KR20090092265A

KR20090092265A - 작업 차량의 스티어링 시스템

Info

Publication number: KR20090092265A
Application number: KR1020097005516A
Authority: KR
Inventors: 가즈노리 나까무라; 쯔요시 나까무라; 미쯔오 기하라; 히로유끼 아즈마; 아쯔시 시마즈
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤; 티씨엠 가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-08-31
Anticipated expiration: 2027-12-26
Also published as: EP2098437A1; US20100228439A1; WO2008081843A1; EP2098437B1; US8160778B2; EP2098437A4; KR101382861B1

Abstract

본 발명의 유압 스티어링 유닛(5)은, 파일럿 펌프(13)의 압유를 기초로 하여 스티어링 휠(109)의 회전량과 회전 방향에 따른 제어 압력을 발생하고, 이 제어 압력을 검출하는 압력 센서(6a, 6b)의 신호와 프론트 조작 검출 장치(31)의 신호가 컨트롤러(132)에 입력된다. 컨트롤러(32) 및 전자기 밸브(33a, 33b)는, 압력 센서(6a, 6b)에 의해 각각 검출한 제어 압력이 증가함에 따라서 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 크게 하는 동시에, 프론트 작업기의 조작을 검출했을 때에는, 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 크게 하도록 제어한다. 이에 의해 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하고, 작업 효율과 안전성을 확보하고, 또한 조작성을 향상시킬 수 있다.

Description

작업 차량의 스티어링 시스템 {STEERING SYSTEM FOR WORKING VEHICLE}

본 발명은 휠 로더 등의 작업 차량의 스티어링 시스템에 관한 것이다.

휠 로더 등의 작업 차량의 스티어링 시스템은, 유압 펌프와, 이 유압 펌프로부터 토출되는 압유에 의해 구동되는 스티어링 실린더와, 유압 펌프로부터 스티어링 실린더에 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 스티어링 밸브를 구비하고, 스티어링 휠(핸들)의 회전 방향과 회전량에 따라서 스티어링 밸브를 절환하고, 스티어링 실린더를 구동 제어하고 있다. 이 경우, 스티어링 휠(핸들)의 회전 방향과 회전량에 따른 스티어링 밸브의 절환은, 오비트 롤(상품명)이라 불리는 유압 스티어링 유닛을 사용하여 행하고 있다. 여기서, 그 유압 스티어링 유닛은, 스티어링 휠의 회전 조작에 연동하여 동작하는 유압 밸브와 유압 모터를 갖고, 그 회전량과 회전 방향에 따른 유량의 유압을 발생하는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서는, 통상 유압 스티어링 유닛을 메인 회로에 배치하고, 스티어링 휠에 의해 스티어링 밸브를 조작하고, 스티어링 실린더를 구동 제어하고 있다. 이 경우, 유압 스티어링 유닛의 유압 밸브가 스티어링 밸브로서 배치되고, 유압 밸브 유닛에서 발생한 유압이 직접 스티어링 실린더로 유도된다.

이와 같은 통상의 작업 차량의 스티어링 시스템에 대해, 유압 스티어링 유닛을 스티어링 밸브의 조작계로서 사용하고, 스티어링 휠의 회전 조작을 가볍게(작은 힘으로) 행할 수 있도록 한 것이 알려져 있다(예를 들어 특허 문헌 1). 이러한 종류의 스티어링 시스템에서는, 유압원으로서 파일럿 펌프를 사용하고, 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 유압을 스티어링 밸브의 유압 절환부(수압부)로 유도하고, 스티어링 밸브를 절환하도록 하고 있다. 스티어링 밸브에는, 유압 스티어링 유닛으로부터 유도된 유압을 스티어링 밸브 절환용의 제어 압력으로 변환하기 위한 교축 통로가 구비되어 있다.

한편, 스티어링 밸브의 조작계를, 컨트롤러와 전자기 밸브를 포함하는 전기ㆍ유압적인 스티어링 유닛에 의해 구성하고, 스티어링 밸브의 절환을 전기ㆍ유압적으로 행하는 것도 알려져 있다(예를 들어 특허 문헌 2). 이것에서는, 스티어링 휠의 회전 조작각(조타각)을 포텐시오미터에서 검출하고, 이 검출값을 컨트롤러에 입력한다. 컨트롤러는, 그 검출값에 따른 지령 신호(전기 신호)를 전자기 밸브에 출력하고, 전자기 밸브는 그 지령 신호에 따른 제어 압력을 출력한다. 이 제어 압력은 스티어링 밸브의 유압 절환부(수압부)로 유도되고, 스티어링 밸브를 절환한다.

또한, 특허 문헌 2에 기재된 스티어링 시스템에 있어서는, 조타각 검출값에 대한 지령 신호의 게인(지령 신호/조타각)을, 복수 종류, 컨트롤러에 설정해 두고, 오퍼레이터가 절환 스위치를 조작함으로써, 그 중 1개의 게인을 선택할 수 있도록 하고 있다. 이에 의해 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜의 스티어링 속도(스티어링 실린더의 구동 속도)를, 주행시, 실제 작업시의 모두 적합하도록 조정 가능하게 되고, 주행시, 실제 작업시의 각각에 있어서 최적인 스티어링 조작성이 얻어진다. 또한, 주행 속도를 검출하는 속도 센서를 설치하고, 주행 속도에 따라서 연속적으로 지령 신호를 변화시키는 변형예도 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 실용 신안 공개 평1-154974호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 평10-45014호 공보

도 1은 본 발명이 적용되는 작업 차량의 일례로서 휠 로더의 외관을 도시하는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 작업 차량의 스티어링 시스템을 도시하는 도면이다.

도 3은 프론트 조작 검출 장치의 상세의 일례를 나타내는 도면이다.

도 4는 컨트롤러의 처리 내용을 나타내는 기능 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서의 컨트롤러의 처리 내용을 나타내는 기능 블록도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 작업 차량의 스티어링 시스템을 도시하는 도면이다.

도 7은 컨트롤러의 처리 내용을 나타내는 기능 블록도이다.

도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서의 컨트롤러의 처리 내용을 나타내는 기능 블록도이다.

[부호의 설명]

1 : 엔진

2 : 유압 펌프

2a : 가변 용량 제어 장치

4 : 스티어링 밸브

5 : 스티어링 유닛

6a, 6b : 압력 센서

7, 7A : 우선 밸브

7a : 입구 포트

7b : 제1 출구 포트

7c : 제2 출구 포트

11 : 미터링 밸브

12 : 제로터

17a, 17b : 유로

18a, 18b : 교축부

24a, 24b, 24c : 수압부

25 : 스프링

26a, 26b : 액추에이터 유로

31 : 프론트 조작 검출 장치

32 : 컨트롤러

32a : 제1 기본 구동 압력 연산부

32b : 제2 기본 구동 압력 연산부

32c, 32Ac : 보정 계수 연산부

32d : 제1 목표 구동 압력 연산부

32e : 제2 목표 구동 압력 연산부

32f : 제1 제어 전류 연산부

32g : 제2 제어 전류 연산부

33a, 33b : 전자기 밸브

45, 46, 47 : 셔틀 밸브

48 : 압력 센서

100 : 휠 로더

101 : 차체 전방부

102 : 차체 후방부

103a, 103b : 스티어링 실린더

104 : 프론트 작업기

106 : 운전실

107 : 후륜

108 : 운전석

109 : 스티어링 휠

110 : 작업 레버 장치

111 : 버킷

112 : 리프트 아암

113 : 버킷 실린더

114 : 아암 실린더

121 : 작업용 유압 회로

131a, 131b : 파일럿 유로

132 : 컨트롤러

132a : 우선 밸브 설정 압력 연산부

132b : 전자기 밸브 출력 압력 연산부

132c : 제어 전류 연산부

휠 로더 등의 작업 차량이 행하는 작업에는, 주행하면서 프론트 작업기를 조작하는 작업이 있다. 그 일례로서, 휠 로더에 의한 산(山) 등의 굴삭 작업이 있다. 이 작업에서는, 차체를 전진시켜 버킷을 산에 압박하여 굴삭하고, 굴삭 후에는 버킷(굴삭 토사)을 올리면서 후진하고, 차체의 방향을 바꾼다. 그 후에는, 단독 주행에 의해 차체를 이동하고, 트럭 등에 방토(放土)한다.

그런데, 이 작업은 주행과 프론트 작업기의 동시 조작이기 때문에, 스티어링 휠의 회전 조작에 대해 차륜의 스티어링 속도가 느리면, 오퍼레이터는 스티어링 조작에 신경을 써서 피로의 원인으로 된다. 따라서, 이 경우에는, 스티어링 휠의 회전 조작에 대해 차륜의 스티어링 속도를 빠르게 하는 것이 바람직하고, 이에 의해 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다. 한편, 단독 주행에서는, 스티어링 휠의 회전 조작에 대해 차륜의 스티어링 속도를 빠르게 하지 않는 쪽이 안전성이 향상된다.

특허 문헌 1에 기재된 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서는, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜의 스티어링 속도의 변화 비율을 변경할 수 없기 때문에, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에서 최적인 차륜 스티어링 속도를 얻을 수 없다.

