CN117320949A - 工程机械、及用于控制工程机械的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工程机械,其具备车身、转向轮、第一致动器、第二致动器、转向角传感器、侧倾角传感器、以及控制器。转向轮被支承于车身。第一致动器变更转向轮的转向角。第二致动器变更转向轮的侧倾角。转向角传感器输出表示转向角的第一角度信号。侧倾角传感器输出表示侧倾角的第二角度信号。控制器获取第一角度信号及第二角度信号。控制器基于第一角度信号获取转向角。控制器基于第二角度信号获取侧倾角。控制器获取与转向角对应的目标侧倾角。控制器以使侧倾角成为目标侧倾角的方式控制第二致动器。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械、及用于控制工程机械的方法。
背景技术
以往的工程机械具有车身、被支承于车身的转向轮、以及侧倾机构(参照专利文献1)。在该类型的工程机械中,通过变更转向轮的转向角,能够使工程机械转弯。另外,通过利用侧倾机构变更转向轮的侧倾角,能够调节工程机械的转弯半径。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第8412420号
发明内容
发明要解决的问题
在上述的以往工程机械中,在工程机械转弯时,操作人员需要同时操作用于变更转向角的转向杆及用于变更侧倾角的侧倾杆双方。即,对于操作人员来说,工程机械转弯时的操作复杂。因此,在操作人员未能正确地操作转向杆及侧倾杆双方的情况下,存在操作人员有可能不能按照自己所希望的那样使工程机械转弯的情况。
本发明的目的在于提供一种操作人员能够容易且适当地使其转弯的工程机械。
用于解决问题的技术方案
本发明一方面的工程机械具备车身、转向轮、第一致动器、第二致动器、转向角传感器、侧倾角传感器、以及控制器。转向轮被支承于车身。第一致动器变更转向轮的转向角。第二致动器变更转向轮的侧倾角。转向角传感器输出表示转向角的第一角度信号。侧倾角传感器输出表示侧倾角的第二角度信号。控制器获取第一角度信号及第二角度信号。控制器基于第一角度信号获取转向角。控制器基于第二角度信号获取侧倾角。控制器获取与转向角对应的目标侧倾角。以使侧倾角成为目标侧倾角的方式控制器控制第二致动器。
本发明另一方面的方法是用于控制工程机械的方法。工程机械包括车身、被支承于车身的转向轮、变更转向轮的转向角的第一致动器、变更转向轮的侧倾角的第二致动器、输出表示转向角的第一角度信号的转向角传感器、输出表示侧倾角的第二角度信号的侧倾角传感器。
本方面的方法具备:获取第一角度信号及第二角度信号;基于第一角度信号获取转向角;基于第二角度信号获取侧倾角;获取与转向角对应的目标侧倾角;以使侧倾角成为目标侧倾角的方式控制第二致动器。
发明效果
根据本发明,以使转向轮的侧倾角成为与转向轮的转向角对应的目标侧倾角的方式控制第二致动器。由此,操作人员能够通过只变更转向角来自动设定侧倾角。由此,操作人员能够容易且适当地使工程机械转弯。
附图说明
图1是实施方式的工程机械的立体图。
图2是工程机械的侧视图。
图3是工程机械的前部的主视图。
图4是表示工程机械的结构的示意图。
图5A是表示工程机械的前部的俯视图。
图5B是表示工程机械的前部的俯视图。
图6A是用于对前轮的侧倾角进行说明的主视图。
图6B是用于对前轮的侧倾角进行说明的主视图。
图7A是表示根据前轮的转向角自动设定前轮的侧倾角的处理的流程图。
图7B是表示自动设定前轮的侧倾速度的处理的流程图。
图8A是用于对表示转向角及目标侧倾角的对应关系的第一表数据进行说明的图。
