JP2009041314A - 建設機械の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステアリング操作時に片方の履帯がハンチング現象等を起こすのを抑え、振動等の発生を防止して車両の乗り心地を向上できるようにする。
【解決手段】 油圧ショベル１の方向転換（ステアリング操作）を矢示Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ方向のいずれかの方向で行うときには、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒのうちいずれか一方の走行レバーのみを傾転操作し、他方の走行レバーを中立に保持する。そして、このときに、操作側の走行用制御弁を操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から切換制御し、非操作側の走行用制御弁を中立位置から予め決められた微小ストローク量分だけ切換制御する。これにより、左，右の履帯２Ｌ，２Ｒのうち操作側の履帯を操作量に対応した速度で駆動し、非操作側の履帯はハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした速度で駆動する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械を走行制御するのに好適に用いられる建設機械の走行制御装置に関する。

一般に、油圧ショベル等の建設機械は装軌式車両として構成され、走行用の油圧モータ（走行用モータ）により減速機等を介して互いに独立して回転駆動される左，右の履帯を備えている。また、運転席の前側には、床板上で左，右に離間してオペレータにより踏込み操作される左，右の走行ペダルが設けられると共に、オペレータによって手動で傾転操作される左，右の走行レバーが各走行ペダルと一緒に設けられている（例えば、特許文献１，２，３参照）。

そして、運転席に着席したオペレータは、左，右の走行ペダルまたは走行レバーを操作することにより、それぞれの操作量に対応した流量の圧油を下部走行体側の左，右の走行用モータに給排し、このときに左，右の履帯を互いに独立して回転駆動することにより車両（建設機械）の走行制御を行うものである。

ここで、例えばオペレータが左，右の走行レバーを共に一方向に傾転操作した場合には、左，右の走行用モータに同一流量の圧油がそれぞれ給排され、左，右の走行用モータが同速度で回転されることにより、左，右の履帯が共に同一の速度で駆動され、車両は前進または後進方向に直進走行する。

また、オペレータが左，右の走行レバーのうち、例えば一方の走行レバーを傾転操作し、他方の走行レバーを中立に保持した場合には、左，右の走行用モータのうち一方の走行用モータが履帯を駆動し、他方の走行用モータは履帯を停止させた状態に保持する。即ち、左，右の履帯のうち左側の履帯が駆動され、右側の履帯が停止されるときには、車両が右方向に操舵（ステアリング）され、右側の履帯が駆動され、左側の履帯が停止されるときには、車両が左方向に操舵（ステアリング）されるものである。

特開平１１−６１７３号公報 特開２００４−２７０３６３号公報 特開２００５−２６４６１３号公報

ところで、上述した従来技術では、オペレータが左，右の走行レバーのうち、例えば一方の走行レバーを傾転操作し、他方の走行レバーを中立に保持した場合に、左，右の走行用モータのうち一方の走行用モータにより一方の履帯のみが駆動され、他方の履帯は停止状態に保持されるため、車両を左，右方向の他方側へとステアリング（操舵）することができる。

しかし、このようなステアリング操作時に、停止状態に保持された他方の履帯は、一方の履帯が駆動されるに従って地面に対するスティック（固着）とスリップ(滑り)を繰返すようにして、車両の方向転換（操舵）を許すものであり、このときに他方の履帯は、地面との摩擦力の差からハンチング現象を起こすことが多い。

この結果、車両のステアリング操作時には、左，右の履帯のうち非操作側の履帯が前述の如きハンチング現象を起こすことにより、車両全体に振動等が発生し易く、これによって車両の乗り心地が低下し、オペレータの負担が増大するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ステアリング操作時に片方の履帯がハンチング現象等を起こすのを抑えることにより、振動等の発生を防止して車両の乗り心地を向上できると共に、オペレータの負担等を軽減することができるようにした建設機械の走行制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明は、建設機械に設けられた左，右の履帯と、油圧源から圧油が給排されることにより該左，右の履帯を互いに独立して走行駆動する左，右の走行用モータと、該各走行用モータと油圧源との間に設けられ中立位置から切換えられたときにストローク量に対応した圧油を各走行用モータに給排する左，右の走行用制御弁と、該各走行用制御弁を個別に切換操作するためそれぞれの操作量に応じた電気信号を出力する左，右の走行用操作手段と、該各走行用操作手段からの電気信号により前記操作量に対応した制御信号を前記各走行用制御弁に出力し、該各走行用制御弁の切換制御を行うコントローラとを備えてなる建設機械の走行制御装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記コントローラは、前記左，右の走行用操作手段のうちいずれか一方が操作され、他方が中立に保持されているときに、操作側の前記走行用制御弁を操作量に対応したストローク量で中立位置から切換制御し、非操作側の前記走行用制御弁を、中立位置から予め決められた微小ストローク量に切換制御する構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、前記微小ストローク量は、前記走行用制御弁を中立位置から全開位置まで切換えたときのフルストローク量に対し１０〜３０％のストローク量に設定してなる構成としている。

