JP2946778B2 - Travel control device for hydraulically driven vehicle - Google Patents
Travel control device for hydraulically driven vehicleInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アスファルトフィニッ
シャ、ゲレンデ整備車、無人搬送車、農作業機などに使
用される油圧駆動車両の走行制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a travel control device for a hydraulically driven vehicle used for an asphalt finisher, a slope maintenance vehicle, an automatic guided vehicle, an agricultural work machine, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、アスファルトフィニッシャなど
の油圧駆動車両は、左右一対の油圧ポンプと同じく一対
の油圧モータとを閉回路で接続して一対の油圧伝動装置
を形成し、前記各油圧モータにより左右の走行装置を独
立して駆動させるようにしている。2. Description of the Related Art In general, a hydraulically driven vehicle such as an asphalt finisher forms a pair of hydraulic transmissions by connecting a pair of left and right hydraulic pumps and a pair of hydraulic motors in a closed circuit in the same manner. Are driven independently.
【0003】しかして、前記油圧駆動車両の走行制御装
置として、以前に、実願平1−115751号におい
て、次のようなものを提案した。その提案内容は、図5
に示したように、可変制御要素として斜板9L、9Rを
もった可変容量形の油圧ポンプ1L,1Rと定容量形の
油圧モータ2L,2Rとを閉回路で接続した一対の油圧
伝動装置3L,3Rと、前記油圧ポンプ1L,1Rを容
量制御する斜板9L、9Rの傾斜角制御シリンダ4L,
4Rと、前記油圧ポンプ1L,1Rを駆動するエンジン
5と、このエンジン5の駆動に伴い前記油圧モータ2
L,2Rを介して回転される左右の走行装置6L,6R
と、前記油圧ポンプ1R側に付設したチャージポンプ7
と、該チャージポンプ7の出力側に接続され、前記斜板
傾斜角制御シリンダ4L,4Rを制御するサーボ弁から
成る制御弁装置8L,8Rと、油圧駆動車両の旋回角速
度を検出する光ファイバジャイロから成る角速度センサ
ーSと、この角速度センサーSからの旋回角速度信号に
基づいて前記制御弁装置8L,8Rを制御する演算装置
Eとを備えている。そして、前記角速度センサーSから
の旋回角速度信号に基づく前記演算装置Eからの偏差信
号により前記各制御弁装置8L,8Rを制御し、この制
御に伴い前記斜板傾斜角制御シリンダ4L,4Rを介し
前記油圧ポンプ1L,1Rに設けた斜板9L,9Rの傾
転角度を変更して、この油圧ポンプ1L,1Rから前記
各油圧モータ2L,2R側に至る油量を制御することに
より、前記走行装置6L,6Rの回転速度を個別に制御
して、その向きを修正し、設定された直進方向に向けて
直進走行させるようにしているのである。As a traveling control device for the hydraulically driven vehicle, the following has been proposed in Japanese Utility Model Application No. 1-115751. The content of the proposal is shown in FIG.
As shown in the figure, a pair of hydraulic transmissions 3L in which variable displacement hydraulic pumps 1L and 1R having swash plates 9L and 9R as variable control elements and constant displacement hydraulic motors 2L and 2R are connected in a closed circuit. , 3R, and the inclination angle control cylinders 4L, 4L, of the swash plates 9L, 9R for controlling the capacity of the hydraulic pumps 1L, 1R.
4R, the engine 5 for driving the hydraulic pumps 1L, 1R, and the hydraulic motor 2
Left and right traveling devices 6L, 6R rotated via L, 2R
And a charge pump 7 attached to the hydraulic pump 1R side
And control valve devices 8L and 8R connected to the output side of the charge pump 7 and configured to control the swash plate tilt angle control cylinders 4L and 4R, and an optical fiber gyro for detecting the turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle. And an arithmetic unit E for controlling the control valve devices 8L and 8R based on the turning angular velocity signal from the angular velocity sensor S. The control valve devices 8L and 8R are controlled by a deviation signal from the arithmetic unit E based on the turning angular velocity signal from the angular velocity sensor S, and the control is performed via the swash plate inclination angle control cylinders 4L and 4R. By changing the tilt angles of the swash plates 9L and 9R provided on the hydraulic pumps 1L and 1R, and controlling the amount of oil from the hydraulic pumps 1L and 1R to the hydraulic motors 2L and 2R, the travel is achieved. The rotation speeds of the devices 6L and 6R are individually controlled to correct the directions, and the vehicle is caused to travel straight in the set straight traveling direction.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】所で、以上の走行制御
装置では、前記センサーSにより前記車両の角速度のみ
を検出して制御するものであるから、旋回した場合の方
向修正はできても、走行軌跡全体の目標に対する直進性
が確保できないのである。即ち、図6で示したように、
例えば油圧駆動車両を出発点Aから目標位置Bにまで走
行させる場合で、外乱などが原因で、例えば、路面の凹
凸や濡れなどの状態により左右の走行装置6L、6Rの
回転速度に差が生じて、前記油圧駆動車両が前記出発点
Aと目標位置Bとを結ぶ直線の目標走行軌跡Cに対しあ
る走行位置a1・・・・で車両が外方側に外れたようなとき
は、その都度a1・・・・の位置で前記角速度センサーSに
基づく演算装置Eからの偏差信号、つまり、目標直進方
向に対する方向のずれ信号で前記各走行装置6L,6R
の一方の回転速度を上げるように制御することにより、
前記油圧駆動車両の進行方向を目標直進方向に修正する
ことができるのであるが、その方向修正に伴い前記目標
走行軌跡Cと前記油圧駆動車両の実際の走行軌跡Dとの
間に発生する偏差までは修正できないのである。このた
め、斯かる方向修正を繰り返して行うと、前記目標走行
軌跡Cと前記油圧駆動車両の実際の走行軌跡Dとの間に
大きな偏差値ΔTが残り、前記油圧駆動車両を目標位置
Bにまで正確に到達させることができなかったのであ
る。つまり、直線の目標走行軌跡Cに沿った直進走行し
かできなかったのである。However, in the above-described traveling control device, since only the angular velocity of the vehicle is detected and controlled by the sensor S, the direction can be corrected when the vehicle turns. It is not possible to ensure the straightness of the entire traveling locus with respect to the target. That is, as shown in FIG.