图8B是用于对表示转向角及目标侧倾角的对应关系的第二表数据进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是实施方式的工程机械1的立体图。图2是工程机械1的侧视图。如图1所示,工程机械1具备车身2、前轮3A、3B、后轮4A-4D、以及工作装置5。车身2包括前车架11、后车架12、驾驶室13、以及动力室14。
后车架12与前车架11连接。前车架11以相对于后车架12转动的方式与后车架12连结。例如,前车架11能够相对于后车架12左右铰接。
需要说明的是,在以下的说明中,对于前后左右各方向来说,在前车架11相对于后车架12的铰接角为零的状态、即前车架11和后车架12笔直的状态下,定义车身2的前后左右各方向。
驾驶室13和动力室14配置于后车架12上。在驾驶室13配置有未图示的驾驶座。动力室14配置于驾驶室13的后方。前车架11从后车架12向前方延伸。前轮3A、3B安装于前车架11。前轮3A、3B在左右方向上分开配置。前轮3A、3B以能够旋转的方式支承于前车架11。后轮4A-4D安装于后车架12。
工作装置5相对于车身2可动地连接。工作装置5包括支承部件15和铲刀16。支承部件15可动地连接于车身2。支承部件15支承铲刀16。支承部件15包括牵引杆17和圆盘18。牵引杆17配置于前车架11的下方。
牵引杆17连接于前车架11的前部19。牵引杆17从前车架11的前部19向后方延伸。牵引杆17相对于前车架11被支承为至少能够在车身2的上下方向和左右方向上摆动。例如,前部19包括球窝关节。牵引杆17经由球窝关节以能够旋转的方式连接于前车架11。
圆盘18连接于牵引杆17的后部。圆盘18被支承为能够相对于牵引杆17旋转。铲刀16连接于圆盘18。铲刀16经由圆盘18被支承于牵引杆17。如图2所示,铲刀16以能够绕倾斜轴21旋转的方式支承于圆盘18。倾斜轴21沿左右方向延伸。
如图2所示,工程机械1具备用于使前轮3A、3B转向的多个转向致动器41A、41B和多个铰接致动器27、28。
多个转向致动器41A、41B用于使前轮3A、3B转向。例如,多个转向致动器41A、41B是液压缸。多个转向致动器41A、41B分别连接于前轮3A、3B。多个转向致动器41A、41B通过液压进行伸缩。在以下的说明中,多个转向致动器41A、41B的伸缩、例如液压缸的伸缩被记为“行程动作”。
多个转向致动器41A、41B包括左转向缸41A、和右转向缸41B。左转向缸41A和右转向缸41B在左右方向上相互分开地配置。
左转向缸41A与前车架11和前轮3A连接。右转向缸41B与前车架11和前轮3B连接。通过左转向缸41A和右转向缸41B的行程动作,使前轮3A、3B进行转向。
在图2中,示出左转向致动器41A,未示出右转向致动器41B。因为左转向致动器41A和右转向致动器41B是成对的部件,所以在图2中,对未图示的部件在括弧内标注附图标记。
多个铰接致动器27、28用于使前车架11相对于后车架12转动。例如,多个铰接致动器27、28是液压缸。多个铰接致动器27、28与前车架11和后车架12连接。多个铰接致动器27、28通过液压进行伸缩。
多个铰接致动器27、28包括左铰接缸27和右铰接缸28。左铰接缸27和右铰接缸28在左右方向上相互分开地配置。
左铰接缸27在车身2的左侧与前车架11和后车架12连接。右铰接缸28在车身2的右侧与前车架11和后车架12连接。通过左铰接缸27和右铰接缸28的行程动作,前车架11相对于后车架12左右转动。
在图1中,示出有右铰接缸28,未示出左铰接缸27。在图2中,示出有左铰接缸27,未示出右铰接缸28。因为左铰接缸27和右铰接缸28是成对的部件,所以在图1及图2中,对未图示的部件在括弧内标注附图标记。
