JP2004019268A

JP2004019268A - 作業車両の走行制御装置

Info

Publication number: JP2004019268A
Application number: JP2002176103A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ichimura; 一村　和弘
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】ブレード作業時に地面からの反力によって車体が浮き上がり作業が中断することを防止する。
【解決手段】操作レバー１５に検出器１６を設け、検出器１６によってブレード作業の開始を検出する。ブレード作業の開始が検出されないときはコントローラ２０からの制御信号により電磁クラッチ１１は開放される。これにより走行モータ１の駆動力は前輪５ａのみに伝達され、２輪駆動状態とされる。ブレード作業の開始が検出されるとコントローラ２０からの制御信号により電磁クラッチ１１は接続される。これにより走行モータ１の駆動力は前後輪５ａ，５ｂに等配分され、４輪駆動状態とされる。４輪駆動状態では車体前側が浮き上がった場合であっても後輪５ｂのトルクによりブレード１０に押し付け力を及ぼすことができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイール式油圧ショベル等の作業車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイール式油圧ショベル等の作業車両の走行駆動方式には、走行用油圧モータの駆動力を前後輪のいずれかに伝達する二輪駆動方式と、前後輪の両方に伝達する四輪駆動方式があり、例えば実開平３−２０６２号公報には、４輪駆動方式と２輪駆動方式に切換可能とした装置が開示されている。この公報記載の装置では、車両走行停止状態において操作スイッチにより駆動方式を切り換える。
【０００３】
ところで、ホイール式油圧ショベルには、地面を整地するためのブレードを備えたものがある。ブレードは走行体の前側後側のいずれかに、走行体に対して揺動可能に装着され、油圧シリンダの伸縮によりブレードを揺動させてブレード作業を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば走行体の前側にブレードを装着してブレード作業を行うと、地面からの反力によって車体の前側が浮き上がることがある。このとき前輪駆動方式を採用していると、前輪が空回りしてブレードを十分に地面に押し込むことができなくなる。その結果、ブレード作業が中断され、作業性が損なわれる。
【０００５】
本発明の目的は、ブレード作業を効果的に行うことができる作業車両の走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明による作業車両の走行制御装置は、走行駆動源からの駆動力を前後輪のいずれかに伝達する２輪駆動、前後輪の両方に伝達する４輪駆動に走行駆動方式を切り換える駆動方式切換手段と、２輪駆動の駆動輪側に装着されたブレードと、ブレード作業の開始を検出するブレード作業検出手段と、ブレード作業検出手段によりブレード作業が検出されるまで走行駆動方式を２輪駆動に切り換え、ブレード作業が検出されると４輪駆動に切り換えるように駆動方式切換手段を制御する駆動方式制御手段とを備えることにより上述した目的を達成する。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の作業車両の走行制御装置において、ブレード作業を指令する操作手段を備え、ブレード作業検出手段が、操作手段の操作開始によりブレード作業の開始を検出するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明による作業車両の走行制御装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明が適用されるホイール式油圧ショベルの側面図である。ホイール式油圧ショベルは、走行体５１と、旋回装置５２を介して走行体５１の上部に旋回可能に搭載された旋回体５３とを有する。旋回体５３にはブーム５４Ａ、アーム５４Ｂ、バケット５４Ｃからなる作業用フロントアタッチメント５４が装着されている。ブーム５４Ａ、アーム５４Ｂ、バケット５４Ｃはそれぞれブームシリンダ５４ＡＣ、アームシリンダ５４ＢＣ、バケットシリンダ５４ＣＣにより駆動される。なお、図はブーム５４Ａ、アーム５４Ｂをともに最大に起立させ、バケット５４Ｃをダンプさせた状態を示す。