上述の如く、請求項１の発明によれば、左，右の走行用制御弁の切換制御を行うコントローラは、左，右の走行用操作手段のうちいずれか一方が操作され、他方が中立に保持されているときに、操作側の前記走行用制御弁を操作量に対応したストローク量で中立位置から切換制御し、非操作側の前記走行用制御弁を、中立位置から予め決められた微小ストローク量分だけ切換制御する構成としているので、車両の方向転換（ステアリング操作）を行うときに、左，右の履帯のうち操作側の履帯を正規に駆動しつつ、非操作側の履帯もハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした微小速度で駆動することができる。

これにより、操作側の履帯が駆動されるに従って、非操作側の履帯が地面に対してスティック（固着）とスリップ(滑り)とを繰返すという所謂ハンチング現象の発生を抑えることができ、これに伴った振動等の発生を防止できる。従って、車両の乗り心地を向上することができ、オペレータの負担等を軽減することができる。

また、請求項２の発明によれば、非操作側の走行用制御弁を中立位置から切換制御するときの微小ストローク量は、走行用制御弁を中立位置から全開位置まで切換えたときのフルストローク量に対し１０〜３０％のストローク量に設定する構成としているので、例えば操作側の走行用制御弁をフルストローク位置（全開位置）まで切換制御して操作側の履帯を速い速度で駆動するときには、非操作側の履帯をこの速度に対して、例えば１０〜３０％程度の非常に遅い速度でゆっくりと駆動することができ、車両の方向転換（ステアリング操作）を円滑に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態による建設機械の走行制御装置を、小型の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて、添付図面を参照して詳細に説明する。

ここで、図１ないし図６は本発明の実施の形態を示している。図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と後述の上部旋回体３等とにより大略構成されている。そして、下部走行体２は、左，右の履帯２Ｌ，２Ｒを備え、これらの履帯２Ｌ，２Ｒは、後述の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒにより互いに独立して走行駆動されるものである。

３は下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体で、この上部旋回体３は、下部走行体２と共に油圧ショベル１の車体を構成している。そして、上部旋回体３は、車両の運転席（図示せず）を上側から覆うキャノピ４と、該キャノピ４の後側に設けられたカウンタウエイト５と、後述のエンジン９、油圧ポンプ１０、タンク１１等を上側から覆うカバー部材６等とを含んで構成されている。

７は上部旋回体３の前側に設けられた作業装置を示し、該作業装置７は、例えば左，右方向に揺動されるスイングポスト７Ａを備えたスイング式の作業装置により構成されている。そして、作業装置７は、例えば土砂等の掘削作業を先端側のバケット（図示せず）等を用いて行うものである。

８は下部走行体２の前側に設けられた排土装置で、該排土装置８は、昇降シリンダ（図示せず）等により上，下に昇降され、通常は地面（路面）から上方に離間した位置に配置される。そして、排土装置８は、例えば地均し作業等を行うときに、地面に載置される位置まで降下されるものである。

９は原動機としてのエンジンで、該エンジン９は、図２に示す如く後述の油圧ポンプ１０を駆動するため、油圧ショベル１の上部旋回体３に設けられるものである。

１０はタンク１１と共に油圧源を構成する油圧ポンプで、この油圧ポンプ１０は、エンジン９により回転駆動され、後述の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒ等に向けて圧油を供給するものである。

１２Ｌ，１２Ｒは下部走行体２に設けられる左，右の走行用モータを示し、該左，右の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒは、固定容量型または可変容量型の油圧モータにより構成され、それぞれ一対の主管路等を介して油圧ポンプ１０，タンク１１に接続されている。そして、左，右の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれ走行用の減速機（図示せず）等を介して左，右の履帯２Ｌ，２Ｒを互いに独立して駆動するものである。

