(57)【要約】【課題】適用する車両の操作性を常に向上させること。【解決手段】ステアリングハンドル３３０を操作した場合にステアリングモータユニット３００から供給されるパイロット流量に応じて切り替え動作する切替バルブ２００を備え、この切替バルブ２００を通じてシリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２に対する圧油の供給制御を行うことにより、ステアリングハンドル３３０の操作に従って車両１００を操向させるステアリングシステムにおいて、指令信号が与えられた場合にステアリングモータユニット３００からのパイロット流量によって発生するパイロット圧を補正する態様で切替バルブ２００に補正パイロット圧を供給する電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂを備えている。【選択図】図１
2008302838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルを操作した場合にステアリングモータユニットから供給されるパイロット流量に応じて切り替え動作する切替バルブを備え、この切替バルブを通じてステアリングアクチュエータに対する圧油の供給制御を行うことにより、前記ステアリングハンドルの操作に従って車両を操向させるステアリングシステムにおいて、
指令信号が与えられた場合に前記ステアリングモータユニットからのパイロット流量によって発生するパイロット圧を補正する態様で前記切替バルブに補正パイロット圧を供給する電磁バルブ手段を備えたことを特徴とするステアリングシステム。
【請求項２】
前記ステアリングアクチュエータは、圧油の供給方向に応じて伸縮動作するシリンダアクチュエータであり、
前記切替バルブは、スリーブに対して移動可能に配設したスプールを備え、該スプールの移動方向に従って前記ステアリングアクチュエータに対する圧油の供給方向を変更するものであり、
前記スプールは、前記ステアリングモータユニットからのパイロット流量によって発生するパイロット圧が加えられるパイロット受圧面と、前記電磁バルブ手段からの補正パイロット圧が加えられる補正パイロット受圧面とを個別に備える
ことを特徴とする請求項１に記載のステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械等の車両に好適なステアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械等の車両に適用するステアリングシステムとしては、例えば特許文献１に示すものがある。このステアリングシステムでは、ステアリングハンドルを操作すると、ステアリングモータユニットから切替バルブにパイロット流量が供給され、この切替バルブがステアリングハンドルの操作に応じて切り替え動作される。切替バルブが切り替え動作されると、ステアリングポンプからのステアリングアクチュエータに対する圧油の供給方向が切り替えられ、ステアリングハンドルの操作に従って車両が操向されることになる。
【０００３】
この種のステアリングシステムでは、内部の油漏れや外乱等の影響により、ステアリングハンドルの操作に対してステアリングアクチュエータの動作が一致しない事態（以下、「ノブずれ」と称する）が発生する虞れがある。こうしたノブずれが発生した場合には、オペレータの意志通りに車両が走行しないことになり、適用する車両の操作性を低下させる要因となる。
【０００４】
このため、特許文献１においては、切替バルブとステアリングアクチュエータとの間に電磁バルブ手段を備えた補正用の油圧回路を介在させるようにしている。すなわち、特許文献１においては、ノブずれが発生した場合に補正用油圧回路の電磁バルブ手段を作動させ、ステアリングアクチュエータに補正用の圧油を供給することによって上述したノブずれを補正するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９７９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１は、ステアリングアクチュエータに対して補正用の圧油を供給するものである。このため、ステアリングハンドルの操作に対してステアリングアクチュエータの動作が小さい場合や遅れた場合の補正を行うことは可能である。しかしながら、ステアリングハンドルの操作に対してステアリングアクチュエータの動作が大きい場合や進んでいる場合には、補正を行うことが困難である。