JPH02229331A - 車輛の走行制御装置およびその制御方法 - 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） 本発明は車輌の走行制御装置およびその制御方法に関す
るものであり産業車輌、特には油圧式パワーショベル等
の建設車輌の走行制御装置およびその制御方法に関する
。

（従来の技術） 従来第７図に示す運転席４を有する上部旋回体１と、右
走行モータ７を有する右走行装置６および左走行モータ
９を有する左走行装置８とよりなる下部走行装置２とに
より構成される車輌において、第８図に示すごと《、運
転席４内にはパイロット圧発生弁４１に連結した右走行
レバー４０と左走行レバー４３があり、上部旋回体ｌに
装着された右走行操作弁４２と左走行操作弁４４とは右
・左のパイロット圧発生弁４１とそれぞれ接続しており
、下部走行装置２にとりつれられた右走行モータ７と右
走行操作弁４２、左走行モータ９と左走行操作弁４４と
はそれぞれ接続していて、これらの回路には図示されな
い油圧発生源からの圧力油が供給されている． 右走行レバー４０を上部旋回体ｌの前方、前進方向に傾
けるとパイロット圧発生弁４ｌはパイロット圧を発生し
右走行操作弁４２を作動させ右走行モータ７を前進方向
に回転させ右走行装置６は前進して下部走行装置２を左
旋回させる．左走行レバー４３を前進方向に傾けると左
走行装置８のみが前進して下部走行装置２を右旋回させ
る。右・左の走行レバー４０．４３を同時に前進方向に
傾けると下部走行装置２は前方向に直進し、走行レバー
４０．４３を後進方向に同時に傾けると下部走行装置２
は後方向に直進する。右走行レバー４０を前進方向に傾
け、同時に左走行レバー４３を後進方向に傾けると右走
行装置６は前進し、左走行装置８は後進するので下部走
行装置２は下部走行装置の中心を中心として左方向にそ
の場旋回する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の従来の装置と制御方法では運転者の
錯覚により前後進の方向を間違えることがある．すなわ
ち第９図に示すように上部旋回体１はＢ方向を向き、下
部走行装置２の前進方向がＣ方向であった場合、すなわ
ち上部旋回体ｌを下部走行装置２に対し１８０＠旋回さ
せた場合、右・左の走行レバー４０．４３を前進方向、
すなわちＢ方向に傾けると下部走行装置２はＣ方向に走
行し、運転席にいる運転者にとっては後進していること
になり、もしこのとき運転者がＢ方向に進むつもりで走
行レバーを操作したのならば、これは運転者の車輌に対
する錯覚であり極めて危険である．又、走行レバーが左
右２本あるため、前述のその場旋回を行なう場合操作が
複雑で運転に慣れるまでに時間を要するという問題があ
る．本発明は上述した問題点に着目してなされたもので
、運転者が錯覚することなく、しかも容易に車輌を望む
方向に走行させることのできる車輌の走行制御装置およ
びその制御方法を提供することを目的としている． （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、本発明に係る車輌
の走行制御装置およびその制御方法の第１の発明では下
部走行装置と上部旋回体よりなり、走行操作弁と、走行
操作弁を操作する走行レバーと、走行操作弁により制御
される走行モータを具備せる車輌において、上部旋回体
と下部走行装置の相対角度を検出する車体旋回エンコー
ダと、上部旋回体に装着された走行方向と走行速度を制
御する１個の走行レバーの操作方向の角度と傾き角を検
出するレバー角度検出器と、制御装置の電気信号を受け
て作動する流量制御式の走行操作弁、例えば特開６３−
９２８０１、６２−１２９４２５　、６２−２７０８０
４に開示のバルブと、車体旋回エンコーダおよびレバー
角度検出器よりの信号を受けて演算し走行操作弁に信号
を送る前記制御装置を有することを特徴とし、第２の発
明では第１の発明に記載した車輌の制御装置において、
１個の走行レバーを走行方向に任意の角度に傾け、走行
レバーの操作方向の角度と走行レバーの傾き角と、上部
旋回体と下部走行装置の相対回転角度を演算して下部走
行装置の旋回方向を判定し、走行操作弁に信号を送って
下部走行装置と走行レバーの操作方向とが平行になるま
で、下部走行装置を走行レバーの傾き角に比例した速度
でその場旋回させ、走行レバーの操作方向と下部走行装
置が平行になったことを検出した時にその場旋回を停止
させ、その後下部走行装置を走行レバーの操作方向に走
行レバーの傾き角に比例した速度で直進させることを特
徴としている。

（作　用） 上記構成および方法によれば、上部旋回体と下部走行装
置の相対回転角度検出用の車体旋回エンコーダと走行レ
バーの掻作方向と傾き角検出用のレバー角度検出器を設
け、制御装置で旋回方向と旋回角度と制御流量を演算し
て走行操作弁に信号を送り、下部走行装置を走行レバー
傾き角に比例した旋回速度でその場旋回させて走行方向
に向いた後、走行方向と油圧作動油の流量を指示して走
行させるようにしたため、１本の走行レバーを走行した
い方向に、希望する速度に応じて傾ければ下部走行装置
を走行レバーの傾き角に比例した速度でその場旋回させ
、走行レバーの操作方向と下部走行装置が平行になった
時にその場旋回を停止させて、走行レバーの操作方向に
走行レバーの傾き角に比例した速度で走行されることが
できる。

