JP3890215B2 - Automatic steering system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばパワーステアリング装置の油圧シリンダを自動操舵機構で制御するための自動操舵システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動操舵機構を備えた従来の自動操舵システムとして、特開平7−47969号公報に記載されたものが知られている。この従来例によれば、オイルポンプに分流弁を接続し、この分流弁で分流された一方の流路にマニュアル操舵機構を接続し、他方の流路に自動操舵機構を接続していた。
そして、上記マニュアル操舵機構と自動操舵機構とをモード切替バルブに接続し、このモード切替バルブを油圧シリンダに接続していた。この油圧シリンダは車輪に接続しており、この車輪の転舵に対してアシスト力を付与する。
【0003】
上記マニュアル操舵機構とは、ステアリングホイールからの操舵力に応じて、油圧シリンダに供給する油圧を制御する、いわゆる、従来のパワーステアリング機構をいう。また、上記自動操舵機構とは、ステアリングホイールからの操舵力に関係なく、例えば、道路状況に応じた油圧を油圧シリンダに供給する機構をいう。
また、上記モード切替バルブを切り換えることによって、マニュアル操舵をおこなうか、あるいは、自動操舵をおこなうかを選ぶことができるようになっている。
上記従来例によれば、オイルポンプからの圧油は、分流弁を介して、マニュアル操舵機構と自動操舵機構との両方に常に供給されるようになっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の自動操舵システムによれば、マニュアル操舵機構と自動操舵機構との両方に、常にオイルポンプからの圧油が供給されるようにしているので、例えば、マニュアル操舵をしているときには、マニュアル操舵機構に圧油が供給されるが、使用していない自動操舵機構にも圧油が供給されてしまう。一方、自動操舵をしているときにも、使用していないマニュアル操舵機構に圧油が供給されてしまう。
このように、使用していない操舵機構にも圧油が供給されるので、エネルギーロスが生じるという問題があった。
【0005】
また、上記使用していない操舵機構にも圧油を供給するので、オイルポンプも、その分容量の大きなものを用いなければならないという問題もあった。
さらに、上記マニュアル操舵機構と自動操舵機構とに圧油を分流させるために分流弁を用いているので、この分流弁の分だけ部品点数が増加するという問題がある。また、上記マニュアル操舵機構と自動操舵機構とを並列に接続し、それぞれの機構をモード切替バルブに接続している。このように、それぞれの機構をモード切替バルブに接続するために、配管数が増加するとともに、この回路が複雑になるという問題もあった。
【0006】
この発明の目的は、マニュアル操舵機構と自動操舵機構とを、オイルポンプに対して直列に接続することによって、エネルギーロスを減少するとともに、システム全体の小型化を図ることができる車両用自動操舵システムを供給することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、オイルポンプと、ステアリングの操舵力に応じて切り換わるとともに、中立位置で全ポートが連通するオープンセンタタイプの油圧バルブと、コントローラからの信号に応じて切り換わるオープンセンタタイプの制御バルブと、上記油圧バルブおよび制御バルブに接続するとともに、操舵輪を接続した油圧シリンダと、上記油圧バルブおよび制御バルブのいずれか一方を油圧シリンダに連通させる切り換えバルブとを備え、上記油圧バルブと制御バルブをオイルポンプに対して直列に設けることを特徴とする。
【0008】
第2の発明は、切り換えバルブは、油圧バルブと油圧シリンダとを連通する切換位置と、制御バルブと油圧シリンダとを連通する切換位置とを備え、上記油圧バルブが油圧シリンダに連通しているとき、上記制御バルブと接続する切り換えバルブの2つのポートが互いに連通する構成にしたことを特徴とする。
【0009】
第3の発明は、オイルポンプと、ステアリングの操舵力に応じて切り換わるとともに、中立位置で全ポートが連通するオープンセンタタイプの油圧バルブと、コントローラからの信号に応じて切り換わるオープンセンタタイプの制御バルブと、上記油圧バルブおよび制御バルブに接続するとともに、操舵輪を接続した油圧シリンダと、上記油圧バルブを油圧シリンダに連通させたり、あるいはこの連通を遮断したりする切り換えバルブとを備え、上記油圧バルブと制御バルブをオイルポンプに対して直列に設けるとともに、制御バルブと油圧シリンダとを連通する2つの通路にそれぞれチェック弁を設け、上記一方の通路の圧力を他方の通路に設けたチェック弁に作用させ、この一方の通路の圧力によって、他方の通路に設けたチェック弁が押し開かれ、上記一方の通路を介して、油圧シリンダに圧油が供給され、他方の通路を介して油圧シリンダの戻り油がタンクに戻される構成にしたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の第1実施形態を表したものである。
