JP5432259B2 - 作業車両の懸架装置 - Google Patents
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Description
一方、左右の足回り装置4,4´のそれぞれの後部は、図示されない車両本体から左右それぞれに張り出されたピボットシャフト35によって支持されている。各足回り装置4,4´は、ピボットシャフト35を回動中心として上下に揺動自在とされている。
なお、この種のイコライザバー61を用いた懸架装置は、例えば特許文献1にて知られている。
同図(b)に示されるように、障害物Mから突き上げ荷重を受けた左側の足回り装置4は、その後部が地面から持ち上げられる。
同図(b)〜(c)に示されるように、左側の足回り装置4が障害物Mを乗り越える際に、左側の足回り装置4の後部は地面から比較的高い位置にまで持ち上げられる。
そして、同図(d)に示されるように、左側の足回り装置4が障害物Mを乗り越える際に、左側の足回り装置4の後部は一気に地面に向けて落下する。
イコライザバー61を用いた懸架装置によれば、不整地等での掘削作業時に一側の足回り装置4が障害物Mに乗り上げたとしても、他側の足回り装置4´の地面との接触状態が良好に保たれる。したがって、不整地等でも安定的に駆動力を確保することができ、不整地等での掘削作業を安定的に行うことができる。
車両本体の両側に配される足回り装置を連結するイコライザバーを備え、このイコライザバーが水平な回動軸に揺動自在に軸支されてなる作業車両の懸架装置において、
前記イコライザバーの最大揺動角を所定の揺動角に変更する最大揺動角変更手段と、
掘削作業が行われているか、非作業走行状態にあるかを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて前記最大揺動角変更手段を制御する制御手段と
を備え、
前記判別手段は、ブレード操作レバーの中立状態が所定時間以上継続され、かつリッパ操作レバーの中立状態が所定時間以上継続されたときに、車両が非作業走行状態にあると判定することを特徴とするものである(第1発明)。ここで、イコライザバーの最大揺動角とは、回動軸であるピンを中心として、イコライザバーが取り得る最も上の位置と最も下の位置との間の振幅の2分の1に対応する角度を意味する。
図1に示されるブルドーザ1は、運転室を構成するキャブ2を具備する車両本体3と、車両本体3の左右両側に配される履帯式の足回り装置(左側のみ図示)4,4´と、車両本体3の前側に配される前方作業機(ブレード装置)5と、車両本体3の後側に配される後方作業機(リッパ装置)6とを備えて構成されている。
図2に示されるように、車両本体3には、パワートレイン7が搭載されている。パワートレイン7は、前側(図の左側)から後側(図の右側)に向けて順に配置されるエンジン8、ダンパ9、ユニバーサルジョイント10、PTO(Power Take Off)11、トルクコンバータ12、トランスミッション13、操向装置14、左右の終減速装置(左側のみ図示)15、左右のスプロケット(左側のみ図示)16などを備えて構成されている。
このパワートレイン7において、エンジン8からの回転動力は、ダンパ9、ユニバーサルジョイント10、PTO11、トルクコンバータ12、トランスミッション13、操向装置14および左右の終減速装置15を介して左右のスプロケット16に伝達されるようになっている。
図3および図4(a)に示されるように、車両本体3の骨組を構成する車体フレーム20は、左右方向に所定間隔を存して配される左右のビーム21を備えている。各ビーム21は、断面四角筒状で前後方向に延設されている。左右のビーム21のそれぞれの前部は、前部クロスバー22によって結合されている。前部クロスバー22は、下方に開放された断面逆Uの字形状の部材で構成されている。
なお、左右のビーム21のそれぞれの後部は、後部クロスバー23によって結合されている。
図1および図3に示されるように、各足回り装置4,4´は、その骨組を構成するトラックフレーム30,30を備えている。トラックフレーム30は、スプロケット16の前方に配置され、前後方向に延設されている。トラックフレーム30の前部には、遊動輪としてのアイドラ31が回転自在に取り付けられている。アイドラ31とスプロケット16との間には、無限軌道としての履帯32が巻き掛け装着されている。トラックフレーム30の上面側には、所要のキャリアローラ33が設けられている。キャリアローラ33は、スプロケット16からアイドラ31に向けて進む履帯32を、あるいはその逆の方向に進む履帯32を下側から支え、自重による垂れ下がりと蛇行を防止する働きをする。トラックフレーム30の下面側には、所要のトラックローラ34が設けられている。トラックローラ34は、車体重量を分散して履帯32に伝えるとともに、履帯32の蛇行を防止する働きをする。
