JPH1045015A - 走行車の舵取り装置 - Google Patents

走行車の舵取り装置

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JPH1045015A
JPH1045015A JP9117517A JP11751797A JPH1045015A JP H1045015 A JPH1045015 A JP H1045015A JP 9117517 A JP9117517 A JP 9117517A JP 11751797 A JP11751797 A JP 11751797A JP H1045015 A JPH1045015 A JP H1045015A
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 舵取りハンドル軸ないし舵取りハンドルと舵
取り車輪との間の機械的な確動連結が要らない走行車の
舵取り装置を提供する。 【解決手段】 舵取りハンドル（１１）によって、舵取
り車輪（１）の液圧式調整装置（３）に制御系を介して
接続されている設定値発信器（１３）が作動される。修
正ＰＤ・調整によって並びに制御分の考慮によって、舵
取りハンドル（１１）の操作に相似した調整装置（３）
の精確な操作が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転手によって操
作される操縦桿特に舵取りハンドルおよびこれに連動接
続された舵取り車輪とを備え、舵取りハンドルが設定値
発信装置を作動し、舵取り車輪が液圧式調整装置によっ
て作動され、液圧式調整装置が電気式に作動される電磁
弁装置によって制御され、電磁弁装置の励磁電流が舵取
り角度の設定値と実際値との比較ないしこれに関係する
大きさによって決定される調整分に関係している走行車
の舵取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】乗用車における通常の舵取り装置の場
合、舵取りハンドルおよび舵取り車輪は舵取り操作する
ために互いに機械的に確動（強制）連結されている。
【０００３】特に飛行機において原則的に、フラップな
い尾翼をパイロットが操縦桿によってただ設定値発信器
を作動することによって制御することが知られている。
その設定値発信器は電子式に作動する制御系を介してフ
ラップないし尾翼に作用的に接続されている。この「フ
ライ バイ ワイヤ（Fly by wire 」とも呼ばれる構想
は旅客機(Passagiermashine)に対してさえ採用されるほ
どに信頼性がある。
【０００４】この構想が走行車の舵取り装置に対しても
採用でき、この構想が特にそうでなければ舵取りハンド
ル軸ないし舵取りハンドルと舵取り車輪との間の機械的
な確動連結のために必要とされる空間を別の用途に利用
でき、走行車を開発する際にもはや考慮する必要がない
ので有利であるということから、原則的に出発しなけれ
ばならない。更に舵取りハンドル軸の省略によって交通
事故の際に運転手が怪我をする危険が減少する。
【０００５】ドイツ特許第３８２３４１３Ａ１号明細書
において、冒頭に述べた形式の走行車の舵取り装置が知
られている。この公知の舵取り装置は特に、例えば製造
設備において採用され誘導式走行車案内装置によって制
御される無人の搬送用走行車に対して設けられている。
この公知の舵取り装置のエネルギ需要を少なくするため
に、液圧系統圧力をその都度の需要に合わせることが考
慮されている。一般にその系統圧力は比較的低い値を有
し、この値は設定値と実際値の差がそうでなければ制御
されないときには高められる。
【０００６】即ちこの公知の舵取り装置は、無人搬送装
置の小さな規定走行速度に関して許容できる或る慣性を
もって作動する。
【０００７】旧東ドイツ特許第２３７６３９Ａ１号明細
書およびドイツ実用新案登録第９２０５７８１号明細書
には特に農業用機械およびトラクターないし自動車・後
車軸に対する電気液圧式舵取り装置が示されている。そ
