JP2645521B2 - Vehicle steering system - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ハンドルのステアリング条件に応じてパ
ワーシリンダを動作させる車両用ステアリング装置に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle steering device that operates a power cylinder in accordance with steering conditions of a steering wheel.
（従来の技術） 第５図に示した従来のステアリング装置は、ハンドル
１の回転速度に応じてチャージポンプ２からステアリン
グバルブ３のパイロット室４、５に導かれる流体の流量
が制御される。そして、上記ステアリングバルブ３は、
チャージポンプ２からの供給流量に応じてその開度が制
御されるものである。(Prior Art) In the conventional steering apparatus shown in FIG. 5, the flow rate of the fluid guided from the charge pump 2 to the pilot chambers 4 and 5 of the steering valve 3 is controlled in accordance with the rotation speed of the steering wheel 1. And the steering valve 3 is
The opening is controlled in accordance with the supply flow rate from the charge pump 2.
上記ステアリングバルブ３のステアリングポート６、
７は、一対のパワーシリンダ８、９に接続している。つ
まり、一方のステアリングポート６は、パワーシリンダ
８のボトム側室8aと、他方のパワーシリンダ９のロッド
側室9bとに接続し、他方のステアリングポート７は、一
方のパワーシリンダ８のロッド側室8bと、他方のパワー
シリンダ９のボトム側室9aとに接続している。A steering port 6 of the steering valve 3;
7 is connected to a pair of power cylinders 8 and 9. That is, one steering port 6 is connected to the bottom side chamber 8a of the power cylinder 8 and the rod side chamber 9b of the other power cylinder 9, and the other steering port 7 is connected to the rod side chamber 8b of the one power cylinder 8; The other power cylinder 9 is connected to the bottom chamber 9a.
また、上記ステアリングバルブ３にはメインポンプ10
とタンク11とを接続し、当該バルブ３の切り換え位置に
応じて、このメインポンプ10の吐出流体をパワーシリン
ダ８、９のボトム側室とロッド側室とに供給する。そし
て、このメインポンプ10に接続されなかった別のボトム
側室とロッド側室とはタンク11に連通するものである。The steering valve 3 has a main pump 10
And the tank 11 are connected, and the discharge fluid of the main pump 10 is supplied to the bottom chamber and the rod chamber of the power cylinders 8 and 9 according to the switching position of the valve 3. The other bottom chamber and the rod chamber that are not connected to the main pump 10 communicate with the tank 11.
なお、図中符号12は作業機ポートで、ステアリング流
量以上の余剰流量を、作業機側にキャリーオーバーさせ
るためのものである。In the figure, reference numeral 12 denotes a working machine port for carrying a surplus flow rate equal to or larger than the steering flow rate to the working machine side.
しかして、ハンドル１を回すと、その回転数に応じた
流量がステアリングバルブ３のパイロット室４、５に供
給される。そして、このステアリングバルブ３は、上記
パイロット流量に応じてその開度が制御されながら切り
換わる。When the steering wheel 1 is turned, a flow rate corresponding to the rotation speed is supplied to the pilot chambers 4 and 5 of the steering valve 3. The steering valve 3 switches while its opening is controlled in accordance with the pilot flow rate.
このようにしてステアリングバルブ３が切り換わる
と、その切り換え量すなわちその開度に応じた流量が、
メインポンプ10からパワーシリンダに供給されるので、
ハンドル１の回転数と車両の転蛇角とが対応するもので
ある。When the steering valve 3 is switched in this way, the switching amount, that is, the flow rate according to the opening degree,
Since it is supplied to the power cylinder from the main pump 10,
The rotation speed of the steering wheel 1 corresponds to the turning angle of the vehicle.
（本発明が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の装置では、例えば、回路中の
内部リーク等が原因になって、ハンドル１とパワーシリ
ンダ８、９との相対関係がズレてしまうので、直進走行
時のハンドル操作感が一定しなくなるという問題があっ
た。(Problems to be Solved by the Present Invention) In the conventional device as described above, the relative relationship between the handle 1 and the power cylinders 8 and 9 is shifted due to, for example, an internal leak in a circuit. As a result, there is a problem that the steering wheel operation feeling during straight running becomes unstable.