１３Ｌ，１３Ｒは油圧ポンプ１０，タンク１１と走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒとの間に設けられた左，右の走行用制御弁で、該左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒは、例えば電磁パイロット式の方向制御弁等を用いて構成され、後述するコントローラ１６からの制御信号により中立位置（イ）から前進位置（ロ），後進位置（ハ）に切換制御される。

この場合、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒは、後述の如く制御信号Ａの電流値に比例したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）または後進位置（ハ）へと切換制御される。そして、油圧ポンプ１０から走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒに給排される圧油の流量は、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒのストローク量に従って、即ち後述する走行レバー１５Ｌ，１５Ｒの操作量に応じて増減されるものである。

即ち、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒは、図３に示すように制御信号Ａの値が最大の電流値Ａn となったときに、フルストローク量となる全開位置まで切換制御され、このときに油圧ポンプ１０から走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒに給排される圧油の流量は最大の流量となり、走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒの回転速度は最高速度に制御される。

１４Ｌ，１４Ｒは上部旋回体３のキャノピ４内に設けられた走行操作手段としての左，右の走行レバー装置で、該走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒは、図２に示すように左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒ等により構成されている。そして、キャノピ４内の運転席に座ったオペレータは、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒを手動で傾転操作する。これにより、走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒからは、その操作量に応じて増減する操作信号Ｖが後述のコントローラ１６に、図３に示す特性線１８，１９の如く出力されるものである。

この場合、走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒから出力される電気信号としての操作信号Ｖは、例えば走行レバー１５Ｌが中立位置にあるときに電圧値Ｖｂ，Ｖｃ（Ｖｂ＜Ｖｃ）の間となり、走行レバー１５Ｌを前進方向に傾転するときには、操作信号が電圧値Ｖｃ〜Ｖｄ（Ｖｃ＜Ｖｄ）の間で操作量に対応した電気信号として可変に設定される。

また、走行レバー１５Ｌを後進方向に傾転するときには、操作信号Ｖが電圧値Ｖａ〜Ｖｂ（Ｖａ＜Ｖｂ）の間で操作量に対応した電気信号として可変に設定される。そして、この点は右側の走行レバー１５Ｒについても同様であり、操作信号Ｖは、中立位置にあるときに電圧値Ｖｂ，Ｖｃの間となり、前進方向に傾転するときには電圧値Ｖｃ〜Ｖｄの間で変化し、後進方向に傾転するときには電圧値Ｖａ〜Ｖｂの間で変化するものである。

１６はマイクロコンピュータ等からなる制御手段としてのコントローラで、該コントローラ１６は、電源としてのバッテリ１７に接続されると共に、その入力側が走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒ等に接続され、その出力側は走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒ等に接続されている。

また、コントローラ１６は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶部１６Ａを有し、該記憶部１６Ａ内には、図３に示す特性線１８，１９を含んだ特性マップと、後述の微小ストローク量に対応した制御信号Ａの電流値Ａ1 と、後述の図４〜図６に示す処理プログラム等とが格納されている。そして、コントローラ１６は、図４〜図６の処理プログラムに従って車両の走行制御処理等を行うものである。

ここで、図３に示す特性マップは、左，右の走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒから出力された操作信号Ｖを、特性線１８，１９に沿った制御信号Ａに変換演算するもので、比例ソレノイド弁からなる左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒは、制御信号Ａの電流値に比例したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）または後進位置（ハ）へと切換制御される。このため、油圧ポンプ１０から走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒに給排される圧油の流量は、図３中に特性線１８，１９として示す制御信号Ａに対応して増減される。

即ち、コントローラ１６は、走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒに給排される圧油の流量が、左，右の走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒから出力された操作信号Ｖに比例して制御信号Ａと同様に図３中に示す特性線１８，１９に沿って増減するように、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒをそれぞれ中立位置（イ）から前進位置（ロ）または後進位置（ハ）に切換えるときのストローク量を制御信号Ａに従って可変に制御するものである。

また、微小ストローク量に対応する制御信号Ａの電流値Ａ1 は、図３中に示すように制御信号Ａの値が最大となる電流値Ａn に対して、例えば１０〜３０％の範囲となる電流値、好ましくは２０％程度の電流値に予め設定されている。これにより、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒの微小ストローク量は、そのフルストローク量に対し１０〜３０％、好ましくは２０％程度のストローク量に設定される。