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、適用する車両の操作性を常に向上させることのできるステアリングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るステアリングシステムは、ステアリングハンドルを操作した場合にステアリングモータユニットから供給されるパイロット流量に応じて切り替え動作する切替バルブを備え、この切替バルブを通じてステアリングアクチュエータに対する圧油の供給制御を行うことにより、前記ステアリングハンドルの操作に従って車両を操向させるステアリングシステムにおいて、指令信号が与えられた場合に前記ステアリングモータユニットからのパイロット流量によって発生するパイロット圧を補正する態様で前記切替バルブに補正パイロット圧を供給する電磁バルブ手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るステアリングシステムは、上述した請求項１において、前記ステアリングアクチュエータは、圧油の供給方向に応じて伸縮動作するシリンダアクチュエータであり、前記切替バルブは、スリーブに対して移動可能に配設したスプールを備え、該スプールの移動方向に従って前記ステアリングアクチュエータに対する圧油の供給方向を変更するものであり、前記スプールは、前記ステアリングモータユニットからのパイロット流量によって発生するパイロット圧が加えられるパイロット受圧面と、前記電磁バルブ手段からの補正パイロット圧が加えられる補正パイロット受圧面とを個別に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、指令信号が与えられた場合にステアリングモータユニットからのパイロット流量によって発生するパイロット圧を補正する態様で切替バルブに補正パイロット圧を供給する電磁バルブ手段を備えているため、電磁バルブ手段から補正パイロット圧を供給することによって切替バルブを動作させることが可能となる。従って、ステアリングハンドルの操作に対してステアリングアクチュエータの動作が小さい場合や遅れた場合には、パイロット圧と同方向へ補正パイロット圧を供給することによってこれを補正することができる。また、ステアリングアクチュエータの動作が大きい場合や進んだ場合には、パイロット圧とは逆方向へ補正パイロット圧を供給することによりこれを補正することができる。この結果、ステアリングハンドルの操作に応じてステアリングアクチュエータを駆動することができるようになり、適用する車両の操作性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るステアリングシステムの好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態であるステアリングシステムを示す回路図である。ここで例示するステアリングシステムは、ホイールローダやダンプトラック等、建設機械として使用される車両１００を適用対象とするものである。特に、本実施の形態では、図２に示すように、中央部に鉛直軸に沿った連結ピン１０１を備え、この連結ピン１０１を中心として前方車体部１１０と後方車体部１２０とを互いに屈曲配置することによって操向するようにした車両１００を適用対象としている。前方車体部１１０及び後方車体部１２０のそれぞれは、左右一対の車輪Ｗを備えており、連結ピン１０１を介して互いに揺動可能に連結されている。
【００１３】
前方車体部１１０と後方車体部１２０との間には、連結ピン１０１を挟んで互いに左右となる部位にステアリング用シリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２が設けてある。シリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２のそれぞれは、一方の端部、例えばシリンダ本体の基端部が後方車体部１２０の前端となる部位に鉛直軸回りに揺動可能に支承してある。シリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２の他方の端部、例えば作動ロッドの先端部は、それぞれが前方車体部１１０の後端となる部位に鉛直軸回りに揺動可能に支承してある。
【００１４】
これらのシリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２は、例えば図２の上部に示すように、互いに中立位置となる状態を保持した場合に前方車体部１１０と後方車体部１２０とを一直線上に配置させ、車両１００を直進させることができる。これに対して、例えば一方のシリンダアクチュエータＣ１を縮退作動させる一方、他方のシリンダアクチュエータＣ２を伸張作動させると、図２の下方に示すように、後方車体部１２０に対して前方車体部１１０が左側に屈曲した状態となる。従って、この状態においては、前方車体部１１０が向いた左方向に車両１００を進行させることができるようになる。右方向に車両１００を進行させる場合には、シリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２を逆向きに動作させれば良い。本実施の形態では、図１に示すように、一方のシリンダアクチュエータＣ１と他方のシリンダアクチュエータＣ２とが同期して逆方向に動作するように、一対の接続油通路１，２によりヘッド側圧力室とロッド側圧力室とが交互に接続してある。具体的には、図１において左側に位置する第１シリンダアクチュエータＣ１のロッド側圧力室と、図１において右側に位置する第２シリンダアクチュエータＣ２のヘッド側圧力室とが第１接続油通路１によって互いに接続してある。同様に、第１シリンダアクチュエータＣ１のヘッド側圧力室と、第２シリンダアクチュエータＣ２のロッド側圧力室とが第２接続油通路２によって互いに接続してある。