특허 문헌 2에 기재된 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서는, 절환 스위치를 조작함으로써 조타각 검출값에 대한 지령 신호의 게인(지령 신호/조타각)을 바꿀 수 있으므로, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에서 최적인 차륜 스티어링 속도를 얻을 수 있다. 그러나, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작을 행하는 작업(예를 들어 굴삭 작업)으로부터 단독 주행(예를 들어 방토 장소로의 이동)으로 이행할 때, 혹은 단독 주행으로부터 주행과 프론트 작업기의 동시 조작을 행하는 작업으로 이행할 때, 그때마다, 오퍼레이터는 절환 스위치를 조작하여 게인을 바꿀 필요가 있어 매우 번거롭다.

본 발명의 목적은, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있는 동시에, 조작성이 우수한 작업 차량의 스티어링 시스템을 제공하는 것이다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 유압 펌프와, 이 유압 펌프로부터 토출되는 압유에 의해 구동되는 스티어링 실린더와, 상기 유압 펌프로부터 상기 스티어링 실린더에 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 스티어링 밸브와, 오퍼레이터에 의해 회전 조작되는 스티어링 휠을 구비하고, 상기 스티어링 휠의 회전 조작에 따라서 상기 스티어링 밸브를 절환하고, 상기 스티어링 실린더를 구동 제어하는 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서, 상기 작업 차량의 차체 전방부에 설치된 프론트 작업기의 조작 상태를 검출하는 프론트 조작 검출 수단과, 상기 스티어링 휠의 회전 조작과 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 검출한 상기 프론트 작업기의 조작 상태를 기초로 하여 상기 스티어링 밸브의 절환 방향과 통과 유량을 제어하는 스티어링 조작 제어 수단을 구비하는 것으로 한다.

이와 같이 구성한 본 발명에 있어서는, 프론트 조작 검출 수단과 스티어링 조작 제어 수단을 설치하고, 스티어링 휠의 회전 조작과 프론트 조작 검출 수단에 의해 검출한 프론트 작업기의 조작 상태를 기초로 하여 스티어링 밸브의 절환 방향과 통과 유량을 제어함으로써, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작을 행하는 작업이고, 프론트 작업기가 조작되었을 때의 스티어링 조작시에는, 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 스티어링 밸브의 통과 유량을 증대시키도록 제어할 수 있고, 이에 의해 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도가 빨라지기 때문에, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작으로 스티어링을 꺽기 쉬워지고, 이에 의해 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

한편, 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때에는, 프론트 작업기의 조작을 검출했을 때보다도 스티어링 밸브의 통과 유량을 적게 하도록 제어함으로써, 단독 주행에서의 스티어링 조작시에는 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도가 느려지기 때문에 안전성이 향상된다.

또한, 프론트 작업기가 조작되면, 자동으로 차륜 스티어링 속도의 변경이 행해지므로, 오퍼레이터의 조작이 불필요하고, 우수한 조작성을 얻을 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있는 동시에, 우수한 조작성을 얻을 수 있다.

(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 스티어링 조작 제어 수단은, 상기 스티어링 휠이 연결되고, 이 스티어링 휠의 회전 조작에 의해 동작하고, 파일럿 유압원의 압유를 기초로 하여 상기 스티어링 휠의 회전량과 회전 방향에 따른 제1 및 제2 제어 압력을 발생하는 유압 스티어링 유닛과, 상기 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제1 및 제2 제어 압력을 각각 검출하는 제1 및 제2 압력 센서와, 상기 제1 및 제2 압력 센서에 의해 검출한 제1 및 제2 제어 압력과 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 검출한 상기 프론트 작업기의 조작 상태를 기초로 하여 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 제어하는 제어 수단을 갖는 것으로 한다.

이에 의해 스티어링 휠의 회전 조작과 프론트 작업기의 조작 상태에 따라서 스티어링 밸브의 스트로크가 제어되고, 스티어링 밸브의 통과 유량이 제어되기 때문에, 상기와 같이, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있는 동시에, 우수한 조작성을 얻을 수 있다.

또한, 스티어링 휠의 회전 조작에 의해 유압 스티어링 유닛을 동작시키고, 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제1 및 제2 제어 압력을 기초로 하여 스티어링 밸브를 절환하는 구성으로 했으므로, 스티어링 휠의 회전 조작을 작은 힘으로 행할 수 있다.

(3) 상기 (2)에 있어서, 예를 들어 상기 제어 수단은, 상기 제1 및 제2 압력 센서에 의해 각각 검출한 제1 및 제2 제어 압력이 증가함에 따라서 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하는 동시에, 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 상기 프론트 작업기의 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하도록 제어한다.

이에 의해 상기와 같이, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있다.

(4) 상기 (2)에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 및 제2 압력 센서에 의해 각각 검출한 제1 및 제2 제어 압력이 증가함에 따라서 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하는 동시에, 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 상기 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하도록 제어해도 좋다.

이에 의해 주행과 프론트 작업기의 동시 조작이라도, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 작은, 신중을 필요로 하는 미세 조작 작업을 행할 때에는, 스티어링 밸브의 스트로크를 작게 하도록 제어하기 때문에, 미세 조작 작업을 적확하고 또한 정확하게 행할 수 있어, 프론트 작업기로부터 짐이 넘치거나, 차체의 거동이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 통상 작업을 행할 때에는, 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하도록 제어하기 때문에, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작으로 스티어링을 꺽기 쉬워지고, 이에 의해 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

(5) 상기 (2) 내지 (4)에 있어서, 바람직하게는, 상기 스티어링 밸브는, 밸브체로서의 스풀과, 이 스풀의 양단부에 위치하고, 각각 구동 압력이 유도되고, 이 구동 압력에 따라서 상기 스풀을 구동하여 상기 스트로크를 변화시키는 제1 및 제2 수압부를 갖고, 상기 제어 수단은, 상기 제1 및 제2 수압부에 각각 대응하여 설치되고, 제어 전류에 의해 작동하고, 이 제어 전류에 따른 구동 압력을 출력하는 제1 및 제2 전자기 밸브와, 상기 제1 및 제2 압력 센서 및 프론트 조작 검출 수단의 검출값을 입력하고, 이들 검출값을 기초로 하여 소정의 연산을 행하고, 상기 제1 및 제2 전자기 밸브에 상기 전류를 출력하는 컨트롤러를 갖는다.

이에 의해 제어 수단은, 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제1 및 제2 제어 압력과 프론트 조작 검출 수단에 의해 검출한 프론트 작업기의 조작 상태를 기초로 하여, 스티어링 밸브의 스트로크를 제어할 수 있다.

(6) 또한, 상기 (5)에 있어서, 바람직하게는, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 압력 센서에 의해 검출한 제어 압력이 증가함에 따라서 증가하는 제1 목표 구동 압력을 연산하는 제1 연산 수단과, 상기 제2 압력 센서에 의해 검출한 제어 압력이 증가함에 따라서 증가하는 제2 목표 구동 압력을 연산하는 제2 연산 수단과, 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 상기 프론트 작업기의 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 큰 값으로 되도록 상기 제1 및 제2 목표 구동 압력을 보정하는 제3 연산 수단을 갖고, 상기 제3 연산 수단에서 보정한 제1 및 제2 목표 구동 압력이 얻어지도록 상기 제1 및 제2 전자기 밸브에 상기 제어 전류를 출력한다.

이에 의해 제어 수단은, 제1 및 제2 압력 센서에 의해 각각 검출한 제1 및 제2 제어 압력이 증가함에 따라서 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하는 동시에, 프론트 조작 검출 수단에 의해 프론트 작업기의 조작을 검출했을 때에는, 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하도록 제어할 수 있다.

(7) 또한, 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 유압 펌프와 상기 스티어링 밸브의 사이에 배치되고, 상기 스티어링 밸브의 전후 차압의 목표값을 설정하는 설정 수단을 갖고, 상기 스티어링 밸브의 전후 차압을 상기 목표값으로 유지하도록 제어함으로써, 상기 유압 펌프로부터 토출되는 압유를 상기 스티어링 실린더에 우선적으로 공급하고, 잉여 유량을 작업기를 구동하는 작업용 유압 회로에 공급하는 우선 밸브(priority valve)를 더 구비하고, 상기 스티어링 조작 제어 수단은, 상기 스티어링 휠이 연결되고, 이 스티어링 휠의 회전 조작에 의해 동작하고, 파일럿 유압원의 압유를 기초로 하여 상기 스티어링 휠의 회전량과 회전 방향에 따른 제어 압력을 발생하는 유압 스티어링 유닛과, 상기 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제어 압력을 상기 스티어링 밸브의 수압부로 유도하여 상기 스티어링 밸브를 절환하는 파일럿 유로와, 상기 제어 수단은, 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 검출한 상기 프론트 작업기의 조작 상태에 따라서 상기 우선 밸브의 설정 수단에 의해 설정되는 상기 스티어링 밸브의 전후 차압의 목표값을 변경하는 제어 수단을 갖는 것으로 한다.

