JPH0324455Y2 - - Google Patents

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JPH0324455Y2
JPH0324455Y2 JP7493885U JP7493885U JPH0324455Y2 JP H0324455 Y2 JPH0324455 Y2 JP H0324455Y2 JP 7493885 U JP7493885 U JP 7493885U JP 7493885 U JP7493885 U JP 7493885U JP H0324455 Y2 JPH0324455 Y2 JP H0324455Y2
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steering
hydraulic
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vibration
control current
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【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は、操舵輪をステアリングハンドルと
の機械リンクから分離して、電気的制御により転
舵する車両用操舵装置に係り、特にサーボ系に生
じる振動に基づいて操舵系の異常を検出するよう
にした車両用操舵装置に関する。
[Detailed description of the invention] (Field of industrial application) This invention relates to a vehicle steering system that separates the steering wheel from the mechanical link with the steering wheel and steers the vehicle by electrical control, and is particularly applicable to a servo system. The present invention relates to a vehicle steering system that detects an abnormality in a steering system based on generated vibrations.

(従来の技術) 従来、機械リンク式のステアリング装置に代替
して、油圧シリンダを用いた車両用ステアリング
装置が特開昭59−6171号公報に示されている。こ
れは、前・後輪の操舵を可能とした車両(4輪操
舵車)の後輪のステアリング装置として適用した
ものであり、ステアリングハンドルと機械的にリ
ンクされた前輪の舵角をセンサで検出してコント
ローラへ入力し、前輪舵角が所定値を越える場合
に後輪を転舵させるもので、後輪の舵角は、上記
油圧シリンダ内の油圧をサーボバルブを用いて制
御している。
(Prior Art) Japanese Patent Laid-Open No. 59-6171 discloses a vehicle steering device using a hydraulic cylinder instead of a conventional mechanical link type steering device. This is applied as a steering device for the rear wheels of a vehicle (four-wheel steering vehicle) that enables front and rear wheel steering, and uses a sensor to detect the steering angle of the front wheels, which are mechanically linked to the steering wheel. When the front wheel steering angle exceeds a predetermined value, the rear wheels are steered.The rear wheel steering angle is controlled by the hydraulic pressure in the hydraulic cylinder using a servo valve.

(考案が解決しようとする問題点) しかしながら、上記従来例のように、操舵輪を
サーボ制御する場合、油圧シリンダの作動が異常
となつたときの対策がなされていなかつた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, when the steered wheels are servo-controlled as in the conventional example described above, no countermeasures have been taken when the operation of the hydraulic cylinder becomes abnormal.

例えば、油圧シリンダの作動異常により、操舵
輪の転舵量と目標値との偏差が異常に大きくなる
と、操安性が著しく劣化する。
For example, if the deviation between the steering amount of the steered wheels and the target value becomes abnormally large due to an abnormal operation of the hydraulic cylinder, the steering stability will be significantly deteriorated.

この事態を回避する一手段として、上記転舵量
の検出値と目標値の偏差が一定値以上になつたと
きに、異常発生と判断し、例えば操舵輪の転舵を
中止して中立位置に復帰させるようなフエールセ
ーフ装置を設けることが考えられる。
One way to avoid this situation is to determine that an abnormality has occurred when the deviation between the detected value of the steering amount and the target value exceeds a certain value, and, for example, stop turning the steered wheels and return them to the neutral position. It is conceivable to provide a fail-safe device to restore the condition.

ところが、このように、異常に発生した後に、
その対策を講じるものでは、異常発生時点におい
て車両挙動が不安定になることは免れない。
However, after this abnormal occurrence,
If such countermeasures are taken, it is inevitable that the vehicle behavior will become unstable at the time the abnormality occurs.

(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために、本考案は、操舵
輪に連結されるピストンロツドを備え、油圧によ
り操舵輪を転舵するとともに、油圧の供給が無い
ときに前記ピストンロツドを中立位置に保持する
スプリングが内装された油圧式転舵アクチユエー
タと、制御電流によつてスプール変位量が制御さ
れ、前記油圧式転舵アクチユエータへ供給される
作動油圧を制御するとともに、制御電流値が零の
状態のときに前記油圧式転舵アクチユエータへの
作動油圧の供給を停止するサーボ弁と、前記操舵
輪の転舵量の目標値信号と転舵量の検出値信号と
の偏差に対応する制御電流を前記サーボ弁に供給
するサーボアンプとを備え、これらによつて操舵
輪をサーボ制御する。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes a piston rod connected to the steering wheel, which steers the steering wheel using hydraulic pressure, and when there is no hydraulic pressure supplied. A hydraulic steering actuator is equipped with a spring that holds the piston rod in a neutral position, and a spool displacement amount is controlled by a control current, and the hydraulic pressure supplied to the hydraulic steering actuator is controlled. a servo valve that stops supplying hydraulic pressure to the hydraulic steering actuator when the current value is zero, and a deviation between a target value signal of the steering amount of the steered wheels and a detected value signal of the steering amount. and a servo amplifier that supplies a control current corresponding to the servo valve to the servo valve, and the steered wheels are servo-controlled by these.