图3是工程机械1的前部的主视图。如图3所示,工程机械1具备侧倾机构6。侧倾机构6使前轮3A、3B左右倾倒。侧倾机构6包括前桥梁56、侧倾连杆57、以及侧倾致动器61。前桥梁56从前车架11向左右延伸。前桥梁56被前车架11支承为能够绕旋转轴58旋转。
前桥梁56经由车轮托架59A与前轮3A连接。前桥梁56将前轮3A支承为能够绕侧倾轴54A旋转。前桥梁56经由车轮托架59B与前轮3B连接。前桥梁56将前轮3B支承为能够绕侧倾轴54B旋转。侧倾轴54A、54B沿前后方向延伸。
侧倾连杆57穿过前车架向左右延伸。侧倾连杆57将前轮3A、3B彼此连结。侧倾连杆57经由车轮托架59A与前轮3A连接。侧倾连杆57经由车轮托架59B与前轮3B连接。
侧倾致动器61用于使前轮3A、3B倾倒。例如,侧倾致动器61是液压缸。侧倾致动器61与前车架11和前轮3A、3B连接。侧倾致动器61通过液压进行伸缩。即,通过使侧倾致动器61伸缩,前轮3A、3B绕侧倾轴54A、54B旋转。由此,前轮3A、3B左右倾倒。
如图2所示,工程机械1具备用于变更工作装置5的姿势的多个致动器22-26。例如,多个致动器22-25为液压缸。致动器26为旋转致动器。在本实施方式中,致动器26为液压马达。致动器26也可以是电动马达。
多个致动器22-25与工作装置5连接。多个致动器22-25通过液压进行伸缩。多个致动器22-25通过进行伸缩来变更工作装置5相对于车身2的姿势。
详细而言,多个致动器22-25包括左提升缸22、右提升缸23、牵引杆移动缸24、以及铲刀倾斜缸25。
左提升缸22和右提升缸23在左右方向上彼此分开配置。左提升缸22和右提升缸23与牵引杆17连接。左提升缸22和右提升缸23经由升降架29与前车架11连接。通过左提升缸22和右提升缸23的行程动作,牵引杆17上下摆动。由此,铲刀16上下移动。
牵引杆移动缸24与牵引杆17和前车架11连接。牵引杆移动缸24经由升降架29与前车架11连接。牵引杆移动缸24从前车架11朝向牵引杆17向斜下方延伸。通过牵引杆移动缸24的行程动作,牵引杆17左右摆动。
铲刀倾斜缸25与圆盘18和铲刀16连接。通过铲刀倾斜缸25的行程动作,铲刀16绕倾斜轴21旋转。
致动器26与牵引杆17和圆盘18连接。致动器26使圆盘18相对于牵引杆17旋转。由此,铲刀16绕沿上下方向延伸的旋转轴旋转。
图4是表示工程机械1的结构的示意图。如图4所示,工程机械1包括驱动源31、和液压泵32。工程机械1包括转向阀42A、铰接阀42B、侧倾阀42C、以及工作装置阀34。工程机械1包括动力传递装置33。
驱动源31例如是内燃机。或者,驱动源31也可以是电动马达、或内燃机和电动马达的复合体。
液压泵32通过由驱动源31驱动而排出工作油。液压泵32向转向阀42A、铰接阀42B、以及工作装置阀34供给工作油。由此,多个转向致动器41A、41B、多个铰接致动器27、28、以及多个致动器22-26工作。需要说明的是,在图4中,仅图示有一个液压泵32,但也可以具备多个液压泵。
转向阀42A经由液压回路与液压泵32和多个转向致动器41A、41B连接。转向阀42A控制从液压泵32向多个转向致动器41A、41B供给的工作油的流量。通过将液压泵32的工作油向转向阀42A供给,多个转向致动器41A、41B进行行程动作。
铰接阀42B经由液压回路与液压泵32和多个铰接致动器27、28连接。铰接阀42B控制从液压泵32向多个铰接致动器27、28供给的工作油的流量。通过将液压泵32的工作油向铰接阀42B供给,多个铰接致动器27、28进行行程动作。
