KR101094534B1

KR101094534B1 - 차량의 주행제어장치

Info

Publication number: KR101094534B1
Application number: KR1020067017572A
Authority: KR
Inventors: 타카아키 오바; 순이치 나카자와; 후토시 고바야시; 유키오 요시다; 모토아키 스다
Original assignee: 가부시키가이샤 아이치 코포레이션
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2011-12-19
Also published as: WO2006129862A1; EP1914140A4; US20080097666A1; KR20080012735A; US7957866B2; EP1914140A1; EP1914140B1

Abstract

타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)(조타륜)의 타각이 조타다이얼(42)의 조작상태에 따라 설정된 전륜(11a)의 목표타각이 되도록 조타실린더(17)를 작동시키는 제어를 수행하는 구성에 있어서, 조타다이얼(42)의 조작상태에 따라 설정된 전륜(11a)(조타륜)의 목표타각과 타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)의 검출타각을 비교하고, 목표타각과 검출타각의 차이가 소정치 이상인 경우, 차량(10)의 주행속도가 소정 속도 이하로 되도록 차량(10)의 주행속도규제를 수행한다.

고소작업차, 작업차, 주행, 선회, 속도규제

Description

차량의 주행제어장치{Travel control apparatus for a vehicle}

본 발명은 차륜구동식 차량의 주행제어장치에 관한 것이다.

차륜구동식 차량으로서, 예를 들어, 차체에 승강수단을 통해 작업대를 부착한 고소작업차가 알려져 있다. 이러한 고소작업차에는 다양한 형태가 있는 데, 그 중에 비교적 소형의 차량에 수직승강장치(신축 포스트, 가위기구(scissors mechanism) 등)를 설치하고, 이 수직승강장치에 작업대를 부착한 것이 있다. 이러한 고소작업차에서는, 작업대에 탑승한 작업자가 작업대로부터 차량의 주행조작 및 작업대의 승강조작을 할 수 있도록 설계되어 있다(예를 들면, 특개평 10-158000호 공보, 특개 2001-180899호 공보 참조).

상기 타입의 작업차에서의 차량의 주행조작은 차량의 발진과 정지 및 전진과 후퇴의 절환(switching)을 행하는 진행정지조작수단(예를 들어, 레버나 다이얼 등으로 된 것)과 주행 중인 차량의 조타(steering) 즉, 차량의 조타륜의 조타조작을 행하는 조타조작수단(예를 들어, 레버나 다이얼 등으로 된 것)을 작업자가 조작하는 것에 의해 이루어진다. 그리고 차량의 주행 중에 작업자에 의해 차량이 조타될 때, 작업대 또는 차량에 제공된 컨트롤러(controller)는 타각(steering angle)검출기에 의해 검출된 조타륜의 타각이 조타조작수단의 조작상태에 따라 설정된 조타륜 의 목표타각이 되도록 조타액추에이터(통상 유압실린더)를 작동시키고, 링크기구(스티어링(steering) 링크기구)를 통해 조타륜의 타각을 변화시킨다. 역시, 여기에서 "조타륜의 타각"이란 차량의 전후 중심축에 대한 조타륜의 편향각을 의미한다.

위의 작업차에서, 진행정지조작수단의 조작상태를 조절하는 것에 의해 차량의 주행속도설정을 행하는 것이 가능하다. 그러나 차량이 직진주행을 하는 중에 목표타각을 크게 설정(목표타각을 큰 값으로 설정) 할 때, 그리고 작은 곡률반경의 선회주행으로 이행할 때, 작업자가 의식적으로 주행속도를 감속하지 않으면 조타륜의 타각은 목표타각을 따라갈 수 없고, 그래서 차량의 주행궤적은 목표궤적으로부터 크게 벗어나는 경우가 발생된다. 그러므로 이러한 작업차량에서, 차량이 주행 중에 목표타각이 큰 값으로 변경되는 때에는, 그 차량의 주행속도가 소정 속도 이하로 규제(또는 조타의 수행 전의 주행속도에 의존하여 강제적으로 감속) 되도록 되어 있다.

그러나 위의 작업차의 차량의 주행속도는 오직 목표타각이 큰 값으로 설정될 때에만 제한되기 때문에, 선회주행으로부터 직진주행으로 이행하도록 목표타각이 직진주행을 위한 타각에 가깝게 되돌아 올 때, 주행속도는 이미 증가되고 그리고 원래의 속도로 되돌아온다. 그러므로 선회주행의 방향이 바뀌는(전환되는) 경우, 예를 들어, 반시계방향 선회주행으로부터 시계방향 선회주행으로 이행하는 주행조작을 하는 경우, 조타조작수단은 반시계방향 선회주행 명령을 위한 조작위치로부터 중립위치를 지난 후에 시계방향 선회주행 명령을 위한 위치로 변경된다. 그러나 차량의 속도는 선회주행동안에도 증가되고, 그러므로 실제 타각의 변화는 목표타각의 변화에 비해 지연되고, 그래서 차량의 궤적이 목표궤적으로부터 크게 벗어난다는 문제가 있다. 더구나, 작업차가 고소작업차량인 경우, 작업자는 선회주행동안 증가된 속도에 의해 발생된 관성력을 받아 작업대 위에서 종종 균형을 잃는다.

첨언하면, 위에서 언급된 스티어링 링크기구의 수단에 의해 조타륜의 조타를 하는 스티어링장치에서, 일반적으로 액추에이터의 작동량(유압 실린더의 경우, 그의 길이의 변화량)에 대한 조타륜의 조타각의 변화량은 조타륜의 조타각이 작은 영역에 비해 조타륜의 조타각이 큰 영역에서 더 크다. 이러한 이유로, 액추에이터의 조작속도가 항상 일정하다면, 조타륜의 조타각의 변화속도는 조타륜의 조타각이 작은 영역에 비해 조타륜의 조타각이 큰 영역에서 더 커진다. 그러므로 조타륜의 타각이 큰 영역에서의 목표타각의 위치에 조타륜의 위치를 정지하는 것은 조타륜의 조타각이 작은 영역에 비해 어렵고, 그러므로 타각의 제어를 정확하게 수행하는 것이 어렵다.

이러한 스티어링장치는 일반적으로 상기 조타륜을 킹핀축 주위에 요동 가능케 지지하기 위한 한 쌍의 너클암들과 상기 너클암들을 연결하기 위한 타이 로드(tie rod)로 이루어진 전타기구(steering mechanism)와, 이 전타기구에 연결된 조타액추에이터를 구비하며, 상기 전타기구는 조타액추에이터에 의해 구동되고, 그리고 그에 의해 조타륜의 조타각이 변화될 수 있도록 되어 있다.

첨언하면, 위에서 설명한 작업차 타입에 사용되는 전타기구는 일반적으로 "애커맨 링크기구"라 불려지며, 선회동안 안쪽 바퀴와 바깥 바퀴 간에 조타각에 있어서 차이가 발생하는 것이 특징이다. 종래의 스티어링장치에서, 이 특징에 기초하여, 선회 시에 바깥 바퀴(또는 안쪽 바퀴)로 되는 조타륜의 타각은 타각검출수단에 의해 검출되고, 조타액추에이터의 작동은 상기 검출된 타각이 조작장치의 조작상태에 일치하여 설정된 목표타각이 되도록 제어된다.

위와 같은 사실에 따라, 종래의 스티어링장치에서는 좌우 한 쌍의 조타륜 둘 모두에 타각검출수단이 부착될 필요가 있다. 더구나 좌우 한 쌍의 조타륜에 부착된 각각의 타각검출수단에서 검출된 타각, 조작장치의 조작상태, 그리고 조타액추에이터의 동작의 량을 서로 일치시키기 위한 복잡한 조정작업을 수행하는 데에는 많은 수고가 따른다. 더구나 선회 시에 오른쪽 각과 외륜(또는 내륜)이 되는 조타륜이 변할 때마다, 타각을 참조하기 위한 타각검출수단이 변경되어져야할 필요가 있었고, 그래서 그 제어는 복잡했다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 선회주행의 방향이 바뀌는 경우에도 차량의 이동궤적이 목표궤적에 따르게 할 수 있도록 구성된 차량의 주행제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조타륜의 타각이 큰 영역에서도 조타륜이 목표타각의 위치에 정확하게 멈출게 할 수 있도록 구성된 작업차의 주행제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단순한 구조의 수단들과 단순한 제어에 의해 조타륜의 타각을 원하는 타각으로 변화시킬 수 있는 스티어링장치를 구비하는 주행제어장치를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 따른 차량의 주행제어장치는 차륜구동식 차량을 위한 주행제어장치로서, 상기 차량의 조타륜(예를 들면, 실시 예에서 앞바퀴(11a))의 조타조작을 위한 조타조작수단(예를 들면, 실시 예에서 조타다이얼(42)); 상기 조타륜의 타각을 검출하기 위한 타각검출수단(예를 들면, 실시 예에서 타각검출기(62)); 상기 조타륜의 타각을 변화시키는 조타액추에이터(예를 들면, 실시 예에서 조타실린더(17)); 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 타각이 상기 조타조작수단으로부터 출력된 조작명령에 따라 설정된 상기 조타륜의 목표타각이 되도록 상기 조타액추에이터를 동작시키는 제어를 행하는 조타제어수단(예를 들면, 실시 예에서 컨트롤러(50) 및 조타제어밸브(52)); 및 상기 조타조작수단의 조작상태와 상기 조타액추에이터의 동작상태에 따라 상기 차량의 주행속도를 규제하는 주행속도규제수단(예를 들면, 실시 예에서 상기 컨트롤러(50)와 진행정지제어밸브(51))을 구비한다. 여기에서, 조타륜의 타각은 상기 차량의 전후 중심축에 대한 조타륜의 편향각을 의미한다.

이러한 구성을 가지는 상기 주행제어장치에서, 바람직하게는, 상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작수단의 조작상태에 따라 설정되는 상기 조타륜의 목표타각과 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 검출타각을 비교하고, 그리고 상기 목표타각과 상기 검출타각 간의 차이가 소정치 이상일 때, 상기 차량의 주행속도를 소정 속도 이하로 규제한다.

