JP5143720B2

JP5143720B2 - 作業車

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Publication number: JP5143720B2
Application number: JP2008333536A
Authority: JP
Inventors: 憲一石見; 繁樹林; 篤史林; 光弘松崎; 利光矢崎
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010155482A

Description

本発明は、前輪のサスペンション機構を備えたトラクタや土工機等の作業車に関する。

作業車の一例であるトラクタでは、例えば特許文献１に開示されているように、複動型のシリンダ (特許文献１のＦＩＧ．１の１６）で構成されたサスペンション機構を、前輪に備えているものがある。
サスペンション機構を前輪に備えた作業車において、走行中にブレーキが制動状態に操作されると、車体の前進の慣性力により車体は前下がり状態となり、前下がり状態の反動により車体は前上がり状態になって、車体の前部の上下動が繰り返されることがある (ノーズダイブ現象）。

この場合、特許文献１のように複動型のシリンダによりサスペンション機構を構成したトラクタにおいて、前述のように走行中にブレーキが制動状態に操作されると、複動型のシリンダの作動油の給排を遮断して、複動型のシリンダが伸縮できないように構成されたものがあり、これによって車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）を抑えることができる。

米国特許明細書第６，１４５，８５９号（Ｆｉｇ．１，Ｆｉｇ．２）

しかしながら、前述のように走行中のブレーキ操作に伴って、サスペンション機構の緩衝動作（複動型のシリンダの伸縮）を固定してしまうと、前進走行中の路面の凹凸による車体の振動をサスペンション機構によって吸収させることができなくなる。このため、運転者にとっての乗り心地と言う面で改善の余地がある。このような乗り心地の悪さを改善するには、サスペンション機構の緩衝機能が、走行中のブレーキ操作時にもある程度維持される程度に、サスペンション機構の緩衝動作に対する制限度合いを調節することも考えられるが、つぎのような問題がある。

つまり、このような作業車では、作業車全体の重量が、作業の種類によって異なるアタッチメントの使用や、運転者の体重などによって変化し、また、作業の種類や路面状況、あるいは作物の処理条件や運転者の技量などに伴って走行速度もかなり変化する。このため、その慣性力の大きさも一定せず、かなり大きく変化する可能性がある。そして、走行中のブレーキ操作に伴う車体前部の前下がり現象は、制動の効き方によって大きく変化するものであるが、制動の効き方は、前記慣性力の大きさや路面状況、及び制動操作の仕方によっても大きく変化する。
したがって、サスペンション機構の緩衝動作の制限状態を、適正な減衰度合いと緩衝機能とを共に満足させる状態で一定の減衰力に設定することは困難であった。

本発明は、前輪のサスペンション機構に対する適度な緩衝制限を行って、慣性力の変化に拘わらず制動時における車体前部の上下動 (ノーズダイブ現象）を抑えながら、運転者にとっての乗り心地を向上させることを目的としている。

上記目的を達成するために本発明による作業車では、下記の技術手段を講じたものである。
〔解決手段１〕
本発明の作業車は、前輪のサスペンション機構と、走行用のブレーキと、車体走行速度の減速率を検出する減速率検出手段と、前記サスペンション機構の減衰力を変更可能な減衰力変更手段と、前記減衰力変更手段による減衰力の変更を制御する減衰制御手段とを備え、前記減衰制御手段は、前記減速率検出手段によって検出された減速率が所定値以上であることが検出されると、前記減衰力変更手段を減衰力増大側に操作し、前記ブレーキが制動状態に操作されると、車体走行速度の減速率による減衰力の増大に先だって、減衰力変更手段を減衰力増大側に操作するように構成されているとともに、前記ブレーキの制動操作に伴って増大側に操作された減衰力が、前記減速率検出手段によって検出された減速率が所定値以上であることの検出結果に伴って増大側に操作された減衰力よりも小さな減衰力であるように設定されていることを特徴とする。

