JP4557696B2 - ホイール式建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールショベル等のホイール式の建設機械に関し、特に、車体がロール方向に転倒することを防止する装置を搭載したホイール式建設機械に関するものである。

図１（ａ）に示すように、ホイール式の建設機械１では、最大傾斜角（たとえば３０度）の傾斜路９０でロール方向、つまり車体の左右方向に転倒しないことが、法規制上、公道を走行する上で要請されている。

ホイール式の建設機械１では、各車輪毎に油圧サスペンションが備えられているものがある。

油圧サスペンションを備えた建設機械１が傾斜路９０を走行するとき、傾斜路９０の低い側の車輪１１に対応する油圧サスペンションシリンダのロッドが縮退する。また走行中の振動や路面の凹凸などに応じて油圧サスペンションシリンダのロッドが上下動して撓む。油圧サスペンションシリンダが撓むと、車両１の重心位置と車輪の位置の関係が変動し、ロール方向への回転モーメントが瞬間的に限界を越えて転倒しやすくなる。

そこで従来、市販されている建設機械１は、図１（ｂ）に示すように、最大傾斜角の傾斜路９０において油圧サスペンションシリンダ２１にかかる圧力以上をセット圧とするサスロックリリーフ弁４５を、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２とアキュムレータ３４とを接続する管路３３上に設けることで対処していた。

図１（ｂ）の油圧回路では、つぎのように動作する。

すなわち傾斜路９０の傾斜角度が小さく、車輪１１にかかる荷重が小さい場合には、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２内の作動油の圧力はサスロックリリーフ弁４５のセット圧よりも小さくなっており、サスロックリリーフ弁４５は閉じられている。このため、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２と、アキュムレータ３４との連通が遮断されるため、アキュムレータ３４でバネ力は発生しない。このため車輪１１に荷重がかかったとしても油圧サスペンションシリンダ２１が撓まない（ピストン３１ａは摺動せずロッド３１ｂは上下動しない）。この状態を以下「油圧サスペンションロック状態」という。

これに対して、車輪１１にかかる荷重が大きくなり、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２内の作動油の圧力がサスロックリリーフ弁４５のセット圧（最大傾斜角度における圧力）以上になると、サスロックリリーフ弁４５は開弁位置に位置される。このため、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２内の圧力が変化するに応じて、これに連通されているアキュムレータ３４のガス室３６の高圧気体が圧縮され、高圧気体で反発力が生じバネ力が発生する。したがって車輪１１に加わる荷重に応じて油圧サスペンションシリンダ２１が撓む（ピストン３１ａが摺動しロッド３１ｂが上下動する）。この状態を以下「油圧サスペンションフリー状態」という。

他に一般的技術水準を示す文献として以下のようなものがある。

下記特許文献１には、車速と、ステアリングの操舵角度に基づいて旋回時のロール増大を判断して、ショックアブソーバの減衰力を大きくして遠心力による車両の外側への傾きを小さくするという発明が記載されている。

下記特許文献２には、アーティキュレート車両の後部車体の左右方向の傾斜角度が転倒しきい値を越えた場合に、後部車体のデファレンシャルギアをロックすることで後部車体の転倒を防止するという発明が記載されている。

下記特許文献３には、ホイールショベルの油圧シリンダに加速度センサを設け、荷役作業時に加速度センサの検出結果に基づいて油圧シリンダの作動油の出入りを制御して車体の上下方向の揺動を抑制するという発明が記載されている。

下記特許文献４には、車両に設けられた複数の傾斜センサの検出結果に基づいて車両の実効重心を演算しディスプレイに表示するという発明が記載されている。

下記特許文献５には、傾斜角センサで検出された傾斜角度に応じてショックアブソーバの減衰力を切り換えて車体のノーズダイブ、スクワットを抑制するという発明が記載されている。

下記特許文献６には、車軸に対してフレームが揺動する構造の車両において、フレームの揺動角、車速、荷重の重心位置、操舵角、操舵角速度等に基づいて、旋回中にフレームが揺動することを規制あるいは許容して車両を安定して旋回させるという発明が記載されている。
特開平５−３４５５０９号公報 特開２０００−３０２０６３号公報 特開平５−１３９１３２号公報 特表２００１−５０７６４８号公報 特開平７−２６６８２６号公報 特開２００１−３３４８１６号公報

上述した図１に示す従来技術によれば、建設機械１が最大傾斜角度以下の傾斜路９０を走行している場合には、油圧サスペンションロック状態となり、確かに転倒を防止することができる。

しかし、建設機械１が平坦な路面を走行している場合であっても、セット圧以上の過大な荷重がかかるとき以外は、油圧サスペンションロック状態となっており、路面から受けるショックを有効に吸収することができず、乗り心地が悪化するなどの悪影響をもたらす。

本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、油圧サスペンションの本来の機能を損なうことなく、最大傾斜角以下の傾斜路における転倒を防止することを解決課題とするものである。

