JPH0822676B2 - Steering stabilizer for high-speed running of heavy-duty vehicles - Google Patents

Steering stabilizer for high-speed running of heavy-duty vehicles

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JPH0822676B2
JPH0822676B2 JP60295332A JP29533285A JPH0822676B2 JP H0822676 B2 JPH0822676 B2 JP H0822676B2 JP 60295332 A JP60295332 A JP 60295332A JP 29533285 A JP29533285 A JP 29533285A JP H0822676 B2 JPH0822676 B2 JP H0822676B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、重荷重車輌における高速走行時ステアリン
グ安定装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steering stabilizing device for a heavy load vehicle during high speed traveling.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

周知のように、車輌におけるステアリングハンドルを
操作するトルクを小さくするため、油圧で動作させるパ
ワーステアリングには、ハンドルとポンプとが直結され
ている全油圧形の装置が知られており、かかる全油圧形
パワーステアリング装置は、建設車輌、産業車輌等に広
く使用されているが、一般に、車輌の高速走行時のステ
アリング性能は、車輌自体の慣性の影響、車輌の高い重
心位置による問題等より安定しにくい傾向にあることか
ら、かかる状態での高速ステアリング操作は非常に危険
である。かかる全油圧形パワーステアリング装置を採用
している車輌の場合は、一般に重荷重車輌が多く、特に
この傾向が強い。
As is well known, in order to reduce the torque for operating a steering wheel in a vehicle, there is known an all-hydraulic type device in which a steering wheel and a pump are directly connected to each other for power steering operated by hydraulic pressure. Although the power steering system is widely used in construction vehicles, industrial vehicles, etc., generally, the steering performance during high speed running of the vehicle is more stable due to the influence of the inertia of the vehicle itself, the problem due to the high center of gravity of the vehicle, etc. Since it tends to be difficult, high speed steering operation in such a state is extremely dangerous. In the case of a vehicle employing such an all-hydraulic power steering device, there are generally many heavy-duty vehicles, and this tendency is particularly strong.

これを詳しくいえば、全油圧形パワーステアリング装
置を使用した車輌の油圧回路では、このパワーステアリ
ング装置へ流入する流量によりステアリングハンドルの
最高回転速度が比例的に決まる。つまり流入流量Ql/min
でパワーステアリング装置の押しのけ容積qcm3/rev.の
場合、その時ハンドル操作力に著しい変化をきたすこと
なく可能なステアリングハンドルの最高回転速度Nmax.r
pmは、 Nmax(rpm)=Q(l/min)×1000/q(cm3/rev.) となる。
More specifically, in a vehicle hydraulic circuit using an all-hydraulic power steering device, the maximum rotational speed of the steering wheel is proportionally determined by the flow rate flowing into the power steering device. That is, the inflow rate Ql / min
When the displacement of the power steering device is qcm 3 / rev., The maximum steering wheel rotation speed Nmax.r is possible without causing a significant change in the steering wheel operating force at that time.
pm becomes Nmax (rpm) = Q (l / min) × 1000 / q (cm 3 / rev.).

そして、一般に、かかる流入流量Qは、通常必要とさ
れる最高ステアリング速度プラス10〜20%の余裕を見込
んで設定されている。これは通常、ステアリング操作の
際に、必要とされる旋回スピードを確保するための、当
然の設定であるが、高速走行時ステアリング操作時は、
かかる流入流量Qでは、逆に故意に高速ステアリング操
作をしてしまう可能性を持っており、そのため、安全性
の問題が生じる。
In general, the inflow flow rate Q is set in consideration of the normally required maximum steering speed plus a margin of 10 to 20%. Normally, this is a natural setting to ensure the required turning speed during steering operation, but during high speed steering operation,
At such an inflow flow rate Q, on the contrary, there is a possibility that the high-speed steering operation may be intentionally performed, which causes a safety problem.

そのため、全油圧形パワーステアリング装置とステア
リング用ポンプとの間に車輌走行速度等の信号により制
御される比例電磁流量調整弁を設け、この比例電磁流量
調整弁により、ステアリング用ポンプからのステアリン
グ必要流量を減少させ、ステアリングハンドルを重くし
て、車輌の走行の安全性を確保しようとした提案がなさ
れている(特開昭56-95768号公報参照)。
Therefore, a proportional electromagnetic flow rate control valve, which is controlled by signals such as the vehicle running speed, is installed between the all-hydraulic power steering system and the steering pump, and this proportional electromagnetic flow rate control valve allows the steering required flow rate from the steering pump. It has been proposed to reduce the number of vehicles and make the steering handle heavier to ensure the safety of running of the vehicle (see Japanese Patent Laid-Open No. 56-95768).

