CN111511631B - 高空作业车的行驶控制方法和行驶控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高空作业车的行驶控制方法和行驶控制装置,大幅减少高空作业车的最小转弯半径。在高空作业车的驱动轮(33c、33d)分别设置有驱动电机(351、352),能够分别独立地控制各驱动轮(33c、33d)的旋转速度和旋转方向,转向轮(33a、33b)的转向角为第一转向角(作为一例为±6°)以下时,进行以相同的旋转方向、相同的旋转速度驱动两个驱动轮(33c、33d)的等速控制,超过第一转向角且为第二转向角(作为一例为±54°)以下时,进行使转弯方向内侧的驱动轮的旋转速度相对于转弯方向外侧的驱动轮变慢的差动控制,超过第二转向角时,进行使转弯方向内侧的驱动轮反向旋转的反向旋转控制。
Description
技术领域
本发明涉及高空作业车的行驶控制方法和行驶控制装置,更详细地说,涉及能够提高高空作业车的转弯性能的高空作业车的行驶控制方法和行驶控制装置。
背景技术
以往例如建筑现场中的天花板施工、天花板(包括天花板背面)和墙面高处的照明安装工程或涂装工程等那样的高空作业通过组装脚手架来进行,但是最近为了实现作业的省力化和安全性,大多使用自行式高空作业车。
该自行式高空作业车在包括车轮或履带等行驶装置的底盘上包括承载工作人员等并升降的平台,并且包括用于使该平台在底盘上升降的升降装置,因此包括由通过电机驱动的车轮等构成的行驶装置的自行式高空作业车的机动性高且容易操作,所以在屋内的电气工程或内装工程等中被广泛使用。
作为这种高空作业车的行驶装置,作为一例一般是将前轮作为转向轮、将后轮作为驱动轮的结构,一般来说构成为能够通过由电机对驱动轮进行驱动来行驶,并且通过由液压缸或电机等转向致动器使转向轮转向来改变行进方向(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2007-38778号
高空作业车有时要求在比较狭窄的作业空间进行作业,因此优选将最小转弯半径设计为较小,以便即使在狭小的空间内也能够实现小转弯。
在想要使这种高空作业车的最小转弯半径变小的情况下,考虑进行增大转向轮的最大转向角的设计。
但是,如图11所示,在包括将前轮133a、133b作为转向轮、将后轮133c、133d作为驱动轮的底盘130的高空作业车中,由于各车轮133a~133d要向它们所朝向的方向行进,所以如果将转向轮133a、133b的转向角(rudder angle)取较大而接近90°,则驱动轮133c、133d要行进的方向与转向轮133a、133b要行进的方向大幅度地背离而以接近正交的状态相交,因此通过驱动轮133c、133d的旋转要将底盘130向前方推动的力因转向轮133a、133b而受到较大的阻力,驱动轮133c、133d打滑或停止等而难以行驶。
因此,为了即使在转弯时也使各车轮133a~133d平滑地旋转而顺畅地行驶,作为一例如图12所示构成为将驱动轮(后轮)133c、133d的轴的延长线E1与转向轮(前轮)133a、133b的轴的延长线E2、E3相交的位置作为转弯中心C,各车轮133a~133d在以转弯中心C为中心的同心的圆轨道orb A~orb D上行驶。
在此,高空作业车行驶时,由于驱动轮133c、133d均向前进方向旋转,所以即使过度缩短转弯方向内侧的驱动轮(图12的例子中为驱动轮133c)与转弯中心C之间的距离,想要使转弯方向内侧的驱动轮133c在半径小的圆轨道orb C上行驶,也不能在该圆轨道orb C上行驶,行驶轨道向外侧扩大,其结果,高空作业车的转弯半径变大。
因此,需要在转弯方向内侧的驱动轮133c与转弯中心C之间,确保为了形成使转弯方向内侧的驱动轮133c合理地行驶所需的圆轨道orb C所需要的距离Lmin,由于需要在从转弯方向内侧的驱动轮133c离开距离Lmin以上的位置设置转弯中心C,所以转向轮133a、133b能够取得的最大转向角具有一定的上限,不能将转向轮133a、133b的最大转向角扩大到接近90°。
另外,作为使底盘130的最小转弯半径变小的方法,也可以考虑使作为转向轮的前轮133a、133b和作为驱动轮的后轮133c、133d之间的间隔(轴距)变短。
但是,为了在高空作业车中确保使平台(工作台)上升而使用时的稳定性并减少翻倒等的危险性,优选尽可能地扩大前后的车轮间的间隔(轴距)和左右的车轮间的间隔(轮距),如上所述,在缩短轴距的结构中牺牲了稳定性。
此外,即使假设缩短了轴距,为了使转弯方向内侧的驱动轮顺畅地行驶,也需要在转弯方向内侧的驱动轮与转弯中心之间确保所述距离Lmin,因此即使采用这种结构,也不能大幅减少最小转弯半径。
另外,本发明的发明人在完成本发明的过程中还进行了如下研究,代替分别设置转向轮和驱动轮的结构,如图13所示在作为转向轮的前轮233a、233b各自的内侧安装轮毂电机M,转向和驱动均由前轮233a、233b进行。
在这种结构中,通过分别使后轮233c、233d自由旋转,与将前轮作为转向轮、将后轮作为驱动轮的图11和图12所示的结构相比,期待提高转弯性能。
但是,在高空作业车中,如上所述,为了确保使平台(工作台)上升时的稳定性,采用在俯视观察的底盘130的四角设置车轮233a~233d的结构。
因此,在左右的转向轮233a、233b分别设置轮毂电机M的结构中,由于轮毂电机M也伴随转向轮233a、233b的转向而摆动,所以如果使转向轮233a、233b以较大的转向角转向,则如图13所示安装于转弯方向内侧的转向轮233a的轮毂电机M从底盘的下方向前方突出。
其结果,底盘130的全长加长轮毂电机M的突出部分,所以如果在狭小空间使高空作业车转弯,则由于向底盘130的前方突出的轮毂电机M、与该轮毂电机M连接的电气布线、液压软管等与障碍物接触而不能转弯,此外,即使假设能够转弯,也有可能因与障碍物的接触而使轮毂电机M破损,或者在与轮毂电机M连接的电气布线、液压软管中产生断线、切断等。
此外,在为了保护向底盘130的前方突出的轮毂电机M而安装有电机罩等的情况下,由于转弯时的底盘130的全长变得更长,所以不利于狭小空间中的小转弯。
发明内容
因此,本发明是为了解决上述现有技术中的缺点而完成的,其目的在于提供高空作业车的行驶控制方法和行驶控制装置,通过保持将前轮作为转向轮、将后轮作为驱动轮的已知的高空作业车所具有的行驶装置的结构,即使在取较大的最大转向角的情况下,电机、电气布线、液压软管等也不会从底盘底部露出而与障碍物等碰撞而破损等,而且虽然成为分别设置转向轮和驱动轮的结构,但是也能够大幅减小最小转弯半径。
