JP2015168294A - 作業車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速な操舵を繰り返しても走行中の転倒を低減できる作業車両の提供。【解決手段】本発明は、車両本体1aと、ステアリングハンドル9と、バケット13と、バケット13に掛かる左右方向の荷重バランスを取得する左右重心演算部61aと、ステアリングハンドル9の操舵角度に応じた車両本体1aの転舵角度のステアリング伝達比を決定する調整する走行モード決定部61cと、走行モード決定部61にて決定したステアリング伝達比に応じ、車両本体1aの転舵を調整する流量制御部61dと、を備え、走行モード決定部61cは、荷重バランスにおいて荷重が大きい側へのステアリングハンドル9の操舵に対し、ステアリング伝達比を標準状態よりも小さい値に決定する構成にしてある。【選択図】図5
Description
本発明は、例えばホイールローダ等のように、走行可能な車両本体に積載部が設けられた作業車両に関する。
従来、積載部を有する作業車両においては、積載部に積載させた積載物の重心が左右方向に偏った状態で旋回走行させてしまうと、運転者の想定よりも車両本体の揺動が大きくなり、ひいては車両本体の転倒に至ってしまうおそれがある。このため、運転者は、積載部に積載物を積載させる際に、重心の偏りが生じないように注意して操作および運転する必要があり、運転者の作業負担が大きい。
そこで、この種の作業車両であるフォークリフトにおいて、荷の重量バランスのずれに関する従来技術が、例えば特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示されたフォークリフトは、各フォークに係る荷の左右の重量バランスを測定し、測定した重量バランスのずれをディスプレイに表示させて、荷の受信のずれを運転者が判断できる構成としている。
また、この種の重量バランスのずれに関する従来技術が、例えば特許文献2に開示されている。この特許文献2に開示されたフォークリフトは、各フォークに加わる圧力を圧力センサにて検出し、これら圧力センサにて検出した圧力値からフォークに加わる荷の重量バランスが車両の走行に支障を来すか否かを報知装置にて報知する構成としている。
上記のように、積載部を有する作業車両のうち、車両本体を屈折させて走行方向を変化させるホイールローダ等は、比較的小さな旋回半径で転舵できるため、掘削、運搬、積込等の一連のサイクルを繰り返す作業に用いられる。ところが、直進状態においては、図16(a)に示すように、車両本体の重心CGが中心線上に位置しているものの、車両本体を屈折させて走行方向を変化させて旋回させる際には、図16(b)に示すように、車両本体の中心線よりも屈折方向の内側に車両本体の重心CGが変化してしまう。この状況から、さらに車両本体の屈折方向に荷重を受けた場合には、車両本体の重心CGが屈曲方向の内側により移動してしまい、転倒してしまうおそれが生じてしまう。また、掘削作業時においては、車両本体を直進状態にするために、慎重な走行操作を必要とする。ところが、掘削、運搬、積込等の一連のサイクルを繰り返して行う際においては、作業効率を向上させる観点から、これら作業の切り換えを高速で行うことが要望されている。
これに対し、上述した特許文献1および2に係る従来技術においては、作業時の重量バランスのずれに伴う車両本体の転倒を防止できるものの、積荷の重量バランスのずれをディスプレイに表示したり、報知装置にて報知したりするものに過ぎない。
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、高速な操舵を繰り返しても走行中の転倒を低減することができる作業車両を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、走行可能な車両本体と、前記車両本体に設けられ操舵角度に応じて前記車両本体を転舵させるための操舵部と、前記車両本体に設けられ積載物を積載させるための積載部と、前記積載部に掛かる左右方向の荷重バランスを取得する荷重バランス取得部と、前記操舵部の操舵角度に応じた前記車両本体の転舵角度の伝達比を決定する伝達比決定部と、前記伝達比に応じ前記車両本体の転舵を制御する制御部と、を備え、前記伝達比決定部は、前記荷重バランスにおいて荷重が大きい側への前記操舵部の操舵に対し、所定値よりも前記伝達比を小さい値に決定することを特徴としている。
このように構成した本発明は、積載部に積載物を積載させた際に、この積載部に掛かる左右方向の荷重バランスが偏った場合には、車両本体の重心が、荷重が大きい側へ移動する。この状態で、荷重が大きい側へ車両本体を転舵させた場合には、車両本体の重心が、より荷重が大きい側に移動してしまい、車両本体の左右バランスが崩れ、転倒してしまうおそれが生じる。このため、荷重バランス取得部にて取得した積載部に掛かる左右方向の荷重バランスにおいて荷重が大きい側への操舵部の操舵に対し、操舵角度に応じた転舵角度の伝達比を所定値よりも小さくする。この結果、荷重が大きい側へ車両本体を転舵させた場合の、車両本体の重心の荷重が大きい側への移動を低減させることができる。したがって、操舵部による高速な操舵を繰り返しても走行中の転倒を低減することができる。
また本発明は、上記発明において、前記伝達比決定部は、前記荷重バランスにおいて荷重が小さい側への前記操舵部の操舵に対し、所定値よりも前記伝達比を大きい値に決定することを特徴としている。
このように構成した本発明は、積載部に積載物を積載させた際に、この積載部に掛かる左右方向の荷重バランスが偏った場合には、車両本体の重心が、荷重が大きい側へ移動する。この状態で、荷重が小さい側へ車両本体を転舵させた場合には、車両本体の重心が、荷重が小さい側、すなわち車両本体の中心側へ移動し、車両本体の崩れた左右バランスが適正化される。したがって、荷重バランス取得部にて取得した荷重バランスにおいて荷重が小さい側への操舵部の操舵に対し、操舵角度に応じた転舵角度の伝達比を所定値よりも大きくする。この結果、荷重が小さい側へ車両本体を転舵させた場合の車両本体の転舵効率を向上させることができるから、作業効率をより向上させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記車両本体の走行速度を取得する速度取得部を備え、前記伝達比決定部は、前記積載部に積載物が積載されていない場合の前記伝達比よりも、前記荷重バランスに基づいて決定する前記伝達比を、前記速度取得部にて取得した走行速度が大きいほど、小さい値に決定することを特徴としている。
このように構成した本発明は、車両本体の走行速度が大きいほど、車両本体を転舵させた場合に掛かる遠心力が大きく、この遠心力は、操舵方向の反対側に作用する。このため、荷重が大きい側へ操舵した場合は、遠心力によって車両本体の重心が車両本体の中心側へ移動し、車両本体の崩れた左右バランスが適正化される。一方、荷重が小さい側へ操舵した場合には、車両本体の重心は、遠心力によって荷重が大きい側へ移動する。すなわち、荷重が小さい側へ操舵した場合には、車両本体の走行速度が大きいほど、車両本体の重心が、荷重が大きい側へ移動してしまい、車両本体の左右バランスが崩れ、転倒してしまうおそれが生じてしまう。そこで、積載部に積載物が積載されていない場合の伝達比よりも、荷重バランスに応じて決定する伝達比を、走行速度が大きいほど小さくする。この結果、車両本体の走行速度が大きい状態で、荷重が小さい側へ操舵した場合における、車両本体の重心による荷重が大きい側への移動を抑制でき、車両本体の左右バランスの崩れによる転倒のおそれを低減させることができる。よって、車両本体の走行中に作用する遠心力を活用し、車両本体の走行時の転倒をより適切に防止しつつ、作業効率を向上させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記伝達比決定部は、前記積載部に積載物が積載されていない場合の前記伝達比よりも、前記荷重バランスに応じて決定する前記伝達比を、前記速度取得部にて取得した走行速度が小さいほど、大きい値に決定することを特徴としている。