For example, when the hydraulically driven vehicle travels from the starting point A to the target position B, a difference occurs between the rotational speeds of the left and right traveling devices 6L and 6R due to disturbance or the like due to, for example, unevenness of the road surface or wetness. Each time the hydraulically driven vehicle deviates outward at a certain traveling position a1... With respect to a linear target traveling locus C connecting the starting point A and the target position B, Each of the traveling devices 6L, 6R is a deviation signal from the arithmetic unit E based on the angular velocity sensor S at the position of a1,.
By controlling to increase the rotation speed of one of the
Although the traveling direction of the hydraulically driven vehicle can be corrected to the target straight traveling direction, the deviation generated between the target traveling trajectory C and the actual traveling trajectory D of the hydraulically driven vehicle due to the direction correction can be adjusted. Cannot be modified. For this reason, if such a direction correction is repeatedly performed, a large deviation value ΔT remains between the target traveling trajectory C and the actual traveling trajectory D of the hydraulically driven vehicle, and the hydraulically driven vehicle reaches the target position B. It could not be reached exactly. In other words, the vehicle could only travel straight along the straight target travel locus C.
【0005】本発明は以上のような問題に鑑みてなした
もので、その目的は、油圧駆動車両の直進性を確保でき
るだけではなく、方向修正時に発生する偏差を修正する
ことができて、前記油圧駆動車両を出発点から目標位置
まで任意の目標走行軌跡に沿って正確に走行させること
ができる走行制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to not only ensure the straightness of a hydraulically driven vehicle, but also to correct the deviation generated at the time of correcting the direction. It is an object of the present invention to provide a travel control device capable of accurately traveling a hydraulically driven vehicle from a starting point to a target position along an arbitrary target travel locus.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、油圧ポンプ1L,1Rと油圧モータ2
L,2Rとを閉回路で接続した一対の油圧伝動装置3
L,3Rを備え、前記各油圧モータ2L,2Rにより左
右の走行装置6L,6Rを独立して駆動する油圧駆動車
両の走行制御装置において、前記各油圧伝動装置3L,
3Rにおける前記油圧ポンプ1L,1R及び油圧モータ
2L,2Rの少なくとも一方に設ける容量制御要素9
L,9Rを制御する制御弁装置8L,8Rと、前記油圧
駆動車両の旋回角速度を検出する角速度センサー10
と、左右の前記走行装置6L,6Rの速度を検出する左
右速度検出センサー11L,11Rと、前記角速度検出
センサー10からの旋回角速度信号及び前記左右速度検
出センサー11L,11Rからの車体走行速度信号とを
積分して、X座標及びY座標における位置信号を出力す
る演算手段14と、予め設定した目標走行軌跡を基に位
置指令信号を出力する目標位置指令手段15と、前記位
置信号と目標位置指令信号とを演算し、位置の偏差値を
出力する比較手段16と、前記偏差値の正負及び大小に
応じて前記制御弁装置8L,8Rを駆動制御する出力手
段17とを備えたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic pump 1L, 1R and a hydraulic motor 2L.
L, 2R and a pair of hydraulic transmissions 3 connected in a closed circuit
L, 3R, and a hydraulic drive vehicle that independently drives the left and right traveling devices 6L, 6R by the hydraulic motors 2L, 2R, respectively.
3R, a displacement control element 9 provided in at least one of the hydraulic pumps 1L, 1R and the hydraulic motors 2L, 2R.
L, 9R, and a control valve device 8L, 8R, and an angular velocity sensor 10 for detecting a turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle.