図示したように、オイルポンプ1にマニュアル操舵機構2を接続し、このマニュアル操舵機構2の下流側に自動操舵機構3を接続している。すなわち、オイルポンプ1に対してマニュアル操舵機構2と自動操舵機構3とを直列に接続している。
上記マニュアル操舵機構2は、オープンセンタタイプの油圧バルブ4によって構成される、いわゆる、従来のパワーステアリング装置である。この油圧バルブ4はステアリングシャフト5を介してステアリング6と接続している。そして、ステアリング6の操舵によって、上記油圧バルブ4が切り換わるとともに、その操舵力に応じて、油圧シリンダ7に供給する油圧を制御している。したがって、この油圧シリンダ7を制御する方法は従来例と同様である。
【0011】
また、上記自動操舵機構3は、オープンセンタタイプの制御バルブ8によって構成されるとともに、この制御バルブ8にはソレノイド9、10を設けている。このソレノイド9、10はコントローラCに接続し、コントローラCの励磁信号によって励磁されるようにしている。
上記コントローラCには、自動操舵ON/OFFスイッチ11からのON/OFF信号と、タイヤの舵角を検出する舵角センサー12からの舵角信号とが入力されるようにしている。そして、上記ON/OFFスイッチ11からON信号が入力されたとき、この舵角信号によって、上記制御バルブ8のソレノイド9、10を励磁するようにしている。
【0012】
そして、上記マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4の戻りポート14と、自動操舵機構3の制御バルブ8のポンプポート15とを流路17で連通することによって、マニュアル操舵機構2と自動操舵機構3とを接続している。
また、上記マニュアル操舵機構2および自動操舵機構3と、切り換えバルブ18とは互いに接続されている。この切り換えバルブ18は、マニュアル操舵位置18aと自動操舵位置18bとを有している。また、この切り換えバルブ18はポート19〜22を有するとともに、上記マニュアル操舵位置18aでは、ポート19、20が上記油圧バルブ4を油圧シリンダ7に連通し、ポート21、22で制御バルブ8と油圧シリンダ7との連通を閉鎖している。
一方、切り換えバルブ18の自動操舵位置18bでは、ポート21、22で制御バルブ8を油圧シリンダ7に連通し、ポート19、20で油圧バルブ4と油圧シリンダ7との連通を閉鎖している。
【0013】
さらに、上記切り換えバルブ18には、ソレノイド23とスプリング24を設けている。そして、上記ソレノイド23も上記コントローラCに接続し、コントローラCの励磁信号によって励磁されるようにしている。
このコントローラCは、自動操舵ON/OFFスイッチ11からのON/OFF信号によって上記切り換えバルブ18を切り換える。
【0014】
上記自動操舵ON/OFFスイッチ11がOFFのときには、マニュアル操舵機構2を介して油圧シリンダ7に圧油を供給し、ONのときには、自動操舵機構3を介して油圧シリンダ7に供給するようにしている。
この油圧シリンダ7は、実際にはマニュアル操舵機構2と一体的に構成され、ピストンによって一方の室7aと、他方の室7bとに区画されるとともに、ピストンロッド24の両端には操舵輪26を接続している。
【0015】
上記のような構成において、その作用を説明する。
ドライバーが自動操舵ON/OFFスイッチ11をOFFにしているとき、コントローラCは切り換えバルブ18のソレノイド23を非励磁にするとともに、自動操舵機構3の制御バルブ8のソレノイド9、10も非励磁にする。したがって、上記切り換えバルブ18は、スプリング24のバネ力によって、マニュアル操舵位置18aに保たれ、制御バルブ8も中立位置に保たれる。
そして、ドライバーはマニュアル操舵を開始して、ステアリング6を操舵する。ステアリング6が操舵されると、この操舵力によって油圧バルブ4が左右いずれかの位置に切り換わる。
【0016】
上記のように油圧バルブ4が切り換わると、オイルポンプ1の圧油は、以下のように油圧シリンダ7に導かれる。すなわち、オイルポンプ1の圧油は、供給路27を介して、油圧バルブ4のポンプポート13を介して切り換えバルブ18に導かれる。このとき切り換えバルブ18はマニュアル操舵18a位置に切り換わっているので、圧油はこの切り換えバルブ18を介して油圧シリンダ7のいずれかの室7a、7bに導かれる。
このとき、この油圧シリンダ7からの戻り油は、切り換えバルブ18を介して油圧バルブ4の戻りポート14に導かれる。さらにこの戻り油は、流路17を介して自動操舵機構3の制御バルブ8に導かる。制御バルブ8は、中立位置に保たれているので、流路17はポンプポート15、短絡路28、戻りポート16を介してタンク通路29に連通する。このようにして、油圧シリンダ7からの戻り油は、タンクTに戻される。