以下,将用于解决课题的手段与用于实施发明的方式中使用的附图标记一起记载。该附图标记用于明确权利要求书的记载与用于实施发明的方式的记载的对应关系,当然,并不限定地用于本发明的技术范围的解释。
为了达成上述目的,本发明提供一种高空作业车的行驶控制方法,所述高空作业车包括能够行驶的底盘、在所述底盘上升降的平台和使所述平台升降的升降装置,所述底盘包括设置于行驶方向的一端侧的一对转向轮和设置于所述底盘的行驶方向的另一端侧的一对驱动轮,并且构成为能够通过所述转向轮的转向进行转弯动作,所述高空作业车的行驶控制方法的特征在于,在所述驱动轮分别设置有驱动各驱动轮的驱动电机,能够分别独立地控制各驱动轮的旋转速度和旋转方向,转弯方向内侧的所述转向轮相对于直线前进位置的转向角为规定的第一转向角以下时,进行以相同的旋转方向且相同的旋转速度驱动所述一对驱动轮的等速控制,转弯方向内侧的所述转向轮的所述转向角超过所述第一转向角且为比所述第一转向角大的第二转向角以下时,进行如下的差动控制:保持所述一对驱动轮的相同旋转方向上的驱动,并且以转弯方向内侧的驱动轮的旋转速度相对于转弯方向外侧的驱动轮变慢的规定的旋转速度差来驱动所述一对驱动轮,转弯方向内侧的所述转向轮的所述转向角超过所述第二转向角时,进行使转弯方向内侧的驱动轮反向旋转的反向旋转控制,相对于在俯视观察时的转弯方向内侧的所述转向轮的轴的延长线与所述驱动轮的轴的轴线的交点位于转弯方向内侧的所述驱动轮上时的转弯方向内侧的所述转向轮的转向角,将所述第二转向角设为小角度。
优选的是,所述差动控制和所述反向旋转控制时的所述转弯方向外侧的驱动轮的旋转速度伴随所述转向角θ的增大而减速(权利要求2)。
此外,优选的是,在所述差动控制中,伴随所述转向角θ的增大使所述旋转速度差增大(权利要求3)。
此外,优选的是,在所述反向旋转控制中,伴随所述转向角θ的增大使转弯方向内侧的所述驱动轮的反向旋转速度增大(权利要求4)。
另外,优选的是,所述转向轮的所述转向角θ是转弯方向内侧的转向轮的转向角(权利要求5)。
此外,本发明提供一种高空作业车的行驶控制装置1,所述高空作业车2包括能够行驶的底盘30、在所述底盘30上升降的平台10和使所述平台10升降的升降装置20,包括设置于所述底盘30的行驶方向的一端侧的一对转向轮33a、33b和设置于所述底盘30的行驶方向的另一端侧的一对驱动轮33c、33d,并且构成为能够通过所述转向轮33a、33b的转向进行转弯动作,所述高空作业车的行驶控制装置1的特征在于包括:转向输入装置(转向旋钮)14,输入例如通过旋钮等的转动使所述转向轮33a、33b应朝向的转向方向;转向机构50,包括使所述转向轮33a、33b转向的转向致动器(液压缸)515;行驶输入装置(行驶杆)15,输入前进、后退和停止的指令以及前进和后退时的行驶速度;驱动装置35,包括分别独立地驱动所述驱动轮33c、33d的一对驱动电机351、352;以及控制器70,控制所述转向机构50和所述驱动装置35,所述控制器70控制所述转向机构50,以使所述转向致动器515对应所述转向输入装置14的操作而对所述转向轮33a、33b进行转向,并且所述控制器70根据通过所述行驶输入装置15进行的输入和所述转向轮33a、33b相对于直线前进位置(0°)的转向角θ来控制所述驱动装置35,所述控制器70对所述驱动装置35的控制,在所述转向轮33a、33b的所述转向角θ为规定的第一转向角(作为一例为±6°)以下时,使所述驱动装置35执行如下的等速控制:对驱动所述一对驱动轮33c、33d的所述驱动电机351、352均以与在所述行驶输入装置15输入的行进方向和行驶速度对应的相同的旋转方向、相同的旋转速度进行驱动,所述转向轮33a、33b的所述转向角θ超过所述第一转向角(作为一例为±6°)且为比所述第一转向角大的第二转向角(作为一例为±54°)以下时,使所述驱动装置35执行如下的差动控制:保持所述一对驱动轮33c、33d的相同旋转方向上的驱动,并且以使转弯方向内侧的驱动轮的旋转速度相对于转弯方向外侧的驱动轮变慢的规定的旋转速度差来驱动所述驱动电机351、352,所述转向轮33a、33b的所述转向角θ超过所述第二转向角(作为一例为±54°)时,使所述驱动装置35执行如下的反向旋转控制:驱动所述驱动电机351、352,仅使转弯方向内侧的驱动轮相对于行驶方向反向旋转(权利要求6)。
另外,在本说明书中,“转动”是指以轴支承位置为中心的动作,并不限于旋钮等的向顺时针方向、逆时针方向的动作,也包括被轴支承的杆的向前后或左右方向等二维上的动作。
可以构成为在所述行驶控制装置1还设置有检测所述转向轮33a、33b相对于直线前进位置(0°)的转向角θ的转向角检测器17,所述控制器70将所述转向角检测器17检测出的检测转向角作为所述转向轮的所述转向角θ来控制所述驱动装置35(权利要求7)。
或者也可以构成为将所述转向输入装置14构成为能够输入相对于直线前进位置使所述转向轮33a、33b应朝向的转向角,所述控制器70将在所述转向输入装置14输入的转向角作为所述转向轮33a、33b的所述转向角θ来控制所述驱动装置35(权利要求8)。
优选的是构成为,所述控制器70控制所述驱动装置35,以使所述差动控制和所述反向旋转控制时的所述转弯方向外侧的驱动轮的旋转速度伴随所述转向轮33a、33b的所述转向角θ的增大而下降(权利要求9)。
此外,优选的是构成为,所述控制器70在所述差动控制中控制所述驱动装置,以使所述旋转速度差伴随所述转向轮33a、33b的所述转向角θ的增大而增大(权利要求10)。
此外,优选的是构成为,所述控制器70在所述反向旋转控制中控制所述驱动装置,以使转弯方向内侧的所述驱动轮的反向旋转速度伴随所述转向轮33a、33b的所述转向角θ的增大而增大(权利要求11)。
另外,优选的是构成为,所述转向输入装置是转向旋钮14,所述控制器70控制所述转向机构50,以使所述转向旋钮14相对于中立位置的转动角度与转弯方向内侧的转向轮相对于直线前进位置的转向角一致(权利要求12)。
根据以上说明的本发明的结构,在由本发明的行驶控制方法控制的高空作业车中,能够得到以下显著的效果。
所述转向轮33a、33b相对于直线前进位置(0°)的转向角θ为规定的第一转向角(作为一例为±6゜)以下时,进行以相同的旋转方向、相同的旋转速度驱动所述一对驱动轮33c、33d的等速控制,在超过第一转向角(作为一例为±6°)且为第二转向角(作为一例为±54°)以下的范围内,进行如下的差动控制:保持所述一对驱动轮33c、33d的相同旋转方向上的驱动,并且以转弯方向内侧的驱动轮的旋转速度相对于转弯方向外侧的驱动轮变慢的规定的旋转速度差来驱动所述一对驱动轮33c、33d,如果所述转向角θ超过所述第二转向角(作为一例为±54°),则进行使转弯方向内侧的驱动轮反向旋转的反向旋转控制,由此能够保持前侧的车轮为转向轮、后侧的车轮为驱动轮的结构,并大幅减小最小转弯半径,即使在狭窄的空间内,也容易进行高空作业车的作业。