이와 같이 우선 밸브의 설정 수단에 의해 설정되는 스티어링 밸브의 전후 차압의 목표값을 변경하는 것에 의해서도, 프론트 작업기의 조작 상태에 따라서 스티어링 밸브의 전후 차압이 변화되고, 스티어링 밸브의 통과 유량이 제어되기 때문에, 상기와 같이, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있는 동시에, 우수한 조작성을 얻을 수 있다.

또한, 스티어링 휠의 회전 조작에 따른 스티어링 밸브의 절환 조작은 유압 스티어링 유닛에 의해 유압적으로 행하는 동시에, 프론트 작업기의 조작 상태에 따른 스티어링 밸브의 통과 유량의 제어는 우선 밸브에 의한 스티어링 밸브의 전후 차압의 제어에 의해 행하기 때문에, 만일 유일한 전기 계통인 제어 수단에 고장이 발생해도, 유압 스티어링 유닛에 의해 작동 차량의 스티어링 동작을 행할 수 있어, 높은 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 스티어링 휠의 회전 조작에 따른 스티어링 밸브의 절환 조작은, 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제어 압력을 스티어링 밸브의 조작부로 유도하여 행하기 때문에, 스티어링 휠의 회전 조작을 작은 힘으로 행할 수 있다.

(8) 상기 (7)에 있어서, 예를 들어 상기 제어 수단은, 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 상기 프론트 작업기의 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 우선 밸브의 설정 수단에 의해 설정되는 목표값을 크게 하도록 상기 목표값을 변경한다.

(9) 상기 (7)에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 프론트 조작 검출 수단에 의해 상기 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 우선 밸브의 설정 수단에 의해 설정되는 목표값을 크게 하도록 상기 목표값을 변경해도 좋다.

이에 의해 주행과 프론트 작업기의 동시 조작이라도, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 작은, 신중을 필요로 하는 미세 조작 작업을 행할 때에는, 스티어링 밸브의 전후 차압을 작게 하도록 제어하기 때문에, 미세 조작 작업을 적확하고 또한 정확하게 행할 수 있어, 프론트 작업기로부터 짐이 넘치거나, 차체의 거동이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 통상 작업을 행할 때에는, 스티어링 밸브의 전후 차압을 크게 하도록 제어하기 위해, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작으로 스티어링을 꺽기 쉬워지고, 이에 의해 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

(10) 또한, 상기 (7)에 있어서, 바람직하게는, 상기 제어 수단은, 제어 전류에 의해 작동하고, 이 제어 전류에 따른 제어 압력을 출력하는 전자기 밸브와, 상기 우선 밸브에 설치되고, 상기 제어 압력에 따라서 상기 설정 수단에 의해 설정되는 목표값을 변경하는 수압부와, 상기 프론트 조작 검출 수단의 검출값을 입력하고, 이 검출값을 기초로 하여 상기 프론트 작업기의 조작 상태에 따른 값을 연산하고, 상기 설정 수단에 의해 설정되는 상기 목표값이 그 값으로 변경되도록 상기 전자기 밸브에 상기 제어 전류를 출력하는 컨트롤러를 갖는다.

이에 의해 제어 수단은, 프론트 조작 검출 수단의 검출값에 따라서 우선 밸브의 설정 수단에 의해 설정되는 스티어링 밸브의 전후 차압의 목표값을 변경할 수 있다.

본 발명에 따르면, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있는 동시에, 우수한 조작성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 스티어링 휠의 회전 조작을 작은 힘으로 행할 수 있어, 양호한 조작성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 만일 전기 계통에 고장이 발생해도, 작동 차량의 스티어링 동작을 확실하게 행할 수 있어, 높은 안전성을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 사용하여 설명한다.

도 1에 있어서, 부호 100은 휠 로더이고, 휠 로더(100)는 차체 전방부(101)와 차체 후방부(102)를 갖고, 차체 전방부(101)와 차체 후방부(102)는, 한 쌍의 스티어링 실린더(103a, 103b)(도 2 참조)에 의해 차체 후방부(102)에 대해 차체 전방부(101)의 방향이 바뀌도록 상대 회전 가능하게 연결되어 있다. 차체 전방부(101)에는 프론트 작업기(104)와 전륜(105)이 설치되고, 차체 후방부(102)에는 운전실(106)과 후륜(107)이 설치되어 있다. 운전실(106)에는 운전석(108), 스티어링 휠(109), 조작 레버 장치(110)나, 액셀러레이터 페달, 인칭 페달(도시하지 않음) 등의 조작 수단이 설치되어 있다. 프론트 작업기(104)는 버킷(111)과 리프트 아암(112)으로 이루어지고, 버킷(111)은 버킷 실린더(114)의 신축에 의해 틸트ㆍ덤프 동작하고, 리프트 아암(112)은 아암 실린더(113)의 신축에 의해 상하로 동작한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 작업 차량의 스티어링 시스템을 도시하는 도면이다.

도 2에 있어서, 본 실시 형태에 관한 스티어링 시스템은, 원동기(디젤 엔진)(1)와, 이 원동기에 의해 구동되는 가변 용량 제어 장치(레귤레이터)(2a)를 구비한 유압 펌프(2)와, 이 유압 펌프(2)로부터 토출되는 압유에 의해 구동되는 상기 한 쌍의 스티어링 실린더(103a, 103b)와, 유압 펌프(2)로부터 스티어링 실린더(103a, 103b)에 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 스티어링 밸브(4)와, 스티어링 휠(109)이 연결되고, 스티어링 휠(109)의 회전 조작에 의해 동작하고, 파일럿 유압원(펌프)(13)의 압유를 기초로 하여 스티어링 휠(109)의 회전량과 회전 방향에 따른 제어 압력을 발생하는 유압 스티어링 유닛(5)과, 유압 펌프(2)와 스티어링 밸브(4) 사이에 배치되고, 스티어링 밸브(4)의 미터인 유로(meter-in oil path)의 전후 차압을 목표값(후술)으로 유지하도록 제어함으로써, 유압 펌프(2)로부터 토출되는 압유를 스티어링 실린더(103a, 103b)에 우선적으로 공급하고, 유압 펌프(2)로부터 토출되는 압유의 잉여 유량을 작업용 유압 회로(121)에 공급하는 우선 밸브(7)를 구비하고 있다.

스티어링 밸브(4)는, 밸브체로서의 스풀(4c)과, 이 스풀(4c)의 양단부에 위치하는 한 쌍의 수압부(4a, 4b)를 갖고, 수압부(4a, 4b)에 구동 압력이 유도되면, 이 구동 압력에 따라서 스풀(4c)을 구동하고, 스트로크를 변화시킨다. 스티어링 밸브(4)는, 스풀(4c)의 스트로크가 증가함에 따라서 개구 면적을 증가시키는 미터링 특성을 갖고 있다.

작업용 유압 회로(121)는, 예를 들어 상기 프론트 작업기(104)의 버킷 실린더(114) 및 아암 실린더(113)에 압유를 공급하고, 버킷(111) 및 리프트 아암(112)을 동작시키는 것이고, 공지된 컨트롤 밸브 장치를 구비하고 있다.

유압 스티어링 유닛(5)은, 미터링 밸브(11)와 제로터(gerotor)(12)를 갖고, 오퍼레이터가 스티어링 휠(109)을 회전 조작하면, 미터링 밸브(11)는 그 회전 방향에 따라서 회전하고, 도시한 중립 위치로부터 좌우 어느 한쪽의 동작 위치 A 또는 B로 절환된다.

미터링 밸브(11)가 A 위치로 절환되면, 파일럿 유압원(13)으로부터의 압유가 유로(14), 미터링 밸브(11)의 A 위치의 내부 통로, 유로(15)를 경유하여 제로터(12)에 공급되고, 제로터(12)는 그 압유의 공급에 의해 회전 동작한다. 제로터(12)를 경유한 압유는 유로(16), 미터링 밸브(11)의 A 위치의 내부 통로, 유로(17a)를 경유하여, 이 유로(17a)에 설치된 교축부(18a)를 통해 탱크로 복귀된다. 이때 유로(17a)에는 교축부(18a)에 의해 압유의 유량에 따른 압력(제어 압력)이 발생한다. 스티어링 밸브(11)는, 후술하는 바와 같이, 이 교축부(18a)에 의해 발생한 압력(제어 압력)을 기초로 하여 도시한 중립 위치로부터 도시 좌측의 C 위치로 절환된다.

한편, 제로터(12)의 회전 동작은 미터링 밸브(11)에 피드백되고, 제로터(12)가 스티어링 휠(109)의 회전 조작량[미터링 밸브(11)의 변위량]에 따른 압유의 유량을 계량하여 소정량 회전하면, 미터링 밸브(11)는 중립 위치로 복귀하고, 유로(14)로부터 유로(15)로의 압유의 공급을 차단한다. 이에 의해 유로(17a)의 압유는 탱크압으로 되고, 스티어링 밸브(4)는 도시한 중립 위치로 복귀한다.

