JPH01178086A - 産業車両における旋回制御装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は産業車両の旋回制御装置に関するものである
。

（従来の技術） 荷役等に使用されることが多いフォークリフトをはじめ
とする産業車両は、梱包貨物等に囲まれた狭い通路を走
行することが多く、旋回時には車両の一部が貨物に干渉
して走行が停止されたり、貨物が損傷されたりすること
がある。このため、産業車両は小さな半径にて旋回する
ことが挽めて重要である。

産業車両の旋回機能を示す一例として第１１図に示すも
のがある。即ち、エンジン３０にて回転駆動される可変
容量ポンプ３１を油圧源とする油圧回路において、モー
タ３２と左右前輪３３との間に差動歯車機構３４を介在
させ、図示し妊いステアリングを操作して図示しない左
右後輪の操舵角゛を変化させると、差動歯車機構３４を
介して左右両前軸３３に回転数の差が生じ、車両の旋回
がスムースに行われる。

また、第１２図は近年において産業車両に多く採用され
る構成を示すものであり、可変容量ポンプ３１より吐出
される作動油にて左右一対の可変容量モータ３２ａ、３
２ｂが駆動され、これに対応して左右各前輪３３ａ、３
３ｂを回転させることにより車両の走行を行う構成とし
ている。そして、前記車両の直進時にエンジン３０の回
転に伴ってポンプ３１から供給される作動油により両モ
ータ３２ａ、３２ｂが等速回転され、これらモータ３２
ａ、３２ｂの回転が減速器３６ａ、３６ｂを経て両前輪
３３ａ、３３ｂに伝達されるようになっている。

さらに、ステアリングが操作されると、これに対応して
２個の後輪の操舵角が変更され、車両が曲進を開始する
。このとき、可変容量ポンプ３１及びこれと連通ずる可
変容量モータ３２ａ、３２ｂの特性により、作動油はス
テアリングの操作に合わせて車両を常に安定させる方向
に多量に流れて、外方側の前輪の回転数を多くすべく、
この前輪に対応する一方のモータ３２ｂに偏って流入す
る。従って、一方のモータ３２ｂは他方のモータ３２ａ
よりも高速で回転し、ステアリングの操作方向及び操作
量に対応する車両の旋回が実現される。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記した２つの旋回機構のうち、差動歯車機
構を採用したものは、乗用車をはじめとする各種車両に
広汎に採用されたものであり、特に産業車両における旋
回半径の縮小を意図するものではない。

また、後者については単に２個のモータの給油量の変化
により作動歯車機構の代用としたものに過ぎず、やはり
旋回半径の縮小化に特別な配慮がなされたものではない
。

この発明は上記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は旋回半径の縮小を可能とする産業
車両の旋回制御装置を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） ′この発明は上記した問題点を解決するために、ステア
リングと、前記ステアリングの操作量を検出する検出手
段と、エンジンにて駆動され、かつ双方向に吐出可能な
一対の可変容量ポンプと、前記可変容量ポンプにそれぞ
れ連通され、かつ左右の駆動輪に対応して設けられた一
対のモータと、各可変容量ポンプの吐出量及び吐出方向
を変化させ、これ連通されたモータの回転量及び回転方
向を変更するための変更手段と、前記検出手段の検出結
果に応じて変更手段を駆動制御する駆動制御手段とから
なる点をその要旨とする。

（作用） この発明は上記した手段を採用したことにより、ステア
リングの操作量に基く検出手段の検出結果に従い、駆動
制御手段が変更手段を駆動すると、両回変容量ポンプの
吐出量が変化され、左右の駆動輪に回転速度の差が生じ
る。同可変容量ポンプの吐出量が下限許容値に達しない
ときには、変更手段は可変容量ポンプを駆動してモータ
を正転させるべく同モータに対し、正方向に作動流体を
供給し、かつ可変容量ポンプの吐出量が下限許容値を越
え、さらに続行されるステアリングの操作を検出手段が
検出したときには、駆動制御手段により変更手段が駆動
制御され、モータを逆転させるべく同モータに対し、作
動流体を正転駆動時とは逆の方向から供給し、このモー
タに対応する駆動輪を逆転さセる。

（実施例） 以下、この発明をフォークリフトの旋回制御装置に具体
化した一実施例を第１〜８図に従って詳述する。

第１図において、エンジン１には一対の可変容量ポンプ
２ａ、　　２ｂが作動連結され、各ポンプ２ａ、２ｂに
は変更手段としての電磁式のサーボ弁３ａ、３ｂが隣接
配置されている。各ポンプ２ａ、２ｂは双方向に吐出可
能に形成され、両吐出ボートに連通される一対の流体循
環路としての管路Ｐ、Ｐ”を介して可変容量モータ５ａ
、５ｂにそれぞれ連通されている。前記サーボ弁３ａ。

