JPH085400B2 - Easy to turn skid steer vehicle - Google Patents
Easy to turn skid steer vehicleInfo
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- JPH085400B2 JPH085400B2 JP9379888A JP9379888A JPH085400B2 JP H085400 B2 JPH085400 B2 JP H085400B2 JP 9379888 A JP9379888 A JP 9379888A JP 9379888 A JP9379888 A JP 9379888A JP H085400 B2 JPH085400 B2 JP H085400B2
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- wheels
- turning
- center
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- wheel
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- Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,スキッドステアローダのようなスキッドス
テア車両において,安定した旋回ができるようなしたス
キッドステア車両に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a skid steer vehicle such as a skid steer loader capable of stable turning.
スキッドステア車両の1種であるスキッドステアショ
ベルローダは,第5図及び第6図に示すごとく,まずそ
の機台90には,駆動輪としての車輪11〜14と,バケット
91と,該バケット91を操作するためのアーム911と安全
ガード92を有する。上記車輪11〜14は,ショベルローダ
9の機台90の両側の前後に2輪づつ合計4輪設けられて
いる。また,該機台90上には,車輪駆動装置としての油
圧ポンプ88,89及び両油圧ポンプによって駆動される油
圧モータ30,30を有する。該油圧モータ30,30のドライブ
シャフト50,50は,チェーン52,57を介して車輪11〜14に
連結されている。As shown in FIGS. 5 and 6, the skid steer excavator loader, which is one type of skid steer vehicle, has a machine base 90 in which wheels 11 to 14 as drive wheels and a bucket are first provided.
91, an arm 911 for operating the bucket 91, and a safety guard 92. The wheels 11 to 14 are provided on both sides of the machine base 90 of the shovel loader 9, two wheels each on the front and rear sides, for a total of four wheels. Further, on the machine base 90, hydraulic pumps 88, 89 as wheel drive devices and hydraulic motors 30, 30 driven by both hydraulic pumps are provided. The drive shafts 50, 50 of the hydraulic motors 30, 30 are connected to the wheels 11-14 via chains 52, 57.
しかして,ショベルローダ9の左側の車輪11,12は,
油圧ポンプ88に発生した加圧作動油によりモータ30を回
転させることにより,ドライブシャフト50,チェーン52,
57を介して駆動する。左側の車輪13,14も,同様に油圧
ポンプ89の加圧作動油により駆動される。この油圧ポン
プ88,89は,エンジン21により作動される。Then, the wheels 11, 12 on the left side of the shovel loader 9
By rotating the motor 30 with the pressurized hydraulic oil generated in the hydraulic pump 88, the drive shaft 50, the chain 52,
Drive through 57. The left wheels 13 and 14 are similarly driven by the pressurized hydraulic oil of the hydraulic pump 89. The hydraulic pumps 88 and 89 are operated by the engine 21.
また,第4図は左側の車輪11,12と油圧ポンプ8との
関連をより詳しく示したものである。この油圧ポンプ8
としては,静油圧駆動装置(HST)を用いている。しか
して,油圧ポンプ8と油圧モータ30とは油圧配管22によ
り連結する。油圧モータ30のドライブシャフト50には,
スプロケット51,55を一体回転可能に固定する。また,
左側の前車輪(以下,前輪)11,左側の後車輪(以下,
後輪)12の各アクスルシャフト54には,スプロケット5
3,56を固定する。そして,ドライブシャフト50のスプロ
ケット51と左前輪11側のスプロケット53にはチェーン52
を連結する。同様にドライブシャフト50のスプロケット
55と左後輪12側のスプロケット56にはチェーン57を連結
する。右前輪13,右後輪14についても同様である。Further, FIG. 4 shows the relationship between the left wheels 11 and 12 and the hydraulic pump 8 in more detail. This hydraulic pump 8
For this, a hydrostatic drive (HST) is used. Then, the hydraulic pump 8 and the hydraulic motor 30 are connected by the hydraulic pipe 22. The drive shaft 50 of the hydraulic motor 30 has
Fix the sprockets 51 and 55 so that they can rotate together. Also,
Left front wheel (hereinafter, front wheel) 11, left rear wheel (hereinafter,
Each axle shaft 54 of the rear wheel) 12 has a sprocket 5
Fix 3,56. The chain 52 is attached to the sprocket 51 of the drive shaft 50 and the sprocket 53 on the left front wheel 11 side.
To connect. Drive shaft 50 sprocket as well
A chain 57 is connected to 55 and the sprocket 56 on the left rear wheel 12 side. The same applies to the right front wheel 13 and the right rear wheel 14.
