JPH11118034A - 液圧モータ駆動車両の走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作部から大き過ぎる指令を与えた場合におい
ても適正に調整された操作量を発生させて駆動輪の空転
などを防止でき、円滑な走行状態を確保できるようにし
た液圧モータ駆動車両の走行装置を提供すること。 【解決手段】動力が伝達されて回転する駆動輪１と、動
力が伝達されない非駆動輪８とを有する車両ａにおい
て、流体を加圧して出力する流体加圧手段５と、この加
圧して出力された加圧流体を受けて駆動し、駆動輪を回
転駆動させる液圧駆動モータ２と、非駆動輪の回転数を
検出する検出手段７と、走行にあたっての操作指令を与
える操作手段６と、この操作手段からの操作指令と検出
手段の検出回転数に基づき適正トルク値を求め、このト
ルク値対応の開閉信号を発生する制御手段４と、開閉信
号対応に開閉動作して加圧流体の液圧駆動モータへの供
給を制御する制御弁３とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液圧駆動モータに
よる走行車両（例えば消防ロボット等）の走行装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、消防用ロボットなどにおいて、
加圧した液体にて回転駆動される液圧モータを車輪駆動
の動力にして走行駆動させるようにしているものがあ
る。このような液圧モータ駆動車両の走行装置の概要を
図５に示す。

【０００３】図５において、ａは車両、１は駆動輪、２
は液圧駆動モータ、３は電磁制御弁、４は制御装置、５
は動力源、６は操作部である。車両ａは、前後左右に１
輪ずつ、計４輪の車輪を有する。４輪のうち、前もしく
は後の２輪が駆動輪１であり、他は操舵輪となってい
て、操舵輪の角度を変えることで走行方向を制御する。

【０００４】動力源５は液体を加圧して供給する加圧液
体供給源であり、液圧駆動モータ２は左右の駆動輪１そ
れぞれに一つずつ設けてあって、動力源５から供給され
る加圧液体により回転駆動されて、駆動輪１の軸を回転
させ、駆動輪１を回転駆動させるようにしてある。

【０００５】各液圧駆動モータ２はその供給液量を調整
する駆動制御手段である電磁制御弁３を介して加圧流体
の供給を受けるように構成されており、また、制御装置
４はその電磁制御弁３を開閉する信号を与えるためのも
のである。操作部６は操作者が操作することでその操作
対応の指令を発生するものであり、制御装置４はこの操
作部６の指令対応の開閉信号を発生して電磁制御弁３に
与える構成となっている。

【０００６】このような構成の従来の液圧駆動モータ２
による走行装置は、操作部６から入力される信号に対し
て制御装置４により開閉信号を電磁制御弁３に出力し、
液圧駆動モータ２に入力される動力源５からの流体パル
ス（加圧流体）により、液圧駆動モータ２を駆動し、そ
の駆動力を各駆動輪１に伝達して車両ａを走行させるよ
うにしている。

【０００７】ところが、従来の液圧モータ駆動車両ａの
走行装置では、モータの駆動力は操作者により操作部６
から指令される構成のため、操作者の熟練度が低い場合
には例えば、発進時などに、車両ａの走行に必要な駆動
輪１の回転力以上の駆動量を与える指令を与えてしまう
ことがある。そして、その場合、駆動輪１が空転した
り、急発進したりする心配があるなどの問題を残す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の液
圧駆動モータ２による走行装置においては、操作者が操
作する操作部６からの信号に対して制御装置４により開
閉信号を電磁制御弁３に出力し、動力源５から液圧駆動
モータ２に入力される加圧流体を断続させることで流体
パルスを発生させ、この流体パルスにて液圧駆動モータ
２を駆動することにより、液圧駆動モータ２を流体パル
ス対応に回転駆動させ、その駆動力で液圧駆動モータ２
の直結された駆動輪１を回転駆動して車両ａを走行させ
るようにしている。

