JPH0345471A - 全油圧式ステアリングシステムのハンドル位置補正装置 - 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） この発明はホイールローダ、フォークリフトトランク等
の車両の操向装置に用いられ１機械的リンクが無いパイ
ロット式全油圧式ステアリング装置に関する。

（従来の技術） 従来のパイロット式全油圧式ステアリングシステムのシ
ステム説明図を第１３図に示す。図においてハンドルＨ
を直進値ＲＨｔがら左切り方向Ｈ１または右切り方向Ｈ
１へ操向すると、方向制御弁すが直進位置す、から左切
り位置ｂ１．または右切り位１　ｂ　ｓへ切り換り、油
圧ポンプＡからの圧油は、方向制御弁す、メータリング
ユニットｃを通って再び方向制御弁すへ戻り、左切りの
場合はステアリングバルブの方向制御弁ｄを左切り位置
ｄ１へ切換え１油圧ポンプＭ。

Ｎの圧油を左ステアリングシリンダＤのヘッド側り、１
．及び右ステアリングシリンダＥのボトム側Ｅ、へ送り
、右切りの場合は左ステアリングシリンダＤのボトム側
り、及び右ステアリングシリンダＥのへノド側Ｅ、、へ
送って、車体Ｆ及びＧを相対的に屈折させることにより
操向動作を行ない、左及び右のステアリングシリンダＤ
及びＥからの戻り油は、方向制御弁すを通ってタンクＴ
へ戻るようになっている。Ｌは作業機バルブであり、二
点鎖線で示したｐ、及びｐ！はハンドルＨにより方向制
御弁す、及びメータリングユニットＣが操作されること
を示している。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のパイロット式全油圧式ステアリングシステム
においては、各油圧回路装置における内部油洩れ、およ
びステアリングバルブのパイロット流量に対する不感帯
や、ハンドルの回転速度により、ハンドル回転角度と車
体屈折角度が必ずしも一対一で決まらないため７位置ズ
レを補正する必要があるものである。

（課題を解決するための手段及び作用）この発明は上記
課題を解決するためになされたものであって、ハンドル
回転角度を検出する手段であるセンサと；車体屈折角度
を検出する手段であるセンサ；とこれら２個のセンサの
出力（電圧、パルスなど）を比較処理し、その出力差に
応じてハンドル位置ズレ補正電磁弁を駆動する手段であ
るコントローラと；ハンドル位置ズレ補正電磁弁にハン
ドル位置補正油をステアリングポンプ以外のポンプ回路
から分流するパイロット式分流弁と；運転者がハンドル
による操舵操作を行なった時のみパイロット式分流弁の
パイロット油圧回路のドレーンボートを閉し、パイロッ
ト式分流弁がハンドル位置ズレ補正電磁弁に補正油を送
油するようにする安全弁と；を設けたことを特徴とする
パイロット式全油圧式ステアリングシステムのハンドル
位置補正装置であって、車体屈折角度全域（左方最大屈
折角度〜右方最大屈折角度）にわたりハンドル切り返し
時、車体が直進状態に戻った時のハンドル角度の予想値
と、車体直進時の目標ハンドル角度にズレが発生すると
、該位置ズレを補正する方向ヘズレ補正油を、ハンドル
位置ズレ補正電磁弁からステアリングシリンダへ送油す
るか、ステアリングバルブの吐出油の一部をドレンさせ
ることによりハンドル位置ズレを補正するものである。

またこの装置はステアリングバルブのパイロット流量に
対する不感帯における当て舵時、ハンドル位置ズレを補
正するため、ステアリングユニット〜ステアリングシリ
ンダ間の配管にズレ補正油を送油するが、コントローラ
やハンドル位置ズレ補正７４　Ｎ弁が故障した場合にお
いて。

ハンドルを切らないにも拘らず、ズレ補正油が送り続け
られる不具合を防止するため、ハンドルを切らない場合
はズレ補正油をフローデバイダで止める安全弁（補正回
路閉止弁）を設は安全性を確保するものである。

（実施例〉 次にこの発明の一実施例を図面に基いて説明する。

第１図はこの発明によるハンドル位置補正装置を備えた
パイロット式油圧式ステアリングシステムのシステム説
明図であって、上記第１３図に示した装置と同様な装置
には同じ符号を付しであるので、詳しい説明は省略する
。第１図において、ハンドルＨ１方向制御弁１０．　　
メータリングユニット２０．（ステアリングユニット３
ｏは方向制御弁１０とメータリングユニット２ｏとの総
称である。）補正回路閉止弁４ｏはＸ　ｌ＋　Ｘ　ｔ、
　Ｘ　３゜Ｘｓ、Ｘｓ、Ｘ１Ｘｔで示す二列の二点鎖線
で連結され、ハンドルＨにより操作されることを示して
いる。

５０はハンドル位置ズレ補正弁、　６０は補正用流量分
配弁、　９０１．９０！、９１１−−−−−−−１１０
０は油圧配管１０１はコントＯ−ラ、　１０２．１０３
．１０４．１０５は電気配線、１１０はハンドル角度セ
ンサ、１２ｏは車体屈折角度センサである。