【０００８】
走行体５１の前端部には、走行体５１に対して揺動可能にブレード１０が装着されている。ブレード１０には複数の油圧シリンダ（図２にはその一部１２ａ，１２ｂを図示）が取り付けられ、これら油圧シリンダの伸縮によってブレード１０は水平面内および鉛直面内で揺動する。なお、図はブレード１０を上方に最大に回動させた状態を示す。
【０００９】
図２はホイール式油圧ショベルの走行体に設けられる駆動装置等の機器を示すもので、図１における走行体５１を平面視したものである。なお、図１に示すものと同一の構成を示すものは同一の符号を付してある。
【００１０】
走行体５１には、走行用モータ１、トランスミッション２、前後のプロペラシャフト３ａ，３ｂ、前後の車軸４ａ，４ｂ、前輪後輪のタイヤ５ａ，５ｂが設けられている。トランスミッション２と後車軸４ｂとの間には摩擦板式電磁クラッチ１１が設けられている。この電磁クラッチ１１は、印加される電圧が最大のときに、油圧モータ１の駆動力を前輪５ａ、後輪５ｂの両輪に等配分した直結式４輪駆動状態となり、印加電圧の減少に伴い後輪５ｂへ伝達される駆動力が減少し、印加電圧がないときに、前輪５ａのみに油圧モータ１の全駆動力が伝達される２輪駆動状態となる。
【００１１】
ブレード１０に取り付けられた油圧シリンダ１２ａ，１２ｂは、制御弁１３を介して油圧ポンプなどの油圧源１４に接続されている。制御弁１３は操作レバー１５の操作により駆動され、操作レバー１５の操作量に応じて油圧シリンダ１２ａ，１２ｂが伸縮し、ブレード１０が駆動される。
【００１２】
操作レバー１５には操作レバー１５の操作の有無を検出するポテンショメータなどの検出器１６が取り付けられ、検出器１６からの信号はコントローラ２０に入力される。なお、検出器１６は、操作レバー１５の操作によるパイロット圧を検出する圧力検出器（圧力スイッチ、圧力センサ等）としてもよい。コントローラ２０は、検出器１６からの信号に応じて電磁クラッチ１１への出力電圧を制御する。すなわち、操作レバー１５の操作が検出されると電磁クラッチ１１へ最大電圧を印加して４輪駆動状態とし、操作レバー１５の非操作が検出されると印加電圧の出力を停止して２輪駆動状態とする。これにより前輪５ａ、後輪５ｂへの駆動力の配分を制御する。
【００１３】
油圧モータ１の駆動回路の一部を図３に示す。図３は主に走行パイロット油圧回路を示すものであり、この油圧回路は、パイロット用油圧ポンプ２１と、走行ペダル２２ａによって操作される走行用パイロットバルブ２２と、運転室内の前後進切換スイッチ（図示せず）で前進位置、後進位置、中立位置に切り換えられる前後進切換バルブ２３とを備える。前後進切換スイッチを前進位置または後進位置に切り換えて走行ペダル２２ａを操作すると、その操作量に応じたパイロット圧が走行用制御バルブ２５に作用する。これによりエンジンＭによって駆動される油圧ポンプ２４からの圧油が走行用油圧モータ１に供給され、車両を前進または後進させることができる。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態による走行制御装置の動作をより具体的に説明する。なお、以下の説明でブレード作業とは、ブレード１０を駆動させて行う整地などの作業をいう。図４のタイムチャートに示すように、操作レバー１５の非操作時、すなわちブレード作業を行わないときはコントローラ２０から出力されるクラッチ出力電圧は０であり、電磁クラッチ１１は開放（オフ）され、油圧モータ１の駆動力は前輪５ａのみに配分される（時間ｔ≦ｔ１）。この２輪駆動状態では走行抵抗が小さいので、燃費が向上するとともに、タイヤ５ａ，５ｂの摩耗の進行が抑制される。
【００１５】
一方、時間ｔ１において操作レバー１５を操作すると、その操作量に応じて油圧シリンダ１２ａ，１２ｂが伸縮し、ブレード１０が駆動される。また、検出器１６により操作レバー１５の操作開始が検出され、コントローラ２０から出力されるクラッチ出力電圧は最大となり、電磁クラッチ１１が接続（オン）される。これにより油圧モータ１の駆動力は前輪と後輪に等配分され、４輪駆動状態とされる。したがって、ブレード作業時に地面からの反力より車体の前部が浮き上がった場合であっても、後輪５ｂの走行トルクによりブレード１１に押し付け力を及ぼすことが可能となり、ブレード作業を連続的に行うことができる。
【００１６】
電磁クラッチ１１への出力電圧は、図４の点線に示すように操作レバー１５の操作の検出時に徐々に増加させるようにしてもよい。これによりクラッチ１１の急激な接続が回避され、切換ショックを低減することができる。