〔解決手段１にかかる発明の作用及び効果〕
上記のように、前輪のサスペンション機構の減衰力を変更する減衰力変更手段を備えて、サスペンション機構が作動し難い状態（硬い状態）ではあるが完全に止めてしまうのではなく、車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）を少し許す状態とすることによって車体の前進の慣性力を吸収させることができる。
そして、この減衰力の変更を、車体走行速度の減速率を検出して、減速率が所定値以上であることによって減衰力増大側に操作するようにしたことにより、車体全体の重量や走行速度の変化に伴う慣性力の変動による影響を受けず、減速率が所定値以上に達した適正なタイミングで減衰力が増大側に変化する。
また、走行用のブレーキが制動状態に操作されると、車体走行速度の減速率による減衰力の増大に先だって、ブレーキ操作による減衰力変更手段が減衰力増大側に操作されるものであるから、車体走行速度の減速率が所定値に達する前から減衰力変更手段の減衰力を増大し始めることができる。
すなわち、ブレーキの操作による減衰力の増大と、車体走行速度の減速率による減衰力の増大とを順次的に行わせるようにすることで、減衰力の増大を、車体走行速度の実質的な減速が始まる前の早い時期から開始することができて、時期的に減衰力の増大作用範囲を拡大することができる。
このように、ブレーキの操作に連係させて、車体走行速度の実質的な減速が始まる前の早い時期から減衰力の増大を開始することにより、その早い時期での減衰力の程度を低く設定してサスペンション機構の緩衝機能をできるだけ乗り心地の良い状態に維持する。そして、これに引き続いての車体走行速度の減速率による減衰力の増大はより強めに設定して、車体前部の上下動（ノーズダイブ現象）をより確実に抑制できるようにしてある。さらにまた、ブレーキ操作中における減速率が大きく変化した場合にも、減速率に応じた減衰力への変更が可能となる。

したがって、上記解決手段１によると、車体の制動時における車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）をある程度抑制して車体の前進の慣性力の吸収を図りながら、サスペンション機構による緩衝機能もある程度維持して、乗り心地を向上させることができる利点がある。
また、そのサスペンション機構に対する減衰力の制御を、車体の走行速度の減速率に基づいて行うようにしたことにより、車体全体の重量変化や走行速度の変化に影響されずに減衰力の度合いを設定することができ、慣性力の変動の有無に拘わらず適切な減衰力の変更を行うことができる。
さらに、前輪のサスペンション機構に対する減衰力の増大を、時期的な作用範囲を拡大して行うことができるとともに、減衰力の強さの変更度合いも、早い時期での減衰力の程度を低く設定した状態から、減速率が所定値を越えて減衰力をより強めに設定された状態まで、幅広く設定できる。
また、制動中に減速率が変化した場合にも対応して減衰力を変更できるので、減衰力の変更を作用状況に応じた減衰度合いで適切に行うことができる。

〔解決手段２〕
解決手段２にかかる発明では、上記の作業車において、走行用のブレーキは左右一対備えられていて、左右のブレーキが各別にも左右同時にも制動、及び制動解除可能に構成され、減衰制御手段による減衰力増大側への操作は、前記ブレーキの左右各別の制動状態では行われず、前記ブレーキの左右同時での制動状態で行われるように設定されている点に特徴がある。

〔解決手段３〕
解決手段３にかかる発明では、上記の作業車において、前輪のサスペンション機構として、前輪側の車高を変更する車高制御用の油圧シリンダを用いて構成し、その車高制御用の油圧シリンダに対する圧油給排回路に、減衰力変更手段を備えてある点に特徴がある。

〔解決手段３にかかる発明の作用及び効果〕
この解決手段３にかかる発明では、車高制御用の油圧シリンダを用いて前輪のサスペンション機構を構成し、その油圧シリンダに対する圧油給排回路に減衰力変更手段を備えたものであるから、車高制御用の油圧シリンダと前輪のサスペンション機構とを別々の部材で構成した場合や、減衰力変更手段を別の機構によって構成する場合に比べて、その構造の簡素化を図り得る利点がある。

〔全体構成〕
図１に示すように、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２を備えて、作業車の一例である四輪駆動型のトラクタが構成されている。右及び左の後輪２は車体後部のミッションケース３にサスペンション機構を介して支持されておらず、位置固定状態で支持されている。

図１，２，４に示すように、車体の前部に配置されたエンジン４の下部に、支持フレーム５が連結されて前方に延出されており、側面視Ｕ字状の支持ブラケット６が支持フレーム５の後部の横軸芯Ｐ１周りに上下に揺動自在に支持されて、支持フレーム５の前部と支持ブラケット６の前部とに亘って、２本の油圧シリンダ７（サスペンション機構に相当）が接続されている。支持ブラケット６の前後軸芯Ｐ２周りに前車軸ケース８がローリング自在に支持されており、前車軸ケース８の右及び左側部に右及び左の前輪１が支持されている。

図６に示すように、トラクタは、右の後輪２を制動可能な右のサイドブレーキ３８（ブレーキに相当）、及び左の後輪２を制動可能な左のサイドブレーキ３８（ブレーキに相当）を備え、かつ、その車体上に前記右のサイドブレーキ３８を制動状態に操作可能な右のサイドブレーキペダル３９と、前記左のサイドブレーキ３８を制動状態に操作可能な左のサイドブレーキペダル３９とが備えられている。