【０００９】そして、従来の液圧モータ駆動車両ａの走
行装置では、モータの駆動力は操作者が操作部６を操作
することによりその操作対応に指令される構成のため、
操作者の熟練度が低い場合には例えば、発進時などに、
車両ａの走行に必要な駆動輪１の回転力以上の駆動量を
与える指令を与えてしまうことがある。そして、その場
合、駆動輪１が空転したり、急発進したりする心配があ
るなどの問題を残す。従って、これを早急に改善する必
要がある。

【００１０】そこで、この発明の目的とするところは、
操作部から大き過ぎる指令を与えた場合においても適正
に調整された操作量を発生させて駆動輪の空転などを防
止でき、円滑な走行状態を確保できるようにした液圧モ
ータ駆動車両の走行装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。すなわち、動力が伝
達されて回転する駆動輪と、動力が伝達されない非駆動
輪とを有する車両において、第１には、流体を加圧して
出力する流体加圧手段と、この加圧して出力された加圧
流体を受けて駆動し、車両の前記駆動輪を回転駆動させ
る液圧駆動モータと、前記非駆動輪の回転数を検出する
回転数検出手段と、走行にあたっての操作指令を与える
操作手段と、この操作手段からの操作指令と、前記回転
数検出手段の検出回転数に基づき適正トルク値を求め、
このトルク値対応の開閉信号を発生する制御手段と、前
記開閉信号対応に開閉動作して前記加圧流体の前記液圧
駆動モータへの供給を制御する制御弁と、を具備して構
成する。

【００１２】このような構成の本装置は、操作手段から
の設定回転数対応の信号と回転数検出手段により検出さ
れた非駆動輪の回転数を制御手段に入力し、この制御手
段にて操作手段からの信号と非駆動輪の回転数とを比較
し、操作手段からの設定回転数に応じたトルクを計算
し、そのトルクに応じた開閉信号を発生させて制御弁に
出力し、制御弁の開閉により流体加圧手段から供給され
る流量を制御しつつ液圧駆動モータに入力し、この液圧
駆動モータを駆動させるようにした。そのため、操作手
段から過大な信号（指令）を与えたとしても、走行に必
要な適正駆動トルク以上の過大なトルクが発生すること
なく駆動輪を回転させることができるため、駆動輪がス
リップすることなく円滑に走行させることができるよう
になる。

【００１３】また、第２には、流体を加圧して出力する
流体加圧手段と、この加圧して出力された加圧流体を受
けて駆動し、車両の前記駆動輪を回転駆動させる液圧駆
動モータと、前記非駆動輪の回転数を検出する回転数検
出手段と、前記駆動輪の駆動トルクを検出するトルク検
出手段と、走行にあたっての操作指令を与える操作手段
と、この操作手段からの操作指令と、前記回転数検出手
段の検出回転数とに基づき適正トルク値を求め、このト
ルク値を前記トルク検出手段の検出トルク値に基づき適
正値に補正すると共に、この補正されたトルク値対応の
開閉信号を発生する制御手段と、前記開閉信号対応に開
閉動作して前記加圧流体の前記液圧駆動モータへの供給
を制御する制御弁と、を具備して構成する。

【００１４】このような構成の本発明装置は、操作手段
からの信号と、回転数検出手段により検出された非駆動
輪の回転数と、駆動輪の駆動トルクとを制御手段に入力
し、その制御手段にて操作手段からの信号と非駆動輪の
回転数とを比較し、操作手段からの設定回転数に応じた
トルクを計算し、その出力と駆動トルクとを比較し、そ
のトルクに応じた制御弁開閉信号を発生させて制御弁に
出力し、制御弁の開閉により流体加圧手段から供給され
る流体を調整して液圧駆動モータに入力し、そ液圧駆動
モータを駆動させるようにした。