図1に示されるように、ブレード装置5は、車両本体3の前方に配されるブレード40を備えている。ブレード40は、掘削や運土、盛土、整地などの作業に用いられる。ブレード40は、左右一対のトラックフレーム30,30に起伏自在にそれぞれ取着されるストレートフレーム41,41や、左側の(図1で紙面手前側の)ストレートフレーム41とブレード40とを連結するブレース42、図示されないアームなどによってブルドーザ1の進行方向に対して直角に支えられている。
ブレード40と車体フレーム20とは、ブレードリフトシリンダ43によって連結されている。ブレードリフトシリンダ43を収縮作動させることにより、ブレード40を上昇させることができる。これとは逆に、ブレードリフトシリンダ43を伸長作動させることにより、ブレード40を下降させることができる。
ブレード40と右側の(図1で紙面奥側の)ストレートフレーム41とは、ブレードチルトシリンダ44によって連結されている。ブレードチルトシリンダ44の作動によりブレード40を傾斜(チルティング)させることができる。
リッパ装置6は、車両本体3の後方に配されるリッパ50を備えている。リッパ50は、土砂の掘削だけでなく岩の破壊作業などに用いられる。リッパ50は、リッパ取付ブラケット51に着脱可能に装着されている。リッパ取付ブラケット51と車体フレーム20とは、アーム52、リッパチルトシリンダ53およびリッパリフトシリンダ54によってそれぞれ連結されている。
リッパ取付ブラケット51と車体フレーム20とアーム52とリッパチルトシリンダ53の4要素により、四節リンク機構が構築されている。そして、リッパリフトシリンダ54を収縮作動または伸長作動させることにより、地面に対する姿勢を変えずにリッパ50を上昇または下降させることができる。また、リッパチルトシリンダ53の作動により、リッパ50の掘削角を補正し、リッパ50による掘起し作業を効率良く行うことができる。
次に、ブルドーザ1に搭載されている懸架装置について主に図4を用いて以下に説明する。
懸架装置60は、左側(図4で向かって左側)の足回り装置4と右側(図4で向かって右側)の足回り装置4´とを連結するイコライザバー61を備えている。
車体フレーム20における左右それぞれのビーム21の内部には、イコライザバー61の最大揺動角を変更するための油圧シリンダ(以下、「揺動角変更シリンダ」という。)65が設置されている。各揺動角変更シリンダ65は、イコライザバー61の中央部と各端部との間の部分の真上に配置されている。各ビーム21の下面には、イコライザバー61の上面に対応する位置に、各揺動角変更シリンダ65のシリンダロッド65aが挿通可能なシリンダロッド挿通孔21aが設けられている。各揺動角変更シリンダ65のシリンダロッド65aは、シリンダロッド挿通孔21aを通して各ビーム21の下面からイコライザバー61の上面に向けて進退自在とされている。
なお、揺動角変更シリンダ65としては、油圧シリンダに限定されるものではなく、例えば磁性流体シリンダやエアシリンダであってもよい。また、揺動角変更シリンダ65の設置場所は、ビーム21の内部に限定されるものではない。揺動角変更シリンダ65を、イコライザバー61の中央部と端部との間の部分の真上に配置することができるのであれば、例えば、クロスバー22の内側部分に設置したり、ビーム21の外側部分に設置したりしてもよい。
図5に示される電子・油圧制御システム70は、マイクロコンピュータを主体に構成される車体コントローラ71およびエンジンコントローラ72をそれぞれ備えている。
車体コントローラ71およびエンジンコントローラ72はいずれも、メモリに格納されている所定プログラムに従って、入力信号や各種データなどを読み込むとともに、所定の演算を実行し、その演算結果に基づく制御信号を出力する機能を有している。
車体コントローラ71は、ブレード操作レバー73やリッパ操作レバー74、走行操作レバー75、燃料ダイヤル76、エンジン回転速度センサ77、切換スイッチ78、傾斜角センサ79などからの信号に基づいて、後述するイコライザバー61の揺動角変更プログラムを実行する。