上記右及び左のサイドブレーキペダル３９は運転部のフロアの右側に備えられており、右及び左のサイドブレーキペダル３９の一方のみを踏み操作すること、ならびに、右及び左のサイドブレーキペダル３９の両方を同時に踏み操作することも可能である。運転者が右及び左のサイドブレーキペダル３９の一方のみを踏み操作するのは、一般に右又は左への旋回時であり、右又は左への旋回時に旋回中心側の後輪２に制動を掛けることにより、右又は左への小回り旋回が可能になる。
このトラクタは四輪駆動型であり、右及び左の前輪１と右及び左の後輪２とが伝動系でつながっているので、右及び左のサイドブレーキ３８が制動状態に操作されて右及び左の後輪２に制動が掛かると、右及び左の前輪１にも制動が掛かる。

図６に示すように、右のサイドブレーキペダル３９が踏み操作されたこと (右のサイドブレーキ３８の制動状態）を検出する右のサイドブレーキセンサー４０、及び左のサイドブレーキペダル３９が踏み操作されたこと (左のサイドブレーキ３８の制動状態）を検出する左のサイドブレーキセンサー４０が備えられており、右及び左のサイドブレーキセンサー４０の検出値が制御装置１００に入力されている。

前記サスペンション機構を構成する油圧シリンダ７には、図３及び図６に示すように、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力を検出する圧力センサー３６が備えられて、圧力センサー３６の検出値が制御装置１００に入力されており、圧力センサー３６の検出値に基づいて、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが演算される。

また、前記油圧シリンダ７には、図６に示すように、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出する作動位置センサー３７が備えられて、作動位置センサー３７の検出値が制御装置１００に入力されており、制御装置１００の昇降制御手段１０１において油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が記憶されている。この場合、伸縮式の作動位置センサー３７を油圧シリンダ７に直接に取り付けて、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出したり、ロータリ式の作動位置センサー３７を図２に示す横軸芯Ｐ１の位置に取り付けて、支持フレーム５に対する支持ブラケット６の角度を検出することによって、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出する。

前記トラクタは、エンジン４から後輪２又は前輪１への駆動系の伝動軸の回転を検出するなどによって、車体の走行速度を検出する車速センサー３５（図外）を備えており、この車速センサー３５で検出された車速検出信号が、図６に示すように制御装置１００に入力される。

〔油圧回路〕
次に、油圧シリンダ７の油圧回路構造について説明する。
図３に示すように、油圧シリンダ７は底部側の油室７ａ及びピストン側の油室７ｂを備えた複動型に構成されている。油圧シリンダ７の油室７ａに接続された油路９に、ガス封入式のアキュムレータ１１、パイロット操作式の一対の逆止弁１３及び油圧回路の保護用のリリーフ弁１５が接続されており、切換弁１７ (減衰力変更手段に相当）がアキュムレータ１１の手前部分に備えられている。

図３に示すように、切換弁１７は、絞り機能を備えない（又は口径が「大」のオリフィス部を備えた）第１位置１７ａ、口径が「中」のオリフィス部を備えた第２位置１７ｂ、口径が「やや小」のオリフィス部を備えた第３位置１７ｃ、口径が「小」のオリフィス部を備えた第４位置１７ｄ、口径が「極小」のオリフィス部を備えた第５位置１７ｅを備えている。そして、この切換弁１７はパイロット操作式に構成されており、切換弁１７を操作するパイロット弁２０が備えられている。油圧シリンダ７の油室７ｂに接続された油路１０に、ガス封入式のアキュムレータ１２、パイロット操作式の一対の逆止弁１４及び油圧回路の保護用のリリーフ弁１６が接続されている。

図３に示すように、逆止弁１３，１４にパイロット作動油を給排操作するパイロット弁１９が備えられており、パイロット弁１９により逆止弁１３，１４が遮断状態（アキュムレータ１１，１２と油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂとの間を遮断する状態）、及び開放状態（アキュムレータ１１，１２から油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂ、及び油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂからアキュムレータ１１，１２への両方の作動油の流れを許容する状態）に操作される。

図３に示すように、ポンプ３０の作動油がフィルター３１、分流弁３２及び逆止弁３３を介して制御弁１８に供給されており、分流弁３２と逆止弁３３との間にリリーフ弁３４が接続されている。油路９における油圧シリンダ７の油室７ａと逆止弁１３との間の部分と、制御弁１８とに亘って油路２１が接続され、油路１０における油圧シリンダ７の油室７ｂと逆止弁１４との間の部分と、制御弁１８とに亘って油路２２が接続されている。