侧倾阀42C经由液压回路与液压泵32和侧倾致动器61连接。侧倾阀42C控制从液压泵32向侧倾致动器61供给的工作油的流量。通过将液压泵32的工作油向侧倾阀42C供给,侧倾致动器61进行行程动作。
工作装置阀34经由液压回路与液压泵32和多个致动器22-26连接。工作装置阀34包括与多个致动器22-26分别连接的多个阀。工作装置阀34控制从液压泵32向多个致动器22-26供给的工作油的流量。
动力传递装置33将来自驱动源31的驱动力传递至后轮4A-4D。动力传递装置33也可以包括液力变矩器和/或多个变速齿轮。或者,动力传递装置33也可以是HST(HydraulicStatic Transmission,静液压传动)、或HMT(Hydraulic Mechanical Transmission,液力机械传动)等传动装置。
如图4所示,工程机械1包括转向部件45、铰接杆55、侧倾杆63、工作装置操作部件35、换挡部件53、以及加速器操作部件36。
转向部件45能够由操作人员操作以使前轮3A、3B转向。转向部件45是操纵杆等杆。或者,转向部件45也可以是杆以外的部件。例如,转向部件45也可以是转向轮。
转向部件45与操作传感器51连接。操作传感器51包含于工程机械1中。操作传感器51输出表示操作人员对转向部件45的操作的转向操作信号。
铰接杆55能够由操作人员操作以使前车架11相对于后车架12转动。铰接杆55是操纵杆等杆。或者,铰接杆55也可以是杆以外的部件。铰接杆55与操作传感器60连接。操作传感器60包含于工程机械1中。操作传感器60输出表示操作人员对铰接杆55的操作的铰接操作信号。
侧倾杆63能够由操作人员操作以使前轮3A、3B倾倒。侧倾杆63是操纵杆等杆。或者,侧倾杆63也可以是杆以外的部件。侧倾杆63与操作传感器52连接。操作传感器52输出表示操作人员对侧倾杆63的操作的侧倾操作信号。
工作装置操作部件35能够由操作人员操作以变更工作装置5的姿势。工作装置操作部件35例如包括多个操作杆。或者,工作装置操作部件35也可以是开关、或触摸面板等其它部件。工作装置操作部件35输出表示操作人员对工作装置操作部件35的操作的信号。
换挡部件53能够由操作人员操作以切换工程机械1的前进和后退。换挡部件53例如包括换挡杆。或者,换挡部件53也可以是开关、或触摸面板等其它部件。换挡部件53输出表示操作人员对换挡部件53的操作的信号。
加速器操作部件36能够由操作人员操作以使工程机械1行驶。加速器操作部件36例如包括加速器踏板。或者,加速器操作部件36也可以是开关、或触摸面板等其它部件。加速器操作部件36输出表示操作人员对加速器操作部件36的操作的信号。
工程机械1具备转向角传感器40、铰接角传感器30、以及侧倾角传感器62。转向角传感器40用于检测前轮3A、3B的转向角θ1。转向角传感器40输出表示转向角θ1的转向角信号(第一角度信号)。转向角信号例如是多个转向致动器41A、41B的行程量。需要说明的是,转向角传感器40也可以直接检测转向角θ1。
在此,转向角θ1如下定义。图5A及图5B是表示工程机械1的前部的俯视图。在图5A及图5B中,表示铰接角为0度、即前车架11相对于后车架12未弯折的状态的工程机械1。
如图5A所示,工程机械1包括第一转向轴43A、和第二转向轴43B。第一转向轴43A和第二转向轴43B是前轮3A、3B的转动轴。
第一转向轴43A和第二转向轴43B设置于前车架11。第一转向轴43A和第二转向轴43B在上下方向上延伸。第一转向轴43A和第二转向轴43B分别将前轮3A、3B支承为能够转动。