このように構成した本発明は、車両本体の走行速度が小さいほど、車両本体を転舵させた場合に掛かる遠心力が小さい。そこで、積載部に積載物が積載されていない場合の伝達比よりも、荷重バランスに応じて決定する伝達比を、走行速度が小さいほど大きくしても、荷重が小さい側へ操舵した場合の、遠心力による荷重が大きい側への車両本体の重心の移動が小さく、車両本体の左右バランスの崩れが少なく、転倒のおそれが少ない。一方、荷重が大きい側へ操舵した場合には、走行速度が小さくても、車両本体の崩れた左右バランスが遠心力にて適正化される。よって、車両本体の走行中に作用する遠心力を活用し、走行速度が小さい場合においても、車両本体の転舵効率を向上でき、作業効率を向上させることができる。
本発明は、荷重バランス取得部にて取得した積載部に掛かる左右方向の荷重バランスにおいて荷重が大きい側への操舵部の操舵に対し、操舵角度に応じた操舵角度の伝達比を所定値よりも小さくする構成にしている。この構成により本発明は、荷重が大きい側へ車両本体を転舵させた場合の、車両本体の重心の荷重が大きい側への移動を低減できる。すなわち、荷重バランスが偏っている側への操舵に対する転舵の応答を穏やかにできるため、高速な操舵を繰り返しても走行中の転倒を低減することができる。そして、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。
[第1実施形態]
以下、本発明に係る作業車両の第1実施形態として、ホイールローダ1を例に挙げて説明する。
以下、本発明に係る作業車両の第1実施形態として、ホイールローダ1を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る作業車両の一例として、ホイールローダ1を示す概略構成図である。図2は、ホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システム100を示す構成図である。図3は、可変ステアリング制御システム100の一部を示す説明図である。図4は、ホイールローダ1の転舵状態を示す図で、(a)はステアリングハンドル9の側面図、(b)はホイールローダ1の転舵状態の平面図である。
<構成>
図1に示すように、ホイールローダ1は、主として、キャブ2を備えた後部走行体3と、センタヒンジ4を介して後部走行体3の前方側(ホイールローダ1の前進側)に連結された前部走行体5と、これら後部走行体3および前部走行体5に設けられた後輪6および前輪7と、前部走行体5の前方部分に取り付けられたフロント作業機8とを有するホイール式作業車両である。ホイールローダ1は、後部走行体3および前部走行体5によって、車両本体1aが構成され、前部走行体5に対してセンタヒンジ4を回転中心として後部走行体3が屈曲可能とされている。
図1に示すように、ホイールローダ1は、主として、キャブ2を備えた後部走行体3と、センタヒンジ4を介して後部走行体3の前方側(ホイールローダ1の前進側)に連結された前部走行体5と、これら後部走行体3および前部走行体5に設けられた後輪6および前輪7と、前部走行体5の前方部分に取り付けられたフロント作業機8とを有するホイール式作業車両である。ホイールローダ1は、後部走行体3および前部走行体5によって、車両本体1aが構成され、前部走行体5に対してセンタヒンジ4を回転中心として後部走行体3が屈曲可能とされている。
後輪6および前輪7は、後部走行体3に搭載されたトランスミッション(図示せず)に接続され、同じく後部走行体3に搭載されたエンジン(図示せず)にて回転駆動されるドライブシャフト50を介して駆動される。フロント作業機8は、油圧ポンプ54から吐出される作動油(圧油)により駆動される。油圧ポンプ54は、エンジンにて駆動され、前部走行体5に搭載されている。前部走行体5は、後部走行体3に対しセンタヒンジ4を介して左右方向に屈曲する構成とされている。具体的には、運搬作業時にキャブ2内に備えられたステアリングハンドル9(図4(a)参照。)を操作することによって、センタヒンジ4を中心とした両側にて後部走行体3と前部走行体5との間に取り付けられた左右のステアリングシリンダ51,52の伸縮動作により、後部走行体3に対して左方向または右方向に屈折し、その方向にホイールローダ1を操向させる。ステアリングハンドル9は、このステアリングハンドル9の右方向または左方向への回転操作、すなわち操舵角度θhに応じて車両本体1aを転舵させるための操舵部である。
フロント作業機8は、一端が連結ピン10を介して前部走行体5に連結されたアーム11と、連結ピン12を介してアーム11の先端部に取り付けられたバケット(作業具)13と、連結ピン14を介して両端部が前部走行体5とアーム11とに連結されバケット13を持ち上げるための持ち上げ機構であるリフトシリンダ15,16とを備えている。また、フロント作業機8は、連結ピン17を介してアーム11に揺動可能に連結されたベルクランク18と、一端がベルクランク18に連結され、他端がバケット13に連結されたリンク部材19と、連結ピン21を介して両端部が前部走行体5とベルクランク18とに連結されたバケット傾斜シリンダ22とを備えている。ここで、アーム11、連結ピン12,14およびリフトシリンダ15,16は、バケット13の左右に一組ずつ備えられている。また、バケット13は、例えば土砂等の積載物を積載させるための積載部であって、リフトシリンダ15,16によって前部走行体5に対し昇降可能とされている。
リフトシリンダ15,16およびバケット傾斜シリンダ22は、油圧ポンプ54から吐出される作動油により駆動される。リフトシリンダ15,16を伸張させると、図1に示すように、上下方向Aにアーム11およびバケット13が上昇し、リフトシリンダ15,16を収縮させると、上下方向Aにアーム11およびバケット13が下降する。リフトシリンダ16の伸縮、すなわちアーム11およびバケット13の昇降は、キャブ2内に備えられた操作レバー等の操作機器(図示せず)の操作にて行う。バケット傾斜シリンダ22を伸張させると、図1に示すように、旋回方向Bに沿って、バケット13が上向きに旋回し、バケット傾斜シリンダ22を収縮させると、旋回方向Bに沿って、バケット13が下向きに旋回する。バケット傾斜シリンダ22の伸縮、すなわちバケット13の旋回もまた、キャブ2内に備えられた操作レバー等の操作機器(図示せず)の操作にて行う。
<可変ステアリング制御システム>
図2に示すように、各リフトシリンダ15,16のヘッド室15a,16a側、すなわちボトム側には、これらヘッド室15a,16aに掛かる荷重、すなわちボトム圧を検出するためのボトム圧センサ15b,16bが取り付けられている。これらボトム圧センサ15b,16bにて検出したボトム圧情報は、コントローラユニット61に出力される。コントローラユニット61には、各リフトシリンダ15,16の長さ、すなわちストロークを検出するためのストロークセンサ62が取り付けられ、このストロークセンサ62にて検出したストローク情報が、コントローラユニット61に出力される。
図2に示すように、各リフトシリンダ15,16のヘッド室15a,16a側、すなわちボトム側には、これらヘッド室15a,16aに掛かる荷重、すなわちボトム圧を検出するためのボトム圧センサ15b,16bが取り付けられている。これらボトム圧センサ15b,16bにて検出したボトム圧情報は、コントローラユニット61に出力される。コントローラユニット61には、各リフトシリンダ15,16の長さ、すなわちストロークを検出するためのストロークセンサ62が取り付けられ、このストロークセンサ62にて検出したストローク情報が、コントローラユニット61に出力される。