【0017】
一方、ドライバーが自動操舵ON/OFFスイッチ11をONにすると、このON信号がコントローラCに入力される。コントローラCは、切り換えバルブ18のソレノイド23を励磁するとともに、舵角センサー12からの舵角信号に応じて制御バルブ8のソレノイド9、10を励磁する。
上記励磁された切り換えバルブ18は、自動操舵位置18bに切り換わる。また、制御バルブ8も、舵角センサー12からの舵角信号に応じて左右いずれかの位置に切り換わる。
また、自動操舵の場合、ドライバーがステアリング6を操舵することはないので、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4が切り換わることはない。
【0018】
このとき、オイルポンプ1からの圧油は、以下のようにして油圧シリンダ7に導かれる。
すなわち、オイルポンプ1からの供給油は、供給路27を介してマニュアル操舵機構2の油圧バルブ4のポンプポート13に導かれる。この油圧バルブ4がドライバーによって切り換えられることがないので、油圧バルブ4は中立位置を保っている。したがって、ポンプポート13に導かれた圧油は、短絡路30、流路17を介して、自動操舵機構3の制御バルブ8のポンプポート15に導かれる。ポンプポート15に導かれた圧油は、切り換えバルブ18を介して油圧シリンダ7に導かれる。
このとき、油圧シリンダ7からの戻り油は、切り換えバルブ18に導かれ、制御バルブ8の戻りポート16からタンク通路29を介してタンクTに戻される。
【0019】
上記のように、この第1実施形態によれば、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4と、自動操舵機構3の制御バルブ8とを、オイルポンプ1に対して直列に接続しているので、マニュアル操舵機構2と自動操舵機構3とに、別々に圧油を供給することがない。すなわち、使用していない操舵機構には圧油を供給しなくてもよい。使用していない操舵機構に圧油を供給しないので、その分、エネルギーロスを防止することができる。
また、エネルギーロスを防止することができるので、この分、オイルポンプ1も小型にすることができる。
【0020】
さらに、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4と、自動操舵機構3の制御バルブ8とを直列にしたので、上記マニュアル操舵機構2と自動操舵機構3とを並列に接続していた従来のような分流弁を用いる必要がない。分流弁を用いないので、その分、部品点数が減少するとともに、回路も簡単にすることができる。
【0021】
図2は、この発明の第2実施形態を表したものである。
この第2実施形態において、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4に切り換えバルブ31を接続している。この切り換えバルブ31は、連通位置31aと遮断位置31bとを備える。上記連通位置31aは、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4と油圧シリンダ7とを連通路32、33を介し、遮断位置31bでは、これを遮断する。
さらに、上記切り換えバルブ31には、ソレノイド34とスプリング35とを備えている。そして、上記ソレノイド34はコントローラCに接続され、コントローラCに入力された自動操舵ON/OFF信号によって制御される。
【0022】
また、上記自動操舵機構3の制御バルブ8は、チェック弁36、37を介して上記連通路32、33に連通する。このチェック弁36、37は、制御バルブ8と油圧シリンダ7とを接続する通路38、39に設けている。なお、上記通路39は油圧シリンダの一方の室7aに接続し、通路38は他方の室7bに接続している。
また、上記チェック弁36、37は、制御バルブ8から油圧シリンダ7への流れのみを許容し、その逆を阻止するようにしている。
【0023】
さらに、上記一方の通路38において、チェック弁36の上流の圧力をパイロットライン38aによって他方のチェック弁37に導いている。そして、上記一方のチェック弁36の上流が高圧になったとき、他方のチェック弁37を押し開くようにしている。同様に他方の通路39において、チェック弁37の上流の圧力をパイロットライン39aとして一方のチェック弁36に導いている。
この第2実施形態において、上記以外の構成は、第1実施形態と同様である。その同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を用い、その詳細な説明を省略する。
【0024】
この第2実施形態の作用を説明する。
