JP6080458B2

JP6080458B2 - クローラ式走行車両

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Publication number: JP6080458B2
Application number: JP2012218103A
Authority: JP
Inventors: 俊一中澤; 水口　裕朗; 裕朗水口; 古荘　弘志; 弘志古荘; 森山　亮; 亮森山; 拓宮本
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Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2017-02-15
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Description

本発明は、車体の左右両側にクローラ走行装置を有して走行可能なクローラ式走行車両に関する。

このようなクローラ式走行車両では、左右二本の走行操作レバーの操作方向および操作量に応じて左右のクローラ走行装置の回転方向および回転速度を制御することにより、前進または後進の直進走行、スラローム旋回走行、ピボット旋回走行およびスピン旋回走行を行うことができるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、上記左右二本の走行操作レバーに代えて、前進および後進の切り替えを行う走行レバーと、走行速度を設定するアクセルペダルと、旋回方向および旋回量を設定するハンドルとを有する走行操作装置を備えたクローラ走行車両も知られている（例えば、特許文献２を参照）さらに、一本の走行操作レバーにより前進、後進、走行速度、旋回方向および旋回量を設定可能なジョイスティック型の走行操作装置を備えたクローラ式走行車両も知られている（例えば、特許文献３を参照）。

特開２００３‐３４３５１０号公報実開平５‐２４４８１号公報特開２００２‐１０４２２７号公報

ところで、従来のクローラ式走行車両では、走行操作装置が旋回走行操作されたときには、旋回方向において内側となるクローラ走行装置の走行速度だけを減速させて走行操作装置により設定された旋回を行わせるように左右のクローラ走行装置の駆動制御が行われていた。このような旋回走行制御では、例えば、直進走行しているときに旋回走行操作されると、そのときの走行速度と操作された旋回量とに応じて、車両や搭乗者に対して過大な慣性力（遠心力）が作用する場合があり、その場合には車両の走行安定性や搭乗者の乗り心地が良好ではないという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、旋回走行時における車両の走行安定性や搭乗者の乗り心地を向上させることができるクローラ式走行車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の本発明に係るクローラ式走行車両は、車体（例えば、実施形態における走行体フレーム１１）と、前記車体の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置と、前記左側および右側クローラ走行装置をそれぞれ駆動する左側および右側走行モータと、操作方向および操作量に応じて走行方向および走行速度を設定する走行操作装置（例えば、実施形態における走行操作レバー４７）と、操作方向および操作量に応じて旋回方向および旋回量を設定する旋回操作装置（例えば、実施形態における旋回量操作ダイヤル４８）と、前記走行操作装置により設定された走行方向および走行速度、並びに前記旋回操作装置により設定された旋回方向および旋回量に応じて前記左側および右側走行モータの回転方向および回転速度を制御する走行制御装置（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の走行制御部６０ｂ）とを備えて構成される。そして、前記走行制御装置は、前記旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態であり、前記走行操作装置が走行操作されたときには、前記走行操作装置の操作方向および操作量に対応した走行方向および走行速度で直進走行するように前記左側および右側走行モータを回転させる制御を行い、前記走行操作装置が走行操作された状態で、前記旋回操作装置が操作されたときには、前記左側および右側クローラ走行装置の走行速度を、前記走行操作装置の操作量に対応して直進走行させる時の走行速度から前記旋回操作装置の操作量に対応して設定される減速速度分だけ減速させ、さらに、旋回方向において内側となる前記クローラ走行装置の走行速度を前記旋回操作装置の操作量に対応して前記車体を旋回走行させるに必要な速度だけ減速させて前記左側および右側走行モータを回転させる制御を行うように構成される。

なお、上記構成のクローラ式走行車両において、前記車体上に取り付けられて作業台を少なくとも昇降移動させる昇降装置（例えば、実施形態におけるブーム３０）と、前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置を検出する作業台位置検出手段（例えば、実施形態における起伏角度検出器８１および長さ検出器８２）とを備え、前記走行制御装置は、前記旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態で前記走行操作装置が走行操作されたときに設定される前記走行操作装置の操作量に対応した走行速度を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置に応じて変更設定するように構成されることが好ましい。
同様に、昇降装置と作業台位置検出手段とを備えた上記構成のクローラ式走行車両において、前記走行制御装置は、前記走行操作装置が走行操作された状態で前記旋回操作装置が操作されたときに前記旋回操作装置の操作量に対応して設定される前記減速速度分を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置に応じて変更設定するように構成しても良い。

