JP4855783B2 - 走行振動抑制装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両の走行振動を抑制する技術に関する。

アキュムレータを用いて、たとえばホイールローダ等の作業車両の走行振動を抑制する装置が知られている。この振動抑制装置では、ブームやバケットなどの作業装置を駆動する油圧シリンダのボトム室に振動抑制用のアキュムレータを接続し、このアキュムレ−タによって車両走行時の振動を吸収して車両の安定性を図っている（特許文献１参照）。

実開昭６４−４２３６５号公報

しかし、この振動抑制装置では、アキュムレータの圧力を制御できないため、アキュムレータの圧力と油圧シリンダの油室の圧力とが異なる状態となることがある。この状態で、アキュムレータと油圧シリンダとの間に設けられた切替弁を連通位置に切り換えると、作業装置が急に上昇または下降するため、作業車両の運転操作性に悪影響を与える恐れがある。

（１）請求項１の発明による走行振動抑制装置は、作業車両のバケットが装着された作業腕を上下方向に駆動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータの油室に供給される圧油で蓄圧されるとともに、油圧アクチュエータの油室の圧力変動を吸収して作業車両の走行振動を抑制する蓄圧手段と、蓄圧手段による走行車両の走行振動の抑制を行うか否かを指示する操作手段と、バケットの積荷の荷重を検出する荷重検出手段を含む作業車両の操作状況を検出する操作状況検出手段と、操作手段によって走行車両の走行振動の抑制を行うことが指示されると、操作状況検出手段で検出した作業車両の操作状況に応じて、蓄圧手段への圧油の蓄圧と、蓄圧手段による圧力変動吸収とを制御する蓄圧制御手段とを備え、蓄圧制御手段は、蓄圧手段への圧油の蓄圧を行うときには、荷重検出手段によって検出されるバケットの積荷の荷重に応じて、蓄圧される圧力を所定の設定圧に制御するとともに、蓄圧手段による圧力変動吸収を行うときには、蓄圧手段に蓄圧される圧油の圧力と、アクチュエータの油室の圧力との差に基づいて制御することを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の走行振動抑制装置において、蓄圧制御手段は、作業腕を上方向に駆動する際に油圧アクチュエータに供給される圧油を蓄圧手段に蓄圧するように圧油を制御することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の走行振動抑制装置において、操作状況検出手段は、作業車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、作業車両の前後進操作指示を検出する前後進操作検出手段とを備え、走行速度検出手段と前後進操作検出手段とによって作業車両の操作状況を検出し、蓄圧制御手段は、操作状況検出手段で検出した作業車両の操作状況に応じて、蓄圧手段による圧力変動吸収と、蓄圧手段への蓄圧動作とを切り換えるとともに操作状況検出手段で検出した作業車両の操作状況が蓄圧手段による圧力変動吸収が行われる状態にあっても、蓄圧手段に蓄圧される圧油の圧力と、アクチュエータの油室の圧力との差が大きいときには、蓄圧手段への蓄圧動作を行うように制御することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行振動抑制装置において、蓄圧制御手段は、荷重検出手段によって検出されるバケットの積荷の荷重に応じて、蓄圧手段に蓄圧される圧油の圧力を少なくとも２段階に制御することを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の走行振動抑制装置において、蓄圧制御手段は、油圧アクチュエータの油室に供給される圧油の蓄圧手段への流入を許可または禁止する第１の許可／禁止手段と、蓄圧手段に供給された圧油が油圧回路の低圧側へ排出されるのを許可または禁止する第２の許可／禁止手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、操作状況検出手段で検出した作業車両の操作状況に応じて、蓄圧手段への圧油の蓄圧と、蓄圧手段による圧力変動吸収とを制御するように構成したので、走行振動抑制装置を作動させた際に作業腕が急に上昇または下降することを防止でき、作業車両の走行安定性を向上できる。

−−−第１の実施の形態−−−
図１〜３を参照して、本発明による走行振動抑制装置の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明による走行振動抑制装置を搭載した作業車両の一例であるホイールローダの側面図である。ホイールローダ１は、ブーム８、バケット７、タイヤ１１等を有する前部車体２と、運転室９、エンジン室１０、タイヤ２０等を有する後部車体３とから構成されている。

前部車体２と後部車体３とはセンタピン４により互いに回動自在に連結され、センタピン４の左右側方には、両端部が車体２，３にそれぞれ連結された左右一対のステアリングシリンダ（不図示）が設けられている。ステアリングシリンダを伸縮させると、後部車体３に対して前部車体２が屈折し、車両を操向できる。前部車体２は、左右一対のブームシリンダ６により上下方向に揺動自在に取り付けられた左右一対のブーム８と、ブーム８の先端部分に連結されてバケットシリンダ５により上下方向に回動自在に取り付けられたバケット７とを有する。バケット７は、ベルクランク１３を介してバケットシリンダ５の伸縮により回動し、これによって、バケット７の向きが上下（チルト,ダンプ）する。

ブームシリンダ６は、ボトム室に圧油が供給されるとロッド６ａが伸張してブーム８を上方向に回動させ、ロッド室に圧油が供給されるとロッド６ａが縮退してブーム８を下方向に回動させる。バケットシリンダ５は、ボトム室に圧油が供給されるとロッド５ａが伸張してバケット７を上方向に回動させ、ロッド室に圧油が供給されるとロッド５ａが縮退してバケット７を下方向に回動させる。