一方、各ステアリングシリンダ51,52は、シリンダチューブ51a,52aを備えている。各シリンダチューブ51a,52aの基端側には、作動油の供給によりロッド51b,52bの基端部に取り付けられたピストン51c,52cを押圧して作動油圧により荷重を与えて、ロッド51b,52bを伸長移動させるヘッド室51d,52dが設けられている。各シリンダチューブ51a,52aの先端側には、作動油の供給によりピストン51c,52cを押圧して作動油圧による荷重を与えて、ロッド51b,52bを縮退移動させるロッド室51e,52eが設けられている。
ここで、左側のステアリングシリンダ51のシリンダチューブ51dの基端面は、後部走行体3の前端面3aのセンタヒンジ4よりも左側の部分に水平方向に沿って回動可能に接続されている。また、右側のステアリングシリンダ52のシリンダチューブ52dの基端面は、後部走行体3の前端面3aのセンタヒンジ4よりも右側の部分に水平方向に沿って回動可能に接続されている。よって、左側のステアリングシリンダ51を伸長させ、かつ右側のステアリングシリンダ52を縮退させることにより、センタヒンジ4を回転中心として左回り(図2参照。)に回転し、後部走行体3に対して前部走行体3が左側に屈曲し、車両本体1aが左方向に転舵される。また、右側のステアリングシリンダ52を伸長させ、かつ左側のステアリングシリンダ51を縮退させることにより、センタヒンジ4を回転中心として右回り(図2参照。)に回転し、後部走行体3に対して前部走行体5が右側に屈曲し、車両本体1aが右方向に転舵される。
油圧ポンプ54の吐出口には、圧油経路である流路101が接続されている。流路101は、ステアリングバルブ53を介して左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51dと、右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eとのそれぞれに接続されている。左側のステアリングシリンダ51のロッド室51eと、右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dとのそれぞれには、圧油経路である流路102が接続されている。流路102は、ステアリングバルブ53を介して作動油タンク55に接続されている。油圧ポンプ54は、作動油タンク55内の作動油を吸い込んで吐出口から吐出させる。ステアリングバルブ53は、ステアリングハンドル9の操舵角度θhに応じて油圧ポンプ54から吐出される作動油の供給方向、すなわち流入・流出方向を制御する。具体的に、ステアリングバルブ53は、左側のステアリングシリンダ51を伸長させかつ右側のステアリングシリンダ52を縮退させる左ポート53aと、これらステアリングシリンダ51,52の伸縮動作を保持する中立ポート53bと、左側のステアリングシリンダ51を縮退させかつ右側のステアリングシリンダ52を伸長させる右ポート53cと、を備えた3ポート構造とされている。
左ポート53aは、ステアリングハンドル9が右方向に操舵された場合に切り換えられ、作動油タンク55から吐出された作動油を左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eのそれぞれに供給し、左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dのそれぞれから排出される作動油を作動油タンク55へ導く。中立ポート53bは、ステアリングハンドル9が操舵されない中立状態の場合に切り換えられ、油圧ポンプ54から吐出される作動油を作動油タンク55へ導き、かつ左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dのそれぞれから排出される作動油を、左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eのそれぞれへ導く。右ポート53cは、ステアリングハンドル9が左方向に操舵された場合に切り換えられ、油圧ポンプ54から吐出される作動油を左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dのそれぞれに供給し、左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eのそれぞれから排出される作動油を作動油タンク55へ導く。
流路101には、左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eに対する作動油の供給流量を調整するための流量制御電磁弁63が接続されている。流量制御電磁弁63は、ステアリングバルブ53と左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eとの間に取り付けられ、この流量制御電磁弁63に対して並列にチェック弁65が取り付けられている。チェック弁65は、左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eの作動油圧が、予め定めた所定圧以上になった場合に開動作して、これら左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51d、および右側のステアリングシリンダ52のロッド室52eの作動油圧を補償する。
流路102には、左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dへの作動油の供給流量を調整するための流量制御電磁弁64が接続されている。流量制御電磁弁64は、ステアリングバルブ53と左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dとの間に取り付けられ、この流量制御電磁弁64に対して並列にチェック弁66が取り付けられている。チェック弁66は、左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dへの作動油圧が、予め定めた所定圧以上になった場合に開動作して、これら左側のステアリングシリンダ51のロッド室51e、および右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dの作動油圧を補償する。各流量制御電磁弁63,64は、コントローラユニット61にて開閉制御される。
<コントローラユニット>
コントローラユニット61は、図3に示すように、バケット13の左右方向の重心位置を演算する左右重心演算部61aと、バケット13の高さ位置を演算するための高さ演算部61bと、車両本体1aの走行モードを決定する走行モード決定部61cと、各流量制御電磁弁63,64を駆動する電気信号を出力して制御する流量制御部61dとを備えている。
コントローラユニット61は、図3に示すように、バケット13の左右方向の重心位置を演算する左右重心演算部61aと、バケット13の高さ位置を演算するための高さ演算部61bと、車両本体1aの走行モードを決定する走行モード決定部61cと、各流量制御電磁弁63,64を駆動する電気信号を出力して制御する流量制御部61dとを備えている。
左右重心演算部61aは、何らかの積載物を積載した状態でのバケット13に掛かる左右方向の荷重バランス、すなわち重心バランスを演算するための荷重バランス取得部である。具体的に、左右重心演算部61aは、左右のリフトシリンダ15,16に取り付けられたボトム圧センサ15b,16bにて検出されるボトム圧PL,PRがそれぞれ入力され、これらボトム圧PL,PRの差分(|PL−PR|)から、バケット13に掛かる左右方向の重心バランス、すなわち重心位置を算出する。
高さ演算部61bは、ストロークセンサ62にて検出されるストロークLが入力され、このストロークLからバケット13の高さ位置を算出する。走行モード決定部61cは、左右重心演算部61aにて演算した左右方向の重心位置と、高さ演算部61bにて演算した高さ位置とが入力され、これら重心位置および高さ位置に基づいて、図4(a)に示すステアリングハンドル9の操作角度である操舵角度θhに応じた、図4(b)に示す前部走行体5の転舵角度θwの伝達特性、すなわち伝達比であるステアリング伝達比を決定する伝達比決定部である。ここで、フロント作業機8のバケット13に積載部を積載させておらず、バケット13に荷重が掛かっていない状態、およびバケット13の左右方向の荷重バランスが、バケット13の幅方向の中心に位置している状態を標準状態(所定値)とし、この標準状態でのステアリング伝達比は、1対1の比例関係となっている。