また、上記構成のクローラ式走行車両において、前記車体上に取り付けられて起伏、伸縮および旋回自在なブームを有し、前記ブームの先端部に取り付けられた作業台を前記ブームの起伏、伸縮および旋回作動により移動させる昇降装置と、前記作業台の前記車体に対する位置を検出する作業台位置検出手段（例えば、実施形態における起伏角度検出器８１および長さ検出器８２）とを備え、前記走行制御装置は、前記旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態で前記走行操作装置が走行操作されたときに設定される前記走行操作装置の操作量に対応した走行速度を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する水平移動位置に応じて変更設定するように構成されることが好ましい。

また、上記構成のクローラ式走行車両において、前記左側および右側走行モータが、電力供給を受けて駆動される左側および右側走行電動モータから構成され、前記左側および右側走行電動モータは回転駆動されて発電を行う機能を有し、前記走行操作装置が走行操作されるとともに前記旋回操作装置が操作されて前記走行制御装置により前記車体を旋回走行させているときにおいて、旋回方向における外側の前記クローラ走行装置により内側の前記クローラ走行装置が駆動されるときの駆動力を用いて前記内側のクローラ走行装置の駆動用の前記走行電動モータにより発電を行うように構成されるのが好ましい。

本発明に係るクローラ式走行車両によれば、走行制御装置は、旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態で走行操作装置が走行操作されたときには、走行操作装置の操作方向および操作量に対応した走行方向および走行速度で直進走行するように左側および右側走行モータを回転させる制御を行う。一方、走行操作装置が走行操作された状態で、旋回操作装置が操作されたときには、左側および右側クローラ走行装置の走行速度を、走行操作装置の操作量に対応して直進走行させる時の走行速度から旋回操作装置の操作量に対応して設定される減速速度分だけ減速させ、さらに、旋回方向において内側となるクローラ走行装置の走行速度を旋回操作量に対応して車体を旋回走行させるに必要な速度だけ減速させて左側および右側走行モータを回転させる制御を行う。そのため、従来のように内側のクローラ走行装置の走行速度だけを減速させて旋回走行させる走行制御よりも旋回走行時の速度は遅くなるものの、車両や搭乗者が受ける慣性力（遠心力）を小さく抑えることができる。したがって、旋回走行時における車両の走行安定性や搭乗者の乗り心地を向上させることができる。

上記構成のクローラ式走行車両において、好ましくは、車体上に取り付けられて作業台を少なくとも昇降移動させる昇降装置と、作業台の車体に対する昇降移動位置を検出する作業台位置検出手段とを備え、走行制御装置は、直進走行状態で走行操作装置が走行操作されたときに設定される走行操作装置の操作量に対応した走行速度を、作業台位置検出手段により検出された作業台の前記車体に対する昇降移動位置に応じて変更設定するように構成される。これにより、作業台が車体に対して上方に離れているほど直進走行時における車両の走行安定性が低下する制御となり、直進走行時における車両の走行安定性を向上させることができる。
同様に、昇降装置と作業台位置検出手段とを備えた上記構成のクローラ式走行車両において、前記走行制御装置は、前記走行操作装置が走行操作された状態で前記旋回操作装置が操作されたときに前記旋回操作装置の操作量に対応して設定される前記減速速度分を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置に応じて変更設定するように構成しても良く、このようにすることにより、旋回走行時における車両の走行安定性を向上させることができる。

上記構成のクローラ式走行車両において、好ましくは、作業台をブームの起伏、伸縮および旋回作動により移動させる昇降装置と、作業台の作業台位置検出手段とを備え、直進走行させる操作状態で設定される走行操作装置の操作量に対応した走行速度を、作業台の前記車体に対する水平移動位置に応じて変更設定する。作業台は車体に対して水平方向に離れているほど旋回走行時により大きな慣性力を受けるため、上記のように構成すれば、その作業台に搭乗した搭乗者が旋回走行時において過大な慣性力を受けることを防ぐことができ、作業台上の搭乗者の安全性を向上させることができる。

上記構成のクローラ式走行車両において、好ましくは、左側および右側走行モータが、左側および右側走行電動モータから構成され、これらは回転駆動されて発電を行う機能を有し、車体を旋回走行させているときにおいて、旋回方向における外側のクローラ走行装置により内側のクローラ走行装置が駆動されるときの駆動力を用いて内側のクローラ走行装置の駆動用の前記走行電動モータにより発電を行うように構成される。そのため、この発電により走行電動モータに制動力を生じさせて内側の走行電動モータの回転数が上がるのを抑えることができるので、所定の目標舵角で旋回走行することができる。また、この発電電力を走行電動モータに電力を供給するバッテリに充電することができるので、バッテリの使用可能時間を長くすることができ、省エネを達成することができる。

