JP7639463B2 - Industrial vehicle steering system - Google Patents
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Description
本発明は、産業車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering device for an industrial vehicle.
従来、産業車両の操舵装置に関連する技術として、方向切換バルブを用いた油圧切換手段で手動操舵モードと自動操舵モードとを選択的に切り換える車両用操舵制御装置が知られている(例えば特許文献1)。 Conventionally, a vehicle steering control device that selectively switches between manual steering mode and automatic steering mode using a hydraulic switching means that uses a directional control valve is known as a technology related to steering devices for industrial vehicles (for example, Patent Document 1).
上記従来技術の車両用操舵制御装置は、手動操舵モードでは一対の油圧室の両方に共に均等に油圧が供給され、油圧反力式のパワーステアリング装置として作動する。自動操舵モードでは方向切換バルブの切換え制御によって操舵方向に応じた何れか一方の油圧室に油圧が供給され、自動操舵が行われる。このような構成では、方向切換バルブの切換えによって手動操舵モードと自動操舵モードとが選択的に切り換えられるため、例えば自動操舵モードにおいてはオペレータによる手動操舵に応じて油圧回路を機能させることが難しいことがある。 In the above-mentioned conventional vehicle steering control device, in manual steering mode, hydraulic pressure is supplied equally to both of a pair of hydraulic chambers, and the device operates as a hydraulic reaction force type power steering device. In automatic steering mode, hydraulic pressure is supplied to one of the hydraulic chambers depending on the steering direction by switching control of the directional control valve, and automatic steering is performed. In such a configuration, since manual steering mode and automatic steering mode are selectively switched by switching the directional control valve, for example, in automatic steering mode, it may be difficult to make the hydraulic circuit function in response to manual steering by the operator.
本発明は、自動操舵が可能な状態であっても手動操舵が可能となるように油圧回路を機能させることができる産業車両の操舵装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a steering device for an industrial vehicle that can operate a hydraulic circuit to enable manual steering even when automatic steering is possible.
本発明の一態様に係る産業車両の操舵装置は、作動油を吐出する油圧ポンプと、作動油の供給により作動して操舵輪を操舵するステアリングシリンダと、を備える産業車両の操舵装置であって、ステアリングホイールの操作に応じて開閉される第1バルブを有し、油圧ポンプから吐出される作動油を第1バルブを介してステアリングシリンダに供給する手動操舵用回路と、自動運転制御の演算結果に従って開閉される第2バルブを有し、油圧ポンプから吐出される作動油を第2バルブを介してステアリングシリンダに供給する自動操舵用回路と、油圧ポンプと第1バルブ及び第2バルブとの間に配設され、作動油を手動操舵用回路と自動操舵用回路とに分流する分流弁と、を備え、分流弁は、ステアリングシリンダを作動させる所定流量以上の流量で作動油を手動操舵用回路に優先して供給するプライオリティバルブである。 The steering device of an industrial vehicle according to one aspect of the present invention is a steering device for an industrial vehicle equipped with a hydraulic pump that discharges hydraulic oil and a steering cylinder that is actuated by the supply of hydraulic oil to steer the steering wheels, and is equipped with a manual steering circuit having a first valve that is opened and closed in response to the operation of the steering wheel and supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the steering cylinder via the first valve, an automatic steering circuit having a second valve that is opened and closed in response to the calculation result of the automatic driving control and supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the steering cylinder via the second valve, and a flow dividing valve that is disposed between the hydraulic pump and the first and second valves and divides the hydraulic oil between the manual steering circuit and the automatic steering circuit, and the flow dividing valve is a priority valve that preferentially supplies hydraulic oil to the manual steering circuit at a flow rate equal to or greater than a predetermined flow rate that operates the steering cylinder.
本発明の一態様に係る産業車両の操舵装置では、作動油は、分流弁によって手動操舵用回路と自動操舵用回路とに分流される。分流弁は、ステアリングシリンダを作動させる所定流量以上の流量で作動油を手動操舵用回路に優先して供給するプライオリティバルブである。これにより、自動運転制御の演算結果に従って第2バルブが開かれている状態であっても、少なくとも所定流量の作動油が手動操舵用回路に供給されるため、ステアリングホイールの操作に応じてステアリングシリンダが作動することができる。したがって、本発明の一態様に係る産業車両の操舵装置によれば、自動操舵が可能な状態であっても手動操舵が可能となるように油圧回路を機能させることができる。 In an industrial vehicle steering device according to one aspect of the present invention, hydraulic oil is divided into a manual steering circuit and an automatic steering circuit by a flow dividing valve. The flow dividing valve is a priority valve that preferentially supplies hydraulic oil to the manual steering circuit at a flow rate equal to or greater than a predetermined flow rate for operating the steering cylinder. As a result, even if the second valve is open according to the calculation results of the automatic driving control, at least a predetermined flow rate of hydraulic oil is supplied to the manual steering circuit, so that the steering cylinder can be operated in response to the operation of the steering wheel. Therefore, according to the industrial vehicle steering device according to one aspect of the present invention, the hydraulic circuit can be made to function so that manual steering is possible even in a state where automatic steering is possible.
一実施形態において、産業車両の操舵装置は、第2バルブを介しての作動油の供給を休止する所定の自動操舵非作動条件を満たしている場合に、自動操舵非作動条件を満たしていない場合と比べて、第2バルブに作用する油圧ポンプからの作動油の圧力を低下させるアンロード手段を更に備えてもよい。この場合、例えば第2バルブへの作動油の供給が常に完全には遮断されないように分流弁が構成されている場合に、仮に自動操舵用回路側に供給された余剰流量の作動油がタンクに戻されない構成を想定すると、油圧ポンプからの作動油の圧力が常に第2バルブに作用することで、油圧ポンプに不要な負荷が加わる。そこで、アンロード手段によって、自動操舵非作動条件を満たしている場合に第2バルブに作用する油圧ポンプからの作動油の圧力を低下させることで、油圧ポンプに不要な負荷が加わることを抑制することができる。その結果、油圧ポンプに不要な負荷が加わることに起因して産業車両の操舵装置の稼働時間が短くなること抑制することが可能となる。 In one embodiment, the steering device of the industrial vehicle may further include an unloading means for lowering the pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve when a predetermined automatic steering non-operation condition for suspending the supply of hydraulic oil through the second valve is satisfied, compared to when the automatic steering non-operation condition is not satisfied. In this case, for example, when the flow dividing valve is configured so that the supply of hydraulic oil to the second valve is not always completely cut off, if it is assumed that the excess flow rate of hydraulic oil supplied to the automatic steering circuit side is not returned to the tank, the pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump always acts on the second valve, and an unnecessary load is applied to the hydraulic pump. Therefore, by using the unloading means to lower the pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve when the automatic steering non-operation condition is satisfied, it is possible to suppress the application of unnecessary load to the hydraulic pump. As a result, it is possible to suppress the shortening of the operating time of the steering device of the industrial vehicle due to the application of unnecessary load to the hydraulic pump.