And left and right speed detection sensors 11L and 11R for detecting the speeds of the left and right traveling devices 6L and 6R, a turning angular speed signal from the angular speed detection sensor 10 and a vehicle running speed signal from the left and right speed detection sensors 11L and 11R. Calculating means 14 for outputting a position signal at the X coordinate and Y coordinate, a target position commanding means 15 for outputting a position command signal based on a preset target travel locus, and the position signal and the target position command. A comparison means 16 for calculating a signal and outputting a deviation value of the position, and an output means 17 for driving and controlling the control valve devices 8L and 8R according to the sign of the deviation value. Is what you do.
【0007】[0007]
【作用】以上の走行制御装置においては、前記油圧伝動
装置3L,3Rによる油圧駆動車両の走行時に、この油
圧駆動車両の旋回角速度と左右走行装置6L,6Rの走
行速度とが、前記角速度センサー10と速度検出センサ
ー11L,11Rとで随時サンプリングして検出され、
前記角速度センサー10からの旋回角速度信号と前記速
度検出センサー11L,11Rからの走行速度信号とが
前記演算手段14で積分されて、この演算手段14から
前記油圧駆動車両におけるX,Y座標の現在の走行位置
信号が出力される。また、前記演算手段14からの走行
位置信号と前記目標位置指令手段15から出力される目
標位置指令信号とが前記比較手段16で演算されて、該
比較手段16から前記油圧駆動車両における位置の偏差
値が前記出力手段17側に出力されて、この出力手段1
7により前記偏差値の正負及び大小に応じて前記制御弁
装置8L,8Rが制御される。そして、前記制御弁装置
8L,8Rの制御に伴い前記容量制御要素9L,9Rを
介して前記油圧ポンプ1L,1Rから前記各油圧モータ
2L,2R側に至る油量が制御され、前記走行装置6
L,6Rの回転速度が個別に制御される。従って、前記
油圧駆動車両が予め設定した目標走行軌跡から外れた場
合には、前記角速度センサー10からの旋回角速度信号
と前記速度検出センサー11L,11Rからの車体走行
速度信号とを基に前記演算手段14で得られる前記油圧
駆動車両のX,Y座標における走行位置と、前記目標位
置指令手段15から出力される目標位置指令信号とに基
づいて前記比較手段16から出力手段17側に走行位置
の偏差値が出力され、この偏差値を基に前記油圧駆動車
両の走行制御が常時行われることから、該油圧駆動車両
が偏差を修正しながら目標走行軌跡に沿って正確に走行
されるのであり、また、前記偏差値が発生しない場合に
は、前記油圧駆動車両の前記目標走行軌跡に沿った動き
が確保される。In the above-described traveling control device, when the hydraulically driven vehicle is traveling by the hydraulic transmissions 3L and 3R, the turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle and the traveling speed of the left and right traveling devices 6L and 6R are determined by the angular velocity sensor 10. And the speed detection sensors 11L and 11R sample and detect at any time,
The turning angular speed signal from the angular speed sensor 10 and the traveling speed signal from the speed detecting sensors 11L and 11R are integrated by the calculating means 14, and the current X and Y coordinates of the hydraulically driven vehicle are calculated by the calculating means 14. A traveling position signal is output. The traveling position signal from the calculating means 14 and the target position command signal output from the target position commanding means 15 are calculated by the comparing means 16, and the deviation of the position in the hydraulically driven vehicle is calculated from the comparing means 16. The value is output to the output means 17 side.
7, the control valve devices 8L and 8R are controlled in accordance with the sign of the deviation value. Then, with the control of the control valve devices 8L and 8R, the amount of oil from the hydraulic pumps 1L and 1R to the hydraulic motors 2L and 2R via the displacement control elements 9L and 9R is controlled, and the travel device 6 is controlled.
The rotation speeds of L and 6R are individually controlled. Therefore, when the hydraulically driven vehicle deviates from a preset target traveling locus, the calculating means is based on a turning angular velocity signal from the angular velocity sensor 10 and a vehicle traveling velocity signal from the velocity detecting sensors 11L and 11R. The deviation of the traveling position from the comparing means 16 to the output means 17 based on the traveling position of the hydraulically driven vehicle in X and Y coordinates obtained in 14 and the target position command signal output from the target position command means 15. A value is output, and the traveling control of the hydraulically driven vehicle is constantly performed based on the deviation value, so that the hydraulically driven vehicle can accurately travel along the target traveling locus while correcting the deviation. When the deviation value does not occur, the movement of the hydraulically driven vehicle along the target traveling locus is ensured.
【0008】[0008]
【実施例】図1は本発明の走行制御装置をクローラ式油
圧駆動車両に適用したものを示しており、同図において
以前に提出した図5と同一構成のものは同一符号を付し
て説明する。FIG. 1 shows an embodiment in which the traveling control device of the present invention is applied to a crawler-type hydraulic drive vehicle. In FIG. 1, the same components as those of FIG. I do.