図３に示すように、制御弁１８は、油路２１（油圧シリンダ７の油室７ａ）に作動油を供給する上昇位置１８Ｕ、油路２２（油圧シリンダ７の油室７ｂ）に作動油を供給する下降位置１８Ｄ、及び中立位置１８Ｎの３位置切換式で、前記油圧シリンダ７を伸縮させて車高を変更調節するように構成されている。この制御弁１８は、この制御弁１８を操作するパイロット弁２９を備えていて、パイロット操作式に構成されている。

図３に示すように、油路２１にパイロット操作式の逆止弁２３及び絞り部２５が備えられている。油路２２にパイロット操作式の逆止弁２４、逆止弁２６（逆止弁２４が油路１０側で、逆止弁２６が制御弁１８側）及び絞り部２７が備えられており、逆止弁２４と逆止弁２６（絞り部２７）との間にリリーフ弁２８が接続されている。
パイロット弁１９，２０，２９は電磁操作式であり、後述のように、制御装置１００によってパイロット弁１９及びパイロット弁２０，２９が操作され、逆止弁１３，１４、制御弁１８及び切換弁１７が操作される。

〔油圧シリンダの動作〕
次に、油圧シリンダ７の作動について説明する。
図３に示すように、制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作されている場合、地面の凹凸に応じて前車軸ケース８及び支持ブラケット６が横軸芯Ｐ１周りに上下に揺動しようとすると、油圧シリンダ７が伸縮して、油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂとアキュムレータ１１，１２との間で作動油が往復し、油圧シリンダ７がバネ定数Ｋ１を備えたサスペンション機構として作動する。

この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。油圧シリンダ７の油室７ａの圧力をＰＨ、油圧シリンダ７の油室７ａのピストンの受圧面積をＡＨ、油圧シリンダ７の油室７ｂのピストンの受圧面積をＡＲ（ピストンロッドの分だけＡＲはＡＨよりも小さい）として、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）をＭとし、重力加速度をｇとすると、下記の式（１）が成立する。
式（１）Ｍ×ｇ＝ＰＨ×ＡＨ−ＭＰ１×ＡＲ

これにより、油圧シリンダ７の油室７ｂの圧力ＭＰ１、油圧シリンダ７の油室７ａのピストンの受圧面積ＡＨ、油圧シリンダ７の油室７ｂのピストンの受圧面積ＡＲが一定であるので、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨは、油圧シリンダ７の油室７ｂの圧力ＭＰ１よりも高いものとなっており、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍによって変化する。

油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は、油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂの圧力ＰＨ，ＭＰ１によって決まるものとなっており、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨが大きくなるのに伴って大きくなり、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨが小さくなるのに伴って小さくなる。従って、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍによって決まるものとなり、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが大きくなるのに伴って大きくなり、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが小さくなるのに伴って小さくなる。

図３に示すように、制御弁１８が上昇位置１８Ｕに操作され、逆止弁１３，１４が遮断状態に操作されると、制御弁１８から作動油が油圧シリンダ７の油室７ａに供給され、油圧シリンダ７の油室７ｂから作動油が、逆止弁２４（パイロット圧により開放状態に操作されている）、及びリリーフ弁２８を介して排出される。この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。

これにより、油圧シリンダ７が伸長作動して車体の前部が上昇する（油圧シリンダ７（サスペンション機構）の作動を車体上昇側に変更した状態に相当）。この後、制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作されると、油圧シリンダ７が伸長した状態で、前述のように油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する。

図３に示すように、制御弁１８が下降位置１８Ｄに操作され、逆止弁１３，１４が遮断状態に操作されると、制御弁１８から作動油が油圧シリンダ７の油室７ｂに供給され、油圧シリンダ７の油室７ａから作動油が、逆止弁２３（パイロット圧により開放状態に操作されている）及び絞り部２５、制御弁１８を介して排出される。この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。

これにより、油圧シリンダ７が収縮作動して車体の前部が下降する（油圧シリンダ７（サスペンション機構）の作動を車体下降側に変更した状態に相当）。この後、制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作されると、油圧シリンダ７が収縮した状態で、前述のように油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する。

〔制御装置による制御〕
次に、制御装置１００による油圧シリンダ７の制御について説明する。

マイクロコンピュータで構成される制御装置１００では、図７に示すように、メインルーチン内に、後述する「制動・減衰制御」と、「姿勢・緩衝制御」との、２種のサブルーチンがプログラムとして組み込まれている。このメインルーチンは、キースイッチ（図外）の切り操作などの作業終了信号の検出によって終了する。そして、前記「制動・減衰制御」内には、図８に示すように、さらに下位のサブルーチンとして「加速度・減衰制御」のサブルーチンが組み込まれている。