しかしながら、かかる提案の全油圧形パワーステアリ
ング装置では、例えば、これをコンテナクレーン車等に
用いると、ステアリング用ポンプの他に、クレーン作動
用ポンプが必要となって、無駄な動力発生のおそれがあ
り、また、装置がコストアップになる、という問題があ
った。
However, in the proposed full-hydraulic power steering device, for example, when this is used in a container crane vehicle, a crane operating pump is required in addition to the steering pump, and there is a risk of wasteful power generation. In addition, there is a problem that the cost of the device increases.

そのため、オープンセンター形の全油圧形パワーステ
アリング装置(ステアリング操作が中立時でも、パワー
ステアリング装置へポンプ流量が常に一定量流れている
タイプのもの)において、1台のステアリング用ポンプ
により、分流弁を介して、このパワーステアリング装置
の操作と、他のアクチュエータ(例えば、リフト)とを
同時駆動可能としたステアリング油圧回路を提唱してい
る(例えば、実開昭49-79926号公報、実開昭53-73536号
公報、実開昭55-107480号公報参照)。
Therefore, in an open center type full hydraulic power steering device (of a type in which the pump flow rate is always flowing to the power steering device at a constant amount even when the steering operation is neutral), a single steering pump can be used to operate the shunt valve. A steering hydraulic circuit is proposed in which the operation of the power steering device and other actuators (for example, a lift) can be simultaneously driven via the above (for example, Japanese Utility Model Publication No. 49-79926 and Japanese Utility Model Publication 53). -73536 gazette, the real development Sho 55-107480 gazette gazette).

しかしながら、かかる油圧回路では、パワーステアリ
ング装置へ常時、ポンプ流量が流れているため、 他のアクチュエータの作動効率(例えば、リフトの
持上げスピード)が劣る。
However, in such a hydraulic circuit, since the pump flow rate is constantly flowing to the power steering device, the operating efficiency of other actuators (for example, lift lifting speed) is poor.

かかる油圧回路で高速走行ステアリング操作を制限
するための装置を、パワーステアリング装置または分流
弁に単に付加ないし組込めば、高速走行時のステアリン
グ操作のみが有効となって、通常走行時(例えば、車庫
入れ)のステアリング操作が重くなることから、前掲の
公報で示されたような比例電磁流量調整弁をパワーステ
アリング装置と分流弁との間に設けざるを得ず、したが
って、この比例電磁流量調整弁で制限した残りのポンプ
流量はタンクへ戻すこととなり、他のアクチュエータの
作動には役立たない、という問題があった。
If a device for limiting the high-speed traveling steering operation by such a hydraulic circuit is simply added to or incorporated in the power steering device or the shunt valve, only the steering operation during the high-speed traveling becomes effective and the normal traveling (for example, garage). Since the steering operation of turning on becomes heavy, the proportional electromagnetic flow rate adjusting valve as shown in the above-mentioned publication must be provided between the power steering device and the flow dividing valve. There was a problem that the remaining pump flow rate limited by was returned to the tank and was not useful for the operation of other actuators.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこで本発明は、かかる問題を解決するためになされ
たもので、その要旨とするところは、重荷重車輌に用い
られ、かつ、1台のステアリング用ポンプ(10)でステ
アリング操作と他のアクチュエータとを同時駆動可能と
した全油圧形パワーステアリング装置(4′)を、ステ
アリング中立時には前記ポンプ(10)からの流量を該パ
ワーステアリング装置(4′)に殆ど流さない油圧回路
で構成し、該パワーステアリング装置(4′)とポンプ
(10)との間に、前記アクチュエータへステアリング必
要流量以外のポンプの全流量を流入させ、かつ、該パワ
ーステアリング装置(4′)に対応した自動可変分流弁
(13)を設けると共に、該自動可変分流弁(13)と前記
パワーステアリング装置(4′)との間に、ステアリン
グ必要流量を高速走行ステアリング時のみオンにして制
限するため、オン・オフの2種の切換えをする油圧切換
弁(7)と、該油圧切換弁(7)のオン切換え時に連通
し、かつ、パワーステアリング装置(4′)の高速ステ
アリング操作を制限するための固定絞り(12)と、を介
在させて、自動可変分流弁(13)とパワーステアリング
装置(4′)とを直結したことを特徴とする重荷重車輌
の高速走行時ステアリング安定装置にある。
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and the gist of the present invention is to be used in a heavy-duty vehicle and to perform steering operation and other actuators with one steering pump (10). An all-hydraulic power steering device (4 ') capable of simultaneously driving the power steering device (4') is configured by a hydraulic circuit that hardly causes the flow rate from the pump (10) to flow to the power steering device (4 ') when the steering is neutral. Between the steering device (4 ') and the pump (10), the entire flow rate of the pump other than the steering required flow rate is made to flow into the actuator, and an automatic variable flow dividing valve (4) corresponding to the power steering device (4') is provided. 13) is provided, and the required steering flow rate is kept between the automatic variable flow control valve (13) and the power steering device (4 ') at high speed. The power steering device (4 ') communicates with the hydraulic pressure switching valve (7) for switching between two types of ON / OFF and ON when the hydraulic pressure switching valve (7) is switched ON in order to limit the ON state only during the tearing. ), A fixed throttle (12) for limiting the high speed steering operation, and an automatic variable shunt valve (13) and a power steering device (4 ') are directly connected to each other. It is in the steering stabilizer during high-speed driving.