转向角θ1是前轮3A、3B以第一转向轴43A及第二转向轴43B为中心相对于前车架11转动的角度。例如,转向角θ1是前轮3A、3B相对于前车架11的前后方向的转动角度。
详细而言,对前车架11定义中心线L1。中心线L1是沿前车架11的前后方向延伸的前车架11的中心线。第一中心线L1在俯视工程机械1时穿过后述的铰接轴44。转向角θ1是以中心线L1为基准的前轮3A、3B的转动角度。
转向角θ1通过多个转向致动器41A、41B的行程动作而从中立位置向左右变化。中立位置的转向角θ1为零度。前轮3A、3B在中立位置与前车架11的第一中心线L1平行地配置。需要说明的是,在图5A中,3A’及3B’表示从中立位置向左方转向了转向角θ1的状态的前轮。在图5B中,3A’及3B’表示从中立位置向右方转向了转向角θ1的状态的前轮。
铰接角传感器30用于检测前车架11相对于后车架12的铰接角。铰接角传感器30输出表示铰接角的铰接角信号。铰接角信号例如是左铰接缸27和右铰接缸28的行程量。需要说明的是,铰接角传感器30也可以直接检测铰接角。
在此,铰接角如下定义。如图5A及图5B所示,工程机械1包括铰接轴44。铰接轴44设置于前车架11和后车架12。铰接轴44在上下方向上延伸。前车架11和后车架12以能够绕铰接轴44转动的方式彼此连接。铰接角是前车架11以铰接轴44为中心相对于后车架12转动的角度。
侧倾角传感器62用于检测前轮3A、3B的侧倾角θ2。侧倾角传感器62输出表示侧倾角θ2的侧倾角信号(第二角度信号)。侧倾角信号例如是侧倾致动器61的行程量。需要说明的是,侧倾角传感器62也可以直接检测侧倾角θ2。
在此,侧倾角θ2如下定义。如图6A及图6B所示,侧倾角θ2是从前方观察车身2时前轮3A、3B向左右方向的倾倒角度。例如,侧倾角θ2是从前方观察车身2时前轮3A、3B绕侧倾轴54A、54B倾倒的倾倒角度。在以下的说明中,将前轮3A、3B相对于水平面H1直立的状态(用实线表示的3A、3B)称为前轮3A、3B的中立的状态。在前轮3A、3B中立的状态下,侧倾角θ2为零度。
在图6A中,前轮3A、3B从中立的状态向左方变化侧倾角θ2(用虚线表示的3A”、3B”)。在图6B中,前轮3A、3B从中立的状态(用实线表示的3A、3B)向右方变化侧倾角θ2(用虚线表示的3A”、3B”)。
如图4所示,工程机械1包括控制器37。控制器37包括存储装置38和处理器39。处理器39例如是CPU,执行用于控制工程机械1的程序。存储装置38包括RAM及ROM等存储器、和SSD或HDD等辅助存储装置。存储装置38存储有用于控制工程机械1的程序和数据。
控制器37根据换挡部件53的操作来控制动力传递装置33。由此,将工程机械1的行进方向切换为前进、后退。或者,换挡部件53也可以机械地与动力传递装置33连接。也可以通过将换挡部件53的动作机械地传递至动力传递装置33,切换动力传递装置33的前进和后退的齿轮。
控制器37根据加速器操作部件36的操作来控制驱动源31及动力传递装置33。由此,工程机械1行驶。另外,控制器37根据工作装置操作部件35的操作来控制液压泵32和工作装置阀34。由此,工作装置5动作。
控制器37通过来自操作传感器51的转向操作信号获取转向部件45的操作量。控制器37通过根据转向操作信号控制转向阀42A,使多个转向致动器41A、41B进行伸缩。由此,控制器37使前轮3A、3B的转向角θ1变化。控制器37从转向角传感器40获取转向角信号。控制器37基于转向角信号计算前轮3A、3B的转向角θ1。
控制器37通过来自铰接杆55的铰接操作信号获取铰接杆55的操作量。控制器37控制铰接阀42B。例如,控制器37通过根据铰接操作信号控制铰接阀42B,使左铰接缸27和右铰接缸28进行伸缩。由此,控制器37使铰接角变化。控制器37从铰接角传感器30获取铰接角信号。控制器37基于铰接角信号计算铰接角。