本発明に係るクローラ式高所作業車の側面図である。上記クローラ式高所作業車に配設された各アクチュエータの駆動系統図である。上記クローラ式高所作業車に設けられた左右のクローラ走行装置の制御系統図である。旋回量操作ダイヤルの操作量と左右のクローラ走行装置の走行速度の関係を示したグラフであり、（ａ）は走行操作レバーの操作量を１００％としたときのグラフであり、（ｂ）は走行操作レバーの操作量を５０％としたときのグラフである。作業台の位置が許容水平距離を超えているときの旋回量操作ダイヤルの操作量と左右のクローラ走行装置の走行速度の関係を示したグラフである。作業台の位置が許容垂直距離を超えているときの旋回量操作ダイヤルの操作量と左右のクローラ走行装置の走行速度の関係を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るクローラ式走行車両の一例であるクローラ式高所作業車１を図１に示している。クローラ式高所作業車１は、クローラ走行体１０と、クローラ走行体１０の上部に旋回自在に設けられた旋回体２０と、旋回体２０の上部に起伏自在に取り付けられたブーム３０とを有して構成されている。

クローラ走行体１０は、走行体フレーム１１の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置１２ａ，１２ｂ（図３を参照）を有して構成される。左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂはそれぞれ、走行体フレーム１１の後部に取り付けられた起動輪１３と、走行フレーム１１の前部に取り付けられた遊動輪１４と、起動輪１３と遊動輪１４の間に設けられた複数の下部ローラ１５と、起動輪１３と遊動輪１４の間に設けられた１つの上部ローラ１６と、これら起動輪１３、遊動輪１４、下部ローラ１５および上部ローラ１６に巻き掛けられたクローラベルト１７とを有して構成されている。

左右の起動輪１３，１３はそれぞれ、走行体フレーム１１に設けられた左側および右側走行モータ５１，５２（図３を参照）の出力が減速機（図示せず）を介して伝達されることにより回転駆動されるようになっている。左右の走行モータ５１，５２は、図２に示すように、旋回体２０内に設けられたバッテリ９０から左側および右側走行用インバータ５３，５４をそれぞれ介して供給される電力により回転駆動されて左右の起動輪１３，１３を駆動させる。また、左右の走行モータ５１，５２は、左右の起動輪１３，１３により回転駆動されて発電を行う機能を有している。左右の走行モータ５１，５２は、後述する操作ボックス４２内に設けられた走行操作レバー４７および旋回量操作ダイヤル４８の操作方向および操作量に応じて回転方向および回転速度が制御されるようになっている。

旋回体２０は、図１に示すように、旋回体２０内に設けられた旋回モータ２１を回転作動させることによりクローラ走行体１０に対して水平面内３６０度の範囲において旋回作動させることができるように構成されている。旋回体２０の上部には、フートピン２３によりブーム３０が起伏自在に取り付けられている。

ブーム３０は、フートピン２３により旋回体２０に起伏自在に取り付けられた基端ブーム３０ａと、中間ブーム３０ｂと、先端ブーム３０ｃとが入れ子式に組み合わされて構成されている。そして、ブーム３０は、内部に設けられた伸縮シリンダ３１を伸縮作動させることによりブーム３０全体を長手方向に伸縮作動させることができるように構成されている。また、ブーム３０は、基端ブーム３０ａと旋回体２０の間に跨設された起伏シリンダ２２を伸縮作動させることにより上下面内で起伏作動させることができるように構成されている。

先端ブーム３０ｃの先端部には、揺動ピンを介して垂直ポスト３２の下端部が取り付けられている。この垂直ポスト３２は、ブーム３０内に設けられたレベリング装置（図示せず）によりブーム３０の起伏角度によらず常時垂直姿勢が保持されるように構成されている。垂直ポスト３２の上部には、作業台保持ブラケット（図示せず）を介して作業台４０水平面内で旋回自在に取り付けられている。この作業台保持ブラケットの内部には首振りモータ４１が設けられており、この首振りモータ４１を回転作動させることにより作業台４０を垂直ポスト３２まわりに首振り作動させることができるように構成されている。上述のように垂直ポスト３２は常時垂直姿勢が保たれるので、作業台４０の床面はブーム３０の起伏角度によらず常時水平に保持されるようになっている。

