JPS6351535A

JPS6351535A - 走行制御装置

Info

Publication number: JPS6351535A
Application number: JP19560586A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Ichiyama; 一山　修一
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1986-08-22
Publication date: 1988-03-04
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0654024B2

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〕この発明は、油圧で駆動される建設機械の走行制御装置
に係り、特に二つの油圧モータによって走行駆動される
建設機械の走行制御装置に関する。

〔従来の技術〕

クローラ式の油圧駆動の建設機械にあっては、−ＦＩＱ
的に左右のトラックシューを別々の油圧モータで駆動し
、これらの油圧モータに送る圧油の吐出流量もしくは吐
出流量と吐出方向を制御して車輌の向きを変えるように
なっている。

この従来の走行制御装置に係る油圧回路を第８図に示す
。

第８図において、この油圧回路は、−例（進行方向左側
）のトラックシューを駆動する油圧モータ１と、他側（
進行方向右側）のトラックシューを駆動する油圧モータ
２と、それぞれの油圧モータ１，２の圧油の吐出流量と
吐出方向を制御する方向切換弁３および４と、方向切換
弁３．４のパイロット圧を制御する減圧弁７．８および
９．１０と、減圧弁７．８および９．ＩＯをそれぞれ操
作する操作レバー５．６とから主に構成され、それぞれ
の油圧モータ１．２には、別々の油圧源１１゜１２が配
され、また減圧弁７．８および９．１０には制御用の油
圧源１３が配されていた。このように従来では操作レバ
ー５により左側の油圧モータ１を駆動する操作系と、操
作レバー６により右側の油圧モータ２を駆動する操作系
とは、それぞれ独立して設けられ、第９図の運転席１４
の平面図に示すように、運転席１４の前方（図において
は上方）に前記操作レバー５，６が揺動自在に立設され
ていた。そして、運転者は、操作レバー５を左手で、操
作レバー６を右手でそれぞれ独立して前後（図示矢印Ｆ
、　　Ｂ方向）に揺動操作するようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記のように、両手でそれぞれ繰作レバー５．
５を操作すると、他のアクチュエータ例えば油圧ショベ
ルのフロント、ブルドーザのブレード等を操作するとき
に操作しに＜＜、操作に支障をきたす場合もあった。ま
た、前後進のときは、操作レバーの操作方向と走行方向
が一敗するので、人間工学的にも操作性は良いが、走行
方向をかえるときには、一方の操作レバー、例えば左側
の操作レバー５を前進方向（矢印Ｆ方向）に、他の操作
レバー、この場合は右側の操作レバー６を中立位置もし
くは操作レバー５の繰作量より少なく操作しなければな
らない。この操作は、操作方向と走行方向が一致しない
ので、人間工学的にも不自然な操作となり、改良が望ま
れていた。

この発明は、上記従来技術の実情に迄みてなされたもの
で、その目的は操作性に優れ、人間工学的にも問題のな
い建設機械の走行制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

従来技術が抱える問題点を解決し、上記目的を達成する
ため、この発明は、左右の走行装置をそれぞれ駆動する
二つの油圧モータと、操作手段の操作に応じて油圧モー
フの圧油の吐出？ｊＬｌと吐出方向を制御する制御手段
とを備えた走行制御装置において、上記操作手段が、一
方向に揺動自在であって、かつ軸まわりに回転自在な一
本の操作レバーと、前後進運動に変換される操作レバー
の揺動方向と揺動角を検出する検出手段と、旋回運動に
変換される操作レバーの回転方向と回転角を検出する検
出手段と、雨検出手段からの信号の処理をおこない、上
記制御手段に操作レバーの操作に応じた制御信号を送出
する信号処理手段とを備えた構成にしである。