一実施形態において、アンロード手段は、自動運転制御の実行もしくは非実行に関する情報、又は、産業車両の車速情報に基づいて、自動操舵非作動条件が満たされているか否かを判定する制御部と、制御部の判定結果に基づいて第2バルブに作用する油圧ポンプからの作動油の圧力を低下可能に設けられたアンロード弁と、を有し、制御部は、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、第2バルブに作用する油圧ポンプからの作動油の圧力を低下させるようにアンロード弁を制御してもよい。この場合、制御部の判定結果に基づいてアンロード弁を制御することで、自動操舵非作動条件を満たしている場合に第2バルブに作用する油圧ポンプからの作動油の圧力を低下させることができる。 In one embodiment, the unloading means has a control unit that determines whether or not an automatic steering non-operation condition is satisfied based on information regarding execution or non-execution of automatic driving control or vehicle speed information of the industrial vehicle, and an unloading valve that is provided so as to be able to reduce the pressure of hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve based on the determination result of the control unit, and when the control unit determines that the automatic steering non-operation condition is satisfied, the control unit may control the unloading valve to reduce the pressure of hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve. In this case, by controlling the unloading valve based on the determination result of the control unit, it is possible to reduce the pressure of hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve when the automatic steering non-operation condition is satisfied.
一実施形態において、アンロード手段は、自動運転制御の実行もしくは非実行に関する情報、又は、産業車両の車速情報に基づいて、自動操舵非作動条件が満たされているか否かを判定する制御部と、制御部の判定結果に基づいて作動時の作動油の吐出量を変更可能に構成された油圧ポンプである可変容量ポンプと、を有し、制御部は、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、作動油の吐出量を低減させるように可変容量ポンプを制御してもよい。この場合、制御部の判定結果に基づいて可変容量ポンプの作動時の吐出量を制御することで、自動操舵非作動条件を満たしている場合に第2バルブに作用する可変容量ポンプからの作動油の圧力を低下させることができる。 In one embodiment, the unloading means has a control unit that determines whether the automatic steering non-operation condition is satisfied based on information regarding execution or non-execution of automatic driving control or vehicle speed information of the industrial vehicle, and a variable displacement pump that is a hydraulic pump configured to be able to change the amount of hydraulic oil discharged during operation based on the determination result of the control unit, and the control unit may control the variable displacement pump to reduce the amount of hydraulic oil discharged when it determines that the automatic steering non-operation condition is satisfied. In this case, by controlling the discharge amount of the variable displacement pump during operation based on the determination result of the control unit, it is possible to reduce the pressure of the hydraulic oil from the variable displacement pump acting on the second valve when the automatic steering non-operation condition is satisfied.
一実施形態において、制御部は、自動運転制御の実行又は非実行を切り替えるためのスイッチからの信号に基づいて、スイッチの状態が自動運転制御の非実行との状態である場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定してもよい。この場合、自動運転制御を実行せず自動操舵が行われない状態で油圧ポンプに不要な負荷が加わることを抑制することができる。 In one embodiment, the control unit may determine that the automatic steering non-operation condition is satisfied when the state of the switch for switching between execution and non-execution of automatic driving control is in a state where automatic driving control is not executed, based on a signal from the switch. In this case, it is possible to prevent unnecessary load from being applied to the hydraulic pump when automatic driving control is not executed and automatic steering is not performed.
一実施形態において、制御部は、産業車両の車速情報に基づいて、産業車両が所定時間継続して停止しているか否かを判定し、産業車両が所定時間継続して停止していると判定する場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定してもよい。この場合、産業車両が所定時間継続して停止している状態で油圧ポンプに不要な負荷が加わることを抑制することができる。 In one embodiment, the control unit may determine whether the industrial vehicle has been stopped continuously for a predetermined time based on the vehicle speed information of the industrial vehicle, and determine that the automatic steering non-operation condition is satisfied when it is determined that the industrial vehicle has been stopped continuously for the predetermined time. In this case, it is possible to prevent unnecessary load from being applied to the hydraulic pump when the industrial vehicle has been stopped continuously for the predetermined time.
本発明によれば、自動操舵が可能な状態であっても手動操舵が可能となるように油圧回路を機能させることができる。 According to the present invention, the hydraulic circuit can be made to function so that manual steering is possible even when automatic steering is possible.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the drawings, identical or equivalent elements are given the same reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.