エンジンコントローラ72は、エンジン8に付設される電子制御燃料噴射装置8aに向けて出力する燃料噴射量制御信号を演算する。電子制御燃料噴射装置8aは、エンジンコントローラ72からの燃料噴射量制御信号に応じて燃料噴射量を制御する。エンジン8の回転速度は、エンジンコントローラ72から電子制御燃料噴射装置8aに送信される燃料噴射量制御信号に基づいて制御される。
電子・油圧制御システム70において、エンジン8により駆動される第1油圧ポンプ80からの圧油は、メインバルブ81を介してブレードリフトシリンダ43のヘッド側油室またはボトム側油室に供給されるようになっている。
第1油圧ポンプ80は、斜板の角度に応じて吐出油量が変化する可変容量型の油圧ポンプである。この第1油圧ポンプ80には、第1斜板角制御装置80aが付設されている。この第1斜板角制御装置80aは、車体コントローラ71からの第1斜板角制御信号に基づいて第1油圧ポンプ80の斜板の角度を制御する。
ブレード操作レバー73は、ブレード40の上昇操作や、下降操作などを行うものである。ブレード操作レバー73には、そのレバー操作に応じた検出信号を出力するレバー操作検出器73aが付設されている。
ブレード40の上昇操作に対応する検出信号がレバー操作検出器73aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71はその検出信号に応じたバルブ切換信号をメインバルブ81に送信し、メインバルブ81はそのバルブ切換信号に応じて次のような油路切換動作を実行する。すなわち、メインバルブ81は、第1油圧ポンプ80からの圧油をブレードリフトシリンダ43のヘッド側油室に供給すると同時に、ブレードリフトシリンダ43のボトム側油室の内部の油をタンク82に還流させるような油路の切り換えを行う。これにより、ブレードリフトシリンダ43が収縮作動され、ブレード40が上昇する。
また、ブレード40の下降操作に対応する検出信号がレバー操作検出器73aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71はその検出信号に応じたバルブ切換信号をメインバルブ81に送信し、メインバルブ81はそのバルブ切換信号に応じて次のような油路切換動作を実行する。すなわち、メインバルブ81は、第1油圧ポンプ80からの圧油をブレードリフトシリンダ43のボトム側油室に供給すると同時に、ブレードリフトシリンダ43のヘッド側油室の内部の油をタンク82に還流させるような油路の切り換えを行う。これにより、ブレードリフトシリンダ43が伸長作動され、ブレード40が下降する。
電子・油圧制御システム70において、エンジン8により駆動される第1油圧ポンプ80からの圧油は、メインバルブ81を介してリッパリフトシリンダ54のヘッド側油室またはボトム側油室に供給されるようになっている。
リッパ操作レバー74は、リッパ50の上昇操作や、下降操作などを行うものである。リッパ操作レバー74には、そのレバー操作に応じた検出信号を出力するレバー操作検出器74aが付設されている。
リッパ50の上昇操作に対応する検出信号がレバー操作検出器74aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71はその検出信号に応じたバルブ切換信号をメインバルブ81に送信し、メインバルブ81はそのバルブ切換信号に応じて次のような油路切換動作を実行する。すなわち、メインバルブ81は、第1油圧ポンプ80からの圧油をリッパリフトシリンダ54のヘッド側油室に供給すると同時に、リッパリフトシリンダ54のボトム側油室の内部の油をタンク82に還流させるような油路の切り換えを行う。これにより、リッパリフトシリンダ54が収縮作動され、リッパ50が上昇する。
また、リッパ50の下降操作に対応する検出信号がレバー操作検出器74aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71はその検出信号に応じたバルブ切換信号をメインバルブ81に送信し、メインバルブ81はそのバルブ切換信号に応じて次のような油路切換動作を実行する。すなわち、メインバルブ81は、第1油圧ポンプ80からの圧油をリッパリフトシリンダ54のボトム側油室に供給すると同時に、リッパリフトシリンダ54のヘッド側油室の内部の油をタンク82に還流させるような油路の切り換えを行う。これにより、リッパリフトシリンダ54が伸長作動され、リッパ50が下降する。