〔実施例〕〔Example〕

本発明を添付図面に示す実施例により詳細に述べる。 The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

第1図は本発明の実施例の重荷重車輌に用いたロード
センシング形(1台のステアリング用ポンプによってス
テアリング操作と他のアクチュエータの同時駆動が可能
であって、かつ、ステアリング中立時にはパワーステア
リング装置へ、ポンプ流量を必要としない油圧回路で構
成したものをいう)全油圧形パワーステアリング装置か
らなる油圧回路を示している。
FIG. 1 is a load-sensing type used in a heavy-duty vehicle according to an embodiment of the present invention (one steering pump enables steering operation and other actuators to be driven at the same time, and at the time of neutral steering, a power steering device). To the hydraulic circuit which does not require a pump flow rate).

かかる油圧回路において、1はステアリングシリンダ
ー、4′は全油圧形パワーステアリング装置、5はステ
アリングハンドル、6はチェック弁、7はン・オフする
電磁油圧切換弁、9はメインリリーフ弁、10はステアリ
ング用ポンプ、12は固定絞り、13はロードセンシング
用、つまり、パワーステアリング装置4′に対応した自
動可変分流弁、aはコントロールオリフィス、bは全油
圧形パワーステアリング装置4′の方向切換弁、cはコ
ントロールスプリングを示す。
In such a hydraulic circuit, 1 is a steering cylinder, 4'is a full-hydraulic power steering device, 5 is a steering handle, 6 is a check valve, 7 is an electromagnetic hydraulic switching valve for turning on / off, 9 is a main relief valve, and 10 is steering. Pump, 12 is a fixed throttle, 13 is for load sensing, that is, an automatic variable flow dividing valve corresponding to the power steering device 4 ', a is a control orifice, b is a direction switching valve of the full hydraulic power steering device 4', c Indicates a control spring.

本実施例は次の作用を行う。重荷重車輌の据切り(車
輌停止時のステアリング)ないし低速走行ステアリング
時には、電磁油圧切換弁7のソレノイドをオフの状態と
すると共に、他方、ステアリング用ポンプ10から吐出す
る全ポンプ流量を調整して、自動可変分流弁13に導入す
る。この自動可変分流弁13のCFポートからの油量をチェ
ック弁6を介して全油圧形パワーステアリング装置4′
に導入する。
This embodiment has the following function. During stationary operation (steering when the vehicle is stopped) or low-speed traveling steering of a heavy-duty vehicle, the solenoid of the electromagnetic hydraulic switching valve 7 is turned off, while the total pump flow rate discharged from the steering pump 10 is adjusted. , Is introduced into the automatic variable flow dividing valve 13. The oil amount from the CF port of the automatic variable flow dividing valve 13 is passed through the check valve 6 to the full hydraulic power steering device 4 '.
To be introduced.

したがって、ステアリングハンドル5が中立時には、
ステアリング用ポンプ10からのポンプ流量は、殆ど全量
が自動可変分流弁13のEFポートから他のアクチュエータ
(不図示)へ流れるようになっている。
Therefore, when the steering wheel 5 is neutral,
Almost all of the pump flow rate from the steering pump 10 flows from the EF port of the automatic variable flow dividing valve 13 to another actuator (not shown).

