JP2935888B2 - 車両用ステアリング装置 - Google Patents
車両用ステアリング装置Info
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ハンドルのステアリング条件に応じてパワ
ーシリンダを作動させる車両用ステアリング装置の改良
に関する。
ーシリンダを作動させる車両用ステアリング装置の改良
に関する。
（従来の技術） 従来の車両用ステアリング装置は、例えば、第５図に
示すように構成されている。ハンドル101の回転速度に
応じてチャージポンプ103からステアリングバルブ105の
パイロット室107、109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105は、チャージ
ポンプ103からの供給流量に応じてその開度が制御され
る。
示すように構成されている。ハンドル101の回転速度に
応じてチャージポンプ103からステアリングバルブ105の
パイロット室107、109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105は、チャージ
ポンプ103からの供給流量に応じてその開度が制御され
る。
上記ステアリングバルブ105のステアリングポート11
1、113は、パワーシリンダ115、117に接続されている。
つまり、一方のステアリングポート111は、パワーシリ
ンダ115のボトム側室115aと、他方のパワーシリンダ117
のロッド側室117bに接続されている。又、ステアリング
ポート113は、パワーシリンダ115のロッド側室115bと、
他方のパワーシリンダ117のボトム側室117aに接続され
ている。
1、113は、パワーシリンダ115、117に接続されている。
つまり、一方のステアリングポート111は、パワーシリ
ンダ115のボトム側室115aと、他方のパワーシリンダ117
のロッド側室117bに接続されている。又、ステアリング
ポート113は、パワーシリンダ115のロッド側室115bと、
他方のパワーシリンダ117のボトム側室117aに接続され
ている。
又、上記ステアリングバルブ105には、メインポンプ1
19とタンク121とが接続されている。そして、ステアリ
ングバルブ105の切換量に応じて、メインポンプ119から
の作動油をパワーシリンダ115、117のボトム側室とロッ
ド側室とに供給する。その際、メインポンプ119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
121に連通されるものである。
19とタンク121とが接続されている。そして、ステアリ
ングバルブ105の切換量に応じて、メインポンプ119から
の作動油をパワーシリンダ115、117のボトム側室とロッ
ド側室とに供給する。その際、メインポンプ119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
121に連通されるものである。
尚、図中符号123は、作業機ポートであって、ステア
リング流量以上の余剰流量を、作業機側にキャリアオー
バーさせるものである。
リング流量以上の余剰流量を、作業機側にキャリアオー
バーさせるものである。
上記構成によると、ハンドル101を回転操作すると、
その回転速度に応じた流量がステアリングバルブ105の
パイロット差107、109に供給される。そして、このステ
アリングバルブ105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換わる。
その回転速度に応じた流量がステアリングバルブ105の
パイロット差107、109に供給される。そして、このステ
アリングバルブ105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換わる。
このようにして、ステアリングバルブ105が切換わる
と、その切換量すなわちその開度に応じた流量の作動油
が、メインポンプ119からパワーシリンダ115、117に供
給されるので、ハンドル101の回転数と車両の転舵角と
が対応することになる。
と、その切換量すなわちその開度に応じた流量の作動油
が、メインポンプ119からパワーシリンダ115、117に供
給されるので、ハンドル101の回転数と車両の転舵角と
が対応することになる。
（発明が解決しようとする課題） 上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、ハンドル101を低速で回転操作した場合に
は、ステアリングバルブ105のパイロット室107、109に
供給される作動油の流量が微小であるために、ステアリ
ングバルブ105の切換が正常に行われないおそれがあっ
た。これは、回路中にリークが生じた場合にも同様に生
じる問題である。
は、ステアリングバルブ105のパイロット室107、109に
供給される作動油の流量が微小であるために、ステアリ
ングバルブ105の切換が正常に行われないおそれがあっ
た。これは、回路中にリークが生じた場合にも同様に生
じる問題である。
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその
目的とするところは、ハンドルを低速で回転操作した場
合であっても、車体を正常に屈折させることを可能とす
る車両用ステアリング装置を提供することにある。
目的とするところは、ハンドルを低速で回転操作した場
合であっても、車体を正常に屈折させることを可能とす
る車両用ステアリング装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するべく本願発明による車両用ステア
リング装置は、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、メインポンプから一対のパワー
シリンダに供給される作動油の流量を制御する車両用ス
テアリング装置において、上記ステアリングバルブの一
対のパイロット室にパイロット圧を供給するチャージポ
ンプと、上記ステアリングバルブ及びチャージポンプと
の間に介挿され一対のソレノイドを動作させることによ
り適宜切換わり上記一対のパイロット室に供給されるパ
イロット圧を制御する電磁比例制御弁と、上記ハンドル
の回転角を検出するハンドル回転角検出センサと、上記
ハンドル回転角検出センサからの検出信号に基づいて算
出されたハンドル回転速度が予め設定された基準ハンド
ル回転速度以下の場合に上記ステアリングバルブのパイ
ロット室に作動油を供給するべく上記電磁比例制御弁の
ソレノイドに出力信号を出力するコントローラと、を具
備したことを特徴とするものである。
リング装置は、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、メインポンプから一対のパワー
シリンダに供給される作動油の流量を制御する車両用ス
テアリング装置において、上記ステアリングバルブの一
対のパイロット室にパイロット圧を供給するチャージポ
ンプと、上記ステアリングバルブ及びチャージポンプと
の間に介挿され一対のソレノイドを動作させることによ
り適宜切換わり上記一対のパイロット室に供給されるパ
イロット圧を制御する電磁比例制御弁と、上記ハンドル
の回転角を検出するハンドル回転角検出センサと、上記
ハンドル回転角検出センサからの検出信号に基づいて算
出されたハンドル回転速度が予め設定された基準ハンド
ル回転速度以下の場合に上記ステアリングバルブのパイ
ロット室に作動油を供給するべく上記電磁比例制御弁の
ソレノイドに出力信号を出力するコントローラと、を具
備したことを特徴とするものである。
（作用） まず、ハンドルの回転角は、ハンドル回転角検出セン
サによって検出され、その検出信号はコントローラに入
力される。
サによって検出され、その検出信号はコントローラに入
力される。
コントローラは、入力した検出信号に基づいて、ハン
ドル回転速度を算出する。そして、その算出したハンド
ル回転速度と予め設定された基準ハンドル回転速度とを
比較して、基準ハンドル回転速度以下の場合には、ステ
アリングバルブのパイロット室に作動油を供給するべく
上記電磁比例制御弁のソレノイドに出力信号を出力する
ものである。
ドル回転速度を算出する。そして、その算出したハンド
ル回転速度と予め設定された基準ハンドル回転速度とを
比較して、基準ハンドル回転速度以下の場合には、ステ
アリングバルブのパイロット室に作動油を供給するべく
上記電磁比例制御弁のソレノイドに出力信号を出力する
ものである。
つまり、ハンドルの回転速度が遅い場合に、ステアリ
ングバルブのパイロット室に作動油を強制的に供給する
ようにし、それによって、車体の正常な屈折を可能とす
るものである。
ングバルブのパイロット室に作動油を強制的に供給する
ようにし、それによって、車体の正常な屈折を可能とす
るものである。
（実施例） 以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の一実施
例を説明する。第１図に示すように、まず、パワーシリ
ンダ１、３があり、これらパワーシリンダ１、３には、
ステアリングバルブ５が接続されている。このステアリ
ングバルブ５は、パイロット室７、９を備えており、
又、ステアリングポート11、13を介して、上記パワーシ
リンダ１、３に接続されている。
例を説明する。第１図に示すように、まず、パワーシリ
ンダ１、３があり、これらパワーシリンダ１、３には、
ステアリングバルブ５が接続されている。このステアリ
ングバルブ５は、パイロット室７、９を備えており、
又、ステアリングポート11、13を介して、上記パワーシ
リンダ１、３に接続されている。
そして、ステアリングバルブ５を適宜切換操作するこ
とにより、メインポンプ15からの作動油をパワーシリン
ダ１、３に供給するとともに、その戻し油をタンク17に
戻す。
とにより、メインポンプ15からの作動油をパワーシリン
ダ１、３に供給するとともに、その戻し油をタンク17に
戻す。
上記ステアリグバルブ５のパイロット室７、９には、
電磁比例制御弁としての電磁比例圧力制御弁19を介し
て、チャージポンプ21からパイロット圧が作用するよう
になっている。すなわち、パイロット室７、９は、ポー
ト23、25を介して、電磁比例圧力制御弁19に接続されて
いる。
電磁比例制御弁としての電磁比例圧力制御弁19を介し
て、チャージポンプ21からパイロット圧が作用するよう
になっている。すなわち、パイロット室７、９は、ポー