【0009】図1において、1L,1Rは斜板9L、9
Rをもった左右の可変容量形油圧ポンプ、2L,2Rは
左右の定容量形油圧モータ、3L,3Rは前記油圧ポン
プ1L,1Rと油圧モータ2L,2Rとを閉回路で接続
して形成される左右一対の油圧伝動装置、4L,4Rは
前記油圧ポンプ1L,1Rを容量制御する前記斜板9
L、9Rの傾斜角制御シリンダ、5は前記油圧ポンプ1
L,1Rを駆動するエンジン、6L,6Rは前記エンジ
ン5の駆動に伴い前記油圧モータ2L,2Rを介して回
転される左右走行装置、7は前記右側油圧ポンプ1Rに
付設されたチャージポンプ、8L,8Rは前記チャージ
ポンプ7の出力側に接続され、前記斜板傾斜角制御シリ
ンダ4L,4Rを制御する油圧サーボ弁から成る制御弁
装置である。In FIG. 1, reference numerals 1L and 1R denote swash plates 9L and 9L.
The left and right variable displacement hydraulic pumps with R, 2L and 2R are formed by connecting the left and right constant displacement hydraulic motors, 3L and 3R with the hydraulic pumps 1L and 1R and the hydraulic motors 2L and 2R in a closed circuit. A pair of left and right hydraulic transmissions 4L and 4R are provided with the swash plate 9 for controlling the capacity of the hydraulic pumps 1L and 1R.
L, 9R tilt angle control cylinder, 5 is the hydraulic pump 1
L, 1R; 6L, 6R are left and right traveling devices that are rotated via the hydraulic motors 2L, 2R as the engine 5 is driven; 7 is a charge pump attached to the right hydraulic pump 1R; , 8R are control valve devices connected to the output side of the charge pump 7 and comprising hydraulic servo valves for controlling the swash plate tilt angle control cylinders 4L, 4R.
【0010】そして、前記各制御弁装置8L,8Rに演
算装置12の出力側を接続するのであって、この演算装
置12の入力側には、前記油圧駆動車両の車体に装着し
て、その車両の旋回角速度を検出する正三角柱圧電振動
ジャイロなどの角速度センサー10と、前記各走行装置
6L,6Rにおける車軸の回転速度を検出する速度検出
センサー11L,11Rとを接続する。前記角速度セン
サー10は、図3で示したように、前記油圧駆動車両に
おける車体の中央部重心位置に配設するのであるが、重
心位置に対し偏位した位置に配設してもよい。この場
合、角速度センサー10から出力された旋回角度信号に
補正値を加えるのである。また、前記速度検出センサー
11L,11Rは前記各走行装置6L,6Rを回転駆動
させる前記油圧モータ2L,2Rの駆動軸近くに配設し
て、該駆動軸或は駆動輪の回転速度を検出する。The output side of the arithmetic unit 12 is connected to each of the control valve devices 8L and 8R. The input side of the arithmetic unit 12 is mounted on the vehicle body of the hydraulically driven vehicle. An angular velocity sensor 10, such as a regular triangular prism piezoelectric vibrating gyroscope, for detecting the turning angular velocity of the vehicle, and speed detecting sensors 11L, 11R for detecting the rotational speed of the axle in each of the traveling devices 6L, 6R are connected. Although the angular velocity sensor 10 is disposed at the center of gravity of the vehicle body in the hydraulically driven vehicle as shown in FIG. 3, it may be disposed at a position deviated from the center of gravity. In this case, a correction value is added to the turning angle signal output from the angular velocity sensor 10. The speed detection sensors 11L and 11R are disposed near the drive shafts of the hydraulic motors 2L and 2R for driving the traveling devices 6L and 6R to detect the rotation speed of the drive shafts or drive wheels. .