次に作用について説明する。

まず補正回路閉止弁４０の作用について説明する、これ
は運転者がハンドルＨを回転さセていル場合のみ、補正
波をハンドル位置ズレ補正弁５０に供給し、補正を可能
にしている。ハンドルＨの回転が止まっている場合は補
正波の供給を止める。従って運転者の意に反して車体が
屈折するのを防止できる。

詳細に説明するとハンドルＨの回転が止まっている場合
、補正回路閉止弁４０のスプール４０とスリーブ４０２
．４０３．４０４はスリーブ両端のバネ４２．４４によ
りセンタリングされており、補正用流量分配弁６０のパ
イロット油圧回路９２はスプールの小穴４０１及びスリ
ーブの小穴４０．からドレーンされるので、補正用流量
分配弁６０のスプール６ｏｔ、６ｏｚは油圧配管９０８
部の油圧で、６０．の位置となり、ポンプＡの吐出油は
パイロット油圧回路９２からドレーンされる微小流量を
除き、はぼ全量が油圧配管９７を通ってステアリング流
量制御弁Ｂに送られる。従ってこの時、ハンドル位置ズ
レ補正弁５０がＲ補正位置５０１またはＬ補正位置５０
．にあっても補正はされない。

すなわちハンドル位置ズレ補正弁５０が補正位置５０＋
または５０□に止まったまま、故障してもステアリング
操作は可能である。

つぎに補正回路の作用について第３図＋ａ＋、（ｂｌに
示すコントローラ１０１の制御フローチャートを参照し
て説明する。

ステップト・・（第４図参照）ハンドル回転角θ。

をハンドル角度センサ１１０で検出し。

コントローラ１０１に取込む。

ステップ２・・車体屈折角θ、（第５図参照）を車体角
センサ１２０で検出し、コントロ ーラ１０１に取込む。

ステップ３・・・コントローラ１０１でハンドル角速度
白。、車体角速度Ｏ２を計算する。

ステップ４・・・θ、が車体直進判定車体角の範囲内に
あるか否かを判定する（車体が 直進か否かの判定値を±α°符号十 ：左屈折、−二右屈折とする） ・αａｅｐ≧−αならば直進と判定して「ステップ５」
に進む ・ｅ、＞αまたはｅ、＜−αならば「ステップ８」に進
む ステップ５・・・車体が屈折し始めているか判定する 車体屈折判定値（車体屈折角速度上 β９符号十：左屈折、−二右屈折と する） ・β≧白、≧−βならば当て舵の可能性ありと判断して
「ステップ６」へ進む ・白、〉βまたは白、〈−βならば当て舵ではなく、ハ
ンドルを切っていると 判定して「ステップ７−４へ」進む ステップ６・・・当て舵でハンドル角が許容ずれ範囲外
か否か判定する （許容ハンドルズレ角度±δ０符号 ＋：左ズレ、−：右ズレとする） ・△ｅ、＞δならば「ステップ７−１」へ進む ・△ｅ、＜−δならば「ステップ７−２」へ進む ・δ≧ΔｅＦ≧−δならば「ステップ７−３」へ進む △θ、＝８．−　ｋθｗ。

ただしｅ　ｗｅはｔ（−Δｔ　Ｘ　ｎ）ｓｅｅ間の平均
値とする。ここにΔｔはサンプリ ングタイムである。（第６図参照） ステップ７−１・・・Ｌ　＞＋！正（車体を左へ屈折さ
せる方向へ補正用電磁弁を切換え補正 波を送る） ステップ７−２・・・Ｒ補正（車体を右へ屈折させる方
向へ補正用電磁弁を切換え補正 波を送る） ステ、プアー３・・・補正しない ステップ７−４・・・パルスカウンタをリセットし。

ハンドル切始め角度ｅｗ。＝０とする 以上が当て舵補正である。

次に切返し補正のステップを説明する。

ステップ８・・・ハンドルが切返し操作か否か判定する
。

ｅ、＞αかつ白、＜−Ｔ または ｅ、く−αかつ白。〉γならばハンド ル切返し操作中と判定して「ステッ プ９」へ進む α〉ｅ、〉−αまたはＴ〉白。〉−γ ならば「ステップ１３−４Ｊへ進む ステップ９・・・車体が直進状態に戻るのに要する時間
ＴＦを計算する 白。

