作业车辆的转向系统技术方案

本发明专利技术提供一种作业车辆的液压转向系统，液压转向单元(5) 基于先导泵(13)的液压油，产生与方向盘(109)的旋转量和旋转 方向相应的控制压力，向控制器(132)输入检测该控制压力的压力 传感器(6a、6b)的信号和前操作检测装置(31)的信号。控制器 (32)及电磁阀(33a、33b)随着由压力传感器(6a、6b)分别检 测的控制压力的增加而使转向阀(4)的冲程变大，并且，在检测到 前作业机的操作时，进行控制以使转向阀(4)的冲程比没有检测到 前作业机的操作时大。由此，分别在同时进行行驶和操作前作业机 的作业以及单独行驶的各阶段，能够使车轮转向速度成为最佳的值， 能够确保作业效率和安全性且能够提高操作性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮式装载机等作业车辆的转向系统。北1=]'技术轮式装载机等作业车辆的转向系统具有液压泵、由从该液压 泵喷出的液压油驱动的转向液压釭、对乂人液压泵向转向液压缸供纟合 的液压油的方向和流量进行控制的转向阀，根据方向盘(手柄)的 旋转方向和旋转量切换转向阀，从而对转向液压缸进行驱动控制。 该情况下，根据方向盘(手柄)的旋转方向和旋转量对转向阀进行 的切换采用被称作ORBITROL (商品名)的液压转向单元实施。这 里，该液压转向单元具有与方向盘的旋转#:作连动地动作的液压阀 和液压马达，产生与该;逸转量和旋转方向相应流量的液压。在这样的作业车辆的转向系统中，通常将液压转向单元配置在 主回路上，通过方向盘操作转向阀，并对转向液压缸进行驱动控制。 该情况下，液压转向单元的液压阀作为转向阀配置，液压阀单元产 生的液压直接;帔导入转向液压缸。对这种通常的作业车辆的转向系统来说，已知将液压转向单元 作为转向阀的操作系统使用，能轻松(通过较小的力)地进行方向盘的旋转操作(例如专利文献l)。在这种转向系统中，采用先导泵部(受压部)，从而对转向阀进行切换。在转向阀中具有用于将从 路。口 ' ' ' ,'、 ''口 . ' ''另一方面，已知一种结构，转向阀的操作系统由包括控制器和 电》兹阀的电/液压型转向单元构成，以电/液压的方式进4亍转向阀的切换(例如专利文献2)。在该转向系统中，通过电位计;险测方向盘的旋转操作角(操舵角)，并将该检测值输入控制器。控制器向电磁 阀输出与该检测值对应的指令信号(电信号)，电磁阀输出与该指 令信号对应的控制压力。该控制压力被导入转向阀的液压切换部(受 压部)，对转向阀进行切换。另外，在专利文献2记载的转向系统中，预先将相对于操舵角检测值的指令信号的增益(指令信号/操舵角)多种类地设定在控制 器中，通过操作者对切换开关进行操作，能够从其中选择一个增益。 由此，能够将相对于方向盘的旋转操作的、车轮的转向速度(转向 液压缸的驱动速度)调整成适合于行驶时和实际作业时的任意 一种，能够分别在行驶时或实际作业时得到最佳的转向操作性。另外，还 提出了一种变形例，即设置检测行驶速度的速度传感器，根据行驶 速度连续地使指令信号变化。专利文献l:日本实开平l - 154974号公报 专利文献2:日本特开平10 - 45014号公报在轮式装载机等作业车辆进行作业时，有一种边行驶边操作前 作业机的作业。作为其一例，有通过轮式装载机进行的土堆等的挖 掘作业。在该作业中，使车身前进，将铲斗推靠在土堆上进行挖掘， 挖掘后，使伊斗(挖掘砂土)边上升边后退，改变车身的朝向。然 后，通过单独行驶使车身移动，并向卡车等上放土。然而，由于该作业是行驶和前作业机的同时操作，所以若相对 于方向盘的旋转操作来说车轮的转向速度迟緩，则操作者会关注转 向操作，导致疲劳的原因。因此，该情况下，优选相对于方向盘的 旋转操作使车轮的转向速度变快，由此，能够减少操作者的疲劳， 提高作业效率。而在单独行驶中，相对于方向盘的旋转操作不使车 轮的转向速度变快，则安全性较高。在专利文献l记载的作业车辆的转向系统中，由于不能变更相对 于方向盘的旋转操作的、车轮的转向速度的变化比例，所以在行驶 和前作业机的同时操作与单独行驶的各阶段不能得到最佳的车轮转向速度。