JPH08207808A - 電気−液圧操舵機構 - Google Patents
電気−液圧操舵機構Info
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- JPH08207808A JPH08207808A JP7299630A JP29963095A JPH08207808A JP H08207808 A JPH08207808 A JP H08207808A JP 7299630 A JP7299630 A JP 7299630A JP 29963095 A JP29963095 A JP 29963095A JP H08207808 A JPH08207808 A JP H08207808A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 48
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 241000364057 Peoria Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D12/00—Steering specially adapted for vehicles operating in tandem or having pivotally connected frames
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操縦者を疲労させることなく、かつ作用信頼
性の高い有関節機械用の電気−液圧操舵機構を得るこ
と。 【解決手段】 有関節機械又は車両１０の操縦者が入力
した操舵入力を検知するセンサ機構３４と、機械の関節
作動度合いを検知する他のセンサ機構４０と、両検知信
号に基づいて電気制御信号を電気−液圧弁機構５６へ送
出して方向制御弁２０を介して１対の関節作動用シリン
ダ１２を作動して機械の関節作動を制御するマイクロプ
ロセッサ４８を設けた構成とし、所望の関節作動度合い
に達するとマイクロプロセッサ４８は電気−液圧弁機構
５６に指令信号を送出して関節作動を停止させる。
性の高い有関節機械用の電気−液圧操舵機構を得るこ
と。 【解決手段】 有関節機械又は車両１０の操縦者が入力
した操舵入力を検知するセンサ機構３４と、機械の関節
作動度合いを検知する他のセンサ機構４０と、両検知信
号に基づいて電気制御信号を電気−液圧弁機構５６へ送
出して方向制御弁２０を介して１対の関節作動用シリン
ダ１２を作動して機械の関節作動を制御するマイクロプ
ロセッサ４８を設けた構成とし、所望の関節作動度合い
に達するとマイクロプロセッサ４８は電気−液圧弁機構
５６に指令信号を送出して関節作動を停止させる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には電気−
液圧操舵機構に関し、特に、有関節機械に用いる電気−
液圧操舵機構に関する。
液圧操舵機構に関し、特に、有関節機械に用いる電気−
液圧操舵機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の有関節機械または有関節車両にお
いては、機械の操舵は操縦者が操舵入力を付与すること
により行われ、また、その操舵を停止するためには、操
縦者は操舵輪を中心位置に戻さなければならない。そし
て時には操舵を完全に停止するためには逆方向に回転さ
せなければならない。この周知の形式の操舵法は良好に
作動するが、所望の操舵角度にするには、操縦者が連続
的に色々な操舵入力を与えなければならない。また、多
くの周知の操舵機構においては、主操舵モードが機能し
ないときに緊急操舵を行うようになっている。然しなが
ら、ある種の操舵装置では、主操舵の故障を検出するこ
とが時には困難であったり、又は信頼性がない場合があ
る。
いては、機械の操舵は操縦者が操舵入力を付与すること
により行われ、また、その操舵を停止するためには、操
縦者は操舵輪を中心位置に戻さなければならない。そし
て時には操舵を完全に停止するためには逆方向に回転さ
せなければならない。この周知の形式の操舵法は良好に
作動するが、所望の操舵角度にするには、操縦者が連続
的に色々な操舵入力を与えなければならない。また、多
くの周知の操舵機構においては、主操舵モードが機能し
ないときに緊急操舵を行うようになっている。然しなが
ら、ある種の操舵装置では、主操舵の故障を検出するこ
とが時には困難であったり、又は信頼性がない場合があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、操縦者の疲労
を低減し、操舵性能を改善し、主操舵が故障のときには
自動的に緊急操舵を行うバックアップ操舵を行う電気−
液圧機構を提供することが望ましい。本発明の目的は、
上述した諸問題の一ないし幾つかの問題点を解決するこ
とにある。
を低減し、操舵性能を改善し、主操舵が故障のときには
自動的に緊急操舵を行うバックアップ操舵を行う電気−
液圧機構を提供することが望ましい。本発明の目的は、
上述した諸問題の一ないし幾つかの問題点を解決するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、操縦者
の入力に応動する操舵入力機構を有した有関節機械に用