上記より知られるごとく,従来のスキッドステア車両
は左側の駆動輪である左前輪11と左後輪12とが油圧ポン
プ8によって共に一定回転で,また右側の駆動輪である
右前輪13と右後輪14とが油圧ポンプ9によって共に一定
回転で駆動される。スキッドステア車両の旋回方向の操
作は前記油圧ポンプ88,89に連結したステアリングレバ
ー(第1図参照)を傾倒操作し,左駆動輪と右駆動輪と
の間に回転速度差を与えることにより行う。As is known from the above, in the conventional skid steer vehicle, the left front wheel 11 and the left rear wheel 12 which are the left drive wheels are both rotated by the hydraulic pump 8 at a constant speed, and the right front wheel 13 and the right rear wheel which are the right drive wheels. The wheel 14 and the wheel 14 are both driven at a constant rotation by the hydraulic pump 9. The operation of the skid steer vehicle in the turning direction is performed by tilting a steering lever (see FIG. 1) connected to the hydraulic pumps 88 and 89 to give a rotational speed difference between the left drive wheel and the right drive wheel. .
しかしながら,従来のスキッドステア車両において
は,前輪及び後輪が同回転数で回転するため,スキッド
ステア車両を旋回させるときには,旋回が不安定であ
る。これは荷重によって旋回中心位置が前方に移動し,
そのため後輪の回転が旋回運動について行けず,ひきず
られているためである。However, in the conventional skid steer vehicle, since the front wheels and the rear wheels rotate at the same rotational speed, the turning is unstable when the skid steer vehicle is turned. This is because the turning center position moves forward due to the load,
Therefore, the rotation of the rear wheels cannot follow the turning motion and is dragged.
この点を第3図を用いて説明する。同図において,符
号11,12,13及び14は,左前輪,左後輪,右前輪及び右後
輪である。また,Oは4つの駆動輪の中心,O1は車両重心,
O2は車両の旋回中心,ωは車両の旋回角速度,Rは上記旋
回中心O2から車輪の中心への距離,Vは車輪中心点の速
度,θは車輪の回転方向と旋回方向の角度差,FRは車両
の前方である。その他は,下記に示す。This point will be described with reference to FIG. In the figure, reference numerals 11, 12, 13 and 14 denote a left front wheel, a left rear wheel, a right front wheel and a right rear wheel. O is the center of the four drive wheels, O 1 is the center of gravity of the vehicle,
O 2 is the turning center of the vehicle, ω is the turning angular velocity of the vehicle, R is the distance from the turning center O 2 to the center of the wheel, V is the speed of the wheel center point, and θ is the angular difference between the wheel rotation direction and the turning direction. , FR is in front of the vehicle. Others are shown below.
同図に示すごとく,荷重によって変化する重心O1は車
両中心Oと一致せず,前方にずれている。重心のずれは
前輪と後輪の摩擦力の差を生じ,結果的に旋回中心O
2は,車両中心Oに比べて前方に移動する。なお,旋回
中心O2は左右車輪の回転速度差により,左右方向にも移
動する。As shown in the figure, the center of gravity O 1 that changes depending on the load does not coincide with the vehicle center O, but is displaced forward. The deviation of the center of gravity causes a difference in frictional force between the front wheels and the rear wheels, and as a result, the turning center O
2 moves forward relative to the vehicle center O. The turning center O 2 also moves in the left-right direction due to the difference in rotational speed between the left and right wheels.
そして,車両が旋回中心O2を中心に旋回角速度ωで旋
回しているとき,円周方向に,前輪中心は前輪機台旋回
速度VFL(=RFω),後輪中心は後輪機台旋回速度V
RL(=RRω)の速度を持つ(VFL<VRL)。ところが,車
輪の回転より得られる車輪中心の速度は,前輪が前輪制
御旋回速度VF1(=VF*CosθF),後輪が後輪制御旋回
速度VR1(=VR*CosθR),また前輪走行速度VF=後輪
走行速度VR,θF<θRである故,VF1>VR1となる。When the vehicle is turning at the turning angular velocity ω around the turning center O 2 , the front wheel center is the front wheel platform turning speed V FL (= R F ω) and the rear wheel center is the rear wheel platform in the circumferential direction. Turning speed V
It has a velocity of RL (= R R ω) (V FL <V RL ). However, the speed of the wheel center obtained from the rotation of the wheels is as follows: front wheel control turning speed V F1 (= V F * Cosθ F ), rear wheel rear wheel control turning speed V R1 (= V R * Cos θ R ), Further, since front wheel traveling speed V F = rear wheel traveling speed V R , θ F <θ R , V F1 > V R1 .
しかして,前輪の駆動力は後輪のそれに比してより強
いので,VFL≒VF1とすると,VRL>>VR1となる。つまり,
後輪の回転が旋回運動についていけず,引きずられてい
る形となり,旋回が不安定となる。また,不安定な旋回
は,バケットに積んだ荷重量に応じて変化し,旋回時間
が変わることによっても生ずる。例えば,180度旋回に要
する時間が安定しない。Since the driving force of the front wheels is stronger than that of the rear wheels, if V FL ≈ V F1 then V RL >> V R1 . That is,
The rotation of the rear wheels cannot keep up with the turning motion and is dragged, making the turning unstable. In addition, unstable turning also occurs due to changes in turning time, which change depending on the amount of load loaded on the bucket. For example, the time required for turning 180 degrees is not stable.