在专利文献2记载的作业车辆的转向系统中，由于通过操作切换开关能够变更相对于操舵角检测值的指令信号的增益(指令信号/ 操舵角)，所以能够分别在行驶和前作业机的同时操作与单独行驶 的各阶段得到最佳的车轮转向速度。但是，在从进行行驶和前作业 机的同时操作的作业(例如挖掘作业)变换到单独行驶(例如向放 土地点的移动)移行时，或从单独行驶变换到进行行驶和前作业机 的同时操作的作业时，每次操作者都需要操作切换开关改变增益， 极其麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种作业车辆的转向系统，分别在同时 进行行驶和操作前作业机的作业以及单独行驶的各阶段，使相对于 方向盘的旋转操作的车轮转向速度成为最佳的值，能够确保作业效 率和安全性，并且操作性良好。(1)为了实现上述目的，本专利技术的作业车辆的转向系统具有 液压泵；由从该液压泵喷出的液压油驱动的转向液压缸；对从上述 液压泵向上述转向液压缸供给的液压油的方向和流量进行控制的转 向阀；由操作者旋转操作的方向盘。根据上述方向盘的旋转操作对 上述转向阀进行切换，并驱动控制上述转向液压缸。其中，该转向 系统还具有用于检测设置在上述作业车辆的车身前部的前作业机 的操作状态的前作业机操作检测机构；基于上述方向盘的旋转操作 和由上述前作业机操作检观'j机构检测的上述前作业机的操作状态对 上述转向阀的切换方向和通过流量进行控制的转向操作控制机构。在这样构成的本专利技术中，设置有前作业机操作检测机构和转向 操作控制机构，基于方向盘的旋转操作和由前作业机操作检测机构 检测到的前作业机的操作状态，对转向阀的切换方向和通过流量进 行控制，由此，在同时进行行驶和操作前作业机的作业中，在操作 前作业机时进行转向操作时，进行控制以使转向阀的通过流量比没有检测到前作业机的操作时增大，由此，由于相对于方向盘的旋转 操作的车轮转向速度变快，所以在同时进行行驶和操作前作业机的作业中能够容易地切换转向，由此，能够减少操作者的疲劳，提高作业效率。而在没有检测到前作业机的操作时，进行控制以使转向阀的通 过流量比检测到前作业机的操作时少，由此，在进行单独行驶中的 转向操作时，由于相对于方向盘的旋转操作的车轮转向速度变慢，所以提高了安全性。另外，若操作前作业机，则由于自动地变更车轮转向速度，所 以无需操作者的操作，能够得到良好的操作性。这样，本专利技术在分别同时进行行驶和操作前作业机的作业以及 单独行驶的各阶段，能够相对于方向盘的旋转操作，使车轮转向速 度成为最佳的值，能够确保作业效率和安全性，并且能够得到良好 的操作性。(2)在上述(1)中，优选地，上述转向操作控制机构具有 液压转向单元，其与上述方向盘连结，通过该方向盘的旋转操作进 行动作，并基于先导液压源的液压油产生与上述方向盘的旋转量和 旋转方向相应的第1及第2控制压力；第1及第2压力传感器，其分别 对由上述液压转向单元产生的第l及第2控制压力进行检测；控制机 构，其基于由上述第1及第2压力传感器检测的第1及第2控制压力和 由上述前作业机操作检观'J机构检测的上述前作业机的操作状态，对 上述转向阀的冲程进行控制。由此，由于根据方向盘的旋转操作和前作业机的操作状态，控 制转向阀的沖程，并控制转向阀的通过流量，所以如上所述地分别 在同时进行行驶和操作前作业机的作业以及单独行驶的各阶段，能 够相对于方向盘的旋转操作，使车轮转向速度成为最佳的值，能够 确保作业效率和安全性，并且能够得到良好的操作性。另外，由于构成为通过方向盘的旋转操作使液压转向单元进行 动作，并基于由液压转向单元产生的第1及第2控制压力切换转向阀，所以能够以较小的力进行方向盘的旋转操作。