なお上記特許文献１は、旋回時のロール増大を抑制することを課題とする発明であり、最大傾斜角以下の傾斜路における転倒を防止することを解決課題とする本発明とは異なる。

また上記特許文献２は、デファレンシャルギヤをロックすることで転倒を防止するようにしており、油圧サスペンションを備えた車両を前提とする本発明とは異なる。

また上記特許文献３は、車体の上下方向の揺動を抑制することを解決課題とする発明であり、最大傾斜角以下の傾斜路における転倒を防止することを解決課題とする本発明とは異なる。

また上記特許文献４は、車両の実効重心を演算しディスプレイに表示するだけの発明であり、転倒防止のために油圧サスペンションを制御する本発明とは異なる。

また上記特許文献５は、車体のノーズダイブ、スクワットを抑制することを解決課題とする発明であり、最大傾斜角以下の傾斜路における転倒を防止することを解決課題とする本発明とは異なる。

また上記特許文献６は、車両を安定して旋回させることを課題とする発明であり、最大傾斜角以下の傾斜路における転倒を防止することを解決課題とする本発明とは異なる。

第１発明は、
車体（２）と車輪（１１、１２）とが油圧サスペンション（２１、２２）を介して連結されたホイール式建設機械（１）であって、
車体（２）のロール方向の傾斜角度を検出する傾斜角センサ（３）と、
車速を検出する車速センサ（４）と、
車速センサ（４）で検出された車速の値に応じて、許容傾斜角度範囲が決定され、
傾斜角センサ（３）の検出値と車速センサ（４）の検出値とに基づいて、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度が、許容傾斜角度範囲を越えた場合に、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りを遮断する制御を行う制御手段（５）と
を備えたことを特徴とする。

第２発明は、
車体（２）と車輪（１１、１２）とが油圧サスペンション（２１、２２）を介して連結されたホイール式建設機械（１）であって、
車体（２）のロール方向の傾斜角度を検出する傾斜角センサ（３）と、
車速を検出する車速センサ（４）と、
傾斜角センサ（３）の検出値と車速センサ（４）の検出値とに基づいて、
ホイール式建設機械（１）が停止中であれば、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度如何にかかわらず、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りを遮断し、
ホイール式建設機械（１）が走行中であって、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度が、許容傾斜角度範囲以内である場合に、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りをフリー状態とし、
ホイール式建設機械（１）が走行中であって、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度が、許容傾斜角度範囲を越えた場合に、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りを遮断する制御を行う制御手段（５）と
を備えたことを特徴とする。

第２発明によれば、図６に示すように、傾斜角センサ（３）と車速センサ（４）の検出値とに基づいて、車両１が停止中であれば、傾斜角度如何にかかわらず油圧サスペンションロック状態になり、車両１が走行中であって傾斜角度が許容傾斜角度θm以内であれば油圧サスペンションフリー状態になり、車両１が走行中であって傾斜角度が許容傾斜角度θmを越えれば油圧サスペンションロック状態になる。

このように本発明によれば、油圧サスペンションの本来の機能を損なうことなく、傾斜路を走行中の転倒を防止することができる。加えて停止中あるいは作業中であれば一義的に油圧サスペンションロック状態となるので、作業に伴う揺動に起因した転倒を防止することができる。

第１発明によれば、図５に示すように、車速Ｖの大きさに応じた許容傾斜角度θｍを設定するようにしたので、停止時、低速時における許容傾斜角度の幅を大きくすることができる（ステップ２０２、２０３、２０４、２０５）。

以下図面を参照して本発明に係る車両の転倒防止装置の実施の形態について説明する。

図２は実施形態の車両を側面図で示しており、各センサ、コントローラの配設位置を示している。実施形態では、車両として、２本の車軸、４つの車輪が備えられたホイールショベル１を想定している。

ホイールショベル１の車体２の前側には左右の車輪１１、１２が設けられている。同じく車体２の後ろ側には左右の車輪１３、１４が設けられている。車体２には作業機６が連結されている。車体２は車輪が装着された下部走行体２ｂとキャビン２ｃが設けられ作業機６が連結された上部旋回体２ａとからなる。

車体２のキャビン２ｃ内には、同車体２の左右方向つまりロール方向の傾斜角度θを検出する傾斜角センサ３が設けられている。また車輪１１〜１４には、車輪の回転数を検出することで車速Ｖを検出する車速センサ４が設けられている。なお車速センサ４としては、車輪の回転数を検出する以外の方法、たとえば対地速度を検出することで車速を検出するものであってもよい。

また車体２の所定箇所には、上記各センサ３、４の検出信号を入力し制御信号ｉを出力するコントローラ５が設けられている。

車体２と各車輪１１〜１４とは、油圧サスペンションシリンダ２１〜２４を介して連結されている。なお以下の説明では、各車輪毎に油圧サスペンションシリンダが設けられている場合を想定して説明するが、前輪１１、１２のみに油圧サスペンションシリンダ２１、２２を設ける構成であってもよい。

