JPS63125474A - ハイドロスタテイツクパワ−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、フォークリフトのような産業車両に使用され
るハイドロスタティックパワーステアリング装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に、ハイドロスタティックパワーステアリング装置
は、ハンドルによって操作されるステアリングバルブユ
ニット（ロータリバルブ及びメータリング装置が一体的
に組付けられたもの）と、操舵輪を操舵させるパワーシ
リンダと、ステアリングバルブユニットとパワーシリン
ダとを連結する油圧ラインとから構成され、ハンドルの
回転角に比例する量の圧力油をステアリングバルブユニ
ットを経てパワーシリンダに供給することによって操舵
輪を操舵させるようになっている。ところが、上述のハ
イドロスタティックパワーステアリング装置は、機械的
なつながりを有しない関係で、前記ステアリングバルブ
ユニット内の油のリークに原因してハンドルの回転角と
操舵輪の切角との間に位置ずれが生じ、車両の直進時に
おけるハンドル中立位置が狂って運転者に違和感を与え
たり操作性を悪くしたりするという問題がある。

そのため、上記問題を解決すべく、位置ずれ補正用とし
てステアリングバルブユニットとは別系統の補正油圧供
給ラインを設け、この補正油圧供給ラインを通してパワ
ーシリンダにリーク分としての圧力油を自動的に補給す
ることにより位置ずれを補正するようしたものが提案さ
れている（例えば、特開昭６０−２６１７７８号公報参
照）。

これは、具体的には補助油圧源と、この補助油圧源から
の供給油の経路を切換える３位置形の電磁切換弁とを備
えた補正油圧供給ラインを、前記ステアリングバルブユ
ニット系とは別系統でパワーシリンダに連結し、ハンド
ルの中立時又はハンドルの回転操作時において、コント
ローラからの指示に基づいて電磁切換弁を切換えること
によりパワーシリンダに位置ずれ補正用の油圧を作用さ
せるようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述した従来の位置ずれ補正機能付ハイドロ
スタティックパワーステアリング装置は、ステアリング
バルブユニット系とは別系統で補正油圧供給ラインを設
置する形式であって、補助油圧源を使用すること、３位
置形の電磁切換弁を使用する関係で２つのソレノイドが
必要であること、さらには別系統の配管ならびにチェッ
クバルブ等が必要であることから構造が複雑化し、かつ
コスト高となる等の問題がある。

そこで本発明は、上述した従来の問題を除去し得るハイ
ドロスタティックパワーステアリング装置を提供するこ
とを、その目的とする。

（問題点を解決す葛だめの手段） 上記問題を解決するための技術的手段は、ハンドルによ
り操作されるステアリングバルブユニットと、操舵輪を
操舵させるパワーシリンダと、前記ステアリングバルブ
ユニットとパワーシリンダとを連結する油圧ラインとを
備え、前記ハンドルの操作に対応して前記操舵輪を油圧
操舵するハイドロスタティックパワーステアリング装置
において、ｔｔＩ記スデステアリングバルブユニットけ
る１つの構成部材であるメータリング装置の油出入口を
バイパス通路により連絡するとともに、このバイパス通
路に通路開閉用の電磁開開弁を設けることにより、ハン
ドルの回転角に対する操舵輪切角のずれを補正する補正
油圧供給ラインを構成したことである。

（作用） 従って、ハンドルの回転操作時において、ステアリング
バルブユニット内における油のリークに原因してパワー
シリンダに送られる油量が不足し、ハンドルの回転角と
操舵輪の切角とが一致しない場合には、電磁開開弁が通
路開き側へ切換えられ、油圧源からの圧力油がステアリ
ングバルブユニットにおけるメータリング装置のバイパ
ス通路を経てパワーシリンダに送られることによって操
舵輪の位置補正が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。第１図に示す油圧回路図において、１はノブ２を有
したハンドル、３はハンドル１によって操作されるステ
アリングバルブユニットであり、このステアリングバル
ブユニット３はハンドル１により直接操作されるロータ
リバルブ４と、このロータリバルブ４と機械的に連動し
、油圧ポンプ８からロータリバルブ４を経て送り込まれ
た圧力油を油圧ライン１１．１２を通してハンドル１の
回転角に対応する油量でパワーシリンダ１３に供給する
メータリング装置（一般的にはジロータと呼称されてい
る）５とからなり、さらに本実施例では回路内圧力を設
定圧に保持するリリーフ弁６及び逆流阻止用のチェック
バルブ７が一体に組付けられている。なお、９は油圧ポ
ンプ８を駆動する電動モータ、１０はオイルタンクであ
る。