게다가, 주행제어장치에서, 상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작수단의 조작상태에 따라 설정된 상기 조타륜의 상기 목표타각을 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 검출타각과 비교하고, 그리고 상기 목표타각과 상기 검출타각의 차이가 증가함에 따라 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 행할 수 있다.

이 경우, 상기 주행속도규제수단은 상기 타각의 차이가 증가함에 따라 감속도가 증가하도록 설정하고, 그리고 상기 설정된 감속도에 기초하여 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 행하는 것이 바람직하다.

더군다나, 상기 주행제어장치는 상기 조타조작수단의 조작속도를 얻기 위한 조타조작속도검출수단을 더 구비할 수 있고, 상기 조타조작속도검출수단에 의해 얻어진 상기 조타조작수단의 상기 조작속도가 소정치 이상일 때, 상기 주행속도규제수단은 상기 차량의 주행속도가 소정 속도 이하로 되도록 상기 차량의 주행속도 규제를 행하도록 구성하여도 좋다.

게다가, 상기 주행제어장치는 조타조작수단의 조작속도를 얻기 위한 조타조작속도검출수단을 더 구비할 수 있고, 상기 조타조작속도검출수단에 의해 얻어진 상기 조타조작수단의 상기 조작속도가 소정치 이상일 때, 상기 주행속도규제수단은 상기 조작속도의 증가에 따라 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 행하도록 구성하여도 좋다.

이 경우, 상기 주행속도규제수단은 상기 조작속도의 증가에 따라 감속도가 증가되도록 설정하고, 그리고 상기 설정된 감속도에 기초하여 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 행하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 주행제어장치는 상기 조타액추에이터의 동작속도를 얻기 위한 조타액추에이터동작속도검출수단을 더 포함할 수 있고, 상기 조타액추에이터동작속도검출수단에 의해 얻어진 상기 조타액추에이터의 동작속도가 소정치 이상일 때, 상기 주행속도규제수단은 상기 차량의 주행속도를 소정 속도 이하로 되도록 상기 차량의 주행속도규제를 행하는 구성으로 하여도 좋다.

상기 주행제어장치는 상기 조타액추에이터의 동작속도를 얻기 위한 조타액추에이터동작속도검출수단을 더 포함할 수 있고, 상기 조타액추에이터동작검출수단에 의해 얻어지는 상기 조타액추에이터의 동작속도가 미리 정해진 값 또는 그 보다 높을 때, 상기 주행속도규제수단은 상기 동작속도가 증가함에 따라 상기 차량의 주행속도를 점차 감속하도록 하는 제어를 수행할 수 있다.

이 경우, 상기 주행속도규제수단은 상기 동작속도가 증가함에 따라 감속도가 증가하도록 설정하고, 그리고 상기 설정된 감속도에 기초하여 상기 차량의 주행속도를 점차 감속하도록 하는 제어를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

위에서 기술된 것과 같이 구성된 차량을 위한 상기 주행제어장치에 따라, 상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작수단의 조작상태와 상기 조타액추에이터의 조작상태에 따라 상기 차량의 상기 주행속도를 규제하고, 그래서 선회주행의 방향이 바뀌는 경우에, 주행체의 주행궤적이 목표궤적에 따르도록 하기 위한 제어가 쉽게 수행되어질 수 있다.

상기 조타조작수단의 조작상태에 따라 설정된 상기 조타륜의 목표타각과 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 타각(검출타각) 간의 차이가 소정치 이상일 때, 상기 차량의 주행속도는 미리 정해진 속도 또는 그 보다 낮은 속도로 규제(조타가 수행되기 전의 주행속도에 의존하여 강제적으로 감속)하도록 구성된 경우에는, 선회주행의 방향이 바뀌는 경우에도, 상기 주행속도는 상기 조타륜의 실제 조타각이 상기 목표타각에 충분히 일치되지 않은 시기동안에 낮게 유지된다. 따라서 상기 차량의 주행속도는 과도하게 증가되지 않고 상기 차량의 주행궤적은 상기 목표궤적에 따르도록 할 수 있게 된다.

더군다나, 상기 조타조작수단이 빠르게 조작되어(이 때에 상기 조타륜의 목표타각과 상기 조타륜의 검출타각 간의 차이가 크다) 상기 조타조작속도검출수단에 의해 검출된 조타조작수단의 조작속도가 소정치 이상일 때, 상기 차량의 주행속도가 소정 속도 이하로 규제되도록 구성함에 의해(조타가 수행되기 전의 주행속도에 의존하여 강제적으로 감속), 상기 주행속도는 상기 선회주행의 방향이 바뀔 때, 상기 조타륜의 실제 타각이 상기 목표타각에 충분히 일치되지 않는 기간동안에 낮게 유지된다. 따라서 상기 차량의 주행속도는 과도하게 증가되지 않고 상기 차량의 주행궤적은 목표궤적에 따르도록 할 수 있게 된다.

게다가, 상기 조타조작수단이 빠르게 조작되어(이 때에 상기 조타륜의 목표타각과 상기 조타륜의 검출타각 간의 차이가 크다) 한 번의 시도로 상기 조타휠의 상기 검출타각이 상기 목표타각에 일치되도록 상기 액추에이터의 조작속도가 소정치 이상으로 될 때에는, 상기 조타액추에이터의 작동속도가 적어도 소정치 이상일 동안 상기 차량의 주행속도가 소정 속도 이하로 규제되도록(조타가 수행되기 전의 속도에 의존하여 강제적으로 감속) 구성함에 의해, 상기 선회주행의 방향이 바뀔 때 상기 조타륜의 실제 타각이 상기 목표타각에 충분히 일치되지 않는 기간 동안 상기 주행속도는 낮게 유지된다. 따라서 상기 차량의 주행궤적은 상기 차량의 주행속도의 과도한 증가 없이 목표궤적에 따르도록 할 수 있다.

위에서와 같은 구성을 가지는 주행제어장치에서, 바람직하게는 상기 조타제어수단은 상기 타각검출수단으로부터 검출된 정보에 기초하여 얻어진 상기 타각의 크기가 미리 정해진 기준량 이하라면 상기 조타액추에이터를 제 1작동속도에서 작동시키고, 그리고 상기와 같은 조작명령에서 상기 조타각의 크기가 상기 기준량을 초과할 때, 상기 제 1속도보다 낮은 제 2속도에서 상기 조타액추에이터를 작동시킨다. 상기 타각의 크기가 상기 기준량을 초과하는 상태로부터 상기 타각의 크기가 상기 기준량 이하로 되는 목표타각이 설정될 때에는, 상기 타각의 크기가 기준량을 초과하는 경우에도, 상기 조타제어수단은 제 1작동속도에서 상기 조타액추에이터를 작동시키는 것이 바람직하다.

게다가, 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 직진방향에 대한 타각이 클수록, 상기 조타제어수단은 상기 조타륜의 작동속도를 보다 낮은 속도로 작동시키도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기와 같은 구성을 가지는 주행제어장치에서, 상기 조타륜의 타각의 크기(절대치)가 미리 정해진 기준량을 초과할 때, 상기 조타액추에이터는 상기 조타륜의 타각의 크기가 기준량과 같거나 낮을 때보다 낮은 속도에서 작동되고, 그래서 상기 조타륜의 타각의 크기가 상기 기준량을 초과하고 상기 조타액추에이터의 작동량에 대한 상기 조타륜의 타각의 변화량이 큰 영역(상기 조타륜의 타각의 크기가 기준 량을 초과하는 영역)에서도, 상기 조타륜은 상기 목표타각의 위치에 정확하게 멈출 수 있게 된다.

여기에서, 상기 조타륜의 타각의 크기가 상기 기준 량을 초과하는 상태로부터 상기 타각의 크기가 상기 기준량 또는 그 보다 낮은 량으로 변경되도록 상기 목표타각이 설정될 때, 상기 타각의 크기가 상기 기준량을 초과하더라도, 상기 조타액추에이터는 상기 타각의 크기가 상기 기준 량과 같거나 그 보다 작을 때와 같은 동작속도에서 동작되는 것이 바람직하다. 이러한 구성이라면, 상기 조타액추에이터의 작동속도는 상기 타각의 크기가 상기 기준 량 또는 그 보다 작게 될 때까지 불필요하게 제한되지 않고, 그래서 조타조작에서 상기 조타륜의 동작지연이 제거될 수 있다.

게다가, 상기 조타륜의 타각이 클수록, 상기 조타륜을 작동시키기 위한 작동속도는 느려진다. 이러한 구성이라면, 상기 조타액추에이터의 작동량에 대한 상기 조타륜의 타각의 변화량이 큰 영역(상기 조타륜의 타각이 비교적 큰 영역)에서도, 상기 조타륜은 상기 목표타각의 위치에 정확하게 멈추어질 수 있다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 위의 구성을 갖는 상기 주행제어장치는 상기 조타륜을 킹핀축의 둘레로 요동 가능케 지지하기 위한 한 쌍의 너클암들과 상기 한 쌍의 너클암들을 연결하기 위한 타이로드로 된 전타기구를 구비하고, 상기 조타액추에이터는 상기 조타륜의 타각을 변화시키기 위한 상기 전타기구를 구동하고, 상기 타각검출수단은 좌우의 한 쌍의 조타륜의 하나에 부착되고, 그리고 상기 조타제어수단은 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 한 쌍의 좌우 조타륜의 타각들의 하나가 상기 조타조작수단으로부터 출력된 조작명령에 따라 설정된 상기 목표타각이 되도록 상기 조타액추에이터를 동작시키기 위한 제어를 수행한다.

위와 같이 구성된 본 발명의 주행제어장치에서, 상기 타각검출기는 좌우 한 쌍의 조타륜의 하나에 부착되어질 수 있고, 상기 조타액추에이터의 동작은 상기 타각검출기에 의해 검출된 상기 타각에 기초하여 제어될 수 있고, 그리고 상기 조타륜의 타각은 바람직한 타각으로 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 종래의 것에 비해 단순한 구성을 가지고 쉽게 제어될 수 있는 주행제어장치가 얻어질 수 있다.