図1は、一実施形態に係る産業車両の操舵装置が適用された産業車両の概略構成図である。図1に示される産業車両1は、例えば電動トーイングトラクタであり、空港、工場内、港湾等で貨物を搭載したコンテナを牽引するために用いられる。
Figure 1 is a schematic diagram of an industrial vehicle to which an industrial vehicle steering device according to one embodiment is applied. The
産業車両1は、自動運転制御を実行可能に構成されている。自動運転とは、例えば運行管理システム等からの搬送司令に従って自動で産業車両1を走行させる車両制御を実行する運転状態である。運行管理システムは、産業車両1に対し、搬送司令、運行の監視、及び車両状態の監視等を行ういわゆる管制システムである。自動運転では、作業者が運転操作を行う必要が無く、自動で車両が走行する。
The
ここでの自動運転は、例えば空港における滑走路、離着陸区域、誘導路、エプロン、管制塔、格納庫、荷捌き場、充電場等を含む所定のエリアにおいて実施される。産業車両1は、所定のエリア内で、走行ルートを予め定めた自動運転が可能である。本実施形態では、予め定められた走行ルートにおいて、例えば交差点等で自動運転制御の演算結果に従って産業車両1を自動操舵させることを含む走行計画が生成される。なお、産業車両1の走行ルートは、固定されておらず、予め定めたものから変更可能である。固定されていない走行ルートとは、例えば路面上に設置された磁気テープに沿って走行する無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)のように一旦設定されると変更されにくい走行ルートではなく、地図情報等に基づいて生成される走行計画を変更することにより変更可能な走行ルートを意味する。
The automated driving here is performed in a predetermined area including, for example, an airport runway, takeoff and landing area, taxiway, apron, control tower, hangar, loading and unloading area, charging area, etc. The
[産業車両1の走行及び操舵に係る構成]
産業車両1は、車体の前部に配置された操舵輪であるFLタイヤ2及びFRタイヤ3と、車体の後部に配置されたRLタイヤ4及びRRタイヤ5と、を備えている。産業車両1は、走行モータとして、RLタイヤ4を駆動する左走行モータ6と、RRタイヤ5を駆動する右走行モータ7とを備えている。走行モータは、回生制動力を生じる制動部8としても機能する。
[Configuration related to driving and steering of the industrial vehicle 1]
The
左走行モータ6及び右走行モータ7は、発電機としても機能する交流モータである。左走行モータ6とRLタイヤ4との間には、減速機である左ドライブユニット6aが介在している。右走行モータ7とRRタイヤ5との間には、減速機である右ドライブユニット7aが介在している。
The left traveling
左走行モータ6は、左モータドライバ6bを介してコンタクタ9と電気的に接続されている。右走行モータ7は、右モータドライバ7bを介してコンタクタ9と電気的に接続されている。左モータドライバ6b及び右モータドライバ7bは、例えばインバータを有しており、コントローラ(制御部)10と電気的に接続されている。左モータドライバ6b及び右モータドライバ7bでは、左走行モータ6及び右走行モータ7の力行及び回生がコントローラ10によって制御される。
The left traveling
コンタクタ9は、バッテリB及び操舵油圧回路(油圧回路)30の油圧ポンプ31と電気的に接続されている。コンタクタ9は、コントローラ10と電気的に接続されており、バッテリBの電力供給がコントローラ10によって制御される。
The
バッテリBは、左走行モータ6、右走行モータ7、及び油圧ポンプ31に対する電力供給源である。バッテリBは、例えば鉛蓄電池で構成される。
Battery B is a power supply source for the
左走行モータ6を回転駆動させると、左走行モータ6の駆動力が左ドライブユニット6aを介してRLタイヤ4に伝わり、RLタイヤ4が回転する。産業車両1の制動時には、RLタイヤ4の回転によって左走行モータ6が発電機として動作する。右走行モータ7を回転駆動させると、右走行モータ7の駆動力が右ドライブユニット7aを介してRRタイヤ5に伝わり、RRタイヤ5が回転する。産業車両1の制動時には、RRタイヤ5の回転によって右走行モータ7が発電機として動作する。
When the left traveling
産業車両1は、産業車両の操舵装置100を備えている。産業車両の操舵装置100は、作動油の供給により作動して操舵輪を操舵する油圧パワーステアリングシステムとして構成されている。図2は、図1の操舵油圧回路の構成を示す概略回路図である。図2に示されるように、産業車両の操舵装置100は、コンタクタ9と、コントローラ10と、操舵油圧回路30と、油圧ポンプ31と、ステアリングシリンダ32と、ステアリングホイール33と、を備えている。操舵油圧回路30は、手動操舵用回路40と、自動操舵用回路50と、プライオリティバルブ60とを有して構成される油圧回路である。
The
油圧ポンプ31は、作動油を吐出する油圧源である。油圧ポンプ31は、タンク34に貯留されている作動油を油圧ポンプ回路30aに圧送可能に設置されている。油圧ポンプ31は、一例として、作動時の作動油の吐出量(同一回転数での吐出量)が一定になるように構成された定容量ポンプである。油圧ポンプ31は、コンタクタ9と電気的に接続されており、コンタクタ9を介してコントローラ10によってその回転数が制御されることで、その吐出量が制御される。
The
ステアリングシリンダ32は、作動油の供給により作動して、操舵輪であるFLタイヤ2及びFRタイヤ3を操舵する。ステアリングシリンダ32は、FLタイヤ2を操舵するための左側シリンダへの作動油の供給口32aと、FRタイヤ3を操舵するための右側シリンダへの作動油の供給口32bと、を有している。供給口32aは、手動操舵用回路40と自動操舵用回路50との一方の合流部30bと油圧回路で接続されている。供給口32bは、手動操舵用回路40と自動操舵用回路50との他方の合流部30cと油圧回路で接続されている。
The
手動操舵用回路40は、ステアリングホイール33の操作に応じて開閉されるPSバルブ(第1バルブ)41を有する。手動操舵用回路40は、油圧ポンプ31から吐出される作動油をPSバルブ41を介してステアリングシリンダ32に供給する油圧回路である。PSバルブ41は、いわゆるパワーステアリングバルブのことである。
The
自動操舵用回路50は、自動運転制御の演算結果に従って開閉される電磁比例弁(第2バルブ)51を有する。自動操舵用回路50は、油圧ポンプ31から吐出された作動油を電磁比例弁51を介してステアリングシリンダ32に供給する油圧回路である。電磁比例弁51は、いわゆるオイルコントロールバルブのことである。ここでの電磁比例弁51は、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力をパイロット圧として内部のスプール(図示省略)を動作させるパイロット式の電磁比例弁である。電磁比例弁51は、コントローラ10と電気的に接続されており、コントローラ10によってその開閉を制御される。
The
プライオリティバルブ60は、油圧ポンプ31とPSバルブ41及び電磁比例弁51との間に配設されている。プライオリティバルブ60は、油圧ポンプ31から油圧ポンプ回路30aを介して供給される作動油を、PSバルブ41側の手動操舵用回路40と電磁比例弁51側の自動操舵用回路50とに分流する分流弁である。プライオリティバルブ60の分流に関する構造について、詳しくは後述する。
The
手動操舵用回路40では、油圧ポンプ回路30aの作動油がプライオリティバルブ60を介してPSバルブ41に流入し、ステアリングホイール33の操作に応じて開かれたPSバルブ41を介して作動油が合流部30b及び合流部30cに供給される。これにより、ステアリングシリンダ32に作動油が供給され、ステアリングホイール33の操作に応じて操舵輪であるFLタイヤ2及びFRタイヤ3が操舵される。
In the
自動操舵用回路50では、油圧ポンプ回路30aの作動油がプライオリティバルブ60を介して電磁比例弁51に流入し、自動運転制御の演算結果に従って開かれた電磁比例弁51を介して作動油が合流部30b及び合流部30cに供給される。これにより、ステアリングシリンダ32に作動油が供給され、自動運転制御の演算結果に従って操舵輪であるFLタイヤ2及びFRタイヤ3が操舵される。
In the
電磁比例弁51は、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下可能に設けられたアンロード弁52を有している。アンロード弁52は、戻り回路30dでタンク34と接続されている。アンロード弁52は、コントローラ10と電気的に接続されている。後述するように、アンロード弁52は、コントローラ10の判定結果に基づいて、コントローラ10によって自動操舵非作動条件が満たされていると判定される場合に、作動油を戻り回路30dを介してタンク34へと戻すことで、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力(つまりパイロット圧)を低下させる。