流量制御部61dは、走行モード決定部61cにて決定されたステアリング伝達比が標準状態の場合、各流量制御電磁弁63,64の絞りを中間状態に制御し、走行モード決定部61cにて決定されたステアリング伝達比の可変に応じて、流量制御電磁弁63,64による作動油流量の絞りを調整して、ステアリングシリンダ51,52に供給される作動油流量を増減させる。すなわち、流量制御部61dは、走行モード決定部61cにて決定されたステアリング伝達比情報と、左右方向の重心位置情報とが入力され、これらステアリング伝達比情報および重心位置情報に基づいて、可変ステアリング制御を行う。
ここで、走行モード決定部61cは、左右重心演算部61aにて演算した左右方向の重心位置情報に基づき、荷重バランスにおいて荷重が大きい側、すなわち重心位置が偏っている側へのステアリングハンドル9の操舵に対するステアリング伝達比を標準状態よりも二次曲線的に小さい値に決定する。そして、流量制御部61dは、重心位置が偏っている側の流量制御電磁弁63,64を適宜閉塞制御して、転舵方向側のステアリングシリンダ51,52のいずれかに供給される作動油流量を絞り、このステアリングシリンダ51,52のいずれかの伸縮速度を低下させる。
さらに、走行モード決定部61cは、左右重心演算部61aにて演算した左右方向の重心位置情報に基づき、荷重バランスにおいて荷重が小さい側、すなわち重心位置が偏っている側とは反対側へのステアリングハンドル9の操舵に対するステアリング伝達比を標準状態よりも二次曲線的に大きい値に決定する。そして、流量制御部61dは、重心位置が偏っている側の流量制御電磁弁63,64を適宜開放制御して、転舵方向側のステアリングシリンダ51,52のいずれかに供給される作動油流量を増加させ、このステアリングシリンダ51,52のいずれかの伸縮速度を増加させる。
<作用効果>
次に、上記第1実施形態のホイールローダ1の可変ステアリング制御システム100による制御方法について、図5および図6を参照して、より詳細に説明する。図5は、可変ステアリング制御システム100の操舵角度θhと転舵角度θwとの関係を示すグラフである。図6は、可変ステアリング制御システム100の処理を示すフローチャートである。
次に、上記第1実施形態のホイールローダ1の可変ステアリング制御システム100による制御方法について、図5および図6を参照して、より詳細に説明する。図5は、可変ステアリング制御システム100の操舵角度θhと転舵角度θwとの関係を示すグラフである。図6は、可変ステアリング制御システム100の処理を示すフローチャートである。
まず、図6に示すように、コントローラユニット61にて、各ボトム圧センサ15b、16bにて検出した各ボトム圧PL,PR値をそれぞれ取得するとともに、ストロークセンサ62にて検出したストロークL値を取得する(ステップS1、以下、単に「S1」等と示す。)。次いで、S1にて取得したボトム圧PL,PR値およびストロークL値が左右重心演算部61aへ入力され、この左右重心演算部61aにて、ボトム圧PL,PRの差分から、バケット13に掛かる荷重の左右方向の重心バランス、すなわち左右重心位置(左右方向の中心からの偏り量)Wを算出すると同時に、S1にて取得したストロークL値が高さ演算部61bへ入力され、この高さ演算部61bにて、バケット13の地表からの高さ位置Hを算出する(S2)。
S2にて算出された左右重心位置と高さ位置とが走行モード決定部61cへ入力され、予め定めた所定の演算式に基づいて、走行モード決定部61cにて、ステアリング伝達比を決定する(S3)。このステアリング伝達比は、図5に示すように、操舵角度θhに対する転舵角度θwの伝達特性であり、上記S2にて算出した左右重心位置Wと高さ位置Hとの積を荷重変位W・Hとし、標準状態においては1対1の比例関係となっている。これに対し、バケット13に掛かる荷重が、左右方向のいずれかの方向に偏っている場合に、この偏った方向へのステアリングハンドル9の操舵に対しては、上記ステアリング伝達比が標準状態よりも小さくなり、この偏った方向の反対方向へのステアリングハンドル9の操舵に対しては、上記ステアリング伝達比が標準状態よりも大きくなるようにする。
この後、S3にて決定したステアリング伝達比と、上記S2にて取得した左右重心位置とが流量制御部61dに入力され、これらステアリング伝達比と左右重心位置とに基づいて、流量制御部61dにて、バケット13の重心が右方向に偏っているかどうかを検出する(S4)。例えば、S4にてバケット13の重心が右方向に偏っていると検出した(Yesの)場合は、左側のステアリングシリンダ51の伸長速度を制限するために、流量制御部61dにて、上記S3にて決定したステアリング伝達比に対応させて左側の流量制御電磁弁63を駆動させ、左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51dに接続されている流路101の作動油流量を絞るとともに、上記S3にて決定したステアリング伝達比に対応させて右側の流量制御電磁弁64を駆動させ、右側のステアリングシリンダ52のヘッド室52dに接続されている流路102の作動油流量を広げる可変ステアリング制御を行う。(S5)。
これに対し、S4にてバケット13の重心が右方向に偏っていない、すなわち重心が左方向に偏っていると検出した(Noの)場合は、右側のステアリングシリンダ52の伸長速度を制限するために、流量制御部61dにて、上記S3にて決定したステアリング伝達比に対応させて右側の流量制御電磁弁64を駆動させ、右側のステアリングシリンダのヘッド室52dに接続されている流路102の作動油流量を絞るとともに、上記S3にて決定したステアリング伝達比に対応させて左側の流量制御電磁弁63を駆動させ、左側のステアリングシリンダ51のヘッド室51dに接続されている流路101の作動油流量を広げる可変ステアリング制御を行う。(S6)。なお、上記S1〜S6の処理は、予め定めた所定タイミングにて繰り返し制御される。
以上の結果、土砂等の積載物をバケット13に積載させた際に、このバケット13に掛かる左右方向の荷重バランスが偏った場合には、車両本体1aの重心が、荷重が大きい側へ移動してしまう。この状態で、荷重が大きい側へ、急にステアリングハンドル9が操舵され車両本体1aを転舵した場合には、車両本体1aの重心が、より荷重が大きい側に移動してしまい、車両本体1aの左右バランスが崩れ、転倒してしまうおそれが生じてしまう。また、バケット13に掛かる荷重バランスの偏りは、バケット13の高さ位置が高いほど、車両本体1aの重心が、より荷重が大きい側に移動してしまう傾向にある。
そこで、上記第1実施形態に係るホイールローダ1においては、ボトム圧センサ15b,16bにて検出したボトム圧PL,PRとから左右重心演算部61aにてバケット13に掛かる左右方向の重心位置を算出するとともに、ストロークセンサ62にて検出したストロークLから高さ演算部61bにてバケット13の高さ位置を算出する。そして、左右重心演算部61aにて演算した左右方向の重心位置と、高さ演算部61bにて演算した高さ位置とに基づいて、走行モード決定部61cステアリング伝達比を決定し、このステアリング伝達比に基づいて流量制御部61dにて流量制御電磁弁63,64を適宜制御し、転舵方向に位置する側のステアリングシリンダ51,52に供給される作動油流量を絞り、このステアリングシリンダ51,52のいずれかの伸縮速度を低下させる。