【００１５】
この車両１００に適用するステアリングシステムには、切替バルブ２００、ステアリングモータユニット３００、ステアリングポンプ４００が設けてある。
【００１６】
切替バルブ２００は、図３に示すように、スリーブ２０１に一対のアクチュエータポート２０２ａ，２０２ｂ、入力ポート２０３、一対のドレンポート２０４ａ，２０４ｂを有するとともに、スリーブ２０１の内部に移動可能に配設したスプール２０５を備えて構成したものである。この切替バルブ２００では、スリーブ２０１に対してスプール２０５の位置を変更することにより、一対のアクチュエータポート２０２ａ，２０２ｂ、入力ポート２０３、一対のドレンポート２０４ａ，２０４ｂの接続態様を変更することができる。切替バルブ２００のアクチュエータポート２０２ａ，２０２ｂは、上述したシリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２の接続油通路１，２に個別に接続してある。具体的には、図１及び図３において左側に位置する第１アクチュエータポート２０２ａが第１接続油通路１に接続してある一方、図１及び図３において右側に位置する第２アクチュエータポート２０２ｂが第２接続油通路２に接続してある。入力ポート２０３は、メイン供給油通路３を通じてステアリングポンプ４００の吐出口に接続してある。ドレンポート２０４ａ，２０４ｂには、それぞれドレン油通路４，５を通じて油タンク５００が接続してある。
【００１７】
この切替バルブ２００は、常態において中立バネ２０６のバネ力により中立状態にあり、一対のアクチュエータポート２０２ａ，２０２ｂ、入力ポート２０３、一対のドレンポート２０４ａ，２０４ｂがそれぞれ閉じられた状態に保持されている。
【００１８】
この中立状態から、例えば図１及び図３においてスプール２０５がスリーブ２０１に対して左側に移動すると、スプール２０５に設けた第１連絡油溝２０５ａによって第１アクチュエータポート２０２ａと図１において左側に位置する第１ドレンポート２０４ａとが互いに連通する。これと同時にスプール２０５に設けた第２連絡油溝２０５ｂ及び第３連絡油溝２０５ｃによって第２アクチュエータポート２０２ｂと入力ポート２０３とがスリーブ２０１のバルブ内油路２０１ａを介して互いに連通することになる。従って、ステアリングポンプ４００を駆動すれば、メイン供給油通路３を通じて入力ポート２０３に供給された圧油が第２連絡油溝２０５ｂ、バルブ内油路２０１ａ、第３連絡油溝２０５ｃを経て第２アクチュエータポート２０２ｂに送給され、さらに第２アクチュエータポート２０２ｂから第２接続油通路２を通じて第１シリンダアクチュエータＣ１のヘッド側圧力室及び第２シリンダアクチュエータＣ２のロッド側圧力室にそれぞれ圧油が供給されることになる。この結果、第１シリンダアクチュエータＣ１が伸張動作する一方、第２シリンダアクチュエータＣ２が縮退動作し、例えば後方車体部１２０に対して前方車体部１１０が右側に屈曲した状態となり、車両１００を右側に向けて進行させることができるようになる。尚、上述した状態においては、第１シリンダアクチュエータＣ１のロッド側圧力室及び第２シリンダアクチュエータＣ２のヘッド側圧力室の圧油が第１接続油通路１及び第１アクチュエータポート２０２ａ、第１連絡油溝２０５ａ、ドレンポート２０４ａを通じて油タンク５００にドレンされる。
【００１９】
一方、上述の中立状態から、図１においてスプール２０５がスリーブ２０１に対して右側に移動すると、スプール２０５の第１連絡油溝２０５ａ及び第２連絡油溝２０５ｂによって第１アクチュエータポート２０２ａと入力ポート２０３とが互いに連通する。これと同時にスプール２０５の第３連絡油溝２０５ｃによって第２アクチュエータポート２０２ｂと図１において右側に位置する第２ドレンポート２０４ｂとが互いに連通することになる。従って、ステアリングポンプ４００を駆動すれば、メイン供給油通路３を通じて入力ポート２０３に供給された圧油が第２連絡油溝２０５ｂ、バルブ内油路２０１ａ、第１連絡油溝２０５ａを経て第１アクチュエータポート２０２ａに供給され、さらに第１アクチュエータポート２０２ａから第１接続油通路１を通じて第１シリンダアクチュエータＣ１のロッド側圧力室及び第２シリンダアクチュエータＣ２のヘッド側圧力室にそれぞれ圧油が供給されることになる。この結果、第１シリンダアクチュエータＣ１が縮退動作する一方、第２シリンダアクチュエータＣ２が伸張動作し、例えば後方車体部１２０に対して前方車体部１１０が左側に屈曲した状態となり、車両１００を左側に向けて進行させることができるようになる。尚、上述した状態においては、第１シリンダアクチュエータＣ１のヘッド側圧力室及び第２シリンダアクチュエータＣ２のロッド側圧力室の圧油が第２接続油通路２及び第２アクチュエータポート２０２ｂ、第３連絡油溝２０５ｃ、ドレンポート２０４ｂを通じて油タンク５００にドレンされる。
【００２０】
