JPH04173479A - 車両用ステアリング装置 - Google Patents

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、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５例えば、第４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１
０５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１０
５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のステアリングボート１
１１．１１３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、ステアリングボート１１３は、パワーシリンダ１１
５のロッド側室１１５ｂと、他方のパワーシリンダ１１
７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
１１９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、作業機ボートであって、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。

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
のパイロット室１０５．１０７に供給される。そして、
このステアリングボートユ０５は、上記パイロット流量
に応じてその開度か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１１５．１
１７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。

例えば、回路中の内部リーク等が原因になって、ハンド
ル１０１とパワーシリンダ１１５．１１７との相対関係
がズしてしまうと、直進走行時のハンドル操作感が一定
しなくなってしまうという問題があった。

これを第５図を参照して説明する。第５図は横軸に車体
の屈折角（θＦ）をとり、縦軸にハンドル１０１の回転
角（θＨ）をとり、両者の関係を示した特性図である。

この第５図から解るように、車体が屈折している状態（
図中Ａ点、Ｂ点）から、直進状態に戻そうとすると、制
御目標線（図中仮想線で示す）に対して、実際の制御線
（図中実線で示す）が大きくズしてしまうことになる。

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、ハンドルとパワーシリンダとの相対
間係が一定に保持さ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
回転角を検出する回転角検出センサと、上記パワーシリ
ンダの動作位置から車体屈折角を検出する車体屈折角検
出センサと、上記回転角検出センサ及び車体屈折角検出
センサからの検出信号を入力し回転角と屈折角との偏差
を算出して該偏差に比例した出力信号を上記一対のソレ
ノイドに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、ンハドルの回転角は、回転角検出手段によって検
出される。又、車体の屈折角は、屈折角検出センサによ
って検出される。これら雨検出センサの検出信号はコン
トローラに入力される。

コントローラは、それら雨検出信号に基づいて、ハンド
ル回転角と車体屈折角との偏差を算出し、その偏差に比
例した出力信号を、電磁比例制御弁の一対のソレノイド
に出力する。

それによって、電磁比例制御弁は切換わり、チャージボ
ンブからステアリングバルブの一対のパイロット室にパ
イロット圧が供給される。そして、ステアリングバルブ
が切換わり、メインポンプからの作動油が一対のパワー
シリンダに供給されることになる。

（実施例） 以下、第１図ないし第３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、
ステアリングボート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。

上記ステアリングバルブ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、ボ
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２７．２９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。上記コントローラ３１には、上記チャージ
ポンプ２１を回転駆動するエンジン３３から回転数信号
Ｓ３５が入力されるとともに、タンク３７より作動油の
温度を示す油温信号Ｓ３９が入力される。

又、ハンドル４１の回転角は回転角検出センサ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４
５によって検出され、その検出信号Ｓ４５もコントロー
ラ３１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−
ジエンシー弁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−ジエンシー弁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の構成を詳細に説明する
。第２図に示すように、コントローラ３１は、演算器５
１．５３、ドライバ５５．５７とから構成されている。

まず、演算器５１は、回転角検出センサ４３からの検出
信号８４３（ハンドル角ｅＨ）と、車体屈折角検出セン
サ４５がらの検出信号５４５（車体屈折角θＦ）とを入
力して、その偏差ｅεを算出する。

次に、演算器５３であるが、上記偏差θεと、エンジン
３３からの回転数信号Ｓ３３及び油温信号Ｓ３９に基づ
いて、補正流量を決定して、ドライバ５５．５７に補正
信号を出力する、ドライバ５５．５７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もので
ある。

つまり、基本的には、ハンドル回転角と車体屈折角の偏
差に比例した出力信号を出力し、その際、エンジン３３
の回転数及び油温をも考慮するものである０例えば、油
温が低い場合には、補正量を大きくする。これは、粘度
が高くなって作動油が流れにくくなるからである。又、
エンジン３３の回転数が低くなった場合には、補正量を
大きくする。これは回転数の低下によりチャージポンプ
２１の吐出量が減少するからである。それによって、ハ
ンドルとパワーシリンダとの相対関係を一定に保持する
ものである。

以上の構成を基にその作用を説明する。

まず、ハンドル４１を適宜の方向に適当量だけ回転操作
する。このハンドル４１の回転操作による回転角は回転
角検出センサ４３によって検出され、その検出信号Ｓ４
３はコントローラ３１に入力される。

一方、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３１に入力される
。

コントローラ３１は、それら雨検出信号Ｓ４３、Ｓ４５
に基づいて、ハンドル回転角θＨと、車体屈折角ｅＦと
の偏差θεを算出する。そして、この偏差θεと、エン
ジン回転数及び油温に基づいて補正流量を決定し、ステ
アリングバルブ５のソレノイド２７．２９に信号を出力
する。このソレノイド２７．２９に出力される出力信号
と上記偏差θεとの関係を第３図に示す。

それによって、ソレノイド２７．２９が作動して、電磁
比例圧力制御弁１９を切換える。この電磁比例圧力制御
弁１９の切換によって、チャージポンプ２１からの作動
油が、ステアリングバルブ５のパイロット室７．９に供
給され、ステアリレンゲバルブ５が切換わる。それによ
って、メインポンプ１５からの作動油がパワーシリンダ
１．３に供給・排出される。

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。

まず、ハンドルとパワーシリンダとの相対関係を一定に
保持することができる。これは、ハンドル回転角ｅＭと
車体屈折角θＦとを常時監視して、それらの偏差θεに
基づいて、電磁比例圧力制御弁１９の開度を決定するよ
うにしているからである。

又、その際、ハンドル回転角θＨと車体屈折角θ、との
偏差θＣに加えて、エンジン回転数及び油温をも考慮す
るようにしているので、エンジン回転数及び油温の変動
による操作感覚の変化を防止することができる。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではない。

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。

又、制御ユニット４７、エマ−ジエンシー弁４９の有無
は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、ハンドル回転角θＨと車体屈折角θＦとを
常時監視して、それらの偏差θεに基づいて、電磁比例
制御弁の開度を決定するようにしているので、ハンドル
とパワーシリンダとの相対関係を一定に保持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３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図は補正流量を示す特性図、第４図及
び第５図は従来例を示す図で、第４図は車両用ステアリ
ング装置の構成図、第５図はハンドルと車体のズレを示
す図である。 １．３・・・パワーシリンダ、５・・・ステアリングバ
ルブ、１５・・・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、４５・・・車体屈折角検出センサ。 出願人代理人　弁理士　嶋　宣之 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   する回転角検出センサと、上記パワーシリンダの動作位
   置から車体屈折角を検出する車体屈折角検出センサと、
   上記回転角検出センサ及び車体屈折角検出センサからの
   検出信号を入力し回転角と屈折角との偏差を算出して該
   偏差に比例した出力信号を上記一対のソレノイドに出力
   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。