この制御装置１００に対して、前記車速センサー３５，圧力センサー３６、作動位置検出センサー３７、及びブレーキ検出スイッチ４０，４０からの検出信号が入力され、各パイロット弁１９，２０，２９に制御装置１００からの指令信号が出力されるように構成されている。

〔制動・減衰制御〕
次に、油圧シリンダ７の制動・減衰制御について、図５、図６及び図８に基づいて説明する。
図６に示すように、右及び左のサイドブレーキセンサー４０，４０の検出値が制御装置１００に入力されると、制御装置１００内の制動検出手段１０２が、右及び左のサイドブレーキセンサー４０，４０の両方が制動状態を検出しているか、右及び左のサイドブレーキセンサー４０，４０のうちの一方のみが制動状態で他方は制動状態ではない、もしくは両方が制動状態ではないことを判別する。
その制動検出手段１０２による検出結果が、減衰制御手段１０４に伝えられて、減衰制御手段１０４による制御が行われる。

減衰制御手段１０４では、図８に示すように、右及び左のサイドブレーキ３８の両方が解除状態に操作されている状態、もしくは、右のサイドブレーキ３８が制動状態 (左のサイドブレーキ３８は解除状態）に操作されている状態、あるいは、左のサイドブレーキ３８が制動状態 (右のサイドブレーキ３８は解除状態）に操作されている状態である（ステップＳ１）と、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、圧力センサー３６の検出値に基づいて、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが演算される（ステップＳ２）。

図８に示すように、車体の前部に装着する作業装置により、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが小さくなる（例えばフロントローダにより土砂の放出を行った状態や、荷物の積み下ろしを行った状態）（ステップＳ３）と、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は小さくなるので、これに伴い切換弁１７が第１位置１７ａに操作され（ステップＳ４）て、油圧シリンダ７の減衰力が小さくなる。

図８に示すように、車体の前部に装着する作業装置により、車体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが大きくなる（例えばフロントローダにより土砂のすくい上げ（積載）を行った状態や、荷物の積み上げを行った状態（ステップＳ３））と、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は大きくなるので、これに伴い切換弁１７が第２位置１７ｂに操作され（ステップＳ５）て、油圧シリンダ７の減衰力が大きくなる。

走行中に右及び左のサイドブレーキ３８が共に制動状態に操作されると、車体の前進の慣性力により車体は前下がり状態となり (油圧シリンダ７の収縮）、前下がり状態の反動により車体は前上がり状態になって (油圧シリンダ７の伸長）、車体の前部の上下動が繰り返されることがある (ノーズダイブ現象）。

図８に示すように、右及び左のサイドブレーキ３８の両方が共に制動状態に操作された状態である（ステップＳ１）と、ステップＳ６に移行して切換弁１７が第３位置１７ｃに操作され（ステップＳ６）て、油圧シリンダ７の減衰力が大きくなる (減衰力変更手段に相当）。これによって、油圧シリンダ７により、車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）が抑えられながら、車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）が少し許されて車体の前進の慣性力が吸収される。

次に、ステップＳ７では、車体の走行速度に基づいて、後述する加速度・減衰制御が行われ、その加速度・減衰制御が終了すると、再び、制動・減衰制御のルーチンに戻り、次のステップＳ８の制御が行われる。

車体 (走行）の走行が停止した後、右及び左のサイドブレーキ３８の両方が解除状態に操作された状態、右のサイドブレーキ３８が制動状態 (左のサイドブレーキ３８が解除状態）に操作された状態、左のサイドブレーキ３８が制動状態 (右のサイドブレーキ３８が解除状態）に操作された状態になる（ステップＳ８）と、ステップＳ９に移行して設定時間Ｔ１３のカウントが開始され、設定時間Ｔ１３が経過するまでは、切換弁１７が第３位置１７ｃに維持される（ステップＳ１０）。

これにより、車体 (走行）が停止した後に、車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）が残っても、切換弁１７が第３位置１７ｃに維持されるので、この間に油圧シリンダ７により車体の前部の上下動（ノーズダイブ現象）が抑えられる。
設定時間Ｔ１３が経過する（ステップＳ１０）と、制御はメインルーチンに戻る。