この発明の目的は、ハンドルとパワーシリンダとの相
対関係が常に一定に保たれるようにした車両用ステアリ
ング装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle steering device in which a relative relationship between a steering wheel and a power cylinder is always kept constant.
（問題点を解決する手段） この発明は、ハンドルの操作量に応じてステアリング
バルブの開度を制御し、メインポンプからパワーシリン
ダに供給される流量を制御する車両用ステアリング装置
を前提にするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention is based on a vehicle steering apparatus that controls the opening of a steering valve according to the operation amount of a steering wheel and controls the flow rate supplied from a main pump to a power cylinder. It is.
上記の装置を前提にしつつ、この発明は、ハンドルの
操作角や角速度等のステアリング条件を検出するステア
リングセンサーと、このステアリングセンサーからのス
テアリング信号を受信するコントローラと、このコント
ローラの出力信号に応じて開度を制御される電磁比例制
御弁と、この電磁比例制御弁に接続したチャージポンプ
と、このチャージポンプからの流体よって切り換わると
ともに、その圧力あるいは流量に応じて開度を制御され
るステアリングバルブと、このステアリングバルブに接
続したパワーシリンダと、このパワーシリンダの動作位
置をを検出し、その動作信号をコントローラにフィード
バックする位置センサーとを備え、ハンドル操作による
ステアリング条件に応じてパワーシリンダを動作させる
とともに、その動作信号をコントローラにフィードバッ
クするとともに、このコントローラの出力信号で電磁比
例制御弁の開度を制御して、ハンドルとパワーシリンダ
との相対関係を一定に保つ構成にした点に特徴を有す
る。Based on the above-described device, the present invention provides a steering sensor that detects a steering condition such as a steering angle or an angular velocity of a steering wheel, a controller that receives a steering signal from the steering sensor, and an output signal of the controller. An electromagnetic proportional control valve whose opening is controlled, a charge pump connected to the electromagnetic proportional control valve, and a steering valve which is switched by a fluid from the charge pump and whose opening is controlled according to the pressure or flow rate thereof And a power cylinder connected to the steering valve, and a position sensor that detects an operation position of the power cylinder and feeds back an operation signal to a controller, and operates the power cylinder according to a steering condition by operating a steering wheel. Together with its behavior With feeding back the No. to the controller, having the features by controlling the degree of opening of the electromagnetic proportional control valve in the output signal of the controller, in that the arrangement to keep the relationship between the handle and the power cylinder constant.
（本発明の作用） この発明は、上記のように構成したので、ステアリン
グセンサーによって、操舵角等のステアリング条件を検
出するとともに、その検出信号がコントローラに入力さ
れる。ステアリング信号が入力されたコントローラは、
その入力信号に応じて電磁比例制御弁に対する供給電流
を制御する。つまり、電磁比例制御弁は、ハンドルの操
作量に比例して、その開度が制御される。(Operation of the Present Invention) Since the present invention is configured as described above, a steering sensor detects a steering condition such as a steering angle and a detection signal is input to the controller. The controller to which the steering signal is input,
The supply current to the electromagnetic proportional control valve is controlled according to the input signal. That is, the opening of the electromagnetic proportional control valve is controlled in proportion to the operation amount of the steering wheel.
電磁比例制御弁の開度が、上記のようにして制御され
ると、チャージポンプからのステアリングバルブのパイ
ロット室に供給される圧力あるいは流量が、この電磁波
例制御弁の開度によって制御されることになる。When the opening of the electromagnetic proportional control valve is controlled as described above, the pressure or flow supplied from the charge pump to the pilot chamber of the steering valve is controlled by the opening of the electromagnetic wave control valve. become.
そして、上記ステアリングバルブの開度は、チャージ
ポンプからパイロット室への供給される圧力あるいは流
量によって決められるとともに、そのステアリングバル
ブの開度に応じてメインポンプからパワーシリンダに供
給される流量も決る。The opening of the steering valve is determined by the pressure or flow supplied from the charge pump to the pilot chamber, and the flow supplied from the main pump to the power cylinder is also determined according to the opening of the steering valve.