ト23、25を介して、電磁比例圧力制御弁19に接続されて
いる。
又、電磁比例圧力制御弁19の両端には、ソレノイド2
7、29が設置されていて、これら両ソレノイド27、29
は、コントローラ31に電気的に接続されている。
7、29が設置されていて、これら両ソレノイド27、29
は、コントローラ31に電気的に接続されている。
又、ハンドル41の回転角はハンドル回転角検出センサ
43によって検出され、その検出信号S43が上記コントロ
ーラ31に入力される。又、パワーシリンダ１、３の動作
位置、すなわち、車体屈折角は、車体屈折角検出センサ
45によって検出され、その検出信号S45もコントローラ3
1に入力される。
43によって検出され、その検出信号S43が上記コントロ
ーラ31に入力される。又、パワーシリンダ１、３の動作
位置、すなわち、車体屈折角は、車体屈折角検出センサ
45によって検出され、その検出信号S45もコントローラ3
1に入力される。
尚、本実施例の場合には、制御ユニット47及びエマー
ジェンシー弁49が設置されており、コントローラ31が万
一故障した場合に、これら制御ユニット47及びエマージ
ェンシー弁49とによって、ステアリングバルブ５を切換
制御するようにしている。
ジェンシー弁49が設置されており、コントローラ31が万
一故障した場合に、これら制御ユニット47及びエマージ
ェンシー弁49とによって、ステアリングバルブ５を切換
制御するようにしている。
ここで、上記コントローラ31の構成を、第２図を参照
して詳細に説明する。まず、比較器51、微分器53、55が
配置されている。比較器51には、ハンドル回転角検出セ
ンサ43から検出信号S43が入力され、又、車体屈折角検
出センサ45から検出信号S45が入力される。検出信号S43
はハンドル回転角（Ｈ）を示すものであり、又、検出
信号S45は車体屈折角（Ｆ）を示すものである。
して詳細に説明する。まず、比較器51、微分器53、55が
配置されている。比較器51には、ハンドル回転角検出セ
ンサ43から検出信号S43が入力され、又、車体屈折角検
出センサ45から検出信号S45が入力される。検出信号S43
はハンドル回転角（Ｈ）を示すものであり、又、検出
信号S45は車体屈折角（Ｆ）を示すものである。
比較器51はそれら両信号に基づいて、車体屈折角（
Ｆ）に対するハンドル回転角（Ｈ）の相対関係が、予
め設定された制御目標に対して一致しているか否かを判
別し、一致していない場合に、演算器57に指令信号を出
力する。上記制御目標は、第３図に示すようなものであ
る。第３図は横軸に車体屈折角（４）をとり、縦軸に
ハンドル回転角（Ｈ）をとって両者の関係を示した特
性図である。
Ｆ）に対するハンドル回転角（Ｈ）の相対関係が、予
め設定された制御目標に対して一致しているか否かを判
別し、一致していない場合に、演算器57に指令信号を出
力する。上記制御目標は、第３図に示すようなものであ
る。第３図は横軸に車体屈折角（４）をとり、縦軸に
ハンドル回転角（Ｈ）をとって両者の関係を示した特
性図である。
微分器53には、ハンドル回転角検出センサ43から検出
信号S43が入力される。微分器53は、その検出信号を微
分してハンドル回転速度（Ｈ′）を算出する。その算
出されたハンドル回転速度（Ｈ′）は、比較器59に入
力される。
信号S43が入力される。微分器53は、その検出信号を微
分してハンドル回転速度（Ｈ′）を算出する。その算
出されたハンドル回転速度（Ｈ′）は、比較器59に入
力される。
比較器59は、入力したハンドル回転速度（Ｈ′）
と、予め設定・入力されている基準ハンドル回転速度
（HR′）とを比較する。そして、次の式（Ｉ）に相当
する場合には、スイッチ部61にON信号を出力する。又、
次の式（II）に相当する場合には、スイッチ部61にOFF
信号を出力する。
と、予め設定・入力されている基準ハンドル回転速度
（HR′）とを比較する。そして、次の式（Ｉ）に相当
する場合には、スイッチ部61にON信号を出力する。又、
次の式（II）に相当する場合には、スイッチ部61にOFF
信号を出力する。
０≦Ｈ′≦HR′ ……（Ｉ）Ｈ ′＞HR′ ……（II） 微分器55には、車体屈折角検出センサ45から検出信号
S45が入力される。微分器55は入力した検出信号を微分
して、車体屈折角速度（Ｆ′）を算出して、演算器57
に出力する。演算器57には、目標車体屈折角速度
（FS′）が設定・入力されており、演算器57は、車体
屈折角速度（Ｆ′）と目標車体屈折角速度（FS′）
との偏差をなくすように出力する。
S45が入力される。微分器55は入力した検出信号を微分
して、車体屈折角速度（Ｆ′）を算出して、演算器57
に出力する。演算器57には、目標車体屈折角速度
（FS′）が設定・入力されており、演算器57は、車体
屈折角速度（Ｆ′）と目標車体屈折角速度（FS′）
との偏差をなくすように出力する。
尚、図中符号63、65は、ドライバである。
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、ハンドル回転速度（Ｈ′）が基準ハンドル回
転速度（HR′）より早い場合には、比較器59からスイ
ッチ部61にOFF信号が出力されるので、スイッチ部61はO