この結果、荷重が大きい側へステアリングハンドル9を操舵した際の操舵角度θhに対する車両本体の転舵角度θW、すなわちステアリング伝達比を小さくできるため、荷重が大きい側へステアリングハンドル9を操舵した場合の転舵応答を緩やかにできる。したがって、荷重が大きい側へ車両本体1a転舵させた場合に生じ得る、車両本体1aの重心位置が、荷重が大きい側へ移動する現象を低減できる。すなわち、荷重が大きい側へのステアリングハンドル9の操舵に対しては、車両本体1aの操舵応答を緩やかにでき、荷重が小さい側へのステアリングハンドル9の操舵に対しては、車両本体1aの操舵応答を維持している。したがって、ステアリングハンドル9による高速な操舵を繰り返しても走行中の車両本体1aの転倒を低減でき、ホイールローダ1の作業効率を向上させることができる。
さらに、左右のリフトシリンダ15,16のボトム圧をボトム圧センサ15b,16bにて検出し、これら検出したボトム圧の差分から、バケット13の左右方向の重心バランス、すなわち重心の偏りを検出する構成としているため、バケット13の重心位置を求めるための特殊なセンサ等を必要とせずに、バケット13に掛かる荷重の左右バランスを比較的容易な構成で確実に取得することができる。
また、ステアリングシリンダ51,52のヘッド室51d,52dに接続された各流路101,102に流量制御電磁弁63,64をそれぞれ接続しているため、荷重が偏っている側に位置するいずれか一方の流量制御電磁弁63,64を駆動させ、このいずれか一方の流量制御電磁弁63,64が接続されている流路101,102の作動油流量を絞ることによって、ステアリングハンドル9の操舵角度に対する車両本体1aの転舵角度、すなわちステアリング伝達比を小さくできる。したがって、ステアリングハンドル9の操舵方向を検出するセンサや装置等を必要とせずに、ステアリングハンドル9の操舵方向に応じたステアリング伝達比の可変制御を行うことができるため、荷重が偏っている側へのステアリング操作特性を緩やかにでき、ホイールローダ1の走行中の転倒の可能性を低減させることができる。
さらに、バケット13に積載物を積載させた際に、このバケット13に掛かる左右方向の重心位置が偏った場合には、車両本体1aの重心が、荷重が大きい側へ移動する。この状態で、荷重が小さい側へ車両本体1aを転舵させた場合には、車両本体1a重心が、荷重が小さい側、すなわち車両本体1aの中心側へ移動し、車両本体1aの崩れた左右バランスが適正化される。そこで、操舵方向と重心の偏り方向とが同一方向でない場合に、その操舵方向に位置する側の流量制御電磁弁63,64を開放制御して、その操舵方向に位置する側のステアリングシリンダ51,52に供給される作動油流量を増加させて、これらステアリングシリンダ51,52のいずれかの伸縮速度を増加させる。
よって、走行モード決定部61cにて決定したステアリング伝達比に基づいて流量制御部61dにて流量制御電磁弁63,64を適宜制御し、その操舵方向側のステアリングシリンダ51,52に供給される作動油流量を広げ伸縮速度を増加させることにより、荷重が小さい側へ車両本体1aを転舵させた場合の操舵応答を通常時よりも俊敏にすることができ、車両本体1の転舵効率を向上できるから、作業効率をより向上させることができる。
[第2実施形態]
図7は、本発明の第2実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システム100Aを示す構成図である。図8は、可変ステアリング制御システム100Aの一部を示す説明図である。本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、ステアリングバルブ53とステアリングシリンダ51,52との間の流路101,102に流量制御電磁弁63,64をそれぞれ設けた構成であるのに対し、第2実施形態は、ステアリングバルブ53と油圧ポンプ55との間の流路101にのみ流量制御電磁弁63を設けた構成としている。なお、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
図7は、本発明の第2実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システム100Aを示す構成図である。図8は、可変ステアリング制御システム100Aの一部を示す説明図である。本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、ステアリングバルブ53とステアリングシリンダ51,52との間の流路101,102に流量制御電磁弁63,64をそれぞれ設けた構成であるのに対し、第2実施形態は、ステアリングバルブ53と油圧ポンプ55との間の流路101にのみ流量制御電磁弁63を設けた構成としている。なお、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
具体的に、可変ステアリング制御システム100Aは、ステアリングハンドル9の操舵角度を検出するためのステアリング角度センサ9aを備えている。ステアリング角度センサ9aは、ステアリングハンドル9に取り付けられ、検出したステアリング角度情報がコントローラユニット61の流量制御部61dに入力される。流量制御部61dは、走行モード決定部61cにて決定されたステアリング伝達比情報と、左右方向の重心位置情報と、ステアリング角度センサ9aにて検出したステアリング角度情報とが入力される。流量制御部61dは、入力されたステアリング伝達比情報、重心位置情報およびステアリング角度情報に基づいて、可変ステアリング制御を行う。また、流量制御部61dは、流量制御電磁弁63の開動作を制御して、ステアリングバルブ53へ供給される作動油流量の絞りを調整することにより、このステアリングバルブ53を介してステアリングシリンダ51,52へ供給される作動油流量を調整する。流路101には、この流量制御電磁弁63に対して並列にチェック弁65が取り付けられている。
<作用効果>
次に、上記第2実施形態のホイールローダ1の可変ステアリング制御システム100Aによる制御方法について、図9を参照して、より詳細に説明する。図9は、可変ステアリング制御システム100Aの処理を示すフローチャートである。
次に、上記第2実施形態のホイールローダ1の可変ステアリング制御システム100Aによる制御方法について、図9を参照して、より詳細に説明する。図9は、可変ステアリング制御システム100Aの処理を示すフローチャートである。
図9に示すように、S3にてステアリング伝達比を決定した後、ステアリング角度センサ9aにて検出したステアリングハンドル9の操舵角度を取得する(S10)。次いで、S10にて取得した操舵角度と、S3にて決定したステアリング伝達比と、S2にて取得した左右重心位置とが流量制御部61dに入力され、これらステアリング伝達比と左右重心位置とに基づいて、流量制御部61dにて、ステアリングハンドル9の操舵方向と、バケット13の重心の左右方向の重量バランスの偏り方向とが同一方向かどうかを検出する(S11)。
S11にて操舵方向と偏り方向とが同一方向と検出した(Yes)の場合は、流量制御部61dにて、上記S3にて決定したステアリング伝達比に対応させて流量制御電磁弁63を駆動させ、ステアリングバルブ53に供給される作動油流量を絞る可変ステアリング制御を行う。(S12)。これに対し、上記S11にて操舵方向と偏り方向とが同一方向でない検出した(No)の場合は、流量制御部61dにて、流量制御電磁弁63を駆動させて流路101を開き、ステアリングバルブ53に供給される作動油流量の絞りを開放する(S13)。なお、上記S1〜S3およびS10〜S13の処理は、予め定めた所定タイミングにて繰り返し制御される。
このように構成した本発明の第2実施形態においては、ステアリング角度センサ9aにて検出したステアリングハンドル9の操舵方向に応じ、計1台の流量制御電磁弁63を流量制御部61dにて制御することによって、いずれか一方のステアリングシリンダ51,52に供給される作動油流量を可変することができ、上記第1実施形態に係る可変ステアリング制御システム100と同様に、ステアリング伝達比の可変を行うことができる。すなわち、本第2実施形態においては、ステアリング角度センサ9aと計1台の流量制御電磁弁63との最小限の部品追加を行うだけで、ホイールローダ1の走行中の転倒の可能性を低減することができる。