ここにおいて、ステアリングハンドル5を回転する
と、その回転は軽快であるが、その回転量に比例した油
量がステアリングシリンダー1に送り込まれる。すなわ
ち、ステアリングハンドル5の回転量に応じ、全油圧形
パワーステアリング装置4′のコントロールオリフィス
aが開口し、このコントロールオリフィスaを通過する
圧損が、自動可変分流弁13のコントロールスプリングc
により設置された圧力とバランスして、コントロールス
プリングcを圧縮するのに必要な流量のみが全油圧形パ
ワーステアリング装置装置4′へ導入される。そして、
残りの全量がEFポートを介して、前記のように他のアク
チュエータへ流れる。
Here, when the steering handle 5 is rotated, the rotation is light, but an oil amount proportional to the rotation amount is sent to the steering cylinder 1. That is, the control orifice a of the full hydraulic power steering apparatus 4'opens according to the amount of rotation of the steering handle 5, and the pressure loss passing through this control orifice a is controlled by the control spring c of the automatic variable flow dividing valve 13.
Only the flow rate required for compressing the control spring c is introduced into the full hydraulic power steering apparatus 4 ', in balance with the pressure installed by the. And
All remaining volume flows through the EF port to other actuators as described above.

この際の最高ステアリング速度は、全油圧形パワース
テアリング装置4′の方向切換弁bの最大変位状態にお
けるコントロールオリフィスaの開口面積と、コントロ
ールスプリングcの強さにより決められる。
The maximum steering speed at this time is determined by the opening area of the control orifice a and the strength of the control spring c in the maximum displacement state of the directional control valve b of the full hydraulic power steering device 4 '.

なお、ここでは、自動可変分流弁13のCFポートから全
油圧形パワーステアリング装置4′のPポートまでの圧
損は、非常に小さいのもとしている。
Here, it is assumed that the pressure loss from the CF port of the automatic variable flow dividing valve 13 to the P port of the full hydraulic power steering device 4'is extremely small.

次に、この重荷重車輌を高速走行時のステアリング状
態にするには、電磁油圧切換弁7のソレノイドをオンに
切換える。この切換え操作は、車速を電気信号に変換し
てソレノイドを自動的に切換えるか、または、手動ボタ
ン操作で行う。
Next, in order to bring the heavy-duty vehicle into the steering state when traveling at high speed, the solenoid of the electromagnetic hydraulic switching valve 7 is switched on. This switching operation is performed by converting the vehicle speed into an electric signal and automatically switching the solenoid, or by a manual button operation.

かかる状態では、ステアリング用ポンプ10からの流量
は、オンに切換えられた電磁油圧切換弁7を介して全油
圧形パワーステアリング装置4′に供給されるので、こ
の電磁油圧切換弁7のオン時には固定絞り12と連通して
いることから、その流量が制限され、その結果、全油圧
形パワーステアリング装置4′の高速走行時のステアリ
ング操作を阻止することになる。
In such a state, the flow rate from the steering pump 10 is supplied to the all-hydraulic power steering device 4'via the electromagnetic hydraulic switching valve 7 which is switched on, so that the electromagnetic hydraulic switching valve 7 is fixed when it is on. Since it communicates with the throttle 12, its flow rate is limited, and as a result, steering operation of the all-hydraulic power steering system 4'when traveling at high speed is prevented.

すなわち、ステアリング用ポンプ10のポンプ流量は、
全油圧形パワーステアリング装置4′のコントロールオ
リフィスaと固定絞り12とのトータル通過圧損に対し、
自動可変分流弁13のコントロールスプリングcの圧力が
バランスして、最高ステアリング速度を制限することが
でき、重荷重車輌の操作を安全にする。
That is, the pump flow rate of the steering pump 10 is
For the total passing pressure loss between the control orifice a and the fixed throttle 12 of the full hydraulic power steering device 4 ',
The pressure of the control spring c of the automatic variable shunt valve 13 is balanced, the maximum steering speed can be limited, and the operation of a heavy-duty vehicle is made safe.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、次の有益な効果を期待することがで
きる。
According to the present invention, the following beneficial effects can be expected.

ステアリング中立時にはポンプ流量を殆ど必要とし
ない、いわゆるロードセンシング形の全油圧形パワース
テアリング装置(4′)に構成したから、パワーステア
リング装置(4′)にはステアリング操作に必要な流量
しか流れず、その結果、他のアクチュエータへ残りの全
流量が流れて駆動効率を向上させることができ、その
上、単なるオン,オフ2種の切換えをする油圧切換弁
(7)と、オン切換え時に連通する固定絞り(12)と
が、単に介在・利用することができ、したがって、重荷
重車輌の高速走行時のステアリング操作による走行の安
全性を確実にしながら、この制限した残りのポンプ流量
も他のアクチュエータ駆動に利用することができる。
Since it is configured as a so-called load-sensing type full-hydraulic power steering device (4 ') that requires almost no pump flow rate when the steering is neutral, only the flow rate necessary for steering operation flows through the power steering device (4'). As a result, the remaining total flow rate flows to other actuators to improve the driving efficiency, and moreover, the hydraulic switching valve (7) that simply switches between two types of ON and OFF and the fixed valve that communicates at the time of ON switching. The throttle (12) can be simply intervened and used, and therefore, while ensuring the safety of traveling by steering operation during high-speed traveling of a heavy-duty vehicle, this limited remaining pump flow rate can also be driven by other actuators. Can be used for.