미터링 밸브가 B 위치로 절환된 경우에는, 상기와 반대의 동작이 행해진다. 즉, 파일럿 유압원(펌프)(13)으로부터의 압유가 유로(14), 미터링 밸브(11)의 B 위치의 내부 통로, 유로(16)를 경유하여 제로터(12)에 공급되고, 제로터(12)는 그 압유의 공급에 의해 회전 동작한다. 제로터(12)를 경유한 압유는 유로(15), 미터링 밸브(11)의 B 위치의 내부 통로, 유로(17b)를 경유하여, 이 유로(17b)에 설치된 교축부(18b)를 통해 탱크로 복귀된다. 이때 유로(17b)에는 교축부(18b)에 의해 압유의 유량에 따른 압력(제어 압력)이 발생하고, 도시한 중립 위치로부터 도시 우측의 D 위치로 절환된다.

제로터(12)가 스티어링 휠(109)의 회전 조작량[미터링 밸브(11)의 변위량]에 따른 압유의 유량을 계량하여 소정량 회전하면, 미터링 밸브(11)는 중립 위치로 복귀되어, 유로(14)로부터 유로(16)로의 압유의 공급을 차단한다. 이에 의해 유로(17b)의 압유는 탱크압으로 되고, 스티어링 밸브(4)는 도시한 중립 위치로 복귀한다.

우선 밸브(7)는 입구 포트(7a)와 제1 및 제2의 2개의 출구 포트(7b, 7c)를 갖고, 입구 보트(7a)는 유로(21)를 통해 유압 펌프(2)에 접속되고, 제1 출구 포트(7b)는 유로(22)를 통해 스티어링 밸브(4)에 접속되고, 제2 출구 포트(7c)는 유로(23)를 통해 작업용 유압 회로(121)에 접속되어 있다. 또한, 우선 밸브(7)는 도시 우측의 절환 위치 E와, 도시 좌측의 절환 위치 F 사이를 이동 가능한 스풀 밸브이고, 우선 밸브(7)의 스풀이 도시 우측의 위치 E에 있을 때에는, 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로를 완전 개방하고, 입구 포트(7a)와 제2 출구 포트(7c) 사이의 연통로를 완전 폐쇄하고, 도시 좌측의 위치 F에 있을 때에는, 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로를 완전 폐쇄하고, 입구 포트(7a)와 제2 출구 포트(7c) 사이의 연통로를 완전 개방한다. 또한, 우선 밸브(7)의 스풀이 도시 우측의 위치 E로부터 도시 좌측의 위치 F로 이동함에 따라서(즉, 도시 우측 방향으로 이동함에 따라서), 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 교축하고(작게 하고), 입구 포트(7a)와 제2 출구 포트(7c) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 개방하고(크게 하고), 또한 우선 밸브(7)의 스풀이 도시 좌측의 위치 F로부터 도시 우측의 위치 E로 이동함에 따라서(즉, 도시 좌측 방향으로 이동함에 따라서), 입구 포트(7a)와 제2 출구 포트(7c) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 교축하고(작게 하고), 입구 보트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 개방한다(크게 한다).

또한, 우선 밸브(7)는, 우선 밸브(7)의 스풀을 도시 우측의 위치 E를 향해 압박하는 수압부(24a) 및 스프링(25)과, 우선 밸브(7)의 스풀을 도시 좌측의 위치 F를 향해 압박하는 수압부(24b)를 갖고, 수압부(24a)에는 스티어링 밸브(4)의 출구측의 압력[스티어링 밸브(4)와 스티어링 실린더(103a, 103b) 사이의 액추에이터 유로(26a, 26b)의 압력, 혹은 스티어링 실린더(103a, 103b)의 부하 압력]이 파일럿 유로(27)를 경유하여 유도되고, 수압부(24b)에는 스티어링 밸브(4)의 입구측의 압력[우선 밸브(7)와 스티어링 밸브(4) 사이의 유로(22)의 압력]이 파일럿 유로(28)를 경유하여 유도되고 있다.

수압부(24a, 24b)는 서로 반대 방향으로 우선 밸브(7)의 스풀을 압박하고 있으므로, 수압부(24a)에 스티어링 밸브(4)의 출구측의 압력이 유도되고, 수압부(24b)에 스티어링 밸브(4)의 입구측의 압력이 유도되고 있는 것은, 우선 밸브(7)의 스풀을 도시 우측 방향으로 압박하도록 스티어링 밸브(4)의 미터인 유로의 전후 차압[이하, 적절하게 단순히「스티어링 밸브(4)의 전후 차압」이라 함]이 작용하고 있는 것을 의미한다.

스프링(25)은 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값을 설정하는 설정 수단을 구성하고, 우선 밸브(7)의 수압부(24a, 24b)에 작용하는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압이, 스프링(25)에 의해 설정되는 목표값보다도 커지면, 우선 밸브(7)의 스풀을 도시 우측 방향으로 이동시키고, 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 교축하여 스티어링 밸브(4)로의 공급 유량을 감소시키고, 스티어링 밸브(4)의 전후 차압을 감소시킨다. 이때, 유압 펌프(2)로부터의 잉여 유량은 작업용 유압 회로(121)에 공급된다. 우선 밸브(7)의 수압부(24a, 24b)에 작용하는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압이, 스프링(25)에 의해 설정되는 목표값보다도 작아지면, 반대로, 우선 밸브(7)의 스풀을 도시 좌측 방향으로 이동하고, 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 개방하여 스티어링 밸브(4)로의 공급 유량을 증대시키고, 스티어링 밸브(4)의 전후 차압을 증대시킨다. 이에 의해 우선 밸브(7)는, 스티어링 밸브(4)의 미터인 유로의 전후 차압을 스프링(25)(설정 수단)에 의해 설정되는 목표값으로 유지하도록 제어한다.

그리고, 본 실시 형태에 관한 스티어링 시스템은, 또한 유로(17a)에 교축부(18a)에 의해 발생한 압력(제어 압력)을 검출하는 압력 센서(6a)와, 유로(17b)에 교축부(18b)에 의해 발생한 압력(제어 압력)을 검출하는 압력 센서(6b)와, 프론트 조작 검출 장치(31)와, 컨트롤러(32)와, 전자기 밸브(33a, 33b)를 구비하고 있다. 압력 센서(6a, 6b)의 검출 신호 및 프론트 조작 검출 장치(31)의 검출 신호는 컨트롤러(32)에 입력되고, 컨트롤러(32)는 그 입력값에 따라서 소정의 연산 처리를 행하여, 전자기 밸브(33, 33b)에 소정의 제어 전류를 출력한다. 전자기 밸브(33a, 33b)는 그 제어 전류에 의해 작동하고, 제어 전류에 따른 구동 압력을 출력한다. 이 구동 압력은 스티어링 밸브(4)의 수압부(4a, 4b)로 유도된다.

도 3은 프론트 조작 검출 장치의 일례를 나타내는 도면이다. 전술한 바와 같이, 휠 로더의 운전실(106)에는 조작 레버 장치(110)가 설치되어 있다. 이 조작 레버 장치(110)는 유니버셜식으로 조작 가능한 조작 레버(110c)를 갖고, 이 조작 레버(110c)를 십자의 일방향(예를 들어 전후 방향)으로 조작했을 때에는, 프론트 작업기(104)의 버킷(111)용의 조작 레버 장치(110a)로서 기능하고, 조작 레버(110c)를 십자의 타방향(예를 들어 좌우 방향)으로 조작했을 때에는, 프론트 작업기(104)의 리프트 아암(112)용의 조작 레버 장치(110b)로서 기능한다. 또한, 조작 레버 장치(110a, 110b)는 유압 파일럿식이고, 각각, 조작 레버(110c)의 각각의 조작 방향에 있어서의 조작량과 중립 위치를 경계로 한 조작 방향에 따른 조작 파일럿압을 생성한다. 이 조작 파일럿압은, 파일럿 유로(43a 또는 43b) 및 파일럿 유로(44a 또는 44b)를 통해 도시하지 않은 버킷용 컨트롤 밸브 및 리프트 아암용 컨트롤 밸브로 유도되고, 이들 컨트롤 밸브를 절환 조작함으로써, 버킷 실린더(114) 및 아암 실린더(113)를 구동 제어한다. 버킷용 컨트롤 밸브 및 리프트 아암용 컨트롤 밸브는 작업용 유압 회로(121)에 구비된 컨트롤 밸브 장치의 일부로서 구성되어 있다.

파일럿 유로(43a, 43b)에는 셔틀 밸브(45)가 접속되고, 파일럿 유로(44a, 44b)에는 셔틀 밸브(46)가 접속되고, 이들 셔틀 밸브(45, 46)의 출력측에는 또한 셔틀 밸브(47)가 접속되고, 파일럿 유로(43a, 43b) 및 파일럿 유로(44a, 44b)에 생성된 조작 파일럿압이 가장 높은 압력이 셔틀 밸브(47)에 의해 취출된다. 이 셔틀 밸브(47)의 출력측에는 압력 센서(48)가 접속되고, 셔틀 밸브(47)에 의해 취출된 압력이 압력 센서(48)에 의해 검출된다. 압력 센서(48)의 검출 신호는 프론트 조작 신호로서 컨트롤러(32)에 입력된다. 셔틀 밸브(45 내지 47) 및 압력 센서(48)는 프론트 조작 검출 장치(31)를 구성한다.