そして、本考案は上記構成に加えて、前記油圧
式転舵アクチユエータの可動部の振動を検出する
振動センサと、該振動センサによつて検出される
振動量が所定値以上であるか否かを判別する振動
判別手段と、該振動判別手段によつて、前記振動
量が所定値以上であると判定されるときに、前記
制御電流の出力を遮断する電流遮断手段とを具備
する。
In addition to the above configuration, the present invention also includes a vibration sensor that detects vibrations of the movable part of the hydraulic steering actuator, and a vibration sensor that detects whether the amount of vibration detected by the vibration sensor is greater than or equal to a predetermined value. The vibration determining means includes a vibration determining means for determining, and a current cutting means for cutting off output of the control current when the vibration determining means determines that the amount of vibration is equal to or greater than a predetermined value.

(作用) 前記油圧式転舵アクチユエータの作動異常が発
生するときには、その直前で可動部の振動が大き
くなる。
(Function) When an abnormality occurs in the operation of the hydraulic steering actuator, the vibration of the movable part increases immediately before the abnormality occurs.

従つて、上記油圧式転舵アクチユエータの可動
部の振動を前記振動センサで検出し、この振動量
が所定値以上のとき、前記油圧式転舵アクチユエ
ータの作動異常が発生する前兆であると判断し
て、前記サーボアンプから制御電流が出力される
のを禁止する。
Therefore, when the vibration of the movable part of the hydraulic steering actuator is detected by the vibration sensor, and the amount of vibration exceeds a predetermined value, it is determined that this is a sign of abnormal operation of the hydraulic steering actuator. The control current is prohibited from being output from the servo amplifier.

これにより、サーボ弁から油圧式転舵アクチユ
エータへの作動油圧の供給が停止して、油圧式転
舵アクチユエータへのピストンロツドが中立位置
に保持される。
As a result, the supply of hydraulic pressure from the servo valve to the hydraulic steering actuator is stopped, and the piston rod to the hydraulic steering actuator is held at the neutral position.

従つて、油圧式転舵アクチユエータの作動が異
常を生じて車両挙動が不安定になる前に、操舵が
なされることを禁止して、安全な走行が行える状
態にすることができる。
Therefore, before the operation of the hydraulic steering actuator becomes abnormal and the vehicle behavior becomes unstable, steering can be prohibited and safe driving can be achieved.

(実施例) 本考案の一実施例の構成を第1図に示す。(Example) The configuration of an embodiment of the present invention is shown in FIG.

本実施例は、油圧シリンダ15を転舵アクチユ
エータとして用い、これにより、操舵輪1を転舵
するようになつている。油圧シリンダ15のピス
トン17の両端が左右の操舵輪のサイドロツド1
9に連結されていることにより、ピストン17の
変位がサイドロツド19を介してナツクルアーム
16に伝達され、操舵輪1が転舵される。
In this embodiment, the hydraulic cylinder 15 is used as a steering actuator, and the steered wheels 1 are thereby steered. Both ends of the piston 17 of the hydraulic cylinder 15 are connected to the side rods 1 of the left and right steering wheels.
9, the displacement of the piston 17 is transmitted to the knuckle arm 16 via the side rod 19, and the steered wheel 1 is steered.

油圧シリンダ15は、サーボ弁11によつて制
御され、サーボ弁11は、サーボアンプ12によ
つて制御される。
Hydraulic cylinder 15 is controlled by servo valve 11, and servo valve 11 is controlled by servo amplifier 12.

サーボ弁11の具体的構造は、第2図に示すよ
うになつている。
The specific structure of the servo valve 11 is as shown in FIG.

同図において、51は略円筒形状のバルブボデ
イ、52はバルブボデイ51内に圧入固定された
略円筒形状のスリーブであり、バルブボデイ51
は、その図中右端にサイドカバー53が嵌着し、
左端に中空形状のケース54が嵌着している。
In the figure, 51 is a substantially cylindrical valve body, and 52 is a substantially cylindrical sleeve press-fitted into the valve body 51.
, the side cover 53 is fitted to the right end in the figure,
A hollow case 54 is fitted on the left end.