The solenoid
なお、PSバルブ41は、戻り回路30eでタンク34と接続されている。PSバルブ41では、プライオリティバルブ60を介してPSバルブ41に流入した作動油のうち、ステアリングシリンダ32に供給される流量を超える流量の作動油が、戻り回路30eを介してタンク34へと戻される。このような状況としては、例えば、ステアリングホイール33の操作がない場合、ステアリングホイール33の操作速度が比較的遅い場合、及び、ステアリングホイール33の操作速度が過渡的に低下する場合などが挙げられる。
The
[産業車両1の自動運転制御及び自動操舵に係る構成]
図3は、図1の産業車両の操舵装置の機能構成を示すブロック図である。産業車両の操舵装置100は、産業車両1の操舵制御と自動運転制御とを統括するコントローラ10を有している。コントローラ10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。コントローラ10では、例えば、ROMに記録されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。コントローラ10は、バッテリBの電圧を検出してもよい。なお、コントローラ10は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。
[Configuration related to automatic driving control and automatic steering of industrial vehicle 1]
3 is a block diagram showing a functional configuration of the steering device of the industrial vehicle of FIG. 1. The
コントローラ10は、GNSS受信機21、周辺状況センサ22、走行情報センサ23、地図データベース24、及び、切替えスイッチ(スイッチ)25と接続されている。
The
GNSS受信機21は、3個以上のGNSS衛星から信号を受信することにより、産業車両1の地図上の位置(例えば産業車両1の緯度及び経度)を測定する。GNSS受信機21は、測定した産業車両1の位置情報をコントローラ10へ送信する。
The
周辺状況センサ22は、車両の周辺の状況を検出する車載の検出器である。周辺状況センサ22は、カメラ及びライダー[LiDAR:Light Detection And Ranging]を含む。カメラの撮像情報は、例えば、路面パターン認識及びマッチングのために用いられる。ライダーで検出した障害物情報は、例えば、産業車両1の危険回避のために用いられる。周辺状況センサ22は、産業車両1の周辺状況に関する情報をコントローラ10へ送信する。
The
走行情報センサ23は、産業車両1の走行状態を検出する検出器である。走行情報センサ23は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサ(ジャイロセンサ)を含む。車速センサは、産業車両1の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、左走行モータ6及び右走行モータ7のそれぞれに設けられ、左走行モータ6の回転速度及び右走行モータ7の回転速度を検出するスピードセンサが用いられる。走行情報センサ23は、検出した走行情報をコントローラ10に送信する。
The driving
地図データベース24は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース24は、例えば、産業車両1に搭載された記憶装置(例えばHDD[Hard Disk Drive]等)内に形成されている。地図情報には、例えば空港における滑走路、離着陸区域、誘導路、エプロン、管制塔、格納庫、荷捌き場、充電場等を含む所定のエリアにおける情報として、道路の位置情報、道路形状の情報(例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等)、交差点及び分岐点の位置情報、及び構造物の位置情報等が含まれる。地図情報には、産業車両1の位置認識に用いる路面パターンの位置情報が含まれている。なお、地図データベース24は、産業車両1と通信可能なサーバに形成されていてもよい。
The
切替えスイッチ25は、自動運転制御の実行又は非実行を切り替えるためのスイッチである。切替えスイッチ25は、そのスイッチの操作位置に応じて、自動運転制御の実行との状態、又は、自動運転制御の非実行との状態のいずれかの切替えスイッチ25の状態を取り得る。切替えスイッチ25は、切替えスイッチ25の状態に応じた信号をコントローラ10に出力する。
The
次に、コントローラ10の機能的構成について説明する。コントローラ10は、地図情報取得部11、位置情報取得部12、走行情報取得部13、自動運転制御部14、及び、操舵油圧制御部15を有している。なお、以下に説明するコントローラ10の機能の一部は、車両と通信可能なサーバにおいて実行される態様であってもよい。
Next, the functional configuration of the
地図情報取得部11は、地図データベース24に記憶された地図情報を取得する。地図情報取得部11は、例えば、産業車両1の位置認識に用いる路面パターンの位置情報を取得する。
The map
位置情報取得部12は、GNSS受信機21の受信結果と周辺状況センサ22の検出結果と地図データベース24の地図情報とに基づいて、産業車両1の位置情報を取得する。位置情報取得部12は、地図情報に含まれる路面パターンの位置情報と周辺状況センサ22で検出した産業車両1に対する路面パターンの相対位置情報とに基づいて、産業車両1の自己位置を取得する。なお、位置情報取得部12は、例えばSLAM[Simultaneous Localization And Mapping]手法を用いて、産業車両1の自己位置を推定してもよい。
The position
走行情報取得部13は、走行情報センサ23の検出結果に基づいて、産業車両1の走行情報を取得する。ここでの走行情報取得部13は、左走行モータ6及び右走行モータ7のそれぞれに設けられたスピードセンサの検出結果に基づいて、産業車両1の車速情報を取得する。走行情報取得部13は、ジャイロセンサの検出結果に基づいて、産業車両1の向きを取得してもよい。
The driving
自動運転制御部14は、位置情報と走行情報と地図情報と切替えスイッチ25の状態に基づいて、産業車両1の自動操舵を含む自動運転制御を実行する。自動運転制御部14は、GNSS受信機21の測定した産業車両1の位置情報、地図データベース24の地図情報、周辺状況センサ22の検出結果から認識された産業車両1の周辺状況(障害物の位置等)、及び走行情報センサ23の検出結果から認識された走行状態(車速、ヨーレート等)に基づいて、目標ルートに沿った走行計画を生成する。目標ルートは、運行管理システムの搬送司令等に応じて設定される。走行計画には、例えば、FLタイヤ2及びFRタイヤ3の目標切れ角が含まれている。走行計画には、目標速度が含まれていてもよい。
The automatic
自動運転制御部14は、走行計画に沿って自動運転を実行する。自動運転制御部14は、切替えスイッチ25から自動運転制御の実行との状態に応じた信号が入力される場合、自動運転制御を実行して上述の走行計画を生成し、走行計画に応じて自動操舵の要否を演算する。自動運転制御部14は、切替えスイッチ25から自動運転制御の非実行を示す信号が入力される場合、自動運転制御を実行しない(自動運転制御の非実行)。自動運転制御部14は、左ドライブユニット6a及び右ドライブユニット7aに制御信号を送信することで、目標速度が実現されるように自動運転制御を実行してもよい。
The automatic
操舵油圧制御部15は、自動運転制御部14による自動運転制御の演算結果に従って、電磁比例弁51の開閉を制御する。操舵油圧制御部15は、自動運転制御部14による自動操舵の要否の演算結果(自動運転制御の演算結果)に基づいて、コンタクタ9及び電磁比例弁51に指令信号を送信する。操舵油圧制御部15は、自動運転制御の実行中であって自動操舵を行うとの自動運転制御の演算結果の場合、FLタイヤ2及びFRタイヤ3の切れ角が自動操舵の目標切れ角となるように、電磁比例弁51の開閉を制御する。電磁比例弁51は、例えば、自動運転制御の実行中であって自動操舵を行わないとの自動運転制御の演算結果の場合、及び、自動運転制御の非実行中の場合、閉じるように制御される。操舵油圧制御部15は、例えば、タイヤ切れ角センサ(図示省略)に基づいて、FLタイヤ2及びFRタイヤ3の切れ角を取得することができる。
The steering
[プライオリティバルブの分流に関する構造]
プライオリティバルブ60の分流について、具体的に説明する。図4及び図5は、図1のプライオリティバルブの軸線に沿う概略断面図である。図4及び図5に示されるように、プライオリティバルブ60は、ハウジング61に形成された弁支持室62と、弁支持室62の内壁に沿って摺動可能に配置された弁体63と、弁支持室62の内壁と弁体63との間に配置され弁体63を一方向に付勢するバネ64と、を有する。
[Structure regarding flow division of priority valve]
The flow division of the
弁支持室62は、略円筒形状の空洞として形成されている。弁支持室62は、油圧ポンプ回路30aの開口である油圧ポンプ側開口62aと、手動操舵用回路40への導入回路40aの開口である手動操舵側開口62bと、自動操舵用回路50への導入回路50aの開口である自動操舵側開口62cと、を有している。