の場合ＰＩＤ・調節器が採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭
に述べた形式の舵取り装置の特に有利な実施形態を提供
し、その舵取り装置を一般的な路面走行車に対しても採
用できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冒頭に述べた形式の走行車の舵取り装置において電
磁弁装置の励磁電流が追加的に設定値依存制御分に関係
して制御されることによって達成される。
【００１０】この場合制御分は特に設定値の変化速度に
比例している。
【００１１】本発明は、できるだけ広く公知であり信頼
性のある構成要素（この場合には液圧式調整装置および
電磁弁）を採用するという全般的な考えに基づいてい
る。舵取りハンドルと舵取り車輪との間の制御系に関し
て、本発明は、制御分によって既に設定値と実際値との
比較による遅れなしに行われる粗調整を可能にし、設定
値と実際値との比較により得られた調整分によって微調
整だけが行われるという構想に基づいている。
【００１２】制御分が特に設定値の変化速度に比例して
いるので、特に例えば瞬間的に現れた障害物を避けねば
ならないときに急速に舵取り操作をした際、舵取り車輪
の特に遅れのない操作が保証される。
【００１３】調整分は特に比例分並びに（調整差の敷居
値以上において）調整差の微分分も含んでいる。調整差
が微々たる場合に微分分が考慮されないことにより、特
に例えば車輪のアンバランスのために走行車が振動した
際に快適な走行挙動が保証される。特に発生した振動を
調整作用が強めないことが保証される。
【００１４】なお本発明の有利な特徴に関しては各請求
項および以下の図示した実施例の説明から理解できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図に示した実施例を参照して
本発明を詳細に説明する。
【００１６】図１において詳細に図示していない自動車
は、センタリンク２などを介して液圧式調整装置３に機
械的に確動連結されている舵取り車輪付きの少なくとも
一つのアクスルを有している。その液圧式調整装置３は
図示した実施例の場合に複動ピストン・シリンダ装置と
して形成されている。このピストン・シリンダ装置３は
ピストンによって互いに仕切られた二つの作動室を有
し、これらの作動室は配管４、５を介して電磁式比例弁
６に接続されている。この電磁式比例弁６は一方ではポ
ンプ８によって定常的に所定の圧力に維持されているア
キュムレータ７に接続され、他方では液溜まり９に接続
されている。この液溜まり９はポンプ８の吸込み側にも
接続されている。ポンプ８が停止した場合にアキュムレ
ータ７が放圧されることを防止するために、ポンプ８と
アキュムレータ７との間に逆止め弁１０が配置されてい
る。
【００１７】アキュムレータ７の圧力および比例弁６は
それぞれ、その都度の流量が比例弁６の励磁電流に比例
しているように設計され寸法づけられている。これによ
って調整装置３の調整速度は比例弁６の励磁電流に比例
する。
【００１８】運転手によって操作される舵取りハンドル
１１は設定値発信器１３を制御する。この設定値発信器
１３は舵取りハンドル１１の回転角度を表す電気信号を
発生し電子式調節回路１４の入力端に導く。この調節回
路１４の他の入力端はその信号がピストン・シリンダ装
置３のストロークを表すセンサ１５に接続されている。
調節回路１４は出力側が比例弁６の電磁石を制御する。
【００１９】場合によっては設定値発信器１３は、例え
ば自動車を予め与えた軌道を自動的に維持するためある
いは強い横風を受ける際に舵取りを補正するために使用
する自動制御装置２００の信号を受ける入力端を有して
いる。
【００２０】図２において図示の設定値発信器１３は舵
取りハンドル１１によって操作される回転角度発信器に
接続されている入力端１６を有している。この回転角度
発信器は舵取りハンドル１１の回転角度を表す信号Ｐｈ
ｉ（φ）−ｉｓｔを発生する。この信号はステップ１８
に導かれ、このステップ１８の出力信号は舵取りハンド