即ち、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒのうち、いずれか一方の走行用制御弁１３Ｌ（または１３Ｒ）がステアリング操作で切換えられるときに、他方の非操作側となる走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）は、後述の如く中立位置（イ）から微小ストローク量分だけ切換制御され、このときの微小ストローク量は、走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）を中立位置（イ）から前進位置（ロ）または後進位置（ハ）へと全開位置まで切換えたときのフルストローク量に対して１０〜３０％、好ましくは２０％程度のストローク量に設定されるものである。

本実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、オペレータは、キャノピ４内の運転席（図示せず）に着座した状態でエンジン９を起動すると、これにより油圧ポンプ１０が回転駆動される。そして、この状態で左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒを傾転操作すると、このときの操作量（図３に示す操作信号Ｖ）に対応した制御信号Ａがコントローラ１６から左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒに出力される。

これにより、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒは、図２に示す中立位置（イ）から制御信号Ａに対応したストローク量をもって前進位置（ロ）または後進位置（ハ）へと切換わる。このため、下部走行体２側の左，右の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒには、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒのストロークに対応した流量の圧油が油圧ポンプ１０から供給され、車両（油圧ショベル１）は、走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒの回転速度にほぼ比例した走行速度で路上走行等を行うことができる。

この場合、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒを共に前進側に傾転操作したときには、車両（油圧ショベル１）が図１中の矢示Ａ方向に前進し、走行レバー１５Ｌ，１５Ｒを共に後進側に傾転操作したときには、車両が図１中の矢示Ｂ方向に後進する。

また、左側の走行レバー１５Ｌのみを前進側に傾転操作したときには、車両が図１中の矢示Ｃ方向に操舵（ステアリング操作）され、右側の走行レバー１５Ｒのみを前進側に傾転操作したときには、車両が矢示Ｄ方向にステアリング操作される。一方、左側の走行レバー１５Ｌのみを後進側に傾転操作したときには、車両が図１中の矢示Ｅ方向に後方へとステアリング操作され、右側の走行レバー１５Ｒのみを後進側に傾転操作したときには、車両が矢示Ｆ方向に後方へとステアリング操作されるものである。

また、左側の走行レバー１５Ｌを前進側に傾転操作し、右側の走行レバー１５Ｒを逆に後進側に傾転操作したときには、車両全体が図１中の矢示Ｒ1 ，Ｒ1 方向に反転するように車両の切返し動作が行われる。一方、左側の走行レバー１５Ｌを後進側に傾転操作し、右側の走行レバー１５Ｒを逆に前進側に傾転操作したときには、車両全体が図１中の矢示Ｒ2 ，Ｒ2 方向に反転するように切返し動作が行われるものである。

そこで、コントローラ１６による車両の走行制御処理について、図４〜図６の処理プログラムに従って説明する。

まず、処理動作がスタートすると、図４に示すステップ１で左，右の走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒから操作信号Ｖを読込む。即ち、オペレータが左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒをどのように傾転操作しているかを、それぞれの操作量からを読込むものである。

次に、ステップ２では右側の走行レバー１５Ｒが前進方向に傾転操作されているか否かを判定する。即ち、右側の走行レバー装置１４Ｒからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖｃ〜Ｖｄの範囲内で出力されているか否かを判定する。そして、ステップ２で「ＮＯ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒが前進方向には操作されていないので、図５に示すステップ９以降の処理に移る。

また、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒが前進方向に傾転操作されているので、次なるステップ３に移って左側の走行レバー１５Ｌが前進方向に傾転操作されているか否か、即ち、左側の走行レバー装置１４Ｌからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖｃ〜Ｖｄの範囲内で出力されているか否かを判定する。

そして、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定したときには、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒが共に前進方向に傾転操作されているので、次なるステップ４に移り、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒを走行レバー１５Ｌ，１５Ｒの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）へと切換える。そして、その後はステップ５でリターンする。

これにより、左，右の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒを介してそれぞれのストローク量に対応した流量の圧油が給排され、左，右の履帯２Ｌ，２Ｒがそれぞれの走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒによって共に前進方向に駆動される。この結果、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒを共に前進側に傾転操作したときには、車両（油圧ショベル１）が図１中の矢示Ａ方向に前進するように走行駆動される。