도 4는 컨트롤러(32)의 처리 내용을 나타내는 기능 블록도이다. 컨트롤러(32)는, 제1 기본 구동 압력 연산부(32a)와, 제2 기본 구동 압력 연산부(32b)와, 보정 계수 연산부(32c)와, 제1 목표 구동 압력 연산부(32d)와, 제2 목표 구동 압력 연산부(32e)와, 제1 제어 전류 연산부(32f)와, 제2 제어 전류 연산부(32g)를 갖고 있다.

제1 기본 구동 압력 연산부(32a)는, 스티어링 밸브(4)의 수압부(4a)로 유도되고, 스티어링 밸브(4)의 도시 우측 방향의 스트로크를 제어하기 위해 전자기 밸브(33a)의 출력 압력(제1 구동 압력)의 기본값을 연산하는 것이고, 압력 센서(6a)로부터 압력의 검출 신호를 입력하고, 이것을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그때의 압력에 대응하는 제1 기본 구동 압력을 연산한다. 메모리의 테이블에는, 입력 압력이 증대함에 따라서 제1 기본 구동 압력이 커지도록, 입력 압력과 제1 기본 구동 압력의 관계가 설정되어 있다.

제2 기본 구동 압력 연산부(32b)는, 스티어링 밸브(4)의 수압부(4b)로 유도되고, 스티어링 밸브(4)의 도시 좌측 방향의 스트로크를 제어하기 위해 전자기 밸브(33b)의 출력 압력(제2 구동 압력)의 기본값을 연산하는 것이고, 압력 센서(6b)로부터 압력의 검출 신호를 입력하고, 이것을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그때의 압력에 대응하는 제2 기본 구동 압력을 연산한다. 메모리의 테이블에는, 입력 압력이 증대함에 따라서 제2 기본 구동 압력이 커지도록, 입력 압력과 제2 기본 구동 압력의 관계가 설정되어 있다.

보정 계수 연산부(32c)는, 프론트 작업기(104)의 조작(이하, 프론트 조작이라 함)의 유무에 따라서 구동 압력의 보정 계수를 연산하는 것이고, 프론트 조작 검출 장치(31)로부터 프론트 조작 신호[압력 센서(48)에 의해 검출한 조작 파일럿압]를 입력하고, 이것을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그때의 프론트 조작 신호에 대응하는 보정 계수를 연산한다. 메모리의 테이블에는, 예를 들어 오퍼레이터가 조작 레버 장치(110)의 조작 레버(110c)를 조작했다고 간주할 수 있는 프론트 조작 신호인 조작 파일럿압의 값(PO)을 임계값으로 하고, 압력 센서(48)에 의해 검출한 조작 파일럿압이 그 임계값(PO)보다도 작을 때에는, 보정 계수는 조금 작은 제1 값(예를 들어 0.5)으로 되고, 조작 파일럿압이 그 임계값(PO) 이상이 되면, 보정 계수는 제1 값보다 큰 제2 값(예를 들어 1.0)으로 되도록, 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)와 보정 계수의 관계가 설정되어 있다.

제1 목표 구동 압력 연산부(32d)는 승산부이고, 제1 기본 구동 압력 연산부(32a)에서 연산한 제1 기본 구동 압력과 보정 계수 연산부(32c)에서 연산한 보정 계수를 곱하고, 제1 목표 구동 압력을 산출한다.

제2 목표 구동 압력 연산부(32e)는 승산부이고, 제2 기본 구동 압력 연산부(32b)에서 연산한 제2 기본 구동 압력과 보정 계수 연산부(32c)에서 연산한 보정 계수를 곱하고, 제2 목표 구동 압력을 산출한다.

제1 제어 전류 연산부(32f)는, 제1 목표 구동 압력 연산부(32d)에서 연산한 제1 목표 구동 압력을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그 제1 목표 구동 압력에 대응하는 전자기 밸브(33a)의 제어 전류를 연산한다. 메모리의 테이블에는, 제1 목표 구동 압력이 증대함에 따라서 제어 전류가 증대되도록, 제1 목표 구동 압력과 제어 전류의 관계가 설정되어 있다. 이 제어 전류는 도시하지 않은 앰프에 의해 증폭되고, 전자기 밸브(33a)에 출력된다.

제2 제어 전류 연산부(32g)는, 제2 목표 구동 압력 연산부(32e)에서 연산한 제2 목표 구동 압력을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그 제2 목표 구동 압력에 대응하는 전자기 밸브(33b)의 제어 전류를 연산한다. 메모리의 테이블에는, 제2 목표 구동 압력이 증대함에 따라서 제어 전류가 증대되도록, 제2 목표 구동 압력과 제어 전류의 관계가 설정되어 있다. 이 제어 전류는 도시하지 않은 앰프에 의해 증폭되고, 전자기 밸브(33b)에 출력된다.

이상에 있어서, 유압 스티어링 유닛(5)과, 압력 센서(6a, 6b)(제1 및 제2 압력 센서)와, 컨트롤러(32)와, 전자기 밸브(33a, 33b)는, 스티어링 휠(109)의 회전 조작과 프론트 조작 검출 장치(31)(프론트 조작 검출 수단)에 의해 검출한 프론트 작업기(101)의 조작 상태를 기초로 하여 스티어링 밸브(4)의 절환 방향과 통과 유량을 제어하는 스티어링 조작 제어 수단을 구성한다.

또한, 컨트롤러(32)와, 전자기 밸브(33a, 33b)는, 압력 센서(6a, 6b)(제1 및 제2 압력 센서)에 의해 검출한 각각의 제어 압력(제1 및 제2 제어 압력)과 프론트 조작 검출 장치(31)(프론트 조작 검출 수단)에 의해 검출한 프론트 작업기(101)의 조작 상태를 기초로 하여 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 제어하는 제어 수단이며, 압력 센서(6a, 6b)에 의해 각각 검출한 각각의 제어 압력이 증가함에 따라서 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 크게 하는 동시에, 프론트 조작 검출 장치(31)에 의해 프론트 작업기(101)의 조작을 검출했을 때에는, 프론트 작업기(101)의 조작을 검출하지 않을 때보다도 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 크게 하도록 제어하는 제어 수단을 구성한다.

다음에, 이상과 같이 구성한 본 실시 형태의 동작을 설명한다.

우선, 주행과 프론트 작업기(101)의 동시 조작을 행하는 작업에서, 프론트 작업기(101)가 조작되었을 때에는, 프론트 조작 검출 장치(31)로부터의 프론트 조작 신호[압력 센서(48)에 의해 검출한 조작 파일럿압]가 컨트롤러(32)의 보정 계수 연산부(32c)에 설정된 임계값(PO) 이상으로 되기 때문에, 보정 계수 연산부(32c)에 있어서 보정 계수로서 조금 큰 제2 값(예를 들어 1.0)이 연산된다.

또한, 이 주행과 프론트 작업기(101)의 동시 조작을 행하는 작업에서, 예를 들어 오퍼레이터가 스티어링 휠(109)을 회전 조작하여 미터링 밸브(11)를 A 위치측으로 절환한 경우에는, 유로(17a)에 압력이 발생하고, 이 압력이 압력 센서(6a)에 의해 검출되고, 컨트롤러(32)는, 제1 기본 구동 압력 연산부(32a)에 있어서, 그 압력에 대응하는 제1 기본 구동 압력을 연산한다. 제1 목표 구동 압력 연산부(32d)에 있어서는, 그 제1 기본 구동 압력과 상기의 큰 제2 값을 제1 및 제2 기본 구동 압력과 곱하고, 제1 목표 구동 압력을 산출한다. 그리고, 제1 제어 전류 연산부(32f)에서는 그 제1 목표 구동 압력에 따른 제어 전류를 연산하고, 전자기 밸브(33a)에 대응하는 제어 전류를 출력한다. 전자기 밸브(33a)는 그 제어 전류에 의해 작동하여, 제1 목표 구동 압력에 따른 구동 압력을 생성하고, 이 구동 압력이 스티어링 밸브(4)의 수압부(4a)로 유도된다. 그 결과, 스티어링 밸브(4)는, 그 구동 압력에 따라서 스풀(4c)을 C 위치측으로 구동하여 스트로크를 변화시키고, 그 스트로크에 따른 개구 면적을 설정한다. 이 경우, 스티어링 밸브(4)의 개구 면적은 보정 계수의 제2 값에 따른 큰 개구 면적으로 된다. 이에 의해 스티어링 밸브(4)의 통과 유량이 증대되어, 스티어링 휠(109)의 회전 조작에 대해 스티어링 실린더(103a, 103b)의 구동 속도(차륜의 스티어링 속도)가 빨라지고, 주행과 프론트 작업기(101)의 동시 조작을 행하는 작업에서의 스티어링 조작시의 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

한편, 단독 주행에서는, 프론트 조작 검출 장치(31)로부터의 프론트 조작 신호[압력 센서(48)에 의해 검출한 조작 파일럿압]는 보정 계수 연산부(32c)에 설정된 임계값(PO)보다 작기 때문에, 보정 계수 연산부(32c)에 있어서는, 보정 계수로서 조금 작은 제1 값(예를 들어 0.5)이 연산된다.

