JPH01148662A

JPH01148662A - 緊急操縦制御装置

Info

Publication number: JPH01148662A
Application number: JP30742887A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Kubo; 久保　芳樹
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1989-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は車両、特にホイールローダの如き重量のある車
両の緊急操縦制御方法に関する。

〔従来技術〕

ホイールローダあるいはトラッククレーン等の重量のあ
る車両には、走行時の安全性を確保するため、一般に緊
急操縦制御袋Ｗ（エマ−ジエンシー・ステアリング・コ
ントロール・システム）が装備されている。

一般に、ホイールローダの大部分はパワーステアリング
を採用しており、このパワーステアリングは油圧が正常
の時は、ハンドルが軽く操縦性能は良い。しかし、通常
、パワーステアリング装置に油圧を供給するポンプはエ
ンジンに直結されて駆動されていることから、エンジン
トラブル等で油圧が低下したときは、ハンドルが急に重
くなり、操縦性が極端に低下することから一般公道走行
中は大変危険である。

そこで米国では、Ｓ、Ａ、［！　Ｊ５３で緊急操縦側ｉ
ｌｌ装置について下記のような規定が設けられている。

（１）　　走行中にステアリングのパワーがダウンした
とき、オペレータが操作（スイッチを手動で入れること
。）しなくても自動的に本装置が作動すること。

（２）　　所定のテストコースを車両速度１６Ｋｍ／ｈ
で、メインのパワー以外で作動する本装置で抜は切るこ
と（小回り能力のテスト）。

（３）上記（２）と同じコースを車両速度８　Ｋｍ／ｈ
を維持しながら抜は切ること。（メインのパワー以外で
作動する緊急操縦制御装置のエネルギー持続能力のテス
ト）、。

そこで、米国へ輸出する大型車両については、緊急操縦
制御装置を標準装備とする要請が強い。

従来のバッテリー駆動形の緊急操縦制御装置は、車速と
エンジン油圧を車速センサーとエンジン油圧センサーで
検出し、この検出信号を主にＡＮＤゲート回路より成り
立つコントローラに送る構成となっている。

走行中にエンジンの作動不良が発生した場合には走行中
であるか否かは車速センサーによって検出されるととも
に、エンジンの作動不良によるエンジン油圧低下はエン
ジン油圧センサーによって検出される。この際、エンジ
ンに直結しているパワーステアリングの常用ポンプも、
エンジン作動不良によって油圧および油量が減少し、ハ
ンドルの操作性が低下する。

しかし、前述のように、エンジン油圧低下はエンジン油
圧センサーによって検出され、かつ走行中であるか否か
は車速センサーによって検出される結果、制御装置が作
動し、自動的に緊急操縦制御装置用ポンプを駆動させ、
ステアリング油圧低下をバックアップするように構成し
ている。

〔発明の目的〕

しかし、上記システムでは、以下に記すように、車速セ
ンサーに問題がある。

（１）市販の連撮用の防水・防塵形車速センサーは、コ
スト高である上に信頬性に欠ける。

（２）車速センサーを使うと、車両低速走行時に途切れ
途切れの信号を出す。この結果、制御装置内で誤動作、
緊急操縦制御装置の作動のハンチング現象を発生する。

本発明の目的は、前記従来の装置の欠点を解消し、信頼
性の高い安価な緊急操縦制御装置を提供することにある
。

〔発明の構成〕

本発明の緊急操縦制御装置は、エンジン油圧低下を検出
するエンジン油圧センサーと、スタータスイッチのエン
ジン始動位置であるポジション２のＯＮ動作を記憶する
スタータ信号記憶回路との検出信号をＡＮＤ回路で得た
後、緊急操縦制御用ポンプを作動させてステアリング油
圧を所定圧力とする。

また、この装置は、前記スタータ信号記憶回路およびエ
ンジン油圧センサーの両信号を入力とし、信号入力後設
定時間内におけるエンジンの油圧の立上り状態をチェッ
クするカウントチェック（キャンセル）回路が設けられ
ている。

また、前記カウントチェック（キャンセル）回路は信号
入力後前記設定時間内にエンジン油圧が所定値に至る場
合のみ前記緊急操縦制開用ポンプを駆動させるように構
成されている。