〔加速度・減衰制御〕
図８の前記制動・減衰制御のルーチン内のステップＳ７に相当する加速度・減衰制御を、図９に示す。
この加速度・減衰制御では、図６に示すように、車速センサー３５で検出された車速が制御装置１００に入力され（ステップＳ１１）、制御装置１００に設けられた加速度検出手段１０３が、所定時間にわたって入力された車速の検出値を微分して車速の加速度を検出する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。

加速度検出手段１０３では、さらに検出された加速度が、負の加速度、つまり減速傾向であるか否かを判断し（ステップＳ１５）、減速傾向であれば次のステップＳ１６へ移行し、減速傾向でなければ、この加速度・減衰制御を終了して、前記制動・減衰制御のルーチンに戻る。

また、前記加速度検出手段１０３では、予めしきい値となる２種の負の加速度のレベルを設定してある。レベル１で設定されるしきい値は、レベル２で設定されるしきい値よりも負の加速度が小さい、つまり、減速率が小さい値に設定してあり、レベル２の減速率がより大きくて急な減速状態であることを示している。

ステップＳ１６では、負の加速度の度合いがレベル１を越えているか否かを判別し、負の加速度の度合いがレベル１よりも大きいと次のステップＳ１７に進み、レベル１を越えていない場合には、この加速度・減衰制御を終了して、前記制動・減衰制御のルーチンに戻る。

ステップＳ１７では、負の加速度の度合いがレベル２を越えているか否かを判別し、負の加速度の度合いがレベル２よりも大きいと次のステップＳ１９に進み、レベル２を越えていない場合には、ステップＳ１８に進む。

ステップ１８では、負の加速度の値がレベル１よりも大きく、レベル２を越えていない状態であるので、切換弁１７を口径が「小」のオリフィス部を備えた第４位置１７ｄに操作し、その後、加速度・減衰制御を終了して、前記制動・減衰制御のルーチンに戻る。

ステップ１９では、負の加速度の値がレベル２よりも大きい状態であるので、切換弁１７を口径が「極小」のオリフィス部を備えた第５位置１７ｅに操作し、その後、加速度・減衰制御を終了して、前記制動・減衰制御のルーチンに戻る。

〔姿勢・緩衝制御〕
次に、油圧シリンダ７の姿勢制御について、図５、図６及び図１０に基づいて説明する。
図６に示すように、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出する作動位置センサー３７が備えられて、作動位置センサー３７の検出値が制御装置１００の昇降制御手段１０１に入力される。
昇降制御手段１０１においては、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が記憶されている。この場合、伸縮式の作動位置センサー３７を油圧シリンダ７に直接に取り付けて、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出したり、ロータリ式の作動位置センサー３７を図２に示す横軸芯Ｐ１の位置に取り付けて、支持フレーム５に対する支持ブラケット６の角度を検出することによって、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出する。

図５に示すように、油圧シリンダ７の作動の中央位置が制御装置１００の昇降制御手段１０１に設定されて、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が中央位置であると、車体が地面と略平行（略水平）な状態となる。中央位置に対して車体上昇側及び車体下降側にある程度の範囲を持った目標範囲Ｈ１が制御装置１００の昇降制御手段１０１に設定されている。

積算回数Ｎが制御装置１００の昇降制御手段１０１に設定されており、先ず積算回数Ｎが「０」に設定される（ステップＳ２１）。制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作された状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）において（ステップＳ２２）、予め所定時間として設定した制御周期Ｔ１２のカウントが開始され（ステップＳ２３）、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が検出されて記憶される（ステップＳ２４）。

制御周期Ｔ１２が経過すると（ステップＳ２５）（図５の時点Ｔ２参照）、時点Ｔ２から設定時間Ｔ１１だけ過去（図５の時点Ｔ２から時点Ｔ１参照）の全ての油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）から、油圧シリンダ７の作動の極大位置Ａ１及び極小位置Ａ２が検出されて（ステップＳ２６）、極大及び極小位置Ａ１，Ａ２の間の中間位置Ｂ１（極大及び極小位置Ａ１，Ａ２の間の中央の位置）が検出される（ステップＳ２７）。

図５に示すように、極大位置Ａ１は、油圧シリンダ７の作動位置が車体上昇側に変位した後に車体下降側に変位する位置（油圧シリンダ７が伸長作動から収縮作動に切り換わる位置）である。極小位置Ａ２は、油圧シリンダ７の作動位置が車体下降側に変位した後に車体上昇側に変位する位置（油圧シリンダ７が収縮作動から伸長作動に切り換わる位置）である。

この場合、前回の制御周期Ｔ１２の経過時点から今回の制御周期Ｔ１２の経過時点（図５の時点Ｔ２参照）までの間の油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が、新たな油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）として記憶され、時点Ｔ２から設定時間Ｔ１１だけ過去の時点Ｔ１よりも過去の油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）は消去されるのであり、制御周期Ｔ１２の経過毎に、制御装置において記憶されている油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）の一部が更新されることになる。

