JPS63279975A - スキッドステア車両の旋回速度規制装置 - 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） この発明はスキッドステア車両における旋回速度規制装
置に関するものである。

（従来技術） スキッドステア車両は左右の操作レバーの操作により左
右の駆動輪が独立に前進最高回転から中立（停止）を経
て後進最高回転まで制御できる。

その構造から前側又は復側に走行中に急旋回をすること
が可能であり、その場合車両に急激なるショックを受け
るとともに転倒する危険も含んでいた。そして、これを
防止するために、例えば本願出願人による実開昭６０−
１３１４６６号公報に示す技術がある。即ち、左右の操
作レバー間に適宜の遊びを持たせてステアリングバーを
連結し操作レバーのレバー角の差（レバー相対角）をそ
の遊び範囲内に規制するものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、その許容されるレバー相対角は一義的に決め
られてしまうために、その場旋回や低速時の旋回の際に
機動性が低下するいう課題が残されている。

この発明の目的は上記問題点を解消し、その場旋回や低
速時の旋回の際にも機動性が低下することなく最適な旋
回規制を行なうことができるスキッドステア車両の旋回
速度規制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） この発明は上記目的を達成すべく、右側操作手段の操作
口を検出する右側操作量検出手段と、右側駆動輪を駆動
させる石側駆動手段と、左側操作手段の操作量を検出す
る左側操作量検出手段と、左側駆動輪を駆動させる左側
駆動手段とを備え、前記右側及び左側操作量検出手段に
よる右側及び左側操作手段の操作量に基づき前記右側及
び左側駆動手段を制御するようにしたスキッドステア車
両において、 車速を検出する車速検出手段と、車速に対応して許容で
きる前記右側及び左側駆動輪の駆動間の差データを記憶
した記憶手段と、前記車速検出手段による車速から前記
記憶手段のその時の許容できる両駆動輪の駆動口の差デ
ータに基づいてその許容範囲内となるように前記右側及
び左側駆動手段を規制制御する駆動規制制御手段とを備
えたスキッドステア車両の旋回速度規制装置をその要旨
とするものである。

（作用） 上記構成により、駆動規制制御手段は車速検出手段によ
る車速から記憶手段のその時の許容できる両駆動輪の駆
動間の差データに基づいてその許容範囲内となるように
前記右側及び左側駆動手段を規制制御する。その結果、
車速に応じた旋回速度規制が行なわれる。

（実施例〉 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第１図はタイヤ式スキッドステア車両の駆動系の概略図
を示し、左側及び右側の駆動輪１，２を駆動させる各左
側及び右側駆動手段は、原動機としてのエンジン３にて
駆動される左側及び右側可変各回ポンプ４．５と、各駆
動輪１．２に駆動連結された左側及び右側液圧モータ６
．７とからなり、液圧モータ６．７は可変容量ポンプ４
．５の駆動によって供給される作動油にて回転し、その
回転力をスプロケット８ａ及びチェーン８ｂを介して前
記駆動輪１，２に伝達する。この可変容量ポンプ４，５
は本実施例では斜板式液圧ポンプを採用し、同ポンプ４
，５にそれぞれ設けた斜板アクチュエータ９，１０を作
動させその斜板の角度を変更させることにより左側及び
右側液圧モータ６．７の正逆及び回転速度が制御される
。

尚、原動機は本実施例ではエンジン３であるが、それに
限定されることなく、内燃機関、外燃機関。

電動機等の、要は駆動手段を駆動できるものであれば何
でもよい。又、可変容量ポンプ４，５には斜軸式のもの
を使用してもよい。

この斜板アクチュエータ９，１０は本実施例では第２図
に示すように左側及び右側油圧シリンダ１１．１２にて
具体化されている。即ち、斜板の角度を変更するための
各油圧シリンダ１１．１２への作動油の配管中において
、２つのポペット弁１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂが
それぞＩｔ　配ｆｆ１Ｕされている。又、先端がそれぞ
れ左側及び右側可変容量ポンプ４，５の斜板に駆動連結
され・たピストンロッド１１ａ、１２ａにはその位置を
検出するための左側及び右側ロンド位置検出装置１５ａ
。