또한, 이 단독 주행에서, 예를 들어 오퍼레이터가 스티어링 휠(109)을 회전 조작하여 미터링 밸브(11)를 A 위치측으로 절환한 경우에는, 유로(17a)에 압력이 발생하고, 이 압력이 압력 센서(6a)에 의해 검출되고, 컨트롤러(32)는, 제1 기본 구동 압력 연산부(32a)에 있어서, 그 압력에 대응하는 제1 기본 구동 압력을 연산한다. 제1 목표 구동 압력 연산부(32d)에 있어서는, 그 제1 기본 구동 압력과 상기한 조금 작은 제1 값을 제1 및 제2 기본 구동 압력과 곱하고, 제1 목표 구동 압력을 산출한다. 그리고, 제1 제어 전류 연산부(32f)에서는 그 제1 목표 구동 압력에 따른 제어 전류를 연산하고, 전자기 밸브(33a)에 대응하는 제어 전류를 출력한다. 전자기 밸브(33a)는 그 제어 전류에 의해 작동하여, 제1 목표 구동 압력에 따른 구동 압력을 생성하고, 이 구동 압력이 스티어링 밸브(4)의 수압부(4a)로 유도된다. 그 결과, 스티어링 밸브(4)는, 그 구동 압력에 따라서 스풀(4c)을 C 위치측으로 구동하여 스트로크를 변화시키고, 그 스트로크에 따른 개구 면적, 즉 보정 계수의 제1 값에 따른 조금 작은 개구 면적을 설정한다. 이에 의해 스티어링 밸브(4)의 통과 유량이 감소되어, 스티어링 휠(109)의 회전 조작에 대해 스티어링 실린더(103a, 103b)의 구동 속도 차륜의 스티어링 속도가 느려지고, 단독 주행에서의 스티어링 조작시의 안전성이 향상된다.

오퍼레이터가 스티어링 휠(109)을 회전 조작하여 미터링 밸브(11)를 B 위치측으로 절환한 경우도 마찬가지이다.

이와 같이 본 실시 형태에 있어서는, 주행과 프론트 작업기(101)의 동시 조작과 단독 주행의 각각에 있어서, 스티어링 휠(109)의 회전 조작에 대한 차륜 스티어링 속도를 최적인 값으로 하여, 작업 효율과 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 프론트 작업기(101)가 조작되면, 자동으로 차륜 스티어링 속도의 변경이 행해지므로, 오퍼레이터의 조작이 불필요하고, 우수한 조작성을 얻을 수 있다.

또한, 유압 스티어링 유닛(5)에 의해 발생한 제어 압력을 검출하고, 이 검출한 제어 압력이 증가함에 따라서 커지도록 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 제어하므로, 유압 스티어링 유닛(5)은 스티어링 밸브(4)를 직접 구동하는 방식에 비해 스티어링 휠(4)의 회전 조작을 작은 힘으로 행할 수 있어, 이 점에서도 양호한 조작성을 얻을 수 있다.

본 발명의 제2 실시 형태를 도 5를 사용하여 설명한다.

상기 제1 실시 형태에서는, 도 4의 보정 계수 연산부(32c)의 연산에 사용하는 테이블에 있어서, 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)의 임계값을 오퍼레이터가 조작 레버 장치(110)의 조작 레버(110c)를 조작했다고 간주할 수 있는 조작 파일럿압의 값(PO)으로 설정했으나, 본 실시 형태에서는, 그 임계값을 다른 값으로 설정한 것이다.

즉, 본 실시 형태에 있어서는, 도 5의 보정 계수 연산부(32Ac)의 테이블에 기억한 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)와 보정 계수의 관계에 있어서, 횡축의 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)를, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 작은, 신중을 필요로 하는 미세 조작 작업이라 간주할 수 있는 조작 파일럿압 범위와, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 통상 조작 작업이라 간주할 수 있는 조작 파일럿압 범위로 나누고, 그 경계의 조작 파일럿압의 값(Pa)을 임계값으로서 설정한다.

주행과 프론트 작업기(101)의 동시 조작이라도, 프론트 작업기(101)의 버킷(111)에 적하물이 있는 상태, 혹은 버킷(111)이 상방에 있는 상태에서 신중하게 조작하고자 하는 경우에는, 스티어링 휠(109)을 회전 조작했을 때에 스티어링 속도가 빨라지면, 버킷의 짐이 넘치거나, 차체의 거동이 흐트러질 가능성이 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작에서, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 작은, 신중을 필요로 하는 미세 조작 작업을 행할 때에는, 조작 파일럿압이 임계값(Pa) 이하이고, 보정 계수는 조금 작은 제1 값(예를 들어 0.5)으로 되기 때문에, 스티어링 밸브(4)의 스트로크는 작아지도록 제어되고, 미세 조작 작업을 적확하고 또한 정확하게 행할 수 있어, 프론트 작업기(101)로부터 짐이 넘치거나, 차체의 거동이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 프론트 작업기(101)의 움직임이 비교적 큰 통상 작업을 행할 때에는, 조작 파일럿압은 임계값(Pa)을 초과하고, 보정 계수는 큰 제2 값(예를 들어 1.0)으로 되기 때문에, 스티어링 밸브(4)의 스트로크는 커지도록 제어되고, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작으로 스티어링을 꺽기 쉬워지고, 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작으로, 미세 조작 작업을 적확하고 또한 정확하게 행할 수 있다.

본 발명의 제3 실시 형태를 도 6 및 도 7을 사용하여 설명한다.

도 6은 본 실시 형태에 관한 작업 차량의 스티어링 시스템을 도시하는 도면이다.

도 6에 있어서, 본 실시 형태에 관한 스티어링 시스템은, 도 1에 도시한 압력 센서(6a, 6b) 및 전자기 밸브(33a, 33b) 대신에, 유압 스티어링 유닛(5)에서 발생한 제어 압력을 스티어링 밸브(4)의 수압부(4a, 4b)로 유도하는 파일럿 유로(131a, 131b)를 구비하고, 유압 스티어링 유닛(5)에서 발생한 제어 압력으로 스티어링 밸브(4)를 직접 절환하는 구성으로 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 스티어링 시스템은, 도 1에 도시한 우선 밸브(7) 대신에, 스티어링 밸브(4)의 미터인 유로의 전후 차압을 목표값을 변경 가능한 우선 밸브(7A)를 갖고 있다.

즉, 우선 밸브(7A)는, 제1 실시 형태에 있어서의 우선 밸브(7)와 마찬가지로, 우선 밸브(7A)의 스풀을 도시 우측의 위치 E를 향해 압박하는 수압부(24a) 및 스프링(25)과, 우선 밸브(7A)의 스풀을 도시 좌측의 위치 F를 향해 압박하는 수압부(24b)를 갖는 동시에, 우선 밸브(7A)의 스풀을 도시 좌측의 위치 F를 향해 압박하는 제2 수압부(24c)를 갖고, 이 수압실(24c)에는 제어 압력이 파일럿 유로(29)를 경유하여 유도되어 있다.

스프링(25)은 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값을 설정하는 설정 수단을 구성하고, 수압부(24c)는 스프링(25)에 의해 설정되는 전후 차압의 목표값을 보정하는 목표값 보정 수단을 구성한다. 우선 밸브(7A)의 수압부(24a, 24b)에 작용하는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압이, 스프링(25)에 의해 설정되고, 수압부(24c)에 의해 보정된 목표값보다도 커지면, 우선 밸브(7A)의 스풀을 도시 우측 방향으로 이동시키고, 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 교축하여 스티어링 밸브(4)로의 공급 유량을 감소시키고, 스티어링 밸브(4)의 전후 차압을 감소시킨다. 이때, 유압 펌프(2)로부터의 잉여 유량은 작업용 유압 회로(121)에 공급된다. 우선 밸브(7A)의 수압부(24a, 24b)에 작용하는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압이, 스프링(25)과 수압부(24c)에 의해 설정되는 목표값보다도 작아지면, 반대로, 우선 밸브(7A)의 스풀을 도시 좌측 방향으로 이동하고, 입구 포트(7a)와 제1 출구 포트(7b) 사이의 연통로의 개구 면적을 서서히 개방하여 스티어링 밸브(4)로의 공급 유량을 증대시키고, 스티어링 밸브(4)의 전후 차압을 증대시킨다. 이에 의해 우선 밸브(7A)는, 스티어링 밸브(4)의 미터인 유로의 전후 차압을 스프링(25)에 의해 설정되고, 수압부(24c)에 의해 보정된 목표값으로 유지하도록 제어한다.