상기 전타기구는 상기 차량이 선회 시 좌우 한 쌍의 조타륜의 타각들 간에 차이가 발생되는 것을 특징으로 하며, 상기 목표타각은 상기 조타조작수단의 조작방향과 조작량에 따라 상기 타각검출수단이 부착된 좌우 한 쌍의 조타륜들 중의 하나를 위해 설정되고, 그리고 상기 조타제어수단은 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 좌우 한 쌍의 조타륜들 중 하나의 타각이 상기 조타조작수단의 조작방향과 조작량에 따라 설정된 목표타각이 되도록 상기 전타기구의 특성에 기초하여 상기 조타액추에이터를 동작시키기 위한 제어를 수행한다.

이러한 구성에서, 본 발명의 상기 주행제어장치는 좌우 한 쌍의 조타륜들 중의 하나에 타각검출기를 부착할 수 있고, 상기 차량이 선회 시, 상기 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴 사이에 차이가 발생되는 특징에 기초하여 상기 타각검출기에 의해 수행된 검출의 결과와 상기 조타조작수단의 조작방향·조작량을 관련시켜, 상기 조타액추에이터의 동작을 제어하고, 그리고 상기 조타륜의 타각을 원하는 타각으로 변화시킨다. 이러한 방법으로, 구조가 간단하고 쉽게 제어될 수 있는 주행제어장치를 얻는 것이 가능하다.

도 1은 상기 고소작업차를 후방에서 보아 나타낸 사시도;

도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 차량의 주행제어장치를 갖는 고소작업차에서 차량의 주행동작과 작업대의 승강동작과 관련하여 신호 및 동력의 전달경로를 나타낸 블록도;

도 3은 상기 고소작업차의 차량에 제공된 주행장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 4는 상기 고소작업차에서 조타실린더의 신장량과 앞쪽 바퀴의 타각 간의 관계를 나타낸 도면으로서, 도 4a는 조타실린더의 신장량이 0인 상태를 나타낸 도면이고, 도 4b는 조타실린더의 신축량이 양의 값(positive value)인 상태를 나타낸 도면이고, 그리고 도 4c는 조타실린더의 신축량이 음의 값(negative value)인 상태를 나타낸 도면;

도 5는 상기 고소작업차의 작업대에 제공된 조작박스의 사시도;

도 6은 목표타각과 검출타각 간의 차이에 따라 설정된 감속을 나타낸 그래프;

도 7a는 상기 고소작업차가 직진주행으로부터 좌선회주행으로 이행할 때의 차량의 이동궤적을 나타낸 도면;

도 7b는 목표타각과 검출타각 간의 차이 Δ의 시간변화를 나타낸 그래프(상단)와 주행속도의 시간변화를 나타낸 그래프(하단)로서 두 그래프 모두 도 7a에 관 련하여 나타낸 그래프;

도 8a는 상기 고소작업차가 좌선회주행으로부터 우선회주행으로 이행할 때의 차량의 이동궤적을 나타낸 도면;

도 8b는 목표타각과 검출타각 간의 차이의 시간변화를 나타낸 그래프(상단)와 주행속도의 시간변화를 나타낸 그래프(하단)로서, 두 그래프 모두 도 8a와 관련하여 나타낸 그래프;

도 9a는 상기 고소작업차가 직진주행으로부터 살짝 왼쪽 방향으로 조향하여 이동할 때의 차량의 이동궤적을 나타낸 도면;

도 9b는 목표타각과 검출타각 간의 차이 Δ의 시간변화를 나타낸 그래프(상단)와 주행속도의 시간변화를 나타낸 그래프(하단)로서, 두 그래프 모두 도 9a와 관련하여 나타낸 그래프;

도 10a는 본 발명의 제 2실시 예에서 상기 고소작업차가 좌선회주행으로부터 우선회주행으로 이행할 때의 차량의 이동궤적을 나타낸 도면;

도 10b는 조타다이얼의 조작속도 v의 시간변화를 나타낸 그래프(상단)와 주행속도의 시간변화를 나타낸 그래프(하단)로서, 두 그래프 모두 도 10a와 관련하여 나타낸 그래프;

도 11은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 차량의 주행제어장치를 갖는 고소작업차에서 차량의 주행동작 및 작업대의 승강동작과 관련하여 신호 및 동력의 전달경로를 나타낸 블록도;

도 12a는 본 발명의 제 3실시 예에서 상기 고소작업차가 좌선회주행으로부터 우선회주행으로 이행할 때의 차량의 이동궤적을 나타낸 도면;

도 12b는 조타실린더의 작동속도 V의 시간변화를 나타낸 그래프(상단)와 주행속도의 시간변화를 나타낸 그래프(하단)로서, 두 그래프 모두 도 12a와 관련하여 나타낸 그래프;

도 13a는 조타실린더의 길이가 기준량(신장량 Δ=0)이고 그리고 상기 고소작업차에서 앞바퀴의 타각이 0(

=0)일 때 신장량 Δ와 타각

간의 관계를 나타낸 그래프;

도 13b는 앞바퀴의 타각에 대한 조타실린더의 동작속도를 나타낸 그래프;

도 14는 기준량보다 큰 목표타각이 기준량보다 작은 타각의 상태로부터 설정될 때의 시간에 대한 타각의 변화를 나타낸 그래프(상단)와 시간에 대한 조타실린더의 조작속도의 변화를 나타낸 그래프(하단)를 보여주는 도면;

도 15는 기준량보다 큰 목표타각이 기준량보다 작은 타각의 상태로부터 설정될 때의 시간에 대한 타각의 변화를 나타낸 그래프(상단)와 시간에 대한 조타실린더의 조작속도의 변화를 나타낸 그래프(하단)를 보여주는 도면;

도 16은 기준량보다 큰 목표타각이 기준량보다 작은 타각의 상태로부터 설정될 때의 시간에 대한 타각의 변화를 나타낸 그래프(상단)와 시간에 대한 조타실린더의 작동속도의 변화를 나타낸 그래프(하단)를 보여주는 도면;

도 17은 조타륜으로서 앞쪽 바퀴의 타각이 클수록 조타실린더를 작동시키기 위한 작동속도가 느릴 때의 앞쪽 바퀴의 작동속도를 나타낸 그래프;

도 18은 상기 고소작업차에서 조타실린더의 신장량과 앞쪽 바퀴의 타각 간의 관계를 보여주는 도면으로서, 도 18a는 조타실린더의 신장량이 0인 상태를 나타낸 것이고, 도 18b는 조타실린더의 신장량이 양의 값인 상태를 나타낸 것이고, 도 18c는 조타실린더의 신장량이 음의 값인 상태를 나타낸 도면이다.

도 19는 상기 고소작업차에서 조타다이얼의 최대 회전량과 왼쪽 앞바퀴의 타각 간의 관계를 나타낸 도면; 및

도 20은 상기 고소작업차에서 조타다이얼의 조작상태에 따른 왼쪽 앞바퀴 및 오른쪽 앞바퀴의 움직임의 관계를 왼쪽 앞바퀴 및 오른쪽 앞바퀴의 타각에 대하여 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 차량을 위한 주행제어장치를 갖는 고소작업차(1)를 보여준다. 이 고소작업차(1)는 "수직승강식 고소작업차"라 불리며, 차륜구동식 차량(10), 이 차량(10)에 수직상방으로 연장 설치된 수직승강장치인 신축포스트(expansion post, 20) 및 이 신축포스트(20)에 지지되고 작업자 탑승용의 작업대(30)를 구비하고 있다. 차량(10)은 전, 후, 좌, 우의 타이어 차륜(11)과 그 내측의 주행모터(유압모터)(12)를 구비하며(도 3 참조), 상기 주행모터(12)에 의해 후부의 타이어 차륜(이하, "후륜(11b)"으로 칭함)을 구동하고 전부의 타이어 차륜(이하, "전륜(11a)"라 칭함)을 조타하여 차량(10)이 주행할 수 있게 된다.

신축포스트(20)는 차량(10)에 수직상방으로 연장 설치된 하부포스트(21)와 이 하부포스트(21)에 대해 끼워 맞춤식으로 설치되고 내장된 승강실린더(유압실린 더)(23)(도 2참조)의 신축작동에 의해 상하방향으로 신축(상부포스트(22)를 승강)될 수 있는 상부포스트(22)를 구비한다. 작업대(30)는 상부포스트(22)에 부착되어 있고 신축포스트(20)의 상하방향의 신축작동에 의해 승강 이동될 수 있다.

작업대(30)에는 차량(10)의 발진과 정지 및 전진과 후퇴의 절환(switching)을 위한 진행정지조작레버(41), 주행 중인 차량(10)의 조타를 위한 즉, 조타륜인 전륜(11a)의 조타조작을 수행하기 위한 조타다이얼(42) 및 작업대(30)의 승강조작을 수행하는 승강조작레버(43)(도 1 및 도 5 참조)를 구비하는 조작박스(40)가 설치되어 있다. 작업대(30)에 탑승한 작업자는 작업대 상에 있는 동안 진행정지조작레버(41), 조타다이얼(42) 및 승강조작레버(43)를 조작하는 것에 의해 차량(10)의 주행조작과 작업대(30)의 승강조작을 행하는 것이 가능하도록 되어 있다.

조타륜인 전륜(11a)의 스티어링기구는 전륜(11a)에 연결된 스티어링 링크기구(13), 전륜(11a)의 타각

(차량(10)의 전후 중심축에 대한 전륜(11a)의 편향각, 도 4 참조)를 변화시키기 위해 이 스티어링 링크기구를 구동하는 조타실린더(유압실린더)(17) 및 조타다이얼(42)의 조작에 따라 조타실린더(17)를 작동시키고 제어하는 컨트롤러(50)를 구비한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 스티어링 링크기구(13)는 전륜(11a)을 회전 가능케 지지하는 오른쪽 및 왼쪽의 전륜지지부재(14) 및 오른쪽 및 왼쪽의 전륜지지부재(14)를 연결하는 타이 로드(tie rod, 16)를 구비한다. 오른쪽 및 왼쪽의 전륜지지부재(14)는 킹핀(15) 주위로 요동될 수 있도록 각각 상하방향으로 연장된 킹핀(15)을 통해 차량(10)에 부착되어 있다. 게다가, 오른쪽 및 왼쪽의 각 전륜지지 부재(14)에는 차량(10)의 후방으로 연장된 암부(14a)가 제공되고, 타이 로드(16)의 두 단부는 연결핀(P1)을 통해 오른쪽 및 왼쪽 암부(14a)에 연결되어 있다.