しかも、パワーシリンダの動作量、すなわち当該車両
の転舵角も、上記パワーシリンダへの供給流量で決るの
で、結局、当該車両の転舵角は、ハンドルの操作量に応
じて制御されることになる。In addition, since the operation amount of the power cylinder, that is, the turning angle of the vehicle is also determined by the supply flow rate to the power cylinder, the turning angle of the vehicle is ultimately controlled according to the operation amount of the steering wheel. Become.
そして、上記のようにして動作したパワーシリンダの
動作量は、位置センサーによってコントローラにフィー
ドバックされる。コントローラはこのフィードバック信
号を受けると、比例電磁制御弁を動作させてステアリン
グバルブを制御する。すなわち、パワーシリンダの動作
が遅れれば、ステアリングバルブの開状態を維持して、
パワーシリンダの動作をハンドルの動作に追いつかせ
て、ハンドルとパワーシリンダとの相対関係を一定に保
つ。The operation amount of the power cylinder operated as described above is fed back to the controller by the position sensor. Upon receiving this feedback signal, the controller operates the proportional electromagnetic control valve to control the steering valve. That is, if the operation of the power cylinder is delayed, the open state of the steering valve is maintained,
The operation of the power cylinder catches up with the operation of the steering wheel, and the relative relationship between the steering wheel and the power cylinder is kept constant.
ただし、ハンドルの動作がパワーシリンダの動作より
も先行するのが通常なので、上記の制御だけでほとんど
用が足りる。しかし、場合によっては、ハンドルよりも
パワーシリンダの方が先行することもあるが、このとき
には、パワーシリンダを積極的に戻さなければならな
い。パワーシリンダを積極的に戻す場合には、ステアリ
ングバルブを逆方向に切り換えるべく、コントローラが
電磁比例制御弁を制御する。However, since the operation of the handle usually precedes the operation of the power cylinder, the above control alone is almost sufficient. However, in some cases, the power cylinder may precede the steering wheel. In this case, the power cylinder must be positively returned. When actively returning the power cylinder, the controller controls the electromagnetic proportional control valve to switch the steering valve in the reverse direction.
（本発明の効果） この発明の車両用ステアリング装置によれば、ハンド
ルとパワーシリンダとの相対関係を電気的に特定すると
ともに、パワーシリンダの動作量をコントローラにフィ
ードバックして、ハンドルとパワーシリンダとの相対関
係を維持するようにしたので、それら両者の対応関係が
ずれたりせず、直進走行時などの安全性を維持すること
ができる。According to the vehicle steering device of the present invention, the relative relationship between the steering wheel and the power cylinder is electrically specified, and the operation amount of the power cylinder is fed back to the controller, so that the steering wheel and the power cylinder can be connected to each other. Is maintained, the corresponding relationship between the two does not shift, and safety during straight running can be maintained.
（本発明の実施例） 第１図に示した第１実施例は、ステアリングバルブSV
のパイロット室13、14を、電磁比例圧力制御弁PVのＡポ
ート15とＢポート16とに接続している。そして、この電
磁比例圧力制御弁PVの両側に設けたソレノイド17、18
は、コントローラＣに電気的に接続している。(Embodiment of the present invention) The first embodiment shown in FIG.
Are connected to the A port 15 and the B port 16 of the electromagnetic proportional pressure control valve PV. The solenoids 17, 18 provided on both sides of the solenoid proportional pressure control valve PV
Are electrically connected to the controller C.