１５ｂが配置されている。

そして、ポペット弁１３ａ、１３ｂ、１４ａ。

１４ｂがそれぞれ後記する駆動規制制御・手段としての
マイクロコンピュータ１６からの斜板角信号Ｅ１．Ｅ２
を入力すると、その信号に基づいて同ポペット弁１３ａ
、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ（７）開ｍを断続的に行ない
単位時間における弁の開状態の割り合いを変化させる、
いわゆるデューティー制御が行なわれる。このデユーテ
ィ−制御によりタンクＴからポンプＰによって吸い上げ
られアキュムレータＡに蓄えられた作動油の油圧シリン
ダ１１．１２への送油がイリ御されビス１−ンロツド１
１ａ、１２ａが所定の移動速度で所定の位置まで移動さ
れる。

即ち、一方のポペット弁１３ａ、１４ａを閉じ他方のポ
ペット弁１３ｂ、１４ｂを断続的に所定の速度で開閉駆
動させると油圧シリンダのロッド室内１１ｂ、１２ｂに
作動油が供給され、ピストンロッド１１ａ、１２ａが第
２図中右側に所定の速度で移動される。又、逆に一方の
ポペット弁゛１３ｂ、１４ｂを閉じた状態で他方のポペ
ツ１〜弁１３ａ、１４ａを断続的に所定の速度で開閉駆
動させると作動油が油圧シリンダのロッド室内１１ｂ、
１２ｂ及びボトム室内１１Ｇ、１２Ｃに供給されその両
室のビス１〜ンロツド１１ａ。

１２ａへの押圧面積比が異なることによりピストンロッ
ド１１ａ、１２ａが第２図中左側に移動しその時のポペ
ット弁１３ａ、１４ａの開閉動作に伴う作動油の流量の
調整により所定の速度でビストンロッド１１ａ、１２ａ
が移動されることとなる。この時、その位置を検出する
ロッド位置検出装置１５ａ、１５ｂの検出信号Ｃ１，Ｃ
２はマイクロコンピュータ−６にフィードバックされ所
定の位置に停止されるようになっている。

又、第１図に示すように、運転席に設けられる左側及び
右側操作手段としての左側及び右側操作レバー１７．１
８には左側及び右側操作間検出手段としてのポテンショ
メータよりなる左側及び右側操作量検出装置１９．２０
がそれぞれ設けられ、各操作レバー１７．１８の操作量
に比例した値の操作量信号ＳＧ１．ＳＧ２を出力するよ
うになっている。尚、操作ｍ検出装置１９．２０は本実
施例ではポテンショメータを使用したが、ポテンショメ
ータに限定されるものではなく例えばインダクタンス型
変位討、又は、可変音母型変位計等であってもよい。

ざらに、前記エンジン３の出力軸には車速検出手段とし
てのエンジン回転数センサ２１が配置され、同センサ２
１にてエンジン回転数が検出され同センサ２１からエン
ジン回転数検出信号Ｓｅが出力される。

次に、この旋回速度規制装置の電気的構成を第３図に基
づいて説明すると、中央処理装置（以下、ＣＰＵという
）２２には記憶手段としての読み出し専用メモリ（以下
、ＲＯＭという）２３が接続され、ＣＰＵ２２はＲＯＭ
２３に記憶された制御プログラムに従って各種の処理を
実行するようになっている。又、ＣＰＵ２２には読み出
し及び書き替え可能なメモリ（以下、ＲＡＭという）２
４が接続され、同ＲＡＭ２４にＣＰＵ２２の各種演算結
果が一時記憶されるようになっている。

さらに、ＣＰＵ２２には入力回路２５を介して左側操作
星検出装置１９、右側操作量検出装置２０、左側ロッド
位置検出装置１５ａ、右側ロッド位置検出信号１５ｂ及
びエンジン回転数センサ２１が接続され、ＣＰＵ２２は
各装置から操作量信号ＳＧ１．ＳＧ２．ロッド位置検出
信号Ｃ１゜Ｃ２及びエンジン回転数検出信号Ｓｅをそれ
ぞれ入力するようになっている。

そして、ＣＰＵ２２は操作量信号ＳＧＩ。

ＳＧ２により左右の操作レバー１７．１８の操作量（レ
バー角）を検知する。即ち、操作レバー１７．１８を前
方に倒したときと手前に引いたときとでプラス・マイナ
スの異なるレバー角０Ｒ１ｅｔ　　＜θＲは右レバー角
、ｅ［は左レバー角）を検知する。さらに、ＣＰｕ２２
はロッド位置検出信＠Ｃ１，Ｃ２により油圧シリンダ１
１．’ｉ２のロッド位置を検知し、又、エンジン回転数
検出信号Ｓｅによりエンジン３の回転数を検知する。