조타실린더(17)의 한 단부는 연결핀(P2)를 통해 스티어링 링크기구(13)를 구성하는 왼쪽 전륜지지부재(14)의 암부(14a)에 연결되고, 그리고 조타실린더(17)의 다른 단부는 연결핀(P3)를 통해 도시되지 않은 차량의 실린더 연결부에 연결되어 있다. 그러므로 조타실린더(17)를 신축작동시킴에 의해, 왼쪽 전륜지지부재(14)를 킹핀(15) 주위로 요동시킬 수 있고, 오른쪽 전륜지지부재(14)를 같은 방향으로 왼쪽 전륜지지부재(14)와 동시에 타이 로드(16)를 통해 요동시킬 수 있다. 더욱이, 조타실린더(17)를 신장작동시킴에 의해 왼쪽 및 오른쪽 전륜(11a)이 오른쪽을 향하도록 할 수 있고, 조타실린더(17)를 수축작동시킴에 의해 오른쪽 및 왼쪽의 전륜(11a)이 왼쪽으로 향하도록 할 수 있다. 더군다나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전륜(11a)의 타각

가 0(

=0)일 때 조타실린더(17)의 신축량 Δ는 0(Δ=0)이고(도 4a 참조), 전륜(11a)이 오른쪽 방향으로 편향될 때 타각을 나타내는 기호

는 양의 값(positive)이고, 그리고 전륜(11a)이 왼쪽 방향으로 편향될 때 타각을 나타내는 기호

는 음의 값(negative)으로 정의하고, 조타실린더(17)의 신장량 Δ가 양의 값(Δ>0)일 때 전륜의 타각

는 양의 값(

>0)을 가지고(도 4b 참조), 조타실린더(17)의 신축량 Δ가 음의 값(Δ<0)일 때 전륜(11a)의 타각

는 음의 값(

<0)을 가지게 된다(도 4c 참조).

도 2는 차량(10)의 주행동작 및 작업대의 승강동작과 관련한 신호 및 동력의 전달경로를 보여준다. 작업대(30)의 조작박스(40) 내에 제공된 진행정지조작레버(41)는 그의 비조작상태인 중립위치(도 5에 나타낸 수직자세의 위치)에 있고, 이 중립위치를 기준으로 전방 또는 후방으로 기울어질 수 있다. 진행정지조작레버(41)는 그의 기울어진 상태로부터 손을 놓으면 내장된 스프링의 힘에 의해 중립의 위치로 자동적으로 되돌아온다. 진행정지조작레버(41)의 조작상태(중립의 위치를 기준으로 한 조작방향과 조작량)는 조작박스(40) 내에 제공된 퍼텐쇼미터(potentiometer) 등으로 된 진행정지조작검출기(41a)에 의해 검출되어질 수 있다. 진행정지조작검출기(41a)에 의해 검출된 진행정지조작레버(41)의 조작상태에 대한 정보는 컨트롤러(50)(작업대(30) 또는 차량(10)에 구비된)에 입력된다. 여기에서, 진행정지조작레버(41)를 그의 중립위치로부터 전방으로 기울이는 조작은 차량의 전진주행명령과 같고, 그리고 그의 기울이는 조작량이 클 때에는 컨트롤러(50)에 의해 전진주행을 위한 목표주행속도는 큰 값으로 설정된다. 또한, 진행정지조작레버(41)를 그의 중립위치로부터 후방으로 기울이는 조작은 차량의 후퇴주행명령과 같고, 그리고 그의 기울이는 조작량이 클 때에는 컨트롤러(50)에 의해 후퇴주행을 위한 목표주행속도는 큰 값으로 설정된다. 이에 더하여, 진행정지조작레버(41)를 중립위치로 복귀시키는 조작은 차량(10)의 정지명령과 같다.

조타다이얼(42)은 그의 비조작상태에서 중립위치(도 5에 나타낸 바와 같이, 조타다이얼(42)에 표시된 마크 M1의 위치는 조작박스(40)에 표시된 마크 M2에 일치한다.)에 위치되고, 이 중립위치를 기준으로 오른쪽방향(시계방향) 또는 왼쪽방량(반시계방향)으로 돌리는 조작을 할 수 있도록 되어 있다. 조타다이얼(42)은 회 전시킨 상태에서 손을 떼면 내장된 스프링의 힘에 의해 중립의 위치로 자동적으로 복귀된다. 조타다이얼(42a)의 조작상태(중립위치를 기준으로 한 조작방향 및 조작량)는 조작박스(40) 내에 제공된 퍼텐쇼미터 등으로 된 조타조작검출기(42a)에 의해 검출되어질 수 있다. 조타조작검출기(42a)에 검출된 조타다이얼(42)의 조작상태에 대한 정보는 컨트롤러(50)로 입력된다. 여기에서, 조타다이얼(42)을 시계방향으로 회전시키는 조작은 전륜(11a)의 시계방향 조타명령과 같고, 그리고 중립위치를 기준으로 시계방향으로 회전시키는 조작량이 클 때 컨트롤러(50)에 의해 오른쪽 방향으로의 목표타각이 큰 값으로 설정된다. 또한, 조타다이얼(42)을 반시계방향으로 회전시키는 조작은 전륜(11a)의 반시계방향 조타명령과 같고, 그리고 중립위치를 기준으로 반시계방향으로 회전시키는 조작량이 클 때 컨트롤러(50)에 의해 왼쪽 방향으로의 목표타각이 큰 값으로 설정된다. 이에 더하여, 조타다이얼(42)을 중립위치로 복귀시키는 조작은 전륜(11a)의 타각을 0(

=0, 도 4 참조)으로 설정하기 위한 명령과 같다.

승강조작레버(43)는 그의 비조작상태(도 5에 나타낸 바와 같은 수직자세의 위치)에서 중립위치에 위치되며, 이 중립위치를 기준으로 전방 또는 후방으로 기울어질 수 있다. 승강조작레버(43)는 그의 기울어진 상태에서 손을 놓으면 내장된 스프링의 힘에 의해 중립의 위치로 자동적으로 복귀된다. 승강조작레버(43)의 작동상태(중립위치를 기준으로 한 조작방향과 조작량)는 조작박스(40) 내에 제공되는 퍼텐쇼미터 등으로 된 승강조작검출기(43a)에 의해 검출되어질 수 있다. 승강조작검출기(43a)에 의해 검출되는 승강조작레버(43)의 조작상태에 대한 정보는 컨트롤 러(50)로 입력된다. 여기에서, 승강조작레버(43)가 그의 중립위치로부터 전방으로 기울이는 조작은 작업대(30)를 하강시키는 명령과 같고, 기울이는 조작량이 크면 컨트롤러(50)에 의해 작업대(30)의 하강의 목표 작동속도는 큰 값으로 설정된다. 또한, 승강조작레버(43)가 그의 중립위치로부터 후방으로 기울이는 조작은 작업대(30)를 상승시키는 명령과 같고, 기울이는 조작량이 크면 컨트롤러(50)에 의해 작업대(30)의 상승의 목표 작동속도는 큰 값으로 설정된다. 이에 더하여, 승강조작레버(43)를 중립위치로 복귀시키는 조작은 작업대(30)의 정지명령과 같다.

차량(10)의 내부에는 전기모터, 작은 엔진 등(미도시)으로 된 동력원에 의해 구동되는 유압펌프 P(도 2참조)가 설치된다. 이 유압펌프 P로부터 배출되는 압력오일은 진행정지제어밸브(51)를 통해 주행모터(12)로 공급된다. 여기에서, 차량(10)의 구동륜인 오른쪽 및 왼쪽의 후륜(11b)은 기어박스(18)(도 3 참조)를 통해 주행모터(12)에 의해 구동되는 오른쪽 및 왼쪽 차축에 부착된다. 컨트롤러(50)는 진행정지조작밸브(41)의 조작상태에 따른 방향과 양으로 진행정지제어밸브(51)의 스풀(미도시)을 전자기적으로 구동한다. 따라서 작업대(30) 위의 조작자는 진행정지조작레버(41)의 조작으로 차량(10)의 발진과 정지 및 진행방향(전진 및 후퇴)의 절환을 할 수 있고 또한 차량(10)의 주행속도를 설정할 수 있다. 또한, 유압펌프 P로부터 토출되는 압력오일은 조타제어밸브(52)(도 4도 또한 참조)를 통해 조타실린더(17)로 공급되고, 그리고 컨트롤러(50)는 조타조작레버(42)의 조작상태에 따른 방향과 양으로 조타제어밸브(52)의 스풀(미도시)을 전자기적으로 구동한다. 따라서 작업대(30) 위의 조작자는 조타다이얼(42)의 조작으로 조타실린더(17)를 신축시 킴으로써 전륜(11a)을 조타할 수 있다. 또한, 유압펌프 P로부터 토출되는 압력오일은 승강제어밸브(53)을 통해 승강 실린더(23)로 공급되고, 그리고 컨트롤러(50)는 승강조작레버(43)의 조작상태에 따른 방향과 양으로 승강제어밸브(53)의 스풀(미도시)을 전자기적으로 구동한다. 따라서 작업대(30) 위의 조작자는 승강조작레버(43)를 조작하는 것에 의해 작업대(30)를 승강시킬 수 있다.

차량(10)에는 후륜(11b)의 차축(19)의 회전수로부터 차량(10)의 주행속도를 검출하는 주행속도검출기(61)와 전륜지지부재(14)의 킹핀(15) 주위의 회전각으로부터 전륜(11a)의 타각을 검출하는 타각검출기(62)(예를 들면, 퍼텐쇼미터)가 설치된다. 신축포스트(20)의 내부에는 승강 실린더(23)의 작동속도로부터 작업대(30)의 승강속도를 검출하는 승강속도검출기(63)가 설치된다(도 2 참조). 주행속도검출기(61)에 의해 검출되는 차량(10)의 주행속도에 대한 정보, 타각검출기(62)에 의해 검출된 타각에 대한 정보 및 승강속도검출기(63)에 의해 검출되는 작업대(30)의 승강속도에 대한 정보는 컨트롤러(50)로 입력된다.

