JPS6127773A - ハンドル操作式車両の走行制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は油圧駆動される左右の走行装置（クロ、−ラま
たはホイール）をハンドルの回転操作に基づいて制御す
るハンドル式車両の走行制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来、油圧駆動されるクローラ式またはホイール式走行
、装置を備えた車両（主として作業車両）においては、
左右の走行装置を駆動する二台の油圧モータと、該両モ
ータに圧油を供給する二台のポンプとによって左右別々
の油圧閉回路を構成し、両ポンプの油を吐出量および吐
出方向を制御することにより、左右のモータの回転速度
および回転方向を制御して、車両の速度制御および操向
制御、ターン（ピボットターン、スピンターン）制御を
行なうようにしている。

このような走行制御を行なうための操作方式として、従
来、左゛右の押し引き式操作レバーの選択的または同時
逆方向操作によるレバ一方式、または速度設定レバーに
よって設定された速度を、ペダルの踏み操作によって減
速方向に変化させるペダル方式が採用されている。

ところが、上記レバー操作方式によると、とくに両手を
レバー操作にとられるため、他の作業レバーを操作でき
ず、また車体の動揺によって誤ってレバーが操作される
場合が多い等の欠点があった。また、上記ペダル操作方
式によると、両手が解放されるものの、操作が複雑で微
妙な速度調整が困難となる。さらに、車体の動揺による
誤操作を回避するためにペダル操作力を大きく設定する
のが通例であるため、ペダル踏み操作が重い等の欠点を
有していた。

一方、これらレバ一方式まＩＣはペダル方式とは別に、
ラッテレーンクレーンその１他のホイール式作業車両お
よび一般の自動車に採用されているステアリングハンド
ルの回転操作によって操向するハンドル操作方式を、速
度制御、ターン制御をも含めた走行全般の制御に利用す
ることが考えられる。この方式は、本願出願人の出願に
かかる昭和５９年特許Ｍ第４０３４２号の明細書および
図面に記載しているように、ハンドルの回転方向および
回転角を電気的に検出し、この検出信号に基づいて回転
方向側の走行装置を速度制御することにより、車両の走
行速度、操向、ターン制御を行なうものである。このハ
ンドル操作方式によると、（イ）　微妙な速度制御が可
能となる。

（ロ）　走行操作と他の操作とを両立させることができ
る。このため、とくに近時開発された溝掘機の一種であ
る、走行しながら道路の側溝や暗きょ、農耕用溝その他
の溝を掘削する連続掘削作業機の場合に非常に有利とな
る。

（ハ）　ハンドルで運転者を支えることができるため、
車体の動揺の影響を受けにくい。

このような点で、ハンドル操作方式によると、前記レバ
一方式およびペダル方式と比較して操作性が格段に良い
ものとなる。

一方、このハンドル操作方式の問題は、高速走行時の操
向操作にある。すなわち、ハンドル操作された側の走行
装置（たとえば右回りにハンドル操作された場合は右側
走行装置）の速度のみを変化させるｌ〔め、高速走行時
に大きくハンドルを回転させた場合に大きな遠心力が作
用する。また、高速時において、カーブ走行の際の内側
走行装置は、ある速度差以上ではすべりを生じて地面を
駆動せず、ピボットターンに近い状態となっていわゆる
オーバーステアリング現象が発生ずる。このため、ハン
ドル操作に注意を要する。また、一方の走行装置の速度
がＯからさらに逆転域に入るほどに誤ってハンドル操作
される可能性があり、この操作が高速時に行なわれると
、走行装置の異常なスリップや駆動系への異常な外力が
発生する懸念がある。

（発明の目的） そこで本発明は、低速域と、上記の如き問題が生じる高
速域とで、ハンドル操作による走行制御特性を異ならせ
、高速域では安全側に制御覆ることができるハンドル操
作式車両の走行制御装置を提供せんとするものである。