【0011】前記演算装置12には、図2で示したよう
に、前記速度検出センサー11L,11Rに接続される
加減器13と、該加減器13と前記角速度センサー10
との出力側に接続される演算手段14と、予め油圧駆動
車両の出発点Aから目標位置Bまでの目標走行軌跡を基
に目標位置指令手段15と前記演算手段14との出力側
に接続される比較手段16と、該比較手段16の出力側
に接続される出力手段17とを備えている。そして、前
記加減器13で前記左側速度検出センサー11Lから出
力される左側走行装置6Lの走行速度信号NLと、前記
右側速度検出センサー11Lから出力される右側走行装
置6Rの走行速度信号NRとから、次の数式1に基づき
前記各走行装置6L,6Rの平均値Nを計出し、As shown in FIG. 2, the arithmetic unit 12 has a subtractor 13 connected to the speed detection sensors 11L and 11R, and the subtractor 13 and the angular velocity sensor 10
And an output side of the target position commanding means 15 and the calculating means 14 based on a target traveling locus from a starting point A to a target position B of the hydraulically driven vehicle in advance. And an output unit 17 connected to the output side of the comparison unit 16. The traveling speed signal NL of the left traveling device 6L output from the left speed detection sensor 11L by the adjuster 13 and the traveling speed signal NR of the right traveling device 6R output from the right speed detection sensor 11L are calculated as follows: The average value N of each of the traveling devices 6L, 6R is calculated based on the following equation 1,
【0012】[0012]
【数1】 (Equation 1)
【0013】この計出結果を基に前記油圧駆動車両の走
行速度信号vを前記演算手段14に出力し、また、該演
算手段14に前記角速度センサー10で検出される前記
油圧駆動車両の旋回角速度信号dθ/dtを出力する。
そして、前記走行速度信号vと旋回角速度信号dθ/d
tとを前記演算手段14において、次の数式2に基づき
積分することにより、前記油圧駆動車両のX座標及びY
座標における位置信号ベクトルLを計出する。即ち、X
座標及びY座標における現在の走行位置を割り出すので
ある。Based on the measurement result, a traveling speed signal v of the hydraulically driven vehicle is output to the calculating means 14, and the calculating means 14 detects the turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle detected by the angular velocity sensor 10. The signal dθ / dt is output.
Then, the traveling speed signal v and the turning angular speed signal dθ / d
is integrated by the arithmetic means 14 based on the following equation (2), thereby obtaining the X coordinate and the Y coordinate of the hydraulically driven vehicle.
The position signal vector L at the coordinates is calculated. That is, X
The current running position in the coordinates and the Y coordinates is determined.
【0014】[0014]
【数2】 (Equation 2)
【0015】また、前記演算手段14で計出された位置
信号ベクトルLと前記目標位置指令手段15から出力さ
れる目標位置指令信号とに基づき、前記比較手段16に
おいて前記油圧駆動車両における位置の偏差値ベクトル
ΔLを計出し、このベクトルΔLの正負及び大小に応じ
て前記出力手段17を介し前記左右制御弁装置8L,8
Rを駆動制御する。Further, based on the position signal vector L calculated by the arithmetic means 14 and the target position command signal output from the target position command means 15, the comparing means 16 calculates the deviation of the position in the hydraulically driven vehicle. A value vector ΔL is calculated, and the left and right control valve devices 8L, 8L are output via the output means 17 in accordance with the sign of the vector ΔL and the magnitude of the vector ΔL.
R is driven and controlled.
【0016】次に、以上の構成とした走行制御装置の作
用について説明する。先ず、図4で示したように、前記
油圧駆動車両を出発点Aから目標位置Bにまで走行させ
る場合には、エンジン5の駆動により油圧ポンプ1L、
1Rを回動し、油圧モータ3L、3Rを駆動し、左右走
行装置6L、6Rを作動させるのであって、この走行に
より、油圧駆動車両の旋回角速度と前記左右走行装置6
L,6Rの走行速度とが、前記角速度センサー10と速
度検出センサー11L,11Rとで随時サンプリングし
て検出される。そして、例えば、路面の凹凸や濡れなど
の状態により左右の走行装置6L、6Rの回転速度に差
が生じて前記油圧駆動車両が前記出発点Aと目標位置B
とを結ぶ同図実線で示す目標走行軌跡Cに対し、同図点
線で示したように、前記油圧駆動車両の実際の走行軌跡
Dが外方側に外れたようなときは、前記速度検出センサ
ー11L,11Rから出力される各走行速度信号NL,
NRをともに、車両の走行速度が前記加減器13で計出
される。この加減器13から前記各走行装置6L,6R
の速度から計出された走行速度は走行速度信号vとして
前記演算手段14に出力される。また、該演算手段14
には前記角速度センサー10により検出された旋回角速
度が旋回角速度信号dθ/dtとして出力されるのであ
って、この旋回角速度信号dθ/dtと前記走行速度信
号vとが前記演算手段14で積分されて、該演算手段1
4から前記油圧駆動車両におけるX,Y座標の位置信号
ベクトルL、即ち、X座標、Y座標における現在の走行