図３は、前側左右車輪１１、１２に対応する油圧サスペンションシリンダ２１、２２に対する作動油の出入りを制御する油圧回路を示している。

油圧サスペンションシリンダ２１は、アウタチューブ３０と同アウタチューブ３０内で摺動するインナチューブ３１とからなる。インナチューブ３１は、ピストン３１ａと同ピストン３１ａに接続されたロッド３１ｂとからなる。インナチューブ３１のロッド３１ｂは車体２に接続されており、アウタチューブ３０は、リンクやアーム等のサスペンション部材５を介して車輪１１に接続されている。アウタチューブ３０と、インナチューブ３１のピストン３１ａとによって油室３２が形成されている。油室３２は管路３３を介してアキュムレータ３４の油室３５に連通している。アキュムレータ３４のガス室３６には、高圧のガス、たとえば高圧空気あるいは高圧窒素ガスなどが封入されている。また油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２は他方の油圧サスペンションシリンダ２２の油室３２に連通されている。

管路３３上には制御弁４０が設けられている。制御弁４０は連通位置４０ａ、遮断位置４０ｂの各弁位置を有しており、電磁ソレノイド４０ｃに加えられる制御信号ｉ（オンオフ信号ｉ）に応じて動作する。制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃには、コントローラ５から制御信号ｉが加えられる。オンの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられると、制御弁４０は連通位置４０ａに位置され、オフの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられると、制御弁４０は遮断位置４０ｂに位置される。

制御弁４０が連通位置４０ａに位置されている場合には、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２内の圧力が変化するに応じて、これに連通されているアキュムレータ３４の油室３５内の圧力が変化し、これに伴いガス室３６の高圧気体が圧縮され、高圧気体で反発力が生じバネ力が発生する。したがって車輪１１に加わる荷重に応じて油圧サスペンションシリンダ２１が撓む（ピストン３１ａが摺動しロッド３１ｂが上下動する）。この状態を以下「油圧サスペンションフリー状態」という。

これに対して制御弁４０が遮断位置４０ｂに位置されている場合には、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２と、アキュムレータ３４の油室３５との連通が遮断されるため、上記バネ力は発生しない。このため車輪１１に荷重がかかったとしても油圧サスペンションシリンダ２１が撓まない（ピストン３１ａは摺動せずロッド３１ｂは上下動しない）。この状態を以下「油圧サスペンションロック状態」という。

上述した説明では、車輪１１に対応して設けられている油圧サスペンションシリンダ２１について説明したが、車輪１２に対応して設けられている油圧サスペンションシリンダ２２についても同様である。また他の車輪１３、１４にそれぞれ対応して設けられている油圧サスペンションシリンダ２３、２４についても同様である。

つぎに上述した図３の構成を前提とした各実施例１〜４について説明する。

（実施例１）
図４は、コントローラ５で行われる実施例１の処理手順を示している。

同図４に示すように、傾斜角センサ３の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ１０１）、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内であるか否かが判断される（ステップ１０２）。ここで許容傾斜角度θmとは、油圧サスペンションフリー状態であっても転倒しない傾斜角の最大値である。逆に許容傾斜角度θmを越える傾斜角の場合にはサスペンションロック状態でなければ転倒するおそれがある。

上記ステップ１０２の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内である場合には、油圧サスペンションフリー状態とすべく、制御弁４０を連通位置４０ａにするためのオンの制御信号ｉが生成され（ステップ１０３）、このオンの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられる。この結果、制御弁４０は連通位置４０ａに位置され、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ１０４）。上記ステップ１０２の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θmを越えた場合には、油圧サスペンションロック状態とすべく、制御弁４０を遮断位置４０ｂにするためのオフの制御信号ｉが生成され（ステップ１０５）、このオフの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられる。この結果、制御弁４０は遮断位置４０ｂに位置され、油圧サスペンションロック状態になる（ステップ１０４）。

このようにして車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内であれば、各車輪１１〜１４に対応する油圧サスペンションシリンダ２１〜２４に対する作動油の出入りをフリー状態としたため、許容傾斜角度θm以下の路面を走行している限りは、車体２の転倒を防止しつつ路面からのショックを有効に吸収できる。一方、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θmを越えた場合には、各車輪１１〜１４に対応する油圧サスペンションシリンダ２１〜２４に対する作動油の出入りをロック状態としたため、許容傾斜角度θmを越えて、少なくとも最大傾斜角度以下の路面を走行している限りは、車体２の転倒を防止することができる。このように本実施例によれば、油圧サスペンションの本来の機能を損なうことなく、最大傾斜角度以下の傾斜路における転倒を防止することができる。

なお、この実施例１では、車両１の走行中、停止中にかかわらず、一義的な許容傾斜角度θmを設定しているため、車速センサ４の配設は必ずしも必要ではない。

（実施例２）
上述した実施例１では、車両１の走行中、停止中にかかわらず、一義的な許容傾斜角度θmを設定しているが、この実施例２は、車速に応じて許容傾斜角度θmの大きさを変化させるようにするものである。車両１の走行中は、路面から受けるショックで車体２がバウンドし易く、車両１の重心位置が変動し、転倒し易くなる。そして車速Ｖが大きくなるほど、重心位置の変動が大きくなり、転倒し易くなる。このため許容傾斜角度θmは車速Ｖが大きくなるほど小さく設定することが望ましい。