特别是如果超过第二转向角(作为一例为±54°),则转弯方向内侧的驱动轮反向旋转,由此如图2的(B)所示使转向轮(转弯方向内侧的转向轮33a)向90°转向时,能够将转弯中心C配置在比转弯方向内侧的驱动轮33c靠向转弯方向外周侧(驱动轮33d侧),其结果,与以往的高空作业车相比,能够大幅减少最小转弯半径。
附图说明
图1是表示高空作业车的整体结构的主视图。
图2是本发明的包括行驶控制装置的底盘的俯视图,(A)是直线前进时的俯视图、(B)是以最大转向角右转弯时的俯视图。
图3是本发明的行驶控制装置的框图。
图4是转向机构的说明图。
图5是操作盘的俯视图。
图6是基于转向旋钮的转动角度的转向控制的流程图。
图7是表示使转向旋钮从中立位置向右转动后再次返回中立位置时的转向控制例的流程图。
图8是驱动控制的流程图。
图9是基于转向旋钮的转动方向的转向控制的流程图。
图10是本发明的其他行驶装置的框图。
图11是使转向角接近90°时的各车轮的行驶方向的说明图(以往)。
图12是底盘的转弯中心的说明图(以往)。
图13是在转向轮设置有轮毂电机时设想的问题的说明图。
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明的高空作业车2的行驶控制装置1。
[高空作业车的整体结构]
图1中作为一例表示本发明的搭载有行驶控制装置1的高空作业车2的整体结构。
图1所示的高空作业车2在具有车轮33的底盘30上包括升降的平台10和使该平台10升降的升降装置20。
该平台10搭载工作人员、货物等并升降,在图示的实施方式中,通过在平台的周围设置防护栏11,防止搭乘的工作人员等落下。
使该平台10升降的所述升降装置20可以采用已知的各种结构,只要能够使工作人员搭乘的平台10升降即可,在本实施方式中作为一例设置有由剪叉机构和液压缸构成的升降装置20。
搭载所述升降装置20和平台10的所述底盘30包括:箱型主体31,作为用于收容驱动电机35(351、352)和电池(未图示)等必要的设备的箱体发挥功能;以及搭载在所述主体31上的框架32,作为所述剪叉机构的升降装置20的下端通过该框架32安装在底盘30上。
设置在该框架32的下部的所述主体31在图2所示的俯视观察下形成为在纸面左右方向具有长度方向的长方形,在该主体31的长度方向上的两端侧,相对于向宽度方向突出的车轴分别安装有车轮33(33a~33d)。
该车轮33以如下方式构成:由一对驱动轮(后轮)33c、33d和一对转向轮(前轮)33a、33b构成,通过包括驱动电机351、352的后述的驱动装置35来驱动其中的驱动轮33c、33d,并且通过包括转向致动器515的后述的转向机构50使转向轮33a、33b转向,由此能够使高空作业车2(底盘30)行驶。
[行驶控制装置]
(1)行驶控制装置的整体结构
为了能够通过工作人员的操作使所述底盘30行驶,如图3所示,本发明的行驶控制装置1由如下部件构成:用于使转向轮转向的转向机构50、用于对驱动轮进行驱动的驱动装置35、工作人员输入动作指示的输入装置13、检测转向轮的转向角的转向角检测器17以及控制器70,该控制器70基于由所述输入装置13输入的动作指示和转向角检测器17的检测转向角,控制所述转向机构50和驱动装置35的动作。
(2)转向机构
使所述转向轮33a、33b转向的转向机构50在本实施方式中由使转向轮33a、33b转向的转向装置51和向该转向装置51供给液压的液压供给装置52构成。
该转向装置51作为一例如图4所示由如下部件构成:转向节511、511,安装转向轮33a、33b;转向销轴512、512,将该转向节511、511能够摆动地轴支承于底盘30;转向横拉杆514,通过连结销513、513连结左右的转向节511、511;以及转向致动器,使所述转向节511、511以转向销轴512、512为支点摆动。
在图示的实施方式中以如下方式构成:相对于左右转向销轴512、512间的间隔,将连结转向横拉杆514的连结销513、513间的间隔形成为稍长,转弯时,相对于转弯方向内侧的转向轮[图2的(B)的例子中为转向轮33a]的转向角,转弯方向外侧的转向轮[图2的(B)的例子中为转向轮33b]的转向角小(阿克曼机构)。
在图4所示的实施方式中以如下方式构成:作为所述转向致动器采用液压缸515,将该液压缸515的活塞杆的前端与转向横拉杆514连结,并且在与所述活塞杆相反侧将液压缸515能够摆动地固定于底盘30的主体31,由此通过工作油相对于液压缸515的导入和排出使活塞杆进退移动,从而能够使转向轮33a、33b向所希望的方向转向。
在图示的实施方式中,转向轮33a、33b构成为通过液压缸515的伸长而在俯视观察下向顺时针方向转向(右转弯),并且通过液压缸515的缩短而在俯视观察下向逆时针方向转向(左转弯)。
在作为转向致动器采用液压缸515的本实施方式中,设置有用于控制工作油相对于该液压缸515的导入和排出的液压供给装置52。
该液压供给装置52由贮存工作油的油箱521、电动式液压泵522、以及切换所述液压泵522与所述液压缸515之间的液压回路的电磁式方向切换阀523构成,通过将方向切换阀523切换为A位置,液压缸515伸长而使转向轮33a、33b向顺时针方向(右转弯方向)转向,通过将方向切换阀523切换为B位置,液压缸515缩短而使转向轮33a、33b向逆时针方向(左转弯方向)转向,通过将方向切换阀523切换为C位置,向液压缸515的供油和从液压缸515的排油停止,从而使液压缸515固定在规定的伸缩位置。
另外,在图2和图4所示的结构中,作为转向致动器表示了设置有液压缸515的结构,但是作为转向致动器也可以是如下等构成:例如在连结转向节512、512间的所述转向横拉杆514设置齿条齿轮,并且设置包括与该齿条齿轮啮合的小齿轮的电动机,将它们作为转向致动器并省略所述液压供给装置52,通过来自后述的控制器70的控制信号直接控制该电动机等。
(3)驱动装置
驱动所述驱动轮33c、33d的驱动装置35构成为包括分别驱动各驱动轮33c、33d的驱动电机(右侧驱动电机351、左侧驱动电机352),通过各驱动电机351、352使各驱动轮33c、33d以分别独立的旋转方向和旋转速度旋转。