本発明は,かかる従来技術の問題点に鑑み,安定した
旋回を行うことができる,旋回容易なスキッドステア車
両を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a skid steer vehicle that can make a stable turn and is easy to turn.
本発明は,機台と,該機台の両側の前後に2輪づつ合
計4輪設けた駆動輪と,該駆動輪を回転させる油圧モー
タと,該油圧モータを駆動する油圧ポンプとよりなるス
キッドステア車両において, 上記機台には荷重量を検出するための荷重センサと,
該荷重センサからの信号により車両の重心位置を検出す
る重心位置検出装置と,車両の要求回転速度検出装置
と,上記重心位置検出装置と要求回転速度検出装置とか
らの信号により前輪と後輪との回転数を演算する制御装
置とが設けらており, 該制御装置は,上記重心位置と左右の車輪の要求回転
速度差とから車両の旋回中心位置を求め,該旋回中心位
置から,前後輪の制御旋回速度が前後輪の機台旋回速度
と各々等しくなるように前輪と後輪との回転数比を演算
し,旋回時には前輪と後輪の回転数を該回転数比に一致
させる制御を行なうことを特徴とする旋回容易なスキッ
ドステア車両にある。The present invention provides a skid including a machine base, drive wheels provided with two wheels on both sides of the machine base, a total of four wheels, a hydraulic motor for rotating the drive wheels, and a hydraulic pump for driving the hydraulic motor. In a steered vehicle, a load sensor for detecting the amount of load is mounted on the machine base,
A center-of-gravity position detection device that detects the center-of-gravity position of the vehicle based on a signal from the load sensor, a required rotation speed detection device for the vehicle, and front and rear wheels based on signals from the center-of-gravity position detection device and the required rotation speed detection device. A control device for calculating the number of revolutions of the vehicle is provided, and the control device obtains the turning center position of the vehicle from the center of gravity position and the required rotational speed difference between the left and right wheels, and determines the turning center position from the turning center position. The control is performed such that the rotation speed ratio between the front wheels and the rear wheels is calculated so that the turning speed becomes equal to that of the front and rear wheels. It is a skid steer vehicle that is easy to turn, characterized by being performed.
本発明において,荷重センサはバケット等に積載した
荷物の荷重量を検出するセンサである。該荷重センサ
は,例えばバケットの積載重量或いはリフトシリンダ圧
等を検出するものを用い,荷重量を検出できる位置に設
ける。In the present invention, the load sensor is a sensor that detects the amount of load of luggage loaded in a bucket or the like. The load sensor uses, for example, a load weight of the bucket or a lift cylinder pressure, and is provided at a position where the load amount can be detected.
また,重心位置検出装置は上記荷重センサからの荷重
量相当信号値と予め求められている車両自体の重心位置
とから,積載時の車両の重心位置をコントローラ内のCP
Uのデータテーブル等によって検出する装置である。車
輪の要求回転速度検出装置は,運転者が操作する車両の
速度を検出する装置であり,左右両駆動輪の回転速度を
各々調節する2つのステアリングレバーに各々1つづつ
設けられている。そして両ステアリングレバーのスライ
ド量を左右の車輪の要求回転速度として検出する。更
に,両要求回転速度差より旋回角及び旋回速度が決定さ
れる。In addition, the center-of-gravity position detection device determines the center-of-gravity position of the vehicle during loading from the load-corresponding signal value from the load sensor and the previously determined center-of-gravity position of the vehicle itself.
It is a device that detects by using the U data table or the like. The required wheel rotation speed detection device is a device that detects the speed of the vehicle operated by the driver, and is provided for each of the two steering levers that adjust the rotation speeds of the left and right drive wheels. Then, the sliding amount of both steering levers is detected as the required rotation speed of the left and right wheels. Further, the turning angle and the turning speed are determined from the difference between the required rotation speeds.
また,制御装置は上記重心位置と左右の車輪の要求回
転速度差により旋回中心O2を求め,それに基づき下記の
ごとく前輪と後輪における適正な回転数比を演算し,旋
回時に該回転数比に一致させる制御を行なうものであ
る。Further, the control device obtains the turning center O 2 from the above-mentioned center-of-gravity position and the required rotational speed difference between the left and right wheels, and based on this, calculates an appropriate rotational speed ratio between the front wheels and the rear wheels, and at the time of turning, the rotational speed ratio is calculated. The control is performed so as to match with.