図２は、バケットシリンダ５およびブームシリンダ６を駆動する油圧回路を示す図である。なお、ステアリングシリンダを駆動する油圧回路については周知であるので、図示およびその詳細な説明を省略する。この油圧回路には、メインポンプ２１と、作動油タンク２２と、コントロールバルブ２３と、アキュムレータ２４と、ライドコントロールバルブ３０と、パイロットポンプ２５とが設けられている。またこの油圧回路には、油圧回路の各部を制御するためのコントローラ４１と、圧力センサ４２〜４４と、車速センサ４５と、前後進レバー位置検出センサ４６と、ライドコントロールスイッチ４７とが設けられている。なお、図２において、５ｂはバケットシリンダ５のボトム室であり、５ｃはバケットシリンダ５のロッド室である。６ｂはブームシリンダ６のボトム室であり、６ｃはブームシリンダ６のロッド室である。

メインポンプ２１は、図示しないエンジンにより駆動される油圧ポンプであり、コントロールバルブ２３を介して圧油をバケットシリンダ５およびブームシリンダ６に供給する。コントロールバルブ２３は、バケットシリンダ５のボトム室５ｂまたはロッド室５ｃへ、および、ブームシリンダ６のボトム室６ｂまたはロッド室６ｃへ供給される圧油を制御するバルブである。すなわち、コントロールバルブ２３は、運転室９に設けられた不図示の操作レバーの操作に応じて、バケットシリンダ５およびブームシリンダ６のロッド５ａ，６ａが伸張または縮退するように圧油の流れを制御する。

アキュムレータ２４は、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収する蓄圧装置であり、後述するライドコントロールバルブ３０を介して、ブームシリンダ６のボトム室６ｂに接続されている。

ライドコントロールバルブ３０は、上述のようにアキュムレータ２４とブームシリンダ６のボトム室６ｂとの間に挿入されて圧油の流れを制御する装置であり、切替弁３１と、電磁弁３２〜３４と、リリーフ弁３５とを有する。切替弁３１は、パイロット油圧操作式の切替弁であり、コントロールバルブ２３とブームシリンダ６のボトム室６ｂとを結ぶ油路７１から分岐した油路７２と、アキュムレータ２４に接続された油路７３から分岐する油路７４との間に挿入されている。また切替弁３１には、コントロールバルブ２３とブームシリンダ６のロッド室６ｃとを結ぶ油路８１から分岐した油路８２と、作動油タンク２２に通じる油路８３から分岐した油路８４とが接続されている。

切替弁３１のパイロットポート３１ａには、後述する電磁弁３３を介して、パイロットポンプ２５の圧油が供給される。パイロットポート３１ａにパイロットポンプ２５の圧油が供給されると、切替弁３１は、内蔵バネ３１ｂの付勢力に抗してスプールが駆動されて、連通位置３１ｃに切り換えられる。連通位置３１ｃでは、油路７２と７４とが連通され、油路８２と油路８４とが連通される。後述するように、パイロットポート３１ａが電磁弁３３を介して作動油タンク２２と連通されると、切替弁３１は、内蔵バネ３１ｂの付勢力によってスプールが駆動されて、遮断位置３１ｄに切り換えられる。遮断位置３１ｄでは、油路７２と油路７４とが遮断され、油路８２と油路８４とが遮断される。

電磁弁３２は、油路７２から分岐した油路７５と、油路７３から分岐した油路７６との間に設けられた電磁弁である。コントローラ４１からのオフ信号によってソレノイドが消磁されると、電磁弁３２は、内蔵バネの付勢力によってスプールが駆動されて、油路７５と油路７６とを遮断する遮断位置３２ａに切り換えられる。コントローラ４１からのオン信号によってソレノイドが励磁されると、電磁弁３２は、内蔵バネの付勢力に抗してスプールが駆動されて、油路７５と油路７６とを連通する連通位置３２ｂに切り換えられる。なお、連通位置３２ｂでは、油路７５から油路７６への圧油の流入は許可されるが、油路７６から油路７５への圧油の流入は禁止される。

電磁弁３３は、パイロットポンプ２５に接続された油路９１と、切替弁３１のパイロットポート３１ａに接続された油路９２との間に設けられた電磁弁である。コントローラ４１からのオン信号によってソレノイドが励磁されると、電磁弁３３は、内蔵バネの付勢力に抗してスプールが駆動されて、油路９１と油路９２とを連通する連通位置３３ａに切り換えられる。コントローラ４１からのオフ信号によってソレノイドが消磁されると、電磁弁３３は、内蔵バネの付勢力によってスプールが駆動されて、油路９１と油路９２とを遮断するとともに、油路９２と油路８３とを連通するパイロット圧油排出位置３３ｂに切り換えられる。

コントローラ４１からのオン信号によって電磁弁３３が連通位置３３ａに切り換えられると、パイロットポンプ２５からのパイロット圧油が油路９１から電磁弁３３および油路９２を介して切替弁３１のパイロットポート３１ａに供給される。その結果、上述のように、切替弁３１は、内蔵バネ３１ｂの付勢力に抗して連通位置３１ｃに切り換えられる。

コントローラ４１からのオフ信号によって電磁弁３３のスプールが駆動されて、パイロット圧油排出位置３３ｂに切り換えられると、切替弁３１のパイロットポート３１ａが油路９２、電磁弁３３および油路８３を介して作動油タンク２２と連通された状態となる。その結果、上述のように、切替弁３１は、内蔵バネ３１ｂの付勢力によって遮断位置３１ｄに切り換えられる。

電磁弁３４は、油路７３と油路８３との間に設けられた電磁弁である。コントローラ４１からのオン信号によってソレノイドが励磁されると、電磁弁３４は、内蔵バネの付勢力に抗してスプールが駆動されて、油路７３と油路８３とを連通する連通位置３４ａに切り換えられる。コントローラ４１からのオフ信号によってソレノイドが消磁されると、電磁弁３４は、内蔵バネの付勢力によってスプールが駆動されて、油路７３と油路８３とを遮断する遮断位置３４ｂに切り換えられる。