上述した切替バルブ２００では、スプール２０５の両端部がそれぞれスリーブ２０１から突出しており、それぞれの端部に補正パイロット受圧面２０７ａ，２０７ｂ及びパイロット受圧面２０８ａ，２０８ｂが構成してある。補正パイロット受圧面２０７ａ，２０７ｂは、図４に示すように、スプール２０５の両端部に構成した円柱状を成す細径部２０９（Φ＝ｄ１）の端面であり、左右で同一の面積となる円形状に構成してある。パイロット受圧面２０８ａ，２０８ｂは、細径部２０９よりも太径となるスプール２０５（Φ＝ｄ２＞ｄ１）の端面であり、細径部２０９が延出する中心部分を除いた円環面形状に構成してある。これらパイロット受圧面２０８ａ，２０８ｂに関しても左右で同一の面積となるように構成してある。
【００２１】
ステアリングモータユニット３００は、図１に示すように、ステアリングモータ３１０とステアリングバルブ３２０とを備えて構成したものである。このステアリングモータユニット３００では、ステアリングハンドル３３０を介してステアリングバルブ３２０を切り替え動作させることにより、パイロット入力ポート３２１、パイロットドレンポート３２２、一対のモータポート３２３ａ，３２３ｂ、一対のパイロット出力ポート３２４ａ，３２４ｂの接続態様を変更することができる。パイロット入力ポート３２１は、減圧バルブ６を備えたユニット供給油通路７を通じてステアリングポンプ４００の吐出口に接続してある。減圧バルブ６は、ステアリングポンプ４００から吐出される圧油を所定の圧力まで減圧し、この減圧した圧油をステアリングモータユニット３００に送給するものである。尚、この減圧バルブ６は、必ずしも設ける必要はなく、ステアリングポンプ４００から吐出した圧油を直接ステアリングモータユニット３００に送給するように構成することも可能である。
【００２２】
パイロットドレンポート３２２は、パイロットドレン油通路８を通じて油タンク５００に接続してある。一対のモータポート３２３ａ，３２３ｂは、ステアリングモータ３１０に設けられた一対の流通口に接続されている。一対のパイロット出力ポート３２４ａ，３２４ｂには、それぞれパイロット圧供給油通路９ａ，９ｂが接続してある。尚、図１においては、便宜上、ステアリングバルブ３２０としてリニアバルブを示しているが、実際にはステアリングハンドル３３０のハンドル軸３３１に接続したスプールとこれを囲繞するスリーブとを備えた二層構造のロータリバルブとして構成したものである。また、ステアリングモータ３１０は、ステアリングハンドル３３０の操作に応じて回転駆動するように構成してある。
【００２３】
このステアリングモータユニット３００は、常態においてセンタリングバネ３２５のバネ力によりステアリングバルブ３２０が中立状態にあり、パイロット入力ポート３２１、パイロットドレンポート３２２、一対のモータポート３２３ａ，３２３ｂ、一対のパイロット出力ポート３２４ａ，３２４ｂがそれぞれ閉じられた状態に保持されている。
【００２４】
この中立状態からステアリングハンドル３３０を所定量だけ一方方向に回転操作すると、例えばステアリングバルブ３２０が図１において左側に位置する第１ポジションＶＬとなる。これにより、パイロット入力ポート３２１と図１において左側に位置する第１モータポート３２３ａとが連通する。これと同時に、それぞれ図１において右側に位置する第２モータポート３２３ｂと第２パイロット出力ポート３２４ｂとが連通される。さらにステアリングモータ３１０がステアリングハンドル３３０の操作に応じて一方方向に回転する。従って、ステアリングモータ３１０から吐出された後の圧油が第２パイロット出力ポート３２４ｂから出力され、この第２パイロット出力ポート３２４ｂに接続された第２パイロット圧供給油通路９ｂを通じてパイロット流量を供給することができるようになる。尚、上述の状態においては、図１において左側に位置する第１パイロット出力ポート３２４ａとパイロットドレンポート３２２とが連通することになり、第１パイロット出力ポート３２４ａに接続された第１パイロット圧供給油通路９ａの圧油が油タンク５００にドレンされる。
【００２５】
第２パイロット出力ポート３２４ｂから第２パイロット圧供給油通路９ｂに出力される圧油は、ステアリングハンドル３３０の操作量に応じたものである。ステアリングハンドル３３０の操作量に応じた流量の圧油を出力した後においては、ステアリングハンドル３３０の位置に関わらず、センタリングバネ３２５によってステアリングバルブ３２０が中立状態に復帰する。従って、再びパイロット入力ポート３２１、パイロットドレンポート３２２、一対のモータポート３２３ａ，３２３ｂ、一対のパイロット出力ポート３２４ａ，３２４ｂがそれぞれ閉じられるため、第２パイロット出力ポート３２４ｂからの圧油の供給が停止される。
【００２６】
一方、中立状態からステアリングハンドル３３０を所定量だけ他方方向に回転操作すると、ステアリングバルブ３２０が図１において右側に位置する第２ポジションＶＲとなる。これにより、パイロット入力ポート３２１と第２モータポート３２３ｂとが連通する。これと同時に第１モータポート３２３ａと第１パイロット出力ポート３２４ａとが連通される。さらにステアリングモータ３１０がステアリングハンドル３３０の操作に応じて他方方向に回転する。従って、ステアリングモータ３１０から吐出された後の圧油が第１パイロット出力ポート３２４ａから出力され、この第１パイロット出力ポート３２４ａに接続された第１パイロット圧供給油通路９ａを通じてパイロット流量を供給することができるようになる。尚、上述の状態においては、第２パイロット出力ポート３２４ｂとパイロットドレンポート３２２とが連通することになり、第２パイロット出力ポート３２４ｂに接続された第２パイロット圧供給油通路９ｂの圧油が油タンク５００にドレンされる。