即ち,ショベルローダのバケットに,ある重量の荷物
が積載された際,前記第3図において車両重心O1は,4つ
の駆動輪の中心である車両中心Oよりも前方に位置す
る。このとき,旋回中心O2は車両重心O1の位置と車両中
心Oの位置とのズレに基づ前後輪のタイヤ摩擦力の差に
より決定され,直線ll上に位置する。そして,左右輪の
回転速度差により旋回中心はll上を移動する。That is, when a certain weight of luggage is loaded in the bucket of the shovel loader, the center of gravity O 1 of the vehicle is located in front of the vehicle center O, which is the center of the four driving wheels, in FIG. At this time, the turning center O 2 is determined by the difference in tire friction force between the front and rear wheels based on the deviation between the position of the vehicle center of gravity O 1 and the position of the vehicle center O, and is located on the straight line ll. Then, the turning center moves above ll due to the difference in rotational speed between the left and right wheels.
ここで説明を簡単にするために,左車輪の前方回転の
みの場面を想定する。このとき,左前輪の中心の速度の
円周上成分である前輪機台旋回速度VFLについて,前記
解決しようとする課題の説明よりVFL≒VF1とすると,左
後輪の中心の速度の円周上に成分についてはVRL>>VR1
となる。ここで,後輪のすべり(引きずり)を無くする
ために,機台旋回による後輪機台旋回速度VRLと後輪回
転による後輪制御旋回速度VR1を一致させるようにVR即
ち後輪回転を引き上げる。In order to simplify the explanation, it is assumed that the left wheel rotates forward only. At this time, with respect to the front wheel platform turning speed V FL , which is the circumferential component of the speed of the center of the left front wheel, from the description of the problem to be solved above, if V FL ≈V F1 , then the speed of the center of the left rear wheel For components on the circumference V RL >> V R1
Becomes Here, in order to eliminate slippage (sliding) of the rear wheels, the rear wheel rotation speed V RL due to the machine base turning and the rear wheel control turning speed V R1 due to the rear wheel rotation are matched so that V R, that is, the rear wheel rotation. Pull up.
即ち,これを式で表すと次式の通りになる。 That is, this can be expressed by the following equation.
VRL=RR・ω=VR1=VRCosθR ……(1) VFL=RF・ω=VF1=VFCosθF ……(2) 又,後輪回転速度VR及び前輪回転速度VFは各々次式で
表される。V RL = R R ω = V R1 = V R Cosθ R …… (1) V FL = R F ω = V F1 = V F Cosθ F …… (2) Also, rear wheel rotation speed V R and front wheel The rotation speed V F is expressed by the following equation, respectively.
VR=RA・WR ……(3) VF=RA・WF ……(4) 尚,(3),(4)の各式においてRAは車輪の半径,W
R及びWFは後輪及び前輪の車輪回転数である。V R = R A・ W R・ ・ ・ (3) V F = R A・ W F・ ・ ・ (4) In the formulas (3) and (4), R A is the wheel radius, W
R and W F are wheel speeds of the rear wheels and the front wheels.
そして,(1)式,(2)式におけるVR,VFに各々
(3)式,(4)式を代入した上,後輪及び前輪の車輪
回転数の比WR/WFについて算出すると次式が得られる。Then, (1), (2) each V R, V F (3) where, (4) after having substituted the expression for the ratio W R / W F of the rear wheels and the front wheel speed calculating in formula Then, the following equation is obtained.
(WR/WF)=(RR/RF)×(CosθF/CosθR)……(5) 一方,同図からも知られる様に,旋回中心O2の位置に
より,RR,RF,θF,θRは一元的に決定される。従って,
(5)式による後輪及び前輪の車輪回転数の比WR/WFと
なる様に制御する事で,機台旋回による後輪機台旋回速
度VRLに後輪回転による後輪制御旋回速度VR1を一致させ
る事ができる。その結果,すべりのない安定した旋回を
行うことができる。 (W R / W F) = (R R / R F) × (Cosθ F / Cosθ R) ...... (5) On the other hand, as is also known from the figure, the position of the rotation center O 2, R R, R F , θ F and θ R are unitarily determined. Therefore,
By controlling so that the ratio of the wheel rotation speeds of the rear wheels and the front wheels according to equation (5) becomes W R / W F , the rear wheels due to the machine base turning V RL becomes the rear wheel control speed due to the rear wheel rotation. V R1 can be matched. As a result, a stable turn without slippage can be performed.
以上のごとく,旋回中心O2の位置の決定により,前後
輪の回転数の比の最適値が一元的に決定される。これ
は,旋回中心O2が機台の左右の中心線上になくても適用
される。As described above, by determining the position of the turning center O 2 , the optimum value of the ratio of the rotational speeds of the front and rear wheels is centrally determined. This applies even if the turning center O 2 is not on the left and right centerlines of the machine base.
なお,前輪と後輪の回転数制御としては,第1実施例
に示すごとき無段階的制御,或いは第2実施例に示すご
とき段階制御があり,段階制御の場合には,最適値に近
い回転数の比を選択する。In addition, as the rotation speed control of the front wheels and the rear wheels, there are stepless control as shown in the first embodiment or stepwise control as shown in the second embodiment. Select a number ratio.