진행정지조작검출기(41a)에 의해 검출되는 진행정지조작레버(41)의 조작상태에 대한 정보(중립위치를 기준으로 한 조작방향 및 조작량)가 입력되면, 컨트롤러(50)는 진행정지조작레버(41)의 검출된 조작상태에 따른 차량(10)의 목표주행속도를 설정하고, 주행속도검출기(61)에 의해 검출되는 차량(10)의 주행속도가 목표 주행속도가 되도록 진행정지제어밸브(51)의 스풀을 구동하고, 주행모터(12)의 회전수를 제어한다. 또한, 승강조작검출기(43a)에 의해 검출되는 승강조작레버(43)의 조작상태에 대한 정보(중립위치를 기준으로 한 조작방향 및 조작량)가 입력되면, 컨트롤러(50)는 승강조작레버(43)의 검출된 조작상태에 따른 차량(10)의 목표 승강속도를 설정하고, 승강속도검출기(63)에 의해 검출되는 작업대(30)의 승강속도가 목표 승강속도가 되도록 승강제어밸브(53)의 스풀을 구동하고, 그리고 승강실린더(23)의 작동속도를 제어한다.

또한, 조타조작검출기(42a)에 의해 검출되는 조타다이얼(42)의 조작상태에 대한 정보(중립위치를 기준으로 한 조작방향 및 조작량)가 입력되면, 컨트롤러(50)는 조타다이얼(42)의 검출된 조작상태에 따른 전륜(11a)의 목표타각을 설정하고, 타각검출기(62)에 의해 검출되는 전륜(11a)의 타각이 목표타각이 되도록 조타제어밸브(52)를 구동하고, 그리고 조타실린더(17)의 신장량을 제어한다. 예를 들면, 조타다이얼(42)이 차량(10)의 직선주행 중(이 때의 목표타각과 실제 타각은 둘 모두 0°이다)에 시계방향으로 회전되고 그래서 목표타각이 시계방향으로 30°로 설정될 때, 컨트롤러(50)는 타각검출기(62)에 의해 검출되는 타각이 목표타각(30°)에 일치될 때까지 조타실린더(17)를 신장시킨다.

여기에서, 컨트롤러(50)는 조타다이얼(42)의 조작상태에 따라 설정된 전륜(11a)의 목표타각과 타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)의 타각과 비교하고, 그리고 목표타각과 검출된 검출타각(타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)의 타각) 간의 차이가 소정치 이상일 때, 차량(10)의 주행속도를 규제(또는 조타가 수행되기 전의 주행속도에 의존하여 강제적으로 감속)하여 차량(10)의 주행속도가 소정 속도 이하로 되도록 한다. 따라서 선회주행의 방향이 바뀔 때에도(후술하는 도 7의 경우), 주행속도는 조타륜의 실제 타각이 목표타각에 충분히 일치하지 않는 기간 동안에 낮게 유지되고, 그리고 차량(10)의 주행속도는 과도하게 증가되지 않고, 그래서 차량(10)의 이동궤적은 목표궤적에 따르게 할 수 있게 된다. 이러한 차량(10)의 주행속도의 규제는 예를 들면, 컨트롤러(50)가 진행정지제어밸브(51)의 스풀의 구동량과 주행모터(12)의 회전수를 감소시키는 것에 의해 이루어진다.

위에서 기술한 바와 같은 주행속도를 규제하는 방법으로서, 미리 소정 속도를 설정하고, 차량이 설정된 소정 속도보다 높은 속도로 주행하는 경우 차량의 주행속도를 설정된 소정 속도로 감속하는 방법, 그리고 도 6에 나타낸 바와 같이 목표타각과 검출타각 간의 차이에 따른 감속도를 설정하고 이 감속도를 얻도록 하는 속도규제제어방법이 있다.

도 7과 도 8은 차량의 속도규제가 위에서 기술한 것과 같이 수행되는 경우의 예를 보여준다. 첫째, 도 7은 차량(10)이 직진주행으로부터 좌선회주행으로 이행하는 경우의 예를 나타낸 것이다. 여기에서, 조타다이얼(42)은 차량(10)의 직진주행 중(A지점 ~ B지점. 이 기간동안 목표타각과 실제 타각은 둘 모두 0°이고, 이들 두 각들의 차이 Δ는 실질적으로 0이다. ) 그의 중립위치로부터 왼쪽으로 많이 회전된다. 그러나 전륜(11a)의 타각이 조타다이얼(42)을 조작한 직후부터 실제 왼쪽으로 선회하는 것에 대응하는 타각이 되는 기간동안(B지점 ~ D지점), 전륜(11a)의 설정된 목표타각

₀와 타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)의 검출타각

간의 차이 Δ(=

₀-

)는 크게 되고 그리고 미리 정해진 문턱값 δ를 초과하고, 그래서 이 기간동안 차량(10)의 주행속도 S는 미리 정해진 속도 S′이하로 규제된다 (강제 감속). 이 실시 예에서, 차량(10)이 왼쪽 선회주행으로 이행되고 검출타각

가 목표타각

₀에 근접하고 그래서 목표타각

₀와 검출타각

간의 차이 Δ가 문턱값 δ보다 작게 된 후에(D지점 이후), 차량의 주행속도 S가 진행정지조작레버(41)의 조작량에 대응하여 설정된 원래의 주행속도 S₀로 복귀하도록 차량(10)의 주행속도 S는 상승(증속)된다.

도 8은 좌선회주행으로부터 우선회주행으로 변화하는 예를 나타낸 것이다(좌선회주행의 방향이 바뀐 경우). 여기에서, 좌선회주행(A지점 ~ B지점. 비록 조타다이얼(42)은 이 기간동안 그의 중립위치로부터 왼쪽으로 많이 회전되지만, 실제의 타각도 여기에 따르고, 그래서 그 목표타각과 실제 타각 간의 차이 Δ는 실질적으로 0이다) 도중에 조타다이얼(42)은 조타다이얼(42)이 그의 중립위치를 많이 초과하여 오른쪽으로 위치되도록 우선회주행 동안 오른쪽으로 많이 회전된다. 그러나 전륜(11a)이 조타다이얼(42)을 조작한 직후부터 실제 오른쪽으로 선회하는 것에 대응하는 타각이 되는 기간동안(B지점 ~ F지점), 설정된 전륜(11a)의 목표타각

₀와 타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)의 검출타각

간의 차이 Δ(=

₀-

)는 크게 되고 그리고 미리 정해진 문턱값 δ를 초과하고, 그래서 이 기간동안 차량(10)의 주행속도 S는 미리 정해진 속도 S′이하로 규제된다(강제 감속). 이 실시 예에서도, 차량(10)이 오른쪽 선회주행으로 이행되고 검출타각

가 목표타각

₀에 근접하고 그래서 목표타각

₀와 검출타각

간의 차이 Δ가 문턱값 δ보다 작게 된 후에(F지점 이후), 차량(10)의 주행속도 S가 진행정지조작레버(41)의 조작량에 따라 설정된 원래의 주행속도 S₀로 복귀하도록 차량(10)의 주행속도 S는 상승(증속)된다.

도 9는 직진주행으로부터 살짝 왼쪽방향으로 조타되는 예를 나타낸 것으로, 비록 조타다이얼(42)이 조작되더라도 차량(10)의 주행속도가 규제되지 않는 경우를 나타낸다. 여기에서, 조타다이얼(42)은 차량(10)의 직진주행 중(A지점 ~ B지점. 이 기간동안 목표타각과 실제 타각은 둘 모두 실질적으로 0이고, 이들 각들 간의 차이 Δ도 실질적으로 0이다)에 살짝 왼쪽으로 회전 된다. 그러나 전륜(11a)이 조타다이얼(42)을 조작한 직후부터 실제 왼쪽으로 선회하는 것에 대응하는 타각이 되는 기간동안(B지점 ~ D지점), 전륜(11a)의 설정된 목표타각

₀와 타각검출기(62)에 의해 검출된 전륜(11a)의 검출타각

간의 차이 Δ(=

₀-

)는 미리 정해진 문턱값 δ를 초과하지 않고, 그래서 차량(10)의 주행속도는 규제되지 않는다. 이런 식으로, 조타다이얼(42)을 중립위치(차량(10)의 직진에 상당)로부터 살짝 회전시키는 경우(목표타각이 작은 경우) 주행속도는 특별히 규제되지 않는다. 그러므로 조타다이얼(42)이 그의 중립위치를 기준으로 왕복하는 경우에도(슬랄롬(slalom) 주행의 경우에도) 차량(10)은 주행속도의 강제적인 감속 없이 주행할 수 있다.

위에서 기술된 주행속도의 규제는 조타륜 즉, 좌우의 전륜(11a)이 직진방향(중립위치)으로부터 오른쪽 또는 왼쪽으로 조타될 때에도 수행되고, 주행속도의 규제는 조타륜이 오른쪽 또는 왼쪽으로 조타된 상태로부터 직진방향(중립위치)으로 복귀하는 경우에는 수행되지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 주행제어장치의 제 2실시 예가 다음에 기술된다. 제 2실시 예에 따른 주행제어장치에서, 컨트롤러(50)는 조타조작검출기(42a)로부터의 출력을 기초로 조타다이얼(42)의 조작속도(단위 시간당 조작의 변화량)를 검출(계산)한다. 그래서 조타다이얼(42)의 얻어진 조작속도가 미리 설정된 설정치 이상일 때에는, 그 후에 일정 시간동안(목표타각

₀와 검출타각

간의 차이가 설정치 이하로 되는 기간동안. 그의 다른 기준에 따라도 좋다.) 차량(10)의 주행속도가 설정치 이하의 속도가 되도록 차량(10)의 주행속도가 규제된다.

위에서 기술된 바와 같은 주행속도를 규제하는 방법으로서, 미리 소정의 속도를 설정하고, 차량이 설정된 속도보다 높은 속도로 주행하는 경우 차량의 주행속도를 미리 설정된 속도로 감속하는 방법, 그리고 조타다이얼(42)의 조작속도가 증가됨에 따라 감속도(減速度)가 증가되도록 미리 설정하고 이 설정된 감속도를 기초로 주행속도를 감속하여 미리 정해둔 속도를 얻도록 하는 속도규제제어방법이 있다.