このようにして電磁比例圧力制御弁PVは、そのソレノ
イド17、18に対する供給電流によって、その切り換え量
すなわちその開度を制御されるものである。電磁比例圧
力制御弁PVの開度が大きければ大きいほど、チャージポ
ンプCPからステアリングバルブSVのパイロット室13ある
いは14に作用するパイロット圧が高圧になる。そして、
パイロット室13あるいは14に作用するパイロット圧が高
ければたかいほど、当該ステアリングバルブSVの切り換
え量が多くなり、その分、開度も大きくなる。In this way, the switching amount, that is, the opening of the electromagnetic proportional pressure control valve PV is controlled by the supply current to the solenoids 17 and 18. The larger the opening of the electromagnetic proportional pressure control valve PV, the higher the pilot pressure acting on the pilot chamber 13 or 14 of the steering valve SV from the charge pump CP. And
The higher the pilot pressure acting on the pilot chamber 13 or 14, the greater the switching amount of the steering valve SV, and accordingly the greater the opening degree.
上記のようにしたコントローラＣには、ハンドルＨの
操舵角あるいはその角速度等のステアリング条件を検出
するステアリングセンサーSSを電気的に接続している。
さらに、このコントローラＣには、パワーシリンダP
C1、PC2の動作位置を検出する位置センサーPSを接続し
ている。A steering sensor SS for detecting a steering condition such as a steering angle of the steering wheel H or its angular velocity is electrically connected to the controller C as described above.
Further, the controller C includes a power cylinder P
C 1 and a position sensor PS for detecting the operating position of PC 2 are connected.
なお、図中符号MPはステアリングバルブSVに接続した
メインポンプ、Ｔはタンクである。In the figure, reference symbol MP denotes a main pump connected to the steering valve SV, and T denotes a tank.
しかして、ハンドルＨを回すと、そのときの操作角や
角速度等のステアリング条件をステアリングセンサーSS
で検出し、そのステアリング信号をコントローラＣに入
力する。コントローラＣでは、その入力信号に応じて電
磁比例圧力制御弁PVのソレノイド17あるいは18の励磁電
流を制御する。つまり、ハンドルを大きく切ればきるほ
ど、その励磁電流が多くなり、それだけ比例電磁圧力制
御弁PVの切り換え量が大きくなる。このように比例電磁
圧力制御弁PVの切り換え量が大きくなれば、チャージポ
ンプCPからステアリングバルブSVのパイロット室13ある
いは14に伝わるパイロット圧が高くなる。When the steering wheel H is turned, the steering conditions such as the operating angle and angular velocity at that time are determined by the steering sensor SS.
And the steering signal is input to the controller C. The controller C controls the exciting current of the solenoid 17 or 18 of the electromagnetic proportional pressure control valve PV according to the input signal. That is, the larger the steering wheel is turned, the larger the exciting current is, and accordingly, the larger the switching amount of the proportional electromagnetic pressure control valve PV becomes. When the switching amount of the proportional electromagnetic pressure control valve PV increases, the pilot pressure transmitted from the charge pump CP to the pilot chamber 13 or 14 of the steering valve SV increases.
そして、上記ステアリングバルブSVの開度はこのパイ
ロット室13、14に作用する圧力によって決るとともに、
このステアリングバルブSVの開度によってパワーシリン
ダPC1、PC2に対する供給流量が制御される。したがっ
て、結局、ハンドルＨの操作角や角速度等のステアリン
グ条件に応じてパワーシリンダPC1、PC2の動作量、すな
わち当該車両の操舵角が決められることになる。The opening of the steering valve SV is determined by the pressure acting on the pilot chambers 13 and 14, and
The supply flow rate to the power cylinders PC 1 and PC 2 is controlled by the opening degree of the steering valve SV. Therefore, in the end, the operation amount of the power cylinders PC 1 and PC 2 , that is, the steering angle of the vehicle is determined according to the steering conditions such as the operation angle and the angular velocity of the steering wheel H.
そして、このパワーシリンダの動作量は、位置センサ
ーPSで検出されるとともに、その検出された位置信号
は、コントローラＣに入力される。このように位置信号
が入力したコントローラＣは、上記ハンドルＨの操舵角
とパワーシリンダの動作量とが相対的に一致しているか
どうかを判断し、もし、そこに誤差が生じていれば、そ
れを補正するように動作するものである。The operation amount of the power cylinder is detected by the position sensor PS, and the detected position signal is input to the controller C. The controller C to which the position signal has been input as described above determines whether the steering angle of the steering wheel H and the operation amount of the power cylinder are relatively equal, and if an error occurs, the error is determined. In order to correct the error.