走行操作レバー75は、ブルドーザ1の前進操作や、後進操作、右旋回操作、左旋回操作などを行うものである。走行操作レバー75には、そのレバー操作に応じた検出信号を出力するレバー操作検出器75aが付設されている。
ブルドーザ1の前進操作に対応する検出信号がレバー操作検出器75aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71は前進走行段選択信号をトランスミッション13に送信する。これにより、トランスミッション13の走行段として前進走行段が選択され、ブルドーザ1が前進走行する。
また、ブルドーザ1の後進操作に対応する検出信号がレバー操作検出器75aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71は後進走行段選択信号をトランスミッション13に送信する。これにより、トランスミッション13の走行段として後進走行段が選択され、ブルドーザ1が後進走行する。
また、ブルドーザ1の右旋回操作に対応する検出信号がレバー操作検出器75aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71はその検出信号に応じた右旋回動作信号を操向装置14に送信する。操向装置14は、例えば前進走行時に、次のような動作を実行する。すなわち、操向装置14は、車体コントローラ71からの右旋回動作信号に応じて、左側のスプロケット16の回転速度を右側のスプロケット16´のそれに対して相対的に高めるようにする。これにより、ブルドーザ1は、前進時に進行方向に対して右方向に旋回する。
また、ブルドーザ1の左旋回操作に対応する検出信号がレバー操作検出器75aから車体コントローラ71に送信されると、車体コントローラ71はその検出信号に応じた左旋回動作信号を操向装置14に送信する。操向装置14は、例えば前進走行時に、次のような動作を実行する。すなわち、操向装置14は、車体コントローラ71からの左旋回動作信号に応じて、右側のスプロケット16´の回転速度を左側のスプロケット16のそれに対して相対的に高めるようにする。これにより、ブルドーザ1は、前進時に進行方向に対して左方向に旋回する。
燃料ダイヤル76は、エンジン8の回転速度の設定操作を行うものである。燃料ダイヤル76には、そのダイヤル操作に応じた検出信号を出力するダイヤル操作検出器76aが付設されている。このダイヤル操作検出器76aからの検出信号に基づいて、車体コントローラ71は、エンジンコントローラ72に向けて出力するエンジン回転速度制御信号を演算する。
エンジン回転速度センサ77は、エンジン8の回転速度を検出するものである。このエンジン回転速度センサ77からの検出信号は、車体コントローラ71およびエンジンコントローラ72にそれぞれ送信される。
エンジンコントローラ72は、エンジン回転速度センサ77からの検出信号に基づく現在のエンジン8の回転速度と、車体コントローラ71からのエンジン回転速度制御信号に基づくエンジン8の回転速度の目標値とを比較し、現在のエンジン8の回転速度をその目標値に一致させる燃料噴射量制御信号を演算する。
切換スイッチ78は、イコライザバー61の最大揺動角変更の制御を選択するためのスイッチである。切換スイッチ78から車体コントローラ71にON信号が与えられると、車体コントローラ71は、図7のフローチャートに示されるロジックに従って、イコライザバー61の最大揺動角を変更する。
傾斜角センサ79は、ブルドーザ1の左右方向の傾斜角(ロール角)を検出するものである。この傾斜角センサ79からの検出信号に基づいて、車体コントローラ71は、ブルドーザ1のロール角を演算する。
車体コントローラ71のメモリには、図6に示されるような油圧ポンプ吐出油量制御マップが記憶されている。この油圧ポンプ吐出油量制御マップは、エンジン8の回転速度に対する吐出油量の関係を定めたものである。車体コントローラ71は、エンジン回転速度センサ77からの検出信号によって求められるエンジン8の回転速度と、図6に示される油圧ポンプ吐出油量制御マップとに基づいて、第1斜板角制御装置80aに向けて出力する第1斜板角制御信号を演算し、その演算により得られる第1斜板角制御信号を第1斜板角制御装置80aに送信する。これにより、第1油圧ポンプ80は、図6に示される油圧ポンプ吐出油量制御マップに従ってその吐出油量が制御される。