[第3実施形態]
図10は、本発明の第3実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システム100Bを示す構成図である。図11は、可変ステアリング制御システム100Bの一部を示す説明図である。本発明の第3実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、ステアリングバルブ53とステアリングシリンダ51,52との間の流路101,102に流量制御電磁弁63,64をそれぞれ設けた構成であるのに対し、第3実施形態は、油圧ポンプ54の傾転を制御する傾転制御電磁弁81を設けた構成としている。なお、第1および第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
図10は、本発明の第3実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システム100Bを示す構成図である。図11は、可変ステアリング制御システム100Bの一部を示す説明図である。本発明の第3実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、ステアリングバルブ53とステアリングシリンダ51,52との間の流路101,102に流量制御電磁弁63,64をそれぞれ設けた構成であるのに対し、第3実施形態は、油圧ポンプ54の傾転を制御する傾転制御電磁弁81を設けた構成としている。なお、第1および第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
具体的に、傾転制御電磁弁81は、油圧ポンプ54に取り付けられ、この油圧ポンプ54の吐出流量を制御するための斜板(図示せず)の傾転角を制御するレギュレータである。また、傾転制御電磁弁81は、コントローラユニット61に接続され、このコントローラユニット61の流量制御部61dにて制御される。流量制御部61dは、ステアリング伝達比情報、重心位置情報およびステアリング角度情報に基づいて、傾転制御電磁弁81の開動作を制御して、油圧ポンプ54の吐出流量を制御して、この油圧ポンプ54からステアリングバルブ51,52へ供給する作動油流量を変更させる。
次に、上記第3実施形態のホイールローダ1の可変ステアリング制御システム100Bによる制御方法について、図12を参照して、より詳細に説明する。図12は、可変ステアリング制御システム100Bの処理を示すフローチャートである。
図12に示すように、S11にて操舵方向と偏り方向とが同一方向と検出した(Yes)の場合は、流量制御部61dにて、上記S3にて決定したステアリング伝達比に対応させて傾転制御電磁弁81を駆動させ、油圧ポンプ54を小傾転に傾転制御して吐出流量を減少させ、ステアリングバルブ53に供給される作動油流量を減少させる可変ステアリング制御を行う。(S21)。これに対し、上記S11にて操舵方向と偏り方向とが同一方向でない検出した(No)の場合は、流量制御部61dにて、油圧ポンプ54を大傾転に傾転制御して吐出流量を増加させ、ステアリングバルブ53に供給される作動油流量を増加させる可変ステアリング制御を行う。なお、上記S1〜S3およびS10、S11、S21、S22の処理は、予め定めた所定タイミングにて繰り返し制御される。
このように構成した本発明の第3実施形態においては、ステアリング角度センサ9aにて検出したステアリングハンドル9の操舵方向に応じ、油圧ポンプ54の吐出流量を流量制御部にて制御することによって、いずれか一方のステアリングシリンダ51,52に供給される作動油流量を可変することができ、上記第1実施形態に係る可変ステアリング制御システム100と同様に、ステアリング伝達比の可変を行うことができる。すなわち、油圧ポンプ54の傾転を制御する傾転制御電磁弁81は、一般のホイールローダ1に備えられているため、本第3実施形態においては、ステアリング角度センサ9aの部品追加を行うだけで、ホイールローダ1の走行中の転倒の可能性を低減することができる。
[第4実施形態]
図13は、本発明の第4実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システムの一部を示す説明図である。本発明の第4実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、左右のリフトシリンダ15,16に取り付けられたボトム圧センサ15b,16bにて検出したボトム圧の差分からバケット13の左右方向の重量バランスを算出した構成であるのに対し、第4実施形態は、バケット13に取り付けられた荷重分布センサ82にてバケット13の左右方向の重量バランスを検出する構成としている。なお、第1ないし第3実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
図13は、本発明の第4実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システムの一部を示す説明図である。本発明の第4実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、左右のリフトシリンダ15,16に取り付けられたボトム圧センサ15b,16bにて検出したボトム圧の差分からバケット13の左右方向の重量バランスを算出した構成であるのに対し、第4実施形態は、バケット13に取り付けられた荷重分布センサ82にてバケット13の左右方向の重量バランスを検出する構成としている。なお、第1ないし第3実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
具体的に、荷重分布センサ82は、例えばバケット13の裏面に取り付けられており、このバケット13に積載物を積載させた状態での、バケット13に掛かる左右方向の荷重分布を取得する。具体的に、荷重分布センサ82は、バケット13に掛かる荷重重心の左右位置を直接的に取得することが可能な、例えばロードセルまたは歪みゲージ等である。左右重心演算部61aは、荷重分布センサ82にて検出される荷重分布Wが入力され、この荷重分布Wから、バケット13に掛かる左右方向の重心位置を算出する。
このように構成した本発明の第4実施形態においては、荷重分布センサ82を用いることにより、バケット13に掛かる荷重の左右方向の重心位置を直接的に算出することができる。よって、ボトム圧センサ15b,16bにて各リフトシリンダ15,16のボトム圧を算出し、これらボトム圧の差分から、バケット13に掛かる荷重の左右方向の重心位置を間接的に算出する上記第1実施形態に比べ、バケット13に掛かる荷重の左右方向の重心位置の検出誤差を少なくできるとともに、重心位置を算出する手順におけるマッチング等を不要にできるため、ホイールローダ1の走行中の転倒の可能性を低減することができる。
[第5実施形態]
図14は、本発明の第5実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システムの一部を示す説明図である。本発明の第5実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、車両本体1aの走行速度とは関係なくステアリング伝達比を可変する構成であるのに対し、第5実施形態は、車両本体1aの走行速度を考慮してステアリング伝達比を可変する構成としている。なお、第1ないし図4実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
[第5実施形態]