제 2실시 예에 따른 이 주행제어장치에서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 좌선회주행(A지점 ~ B지점. 이 기간동안 조타다이얼(42)이 그의 중립의 위치에서 왼쪽으로 돌려진 후 멈춰져 있다) 도중에 조타다이얼(42)이 즉시 오른쪽으로 돌려져 좌선회주행으로부터 우선회주행으로 이행하는 경우(선회주행의 방향을 바꾸는 경우)도 고려된다. 이 경우에서, 조타다이얼(42)의 조작속도 v가 미리 정 해진 속도 v₀(B지점) 이상인 경우, 차량(10)의 주행속도 S는 소정 속도 S′이하로 되도록 감속되고(강제 감속), 그 후에 감속된 속도가 일정 시간 T₀동안(B지점 ~ F지점) 지속된다. 그래서 조타다이얼(42)의 조작속도 v가 소정치 v₀이상 될 때까지 일정 시간 T₀가 경과된 후(F지점 이후)에 차량(10)의 주행속도 S가 진행정지조작레버(41)의 조작량에 따라 설정된 원래의 주행속도 S₀로 복귀하도록 차량(10)의 주행속도 S를 상승(증속) 시킨다. 여기에서, 차량(10)의 주행속도가 일정하게 규제되는 동안의 상기 시간 T₀는 선택사항이지만, 시간 T₀는 전륜(11a)의 검출타각

가 조타다이얼(42)의 조작에 의해 설정되는 목표타각

₀에 일치하도록 조타실린더(17)가 작동될 것으로 예상되는 시간으로 설정되도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 방식으로, 제 2실시 예에 따른 주행제어장치에서, 조타다이얼(42)이 즉시 조작되고(이 때 전륜(11a)의 목표타각

₀와 전륜(11a)의 검출타각

간의 차이는 증가한다), 그리고 차량(10)의 주차속도 S는 컨트롤러(50)에 의해 계산된 조타다이얼(42)의 조작속도 v가 소정치 v₀ 이상으로 되는 때에는 소정 속도 S′이하로 규제된다(조타가 수행되기 전의 주행속도에 의존하여 강제 감속). 그러므로 선회주행의 방향이 바뀔 때, 전륜(11a)의 실제 타각(검출타각

)이 목표타각

₀와 충분히 일치하지 않는 동안에 주행속도는 낮은 속도로 유지된다. 이러한 이유로, 그 효과들은 제 1실시 예에 따른 차량의 주행제어장치에서 얻을 수 있는 것과 같다.

이 실시 예에서도, 위에서 기술된 주행속도의 규제는 조타륜 즉, 좌우의 전륜(11a)을 직진방향(중립위치)으로부터 오른쪽 또는 왼쪽으로 조타하는 경우에도 수행되고, 조타륜이 왼쪽 또는 오른쪽으로 조타된 상태로부터 직진방향(중립위치)으로 복귀할 때에는 차량속도의 규제는 수행되지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 주행제어장치의 제 3 실시 예가 다음에 기술된다. 제 3실시 예에 따른 주행제어장치는 조타실린더(17)의 작동속도를 검출하는 실린더작동속도검출기(64)를 구비하고(도 11 참조), 실린더작동속도검출기(64)에 의해 검출된 조타실린더(17)의 작동속도가 소정치 이상일 때, 컨트롤러(50)가 차량(10)의 주행속도가 소정 속도 이하가 되도록 차량(10)의 주행속도를 규제하도록 구성되어 있다. 여기에서, 실린더작동속도검출기(64)는 조타실린더(17)의 작동속도를 직접 검출하도록 되어 있지 않아도 되고, 조타실린더(17)의 작동속도에 비례하는 물리량(예를 들면, 단위 시간당 조타실린더(17)로 유입되는 압력오일의 유량 또는 조작제어밸브(52)의 스풀의 구동량(또는 상기 스풀의 구동신호의 크기))을 검출하도록 되어있어도 된다.

이러한 제 3실시 예에 따른 주행제어장치에서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 좌선회주행(A지점 ~ B지점. 이 기간동안 조타다이얼(42)이 그의 중립의 위치에서 왼쪽으로 돌려진 후 멈춰져 있다) 도중에 조타다이얼(42)이 즉시 오른쪽으로 돌려져 좌선회주행으로부터 우선회주행으로 이행하는 경우(선회주행의 방향을 바꾸는 경우)도 고려된다. 이 경우, 조타실린더(17)의 작동속도 V가 소정치 V₀ 이상으로 되는 경우(B지점)에는 차량(10)의 주행속도 S는 소정 속도 S′이하로 감속되고(강제 감속), 그 후에 조타실린더(17)의 작동속도 V가 소정치 V₀ 이상으로 되는 시간동안 감속상태가 지속된다(B지점 ~ F지점). 그래서 조타실린더(17)의 작동속도 V가 소정치 V₀ 이하로 떨어진 후(F지점 이후), 차량(10)의 주행속도 S가 진행정지조작레버(41)의 조작량에 따라 설정된 원래의 주행속도 S₀로 복귀되도록 차량(10)의 주행속도 S가 상승(증속)된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 조타다이얼(42)이 조작된 후에 즉시 조타실린더(17)가 큰 작동속도로 작동되는 이유(조타실린더(17)의 작동속도가 빠르게 증가하는 이유)는 조타다이얼(42)의 빠른 조작에 의해 전륜(11a)의 목표타각

₀와 전륜(11a)의 검출타각

간의 차이가 증가하고 조타실린더(17)가 가능하면 빨리 검출되는 타각

를 목표타각

₀에 맞추려고 하기 때문이다.

위에서 기술된 것과 같이 주행속도를 규제하는 방법으로서, 미리 소정 속도를 설정하고, 차량이 설정된 속도보다 높은 속도로 주행하는 경우 차량의 주행속도를 소정 속도까지 감속시키는 제어나 조타실린더(17)의 작동속도 V가 증가됨에 따라 증가되는 감속도를 설정하고 이 설정된 감속도를 기초로 주행속도를 감속하여 소정 속도를 얻도록 하는 속도규제제어방법 등이 있다.

이러한 방식으로, 제 3실시 예에 따른 주행제어장치에서, 조타다이얼(42)이 즉시 조작되고(이 때 전륜(11a)의 목표타각 ₀와 전륜(11a)의 검출되는 타각

간 의 차이는 증가한다), 그리고 전륜(11a)의 검출되는 타각

가 목표타각

₀와 일치되도록 조타실린더(17)의 작동속도 V가 소정치 V₀ 이상인 경우에는, 그의 조타실린더(17)의 작동속도 V가 미리 정해진 값 V₀이상인 기간동안에 차량(10)의 주행속도 S는 미리 정해진 속도 S′ 이하로 규제되어진다(조타 전의 주행속도에 의존하여 강제 감속). 그러므로 선회주행의 방향이 바뀌어 반전되는 경우, 전륜(11a)의 실제 타각(검출되는 타각

)이 목표타각

₀와 충분히 일치되지 않는 기간 동안에 주행속도는 낮은 속도로 유지된다. 이러한 이유로, 그 효과들은 제 1실시 예에 따른 차량의 주행제어장치에서 얻을 수 있는 것과 같다.

이 실시 예에서도, 위에서 기술된 주행속도의 규제는 조타륜 즉, 좌우의 전륜(11a)을 직진방향(중립위치)으로부터 오른쪽 또는 왼쪽으로 조타하는 경우에도 수행되고, 그러나 조타륜이 오른쪽 또는 왼쪽으로 조타된 상태로부터 직진방향(중립위치)으로 복귀하는 조작을 할 때에는 상술한 주행속도규제를 행하지 않도록 구성하여도 좋다.

위에서는 조타조작을 수반하는 주행속도 제어가 기술되었지만, 이하에서는 조타조작이 수반되는 조타속도의 제어에 대해 기술된다. 도 13a는 타각

가 0(

=0)일 때의 조타실린더(17)의 길이를 기준으로, 전륜(11a)의 조타실린더(17)의 신장량 Δ와 전륜(11a)의 타각

(우방향 조타 시

> 0) 간의 관계를 보여주는 그래프이다. 위에 기술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스티어링 링크기 구(13)에서, 조타실린더(17)의 신장량 Δ가 양의 값일 때 타각을 나타내는 기호

가 양의 값(

>0)이고, 그리고 조타실린더(17)의 신장량 Δ가 음의 값일 때 타각을 나타내는 기호

는 음의 값(

<0)이다. 이 그래프로부터 알 수 있듯이, 조타실린더(17)의 길의 변화량(신장량 Δ)에 대한 타각

의 변화량은 타각

의 크기에 상관없이 항상 일정하지는 않으며, 그래서 타각

의 크기(절대값)가 어떤 기준량

′를 초과할 때, 조타실린더(17)의 길이의 변화량(신장량 Δ)의 변화량에 대한 타각

의 변화량은 극격히 증가한다. 이것은 조타실린더(17)의 작동속도가 일정하다면, 타각

의 크기가 기준량

′보다 큰 타각영역(

>

′ 또는

<-

′의 영역)에서는, 타각

의 크기가 기준량

′ 이하의 타각영역(-

′≤

≤

′인 영역)보다 타각

의 변화속도가 크다는 것을 의미하고, 그래서 타각

의 크기가 기준량

′보다 큰 타각영역에서, 전륜(11a)을 목표타각의 위치에 멈추는 것은 어렵다.