いられるのに適した電気−液圧操舵機構が提供され、同
電気−液圧操舵機構は１対の関節作動用シリンダと、液
圧ポンプと、加圧制御流体源と、上記１対の関節作動用
シリンダと流体ポンプとの間に配設、結合されて作動可
能な方向制御弁とを具備している。本電気−液圧操舵機
構は、上記の操舵入力機構の操舵入力度合いを検知し、
所望の操舵角度を示す電気的指令信号を送出するように
作動可能な第１のセンサ機構を具備している。また、第
２のセンサ機構が設けられ、機械の関節作動度合いを感
知し、関節作動角度を示す電気的フィードバック信号を
送出するように作動する。
の入力に応動する操舵入力機構を有した有関節機械に用
いられるのに適した電気−液圧操舵機構が提供され、同
電気−液圧操舵機構は１対の関節作動用シリンダと、液
圧ポンプと、加圧制御流体源と、上記１対の関節作動用
シリンダと流体ポンプとの間に配設、結合されて作動可
能な方向制御弁とを具備している。本電気−液圧操舵機
構は、上記の操舵入力機構の操舵入力度合いを検知し、
所望の操舵角度を示す電気的指令信号を送出するように
作動可能な第１のセンサ機構を具備している。また、第
２のセンサ機構が設けられ、機械の関節作動度合いを感
知し、関節作動角度を示す電気的フィードバック信号を
送出するように作動する。
【０００５】本操舵機構は、また加圧制御流体源と方向
制御弁との間に配設、結合されて方向制御弁の動作制御
を行うように作動可能な電気−液圧弁機構を具備してい
る。更に、マイクロプロセッサが設けられ、上記第１、
第２のセンサ機構からの電気信号を受信、比較し、上記
電気−液圧弁機構に電気的制御信号を送出し、所望の操
舵角度を示す制御信号に応じて方向制御弁を作動させ、
所望の関節角度になったとき、第２センサ機構からのフ
ィードバック信号に応じて方向制御弁を作動解除（不作
動化）させるように構成されている。
制御弁との間に配設、結合されて方向制御弁の動作制御
を行うように作動可能な電気−液圧弁機構を具備してい
る。更に、マイクロプロセッサが設けられ、上記第１、
第２のセンサ機構からの電気信号を受信、比較し、上記
電気−液圧弁機構に電気的制御信号を送出し、所望の操
舵角度を示す制御信号に応じて方向制御弁を作動させ、
所望の関節角度になったとき、第２センサ機構からのフ
ィードバック信号に応じて方向制御弁を作動解除（不作
動化）させるように構成されている。
【０００６】また、本発明は、操縦者による操舵調節頻
度を低減させることにより、操縦者の疲労を効果的に低
減させ、かつ、操舵精度を向上させると共に、より良好
な操作性能を発揮する電気−液圧操舵機構を提供する。
本電気−液圧操舵機構は、また主操舵装置を提供し、電
気機構が故障の場合には、バックアップ操舵装置が自動
的に作動可能になって機械を操舵するように構成されて
いる。すなわち、本発明は簡単な装置でありながら、作
用信頼性が高いのである。
度を低減させることにより、操縦者の疲労を効果的に低
減させ、かつ、操舵精度を向上させると共に、より良好
な操作性能を発揮する電気−液圧操舵機構を提供する。
本電気−液圧操舵機構は、また主操舵装置を提供し、電
気機構が故障の場合には、バックアップ操舵装置が自動
的に作動可能になって機械を操舵するように構成されて
いる。すなわち、本発明は簡単な装置でありながら、作
用信頼性が高いのである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施の形態に従って更に詳細に説明するが、図１は本発明
の実施形態を採り入れた電気−液圧操舵機構の一部図式
化した略示回路を示し、図２は、本発明の他の実施形態
を採り入れた電気−液圧操舵機構の一部図式化した略示
回路を示している。
施の形態に従って更に詳細に説明するが、図１は本発明
の実施形態を採り入れた電気−液圧操舵機構の一部図式
化した略示回路を示し、図２は、本発明の他の実施形態
を採り入れた電気−液圧操舵機構の一部図式化した略示
回路を示している。
【０００８】図１において、有関節機械１０が図示され
ており、同機械１０は、液圧シリンダ１２等の１対の関
節作動シリンダを備え、また、操舵入力機構１４を備え
ている。有関節機械１０は、また液圧ポンプ１６を備
え、この液圧ポンプは貯留器１８からの流体を受けて加
圧流体を方向制御弁２０に送出する。加圧制御流体源２
２が有関節機械に設けられ、方向制御弁２０を変位させ
るための制御信号を付与するように作動する。本実施形
態では、加圧制御流体源は定容量ポンプ２４によって形
成されている。
ており、同機械１０は、液圧シリンダ１２等の１対の関
節作動シリンダを備え、また、操舵入力機構１４を備え
ている。有関節機械１０は、また液圧ポンプ１６を備
え、この液圧ポンプは貯留器１８からの流体を受けて加
圧流体を方向制御弁２０に送出する。加圧制御流体源２
２が有関節機械に設けられ、方向制御弁２０を変位させ
るための制御信号を付与するように作動する。本実施形
態では、加圧制御流体源は定容量ポンプ２４によって形
成されている。
【０００９】上記の有関節機械１０は、電気−液圧操舵
機構３０と、バックアップ用の操舵制御回路３２とを具
備し、各々か有関節機械１０の関節動作を制御するよう
に作動可能である。上記電気−液圧操舵機構３０は、上
述した操舵入力機構１４と協動可能に設けられ、操縦者