リリーフ弁３５は、油路７３と油路８３との間に設けられたリリーフ弁であり、アキュムレータ２４の蓄圧の上限値を規定する。

コントローラ４１は、ライドコントロールバルブ３０を制御するための制御装置である。このコントローラ４１には、各圧力センサ４２〜４４と、車速センサ４５と、前後進レバー位置検出センサ４６と、ライドコントロールスイッチ４７とが接続されている。コントローラ４１によるライドコントロールバルブ３０の制御内容については後述する。

圧力センサ４２は、バケットシリンダ５のボトム室５ｂの圧力を検出するセンサであり、コントロールバルブ２３とボトム室５ｂとを結ぶ油路８５に設けられている。圧力センサ４３は、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力を検出するセンサであり、油路７１に設けられている。圧力センサ４４は、アキュムレータ２４の圧力を検出するセンサであり、油路７３に設けられている。

車速センサ４５は、ホイールローダ１の走行速度を検出するセンサである。前後進レバー位置検出センサ４６は、ホイールローダ１の前後進レバーが前進、ニュートラル、後進のいずれの操作位置に操作されているかを検出するセンサである。ライドコントロールスイッチ４７は、後述するように走行振動を抑制するか否かを指示するための操作スイッチであり、運転室９の内部に設けられている。

このように構成されるホイールローダ１では、ブーム８およびバケット７を上下に回動させることで、バケット７への荷のすくい込みや、バケット７の荷の放出を行うことできる。また、ホイールローダ１の走行によってバケット７にすくい込んだ荷を他の場所に運ぶことができる。また、以下に述べるように、本実施の形態のホイールローダ１では、ライドコントロールスイッチ４７がオンされると、アキュムレータ２４を利用したホイールローダ１の走行振動抑制を行う。さらに、本実施の形態のホイールローダ１では、以下に述べるように、ホイールローダ１の作業状況に応じてコントローラ４１およびライドコントロールバルブ３０を動作させることで、アキュムレータ２４の圧力を最適化している。

−−−コントローラ４１およびライドコントロールバルブ３０の動作について−−−
本実施の形態のホイールローダ１では、コントローラ４１およびライドコントロールバルブ３０は次のように動作する。不図示のイグニッションスイッチがオンされた直後は、ライドコントロールバルブ３０は初期状態に設定される。すなわち、ライドコントロールバルブ３０は、コントローラ４１から出力されるオン信号によって、電磁弁３２のソレノイドが励磁され、コントローラ４１から出力されるオフ信号によって、電磁弁３３，３４のソレノイドが消磁された状態となる。

これにより、ライドコントロールバルブ３０では、電磁弁３２が連通位置３２ｂに切り換えられて、油路７５から油路７６への圧油の流入が許可される。また、電磁弁３４が遮断位置３４ｂに切り換えられて、油路７３と油路８３とが遮断される。電磁弁３３がパイロット圧油排出位置３３ｂに切り換えられるので、上述のように切替弁３１が遮断位置３１ｄに切り換えられて、油路７２と油路７４とが遮断され、油路８２と油路８４とが遮断される。

（１） ライドコントロールスイッチ４７がオフされた場合
イグニッションスイッチがオンされた後、運転室９内のライドコントロールスイッチ４７がオフされていると、コントローラ４１は電磁弁３２にオン信号を出力し、電磁弁３３，３４にオフ信号を出力する。したがって、ライドコントロールバルブ３０は、上述した初期状態に設定される。その結果、油路７５から油路７６への圧油の流入が許可されて、ブームシリンダ６のボトム室６ｂに供給される圧油の一部が、油路７２，７５、電磁弁３２、油路７６，７３を介してアキュムレータ２４に供給される。したがって、アキュムレータ２４の圧力は、作業状況によって変化するブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力値の最大値と略等しくなる。

なお、運転室９内のライドコントロールスイッチ４７がオフされた状態では、上述のように油路７５から油路７６への圧油の流入は許可されるが、油路７６から油路７５への圧油の流入は禁止されている。そのため、アキュムレータ２４の圧力がブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力より高くなっても、アキュムレータ２４に蓄積された圧油が電磁弁３２を介してブームシリンダ６のボトム室６ｂに流れることはない。

（２） ライドコントロールスイッチ４７がオンされた場合
運転室９内のライドコントロールスイッチ４７が操作されてオンされると、コントローラ４１は、圧力センサ４２，４３で検出されたバケットシリンダ５のボトム室５ｂおよびブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力を読み込む。そして、コントローラ４１は、次のようにしてアキュムレータ２４の蓄圧制御、または、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動吸収のいずれかを行う。

コントローラ４１は、次の（ａ）〜（ｃ）の条件（蓄圧制御開始条件）をすべて満たすとき、アキュムレータ２４の蓄圧制御を行うものと判断する。
（ａ） ライドコントロールスイッチ４７がオンされている。
（ｂ） 車速センサ４５で検出されたホイールローダ１の走行速度Ｖが所定値Ｖ１以下である。
（ｃ） 前後進レバー位置検出センサ４６で検出されたホイールローダ１の前後進レバーの操作位置が前進位置である。

ここで、所定値Ｖ１はホイールローダ１の工場出荷時にあらかじめ設定された速度値であり、その値は略０である。アキュムレータ２４の蓄圧制御を開始するための条件を上述した条件とすることで、ホイールローダ１による荷のすくい込みや荷の放出といった、バケット７に積まれる荷の状態が変化する場面において、すなわち、ホイールローダ１が前進した後に荷のすくい込みや荷の放出のために減速してその走行速度Ｖが略０となった場合に、後述する蓄圧制御が行われることになる。なお、蓄圧制御開始条件をすべて満たすと判断されると、コントローラ４１は、電磁弁３３へはオフ信号を出力して、ブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４とを連通する油路を遮断する。したがって、電磁弁３２の逆止弁を介してアキュムレータ２４の蓄圧は行われるが、アキュムレータ２４によるボトム室６ｂの圧力変動の吸収は行われない。