여기서, 스프링(25)은 상기 목표값의 기본값(일정값)을 설정하고, 수압부(24c)는 제어 압력에 의해 그 기본값을 조정함으로써 목표값을 가변값으로서 설정한다. 수압부(24c)로 유도되는 제어 압력은, 스프링(25)과 수압부(24c)의 압박력의 합이 도시 좌측 방향으로 작용하도록, 스프링(25)의 압박력의 압력 환산값보다도 작은 값으로 설정되어 있다. 스프링(25)과 수압부(24c)와 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값을 설정함으로써 설정 수단을 구성하고 있다고도 할 수 있다.

그리고, 본 실시 형태에 관한 스티어링 시스템은, 또한 제1 실시 형태와 마찬가지인 프론트 조작 검출 장치(31)를 구비하는 동시에, 컨트롤러(132)와 전자기 밸브(133)를 구비하고, 프론트 조작 검출 장치(31)의 검출 신호가 컨트롤러(132)에 입력되고, 컨트롤러(132)는 소정의 연산 처리를 행하고, 전자기 밸브(133)에 제어 전류를 출력한다. 전자기 밸브(133)는 그 제어 전류에 의해 작동하고, 제어 전류에 따른 제어 압력을 출력한다. 이 제어 압력은 파일럿 유로(29)를 통해 우선 밸브(7A)의 수압부(24c)로 유도된다.

도 7은 컨트롤러(132)의 처리 내용을 나타내는 기능 블록도이다. 컨트롤러(132)는, 우선 밸브 설정 압력 연산부(132a)와, 전자기 밸브 출력 압력 연산부(132b)와, 제어 전류 연산부(132c)를 갖고 있다.

우선 밸브 설정 압력 연산부(132a)는, 프론트 조작에 따른 우선 밸브 설정 압력을 연산하는 것이고, 프론트 조작 검출 장치(31)로부터 프론트 조작 신호[도 3에 도시한 압력 센서(48)에 의해 검출한 조작 파일럿압]를 입력하고, 이것을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그때의 프론트 조작 신호에 대응하는 설정 압력을 연산한다. 메모리의 테이블에는, 예를 들어 오퍼레이터가 조작 레버 장치(110)의 조작 레버(110c)를 조작했다고 간주할 수 있는 프론트 조작 신호인 조작 파일럿 임계값(PO)을 임계값으로 하고, 압력 센서(48)에 의해 검출한 조작 파일럿압이 그 임계값(PO)보다도 작을 때에는, 설정 압력은 조금 작은 제1 값(Pseta)으로 되고, 조작 파일럿압이 그 임계값(PO) 이상이 되면, 설정 압력은 제1 값(Pseta)보다 큰 제2 값(Psetb)으로 되도록, 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)와 설정 압력의 관계가 설정되어 있다. 여기서, 연산부(132a)에서 연산되는 우선 밸브 설정 압력이라 함은, 전술한 바와 같이, 우선 밸브(7A)의 스프링(25)과 수압부(24c)로 이루어지는 설정 수단에 의해 설정되는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값을 의미한다. 제1 값(Pseta)은 예를 들어 20㎏/cm이고, 제2 값(Psetb)은 제1 값(Pseta)은 예를 들어 30㎏/㎠이다.

전자기 밸브 출력 압력 연산부(32b)는, 우선 밸브 설정 압력 연산부(32a)에서 연산한 설정 압력을 얻기 위한 전자기 밸브(33)의 출력 압력(제어 압력)을 산출하는 것이고, 그 설정 압력을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그 설정 압력에 대응하는 전자기 밸브(33)의 출력 압력을 연산한다. 메모리의 테이블에는, 설정 압력이 증대함에 따라서 출력 압력이 작아지도록, 설정 압력과 출력 압력의 관계가 설정되어 있다. 여기서, 예를 들어 스프링(25)의 도시 좌측 방향의 압박력의 압력 환산값(기본값)이 30㎏/㎠이면, 연산부(32a)에서 연산된 우선 밸브 설정 압력이 제1 값(Pseta)의 20㎏/㎠인 경우에는, 전자기 밸브 출력 압력 연산부(32b)에서는 10㎏/㎠의 제어 압력이 연산되고, 연산부(32a)에서 연산된 우선 밸브 설정 압력이 제2 값(Psetb)의 30㎏/㎠인 경우에는, 전자기 밸브 출력 압력 연산부(32b)에서는 0㎏/㎠의 제어 압력이 연산된다.

제어 전류 연산부(32c)는, 전자기 밸브 출력 압력 연산부(32b)에서 구한 전자기 밸브(33)의 출력 압력을 얻기 위한 전자기 밸브(35)의 제어 전류(구동 전류)를 산출하는 것이고, 전자기 밸브 출력 압력 연산부(32)에서 구한 전자기 밸브(33)의 출력 압력을 메모리에 기억되어 있는 테이블에 참조시키고, 그 출력 압력에 대응하는 전자기 밸브(33)의 제어 전류를 연산한다. 메모리의 테이블에는, 출력 압력이 증대함에 따라서 제어 전류가 증대되도록, 출력 압력과 제어 전류의 관계가 설정되어 있다. 이 제어 전류는 도시하지 않은 앰프에 의해 증폭되고, 전자기 밸브(33)에 출력된다.

이상에 있어서, 유압 스티어링 유닛(5)과, 파일럿 유로(131a, 131b)와, 컨트롤러(132)와, 전자기 밸브(133)와, 파일럿 유로(29)와, 우선 밸브(7A)의 수압부(24c)는, 스티어링 휠(109)의 회전 조작과 프론트 조작 검출 장치(31)(프론트 조작 검출 수단)에 의해 검출한 프론트 작업기(101)의 조작 상태를 기초로 하여 스티어링 밸브(4)의 절환 방향과 통과 유량을 제어하는 스티어링 조작 제어 수단을 구성한다.

또한, 컨트롤러(132)와, 전자기 밸브(33)와, 파일럿 유로(29)와, 우선 밸브(7A)의 수압부(24c)는, 프론트 조작 검출 장치(31)(프론트 조작 검출 수단)에 의해 검출한 프론트 작업기(101)의 조작 상태에 따라서 우선 밸브(7A)의 설정 수단인 스프링(25)에 의해 설정되는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값을 변경하는 제어 수단을 구성한다.

이상과 같이 구성한 본 실시 형태에 있어서는, 프론트 작업기(101)가 조작되었을 때에는, 컨트롤러(132)의 우선 밸브 설정 압력 연산부(132a)에 있어서, 설정 압력으로서 큰 값인 제2 값(Psetb)이 연산되고, 그 값에 따른 제어 압력이 우선 밸브(7A)의 수압부(24c)로 유도되고, 우선 밸브(7A)에 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값으로서 그 값이 설정된다. 우선 밸브(7A)는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압을 그 목표값으로 유지되도록 제어한다. 이에 의해 스티어링 밸브(4)의 통과 유량이 증대되어, 스티어링 휠(109)의 회전 조작에 대한 스티어링 실린더(103a, 103b)의 구동 속도 차륜의 스티어링 속도가 빨라지고, 주행과 프론트 작업기(101)의 동시 조작을 행하는 작업에서의 스티어링 조작시의 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

한편, 단독 주행에서는, 컨트롤러(132)의 우선 밸브 설정 압력 연산부(132a)에 있어서, 설정 압력으로서 조금 작은 값인 제1 값(Pseta)이 연산되고, 그 값에 따른 제어 압력이 우선 밸브(7A)의 수압부(24c)로 유도되고, 우선 밸브(7A)에 스티어링 밸브(4)의 전후 차압의 목표값으로서 그 값이 설정된다. 우선 밸브(7A)는 스티어링 밸브(4)의 전후 차압을 그 목표값으로 유지되도록 제어한다. 이에 의해 스티어링 밸브(4)의 통과 유량이 감소되어, 스티어링 휠(109)의 회전 조작에 대한 스티어링 실린더(103a, 103b)의 구동 속도 차륜의 스티어링 속도가 빨라지지 않으므로, 단독 주행에서의 스티어링 조작시의 안전성이 향상된다.

또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 스티어링 휠(109)의 회전 조작을 작은 힘으로 행할 수 있어, 양호한 조작성을 얻을 수 있는 동시에, 만일 컨트롤러(132), 전자기 밸브(33) 등의 전기 계통에 고장이 발생해도, 휠 로더의 스티어링 동작을 확실하게 행할 수 있어, 높은 안전성을 확보할 수 있다.

본 발명의 제4 실시 형태를 도 8을 사용하여 설명한다.

상기 제3 실시 형태에서는, 도 7의 우선 밸브 설정 압력 연산부(132a)의 연산에 사용하는 테이블에 있어서, 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)의 임계값을 오퍼레이터가 조작 레버 장치(110)의 조작 레버(110c)를 조작했다고 간주할 수 있는 조작 파일럿압의 값(PO)으로 설정했으나, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태에 대한 제2 실시 형태에 있어서의 변형과 마찬가지로, 그 임계값을 다른 값으로 설정한 것이다.