が所望する操舵入力の度合いを検知する第１のセンサ機
構３４を具備している。この所望操舵入力を示す電気指
令信号Ｃは上記第１センサ機構３４から送電ライン３６
を介して送出される。第２センサ機構４０は有関節機械
１０に取付けられ、同機械の関節作動度合いを感知する
ように作動し、送電ライン４２を介して電気的フィード
バック信号Ｆを送出する。第３のセンサ機構４３は有関
節機械１０に、その１つの車軸に関与して取付けられ、
有関節機械１０の地表速度を検知し、送電ライン４４を
介して第２の電気指令信号Ｇを送出する。第４のセンサ
機構４５は有関節機械１０に、他の１つの車軸に関与し
て取付けられ、地表速度を検知して送電ライン４６を介
して第３の電気的指令信号Ｈを送出する。
機構３０と、バックアップ用の操舵制御回路３２とを具
備し、各々か有関節機械１０の関節動作を制御するよう
に作動可能である。上記電気−液圧操舵機構３０は、上
述した操舵入力機構１４と協動可能に設けられ、操縦者
が所望する操舵入力の度合いを検知する第１のセンサ機
構３４を具備している。この所望操舵入力を示す電気指
令信号Ｃは上記第１センサ機構３４から送電ライン３６
を介して送出される。第２センサ機構４０は有関節機械
１０に取付けられ、同機械の関節作動度合いを感知する
ように作動し、送電ライン４２を介して電気的フィード
バック信号Ｆを送出する。第３のセンサ機構４３は有関
節機械１０に、その１つの車軸に関与して取付けられ、
有関節機械１０の地表速度を検知し、送電ライン４４を
介して第２の電気指令信号Ｇを送出する。第４のセンサ
機構４５は有関節機械１０に、他の１つの車軸に関与し
て取付けられ、地表速度を検知して送電ライン４６を介
して第３の電気的指令信号Ｈを送出する。
【００１０】マイクロプロセッサ４８が設けられてお
り、送電ライン３６、４２、４４、４６に結合、配設さ
れて電気信号Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｈを受信する。マイクロプロ
セッサ４８は、受信した信号Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｈを処理して
電気的制御信号Ｐを送出する。本実施形態の構成では、
電気制御信号Ｐは、２つの別々の信号に分割され、それ
ぞれ送電ライン５０、５２から送出される。
り、送電ライン３６、４２、４４、４６に結合、配設さ
れて電気信号Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｈを受信する。マイクロプロ
セッサ４８は、受信した信号Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｈを処理して
電気的制御信号Ｐを送出する。本実施形態の構成では、
電気制御信号Ｐは、２つの別々の信号に分割され、それ
ぞれ送電ライン５０、５２から送出される。
【００１１】電気−液圧弁機構５６が設けられており、
加圧制御流体源２２と方向制御弁２０との間に作動可能
に配設され、方向制御弁２０の動作を制御する。この電
気−液圧弁機構５６は、電気的に制御される第１、第２
の比例弁５８、６０を具備しており、該第１、第２の電
気制御比例弁５８、６０はパイロット管路６２によって
加圧制御流体源２２に結合されている。上記第１の電気
制御比例弁５８はパイロット管路６４、６６によって方
向制御弁２０の一端に接続され、第２の電気制御比例弁
６０は、パイロット管路６８、７０により方向制御弁２
０の他端に接続されている。電気信号ライン５０は、第
１の電気制御比例弁５８に接続されて同弁の作用制御を
行い、また、第２電気信号ライン５２は、上記の第２の
電気制御比例弁６０に接続されてその弁の作動制御を行
う。
加圧制御流体源２２と方向制御弁２０との間に作動可能
に配設され、方向制御弁２０の動作を制御する。この電
気−液圧弁機構５６は、電気的に制御される第１、第２
の比例弁５８、６０を具備しており、該第１、第２の電
気制御比例弁５８、６０はパイロット管路６２によって
加圧制御流体源２２に結合されている。上記第１の電気
制御比例弁５８はパイロット管路６４、６６によって方
向制御弁２０の一端に接続され、第２の電気制御比例弁
６０は、パイロット管路６８、７０により方向制御弁２
０の他端に接続されている。電気信号ライン５０は、第
１の電気制御比例弁５８に接続されて同弁の作用制御を
行い、また、第２電気信号ライン５２は、上記の第２の
電気制御比例弁６０に接続されてその弁の作動制御を行
う。
【００１２】上記第１、第２の電気制御比例弁５８、６
０の各々は、２位置弁により形成され、それぞれの第一
位置にバネ付勢されており、該第一位置でパイロット管
路６４は貯留器１８に連通され、他方、管６２から該第
一位置を通過する流路は閉止されており、また第二位置
では管６２からの流体流路が管６４に開通、連通してい
る。上記第１、第２の電気制御比例弁５８、６０の各々
は、その第二位置へ比例的に変位可能であり、電気ライ
ン５０、５２を経て該弁に向かう第１、第２の電気信号
Ｐ1,Ｐ2 の大きさに応じてそれぞれの第２位置へ比例的
に変位する。
０の各々は、２位置弁により形成され、それぞれの第一
位置にバネ付勢されており、該第一位置でパイロット管