図14は、本発明の第5実施形態に係るホイールローダ1に搭載される可変ステアリング制御システムの一部を示す説明図である。本発明の第5実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、車両本体1aの走行速度とは関係なくステアリング伝達比を可変する構成であるのに対し、第5実施形態は、車両本体1aの走行速度を考慮してステアリング伝達比を可変する構成としている。なお、第1ないし図4実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
具体的に、本第5実施形態は、図14に示すように、車両本体1aの走行速度を検出するための車速センサ83を備えている。車速センサ83は、例えばドライブシャフト50の回転速度を検出し、この車速センサ83にて検出した回転速度情報、すなわち車速情報がコントローラユニット61の走行モード決定部61cに入力される。走行モード決定部61cは、左右重心演算部61aにて演算した左右方向の重心位置、および高さ演算部61bにて演算した高さ位置に加え、車速センサ83にて検出した車速が入力され、これら重心位置、高さ位置および車速に基づいてステアリング伝達比を決定する。
このステアリング伝達比は、図15に示すように、左右重心位置Wと高さ位置Hとの積である荷重変位W・Hと、予め定めた単位時間当たりの走行速度(車速)の変化分、すなわち車速比(1/Vratio)との積(W・H/Vratio)に応じて可変される。具体的には、バケット13に掛かる荷重が、左右方向のいずれかの方向に偏っている場合に、この偏った方向へのステアリングハンドル9の操舵に対しては、荷重変位と車速比との積(W・H/Vratio)が大きいほど、ステアリング伝達比を標準状態よりも小さい値に決定する。これに対し、この偏った方向の反対方向へのステアリングハンドル9の操舵に対しては、荷重変位と車速比との積(W・H/Vratio)が大きいほど、ステアリング伝達比を標準状態よりも大きい値に決定する。
このように構成した本発明の第5実施形態においては、車両本体1aの車速が大きいほど、車両本体1aを転舵させた場合に生じる角速度の変化量が大きいため、車両本体1aに掛かる遠心力が大きく、この遠心力は、操舵方向の反対側に作用する。このため、バケット13に掛かる荷重が、左右方向のいずれかに偏っている状態で、荷重が大きい側へ操舵した場合は、遠心力によって車両本体1aの重心が車両本体1aの中心側へ移動し、車両本体1aの崩れた左右バランスが適正化される。一方、この状態で、荷重が小さい側へ操舵した場合には、車両本体1aの重心は、遠心力によって荷重が大きい側へ移動する。すなわち、荷重が小さい側へ操舵した場合には、車両本体1aの車速が大きいほど、車両本体1aの重心が、荷重が大きい側へ移動してしまい、車両本体1aの左右バランスが崩れ、転倒してしまうおそれが生じてしまう。
そこで、バケット13に掛かる荷重が、左右方向のいずれかの方向に偏っている場合において、荷重変位と車速比との積(W・H/Vratio)が大きいほど、ステアリング伝達比を標準状態よりも小さくする。この結果、車両本体1aの車速が大きい状態で、荷重が小さい側へ操舵した場合における、重心が偏った側へのさらなる車両本体1aの重心の移動を抑制でき、車両本体1aの左右バランスの崩れによる転倒のおそれを低減させることができる。一方、荷重が大きい側へ操舵した場合は、遠心力によって車両本体1aの重心が車両本体1の中心側へ移動し、車両本体1aの崩れた左右バランスが適正化され、車両本体1aの左右バランスの崩れによる転倒のおそれが低減される。したがって、車両本体1aの走行中に作用する遠心力、すなわち慣性を活用し、車両本体1aの走行時の転倒をより適切に防止しつつ、作業効率を向上させることができる。
また、車両本体1aの車速が小さいほど、車両本体1aを転舵させた場合に生じる角速度の変化量が大きいため、車両本体1aに掛かる遠心力が小さい。そこで、バケット13に掛かる荷重が、左右方向のいずれかの方向に偏っている場合において、荷重変位と車速比との積(W・H/Vratio)が小さいほど、ステアリング伝達比を標準状態よりも大きくしても、荷重が小さい側へ操舵した場合の、遠心力による荷重が大きい側への車両本体1aの重心の移動が小さく、車両本体1aの左右バランスの崩れが少なく、転倒のおそれが少ない。一方、荷重が大きい側へ操舵した場合には、車速が小さくても、車両本体1aの崩れた左右バランスが遠心力にて適正化される。よって、車両本体1aの走行中に作用する遠心力を活用し、車速が小さい場合に、荷重が小さい側へ車両本体1aを転舵させた場合の車両本体1aの転舵効率を向上でき、転倒に対する車両本体1aの安定性を保ちつつ、作業効率の維持を両立させることができる。
[その他]
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、上記各実施形態においては、後部走行体3に対しセンタヒンジ4にて前部走行体5を屈折させて転舵させるホイールローダ1を例とし、その態様を説明した。しかしながら本発明はこれに限定されず、例えばフォークリフト、ショベルローダ、ダンプトラック等の、後輪6および前輪7の少なくともいずれかを回転させて転舵させる建設機械または産業機械に係る作業車両においても、対応させて用いることができる。
さらに、上記各実施形態においては、各流量制御電磁弁63,64の通常時の開閉状態を中程度とし、これら流量制御電磁弁63,64をコントローラユニット61の流量制御部61dにて閉塞動作させて作動油流量を絞ったり、開放動作させて作動油流量を広げて確保したりする構成とした。しかしながら本発明はこれに限定されず、これら流量制御電磁弁63,64の通常時の開閉状態を全開とし、これら流量制御電磁弁63,64を閉塞動作させて作動油流量を絞るのみの構成や、これら流量制御電磁弁63,64の通常時の開閉状態を全閉とし、これら流量制御電磁弁63,64を開放動作させて作動油流量を広げるのみの構成とすることもできる。
特に、上記第1実施形態において、チェック弁65,66の取り付け方向を逆向きとし、ステアリングバルブ51,52から作動油が排出される側の流路102,101を通過する作動油流量を流量制御電位弁63,64で調整する構成とすることもできる。
1 ホイールローダ(作業車両)
1a 車両本体
2 キャブ
3 後部走行体
3a 前端面
4 センタヒンジ
5 前部走行体
6 後輪
7 前輪
8 フロント作業機
9 ステアリングハンドル(操舵部)
9a ステアリング角度センサ
10 連結ピン
11 アーム
12 連結ピン
13 バケット(積載部)
14 連結ピン
15,16 リフトシリンダ
15a,16a ヘッド室
15b,16b ボトム圧センサ
17 連結ピン
18 ベルクランク
19 リンク部材
21 連結ピン
22 バケット傾斜シリンダ
50 ドライブシャフト
51,52 ステアリングシリンダ
51a,52a シリンダチューブ
51a,52b ロッド
51c,52c ピストン
51d,52d ヘッド室
51e,52e ロッド室
53 ステアリングバルブ
53a 左ポート
53b 中立ポート
53c 右ポート
54 油圧ポンプ
55 作動油タンク
61 コントローラユニット
61a 左右重心演算部(荷重バランス取得部)
61b 高さ演算部
61c 走行モード決定部(伝達比決定部)
61d 流量制御部(制御部)
62 ストロークセンサ
63,64 流量制御電磁弁
65,66 チェック弁
81 傾転制御電磁弁
82 荷重分布センサ
83 車速センサ
100,100A,100B 可変ステアリング制御システム
101,102 流路
1a 車両本体
2 キャブ
3 後部走行体
3a 前端面
4 センタヒンジ
5 前部走行体
6 後輪
7 前輪
8 フロント作業機
9 ステアリングハンドル(操舵部)
9a ステアリング角度センサ
10 連結ピン
11 アーム
12 連結ピン
13 バケット(積載部)
14 連結ピン
15,16 リフトシリンダ
15a,16a ヘッド室
15b,16b ボトム圧センサ
17 連結ピン
18 ベルクランク
19 リンク部材
21 連結ピン