すなわち、パワーシリンダPC1、PC2の動作が遅れれ
ば、ステアリングバルブSVの開状態を維持して、パワー
シリンダの動作をハンドルＨの動作に追いつかせて、ハ
ンドルとパワーシリンダとの相対関係を一定に保つ。That is, if the operation of the power cylinders PC 1 and PC 2 is delayed, the steering valve SV is kept open, the operation of the power cylinder catches up with the operation of the handle H, and the relative relationship between the handle and the power cylinder is kept constant. To keep.
ただし、ハンドルＨの動作がパワーシリンダPC1、PC2
の動作よりも先行するのが通常なので、上記の制御だけ
でほとんど用が足りる。しかし、場合によっては、ハン
ドルＨよりもパワーシリンダPC1、PC2の方が先行するこ
ともあるが、このときには、パワーシリンダPC1、PC2を
積極的に戻さなければならない。パワーシリンダPC1、P
C2を積極的に戻す場合には、ステアリングバルブSVを逆
方向に切り換えるべく、コントローラＣが電磁比例制御
弁PVを制御する。However, operation of the handle H is the power cylinder PC 1, PC 2
Since the operation usually precedes the above operation, the above control alone is almost sufficient. However, in some cases, the power cylinders PC 1 and PC 2 may precede the steering wheel H. At this time, the power cylinders PC 1 and PC 2 must be positively returned. Power cylinder PC 1, P
To return the C 2 aggressively, to switch the steering valve SV in the opposite direction, the controller C controls the solenoid proportional control valve PV.
第２図に示した第２実施例は、第１実施例の比例電磁
圧力制御弁PVにかえて、比例電磁流量制御弁FVを設けた
ものである、そして、ステアリングバルブSVのパイロッ
ト室13、14を、絞り19を介して連通している。In the second embodiment shown in FIG. 2, a proportional electromagnetic flow control valve FV is provided in place of the proportional electromagnetic pressure control valve PV of the first embodiment, and a pilot chamber 13 of a steering valve SV is provided. 14 is communicated via a diaphragm 19.
したがって、この第２実施例では、ハンドルＨを回す
ことによって、比例電磁流量制御弁FVの開度が制御され
るとともに、ステアリングバルブSVのパイロット室13あ
るいは14に供給される流量が制御される。そして、上記
絞り19の上流側に位置するパイロット室の圧力は、上記
供給流量によって制御されるので、結局、この第２実施
例でも、ハンドルＨの操作量に応じて当該車両の転舵角
が決められることになる。Therefore, in the second embodiment, by turning the handle H, the opening of the proportional electromagnetic flow control valve FV is controlled, and the flow supplied to the pilot chamber 13 or 14 of the steering valve SV is controlled. Since the pressure in the pilot chamber located on the upstream side of the throttle 19 is controlled by the supply flow rate, the turning angle of the vehicle is changed in accordance with the operation amount of the steering wheel H in the second embodiment. It will be decided.
第３図に示した第３実施例は、第１、２実施例の装置
に従来通りの制御ユニットＵを設けるとともに、この制
御ユニットＵを利用するときに動作させるエマージェン
シー弁20を設けたものである。In the third embodiment shown in FIG. 3, a conventional control unit U is provided in the apparatus of the first and second embodiments, and an emergency valve 20 which is operated when the control unit U is used is provided. is there.
しかして、この第３実施例では、コントローラＣが故
障したとき、エマージェンシー弁20を開いて、従来通り
の制御ユニットを動作させることができる。Thus, in the third embodiment, when the controller C fails, the emergency valve 20 is opened and the conventional control unit can be operated.