【００２７】
先と同様に、第１パイロット出力ポート３２４ａから第１パイロット圧供給油通路９ａに出力される圧油は、ステアリングハンドル３３０の操作量に応じたものである。ステアリングハンドル３３０の操作量に応じた圧油を出力した後においては、ステアリングハンドル３３０の位置に関わらず、センタリングバネ３２５によってステアリングバルブ３２０が中立状態に復帰する。従って、再びパイロット入力ポート３２１、パイロットドレンポート３２２、一対のモータポート３２３ａ，３２３ｂ、一対のパイロット出力ポート３２４ａ，３２４ｂがそれぞれ閉じられるため、第１パイロット出力ポート３２４ａからの圧油の供給が停止される。
【００２８】
ステアリングポンプ４００は、可変容量型の油圧ポンプである。本実施の形態では、上述した切替バルブ２００からシリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２に対して圧油を供給する際の負荷圧に応じて容量を変更する負荷圧感応型駆動部４１０を備えた油圧ポンプをステアリングポンプ４００として適用している。尚、負荷圧感応型の回路としては、必ずしも上述した構成に限らない。例えば、固定ポンプと、負荷圧に応じて作動するアンロードバルブとを備えて負荷圧感応型の回路を構成することも可能である。
【００２９】
一方、上記ステアリングシステムでは、図３に示すように、切替バルブ２００に第１短絡油通路２２０及び一対の連絡ポート２１５ａ，２１５ｂが設けてあるとともに、スリーブ２０１の両端部にそれぞれバルブ駆動手段２３０が付設してある。
【００３０】
第１短絡油通路２２０は、切替バルブ２００におけるスリーブ２０１の一方の端部から他方の端部に亘る部位に形成したもので、その中間部に固定絞りバルブ２２１を有している。図１に明示するように、この第１短絡油通路２２０には、一方の端部に第１パイロット圧供給油通路９ａが接続してあるとともに、他方の端部に第２パイロット圧供給油通路９ｂが接続してあり、これら第１パイロット圧供給油通路９ａ及び第２パイロット圧供給油通路９ｂを通じてステアリングモータユニット３００から圧油を供給することが可能である。
【００３１】
連絡ポート２１５ａ，２１５ｂは、スリーブ２０１においてスプール２０５に対向する部位の両端部に設けてある。図１及び図３において左側に位置する第１連絡ポート２１５ａには、第２パイロット圧供給油通路９ｂが接続してある一方、図１及び図３において右側に位置する第２連絡ポート２１５ｂには、第１パイロット圧供給油通路９ａが接続してある。これら一対の連絡ポート２１５ａ，２１５ｂには、図３に概念的に示すように、第２短絡油通路２１６及び第３短絡油路２１７が設けてある。これら第２短絡油通路２１６及び第３短絡油通路２１７は、いずれも上述した第１短絡油通路２２０よりも開口面積が大きな油通路である。第２短絡油通路２１６は、連絡ポート２１５ａと第２パイロット圧力室２３１ｂとの間を連通する一方、第３短絡油通路２１７は、連絡ポート２１５ｂと第１パイロット圧力室２３１ａとの間を連通するもので、それぞれはスプール２０５の端部に形成した連通切欠２１８ａ，２１８ｂを通じて第１パイロット圧力室２３１ａと第２パイロット圧力室２３１ｂとの間を互いに連通することが可能である。
【００３２】
連通切欠２１８ａ，２１８ｂは、スプール２０５の軸心方向に沿う態様で両端部外周面に形成した溝状の切欠である。連通切欠２１８ａにおいて第１パイロット圧力室２３１ａに近接する側の端部は、スプール２０５と細径部２０９との段部に開口し、常時第１パイロット圧力室２３１ａに連通している。これに対して連通切欠２１８ａにおいて連絡ポート２１５ａに近接する側の端部は、スプール２０５が中立状態にある場合に連絡ポート２１５ａから離隔した位置に配置される。一方、スプール２０５が図１及び図３において右側に所定量だけ移動した場合に連絡ポート２１５ａに連通する位置に設けてある。連通切欠２１８ａの形状は、スプール２０５の右側への移動量が増大するに従って連絡ポート２１５ａとの連通面積が漸次大きくなるように形成してある。同様に、連通切欠２１８ｂにおいて第２パイロット圧力室２３１ｂに近接する側の端部は、スプール２０５と細径部２０９との段部に開口し、常時第２パイロット圧力室２３１ｂに連通している。これに対して連通切欠２１８ｂにおいて連絡ポート２１５ｂに近接する側の端部は、スプール２０５が中立状態にある場合に連絡ポート２１５ｂから離隔した位置に配置される。一方、スプール２０５が図１及び図３において左側に所定量だけ移動した場合に連絡ポート２１５ｂに連通する位置に設けてある。連通切欠２１８ｂの形状は、スプール２０５の左側への移動量が増大するに従って連絡ポート２１５ｂとの連通面積が漸次大きくなるように形成してある。
【００３３】