位置信号が前記比較手段16に出力される。また、この
比較手段16においては、前記位置信号ベクトルLと前
記目標位置指令手段15から出力される予め設定された
目標位置指令信号とが演算されて、前記油圧駆動車両に
おける現在の走行位置の偏差値ベクトルΔLが計出さ
れ、この偏差値ベクトルΔLに基づく前記出力手段17
からの出力により前記左右制御弁装置8L又は8Rが制
御されるのである。即ち、前記制御弁装置8L又は8R
に偏差値ベクトルΔLに対応する出力信号が出力される
と、前記斜板傾斜角制御シリンダ4L又は4Rが前記チ
ャージポンプ7からの圧力油で作動し、前記油圧ポンプ
1L,1Rにおける一方の斜板9L又は9Rの中立位置
に対する傾転角度が大きくなるように変更され、この油
圧ポンプ1L又は1Rから前記油圧モータ2L又は2R
側に至る油量が多くなるように制御されて、前記走行装
置6L又は6Rの回転速度が高くなるように制御され
る。つまり、例えば前記目標走行軌跡Cに対し前記油圧
駆動車両の現在の走行軌跡Dが右側に外れ、前記演算手
段14からの位置信号ベクトルLが前記目標位置指令手
段15から出力される目標位置指令信号よりも小さく、
前記偏差値ベクトルΔLが正の場合には、前記右制御弁
装置8Rが動作し、前記右側油圧ポンプ1Rにおける斜
板9Rの傾斜角が大きくなり、右側油圧モータ2Rに多
量の油が供給されて前記右側走行装置6Rの回転速度が
左側走行装置6Lに対しより高速とされ、前記油圧駆動
車両が前記目標走行軌跡Cに沿うように、つまり、偏差
値零となるように左方向に修正されるのである。一方、
前記場合とは逆に、前記目標走行軌跡Cに対し前記油圧
駆動車両の現在の走行軌跡Dが左側に外れていて、前記
演算手段14からの位置信号ベクトルLが前記目標位置
指令手段15から出力される目標位置指令信号よりも大
きく、前記偏差値ベクトルΔLが負の場合には、前記左
制御弁装置8Lが動作し、前記左側油圧ポンプ1Rにお
ける斜板9Lの傾斜角が大きくなり、左側油圧モータ2
Lに多量の油が供給されて、前記左側走行装置6Lの回
転速度が右側走行装置6Rに対しより高速とされ、前記
油圧駆動車両が前記目標走行軌跡Cに沿うように、つま
り、偏差値零となるように右方向に修正されるのであ
る。また、前記演算手段14からの位置信号ベクトルL
が前記目標位置指令手段15から出力される目標位置指
令信号と同一で前記偏差値ベクトルΔLが零の場合に
は、前記油圧駆動車両が前記目標走行軌跡Cに沿って直
進されるのである。従って、以上のように前記車両が目
標走行軌跡Cに対し外れた場合、旋回角速度とともに走
行速度を同時に検出して現在位置を割り出し、目標走行
軌跡Cに対する位置の偏差値を演算して偏差値零となる
ように位置修正を行うのであるから、旋回角速度のみを
検出して制御する先に提案した走行制御装置と異なり、
直進性のみならず、任意の目標走行軌跡Cに沿った車両
の走行が可能となるのである。Next, the operation of the traveling control device having the above configuration will be described. First, as shown in FIG. 4, when the hydraulically driven vehicle travels from the start point A to the target position B, the hydraulic pump 1L is driven by the engine 5 to drive the hydraulic pump.
1R, the hydraulic motors 3L and 3R are driven, and the left and right traveling devices 6L and 6R are operated. By this traveling, the turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle and the left and right traveling devices
The running speeds of L and 6R are detected by the angular speed sensor 10 and the speed detecting sensors 11L and 11R by sampling as needed. For example, the rotational speeds of the left and right traveling devices 6L and 6R are different due to the unevenness of the road surface or the state of wetness, so that the hydraulically driven vehicle moves from the starting point A to the target position B.
When the actual travel locus D of the hydraulically driven vehicle deviates outward from the target travel locus C shown by a solid line in FIG. Each traveling speed signal NL output from 11L, 11R,
The running speed of the vehicle is calculated by the adjuster 13 together with the NR. Each of the traveling devices 6L, 6R is
The running speed calculated from the speed is output to the calculating means 14 as a running speed signal v. The operation means 14
The turning angular velocity detected by the angular velocity sensor 10 is output as a turning angular velocity signal dθ / dt. The turning angular velocity signal dθ / dt and the traveling speed signal v are integrated by the arithmetic means 14 , The arithmetic means 1
From 4, the position signal vector L of the X and Y coordinates in the hydraulically driven vehicle, that is, the current traveling position signal in the X and Y coordinates is output to the comparing means 16. The comparing means 16 calculates the position signal vector L and a preset target position command signal output from the target position command means 15, and calculates the deviation of the current traveling position in the hydraulically driven vehicle. A value vector ΔL is calculated, and the output means 17 based on the deviation value vector ΔL is calculated.