（実施例） 以下に本発明に係る車輌の走行制御装置およびその制御
方法の実施例について図面を参照して詳述する。

第１図は本発明の全体構成図を示し、右走行モータ７を
有する右走行装置６と左走行モータ９を有する左走行装
置８とよりなる下部走行装置２に旋回自在に軸着された
上部旋回体１の旋回中心には車体旋回エンコーダ３が装
着され、上部旋回体１に固着された運転席４内には第２
図で示すごとき、下端部にレバー角度検出器５を有し、
Ｘ，Ｙおよびその中間の全方向に傾けることのできる１
本の走行レバー１０が装着され、車体旋回エンコーダ３
およびレバー角度検出器５と上部旋回体ｌに固着された
制御装置１１とは結線されている。可変容量油圧ポンプ
ｌ２は流量制御式の右走行操作弁２０を経て右走行モー
タ７に圧力油を送っており戻り油は右走行操作弁２０を
経て油タンク１３に戻される。

右走行操作弁２０は電磁弁２１．２２とポペット弁２３
．２４，２５．２６で構成されており、電磁弁２１はポ
ペット弁２３，２４を制御して走行モータへの回路２７
の流量を制御し、電磁弁２２はポベット弁２５．２６を
制御して走行モータへの回路２８の流量を制御して逆回
転時のモータ回転数を制御する構成となっている。

電磁弁２１．２２のパイロット部と制御装置１１とは結
線されている。左走行操作弁３ｏと左走行モータ９も同
様の構成となっている。

上記構成において第１図に示すごとく上部旋回体１の中
心線をＢＥとし、前方向をＢ方向とし、下部走行装置２
の中心線をＣＤとし、前方向をＣ方向とし、上部旋回体
１と下部走行装置２との相対角度をαとする。第１図、
第２図に示すごとく上部旋回体１の中心線ＢＨに平行で
レバーの中心を通る直線ＸＸとレバー１０の操作方向と
のなす角をβとし、第２図に示すごとく走行レバーＩＯ
の傾き角をＴとする。又第３図に示すごとく下部走行装
置の中心線ＣＤのＣ方向の線分ＣＮを基準として時計回
り方向にαを計測した場合を正、反時計方向に計測した
場合を負、即ちーαで表わし、ＸＸを基準として時計回
り方向にβを計測した場合を正、反時計方向に計測した
場合を負、即ち−βで表わす。

次に作動を説明する。走行レバー１０を走行したい方向
に希望の速度に対応した角度に傾けると、車体旋回エン
コーダ３は上部旋回体１と下部走行装置２との相対角度
αを読みとって制御装置１１に信号を送り、レバー角度
検出器５は走行レバー１０の操作方向の角度βと傾き角
Ｔを読みとって制御装置１１に信号を送り、制御装置ｌ
１はこれらを演算して下部走行装置２が最小の旋回角度
で走行レバー１０の操作方向に向く旋回方向を判定し、
傾き角Ｔから制御流量を定めて右・左の走行操作弁２０
．３０の電磁弁２１．２２に信号をおくり、電磁弁２１
．２２はこれを受けてボペット弁２３，２４，２５．２
６を制御して走行モータ７，９を指示された方向に指示
された回転速度で回転させ下部走行装置をその場旋回さ
せる。下部走行装置２がその場旋回を開始すると、第４
図に示すごとく旋回開始前の下部走行装置２の中心線の
方向ＣはＣ′に変化し、従って走行レバー１０の操作方
向ＡもＡ′に変るので運転者は走行レバーｌＯの操作方
向をＡの位置にもどす。この操作を続けて方向Ｃと方向
Ａのなす角度α＋βがあらかじめ定められた角度Ｋに到
達すると制御装置１１は走行操作弁２０．３０にその場
旋回停止、前進あるいは後進走行と制御流量の信号を出
し下部走行装置２を指示した速度で指示した方向に直進
させる。