車体コントローラ71は、第1油圧ポンプ80の吐出油量を制御する役目をするものであるから、当然のことながら、第1油圧ポンプ80の吐出油量を常時把握している。また、車体コントローラ71は、メインバルブ81の切換動作を制御する役目をするものであるから、当然のことながら、ブレードリフトシリンダ43に対する油の出入り状況を常時把握している。このため、第1油圧ポンプ80の吐出油量と、ブレード操作レバー73に付設のレバー操作検出器73aからの検出信号とに基づいて、ブレードリフトシリンダ43におけるヘッド側油室およびボトム側油室のそれぞれに出入りした油の流量を求めることができる。ブレードリフトシリンダ43に対する油の出入り流量から、ブレードリフトシリンダ43の伸縮長さを求めることができる。ブレードリフトシリンダ43の伸縮長さと、ブレード40の地面からの高さとは、ブレード40のリンクモーションから一義的な関係にある。したがって、車体コントローラ71は、ブレードリフトシリンダ43に対する油の出入り流量に基づいて、ブレード40の地面からの高さを求めることができる。
同様に、第1油圧ポンプ80の吐出油量と、リッパ操作レバー74に付設のレバー操作検出器74aからの検出信号とに基づいて、リッパリフトシリンダ54におけるヘッド側油室およびボトム側油室のそれぞれに出入りした油の流量を求めることができる。リッパリフトシリンダ54に対する油の出入り流量から、リッパリフトシリンダ54の伸縮長さを求めることができる。リッパリフトシリンダ54の伸縮長さと、リッパ50の地面からの高さとは、リッパ50のリンクモーションから一義的な関係にある。したがって、車体コントローラ71は、リッパリフトシリンダ54に対する油の出入り流量に基づいて、リッパ50の地面からの高さを求めることができる。
電子・油圧制御システム70において、エンジン8により駆動される第2油圧ポンプ83からの圧油は、揺動角変更バルブ84を介して各揺動角変更シリンダ65に供給されるようになっている。
第2油圧ポンプ83は、斜板の角度に応じて吐出油量が変化する可変容量型の油圧ポンプである。この第2油圧ポンプ83には、第2斜板角制御装置83aが付設されている。この第2斜板角制御装置83aは、車体コントローラ71からの第2斜板角制御信号に基づいて第2油圧ポンプ83の斜板の角度を制御する。
揺動角変更バルブ84は、第1ポート84a、第2ポート84b、第3ポート84cおよび第4ポート84dを有している。この揺動角変更バルブ84は、車体コントローラ71からのバルブ切換信号に応じてA位置、B位置およびC位置の合計3位置を切り換えることができるものである。
揺動角変更バルブ84の第2ポート84bは、各揺動角変更シリンダ65のボトム側油室に接続されている。
揺動角変更バルブ84の第3ポート84cおよび第4ポート84dは、それぞれタンク82に接続されている。
第1ポート84aと第4ポート84dとが連通されることにより、第2油圧ポンプ83からの圧油が第1ポート84aから第4ポート84dを通ってタンク82に還流される。
第2ポート84bと第3ポート84cとが連通されることにより、各揺動角変更シリンダ65のボトム側油室が共に第2ポート84bおよび第3ポート84cを介してタンク82に接続され、それらボトム側油室の内部の油が第2ポート84bから第3ポート84cを通ってタンク82に還流される。これにより、各揺動角変更シリンダ65は、イコライザバー61が揺動運動する際のイコライザバー61からの加重によって収縮され、シリンダロッド65aの突出量が0になり、イコライザバー61の最大揺動角はθA(本例では7°)となる(図4(a)参照)。
第1ポート84aと第4ポート84dとが連通されることにより、第2油圧ポンプ83からの圧油が第1ポート84aから第4ポート84dを通ってタンク82に還流される。
第2ポート84bが閉じられることにより、各揺動角変更シリンダ65のボトム側油室に対する油の出入りが遮断され、各揺動角変更シリンダ65は伸びも縮みもしない伸縮停止状態(ロック状態)となる(図4(b)参照)。
第1ポート84aと第2ポート84bとが連通されることにより、第2油圧ポンプ83からの圧油が第1ポート84aから第2ポート84bを通って各揺動角変更シリンダ65のボトム側油室に供給される。これにより、各揺動角変更シリンダ65はシリンダロッド65aがイコライザバー61に突き当たるまで伸長し、シリンダロッド65aの突出量がT2となり、イコライザバー61が揺動角変更シリンダ65によってロックされ、イコライザバー61の最大揺動角がθC(例えば0°)となる(図4(c)参照)。