The left and right control valve device 8L or 8R is controlled by the output from the controller. That is, the control valve device 8L or 8R
When the output signal corresponding to the deviation value vector ΔL is output, the swash plate tilt angle control cylinder 4L or 4R operates with the pressure oil from the charge pump 7, and one of the swash plates in the hydraulic pumps 1L and 1R. The tilt angle of the 9L or 9R with respect to the neutral position is changed to be large, and the hydraulic motor 2L or 2R is
The amount of oil reaching the side is controlled to increase, and the rotation speed of the traveling device 6L or 6R is controlled to increase. That is, for example, the current travel locus D of the hydraulically driven vehicle deviates to the right with respect to the target travel locus C, and the position signal vector L from the calculating means 14 is output from the target position instructing means 15 to the target position command signal. Smaller than
When the deviation value vector ΔL is positive, the right control valve device 8R operates, the inclination angle of the swash plate 9R in the right hydraulic pump 1R increases, and a large amount of oil is supplied to the right hydraulic motor 2R. The rotation speed of the right traveling device 6R is higher than that of the left traveling device 6L, and the hydraulically driven vehicle is corrected to the left so as to follow the target traveling locus C, that is, to have a deviation value of zero. It is. on the other hand,
Conversely, the current travel locus D of the hydraulically driven vehicle deviates to the left with respect to the target travel locus C, and the position signal vector L from the arithmetic means 14 is output from the target position instructing means 15. When the deviation value vector ΔL is negative and the deviation value vector ΔL is negative, the left control valve device 8L operates, the inclination angle of the swash plate 9L in the left hydraulic pump 1R increases, and the left hydraulic pressure increases. Motor 2
L is supplied with a large amount of oil, the rotation speed of the left traveling device 6L is made higher than that of the right traveling device 6R, and the hydraulically driven vehicle follows the target traveling locus C, that is, the deviation value is zero. It is corrected to the right so that Further, the position signal vector L from the calculating means 14
Is the same as the target position command signal output from the target position command means 15 and the deviation value vector ΔL is zero, the hydraulically driven vehicle travels straight along the target travel locus C. Accordingly, when the vehicle deviates from the target traveling locus C as described above, the traveling speed is simultaneously detected together with the turning angular velocity to determine the current position, and the deviation value of the position with respect to the target traveling locus C is calculated to obtain a deviation value of zero. Since the position is corrected so that it becomes, unlike the previously proposed traveling control device that detects and controls only the turning angular velocity,
The vehicle can travel along an arbitrary target traveling locus C as well as straight traveling.
【0017】以上の実施例においては、前記各油圧伝動
装置3L,3Rを構成する前記油圧ポンプ1L,1Rを
可変容量形として、この油圧ポンプ1L,1R側に前記
容量制御要素4L,4Rと制御弁装置8L,8Rとを設
けたが、本発明では、前記油圧モータ2L,2R側を可
変容量形となし、この油圧モータ2L,2R側に前記容
量制御要素4L,4Rと制御弁装置8L,8Rとを設け
てもよい。また、前記角速度センサー10として、圧電
振動ジャイロを用いたが、光フアイバジャイロやレーザ
ジャイロ或はレートジャイロを用いてもよい。In the above embodiment, the hydraulic pumps 1L, 1R constituting the hydraulic transmissions 3L, 3R are of variable displacement type, and the hydraulic pumps 1L, 1R are controlled by the displacement control elements 4L, 4R. Although the valve devices 8L and 8R are provided, in the present invention, the hydraulic motors 2L and 2R are of variable displacement type, and the displacement control elements 4L and 4R and the control valve devices 8L and 8L are provided on the hydraulic motors 2L and 2R. 8R may be provided. Although the piezoelectric velocity gyro is used as the angular velocity sensor 10, an optical fiber gyro, a laser gyro, or a rate gyro may be used.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の走行制御
装置では、各油圧伝動装置3L,3Rを構成する油圧ポ
ンプ1L,1Rと油圧モータ2L,2Rとの少なくとも
一方に設ける容量制御要素4L,4Rを制御する制御弁
装置8L,8Rと、油圧駆動車両の旋回角速度を検出す
る角速度センサー10と、左右の前記走行装置6L,6
Rの速度を検出する左右速度検出センサー11L,11
Rと、前記角速度検出センサー10からの旋回角速度信
号及び前記左右速度検出センサー11L,11Rからの
車体走行速度信号とを積分して、X座標及びY座標にお
ける位置信号を出力する演算手段14と、予め設定した
目標走行軌跡を基に位置指令信号を出力する目標位置指
令手段15と、前記位置信号と目標位置指令信号とを演
算し、位置の偏差値を出力する比較手段16と、前記偏
差値の正負及び大小に応じて前記制御弁装置8L,8R
を駆動制御する出力手段17とを備えたから、X座標及
びY座標における現在の走行位置と目標位置とを常時比
較しながら走行できるのであり、従って、油圧駆動車両
の方向修正時に発生する偏差を修正することができて、
前記油圧駆動車両を出発点から目標位置まで任意の目標
走行軌跡に沿って正確に走行させることができるのであ
る。As described above, in the travel control device of the present invention, the displacement control element 4L provided on at least one of the hydraulic pumps 1L, 1R and the hydraulic motors 2L, 2R constituting the hydraulic transmissions 3L, 3R. , 4R, an angular velocity sensor 10 for detecting the turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle, and the left and right traveling devices 6L, 6R.