３ｂはそれぞれ対応するポンプ２ａ、２ｂの斜板の傾斜
角度を制御して、これらの容量すなわち吐出量を変更さ
せ、さらには吐出ボートを切換選択してモータ５ａ、５
ｂを逆転させる。

前記モータ５ａ、５ｂはそれぞれ左右の前輪６ａ、６ｂ
に対して減速機７ａ、７ｂを介して連結され、ポンプ２
ａ、２ｂから供給される作動油により回転駆動されるモ
ータ５ａ、５ｂの運動が減速機７ａ、７ｂを経て前輪５
ａ、５ｂに伝達される。また、一対の後輪８ａ、８ｂの
回転支軸Ｓａ、Ｓｂはそれぞれ対応する電動モータ９ａ
。

９ｂに対しベルト１０ａ、１０ｂ等にて作動連結されて
いる。

前記ポンプ２ａ、２ｂのいずれカ１の吐出ボートから管
路Ｐを経て対応するモータ５ａ、５ｂに供給される作動
油は、モータ５ａ、５ｂを正転させて管路Ｐ′からポン
プ２ａ、　　２ｂに帰還する。そして、後記する制御系
からの信号にてサーボ弁３ａ、３ｂが駆動され、対応す
るポンプ２　ａ　＋２ｂの斜板傾斜角を適宜に調整して
ポンプ２　ａ＋２ｂの吐出量を増減し、モータ５ａ、５
ｂの回転数を変化させる。

また、前記サーボ弁３ａ、３ｂの作用により、ポンプ２
ａ、２ｂの斜板傾斜角が所定値に達し、吐出量の値が零
になると、モータ５ａ、５ｂは回転を停止し、さらに′
ｍ続するサーボ弁３ａ、３ｂの駆動により斜板の傾斜角
が所定値を越えると、ポンプ２ａ、２ｂの吐出ボートが
切換られ、作動油は前記とは逆に管路Ｐ′を介してモー
タ５ａ。

５ｂに供給されて、管路Ｐを経てポンプ２ａ。

２ｂに帰還されることによりモータ５ａ、５ｂが逆転さ
れる。

第２図に示すように、走行中の車両は前後進レバー１１
の操作に基き、正逆いずれかに切換られるモータ５ｂの
回転に従って前方、または後方に回転する前輪６ｂの回
転量が、アクセルペダル１２の踏み込み操作によりモー
タ５ｂを介して調整され、走行速度が決定される。さら
に、車両はステアリング１３の操作に従って決定される
後輪８ｂの操舵角に従い、曲進走行を行う。そして、ス
テアリング１３が所定量回動操作されたとき、後輪９ａ
、９ｂは第６図に示す第１旋回姿勢に保持されるととも
に、車両は円Ｃ１を描く信地旋回を行う。さらにステア
リング１３が限度−杯に回動操作されると、後輪８ａ、
８ｂは第７図に示す第２旋回姿勢に保持されるとともに
、車両は信地旋回時より半径の小さな円Ｃ２を描いて超
信地旋回を行う。

第３図は本実施例の電気的構成を示すものである。即ち
、ステアリング１３にはロータリエンコーダよりなる検
出手段としての回転角度検出器１４が、前後進レバー１
１にはリミットスイッチよりなる位置検出器１５が、ア
クセルペダル１２にはポテンショメータよりなる踏み込
み量検出器１６がそれぞれ取付けられ、これら検出ｎ１
４〜１６は制御部１７に接続されている。

この制御部１７は駆動制御手段としての中央処理装置（
以下ＣＰＵという）　１８と同ＣＰＵＩ　Ｂの制御プロ
グラムが記憶された続出し専用メモリ（ＲＯＭ＞１９並
びにＣＰＵ１８の演算結果を一時的に記憶する読出し及
び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）２０によって構成され
ている。さらに、（、ＰＵｌＢはソレノイド駆動回路２
１ａ、２１ｂを介してサーボ弁３ａ、３ｂに、またモー
タ駆動回路２２ａ、２２ｂを介して前記電動モータ９ａ
、９ｂにそれぞれ接続されている。

そして、車両の走行時において、走行速度を上げるべく
アクセルペダル１２を踏込むと、この踏込み操作に暴く
踏込み量検出信号が検出器１６からｃｐｕｔｓに入力さ
れる。すると、ＣＰＵ１ＢはＲＯＭ１９に予め記憶され
た制御プログラムに従って、前記踏込み量検出信号に基
く駆動信号を各ソレノイド駆動回路２１ａ、２１ｂを介
して各サーボ弁３ａ、３ｂに出力し、これらを駆動する
ことによりポンプ２ａ、２ｂの斜板傾斜角をアクセルペ
ダル１２の踏込み量に対応するように調整して作動油の
吐出量を上昇させる。これにより、ポンプ２ａ、　　２
ｂからモータ９ａ、９ｂに供給される作動油の量が増加
され、両モータ９ａ、９ｂ及びこれらに追従して前輪１
３ａ、５ｂの回転速度が上昇し、車両の高速走行が実現
される。