在图2所示的实施方式中构成为将各驱动电机351、352的旋转通过动力传递机构(图示的例子中为链条37和链轮齿38、39)传递到各驱动轮33c、33d,但是这些驱动电机351、352也可以作为轮毂电机直接安装于各驱动轮33c、33d的车轮的内侧。
此外,在驱动装置35设置有控制从搭载于底盘的电池(未图示)向各驱动电机351、352供给的电力的电力控制装置(右侧电力控制装置353、左侧电力控制装置354)(参照图3)。
该电力控制装置(右侧电力控制装置353、左侧电力控制装置354)与从后述的控制器70接收到的目标旋转速度对应,将来自电池的电力转换为能够以该目标旋转速度对驱动电机351、352进行驱动的电力并输出,作为一例由电力控制装置或逆变器等构成,该电力控制装置包括斩波电路,该斩波电路将与从后述的控制器70接收到的目标旋转速度对应,将电池的电压变压为使驱动电机351、352以目标旋转速度旋转的电压并输出,该逆变器将来自电池的直流转换为能够使驱动电机以从后述控制器70接收到的目标旋转速度旋转的交流并输出。
另外,在本实施方式中作为驱动电机351、352采用了电动机,但是驱动电机351、352并不限于电动机,也可以使用液压电机,只要能够分别独立地控制各驱动轮33c、33d的旋转方向和旋转速度即可,在这种情况下,代替所述电力控制装置353、354,将控制导入到各驱动电机351、352的工作油的结构设置于驱动装置35。
(4)输入装置(操作盘)
为了使搭乘在高空作业车2的平台10上的工作人员能够驾驶高空作业车2,在平台10的一端侧的防护栏11安装有作为输入装置的操作盘13(参照图1)。
作为一例如图5所示在该操作盘13设置有:转向输入装置(在图示的例子中为转向旋钮)14,用于输入使转向轮33a、33b应朝向的转向方向;以及行驶输入装置(图示的例子中为行驶杆)15,用于输入底盘30的前进、后退、停止和行驶速度,通过设置于操作盘13的转向输入装置(转向旋钮)14和行驶输入装置(行驶杆)15的操作,能够进行高空作业车2的前进、后退、停止和行驶速度控制以及转向。
在图示的实施方式中以如下方式构成:所述转向输入装置是带电位计的转向旋钮14,如果对该转向旋钮14进行操作,则转向旋钮14的电位计将与转动角度对应的电信号输出到后述的控制器70,由此控制器70根据通过转向旋钮14输入的转动角度控制转向机构50,从而能够使转向轮33a、33b向应朝向的转向方向转向。
另外,并不是必须使转向旋钮14的转动角度与转向轮33a、33b的转向角一致,但是在本实施方式中,为了通过向工作人员提供转向旋钮14的转动角度与底盘的转弯方向一致的感觉而容易进行驾驶,构成为能够使转向旋钮从图5所示的中立位置(标记14a朝向纸面上方的0°的位置)在顺时针90°、逆时针90°的合计180°的范围内转动,并且构成为能够与该转向旋钮14的转动角度的变化对应,使转向轮33a、33b的转向角、具体地说右转弯时成为转弯方向内侧的右转向轮33a的转向角从直线前进位置(0°)在顺时针90°的范围内转向、使左转弯时成为转弯方向内侧的左转向轮33b的转向角在逆时针90°的范围内转向。
此外,在该操作盘13设置有带电位计的行驶杆15作为所述行驶输入装置,与行驶杆15的操作位置对应的电信号输出到控制器70,由此能够通过使行驶杆15成为中立位置而使高空作业车2停止,通过前倾而前进,通过后倾而后退,并且通过使倾斜角度变化来调整高空作业车2的行驶速度。
另外,在本实施方式中,说明了作为所述转向输入装置设置转向旋钮14的例子,但是也可以代替该结构而设置杆式的转向输入装置,此外,说明了作为行驶输入装置设置行驶杆15的结构,但是也可以代替该结构而设置旋钮式的行驶输入装置,这些都可以变更为已知的各种输入装置。
此外,在本实施方式中,说明了分别单独设置转向输入装置14和行驶输入装置15的结构,转向输入装置14和行驶输入装置15也可以由能够使其例如向前后左右倾斜的操作杆那样的单一输入装置实现。
(5)转向角检测器
为了按照所述转向旋钮14的输入来准确地控制转向轮33a、33b,在本实施方式中,设置有检测转向轮33a、33b的转向角的转向角检测器17,将由该转向角检测器17检测出的转向轮33a、33b的转向角输入到后述的控制器70(参照图3)。
该转向角检测器17可以构成为如检测左右任意一个转向销轴512的转动角度的检测器或通过连杆与转向横拉杆514连结并根据转向横拉杆514的摆动检测转向角的转向角检测器那样,由共用的转向角检测器17检测左右的转向轮33a、33b的转向角,或者也可以分别单独设置检测右转向轮33a的转向角的转向角检测器和检测左转向轮33b的转向角的转向角检测器。
(6)控制器
如图3所示,所述控制器70是电子控制单元,根据来自设置于作为输入装置的操作盘13的转向输入装置(转向旋钮)14和行驶输入装置(行驶杆)15、以及所述转向角检测器17的输入,控制设置于转向机构50的液压供给装置52的方向切换阀523和设置于驱动装置35的电力控制装置(右侧电力控制装置353、左侧电力控制装置354)的动作。
该控制器70对基于从转向旋钮14的中立位置的转动角度而设定的目标转向角和由转向角检测器17检测出的检测转向角进行比较,控制所述方向切换阀523以使转向机构50的液压缸515向目标转向角与检测转向角的偏差成为0的方向动作,由此进行转向控制。
如上所述,能够使转向旋钮14从中立位置到顺时针90°、逆时针90°的合计180°的范围内转动,另一方面作为转向装置51采用阿克曼机构,因此在转弯方向外侧的转向轮的转向角相对于转弯方向内侧的转向轮而转向角变小的本实施方式中,在转弯方向外侧的转向轮的转向角的范围与转向旋钮14的转动角度的范围不一致,因此优选将转弯方向内侧的转向轮的转向角控制成与转向旋钮14的转动角度一致。
作为一例,在分别单独设置检测右转向轮33a的转向角的转向角检测器和检测左转向轮33b的转向角的转向角检测器的结构中,控制器70在底盘30右转弯时基于作为转弯方向内侧的转向轮的右转向轮33a的转向角来控制转向机构50,并且在左转弯时基于作为转弯方向内侧的左转向轮33b的转向角来控制转向机构50。
此外,作为一例,在设置有检测左右任意一个转向轮33a、33b的转向角的单一转向角检测器17的结构中,预先将转弯方向外侧的转向轮相对于转弯方向内侧的转向轮的转向角差存储于控制器70,基于该转向角差对目标转向角或检测转向角进行修正,以转向旋钮14的转动角度与转弯方向内侧的转向轮的转向角一致的方式进行控制。