【００１５】そのため、操作手段より過大な信号（指
令）を与えたとしても、走行に必要な適正駆動トルク以
上の過大なトルクが発生することなく駆動輪を回転させ
ることができるようになる。そのため駆動輪がスリップ
することなく走行することができる。特にこのシステム
では、車両の非駆動輪の回転数ばかりでなく、駆動輪の
トルクもフィードバックさせて、適正トルクになるよう
に制御するので、過大な操作量を与えた場合でも、より
円滑に走行させることが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明による液圧モータ駆動
車両の走行装置の構成図、図２は本発明による液圧モー
タ駆動車両の走行装置のシステムブロック図である。図
において、ａは車両、１は駆動輪、２は液圧駆動モー
タ、３は電磁制御弁、４は制御装置、５は動力源、６は
操作部、７は回転数検出器、８は操舵輪である。

【００１７】第１の実施形態に示す本発明の液圧モータ
駆動車両の走行装置は、４輪の車両を例に示してある。
従って、車両ａは、前後左右に１輪ずつ、計４輪の車輪
を有する。４輪のうち、前方側両輪もしくは後方側両輪
が駆動輪１であり、他は操舵輪８となっていて、操舵輪
８の角度を変えることで走行方向を制御する。この例の
場合、操舵輪８は非駆動輪である。また、回転数検出器
７はこの操舵輪８の回転数を検出するためのものであ
る。なお、車両は三輪のものや、４輪以上のものであっ
ても差し支えなく、また、回転検出器７は車両の実速度
を反映する非駆動輪の回転数を検出すればよいことをこ
こで予め断っておく。

【００１８】動力源５は液体を加圧して供給する流体加
圧供給源であり、液圧駆動モータ２は左右の駆動輪１そ
れぞれに一つずつ設けてあって、動力源５から供給され
る加圧液体により回転駆動されて、駆動輪１を回転駆動
させるようにしてある。

【００１９】各液圧駆動モータ２は、その供給液量を調
整する駆動制御手段である電磁制御弁３を介して加圧流
体の供給を受けることで所望に回転駆動されるように構
成されており、また、制御装置４はその電磁制御弁３を
開閉する信号を発生して当該電磁制御弁３に与えるため
のものである。

【００２０】操作部６は操作者が操作することでその操
作対応の指令信号（回転数設定値等）を発生するもので
あり、前記制御装置４はこの操作部６の指令信号と回転
数検出器７の検出した回転数対応の検出信号とを受けて
両者を比較し、車両の現在の走行状態からみて過大とな
らず走行に最適となるトルクを与えることができるよ
う、その差対応に操作部６からの指令信号により定まる
回転数設定値を補正し、その補正済みの回転数設定値相
当の回転数を得るに必要なトルクを、車両の物理的諸特
性に対応して予め設定した所定の計算式に従って計算
し、この計算によって求められたトルク値に応じた電磁
制御弁３の開閉信号を発生して電磁制御弁３に与える構
成となっている。

【００２１】次に、このような構成の第１の実施形態に
かかる本発明装置の作用を説明する。走行駆動させる場
合、操作者は、操作部６を操作する。すると、操作部６
からは操作者の操作対応の信号（回転数設定値）が出力
され、制御装置４に与えられる。

【００２２】一方、操舵輪８の回転数を回転数検出器７
が検出しており、回転数対応の検出信号を出力して制御
装置４に与える。操作部６からの信号と回転数検出器７
で検出された操舵輪８の回転数の検出信号とを受けた制
御装置４では、内部にて操作部６からの信号と操舵輪８
の回転数とを比較し、操作部６からの設定回転数をこの
比較結果対応に補正し、その補正済み回転数を得るに必
要なトルクを、車両の物理的諸特性に対応して設定した
所定の計算式に従って計算し、この計算によって求めら
れたトルク値に応じた電磁制御弁３の開閉信号を発生す
る。そして、この発生した開閉信号を電磁制御弁３に与
える。

【００２３】すると、この電磁制御弁３は開閉信号対応
に弁が開閉制御され、動力源５から供給する加圧流体を
調整する。すなわち、この電磁制御弁３の開閉によりパ
ルス的な液流が発生することになり、そのパルス数は開
閉信号対応のものになる。

【００２４】このようにして調整された動力源５から供
給される加圧液体は、液圧駆動モータ２に与えられ、そ
の流量対応（加圧流体のパルス数対応）に駆動されて駆
動輪１を回転駆動させる。