車体コントローラ71は、エンジン回転速度センサ77からの検出信号によって求められるエンジン8の回転速度と、図6に示される油圧ポンプ吐出油量制御マップとに基づいて、第2斜板角制御装置83aに向けて出力する第2斜板角制御信号を演算し、その演算により得られる第2斜板角制御信号を第2斜板角制御装置83aに送信する。これにより、第2油圧ポンプ83は、図6に示される油圧ポンプ吐出油量制御マップに従ってその吐出油量が制御される。
車体コントローラ71は、第2油圧ポンプ83の吐出油量を制御する役目をするものであるから、当然のことながら、第2油圧ポンプ83の吐出油量を常時把握している。また、車体コントローラ71は、揺動角変更バルブ84の切換動作を制御する役目をするものであるから、当然のことながら、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り状況を常時把握している。このため、第2油圧ポンプ83の吐出油量と、揺動角変更バルブ84の切換動作とに基づいて、各揺動角変更シリンダ65に出入りした油の流量を求めることができる。また、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り流量から、各揺動角変更シリンダ65の伸縮長さを求めることができる。各揺動角変更シリンダ65の伸縮長さと、シリンダロッド65aの突出量とは、一義的な関係にある。したがって、車体コントローラ71は、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り流量に基づいて、シリンダロッド65aの突出量を求めることできる。
シリンダロッド65aの突出量を所定の突出量T1とする際には、以下のような動作が行われる。
すなわち、車体コントローラ71は、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り流量から求められる現在のシリンダロッド65aの突出量と、シリンダロッド65aの突出量の目標値(T1)とを比較し、現在のシリンダロッド65aの突出量をその目標値に一致させるバルブ切換信号を演算する。この演算の結果により得られるバルブ切換信号が揺動角変更バルブ84に与えられると、揺動角変更バルブ84のC位置からB位置あるいはA位置からB位置への切換動作の制御により、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り流量が制御され、現在のシリンダロッド65aの突出量が目標値(T1)に近づけられる。そして、現在のシリンダロッド65aの突出量が目標値(T1)に達したとき、揺動角変更バルブ84はB位置とされてその切換動作が停止される。こうして、シリンダロッド65aの突出量がT1とされることにより、イコライザバー61はその最大揺動角がθB(本例では4°)とされる。
以上に述べたように構成されるブルドーザ1において、車体コントローラ71によるイコライザバー61の最大揺動角変更プログラムの処理内容について、主に図7のフローチャートを用いて説明する。
なお、図7中記号「S」はステップを表わす。
ステップS1においては、切換スイッチ78のON/OFF信号に基づいて、イコライザバー61の最大揺動角変更の制御が選択されている否かを判断する。
ステップS1において、切換スイッチ78のON信号の受信にてイコライザバー61の最大揺動角変更の制御が選択されているものと判断した場合には、ブレード40の地面からの高さが所定高さHB(例えば、850mm)以上であるか否かを判断する。
すなわち、ブレードリフトシリンダ43に対する油の出入り流量に基づいて、ブレード40の地面からの高さを求め、その求めた高さの値が所定高さHB以上であるか否かを判断する。
一般に、非作業走行時には、ブレード40を所定高さHB以上に上昇させる。このため、非作業走行と作業走行との判断をブレード40の高さで判断する場合の閾値を所定高さHBとする。そして、演算により求められるブレード40の高さの値が所定高さHB以上であるときには、掘削作業を行わずに単に現場を移動するための走行であると判断するようにしている。
ステップS2において、ブレード40の地面からの高さが所定高さHB以上であると判断した場合には、リッパ50の地面からの高さがリッパ50の最上昇位置を示す所定高さHLであるか否かを判断する。
すなわち、リッパリフトシリンダ54に対する油の出入り流量に基づいて、リッパ50の地面からの高さを求め、その求めた高さの値が所定高さHLであるか否かを判断する。