そこで停止中（車速Ｖが０）のときの許容傾斜角度θm1を予め求めるとともに、車両１の最高速度時（車速Ｖ＝Ｖm）のときの許容傾斜角度θm2（＜θm1）を予め求めておき、車速Ｖにおける許容傾斜角度θmを、下記（１）式のように比例配分で算出する。

θm＝θm1−Ｖ・（θm1−θm2）/（Ｖm−０） …（１）
図５は、コントローラ５で行われる実施例２の処理手順を示している。

同図５に示すように、傾斜角センサ３、車速センサ４の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ２０１）、現在の車速Ｖに対応する許容傾斜角度θmが上記（１）式に基づいて設定される（ステップ２０２）。つぎに車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内であるか否かが判断される（ステップ２０３）。

上記ステップ２０３の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内である場合には、油圧サスペンションフリー状態とすべく、制御弁４０を連通位置４０ａにするためのオンの制御信号ｉが生成され（ステップ２０４）、このオンの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられる。この結果、制御弁４０は連通位置４０ａに位置され、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ２０５）。上記ステップ２０３の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θmを越えた場合には、油圧サスペンションロック状態とすべく、制御弁４０を遮断位置４０ｂにするためのオフの制御信号ｉが生成され（ステップ２０６）、このオフの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられる。この結果、制御弁４０は遮断位置４０ｂに位置され、油圧サスペンションロック状態になる（ステップ２０５）。

本実施例２によれば、実施例１と同様な効果が得られるとともに、車速Ｖの大きさに応じた許容傾斜角度θmを設定するようにしたので、停止時、低速時における許容傾斜角度の幅が実施例１の場合よりも大きくなり、油圧サスペンションの機能が損なわれる機会を最小限に抑えることができる。

（実施例３）
上述した実施例１では、車両１の停止中であっても許容傾斜角度θm以内であれば油圧サスペンションフリー状態としているが、車両１が停止中であれば、傾斜角度如何にかかわらず油圧サスペンションロック状態にする実施も可能である。すなわち、車両が建設機械の場合、停止中は、作業機６を作動させて作業を行うことが多い。作業中は、上部旋回体２ｂが旋回したり作業機６が作動したりすることに応じて車体２が揺動する。このため車両１が傾斜路に位置しているときには、重心位置が変動することにより転倒のおそれがある。このため車両１の停止中は、一義的に油圧サスペンションロック状態にして、作業に伴う揺動に起因した転倒を防止することが望ましい。

図６は、コントローラ５で行われる実施例３の処理手順を示している。

まず図６で破線で囲まれた部分の処理を省略した手順について説明する。

同図６に示すように、傾斜角センサ３の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ３０１）、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内であるか否かが判断される（ステップ３０２）。上記ステップ３０２の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θmを越えた場合には、油圧サスペンションロック状態とすべく、制御弁４０を遮断位置４０ｂにするためのオフの制御信号ｉが生成され（ステップ３０３）、このオフの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられる。この結果、制御弁４０は遮断位置４０ｂに位置され、油圧サスペンションロック状態になる（ステップ３０４）。

上記ステップ３０２の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが許容傾斜角度θm以内である場合には、走行中であるか否かの情報、つまり車速センサ４の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ３０５）、車速センサ４の検出結果に基づいて、車両２が現在、走行中であるか停止中であるかが判断される（ステップ３０７）。

上記ステップ３０７の判断の結果、車両１が現在、停止中である場合には、上記ステップ３０３に移行され、油圧サスペンションロック状態になる（ステップ３０３、３０４）。

上記ステップ３０７の判断の結果、車両１が現在、走行中である場合には、
油圧サスペンションフリー状態とすべく、制御弁４０を連通位置４０ａにするためのオンの制御信号ｉが生成され（ステップ３０８）、このオンの制御信号ｉが制御弁４０の電磁ソレノイド４０ｃに加えられる。この結果、制御弁４０は連通位置４０ａに位置され、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ３０４）。

このように本実施例によれば、車両１が停止中であれば、傾斜角度如何にかかわらず油圧サスペンションロック状態になり、車両１が走行中であって傾斜角度が許容傾斜角度θm以内であれば油圧サスペンションフリー状態になり、車両１が走行中であって傾斜角度が許容傾斜角度θmを越えれば油圧サスペンションロック状態になる。

図６において、破線で囲まれた部分を処理を必要に応じて追加して実施してもよい。

この場合、上記ステップ３０５において、走行中であるか否かの情報（車速センサ４の検出信号）に加えて、作業中であるか否かの情報がコントローラ５に入力される（ステップ３０５）。ここで作業中であるか否かの情報は、たとえば作業機６を操作するレバーの操作位置を検出するセンサの検出値として、作業機６を駆動する油圧回路内の油圧を検出するセンサの検出値として、取得することができる。