The
弁体63は、弁支持室62における油圧ポンプ側開口62aと手動操舵側開口62bとの間に弁支持室62の内壁に沿って摺動可能に配置されている。弁体63は、油圧ポンプ側開口62aが位置する油圧ポンプ側背圧室65と、手動操舵側開口62bが位置する手動操舵側背圧室66と、に弁支持室62を区画している。手動操舵側背圧室66は、導入回路40aの側に位置する弁体63の背圧室である。油圧ポンプ側背圧室65には、油圧ポンプ回路30aから分岐した回路30fが接続されており油圧ポンプ31からの作動油が供給される。つまり、油圧ポンプ側背圧室65の油圧は、油圧ポンプ回路30aの油圧と同じである。
The
ここでのプライオリティバルブ60は、PSバルブ41側を優先回路とするプライオリティ弁として構成されている。プライオリティバルブ60は、作動油の流量が設計流量となるように手動操舵用回路40に優先して供給する。設計流量は、手動操舵用回路40に優先して供給する作動油の流量の設計値であって、例えば所定流量以上の一定の流量値とされている。所定流量とは、ステアリングシリンダ32がFLタイヤ2及びFRタイヤ3を操舵するように作動するために最低限必要となるステアリングシリンダ32への作動油の供給流量を意味する。すなわち、プライオリティバルブ60は、作動油を所定流量以上の流量で手動操舵用回路40に優先して供給することで、自動操舵用回路50に作動油を分流するか否かに関わらず、ステアリングシリンダ32の作動を可能とする。
The
プライオリティバルブ60は、PSバルブ41側へ優先して供給する設計流量に応じて設けられたオリフィス67を有する。オリフィス67は、弁体63に形成されている。オリフィス67は、油圧ポンプ側背圧室65と手動操舵側背圧室66とを連通させる。プライオリティバルブ60では、手動操舵側開口62bは、オリフィス67に対して油圧ポンプ側背圧室65とは反対側に位置するように形成されている。そのため、油圧ポンプ回路30aから油圧ポンプ側背圧室65に流入した作動油は、オリフィス67を通って手動操舵側背圧室66に導かれることになる。
The
オリフィス67を通過する作動油の流量は、オリフィス67の通過前後の作動油の油圧の差圧と、手動操舵側背圧室66における手動操舵側開口62bへの流路面積とによって決まる。本実施形態のプライオリティバルブ60では、オリフィス67の通過前後の作動油の油圧の差圧が変化してもオリフィス67を通過する作動油の流量が略一定となるように、手動操舵側背圧室66における手動操舵側開口62bへの流路面積が変化するように設計されている。以下の説明では、手動操舵側背圧室66における手動操舵側開口62bへの流路面積の指標として連通開度D1を用いる。連通開度D1は、手動操舵側背圧室66から導入回路40aに作動油を導く手動操舵側連通流路68の弁支持室62の軸方向に沿う寸法である。
The flow rate of hydraulic oil passing through the
プライオリティバルブ60は、油圧ポンプ回路30aからプライオリティバルブ60への作動油の流量が設計流量を超える場合、余剰となった作動油を電磁比例弁51側の自動操舵用回路50へと供給する。プライオリティバルブ60では、自動操舵側開口62cは、オリフィス67に対して油圧ポンプ側背圧室65と同じ側に位置するように形成されている。そのため、自動操舵用回路50への作動油の流量は、主に、油圧ポンプ側背圧室65における自動操舵側開口62cへの流路面積によって決まる。以下の説明では、油圧ポンプ側背圧室65における自動操舵側開口62cへの流路面積の指標として連通開度D2を用いる。連通開度D2は、油圧ポンプ側背圧室65から導入回路50aに作動油を導く自動操舵側連通流路69の弁支持室62の軸方向に沿う寸法である。
When the flow rate of hydraulic oil from the
プライオリティバルブ60は、弁体63が弁支持室62の内壁に沿って移動することにより、連通開度D2及び連通開度D1が変化するように構成されている。具体的には、バネ64による弁体63の付勢方向に向かって弁体63が移動することにより、自動操舵側連通流路69の連通開度D2は小さくなると共に、手動操舵側連通流路68の連通開度D1は大きくなるように構成されている。
The
ここで、油圧ポンプ31は、手動操舵によるPSバルブ41の開閉状態及び/又は自動操舵による電磁比例弁51の開閉状態が変化したとしても、油圧ポンプ回路30aの作動油の流量を維持するように、油圧ポンプ31の回転数がコントローラ10の操舵油圧制御部15によって制御される。手動操舵によるPSバルブ41の開閉状態及び/又は自動操舵による電磁比例弁51の開閉状態が開へと変化すると、手動操舵用回路40及び/又は自動操舵用回路50に作動油が流れる際の圧損が生じる。この圧損に抗して作動油を圧送するため、油圧ポンプ回路30aの作動油の流量を維持しようとして油圧ポンプ31の回転数が上がると、油圧ポンプ回路30a及び油圧ポンプ側背圧室65の油圧が上昇する。この油圧の上昇により、弁体63は、油圧ポンプ側背圧室65の油圧による付勢力により手動操舵側背圧室66に向かって移動する。
Here, the rotation speed of the
例えば、図4は、手動操舵も自動操舵もされず、PSバルブ41及び電磁比例弁51が共に閉じられている状態に相当する。このような状態としては、自動運転制御の実行中であって自動操舵を行わないとの自動運転制御の演算結果であり且つステアリングホイール33の操作がない場合、又は、自動運転制御の非実行中であってステアリングホイール33の操作がない場合、が挙げられる。
For example, FIG. 4 corresponds to a state in which neither manual steering nor automatic steering is performed, and both the
図4の例では、PSバルブ41が閉じているため、手動操舵用回路40においてPSバルブ41を介した作動油の流通は生じず、作動油の流通に伴う圧損も生じない。同様に、電磁比例弁51が閉じているため、自動操舵用回路50において電磁比例弁51を介した作動油の流通は生じず、作動油の流通に伴う圧損も生じない。この場合、油圧ポンプ回路30a及び油圧ポンプ側背圧室65の油圧が圧損に応じて上昇することがないため、弁体63には、油圧ポンプ側背圧室65の油圧による付勢力が生じない。よって、弁体63は、手動操舵側背圧室66に向かって移動せず、手動操舵側背圧室66から油圧ポンプ側背圧室65に向かう方向にバネ64の付勢力のみにより付勢された状態となる。
In the example of FIG. 4, since the
この状態では、弁体63は弁体63の両側からの付勢力が釣り合うように移動するため、油圧ポンプ側背圧室65の油圧はバネ64の付勢力と釣り合う圧力になる。油圧ポンプ側背圧室65の油圧と手動操舵側背圧室66の油圧との間の圧力差は、バネ64の付勢力に対応した所定の圧力差になる。オリフィス67を通過する作動油の流量は、バネ64の付勢力に対応した所定の圧力差に応じた流量となる。このとき、連通開度D1が十分に大きいため、オリフィス67を通過する作動油の流量が、手動操舵用回路40に供給される設計流量に相当することとなる。なお、図4の例では、自動操舵用回路50側の電磁比例弁51への作動油の供給は、常に完全には遮断されないようにプライオリティバルブ60が構成されている。
In this state, the
図5は、自動操舵が行われているときに手動操舵も更に行われ、PSバルブ41及び電磁比例弁51が共に開かれている状態に相当する。このような状態としては、自動運転制御の実行中であって自動操舵を行うとの自動運転制御の演算結果であり且つステアリングホイール33の操作がある場合が挙げられる。
Figure 5 corresponds to a state in which manual steering is also performed while automatic steering is being performed, and both the
図5の例では、電磁比例弁51が開いているため、自動操舵用回路50において電磁比例弁51を介した作動油の流通が生じており、作動油の流通に伴う圧損が生じている。同様に、PSバルブ41が開いているため、手動操舵用回路40においてPSバルブ41を介した作動油の流通が生じており、作動油の流通に伴う圧損が生じている。よって、油圧ポンプ回路30a及び油圧ポンプ側背圧室65の油圧が圧損に応じて上昇することとなり、弁体63には、油圧ポンプ側背圧室65の油圧による付勢力が生じる。すると、弁体63は、油圧ポンプ側背圧室65の油圧による付勢力により手動操舵側背圧室66に向かって移動し、手動操舵側連通流路68の連通開度D1が小さくなる。
In the example of FIG. 5, the electromagnetic
この状態では、油圧ポンプ側背圧室65の油圧と手動操舵側背圧室66の油圧との間の圧力差は、図4の例での圧力差よりも大きく、バネ64の付勢力に加えて圧損に応じた分だけ大きくなる。圧力差が大きくなるため、オリフィス67を通過する作動油の流量は、図4の例よりも大きい流量となりうる。しかし、連通開度D1が図4の例よりも小さくなるため、手動操舵用回路40に供給される作動油の流量が図4の例と同等となり、設計流量となる。油圧ポンプ31の吐出量のうち設計流量を超える分は、余剰流量として自動操舵用回路50側に供給される。
In this state, the pressure difference between the hydraulic pressure in the hydraulic pump back