本発明においては,上記のごとく,重心位置検出装置
により車両重心O1を検出し,また要求回転速度検出装置
により左右の車輪の要求回転速度を検出して旋回中心O2
の位置を決定し,制御装置によりすべりが生じないよう
な前輪と後輪の回転数比WR/WFを求め,この回転数比に
一致させる様に制御している。In the present invention, as described above, the center of gravity O 1 is detected by the center of gravity position detection device, and the required rotation speeds of the left and right wheels are detected by the required rotation speed detection device to detect the turning center O 2
The control device determines the rotation speed ratio W R / W F of the front and rear wheels so that slip does not occur, and the control is performed so as to match this rotation speed ratio.
それ故,本発明によれば,車両旋回時に後輪の回転が
旋回運動についていけず,引きずられるということがな
く,スムースに後輪が回転する。したがって,安定して
旋回を行うことができる旋回容易なスキッドステア車両
を提供することができる。Therefore, according to the present invention, when the vehicle turns, the rotation of the rear wheels does not follow the turning motion and is not dragged, and the rear wheels rotate smoothly. Therefore, it is possible to provide a skid steer vehicle that can make a stable turn and is easy to turn.
第1実施例 本例のスキッドステアショベルローダにつき,第1図
を用いて説明する。本例のスキッドステア車両は無段階
で前輪と後輪の回転制御を行うものである。First Embodiment A skid steer shovel loader of this embodiment will be described with reference to FIG. The skid steer vehicle of this example continuously controls the rotation of the front wheels and the rear wheels.
本例装置は,まず機台90の両側前後に駆動輪としての
左前輪11,左後輪12,右前輪13,右後輪14を有する。左前
輪11は,ドライブシャフト31を介して油圧モータ30に連
結されている。該油圧モータ30は,油圧配管22により油
圧ポンプ81と連結されている。他の駆動輪も同様にし
て,左後輪12は油圧ポンプ83に,右前輪13は油圧ポンプ
82に,右後輪14は油圧ポンプ84にそれぞれ連結されてい
る。上記油圧ポンプ81〜84は前記HSTを用いる。The device of this example has a front left wheel 11, a rear left wheel 12, a front right wheel 13, and a rear right wheel 14 as driving wheels on both sides of the machine base 90. The left front wheel 11 is connected to the hydraulic motor 30 via a drive shaft 31. The hydraulic motor 30 is connected to the hydraulic pump 81 by the hydraulic pipe 22. Similarly for the other drive wheels, the left rear wheel 12 is the hydraulic pump 83 and the right front wheel 13 is the hydraulic pump.
82, the right rear wheel 14 is connected to a hydraulic pump 84. The hydraulic pumps 81 to 84 use the HST.
また,バケット91のアーム911の下方には,荷重セン
サ41を配設する。また,車両の旋回操作を行うためのス
テアリングレバー93,94は,その連結ロッド931,941の先
端部に,要求回転速度検出装置としてのスライドセンサ
ー43,43を有している。しかして,コントローラ4に
は,上記荷重センサ41,スライドセンサー43,43からの信
号ケーブル42,44が接続されている。また,該コントロ
ーラ4は,油圧ポンプ81〜84に信号ケーブル45が接続さ
れている。また,符号21は4個の油圧ポンプ8を回転さ
せるためのエンジンである。A load sensor 41 is arranged below the arm 911 of the bucket 91. Further, the steering levers 93, 94 for performing turning operation of the vehicle have slide sensors 43, 43 as required rotation speed detecting devices at the tip ends of the connecting rods 931, 941. Then, to the controller 4, the signal cables 42 and 44 from the load sensor 41 and the slide sensors 43 and 43 are connected. In the controller 4, a signal cable 45 is connected to the hydraulic pumps 81-84. Further, reference numeral 21 is an engine for rotating the four hydraulic pumps 8.
本例装置は,上記のように構成されているので,次の
作用効果を呈する。Since the device of this example is configured as described above, the following operational effects are exhibited.
即ち,バケット91に,荷物99が積載されたとき,その
荷重量が荷重センサ41により検出され,その信号がコン
トローラ4に入力される。また,走行中にステアリング
レバー93,94の操作により旋回が指示されると,機台の
要求回転速度相当の信号がスライドセンサ43,43よりコ
ントローラ4に入力される。That is, when the baggage 99 is loaded on the bucket 91, the load amount is detected by the load sensor 41, and the signal is input to the controller 4. Also, when turning is instructed by operating the steering levers 93, 94 during traveling, a signal corresponding to the required rotation speed of the machine base is input to the controller 4 from the slide sensors 43, 43.