また上記ステップ３０５と上記ステップ３０７の間で、上記センサの検出信号に基づいて作業中であるか否かの判断がなされる（ステップ３０６）。

ステップ３０６の判断の結果、車両１が現在、作業中である場合には、上記ステップ３０３に移行され、油圧サスペンションロック状態になり（ステップ３０３、３０４）、車両１が現在、作業中でない場合には、つぎに走行中であるか否かの判断（ステップ３０７）がなされることになる。

このように作業中であるか否かの判断を追加した本実施例によれば、車両１が停止中、作業中であれば、傾斜角度如何にかかわらず油圧サスペンションロック状態になり、車両１が走行中であって傾斜角度が許容傾斜角度θm以内であれば油圧サスペンションフリー状態になり、車両１が走行中であって傾斜角度が許容傾斜角度θmを越えれば油圧サスペンションロック状態になる。

このように本実施例によれば、油圧サスペンションの本来の機能を損なうことなく、傾斜路を走行中の転倒を防止することができる。加えて停止中あるいは作業中であれば一義的に油圧サスペンションロック状態となるので、作業に伴う揺動に起因した転倒を防止することができる。

（実施例４）
上述した実施例３では、車両１の走行中、停止中にかかわらず、一義的な許容傾斜角度θmを設定しているが、実施例２と同様に、車速に応じて許容傾斜角度θmの大きさを変化させてもよい。

図７は、コントローラ５で行われる実施例４の処理手順を示している。

同図７に示すように、傾斜角センサ３、車速センサ４の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ４０１）、現在の車速Ｖに対応する許容傾斜角度θmが上記（１）式に基づいて設定される（ステップ４０９）。

以下のステップ４０２〜４０８では、図６のステップ３０２〜３０８と同様の処理内容が実行される。

したがって本実施例４によれば、実施例３と同様な効果が得られるとともに、車速Ｖの大きさに応じた許容傾斜角度θmを設定するようにしたので、走行中の低速時における許容傾斜角度の幅が実施例３の場合よりも大きくなり、油圧サスペンションの機能が損なわれる機会を最小限に抑えることができる。

なお図６におけるステップ３０５、図７におけるステップ４０５では、走行中であるか否かの情報を取得するために、車速センサ４の検出信号を用いているが、走行中であるか否かを情報を取得するためであれば、必ずしも車速センサ４の検出信号を用いる必要はない。たとえば走行用の操作レバーの操作位置を検出するセンサ、走行体を駆動する油圧回路内の油圧（たとえば走行用油圧モータの吐出圧）を検出するセンサの検出値をもって、走行中であるか否かの情報を取得してもよい。

さて、図８は、図３とは異なる構成の油圧回路を示している。図８は、図３と同様に、前側左右車輪１１、１２に対応する油圧サスペンションシリンダ２１、２２に対する作動油の出入りを制御する油圧回路を示している。

管路３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｐ、３３Ｑ、３３Ｒおよび３３Ｔ）、アキュムレータ３４、方向流量制御弁５１、５２、油圧源制御弁５５は、車高調整手段であり、この車高調整手段によって車高位置が調整される。以下図３と同じ構成要素には同じ符号を付与して適宜説明を省略する。

車輪１１に対応するサスペンションシリンダ２１は、ピストン３１ａによって画成された油室３２Ａ、３２Ｂを備えている。油室３２Ａは、管路３３Ａを介して方向流量制御弁５１のＡポートに接続されており、油室３２Ｂは、管路３３Ｂを介して方向流量制御弁５１のＢポートに接続されている。

方向流量制御弁５１のＰポートは、油圧源制御弁５５の出力ポートＤに接続されている。油圧源制御弁５５の入力ポートＱは管路３３Ｑを介して油圧ポンプ７の吐出口に接続されている。また油圧源制御弁５５の入力ポートＲは管路３３Ｒを介してアキュムレータ３４の油室３５に接続されている。

タンク３９は、管路３３Ｔを介して方向流量制御弁５１のＴポートに接続されている。

他方の油圧サスペンションシリンダ２２に対応して、同様な方向流量制御弁５２が設けられている。

管路３３Ｐは、他方の方向流量制御弁５２のＰポートに接続されており、管路３３Ｔは、他方の方向流量制御弁５２のＴポートに接続されている。

方向流量制御弁５１は高車高調整位置５１ａ、低車高調整位置５１ｂを有しており、電磁ソレノイド５１ｄに加えられる制御信号ｉに応じて動作する。方向流量制御弁５１の電磁ソレノイド５１ｄには、コントローラ５から制御信号ｉが加えられる。

また油圧源制御弁５５は、ポンプ選択位置５５ｂ、アキュムレータ選択位置５５ａ、油圧源カット位置５５ｃを有しており、電磁ソレノイド５５ｄに加えられる制御信号ｊに応じて動作する。油圧源制御弁５５の電磁ソレノイド５５ｄには、コントローラ５から制御信号ｊが加えられる。