また、車両の前進中にこの走行方向を変換させるべく前
後進レバー１１を切換操作すると、位置検出器１５から
切換検出信号がＣＰＵ１８に入力される。すると、ＣＰ
Ｕ　１　ＢはＲＯＭ１９に記憶された前記制御プログラ
ムに従い、前記切換検出信号に基く駆動信号を各サーボ
弁３ａ、３ｂに出力し、これを駆動してポンプ２ａ、’
ｌｂの斜板傾斜角を逆方向に変化させ、吐出ボートを切
換選択して、正転しているモータ５ａ、５ｂを逆転させ
る。これにより、両前輪６ａ、６ｂが後方に回転し、車
両が後進を開始する。

さらに、前進走行中の車両を右方に曲進させるべくステ
アリング１３が回動操作されると、その回動角度が検出
器１４により検出され、この検出結果に基く角度検出信
号がＣＰＵ１Ｂに出力される。すると、前記ＣＰＵ１Ｂ
は予め記憶された制御プログラムに従って、前記角度検
出信号に基く駆動信号を各モータ駆動回路２２ａ、２２
ｂを介して対応する電動モータ９ａ、９ｂに出力し、こ
れをステアリング１３の操作量に応じた分だけ回転駆動
する。そして、両モータ９ａ、９ｂの回転はチェーン１
０ａ、１０ｂを介して後輪３ａ。

８ｂにそれぞれ伝達され、ステアリング１３の回動量に
相当するように後輪８ａ、８ｂの操舵角が調整される。

同時にＣＰｏｌＢは、角度検出信号に応答して駆動信号
を各サーボ弁３ｂに出力し、同サーボ弁３ｂを介して対
応する、ポンプ２ｂの斜板傾斜角度を変化させる。即ち
、一方のサーボ弁３ｂを介して対応するポンプ２ｂの吐
出量をステアリング１３の操作量に相当する値に低下さ
せる。これにより、前記した後輪８ａ、８ｂの操舵角に
対応して、左方前輪６ａが右方前輪６ｂより高速で回転
し車両の曲進が円滑に行われる。

次に、車両を一層大きく曲進させるべく、ステアリング
１３を上記と同一方向にさらに回動させると、この回動
動作に従うＣＰＵ１８からの信号により電動モータ９ａ
、９ｂが回動して、後輪３ａ、３ｂの操舵角をステアリ
ング１３の操作量に対応して変化させる。同時に、ＣＰ
Ｕ１Ｂの出力する信号に基き、サーボ弁３ｂがそれぞれ
ポンプ２ｂの斜板傾斜角度を変化させることにより、ポ
ンプ２ｂの吐出量が一層低下される。これにより、モー
タ５ｂ内に流入する作動油の量が一層減少し、車両は上
記より大きな曲率をもって曲進する。

車両を信地旋回させるべく、ステアリング１３をさらに
回動操作して、その回動角度が所定値に達すると、両電
動モータ９ａ、９ｈの作用によって、これらに対応する
後輪８ａ、８ｂが第１旋回姿勢に保持される。そして、
他方のサーボ弁３ａによりポンプ２ａの斜板が中立位置
に保持されると、ポンプ２ａの吐出が停止され、右方の
モータ５ａに対する作動油の供給が停止される。これに
より、右方前輪６ａの回転が停止されるとともに、左方
前輪６ｂがアクセルペダル１２の踏込み量に応じて回転
し、車両は第６図に示すように、右方前輪６ａ近傍の支
点０１を中心に円Ｃ１を描（信地旋回を行う。

車両を超信地旋回させるべく、ステアリング１３をさら
に回動操作すると、一方のサーボ弁３ａによりポンプ２
ａの斜板傾斜角度が変化されて、吐出ボートが切換えら
れ、ポンプ２ａからの作動油は管路Ｐ′を介して右方の
モータ５ａに供給される。これにより、モータ５ａが逆
転され、これに伴い右方前輪６ａも後方に回転される。

さらに、反対方向に回転する両モータ５ａ、５ｂの回転
速度が等しくなったとき、第４図に示すように、両後輪
８ａ、８ｂが電動モータ９ａ、９ｂによって第２旋回姿
勢に保持される。そして、車両は両モータ５ａ、５ｂの
中間点０２を中心とした円Ｃ２を描いて旋回し、第７図
に示す前輪６ｂの停止時と比較すると、旋回半径Ｒ２は
小さなものとなる。