〔作用〕

上記手段によれば、１桑作レバーを例えば前後方向に揺
動可能に設定しておき、中立位置から傾けた方向と油圧
モータの圧油の吐出方向を、また１、傾けた角度と油圧
モータの圧油の吐出流量をそれぞれ相関させ、二つの油
圧モーフの圧油の吐出方向と吐出流量が等しい状態で油
圧モータを駆動する。これにより、前進後退が一本の操
作レバーを通じておこなうことができる。また、操作レ
バーの中立位置から回転した方向と回転角を、一方の油
圧モータの圧油の吐出方向と吐出流量に相関させておく
、これにより、例えば操作レバーを右回転させると左側
の走行装置を駆動する油圧モータのみ前進方向に回転し
て、右旋回することができる。したがって、操作レバー
の前後操作と回転Ｊｉ作を同時におこなえば、そのおの
おのの操作量に応じた前進・後退速度や、旋回半径等を
任意に選定でき、−木の操作レバーで従来と同様の操縦
性を得ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第７図は、この発明の実施例に係る走行制
御装置を説明するためのもので、第１図は走行制御装置
の概略構成を示す説明図、第２図は操作方向を示す運転
席部の平面図、第３図は建設機械の走行方向を示す説明
図、第４図ないし第７図は操作レバーの検出角度に対応
する電圧値とその電圧値に対応する電流値の関係を示す
説明図である。以下、従来と同一もしくは同一とみなせ
る構成要素には同一の符号を付し、前記従来例と重複す
る各部の説明は適宜割愛する。

まず、第１図において、１桑作レバー２０は、先端に操
作ノブ２１が設けられているとともに、基端側に円板状
の回転部２２が形成され、この回転部２２は支持部材２
３に回転自在に支持されている。さらに、この支持部材
２３は運転席１４の床２４部分から立設されたベース２
５にピン２６を介して揺動自在に取り付けられている。

これにより、操作レバー２０は、支持部材２３に対して
回転は自由であるが、ピン２６に対して揺動する場合は
支持部材２３と一体となる。もちろん、実際はこれらの
回転動作や揺動動作を完全に自由にすると、一方を操作
したときに他方が動く可能性があるので、それぞれ二つ
のスプリングを対向させて、スプリングリターンで中立
位置を出しておくほうが、操作上都合がよい。

支持部材２３内の操作レバー２０の基端例の回転部２２
に対向する部分には、支持部材２３の回転角検出手段と
しての例えばポテンシオメータ２７などの変位計が配設
され、カップリング２８を介して上記支持部材２３とポ
テンシオメータ２７の回転角検出部が同軸上で連結され
ている。また、前記ピン２６の回転軸の延長上にも揺動
角検出手段としての例えばポテンシオメータ２９が配設
され、その回転角検出部が、上記ポテンシオメータ２７
と同様にカップリング３０を介して同軸上で連結されて
いる。

上記ポテンシオメータ２７．２８から検出された検出信
号は、信号処理装置３１に送られ、この信号処理装置で
所定の変換がおこなわれ、第５図に示した油圧モータ１
，２の圧油の吐出流量と吐出方向を制御する方向切換弁
３，４のパイロット圧を制御する電磁比例弁３２，３３
．３４．３５に制御信号を送出する。信号処理装置３１
はマイクロプロセッサを用いることもできるし、単なる
電気回路で構成することもできる。そして、上記の操作
レバー２０、ポテンシオメータ２７．２９および信号処
理装置３１とで操作手段を構成している。その他、油圧
モータ１，２、方向切換弁３゜４および油圧源１１，１
２．１３を含む油圧回路等は従来例と同様である。

次に、上記のように構成された走行制御装置の動作につ
いて説明する。

電磁比例弁３２，３３，３４．３５は、そこを通過する
電流値Ｑに比例したパイロット圧力を発生するものであ
り、それぞれ第８図の減圧弁７゜８．９．１０に対応す
るものとする。

そして、第３図に示すように建設機械の走行パターンを
、（１）前進（矢印Ｈ方向）、（ＩＩ）後退（矢印■方
向）、（Ｉ［Ｉ）右折前進（矢印Ｊ方向）、（ＩＶ）右
折後退（矢印に方向）（■）左折前進（矢印り方向）（
■）左折後退（矢印Ｍ方向）（■）右旋回（矢印Ｎ方向
）（■）左旋回（矢印Ｐ方向）の８通りに大別し、その
代表例の操作レバー２０の操作と信号処理状態、および
走行状態の相関関係について説明する。このとき、ポテ
ンシオメータ２７．２８は、回転中心もしくはｔ５３　
’ＰＪＪ中心が中間値となる例えば第４図（ａ）の操作
量と電圧の関係に示すような発生電圧とする。