コントローラ４１は、次の（ｄ），（ｅ）の条件（圧力変動吸収開始条件）をすべて満たすとき、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動をアキュムレータ２４で吸収するものと判断する。
（ｄ） ライドコントロールスイッチ４７がオンされている。
（ｅ） 車速センサ４５で検出されたホイールローダ１の走行速度Ｖが所定値Ｖ１より大きい、または、前後進レバー位置検出センサ４６で検出されたホイールローダ１の前後進レバーの操作位置が前進位置以外である。

圧力変動吸収開始条件をすべて満たすと判断された場合には、後述するように、アキュムレータ２４の蓄圧制御は行われない。

（２−１） 蓄圧制御を行う場合
コントローラ４１がアキュムレータ２４の蓄圧制御を行うと判断した場合、コントローラ４１は、ライドコントロールバルブ３０の各電磁弁３２〜３４を制御することで、アキュムレータ２４の圧力を次のように制御する。以下の説明では、圧力センサ４２で検出されたバケットシリンダ５のボトム室５ｂの圧力を検出圧力Ｐｂｋと呼び、圧力センサ４３で検出されたブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力を検出圧力Ｐａｍと呼ぶ。

なお、この蓄圧制御によってアキュムレータ２４の圧力を最適化することで、後述するように、ライドコントロールバルブ３０によってブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４とが連通された瞬間にブーム８が跳ね上がったり急激に下降したりすることを防止できる。

（Ａ） 検出圧力Ｐａｍがあらかじめ定められた所定値Ｐ１を超えており、かつ、検出圧力Ｐｂｋがあらかじめ定められた所定値Ｐ２を超えている場合には、コントローラ４１は、バケット７に荷が積まれているものと判断する。この場合、コントローラ４１は、アキュムレータ２４に蓄圧される圧油の圧力の目標値（以下、制御圧力Ｐｃと呼ぶ）を所定値Ｐαに設定する。たとえば、所定値Ｐ１，所定値Ｐ２はともに２５ＭＰａとされ、所定値Ｐαは１５ＭＰａとされる。

（Ｂ） 検出圧力Ｐａｍが所定値Ｐ１を超えており、かつ、検出圧力Ｐｂｋがあらかじめ定められた所定値Ｐ３未満である場合には、コントローラ４１は、バケット７に荷が積まれていないものと判断する。この場合、コントローラ４１は、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐβに設定する。たとえば、所定値Ｐ３は１５ＭＰａとされ、所定値Ｐβは１０ＭＰａとされる。

（Ｃ） 上述した（Ａ）または（Ｂ）のいずれにも該当しない場合、コントローラ４１は、制御圧力Ｐｃを直前に設定された所定値ＰαまたはＰβのいずれか一方の値のままとする。なお、イグニッションスイッチがオンされた後に、一度も上述した（Ａ）または（Ｂ）のいずれにも該当したことがない場合、コントローラ４１は制御圧力Ｐｃを所定値Ｐαに設定する。

なお、上述のように検出圧力Ｐａｍ，Ｐｂｋによってバケット７に荷が積まれているか否かを判断するためには、バケット７の荷の有無によって検出圧力Ｐａｍ，Ｐｂｋが変化することが前提となる。すなわち、バケット７に積まれた荷の荷重によって、バケットシリンダ５およびブームシリンダ６のボトム室６ｂの各ロッド５ａ，６ａに対して、各ロッド５ａ，６ａを縮退または伸張させる方向に力が作用するように構成されていることが必要である。たとえば、バケット７に荷を積み、ホイールローダ１を走行させるためにバケット７をチルトさせた状態で、荷の重心とバケット７の回動中心であるブーム８の先端部分とが略鉛直方向に並ばないように、構成されている必要がある。

換言すれば、バケット７に荷を積み、ホイールローダ１を走行させるためにバケット７をチルトさせた状態で、荷の荷重によってバケット７およびブーム８に対して、それぞれの回動中心を中心とする回転モーメントが生じるように構成されている必要がある。本実施の形態のホイールローダ１では、バケット７に荷を積み、ホイールローダ１を走行させるためにバケット７をチルトさせた状態で、荷の荷重によってバケット７およびブーム８に対してそれぞれ上述した回転モーメントが生じて、各ロッド５ａ，６ａを縮退させる方向に力が作用するように構成されている。

上述した（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかによって制御圧力Ｐｃが設定されると、コントローラ４１は、アキュムレータ２４の圧力が上述のように設定された制御圧力Ｐｃとなるように電磁弁３２，３４を制御する。具体的には、コントローラ４１は、次のように電磁弁３２，３４を制御する。

圧力センサ４４で検出されたアキュムレータ２４の圧力（以下、アキュムレータ圧力Ｐａｑと呼ぶ）が制御圧力Ｐｃよりも低い場合、コントローラ４１は、電磁弁３２にオン信号を出力することで、電磁弁３２を連通位置３２ｂに切り換える。また、コントローラ４１は、電磁弁３４にはオフ信号を出力して、電磁弁３４を遮断位置３４ｂに切り換えて、油路７３と油路８３とを遮断する。なお、上述したようにコントローラ４１は、電磁弁３３へはオフ信号を出力する。

このときのライドコントロールバルブ３０の状態は、上述した初期状態と同じである。そのため、ライドコントロールバルブ３０が上述した初期状態に設定されている場合には、コントローラ４１から各電磁弁３２〜３４へ出力される信号の状態に変化はない。

これにより、油路７５と油路７６とが電磁弁３２内の逆止弁を介して連通されて、ブームシリンダ６のボトム室６ｂに供給される圧油の一部が、油路７２，７５、電磁弁３２、油路７６，７３を介してアキュムレータ２４に供給される。このようにライドコントロールバルブ３０を介してアキュムレータ２４に圧油が供給されて、アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃと略等しくなると、コントローラ４１は、電磁弁３２にオフ信号を出力することで、電磁弁３２を遮断位置３２ａに切り換える。これにより、ライドコントロールバルブ３０を介したアキュムレータ２４への圧油の供給が遮断される。

アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃよりも高い場合、コントローラ４１は、電磁弁３４にオン信号を出力することで、電磁弁３４を連通位置３４ａに切り換える。また、コントローラ４１は、電磁弁３２にオフ信号を出力して、電磁弁３２を遮断位置３２ａに切り換えて、油路７５と油路７６とを遮断する。なお、上述したようにコントローラ４１は、電磁弁３３へはオフ信号を出力する。

これにより、油路７３と油路８３とが連通されて、アキュムレータ２４に蓄積された圧油の一部が油路７３、電磁弁３４、および油路８３を介して作動油タンク２２に戻る。このようにアキュムレータ２４に蓄積された圧油がライドコントロールバルブ３０を介して油圧回路の低圧側へ流れることでアキュムレータ圧力Ｐａｑが低下して制御圧力Ｐｃと略等しくなると、コントローラ４１は、電磁弁３４にオフ信号を出力することで、電磁弁３４を遮断位置３４ｂに切り換える。これにより、アキュムレータ２４に供給された圧油の低圧側への流出が遮断される。

アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃと略等しい場合、コントローラ４１は、電磁弁３２にはオフ信号を出力することで、電磁弁３２を遮断位置３２ａに切り換えて油路７５と油路７６とを遮断する。また、コントローラ４１は、電磁弁３４にオフ信号を出力して、電磁弁３４を遮断位置３４ｂに切り換えて、油路７３と油路８３とを遮断する。なお、上述したようにコントローラ４１は、電磁弁３３へはオフ信号を出力する。これにより、アキュムレータ２４に蓄積された圧油の流れは、ライドコントロールバルブ３０によって遮断される。

このように、本実施の形態のホイールローダ１では、ホイールローダ１の作業状況を検出圧力Ｐａｍ，Ｐｂｋによって判断し、上述のようにライドコントロールバルブ３０を動作させることで、アキュムレータ２４の圧力を最適化している。

（２−２） ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収する場合
コントローラ４１がブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収すると判断した場合、コントローラ４１は、電磁弁３３にオン信号を出力し、電磁弁３２，３４にオフ信号を出力する。なお、コントローラ４１は電磁弁３２に対してオン信号を出力してもよく、その作用効果はいずれの信号を出力した場合であっても同じである。

ライドコントロールバルブ３０では、電磁弁３３が連通位置３３ａに切り換えられるので、切替弁３１が連通位置３１ｃに切り換えられて、油路７２と７４とが連通され、油路８２と油路８４とが連通される。また、電磁弁３４が遮断位置３４ｂに切り換えられ、油路７３と油路８３とが遮断される。なお、電磁弁３２が遮断位置３２aに切り換えられるので、油路７５から油路７６への圧油の流入は禁止される。ただし、上述のように、電磁弁３２に対してオン信号が出力されて電磁弁３２が連通位置３２ｂに切り換えられ、油路７５から油路７６への圧油の流入が許可されていてもよい。

すなわち、コントローラ４１がブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収すると判断した場合、ブームシリンダ６のボトム室６ｂは、ライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を介して、アキュムレータ２４と連通される。また、ブームシリンダ６のロッド室６ｃは、ライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を介して、油圧回路の低圧側、すなわち作動油タンク２２と連通される。したがって、ホイールローダ１の走行によってバケット７が上下方向に振動した結果生じるブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動は、アキュムレータ２４によって吸収される。これにより、ホイールローダ１の走行振動が抑制される。

なお、ホイールローダ１の走行中にライドコントロールスイッチ４７がオンされるなど、圧力変動吸収開始条件をすべて満たす場合であっても、アキュムレータ圧力Ｐａｑと検出圧力Ｐａｍとの差が大きいときには、コントローラ４１は、上述した蓄圧制御を行った後にブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収するようにライドコントロールバルブ３０の各部を制御する。すなわち、ホイールローダ１の走行中にライドコントロールスイッチ４７がオンされるなど、圧力変動吸収開始条件をすべて満たす場合であっても、すぐにブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４とを連通することはせず、蓄圧制御開始条件をすべて満たすまで一旦待機する。蓄圧制御開始条件をすべて満たして蓄圧制御が行われた後に、ライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を介してアキュムレータ２４とブームシリンダ６のボトム室６ｂとを連通させて、ボトム室６ｂの圧力変動を吸収するようにしている。

具体的には、圧力変動吸収開始条件をすべて満たす場合であって、アキュムレータ圧力Ｐａｑと検出圧力Ｐａｍとの差の絶対値が所定値Ｐ４未満であれば、コントローラ４１は、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収するようにライドコントロールバルブ３０の各部を制御する。圧力変動吸収開始条件をすべて満たす場合であっても、アキュムレータ圧力Ｐａｑと検出圧力Ｐａｍとの差の絶対値が所定値Ｐ４以上であれば、蓄圧制御開始条件をすべて満たすまでライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を開操作しない。蓄圧制御開始条件をすべて満たして上述した蓄圧制御が行われ、アキュムレータ圧力Ｐａｑと検出圧力Ｐａｍとの差の絶対値が所定値Ｐ４未満となったときに、コントローラ４１は、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収するようにライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を開操作する。

なお、所定値Ｐ４は、ライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を介してブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４と連通された際に、ブーム８の多少の上下動はあるものの急激な跳ね上がりや下降が生じることがない値としてあらかじめ設定された値である。

このように、ブームシリンダ６のボトム室６ｂがライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を介してアキュムレータ２４と連通される前に、バケット７に積まれた荷の荷重に応じてアキュムレータ２４の圧力が制御される。そのため、ライドコントロールバルブ３０の切替弁３１の開操作によってブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４とが連通された瞬間に、アキュムレータ２４の圧力とボトム室６ｂの圧力との差に起因するブーム８の跳ね上がりや急激な下降が生じることがない。