一方、ステップ３で「ＮＯ」と判定したときには、次なるステップ６に移って左側の走行レバー１５Ｌが後進方向に傾転操作されているか否か、即ち、左側の走行レバー装置１４Ｌからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖａ〜Ｖｃの範囲内で出力されているか否かを判定する。

そして、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒを前進側に傾転操作し、左側の走行レバー１５Ｌは逆に後進側に傾転操作している場合であるから、次なるステップ７に移り、右側の走行用制御弁１３Ｒを走行レバー１５Ｒの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）へと切換えると共に、左側の走行用制御弁１３Ｌを走行レバー１５Ｌの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から後進位置（ハ）に切換える。

これにより、左側の走行用モータ１２Ｌには、走行用制御弁１３Ｌを介してストローク量に対応した流量の圧油が後進方向に給排され、右側の走行用モータ１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｒを介してストローク量に対応した流量の圧油が逆に前進方向に給排される。この結果、左側の履帯２Ｌは走行用モータ１２Ｌにより後進方向に駆動される一方で、右側の履帯２Ｒは走行用モータ１２Ｒにより前進方向に駆動され、車両全体は、図１中の矢示Ｒ2 ，Ｒ2 方向に反転するように切返し動作が行われるものである。そして、その後はステップ５に移ってリターンする。

次に、ステップ６で「ＮＯ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒを前進側に傾転操作し、左側の走行レバー１５Ｌは中立に保持することにより、例えば図１中の矢示Ｄ方向に車両をステアリング操作している場合であると判断することができる。

そこで、この場合にはステップ８に移って、右側の走行用制御弁１３Ｒを走行レバー１５Ｒの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）へと切換える。そして、左側の走行用制御弁１３Ｌを中立位置（イ）から前進位置（ロ）へと、図３に示す電流値Ａ1 に対応した微小ストローク量に切換える。

これによって、右側の走行用モータ１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｒを介してストローク量に対応した流量の圧油が前進方向に給排され、左側の走行用モータ１２Ｌには、走行用制御弁１３Ｌを介して微小ストローク量に対応した小流量の圧油が前進方向に給排される。

この結果、車両を図１中の矢示Ｄ方向に操舵（ステアリング操作）するときには、右側の履帯２Ｒを走行用モータ１２Ｒによって前進方向へと正規に駆動しつつ、非操作側の履帯２Ｌも走行用モータ１２Ｌにより、ハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした微小速度で駆動することができる。そして、その後はステップ５に移ってリターンするものである。

次に、図５に示すステップ９では、右側の走行レバー１５Ｒが後進方向に傾転操作されているか否か、即ち右側の走行レバー装置１４Ｒからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖａ〜Ｖｂの範囲内で出力されているか否かを判定する。そして、ステップ９で「ＮＯ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒが前，後進方向のいずれにも操作されていないので、図６に示すステップ１６以降の処理に移る。

また、ステップ９で「ＹＥＳ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒが後進方向に傾転操作されているので、次なるステップ１０に移って左側の走行レバー１５Ｌが後進方向に傾転操作されているか否か、即ち、左側の走行レバー装置１４Ｌからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖａ〜Ｖｂの範囲内で出力されているか否かを判定する。

そして、ステップ１０で「ＹＥＳ」と判定したときには、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒが共に後進方向に傾転操作されているので、次なるステップ１１に移り、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒを走行レバー１５Ｌ，１５Ｒの操作量に対応したそれぞれのストローク量で中立位置（イ）から後進位置（ハ）に切換える。そして、その後はステップ１２でリターンする。

これにより、左，右の走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒを介してそれぞれのストローク量に対応した流量の圧油が給排され、左，右の履帯２Ｌ，２Ｒが走行用モータ１２Ｌ，１２Ｒによって共に後進方向に駆動される。この結果、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒを共に後進側に傾転操作したときには、車両（油圧ショベル１）が図１中の矢示Ｂ方向に後進するように走行駆動される。

一方、ステップ１０で「ＮＯ」と判定したときには、次なるステップ１３に移って左側の走行レバー１５Ｌが前進方向に傾転操作されているか否か、即ち、左側の走行レバー装置１４Ｌからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖｃ〜Ｖｄの範囲内で出力されているか否かを判定する。