バルブボデイ51には、リザーバ55へ接続さ
れたドレンポート58、およびそれぞれが、前記
油圧シリンダ15へ接続された2つのアウトレツ
トポート59a,59bが形成されている。
The valve body 51 is formed with a drain port 58 connected to the reservoir 55 and two outlet ports 59a and 59b, each connected to the hydraulic cylinder 15.

スリーブ52は、インレツトポート57に連通
した環状溝20、ドレンポート58に連通した2
つの環状溝21a,21bおよび、各アウトレツ
トポート59a,59bに連通した2つの環状溝
30a,30bが形成されている。なお、24は
サイドカバー53に螺合して後述するスプール2
6の図中右方向の最大変位を規制する第1ストツ
パ、25は第1ストツパ24に螺着して該第1ス
トツパ24をサイドカバー53へ締結するロツク
ナツトである。
The sleeve 52 has an annular groove 20 communicating with an inlet port 57 and an annular groove 20 communicating with a drain port 58.
Two annular grooves 21a, 21b and two annular grooves 30a, 30b communicating with each outlet port 59a, 59b are formed. In addition, 24 is a spool 2 which is screwed onto the side cover 53 and will be described later.
The first stopper 25 that restricts the maximum displacement in the right direction in the figure 6 is a lock nut that is screwed onto the first stopper 24 to fasten the first stopper 24 to the side cover 53.

スリーブ52内には、スプール(可動弁体)2
6が摺動自在に嵌入されている。スプール26に
は、前記スプール52の環状溝30a,30bに
対応した2つの突条27a,27bが形成され、
該突条27a,27bにより3つの条溝28,2
9a,29bが設定されている。
Inside the sleeve 52 is a spool (movable valve body) 2.
6 is slidably inserted. The spool 26 is formed with two protrusions 27a, 27b corresponding to the annular grooves 30a, 30b of the spool 52,
Three grooves 28, 2 are formed by the protrusions 27a, 27b.
9a and 29b are set.

これら条溝28,29a,29bは、スプール
26の変位に応じて、各環状溝30a,30bを
環状溝20あるいは環状溝21a,21bに選択
的に連通し、各アウトレツトポート59a,59
bをインレツトポート57あるいはドレンポート
58に連通する。また、スプール26の図中左端
には、薄肉円筒部31aを有したボビン31が一
体的に嵌着されている。
These grooves 28, 29a, 29b selectively communicate the annular grooves 30a, 30b with the annular groove 20 or the annular grooves 21a, 21b according to the displacement of the spool 26, and connect the respective outlet ports 59a, 59.
b is communicated with an inlet port 57 or a drain port 58. Further, a bobbin 31 having a thin cylindrical portion 31a is integrally fitted to the left end of the spool 26 in the drawing.

このボビン31は、ケース54内に図中左右方
向の移動が可能に収容され、薄肉円筒部31aの
外周上に導線が巻かれて空心コイル32を形成し
ている。すなわち、このボビン31は、その図中
左端に一体的に空心コイル32が取付けられてい
ることになる。この空心コイル32には、前記サ
ーボアンプ12からの制御電流が与えられる。
The bobbin 31 is housed in a case 54 so as to be movable in the left-right direction in the figure, and a conductive wire is wound around the outer periphery of a thin cylindrical portion 31a to form an air-core coil 32. That is, this bobbin 31 has an air-core coil 32 integrally attached to its left end in the figure. This air-core coil 32 is supplied with a control current from the servo amplifier 12 .

43はスプール26の図中右端とサイドカバー
53との間に設けられて流体の漏洩を防止する第
1シール、同様に、44はスプール26の図中左
方でボビン31とケース54との間に設けられて
流体の漏洩を防止する第2シールである。
43 is a first seal provided between the right end of the spool 26 in the figure and the side cover 53 to prevent fluid leakage; similarly, 44 is a seal provided between the bobbin 31 and the case 54 on the left side of the spool 26 in the figure. A second seal is provided to prevent fluid leakage.

ケース54内には、略環状の永久磁石33が固
着され、また、該永久磁石33に隣接して、該永
久磁石33の図中左右両側にそれぞれ第1ヨーク
34と第2ヨーク35とが設けられている。第1
ヨーク34は、略環状をなし、その外周面がケー
ス54内面に固着され、その孔内に前記空心コイ
ル32が微小距離を隔てて遊挿されている。第2
ヨーク35は、前記薄肉円筒部31a内に微小距
離を隔てて遊挿される軸部35aを有している。
A substantially annular permanent magnet 33 is fixed in the case 54, and a first yoke 34 and a second yoke 35 are provided adjacent to the permanent magnet 33 on the left and right sides of the permanent magnet 33, respectively. It is being 1st
The yoke 34 has a substantially annular shape, and its outer peripheral surface is fixed to the inner surface of the case 54, and the air-core coil 32 is loosely inserted into the hole at a small distance. Second
The yoke 35 has a shaft portion 35a that is loosely inserted into the thin cylindrical portion 31a at a small distance.