ステップ１０・・・車体が直進状態に戻った時のハンド
ル角θ１１ｔを予測する ｅｗｔ＝ｅｗ十白、×Ｔ。

（注、切返し時はＯｗと白、の符号は 互いに逆） ステップ１１・・・ｅｌが最も近いハンドル角度（３６
０度の整数倍）を選択する 例えばメモリにハンドル角度を３６０ 度きざみで記憶させておき、ｅｌｌｔに最も近いものを
選び、　　ｅＨ，。とするステップ１２・・・ｅｗＬと
ｅ８．。を比較し、補正の要否及び補正方向を判定する ・左へ切返し時でｅ、１ｔ＞ｅｗｔ、＋δまたは右へ切
返し時でｅｗＬ＜ｅｗｔ、−δならば「ステップ１３−
ＩＪへ進む ・左へ切返し時でｅ。、〈ｅい、。−６または右へ切返
し時でｅｗ、＞ｅ、、、＋δならば「ステップ１３−２
Ｊへ進む ・０　、Ｌ０＋δ≧ｅ１１ｔ＝８゜。−δならば「ステ
ップ１３−３Ｊへ進む ステップ１３−１・・・ステアリング流量（ステアリン
グバルブの吐出Ｎ）の一部を補正 用電磁弁５０からドレンさせ、ハンドルの切返し量を多
くシ、切進める（車 体の屈折量に比ベハンドルが余計に 切れる（第７図参照）） ステップ１３−２・・・（第１０図参照）ステアリング
流量に補正用電磁弁を通して、補正 油量を合流させ、ハンドルの切返し 量に対して車体の屈折量を多くする （車体の屈折量に比ベハンドルが少 なく切れる（第８図参照）） ステップ１３−３・・・補正しない（第９図参照）ステ
ップ１３−４・・・補正しない 第２図に示したものは第１図に示した実施例とは別の実
施例であって、第１図における補正用流量分配弁６０を
パイロット型チエツクバルブ４１に置き換えたものであ
って、ステアリングユニット−ステアリングパイロット
ポー１間に補正流量を送油するもので、パイロット油量
をコントロールするので補正電磁弁が小流量で低圧仕様
のパイロット型チエツクバルブのためコンパクトでコス
ト低減になる。

（発明の効果〉 この発明は以上詳述したようにして戒るので。

車体が直進走行時に徐々にハンドル位置がズレハンドル
の操作性が悪化する不具合が解消し。

また頻繁にハンドルを左右に切る操作であってもハンド
ル位置がズした場合は、常にハンドル角と車体屈折角を
比較し、ズレ量に応じた補正を行なうので、ハンドル位
置がズした状態が続くという不具合も解消され、また通
常の操舵操作をズレ補正作用が阻害しないという効果が
ある。

また補正回路閉止弁は、ステアリングユニットに設けた
油量により構成されているので、特別にスペースも要ら
ず、低コストで信頼性が高いという大きい効果を奏する
ものである。

そして補正回路閉止弁は運転者のステアリング操作によ
り機械的に補正流量を制御できるので、もしハンドル位
置ズレ補正弁が故障して補正油がステアリングシリンダ
に送り続けられ。

車体がひとりでに屈折する不具合を防止できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるハンドル位置補正装置を備えた
パイロット型全油圧ステアリングシステムのシステム説
明図、第２図は別の実施例のシステム説明図、第３図ｆ
ａｒ及び（１））はコントローラの制御フローチャート
、第４図〜第９図は第３図ｆａ）及び（ｂｌに示した制
御フローチャートの補助説明図、第１０図はハンドル切
り方向と補正方向が同じ場合（ステアリングバルブから
ステアリングシリンダへの流量に補正油が足し合わされ
る場合〉を示す説明図、第１１図はハンドル切り方向と
補正方向が逆の場合（ステアリングバルブからステアリ
ングシリンダへの流量の一部がドレンされる場合）を示
す説明図、第１２図は切返し補正の概念図（ハンドル角
と車体角の関係）、第１３図は従来のパイロット型全油
圧式ステアリングシステムの説明図である。 １０・・・方向制御弁。 ２０・・・メータリングユニット。 ３０・・・ステアリングユニット。 ４０・・・安全弁。 ４１・・・パイロット型チエツクバルブ。 ５０・・・ハンドル位置ズレ補正弁。 ６０・・・パイロット式分流弁 １０１・・・コントローラ。 １１０・・・ハンドル角度センサ。 １２０・・・車体屈折角度センサ。 Ａ・・・スイッチポンプ。

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ユニットと、車
   体を屈折させるステアリングシリンダを連結する油圧回
   路を備えたパイロット式全油圧式パワーステアリング装
   置において、ハンドル回転角度を検出するセンサと；車
   体屈折角度を検出するセンサと；これら２個のセンサの
   出力（電圧、パルスなど）を比較処理し、その出力差に
   応じてハンドル位置ズレ補正電磁弁を駆動するコントロ
   ーラと；ハンドル位置ズレ補正電磁弁にハンドル位置補
   正油をスイッチポンプ回路から分流するパイロット式分
   流弁と；運転者がハンドルによる操舵操作を行なった時
   のみ、パイロット式分流弁のパイロット油圧回路のドレ
   ンポートを閉じ、パイロット式分流弁がハンドル位置ズ
   レ補正電磁弁に補正油を送油するようにする安全弁と；
   を設けたことを特徴とするパイロット式全油圧式ステア
   リングシステムのハンドル位置補正装置。