方向流量制御弁５１が高車高調整位置５１ａに位置され、油圧源制御弁５５が油圧ポンプ選択位置５５ｂに位置されている場合には、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ａが油圧ポンプ７の吐出口に連通するとともに、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ｂがタンク３９に連通する。このため油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ａに作動油が供給され油室３２Ｂから作動油がタンク３９に排出されて、ロッド３１ｂが図中上方に移動し（伸張し）、車輪１１側の車体の高さが高くなる（高車高調整）。

これに対して方向流量制御弁５１が低車高調整位置５１ｂに位置され、油圧源制御弁５５が油圧ポンプ選択位置５５ｂに位置されている場合には、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ｂが油圧ポンプ７の吐出口に連通するとともに、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ａがタンク３９に連通する。このため油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ｂに作動油が供給され油室３２Ａから作動油がタンク３９に排出されて、ロッド３１ｂが図中下方に移動し（縮退し）、車輪１１側の車体の高さが低くなる（低車高調整）。

また方向流量制御弁５１が高車高調整位置５１ａに位置され、油圧源制御弁５５がアキュムレータ選択位置５５ａに位置されている場合には、油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ａがアキュムレータ３４の油室３５に連通するとともに、油室３２Ｂがタンク３９に連通する。このため油圧サスペンションシリンダ２１の油室３２Ａ内の圧力が変化するに応じて、これに連通されているアキュムレータ３４の油室３５内の圧力が変化し、これに伴いガス室３６の高圧気体が圧縮され、高圧気体で反発力が生じバネ力が発生する。したがって車輪１１に加わる荷重に応じて油圧サスペンションシリンダ２１が撓む（油圧サスペンションフリー状態）。

上述した説明では、車輪１１に対応して設けられている油圧サスペンションシリンダ２１について説明したが、車輪１２に対応して設けられている油圧サスペンションシリンダ２２も、この油圧サスペンションシリンダ２２に対応して方向流量制御弁５２が設けられており、同様に動作する。

また他の車輪１３、１４にそれぞれ対応して設けられている油圧サスペンションシリンダ２３、２４についても同様に、方向流量制御弁５３、５４が設けられており、同様に動作する。

つぎに上述した図８の構成を前提とした各実施例５、６について説明する。

（実施例５）
図９は、コントローラ５で行われる実施例５の処理手順を示している。

同図９に示すように、傾斜角センサ３の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ５０１）、車体２が水平に対して傾斜しているか否かが判断される（ステップ５０２）。

上記ステップ５０２の判断の結果、車体２が現在、傾斜している場合には、現在の傾斜角度θを零にするための目標車高が演算される。たとえば車両１が図１（ａ）に示すように車体２の右車輪１２、１４側が上方にあり車体２の左車輪１１、１３側が下方にあるような傾斜路９０を走行している場合には、左車輪１１、１３側の車高を高くし、右車輪１２、１４側の車高を低くすることで車体２を水平にすることができる。そこで車体２を水平にするために必要な左車輪１１、１３側の目標車高、右車輪１２、１４側の目標車高が、検出傾斜角度θに基づいて演算され、目標車高に応じた制御信号ｉ、油圧源を選択するための制御信号ｊが生成され（ステップ５０３）、この制御信号ｉが各方向流量制御弁５１〜５４の電磁ソレノイド５１ｄ〜５４ｄに加えられるともに、制御信号ｊが油圧源制御弁５５の電磁ソレノイド５５ｄに加えられる。この結果、たとえば左車輪１１、１３に対応する方向流量制御弁５１、５３は高車高位置５１ａ、５３ａに位置され、左車輪１１、１３側は高車高に調整される。また右車輪１２、１４に対応する方向流量制御弁５２、５４は低車高位置５１ｂ、５４ｂに位置され、右車輪１２、１４側は低車高に調整される。また油圧源制御弁５５はポンプ選択位置５５ｂに位置され、油圧ポンプ７の吐出口が油圧サスペンションシリンダ２１〜２４の各油室に連通する（ステップ５０４）。目標車高に達し車体２が水平になると、傾斜角度θは零になるので（ステップ５０２の判断ＮＯ）、油圧源制御弁５５がポンプ選択位置５５ｂからアキュムレータ選択位置５５ａに切り換えられて、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ５０５、５０４）。

なお車両２が傾斜のない水平な路面を走行している場合にも、傾斜角度θは零になるので（ステップ５０２の判断ＮＯ）、各方向流量制御弁５１〜５４は連通位置５１ｃ〜５４ｃに位置されて、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ５０５、５０４）。

以上のように本実施例によれば、車体２を常に水平な姿勢にすることができるので、転倒を未然に防止することができる。また車高が目標車高に達したならば、油圧サスペンションフリー状態になるので、油圧サスペンション本来の機能を損なうことがない。

（実施例６）
車両が建設機械の場合、停止中は、作業機６を作動させて作業を行うことが多い。作業中は、上部旋回体２ｂが旋回したり作業機６が作動したりすることに応じて車体２が揺動する。このため停止中（作業中）に油圧サスペンションフリー状態にしたとすると車体２が揺動し、重心位置が変動することにより転倒のおそれがある。このため車両１の停止中（作業中）は、車高調整を行い車体２の水平状態を維持することにより、作業に伴う揺動に起因した転倒を防止することが望ましい。