上述した第２短絡油通路２１６、第３短絡油通路２１７、連通切欠２１８ａ，２１８ｂの協働により、スリーブ２０１に対してスプール２０５が中立状態にある場合、連通切欠２１８ａ及び連通切欠２１８ｂのいずれもが連絡ポート２１５ａ，２１５ｂに連通しないため、第１パイロット圧力室２３１ａと第２パイロット圧力室２３１ｂが互いに隔絶状態に保持される。これに対してスリーブ２０１に対してスプール２０５が左右いずれかの方向に移動した場合、例えば図１及び図３において右側に移動すると、左側に位置する連通切欠２１８ａが連絡ポート２１５ａと連通するため、これら連通切欠２１８ａ、連絡ポート２１５ａ、第２短絡油通路２１６を通じて第１パイロット圧力室２３１ａと第２パイロット圧力室２３１ｂとの間が互いに連通される。同様に、図１及び図３において左側に移動すると、右側に位置する連通切欠２１８ｂが連絡ポート２１５ｂと連通するため、これら連通切欠２１８ｂ、連絡ポート２１５ｂ、第３短絡油通路２１７を通じて第１パイロット圧力室２３１ａと第２パイロット圧力室２３１ｂとの間が互いに連通されることになる。
【００３４】
バルブ駆動手段２３０は、切替バルブ２００のスリーブ２０１に対してスプール２０５を移動させるためのもので、スリーブ２０１の一方の端部に第１パイロット圧力室２３１ａ及び第１補正パイロット圧力室２３２ａを備えるとともに、スリーブ２０１の他方の端部に第２パイロット圧力室２３１ｂ及び第２補正パイロット圧力室２３２ｂを備えている。
【００３５】
第１パイロット圧力室２３１ａ及び第２パイロット圧力室２３１ｂは、それぞれスリーブ２０１のパイロット受圧面２０８ａ，２０８ｂを収容する部分である。第１パイロット圧力室２３１ａには、ステアリングモータユニット３００からの第１パイロット圧供給油通路９ａが分岐接続してある一方、第２パイロット圧力室２３１ｂには、ステアリングモータユニット３００からの第２パイロット圧供給油通路９ｂが分岐接続してある。これら第１パイロット圧力室２３１ａ及び第２パイロット圧力室２３１ｂには、それぞれ上述した中立バネ２０６が収容してある。
【００３６】
第１補正パイロット圧力室２３２ａ及び第２補正パイロット圧力室２３２ｂは、第１パイロット圧力室２３１ａ及び第２パイロット圧力室２３１ｂよりもさらに外方となる部位においてスプール２０５の補正パイロット受圧面２０７ａ，２０７ｂを収容する部分である。隣設した第１パイロット圧力室２３１ａと第１補正パイロット圧力室２３２ａとの間、並びに隣設した第２パイロット圧力室２３１ｂと第２補正パイロット圧力室２３２ｂとの間は、それぞれを隔壁２３３によって互いに隔離してある。
【００３７】
さらに、上記ステアリングシステムは、図１に示すように、一対の電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂ及びコントローラ７００を備えている。電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂは、それぞれ指令信号が与えられた場合に、指令信号に応じた補正パイロット圧を付与するための圧油を個別に出力するものである。図１において左側に位置する第１電磁バルブ手段６００ａは、その出力ポート６０１ａが第１補正パイロット圧出力通路６０２ａを介して第１補正パイロット圧力室２３２ａに接続してある一方、図１において右側に位置する第２電磁バルブ手段６００ｂは、その出力ポート６０１ｂが第２補正パイロット圧出力通路６０２ｂを介して第２補正パイロット圧力室２３２ｂに接続してある。それぞれの電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂが出力する補正パイロット圧は、上述したユニット供給油通路７を通じて供給されるステアリングポンプ４００からの圧油である。
【００３８】
コントローラ７００は、ステアリングハンドル３３０の操作角度を検出するハンドル角度センサ７０１からの検出信号及び前方車体部１１０と後方車体部１２０との車体角度を検出する車体角度センサ７０２からの検出信号に基づいて電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂに指令信号を出力するものである。このコントローラ７００には、予めステアリングハンドル３３０の操作量（ハンドル角度）と、それぞれのハンドル角度に応じた前方車体部１１０と後方車体部１２０との適正車体角度とが互いに対応付けて自己のメモリ（図示せず）に格納してある。
【００３９】
図５は、図１に示したコントローラ７００が実施する補正処理の内容を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを適宜参照しながら上述したステアリングシステムの動作について説明する。
【００４０】
上記のように構成したステアリングシステムでは、例えばステアリングハンドル３３０が直進状態に保持された場合、ステアリングモータユニット３００のステアリングバルブ３２０が中立状態に保持されるため、切替バルブ２００も中立状態に保持されることになる。この結果、一対のシリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２は、伸縮動作することなく現在の状態を維持するため、車両１００が直進を継続する。
【００４１】