また、このシステムでは、前記緊急操縦制御用ポンプの
モータユニットが必要以上多くの時間に亘って駆動する
ことのないように駆動時間設定用タイマー回路が設けら
れているとともに、前記ポンプのモータユニットを駆動
させるテスト回路が設けられている。

なお、エンジンのスタータスイッチは次のように構成さ
れており、本発明はこれに基づいて説明されている。従
って、他の形式のスイッチの場合には、それに従って読
み替えることを意味する。

ポジションＯ：車両の総ての電気が切れる状態。

ポジション１：エンジンはスタートしないが、車両に通
電され、ランプ類、ゲージ類は作動する状態。

ポジション２：エンジンのスタータモータへ大電流が流
れてエンジンが作動する。この位置でキーから手を放す
と、スプリングリターンでポジション１へ戻る。

〔作　、用〕

上記構成による本発明の緊急操縦制御装置は、それぞれ
精度が高いエンジン油圧センサーと、スタータスイッチ
のエンジンの始動位置であるポジション２のＯＮ動作を
記憶するスタータ信号記憶回路との検出信号をＡＮＤ回
路によって動作するため、誤動作がなくなる。

また、この装置は、スタータ記憶回路およびエンジン油
圧センサーの両信号を入力とし、信号入力後設定時間内
におけるエンジン油圧の立上り状態をチェックするカウ
ントチェック（キャンセル）回路を有し、ミス着火時は
緊急操縦制御装置が動作しない構造となっているため、
信顛度が高い。

さらに、この装置は緊急操縦制御用ポンプのモータユニ
ットが必要以上多くの時間駆動することがなく、緊急操
縦制御用ポンプを駆動するモータの加熱を防止できる。

〔実　施　例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による緊急操縦制御装置の概
要を示す模式図、第２図は同装置のに採用されているタ
イムチャート、第３図は同じく緊急操縦制御装置を示す
ブロック図である。

この実施例の緊急操縦制御装置は、第１図に示されるよ
うな重量のある車両、例えばホイルローダ等のステアリ
ング部に組み込まれている。

ハンドル１を回転操作することによって、これの根本部
分に組み込まれたステアリング・バルブ２からパイプ３
．４を介して、一対のステアリング・シリンダ５に油が
送り込まれ、操向車輪６に対する後輪７が相対的に向き
を変えるようになっている。なお、第１図は説明の便宜
上描かれた図であって、たとえば、操向車輪６を支持す
る前フレーム８と、後輪７を支持する後フレーム９とは
、支軸１０を介して相互に回転自在に連結されている。

また、前記一対のステアリング・シリンダ５は、逆作動
する油圧回路を構成するためにパイプ１１で接続されて
いる。

一方、前記ハンドル１の操作に用いられる油は、常用ス
テアリング・ポンプ１２によってパイプ１３を介してス
テアリング・バルブ２に送り込まれる。前記常用ステア
リング・ポンプ１２は、エンジン１４のトランスミッシ
ョン１５の出力軸によって駆動されるポンプによって構
成されている。なお、前記ステアリング・バルブ２に接
続されるパイプ１６は、油タンク１７に接続されるドレ
ーンパイプである。

他方、前記常用ステアリング・ポンプ１２から延在し、
前記ステアリング・バルブ２に繋がるパイプ１３には、
チェックバルブ１８を介して緊急用パイプ１９が接続さ
れている。この緊急用パイプ１９は、ＤＣポンプモータ
ユニット２０の緊急操縦制御用ポンプ２ＯＡに接続され
ていて、緊急時に、ステアリング・パルプ２に油を供給
するようになフている。すなわち、パワーステアリング
装置において、油圧が低下する現象が生じた場合、後述
する緊急操縦制御装置が作動し、この緊急操縦制御ポン
プ２゜Ａが動作して、前記ステアリング・パルプ２に油
を供給するため、パワーステアリングは操作性を損なう
ことなく操作可能となる。