次に第５図のフローチャートを用いて制御方法を説明す
る。

ステップ１００で走行レバー１０がＯＮされていなけれ
ばステップ１０１，１０２で前後進走行、その場旋回と
もに停止指示が出て車輌は動かない．ステップ１００で
走行レバーｌＯを走行したい方向に角度Ｔだけ傾けると
ステップ１０３で角度α，β，Ｔを読み込みステップ１
０４で−９０°≦α＋β≦９０＠であるか否かを検定し
ＹＥＳであればステップ１０５でα＋βの絶体値があら
かじめ定めた角度Ｋよりも小さいか否かを検定する。１
α＋βｌ≦Ｋの場合にはＣ方向とＡ方向とは一致、すな
わち下部走行装置の中心線ＢＥと走行レバー１０の操作
方向ＮＡとが平行になったと判定する。その場合はステ
ップ１０６でその場旋回停止指示を行ない、ステップ１
０７で前進方向指示と制御流量指示を行ない指示した速
度で車輌を前進させる。又、ステップ１０５で１α＋β
ｌ＞Ｋの場合はステップ１０８で０≦α十β≦９０＠か
否かを検定しＹＥＳの場合はステップ１０９で最小の旋
回角で１α＋β１≦Ｋに到達する右方向その場旋回と制
御流量指示を行なう。そして車輌が旋回を開始すると前
述のように走行レバー１０の操作方向を修正したα，β
，Ｔを読み込み１α＋β１≦Ｋとなるまで同じ動作をく
り返す。

第６図の如くステップ１０４で−９０″≦α＋β≦９０
’でない場合はステップ１１１で１８０°−１α＋β１
≦Ｋか否かを検定しＹＥＳであればステップ１１２でそ
の場旋回停止指示を行ない、続いてステップ１１３では
この場合走行レバー１０の操作方向Ａと下部走行装置２
の前進方向Ｃとは１８０°逆向きであるため後進方向走
行指示と制御流量指示を出し車輌はＡ方向に指示速度で
走行する。ステップ１１１でＮｏの場合はステップ１１
４で９０＠くα十β≦１８０”を検定しＹＥＳの場合は
ステップ１１５で最小の旋回角となる左方向その場旋回
と制御流量を指示し、ＮＯの場合はステップ１１６で右
方向その場旋回と制御流量を指示し１８０＠−１α＋β
Ｉ≦Ｋとなるまで同じ動作をくり返す．なお上記実施例
においては最小の旋回方向に回転させているが判定を変
更し反対方向に回転させても良いことは云うまでもない
。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明は車体旋回エンコーダとレバ
ー角度検出器を設けそれぞれの角度を制御装置で演算し
、その場旋回の方向と下部走行装置の進行方向を判断し
、圧力油の制御流量を定めて走行操作弁に指示するよう
にしたので、運転者は１本の走行レバーを走行方向に希
望する速度に応じて傾けるだけで下部走行装置を希望す
る速度で進行方向にその場旋回させ、走行レバーを傾け
た方向に希望する速度で走行させる事ができ、操作も容
易であり、又進行方向に対する錯覚もおこらず安全な車
輌の走行制御装置およびその制御方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は走行レバーの操
作方向と傾き角の説明図、第３図８第４図．第６図は相
対旋回角度と操作方向角の関係の説明図、第５図はフロ
ーチャート図、第７図は車輌の全体図、第８図ば従来の
全体構成図、第９図は従来の車輌の進行方向を示す説明
図である． ｌ・・・上部旋回体、２・・・下部走行装置、３・・・
車体旋回エンコーダ、４・・・運転席、５・・・レバー
角度検出器、６・・・右走行装置、７右走行モータ、８
・・・左走行装置、９・・・左走行モータ、１０・・・
走行レバー　ｌ１・・・制御装置、ｌ２・・・可変容量
ポンプ、１３・・・油タンク、２０・・・右走行操作弁
、３０・・・左走行操作弁、２１．２２・・・電磁弁、
２３，２４，２５．２６・・・ポペット弁、４０・・・
右走行レバー、４１・・・パイロット圧発生弁、４２・
・・右走行操作弁、４３・・・左走行レバー４４・・・
左走行操作弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下部走行装置２と上部旋回体１よりなり、走行操作
   弁と、走行操作弁を操作する走行レバーと、走行操作弁
   により制御される走行モータを具備せる車輌において、
   上部旋回体１と下部走行装置２の相対回転角度βを検出
   する車体旋回エンコーダ３と、上部旋回体１に装着され
   た走行方向と走行速度を制御する１個の走行レバーの操
   作方向の角度αと傾き角γを検出するレバー角度検出器
   ５と、制御装置１１の電気信号を受けて作動する流量制
   御式の走行操作弁と、車体旋回エンコーダ３およびレバ
   ー角度検出器５よりの信号を受けて演算し走行操作弁に
   信号を送る前記制御装置１１を有することを特徴とする
   車輌の走行制御装置。 ２）第１項記載の車輌の走行制御装置において、１個の
   走行レバーを走行方向に任意の角度に傾け、走行レバー
   の操作方向の角度αと走行レバーの傾き角γと、上部旋
   回体１と下部走行装置２の相対回転角度βを演算して下
   部走行装置２の旋回方向を判定し、走行操作弁に信号を
   送って下部走行装置２と走行レバーの操作方向とが平行
   になるまで、下部走行装置を走行レバーの傾き角γに比
   例した速度でその場旋回させ、走行レバーの操作方向と
   下部走行装置２が平行になったことを検出した時にその
   場旋回を停止させ、その後下部走行装置２を走行レバー
   の操作方向に走行レバーの傾き角γに比例した速度で直
   進させることを特徴とする制御方法。