22 バケット傾斜シリンダ
50 ドライブシャフト
51,52 ステアリングシリンダ
51a,52a シリンダチューブ
51a,52b ロッド
51c,52c ピストン
51d,52d ヘッド室
51e,52e ロッド室
53 ステアリングバルブ
53a 左ポート
53b 中立ポート
53c 右ポート
54 油圧ポンプ
55 作動油タンク
61 コントローラユニット
61a 左右重心演算部(荷重バランス取得部)
61b 高さ演算部
61c 走行モード決定部(伝達比決定部)
61d 流量制御部(制御部)
62 ストロークセンサ
63,64 流量制御電磁弁
65,66 チェック弁
81 傾転制御電磁弁
82 荷重分布センサ
83 車速センサ
100,100A,100B 可変ステアリング制御システム
101,102 流路
Claims (4)
- 走行可能な車両本体と、
前記車両本体に設けられ操舵角度に応じて前記車両本体を転舵させるための操舵部と、
前記車両本体に設けられ積載物を積載させるための積載部と、
前記積載部に掛かる左右方向の荷重バランスを取得する荷重バランス取得部と、
前記操舵部の操舵角度に応じた前記車両本体の転舵角度の伝達比を決定する伝達比決定部と、
前記伝達比に応じ前記車両本体の転舵を制御する制御部と、を備え、
前記伝達比決定部は、前記荷重バランスにおいて荷重が大きい側への前記操舵部の操舵に対し、所定値よりも前記伝達比を小さい値に決定する
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項1に記載の作業車両において、
前記伝達比決定部は、前記荷重バランスにおいて荷重が小さい側への前記操舵部の操舵に対し、所定値よりも前記伝達比を大きい値に決定する
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項1に記載の作業車両において、
前記車両本体の走行速度を取得する速度取得部を備え、
前記伝達比決定部は、前記積載部に積載物が積載されていない場合の前記伝達比よりも、前記荷重バランスに基づいて決定する前記伝達比を、前記速度取得部にて取得した走行速度が大きいほど、小さい値に決定する
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項3に記載の作業車両において、
前記伝達比決定部は、前記積載部に積載物が積載されていない場合の前記伝達比よりも、前記荷重バランスに応じて決定する前記伝達比を、前記速度取得部にて取得した走行速度が小さいほど、大きい値に決定する
ことを特徴とする作業車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014042883A JP2015168294A (ja) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 作業車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014042883A JP2015168294A (ja) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 作業車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015168294A true JP2015168294A (ja) | 2015-09-28 |
Family
ID=54201434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014042883A Pending JP2015168294A (ja) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 作業車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015168294A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108698634A (zh) * | 2016-05-31 | 2018-10-23 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆以及作业车辆的控制方法 |
| EP3356283B1 (fr) | 2015-10-01 | 2019-07-03 | Manitou Bf | Système de modification du rapport de direction pour véhicule à bras télescopique et véhicule correspondant |
| US10696321B2 (en) | 2015-10-01 | 2020-06-30 | Manitou Bf | System for modification of the steering ratio for a vehicle provided with a steering wheel, and corresponding vehicle |
| CN113104773A (zh) * | 2020-01-13 | 2021-07-13 | 华晨宝马汽车有限公司 | 用于双叉臂分控式叉车的质心平衡系统以及双叉臂分控式叉车 |
| WO2023156852A1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-08-24 | Agco International Gmbh | An electro-hydraulic steering system and a method of controlling an electro-hydraulic steering system |
-
2014
- 2014-03-05 JP JP2014042883A patent/JP2015168294A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP3356283B2 (fr) † | 2015-10-01 | 2022-12-28 | Manitou Bf | Véhicule à bras télescopique |
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| CN108698634B (zh) * | 2016-05-31 | 2019-06-14 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆以及作业车辆的控制方法 |
| US11167791B2 (en) | 2016-05-31 | 2021-11-09 | Komatsu Ltd. | Work vehicle and method for controlling work vehicle |
| CN113104773A (zh) * | 2020-01-13 | 2021-07-13 | 华晨宝马汽车有限公司 | 用于双叉臂分控式叉车的质心平衡系统以及双叉臂分控式叉车 |
| CN113104773B (zh) * | 2020-01-13 | 2022-09-20 | 华晨宝马汽车有限公司 | 用于双叉臂分控式叉车的质心平衡系统以及双叉臂分控式叉车 |
| WO2023156852A1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-08-24 | Agco International Gmbh | An electro-hydraulic steering system and a method of controlling an electro-hydraulic steering system |
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