なお、前記常用ステアリング・ポンプ１２および緊急操
縦制御用ポンプ２０Ａにも、油タンク１７に接続される
ドレーン用のパイプ１６が設けられている。

前記ＤＣポンプモータユニット２０の緊急操縦制御用モ
ータ２０Ｂは、バッテリー２１を電源とするモータ駆動
用リレー２２の作動によって駆動する。また、前記モー
タ駆動用リレー２２は、コントローラ２３によって制御
される。このコントローラ２３は手動で前記モータ駆動
用リレー２２を作動できるテスト用スイッチ２４も設け
られている。

前記コントローラ２３には、前記エンジン１４部分に取
り付けられたエンジン油圧センサ−２５からの検出信号
２６と、計器板２７に配設され。

たスタータスイッチ２８におけるポジション２の入力（
ＯＮ）信号２９とが伝送される。

つぎに、第３図のブロック図を参照しながら緊急操縦制
御装置の動作ついて説明する。

同図で示されるように、前記コントロー、う２３には、
スタータスイッチ２８およびエンジン油圧センサ−２５
からそれぞれ入力信号２９および検出信号２６等が入力
され、モータ駆動用リレー２２に出力として制御信号３
０が送られる。

前記スタータスイッチ２８はＤＣ２４Ｖのバッテリー２
１を電源とし、スタータスインチ２８を車両電源ＯＮの
状態になるポジションｌに切り替えると、前記コントロ
ーラ２３内の安定化電源回路３１が動作し、コントロー
ラ内のＩＣが安定する。

一方、前記スタータスインチ２８がエンジンの始動位置
であるポジション２に切り替えられる（ＯＮされる）と
、この入力信号２９は、コントローラ２３のＩＣ化され
たスタータ信号整形回路３２の入力となる。このスター
タ信号整形回路３２の出力は、それぞれＩＣ化されたス
タータ信号記憶回路３３およびカウントチェック回路３
４の入力となる。

また、このスタータ信号記憶回路３３とカウントチェッ
ク回路３４の出力はＩＣ化されたＡＮ口回路３５０入力
となり、ＡＮＤ回路の成立による出力はスイッチング回
路３６の入力となり、スイッチング回路３６の出力は前
述のように、モータ駆動用リレー２２の入力信号として
の制御信号３０となる。

また、前記カウントチェック回路３４はスタータスイッ
チ２８がポジション２に切り換えられた時点、すなわち
、第２図におけるＢ時点から設定された時間経過後、た
とえばｔ３秒後、エンジン油圧が所定圧力を維持してい
るか否か、すなわち、高状態であるか否かをカウントす
るようになっている。このカウントは、ＩＣ化されたエ
ンジン油圧低下信号整形回路３７の出力および前記スタ
ータ信号整形回路３２の出力ならびにスタータ信号記憶
回路３３のメモリを入力として行なわれる。また、前記
エンジン油圧低下信号整形回路３７には前記エンジン油
圧センサ−２５の検出信号２６が入力される。

また、このコントローラ２３には、スイッチング回路３
６に接続されるＩＣ化されたタイマー回路３８が設けら
れている。このタイマー回路３８は、前記スタータスイ
ッチ２訳すなわち緊急操縦制御用ポンプ２０がＯＮされ
ると同時にカウントを開始し、を２秒後にスイッチをＯ
ＦＦにし、コントローラ２３をｒＲＩＥＡＤＹＪ状態に
戻す働きがある。この結果、必要以上長い時間緊急操縦
制御用ポンプ２０は駆動されないことから、モータの加
熱が防止できる。このｔ２秒あれば前述のＳＡＥテスト
コースを充分乗り切れることになる。

また、コントローラ２３はＤＣポンプモータユ二７ト２
０の作動をチェックするために、手動スイッチ２４でス
イッチング回路をＯＮにできるテスト回路３９が設けら
れている。ただし、このテスト回路３９はｔ２秒後には
自動的に切れるようになっている。

つぎに、第２図のシステムタイムチャートを参照しなが
ら、緊急操縦制御装置について説明する。

この緊急操縦制御装置は、従来のように、車速センサー
から走行中であるとの信号を受けるのではなく、簡便的
にエンジンスタータスイッチ２８のスタート信号（要す
るにスタータスイッチ２８をポジション２へ回してエン
ジン１４を始動させた際の信号）を受けて走行中である
と見なしてコントローラ２３をＳＥＴ状態にする（コン
トローラ内のＩＣ３３がポジション２に一度入ったこと
を記憶する。）。