第８図は車両前進時において、両前輪５ａ。

６ｂの回転量と車両の旋回半径との関係を表すものであ
る。すなわち実線で示す右方前輪６ｂの回転量が零のと
き、車両は信地旋回を行い、さらに鎖線で示す左方前輪
６ａと右方前輪６ｂとの値が反対方向に同一速度にて回
転するとき車両は超信地旋回を行う。

上記の実施例では、ステアリング１３が回動操作されな
いとき、ポンプ２ａ、２ｂより供給される作動油は両モ
ータ５ａ、５ｂに均等に流入し、車両の直進が行われる
。そして、ステアリング１３の回動操作に伴い、いずれ
かのサーボ弁３ａ。

３ｂにより対応するポンプ２ａ、２ｂの吐出量の制御が
行われ、モータ５ａ、５ｂに流入する作動油の量が変化
されて車両の右方又は左方への曲進が行われる。

前記ステアリング１３を所定量まで回動操作すると、い
ずれかのサーボ弁３ａ、３ｂが対応するポンプ２ａ、２
ｂの吐出を停止させ、車両は作動油の供給が停止された
モータ５ａ、５’ｂ側へ信地旋回を行う。さらに、ステ
アリング１３を回動させると、いずれかのポンプ２ａ、
　　　２ｂの吐出ボー１が切換えられて、これに対応す
るモーター５ａ。

５ｂが逆転されたのち、吐出圧が徐々に高められる０両
ポンプ２ａ、２ｂから反対方向に回転するモータ５ａ、
５ｂに供給される作動油の量が等しくなると、車両は両
前軸　（ｉａ、５ｂを結ぶ中間点を中心として、最少半
径による円Ｃ２を描きなから超信地旋回を行う。

次に、この発明の第２の実施例を第９図に従って説明す
る。この実施例ではエンジン１を車両のバランスウェイ
ト部２３内に配置したものである。

この構成によれば、バランスウェイト部２３の重量が軽
減可能となるうえ、騒音源であるエンジン１が運転席の
下部から移動するため、居住性が向上する。さらに、運
転席の下部において燃料タンク等を大型化する等、エン
ジン１の移動によって新たに生ずるスペースを有効利用
することができる。

第１０図（ａ＞はこの発明の第３の実施例を示すもので
ある。即ち、車両の曲進、旋回を左右の前輪６ａ、６ｂ
の回転差のみによって決定する構成とし、左右両後輪８
ａ、８ｂに代えて、これらの中間点に１個の後輪２４の
み設けたて三輪式の車両としたものである。この構成に
よれば、後輪２４は単に車両の走行のため、前輪６ａ、
６ｂに追従して回転するものであり、車輪に代わってキ
ャスターやコロを使用することができる。この場合、第
１０図（ｂ）に示すように、コロをその上部が前記バラ
ンスウェイト２３内に進入するように、車両に取付けれ
ばリアアクスルが不要となりバランスウェイト２３を下
げることが可能となり、後方の視野が広がり、かつ重心
も下がり運転時における安全性が向上する。

発明の効果 以上詳述したように、この発明の旋回制御装置によれば
、車両の旋回半径が縮小され得るという優れた効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両の前方直進時における油性駆動系の状態を
示す回路図、第２図はフォークリフトを示す側面図、第
３図はこの発明の電気的構成を示すブロック図、第４図
は第１図の変化を示す回路図、第５図は車両の後進時に
おける油圧駆動系の状態を示す回路図、第６図は車両の
信地旋回を示す平面図、第７図は車両の超信地旋回を示
す同じく平面図、第８図は車両の前進時における油圧特
性を示す線図、第９図は第２の実施例を示す側面図、第
１゛０図（ａ）及び（ｂ）は第３の実施例を示すそれぞ
れ回路図及び側面図、第１１図及び第１２図はそれぞれ
従来技術を示す説明図である。 エンジンｌ、可変容量ポンプ２３．２ｂ％変更手段とし
てのサーボ弁３ａ、３ｂ、モータ５ａ。 ５ｂ、ステアリング１３、検出手段としての回転角度検
出器１４、駆動制御手段としてのＣＰＵ１８゜ 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所代理人　
　　弁理士　　　　　恩　１）博　宣第８図 −ｃ、Ｑり− ｌ発手続ネ市正書 昭和６３年　３月１′７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステアリングと、 前記ステアリングの操作量を検出する検出手段と、 エンジンにて駆動され、かつ双方向に吐出可能な一対の
   可変容量ポンプと、 前記可変容量ポンプにそれぞれ連通され、かつ左右の駆
   動輪に対応して設けられた一対のモータと、 各可変容量ポンプの吐出量及び吐出方向を変化させ、こ
   れに連通されたモータの回転量及び回転方向を変更する
   ための変更手段と、 前記検出手段の検出結果に応じて変更手段を駆動制御す
   る駆動制御手段と を設けてなる産業車両における旋回制御装置。