これらの永久磁石33、第1ヨーク34及び第
2ヨーク35が磁気回路36を構成し、該磁気回
路36内に前記空心コイル32が位置する。な
お、これらの空心コイル32、永久磁石33、第
1ヨーク34および第2ヨーク35は、スプール
26を駆動するリニアモータ45を構成する。
These permanent magnets 33, the first yoke 34, and the second yoke 35 constitute a magnetic circuit 36, and the air-core coil 32 is located within the magnetic circuit 36. Note that the air-core coil 32, permanent magnet 33, first yoke 34, and second yoke 35 constitute a linear motor 45 that drives the spool 26.

また、第2ヨーク35には、図中左右方向に貫
通する貫通孔が形成され、該貫通孔内に、ケース
54に螺合してロツクナツト38によりケース5
4に固定される中空形状のスプリングホルダ37
が挿入されている。このスプリングホルダ37内
には、ボビン31の図中左端部に当接可能な第2
ストツパ39がロツクナツト40によりスプリン
グホルダ37へ締結可能に螺合している。
Further, the second yoke 35 is formed with a through hole that penetrates in the left-right direction in the figure, and the case 54 is screwed into the through hole so that the case 54 can be screwed into the second yoke 35 by the lock nut 38.
A hollow spring holder 37 fixed to 4
is inserted. Inside the spring holder 37, there is a second
A stopper 39 is screwed into the spring holder 37 by a lock nut 40 so that it can be fastened.

第2ストツパ39は、スプール26の図中左方
向の最大変位を規制する。なお、41はボビン3
1とスプリングホルダ37との間に縮装された第
1セントラルスプリング、42はケース54とボ
ビン31との間に縮装された第2セントラルスプ
リングであり、これら第1セントラルスプリング
41および第2セントラルスプリング42は、ス
プール26を中立位置(図示の位置)へ付勢す
る。
The second stopper 39 restricts the maximum displacement of the spool 26 in the left direction in the figure. In addition, 41 is bobbin 3
1 and the spring holder 37, and 42 is a second central spring that is compressed between the case 54 and the bobbin 31. Spring 42 biases spool 26 to a neutral position (the position shown).

また、前記突条27a,27bには、それぞれ
に、ノツチ46a,46bが穿設してある。これ
らノツチ46a,46bは、スプール26が中立
位置にあるとき、2つのアウトレツトポート59
a,59bをドレンポート58に連通させる働き
をする。
Furthermore, notches 46a and 46b are formed in the protrusions 27a and 27b, respectively. These notches 46a, 46b connect the two outlet ports 59 when the spool 26 is in the neutral position.
a, 59b to communicate with the drain port 58.

すなわち、前記空心コイル32へ与えられる制
御電流が零になると、スプール26が中立位置に
復帰し、上記ノツチ46a,46bを介して油圧
シリンダ15に与えられていた作動油圧をドレン
してしまう。
That is, when the control current applied to the air-core coil 32 becomes zero, the spool 26 returns to the neutral position and drains the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder 15 via the notches 46a and 46b.

油圧シリンダ15内には、センタリングスプリ
ング18が内装されており、ピストン17を常時
中立位置方向へ付勢しているため、上記作動油圧
のドレンがなされることにより、それまではセン
タリングスプリング18の付勢力に抗してピスト
ン17を変位させていた作動油圧が無くなり、ピ
ストン17は中立位置へ戻されることになる。
A centering spring 18 is installed inside the hydraulic cylinder 15 and always urges the piston 17 toward the neutral position. The hydraulic pressure that had been displacing the piston 17 against the force disappears, and the piston 17 is returned to the neutral position.

なお、オイルポンプ56は、第1図に示すよう
に、バツテリー3を電源とするモータ2によつて
駆動される。8は作動油圧を定圧に保つためのリ
リーフ弁、9はアキユムレータ、10はオイルフ
イルターである。
Note that the oil pump 56 is driven by the motor 2 which uses the battery 3 as a power source, as shown in FIG. 8 is a relief valve for keeping the working oil pressure at a constant pressure, 9 is an accumulator, and 10 is an oil filter.