これに対してステアリングハンドル３３０を操作すると、この操作量に応じたパイロット流量が操作方向に応じたパイロット圧供給油通路９ａ，９ｂを通じて切替バルブ２００及びバルブ駆動手段２３０に加えられることになる。
【００４２】
いま、切替バルブ２００及びバルブ駆動手段２３０に対して、例えばステアリングモータユニット３００から第１パイロット圧供給油通路９ａを通じてパイロット流量が供給されたとすると、このパイロット流量は、第１パイロット圧力室２３１ａにパイロット圧として作用するとともに、第１短絡油通路２２０を通じて第２パイロット圧力室２３１ｂにパイロット圧として作用し、その後、第２パイロット圧供給油通路９ｂを通じて油タンク５００にドレンされる。
【００４３】
ここで、第１短絡油通路２２０を通じて第２パイロット圧力室２３１ｂに作用したパイロット圧は、第１パイロット圧力室２３１ａに作用するパイロット圧よりも小さいものとなる。この結果、第１パイロット圧力室２３１ａを通じてパイロット受圧面２０８ａに作用するパイロット圧と第２パイロット圧力室２３１ｂを通じてパイロット受圧面２０８ｂに作用するパイロット圧との差から、スリーブ２０１に対してスプール２０５が図１において右側への移動を開始する。スリーブ２０１に対してスプール２０５が移動を開始すると、その移動量が予め設定した値に達した時点でスプール２０５の左側に位置する連通切欠２１８ａが連絡ポート２１５ａと連通する。このため、これら連通切欠２１８ａ、連絡ポート２１５ａ、第２短絡油通路２１６を通じて第１パイロット圧力室２３１ａと第２パイロット圧力室２３１ｂとの間が互いに連通され、第２短絡油通路２１６を通じた圧油の流量が増大する。これにより、第１パイロット圧力室２３１ａを通じてパイロット受圧面２０８ａに作用するパイロット圧と第２パイロット圧力室２３１ｂを通じてパイロット受圧面２０８ｂに作用するパイロット圧との差がさらに大きくなり、スリーブ２０１に対するスプール２０５の同方向への移動量も大きなものとなる。
【００４４】
スリーブ２０１に対してスプール２０５が図１において右側に移動すると、上述したように、スプール２０５の第１連絡油溝２０５ａ及び第２連絡油溝２０５ｂによって第１アクチュエータポート２０２ａと入力ポート２０３とが互いに連通する。これと同時にスプール２０５の第３連絡油溝２０５ｃによって第２アクチュエータポート２０２ｂと第２ドレンポート２０４ｂとが互いに連通することになる。従って、ステアリングポンプ４００から第１アクチュエータポート２０２ａ及び第１接続油通路１を通じて第１シリンダアクチュエータＣ１のロッド側圧力室及び第２シリンダアクチュエータＣ２のヘッド側圧力室にそれぞれ圧油が供給される。この結果、第１シリンダアクチュエータＣ１が縮退動作する一方、第２シリンダアクチュエータＣ２が伸張動作し、例えば後方車体部１２０に対して前方車体部１１０が左側に屈曲した状態となり、車両１００を左側に向けて進行させることができるようになる。
【００４５】
上述した動作の間、コントローラ７００では、図５に示すように、ハンドル角度センサ７０１を通じてステアリングハンドル３３０の変位を監視した状態にある（ステップＳ１０１）。この状態からハンドル角度センサ７０１を通じてステアリングハンドル３３０が操作されたことを検出した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、コントローラ７００は、車体角度センサ７０２を通じて現在の車体角度を取得し（ステップＳ１０２）、さらにこの取得した車体角度と予めメモリに格納したハンドル角度に対応する車体角度と比較することによってノブずれを算出する（ステップＳ１０３）。
【００４６】
ステップＳ１０３で算出したノブずれの量が予め設定した許容範囲外にある場合、つまりステアリングハンドル３３０の操作量に対して、前方車体部１１０と後方車体部１２０との車体角度が許容範囲を超えてずれている場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、コントローラ７００は、このノブずれ量をゼロとするためのスプール２０５の補正量を算出し（ステップＳ１０５）、さらにこの算出した補正量に従ってスプール２０５を移動させるべく該当する電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂに対して補正パイロット圧出力指令信号を送信する（ステップＳ１０６）。
【００４７】
この結果、指令信号が与えられた電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂから補正パイロット圧力室２３２ａ，２３２ｂに対して補正パイロット圧が付与され、これに応じて切替バルブ２００のスプール２０５が移動する。このとき、ステアリングハンドル３３０の操作量に対して車体角度が小さい場合には、ステアリングモータユニット３００からのパイロット圧を増大するように電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂからパイロット圧と同一の方向に補正パイロット圧が付与される。これに対してステアリングハンドル３３０の操作量に対して車体角度が大きい場合には、ステアリングモータユニット３００からのパイロット圧を減少させるように電磁バルブ手段６００ａ，６００ｂからパイロット圧とは反対の方向となる補正パイロット圧が付与される。従って、ステアリングハンドル３３０の操作量に対して車体角度が大小いずれの状態にあっても、シリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２に対する圧油の供給態様が変化して前方車体部１１０と後方車体部１２０との車体角度が、ステアリングハンドル３３０の操作量に応じた適正なものに修正されることになる。これにより、車両１００の操作性を著しく向上させることができるようになる。