【００２５】このように、走行にあたって必要な駆動ト
ルク以上の過大なトルクを発生しないように、制御装置
４では操作部から与えられた指令値を、車両の実際の車
輪回転数と比較して現在の車輪回転数に見合う適正な指
令となるように当該指令値を補正するとともに、その補
正済み指令値対応の回転数を得るに必要なトルクを、車
両の物理的諸特性に対応して設定した所定の計算式に従
って計算し、この計算によって求められたトルク値に応
じた電磁制御弁３の開閉信号を発生し、この開閉信号で
電磁制御弁を開閉させて動力源からの供給加圧液体を調
整しながら液圧駆動モータに供給してこの液圧駆動モー
タを駆動させるようにするものであるため、必要な駆動
トルク以上の過大なトルクが発生することなく駆動輪を
回転させることができるようになる。そのため、操作部
から大き過ぎる指令を与えた場合においても適正に調整
された操作量（指令値）を発生させることができるよう
になって駆動輪の空転などを防止でき、円滑な走行状態
を確保できるようになる液圧モータ駆動車両の走行装置
を提供できる。

【００２６】以上の第１の実施形態は、車両の非駆動輪
の回転数をフィードバックさせて指令値を当該回転数対
応の適正値になるように制御装置で補正し、車両の走行
に必要な最適な駆動トルクを発生することができる開開
信号を発生させて電磁制御弁へ出力するようにしたもの
であるが、実際に車両に与えている駆動トルクもフィー
ドバックさせてトルク制御に反映させるようにすれば、
より円滑で緻密な走行制御が可能になる。その例を次に
第２の実施形態として説明する。

【００２７】（第２の実施形態）第２の実施形態を説明
する。図３は本発明による液圧モータ駆動車両用走行装
置の構成図であり、図４は本発明による液圧モータ駆動
車両用走行装置のシステム構成を示すブロック図であ
る。図において、ａは車両、１は駆動輪、２は液圧駆動
モータ、３は電磁制御弁、４は制御装置、５は動力源、
６は操作部、７は回転数検出器、８は操舵輪、９はトル
ク検出器である。

【００２８】これらのうち、図１および図２に示したも
のと同一符号を付し、同一名称を付与したものは、基本
的には同一物を指しているが、第２の実施形態では更に
トルク検出器９を設け、その検出出力をフィードバック
させるようにしており、従って、制御装置４での機能が
その分、異なる点が第１の実施形態との大きな相違点で
ある。

【００２９】すなわち、第２の実施形態においても、第
１の実施形態の構成と基本的には変わらないものの、第
２の実施形態においては駆動輪１に作用している駆動ト
ルクを検出するためのトルク検出器９を新たに設け、こ
のトルク検出器９で検出したトルク値を制御装置４にフ
ィードバックさせる。そのため、制御装置４では操作部
６の指令信号と回転数検出器７の検出した回転数対応の
検出信号とを受けて両者を比較し、その差対応に操作部
６からの指令信号により定まる回転数設定値を補正し
て、その補正済みの回転数設定値相当の回転数を得るに
必要なトルクを、車両の物理的諸特性に対応して予め設
定した所定の計算式に従って計算し、この計算によって
求められたトルク値（指令トルク値）とトルク検出器９
の検出したトルク値（検出トルク値）とを比較してその
差対応の補正を行い、その補正済み指令トルク値に応じ
た電磁制御弁３の開閉信号を発生して電磁制御弁３に与
える構成となっている。

【００３０】このような構成の本装置は、操作者が操作
部６を操作することにより、操作部６からは操作者の操
作対応の信号（回転数設定値）が出力され、制御装置４
に与えられる。

【００３１】一方、操舵輪８の回転数を回転数検出器７
が検出しており、回転数対応の検出信号を出力して制御
装置４に与える。また、駆動輪１のトルクをトルク検出
器９が検出し、その検出トルク値を制御装置４に与え
る。