しかして、上述の如き油圧回路において、ステアリング
バルブユニット３には、メータリング装置５の両論出入
口に連通するボートＰ１．Ｐ２を設け、そしてそれら両
ボートＰ１．Ｐ２をバイパス通路１４により連通ずると
ともに、このバイパス通路１４に電磁開開弁１５を設け
ることにより、位置ずれ補正用としての補正圧力供給ラ
イン１６を形成している。

１７はハンドル１の回転角検出器であり、本実施例では
ハンドル１に設けた小歯車１８と噛合う大歯車１９の回
転角を検出して角度信号θＳを出力する。なお、大歯車
１９側にはハンドル１の最大回転角規制用のビン２０が
設けられ、このビン２０が機台側に設けた適当な固定ス
トッパ（図示しない）と当接することでハンドル１の最
大回転角を規制するようになっている。２１は操舵輪２
２の切角検出器であり、前記パワーシリンダ１３によっ
て操舵される操舵輪２２の切角信号θ■を出力する。２
３はコントローラであり、前記回転角検出器１７及び切
角検出器２１からの各検出信号を入力し、その検出値に
基づいて前記電ｔａ開閑弁１５のソレノイドＳＱＬに制
御信号を出力するようになっている。また、コントロー
ラ２３は回転角検出器１７の角度信号θＳに基づいてそ
の微分値の絶対値１４１を算出し、これによりステアリ
ング操作の有無を判定してステアリング操作が停止して
いる間はポンプ駆動用の電動モータ９を停止させ、ステ
アリング操作が行なわれている間は電動モータ９を駆動
するようになっており、しかもその駆動については電動
モータ９が直流モータである場合には＠記絶対値ＩＡＩ
に比例してパルスデューティ比制御を行なうように設定
される。

本実施例は上述のように構成したものであり、以下その
作用を説明する。今、ハンドル１を右回り又は左回りに
回転操作すると、ロータリバルブ４が中立位置（１））
から右旋回位置（ａ）又は左旋回位ｆｆ１（ｃ）へ切換
えられる。このとき、前述したようにコントローラ２３
の制御により油圧ポンプ８の電動モータ９が駆動される
ので、油圧ポンプ８からロータリバルブ４を経て送られ
た圧力油が、ロータリバルブ４と連動するメータリング
装置５によってハンドル２の回転角に対応する油Ｍで油
圧ライン１１あるいは１２を経てパワーシリンダ１３の
油室に供給され、操舵輪２２が操舵される。

そして、上記ステアリング操作時において、位置ずれ補
正作用が行なわれるものであり、以下その作用を第２図
に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、ステ
ップ１において回転角検出器１７によってハンドル１の
回転角θＳが検出され、そしてステップ２においてこの
回転角θＳに基づいて操舵輪２２の目標切角θＵが算出
される。

次いで、ステップ３において切角検出ム２１によって操
舵輪２２の実際の切角０丁が検出される。

次いで、ステップ４においてハンドル１の回転角Ｏ８を
時間ｔで微分してステアリング操作が行なわれているか
停止しているかを検出し、ステアリング操作が行なわれ
ているときに角度補正を行ない、ステアリング操作が行
なわれていないときには角度補正を行なわないようにす
る。具体的にはその値が０か否かを判断し、０であれば
ステップ５に進み、電磁開閉弁１５のソレノイドＳＱＬ
は停止のままとなり、Ｏでない場合はステップ６に進み
、目標切角θＵと実際の切角０丁との差を算出する。次
いで、ステップ７においてその詩出値θがＯ又はＯより
大きいか否かを比較する。そして、口出値θがＯ又はＯ
より大きい場合（実際の切角０丁がハンドル１の回転角
θＳより進んでいる場合）にはステップ５に進み、ソレ
ノイドＳ。

Ｌは停止のままとなるが、Ｏより小さい場合には実際の
切角θ■がハンドル１の回転角θＳより遅れていると判
断し、ステップ８に進む。ステップ８では算出値θに基
づいてソレノイドＳＱＬの０Ｎ１０ＦＦデユ一テイ比制
御時間が弾出され、次いでステップ９においてその算出
時間に対応する駆動信号がソレノイドＳ　Ｏ，Ｌに出力
され、電磁開閉弁１５が開き側に切換えられる。従って
、電磁間開弁１５は遅れの程度に対応した流量調整を行
なうように制御され、そしてこの電磁開閉弁１５の開き
側への切換えによってバイパス通路１４が連通されるの
で、油圧ポンプ８からの圧力油がこのバイパス通路１４
を経てパワーシリンダ１３に供給され、操舵輪２２がハ
ンドル２の回転角θＳに応じた切角となるように補正さ
れる。