控制器37通过来自侧倾杆63的侧倾操作信号获取侧倾杆63的操作量。控制器37控制侧倾阀42C。例如,控制器37通过根据侧倾操作信号控制侧倾阀42C,使侧倾致动器61进行伸缩。由此,控制器37根据操作人员对侧倾杆63的操作使侧倾角θ2变化。控制器37从侧倾角传感器62获取侧倾角信号。控制器37基于侧倾角信号计算侧倾角θ2。
控制器37执行根据转向角θ1使侧倾角θ2变化的自动侧倾控制。以下,对自动侧倾控制进行说明。在自动侧倾控制中,控制器37通过根据转向角θ1控制侧倾阀42C,使侧倾致动器61进行伸缩。由此,控制器37不依赖于侧倾杆63的操作而自动地使侧倾角θ2变化。图7A及图7B是表示自动侧倾控制的处理的流程图。
在步骤101中,控制器37获取当前的转向角θ1。
在步骤102中,控制器37获取车身2的行进方向。在步骤103中,控制器37判断车身2的行进方向是否为前进方向。
在此,在车身2的行进方向为前进方向的情况下(在S103中为Yes),在步骤104中,控制器37获取第一表数据作为目标侧倾角度表数据。第一表数据被存储于存储装置38。
第一表数据规定在车身2前进时的前轮3A、3B的转向角θ1和目标侧倾角θT2的关系。图8A是表示第一表数据的一例的图。如图8A所示,在第一表数据中,在前轮3A、3B向左方的转向角θ1为α1以下的情况下,目标侧倾角θT2为0。在前轮3A、3B向左方的转向角θ1比α1大的情况下,随着转向角θ1变大,向左方的目标侧倾角θT2变大。
在前轮3A、3B向右方的转向角θ1为α2以下的情况下,目标侧倾角θT2为0。在前轮3A、3B向右方的转向角θ1比α2大的情况下,随着转向角θ1变大,向右方的目标侧倾角θT2变大。
在车身2的行进方向并非前进方向的情况下(在S104中为No)、即在车身2的行进方向为后退方向的情况下,在步骤106中,控制器37获取第二表数据作为目标侧倾角度表数据。第二表数据存储于存储装置38。
第二表数据规定车身2后退时的前轮3A、3B的转向角θ1和目标侧倾角θT2的关系。图8B是表示第二表数据的一例的图。如图8B所示,在第二表数据中,在前轮3A、3B向左方的转向角θ1为α1以下的情况下,目标侧倾角θT2为0。在前轮3A、3B向左方的转向角θ1比α1大的情况下,随着转向角θ1变大,向右方的目标侧倾角θT2变大。
在前轮3A、3B向右方的转向角θ1为α2以下的情况下,目标侧倾角θT2为0。在前轮3A、3B向右方的转向角θ1比α2大的情况下,随着转向角θ1变大,向左方的目标侧倾角θT2变大。需要说明的是,在第一表数据及第二表数据中,转向角θ1及目标侧倾角θT2的对应关系也可以使用函数来建立关联。在该情况下,表示转向角θ1及目标侧倾角θT2的对应关系的函数存储于存储装置38。
在步骤106中,控制器37参照目标侧倾角度表数据,从目标侧倾角度表数据获取与转向角θ1对应的目标侧倾角θT2。
在步骤107中,控制器37控制侧倾致动器61,以使侧倾角θ2成为目标侧倾角θT2。在步骤107中,控制器37通过执行图8B所示的处理,控制侧倾致动器61。
在步骤107A中,控制器37获取当前的侧倾角θ2。在步骤107B中,控制器37计算目标侧倾角θT2及当前的侧倾角θ2的误差(=θT2-θ2)。在步骤107C中,控制器37获取速度表数据。
速度表数据规定前轮3A、3B的侧倾角θ2和目标侧倾速度的关系。在速度表数据中,侧倾角θ2越大,目标侧倾速度越大。速度表数据存储于存储装置38。侧倾角θ2及目标侧倾速度的对应关系也可以使用函数来建立关联。在该情况下,表示侧倾角θ2及目标侧倾速度的对应关系的函数存储于存储装置38。