【００３２】操作部６からの信号と回転数検出器７で検
出された操舵輪８の回転数の検出信号とを受けた制御装
置４では、内部にて操作部６からの信号と操舵輪８の回
転数とを比較し、操作部６からの設定回転数（指令値）
をこの比較結果対応に補正し（補正済み指令値）、この
補正済み回転数（補正済み指令値）を得るに必要なトル
クを、車両の物理的諸特性に対応して設定した所定の計
算式に従って計算する。そして、制御装置４はこの計算
によって求められたトルク値（指令トルク値）をトルク
検出器９の検出した駆動トルク値（検出トルク値）と比
較してその差対応の補正を行い、得られたその補正済み
指令トルク値に応じた電磁制御弁３の開閉信号を発生す
る。そして、この発生した開閉信号を電磁制御弁３に与
える。

【００３３】すると、この電磁制御弁３は開閉信号対応
に弁が開閉制御され、動力源５から供給する加圧流体を
調整する。すなわち、この電磁制御弁３の開閉によりパ
ルス的な液流が発生することになり、そのパルス数は開
閉信号対応のものになる。

【００３４】このようにして調整された動力源５から供
給される加圧液体は、液圧駆動モータ２に与えられ、そ
の流量対応（加圧流体のパルス数）に駆動されて駆動輪
１を回転駆動させる。

【００３５】以上、第２の実施形態における液圧モータ
駆動車両の走行装置は、検出器にて検出された操舵輪８
（非駆動輪）の回転数と、駆動輪の駆動トルクとを制御
装置４に入力し、この制御装置４にて操作部６からの信
号（指令値；設定回転数）と操舵輪８の回転数とを比較
して補正し、補正して得られた設定回転数に応じたトル
クを計算し、そして、その計算結果と駆動輪に加わる実
際の駆動トルク値とを比較し、差に応じた補正を加えて
そのトルクに応じた電磁制御弁３の開閉信号を電磁制御
弁３に出力し、この開閉信号対応に電磁制御弁３を開閉
するようにし、電磁制御弁３のこの開閉により動力源５
から供給される加圧された液体の流量を調整して、この
調整された液体を液圧駆動モータ２に供給することによ
り、液圧駆動モータ２を駆動するようにしたものであ
る。

【００３６】そして、このように指令値に対して、車両
の走行状態を反映する操舵輪の回転数と、回転駆動され
る駆動輪の実際のトルク値をフィードバックさせて走行
と駆動の状況対応に、必要トルク値を得るに必要な補正
を行い、その補正済みの必要トルク値を得るに必要な加
圧流体のパルスを得るべく、電磁制御弁の開閉信号を発
生させて電磁制御弁を開閉制御し、液圧駆動モータ２に
与える加圧流体を制御して走行車両の駆動モータである
加圧駆動モータを駆動させるようにしたから、車両の駆
動に必要な駆動トルク以上の過大なトルクが発生するこ
となく、駆動輪１を回転させることができる。

【００３７】そして、このように、過大な指令値を与え
た場合でも、駆動に必要な最適なトルク値の駆動トルク
が発生できるため、走行車両はその駆動輪１がスリップ
することなく、円滑に走行されることになる。なお本発
明は上述した例に限定されるものでなく、その要旨を変
更しない範囲内で適宜変形して実施可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、過大な指令値を与えた場合でも、駆動に必要な最適
なトルク値の駆動トルクが発生でき、走行車両はその駆
動輪がスリップすることなく、円滑に走行されることに
なるなどの特徴を有する液圧モータ駆動車両の走行装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための図であって、本発明の
第１の実施形態における液圧モータ駆動車両の走行装置
の構成例を示す図。