又、ＣＰＵ２２には駆動回路２６を介して各ポペット弁
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂが接続され、ＣＰＵ２
２は各ポペット弁１３ａ、　１３ｂ。

１４ａ、１４ｂに対しデユーティ−制御を行なうべく斜
板角信号Ｅ１．．Ｅ２を出力するようになっている。

又、前記ＲＯＭ２３には第４図くａ）〜くｃ）に示す車
速Ｖに対する斜板式の可変容量ポンプ４゜５の許容斜板
相対角（左右の可変容量ポンプ４゜５の斜板に対する許
容できる両者の差）αＯが予め記憶されている。即ち、
同図（ａ）は車速■に対し許容斜板相対角αＯが直線的
に反比例するものであり、同図（ｂ）は一定車速ｖ１ま
では許容斜板相対角αＯが一定で、一定車速ｖ１以上で
は直線的に反比例するものであり、同図（Ｃ）は一定車
速ｖ２までは許容斜板相対角αＯが一定で、一定車速Ｖ
２以上では曲線的に反比例するものである。そして、本
実施例では第４図（Ｃ）を使用しているが、同図（ａ）
あるいは同図（ｂ）を選択し使用することもできるよう
になっている。

そして、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２４．ＲＯＭ２３、入力回
路２５及び駆動回路２６からマイクロコンピュータ１６
が構成されている。

次に、このように構成した旋回速度規制装置の作用を第
５図（ａ）、（ｂ）に示すフローチャート図に基づいて
説明する。

ＣＰＵ２２は左右のレバー角ｅＲ，ｅＬを検出しくステ
ップ１）、そのレバー角ｅ　Ｒ，ｅ　Ｌに係数ａを乗算
することによりレバー角ｅ　Ｒ，ｅ　Ｌに対応した左右
の斜板角αＲ−２α［−を演算する（ステップ２）。次
に、ＣＰＵ２２はこのようにして求めた左右の斜板角α
Ｒ＝、α［−の差の絶対値を求めることにより斜板相対
角αＳを演算しくステップ３）、さらに、斜板角αＲ′
、αＬ−の和の１／２の値を求めることにより斜板角平
均値αＮを演算する（ステップ４）。

さらに、ＣＰＵ２２はその時のエンジン回転数Ｎに上述
したようにして求めた斜板角平均値αＮ及び係数Ｂを乗
算しその時の車速Ｖを求める（ステップ５）、ＣＰＵ２
２は第４図（Ｃ）のデータに基づいてこのようにして求
めた車速Ｖに対する許容斜板相対角α０を算出しくステ
ップ６）、この許容斜板相対角α０と前記斜板相対角α
Ｓとを比較する（ステップ７）。

その結果、ＣＰＵ２２は斜板相対角αＳが許容斜板相対
角α０より小さいときには（αｓくα０）、前記左右の
斜板角αＲ−１α［′をそのまま斜板角αＲ２α［（α
Ｒ＝αＲ−２α［＝αＥ″）としくステップ８）、左右
の斜板角信号を出力する（ステップ９）。

又、ＣＰＵ２２は前記ステップ７における比較の結果、
斜板相対角αＳが許容斜板相対角α０以−ｂ　＜αＳ≧
αＯ）でおれば、左右の斜板角αＲ−。

α［−を比較する（ステップ１０）。そして、その結果
、右の斜板角αＲ′が左の斜板角α［′より大ぎい場合
（αＲ′≧α［−）には、ＣＰＵ２２は左右の斜板角α
Ｒ１α［を次式にて演算する（ステップ１０）。

αＲ＝αＮ＋（αＯ／２）　　・・・（１）αＬ＝αＮ
−（αＯ／２）−・・・（２）その後、ＣＰＵ２２は同
左右の斜板角（αＲ１αＬ）信号を出力する（ステップ
９）。