サーボアンプ12は、制御回路5から供給され
る操舵輪1の操舵量目標値信号e0と、変位センサ
13で検出される油圧シリンダ15のピスストン
17の変位量の検出信号(これは、操舵輪1の転
舵量に対応する)S2をアンプ14で増幅した信号
eiとの偏差に比例した電流Iを出力し、サーボ弁
11を制御する。
The servo amplifier 12 receives a steering amount target value signal e 0 of the steered wheel 1 supplied from the control circuit 5 and a detection signal of the displacement amount of the piston 17 of the hydraulic cylinder 15 detected by the displacement sensor 13 (this is the steering amount target value signal e 0 of the steered wheel 1). A signal obtained by amplifying S 2 (corresponding to the steering amount of 1) by amplifier 14
A current I proportional to the deviation from e i is outputted to control the servo valve 11.

前記制御回路5は、ハンドル操舵角センサ4で
検出されるステアリングハンドル62の操舵角の
検出信号θsと、車速センサ6で検出される車速の
検出信号V,およびヨーレートセンサ7で検出さ
れるヨーレートの検出信号φに基づいて、操舵輪
1の操舵量目標値を求め、この操舵量目標値に対
応する電圧信号を操舵量目標値信号epとして出力
する。
The control circuit 5 receives a detection signal θ s of the steering angle of the steering wheel 62 detected by the steering wheel angle sensor 4, a detection signal V of the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 6, and a yaw rate detected by the yaw rate sensor 7. A steering amount target value of the steered wheel 1 is determined based on the detection signal φ, and a voltage signal corresponding to this steering amount target value is output as a steering amount target value signal e p .

前記振動判別回路61は、油圧シリンダ15の
ピストン17に取付けられた振動センサ60で検
出されるピストン17の振動量の検出信号S1を入
力し、この検出信号S1に基づいて、ピストン17
の振動量の大小を判別する。この振動判別回路6
1の具体的な構成は、第3図に示すようになつて
いる。
The vibration discrimination circuit 61 inputs a detection signal S 1 of the amount of vibration of the piston 17 detected by a vibration sensor 60 attached to the piston 17 of the hydraulic cylinder 15, and based on this detection signal S 1 , detects the amount of vibration of the piston 17.
Determine the magnitude of the amount of vibration. This vibration discrimination circuit 6
The specific configuration of 1 is as shown in FIG.

振動センサ60の出力信号S1は、増幅回路61
1で増幅された後、発振成分を濾波(例えば、殆
ど500Hz以上の成分からなる発振成分を取り出す
ため、カツトオフ周波数が500Hzのハイパスフイ
ルタを用いる)するフイルタ回路612を経て、
半波整流回路613へ入力される。この半波整流
回路613で整流された後の信号Lは、平均化回
路614によつて平滑され、比較回路616へ入
力される。なお、振動センサとしては加速度セン
サ又は振幅検出センサのいずれでもよい。
The output signal S 1 of the vibration sensor 60 is transmitted to the amplifier circuit 61
1, and then passes through a filter circuit 612 that filters the oscillation component (for example, a high-pass filter with a cutoff frequency of 500 Hz is used to extract the oscillation component that is mostly composed of components of 500 Hz or higher).
It is input to a half-wave rectifier circuit 613. The signal L after being rectified by this half-wave rectifier circuit 613 is smoothed by an averaging circuit 614 and input to a comparison circuit 616. Note that the vibration sensor may be either an acceleration sensor or an amplitude detection sensor.

比較回路616は、上記平均化回路614の出
力信号Mと、基準値発生回路615から与えられ
る基準値信号VTHのレベル比較を行い、出力信号
Mのレベルが基準値信号VTHのレベルを越える場
合に高レベルの信号を出力する。
The comparison circuit 616 compares the levels of the output signal M of the averaging circuit 614 and the reference value signal VTH provided from the reference value generation circuit 615, and determines that the level of the output signal M exceeds the level of the reference value signal VTH . Outputs a high level signal when

例えば、第4図に示すように、時点t1〜t2の間
で、車体振動等によつて、油圧シリンダ15のス
プール17に大きな振動が生じたために、この振
動が振動センサ60で検出され、フイルタ回路6
12の出力信号Kの振動振幅が大きくなつたとす
る。
For example, as shown in FIG. 4, between time points t1 and t2 , large vibrations occur in the spool 17 of the hydraulic cylinder 15 due to vibrations of the vehicle body, and this vibration is detected by the vibration sensor 60. , filter circuit 6
Suppose that the vibration amplitude of the output signal K of No. 12 becomes large.