つまり、高速走行ステアリング時の制限を付加して
も、ロードセンシング形の全油圧形パワーステアリング
装置(4′)の長所を損なわない。
In other words, even if a restriction is added during high-speed traveling steering, the advantages of the load-sensing all-hydraulic power steering device (4 ') are not impaired.

換言すれば、固定絞り(12)を単に介在したので、
全油圧形パワーステアリング装置(4′)への流量制限
した残りの分も、他のアクチュエータの駆動に寄与する
ことができる。
In other words, since the fixed aperture (12) is simply interposed,
The remaining amount of the flow rate limited to the full hydraulic power steering device (4 ') can also contribute to driving other actuators.

単なる油圧切換弁(7)と固定絞り(12)とを、全
油圧形パワーステアリング装置(4′)と自動可変分流
弁(13)との間に、介在させるので、安価なステアリン
グ油圧回路にすることができる。
Since the simple hydraulic switching valve (7) and the fixed throttle (12) are interposed between the full hydraulic power steering device (4 ') and the automatic variable flow dividing valve (13), an inexpensive steering hydraulic circuit is provided. be able to.

重荷重車輌であり、かつ、パワーステアリング装置
(4′)に対応した自動可変分流弁(13)であるから、
オン,オフ2種の単なる切換えで安全性が確保でき、し
かも、これで充分となって油圧回路を好個のものにする
ことができる。
Since it is a heavy-duty vehicle and is an automatic variable shunt valve (13) compatible with the power steering device (4 '),
The safety can be secured by simply switching between two types of ON and OFF, and this is sufficient to make the hydraulic circuit suitable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例の油圧回路図である。 4′……全油圧形パワーステアリング装置、7……電磁
油圧切換弁、10……ステアリング用ポンプ、12……固定
絞り、13……自動可変分流弁。
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an embodiment of the present invention. 4 '... fully hydraulic power steering device, 7 ... electromagnetic hydraulic switching valve, 10 ... steering pump, 12 ... fixed throttle, 13 ... automatic variable shunt valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重荷重車輌に用いられ、かつ、1台のステ
アリング用ポンプ(10)でステアリング操作と他のアク
チュエータとを同時駆動可能とした全油圧形パワーステ
アリング装置(4′)を、ステアリング中立時には前記
ポンプ(10)からの流量を該パワーステアリング装置
(4′)に殆ど流さない油圧回路で構成し、 該パワーステアリング装置(4′)とポンプ(10)との
間に、前記アクチュエータへステアリング必要流量以外
のポンプの全流量を流入させ、かつ、該パワーステアリ
ング装置(4′)に対応した自動可変分流弁(13)を設
けると共に、該自動可変分流弁(13)と前記パワーステ
アリング装置(4′)との間に、ステアリング必要流量
を高速走行ステアリング時のみオンにして制限するため
の、オン・オフの2種の切換えをする油圧切換弁(7)
と、 該油圧切換弁(7)のオン切換え時に連通し、かつ、パ
ワーステアリング装置(4′)の高速ステアリング操作
を制限するための固定絞り(12)と、 を介在させて、自動可変分流弁(13)とパワーステアリ
ング装置(4′)とを直結したことを特徴とする重荷重
車輌の高速走行時ステアリング安定装置。
1. A steering system comprising an all-hydraulic power steering device (4 ') used in a heavy-duty vehicle and capable of simultaneously driving a steering operation and other actuators with one steering pump (10). It is composed of a hydraulic circuit in which the flow rate from the pump (10) hardly flows to the power steering device (4 ') at neutral, and the actuator is provided between the power steering device (4') and the pump (10). An automatic variable flow dividing valve (13) is provided to allow all the flow rate of the pump other than the steering necessary flow rate to flow in, and the power steering device (4 ') is provided, and the automatic variable flow dividing valve (13) and the power steering device. Between (4 ') and 2), there are two kinds of on / off switching for turning on and limiting the required steering flow rate only during high speed steering. That the hydraulic switching valve (7)
And a fixed throttle (12) which communicates when the hydraulic switching valve (7) is switched on and which limits the high speed steering operation of the power steering device (4 '). (13) A power steering device (4 ') is directly connected to the steering stabilizing device at the time of high speed running of a heavy load vehicle.
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