一般に、非作業走行時には、リッパ50を最上昇させる。このため、非作業走行と作業走行との判断をリッパ50の高さで判断する場合の閾値を最上昇位置を示す所定高さHLとする。そして、演算により求められるリッパ50の高さの値が所定高さHLであるときには、掘削作業を行わずに単に現場を移動するための走行であると判断するようにしている。
ステップS3において、リッパ50が最上昇位置にあると判断した場合には、ブルドーザ1の左右方向の傾斜角、つまりロール角が第1所定ロール角θR1(例えば、10°)以下であるか否かを判断する。
すなわち、傾斜角センサ79からの検出信号に基づいて、ブルドーザ1のロール角を求め、その求めたロール角の値が第1所定ロール角θR1以下であるか否かを判断する。
ステップS4において、ブルドーザ1のロール角が第1所定ロール角θR1以下であると判断した場合には、揺動角変更バルブ84をC位置に切り換えるバルブ切換信号を揺動角変更バルブ84に送信し、揺動角変更バルブ84をC位置に切り換える。これにより、各揺動角変更シリンダ65はシリンダロッド65aがイコライザバー61に突き当たるまで伸長し、シリンダロッド65aの突出量がT2となり、イコライザバー61が揺動角変更シリンダ65によってロックされ、イコライザバー61の最大揺動角が0°とされる(図4(c)参照)。
ステップS4において、ブルドーザ1のロール角が第1所定ロール角θR1よりも大きいと判断した場合には、ブルドーザ1のロール角が第2所定ロール角θR2(例えば、15°)以下であるか否かを判断する。
すなわち、傾斜角センサ79からの検出信号に基づいて、ブルドーザ1のロール角を求め、その求めたロール角の値が第2所定ロール角θR2以下であるか否かを判断する。
ステップS6において、ブルドーザ1のロール角が第2所定ロール角θR2以下であると判断した場合には、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り流量から求められる現在のシリンダロッド65aの突出量と、シリンダロッド65aの突出量の目標値(T1)とを比較し、現在のシリンダロッド65aの突出量をその目標値に一致させるバルブ切換信号を演算し、その演算の結果で得られるバルブ切換信号を揺動角変更バルブ84に送信する。これにより、揺動角変更バルブ84のC位置からB位置あるいはA位置からB位置への切換動作が制御され、各揺動角変更シリンダ65に対する油の出入り流量が制御され、現在のシリンダロッド65aの突出量が目標値(T1)に近づけられる。そして、現在のシリンダロッド65aの突出量が目標値(T1)に達したとき、揺動角変更バルブ84はB位置とされてその切換動作が停止される。こうして、シリンダロッド65aの突出量がT1とされることにより、イコライザバー61の最大揺動角がθB(本例では4°)とされる(図4(b)参照)。
(1)ステップS1において、切換スイッチ78のOFF信号の受信にてイコライザバー61の最大揺動角変更の制御が選択されていないものと判断した場合。
(2)ステップS2において、ブレード40の地面からの高さが所定高さHB(本例では850mm)よりも小さいと判断した場合。
(3)ステップS3において、リッパ50の地面からの高さがリッパ50の最上昇位置を示す所定高さHLよりも小さいと判断した場合。
(4)ステップS6において、ブルドーザ1のロール角が第2所定ロール角θR2(本例では15°)よりも大きいと判断した場合。
ステップS8においては、揺動角変更バルブ84をA位置に切り換えるバルブ切換信号を揺動角変更バルブ84に送信し、揺動角変更バルブ84をA位置に切り換える。これにより、各揺動角変更シリンダ65のボトム側油室が共に第2ポート84bおよび第3ポート84cを介してタンク82に接続され、それらボトム側油室の内部の油が第2ポート84bから第3ポート84cを通ってタンク82に還流される。そして、各揺動角変更シリンダ65は、第2油圧ポンプ83の吐出油がシリンダ65のヘッド側に流入して収縮され、シリンダロッド65aの突出量が0になり、イコライザバー61の揺動角がθA(本例では7°)となる(図4(a)参照)。
ブルドーザ1が非作業走行しているときに、左側の足回り装置4が障害物Mに突き当たると、その左側の足回り装置4は障害物Mから突き上げ荷重を受ける。イコライザバー61がロックされているので、イコライザバー61の天秤作用は働かない。このため、図8(a)に示されるように、左側の足回り装置4の後部と、右側の足回り装置4´の後部とが共に地面から持ち上げられる。