該コントローラ4においては,上記荷重センサ41から
の信号により車両重心O1の位置を検出する。即ち,荷重
センサ41の出力信号値と予め設定されている車両自体の
重心位置とから,積載時の車両重心O1の位置を,コント
ローラ4内のCPUに設けたデータテーブルによって検出
する。またコントローラ4は,スライドセンサ43からの
信号により要求回転速度を検出する。続いて,コントロ
ーラ4は,上記車両重心O1の位置と左右の要求回転速度
差とから旋回中心O2を求める。そして,該コントローラ
4は下記のごとく,要求回転速度及び旋回中心O2に基づ
いて,前輪の回転数WF,及び後輪,前輪の回転数比WR/WF
を演算し,両輪の回転数制御を行う。In the controller 4, the position of the vehicle center of gravity O 1 is detected by the signal from the load sensor 41. That is, the position of the vehicle center of gravity O 1 at the time of loading is detected by the data table provided in the CPU in the controller 4 from the output signal value of the load sensor 41 and the preset center of gravity position of the vehicle itself. Further, the controller 4 detects the required rotation speed from the signal from the slide sensor 43. Subsequently, the controller 4 obtains the turning center O 2 from the position of the vehicle center of gravity O 1 and the required rotational speed difference between left and right. Then, the controller 4 determines the rotation speed W F of the front wheels and the rotation speed ratio W R / W F of the rear wheels and the front wheels based on the required rotation speed and the turning center O 2 as described below.
Is calculated and the rotation speed of both wheels is controlled.
即ち,前輪の旋回半径をRF,後輪の旋回半径をRR,前輪
機台旋回速度VFLが車両の前方方向FRとなす角をθ
F(第3図),後輪機台旋回速度VRLが車両の前方方向F
Rのなす角をθR(第3図)とすると,前記のように WR/WF=(RR/RF)×(CosθF/CosθR) ……(5) そして,上記RR,RF,θF,θRは,第3図に示すよう
に,旋回中心O2の位置から一義的に決定されるから,上
記比率(WR/WF)が決まる。また,要求回転速度から前
輪の回転数WFが決まる。よって両者から後輪の回転数WR
が求められる。That is, the turning radius of the front wheels is R F , the turning radius of the rear wheels is R R , and the angle between the front wheel chassis turning speed V FL and the forward direction FR of the vehicle is θ.
F (Fig. 3), the rear wheel platform turning speed V RL is in the forward direction of the vehicle F
Assuming that the angle formed by R is θ R (Fig. 3), as described above, W R / W F = (R R / R F ) × (Cos θ F / Cos θ R ) (5) And the above R R , R F , θ F , θ R are uniquely determined from the position of the turning center O 2 , as shown in FIG. 3, and therefore the ratio (W R / W F ) is determined. Also, the rotational speed W F of the front wheels is determined from the required rotational speed. Therefore, the rotational speed W R of the rear wheel from both
Is required.
つまり,該コントローラ4は,前記重心位置検出装置
及び制御装置の機能を有する。That is, the controller 4 has the functions of the center-of-gravity position detection device and the control device.
上記のように,コントローラ4は,荷重センサ41から
の信号により車両重心O1,さらにスライドセンサ43から
の信号により左右の車輪の要求回転速度差を算出し,両
者を元に旋回中心O2を算出し,前後輪の回転数比WR/WF
を決定する。次いで,右側ステアリングレバー93側のス
ライドセンサー43からの信号に基づき右前輪の回転数を
決定する。また,左側ステアリングレバー94のスライド
センサー43からの上記信号に基づき,左側前輪の回転数
を決定する。As described above, the controller 4, the vehicle center of gravity O 1 by a signal from the load sensor 41, further signal by calculating the required rotational speed difference between the left and right wheels from the slide sensor 43, the swirl based on both the center O 2 Calculated and the rotation speed ratio of the front and rear wheels W R / W F
To decide. Next, the rotation speed of the right front wheel is determined based on the signal from the slide sensor 43 on the right steering lever 93 side. Further, the rotation speed of the left front wheel is determined based on the above signal from the slide sensor 43 of the left steering lever 94.
そして,前記前後輪の回転数比WR/WFと,前記左右前
輪回転数とから,左右後輪回転数が決定される。Then, the left / right rear wheel rotation speed is determined from the front / rear wheel rotation speed ratio W R / W F and the left / right front wheel rotation speed.
次に,コントローラ4における演算結果に基づき,油
圧ポンプ81〜84から各駆動輪11〜14駆動用の各油圧モー
タ30に至る作動油送出量を制御する。即ち,各駆動輪の
油圧モータの回転を制御する。各駆動輪は,この油圧モ
ータの回転数に応じた回転を行う。したがって,各駆動
輪は前記バケットの荷重量,機台の旋回速度に応じた適
正な回転数で回転し,スキッドステア車両は円滑に旋回
をすることができる。なお,この回転数の制御は無段階
である。Next, based on the calculation result in the controller 4, the hydraulic oil delivery amount from the hydraulic pumps 81 to 84 to the hydraulic motors 30 for driving the drive wheels 11 to 14 is controlled. That is, the rotation of the hydraulic motor of each drive wheel is controlled. Each drive wheel rotates according to the rotation speed of this hydraulic motor. Therefore, each drive wheel rotates at an appropriate rotation speed according to the load amount of the bucket and the turning speed of the machine base, and the skid steer vehicle can smoothly turn. The control of the rotation speed is stepless.