作为一例,在仅设置检测轴支承右转向轮33a的转向销轴512的转动角度的转向角检测器17的结构中,假设右转向轮33a的转向角以直线前进位置为中心顺时针变化0~90°、逆时针变化0~-75°,则控制器70以如下方式进行转向控制:在使转向旋钮14从中立位置顺时针转动的情况下,将转向旋钮14的从中立位置的转动角度直接设定为目标转向角,并且将相对于直线前进位置的检测转向角与目标转向角直接进行比较,另一方面,在使转向旋钮14从中立位置逆时针转动的情况下,将转向旋钮14的从中立位置的转动角度的75/90倍的角度设定为目标转向角、或者将转向角检测器17检测出的右转向轮33a相对于直线前进位置的检测转向角的90/75倍的值作为左转向轮33b的检测转向角。
此外,控制器70按照通过行驶杆15和转向旋钮14进行的输入,设定右侧和左侧的各驱动电机351、352的目标旋转速度并输出到电力控制装置(右侧电力控制装置353、左侧电力控制装置354),电力控制装置(右侧电力控制装置353、左侧电力控制装置354)将未图示的电池的电力转换为产生目标旋转速度所需的电力并输出到各驱动轮33c、33d,由此能够进行使各驱动轮33c、33d以目标旋转速度旋转的驱动控制。
[动作等]
(1)转向控制
在包括以上说明的行驶控制装置1的高空作业车2中,操作转向输入装置(转向旋钮)14进行的转向控制作为一例以如下方式进行(参照图6)。
搭乘在平台10上的工作人员进行将设置于操作盘13的转向旋钮14相对于中立位置顺时针转动或逆时针转动的操作,如果通过转向旋钮14相对于中立位置的转动角度而输入使转向轮33a、33b应朝向的转向方向、在本实施例中转向轮相对于直线前进位置的转向角,则通过该转向旋钮14的操作,控制器70从设置于转向旋钮14的电位计接收通过转向旋钮14输入的转动角度(图6的步骤A1)。
接收到转向旋钮14的转动角度的控制器70将通过转向旋钮14接收到的转动角度设定为“目标转向角”(图6的步骤A2)。
此外,控制器70将检测转向轮33a、33b的转向角的转向角检测器17的检测信号接收为“检测转向角”(图6的步骤A3)。
在本实施方式中,控制器70将转向旋钮14位于中立位置时的目标转向角设定为“0”,向顺时针方向操作时设定正(+)值的目标转向角,向逆时针方向操作时设定负(-)值的目标转向角。
此外,控制器70基于转向角检测器17的检测信号,在俯视观察下转向轮位于直线前进位置时获取检测转向角“0”,在相对于直线前进位置向顺时针方向转向时获取正(+)值的检测转向角,在向逆时针方向转向时获取负(-)值的检测转向角。
控制器70基于该目标转向角和检测转向角进行如下的比例控制:切换设置于转向机构50的方向切换阀523使液压缸515动作,以使检测转向角与所述目标转向角一致(偏差成为0)。
为了进行该比例控制,控制器70从基于转向旋钮14的转动角度设定的所述目标转向角中减去基于转向角检测器17的检测信号的检测转向角,求出“偏差”(图6的步骤A4)。
控制器70在求出的偏差为正(+)值的情况下,输出将方向切换阀523切换为图4中的A位置的动作信号,使液压缸515伸长(图6的步骤A5),在偏差为负(-)的情况下,输出将方向切换阀523切换为图4中的B位置的动作信号,使液压缸515缩短(图6的步骤A6)。
控制器70持续监视转向角检测器17的检测信号,如果检测转向角与目标转向角的偏差成为“0”,则输出将方向切换阀523切换为图4中的C位置的动作信号,切断工作油相对于液压缸515的供给和回收,使液压缸515停止(图6的步骤A7)。
由此,进行使转向角检测器17检测出的转向轮33a、33b的检测转向角与由转向旋钮14的操作而输入的目标转向角一致的(使偏差为0)控制。
作为一例,参照图7说明从转向旋钮14位于中立位置、且转向轮33a、33b位于直线前进位置的状态使转向旋钮14向顺时针方向转动时的动作。
如果控制器70接收到由该转向旋钮14的操作而输入的转动角度(图7的步骤B1),则控制器70与转向旋钮14的转动角度对应而设定正(+)的目标转向角(图7的步骤B2),并且基于由转向角检测器17检测出的检测信号,获取位于直线前进位置的转向轮的转向角“0”(图7的步骤B3),从正(+)的目标转向角中减去检测转向角“0”,计算正(+)值的偏差(图7的步骤B4)。
控制器70与该正(+)值的偏差对应而输出将方向切换阀523切换为图4的A位置的动作信号,使液压缸515伸长(图7的步骤B5)。
如果通过切换该方向切换阀523,液压缸515伸长而转向轮33a、33b在俯视观察下向顺时针方向转动,则控制器70通过转向角检测器17接收到的检测转向角成为正(+)值,并且其绝对值增大,目标转向角与检测转向角的偏差逐渐减少,最终成为“0”。
由此,如果偏差成为“0”,则为了使液压缸515停止,控制器70输出将方向切换阀523切换为图4的C位置的动作信号,切断液压供给装置52与液压缸515之间的工作油的流动,使液压缸515停止(图7的步骤B6)。
如果由于方向切换阀523的动作延迟等而成为检测转向角比目标转向角大,从而使偏差成为负(-)值,则控制器70输出将方向切换阀523切换为图4的B位置的动作信号,产生使液压缸515缩短的工作油的流动(图7的步骤B7)。
并且,如果偏差成为“0”,则输出将方向切换阀523切换为切断液压供给装置52与液压缸515之间的工作油的流动的C位置的动作信号而使液压的供给停止,在由工作人员固定转向旋钮14的转动角度的期间,与该转动角度对应而固定转向轮33a、33b的转向角(图7的步骤B6)。
如果例如工作人员使转向旋钮14从液压缸515停止的状态再次返回中立位置,则控制器70从与转向旋钮14位于中立位置的状态对应的目标转向角“0”中减去正(+)的检测转向角,计算负(-)的偏差(图7的步骤B8),基于该运算结果,输出将方向切换阀523切换为图4的B位置的动作信号,使液压缸515缩短(图7的步骤B9)。
由此,通过转向轮33a、33b向逆时针方向转向,目标转向角与检测转向角的偏差逐渐减少,如果液压缸515缩短到转向轮33a、33b成为中立位置,则偏差成为“0”,控制器70输出将方向切换阀523切换为切断液压供给装置52与液压缸515之间的工作油的流动的位置的动作信号,将转向轮33a、33b固定在中立位置(图7的步骤B6)。
由此,控制器70构成为通过向方向切换阀523输出动作信号,转向轮33a、33b与工作人员进行的转向旋钮14的操作对应而转向,以使目标转向角与检测转向角的偏差成为0。
(2)驱动控制
在包括所述行驶控制装置1的高空作业车2中,作为一例以如下方式进行按照行驶输入装置(行驶杆15)的输入和转向轮33a、33b的转向角θ的驱动电机351、352的旋转速度控制。
另外,为了通过行驶杆15的操作来控制驱动电机351、352,控制器70预先存储有与行驶杆15的操作位置的变化对应变化的左右的驱动电机351、352中共用的“基本旋转速度”。