又、ＣＰＵ２２は前記ステップ１０における比較の結果
、右の斜板角αＲ′が左の斜板角α［′より小さい場合
（αＲ’−＜α［′〉には左右の斜板角αＲ１α［を次
式にて演算する（ステップ１２）αＲ＝αＮ−（αＯ／
２）　　・・・（３）α［＝αＮ＋（αＯ／２）　　・
・・（４）その侵、ＣＰＵ２２は同左右の斜板角（αＲ
１αＬ）信号を出力する（ステップ９）。

従って、斜板相対角αＳが許容斜板相対角α０以上のと
きには、左右の斜板角αＲ１α［のうちの大きい方に斜
板角平均値αＮに許容斜板相対角αＯの１／２の値を加
算するとともに、小さい方に斜板角平均値αＮに許容斜
板相対角αＯの１／２の値を減算することにより左右の
斜板角とし左右の斜板角の差を許容斜板相対角αＯにな
るように制限している。即ち、上式（１）〜（４）にお
いて相対角１αＲ−α［！が（１）−（２＞によりαＯ
となり、又、（３）−（４）によりαＯとなり許容斜板
相対角（＝αＯ）の範囲内としている。

そして、ＣＰＵ２２は第５図（ｂ）に示す割込みルーチ
ンによるフィードバック制御により前記ステップ９にて
出力される左右の斜板角αＲ１α［が斜板目標値となる
ようにポペット弁１３ａ。

１３ｂ、１４ａ、１４ｂをデユーティ−制御する。

即ち、ＣＰＵ２２は左ロッド位置検出信号Ｃ１を入力し
その時のロッド位置く斜板角）を検出し（ステップ１３
）、左斜板目標値（左斜板角αＬ）と左ロッド位置との
差を演算するとともに（ステップ１４）、ポペット弁１
３ａ、１３ｂのデユーティ−比を演ｎする（ステップ１
５）。又、ＣＰＵ２２は右ロンド位置検出信号Ｃ２を入
力しその時のロッド位置く斜板角）を検出しくステップ
１６）、右斜板目標値（右斜板角αＲ）ともロッド位置
との差を演算するとともに（ステップ１７）、ポペット
弁１４ａ、１４ｂのデユーティ−比を演算する（ステッ
プ１８）。その後、ＣＰＪＪ２２は各ポペット弁１３ａ
、１３ｂ、１４ａ、１４ｂへの斜板角信号Ｅｌ、Ｅ２を
出力する。そして、このルーチンを繰り返すことにより
目標の斜板角に制御され左右の駆動輪１，２の駆ｆｆ１
ｔｌ皇が制御される。

このように本実施例においては、車速に応じた許容斜板
相対角αＯを予め設定しておぎ、左右の操作レバー１７
．１８のレバー角ｅＲ、ｅＬに対する斜板相対角（角度
の差）αｓを求めるとともに、エンジン回転数Ｎ及び斜
板角平均値αＮから車速■を求めその車速Ｖに対する許
容斜板相対角αＯを求め、その斜板相対角αＳが許容斜
板相対角α０以上のときには、斜板角平均値αＮに許容
斜板相対角αＯの１／２の値を加減算することにより左
右の斜板角の差を許容斜板相対角αＯ内としている。

よって、従来の機械式による旋回速度規制方法において
はその場旋回や低速時の旋回の際に機動制が悪かったが
、そのようなことがなく車速に応じて最適なる斜板角が
設定できその場旋回や低速時の旋回の際においても機動
性を確保しながら高速域での安全を確保し最適の旋回規
制を行なうことができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることなく、例え
ば第６図に示すように実施してもよい。

即ち、前記実施例と同様にステップ１〜６により許容斜
板相対角αＯを演算後、機械的な斜板相対角の限界値α
ｍａｘを演算する（ステップ７）。

これは第７図に示すように車速Ｖに対する機械的な斜板
相対角の限界値αｍａＸを示すラインＬ１が予め求めら
れており、ＣＰＵ２２は車速Ｖを求めることにより機械
的斜板相対角の限界値αｎ’＋ａｘを演算することがで
きるようになっている。この限界値αｍａｘも車速Ｖに
反比例したものとなっている。尚、第７図中、Ｌ２は前
記第４図（Ｃ）に示す許容斜板相対角αＯのデータを示
す。

そして、ＣＰｕ２２は左右の斜板角αＲ−２α［−を比
較しくステップ８）、その結果、右の斜板角αＲ′が左
の斜板角α［−より大きいときには前述したようにして
求めた機械的斜板相対角の限界値αｍａｘに基づいて次
式にて出力する左右の斜板角αＲ２α［を演算する（ス
テップ９）。