（発明の構成） 本発明の特徴とするところは、ステアリングハンドルの
回転操作方向と操作角とを検出しその操作方向および操
作角に応じた電気信号を出力するハンドル操作検出手段
と、車両の走行速度を検出する速度検出手段と、これら
ハンドル操作検出手段および速度検出手段からの信号を
入ノ〕されるコントローラとを具備し、このコントロー
ラは、上記速度検出手段からの信号に基づいて車両の走
行速度が所定値以下の低速域または所定値を超える高速
域のいずれに属するかを判別する速度域判別部と、該判
別部からの速度域判別信号に基づいて、高速域用または
低速域用の二種類の出力特性のいずれか一方の特性に基
づく出力信号を発する出力部とを備え、このコントロー
ラの出力部からの出力信号に基づいて、モータ駆動され
る左右の走行装置駆動油圧回路における流量制御用レギ
ュレー夕を制御することにより、上記ステアリングハン
ドルの回転操作に応じて、かつ高速域と低速域とで異な
る特性をもって左右の走行装置を制御するように構成し
たハンドル操作式車両の走行制御装置、に存する。

（実施例） 第１図において、１はステアリングハンドルの回転操作
方向と操作角を検出するハンドル操作検出手段、２は車
両の走行速度を検出する速度検出手段、３はこれら雨検
出手段１，２からの信号を入ツノされるマイクロコンピ
ュータ等によるコントローラで、このコントローラ３の
出力信号が左右の走行装置駆動油圧回路４．５における
走行用油圧モータ４１．５１を駆動する可変容置油圧ポ
ンプ４２．５２のレギュレータ４３．５３に操作信号と
して入力される。

ハンドル操作検出手段１は、ポテンショメータ１１と、
ステアリングハンドルＨの回転を該ポテンショメータ１
１に伝える歯車１２．１３とによって構成され、ハンド
ルＨの左または右回り°回転が、第２図に示ずようにポ
テンショメータ１１の出力電圧■１の直線的な変化とし
て検出される。

一方、速度検出手段２としては、車両の最高速度を高、
低二通りのうちから選択づる速度設定レバーの切換スイ
ッチ、または実際の走行速度を検出づる速度センサが用
いられる。

コントローラ３は、速度検出手段２からの検出信号に基
づいて、車両の走行速度が、予め定められた速度以下の
低速域に属するか、同設定速度を超える高速域に属する
かを判別り“る速度域判別部３１と、該判別部３１から
の速度域判別信号に基づいて、低速域用、高速域用の二
通りの出力特性のうちいずれか一方の特性に基づく出力
信号を発する出力部′３２とを具備している。すなわち
、該出力部３２は、低速時データ演算処理部３２ａと高
速時データ演算処理部３２ｂどを有し、第２図の特性を
もったハンドル操作検出手段１からの信号を、低速時と
高速時とで区別して演算処理し、低速時には第３図に示
す特性、高速時には第４図に示す特性をもった出力を発
する。

第３図および第４図において、ａはハンドルＨの遊びに
対応する不感帯領域（中立領１ｉ）で、この不感帯領域
ａでは、低速時および高速時において、左右のレギュレ
ータ４３．５３に対するコントローラ出力電圧（以下、
左側および右側出力電圧と称する）ｖＬ、ＶＲがともに
最大となる。これにより、左右の可変容量ポンプ４２．
５２の傾転角が同一にセットされ、該両ポンプ４２．５
２から左右の走行用モータ４１，５１に同方向にかつ同
量の油が供給されて、両モータ４１，５１が同方向に周
速で回転する。したがってこのとき車両は直進走行する
。

しかして、走行速度が低速域にあるときは、ハンドルＨ
が回転操作されると、第３図に示すように、その操作さ
れた側の出力電圧のみが連続的に低下する。たとえば、
ハンドルＨが左回りに操作されると、右側出力電圧■８
が一定のまま、左側出力電圧ＶＬが低下する。この出力
電圧■Ｌの変化量はハンドル操作角に比例し、ある操作
角（第３図のＷＶｌ）に達した時点で、左側出力電圧Ｖ
ＬがＯとなり、ハンドル操作角がこれを超えると出力電
圧■Ｌがマイナスとなる。左側出力電圧■ＬがＯとなる
と、左側可変容量ポンプ４２の吐出量がＯとなり、これ
により左側走行用モータ４１の回転が停止し、車両が左
方向にピボットターンを行なう。左側出力電圧ＶＬがマ
イナス領域に入ると、ポンプ４２からモータ４１に油が
逆方向に流れて該モータ４１が逆転するため、車両がス
ピンターンを行なう。

ハンドルト１が右回りに操作されたときには、左側出力
電圧■１が一定のまま、右側出力電圧ｖＲが上記同様の
変化を示すことにより、車両が右方向に、ハンドル操作
角に応じた動作を行なう。