図8(b´)に示されるように、左側の足回り装置4が障害物Mに接触している点K1と、右側の足回り装置4´の前部が地面に接触している点K2とを結ぶ線分Jが、ブルドーザ1の後進走行に伴い、相対的に進行方向反対側、つまり前方側に移動してブルドーザ1の重心位置Gを越えた瞬間に、図8(b)に示されるように、右側の足回り装置4´の後部が地面に向けて落下される。これと同時に、左側の足回り装置4の前部が地面から持ち上げられる。
その後、更にブルドーザ1が後進走行すると、図8(c)に示されるように、左側の足回り装置4の後部が地面に向けて落下される。この時点から、左側の足回り装置4が障害物Mを完全に乗り越えるまでは、両方の足回り装置4,4´の後部が地面に接触され、両方の足回り装置4,4´の前部が地面から持ち上げられた状態で、ブルドーザ1は後進走行することになる。
そして、図8(d)に示されるように、左側の足回り装置4が障害物Mを乗り越えた瞬間に、今まで持ち上げられていた両方の足回り装置4,4´の前部が地面に向けて落下される。
図10図(b)には、イコライザバー61の最大揺動角が0°のときのブルドーザ1のロール角の変化を表わす図が示されている。
なお、図10(a)(b)に示されるグラフは、ブルドーザ1の後進走行時に左側の足回り装置4が障害物Mを乗り越える際のロール角の変化を表わすものである。また、図10(a)(b)に示されるそれぞれのグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は正の値では車両後側から視て逆時計回りの回転によるロール角を示し、負の値では時計回りの回転によるロール角を示す。すなわち、ロール角が正の値のときは車両右側が持ち上がっており、負の値のときは左側が持ち上がっていることを示す。
イコライザバー61の最大揺動角が7°のときには、図10(a)中においてラインL上のA点からB点に示されるように、左側の足回り装置4が障害物Mを乗り越える際の落下の衝撃を一度に受け止めることになり、落下時の衝撃が大きく、非作業走行時の乗り心地が悪い。
イコライザバーの最大揺動角が0°のときには、図10(b)中においてラインL上のX矢印、Y矢印およびZ矢印でそれぞれ示されるように、左側の足回り装置4が障害物Mを乗り越える際の落下の衝撃が複数回に分けて受け止められる。また、ロール角の最大値も、最大揺動角が7°のときの最大値に比して、小さくされる。
また、ステップU2に示されるように、リッパ操作レバー74に付設のレバー操作検出器74aからの検出信号に基づいてリッパ操作レバー74が所定時間(例えば、2秒)以上操作されていないとき、つまりリッパ操作レバー74の中立状態が所定時間以上継続されたとき、リッパ50による掘削作業が行われないと判別するようにしている。
3 車両本体
4,4´ 足回り装置
20 車体フレーム
30 トラックフレーム
60 懸架装置
61 イコライザバー
65 揺動角変更シリンダ(揺動角変更手段)
71 車体コントローラ(判別手段、制御手段)
73 ブレード操作レバー
74 リッパ操作レバー
75 走行操作レバー
73a,74a,75a レバー操作検出器
77 エンジン回転速度センサ
79 傾斜角センサ
Claims (3)
- 車両本体の両側に配される足回り装置を連結するイコライザバーを備え、このイコライザバーが水平な回動軸に揺動自在に軸支されてなる作業車両の懸架装置において、
前記イコライザバーの最大揺動角を所定の揺動角に変更する最大揺動角変更手段と、
掘削作業が行われているか、非作業走行状態にあるかを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて前記最大揺動角変更手段を制御する制御手段と
を備え、
前記判別手段は、ブレード操作レバーの中立状態が所定時間以上継続され、かつリッパ操作レバーの中立状態が所定時間以上継続されたときに、車両が非作業走行状態にあると判定することを特徴とする作業車両の懸架装置。 - 前記車両本体は左右方向に所定間隔を存して前後方向に延設される断面中空の左右のビームを備え、前記最大揺動角変更手段は前記ビーム内部にそれぞれ設けられる油圧シリンダである請求項1に記載の作業車両の懸架装置。
- 車両のロール角を検出する傾斜角センサを備え、
前記制御手段は、前記判別手段にて掘削作業が行われないと判別されたとき、前記傾斜角センサの検出結果に基づいて前記最大揺動角変更手段を制御する請求項1に記載の作業車両の懸架装置。
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