（１）前進この場合、操作レバー２０を前方、すなわち第１図およ
び第２図矢印Ｆ方向へ押して同方向へ動かす。このとき
、ポテンシオメータ２９により揺動角度θに応じて検出
された電圧Ｖは、第４図（ａ）に図示したように中間値
Ｖｍから最大値■ｗａｘまで比例して出力する。これに
対し、信号処理装置３１で信号処理をして、第４図（ａ
）に示すような電圧■に比例する第４図（ｂ）に示す電
流Ｑ３□、Ｑ３４をそれぞれ電磁比例弁３２．３４に送
出し、この電流値に比例したパイロット圧力を発生させ
る。

これにより第８図の方向切換弁３，４が所定量だけ作動
され、油圧モータ１，２がそれぞれ前進方向へ回転して
、建設機械は第３図矢印Ｈ方向、すなわち前方へ直進す
る。

（Ｉ［）後退この場合、操作レバー２０を後方、すなわち、第１図お
よび第２図矢印Ｂ方向へ引いて同方向へ動かす。このと
き、ポテンシオメータ２９により揺動角度θに応じて検
出された電圧■は、第５図（ａ）に図示したように中間
値Ｖｍから最小値Ｖｍｉｕまで比例して出力する。これ
に対し、信号処理装置３１で信号処理をして、第５図（
ｂ）に示すような電圧■に比例する第５図（ｂ）に示す
電流Ｑ。、Ｑ、５をそれぞれ電流比例弁３３．３５に送
出し、この電流値に比例したパイロット圧力を発生させ
る。

これにより、第８図の方向切換弁３，４が上記（１）と
は逆方向へ所定量だけ作動され、油圧モータ１，２がそ
れぞれ後退方向に回転して、建設機械は第３図矢印１方
向、すなわち後方へ直進する。

（ＩＩＩ）右折前進この場合、操作レバー２０を前方（矢印Ｆ方向）に、か
つ操作ノブ２１を右方向（第１，２図矢印Ｒ方向）に回
転する。そして、ポテンシオメータ２７．２９がそれぞ
れ中間値Ｖｍ以上の値を示したときは、まず電磁比例弁
３２に対しては（１）で説明したようにその電圧値に比
例した第６図（ｂ）に示すような電流値Ｑ、２を送出し
て、（Ｉ）と同じ動作を油圧モータ１にさせる。一方、
電磁比例弁３４に対しては、そのときの矢印Ｆ方向の操
作レバー２０の湿作量（１８動角）θ。に対応するポテ
ンシオメータ２９からの検出電圧Ｖ０に相当する電流値
Ｑ０を越えない範囲で、第６図（Ｃ）に示すような電流
値Ｑ３４が送出され、この電流値Ｑ、４に比例したパイ
ロット圧力を発生させる。これにより、油圧モータ２の
圧油の吐出流星は、油圧モータｌの吐出流量よりも少な
くなり、その差により建設機１戎は矢印Ｊ方向に右折し
ながら前進する。

（ＩＶ）右折後退この場合、操作レバー２０を後方（矢印Ｂ方向）にかつ
操作ノブ２１を右方向（第１．　２図矢印Ｒ方向）に回
転する。そして、ポテンシオメータ２７．２９がそれぞ
れ中間値Ｖｍ以下の値を示したときは、電磁比例弁３３
に対しては（ＩＩ）で説明したようにその電圧値に比例
した第７図（ｂ）に示すような電流値Ｑ３３を送出して
上記（ｎ）と同じ動作を油圧モータ１にさせる。一方、
電磁比例弁３５に対しては、そのときの矢印Ｂ方向の繰
作レバー２０の操作量（揺動角）θ１に対応するポテン
シオメータ２９からの検出電圧■１に相当する電流値Ｑ
１を越えない範囲で、第７図（Ｃ）に示すような電流値
Ｑｚｓが送出され、この電流値Ｑ１．に比例したパイロ
ット圧力を発生させる。これにより、油圧モータ２の圧
油の吐出流星は、油圧モータ１の吐出流量よりも少なく
なり、その差により建設機械は矢印に方向に右折しなが
ら後退する。