FFとなり、この場合には従来通りの制御がなされる。
転速度（HR′）より早い場合には、比較器59からスイ
ッチ部61にOFF信号が出力されるので、スイッチ部61はO
FFとなり、この場合には従来通りの制御がなされる。
これに対して、ハンドル回転速度（Ｈ′）が基準ハ
ンドル回転速度（HR′）より遅い場合には、比較器59
からスイッチ部61にON信号が出力されるので、スイッチ
部61はONとなる。よって、演算器57による制御が可能な
状態となる。
ンドル回転速度（HR′）より遅い場合には、比較器59
からスイッチ部61にON信号が出力されるので、スイッチ
部61はONとなる。よって、演算器57による制御が可能な
状態となる。
そして、その際、車体屈折角（Ｆ）に対するハンド
ル回転角（Ｈ）の相対関係が、予め設定された制御目
標に対して一致していない場合には、比較器51より演算
器57に指令信号が出力される。
ル回転角（Ｈ）の相対関係が、予め設定された制御目
標に対して一致していない場合には、比較器51より演算
器57に指令信号が出力される。
演算器57は、それに基づいて、車体屈折角速度
（Ｆ′）と目標車体屈折角速度（FS1）との偏差を
なくすような信号を、スイッチ部61を介して、ドライバ
63、65に出力する。ドライバ63、65は、それに基づい
て、ソレノイド27、29に出力信号を出力する。
（Ｆ′）と目標車体屈折角速度（FS1）との偏差を
なくすような信号を、スイッチ部61を介して、ドライバ
63、65に出力する。ドライバ63、65は、それに基づい
て、ソレノイド27、29に出力信号を出力する。
これを第４図を参照してさらに詳細に説明する。第４
図は横軸に車体屈折角速度（Ｆ′）をとり、縦軸にハ
ンドル回転速度（Ｆ′）をとって両者の関係を示した
特性図である。この第４図において、ハンドル回転速度
（Ｆ′）が基準ハンドル回転速度（HR′）より早い
場合には、図中実線で示すような車体屈折角度速度（
Ｆ′）で、車体は正常に屈折していく。
図は横軸に車体屈折角速度（Ｆ′）をとり、縦軸にハ
ンドル回転速度（Ｆ′）をとって両者の関係を示した
特性図である。この第４図において、ハンドル回転速度
（Ｆ′）が基準ハンドル回転速度（HR′）より早い
場合には、図中実線で示すような車体屈折角度速度（
Ｆ′）で、車体は正常に屈折していく。
これに対して、ハンドル回転速度（Ｆ′）が基準ハ
ンドル回転速度（HR′）より遅い場合には、図に示す
ように、車体屈折角速度（Ｆ′）は略０になってしま
い、車体は正常に屈折しなくなってしまう。
ンドル回転速度（HR′）より遅い場合には、図に示す
ように、車体屈折角速度（Ｆ′）は略０になってしま
い、車体は正常に屈折しなくなってしまう。
そこで、その間については、目標車体屈折角速度（
FS′）を設定し（図中破線で示す）、この目標車体屈折
角速度（FS′）と、実際の車体屈折角速度（Ｆ′）
との偏差をなくすように、演算器57によって制御するも
のである。
FS′）を設定し（図中破線で示す）、この目標車体屈折
角速度（FS′）と、実際の車体屈折角速度（Ｆ′）
との偏差をなくすように、演算器57によって制御するも
のである。
以上の制御の結果、電磁比例圧力制御弁19が切換わ
り、チャージポンプ21から、ステアリングバルブ５のパ
イロット室７、９に作動油が供給される。それによっ
て、ハンドル回転速度が遅い場合であっても、ステアリ
ングバルブ５が切換わり、パワーシリンダ１、３を駆動
して、車体を正常に屈折させることができる。
り、チャージポンプ21から、ステアリングバルブ５のパ
イロット室７、９に作動油が供給される。それによっ
て、ハンドル回転速度が遅い場合であっても、ステアリ
ングバルブ５が切換わり、パワーシリンダ１、３を駆動
して、車体を正常に屈折させることができる。
以上本実施例によると次のような効果を奏することが
できる。
できる。
まず、ハンドル41の回転速度が遅い場合であっても、
ステアリングバルブ５を正常に切換えて、パワーシリン
ダ１、３を駆動して、車体を所望量だけ屈折させること
ができる。
ステアリングバルブ５を正常に切換えて、パワーシリン
ダ１、３を駆動して、車体を所望量だけ屈折させること
ができる。
又、本実施例の場合には、目標車体屈折角速度
（FS′）を設定して、この目標車体屈折角速度
（FS′）と車体屈折角速度（Ｆ′）の偏差をなくす
ように出力しているので、エンジンの回転数及び油温に
よる影響をなくすことができる。
（FS′）を設定して、この目標車体屈折角速度
（FS′）と車体屈折角速度（Ｆ′）の偏差をなくす
ように出力しているので、エンジンの回転数及び油温に
よる影響をなくすことができる。
尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではな
い。
い。
例えば、電磁比例圧力制御弁の代わりに、電磁比例流
量制御弁を使用する場合にも、同様に適用できる。
量制御弁を使用する場合にも、同様に適用できる。
又、制御ユニット47、エマージェンシー弁49の有無は
問わないものである。
問わないものである。
（発明の効果） 以上詳述したように本発明による車両用ステアリング
装置によると、ハンドルの回転速度が遅い場合にも、ス
テアリングバルブを正常に切換動作させてパワーシリン
ダを駆動させ、車体を所望量だけ屈折させることができ