(3) 在上述(2)中，例如，上述控制机构进行如下控制，随 着由上述第1及第2压力传感器分别检测到的第l及第2控制压力增 加，使上述转向阀的冲程变大，并且，当通过上述前作业机操作检 测机构检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业车辆的液压转向系统，具有：　液压泵（２）；　由从该液压泵喷出的液压油驱动的转向液压缸（１０３ａ、１０３ｂ）；　对从所述液压泵向所述转向液压缸供给的液压油的方向和流量进行控制的转向阀（４）；　由操作者旋转操作的方向盘（１０９），　根据所述方向盘的旋转操作对所述转向阀进行切换，并驱动控制所述转向液压缸，其特征在于，该液压转向系统还具有：　用于检测设置在所述作业车辆的车身前部（１０１）的前作业机（１０４）的操作状态的前作业机操作检测机构（３１）；　基于所述方向盘（１０９）的旋转操作和由所述前作业机操作检测机构（３１）检测的所述前作业机（１０４）的操作状态，对所述转向阀（４）的切换方向和通过流量进行控制的转向操作控制机构（５、６ａ、６ｂ、３２、３３ａ、３３ｂ；５、１３１ａ、１３１ｂ、１３２、１３３、２９、２４ｃ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.12.26 JP 350453/2006;2006.12.26 JP 350432/2001.一种作业车辆的液压转向系统，具有液压泵(2)；由从该液压泵喷出的液压油驱动的转向液压缸(103a、103b)；对从所述液压泵向所述转向液压缸供给的液压油的方向和流量进行控制的转向阀(4)；由操作者旋转操作的方向盘(109)，根据所述方向盘的旋转操作对所述转向阀进行切换，并驱动控制所述转向液压缸，其特征在于，该液压转向系统还具有用于检测设置在所述作业车辆的车身前部(101)的前作业机(104)的操作状态的前作业机操作检测机构(31)；基于所述方向盘(109)的旋转操作和由所述前作业机操作检测机构(31)检测的所述前作业机(104)的操作状态，对所述转向阀(4)的切换方向和通过流量进行控制的转向操作控制机构(5、6a、6b、32、33a、33b；5、131a、131b、132、133、29、24c)。2. 如权利要求l所述的作业车辆的转向系统，其特征在于 所述转向操作控制机构具有液压转向单元(5),与所述方向盘(109)连结，通过该方向 盘的旋转操作进行动作，并基于先导液压源(13)的液压油产生与 所述方向盘的旋转量和旋转方向相应的第1及第2控制压力；第1及第2压力传感器(6a、 6b),分别检测由所述液压转向单 元产生的第l及第2控制压力；控制机构(32、 33a、 33b),基于由所述第l及第2压力传感器 检测的第1及第2控制压力和由所述前作业机操作检测机构(31)检 测的所述前作业机(104)的操作状态，对所述转向阀(4)的沖程 进行控制。3. 如权利要求2所述的作业车辆的转向系统，其特征在于 所述控制机构(32、 33a、 33b)进行如下控制，随着由所述第l及第2压力传感器(6a、 6b)分别检测到的第1及第2控制压力增加， 使所述转向阀(4)的冲程变大，并且，当通过所述前作业机操作检 测机构(31) 4企测到所述前作业机(104)的操作时，使所述转向阀 的沖程比没有检测到所述前作业机的操作时大。4. 如权利要求2所述的作业车辆的转向系统，其特征在于 所述控制机构(32、 33a、 33b)进行如下控制，随着由所述第l及第2压力传感器(6a、 6b)分别检测的第1及第2控制压力增加，使 所述转向阀(4)的冲程变大，并且，当通过所述前作业机操作检测 机构(31)检测到所述前作业机(104)的动作较大的操作时，使所 述转向阀的沖程比没有4企测到所述前作业机的动作较大的操作时 大。5. 如权利要求2 4任一项所述的作业车辆的转向系统，其特征 在于所述转向阀(4)具有作为阀塞的阀柱塞；第l及第2受压部(4a、 4b),所述第1及第2受压部(4a、 4b)位于该阀柱塞的两端，且分 别被导入驱动压力，根据该驱动压力驱动所述阀柱塞并使所述冲程 变化，所述控制机构具有第l及第2电^f兹阀(33a、 33b),与所述第l及第2受压部分别对 应设置，通过控制电流进行动作，并输出与该控制电流相应的驱动 压力；控制器(32),输入所述第1及第2压力传感器(6a、 6b)和前 作业机操作检测机构(31)的检测值，并基于这些检测值进行规定 的计算，向所述第1及...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村和则，中村刚志，木原光男，东宏行，岛津淳志，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，TCM株式会社，
类型：发明
国别省市：JP