図１０は、コントローラ５で行われる実施例６の処理手順を示している。

まず図１０で破線で囲まれた部分の処理を省略した手順について説明する。

同図１０に示すように、傾斜角センサ３の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ６０１）、車体２が現在、傾斜しているか否かが判断される（ステップ６０２）。上記ステップ６０２の判断の結果、車体２が現在、傾斜している場合には、図９のステップ５０３、５０４と同様にして、車高調整が行われ車体２が水平状態にされる（ステップ６０３、６０４）。

上記ステップ６０２の判断の結果、車体２が現在、傾斜していない場合には、
走行中であるか否かの情報、つまり車速センサ４の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ６０５）、車速センサ４の検出結果に基づいて、車両２が現在、走行中であるか停止中であるかが判断される（ステップ６０７）。

上記ステップ６０７の判断の結果、車両１が現在、停止中である場合には、上記ステップ６０３に移行され、車高調整が行われ車体２が水平状態にされる（ステップ６０３、６０４）。

上記ステップ６０７の判断の結果、車両１が現在、走行中である場合には、
油圧サスペンションフリー状態とすべく、油圧源制御弁５５がアキュムレータ選択位置５５ａに位置させるための制御信号ｊが生成され（ステップ６０８）、この制御信号ｊが油圧源制御弁５５の電磁ソレノイド５５ｄに加えられる。この結果、油圧源制御弁５５はアキュムレータ選択位置５５ａに位置され、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ６０４）。

このように本実施例によれば、車両１が停止中であれば、車高調整を行い車体２の水平状態を維持するようにしたので、作業に伴う揺動に起因した転倒を防止することができる。

図１０において、破線で囲まれた部分の処理を必要に応じて追加して実施してもよい。

この場合、上記ステップ６０５において、走行中であるか否かの情報（車速センサ４の検出信号）に加えて、作業中であるか否かの情報がコントローラ５に入力される（ステップ６０５）。ここで作業中であるか否かの情報は、たとえば作業機６を操作するレバーの操作位置を検出するセンサの検出値として、作業機６を駆動する油圧回路内の油圧を検出するセンサの検出値として、取得することができる。

また上記ステップ６０５と上記ステップ６０７の間で、上記センサの検出信号に基づいて作業中であるか否かの判断がなされる（ステップ６０６）。

ステップ６０６の判断の結果、車両１が現在、作業中である場合には、上記ステップ６０３に移行され、車高調整が行われ車体２が水平姿勢になり（ステップ６０３、６０４）、車両１が現在、作業中でない場合には、つぎに走行中であるか否かの判断（ステップ６０７）がなされることになる。

このように作業中であるか否かの判断を追加した本実施例によれば、車両１が停止中、作業中であれば、車高調整を行い車体２の水平状態を維持するようにしたので、作業に伴う揺動に起因した転倒を防止することができる。

なお図１０におけるステップ６０５では、走行中であるか否かの情報を取得するために、車速センサ４の検出信号を用いているが、走行中であるか否かを情報を取得するためであれば、必ずしも車速センサ４の検出信号を用いる必要はない。たとえば走行用の操作レバーの操作位置を検出するセンサ、走行体を駆動する油圧回路内の油圧（たとえば走行用油圧モータの吐出圧）を検出するセンサの検出値をもって、走行中であるか否かの情報を取得してもよい。

上述した実施例５、実施例６では、車体２が傾斜している場合に、車高を調整して、車体２の姿勢を水平な姿勢（傾斜角度零）に一致させる制御を行うようにしている。しかし必ずしも車体２の姿勢を完全に水平な姿勢（傾斜角度零）に一致させる必要はなく、車体２の姿勢が水平な姿勢に近づくように傾け、車体２を略水平な姿勢に一致させてもよい。たとえば、車体２が傾斜している場合に（たとえば車体２が水平な状態から１５度傾斜している場合に）、車体２の姿勢を、より水平な姿勢側に傾斜させて、略水平な姿勢（たとえば５度の傾斜角）に一致させる制御であってもよい。

上述したように、水平な姿勢あるいは略水平な姿勢に近づける制御を行うことで、車体２の傾斜角度θが許容傾斜角度θmを越えてしまうことを、未然に防止することができる。

（実施例７）
上述した実施例５、６では、車高を調整することで、車体２の姿勢を水平な姿勢あるいは略水平な姿勢に一致させるようにしたが、転倒を防止する上では、必ずしも目標車高を水平な姿勢あるいは略水平な姿勢に対応する車高に設定する必要はなく、目標車高を許容傾斜角度θmを越えない車高に設定して、車体２の傾斜角度を許容傾斜角度θｍに収めることができればよい。

図１１は、コントローラ５で行われる実施例７の処理手順を示している。

すなわち、同図１１に示すように、傾斜角センサ３の検出信号がコントローラ５に入力され（ステップ７０１）、車体２の現在の傾斜角度θが、許容傾斜角度θm以下であるか否かが判断される（ステップ７０２）。上記ステップ７０２の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが、許容傾斜角度θmを越えている場合には（ステップ７０２の判断ＮＯ）、図９のステップ５０３、５０４（あるいは図１０のステップ６０３、６０４）と同様にして、車高調整が行われ、車体２の姿勢が水平な姿勢に近づくように車体２が傾斜される（ステップ７０３、７０４）。

