JP2022056120A - 作業機械 - Google Patents
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Abstract
Description
作業機械の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは、運転席から前方を見た状態を基準とする向きである。「車幅方向」は、「左右方向」と同義である。
図2は、ホイールローダ10のシステム構成を模式的に示すブロック図である。
走行部21は、エンジン31、HST(Hydro Static Transmission)32、トランスファ33、アクスル34、フロントタイヤ4及びリアタイヤ7を有する。
制動部22は、ブレーキ弁41、サービスブレーキ42及びパーキングブレーキ43を有する。
操作部23は、アクセル51、FNRレバー52、パーキングスイッチ53、ブレーキペダル54、ハンドル55及び自動走行ダンパスイッチ56を有する。
警報部24は、コントローラ27から後述する警報指示信号を受信した場合、衝突抑制制御の一つとして、オペレータに警報(例えば警告灯の点灯、警報音の発報、警告の表示など)を発する。
障害物センサ25は、車体20周辺の障害物を検出する。特に、障害物センサ25は、車体20の前方又は後方に位置する障害物を検出することが好ましい。
走行ダンパ部26は、油圧回路61、開閉弁62、アキュムレータ63、油圧ポンプ64、ブームシリンダ制御弁65及び作動油タンク66を有する。
コントローラ27は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)などの不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリを含むメインメモリと、ストレージとを含む。コントローラ27は、ストレージに記憶されているプログラムを読み出してメインメモリに展開し、プログラムに従って所定の処理を実行する。
障害物判定部71は、障害物センサ25から障害物情報を受信した場合、障害物センサ25が障害物を検出したと判定する。障害物判定部71は、障害物が検出されたことを示す障害物検出信号を予測部74に送信する。
ブレーキ制御部72は、ホイールローダ10の走行中に障害物判定部71から自動ブレーキ指示信号を受信すると、衝突抑制制御の一つとして、車体20を減速させるための自動ブレーキ制御を実行する。具体的には、ブレーキ制御部72は、ブレーキ弁41の開度を大きくすることによって、サービスブレーキ42による制動力を発生させる。或いは、ブレーキ制御部72は、パーキングブレーキ43を作動させることによって制動力を発生させてもよい。ブレーキ制御部72は、車体20が停止するまでサービスブレーキ42及びパーキングブレーキ43の少なくとも一方によって制動力を発生させることができる。
ブレーキランプ制御部73は、ブレーキ制御部72から制動信号を受信すると、ブレーキランプ8を点灯させる旨を示す点灯指示信号を予測部74に送信するとともに、ブレーキランプ8を点灯させる。
予測部74は、車体20にピッチングが発生することを予測する。具体的には、予測部74は、ホイールローダ10の走行中において、障害物センサ25によって障害物が検出されたとき、車体20が減速されるとき、及び、車体20の走行方向が変更されるときに、車体20にピッチングが発生することを予測する。ホイールローダ10が走行中であることは、車速センサ36から受信する検出信号に基づいて判断される。
走行ダンパ制御部75は、予測部74からピッチング予測情報を受信すると、開閉弁62を開位置Xに切り替えることによって、ホイールローダ1の走行ダンパ機能をオン状態にする。
図4は、コントローラ27による走行ダンパ制御を説明するためのフロー図である。図4では、ホイールローダ10が前方又は後方に向かって走行中であることが前提とされている。
(1)本実施形態に係るホイールローダ10(作業機械の一例)において、コントローラ27は、車体20にピッチングが発生することを予測した場合、アキュムレータ63と一対のリフトシリンダ16とを接続する油圧回路61に配置された開閉弁62を開状態にする。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態において、予測部74は、障害物の検出、車体20の減速、及び、走行方向の変更に基づいてピッチングの発生を予測することとしたが、これらのうち1つ又は2つに基づいてピッチングの発生を予測してもよい。
上記実施形態において、予測部74は、障害物センサ25によって障害物が検出されたことをもってピッチングの発生を予測することとしたが、これに限られない。予測部74は、障害物センサ25によって障害物が検出された後、障害物判定部71がブレーキ制御部72に自動ブレーキ指示信号を送信したことをもって、或いは、ブレーキ制御部72がブレーキ弁41に制御信号を送信したことをもってピッチングの発生を予測してもよい。
上記実施形態において、コントローラ27は、衝突抑制制御の一つとして、車体20を減速させるための自動ブレーキ制御を実行することとしたが、これに限られない。例えば、コントローラ27は、車体20を減速させるためのエンジン出力低減制御を実行してもよい。エンジン出力低減制御としては、スロットル開度を小さくしたり、燃料供給を停止したりすることが挙げられる。
上記実施形態において、ホイールローダ10は、一対のリフトシリンダ16を備えることとしたが、これに限られない。ホイールローダ10は、リフトシリンダ16を1つ以上備えていればよい。