−−−フローチャート−−−
図３は、ホイールローダ１におけるライドコントロールバルブ３０の制御動作を示すフローチャートである。不図示のイグニッションスイッチがＯＮになり、コントローラ４１に電源が供給されると、図３に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ４１で実行される。ステップＳ１において、電磁弁３２にオン信号を出力し、電磁弁３３，３４にオフ信号を出力することでライドコントロールバルブ３０を初期化してステップＳ３へ進む。

ステップＳ３において、ライドコントロールスイッチ４７がオンされたか否かを判断する。ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ１へ戻る。ステップＳ３が肯定判断されるとステップＳ５へ進み、検出圧力Ｐｂｋ、Ｐａｍ、アキュムレータ圧力Ｐａｑ、およびホイールローダ１の走行速度Ｖを読み込んでステップＳ６ａへ進む。

ステップＳ６ａにおいて、検出圧力Ｐａｍとアキュムレータ圧力Ｐａｑとの差の絶対値｜Ｐａｍ−Ｐａｑ｜が所定値Ｐ４未満であるか否かを判断する。ステップＳ６ａが肯定判断されるとステップＳ７へ進む。

ステップＳ７において、車速センサ４５で検出されたホイールローダ１の走行速度Ｖが所定値Ｖ１以下であり、かつ、前後進レバー位置検出センサ４６で検出されたホイールローダ１の前後進レバーの操作位置が前進位置であるか否かを判断する。なお、ステップＳ３が肯定判断された後にステップＳ７へ到達しているので、ライドコントロールスイッチ４７はオンされている。したがって、ステップＳ７では蓄圧制御開始条件をすべて満たすか否かを判断することとなる。すなわち、ステップＳ７において、アキュムレータ２４の蓄圧制御、または、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動吸収のいずれを行うかを判断する。

ステップＳ７が肯定判断されると、アキュムレータ２４の蓄圧制御を行うものとしてステップＳ８へ進み、電磁弁３３にオフ信号を出力してステップＳ９へ進む。ステップＳ９において、検出圧力Ｐａｍが所定値Ｐ１を超えており、かつ、検出圧力Ｐｂｋが所定値Ｐ２を超えているか否かを判断する。

ステップＳ９が肯定判断されるとステップＳ３１へ進み、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐαに設定して、後述するステップＳ１６ａへ進む。

ステップＳ９が否定判断されるとステップＳ１１へ進み、検出圧力Ｐａｍが所定値Ｐ１を超えており、かつ、検出圧力Ｐｂｋが所定値Ｐ３未満であるか否かを判断する。

ステップＳ１１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐβに設定して、後述するステップＳ１６ａへ進む。

ステップＳ１１が否定判断されるとステップＳ１３へ進み、イグニッションスイッチがオンされた後に本ステップに到達したのが、今回が初めてであるか否かを判断する。

ステップＳ１３が肯定判断されるとステップＳ３５へ進み、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐαに設定して、後述するステップＳ１６ａへ進む。

ステップＳ１３が否定判断されるとステップＳ１５へ進み、前回設定された（直前に設定された）制御圧力Ｐｃを保持してステップＳ１６ａへ進む。

ステップＳ１６ａにおいて、アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃと略等しいか否かを判断する。ステップＳ１６ａが否定判断されるとステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７において、アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃよりも低いか否かを判断する。ステップＳ１７が肯定判断されるとステップＳ１８ａへ進み、電磁弁３２にオン信号を出力してステップｓ１６ａへ戻る。ステップＳ１７が否定判断されるとステップＳ１８ｂへ進み、電磁弁３２にオフ信号を出力してステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１９において、アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃよりも高いか否かを判断する。ステップＳ１９が肯定判断されるとステップＳ４１へ進み、電磁弁３４にオン信号を出力してステップＳ４３へ進む。

ステップＳ４３において、アキュムレータ圧力Ｐａｑが制御圧力Ｐｃと等しいか否かを判断する。ステップＳ４３が否定判断されるとステップＳ４１へ戻る。ステップＳ４３が肯定判断されるとステップＳ４５へ進み、電磁弁３４にオフ信号を出力してステップＳ３へ戻る。

ステップＳ１９が否定判断されるとステップＳ３へ戻る。

ステップＳ１６ａが肯定判断されるとステップＳ１６ｂへ進み、電磁弁３２にオフ信号を出力してステップＳ３へ戻る。

ステップＳ６ａが否定判断されるとステップＳ６ｂへ進み、車速センサ４５で検出されたホイールローダ１の走行速度Ｖが所定値Ｖ１以下であり、かつ、前後進レバー位置検出センサ４６で検出されたホイールローダ１の前後進レバーの操作位置が前進位置であるか否かを判断する。ステップＳ６ａが肯定判断されるとステップＳ８へ進む。ステップＳ６ｂが否定判断されるとステップＳ５へ戻る。

ステップＳ７が否定判断されると、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力変動を吸収するものと判断してステップＳ５１へ進み、電磁弁３３にオン信号を出力してステップＳ３へ戻る。

上述した、本発明による走行振動抑制装置を搭載した第１の実施の形態のホイールローダ１では、次の作用効果を奏する。
（１） ホイールローダ１の作業状況に応じてコントローラ４１およびライドコントロールバルブ３０を動作させることで、アキュムレータ２４の圧力を最適化するように構成した。これにより、ライドコントロールバルブ３０によってブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４とが連通された瞬間にブーム８が急激な回動することがないので、ホイールローダ１の走行安定性を向上できる。