路６４は貯留器１８に連通され、他方、管６２から該第
一位置を通過する流路は閉止されており、また第二位置
では管６２からの流体流路が管６４に開通、連通してい
る。上記第１、第２の電気制御比例弁５８、６０の各々
は、その第二位置へ比例的に変位可能であり、電気ライ
ン５０、５２を経て該弁に向かう第１、第２の電気信号
Ｐ1,Ｐ2 の大きさに応じてそれぞれの第２位置へ比例的
に変位する。
【００１３】パックアップ操舵制御回路３２は通常の操
舵弁機構７２から成り、第１、第２の減圧弁７４、７６
を内部に有し、これらの減圧弁は操舵入力機構１４から
の機械的な入力に応動して加圧流体をそれぞれのパイロ
ット管路７８、８０を介して流動、指向させる。すなわ
ち、パイロット管路７８はパイロット管路６６にレゾル
バ弁８２を介して接続され、同時にパイロット管路８０
は、レゾルバ弁８４を介してパイロット管路７０に接続
されている。それぞれのレゾルバ弁８２、８４は通常の
とおり作動してそこに向かう最高圧信号を決定し、同最
高圧信号だけを通過させる。
舵弁機構７２から成り、第１、第２の減圧弁７４、７６
を内部に有し、これらの減圧弁は操舵入力機構１４から
の機械的な入力に応動して加圧流体をそれぞれのパイロ
ット管路７８、８０を介して流動、指向させる。すなわ
ち、パイロット管路７８はパイロット管路６６にレゾル
バ弁８２を介して接続され、同時にパイロット管路８０
は、レゾルバ弁８４を介してパイロット管路７０に接続
されている。それぞれのレゾルバ弁８２、８４は通常の
とおり作動してそこに向かう最高圧信号を決定し、同最
高圧信号だけを通過させる。
【００１４】液圧ポンプ１６は、加圧流体を管路８６を
介して加圧流体を方向制御弁２０に指向させ、夫々の管
路８８、９０は方向制御弁２０を前述の１対の関節作動
シリンダ１２と通常のとおり、接続、結合している。論
理回路９２は、１対の関節作動シリンダ１２の最高圧力
信号を選択してそれを示す信号を流体ポンプ１６に送
り、通常の方法で該ポンプからの流体の流れを制御す
る。
介して加圧流体を方向制御弁２０に指向させ、夫々の管
路８８、９０は方向制御弁２０を前述の１対の関節作動
シリンダ１２と通常のとおり、接続、結合している。論
理回路９２は、１対の関節作動シリンダ１２の最高圧力
信号を選択してそれを示す信号を流体ポンプ１６に送
り、通常の方法で該ポンプからの流体の流れを制御す
る。
【００１５】図２を参照すると、本発明の他の実施形態
が図示されている。この実施形態において前述と同じ要
素は、同じ参照番号を付してある。図１の実施形態と図
２の実施形態との主たる相違は、加圧制御流体源２２に
ある。図１の実施形態では加圧流体源２２が定容量パイ
ロットポンプ２４であったが、図２の実施形態では加圧
制御流体源２２が流体ポンプ１６に管路９６により接続
された減圧弁９４と、減圧弁９４に管路１００によって
接続された２位置三方弁９８とから構成されている。
が図示されている。この実施形態において前述と同じ要
素は、同じ参照番号を付してある。図１の実施形態と図
２の実施形態との主たる相違は、加圧制御流体源２２に
ある。図１の実施形態では加圧流体源２２が定容量パイ
ロットポンプ２４であったが、図２の実施形態では加圧
制御流体源２２が流体ポンプ１６に管路９６により接続
された減圧弁９４と、減圧弁９４に管路１００によって
接続された２位置三方弁９８とから構成されている。
【００１６】パイロット管路１０２は、上記２位置三方
弁９８を操舵弁機構７２に接続し、他方、管路１０４は
２位置三方弁９８を第１、第２の電気制御比例弁５８、
６０のそれぞれに接続している。上記の２位置三方弁９
８は第一の位置にバネ付勢されており、同第一位置でパ
イロット管路１００はパイロット管路１０２に連通して
いる。
弁９８を操舵弁機構７２に接続し、他方、管路１０４は
２位置三方弁９８を第１、第２の電気制御比例弁５８、
６０のそれぞれに接続している。上記の２位置三方弁９
８は第一の位置にバネ付勢されており、同第一位置でパ
イロット管路１００はパイロット管路１０２に連通して
いる。
【００１７】２位置三方弁９８はマイクロプロセッサ４
８から送電ライン１０４を介して送出される電気信号Ｓ
に応動して第二位置に変位可能である。この第二位置で
はパイロット管路１００がパイロット管路１０６に連通
している。本発明の趣旨を逸脱することなく、本主題に
係る電気−液圧操舵機構３０の種々の形態を利用可能で
あり、例えば、第１、第２の電気制御比例弁５８、６０
は単一の四方弁から成る電気制御比例弁に置換すること
ができ、このとき、四方弁は、それを通過する１ないし
複数のパイロット信号を制御することが可能である。同
様に、マイクロプロセッサ４８は本発明の趣旨を逸脱す
ることなく、他の機構パラメータを検知することができ
る。
８から送電ライン１０４を介して送出される電気信号Ｓ
に応動して第二位置に変位可能である。この第二位置で
はパイロット管路１００がパイロット管路１０６に連通
している。本発明の趣旨を逸脱することなく、本主題に
係る電気−液圧操舵機構３０の種々の形態を利用可能で
あり、例えば、第１、第２の電気制御比例弁５８、６０
は単一の四方弁から成る電気制御比例弁に置換すること
ができ、このとき、四方弁は、それを通過する１ないし
複数のパイロット信号を制御することが可能である。同