その他、（Ｖ）ないしく〜１）に示したパターンも同様
の信号処理により実現できる。これらの走行パターンの
１桑作および作動する弁についての従来例との比例を次
表に示す。

表　弁制御と走行パターン以上のように、上記実施例によれば、操作レバー２０の
揺動角と揺動方向、操作レバー２０の先端部の１桑作ノ
ブ２１　（操作レバー２０と一体）の回転角と回転方向
を、信号処理装置３１を介して電磁比例弁３４の作動に
変換し、この電磁比例弁３２により油圧モータ１，２の
圧油の吐出流量と吐出方向を制御することができる。す
なわち、−本の操作レバー２０で、前後方向には、その
操作レバー２０を進む方向に傾け、左右方向には操作レ
バー２０を曲る方向へ回転させるだけで建設機械の走行
制御が可能になり、該操作レバー２０の揺動操作と曲転
操作を組み合せることにより多様な走行が可能である。

なお、上記実施例にあっては、油圧モータｌ。

２の制御に電磁比例弁３２を用いであるが、その他に、
例えば０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁を用いても同様の動作が可能
である。また、上記の説明は全て第８図に示すような開
回路で説明したが、走行が閉回路駆動の場合には同図の
方向切換弁３．４が閉回路ポンプのレギュレータにかわ
るだけで、同様にして制御することができる。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、揺動角と回転角を検
出して左右二つの油圧モータの圧油の吐出流量と吐出方
向を一本の操作レバーの操作により制御できるようにし
たこの発明によれば、操作レバーの操作方向と建設機械
の走行方向とが一致し、また操作量と走行速度が相関す
るので、人間工学的にも無理がなく、片手で操作が可能
な操作性に優れた走行制御装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の詳細な説明するための
もので、第１図は走行制御装置の概略構成を示す説明図
、第２図は操作方向を示す運転席部の平面図、第３図は
建設機械の走行方向を示す説明図、第４図、第５図、第
６図、第７図はそれぞれ操作レバーの検出角度に対応す
る電圧値とその電圧値に対応する電流値の関係を示す説
明図、第８図および第９図は従来例を説明するだめのも
ので、第８図は従来の走行制御装置に係る油圧回路図、
第９図は操作方向を示す運転席部の平面図である。１．２・・・・・・油圧モータ、３．４・・・・・・方
向切換弁、２０・・・・・・操作レバー、２１・・・・
・・操作ノブ、２２・・・・・・回転部、２３・・・・
・・支持部材、２５・・・・・・ベース、２６・・・・
・・ピン、２７．２９・・・・・・ポテンシオメータ、
３１・・・・・・信号処理装置、３２，３３．３４．３
５・・・・・・電磁比例弁。ｒ　　　第１図第２図第３区第４図（０）　　　　　　　（ｂ）角度θ　　　　　　９流Ｑ第５図（０）　　　　　　　（ｂ）礼５θ　　　　　掌ジ＾Ｑ第９図

Claims

【特許請求の範囲】

左右の走行装置をそれぞれ駆動する二つの油圧モータと
、操作手段の操作に応じて油圧モータの圧油の吐出流量
と吐出方向を制御する制御手段とを備えた走行制御装置
において、上記操作手段が、一方向に揺動自在であって
、かつ軸まわりに回転自在な一本の操作レバーと、前後
進連動に変換される操作レバーの揺動方向および揺動角
を検出する検出手段と、旋回運動に変換される操作レバ
ーの回転方向および回転角を検出する検出手段と、両検
出手段からの信号の処理をおこない、上記制御手段に操
作レバーの操作に応じた制御信号を送出する信号処理手
段とを備えていることを特徴とする走行制御装置。