ドライバーがマニュアル操舵をおこなうとき、自動操舵ON/OFFスイッチ11をOFFにする。自動操舵ON/OFFスイッチ11をOFFにしているとき、コントローラCは切り換えバルブ31のソレノイド34を非励磁にするとともに、自動操舵機構3の制御バルブ8のソレノイド9、10も非励磁にする。したがって、上記切り換えバルブ31は、スプリング35のバネ力によって、連通位置31aに保たれ、上記マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4が油圧シリンダ7に連通する。
さらに、自動操舵機構3の制御バルブ8は、ソレノイド9、10の非励磁によって、中立位置に保たれる。
【0025】
そして、ドライバーはマニュアル操舵を開始して、ステアリング6を操舵する。ステアリング6が操舵されると、この操舵力によって油圧バルブ4が左右いずれかの位置に切り換わる。
上記のように油圧バルブ4が切り換わると、オイルポンプ1の圧油は、以下のように油圧シリンダ7に導かれる。すなわち、オイルポンプ1の圧油は、供給路27を介して、油圧バルブ4のポンプポート13を介して切り換えバルブ31に導かれる。このとき切り換えバルブ31は連通位置31aに切り換わっているので、上記圧油はこの切り換えバルブ31、連通路32あるいは33を介して油圧シリンダ7のいずれかの室7a、7bに導かれる。
【0026】
このとき、この油圧シリンダ7からの戻り油は、切り換えバルブ31を介して油圧バルブ4の戻りポート14に導かれる。さらにこの戻り油は、流路17を介して自動操舵機構3の制御バルブ8に導かる。制御バルブ8は、中立位置に保たれているので、流路17はポンプポート15、戻りポート16を介してタンク通路29に連通している。このようにして、油圧シリンダ7からの戻り油は、タンクTに戻される。
【0027】
一方、ドライバーが自動操舵ON/OFFスイッチをONにすると、このON信号がコントローラCに入力される。コントローラCは、切り換えバルブ31のソレノイド34を励磁するとともに、舵角センサー12からの舵角信号に応じて制御バルブ8のソレノイド9、10を励磁する。
上記励磁された切り換えバルブ31は、遮断位置31bに切り換わる。また、制御バルブ8も、舵角センサー12からの舵角信号に応じて左右いずれかの位置に切り換わる。
なお、自動操舵の場合、ドライバーがステアリング6を操舵することはないので、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4が切り換わることはない。
【0028】
このとき、オイルポンプ1からの圧油は、以下のようにして油圧シリンダ7に導かれる。
すなわち、オイルポンプ1からの供給油は、供給路27を介してマニュアル操舵機構2の油圧バルブ4のポンプポート13に導かれる。この油圧バルブ4がドライバーによって切り換えられることがないので、油圧バルブ4は中立位置を保っている。したがって、ポンプポート13に導かれた圧油は、短絡路30、戻りポート14、流路17を介して、自動操舵機構3の制御バルブ8のポンプポート15に導かれる。ポンプポート15に導かれた圧油は、チェック弁36、37のいずれか一方を介して連通路32あるいは33に導かれ、この連通路32あるいは33を介して油圧シリンダ7に供給される。
【0029】
このとき上記いずれか一方チェック弁の上流の圧力が、他方のチェック弁にパイロット圧として導かれている。したがって、この他方のチェック弁は、上記パイロット圧によって押し開かれている。
したがって、油圧シリンダ7からの戻り油は、上記押し開かれた他方のチェック弁を介して、制御バルブ8の戻りポート16からタンクTに戻される。
【0030】
この第2実施形態によれば、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4と、自動操舵機構3の制御バルブ8とを、オイルポンプ1に対して直列に接続しているので、エネルギーロスを防止し、この分、オイルポンプ1も小型にすることができるなど、第1実施形態と同様である。
また、この第2実施形態では、自動操舵機構3の制御バルブ8と油圧シリンダ7との間にチェック弁36、37を設けることによって、操舵輪26に加わる外力で、自動操舵時に油圧シリンダ7が動いてしまうのを防止することができる。それは、以下の理由からである。
【0031】
すなわち、例えば、自動操舵の直進時においては、舵角センサー12の舵角がゼロとなることがある。このように舵角がゼロになったときには、コントローラCに入力される舵角信号がゼロになり、制御バルブ8は中立位置に保たれる。制御バルブ8が中立位置に保たれたとき、この制御バルブ8はタンクTに連通する。さらに、制御バルブ8がタンクTに連通し、しかも、油圧シリンダ7と制御バルブ8とが連通すると、操舵輪26に外力が加わったときに、油圧シリンダ7の室7aあるいは7bの油が制御バルブ8側に流出入し、ピストンロッド25が動いてしまうことがある。
【0032】