すなわち、本実施例のパワーステアリング装置は、メー
タリング装置５のバイパス通路１４によって構成される
補正圧力供給ライン１６を通して圧力油をパワーシリン
ダ１３に供給し、ハンドル１の回転角に対する操舵輪２
２の切角のずれを補正することによって、ハンドル１の
回転操作終了時点における位置ずれを微小範囲に納め得
るものである。なお、従来一般のハイドロスタティック
パワーステアリング装置は、操舵輪２２が最大切角に達
した状態にあってもハンドル１を回転させることが可能
となっており、従って、操舵輪２２の操舵エンド位置か
らはハンドル１のみが回転されて大きな位置ずれが発生
する可能性があるが、本実施例にあっては前述したよう
に大歯車１８に設けたビン２０とストッパとによる機械
的な規制によってハンドル１の最大回転角を操舵輪２２
の最大切角に対応して制限することにより、操舵輪２２
の最大切角時における位置ずれの発生を防止することが
できる。

また、本実施例ではポンプ駆動用の電動モータ９をハン
ドル操作が行なわれていない場合には停止し、ハンドル
操作が行なわれた場合には必要量だけ駆動するように制
御しているので、エネルギーの無駄を省く上で有効であ
って、このような電動モータ９の駆動・停止の制御は、
ハンドル１によって操作されるロータリバルブ４が中立
位置から旋回位置へ切換わるまでの遊びの時間を利用し
て行なうことが可能であり、従ってその応答性の面にお
いても問題は発生しない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、ステアリング操
作中において、圧力油のリークによるハンドル回転角と
操舵輪切角との間にずれが生じたときは、油圧ポンプか
らの圧力油を補正油圧供給ラインを通してパワーシリン
ダに供給することによりそのずれを補正し、操作性を良
化向上しくりるものである。

とくに本発明は、メータリング装２にバイパス通路を設
け、このバイパス通路に電磁開閉弁を設けて補正油圧供
給ラインを構成したので、従来装置のようにステアリン
グバルブユニットと別系統で補正油圧供給ラインを構成
したものと異なり、補助油圧源が不要となり、また電磁
弁としても従来の３位置形の切換弁に比較して構造の簡
単な開閉弁で済み、さらには配管あるいはチェックバル
ブ等が不要となる等、油圧回路の簡素化を図る上ですこ
ぶる有効となる。また、電磁開閉弁を駆動するソレノイ
ドが１つで済むので、制御性の容易化が図られる。しか
も、本発明の補正油圧供給ラインはメータリング装置に
バイパス通路を設けることで構成するので、このバイパ
ス通路開閉用の電磁開閉弁をステアリングバルブユニッ
トと一体構造とすることが可能であり、装置全体をコン
パクト化する上でも有効となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は油圧回路図、第
２図は作動フローチャート図である。 １・・・ハンドル ３・・・ステアリングバルブユニット ４・・・ロータリバルブ　　５・・・メータリング装置
８・・・油圧ポンプ　　　１１．１２・・・油圧ライン
１３・・・パワーシリンダ　１４・・・バイパス通路１
５・・・電磁開閉弁　　１６・・・補正圧力供給ライン
出願人　　株式会社　豊田自動織四製作所什押人　　イ
マ即＋　　ｒＦＩＪＨＪ笛ｆｋ　　／ｂＬＱＪｅｓ第２
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドルにより操作されるステアリングバルブユニット
   と、操舵輪を操舵させるパワーシリンダと、前記ステア
   リングバルブユニットとパワーシリンダとを連結する油
   圧ラインとを備え、前記ハンドルの操作に対応して前記
   操舵輪を油圧操舵するハイドロスタティックパワーステ
   アリング装置において、前記ステアリングバルブユニッ
   トにおける１つの構成部材であるメータリング装置の油
   出入口をバイパス通路により連絡するとともに、このバ
   イパス通路に通路開閉用の電磁開閉弁を設けることによ
   り、ハンドルの回転角に対する操舵輪切角のずれを補正
   する補正油圧供給ラインを構成したハイドロスタティッ
   クパワーステアリング装置。