이러한 이유 때문에, 고소작업차(1)에 설치되는 스티어링장치에서는, 컨트롤러(50)가 타각검출기(62)로부터 검출된 정보에 기초하여 전륜(11a)의 타각

의 크기(절대치)를 산출한다. 타각

의 크기가 미리 정해진 기준량

′ 이하인 타각영역(도 13a에서 -

′≤

≤

′인 영역)안에 타각

가 있을 때 조타실린더(17)는 제 1작동속도 V1에서 작동된다. 타각

의 크기가 기준량

′를 초과하는 타각영역(도 13a에서

>

′또는

< -

′인 영역) 안에 타각

가 있을 때 조타실린더(17)는 상기 제 1작동속도 V1보다 낮은 제 2작동속도 V2로 작동된다(도 13b 참 조). 예를 들면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 기준량

′보다 작은 크기를 갖는 타각

₁(>0)의 상태로부터 조타다이얼(42)을 오른쪽으로 회전 조작하여, 기준량

′보다 큰 크기를 갖는 목표타각

₀를 설정하는 경우에는, 처음 조타실린더(17)는 제 1속도 V1에서 작동(신장작동)되고, 타각

가 기준량

′에 도달된 후에는 조타실린더(17)의 작동속도 V는 V1보다 낮은 작동속도 V2로 제한된다. 이러한 조타실린더(17)의 작동속도의 제한은 예를 들면, 컨트롤러(50)가 조타제어밸브(52)의 스풀의 구동량을 감소시키는 것에 의해 수행된다. 또한, 도 15에 나타낸 바와 같이, 타각

₁(>0)의 크기가 기준량

′보다 큰 상태로부터, 조타다이얼(42)을 왼쪽방향으로 회전 조작하여, 기준량

′보다 큰 크기를 갖는 목표타각

₀를 설정하는 경우에는 처음부터 끝까지 조타실린더(17)는 제한된 작동속도 V2로 작동된다. 도 13b는 타각

에 대한 조타실린더(17)의 작동속도의 크기를 보여주는 것으로, 거기에서 조타실린더(17)가 신장될 때, 작동속도 V는 조타실린더(17)의 신장작동속도를 의미하고, 그리고 조타실린더(17)가 수축될 때, 작동속도 V는 조타실린더(17)의 수축작동속도를 의미한다.

한편, 타각검출기(62)에 의해 검출된 조타륜(11a)의 타각

의 크기(절대치)가 기준량

′(도 13a 및 도 13b에서

>

′또는

< -

′)를 초과하는 상태로부터 전륜(11a)의 타각

의 크기가 기준량

′ 이하로 되는 목표타각

₀가 설정될 때, 전륜(11a)의 타각의 크기가 기준량

′를 초과하는 기간동안에도 조타실 린더(17)의 작동속도를 속도 V2로 제한하지 않고(전륜(11a)의 타각

의 크기가 기준량

′ 이하인 경우 같은 속도 V1으로 조타실린더(17)를 작동) 조타실린더(17)를 작동시킨다. 예를 들면, 도 16에 나타낸 바와 같이, 타각

₁(>0)이 기준량

′보다 큰 크기를 갖는 상태로부터 조타다이얼(42)을 왼쪽으로 회전조작하여, 기준량

′보다 작은 크기를 갖는 목표타각

₀를 설정하는 경우에는, 조타실린더(17)는 처음부터 끝까지 속도제한되지 않은 작동속도 V1에서 작동된다.

이와 같이 고소작업차에 설치되는 스티어링 장치에서, 조타륜인 전륜(11a)의 타각의 크기

가 미리 정해진 기준량

′를 초과하고 있는 동안에는, 조타실린더(17)는 전륜(11a)의 타각의 크기가 기준량

′ 이하로 있는 경우보다도 작은 작동속도에서 조타실린더(17)를 작동시키도록 되어있다. 그러므로 전륜(11a)의 타각

의 크기가 기준량

′를 초과하고 그리고 조타실린더(17)의 길이의 변화량(신장량 Δ의 변화량)에 대한 전륜(11a)의 타각

의 변화량이 증가하는 영역(전륜(11a)의 타각

의 크기가 기준량

′를 초과하는 영역)에서, 전륜(11a)은 목표타각의 위치에 정확하게 정지시키는 것이 가능하다.

또한, 이러한 스티어링 장치에서, 전륜(11a)의 타각

의 크기(절대치)가 기준량

′를 초과하는 상태로부터 타각

의 크기가 기준량

′ 이하로 되는 목표타각

₀가 설정될 때, 타각

의 크기가 기준량

′를 초과하는 경우에도, 조타실린더(17)는 타각

의 크기가 기준량

′ 이하인 경우에서와 같은 속도로 작동시치 도록 되어 있다. 그러므로 타각의 크기

가 기준량

′ 이하로 될 때까지, 조타실린더(17)의 작동속도는 불필요하게 제한되지 않고, 그래서 조타조작에 대한 전륜(11a)의 작동지연이 해소될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스티어링 장치에서, 타각

의 크기가 미리 정해진 기준량 이하일 때에는 조타실린더(17)를 제 1작동속도(V1)로 작동시키고, 그리고 타각

의 크기가 기준량을 초과할 때에는 제 1작동속도보다 낮은 제 2작동속도(V2)에서 작동시키는 대신에, 기준량을 복수 개 설정하고 각각의 기준량에 대응하여 조타액추에이터의 작동속도를 정하도록 하여도 좋다. 대안으로, 조타륜인 전륜(11a)의 타각

가 클수록 조타실린더(17)를 낮은 작동속도로 작동시키는 구성으로 하여도 된다(도 17 참조). 이러한 구성에서도, 조타실린더(17)의 작동량에 대한 전륜(11a)의 타각

의 변화량이 증가하는 영역(전륜(11a)의 타각

의 크기가 큰 영역)에서, 전륜(11a)을 목표타각의 위치에 정확하게 정지시키는 것이 가능하다.

다음으로, 조타다이얼(42)의 조작에 따라 전륜(11a) 즉, 조타륜을 조타하기 위한 위의 스티어링 장치의 구성과 작동이 자세히 기술된다.

조타륜인 전륜(11a), 그리고 조타다이얼(42)은 스티어링 장치를 통해 서로 연동되게 연결되어 있다. 스티어링 장치는 전륜(11a)에 연결된 전타기구(13), 이 전타기구(13)를 구동하여 전륜(11a)의 타각

(차량(10)의 전후 중심축에 대한 전륜(11a)의 편향각, 도 18 참조)를 변화시키는 조타실린더(유압실린더)(17), 좌우의 한 쌍의 전륜(11a) 중 어느 하나에 부착되고 전륜(11a)의 타각을 검출하는 타각검 출기(62), 타각검출기(62)가 부착된 전륜(11a)의 목표타각을 설정하는 조타다이얼(42) 및 조타다이얼(42)의 조작에 따라 조타실린더(17)의 작동제어를 행하는 컨트롤러(50)를 구비하는 구성으로 되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 전타기구(13)는 킹핀축(15) 둘레로 전륜(11a)을 요동 가능케 지지하는 한 쌍의 너클암(14), 및 연결핀 P1의 수단을 통해 상기 한 쌍의 너클암(14)을 연결하는 타이 로드(16)를 구비한다. 타각검출기(62)는 왼쪽 너클암(14)에 부착되어 있고 왼쪽 킹핀축(15) 둘레의 선회각도로부터 왼쪽 전륜(11a)의 타각을 검출한다. 조타실린더(17)의 한 단부는 연결핀 P2를 통해 전타기구(13)를 구성하는 왼쪽 너클암(14)에 연결되고, 조타실린더(17)의 타단은 연결핀 P3를 통해 차량(10)의 도시되지 않은 실린더 연결부에 연결된다.

그러므로 본 발명에 따른 스티어링 장치에서, 조타실린더(17)를 신축작동 시킴에 의해, 왼쪽 전륜(11a)을 킹핀축(15) 주위로 요동시킬 수 있고, 오른쪽 전륜(11a)을 타이 로드(16)를 통해 왼쪽 전륜(11a)과 함께 같은 방향으로 동시에 요동시킬 수 있고, 전륜(조타륜)(11a)의 타각이

를 변화시키는 것이 가능하다. 특히, 조타실린더(17)를 신장시킴에 의해, 좌우 전륜(11a)이 오른쪽으로 향하게 할 수 있고, 그리고 조타실린더(17)을 수축시킴에 의해, 좌우 전륜(11a)이 왼쪽으로 향하게 할 수 있다. 이 때, 좌우 한 쌍의 전륜(11a)은 차량(10)이 선회하는 경우 전타기구(13)에 의해 타각에 차이가 생기도록 설정(구체적으로는, 내측 바퀴의 타각의 크기가 항상 일정 비율로 외측 바퀴의 타각의 크기보다 크게 되도록)된다.

도 18을 참조하여 설명하면, 조타실린더(17)의 신축량 Δ가 0(Δ=0)일 때, 좌우 전륜(11a)의 타각

_L과

_R은 모두 0(

_L=0

_R=0)이다(도 18a 참조). 또한, 전륜(11a)이 오른쪽으로 편향되었을 때 타각의 부호가 양의 값이고, 전륜(11a)이 왼쪽으로 편향되었을 때 타각의 부호가 음의 값이라고 정의 하면, 신장량 Δ가 양의 값(Δ>0)일 때 좌우 전륜(11a)의 타각

_L과

_R은 양의 값(

_L> 0,

_R> 0)을 갖는다(도 18b 참조). 이 때, 뒤에서 자세히 기술되지만, 왼쪽 전륜(11a)의 타각

_L과 오른쪽 전륜(11a)의 타각

_R 간의 관계는 전타기구(13)의 특성에 따라 │

_L│ < │

_R│이다. 또한, 신축량 Δ가 음의 값일 때(Δ<0) 전륜(11a)의 타각

_L과

_R은 음의 값이다(

_L<0

_R<0)(도 18c 참조). 이 때, 왼쪽 전륜(11a)의 타각

_L과 오른쪽 전륜(11a)의 타각

_R 간의 관계는 전타기구(13)의 특징에 따라 │

_L│ > │

_R│이다.

본 실시 예에서, 조타다이얼(42)의 최대 회전량은 도 19에 나타낸 바와 같이 시계방향 및 반시계방향으로 40°로 설정되어 있고, 왼쪽 전륜(11a)의 최대 타각은 왼쪽으로 90° 그리고 오른쪽으로 70°로 설정되어 있고, 그래서 조타다이얼(42)의 조작상태와 타각 검출에 사용되는 왼쪽 전륜(11a)의 목표타각은 비례관계에 있다. 또한, 도 20에 나타낸 바와 같이, 오른쪽 전륜(11a)의 최대 타각은 왼쪽으로 70° 그리고 오른쪽으로 90°로 설정되고, 그리고 오른쪽 전륜(11a)은 전타기구(13)를 통해 왼쪽 전륜(11a)에 연결되어 있고, 그래서 오른쪽 전륜(11a)의 타각은 왼쪽 전륜(11a)의 타각(검출타각)으로부터 결정될 수 있다.