上記実施形態では、作業機械の一例としてホイールローダ10について説明したが、作業機械としては、ホイールローダのほか、車輪を備える油圧ショベル及びバックホーローダーなどが挙げられる。
上記実施形態において、ホイールローダ10は、変速機としてHST32を備えることとしたが、これに限られない。変速機としては、例えば、HMT(Hydro Mechanical Transmission)、T/C(トルクコンバータ)などを用いることができる。
上記実施形態において、ブレーキ弁41の開度は、ブレーキペダル54の操作量に応じてコントローラ27が制御することとしたが、これに限られない。ブレーキ弁41の開度は、ブレーキペダル54の操作量に応じて発生するPPC圧によって制御してもよい。この場合、ブレーキペダル54の操作量に応じたPPC圧と、コントローラ27からの指令に基づいて発生するPPC圧とのうち、より大きいPCC圧によってブレーキ弁41の開度は制御される。
上記実施形態において、コントローラ27の予測部74は、ブレーキペダル54からの操作信号に基づいてブレーキペダル54が操作されたことを検出することとしたが、これに限られない。例えば、ブレーキペダル54の操作量に応じたPPC圧によってブレーキ弁41の開度が制御される場合、コントローラ27は、ブレーキペダル54の操作量に応じてPPC圧が発生したときに、ブレーキペダル54が操作されたことを検出できる。
上記実施形態において、ホイールローダ10は、ブレーキペダル54を備えることとしたが、自動運転システム等が採用される場合には、ブレーキペダル54を備えていなくてよい。この場合、コントローラ27の予測部74は、障害物判定部71から障害物検出信号を受信したとき、或いは、外部からブレーキ指令を受信したときに、車体20が減速されると判断できる。
上記実施形態において、予測部74は、ハンドル55が操作されたときに、車体20の走行方向が変更されると判断することとしたが、これに限られない。例えば、予測部74は、右左折又は進路変更を周囲に示すための方向指示器に操作信号が送信されたときに、車体20の走行方向が変更されると判断してもよい。
3 作業機
10 ホイールローダ
16 リフトシリンダ
20 車体
25 障害物センサ
27 コントローラ
56 自動走行ダンパスイッチ
61 油圧回路
62 開閉弁
63 アキュムレータ
Claims (9)
- 走行体を含む本体と、前記本体に取り付けられる作業機とを有する車体と、
前記作業機を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに接続される油圧回路と、
開閉弁を介して前記油圧回路に接続されるアキュムレータと、
走行中において前記車体周辺の障害物を検出する障害物センサと、
前記障害物センサが前記障害物を検出した場合、前記開閉弁を開位置に切り替え、かつ、前記車体と前記障害物との衝突を抑制するための衝突抑制制御を実行するコントローラと、
を備える作業機械。 - 前記衝突抑制制御は、前記車体を減速させる制御及び警報を発する制御のうち少なくとも1つの制御を含む、
請求項1に記載の作業機械。 - 自動走行ダンパスイッチを備え、
前記コントローラは、前記車体にピッチングが発生することが予測されず、かつ、前記自動走行ダンパスイッチがオン位置に位置する場合であって、前記車体の速度が所定速度以下であるときには、前記開閉弁を閉位置に切り替える、
請求項1又は2に記載の作業機械。 - 走行体を含む本体と、前記本体に取り付けられる作業機とを有する車体と、
前記作業機を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに接続される油圧回路と、
開閉弁を介して前記油圧回路に接続されるアキュムレータと、
前記車体にピッチングが発生することを予測した場合、前記開閉弁を開位置に切り替えるコントローラと、
を備える作業機械。 - 走行中において前記車体周辺の障害物を検出する障害物センサを更に備え、
前記コントローラは、前記障害物センサが前記障害物を検出したとき、前記車体にピッチングが発生することを予測し、かつ、前記車体と前記障害物との衝突を抑制するための衝突抑制制御を実行する、
請求項4に記載の作業機械。 - 前記衝突抑制制御は、前記車体を減速させる制御及び警報を発する制御のうち少なくとも1つの制御を含む、
請求項5に記載の作業機械。 - 前記コントローラは、前記車体が減速されるとき、前記車体にピッチングが発生することを予測する、
請求項4乃至6のいずれかに記載の作業機械。 - 前記コントローラは、前記車体の走行方向が変更されるとき、前記車体にピッチングが発生することを予測する、
請求項4乃至7のいずれかに記載の作業機械。 - 自動走行ダンパスイッチを備え、
前記コントローラは、前記車体にピッチングが発生することが予測されず、かつ、前記自動走行ダンパスイッチがオン位置に位置する場合であって、前記車体の速度が所定速度以下であるときには、前記開閉弁を閉位置に切り替える、
請求項4乃至8のいずれかに記載の作業機械。
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WO2024132317A1 (de) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Mobile arbeitsmaschine und verfahren zur steuerung einer sicherheitsfunktion der mobilen arbeitsmaschine |
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