様に、マイクロプロセッサ４８は本発明の趣旨を逸脱す
ることなく、他の機構パラメータを検知することができ
る。
【００１８】産業上の利用性 図１に示した有関節機械１０の作用において、操縦者に
よって操舵入力機構１４に入力が印加されると、信号Ｃ
が作成されて、この信号がマイクロプロセッサ４８に送
られる。このとき、マイクロプロセッサは電気信号Ｐ1
を第１の電気制御比例弁５８に送出して該比例弁を第二
位置へ変位させる。加圧制御流体源２２からの圧力流体
は、電気信号Ｐ1 に比例して同比例弁５８を過って方向
制御弁２０の片側に向かい、同弁２０を作用位置に変位
させ、その作用位置では加圧流体が流体圧ポンプ１６か
ら一対の関節作動シリンダ１２に向かい、有関節機械１
０を一方の方向に関節動作させる。第２センサ機構４０
は、有関節機械の関節作動角度を連続的に検知してマイ
クロプロセッサ４８にフィードバック信号Ｆを送出す
る。有関節機械１０の関節作動信号１０が指令信号Ｃに
より表示される所望の操舵入力と等しい角度に達する
と、マイクロプロセッサは電気信号Ｐ1 を変換して第１
電気制御比例弁５８へ送る。その結果、操縦者の操舵入
力機構１４に対する入力により確立された所望の関節作
動角度に達してその角度に維持される。
よって操舵入力機構１４に入力が印加されると、信号Ｃ
が作成されて、この信号がマイクロプロセッサ４８に送
られる。このとき、マイクロプロセッサは電気信号Ｐ1
を第１の電気制御比例弁５８に送出して該比例弁を第二
位置へ変位させる。加圧制御流体源２２からの圧力流体
は、電気信号Ｐ1 に比例して同比例弁５８を過って方向
制御弁２０の片側に向かい、同弁２０を作用位置に変位
させ、その作用位置では加圧流体が流体圧ポンプ１６か
ら一対の関節作動シリンダ１２に向かい、有関節機械１
０を一方の方向に関節動作させる。第２センサ機構４０
は、有関節機械の関節作動角度を連続的に検知してマイ
クロプロセッサ４８にフィードバック信号Ｆを送出す
る。有関節機械１０の関節作動信号１０が指令信号Ｃに
より表示される所望の操舵入力と等しい角度に達する
と、マイクロプロセッサは電気信号Ｐ1 を変換して第１
電気制御比例弁５８へ送る。その結果、操縦者の操舵入
力機構１４に対する入力により確立された所望の関節作
動角度に達してその角度に維持される。
【００１９】逆に、機械１０を真正面姿勢に戻すように
関節作動させたい時には、操縦者が操舵入力機構１４に
入力し、その入力が真正面姿勢を表示する指令信号Ｃを
形成する。そのとき、マイクロプロセッサ４８は、第２
の電気制御比例弁６０へ電気信号Ｐ2 を送出する。第２
電気制御比例弁６０は加圧制御流体源２２から加圧流体
を送出して方向制御弁２０の他端へ送り、該方向制御弁
２０を第二作用位置へ変位させる。この第二作用位置で
は、流体ポンプ１６からの圧力流体が一対の関節作動シ
リンダ１２へ流れ、機械１０を真正面姿勢へと戻り関節
作動させる。
関節作動させたい時には、操縦者が操舵入力機構１４に
入力し、その入力が真正面姿勢を表示する指令信号Ｃを
形成する。そのとき、マイクロプロセッサ４８は、第２
の電気制御比例弁６０へ電気信号Ｐ2 を送出する。第２
電気制御比例弁６０は加圧制御流体源２２から加圧流体
を送出して方向制御弁２０の他端へ送り、該方向制御弁
２０を第二作用位置へ変位させる。この第二作用位置で
は、流体ポンプ１６からの圧力流体が一対の関節作動シ
リンダ１２へ流れ、機械１０を真正面姿勢へと戻り関節
作動させる。
【００２０】機械１０が所望の真正面姿勢に戻り関節作
動する間に、第２センサ機構４０は連続的に関節作動角
度を監視して同関節作動角度を示すフィードバック信号
Ｆをマイクロプロセッサ４８に送る。所望位置に達する
と、マイクロプロセッサ４８は電気信号Ｐ2 の第２電気
制御比例弁６０への送出を停止し、これによって機械１
０の関節作動を停止する。
動する間に、第２センサ機構４０は連続的に関節作動角
度を監視して同関節作動角度を示すフィードバック信号
Ｆをマイクロプロセッサ４８に送る。所望位置に達する
と、マイクロプロセッサ４８は電気信号Ｐ2 の第２電気
制御比例弁６０への送出を停止し、これによって機械１
０の関節作動を停止する。
【００２１】更に関節作動させることを要する時には、
操縦者は操舵入力機構１４を介して別の入力信号を形成
し、故にその入力に対応した指令信号Ｃを作成する。マ
イクロプロセッサ４８は再び、その表示電気信号Ｐ2 を
第２電気制御比例弁６０へ送出する。すると、加圧流体
が第２電気制御比例弁６０から方向制御弁２０に作用
し、同弁２０を第二作用位置へ変位させて機械１０を所
望の方向に関節作動させる。
操縦者は操舵入力機構１４を介して別の入力信号を形成
し、故にその入力に対応した指令信号Ｃを作成する。マ
イクロプロセッサ４８は再び、その表示電気信号Ｐ2 を
第２電気制御比例弁６０へ送出する。すると、加圧流体
が第２電気制御比例弁６０から方向制御弁２０に作用
し、同弁２０を第二作用位置へ変位させて機械１０を所
望の方向に関節作動させる。
【００２２】所望の関節作動角度に達すると、第２セン
サ機構４０が、その角度を検出して該角度を示すフィー
ドバック信号Ｆがマイクロプロセッサ４８へ送出され
る。第２電気制御比例弁６０への電気信号Ｐ2 は変更さ
れて機械１０の関節作動を所望の位置で停止させる。第