【００４８】
尚、ステップＳ１０３で算出したノブずれの量が予め設定した許容範囲にある場合、つまりステアリングハンドル３３０の操作量に応じて前方車体部１１０と後方車体部１２０とが屈曲している場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、コントローラ７００は、以降の処理を実施することなく今回の処理を終了し、手順をリターンさせる。この結果、上述したステアリングシステムにおいては、ステアリングモータユニット３００から供給されたパイロット圧に従って切替バルブ２００が動作し、さらにこの切替バルブ２００によって供給制御された圧油によってシリンダアクチュエータＣ１，Ｃ２が動作する。従って、この場合にも、車両１００がステアリングハンドル３３０の操作量に応じて操向されることになる。
【００４９】
尚、上述した実施の形態では、ハンドル角度センサ７０１によって検出したステアリングハンドル３３０の操作量を車体角度センサ７０２によって検出した車体角度と比較するようにしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、切替バルブ２００にスリーブ２０１に対するスプール２０５の移動量を検出するストロークセンサ８００を設け、ハンドル角度センサ７０１によって検出したステアリングハンドル３３０の操作量をストロークセンサ８００の検出したスプール２０５の移動量と比較することによって補正パイロット圧を設定することも可能である。
【００５０】
また、上述した実施の形態では、ステアリングアクチュエータとしてシリンダ型のアクチュエータを例示したが、必ずしもシリンダ型のアクチュエータである必要はない。
【００５１】
さらに、上述した実施の形態では、建設機械に適用するステアリングシステムを例示しているが、その他の車両にも適用することは可能である。この場合、前方車体部と後方車体部とを屈曲させることによって操向する車両に限らない。つまり、車両に対して操向車輪の向きを変更するようにしたステアリングシステムにも適用した場合にも同様の作用効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態であるステアリングシステムを示す回路図である。
【図２】図１に示したステアリングシステムの適用対象となる車両を概念的に示した平面図である。
【図３】図１に示した切替バルブの拡大図である。
【図４】図１に示した切替バルブのパイロット受圧面及び補正パイロット受圧面を概念的に示す要部斜視図である。
【図５】図１に示したコントローラが実施する補正処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
２００      切替バルブ
２０１      スリーブ
２０２ａ，２０２ｂ      アクチュエータポート
２０３      入力ポート
２０４ａ，２０４ｂ      ドレンポート
２０５      スプール
２０６      中立バネ
２０７ａ，２０７ｂ      補正パイロット受圧面
２０８ａ，２０８ｂ      パイロット受圧面
２１５ａ，２１５ｂ      連絡ポート
２１６      第２短絡油通路
２２０      第１短絡油通路
２２１      固定絞りバルブ
２３０      バルブ駆動手段
２３１ａ      第１パイロット圧力室
２３１ｂ      第２パイロット圧力室
２３２ａ，２３２ｂ      補正パイロット圧力室
３００      ステアリングモータユニット
３１０      ステアリングモータ
３２０      ステアリングバルブ
３２１      パイロット入力ポート
３２２      パイロットドレンポート
３２３ａ，３２３ｂ      モータポート
３２４ａ，３２４ｂ      パイロット出力ポート
３２５      センタリングバネ
３３０      ステアリングハンドル
３３１      ハンドル軸
４００      ステアリングポンプ
５００      油タンク
６００ａ，６００ｂ      電磁バルブ手段
６０２ａ      第１補正パイロット圧出力通路
６０２ｂ      第２補正パイロット圧出力通路
７００      コントローラ
Ｃ１，Ｃ２      ステアリング用シリンダアクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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