このとき、上記信号Kの半波整流および平均化
後の信号Mのレベルが基準信号VTHのレベルを越
えることにより、比較回路616の出力Nは、期
間t1〜t2の間、高レベル出力になる。
At this time, the level of the signal M after half-wave rectification and averaging of the signal K exceeds the level of the reference signal VTH , so that the output N of the comparison circuit 616 remains at a high level during the period t1 to t2 . becomes the output.

前記サーボ弁11は、前記サーボアンプ12か
ら供給される制御電流Iの大きさに比例した流量
(但し、油圧シリンダ15の負荷の影響を受ける)
の作動油を油圧シリンダ15へ与える。
The servo valve 11 has a flow rate proportional to the magnitude of the control current I supplied from the servo amplifier 12 (however, it is affected by the load on the hydraulic cylinder 15).
of hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder 15.

前記制御電流Iは、操舵量目標値信号e0と油圧
ピストンの変位量の検出信号eiとの偏差が大きい
程、電流値が大となる。
The control current I has a larger current value as the deviation between the steering amount target value signal e 0 and the detection signal e i of the displacement amount of the hydraulic piston becomes larger.

例えば、第5図aに示すように制御電流Iが変
化したとすると、サーボ弁11のスプール26
は、同図bに示すように、制御電流Iに比例して
変位する。
For example, if the control current I changes as shown in FIG. 5a, the spool 26 of the servo valve 11
is displaced in proportion to the control current I, as shown in FIG.

スプール26の変位Xが一定値X0(オーバラツ
プ量)を超えると、スプール26の変位Xに対応
した開口面積で、一方のアウトレツトポート59
bが:インレツトポート57に連通するととも
に、他方のアウトレツトポート59aがドレイン
ポート58に連通する。そして、スプール26の
第2図中右端が第1ストツパ24に当接して、ス
プール変位Xが最大Xnaxになると、その開口面
積は最大となる。
When the displacement X of the spool 26 exceeds a certain value X 0 (overlap amount), one outlet port 59 has an opening area corresponding to the displacement X of the spool 26.
b communicates with the inlet port 57, and the other outlet port 59a communicates with the drain port 58. When the right end of the spool 26 in FIG. 2 comes into contact with the first stopper 24 and the spool displacement X reaches the maximum X nax , the opening area becomes the maximum.

また、制御電流Iが逆方向に流れる場合には、
スプール変位Xが一定値−X0(オーバラツプ量)
を超えると、前述の場合は逆に、一方のアウトレ
ツトポート59bがドレンポート58に連通し、
他方のアウトレツトポート59aがインレツトポ
ート57に連通することになり、操舵輪1は、逆
方向へ転舵される。
Moreover, when the control current I flows in the opposite direction,
Spool displacement X is constant value - X 0 (overlap amount)
, one outlet port 59b communicates with the drain port 58, contrary to the above case.
The other outlet port 59a communicates with the inlet port 57, and the steered wheel 1 is steered in the opposite direction.

そして、操舵量目標値信号e0と油圧シリンダの
ピストン変位量の検出信号eiとが一致すると、サ
ーボ弁11のスプール26の変位Xは、X=Oと
なり、アウトレツトポート59a,59bは閉じ
られて、油圧シリンダ15のピストン17の位置
は変化しなくなる。
When the steering amount target value signal e 0 and the detection signal e i of the piston displacement amount of the hydraulic cylinder match, the displacement X of the spool 26 of the servo valve 11 becomes X=O, and the outlet ports 59a and 59b are closed. As a result, the position of the piston 17 of the hydraulic cylinder 15 does not change.

上記サーボアンプ12の具体的回路構成は、第
6図に示すようになつている。
A specific circuit configuration of the servo amplifier 12 is shown in FIG.

オペアンプOP1は、制御回路5から入力される
操舵量目標値信号e0と、変位センサ13からアン
プ14を介して入力されるピストン17の変位量
検出信号eiとの偏差を増幅する。
The operational amplifier OP 1 amplifies the deviation between the steering amount target value signal e 0 inputted from the control circuit 5 and the displacement detection signal e i of the piston 17 inputted from the displacement sensor 13 via the amplifier 14 .

オペアンプOP1の出力erは、サーボ弁11の空
心コイル32に流す電流の目標値信号erとなる。
オペアンプOP2は、前記電流目標値信号erの正負
を判別する比較器であり、erが正の信号であると
きに高レベル信号を出力し、アンプA2を介して
トランジスタTr4をON状態にする。また、erが負
のときには、オペアンプOP2は低レベル信号を出
力し、インバータI1およびアンプA1を介してトラ
ンジスタTr2をON状態にする。
The output e r of the operational amplifier OP 1 becomes a target value signal e r of the current flowing through the air core coil 32 of the servo valve 11 .
The operational amplifier OP 2 is a comparator that determines whether the current target value signal e r is positive or negative. When e r is a positive signal, it outputs a high level signal and turns on the transistor T r4 via the amplifier A 2 . state. Furthermore, when e r is negative, operational amplifier OP 2 outputs a low level signal, turning on transistor T r2 via inverter I 1 and amplifier A 1 .