특히, 조타다이얼(42)이 시계방향으로 조작되어 최대량(40°)으로 돌려진 경우, 차량(10)은 최대로 오른쪽으로 선회되고, 그리고 왼쪽 전륜(11L)의 타각으로서 타각 검출기(62)에 시계방향으로 70°의 타각이 검출되는 경우에는, 전타기구(13)와 오른쪽 전륜(11R)의 관계에 따라 오른쪽 전륜(11R)의 타각이 시계방향으로 90°이다. 또한, 조타다이얼(42)이 반시계방향으로 조작되어 최대량(40°)으로 돌려진 경우, 차량(10)은 최대로 왼쪽으로 선회되고, 그리고 왼쪽 전륜(11L)의 타각으로서 타각 검출기(62)에 의해 반시계방향으로 90°의 타각이 검출되는 경우에는, 전타기구(13)와 오른쪽 전륜(11R)의 관계에 따라 오른쪽 전륜(11R)의 타각이 반시계방향으로 70°이다.

이러한 구성에 따르면, 예를 들면, 차량(10)이 직진주행 중(이 때 조타다이얼(42)은 그의 중립위치이고 목표타각과 실제 타각은 둘 모두 0이다)에, 조타다이얼(42)이 반시계방향으로 20° 돌려질 때, 컨트롤러(50)는 목표타각을 반시계방향으로 45°로 설정하고, 그리고 타각검출기(62)에 의해 검출되는 왼쪽 전륜(11a)의 타각이 목표타각(반시계방향으로 45°)에 일치될 때까지 조타실린더(17)를 신장시킨다(도 19 참조). 이 때, 오른쪽 전륜(11a)의 타각은 반시계방향으로 35°이다(도 20 참조).

또한, 조타다이얼(42)이 시계방향으로 30° 돌려질 때, 컨트롤러(50)는 전타기구(13)의 특성들에 기초하여 목표타각을 52.5°로 설정하고, 그리고 타각검출기(62)에 의해 검출되는 왼쪽 전륜(11a)의 타각이 목표타각(시계방향으로 52.5°)에 일치될 때까지 조타실린더(17)를 신장시킨다. 이 때 오른쪽 전륜(11a)의 타각 은 시계방향으로 67.5°이다(도 20 참조).

위의 구성을 따르면, 본 발명에서 좌우 한 쌍의 조타륜(전륜(11a) 중 오직 어느 하나의 타각이 검출되고, 이 검출치가 조타다이얼의 조작상태(조작방향 및 조작량)에 따라 설정되는 목표타각에 일치하도록 조타실린더의 작동제어를 행하는 것으로, 전륜(11a)을 원하는 방향으로 회전시키는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 스티어링 장치는 간단하게 구성 및 제어될 수 있다.

위에서는 본 발명의 바람직한 실시 예가 기술되었지만, 본 발명의 범위는 위의 실시 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 위의 실시 예에서, 차량의 조타륜(전륜(11a))에 대한 조타조작을 수행하기 위한 조타조작수단은 다이얼(조타다이얼(42))이지만, 레버와 같은 다른 수단이 사용될 수 있다. 또한, 차량의 조타륜(전륜(11a))에 연결된 링크기구(스티어링 링크기구(13))를 구동하기 위한 조타액추에이터는 반드시 유압 실린더를 필요로 하는 것은 아니며, 그래서 유압모터, 또는 전기모터와 랙 및 피니언기구를 조합시킨 것 등이 사용될 수 있다. 게다가, 위의 실시 예에서, 하나의 주행모터(12)의 동력은 기어박스(18) 및 좌우의 차축(19)을 통해 구동륜인 좌우의 후륜(11b)으로 전달되고, 즉, 좌우의 후륜(11b)은 하나의 주행모터(12)에 의해 동시에 구동되지만, 좌우의 후륜(11b)이 개별적으로 각각 주행모터에 의해 구동되도록 두 주행모터가 제공되어질 수 있다. 더 나아가, 위의 실시 예에서, 본 발명이 적용되는 작업차는 차량이 자유롭게 승강이동되는 작업대를 갖는 고소작업차이지만, 이는 단지 하나의 예일 뿐이고, 그래서 차량에 설치된 붐(boom) 등의 선단부에 작업대가 구비된 고소작업차에 사용되는 것도 가능하다. 이에 더하여, 작업차는 차륜구동식 차량이 작업장치를 갖는 작업차라면 반드시 고소작업차가 아니어도 좋다. 그러나 본 발명이 고소작업차에 적용되는 경우에는 선회주행 중의 증속으로 관성력을 받는 작업자가 작업대 상에서 자세의 균형을 잃는 불안전한 사태를 효과적으로 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

차륜구동식 차량의 주행제어장치이고,

상기 차량의 조타륜의 조타조작을 하는 조타조작수단;

상기 조타륜의 타각을 검출하는 타각검출수단;

상기 조타륜의 타각을 변화시키는 조타액추에이터;

상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 타각이 상기 조타조작수단으로부터 출력되는 조작명령에 따라 설정된 상기 조타륜의 목표타각이 되도록 상기 조타액추에이터를 작동시키는 제어를 수행하는 조타제어수단; 및

상기 조타조작수단의 조작상태 및 상기 조타액추에이터의 작동상태에 따라 상기 차량의 주행속도규제를 수행하는 주행속도규제수단을 구비하고,

상기 조타제어수단은 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 직진방향에 대한 타각이 큰 만큼 상기 조타액추에이터를 낮은 작동속도로 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작수단의 조작상태에 따라 설정된 상기 조타륜의 목표타각과 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 검출타각을 비교하고, 상기 목표타각과 상기 검출타각의 차이가 소정치 이상으로 되는 경우, 상기 차량의 주행속도가 상기 소정 속도 이하로 되도록 상기 차량의 주행속도를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작수단의 조작상태에 따라 설정된 상기 조타륜의 목표타각과 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 조타륜의 검출타각을 비교하고, 상기 목표타각과 상기 검출타각의 차이가 커지는 것에 따라 점차 감속시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 3항에 있어서, 상기 주행속도규제수단은 상기 차이가 커지는 것에 따라 감속도도 커지도록 설정하고, 이 설정된 감속도에 기초하여 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 조타조작수단의 조작속도를 구하는 조타조작속도검출수단을 구비하고,

상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작속도검출수단에 의해 구해진 상기 조타조작수단의 조작속도가 소정치 이상으로 되는 경우, 상기 차량의 주행속도가 소정 속도 이하로 되도록 상기 차량의 주행속도를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 조타조작수단의 조작속도를 구하는 조타조작속도검출수단을 구비하고,

상기 주행속도규제수단은 상기 조타조작속도검출수단에 의해 구해진 상기 조타조작수단의 조작속도가 소정치 이상으로 되는 경우, 상기 조타조작속도가 증가하 는 것에 따라 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 6항에 있어서, 상기 주행속도규제수단은 상기 조작속도가 증가함에 따라 감속도가 증가하도록 설정하고, 이 설정된 감속도에 기초하여 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 조타액추에이터의 작동속도를 구하는 조타액추에이터 작동속도검출수단을 구비하고,

상기 주행속도규제수단은 상기 조타액추에이터 작동속도검출수단에 의해 구해진 상기 조타액추에이터의 작동속도가 소정치 이상인 경우, 상기 차량의 주행속도가 소정 속도 이하로 되도록 상기 차량의 주행속도를 규제하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 조타액추에이터의 작동속도를 구하는 조타액추에이터 작동속도검출수단을 구비하고,

상기 주행속도규제수단은 상기 조타액추에이터 작동속도검출수단에 의해 구해진 상기 조타액추에이터의 작동속도가 소정치 이상인 경우, 상기 작동속도가 증가함에 따라 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키도록 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 9항에 있어서, 상기 주행속도규제수단은 상기 작동속도가 증가함에 따라 증가되는 감속도를 설정하고, 이 설정된 감속도에 기초하여 상기 차량의 주행속도를 점차 감속시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 조타제어수단은 상기 타각검출수단으로부터의 검출정보에 기초하여 얻은 상기 타각의 크기가 미리 정한 기준량 이하인 경우에는 상기 조타액추에이터를 제 1작동속도로 작동시키고, 상기 타각의 크기가 상기 기준량을 초과하는 경우에는 상기 조타액추에이터를 동일한 조작명령에 대하여 작동속도가 상기 제 1작동속도보다 낮은 제 2작동속도에서 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 11항에 있어서, 상기 조타제어수단은, 상기 타각의 크기가 상기 기준량을 초과하는 상태로부터 상기 타각의 크기가 상기 기준량 이하로 되는 목표타각이 설정되는 경우에는, 상기 타각의 크기가 상기 기준량을 초과하고 있는 경우에도 상기 조타액추에이터를 상기 제 1작동속도로 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
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제 1항에 있어서,

상기 조타륜을 킹핀축의 둘레로 요동 가능케 지지하는 한 쌍의 너클암 및 상기 한 쌍의 너클암을 연결하는 타이 로드를 갖는 전타기구를 구비하고,

상기 조타액추에이터는 상기 전타기구를 구동하여 상기 조타륜의 타각을 변화시키도록 구성되고,

상기 타각검출수단은 상기 좌우 한 쌍의 조타륜의 어느 하나에 부착되고,

상기 조타제어수단은 상기 조타검출수단에 의해 검출된 상기 좌우 한 쌍의 조타륜 중 어느 하나의 타각이, 상기 조타조작수단으로부터의 조작명령에 의해 설정된 상기 목표타각이 되도록, 상기 조타액추에이터를 작동시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.
제 14항에 있어서, 상기 전타기구는, 상기 차량의 선회 시에, 상기 좌우 한 쌍의 조타륜의 타각에 차이가 생기는 특성을 가지고,

상기 조타조작수단의 조작방향과 조작량에 따라, 상기 타각검출수단이 부착된 상기 좌우 한 쌍의 조타륜의 어느 하나의 상기 목표타각을 설정하고,

상기 조타제어수단은, 상기 타각검출수단에 의해 검출된 상기 좌우 한 쌍의 조타륜의 어느 하나의 타각이, 상기 조타조작수단의 조작방향과 조작량에 따라 설 정된 상기 목표타각이 되도록, 상기 전타기구의 특성에 기초하여 상기 조타액추에이터를 작동시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행제어장치.