（２） ブームシリンダ６のボトム室６ｂに供給される圧油をアキュムレータ２４の圧力源として利用するように構成したので、アキュムレータ２４の圧力とブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力とを一致させやすくなり、容易にアキュムレータ２４の圧力を最適化できる。

（３） ホイールローダ１の走行速度Ｖおよび前後進レバーの操作位置に基づいて、アキュムレータ２４の蓄圧制御を行うように構成した。これにより、ブームシリンダ６のボトム室６ｂがライドコントロールバルブ３０の切替弁３１を介してアキュムレータ２４と連通される前にアキュムレータ２４の圧力が最適化されるので、ライドコントロールバルブ３０の切替弁３１によってブームシリンダ６のボトム室６ｂとアキュムレータ２４とが連通された瞬間のブーム８の急激な回動を確実に防止できる。

（４） 検出圧力Ｐｂｋ、Ｐａｍに基づいて制御圧力Ｐｃを２段階に制御するように構成した。これにより、コントローラ４１における制御内容が簡素化できるので、蓄圧制御の信頼性を向上できる。

（５） 電磁弁３２の逆止弁を経由してブームシリンダ６のボトム室６ｂに供給される圧油をアキュムレータ２４に供給し、アキュムレータ２４の余剰の圧油を電磁弁３４を経由して油圧回路の低圧側に排出するように構成した。これにより、簡単な構成でアキュムレータ２４の圧力を最適化できるので、走行振動抑制装置を低コストで実現できる。

−−−第２の実施の形態−−−
図４，５を参照して、本発明による走行振動抑制装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態のホイールローダ１では、第１実施の形態の圧力センサ４２，４３に代えて、圧力スイッチによって各ボトム室５ｂ，６ｂの圧力を検出している。

図４は、第２の実施の形態におけるバケットシリンダ５およびブームシリンダ６を駆動する油圧回路を示す図である。圧力スイッチ５１，５２は、バケットシリンダ５のボトム室５ｂの圧力に応じてオン信号またはオフ信号をコントローラ４１へ出力する圧力スイッチであり、コントロールバルブ２３とボトム室５ｂとを結ぶ油路８５にそれぞれ設けられている。

圧力スイッチ５１は、ボトム室５ｂの圧力があらかじめ定められた所定値Ｐ２を超えるとオン信号を出力し、ボトム室５ｂの圧力が所定値Ｐ２以下の場合にはオフ信号を出力する。圧力スイッチ５２は、ボトム室５ｂの圧力があらかじめ定められた所定値Ｐ３以上の場合にはオン信号を出力し、ボトム室５ｂの圧力が所定値Ｐ３未満の場合にはオフ信号を出力する。

圧力スイッチ５３は、ブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力に応じてオン信号またはオフ信号をコントローラ４１へ出力する圧力スイッチであり、コントロールバルブ２３とブームシリンダ６のボトム室６ｂとを結ぶ油路７１に設けられている。圧力スイッチ５３は、ボトム室６ｂの圧力があらかじめ定められた所定値Ｐ１を超えるとオン信号を出力し、ボトム室６ｂの圧力が所定値Ｐ１以下の場合にはオフ信号を出力する。なお、所定値Ｐ１〜Ｐ３の値は、第１の実施の形態と同じである。

本実施の形態のホイールローダ１では、コントローラ４１がアキュムレータ２４の蓄圧制御を行うと判断した場合、コントローラ４１は、制御圧力Ｐｃを以下のように設定する。

（Ａ） 圧力スイッチ５３がオン信号を出力し、かつ、圧力スイッチ５１がオン信号を出力している場合、すなわち、ボトム室６ｂの圧力が所定値Ｐ１を超えており、かつ、ボトム室５ｂの圧力が所定値Ｐ２を超えている場合には、コントローラ４１は、バケット７に荷が積まれているものと判断する。この場合、コントローラ４１は、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐαに設定する。

（Ｂ） 圧力スイッチ５３がオン信号を出力し、かつ、圧力スイッチ５２がオフ信号を出力している場合、すなわち、ボトム室６ｂの圧力が所定値Ｐ１を超えており、かつ、ボトム室５ｂの圧力が所定値Ｐ３未満である場合には、コントローラ４１は、バケット７に荷が積まれていないものと判断する。この場合、コントローラ４１は、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐβに設定する。なお、所定値Ｐα，Ｐβの値は、第１の実施の形態と同じである。

（Ｃ） 上述した（Ａ）または（Ｂ）のいずれにも該当しない場合、コントローラ４１は、制御圧力Ｐｃを直前に設定された所定値ＰαまたはＰβのいずれか一方の値のままとする。なお、イグニッションスイッチがオンされた後に、一度も上述した（Ａ）または（Ｂ）のいずれにも該当したことがない場合、制御圧力Ｐｃを所定値Ｐαに設定する。

−−−フローチャート−−−
図５は、本実施の形態のホイールローダ１におけるライドコントロールバルブ３０の制御動作を示すフローチャートである。不図示のイグニッションスイッチがＯＮになり、コントローラ４１に電源が供給されると、図５に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ４１で実行される。ステップＳ１からステップ８までは、第１の実施の形態と同じである。

ステップＳ８が実行されるとステップＳ１０９へ進み、圧力スイッチ５３からオン信号が出力され、かつ、圧力スイッチ５１からオン信号が出力されているか否かを判断する。

ステップＳ１０９が肯定判断されるとステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１における処理は第１の実施の形態と同じである。

ステップＳ１０９が否定判断されるとステップＳ１１１へ進み、圧力スイッチ５３からオン信号が出力され、かつ、圧力スイッチ５２からオフ信号が出力されているか否かを判断する。

ステップＳ１１１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３における処理は第１の実施の形態と同じである。

ステップＳ１１１が否定判断されるとステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３〜Ｓ１９、ステップＳ３５、ステップＳ４１〜Ｓ４５、および、ステップＳ５１における処理は第１の実施の形態と同じである。