ル１１の中間位置と舵取りハンドル１１のその都度の設
定回転位置との差の大きさを表す。
【００２１】ステップ１８は出力側がステップ１９に導
かれ、このステップ１９の他の入力端２０は常に走行速
度についての信号を受ける。これによってステップ１９
は出力側に、舵取りハンドル１１の回転角度と舵取り車
輪１の舵取り角度との間の速度依存伝達比を表す信号ｉ
−ｌｅｎｋを発生する。
【００２２】この信号ｉ−ｌｅｎｋは割り算器２１の入
力端に導かれ、この割り算器２１は更に入力端１６に接
続され、従って舵取りハンドル１１の回転角度を表す信
号Ｐｈｉ−ｉｓｔを受ける。信号Ｐｈｉ−ｉｓｔと信号
ｉ−ｌｅｎｋの割り算によっていまや、舵取り車輪に対
する運転手側の舵取り角度優先として理解される信号Ｐ
ｈｉ−Ｆａｈｒｅｒが発生される。
【００２３】この信号Ｐｈｉ−Ｆａｈｒｅｒは加算器２
２に導かれる。この加算器２２は追加的に自動制御装置
２００の信号を受ける。その信号は例えば横風の影響を
補償するための舵取り補正あるいはその他の舵取り優先
を表す。例えばこの信号は、走行車を予め与えた軌道に
沿って自動的に走らせようとするとき、舵取り車輪１の
「所望の」舵取り角度も表す。
【００２４】加算器２２の出力側には舵取り車輪１の舵
取り角度の設定値を表す信号Ｐｈｉ−ｓｏｌｌが存在す
る。
【００２５】この信号は一方では掛け算器２３の入力端
に直接導かれる。掛け算器２３の他の入力端はステップ
２４に接続されている。このステップ２４は入力側が同
様に信号Ｐｈｉ−ｓｏｌｌを受ける。ステップ２４にお
いていまや、調整装置３（図１参照）と舵取り車輪１と
の間の動力系の運動が考慮される。一般に舵取り車輪１
の舵取り角度は調整装置３の調整ストロークに対して正
確に線形に比例していない。従ってステップ２４におい
て補正係数として理解される信号ｉ−ｋｉｎが発生され
る。
【００２６】信号ｉ−ｋｉｎおよび信号Ｐｈｉ−ｓｏｌ
ｌはいまや掛け算器２３において掛け算されて、その出
力側に調整装置３の調整ストロークのその都度の設定値
を表す信号ｘ−ｓｏｌｌが存在する。調整装置３の調整
ストロークは調整装置３と舵取り車輪１との間の動力系
のその都度の運動に基づいて舵取り車輪１の舵取り角度
のその都度の設定値Ｐｈｉ−ｓｏｌｌに相応している。
【００２７】その信号ｘ−ｓｏｌｌは設定値発信器１３
の出力信号ないし調節器１４の入力信号を形成してい
る。
【００２８】調節器１４において信号ｘ−ｓｏｌｌは一
方では微分器２６に導かれる。この微分器２６は出力側
に設定値ｘ−ｓｏｌｌの変化速度に関係する出力Ｓを発
生する。
【００２９】他方では信号ｘ−ｓｏｌｌは比較器２７に
導かれる。この比較器２７はその信号ｘ−ｓｏｌｌをセ
ンサ１５（図１参照）によって発生される調整装置３の
調整ストロークの実際値ｘ−ｉｓｔと比較する。
【００３０】比較器２７は出力側に調整差即ち信号ｘ−
ｓｏｌｌと実際値ｘ−ｉｓｔとの差を表す信号Ｘを発生
する。
【００３１】この信号Ｘは修正ＰＤ・調整の意味におい
て処理される。
【００３２】そのためにステップ２８において信号Ｘが
入力されて、調整差に比例する信号Ｐが発生される。更
に同様に微分器２９において信号Ｘを受けて、調整差の
変化速度に比例する信号ｄが発生される。
【００３３】更に調整差Ｘはステップ３０に導かれる。
このステップ３０は出力側に、調整差Ｘの値が第１の敷
居値以下にあるとき信号「零」を発生し、調整差の値が
第１の敷居値より大きな第２の敷居値以上にあるときに
信号「１」を発生する。調整差Ｘが値的に両敷居値間に
あるとき、ステップ３０によって出力側に「零」と
「１」との間に位置し調整差の値的な増大に伴って増大
する信号が発生される。
【００３４】掛け算器３１において信号ｄおよびステッ
プ３０の出力信号が掛け算され、これによって出力側に
信号Ｄが発生される。調整差Ｘが値的に第２の敷居値以
上にあるとき、信号Ｄは信号ｄに相応する。調整差Ｘが
値的に第１の敷居値より小さいとき、信号Ｄは信号
「零」に相応する。調整差Ｘが値的に両敷居値間にある
とき、信号Ｄは「零」と信号ｄで表される値との間の値