しかし、この第2実施形態によれば、油圧シリンダ7と制御バルブ8との間にチェック弁36、37を設けているので、操舵輪26に外力が加わったとしても、油圧シリンダ7の室の油が制御バルブ8側に流入することがない。したがって、上記操舵輪26に外力が加わっても、油圧シリンダ7が動いてしまうことがない。油圧シリンダ7が外力で動くことがないので、安全性を向上させることができる。
【0033】
さらに、この第2実施形態の切り換えバルブ31は、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4と油圧シリンダ7とを連通させるか、あるいは、遮断するかのどちらかのみをおこなう。したがって、第1実施形態のように、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4と、自動操舵バルブの制御バルブ8との両方を切り換えバルブ18に接続し、どちらかのバルブを油圧シリンダ7に接続するように切り換えるときに比べて、この切り換えバルブ31のポート数が少なくてよい。しかも、この切り換えバルブ31の構造も簡単にすることができる。
【0034】
図3は、この発明の第3実施形態を表したものである。
図示したように、切り換えバルブ40のマニュアル操舵位置40aにおいて、制御バルブ8と接続する2つのポート41、42を連通させることを特徴とする。
この特徴以外の構成については、第1実施形態と同様である。したがって、上記第1実施形態と同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を用いるとともに、その詳細な説明を省略する。
【0035】
この第3実施形態によれば、マニュアル操舵をおこなっているとき、自動操舵機構3の制御バルブ8が誤作動しても、制御バルブ8で操舵輪が制御されるのを防止することができる。これは以下の理由からである。
すなわち、上記マニュアル操舵をおこなうときには、自動操舵ON/OFFスイッチ11をOFFにして、切り換えバルブ40をマニュアル操舵位置40aに切り換える。切り換えバルブ40がマニュアル操舵位置40aに切り換わると、マニュアル操舵機構2の油圧バルブ4が油圧シリンダ7に連通するとともに、自動操舵機構3の制御バルブ8と油圧シリンダ7との連通が遮断される。
【0036】
このとき、油圧シリンダ7からの戻り油は、切り換えバルブ40、油圧バルブ4、流路17、制御バルブ8の短絡路28、タンク通路29を介してタンクTに戻される。
この状態で、自動操舵機構3の制御バルブ8が故障すると、この制御バルブ8が左右いずれかの切換位置に切り換わってしまうことがある。
もし、第1実施形態の構成において、マニュアル操舵時、上記のように制御バルブ8の故障で切り換えバルブ8がいずれかの切換位置に切り換わってしまったら、油圧シリンダ7からの戻り油が、切り換えバルブ18のポート21、22で遮断される。したがって、上記戻り油によって、回路内に高圧が発生してしまう。
【0037】
しかし、この第3実施形態によれば、上記切り換えバルブ40のポート41とポート42とを連通させるようにしているので、制御バルブ8が故障して、左右いずれかの切換位置に切り換わったとしても、油圧シリンダ7からの戻り油は、ポート41、ポート42を通過し、タンクTに戻される。したがって、上記制御バルブ8が故障して切換位置に切り換わったときでも、回路内が高圧になることがない。
このほかの効果については、第1実施形態と同様である。
【0038】
【発明の効果】
第1の発明によれば、ステアリングの操舵力に応じて切り換わるオープンセンタタイプの油圧バルブと、コントローラからの信号に応じて切り換わるオープンセンタタイプの制御バルブとをオイルポンプに対して直列に設けることとし、切り換えバルブによって、上記油圧バルブおよび制御バルブのいずれか一方を油圧シリンダと連通させることとしたので、上記油圧バルブと、制御バルブに対して別々に圧油を供給することがない。すなわち、使用していない操舵機構には圧油を供給しなくてもよいので、その分、エネルギーロスを防止することができる。また、エネルギーロスを防止することができるので、この分、オイルポンプも小型にすることができる。
さらに、従来のような分流弁を用いる必要がないので、その分、部品点数が減少するとともに、回路も簡単にすることができる。
【0039】
第2の発明によれば、切り換えバルブは、油圧バルブと油圧シリンダとを連通する切換位置と、制御バルブと油圧シリンダとを連通する切換位置とを備え、上記油圧バルブが油圧シリンダに連通しているとき、上記制御バルブと接続する切り換えバルブの2つのポートが互いに連通する構成にしたので、万が一、制御バルブが故障して、いずれかの切換位置に切り換わったとしても、油圧シリンダからの戻り油は、タンクに戻される。したがって、上記制御バルブが故障して切換位置に切り換わったときでも、回路内が高圧になることがない。
【0040】