一方、車両が高速域で走行している場合には、一定量以
内（第４図の＋■χ、−７１以内）のハンドル操作に対
しては、上記低速走行時同様に、ハンドル操作された側
と反対側の出力電圧が一定のまま、操作側の出力電圧が
比例的に低下し、ハンドル操作量が上記＋■χ、−■χ
を超える範囲（左右の出力差が一定値β以上となる範囲
）では、操作側と反対側の出力電圧もが低下する。こう
して、ある値以上に大きくハンドル操作されて左右の走
行装置の速度差が大きくなった場合には、高速側の速度
をも低下させて車速全体として低下させ、これによりカ
ーブで大きな遠心力が作用したり、オーバステアリング
現象が発生したりすることを防止するようにしている。

しかも、第４図に示すように、ハンドル操作ｍが上記＋
■χ、−■χを超えてさらに出力電圧が０に近くなる所
定値（＋Ｖり、−Ｖｇ）に達すると、それ以上の左右の
出力電圧の低下が停止する。

こうして、出力電圧ｖＬ、■ＲのＯ領域およびマイナス
領域をカットすることにより、高速走行時のピボットタ
ーンおよびスピンターンをなくするようにしている。

なお、第４図の高速域での出力特性として、ハンドル操
作角に対する出力電圧Ｖ　Ｌ　、　Ｖ　Ｒの低下の度合
を第３図の低速域の場合よりも小さくしている。

ところで、ハンドル操作検出手段としては、上記したポ
テンショメータを用いるもの以外に、種々のセンサーを
用いることが可能である。また、上記実施例では、油圧
回路４，５における可変容量ポンプ４２．５２を流量制
御（方向制御を含む）することによってモータ４１．．
５１を回転制御する場合について説明したが、モータ４
１　＋’　５１を可変容量形として、該モータ４１．５
１を直接制御することも、またポンプ４２．５２および
モータ４１．５１の双方を同時制御することも可能であ
る。ざらに、コントローラ３の出力を油圧的に変換する
装置を用いて、ポンプ４２．５２またはモータ４１．５
．１の油圧式流量制御用レギュレータを制御する構成と
することもできる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によるときは、ハンドル操作式
車両において、低速域と高速域とで、ハンドル操作によ
る走行制御特性を異ならせ、低速域ではハンドル操作に
比例した速度変化特性によって操向およびターンを行な
わせる一方、高速域では、一定量以上の大きなハンドル
操作に対して左右の走行装置の速度差を小さくし、さら
にピボットターンおよびスピンターンを不可能とづ−る
ことによって安全側に制御しうる構成としであるＩＣめ
、ハンドル操作方式とした場合に問題となる、高速操作
時のオーバーステアリング現象、カーブでのスリップ等
の危険事態の発生を確実に防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す装置全体の構成を示す図
、第２図はハンドル操作検出手段の出力特性図、第３図
は低速走行時、第４図は高速走行時のコントローラ出力
特性図である。 １・・・ハンドル操作検出手段、１１・・・同手段のポ
テンショメータ、２・・・速度検出手段、３・・・コン
トローラ、３１・・・同コントローラの速度域判別部、
３２・・・聞出ツノ部、４，５・・・左右の走行装置駆
動油圧回路、４１．５１・・・同油圧モータ、４２．５
２・・・同ポンプ、４３．５３・・・同流且制御用レギ
ュレータ。 第　　２　　ａ 鐘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステアリングハンドルの回転操作方向と操作角とを
   検出しその操作方向および操作角に応じた電気信号を出
   力するハンドル操作検出手段と、車両の走行速度を検出
   する速度検出手段と、これらハンドル操作検出手段およ
   び速度検出手段からの信号を入力されるコントローラと
   を具備し、このコントローラは、上記速度検出手段から
   の信号に基づいて車両の走行速度が所定値以下の低速域
   または所定値を超える高速域でのいずれに属するかを判
   別する速度域判別部と、該判別部からの速度域判別信号
   に基づいて、高速域用または低速域用の二種類の出力特
   性のいずれか一方の特性に基づく出力信号を発する出力
   部とを備え、このコントローラの出力部からの出力信号
   に基づいて、モータ駆動される左右の走行装置駆動油圧
   回路における流量制御用レギュレータを制御することに
   より、上記ステアリングハンドルの回転操作に応じて、
   かつ高速域と低速域とで異なる特性をもって左右の走行
   装置を制御するように構成したことを特徴とするハンド
   ル操作式車両の走行制御装置。