[发明专利]具有机动转向设备及方向盘角位修正装置的工业车辆

说明书

本发明涉及与例如铲车那样的工业车辆结合使用的一种装置，此装置修正方向盘角位与机动转向车轮角度之间的偏差。

典型的机动转向设备是全液动的，具有一转向控制缸及一油泵。油泵将油送入转向控制缸以帮助转向。送入缸中的油量是由方向盘的回转量决定的。

在例如铲车那样的工业车辆中，方向盘上配置一圆手柄、此手柄使驾驶员可用一只手控制车辆，同时又用另一只手进行提升货物的操作。驾驶员通过参看圆手柄的位置来判断车轮的轮角度。但是在控制组件的效率(用从转向组件排出的实际油量除以理论上的此排油量来表示)小于100％时，从油泵排出的一部份油并没有用于驱动转向油缸。这就使得圆手柄位置与车轮轮角度之间的对应关系发生变化。在方向盘缓慢地转动，或包括转向油缸在内的液压系统漏油时，转向组件的效率就降低。

日本的3-30544及4-24270号待审定专利公开均公开了用于修正方向盘角位相对于车轮角度的偏差的系统。方向盘角位是指方向盘相对于车辆沿直线行驶时的方向盘位置转过的一角度。车轮轮角度是指由车辆从前到后的轴线与垂直于车轮回转轴线的一平面之间的夹角。图29展示了已公开的4-24270号专利公开的机动转向设备81。

设备81包括方向盘82，转向控制组件83，使(未示出的)车轮转向的转向控制缸84，液压管道85，86及油泵87。控制组件83通过方向盘82的回转而被驱动，并通过管道85,86与转向缸84连接。当方向盘82转动时，管道85,86之一将泵87加压后的油送入缸84中，另一管道将缸84中的油返回油箱88。管道85,86通过一排油管路89相互连接，管路89包括一电磁开关阀90。

回转角位传感器92把代表方向盘82回转角位的讯号θ_abS送到控制器91。缸位置传感器93把代表缸84行程的讯号“S”传送给控制器91。控制器91根据讯号θ_abS并参考一个图计算出缸24的标的行程Xg。控制器91还根据讯号“S”计算出该缸84的实际行程X。当Xg与X之间的差值超过预定允许极限时，控制器91就激励阀90的电磁线圈94，使阀90接通。

在接通时，阀90就通过管道89将管道85、86相互连通。在此状态下，管道85,86之一中的一部附本该供入油缸84的油流入另一管道而返回油箱88。这样就使方向盘82空转。即方向盘82的转动并不改变车轮角度，直到方向盘82的角位到达车轮角度相对应的位置，其误差在预定的范围内。

在驾驶员转动方向盘82时，方向盘角位修正使方向盘82空转。因此，使车轮转向量小于驾驶员所希望的。这会干扰驾驶员。在车辆低速行驶时，由于在修正方向盘角位期间车辆只驶过相对短的距离，故车轮的实际转向量与想要的转向量之间的差值不会干扰驾驶员。但是在车辆高速行驶时，在修正期间车辆已驶过相对长的距离。因此，此差值使车辆以不正常方式反应，这会干扰驾驶员。

此外，在全液动转向设备中，方向盘的游隙小于机械式转向设备的游隙。换言之，在驾驶员开始转动方向盘82时，控制组件83中的阀在相当短的时间内被接通。通常，在车辆沿直线行驶时，驾驶员连续地细调方向盘。因此，方向盘82游隙不足会使车辆的直线行驶稳定性降低。

在方向盘角位正被修正时，一些液压油在管路85,86之间流动，并被排回油箱88。在此状态下，车轮不与方向盘82连锁，如果车辆正在拐弯时，驾驶员转动方向盘82来改变拐弯半径，方向盘的转动可能不会改变车轮角位。此外，在车辆正在以小半径拐弯或正以相对高速拐弯时，驾驶员总是集中精力操作方向盘。在这些时间修正方向盘角位会特别干扰驾驶员。

转向缸84有一活塞84a及油腔84b,84c。油腔84b,84c分置在活塞84a两侧。在方向盘角位修正期间，油腔84b,84c通过排油管路89相互连通。因此，车轮不能保持在与方向盘角位相对应的位置上。此外，在方向盘82快速转动时，转向控制组件83供给油缸84相当大量的油。在此情况下，所供给的油的压力过大，因而会阻碍控制油缸84的运作。这会妨碍车轮对方向盘82操作的响应。

当然，如果方向盘82缓缓转动，相对小量的油被供入控制油缸84。该油的压力因此不会阻碍油缸84的运作。但是，这会使车轮转过比相应于方向盘82回转量的量更大的量。车轮的这种现象叫作“过度地转向”。因此，车在拐弯时，方向盘角位修正会使车轮被过度地转向。

因此，本发明的第一目的是提供一种方向盘角位修正装置及工业车辆，它们改善了车轮高速转弯时的车轮对方向盘操作的响应性，由此而防止对驾驶员产生干扰。