３、第４センサ機構４３、４５は有関節機械１０の地表
速度を検出し表示信号Ｇ，Ｈをマイクロプロセッサ４８
に印加して操舵ゲインを制御せしめる。ここで第３、第
４センサ機構４３、４５は一方だけが必要であるものと
認められけれど、第３、第４センサ機構４３、４５の両
者を用いることにより、滑り易い条件下で一方の車輪が
スピンを起こしたときに、実際の地表速度がより正確に
決定できるのである。
サ機構４０が、その角度を検出して該角度を示すフィー
ドバック信号Ｆがマイクロプロセッサ４８へ送出され
る。第２電気制御比例弁６０への電気信号Ｐ2 は変更さ
れて機械１０の関節作動を所望の位置で停止させる。第
３、第４センサ機構４３、４５は有関節機械１０の地表
速度を検出し表示信号Ｇ，Ｈをマイクロプロセッサ４８
に印加して操舵ゲインを制御せしめる。ここで第３、第
４センサ機構４３、４５は一方だけが必要であるものと
認められけれど、第３、第４センサ機構４３、４５の両
者を用いることにより、滑り易い条件下で一方の車輪が
スピンを起こしたときに、実際の地表速度がより正確に
決定できるのである。
【００２３】もし、機械１０が低地表速度で走行してい
ると、マイクロプロセッサは所定の信号Ｐ1 又はＰ2 を
適宜、第１又は第２電気制御比例弁５８、６０に送出す
る。方向制御弁２０はそれに応じて作用位置の一方の位
置に変位し、１対の関節作動シリンダ１２へ流れを供給
して機械１０を操舵入力に基づく所望の関節作動速度で
操舵する。機械１０の地表速度が増加しても操舵入力が
不変のときには、マイクロプロセッサが表示信号Ｇ，Ｈ
を介して地表速度の増加を検知し、それぞれの制御信号
Ｐ1 またはＰ2 を低減させて第１又は第２の電気制御比
例弁５８、６０へ送出する。その結果、方向制御弁２０
の両端に送出されるそれぞれの加圧信号が縮小され、方
向制御弁２０を比較的小さな変位位置へ変位させる。従
って１対の関節作動シリンダ１２はゆっくりした速度で
作動して、機械１０の関節作動速度を低下させる。機械
１０の地表速度に対する旋回作動速度を制御することに
より、機械１０は比較的高地表速度で作動している時に
より効果的に制御されるのである。
ると、マイクロプロセッサは所定の信号Ｐ1 又はＰ2 を
適宜、第１又は第２電気制御比例弁５８、６０に送出す
る。方向制御弁２０はそれに応じて作用位置の一方の位
置に変位し、１対の関節作動シリンダ１２へ流れを供給
して機械１０を操舵入力に基づく所望の関節作動速度で
操舵する。機械１０の地表速度が増加しても操舵入力が
不変のときには、マイクロプロセッサが表示信号Ｇ，Ｈ
を介して地表速度の増加を検知し、それぞれの制御信号
Ｐ1 またはＰ2 を低減させて第１又は第２の電気制御比
例弁５８、６０へ送出する。その結果、方向制御弁２０
の両端に送出されるそれぞれの加圧信号が縮小され、方
向制御弁２０を比較的小さな変位位置へ変位させる。従
って１対の関節作動シリンダ１２はゆっくりした速度で
作動して、機械１０の関節作動速度を低下させる。機械
１０の地表速度に対する旋回作動速度を制御することに
より、機械１０は比較的高地表速度で作動している時に
より効果的に制御されるのである。
【００２４】操舵弁機構７２は、電気−液圧操舵機構の
作用と同時にかつ並行して作動される。しかし、電気−
液圧操舵機構３０が操舵弁機構７２に対して確実に優先
するように、操舵入力機構１４に対するある操舵入力に
対して同機構は第１又は第２電気制御比例弁５８、６０
から送出される圧力信号が操舵弁機構７２の対応の減圧
弁７４、７６から夫々のパイロット管路７８、８０へ送
出される圧力信号よりも大きいように設計されている。
それぞれのレゾルバ弁８２、８４は受信した２つの圧力
信号の大きい方だけを送出するからパイロット管路６４
の圧力信号はレゾルバ弁８２を経て管路６６へ送られ、
パイロット管路７８の圧力信号は遮断されるのである。
同様に、管路６８の圧力信号はレゾルバ弁８４を介して
管路７０に送出され、パイロット管路８０の圧力流体は
遮断される。
作用と同時にかつ並行して作動される。しかし、電気−
液圧操舵機構３０が操舵弁機構７２に対して確実に優先
するように、操舵入力機構１４に対するある操舵入力に
対して同機構は第１又は第２電気制御比例弁５８、６０
から送出される圧力信号が操舵弁機構７２の対応の減圧
弁７４、７６から夫々のパイロット管路７８、８０へ送
出される圧力信号よりも大きいように設計されている。
それぞれのレゾルバ弁８２、８４は受信した２つの圧力
信号の大きい方だけを送出するからパイロット管路６４
の圧力信号はレゾルバ弁８２を経て管路６６へ送られ、
パイロット管路７８の圧力信号は遮断されるのである。
同様に、管路６８の圧力信号はレゾルバ弁８４を介して
管路７０に送出され、パイロット管路８０の圧力流体は
遮断される。
【００２５】電気機構が故障した場合には、第１、第２
電気制御比例弁５８、６０が、夫々の第一位置へばね付
勢で変位され、その第一位置で管路６４とパイロット管
路６８はそれぞれ、貯留器１８に接続、結合される。そ
の結果、各管路７８、８０の圧力パイロット流体はそれ
ぞれのレゾルバ弁８２、８４を介して方向制御弁２０の
両端部に送られ、流体圧ポンプ１６の圧力流体を１対の
関節作動シリンダ１２に送って機械１０を操舵する。
電気制御比例弁５８、６０が、夫々の第一位置へばね付