在本实施方式中,该“基本旋转速度”设定为在行驶杆15的中立位置上表示“停止”的“0”的基本旋转速度、在相对于中立位置向前侧倾斜的状态下表示“前进”的正(+)的基本旋转速度、以及在相对于中立位置向后侧倾斜的状态下表示“后退”的负(-)的基本旋转速度,并且设定为伴随相对于中立位置向前侧或后侧的倾斜角度的增大而使基本旋转速度的绝对值增加。
此外,控制器70将与根据转向角检测器17的检测转向角相对于所述基本旋转速度分别如何修正右侧驱动电机351和左侧驱动电机352的旋转速度相关的对应关系作为修正系数存储。
在本实施方式中,在驱动控制中也使用在转向控制中使用的转向角检测器17检测出的转向轮33a、33b的转向角(检测转向角)θ,如以下的表1所示,存储有用于根据该检测转向角使所述“基本旋转速度”减速而计算各驱动电机351、352的目标旋转速度的“减速系数”。
另外,在本实施方式中将所述修正系数作为“减速系数”存储,但是该修正系数也可以作为根据转向角检测器17的检测转向角使基本旋转速度增速的“增速系数”存储。
此外,在以下说明的实施方式中,说明了控制器70基于转向角检测器17检测出的检测转向角来计算目标旋转速度的构成,但是在进行转向控制以使转向旋钮14的从中立位置的转动角度与转向轮33a、33b的转向角θ一致的本实施方式中,控制器70也可以构成为基于转向旋钮14的转动角度计算目标旋转速度来代替基于转向角检测器17的检测转向角的控制。
在这种情况下,控制器70将与根据转向旋钮14的转动角度的变化相对于所述基本旋转速度分别如何修正右侧驱动电机351和左侧驱动电机352的旋转速度相关的对应关系作为修正系数而预先存储。
该对应关系可以作为用于根据转向旋钮14的转动角度使所述“基本旋转速度”减速来计算各驱动电机351、352的目标旋转速度的“减速系数”存储,或者也可以作为根据转向旋钮的转动角度使基本旋转速度增速的“增速系数”存储。
[表1]
减速系数(修正系数)
另外,在本实施方式中,在转向装置51中采用阿克曼机构,右转弯时,相对于直线前进位置,右转向轮33a的转向角在0~90°、左转向轮的转向角在0~75°的范围内变化,并且左转弯时,右转向轮33a的转向角在0~-75°、左转向轮的转向角在0~-90°的范围内变化,并且采用仅设置有检测轴支承右转向轮33a的转向销轴512的转动角度的转向角检测器17的结构。
因此,在本实施方式中,上述表1中的检测转向角θ在右转弯时转向角检测器17检测出的右转向轮33a的转向角直接成为检测转向角(+θ),而在左转弯时将转向角检测器17检测出的右转向轮33a的转向角的90/75倍的左转向轮33b的转向角记载为检测转向角(-θ)。
参照图8,说明使用以上说明的基本旋转速度和减速系数(修正系数),按照行驶杆的倾斜方向(前倾/后倾)和倾斜角度、以及转向轮33a、33b的转向角θ(在本实施方式中为转向角检测器17的检测转向角),控制左右的驱动轮(驱动电机)的旋转速度的处理的一例。
如果工作人员对行驶杆15和转向旋钮14进行操作,则控制器70获取行驶杆15的倾斜方向和倾斜角度以及转向角检测器17的检测转向角(图8的步骤C1)。
接收到行驶杆15的倾斜方向和倾斜角的控制器70基于预先存储的对应关系,在行驶杆15为中立位置的情况下设定“0”的基本旋转速度,此外,分别以与倾斜角对应的绝对值在行驶杆15为前倾位置的情况下设定正(+)值的目标旋转速度、在行驶杆15为后倾位置的情况下设定负(-)值的目标旋转速度(图8的步骤C2)。
并且,控制器70将所述基本旋转速度乘以基于从转向角检测器17接收到的检测转向角确定的表1所示的减速系数,分别计算右侧驱动电机351应产生的目标旋转速度和左侧驱动电机352应产生的目标旋转速度(图8的步骤C3)。
其中,右侧驱动电机351的目标旋转速度通过将所述基本旋转速度乘以与表1所示的转向角检测器17的检测转向角对应的右侧减速系数来计算,此外,左侧驱动电机352的目标旋转速度通过将所述基本旋转速度乘以与表1所示的转向角检测器17的检测转向角对应的左侧减速系数来计算。
由此,由控制器70计算出的右侧驱动电机351的目标旋转速度输出到控制向右侧驱动电机351的电力供给的右侧电力控制装置353,此外,左侧驱动电机352的目标旋转速度输出到控制向左侧驱动电机352的电力供给的左侧电力控制装置354(图8的步骤C4)。
从控制器70接收到右侧驱动电机351的目标旋转速度的右侧电力控制装置353将与接收到的目标旋转速度对应而转换的电力输出到右侧驱动电机351,使右侧驱动电机351以目标旋转速度旋转,此外,从控制器70接收到左侧驱动电机352的目标旋转速度的左侧电力控制装置354将与接收到的目标旋转速度对应而转换的电力输出到左侧驱动电机352,使左侧驱动电机352以目标旋转速度旋转(图8的步骤C5)。如表1所示,该减速系数(右侧减速系数、左侧减速系数)根据将转向角检测器17的检测转向角每隔规定范围划分而成的“转向等级”分别设定,并根据转向角检测器17的检测转向角所属的转向等级,分别进行以下的控制。
另外,在以下的说明中,以向顺时针方向操作转向旋钮14的情况为例进行说明,向逆时针方向操作的情况因为是左右相反,因此省略说明。
在本实施方式中,将右转向轮33a的检测转向角(0~90°)和左转向轮33b的检测转向角(0~-90°)的合计180°的范围(-90°~+90°的范围)以每12°分割为-7~+7的共计15阶段的转向等级,对每个转向等级规定了减速系数(参照表1)。
在转向角检测器17的检测转向角θ处于转向等级“0”的范围的情况下、即在第一转向角(±6°)以下的范围内的情况下,减速系数在右侧和左侧均为1.0(参照表1),因此控制器70对右侧电力控制装置353、左侧电力控制装置354中的任意一个都将基本旋转速度直接设定为目标旋转速度、即在左右的驱动电机中都设定相同的目标旋转速度(图8的步骤C3-1)。
因此,进行如下的等速控制:接收到该目标旋转速度的右侧电力控制装置353和左侧电力控制装置354使右侧驱动电机351和左侧驱动电机352以相同的旋转方向、相同的旋转速度旋转。
此外,在转向角检测器17的检测转向角θ超过转向等级0而处于转向等级+1~+4(+54°)中的任意一个范围内的情况下、即在超过第一转向角(±6°)且为第二转向角(±54°)以下的范围内,相对于成为转弯方向外侧的左侧的减速系数,成为转弯方向内侧的右侧的减速系数变小。但是,在第二转向角以下的范围内,左右的减速系数都保持正(+)值。