起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２１、首振りシリンダ４１は、図２に示すように、旋回体２０内に設けられた油圧ポンプ７０から吐出される作動油が各シリンダ２２，３１およびモータ２１，４１に対応して設けられた制御バルブ７１〜７４を介して供給されることにより駆動されてブーム３０、旋回体２０、作業台４０を作動させる。油圧ポンプ７０はポンプ駆動モータ７５により駆動される。ポンプ駆動モータ７５はバッテリ９０からブーム作動用インバータ７６を介して供給される電力により回転駆動される。起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２１、首振りシリンダ４１は、後述する操作ボックス４２内に設けられた各操作レバー４３〜４６の操作方向および操作量
に応じて作動方向および作動速度が制御されるようになっている。

図１および図２に示すように、作業台４０上には、各種操作手段を備えた操作ボックス４２が設けられている。操作ボックス４２には、ブーム３０の起伏操作を行う起伏操作レバー４３と、ブーム３０の伸縮操作を行う伸縮操作レバー４４と、旋回体２０の旋回操作を行う旋回操作レバー４５と、作業台４０の首振り操作を行う首振り操作レバー４６とが設けられている。操作レバー４３〜４６はそれぞれ、垂直状態の中立位置から前後方向にそれぞれ傾動操作可能であり、傾動操作状態から手を放したときには内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。操作レバー４３〜４６がそれぞれ操作されると、中立位置を基準とした操作方向（傾動方向）および操作量（傾動量）に対応して電圧信号が出力され、それぞれブーム操作信号としてコントローラ６０のブーム作動制御部６０ａに入力される。

ブーム作動制御部６０ａは、入力されたブーム操作信号に応じた方向および量で対応する制御バルブ７１〜７４のスプールを電磁駆動して油圧ポンプ７０から各シリンダ２２，３１およびモータ２１，４１に供給される作動油の量を制御して、各シリンダ２２，３１およびモータ２１，４１の作動方向および作動速度を制御する。また、ブーム作動制御部６０ａは、入力されたブーム操作信号に応じてブーム作動用インバータ７６を介してバッテリ９０からポンプ駆動モータ７５に供給される電力を制御し、油圧ポンプ７０から吐出される作動油の量を制御する。したがって、作業台４０に搭乗した作業者Ｍは、これらの操作レバー４３〜４６を操作することにより、ブーム３０を起伏および伸縮させ、旋回体２０を水平面内において旋回させ、作業台４０を首振り作動させて、作業台４０を所望の高所位置に移動させることができる。

なお、操作レバー４３〜４６の操作により出力されるブーム操作信号の電圧レベルはその操作量にほぼ比例するようになっており、操作レバー４３〜４６の操作量を調節することにより対応するシリンダ２２，３１およびモータ２１，４１の作動速度を調節することができるようになっている。また、上記操作レバー４３〜４６は旋回体２０にも設けられており、旋回体２０上に居る作業者によってもブーム３０、旋回体２０および作業台４０を作動させることができるようになっている。

また、操作ボックス４２には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行操作を行う走行操作レバー４７および旋回量操作ダイヤル４８が設けられている。走行操作レバー４７は、図３に示すように、垂直状態の中立位置から前後方向にそれぞれ傾動操作可能であり、傾動操作状態から手を放したときには内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。走行操作レバー４７が傾動操作されると、中立位置を基準とした操作方向（傾動方向）および操作量（傾動量）に対応した電圧信号が出力され、走行指令信号としてコントローラ６０の走行制御部６０ｂに入力される。ここで、走行操作レバー４７の中立位置から前方への傾動操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの前進走行指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて前進走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。また、走行操作レバー４７の中立位置から後方への傾動操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの後進走行指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて後進走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。また、走行操作レバー４７を中立位置に復帰させる操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの停止指令に相当する。

旋回量操作ダイヤル４８は、中立位置（図３に示す位置）から左右方向にそれぞれ捻り操作可能であり、捻り操作状態から手を放したときには内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。旋回量操作ダイヤル４８が捻り操作されると、中立位置を基準とした操作方向（捻り方向）および操作量（捻り量）に対応した電
圧信号が出力され、旋回量指令信号として走行制御部６０ｂに入力される。ここで、旋回量操作ダイヤル４８の中立位置よりも右方への捻り操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの右方への旋回走行指令に相当し、中立位置からの右方への捻り操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて右方への目標旋回量が大きい値に設定される。また、旋回量操作ダイヤル４８の中立位置よりも左方への捻り操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの左方への旋回走行指令に相当し、中立位置からの左方への捻り操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて左方への目標旋回量が大きい値に設定される。また、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置に復帰させる操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ、１２ｂの旋回量零の状態にする指令（直進走行指令）に相当する。