第４図に示した第４実施例は、他のアクチュエータを
動作させるポンプＰを、補助比例制御弁AVを介してステ
アリングバルブSVの下流側に合流させるとともに、この
補助比例制御弁AVのソレノイド21、22をコントローラＣ
に接続している。In the fourth embodiment shown in FIG. 4, a pump P for operating another actuator is joined to a downstream side of the steering valve SV via an auxiliary proportional control valve AV, and a solenoid 21 of the auxiliary proportional control valve AV is used. , 22 to controller C
Connected to
しかして、この第４実施例では、当該車両のエンジン
の回転数が低く、メインポンプMPからの流量が十分に確
保できないとき、補助比例制御弁AVを切り換え、作業機
用の流量をステアリング用として使えるものである。In the fourth embodiment, when the engine speed of the vehicle is low and the flow rate from the main pump MP cannot be sufficiently ensured, the auxiliary proportional control valve AV is switched to use the flow rate for the working machine for steering. It can be used.
図面第１〜４図はこの発明の第１〜４実施例の回路図、
第５図は従来の車両用ステアリング装置の回路図であ
る。 Ｈ……ハンドル、PV……比例電磁圧力制御弁、FV……比
例電磁流量制御弁、SV……ステアリングバルブ、PC1、P
C2……パワーシリンダ、CP……チャージポンプ、MP……
メインポンプ、Ｃ……コントローラ、SS……ステアリン
グセンサー、PS……位置センサー。1 to 4 are circuit diagrams of first to fourth embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional vehicle steering device. H ...... handle, PV ...... proportional electromagnetic pressure control valve, FV ...... proportional electromagnetic flow control valve, SV ...... steering valve, PC 1, P
C 2 …… Power cylinder, CP …… Charge pump, MP ……
Main pump, C: Controller, SS: Steering sensor, PS: Position sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−241767（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−192976（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−38783（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-241767 (JP, A) JP-A-61-292976 (JP, U) JP-A-62-38783 (JP, U)
Claims (1)
ルブの開度を制御し、メインポンプからパワーシリンダ
に供給される流量を制御する車両用ステアリング装置に
おいて、ハンドルの操作角や角速度等のステアリング条
件を検出するステアリングセンサーと、このステアリン
グセンサーからのステアリング信号を受信するコントロ
ーラと、このコントローラの出力信号に応じて開度を制
御される電磁比例制御弁と、この電磁比例制御弁に接続
したチャージポンプと、このチャージポンプからの流体
によって切り換わるとともに、その圧力あるいは流量に
応じて開度を制御されるステアリングバルブとこのステ
アリングバルブに接続したパワーシリンダと、このパワ
ーシリンダの動作位置をを検出し、その動作信号をコン
トローラにフィードバックする位置センサーとを備え、
ハンドル操作によるステアリング条件に応じてパワーシ
リンダを動作させる一方、その動作信号をコントローラ
にフィードバックするとともに、このコントローラの出
力信号で電磁比例制御弁の開度を制御して、ハンドルと
パワーシリンダとの相対関係を一定に保つ構成にした車
両のステアリング装置。A steering apparatus for controlling the opening of a steering valve in accordance with the amount of operation of a steering wheel to control the flow rate supplied from a main pump to a power cylinder. Sensor, a controller that receives a steering signal from the steering sensor, an electromagnetic proportional control valve whose opening is controlled according to an output signal of the controller, and a charge pump connected to the electromagnetic proportional control valve And a steering valve that is switched by the fluid from the charge pump and whose opening is controlled in accordance with the pressure or flow rate thereof, a power cylinder connected to the steering valve, and an operating position of the power cylinder. The operation signal is fed to the controller. And a position sensor to be back,
While operating the power cylinder in accordance with the steering conditions by operating the steering wheel, the operation signal is fed back to the controller, and the output signal of the controller controls the opening of the electromagnetic proportional control valve, so that the relative position between the steering wheel and the power cylinder is controlled. A vehicle steering device configured to maintain a constant relationship.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1022361A JP2645521B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Vehicle steering system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1022361A JP2645521B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Vehicle steering system |
Related Child Applications (1)
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| JPS61192976U (en) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | ||
| JPH049259Y2 (en) * | 1985-08-28 | 1992-03-09 | ||
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-
1989
- 1989-01-31 JP JP1022361A patent/JP2645521B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0321563A (en) | 1991-01-30 |
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