因此,在超过第一转向角且为第二转向角以下的范围内,控制器70相对于输出到左侧电力控制装置354的目标旋转速度,将输出到右侧电力控制装置353的目标旋转速度设定为低速(图8的步骤C3-2),由此,进行如下的差动控制:左侧电力控制装置354和右侧电力控制装置353虽然使左侧驱动电机352和右侧驱动电机351向相同的旋转方向旋转,但是相对于左侧驱动电机352使右侧驱动电机351的旋转速度成为低速,从而能够顺畅地进行高空作业车的转弯。
特别是在本实施方式中,伴随转向角检测器17的检测转向角θ增大而转向等级从+1增加到+4,转弯方向外侧、内侧的任意一个驱动轮33c、33d的旋转速度都减速,由此行驶速度下降,抑制了伴随转弯半径的减少产生的横向加速度的增大,因此转弯时的高空作业车不容易产生横向晃动。
此外,如果伴随转向轮33a、33b的转向角的增大如图12所示的转弯中心C逐渐接近转弯方向内侧的驱动轮(133c),则伴随于此,内轮的轨道圆orb C的圆周长相对于外轮的轨道圆orb D的圆周长的比例变小,因此在本实施方式中,通过伴随转向轮33a、33b的转向角的增大而使内外轮的速度差变大,能够进行顺畅的转弯。
此外,如果转向角检测器17的检测转向角θ超过转向等级+4、即第二转向角(±54°)而到达相当于+5~+7,则成为转弯方向外侧的左侧的减速系数保持正(+)的值,但是将作为转弯方向内侧的右侧的减速系数转变为负(-)值(参照表1)。
由此,控制器70进行如下的反向旋转控制:对作为转弯方向外侧的左侧电力控制装置354设定正(+)的目标旋转速度,而对作为转弯方向内侧的右侧电力控制装置353设定作为反向旋转的目标旋转速度的负(-)的目标旋转速度(图8的步骤C3-3),由此使左侧驱动电机352与右侧驱动电机351的旋转方向相反。
由此,转向轮33a、33b的转向角变大时,使转弯方向内侧的驱动轮反向旋转,特别是在本实施方式中,如果转向角检测器17检测出的转向角相当于转向等级+7(+78°<θ≤+90°),则使左侧的减速系数为0.6、使右侧的减速系数为-0.6,左右的驱动轮33c、33d向相反方向以相同速度旋转,由此如图2所示能够使底盘30的转弯中心C超越转弯方向内侧的驱动轮(右驱动轮33c)的位置而位于转弯方向外侧的驱动轮(左驱动轮33d)侧,由此能够大幅减少高空作业车2的最小转弯半径。
另外,在以上说明的驱动控制中说明了如下结构:左右的电力控制装置353、354通过接收来自控制器70的目标旋转速度,将与接收到的目标旋转速度对应的电力输出到各驱动电机351、352。
相对于此,在图10所示的行驶控制装置1可以是还分别设置有检测右驱动轮33c的旋转速度的右侧旋转速度检测器18a和检测左驱动轮33d的旋转速度的左侧旋转速度检测器18b,右侧电力控制装置353控制输出到右侧驱动电机351的电力,以使由右侧旋转速度检测器18a检测出的检测旋转速度与从控制器70接收到的目标旋转速度的偏差成为“0”,此外,左侧电力控制装置354控制输出到左侧驱动电机352的电力,以使由左侧旋转速度检测器18b检测出的检测旋转速度与从控制器70接收到的目标旋转速度的偏差成为“0”,并且进行根据旋转速度检测器18a、18b检测出的检测旋转速度对各驱动电机351、352的旋转速度进行控制的反馈控制。
由此,能够准确地控制各驱动轮33c、33d的旋转速度,能够防止如下情况:例如位于转弯的底盘30的外侧的驱动轮(外轮)的旋转转矩不足,由旋转速度检测器检测出的实际的旋转速度与目标旋转速度相比下降,或者位于转弯的底盘30的内侧的驱动轮(内轮)的旋转转矩过大,由实际的旋转速度检测器检测出的实际的旋转速度与目标旋转速度相比增大,高空作业车的转弯轨道向外侧扩大而使转弯半径增大,由此能够实现进一步提高高空作业车2的转弯性能。
[其他:转向控制的变形例]
在参照图6和图7说明的转向控制中,控制器70进行如下控制:基于转向旋钮14相对于中立位置的转动角度来设定目标转向角,基于转向角检测器17的检测信号获取检测转向角,将动作信号输出到转向机构50的方向切换阀523以使检测转向角与目标转向角一致(偏差成为0)。
相对于此,在本实施方式中,代替基于转向旋钮14相对于中立位置的转动角度的所述转向控制,构成为控制器70进行如下控制:基于转向旋钮14相对于中立位置的转动方向将动作信号输出到转向机构50的方向切换阀523,在向由转向旋钮14的操作输入的转动方向进行操作的期间使转向轮33a、33b转向。
具体地说,如果工作人员对转向旋钮14进行操作,则控制器70将转向旋钮14通过该操作相对于中立位置向顺时针侧或逆时针侧的任意一个位置位移作为“转动方向”接收(图9的步骤D1)。
接收到转动方向的控制器70与转动方向对应在转动方向为顺时针时,输出将方向切换阀523切换为图4中的A位置的动作信号使液压缸515伸长,从而使转向轮33a、33b顺时针转向(图9的步骤D2),转动方向为逆时针时,输出将方向切换阀523切换为图4中的B位置的动作信号使液压缸515缩短,从而使转向轮33a、33b逆时针转向(图9的步骤D3),中立位置时输出将方向切换阀523切换为图4中的C位置的动作信号,切断工作油相对于液压缸515的供给和回收使液压缸515停止,从而使转向轮33a、33b的转向停止(图9的步骤D4)。
由此,向由转向旋钮14的操作而输入的转动方向进行操作的期间,转向轮33a、33b转向。
另外,即使在变更为基于转向旋钮14的转动方向进行转向控制的结构的情况下,也能够通过与前面的实施方式相同的方法(参照图8)进行驱动控制。
即,根据如表1所示基于由转向角检测器17检测的检测信号的相对于直线前进位置的检测转向角,将基本旋转速度分别乘以左右的减速系数来分别计算左右的目标旋转速度,将该左右的目标旋转速度分别输出到左右的电力控制装置353、354,将与左右的目标旋转速度对应而转换的电力分别输出到左右的驱动电机351、352。并且,分别使左右的驱动电机351、352以目标旋转速度旋转,进行等速控制、差动控制和反向旋转控制。
由此,在基于转向旋钮14的转动方向进行转向控制的本实施方式中,采用与参照图6和图7说明的转向控制不同的转向控制,但是对驱动控制进行相同的控制,因此在本实施方式的结构中也同样能够大幅减少高空作业车2的最小转弯半径。
另外,代替如参照图6和图7说明的那样基于转向旋钮14的转动角度进行转向控制的结构,控制器70也可以如本实施方式那样能够设定成仅进行基于转向旋钮14的转动方向的转向控制,但是也可以预先设定成能够进行基于转动角度的转向控制和基于转动方向的转向控制的两方,并且能够任意选择任意一方的控制。
附图标记说明
1 行驶控制装置
2 高空作业车
10 平台
11 防护栏
13 输入装置(操作盘)
14 转向输入装置(转向旋钮)