コントローラ６０の走行制御部６０ｂは、走行操作レバー４７から走行指令信号（中立位置を基準とした操作方向および操作量に対応した信号）が入力されると、その走行指令信号に対応した左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの目標直進走行速度を設定し、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともにその目標直進走行速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２に供給される電力を制御して左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。

また、走行制御部６０ｂは、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号（中立位置を基準とした操作方向および操作量に対応した信号）が入力されると、その旋回量指令信号に対応した左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂのそれぞれの目標旋回走行速度を設定し、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がそれぞれの目標旋回走行速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２に供給される電力を制御して左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。具体的には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を、走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から旋回量操作ダイヤル４８から入力された旋回量指令信号に対応して予め定められた同一速度分だけ減速させるとともに、旋回方向において内側となるクローラ走行装置１２ａまたは１２ｂの走行速度をさらに減速させて、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが旋回量指令信号に対応した旋回走行を行うように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。

図４（ａ）は、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾動操作し、その操作量を１００％（最大）とした場合の例を示している。まず、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量が０度のとき（中立位置のとき）には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともに目標直進走行速度Ｖ×１００％に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を前進走行させる。そして、クローラ走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、例えば、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に３０度捻り操作すると、旋回方向において外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度を△Ｖ₁だけ
減速させ、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度を△Ｖ₁＋△Ｖ₂だけ減速させる。言い換えると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×１００％−△Ｖ₁に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御すると
ともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×１００％−（△Ｖ₁＋△Ｖ₂）に追従するように右側走行モータ５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量３０度に対応した右方へ旋回走行（スラローム旋回走行）させる。すなわち、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの両方を△Ｖ₁だけ減速させて旋回安定性の向上を図り、この減速させた速度において旋回
量操作ダイヤル４８の操作量に対応した旋回を行うように内側となる右側クローラ走行装置１２ｂをさらに△Ｖ₂だけ減速させる。

そして、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４５度捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×１００％−△Ｖ₃（
△Ｖ₃＞△Ｖ₁）に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが停止するように右側走行モータ５２を制御して、クローラ走行体１０を右方へピボット旋回走行（右側クローラ走行装置１２ｂの中心を旋回中心とした旋回走行）させる。さらに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に６０度捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×１００％−△Ｖ₄（△Ｖ₄＞△Ｖ₃）に追従するように左側走行モータ５１の回
転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが逆方向に目標旋回走行速度Ｖ×１００％−△Ｖ₄で走行するように右側走行モータ５２を制御して、クロー
ラ走行体１０を右方へスピン旋回走行（クローラ走行体１０の中心を旋回中心とした旋回走行）させる。

このように旋回走行しているときにおいて、外側となる左側クローラ走行装置１２ａにより内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが駆動されるときがあり（例えば、緩やかなスラローム旋回走行においてこの現象が生じる場合がある）、このときの駆動力を用いて右側走行モータ５２により発電を行い、その発電電力を右側走行用インバータ５４を介してバッテリ９０に充電させるようになっている。

なお、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から左方に捻り操作したときの制御は、旋回方向における内側および外側となるクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが逆になるだけで上述の走行制御と同様である。また、図４（ｂ）は走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾動操作し、その操作量を５０％とした場合の例を示しているが、それぞれの目標値が異なるだけで上述の走行制御と同様である。コントローラ６０の走行制御部６０ｂでは、走行操作レバー４７の操作量に応じた旋回走行時の目標値情報を予め設定されている。

また、クローラ式高所作業車１には、図１および図２に示すように、ブーム３０の水平姿勢からの起伏角度を検出する起伏角度検出器８１と、ブーム３０の長さを検出する長さ検出器８２と、ブーム３０（旋回体２０）の旋回角度を検出する旋回角度検出器８３とが設けられている。これらの検出器８１〜８３により検出されたブーム３０の起伏角度、長さおよび旋回角度の情報は、コントローラ６０の判断部６０ｃに入力されるようになっている。