在步骤107D中,控制器37参照速度表数据,从侧倾速度表获取与当前的侧倾角θ2对应的目标侧倾速度。在步骤107E中,控制器37使侧倾致动器61以目标侧倾速度工作,直至上述的误差变成零。在上述的误差变成零的情况下,控制器37结束步骤107的处理。
如上所述,在车身2前进时,控制器37参照第一表数据,根据转向角θ1决定目标侧倾角θT2。因此,在向左方的转向角θ1为α1以下的情况、及向右方的转向角θ1为α2以下的情况下,目标侧倾角θT2为0。因此,控制器37将前轮3A、3B维持为中立的状态。或者,控制器37也可以维持基于操作人员的操作之前的侧倾角θ2。
在向左方的转向角θ1比α1大时,控制器37以使侧倾角θ2成为根据转向角θ1的增大而增大的向左方的目标侧倾角θT2的方式控制侧倾致动器61。由此,在前轮3A、3B如图5A那样向左方转向时,如图6A所示,控制侧倾致动器61,以使前轮3A、3B向左方倾倒。
在向右方的转向角θ1比α2大时,控制器37以使侧倾角θ2成为根据转向角θ1的增大而增大的向右方的目标侧倾角θT2的方式控制侧倾致动器61。由此,在前轮3A、3B如图5B那样向右方转向时,如图6B所示,控制侧倾致动器61,以使前轮3A、3B向右方倾倒。
在车身2后退时,控制器37参照第二表数据,根据转向角θ1决定目标侧倾角θT2。因此,在向左方的转向角θ1为α1以下的情况、及向右方的转向角θ1为α2以下的情况下,与车身2前进时相同,目标侧倾角θT2为0。
在向左方的转向角θ1比α1大时,控制器37以使侧倾角θ2成为根据转向角θ1的增大而增大的向右方的目标侧倾角θT2的方式控制侧倾致动器61。在向右方的转向角θ1比α2大时,控制器37以使侧倾角θ2成为根据转向角θ1的增大而增大的向左方的目标侧倾角θT2的方式控制侧倾致动器61。因此,后退时的前轮3A、3B的倾倒方向变得与前进时的前轮3A、3B的倾倒方向相反。
在以上说明的本实施方式的工程机械1中,控制器37基于转向角信号获取转向角θ1。控制器37基于侧倾角信号获取侧倾角θ2。控制器37获取与转向角θ1对应的目标侧倾角θT2。控制器37以使侧倾角θ2成为目标侧倾角θT2的方式控制侧倾致动器61。由此,侧倾角θ2根据转向角θ1而变更。
因此,操作人员即使不操作侧倾杆63而只操作第一转向部件45和/或第二转向部件46,即可自动设定与转向角θ1对应的侧倾角θ2。即,操作人员能够容易且适当地使工程机械1转弯。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种变更。
在前车架11相对于后车架12转动的状态下,也可以根据转向角θ1变更侧倾角θ2。例如,在铰接角为“θ3”的情况下,使用表示转向角θ1及铰接角θ3之差(=θ1-θ3)和目标侧倾角θT2的对应关系的表数据。
在该情况下,通过将图7A及图7B的横轴的转向角θ1置换为转向角θ1及铰接角θ3之差(=θ1-θ3),能够以与上述实施方式相同的处理方式将侧倾角θ2自动设定为目标侧倾角θT2。
也可以切换自动侧倾控制的有效和无效。控制器37也可以获取当前的车身2的侧摆角,在侧摆角为规定的侧摆角以下时将自动侧倾控制设为有效,在侧摆角比规定的侧摆角大时将自动侧倾控制设为无效。
工业上的可利用性
根据本发明,操作人员能够通过只变更转向角来自动设定侧倾角。即,操作人员能够容易且适当地使工程机械转弯。
附图标记说明
1:工程机械
2:车身
3A、3B:前轮
11:前车架
12:后车架
37:控制器
40:转向角传感器
41:转向致动器