14a 标记
15 行驶输入装置(行驶杆)
17 转向角检测器
18a 旋转速度检测器(右侧)
18b 旋转速度检测器(左侧)
20 升降装置(剪叉机构)
30 底盘
31 主体
32 框架
33 车轮
33a 右转向轮(前轮)
33b 左转向轮(前轮)
33c 右驱动轮(后轮)
33d 左驱动轮(后轮)
35 驱动装置
351 右侧驱动电机
352 左侧驱动电机
353 右侧电力控制装置
354 左侧电力控制装置
37 链条
38、39 链轮齿
50 转向机构
51 转向装置
511 转向节
512 转向销轴
513 连结销
514 转向横拉杆
515 转向致动器(液压缸)
52 液压供给装置
521 油箱
522 液压泵
523 方向切换阀
70 控制器
130 底盘
133a 右转向轮(前轮)
133b 左转向轮(前轮)
133c 右驱动轮(后轮)
133a 左驱动轮(后轮)
233a 右转向轮兼驱动轮(前轮)
233b 左转向轮兼驱动轮(前轮)
233c 右后轮
233a 左后轮
C 转弯中心
E1 后轮轴的延长线
E2、E3 前轮轴的延长线
orb A~orb D各车轮的圆轨道
Claims (11)
1.一种高空作业车的行驶控制方法,所述高空作业车包括能够行驶的底盘、在所述底盘上升降的平台和使所述平台升降的升降装置,所述底盘包括设置于行驶方向的一端侧的一对转向轮和设置于所述底盘的行驶方向的另一端侧的一对驱动轮,并且构成为能够通过所述转向轮的转向进行转弯动作,
所述高空作业车的行驶控制方法的特征在于,
在所述驱动轮分别设置有驱动各驱动轮的驱动电机,能够分别独立地控制各驱动轮的旋转速度和旋转方向,
转弯方向内侧的所述转向轮相对于直线前进位置的转向角为规定的第一转向角以下时,进行以相同的旋转方向且相同的旋转速度驱动所述一对驱动轮的等速控制,
转弯方向内侧的所述转向轮的所述转向角超过所述第一转向角且为比所述第一转向角大的第二转向角以下时,进行如下的差动控制:保持所述一对驱动轮的相同旋转方向上的驱动,并且以转弯方向内侧的驱动轮的旋转速度相对于转弯方向外侧的驱动轮变慢的规定的旋转速度差来驱动所述一对驱动轮,
转弯方向内侧的所述转向轮的所述转向角超过所述第二转向角时,进行使转弯方向内侧的驱动轮反向旋转的反向旋转控制,
相对于在俯视观察时的转弯方向内侧的所述转向轮的轴的延长线与所述驱动轮的轴的轴线的交点位于转弯方向内侧的所述驱动轮上时的转弯方向内侧的所述转向轮的转向角,将所述第二转向角设为小角度。
2.根据权利要求1所述的高空作业车的行驶控制方法,其特征在于,使所述差动控制和所述反向旋转控制时的所述转弯方向外侧的驱动轮的旋转速度伴随所述转向角的增大而减速。
3.根据权利要求1或2所述的高空作业车的行驶控制方法,其特征在于,在所述差动控制中,伴随所述转向角的增大使所述旋转速度差增大。
4.根据权利要求1或2所述的高空作业车的行驶控制方法,其特征在于,在所述反向旋转控制中,伴随所述转向角的增大使转弯方向内侧的所述驱动轮的反向旋转速度增大。
5.一种高空作业车的行驶控制装置,所述高空作业车包括能够行驶的底盘、在所述底盘上升降的平台和使所述平台升降的升降装置,包括设置于所述底盘的行驶方向的一端侧的一对转向轮和设置于所述底盘的行驶方向的另一端侧的一对驱动轮,并且构成为能够通过所述转向轮的转向进行转弯动作,
所述高空作业车的行驶控制装置的特征在于包括:
转向输入装置,输入使所述转向轮应朝向的转向方向;
转向机构,包括使所述转向轮转向的转向致动器;
行驶输入装置,输入前进、后退和停止的指令以及前进和后退时的行驶速度;
驱动装置,包括分别独立地驱动所述驱动轮的一对驱动电机;以及
控制器,控制所述转向机构和所述驱动装置,
所述控制器控制所述转向机构,以使所述转向致动器对应所述转向输入装置的操作而对所述转向轮进行转向,并且所述控制器根据通过所述行驶输入装置进行的输入和所述转向轮相对于直线前进位置的转向角来控制所述驱动装置,
所述控制器对所述驱动装置进行的控制,
转弯方向内侧的在所述转向轮的所述转向角为规定的第一转向角以下时,使所述驱动装置执行如下的等速控制:对驱动所述一对驱动轮的所述驱动电机均以与在所述行驶输入装置输入的行进方向和行驶速度对应的相同的旋转方向、相同的旋转速度进行驱动,
转弯方向内侧的所述转向轮的所述转向角超过所述第一转向角且为比所述第一转向角大的第二转向角以下时,使所述驱动装置执行如下的差动控制:保持所述一对驱动轮的相同旋转方向上的驱动,并且以使转弯方向内侧的驱动轮的旋转速度相对于转弯方向外侧的驱动轮变慢的规定的旋转速度差来驱动所述驱动电机,
转弯方向内侧的所述转向轮的所述转向角超过所述第二转向角时,使所述驱动装置执行如下的反向旋转控制:驱动所述驱动电机,仅使转弯方向内侧的驱动轮相对于行驶方向反向旋转,
相对于在俯视观察时的转弯方向内侧的所述转向轮的轴的延长线与所述驱动轮的轴的轴线的交点位于转弯方向内侧的所述驱动轮上时的转弯方向内侧的所述转向轮的转向角,将所述第二转向角设为小角度。
6.根据权利要求5所述的高空作业车的行驶控制装置,其特征在于,
设置有检测所述转向轮相对于直线前进位置的转向角的转向角检测器,
所述控制器将所述转向角检测器检测出的检测转向角作为所述转向轮的所述转向角来控制所述驱动装置。
7.根据权利要求5所述的高空作业车的行驶控制装置,其特征在于,
所述转向输入装置构成为能够输入相对于直线前进位置使所述转向轮应朝向的转向角,
所述控制器将在所述转向输入装置输入的转向角作为所述转向轮的转向角来控制所述驱动装置。
8.根据权利要求5所述的高空作业车的行驶控制装置,其特征在于,所述控制器控制所述驱动装置,以使所述差动控制和所述反向旋转控制时的所述转弯方向外侧的驱动轮的旋转速度伴随所述转向轮的所述转向角增大而下降。
9.根据权利要求5~8中任意一项所述的高空作业车的行驶控制装置,其特征在于,所述控制器在所述差动控制中控制所述驱动装置,以使所述旋转速度差伴随所述转向轮的所述转向角增大而增大。
10.根据权利要求5~8中任意一项所述的高空作业车的行驶控制装置,其特征在于,所述控制器在所述反向旋转控制中控制所述驱动装置,以使转弯方向内侧的所述驱动轮的反向旋转速度伴随所述转向轮的所述转向角增大而增大。
11.根据权利要求5~8中任意一项所述的高空作业车的行驶控制装置,其特征在于,所述转向输入装置是转向旋钮,所述控制器控制所述转向机构,以使所述转向旋钮相对于中立位置的转动角度与转弯方向内侧的转向轮相对于直线前进位置的转向角一致。
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