そして、ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒを後進側に傾転操作し、左側の走行レバー１５Ｌは逆に前進側に傾転操作している場合であるから、次なるステップ１４に移り、右側の走行用制御弁１３Ｒを走行レバー１５Ｒの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から後進位置（ハ）へと切換えると共に、左側の走行用制御弁１３Ｌを走行レバー１５Ｌの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）に切換える。

これにより、左側の走行用モータ１２Ｌには、走行用制御弁１３Ｌを介してストローク量に対応した流量の圧油が前進方向に給排され、右側の走行用モータ１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｒを介してストローク量に対応した流量の圧油が後進方向に給排される。この結果、左側の履帯２Ｌは走行用モータ１２Ｌにより前進方向に駆動される一方で、右側の履帯２Ｒは走行用モータ１２Ｒにより後進方向に駆動され、車両全体は、図１中の矢示Ｒ1 ，Ｒ1 方向に反転するように切返し動作が行われるものである。そして、その後はステップ１２に移ってリターンする。

次に、ステップ１３で「ＮＯ」と判定したときには、右側の走行レバー１５Ｒを後進側に傾転操作し、左側の走行レバー１５Ｌは中立に保持することにより、例えば図１中の矢示Ｆ方向に車両を後方へとステアリング操作している場合であると判断することができる。

そこで、この場合にはステップ１５に移って、右側の走行用制御弁１３Ｒを走行レバー１５Ｒの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から後進位置（ハ）へと切換える。そして、左側の走行用制御弁１３Ｌを中立位置（イ）から後進位置（ハ）側へと、図３に示す電流値Ａ1 に対応した微小ストローク量に切換える。

これによって、右側の走行用モータ１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｒを介してストローク量に対応した流量の圧油が後進方向に給排され、左側の走行用モータ１２Ｌには、走行用制御弁１３Ｌを介して微小ストローク量に対応した小流量の圧油が後進方向に給排される。

この結果、車両を図１中の矢示Ｆ方向に後方へと操舵（ステアリング操作）するときには、右側の履帯２Ｒを走行用モータ１２Ｒによって後進方向へと正規に駆動しつつ、非操作側の履帯２Ｌも走行用モータ１２Ｌにより、ハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした微小速度で駆動することができる。そして、その後はステップ１２に移ってリターンするものである。

次に、図６に示すステップ１６では、左側の走行レバー１５Ｌが前進方向に傾転操作されているか否か、即ち左側の走行レバー装置１４Ｌからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖｃ〜Ｖｄの範囲内で出力されているか否かを判定する。そして、ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定したときには、左側の走行レバー１５Ｌを前進側に傾転操作し、右側の走行レバー１５Ｒは中立に保持することにより、例えば図１中の矢示Ｃ方向に車両をステアリング操作している場合であると判断することができる。

そこで、この場合には次なるステップ１７に移って、左側の走行用制御弁１３Ｌを走行レバー１５Ｌの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から前進位置（ロ）に切換える。そして、右側の走行用制御弁１３Ｒを中立位置（イ）から前進位置（ロ）側へと、図３に示す電流値Ａ1 に対応した微小ストローク量に切換える。

これによって、左側の走行用モータ１２Ｌには、走行用制御弁１３Ｌを介してストローク量に対応した流量の圧油が前進方向に給排され、右側の走行用モータ１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｒを介して微小ストローク量に対応した小流量の圧油が前進方向に給排される。

この結果、車両を図１中の矢示Ｃ方向に操舵（ステアリング操作）するときには、左側の履帯２Ｌを走行用モータ１２Ｌによって前進方向へと正規に駆動しつつ、非操作側の履帯２Ｒも走行用モータ１２Ｒにより、ハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした微小速度で駆動することができる。そして、その後はステップ１８に移ってリターンするものである。

また、ステップ１６で「ＮＯ」と判定したときには、左側の走行レバー１５Ｌが前進方向に操作されていないので、次なるステップ１９に移って左側の走行レバー１５Ｌが後進方向に傾転操作されているか否か、即ち、左側の走行レバー装置１４Ｌからの操作信号Ｖが、図３に示す電圧値Ｖａ〜Ｖｂの範囲内で出力されているか否かを判定する。

そして、ステップ１９で「ＹＥＳ」と判定したときには、左側の走行レバー１５Ｌを後進側に傾転操作し、右側の走行レバー１５Ｒは中立に保持することにより、例えば図１中の矢示Ｅ方向に車両を後方へとステアリング操作している場合であると判断することができる。