第2実施例 本例は,重心位置の移動により,前後輪の回転比を変
更する必要が生じたとき,段階照に両輪の回転比を変更
するものである。これを第2図を用いて説明する。同図
は,左側の前後輪の関係を示すものである。Second Embodiment In this embodiment, when it is necessary to change the rotation ratios of the front and rear wheels due to the movement of the center of gravity, the rotation ratios of both wheels are changed to the stepwise illumination. This will be described with reference to FIG. This figure shows the relationship between the front and rear wheels on the left side.
まず,前輪11はアクスルシャフト54を介してスプロケ
ット53に連結されている。また,後輪12のアクリルシャ
フト54には2個所にスプロケット68,56を設ける。該ス
プロケット68はチェーン67を介して,第1クラッチ板65
のスプロケット66に連結する。また,一方のスプロケッ
ト56はチェーン57を介して,第2クラッチ板58のスプロ
ケット59に連結する。上記第1及び第2クラッチ板65,5
8の間にはクラッチ62が介在している。該クラッチ62の
クラッチシャフト621は,ドライブシャフト61に嵌合し
ている。両者はスライド可能なスプライン構造である。
上記クラッチ62は,ソルノイドバルブ63により,そのリ
ンク64を回動することにより,前記第1クラッチ板65又
は第2クラッチ板58に押し付けられ,接続される。First, the front wheel 11 is connected to the sprocket 53 via the axle shaft 54. Further, the acrylic shaft 54 of the rear wheel 12 is provided with sprockets 68 and 56 at two positions. The sprocket 68 is connected to the first clutch plate 65 via the chain 67.
Is connected to the sprocket 66. Further, one sprocket 56 is connected to the sprocket 59 of the second clutch plate 58 via the chain 57. The first and second clutch plates 65,5
A clutch 62 is interposed between the eight. The clutch shaft 621 of the clutch 62 is fitted to the drive shaft 61. Both have a slidable spline structure.
The clutch 62 is pressed against and connected to the first clutch plate 65 or the second clutch plate 58 by rotating a link 64 of the solenoid valve 63.
また,上記ドライブシャフト61は油圧モータ30に連結
され,該油圧モータは第1実施例と同様に油圧ポンプ8
に油圧配管22にて接続する。また,前記ドライブシャフ
ト61はスプロケット51,チェーン52を介して,前記前輪
側のスプロケット53と連結する。Further, the drive shaft 61 is connected to the hydraulic motor 30, and the hydraulic motor is the same as in the first embodiment.
To hydraulic pipe 22. The drive shaft 61 is connected to the front wheel side sprocket 53 via a sprocket 51 and a chain 52.
本例装値は,上記のように構成されているので,次の
作用効果を呈する。Since this example equipment value is configured as described above, the following operational effects are exhibited.
即ち,直進時はクラッチ62は第1クラッチ板65と接続
されている。そのため,まず前輪11はドライブシャフト
61のスプロケット51,チェーン52,アクスルシャフト54に
より回転し,後輪12はドライブシャフト61,クラッチ62,
第1クラッチ板65,チェーン67を介して回転し,両者は
同回転数である。That is, the clutch 62 is connected to the first clutch plate 65 when going straight. Therefore, the front wheel 11 is the drive shaft first.
61 sprocket 51, chain 52, axle shaft 54 rotates, and rear wheel 12 has drive shaft 61, clutch 62,
It rotates via the first clutch plate 65 and the chain 67, and both have the same rotational speed.
次に車両を旋回したとき,第1実施例に示すごとく制
御装置において前輪11と後輪12の回転数比をある値以上
(例えば1.1)にする必要が生じたとき,ソレノイド弁6
3によりクラッチ62を第2クラッチ板58に接続する。こ
の第2クラッチ板58のスプロケット59の歯数は,前記第
1クラッチ板65のスプロケット66より多い。そのため,
スプロケット59,チェーン57,スプロケット56を介して回
転される後輪12の回転数は,直進時よりも大きくなる。
このとき,前輪11は,ドライブシャフト61によって,チ
ェーン52を介して駆動されているのみである。それ故,
前輪11よりも後輪12の回転数が大きくなる。Next, when the vehicle turns, when it becomes necessary to set the rotation speed ratio of the front wheels 11 and the rear wheels 12 to a certain value or more (for example, 1.1) in the control device as shown in the first embodiment, the solenoid valve 6
The clutch 62 is connected to the second clutch plate 58 by 3. The number of teeth of the sprocket 59 of the second clutch plate 58 is larger than that of the sprocket 66 of the first clutch plate 65. for that reason,
The number of rotations of the rear wheel 12 rotated through the sprocket 59, the chain 57, and the sprocket 56 is higher than that during straight traveling.