61:侧倾致动器
62:侧倾角传感器
θ1:转向角
θ2:侧倾角
θT2:目标侧倾角
Claims (10)
1.一种工程机械,其特征在于,具备:
车身;
转向轮,其被支承于所述车身;
第一致动器,其变更所述转向轮的转向角;
第二致动器,其变更所述转向轮的侧倾角;
转向角传感器,其输出表示所述转向角的第一角度信号;
侧倾角传感器,其输出表示所述侧倾角的第二角度信号;
控制器,其获取所述第一角度信号及所述第二角度信号,
对于所述控制器来说,
基于所述第一角度信号获取所述转向角,
基于所述第二角度信号获取所述侧倾角,
获取与所述转向角对应的目标侧倾角,
以使所述侧倾角成为所述目标侧倾角的方式控制所述第二致动器。
2.根据权利要求1所述的工程机械,其中,
所述目标侧倾角包含所述转向角为规定的角度以下时的第一目标侧倾角、和所述转向角比所述规定的角度大时的第二目标侧倾角,
对于所述控制器来说,
在所述转向角比所述规定角度小的情况下,以使所述侧倾角成为所述第一目标侧倾角的方式控制所述第二致动器,
在所述转向角比所述规定角度大的情况下,以使所述侧倾角成为所述第二目标侧倾角的方式控制所述第二致动器。
3.根据权利要求2所述的工程机械,其中,
随着所述转向角变大,所述第二目标侧倾角变大。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的工程机械,其中,
所述控制器基于表示所述转向角及所述目标侧倾角的对应关系的表数据,获取与所述转向角对应的所述目标侧倾角。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的工程机械,其中,
所述控制器以使后退时的所述转向轮的倾倒方向与前进时的所述转向轮的倾倒方向相反的方式控制所述第二致动器。
6.一种方法,用于控制工程机械,所述工程机械包括车身、支承于车身的转向轮、变更所述转向轮的转向角的第一致动器、变更所述转向轮的侧倾角的第二致动器、输出表示所述转向角的第一角度信号的转向角传感器、以及输出表示所述侧倾角的第二角度信号的侧倾角传感器,该方法的特征在于,具备:
获取所述第一角度信号及所述第二角度信号;
基于所述第一角度信号获取所述转向角;
基于所述第二角度信号获取所述侧倾角;
获取与所述转向角对应的目标侧倾角;以及
以使所述侧倾角成为所述目标侧倾角的方式控制所述第二致动器。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,
所述目标侧倾角包含所述转向角为规定的角度以下时的第一目标侧倾角、和所述转向角比所述规定的角度大时的第二目标侧倾角,所述方法还具备:
在所述转向角比所述规定的角度小的情况下,以使所述侧倾角成为所述第一目标侧倾角的方式控制所述第二致动器;
在所述转向角比所述规定的角度大的情况下,以使所述侧倾角成为所述第二目标侧倾角的方式控制所述第二致动器。
8.根据权利要求7所述的方法,其还具备:
随着所述转向角变大,使所述第二目标侧倾角变大。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的方法,其还具备:
根据表示所述转向角及所述目标侧倾角的对应关系的表数据,获取与所述转向角对应的所述目标侧倾角。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的方法,其还具备:
以使后退时的所述转向轮的倾倒方向与前进时的所述转向轮的倾倒方向相反的方式控制所述第二致动器。
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