オペアンプOP3は、電流制御用のボルテージフ
オロアであり、前記信号erが正のときに作動す
る。すなわち、電流目標値信号erと、前記空心コ
イル32に流れる電流値を検出するための電流検
出抵抗R1の端子電圧信号ecを入力(ecはアンプA3
を介して入力される)して、両信号erとecのレベ
ルが一致するように、トランジスタTr3のベース
電流を制御する。従つて、空心コイル32に流れ
る制御電流Iは、電流目標値信号erに比例して制
御される。
The operational amplifier OP3 is a voltage follower for current control, and is activated when the signal e r is positive. That is, input the current target value signal e r and the terminal voltage signal e c of the current detection resistor R 1 for detecting the current value flowing through the air-core coil 32 (e c is the terminal voltage signal e c of the amplifier A 3
The base current of the transistor Tr3 is controlled so that the levels of both signals e r and e c match. Therefore, the control current I flowing through the air-core coil 32 is controlled in proportion to the current target value signal e r .

同様に、オペアンプOP4は、信号erが負のとき
に作動するボルテージフオロアであり、信号er
ecのレベルが一致するように、トランジスタTr5
のベース電流を制御する。
Similarly, op amp OP 4 is a voltage follower that operates when signal e r is negative, and when signal e r
Transistor Tr5 so that the levels of e and c match.
control the base current.

そして、上記トランジスタTr2,Tr4の電源ラ
インには、電源の通過/遮断を行うリレーReが
設けられており、このリレーReは、前記振動判
別回路61の出力Nが高レベルのときに接点が開
かれて電源の遮断を行う。
A relay Re for passing/cutting off the power is provided on the power line of the transistors Tr2 and Tr4 , and this relay Re has a contact when the output N of the vibration discrimination circuit 61 is at a high level. It is opened to cut off the power.

次に、サーボ系に故障が生じて、油圧シリンダ
15の作動に異常が発生する前兆として、油圧シ
リンダ15に大きな機械的振動が発生したときの
サーボアンプ12の動作を説明する。
Next, the operation of the servo amplifier 12 when a large mechanical vibration occurs in the hydraulic cylinder 15 will be described as a sign that a failure occurs in the servo system and an abnormality occurs in the operation of the hydraulic cylinder 15.

第4図に示したように、期間Tbにおいて、油
圧シリンダ15に大きな機械的振動が発生し、振
動センサ60の検出信号S1に振動成分が現われた
とすると、この期間Tbの間、振動判別回路61
の出力信号Nが高レベルとなり、油圧シリンダ1
5に一定値以上の振動が生じ、油圧シリンダ15
の作動異常が発生することを判断する。
As shown in FIG. 4, during period T b , large mechanical vibrations occur in the hydraulic cylinder 15 and a vibration component appears in the detection signal S 1 of the vibration sensor 60. During this period T b , the vibration Discrimination circuit 61
output signal N becomes high level, and hydraulic cylinder 1
5, vibration of a certain value or more occurs, and the hydraulic cylinder 15
It is determined that an operational abnormality has occurred.

上記出力Nが高レベルとなつたことにより、サ
ーボアンプ11内では、リレーReの接点が開か
れて、電源が遮断される。
As the output N becomes high level, the contacts of the relay Re are opened in the servo amplifier 11, and the power is cut off.

これにより、サーボ弁11へ与えられていた制
御電流Iの電流値が零となり、前述したように、
油圧シリンダ15への作動油圧の供給が停止され
て、操舵輪1は中立位置(舵角が0゜の状態)に戻
され、この状態に保持される。
As a result, the current value of the control current I given to the servo valve 11 becomes zero, and as described above,
The supply of hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 15 is stopped, and the steered wheels 1 are returned to the neutral position (state where the steering angle is 0°) and maintained in this state.

従つて、油圧シリンダ15の作動異常によつて
車体挙動の乱れが発生する以前に、未然にこれを
防止するように、操舵輪1の転舵を停止して、中
立位置に保持することにより、安全な走行を行わ
せることができる。
Therefore, by stopping the steering of the steered wheels 1 and holding them at the neutral position, in order to prevent disturbances in the vehicle body behavior due to abnormal operation of the hydraulic cylinder 15, It is possible to drive safely.