そこで、この場合には次なるステップ２０に移って、左側の走行用制御弁１３Ｌを走行レバー１５Ｌの操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から後進位置（ハ）に切換える。そして、右側の走行用制御弁１３Ｒを中立位置（イ）から後進位置（ハ）側へと、図３に示す電流値Ａ1 に対応した微小ストローク量だけ切換える。

これによって、左側の走行用モータ１２Ｌには、走行用制御弁１３Ｌを介してストローク量に対応した流量の圧油が後進方向に給排され、右側の走行用モータ１２Ｒには、走行用制御弁１３Ｒを介して微小ストローク量に対応した小流量の圧油が後進方向に給排される。

この結果、車両を図１中の矢示Ｅ方向に後方へと操舵（ステアリング操作）するときには、左側の履帯２Ｌを走行用モータ１２Ｌによって後進方向へと正規に駆動しつつ、非操作側の履帯２Ｒも走行用モータ１２Ｒにより、ハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした微小速度で駆動することができる。そして、その後はステップ１８に移ってリターンするものである。

一方、ステップ１９で「ＮＯ」と判定したときには、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒがいずれも前，後進方向に操作されずに、中立に保持されている場合であるから、この場合にはステップ２１に移って左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒを共に中立位置（イ）に保持する制御を行い、その後はステップ１８でリターンする。

かくして、本実施の形態によれば、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒの切換制御を行うコントローラ１６は、左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒのうちいずれか一方の走行レバーが傾転操作され、他方の走行レバーが中立に保持されているときに、操作側の走行用制御弁１３Ｌ（または１３Ｒ）を操作量に対応したストローク量で中立位置（イ）から切換制御し、非操作側の走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）を、中立位置から予め決められた微小ストローク量分だけ切換制御する構成としている。

これにより、車両の方向転換（ステアリング操作）を図１中の矢示Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ方向のいずれかの方向で行うときに、左，右の履帯２Ｌ，２Ｒのうち操作側の履帯２Ｌ（または２Ｒ）を正規に駆動しつつ、非操作側の履帯２Ｒ（または２Ｌ）もハンチング現象が生じない程度にゆっくりとした微小速度で駆動することができる。

このため、操作側の履帯２Ｌ（または２Ｒ）が駆動されるに従って、非操作側の履帯２Ｒ（または２Ｌ）が地面に対してスティック（固着）とスリップ(滑り)とを繰返すという所謂ハンチング現象の発生を抑えることができ、これに伴った振動等の発生を防止することができる。

従って、本実施の形態によれば、車両の方向転換（ステアリング操作）を行うときに、非操作側の履帯２Ｒ（または２Ｌ）がハンチング現象を起こすのを抑えることにより、車両の乗り心地を向上することができ、オペレータの負担等を軽減することができる。

また、非操作側の走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）を中立位置から切換制御するときの微小ストローク量は、走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）を中立位置から全開位置まで切換えたときのフルストローク量に対し１０〜３０％、好ましくは２０％程度のストローク量に設定する構成としている。

このため、例えば操作側の走行用制御弁１３Ｌ（または１３Ｒ）をフルストロークまで切換制御して操作側の履帯２Ｌ（または２Ｒ）を最高速度で駆動するときには、非操作側の履帯２Ｒ（または２Ｌ）を最高速度に対して、例えば１０〜３０％、好ましくは２０％程度の非常に遅い速度でゆっくりと駆動することができ、車両の方向転換（ステアリング操作）を円滑に行うことができる。

なお、前記実施の形態では、走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒを電磁パイロット式の方向制御弁を用いて構成し、コントローラ１６からの電気的な制御信号により制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図７に示す変形例のように、左,右の走行用制御弁２１Ｌ，２１Ｒを油圧パイロット式の方向制御弁により構成してもよい。

そして、この場合には、コントローラ１６からそれぞれ独立して出力される電気的な制御信号を、左側の走行用制御弁２１Ｌに対しては電気−油圧変換器２２ＬＡ，２２ＬＢによりパイロット圧(油圧）に変換して供給し、右側の走行用制御弁２１Ｒに対しては電気−油圧変換器２２ＲＡ，２２ＲＢを用いてパイロット圧に変換して供給する構成とすればよいものである。