ステップＳ２５，Ｓ２６において、設定時間Ｔ１１を油圧シリンダ７（サスペンション機構）の共振周波数の１周期分よりも少し長い程度に設定すると、設定時間Ｔ１１の間に１個の極大位置Ａ１及び１個の極小位置Ａ２が検出され、この場合には１個の極大及び極小位置Ａ１，Ａ２から中間位置Ｂ１が検出される（ステップＳ２７）。
ステップＳ２５，Ｓ２６において、設定時間Ｔ１１をある程度長いものに設定すると、設定時間Ｔ１１の間に複数個の極大位置Ａ１及び複数個の極小位置Ａ２が検出される。この場合には、複数個の極大位置Ａ１のうちの最大の極大位置Ａ１を検出し、複数個の極小位置Ａ２のうちの最小の極小位置Ａ２を検出して、最大の極大位置Ａ１及び最小の極小位置Ａ２から中間位置Ｂ１が検出される（ステップＳ２７）。

中間位置Ｂ１が検出されると、中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１とが比較されて（ステップＳ２８）、中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１から車体下降側に外れていると、積算回数Ｎに「１」が減算され（ステップＳ２９）、中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１から車体上昇側に外れていると、積算回数Ｎに「１」が加算される（ステップＳ３０）。中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入っていると、積算回数Ｎへの加算及び減算は行われない。次にステップＳ２３に移行しステップＳ２３〜Ｓ３０が行われて、中間位置Ｂ１の検出、中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との比較、積算回数Ｎの加算及び減算が行われるのであり、再びステップＳ２３に移行して、ステップＳ２３〜Ｓ３０が繰り返して行われる。

次に、油圧シリンダ７の制御について、図１０に基づいて説明する。
積算回数Ｎと下降側設定回数ＮＤ１及び上昇側設定回数ＮＵ１とが比較され、積算回数Ｎが下降側設定回数ＮＤ１に達すると（下回ると）（ステップＳ３１）、車体の前部が下降し、車体が地面に対して前下がり状態であると判断されて、制御弁１８が上昇位置１８Ｕに操作され、逆止弁１３，１４が作動状態に操作される（ステップＳ３３）。

これにより、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力がリリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持された状態で、油圧シリンダ７が伸長作動して車体の前部が上昇する。中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との差の分だけ油圧シリンダ７が伸長作動すると（中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入ると）、ステップＳ１に移行して積算回数Ｎが「０」に設定されて、制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作された状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）に復帰する。

積算回数Ｎと下降側設定回数ＮＤ１及び上昇側設定回数ＮＵ１とが比較され、積算回数Ｎが上昇側設定回数ＮＵ１に達すると（上回ると）（ステップＳ３２）、車体の前部が上昇し、車体が地面に対して前上がり状態であると判断されて、制御弁１８が下降位置１８Ｄに操作され、逆止弁１３，１４が作動状態に操作される（ステップＳ３４）。

これにより、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力がリリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持された状態で、油圧シリンダ７が収縮作動して車体の前部が下降する。中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との差の分だけ油圧シリンダ７が収縮作動すると（中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入ると）、ステップＳ１に移行して積算回数Ｎが「０」に設定されて、制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作された状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）に復帰する。

前述のようにして、ステップＳ２３〜Ｓ３０が繰り返して行われても、積算回数Ｎが下降側設定回数ＮＤ１に達せず（下回らず）（ステップＳ３１）、且つ、上昇側積算回数ＮＵが上昇側設定回数ＮＵ１に達しなければ（上回らなければ）（ステップＳ３２）、制御弁１８が中立位置１８Ｎに操作され、逆止弁１３，１４が開放状態に操作された状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）が維持され続ける。

〔別実施形態の１〕
前述の「発明を実施するための形態」における図１０のステップＳ２５〜Ｓ２６において設定時間Ｔ１１を少し長く設定して、複数個の極大位置Ａ１及び複数個の極小位置Ａ２を検出するように構成した場合、以下のようにして図１０のステップＳ２７の中間位置Ｂ１を検出してもよい。

（１）複数個の極大位置Ａ１及び複数個の極小位置Ａ２において、１個の極大位置Ａ１及び１個の極小位置Ａ２を１個の組として、極大及び極小位置Ａ１，Ａ２の複数の組に分けて、各組において中間位置Ｂ１を検出することによって、複数個の中間位置Ｂ１を検出して、複数個の中間位置Ｂ１の平均値を図１０のステップＳ２７の中間位置Ｂ１とする。