る。
装置によると、ハンドルの回転速度が遅い場合にも、ス
テアリングバルブを正常に切換動作させてパワーシリン
ダを駆動させ、車体を所望量だけ屈折させることができ
る。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は車両用ステアリング装置の構成図、第２図は機能
ブロック図、第３図及び第４図は制御目標を示す特性
図、第５図は従来例を示す車両用ステアリング装置の構
成図である。 1,3……パワーシリンダ、５……ステアリングバルブ、1
5……メインポンプ、19……電磁比例圧力制御弁（電磁
比例制御弁）、21……チャージポンプ、27,29……ソレ
ノイド、31……コントローラ、41……ハンドル、43……
ハンドル回転角検出センサ。
１図は車両用ステアリング装置の構成図、第２図は機能
ブロック図、第３図及び第４図は制御目標を示す特性
図、第５図は従来例を示す車両用ステアリング装置の構
成図である。 1,3……パワーシリンダ、５……ステアリングバルブ、1
5……メインポンプ、19……電磁比例圧力制御弁（電磁
比例制御弁）、21……チャージポンプ、27,29……ソレ
ノイド、31……コントローラ、41……ハンドル、43……
ハンドル回転角検出センサ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 117:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/09 B62D 5/28
Claims (1)
- 【請求項１】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、メインポンプから一対のパワーシ
リンダに供給される作動油の流量を制御する車両用ステ
アリング装置において、上記ステアリングバルブの一対
のパイロット室にパイロット圧を供給するチャージポン
プと、上記ステアリングバルブ及びチャージポンプとの
間に介挿され一対のソレノイドを動作させることにより
適宜切換わり上記一対のパイロット室に供給されるパイ
ロット圧を制御する電磁比例制御弁と、上記ハンドルの
回転角を検出するハンドル回転角検出センサと、上記ハ
ンドル回転角検出センサからの検出信号に基づいて算出
されたハンドル回転速度が予め設定された基準ハンドル
回転速度以下の場合に上記ステアリングバルブのパイロ
ット室に作動油を供給するべく上記電磁比例制御弁のソ
レノイドに出力信号を出力するコントローラと、を具備
したことを特徴とする車両用ステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30562590A JP2935888B2 (ja) | 1990-11-12 | 1990-11-12 | 車両用ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30562590A JP2935888B2 (ja) | 1990-11-12 | 1990-11-12 | 車両用ステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176776A JPH04176776A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2935888B2 true JP2935888B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17947388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30562590A Expired - Fee Related JP2935888B2 (ja) | 1990-11-12 | 1990-11-12 | 車両用ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935888B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19616437C1 (de) * | 1996-04-25 | 1997-08-28 | Daimler Benz Ag | Fahrzeuglenkung |
| JP4348280B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2009-10-21 | 日立建機株式会社 | ホイール式建設機械 |
| JP7123821B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2022-08-23 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
-
1990
- 1990-11-12 JP JP30562590A patent/JP2935888B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04176776A (ja) | 1992-06-24 |
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