そこで、前記スタータスイッチ２８をポジション１にＯ
Ｎすると、この時点、すなわちＡ時点以後は、コントロ
ーラ２３全体に電源が供給されｒＲｆ！ＡＤＹＪ状態と
なる。したがって、前記スタータスイッチ２日がＯＦＦ
のときは、緊急操縦制御装置は作動しないことになる。

なお、前記スタータスイッチ２８をポジション２に切り
替えしてＯＮすると、Ｂ時点でエンジンが始動し、かつ
ＯＮの入力信号２９はスタータ信号整形回路３２に入り
、１個の矩形波に変えられる。この矩形波はスタータ信
号記憶回路３３に入り、カウントチェック回路３４がＯ
Ｋの場合のみメモリされ、ＡＮＤ回路３５の一方のスイ
ッチをＯＮにし、Ｃ時点後緊急操縦制御装置をｒｓＥＴ
Ｊ状態にする。

なお、前記スタータスイッチ２８をポジション２にＯＮ
Ｌ、た際、このエンジンの始動操作がミス着火の場合は
、緊急操縦制御装置は作動しないようになっている。す
なわち、スタータスイッチ２８をポジション２に入れた
場合、何かの原因でエンジンが回らない時、エンジン油
圧も零になるので、スタータスイッチ２８のＯＮ信号２
９とエンジン油圧低下の検出信号２６とによってＡＮＤ
回路が成立してコントローラ２３が作動してしまう、そ
こで、ミス着火の場合は、このコントローラ２３が作動
するのを防ぐため、キャンセル回路としてスタータスイ
ッチ２８をポジション２に投入した直後から、所定時間
、たとえば、１１秒以内にエンジン油圧が立ち上がらな
い場合、システムをｒｓｌ！Ｔ」状態からｒＲＨＡＤＹ
Ｊ状態に戻すような回路構成となっている。

したがって、エンジン作動が正常なときは前記スタータ
スイッチ２８がポジション２にＯＮされた時点でエンジ
ンが始動し、エンジン油圧が低状態から高状態に推移す
る。そして、Ｃ時点、すなわち、Ｂ時点からｔ８秒経過
後にエンジン油圧が正常に立上っておければ、コントロ
ーラ２３がｒ　ＳＥＴ　Ｊ状態になる。ここで、エンジ
ン油圧センサーは、ノーマルクローズのスイッチでエン
ジン油圧ゼロの時ＯＮになり、エンジン油圧正常の時、
エンジン油圧センサーはＯＦＦになり、ＡＮＤ回路は成
立していない。

このような状態下で、たとえば、Ｄ時点でエンジン１４
に何らかの異常が生じ、エンジン１４が回転しなくなる
と、エンジン油圧が低下して、エンジン油圧センサ−２
５からコントローラ２３に検出信号２６が入る。この検
出信号２６はエンジン油圧低下信号整形回路３７で１個
の矩形波に変えられる。検出信号２６であるエンジン油
圧低下信号は、カウントチェック回路３４によってミス
着火により油圧が低下したかどうか、すなわち、１．秒
間以上油圧が低下しているかどうかがチェックされる。

１．秒経過後も油圧が低下していると、このエンジン油
圧低下信号がＡＮＤゲートに入り、ＡＮＤ回路３５のも
う一方のスイッチがＯＮとなって、ＡＮＤ回路が成立し
てスイッチング回路３６に作動信号を送る。このスイッ
チング回路３６からの制御信号３０によってモータ駆動
用リレー２２が励磁され、ＤＣポンプモータユニット２
０の緊急操縦制御用モータ２０Ｂにバッテリー２１から
大電流が流れ、緊急操縦制御用モータ２０Ｂが回転し、
緊急操縦制御用ポンプ２ＯＡを駆動−する。

この結果、この緊急操縦制御装置によって、パワーステ
アリングの操作性は良好となるとともに、米国Ｓ、Ａ、
Ｅ　Ｊ５３による所定のコースを所定の車速を維持して
抜は切ることができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは
いうまでもない。