また、前記実施の形態では、走行操作手段としての走行レバー装置１４Ｌ，１４Ｒを、図２に示すように左，右の走行レバー１５Ｌ，１５Ｒ等により構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばオペレータが踏込み操作する左，右の走行ペダル等を用いて走行操作手段を構成してもよいものである。

一方、前記実施の形態では、左，右の走行用制御弁１３Ｌ，１３Ｒのうち、いずれか一方の走行用制御弁１３Ｌ（または１３Ｒ）をステアリング操作で、例えば前進位置（ロ）に切換えるときに、他方の非操作側となる走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）を、中立位置（イ）から同じく前進位置（ロ）に微小ストローク量分だけ切換制御する場合を例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば操作側の走行用制御弁１３Ｌ（または１３Ｒ）をステアリング操作で前進位置（ロ）に切換えるときに、非操作側となる走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）は、中立位置（イ）から逆に後進位置（ハ）に微小ストローク量分だけ切換制御する構成としてもよいものである。一方、操作側の走行用制御弁１３Ｌ（または１３Ｒ）をステアリング操作で、例えば後進位置（ハ）に切換えるときに、非操作側となる走行用制御弁１３Ｒ（または１３Ｌ）は、中立位置（イ）から逆に前進位置（ロ）に微小ストローク量分だけ切換制御する構成としてもよいものである。

また、前記実施の形態では、上部旋回体３の前側に左，右方向に揺動可能なスイング式の作業装置７を設けてなる油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばオフセットブーム式の作業装置、または標準タイプの作業装置を備えた形式の油圧ショベルでもよく、キャノピ４に替えて所謂キャブを設ける構成とした油圧ショベルに適用してもよい。

さらに、本発明の適用対象は油圧ショベルに限るものではなく、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザまたは荷役機械等のように、左，右の履帯を備えた種々の装軌式建設機械にも走行制御装置として適用できるものである。

本発明の実施の形態による走行制御装置が適用された油圧ショベルを示す平面図である。 左，右の走行用モータを駆動制御する走行制御装置を示す制御回路図である。 走行レバー装置による操作信号とコントローラの制御信号との関係を示す特性線図である。 図３中のコントローラによる油圧ショベルの走行制御処理を示す流れ図である。 図４に続く油圧ショベルの走行制御処理を示す流れ図である。 図５に続く油圧ショベルの走行制御処理を示す流れ図である。 本発明の変形例による走行制御装置を示す制御回路図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体（車体）
４ キャノピ
５ カウンタウエイト
７ 作業装置
８ 排土装置
９ エンジン
１０ 油圧ポンプ
１１ タンク
１２Ｌ，１２Ｒ 左，右の走行用モータ
１３Ｌ，１３Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒ 左，右の走行用制御弁
１４Ｌ，１４Ｒ 左，右の走行レバー装置（走行用操作手段）
１５Ｌ，１５Ｒ 左，右の走行レバー
１６ コントローラ
２２ＬＡ，２２ＬＢ，２２ＲＡ，２２ＲＢ 電気-油圧変換器

Claims (2)

1. 建設機械に設けられた左，右の履帯と、油圧源から圧油が給排されることにより該左，右の履帯を互いに独立して走行駆動する左，右の走行用モータと、該各走行用モータと油圧源との間に設けられ中立位置から切換えられたときにストローク量に対応した圧油を各走行用モータに給排する左，右の走行用制御弁と、該各走行用制御弁を個別に切換操作するためそれぞれの操作量に応じた電気信号を出力する左，右の走行用操作手段と、該各走行用操作手段からの電気信号により前記操作量に対応した制御信号を前記各走行用制御弁に出力し、該各走行用制御弁の切換制御を行うコントローラとを備えてなる建設機械の走行制御装置において、
   前記コントローラは、前記左，右の走行用操作手段のうちいずれか一方が操作され、他方が中立に保持されているときに、操作側の前記走行用制御弁を操作量に対応したストローク量で中立位置から切換制御し、非操作側の前記走行用制御弁を、中立位置から予め決められた微小ストローク量に切換制御する構成としたことを特徴とする建設機械の走行制御装置。
2. 前記微小ストローク量は、前記走行用制御弁を中立位置から全開位置まで切換えたときのフルストローク量に対し１０〜３０％のストローク量に設定してなる請求項１に記載の建設機械の走行制御装置。

Images