第3の発明によれば、ステアリングの操舵力に応じて切り換わるオープンセンタタイプの油圧バルブと、コントローラからの信号に応じて切り換わるオープンセンタタイプの制御バルブとをオイルポンプに対して直列に設けることとし、また上記油圧バルブを油圧シリンダに連通させたり、あるいはこの連通を遮断したりする切り換えバルブとを備え、上記油圧バルブと制御バルブをオイルポンプに対して直列に設けるとともに、制御バルブと油圧シリンダとを連通する2つの通路にそれぞれチェック弁を設け、上記一方の通路の圧力を他方の通路に設けたチェック弁に作用させ、この一方の通路の圧力によって、他方の通路に設けたチェック弁が押し開かれ、上記一方の通路を介して、油圧シリンダに圧油が供給され、他方の通路を介して油圧シリンダの戻り油がタンクに戻されることとしたので、自動操舵に、操舵輪に外力が加わったとしても、油圧シリンダの室の油が制御バルブ側に流入することがない。したがって、上記操舵輪に外力が加わっても、油圧シリンダが動いてしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態の概略図である。
【図2】この発明の第2実施形態の概略図である。
【図3】この発明の第3実施形態の概略図である。
【符号の説明】
1 オイルポンプ
4 油圧バルブ
6 ステアリング
7 油圧シリンダ
8 制御バルブ
18 切り換えバルブ
31 切り換えバルブ
31a 連通位置
31b 遮断位置
36 チェック弁
37 チェック弁
38 通路
39 通路
40 切り換えバルブ
41 ポート
42 ポート
C コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic steering system for controlling, for example, a hydraulic cylinder of a power steering apparatus with an automatic steering mechanism.
[0002]
[Prior art]
As a conventional automatic steering system provided with an automatic steering mechanism, a system described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-47969 is known. According to this conventional example, a diversion valve is connected to the oil pump, a manual steering mechanism is connected to one flow path divided by the diversion valve, and an automatic steering mechanism is connected to the other flow path.
The manual steering mechanism and the automatic steering mechanism are connected to a mode switching valve, and the mode switching valve is connected to a hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder is connected to a wheel and applies an assist force to the turning of the wheel.
[0003]
The manual steering mechanism is a so-called conventional power steering mechanism that controls the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder in accordance with the steering force from the steering wheel. The automatic steering mechanism refers to a mechanism that supplies, for example, hydraulic pressure corresponding to road conditions to a hydraulic cylinder regardless of the steering force from the steering wheel.
Further, by switching the mode switching valve, it is possible to select whether to perform manual steering or automatic steering.