勢で変位され、その第一位置で管路６４とパイロット管
路６８はそれぞれ、貯留器１８に接続、結合される。そ
の結果、各管路７８、８０の圧力パイロット流体はそれ
ぞれのレゾルバ弁８２、８４を介して方向制御弁２０の
両端部に送られ、流体圧ポンプ１６の圧力流体を１対の
関節作動シリンダ１２に送って機械１０を操舵する。
【００２６】図２に示された実施形態を参照すると、こ
の実施形態の電気−液圧操舵機構の作用も図１に関して
記載した実施形態の作用と同じであり、パックアップ操
舵制御回路３２の作用は同様に、図１のパックアップ操
舵制御回路３２の作用と同一である。図２に示す圧力流
体源２２は管路８６、９６を介して流体ポンプ１６に接
続された減圧弁９４を通して得られる。加圧流体は次い
でパイロット管路１００介して２位置三方弁９８に送ら
れる。
の実施形態の電気−液圧操舵機構の作用も図１に関して
記載した実施形態の作用と同じであり、パックアップ操
舵制御回路３２の作用は同様に、図１のパックアップ操
舵制御回路３２の作用と同一である。図２に示す圧力流
体源２２は管路８６、９６を介して流体ポンプ１６に接
続された減圧弁９４を通して得られる。加圧流体は次い
でパイロット管路１００介して２位置三方弁９８に送ら
れる。
【００２７】電気−液圧操舵機構３０が機能していると
き、制御信号Ｓは該２位置三方弁９８に送出されて該弁
を第二作動位置に変位させ、その位置でパイロット管路
１００の加圧流体が第壱、第弐電気制御比例弁５８、６
０にパイロット管路１０６を介して連通、到達する。電
気機構が故障の場合、電気信号Ｓは遮断され、２位置三
方弁９８はその第一作動位置へ付勢され、その位置でパ
イロット管路１００の加圧流体が操舵弁機構７２のそれ
ぞれの減圧弁７４、７６にパイロット管路１０２を介し
て接続される。
き、制御信号Ｓは該２位置三方弁９８に送出されて該弁
を第二作動位置に変位させ、その位置でパイロット管路
１００の加圧流体が第壱、第弐電気制御比例弁５８、６
０にパイロット管路１０６を介して連通、到達する。電
気機構が故障の場合、電気信号Ｓは遮断され、２位置三
方弁９８はその第一作動位置へ付勢され、その位置でパ
イロット管路１００の加圧流体が操舵弁機構７２のそれ
ぞれの減圧弁７４、７６にパイロット管路１０２を介し
て接続される。
【００２８】従って、操舵弁機構７２は、図１に関して
既述したように、有関節機械１０の操舵を制御する。
既述したように、有関節機械１０の操舵を制御する。
【００２９】
【発明の効果】上述から、ここに記載の電気−液圧操舵
機構３０は有関節機械１０を効果的に操舵して操縦者が
補正操作を多数回繰り返し遂行することなく、所望の操
舵位置に到達させ得ることが容易に理解できよう。同様
に、電気−液圧操舵機構３０はその構造が簡単であり、
しかも高作用信頼性を有している。また、電気機構が故
障した場合にもパックアップ操舵制御回路３２が操縦者
による特別な入力操作や調整を要することなく自動的に
機能する。
機構３０は有関節機械１０を効果的に操舵して操縦者が
補正操作を多数回繰り返し遂行することなく、所望の操
舵位置に到達させ得ることが容易に理解できよう。同様
に、電気−液圧操舵機構３０はその構造が簡単であり、
しかも高作用信頼性を有している。また、電気機構が故
障した場合にもパックアップ操舵制御回路３２が操縦者
による特別な入力操作や調整を要することなく自動的に
機能する。
【００３０】本発明のその他の面や目的、利点は添付図
面、詳細な説明、請求の範囲の記載を参照することによ
り理解することができよう。
面、詳細な説明、請求の範囲の記載を参照することによ
り理解することができよう。
【図１】図１は本発明の実施形態を採り入れた電気−液
圧操舵機構の一部図式化した略示回路を示している。
圧操舵機構の一部図式化した略示回路を示している。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態を採り入れた電
気−液圧操舵機構の一部図式化した略示回路を示してい
る。
気−液圧操舵機構の一部図式化した略示回路を示してい
る。
１０…有関節機械 １２…関節作動用シリンダ １４…操舵入力機構 １６…流体ポンプ ２０…方向制御弁 ２２…加圧制御流体源 ２４…定容量ポンプ ３０…電気−液圧操舵機構 ３２…バックアップ操舵制御回路 ３４…第１センサ機構 ４０…第２センサ機構 ４３…第３センサ機構 ４８…マイクロプロセッサ ５６…電気液圧弁機構 ５８…第１電気制御比例弁 ６０…第２電気制御比例弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド イー．ネルソン アメリカ合衆国，イリノイ 61604，ペオ リア，ウエスト メイウッド アベニュ 404 (72)発明者 ノエル ジェイ．リター アメリカ合衆国，イリノイ 61614，ペオ リア，ノース エイクリフ ドライブ 7018
Claims (4)
- 【請求項１】 操縦者の入力に応動する操舵入力機構
と、１対の関節作動用シリンダと、流体ポンプと、加圧
制御流体源と、前記流体ポンプと前記１対の関節作動用
シリンダとの間に配設、結合されて作動可能な方向制御
弁とを有する有関節機械用の電気−液圧操舵機構におい
て、 装架時に前記操舵入力機構の操舵入力度合いを検知する