を表す。
【００３５】制御分を表す信号Ｓ、比例調整分を表す信
号Ｐ並びに修正微分調整分を表す信号Ｄは加算器３２に
おいて互いに加算され、その出力信号は比例弁６の電磁
石に対する励磁電流ｉ−Ｖｅｎｔｉｌを表す。
【００３６】これによって信号ｉ−Ｖｅｎｔｉｌは結果
的に調整装置３を制御し、その調整ストロークがセンサ
１５によって監視される。センサ１５はそれに応じて既
に上述したように調整装置３の実際位置を表し比較器２
７に導かれる信号ｘ−ｉｓｔを発生する。この信号は他
方では特別な走行状態に対する自動制御装置２００にも
導かれる。
【００３７】微分器２６、２９は場合によっては相応し
て調和された高域フィルタによって形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく走行車の舵取り装置の概略構成
図。
【図２】設定値発信器および制御系のブロック図。
【符号の説明】
１ 舵取り車輪 ３ 液圧式調整装置 ６ 電磁式比例弁 １１ 舵取りハンドル １３ 設定値発信器 １４ 電子式調節回路 １５ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーテイン モーゼル ドイツ連邦共和国 70736 フエルバツハ ボスラーシユトラーセ 26

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 運転手によって操作される操縦桿特に舵
    取りハンドル（１１）およびこれに連動接続された舵取
    り車輪（１）とを備え、舵取りハンドル（１１）が設定
    値発信装置（１３）を作動し、舵取り車輪（１）が液圧
    式調整装置（３）によって作動され、液圧式調整装置
    （３）が電気式に作動される電磁弁装置（６）によって
    制御され、電磁弁装置（６）の励磁電流が舵取り角度の
    設定値と実際値との比較ないしこれに関係する大きさに
    よって決定される調整分に関係している走行車の舵取り
    装置において、電磁弁装置（６）の励磁電流が追加的に
    設定値依存制御分（Ｓ）に関係して制御されることを特
    徴とする走行車の舵取り装置。
  2. 【請求項２】 制御分（Ｓ）が設定値（ｘ−ｓｏｌｌ）
    の変化速度に比例していることを特徴とする請求項１記
    載の走行車の舵取り装置。
  3. 【請求項３】 調整分（Ｐ、Ｄ）が比例分（Ｐ）並びに
    調整差（Ｘ）の敷居値以上において調整差（Ｘ）の微分
    部分（Ｄ）を含んでいることを特徴とする請求項１又は
    ２記載の走行車の舵取り装置。
  4. 【請求項４】 電磁弁装置（６）の励磁電流が調整装置
    （３）の調整速度に比例していることを特徴とする請求
    項１ないし３のいずれか１つに記載の走行車の舵取り装
    置。
  5. 【請求項５】 設定値発信装置（１３）が走行速度に関
    係して例えば、設定値が積の意味において舵取りハンド
    ルの位置並びに走行速度に関係するように作動すること
    を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の
    走行車の舵取り装置。
  6. 【請求項６】 設定値発信装置（１３）が、調整装置
    （３）の調整ストロークと舵取り車輪（１）の舵取り角
    度との非線形性を補償するユニット（２４）を有してい
    ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに
    記載の走行車の舵取り装置。
  7. 【請求項７】 設定値発信装置（１３）が所定のパラメ
    ータに関係する自動制御装置（２００）の入力端を有し
    ていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１
    つに記載の走行車の舵取り装置。
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