判断部６０ｃは、検出器８１〜８３から入力されたブーム３０の起伏角度、長さおよび旋回角度の情報に基づいてクローラ走行体１０に対する作業台４０の位置を算出する。そして、判断部６０ｃは、作業台４０の位置がクローラ走行体１０に対して水平方向に予め定めた許容水平距離を超えて離れているか否かを判断し、許容水平距離を超えていると判断したときには第１規制信号を走行制御部６０ｂに出力する。走行制御部６０ｂは、判断部６０ｃから第１規制信号が入力されると、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号が入力されたときにおいて、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から減速させる量を、第１規制信号が入力されていないとき（作業台４０の位置が許容水平距離を超えていないとき）よりも大きくする制御を行って、クローラ走行体１０を旋回走行させる。

なお、走行制御部６０ｂは、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号が入力されたときにおいて、判断部６０ｃにより算出された作業台４０のクローラ走行体１０に対する水平距離に応じて左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から減速させる量を大きくする制御（水平距離に応じてリニアに減速量を変える制御）を行うように構成してもよい。また、走行制御部６０ｂは、走行操作レバー４７から走行指令信号が入力されたときにおいて、判断部６０ｃにより算出された作業台４０のクローラ走行体１０に対する水平距離に応じて、走行操作レバー４７の操作量に対応した目標直進走行速度よりも小さな規制目標速度を設定（水平距
離に応じてリニアに規制目標速度を設定）し、その規制目標速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御するように構成してもよい。

図５は、作業台４０の位置が許容水平距離を超えているとき（なお、後述する許容垂直距離は超えていないとき）において、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾動操作し、その操作量を１００％（最大）とした場合の例を示している。まず、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量が０度のとき（中立位置のとき）には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともに目標直進走行速度Ｖ×１００％に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を前進走行させる。なお、この例では、直進走行においては作業台４０の位置が許容水平距離を超えていないときと同様であるが、直進走行時の速度を小さな値に制御してもよい。一方、クローラ走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、例えば、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に３０度捻り操作すると、旋回方向において外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度を△Ｖ₅だけ
減速させ、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度を△Ｖ₅＋△Ｖ₆だけ減速させる。すなわち、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×１００％−△Ｖ₅に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するととも
に、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×１００％−（△Ｖ₅＋△Ｖ₆）に追従するように右側走行モータ５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量３０度に対応した右方へ旋回走行（スラローム旋回走行）させる。ここで、△Ｖ₅は図４（ａ）に示す△Ｖ₁よりも大きい値であり、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの両方を減速させる量を大きくしている。すなわち、作業台４０の位置が許容水平距離を超えているときには、許容水平距離を超えていないときよりも旋回走行時の速度を減速させる小さな値に制御するようになっている。

また、判断部６０ｃは、作業台４０の位置がクローラ走行体１０に対して垂直方向に予め定めた許容垂直距離（許容高さ）を超えて上方に離れているか否かを判断し、許容垂直距離を超えていると判断したときには第２規制信号を走行制御部６０ｂに出力する。走行制御部６０ｂは、判断部６０ｃから第２規制信号が入力されると、走行操作レバー４７から走行指令信号が入力されたときにおいて、その走行指令信号に対応した目標直進走行速度よりも小さな規制目標速度を設定し、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともにその規制目標速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を直進走行させる。

なお、走行制御部６０ｂは、走行操作レバー４７から走行指令信号が入力されたときにおいて、判断部６０ｃにより算出された作業台４０のクローラ走行体１０に対する垂直距離に応じて、走行操作レバー４７の操作量に対応した目標直進走行速度よりも小さな規制目標速度を設定（垂直距離に応じてリニアに規制目標速度を設定）し、その規制目標速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御するように構成してもよい。また、走行制御部６０ｂは、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号が入力されたときにおいて、判断部６０ｃにより算出された作業台４０のクローラ走行体１０に対する垂直距離に応じて左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から減速させる量を大きくする制御（垂直距離に応じてリニアに減速量を変える制御）を行うように構成してもよい。

図６は、作業台４０の位置が許容垂直距離を超えているとき（なお、上記許容水平距離は超えていないとき）において、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾動操作し、その操作量を１００％（最大）とした場合の例を示している。まず、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量が０度のとき（中立位置のとき）には、左右のクローラ走行装置１２ａ
，１２ｂの走行速度がともに、走行操作レバー４７から入力された走行指令信号に対応した目標直進走行速度Ｖ×１００％よりも小さな規制目標速度Ｖ×約２５％に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を前進走行させる。すなわち、作業台４０の位置が許容垂直距離を超えているときには、許容垂直距離を超えていないときよりも直進走行時の速度を小さな値に制御するようになっている。そして、クローラ走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×約２５％で直進走行しているときに、例えば、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に３０度捻り操作すると、旋回方向において外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度を△Ｖ₇（△Ｖ₇は小さな値のため図示していない）だけ減速させ、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度を△Ｖ₇＋△Ｖ₈だけ減速させる。すなわち、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×約２５％−△Ｖ₇に追
従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度が目標旋回走行速度Ｖ×約２５％−（△Ｖ₇＋△Ｖ₈）に追従するように右側走行モータ５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量３０度に対応した右方へ旋回走行（スラローム旋回走行）させる。