〔発明の効果〕

（１）本発明の緊急操縦制御装置は、エンジントラブル
等で油圧が低下した際、油圧低下と走行を検知し、これ
により、自動的にＤＣポンプモータユニットを駆動させ
てステアリング・バルブに油を供給するため、パワース
テアリングの操作性は低下しないという効果が得られる
。

（２）　　本発明本考案によれば、上記（１）のように
、前記パワーステアリングの操作性は、−定時間維持さ
れることから、たとえば、米国のＳ、＾、ＥＪ５３の規
定による所定のテストコースを車両速度１６Ｋｍ／ｈお
よび８　Ｋｍ／ｈで抜は切ることができる。

（３）本発明の緊急操縦制御装置にあっては、車両の走
行の検出は、スタータスイッチのポジション２へのＯＮ
操作による信号を入力信号（センサー信号）として得る
ため、従来の車速センサーのように、車両低速走行時に
途切れ途切れの信号を出すようなこともなく、緊急操縦
作動のハンチング現象も発生せず、信頼性が高くなると
いう効果が得られる。

（４）　　上記（３）のように、本発明の緊急操縦制御
装置にあっては、車両の走行の検出は、スタータスイッ
チのポジション２へのＯＮ操作による信号を入力信号（
センサー信号）として得るため、市販の連撮用の防水・
防塵形車速センサーを使用する必要もな（、コストの低
減も可能となるという効果が得られる。

（５）本発明の緊急操縦制御装置にあっては、駆動時間
設定用タイマー回路が設けられていることから、ＤＣポ
ンプモータユニットが必要以上多（の時間に亘って駆動
して、緊急操縦制御用モータが加熱しないという効果が
得られる。

（６）本発明の緊急操縦制御装置にあっては、テスト回
路が設けられていることから、緊急操縦制御装置のテス
ト駆動が行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による緊急操縦制御装置の概
要を示す模式図、第２図は同じく制御装置のタイムチャ
ート、第３図は同じく制御装置を示すブロック図である
。１・・・ハンドル、２・・・ステアリング・バルブ、４
・・・ステアリング・シリンダ、１２・・・常用ステア
リング・ポンプ、１４・・・エンジン、１５・・・トラ
ンスミツシラン、２０・−ＤＣポンプモータユニット、
２０Ａ・・・緊急操縦制御用ポンプ、２０Ｂ・・・緊急
操縦制御用モータ、２３・・・コントローラ、２５・・
・エンジン油圧センサ−，２６・・・検出信号、２８・
・・スタータスイッチ、２９・・・入力（ＯＮ）信号、
３０・・・制御信号、３１・・・安定化電源回路、３２
・・・スタータ信号整形回路、３３・・・スタータ信号
記憶回路、３４・・・カウントチェック回路、３５・・
・＾ＮＤ回路、３６・・・スイッチング回路、３７・・
・エンジン油圧低下信号整形回路、３８−・・タイマー
回路、３９・・・テスト回路。代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims

【特許請求の範囲】１、２つのセンサーと、これらのセンサー系による信号
に基づいて緊急操縦制御用ポンプを作動させるコントロ
ーラと、を有する緊急操縦制御装置であって、前記セン
サー系は、エンジン油圧低下を検出するエンジン油圧セ
ンサーと、スタータスイッチの、エンジン始動位置であ
るポジション２のＯＮ動作を記憶するスタータ信号記憶
回路とからなっていることを特徴とする緊急操縦制御装
置。２、前記スタータスイッチによる信号を入力とするスタ
ータ信号記憶回路と、前記スタータ信号記憶回路および
エンジン油圧センサーの両信号を入力とし、信号入力後
設定時間内の油圧状態をチェックするカウントチェック
回路とを有し、前記スタータ記憶回路とカウントチェッ
ク回路はＡＮＤ回路に組まれかつ前記カウントチェック
回路は信号入力後前記設定時間内にエンジン油圧が所定
値に至る場合のみ前記緊急操縦制御用ポンプを駆動させ
るように構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の緊急操縦制御装置。３、前記緊急操縦制御装置には、前記緊急操縦制御用ポ
ンプの駆動時間設定用タイマー回路が設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の緊急操縦制
御装置。４、前記緊急操縦制御装置には、前記緊急操縦制御用ポ
ンプを駆動させるテスト回路が設けられていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の緊急操縦制御装置
。