【００１７】
ブレード作業が終了すると、図示しないスイッチの操作により電磁クラッチ１１の接続が解除され、４輪駆動状態から２輪駆動状態に変更される。なお、検出器１６からの信号によりブレード作業の終了を検出し、スイッチ操作によらずにクラッチ１１を開放するようにしてもよい。
【００１８】
このように本実施の形態では、操作レバー１５の操作の有無によりブレード作業の開始を検出し、ブレード作業時に電磁クラッチ１１を接続して４輪駆動状態としたので、地面からの反力により車体が浮き上がった場合であっても、ブレード１０に十分な押し付け力を付加することができる。その結果、ブレード作業を中断することなく連続的に行うことができる。
【００１９】
また、本実施の形態では、検出器１６により操作レバー１５の操作を検出して電磁クラッチ１１を切り換えるので、２輪駆動から４輪駆動への切換時に操作スイッチ等による切換操作は不要である。これにより、煩雑な操作が不要となり、使い勝手が向上するとともに、スイッチの切換忘れにより２輪駆動状態でブレード作業が行われることを防止することができる。
【００２０】
なお、本発明による作業車両の走行駆動装置は、上述した実施の形態に限定されることなく種々の変更が可能である。上記実施の形態では、走行体５１の前側にブレード１０を装着し前輪駆動方式を採用したが、走行体５１の後側にブレード１０を装着し後輪駆動方式を採用してもよい。４輪駆動時に前後輪５ａ，５ｂに駆動力を等配分するようにしたが、前側５ａの駆動力を後側５ｂの駆動力よりも大きくまたは小さくしてもよい。
【００２１】
以上では、駆動方式切換手段として電磁クラッチ１１の断続により走行駆動方式を切り換えるようにしたが、比例ソレノイド圧力制御バルブ等を用いてコントローラ２０の出力を油圧に変換することで、油圧クラッチの使用も可能である。その場合は油圧クラッチの駆動圧力が電磁クラッチ１１の電圧に相当する。
【００２２】
作業検出手段として検出器１６を用いてブレード作業の開始を検出するようにしたが、油圧シリンダ１２ａ，１２ｂの圧力増加を検出してブレード作業の開始を検出するようにしてもよい。また、ブレード１０にロードセル等の荷重検出器を設け、ブレード１０に作用する荷重を検出してブレード作業の開始を検出するようにしてもよい。本発明はホイール式油圧ショベル以外の他の作業車両（例えばホイールローダ等）に適用してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ブレード作業が検出されると走行駆動方式を２輪駆動方式から４輪駆動方式に切り換えるようにしたので、ブレード作業時に地面からの反力によって車体が浮き上がった場合であっても、ブレードに十分な押し付け力を付加することができ、ブレード作業を中断することなく効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるホイール式油圧ショベルの構成を示す側面図。
【図２】図１におけるホイール式油圧ショベルの駆動装置の概要平面図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる走行制御装置を搭載するホイール式油圧ショベルの走行油圧回路図。
【図４】本発明の実施の形態に係わる走行制御装置の制御特性の一例を示す図。
【符号の説明】
１　走行用油圧モータ　　　　　　　５ａ　前輪
５ｂ　後輪　　　　　　　　　　　　　１０　ブレード
１１　電磁クラッチ　　　　　　１２ａ，１２ｂ　油圧シリンダ
１５　操作レバー　　　　　　　　　　１６　検出器
２０　コントローラ　　　　　　　　　５１　走行体

Claims

走行駆動源からの駆動力を前後輪のいずれかに伝達する２輪駆動、前後輪の両方に伝達する４輪駆動に走行駆動方式を切り換える駆動方式切換手段と、
２輪駆動の駆動輪側に装着されたブレードと、
ブレード作業の開始を検出するブレード作業検出手段と、
前記ブレード作業検出手段によりブレード作業が検出されるまで走行駆動方式を２輪駆動に切り換え、ブレード作業が検出されると４輪駆動に切り換えるように前記駆動方式切換手段を制御する駆動方式制御手段とを備えることを特徴とする作業車両の走行制御装置。
請求項１に記載の作業車両の走行制御装置において、
ブレード作業を指令する操作手段を備え、
前記ブレード作業検出手段は、前記操作手段の操作開始によりブレード作業の開始を検出することを特徴とする作業車両の走行制御装置。