(考案の効果) 以上詳細に説明したように、本考案は、操舵輪
を油圧式転舵アクチユエータを用いたサーボ機構
によつて転舵するとともに、振動センサによつて
前記油圧式転舵アクチユエータの可動部の振動を
検出して、該振動量が所定値以上のときには、操
舵輪を中立位置に保持するようにしたことによ
り、油圧式転舵アクチユエータの作動異常の発生
を未然に検知し、操舵輪の転舵を禁止して、安全
な走行を行うことができる状態にすることが可能
になる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention steers the steered wheels by a servo mechanism using a hydraulic steering actuator, and uses a vibration sensor to steer the steering wheel by a servo mechanism using a hydraulic steering actuator. By detecting the vibration of the movable part and holding the steering wheel in the neutral position when the amount of vibration exceeds a predetermined value, abnormal operation of the hydraulic steering actuator can be detected before it occurs, and the steering wheel can be adjusted. It becomes possible to prohibit wheel steering and create a state in which safe driving can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の一実施例の構成図、第2図は
第1図中のサーボ弁の構成を示す断面図、第3図
は第1図中の振動判別回路の構成を示すブロツク
図、第4図は同振動判別回路内における入出力信
号の変化の例を示す波形図、第5図は第1図中の
サーボ弁に与えられる制御電流Iと第2図中のス
プールの変位量の関係図、第6図は第1図中のサ
ーボアンプの構成を示す回路図である。 1……操舵輪、5……制御回路、11……サー
ボ弁、12……サーボアンプ、15……油圧シリ
ンダ(油圧式転舵アクチユエータ)、17……可
動部、18……センタリングスプリング、46
a,46b……ノツチ、60……振動センサ、6
1……振動判別回路(振動量判別手段)、Re……
リレー(電流遮断手段)、I……制御電流。
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing the structure of the servo valve in Fig. 1, and Fig. 3 is a block diagram showing the structure of the vibration discrimination circuit in Fig. 1. , Fig. 4 is a waveform diagram showing an example of changes in input/output signals in the vibration discrimination circuit, and Fig. 5 shows the control current I given to the servo valve in Fig. 1 and the amount of displacement of the spool in Fig. 2. FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the servo amplifier in FIG. 1. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Steering wheel, 5... Control circuit, 11... Servo valve, 12... Servo amplifier, 15... Hydraulic cylinder (hydraulic steering actuator), 17... Movable part, 18... Centering spring, 46
a, 46b...notch, 60...vibration sensor, 6
1... Vibration discrimination circuit (vibration amount discrimination means), Re...
Relay (current interrupting means), I... Control current.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 操舵輪に連結されるピストンロツドを備え、油
圧により操舵輪を転舵するとともに、油圧の供給
が無いときに前記ピストンロツドを中立位置に保
持するスプリングが内装された油圧式転舵アクチ
ユエータと、 制御電流によつてスプール変位量が制御され、
前記油圧式転舵アクチユエータへ供給される作動
油圧を制御するとともに、制御電流値が零の状態
のときに前記油圧式転舵アクチユエータへの作動
油圧の供給を停止するサーボ弁と、 前記操舵輪の転舵量の目標値信号と転舵量の検
出値信号との偏差に対応する制御電流を前記サー
ボ弁に供給するサーボアンプと、 前記油圧式転舵アクチユエータの可動部の振動
を検出する振動センサと、 該振動センサによつて検出される振動量が所定
値以上であるか否かを判別する振動量判別手段
と、 該振動量判別手段によつて、前記振動量が所定
値以上であると判定されるときに、前記制御電流
の出力を遮断する電流遮断手段とを具備すること
を特徴とする車両用操舵装置。
[Scope of Claim for Utility Model Registration] A hydraulic type equipped with a piston rod connected to a steering wheel, which steers the steering wheel using hydraulic pressure, and has an internal spring that holds the piston rod in a neutral position when no hydraulic pressure is supplied. The amount of spool displacement is controlled by the steering actuator and control current,
a servo valve that controls the hydraulic pressure supplied to the hydraulic steering actuator and stops supplying the hydraulic pressure to the hydraulic steering actuator when a control current value is zero; a servo amplifier that supplies the servo valve with a control current corresponding to the deviation between the target value signal of the steering amount and the detected value signal of the steering amount; and a vibration sensor that detects vibrations of the movable part of the hydraulic steering actuator. and a vibration amount determining means for determining whether the amount of vibration detected by the vibration sensor is greater than or equal to a predetermined value; A vehicle steering device comprising: current cutoff means for cutting off output of the control current when the determination is made.
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