さらに、走行制御部６ｂは、作業台４０の位置が許容水平距離および許容垂直距離の両方を超えて離れているときには（判断部６０ｃから第１および第２規制信号の両方が入力されると）、作業台４０の位置が許容水平距離を超えているときの上述の制御を行い、その上で許容垂直距離を超えているときの上述の制御を補正値として加算するように制御を行う。すなわち、作業台４０の位置が許容水平距離および許容垂直距離を超えていないときよりも旋回走行および直進走行時の両方の速度を小さな値に制御するようになっている。

このようにクローラ式高所作業車１では、走行制御部６０ｂにおいて、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号が入力されたときに、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を、走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から旋回量操作ダイヤル４８から入力された旋回量指令信号に対応して予め定められた同一速度分だけ減速させるとともに、旋回方向において内側となるクローラ走行装置１２ａまたは１２ｂの走行速度をさらに減速させて、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが旋回量指令信号に対応した旋回走行を行うように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御するように構成されている。そのため、従来のように内側のクローラ走行装置の走行速度だけを減速させて旋回走行させる走行制御よりも旋回走行時の速度は遅くなるものの、車両や搭乗者が受ける慣性力（遠心力）を小さく抑えることができる。したがって、旋回走行時における車両の走行安定性や搭乗者の乗り心地を向上させることができる。

また、クローラ式高所作業車１では、走行制御部６０ｂは、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号が入力されたときにおいて、作業台４０のクローラ走行体１０に対する水平距離に応じて左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から減速させる量を大きくする制御を行って、クローラ走行体１０を旋回走行させるように構成されている。作業台４０がクローラ走行体１０に対して水平方向に離れているほど旋回走行時により大きな慣性力を受けるため、上記のように構成すれば、その作業台４０に搭乗した作業者が旋回走行時において過大な慣性力を受けることを防ぐことができ、作業台４０上の作業者の安全性を向上させることができる。

また、クローラ式高所作業車では、走行制御部６ｂは、走行操作レバー４７から走行指令信号が入力されたときにおいて、作業台４０のクローラ走行体１０に対する垂直距離に応じて走行操作レバー４７の操作量に対応した目標直進走行速度よりも小さな規制目標速
度を設定し、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともにその規制目標速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御して、クローラ走行体１０を直進走行させるように構成されている。作業台４０がクローラ走行体１０に対して上方に離れているほど直進走行時における車両の走行安定性が低下するため、上記のように構成すれば、直進走行時における車両の走行安定性を向上させることができる。なお、作業台４０のクローラ走行体１０に対する垂直距離に応じて左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から減速させる量を大きくする制御を行って、クローラ走行体１０を旋回走行させるように構成してもよく、このように構成すれば、旋回走行時における車両の走行安定性を向上させることができる。

また、クローラ式高所作業車１では、旋回走行しているときにおいて、旋回方向における外側のクローラ走行装置により内側のクローラ走行装置が駆動されるときの駆動力を用いて内側のクローラ走行装置の駆動用の走行電動モータにより発電を行い、その発電電力をバッテリ９０に充電させるように構成されている。そのため、バッテリ９０の使用可能時間を長くすることができ、省エネを達成することができる。

これまで本発明に係る実施形態を説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態においては、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂがそれぞれ電動モータ（走行モータ５１，５２）により駆動される構成について説明したが、左右のクローラ走行装置をそれぞれ油圧モータにより駆動する構成としてもよい。油圧モータにより構成される場合には、例えば、図２において、走行用インバータ５３，５４をそれぞれ走行用比例弁に変更し、この走行用比例弁のスプール移動量（開口量）をそれぞれ制御することにより各油圧モータの回転数を制御するように構成される。