According to the above conventional example, the pressure oil from the oil pump is always supplied to both the manual steering mechanism and the automatic steering mechanism via the flow dividing valve.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, according to the conventional automatic steering system, the pressure oil from the oil pump is always supplied to both the manual steering mechanism and the automatic steering mechanism. When it is, the pressure oil is supplied to the manual steering mechanism, but the pressure oil is also supplied to the unused automatic steering mechanism. On the other hand, even during automatic steering, pressure oil is supplied to a manual steering mechanism that is not being used.
Thus, since pressure oil is supplied also to the steering mechanism which is not used, there was a problem that energy loss occurred.
[0005]
In addition, since the pressure oil is supplied to the steering mechanism that is not used, the oil pump has to be used with a large capacity.
In addition, since a flow dividing valve is used to distribute pressure oil to the manual steering mechanism and the automatic steering mechanism, there is a problem that the number of parts increases by the amount of the flow dividing valve. The manual steering mechanism and the automatic steering mechanism are connected in parallel, and each mechanism is connected to a mode switching valve. Thus, in order to connect each mechanism to the mode switching valve, there is a problem that the number of pipes increases and the circuit becomes complicated.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle automatic steering system in which a manual steering mechanism and an automatic steering mechanism are connected in series to an oil pump, thereby reducing energy loss and reducing the overall size of the system. Is to supply.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is an oil pump, an open center type hydraulic valve that switches according to the steering force of the steering and all ports communicate with each other in a neutral position, and an open center type that switches according to a signal from the controller. A control valve; a hydraulic cylinder connected to the hydraulic valve and the control valve; and a hydraulic cylinder connected to a steered wheel; and a switching valve for communicating one of the hydraulic valve and the control valve with the hydraulic cylinder; A control valve is provided in series with the oil pump.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, when the switching valve has a switching position for communicating the hydraulic valve and the hydraulic cylinder, and a switching position for communicating the control valve and the hydraulic cylinder, the hydraulic valve communicates with the hydraulic cylinder. The two ports of the switching valve connected to the control valve are configured to communicate with each other.
[0009]
The third invention is an oil pump, an open center type hydraulic valve that switches according to the steering force of the steering , and all ports communicate with each other in a neutral position, and an open center type that switches according to a signal from the controller. A control valve, a hydraulic cylinder connected to the hydraulic valve and the control valve, to which a steering wheel is connected, and a switching valve for connecting the hydraulic valve to the hydraulic cylinder or blocking the communication. A check valve in which a hydraulic valve and a control valve are provided in series with the oil pump, a check valve is provided in each of two passages connecting the control valve and the hydraulic cylinder, and the pressure of the one passage is provided in the other passage The check valve provided in the other passage is caused by the pressure in this one passage. Is then opened, through one of the passages above, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder return oil is characterized in that the arrangement is returned to the tank through the other passage.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, a
The
[0011]
The automatic steering mechanism 3 includes an open center
The controller C receives an ON / OFF signal from the automatic steering ON / OFF switch 11 and a steering angle signal from a
[0012]
Then, the
The
On the other hand, at the automatic steering position 18 b of the
[0013]
Further, the
The controller C switches the
[0014]
When the automatic steering ON / OFF switch 11 is OFF, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 7 via the
The hydraulic cylinder 7 is actually configured integrally with the
[0015]
The operation of the above configuration will be described.
When the driver turns the automatic steering ON / OFF switch 11 OFF, the controller C de-energizes the
Then, the driver starts manual steering and steers the steering 6. When the steering 6 is steered, the
[0016]
When the
At this time, the return oil from the hydraulic cylinder 7 is guided to the
[0017]
On the other hand, when the driver turns on the automatic steering ON / OFF switch 11, this ON signal is input to the controller C. The controller C excites the
The
In the case of automatic steering, since the driver does not steer the steering 6, the
[0018]
At this time, the pressure oil from the oil pump 1 is guided to the hydraulic cylinder 7 as follows.
That is, the supply oil from the oil pump 1 is guided to the
At this time, the return oil from the hydraulic cylinder 7 is guided to the switching
[0019]
As described above, according to the first embodiment, the
Moreover, since an energy loss can be prevented, the oil pump 1 can also be reduced in size accordingly.