Left and right speed detection sensors 11L, 11 for detecting the speed of R
Computing means 14 for integrating R, a turning angular velocity signal from the angular velocity detecting sensor 10 and a vehicle running velocity signal from the left and right velocity detecting sensors 11L and 11R, and outputting a position signal at X and Y coordinates; Target position command means 15 for outputting a position command signal based on a preset target travel locus; comparison means 16 for calculating the position signal and the target position command signal to output a position deviation value; Control valve devices 8L, 8R according to the sign of
And output means 17 for controlling the driving of the hydraulically driven vehicle, so that the vehicle can travel while constantly comparing the current traveling position in the X coordinate and the Y coordinate with the target position. Can be
This allows the hydraulically driven vehicle to travel accurately along an arbitrary target travel locus from the starting point to the target position.
【図1】本発明の走行制御装置を示す概略説明図であ
る。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a travel control device of the present invention.
【図2】同走行制御装置の演算装置を示す機能ブロック
図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing an arithmetic unit of the traveling control device.
【図3】油圧駆動車両の概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a hydraulic drive vehicle.
【図4】同走行制御装置による油圧駆動車両の走行制御
状態を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a traveling control state of the hydraulically driven vehicle by the traveling control device.
【図5】以前に提案した走行制御装置の概略説明図であ
る。FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of a traveling control device proposed previously.
【図6】同走行制御装置による油圧駆動車両の走行制御
状態を説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a traveling control state of the hydraulically driven vehicle by the traveling control device.
【符号の説明】 1L,1R 油圧ポンプ 2L,2R 油圧モータ 3L,3R 油圧伝動装置 4L,4R 容量制御要素 6L,6R 走行装置 8L,8R 制御弁装置 10 角速度センサー 11L,11R 速度検出センサー 14 演算手段 15 目標位置指令手段 16 比較手段 17 出力手段[Description of Signs] 1L, 1R Hydraulic pump 2L, 2R Hydraulic motor 3L, 3R Hydraulic power transmission 4L, 4R Capacity control element 6L, 6R Traveling device 8L, 8R Control valve device 10 Angular velocity sensor 11L, 11R Speed detection sensor 14 Calculation means 15 Target position command means 16 Comparison means 17 Output means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B62D 137:00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B62D 13:00
Claims (1)
L,2Rとを閉回路で接続した一対の油圧伝動装置3
L,3Rを備え、前記各油圧モータ2L,2Rにより左
右の走行装置6L,6Rを独立して駆動する油圧駆動車
両の走行制御装置であって、前記各油圧伝動装置3L,
3Rにおける前記油圧ポンプ1L,1R及び油圧モータ
2L,2Rの少なくとも一方に設ける容量制御要素9
L,9Rを制御する制御弁装置8L,8Rと、前記油圧
駆動車両の旋回角速度を検出する角速度センサー10
と、左右の前記走行装置6L,6Rの速度を検出する左
右速度検出センサー11L,11Rと、前記角速度検出
センサー10からの旋回角速度信号及び前記左右速度検
出センサー11L,11Rからの車体走行速度信号とを
積分して、X座標及びY座標における位置信号を出力す
る演算手段14と、予め設定した目標走行軌跡を基に位
置指令信号を出力する目標位置指令手段15と、前記位
置信号と目標位置指令信号とを演算し、位置の偏差値を
出力する比較手段16と、前記偏差値の正負及び大小に
応じて前記制御弁装置8L,8Rを駆動制御する出力手
段17とを備えている油圧駆動車両の走行制御装置。1. A hydraulic pump 1L, 1R and a hydraulic motor 2.
L, 2R and a pair of hydraulic transmissions 3 connected in a closed circuit
L, 3R, and a driving control device for a hydraulically driven vehicle that independently drives the left and right traveling devices 6L, 6R by the respective hydraulic motors 2L, 2R.
3R, a displacement control element 9 provided in at least one of the hydraulic pumps 1L, 1R and the hydraulic motors 2L, 2R.
L, 9R, and a control valve device 8L, 8R, and an angular velocity sensor 10 for detecting a turning angular velocity of the hydraulically driven vehicle.
And left and right speed detection sensors 11L and 11R for detecting the speeds of the left and right traveling devices 6L and 6R, a turning angular speed signal from the angular speed detection sensor 10 and a vehicle running speed signal from the left and right speed detection sensors 11L and 11R. Calculating means 14 for outputting a position signal at the X coordinate and Y coordinate, a target position commanding means 15 for outputting a position command signal based on a preset target travel locus, and the position signal and the target position command. A hydraulically driven vehicle comprising: a comparison unit 16 that calculates a signal and outputs a position deviation value; and an output unit 17 that drives and controls the control valve devices 8L and 8R according to the sign of the deviation value. Travel control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2873091A JP2946778B2 (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Travel control device for hydraulically driven vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04266574A JPH04266574A (en) | 1992-09-22 |
JP2946778B2 true JP2946778B2 (en) | 1999-09-06 |
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CA2509888A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-14 | Accutrak Systems Limited | System and method for automatic steering |
-
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- 1991-02-22 JP JP2873091A patent/JP2946778B2/en not_active Expired - Lifetime
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