なお、PSバルブ41及び電磁比例弁51のうちいずれか一方が開かれている場合、手動操舵側背圧室66の油圧による付勢力とバネ64による付勢力との和が、油圧ポンプ側背圧室65の油圧による付勢力と釣り合う位置でバランスをとる位置となるように、弁体63の位置は、例えば図4と図5との間の状態となる。このような状態としては、自動運転制御の実行中であって自動操舵を行うとの自動運転制御の演算結果であり且つステアリングホイール33の操作がない場合、又は、自動運転制御の非実行中であってステアリングホイール33の操作がある場合、が挙げられる。
When either the
以上のように構成されたプライオリティバルブ60によれば、自動運転制御の演算結果に従って電磁比例弁51が開かれている状態であっても、少なくとも設計流量の作動油が手動操舵用回路40に供給されるため、ステアリングホイール33の操作に応じてステアリングシリンダ32が作動することができる。そのため、自動運転制御の実行中であって自動操舵を行っているときに、例えば予期しない障害物が現れてこれを回避する必要が生じたなどの事情で、オペレータによるステアリングホイール33の操作に応じてステアリングシリンダ32が作動するため、自動操舵の最中であっても手動操舵による障害物回避が可能となる。
With the
ところで、本実施形態のようなプライオリティバルブ60では、手動操舵用回路40に流れる設計流量を超えた余剰流量の作動油は、自動操舵用回路50側に供給される。自動操舵用回路50において電磁比例弁51が閉じていると、自動操舵用回路50において電磁比例弁51を介した作動油の流通は生じない。ここで、仮に自動操舵用回路50側に供給された余剰流量の作動油がタンク34に戻されない構成を想定すると、自動操舵用回路50に作動油がとどまるため、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力(パイロット圧)が高い状態となる。その結果、油圧ポンプ31の駆動エネルギー(ここでは電力)が余分に大きくなるため、産業車両の操舵装置100の稼働時間が短くなるおそれがある。
In the
そこで、本実施形態の産業車両の操舵装置100では、操舵油圧制御部15は、自動操舵非作動条件が満たされているか否かを判定する。アンロード弁52は、操舵油圧制御部15の判定結果に基づいて電磁比例弁51に作用する作動油の圧力が低下可能に設けられている。操舵油圧制御部15は、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、電磁比例弁51に作用する作動油の圧力を低下させるようにアンロード弁52を制御する。すなわち、コントローラ10及びアンロード弁52は、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させるアンロード手段を構成する。
Therefore, in the
自動操舵非作動条件は、電磁比例弁51を介しての作動油の供給を休止するか否かを判定するための所定の条件である。自動操舵非作動条件は、自動運転制御の実行もしくは非実行に関する情報、又は、産業車両1の車速情報に基づく条件とすることができる。
The automatic steering non-operation condition is a predetermined condition for determining whether or not to halt the supply of hydraulic oil through the electromagnetic
より詳しくは、操舵油圧制御部15は、切替えスイッチ25からの信号に基づいて、切替えスイッチ25の状態が自動運転制御の非実行との状態である場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定してもよい。
More specifically, the steering
あるいは、操舵油圧制御部15は、産業車両1の車速情報に基づいて、産業車両1が所定時間継続して停止しているか否かを判定し、産業車両1が所定時間継続して停止していると判定する場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定してもよい。操舵油圧制御部15は、産業車両1の車速が所定の停止車速閾値以下である状態が所定時間継続している場合に、産業車両1が所定時間継続して停止していると判定してもよい。停止車速閾値及び所定時間は、特に限定されないが、産業車両1が停止状態で放置されている状況を想定して、例えば数km/h及び数分間程度とすることができる。
Alternatively, the steering
自動操舵非作動条件は、上述の具体例に限定されない。例えば、操舵油圧制御部15は、自動運転を実行するための構成(例えば、GNSS受信機21、周辺状況センサ22、走行情報センサ23、地図データベース24、及び切替えスイッチ25のいずれか)が故障している場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定してもよい。
The automatic steering non-operation condition is not limited to the specific example described above. For example, the steering
以上のアンロード手段によれば、自動操舵非作動条件が満たされている場合に、自動操舵非作動条件が満たされていない場合と比べて、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させることができる。
The above unloading means allows the pressure of hydraulic oil from the
[コントローラによる演算処理の一例]
次に、コントローラ10による演算処理の一例について説明する。図6は、図1のコントローラのアンロード処理を例示するフローチャートである。図6に示される処理は、例えば産業車両1の主電源が入っており油圧ポンプ31への電力供給が可能である場合に実行される。
[An example of arithmetic processing by a controller]
Next, an example of the calculation process by the
図6に示されるように、コントローラ10は、S01において、操舵油圧制御部15により、自動操舵非作動条件が満たされているか否かの判定を行う。コントローラ10は、S01の処理として、具体的には図7に例示される自動操舵非作動条件の判定処理を行う。
As shown in FIG. 6, in S01, the
図7は、図6の自動操舵非作動条件の判定処理を例示するフローチャートである。図7に示されるように、コントローラ10は、S11において、操舵油圧制御部15により、切替えスイッチ25からの信号の受信を行う。操舵油圧制御部15は、切替えスイッチ25の状態に応じた信号を切替えスイッチ25から受信する。
Figure 7 is a flowchart illustrating the process of determining whether the automatic steering is not operating in Figure 6. As shown in Figure 7, in S11, the
コントローラ10は、S12において、操舵油圧制御部15により、自動運転制御の非実行との状態であるか否かの判定を行う。コントローラ10は、例えば、切替えスイッチ25からの信号に基づいて、切替えスイッチ25の状態が自動運転制御の非実行との状態である場合に、自動運転制御の非実行との状態であると判定する。
In S12, the
コントローラ10は、切替えスイッチ25の状態が自動運転制御の非実行との状態である場合(S12=YES)、後述のS16に移行する。コントローラ10は、切替えスイッチ25の状態が自動運転制御の実行との状態である場合(S12=NO)、S13に移行する。
If the state of the
コントローラ10は、S13において、走行情報取得部13により、車速情報の取得を行う。走行情報取得部13は、走行情報センサ23の検出結果(例えば左走行モータ6の回転速度及び右走行モータ7の回転速度)に基づいて、産業車両1の車速情報を取得する。
In S13, the
コントローラ10は、S14において、操舵油圧制御部15により、産業車両1が所定時間継続して停止しているか否かの判定を行う。操舵油圧制御部15は、例えば、車速情報に基づいて、産業車両1の車速が所定の停止車速閾値以下である状態が所定時間継続している場合に、産業車両1が所定時間継続して停止していると判定する。操舵油圧制御部15は、産業車両1が所定時間継続して停止していると判定する場合(S14=YES)、後述のS16に移行する。操舵油圧制御部15は、産業車両1が所定時間継続して停止していないと判定する場合(S14=NO)、S15に移行する。
In S14, the
コントローラ10は、S15において、操舵油圧制御部15により、自動操舵非作動条件が満たされていないと判定する。一方、コントローラ10は、S16において、操舵油圧制御部15により、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する。その後、コントローラ10は、図7の処理を終了し、図6のS02に移行する。
In S15, the
図6に戻り、コントローラ10は、S02において、操舵油圧制御部15により、自動操舵非作動条件が満たされていると判定された場合(S02=YES)、後述のS04に移行する。コントローラ10は、S02において、操舵油圧制御部15により、自動操舵非作動条件が満たされていないと判定された場合(S02=NO)、S03に移行する。
Returning to FIG. 6, if the steering