（２）複数個の極大位置Ａ１において極大位置Ａ１の平均値を検出し、複数個の極小位置Ａ２において極小位置Ａ２の平均値を検出し、極大及び極小位置Ａ１，Ａ２の平均値から中間位置Ｂ１を検出して、図１０のステップＳ２７の中間位置Ｂ１とする。

〔別実施形態の２〕
前述の［発明を実施するための最良の形態］の図１０のステップＳ２５〜Ｓ２６において設定時間Ｔ１１をもっと短く設定して、極大位置Ａ１及び極小位置Ａ２の何れか１個しか検出されなかった場合、もしくは、何れも検出されなかった場合には、極大位置Ａ１や極小位置Ａ２ではなく、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）の最大値と最小値とから図１０のステップＳ２７の中間位置Ｂ１を検出してもよい。

〔別実施形態の３〕
前述の「発明を実施するための形態」、「別実施形態の１」、及び「別実施形態の２」において、中間位置Ｂ１を極大及び極小位置Ａ１，Ａ２や、最大値と最小値の間の中央の位置に設定するのではなく、車体の前部に装着する作業装置（例えばフロントローダ）の有無や種類、作業形態等に基づいて、中間位置Ｂ１を極大及び極小位置Ａ１，Ａ２や、最大値と最小値の間の中央の位置から少し車体上昇側（油圧シリンダ７の伸長側）の位置に設定したり、少し車体下降側（油圧シリンダ７の収縮側）の位置に設定したりしてもよい。
例えば車体の前部に作業装置（例えばフロントローダ）を装着した場合、中間位置Ｂ１を極大及び極小位置Ａ１，Ａ２や、最大値と最小値の間の中央の位置から少し車体上昇側（油圧シリンダ７の伸長側）の位置に設定することにより、車体が地面に対して少し前上がり状態になるようにすればよい。

〔別実施形態の３〕
本発明は、右及び左の後輪２にも油圧シリンダ７等によるサスペンション機構を備えた作業車や、後二輪駆動型式の作業車にも適用できる。

本発明によって構成される作業車は、実施の形態で示したように、農作業用や牽引作業用などで用いられるトラクタに利用できる。また、その他に、建機、土工機、あるいは水田作業機等、前輪サスペンションを備える各種の作業車に利用できる可能性がある。

作業車としてのトラクタを示す全体側面図前輪のサスペンション機構箇所を示す側面図前輪の支持ブラケットを支持する油圧シリンダの油圧回路図支持ブラケットの斜視図油圧シリンダの伸縮作動状態を示すタイムチャート制御装置と入出力装置との関係を示すブロック図制御装置におけるメインルーチンを示すフローチャート。制動・減衰制御の流れを示すフローチャート加速度・減衰制御の流れを示すフローチャート姿勢・緩衝制御の流れを示すフローチャート

符号の説明

１前輪
７サスペンション機構
１７減衰力変更手段（切換弁）
３８ブレーキ
１０３減速率検出手段（加速度検出手段）
１０４減衰制御手段

Claims

前輪のサスペンション機構と、走行用のブレーキと、車体走行速度の減速率を検出する減速率検出手段と、前記サスペンション機構の減衰力を変更可能な減衰力変更手段と、前記減衰力変更手段による減衰力の変更を制御する減衰制御手段とを備え、
前記減衰制御手段は、前記減速率検出手段によって検出された減速率が所定値以上であることが検出されると、前記減衰力変更手段を減衰力増大側に操作し、前記ブレーキが制動状態に操作されると、車体走行速度の減速率による減衰力の増大に先だって、減衰力変更手段を減衰力増大側に操作するように構成されているとともに、
前記ブレーキの制動操作に伴って増大側に操作された減衰力が、前記減速率検出手段によって検出された減速率が所定値以上であることの検出結果に伴って増大側に操作された減衰力よりも小さな減衰力であるように設定されている作業車。
走行用のブレーキは左右一対備えられていて、左右のブレーキが各別にも左右同時にも制動、及び制動解除可能に構成され、
減衰制御手段による減衰力増大側への操作は、前記ブレーキの左右各別の制動状態では行われず、前記ブレーキの左右同時での制動状態で行われるように設定されている請求項１記載の作業車。
前輪のサスペンション機構として、前輪側の車高を変更する車高制御用の油圧シリンダを用いて構成し、その車高制御用の油圧シリンダに対する圧油給排回路に、減衰力変更手段を備えてある請求項１又は２記載の作業車。