ように作動可能であると共に所望の操舵角度を表示する
電気指令信号（Ｃ）を送出するように作動可能な第１の
センサ機構と、 装架時に前記機械の関節作動度合いを検知するように作
動可能であると共に関節作動角度を表示する電気フィー
ドバック信号（Ｆ）を送出するように作動可能な第２の
センサ機構と、 前記加圧制御流体源と前記方向制御弁の両端との間に配
設、接続されて該方向制御弁の動作を第１、第２の電気
信号（Ｐ1,Ｐ2 ）に応じて制御する第１、第２の電気制
御比例弁と、 使用時に前記第１、第２センサ機構からの電気信号を受
信かつ比較して前記第１、第２電気信号（Ｐ1,Ｐ2 ）を
前記第１、第２電気制御比例弁に送出し、前記所望の操
舵角度の指令信号に応じて前記方向制御弁を作動させる
と共に前記所望の関節作動角度に達するとフィードバッ
ク信号に応じて該方向制御弁を不作動化させるように作
動可能なマイクロプロセッサと、を具備して構成される
ことを特徴とする電気−液圧操舵機構。 - 【請求項２】 前記機械の地表速度を検知し、該機械の
地表速度を表示する第２の電気指令信号（Ｇ／Ｈ）を前
記マイクロプロセッサへ送出するように作動可能な第３
のセンサ機構を更に具備し、該マイクロプロセッサは該
第２の電気指令信号を関節作動速度に比較して地表速度
の増加につれて該関節作動速度を低減させるように作動
する請求項１に記載の電気−液圧操舵機構。 - 【請求項３】 前記操舵入力機構と協動可能に接続され
て選択的に前記加圧制御流体源から加圧流体を送出せし
めて電気−液圧操舵機構に電気的故障が発生したとき、
自動的に前記方向制御弁の動作を制御して有関節機械の
操舵を制御するように構成された請求項１に記載の電気
−液圧操舵機構。 - 【請求項４】 前記加圧制御流体源と電気−液圧弁機構
の一方の弁および前記操舵弁機構とを選択的に連結する
２位置弁を備え、該２位置弁は前記加圧制御流体源から
の流体を前記操舵弁機構に向けて流送する第一の弁位置
へばね付勢されると共に、前記マイクロプロセッサから
の電気信号（Ｓ）に応じて前記加圧制御流体源からの流
体を前記電気−液圧弁機構へ流送する第二の弁位置に変
位可能に構成されている請求項３に記載の電気−液圧操
舵機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/344,048 US5489005A (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Electro-hydraulic steering system |
| US344048 | 1994-11-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08207808A true JPH08207808A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=23348815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7299630A Pending JPH08207808A (ja) | 1994-11-23 | 1995-11-17 | 電気−液圧操舵機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5489005A (ja) |
| JP (1) | JPH08207808A (ja) |
| GB (1) | GB2295364B (ja) |
Cited By (3)
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| JP2008534373A (ja) * | 2005-03-31 | 2008-08-28 | キャタピラー インコーポレイテッド | 電気液圧操舵制御システム |
| US11318988B2 (en) * | 2019-01-14 | 2022-05-03 | Caterpillar Inc. | Hydraulic steering control system |
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1995
- 1995-10-10 GB GB9520672A patent/GB2295364B/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-17 JP JP7299630A patent/JPH08207808A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11318988B2 (en) * | 2019-01-14 | 2022-05-03 | Caterpillar Inc. | Hydraulic steering control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2295364A (en) | 1996-05-29 |
| GB2295364B (en) | 1998-07-22 |
| US5489005A (en) | 1996-02-06 |
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