コントローラ10は、S03において、操舵油圧制御部15により、電磁比例弁51に作用する油圧(パイロット圧)を第1圧力とする。第1圧力は、自動操舵用回路50側に供給された余剰流量の作動油をタンク34に戻さない場合の作動油の圧力である。本実施形態では、操舵油圧制御部15は、S03において、電磁比例弁51に作用する作動油の圧力をアンロード弁52で低下させないように(例えばアンロード弁52を閉じるように)制御する。これにより、電磁比例弁51に作用する油圧(パイロット圧)が第1圧力となる。その後、コントローラ10は、図6の処理を終了し、所定演算周期後に図6の処理を繰り返す。
In S03, the
コントローラ10は、S04において、操舵油圧制御部15により、電磁比例弁51に作用する油圧(パイロット圧)を第1圧力よりも小さい第2圧力とする。第2圧力は、自動操舵用回路50側に供給された余剰流量の作動油をタンク34に戻す場合の作動油の圧力である。本実施形態では、操舵油圧制御部15は、S04において、自動操舵非作動条件が満たされていないと判定された場合(S02=NO)と比べて電磁比例弁51に作用する作動油の圧力を低下させるように(例えばアンロード弁52を開くように)アンロード弁52を制御する。これにより、電磁比例弁51に作用する油圧(パイロット圧)が第2圧力となる。その後、コントローラ10は、図6の処理を終了し、所定演算周期後に図6の処理を繰り返す。
In S04, the
[作用及び効果]
以上、本実施形態に係る産業車両の操舵装置100では、作動油は、プライオリティバルブ60によって手動操舵用回路40と自動操舵用回路50とに分流され、ステアリングシリンダ32を作動させる所定流量以上の流量で手動操舵用回路40に優先して供給される。これにより、自動運転制御の演算結果に従って電磁比例弁51が開かれている状態であっても、少なくとも所定流量の作動油が手動操舵用回路40に供給されるため、ステアリングホイール33の操作に応じてステアリングシリンダ32が作動することができる。したがって、産業車両の操舵装置100によれば、自動操舵が可能な状態であっても手動操舵が可能となるように操舵油圧回路30を機能させることができる。
[Action and Effect]
As described above, in the
ちなみに、例えば、手動操舵用回路40と自動操舵用回路50との分流をプライオリティバルブ60ではなく電気信号に応じて動作するロック弁を用い、なおかつ予備バッテリを利用して電気信号をロック弁に送信するような構成にあっては、予備バッテリが失陥となるとロック弁を動作させることが不可能となり、手動操舵も不可能となる。これに対し、本実施形態のようなプライオリティバルブ60を用いる産業車両の操舵装置100によれば、上記予備バッテリのような電源がなくても機械的に手動操舵用回路40に設計流量の作動油を供給することができるため、ステアリングホイール33とPSバルブ41とを機械的に結合しておくことにより、分流用の電源の失陥に起因して手動操舵ができなくなることを回避できる。また、上記予備バッテリのような電源などの構成を省けるため、部品点数の増加を抑制することができる。
For example, if the
産業車両の操舵装置100は、電磁比例弁51を介しての作動油の供給を休止する所定の自動操舵非作動条件を満たしている場合に、自動操舵非作動条件を満たしていない場合と比べて、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させるアンロード手段を更に備えている。これにより、電磁比例弁51への作動油の供給が常に完全には遮断されないようにプライオリティバルブ60が構成されている場合に、仮に自動操舵用回路50側に供給された余剰流量の作動油がタンク34に戻されない構成を想定すると、油圧ポンプ31からの作動油の圧力が常に電磁比例弁51に作用することで、油圧ポンプ31に不要な負荷が加わる。そこで、アンロード手段によって、自動操舵非作動条件を満たしている場合に電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させることで、油圧ポンプ31に不要な負荷が加わることを抑制することができる。その結果、油圧ポンプ31に不要な負荷が加わることに起因して産業車両の操舵装置100の稼働時間が短くなること抑制することが可能となる。また、油圧ポンプ31の負荷が低減されることで、作動油の油温が上がりにくくなり、例えば高温環境下で油圧ポンプ31及び作動油のオーバーヒートが起こりにくくなる。また、耐熱性が比較的小さい油圧ポンプ31を採用することが可能となる。
The
産業車両の操舵装置100では、アンロード手段は、自動運転制御の実行もしくは非実行に関する情報、又は、産業車両1の車速情報に基づいて、自動操舵非作動条件が満たされているか否かを判定するコントローラ10と、コントローラ10の判定結果に基づいて電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下可能に設けられたアンロード弁52と、を有している。コントローラ10は、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させるようにアンロード弁52を制御する。これにより、コントローラ10の判定結果に基づいてアンロード弁52を制御することで、自動操舵非作動条件を満たしている場合に電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させることができる。
In the
産業車両の操舵装置100では、コントローラ10は、自動運転制御の実行又は非実行を切り替えるための切替えスイッチ25からの信号に基づいて、切替えスイッチ25の状態が自動運転制御の非実行との状態である場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する。これにより、自動運転制御を実行せず自動操舵が行われない状態で油圧ポンプ31に不要な負荷が加わることを抑制することができる。
In the
産業車両の操舵装置100では、コントローラ10は、産業車両1の車速情報に基づいて、産業車両1が所定時間継続して停止しているか否かを判定し、産業車両1が所定時間継続して停止していると判定する場合に、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する。これにより、産業車両1が所定時間継続して停止している状態で油圧ポンプ31に不要な負荷が加わることを抑制することができる。
In the
[変形例]
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではない。
[Modification]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
アンロード手段は、上述したようなアンロード弁52及びアンロード弁52を制御するコントローラ10に限定されない。例えば、アンロード手段の変形例として、コントローラ10は、コントローラ10の判定結果に基づいて(定容量の)油圧ポンプ31の回転数を制御してもよい。コントローラ10は、自動操舵非作動条件を満たしている場合に油圧ポンプ31の回転数を低下させることで、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力を低下させることができる。
The unloading means is not limited to the unloading
あるいは、アンロード手段の他の変形例として、油圧ポンプ31は、作動時の作動油の吐出量を変更可能に構成された可変容量ポンプであってもよく、コントローラ10は、自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、作動油の吐出量を低減させるように可変容量ポンプを制御してもよい。この場合、コントローラ10の判定結果に基づいて可変容量ポンプの作動時の吐出量を制御することで、自動操舵非作動条件を満たしている場合に電磁比例弁51に作用する可変容量ポンプからの作動油の圧力を低下させることができる。
Alternatively, as another variation of the unloading means, the
上記実施形態では、産業車両の操舵装置100はアンロード手段を備えていたが、アンロード手段が省略されてもよい。この場合、図4の例のように、自動操舵用回路50側の電磁比例弁51への作動油の供給は、常に完全には遮断されないようにプライオリティバルブ60が構成されていたが、完全に遮断されるように構成された分流弁を用いてもよい。電磁比例弁51への作動油の供給が完全に遮断されることで、完全に遮断されない場合と比べて、電磁比例弁51に作用する油圧ポンプ31からの作動油の圧力(パイロット圧)の低下を見込むことができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、図1のような電動トーイングトラクタを産業車両1として例示したが、これに限定されず、産業車両1は、例えばフォークリフトなど、その他の産業車両であってもよい。
In the above embodiment, an electric towing tractor as shown in FIG. 1 is used as an example of the
産業車両1の自動運転のための構成は、上記実施形態の例に限定されない。例えば、周辺状況センサ22にてライダーを用いていたが、別のセンサで代用してもよい。
The configuration for the autonomous driving of the
以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。 At least some of the embodiments and various modified examples described above may be combined in any manner.