[0020]
Further, since the
[0021]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, a switching
Further, the switching
[0022]
Further, the
The
[0023]
Further, in the one
In the second embodiment, the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment. About the same component, the same code | symbol as 1st Embodiment is used, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0024]
The operation of the second embodiment will be described.
When the driver performs manual steering, the automatic steering ON / OFF switch 11 is turned OFF. When the automatic steering ON / OFF switch 11 is OFF, the controller C de-energizes the
Further, the
[0025]
Then, the driver starts manual steering and steers the steering 6. When the steering 6 is steered, the
When the
[0026]
At this time, the return oil from the hydraulic cylinder 7 is guided to the
[0027]
On the other hand, when the driver turns on the automatic steering ON / OFF switch, this ON signal is input to the controller C. The controller C excites the
The
In the case of automatic steering, since the driver does not steer the steering 6, the
[0028]
At this time, the pressure oil from the oil pump 1 is guided to the hydraulic cylinder 7 as follows.
That is, the supply oil from the oil pump 1 is guided to the
[0029]
At this time, the pressure upstream of any one of the check valves is guided to the other check valve as a pilot pressure. Therefore, the other check valve is pushed open by the pilot pressure.
Therefore, the return oil from the hydraulic cylinder 7 is returned to the tank T from the
[0030]
According to the second embodiment, since the
In the second embodiment, the
[0031]
That is, for example, the steering angle of the
[0032]
However, according to the second embodiment, since the
[0033]
Further, the switching
[0034]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
As shown in the figure, at the manual steering position 40a of the switching
The configuration other than this feature is the same as that of the first embodiment. Accordingly, the same reference numerals as those in the first embodiment are used for the same components as those in the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted.
[0035]
According to the third embodiment, it is possible to prevent the steered wheels from being controlled by the
That is, when performing the above-described manual steering, the automatic steering ON / OFF switch 11 is turned OFF, and the switching
[0036]
At this time, the return oil from the hydraulic cylinder 7 is returned to the tank T via the switching
In this state, if the
In the configuration of the first embodiment, during manual steering, if the switching
[0037]
However, according to the third embodiment, since the
Other effects are the same as in the first embodiment.
[0038]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the open center type hydraulic valve that switches according to the steering force of the steering and the open center type control valve that switches according to the signal from the controller are provided in series with the oil pump. In addition, since either the hydraulic valve or the control valve is connected to the hydraulic cylinder by the switching valve, no pressure oil is separately supplied to the hydraulic valve and the control valve. That is, since it is not necessary to supply pressure oil to the steering mechanism that is not used, energy loss can be prevented accordingly. Further, since energy loss can be prevented, the oil pump can be reduced in size accordingly.
Furthermore, since there is no need to use a conventional diversion valve, the number of parts is reduced correspondingly, and the circuit can be simplified.
[0039]
According to the second invention, the switching valve has a switching position for communicating the hydraulic valve and the hydraulic cylinder, and a switching position for communicating the control valve and the hydraulic cylinder, and the hydraulic valve communicates with the hydraulic cylinder. Since the two ports of the switching valve connected to the control valve are in communication with each other, even if the control valve breaks down and switches to one of the switching positions, the return from the hydraulic cylinder Oil is returned to the tank. Therefore, even when the control valve fails and switches to the switching position, the circuit does not become high pressure.
[0040]
According to the third invention, the open center type hydraulic valve that switches according to the steering force of the steering and the open center type control valve that switches according to the signal from the controller are provided in series with the oil pump. And a switching valve for connecting the hydraulic valve to the hydraulic cylinder or blocking the communication. The hydraulic valve and the control valve are provided in series with the oil pump. A check valve is provided in each of the two passages communicating with the cylinder, and the pressure of the one passage is applied to the check valve provided in the other passage, and the check valve provided in the other passage by the pressure of the one passage. Is pushed open, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder via the one passage, and the other passage is used. Since the return oil pressure cylinder was to be returned to the tank, the automatic steering, even if an external force is applied to the steering wheel, never oil of the hydraulic cylinder chamber flows into the control valve side. Therefore, even if an external force is applied to the steering wheel, the hydraulic cylinder does not move.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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