上記ステップ７０２の判断の結果、車体２の現在の傾斜角度θが、許容傾斜角度θm以下に収まっている場合には（ステップ７０２の判断ＹＥＳ）、図９のステップ５０５、５０４（あるいは図１０のステップ６０８、６０４）と同様にして、油圧サスペンションフリー状態とすべく、油圧源制御弁５５がアキュムレータ選択位置５５ａに位置させるための制御信号ｊが生成され（ステップ７０５）、この制御信号ｊが油圧源制御弁５５の電磁ソレノイド５５ｄに加えられる。この結果、油圧源制御弁５５はアキュムレータ選択位置５５ａに位置され、油圧サスペンションフリー状態になる（ステップ７０４）。

このように本実施例によれば、車体２が許容傾斜角度θm以下の範囲を越えて傾斜している場合に、車高を調整することで、車体２の姿勢を、より水平な姿勢側に傾斜させる制御が行われ、許容傾斜角度θm以下に収まった時点（目標車高に達した時点）で、車高を調整する制御を終了して、油圧サスペンションフリー状態になる。このように車体２の傾斜角度は許容傾斜角度θ範囲内に収まるため、転倒を防止することができる。しかも、車高が目標車高に達し、車体２の傾斜角度が許容傾斜角度θm以下の範囲内に収まったならば、油圧サスペンションフリー状態になるため、油圧サスペンション本来の機能を損なうことはない。
上記実施例では、図８に示すように、管路３３、アキュムレータ３４、方向流量制御弁５１、５２、油圧源制御弁５５で車高調整手段を構成しているが、本発明はこれに限られるものではなく、気体室、油室を有し、バネ要素とダンパ要素を兼ね備え、気体室内の気体圧縮を油を媒介にして行う油気圧バネであれば、それ以外の任意の構成の実施も可能である。また、空気、窒素ガス等の気体が圧縮されていることによる反発力を利用した気体バネ（エアバネ）を用いて車高調整手段を構成してもよい。

以上、実施形態に基づき本発明について説明したが、本発明の開示の利益を当業者が受益して得られる実施形態は本発明の範囲に含まれる。

本発明は、ホイールショベルなどの建設機械を想定して説明したが、本発明は建設機械に限定されることなく、乗用車、トラック等の車両一般に適用可能である。

図１（ａ）は車両が傾斜路上に位置している状態を示す図であり、図１（ｂ）は従来の転倒防止装置の構成を示す図である。 図２は実施形態のホイールショベルの側面図である。 図３は図２の車両の油圧回路を示す図である。 図４は実施例１の処理手順を示すフローチャートである。 図５は実施例２の処理手順を示すフローチャートである。 図６は実施例３の処理手順を示すフローチャートである。 図７は実施例４の処理手順を示すフローチャートである。 図８は図３とは異なる構成の車両の油圧回路を示す図である。 図９は実施例５の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は実施例６の処理手順を示すフローチャートである。 図１１は実施例７の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両（ホイールショベル） ２ 車体 ３ 傾斜角センサ ４ 車速センサ ５ コントローラ １１〜１４ 車輪 ２１〜２４ 油圧サスペンションシリンダ ４０ 制御弁 ５１〜５４ 方向流量制御弁

Claims (2)

1. 車体（２）と車輪（１１、１２）とが油圧サスペンション（２１、２２）を介して連結されたホイール式建設機械（１）であって、
   車体（２）のロール方向の傾斜角度を検出する傾斜角センサ（３）と、
   車速を検出する車速センサ（４）と、
   車速センサ（４）で検出された車速の値に応じて、許容傾斜角度範囲が決定され、
   傾斜角センサ（３）の検出値と車速センサ（４）の検出値とに基づいて、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度が、許容傾斜角度範囲を越えた場合に、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りを遮断する制御を行う制御手段（５）と
   を備えるホイール式建設機械。
2. 車体（２）と車輪（１１、１２）とが油圧サスペンション（２１、２２）を介して連結されたホイール式建設機械（１）であって、
   車体（２）のロール方向の傾斜角度を検出する傾斜角センサ（３）と、
   車速を検出する車速センサ（４）と、
   傾斜角センサ（３）の検出値と車速センサ（４）の検出値とに基づいて、
   ホイール式建設機械（１）が停止中であれば、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度如何にかかわらず、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りを遮断し、
   ホイール式建設機械（１）が走行中であって、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度が、許容傾斜角度範囲以内である場合に、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りをフリー状態とし、
   ホイール式建設機械（１）が走行中であって、傾斜角センサ（３）で検出された傾斜角度が、許容傾斜角度範囲を越えた場合に、油圧サスペンション（２１、２２）の作動油の出入りを遮断する制御を行う制御手段（５）と
   を備えるホイール式建設機械。

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