上述した、本発明による走行振動抑制装置を搭載した第２の実施の形態のホイールローダ１では、第１の実施の形態に加えて次の作用効果を奏する。
（１） 圧力スイッチ５１〜５３によってバケットシリンダ５のボトム室５ｂおよびブームシリンダ６のボトム室６ｂの圧力を検出するように構成した。これにより、安価な圧力スイッチを用いることで、走行振動抑制装置のコストを抑制できる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、検出圧力Ｐｂｋ、Ｐａｍに基づいて制御圧力Ｐｃを２段階に制御するようにしているが、本発明はこれに限定されない。ホイールローダ１の作業状況に応じた制御圧力Ｐｃの階層を３段階もしくはそれ以上としてもよい。

（２） 上述の説明では、本発明による走行振動抑制装置を搭載した作業車両の一例としてホイールローダ１を用いて説明しているが、本発明はこれに限定されず、油圧ショベルや、スキッドステアローダなどのように、車作業両の本体に対して上下方向に揺動可能な作業腕を有するあらゆる作業機械に適用できる。
（３） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

以上の実施の形態および変形例において、たとえば、油圧アクチュエータはブームシリンダ６に、蓄圧手段はアキュムレータ２４に、走行速度検出手段は車速センサ４５に、前後進操作検出手段は前後進レバー位置検出センサ４６に、第１の許可／禁止手段は電磁弁３２に、第２の許可／禁止手段は電磁弁３４にそれぞれ対応する。操作状況検出手段は、コントローラ４１と、圧力センサ４２，４３と、車速センサ４５と、前後進レバー位置検出センサ４６とによって、または、コントローラ４１と、圧力スイッチ５１〜５３と、車速センサ４５と、前後進レバー位置検出センサ４６とによって実現される。蓄圧制御手段は、ライドコントロールバルブ３０とコントローラ４１とによって実現される。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

ホイールローダ１の側面図である。 油圧回路を示す図である。 ライドコントロールバルブ３０の制御動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の油圧回路を示す図である。 第２の実施の形態のライドコントロールバルブ３０の制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ホイールローダ ５ バケットシリンダ
５ｂ ボトム室 ６ ブームシリンダ
６ｂ ボトム室 ７ バケット
８ ブーム ２１ メインポンプ
２３ コントロールバルブ ２４ アキュムレータ
２５ パイロットポンプ ３０ ライドコントロールバルブ
３１ 切替弁 ３２〜３４ 電磁弁
３５ リリーフ弁 ４１ コントローラ
４２〜４４ 圧力センサ ４５ 車速センサ
４６ 前後進レバー位置検出センサ ４７ ライドコントロールスイッチ
５１〜５３ 圧力スイッチ

Claims (5)

1. 作業車両のバケットが装着された作業腕を上下方向に駆動する油圧アクチュエータと、
   前記油圧アクチュエータの油室に供給される圧油で蓄圧されるとともに、前記油圧アクチュエータの油室の圧力変動を吸収して前記作業車両の走行振動を抑制する蓄圧手段と、
   前記蓄圧手段による前記走行車両の走行振動の抑制を行うか否かを指示する操作手段と、
   前記バケットの積荷の荷重を検出する荷重検出手段を含む前記作業車両の操作状況を検出する操作状況検出手段と、
   前記操作手段によって前記走行車両の走行振動の抑制を行うことが指示されると、前記操作状況検出手段で検出した前記作業車両の操作状況に応じて、前記蓄圧手段への圧油の蓄圧と、前記蓄圧手段による圧力変動吸収とを制御する蓄圧制御手段とを備え、
   前記蓄圧制御手段は、前記蓄圧手段への圧油の蓄圧を行うときには、前記荷重検出手段によって検出される前記バケットの積荷の荷重に応じて、蓄圧される圧力を所定の設定圧に制御するとともに、前記蓄圧手段による前記圧力変動吸収を行うときには、前記蓄圧手段に蓄圧される圧油の圧力と、前記アクチュエータの油室の圧力との差に基づいて制御することを特徴とする作業車両の走行振動抑制装置。
2. 請求項１に記載の走行振動抑制装置において、
   前記蓄圧制御手段は、前記作業腕を上方向に駆動する際に前記油圧アクチュエータに供給される圧油を前記蓄圧手段に蓄圧するように圧油を制御することを特徴とする走行振動抑制装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の走行振動抑制装置において、
   前記操作状況検出手段は、前記作業車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記作業車両の前後進操作指示を検出する前後進操作検出手段とを備え、前記走行速度検出手段と前記前後進操作検出手段とによって前記作業車両の操作状況を検出し、
   前記蓄圧制御手段は、前記操作状況検出手段で検出した前記作業車両の操作状況に応じて、前記蓄圧手段による圧力変動吸収と、前記蓄圧手段への蓄圧動作とを切り換えるとともに前記操作状況検出手段で検出した前記作業車両の操作状況が前記蓄圧手段による圧力変動吸収が行われる状態にあっても、前記蓄圧手段に蓄圧される圧油の圧力と、前記アクチュエータの油室の圧力との差が大きいときには、前記蓄圧手段への蓄圧動作を行うように制御することを特徴とする走行振動抑制装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行振動抑制装置において、
   前記蓄圧制御手段は、前記荷重検出手段によって検出される前記バケットの積荷の荷重に応じて、前記蓄圧手段に蓄圧される圧油の圧力を少なくとも２段階に制御することを特徴とする走行振動抑制装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の走行振動抑制装置において、
   前記蓄圧制御手段は、前記油圧アクチュエータの油室に供給される圧油の前記蓄圧手段への流入を許可または禁止する第１の許可／禁止手段と、前記蓄圧手段に供給された前記圧油が油圧回路の低圧側へ排出されるのを許可または禁止する第２の許可／禁止手段とを備えることを特徴とする走行振動抑制装置。
   

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