【図２】本発明を説明するための図であって、本発明の
第１の実施形態における液圧モータ駆動車両の走行装置
のシステム図。

【図３】本発明を説明するための図であって、本発明の
第２の実施形態における液圧モータ駆動車両の走行装置
の構成例を示す図。

【図４】本発明を説明するための図であって、本発明の
第２の実施形態における液圧モータ駆動車両の走行装置
のシステム図。

【図５】従来技術を説明するための液圧モータ駆動車両
構成図である。

【符号の説明】

ａ…車両 １…駆動輪 ２…液圧駆動モータ ３…電磁制御弁 ４…制御装置 ５…動力源 ６…操作部 ７…回転数検出器 ８…操舵輪 ９…トルク検出器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動力が伝達されて回転する駆動輪と、動力
   が伝達されない非駆動輪とを有する車両において、 流体を加圧して出力する流体加圧手段と、 この加圧して出力された加圧流体を受けて駆動し、車両
   の前記駆動輪を回転駆動させる液圧駆動モータと、 前記非駆動輪の回転数を検出する回転数検出手段と、 走行にあたっての操作指令を与える操作手段と、 この操作手段からの操作指令と、前記回転数検出手段の
   検出回転数とに基づき適正トルク値を求め、このトルク
   値対応の開閉信号を発生する制御手段と、 前記開閉信号対応に開閉動作して前記加圧流体の前記液
   圧駆動モータへの供給を制御する制御弁と、を具備して
   なる液圧モータ駆動車両の走行装置。
2. 【請求項２】動力が伝達されて回転する駆動輪と、動力
   が伝達されない非駆動輪とを有する車両において、 流体を加圧して出力する流体加圧手段と、 この加圧して出力された加圧流体を受けて駆動し、車両
   の前記駆動輪を回転駆動させる液圧駆動モータと、 前記非駆動輪の回転数を検出する回転数検出手段と、 前記駆動輪の駆動トルクを検出するトルク検出手段と、 走行にあたっての操作指令を与える操作手段と、この操
   作手段からの操作指令と、前記回転数検出手段の検出回
   転数とに基づき適正トルク値を求め、このトルク値を前
   記トルク検出手段の検出トルク値に基づき適正値に補正
   すると共に、この補正されたトルク値対応の開閉信号を
   発生する制御手段と、 前記開閉信号対応に開閉動作して前記加圧流体の前記液
   圧駆動モータへの供給を制御する制御弁と、を具備して
   なる液圧モータ駆動車両の走行装置。
3. 【請求項３】動力が伝達されて回転する駆動輪と、動力
   が伝達されない非駆動輪とを有する車両において、 流体を加圧して出力する流体加圧手段と、 この加圧して出力された加圧流体を受けて駆動し、車両
   の前記駆動輪を回転駆動させる液圧駆動モータと、 前記非駆動輪の回転数を検出する回転数検出手段と、 走行にあたっての操作指令を与える操作手段と、 この操作手段からの操作指令に基づく対応の回転数指令
   値を、前記回転数検出手段の検出回転数に基づき適正値
   に補正すると共に、これにより得られた補正済みの回転
   数指令値からその回転数を得るに必要なトルク値を求
   め、このトルク値対応の開閉信号を発生する制御手段
   と、 前記開閉信号対応に開閉動作して前記加圧流体の前記液
   圧駆動モータへの供給を制御する制御弁と、を具備して
   なる液圧モータ駆動車両の走行装置。
4. 【請求項４】動力が伝達されて回転する駆動輪と、動力
   が伝達されない非駆動輪とを有する車両において、 流体を加圧して出力する流体加圧手段と、 この加圧して出力された加圧流体を受けて駆動し、車両
   の前記駆動輪を回転駆動させる液圧駆動モータと、 前記非駆動輪の回転数を検出する回転数検出手段と、 前記駆動輪の駆動トルクを検出するトルク検出手段と、 走行にあたっての操作指令を与える操作手段と、 この操作手段からの操作指令に基づく対応の回転数指令
   値を、前記回転数検出手段の検出回転数に基づき適正値
   に補正すると共に、これにより得られた補正済みの回転
   数指令値からその回転数を得るに必要なトルク値を求
   め、このトルク値を前記トルク検出手段の検出トルク値
   に基づき適正値に補正してトルク指令値を得、このトル
   ク指令値対応の開閉信号を発生する制御手段と、 前記開閉信号対応に開閉動作して前記加圧流体の前記液
   圧駆動モータへの供給を制御する制御弁と、を具備して
   なる液圧モータ駆動車両の走行装置。