즉, 본 실시 형태에 있어서는, 도 8의 우선 밸브 설정 압력 연산부(132a)의 테이블에 기억한 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)와 우선 밸브(7A)의 설정 압력의 관계에 있어서, 횡축의 프론트 조작 신호(조작 파일럿압)를, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 작은, 신중을 필요로 하는 미세 조작 작업이라 간주할 수 있는 조작 파일럿압 범위와, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 통상 조작 작업이라 간주할 수 있는 조작 파일럿압 범위로 나누고, 그 경계의 조작 파일럿압의 값(Pa)을 임계값으로서 설정한다.

이에 의해 주행과 프론트 작업기의 동시 조작에서, 프론트 작업기의 움직임이 비교적 작은, 신중을 필요로 하는 미세 조작 작업을 행할 때에는, 조작 파일럿압이 임계값(Pa) 이하이고, 우선 밸브(7A)의 설정 압력은 작은 제1 값(Pseta)(예를 들어 20㎏/㎠)으로 되기 때문에, 스티어링 밸브(4)의 전후 차압은 작아지도록 제어되고, 미세 조작 작업을 적확하고 또한 정확하게 행할 수 있어, 프론트 작업기(101)로부터 짐이 넘치거나, 차체의 거동이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 프론트 작업기(101)의 움직임이 비교적 큰 통상 작업을 행할 때에는, 조작 파일럿압은 임계값(Pa)을 초과하고, 우선 밸브(7A)의 설정 압력은 큰 제2 값(Psetb)(예를 들어 30㎏/㎠)으로 되기 때문에, 스티어링 밸브(4)의 전후 차압은 커지도록 제어되고, 주행과 프론트 작업기의 동시 조작으로 스티어링을 꺽기 쉬워지고, 오퍼레이터의 피로가 적어져 작업 효율이 향상된다.

Claims

유압 펌프(2)와,

이 유압 펌프로부터 토출되는 압유에 의해 구동되는 스티어링 실린더(103a, 103b)와,

상기 유압 펌프로부터 상기 스티어링 실린더에 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 스티어링 밸브(4)와,

오퍼레이터에 의해 회전 조작되는 스티어링 휠(109)을 구비하고,

상기 스티어링 휠의 회전 조작에 따라서 상기 스티어링 밸브를 절환하고, 상기 스티어링 실린더를 구동 제어하는 작업 차량의 스티어링 시스템에 있어서,

상기 작업 차량의 차체 전방부(101)에 설치된 프론트 작업기(104)의 조작 상태를 검출하는 프론트 조작 검출 수단(31)과,

상기 스티어링 휠(109)의 회전 조작과 상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 검출한 상기 프론트 작업기(104)의 조작 상태를 기초로 하여 상기 스티어링 밸브(4)의 절환 방향과 통과 유량을 제어하는 스티어링 조작 제어 수단(5, 6a, 6b, 32, 33a, 33b;5, 131a, 131b, 132, 133, 29, 24c)을 구비하는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 유압 스티어링 시스템.
제1항에 있어서, 상기 스티어링 조작 제어 수단은,

상기 스티어링 휠(109)이 연결되고, 이 스티어링 휠의 회전 조작에 의해 동작하고, 파일럿 유압원(13)의 압유를 기초로 하여 상기 스티어링 휠의 회전량과 회전 방향에 따른 제1 및 제2 제어 압력을 발생하는 유압 스티어링 유닛(5)과,

상기 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제1 및 제2 제어 압력을 각각 검출하는 제1 및 제2 압력 센서(6a, 6b)와,

상기 제1 및 제2 압력 센서에 의해 검출한 제1 및 제2 제어 압력과 상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 검출한 상기 프론트 작업기(104)의 조작 상태를 기초로 하여 상기 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 제어하는 제어 수단(32, 33a, 33b)을 갖는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 유압 스티어링 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단(32, 33a, 33b)은, 상기 제1 및 제2 압력 센서(6a, 6b)에 의해 각각 검출한 제1 및 제2 제어 압력이 증가함에 따라서 상기 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 크게 하는 동시에, 상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 상기 프론트 작업기(104)의 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 유압 스티어링 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단(32, 33a, 33b)은, 상기 제1 및 제2 압력 센서(6a, 6b)에 의해 각각 검출한 제1 및 제2 제어 압력이 증가함에 따라서 상기 스티어링 밸브(4)의 스트로크를 크게 하는 동시에, 상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 상기 프론트 작업기(104)의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 스티어링 밸브의 스트로크를 크게 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 유압 스티어링 시스템.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티어링 밸브(4)는, 밸브체로서의 스풀과, 이 스풀의 양단부에 위치하고, 각각 구동 압력이 유도되고, 이 구동 압력에 따라서 상기 스풀을 구동하여 상기 스트로크를 변화시키는 제1 및 제2 수압부(4a, 4b)를 갖고,

상기 제어 수단은,

상기 제1 및 제2 수압부에 각각 대응하여 설치되고, 제어 전류에 의해 작동하고, 이 제어 전류에 따른 구동 압력을 출력하는 제1 및 제2 전자기 밸브(33a, 33b)와,

상기 제1 및 제2 압력 센서(6a, 6b) 및 프론트 조작 검출 수단(31)의 검출값을 입력하고, 이들 검출값을 기초로 하여 소정의 연산을 행하고, 상기 제1 및 제2 전자기 밸브에 상기 제어 전류를 출력하는 컨트롤러(32)를 갖는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 스티어링 시스템.
제5항에 있어서, 상기 컨트롤러(32)는,

상기 제1 압력 센서(6a)에 의해 검출한 제어 압력이 증가함에 따라서 증가하는 제1 목표 구동 압력을 연산하는 제1 연산 수단(32a)과,

상기 제2 압력 센서(6b)에 의해 검출한 제어 압력이 증가함에 따라서 증가하는 제2 목표 구동 압력을 연산하는 제2 연산 수단(32b)과,

상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 상기 프론트 작업기(104)의 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 큰 값으로 되도록 상기 제1 및 제2 목표 구동 압력을 보정하는 제3 연산 수단(32c, 32d, 32e) 을 갖고,

상기 제3 연산 수단으로 보정한 제1 및 제2 목표 구동 압력이 얻어지도록 상기 제1 및 제2 전자기 밸브(33a, 33b)로 상기 제어 전류를 출력하는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 스티어링 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유압 펌프(2)와 상기 스티어링 밸브(4)의 사이에 배치되고, 상기 스티어링 밸브의 전후 차압의 목표값을 설정하는 설정 수단(25)을 갖고, 상기 스티어링 밸브의 전후 차압을 상기 목표값으로 유지하도록 제어함으로써, 상기 유압 펌프로부터 토출되는 압유를 상기 스티어링 실린더(103a, 103b)에 우선적으로 공급하고, 잉여 유량을 작업기를 구동하는 작업용 유압 회로(121)에 공급하는 우선 밸브(7A)를 더 구비하고,

상기 스티어링 조작 제어 수단은,

상기 스티어링 휠(109)이 연결되고, 이 스티어링 휠의 회전 조작에 의해 동작하고, 파일럿 유압원(13)의 압유를 기초로 하여 상기 스티어링 휠의 회전량과 회전 방향에 따른 제어 압력을 발생하는 유압 스티어링 유닛(5)과,

상기 유압 스티어링 유닛에 의해 발생한 제어 압력을 상기 스티어링 밸브의 수압부(4a, 4b)로 유도하여 상기 스티어링 밸브를 절환하는 파일럿 유로(131a, 131b)와,

상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 검출한 상기 프론트 작업기(104)의 조작 상태에 따라서 상기 우선 밸브의 설정 수단(25)에 의해 설정되는 상기 스티어링 밸브의 전후 차압의 목표값을 변경하는 제어 수단(132, 133, 29, 24c)을 갖는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 스티어링 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어 수단(132, 133, 29, 24c)은, 상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 상기 프론트 작업기(104)의 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 우선 밸브의 설정 수단(25)에 의해 설정되는 목표값을 크게 하도록 상기 목표값을 변경하는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 스티어링 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어 수단(132, 133, 29, 24c)은, 상기 프론트 조작 검출 수단(31)에 의해 상기 프론트 작업기(104)의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출했을 때에는, 상기 프론트 작업기의 움직임이 비교적 큰 조작을 검출하지 않을 때보다도 상기 우선 밸브의 설정 수단(25)에 의해 설정되는 목표값을 크게 하도록 상기 목표값을 변경하는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 스티어링 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어 수단은,

제어 전류에 의해 작동하고, 이 제어 전류에 따른 제어 압력을 출력하는 전자기 밸브(133)와,

상기 우선 밸브(7A)에 설치되고, 상기 제어 압력에 따라서 상기 설정 수단(25)에 의해 설정되는 목표값을 변경하는 수압부와,

상기 프론트 조작 검출 수단(31)의 검출값을 입력하고, 이 검출값을 기초로 하여 상기 프론트 작업기(104)의 조작 상태에 따른 값을 연산하고, 상기 설정 수단(25)에 의해 설정되는 상기 목표값이 그 값으로 변경되도록 상기 전자기 밸브(133)에 상기 제어 전류를 출력하는 컨트롤러(132)를 갖는 것을 특징으로 하는 작업 차량의 스티어링 시스템.