また、上述の実施形態においては、走行操作装置として走行操作レバー４７と旋回量操作ダイヤル４８を備える構成について説明した。しかしながら、走行操作装置は、走行速度を設定するアクセルペダルと旋回方向および旋回量を設定するハンドルとを備える走行操作装置や、一本の走行操作レバーにより前進、後進、走行速度、旋回方向および旋回量を設定可能なジョイスティック型の走行操作装置であってもよい。また、上述の実施形態においては、クローラ走行体１０上に旋回体２０、ブーム３０および作業台４０を備える構成について説明した。しかしながら、クローラ走行体１０上に、例えば垂直マスト昇降型やシザース昇降型の高所作業装置やクレーン装置等を備えるクローラ式走行車両においても本発明を適用することができる。

１クローラ式高所作業車（クローラ式走行車両）
１０クローラ走行体
１１走行体フレーム（車体）
１２ａ，１２ｂ左側および右側クローラ走行装置
２０旋回体
３０ブーム
４０作業台
４７走行操作レバー（走行操作装置）
４８旋回量操作ダイヤル（走行操作装置）
５１，５２左側および右側走行モータ
６０コントローラ
６０ｂ走行制御部（走行制御装置）
８１起伏角度検出器（作業台位置検出手段）
８２長さ検出器（作業台位置検出手段）

Claims

車体と、
前記車体の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置と、
前記左側および右側クローラ走行装置をそれぞれ駆動する左側および右側走行モータと、
操作方向および操作量に応じて走行方向および走行速度を設定する走行操作装置と、
操作方向および操作量に応じて旋回方向および旋回量を設定する旋回操作装置と、
前記走行操作装置により設定された走行方向および走行速度、並びに前記旋回操作装置により設定された旋回方向および旋回量に応じて前記左側および右側走行モータの回転方向および回転速度を制御する走行制御装置とを備え、
前記走行制御装置は、
前記旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態であり、前記走行操作装置が走行操作されたときには、前記走行操作装置の操作方向および操作量に対応した走行方向および走行速度で直進走行するように前記左側および右側走行モータを回転させる制御を行い、
前記走行操作装置が走行操作された状態で、前記旋回操作装置が操作されたときには、前記左側および右側クローラ走行装置の走行速度を、前記走行操作装置の操作量に対応して直進走行させる時の走行速度から前記旋回操作装置の操作量に対応して設定される減速速度分だけ減速させ、さらに、旋回方向において内側となる前記クローラ走行装置の走行速度を前記旋回操作装置の操作量に対応して前記車体を旋回走行させるに必要な速度だけ減速させて前記左側および右側走行モータを回転させる制御を行うことを特徴とするクローラ式走行車両。
前記車体上に取り付けられて作業台を少なくとも昇降移動させる昇降装置と、
前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置を検出する作業台位置検出手段とを備え、
前記走行制御装置は、
前記旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態で前記走行操作装置が走行操作されたときに設定される前記走行操作装置の操作量に対応した走行速度を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置に応じて変更設定することを特徴とする請求項１に記載のクローラ式走行車両。
前記車体上に取り付けられて作業台を少なくとも昇降移動させる昇降装置と、
前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置を検出する作業台位置検出手段とを備え、
前記走行制御装置は、
前記走行操作装置が走行操作された状態で前記旋回操作装置が操作されたときに前記旋回操作装置の操作量に対応して設定される前記減速速度分を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する昇降移動位置に応じて変更設定することを特徴とする請求項１に記載のクローラ式走行車両。
前記車体上に取り付けられて起伏、伸縮および旋回自在なブームを有し、前記ブームの先端部に取り付けられた作業台を前記ブームの起伏、伸縮および旋回作動により移動させる昇降装置と、
前記作業台の前記車体に対する位置を検出する作業台位置検出手段とを備え、
前記走行制御装置は、
前記旋回操作装置が前記車体を旋回させずに直進走行させる操作状態で前記走行操作装置が走行操作されたときに設定される前記走行操作装置の操作量に対応した走行速度を、前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の前記車体に対する水平移動位置に応じて変更設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のクローラ式走行車両。
前記左側および右側走行モータが、電力供給を受けて駆動される左側および右側走行電動モータから構成され、
前記左側および右側走行電動モータは回転駆動されて発電を行う機能を有し、
前記走行操作装置が走行操作されるとともに前記旋回操作装置が操作されて前記走行制御装置により前記車体を旋回走行させているときにおいて、旋回方向における外側の前記クローラ走行装置により内側の前記クローラ走行装置が駆動されるときの駆動力を用いて前記内側のクローラ走行装置の駆動用の前記走行電動モータにより発電を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクローラ式走行車両。