At this time, the front wheels 11 are only driven by the drive shaft 61 via the chain 52. Therefore,
The rotation speed of the rear wheel 12 becomes higher than that of the front wheel 11.
このように,本例によれば,上記旋回時において,前
後輪回転数比をある値以上とする必要が生じたときに
は,クラッチによってこれを2段階に変えることができ
る。その他,第1実施例と同様の効果が得られる。As described above, according to this example, when it is necessary to set the front-rear wheel rotation speed ratio to a certain value or more during the turning, the clutch can change the rotation speed ratio in two stages. In addition, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
なお,本例において,クラッチ構造を変えることによ
り,3〜5段階の前後輪回転数比変更を行うことができ
る。In this example, the front / rear wheel rotation speed ratio can be changed in 3 to 5 steps by changing the clutch structure.
第1図は第1実施例にかかるスキッドステア車両の説明
図,第2図は第2実施例にかかる同様の説明図,第3図
は,駆動輪の旋回状態を説明する図,第4図は従来のス
キッドステア車両における駆動輪機構の説明図,第5図
はショベルローダの側面図,第6図は従来のスキッドス
テア車両の制御説明図である。 11〜14……車輪, 21……エンジン, 22……油圧配管, 30……油圧モータ, 4……コントローラ, 62……クラッチ, 8,81〜84,88,89……油圧ポンプ, 93,94……ステアリングレバー,FIG. 1 is an explanatory view of a skid steer vehicle according to the first embodiment, FIG. 2 is a similar explanatory view according to the second embodiment, FIG. 3 is a view for explaining a turning state of drive wheels, and FIG. Is an explanatory view of a drive wheel mechanism in a conventional skid steer vehicle, FIG. 5 is a side view of a shovel loader, and FIG. 6 is a control explanatory view of a conventional skid steer vehicle. 11〜14 …… Wheels, 21 …… Engine, 22 …… Hydraulic piping, 30 …… Hydraulic motor, 4 …… Controller, 62 …… Clutch, 8,81 ~ 84,88,89 …… Hydraulic pump, 93, 94 …… Steering lever,
Claims (1)
計4輪設けた駆動輪と,該駆動輪を回転させる油圧モー
タと,該油圧モータを駆動する油圧ポンプとよりなるス
キッドステア車両において, 上記機台には荷重量を検出するための荷重センサと,該
荷重センサからの信号により車両の重心位置を検出する
重心位置検出装置と,車両の要求回転速度検出装置と,
上記重心位置検出装置と要求回転速度検出装置とからの
信号により前輪と後輪との回転数を演算する制御装置と
が設けらており, 該制御装置は,上記重心位置と左右の車輪の要求回転速
度差とから車両の旋回中心位置を求め,該旋回中心位置
から,前後輪の制御旋回速度が前後輪の機台旋回速度と
各々等しくなるように前輪と外輪との回転数比を演算
し,旋回時には前輪と後輪の回転数を該回転数比に一致
させる制御を行なうことを特徴とする旋回容易なスキッ
ドステア車両。1. A machine base, a drive wheel provided with two wheels on both sides of the machine base, a total of four wheels, a hydraulic motor for rotating the drive wheel, and a hydraulic pump for driving the hydraulic motor. In a skid steer vehicle, a load sensor for detecting a load amount on the machine base, a center-of-gravity position detection device for detecting a center-of-gravity position of the vehicle by a signal from the load sensor, a required rotation speed detection device for the vehicle,
A control device for calculating the rotational speeds of the front wheels and the rear wheels based on signals from the center-of-gravity position detection device and the required rotation speed detection device is provided. The turning center position of the vehicle is calculated from the rotation speed difference, and the rotation speed ratio between the front wheels and the outer wheels is calculated from the turning center position so that the control turning speeds of the front and rear wheels are equal to the machine base turning speeds of the front and rear wheels. A skid steer vehicle that is easy to turn, characterized in that control is performed so that the rotational speeds of the front wheels and the rear wheels match the rotational speed ratio when turning.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9379888A JPH085400B2 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Easy to turn skid steer vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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JP9379888A JPH085400B2 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Easy to turn skid steer vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH01266077A JPH01266077A (en) | 1989-10-24 |
JPH085400B2 true JPH085400B2 (en) | 1996-01-24 |
Family
ID=14092438
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JP9379888A Expired - Lifetime JPH085400B2 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Easy to turn skid steer vehicle |
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JP (1) | JPH085400B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007145108A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Ihi Aerospace Co Ltd | Method for controlling turn of traveling vehicle |
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---|---|---|---|---|
CN103158480A (en) * | 2013-03-25 | 2013-06-19 | 江苏大学 | High ground clearance self-propelled type base plate with adjustable gap from ground |
US10494789B2 (en) | 2016-01-06 | 2019-12-03 | Cnh Industrial America Llc | System and method for autonomous steering control of work vehicles |
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1988
- 1988-04-15 JP JP9379888A patent/JPH085400B2/en not_active Expired - Lifetime
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