1…産業車両、10…コントローラ(制御部)、11…地図情報取得部、12…位置情報取得部、13…走行情報取得部、14…自動運転制御部、15…操舵油圧制御部、25…切替えスイッチ(スイッチ)、30…操舵油圧回路(油圧回路)、31…油圧ポンプ、32…ステアリングシリンダ、33…ステアリングホイール、40…手動操舵用回路、41…PSバルブ(第1バルブ)、50…自動操舵用回路、51…電磁比例弁(第2バルブ)、52…アンロード弁、60…プライオリティバルブ、100…産業車両の操舵装置。 1...industrial vehicle, 10...controller (control unit), 11...map information acquisition unit, 12...position information acquisition unit, 13...travel information acquisition unit, 14...automatic driving control unit, 15...steering hydraulic control unit, 25...changeover switch (switch), 30...steering hydraulic circuit (hydraulic circuit), 31...hydraulic pump, 32...steering cylinder, 33...steering wheel, 40...manual steering circuit, 41...PS valve (first valve), 50...automatic steering circuit, 51...electromagnetic proportional valve (second valve), 52...unload valve, 60...priority valve, 100...steering device of industrial vehicle.
Claims (5)
ステアリングホイールの操作に応じて開閉される第1バルブを有し、前記油圧ポンプから吐出される前記作動油を前記第1バルブを介して前記ステアリングシリンダに供給する手動操舵用回路と、
自動運転制御の演算結果に従って開閉される第2バルブを有し、前記油圧ポンプから吐出される前記作動油を前記第2バルブを介して前記ステアリングシリンダに供給する自動操舵用回路と、
前記油圧ポンプと前記第1バルブ及び前記第2バルブとの間に配設され、前記作動油を前記手動操舵用回路と前記自動操舵用回路とに分流する分流弁と、
を備え、
前記分流弁は、前記ステアリングシリンダを作動させる所定流量以上の流量で前記作動油を前記手動操舵用回路に優先して供給するプライオリティバルブであり、
前記第2バルブを介しての前記作動油の供給を休止する所定の自動操舵非作動条件を満たしている場合に、前記自動操舵非作動条件を満たしていない場合と比べて、前記第2バルブに作用する前記油圧ポンプからの前記作動油の圧力を低下させるアンロード手段を更に備える、産業車両の操舵装置。 A steering device for an industrial vehicle, comprising: a hydraulic pump that discharges hydraulic oil; and a steering cylinder that is actuated by the supply of the hydraulic oil to steer a steering wheel,
a manual steering circuit having a first valve that is opened and closed in response to an operation of a steering wheel, and that supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the steering cylinder via the first valve;
an automatic steering circuit having a second valve that is opened and closed according to a calculation result of automatic driving control, and that supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the steering cylinder via the second valve;
a dividing valve disposed between the hydraulic pump and the first valve and the second valve, dividing the hydraulic oil into the manual steering circuit and the automatic steering circuit;
Equipped with
the flow dividing valve is a priority valve that preferentially supplies the hydraulic oil to the manual steering circuit at a flow rate equal to or greater than a predetermined flow rate for operating the steering cylinder,
A steering device for an industrial vehicle, further comprising an unloading means for reducing the pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve when a predetermined automatic steering non-operation condition for suspending the supply of the hydraulic oil via the second valve is satisfied, compared to when the automatic steering non-operation condition is not satisfied.
前記自動運転制御の実行もしくは非実行に関する情報、又は、前記産業車両の車速情報に基づいて、前記自動操舵非作動条件が満たされているか否かを判定する制御部と、
前記制御部の判定結果に基づいて前記第2バルブに作用する前記油圧ポンプからの前記作動油の圧力を低下可能に設けられたアンロード弁と、
を有し、
前記制御部は、前記自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、前記第2バルブに作用する前記油圧ポンプからの前記作動油の圧力を低下させるように前記アンロード弁を制御する、請求項1に記載の産業車両の操舵装置。 The unloading means includes:
A control unit that determines whether the automatic steering non-operation condition is satisfied based on information regarding execution or non-execution of the automatic driving control or vehicle speed information of the industrial vehicle; and
an unloading valve that is provided to be able to reduce a pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve based on a determination result of the control unit;
having
2. The steering device for an industrial vehicle according to claim 1, wherein the control unit controls the unloading valve so as to reduce the pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump acting on the second valve when it determines that the automatic steering non -operation condition is satisfied.
前記自動運転制御の実行もしくは非実行に関する情報、又は、前記産業車両の車速情報に基づいて、前記自動操舵非作動条件が満たされているか否かを判定する制御部と、
前記制御部の判定結果に基づいて作動時の前記作動油の吐出量を変更可能に構成された前記油圧ポンプである可変容量ポンプと、
を有し、
前記制御部は、前記自動操舵非作動条件が満たされていると判定する場合に、前記作動油の吐出量を低減させるように前記可変容量ポンプを制御する、請求項1又は2に記載の産業車両の操舵装置。 The unloading means includes:
A control unit that determines whether the automatic steering non-operation condition is satisfied based on information regarding execution or non-execution of the automatic driving control or vehicle speed information of the industrial vehicle; and
a variable displacement pump that is the hydraulic pump configured to change the discharge amount of the hydraulic oil during operation based on a determination result of the control unit;
having
3. The steering device for an industrial vehicle according to claim 1 , wherein the control unit controls the variable displacement pump to reduce a discharge amount of the hydraulic oil when it is determined that the automatic steering non- operation condition is satisfied.
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