ｃｌ　＝ｃｌ　＋　（α０　／２）　・（αｓ　／αｍ
ａｘ　）・・・（５） ａＬ　　＝ａＮ　　−くａｏ　　／２）　　φ　（αｓ
　　／ａｍａｘ　　）・・・（６） その後、ＣＰＵ２２は同左右の斜板角信号を出力する（
ステップ１０）。

又、ＣＰＵ２２は前記ステップ８における比較の結果、
右の斜板角αＲ′が左の斜板角αＦ−より小さいときに
は前述したようにして求めた機械的斜板相対角の限界値
αｍａｘに基づいて次式にて出力する左右の斜板角αＲ
２α［を演算する（ステップ１１）。

αＲ＝ａＮ　−（ａｏ　／２）　拳（αｓ　／αｍａｘ
　）・・・（７） αＬ＝αＮ＋（αＯ／２）・（αＳ／αｌ１１ａｘ）・
・・（８） その後、ＣＰＵ２２は同左右の斜板角（αＲ９α［）信
号を出力する（ステップ１０）。

この実施例においては出力される左右の斜板角の差（相
対角）は上式（５）−（６）によりαＯ・αＳ／αｍａ
ｘとなるとともに上式（７）−（８）によりαＯ・αＳ
／αｍａｘとなり、許容範囲（αＯ・αＳ／αｍａｘ　
）内となる。

又、この実施例においてはリミッタ方式のように許容相
対角より大きい領域ではレバーを動かしても斜板角が変
化しない不具合がなく、レバー角全域で斜板を制御する
ことができる。

又、上記実施例ではエンジン回転数センサ２１にて車速
を求めたが、他にも左右の駆動輪１，２の回転数を検出
するセンサ等により車速を演算したり、レーザドツプラ
速度計等の速度計を用いて車速を検出するようにしても
よい。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明によれば、車速に応じた左
右の駆動輪の駆動りとするようにしたのでその場旋回や
低速での旋回時においても機動性゛　　　を損ねること
なく最適な旋回規制を行なうことができる優れた効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したスキッドステア車両の駆
動系の概略図、第２図は斜板アクチュエータの概略図、
第３図は旋回速度規制装置の電気的構成を示す電気ブロ
ック図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は車速に対する許容斜板
相対角を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）は旋回速度規制
装置の作用を説明するためのフローチャート図、第６図
は削剥の旋回速度規制装置の作用を説明するためのフロ
ーチャート図、第７図は車速に対する斜板相対角を示す
図である。 １は左側駆動輪、２は右側駆動輪、４は左側駆動手段を
構成する右側可変容量ポンプ、５は右側駆動手段を構成
する右側可変容量ポンプ、６は左側駆動手段を構成する
左側液圧モータ、７は右側駆動手段を構成する右側液圧
モータ、１６は駆動規制制御手段としてのマイクロコン
ピュータ、１７は左側操作手段としての左側操作レバー
、１８は右側操作手段としての右側操作レバー、１９は
左側操作口検出手段としての右側操作量検出装置、２０
は右側操作量検出手段としての右側操作量検出装置、２
１は車速検出手段としてのエンジン回転数センサ、２３
は記憶手段としてのＲＯＭである。 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）博宣図（ｂ） 車速（絶対値）Ｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、右側操作手段の操作量を検出する右側操作量検出手
   段と、 右側駆動輪を駆動させる右側駆動手段と、 左側操作手段の操作量を検出する左側操作量検出手段と
   、 左側駆動輪を駆動させる左側駆動手段と を備え、前記右側及び左側操作量検出手段による右側及
   び左側操作手段の操作量に基づき前記右側及び左側駆動
   手段を制御するようにしたスキッドステア車両において
   、 車速を検出する車速検出手段と、 車速に対応して許容できる前記右側及び左側駆動輪の駆
   動量の差データを記憶した記憶手段と、前記車速検出手
   段による車速から前記記憶手段のその時の許容できる両
   駆動輪の駆動量の差データに基づいてその許容範囲内と
   なるように前記右側及び左側駆動手段を規制制御する駆
   動規制制御手段と を備えてなるスキッドステア車両の旋回速度規制装置。