JP6006046B2 - 運搬車両のベッセル駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば露天採掘場や鉱山等で採掘する鉱石や土砂等を運搬する場合に用いられるダンプトラック等の運搬車両におけるベッセルの駆動制御装置に関する。

ダンプトラックとよばれる大型の運搬車両は、一般に、車輪が取付けられるフレーム上に、運転席、ベッセル（荷台）、ベッセルの前側を上下に傾動させるためのホイストシリンダ、及びエンジンが設けられる。そしてそのホイストシリンダを動作させるための油圧源となる油圧ポンプ、圧油の供給並びに排出を制御する制御弁装置及びその制御弁装置の切換えを制御するコントローラが設けられる。そして、そのホイストシリンダが伸長することによりベッセルを傾斜させ、その傾斜によってベッセル上の土砂等を集積場所へ排出する。

例えば特許文献１に記載のように、このような運搬車両のホイストシリンダの制御弁装置は、4つの切換位置が設けられている。即ち、ホイストシリンダに圧油を供給して伸長させる上げ位置と、この上げ位置と逆方向に圧油を供給してホイストシリンダを収縮させる下げ位置と、圧油の供給並びに排出を停止してホイストシリンダの伸縮を停止する中立位置（保持位置）と、ホイストシリンダに圧油を供給せずにベッセルの自重によって自然に収縮させる浮位置とが設けられる。

また、特許文献１においては、積載物の性状（粘度等）に係わらず積載物を効率良くベッセルから落下させるため、積載物の性状に応じてベッセルの上限位置をあらかじめ設定しておいて、その上限位置に達したときには制御弁装置は上げ位置から中立位置に自動的に変更してベッセルを停止するような制御を行なっている。

また、ベッセルの駆動制御装置においては、上記ベッセル上限位置を設けるなどの位置制御のほか、ベッセルが停止する際に上げ動作、下げ動作においてそれぞれある程度の傾斜角度に達するとその角度から減速を行なって衝撃を緩和する速度制御を行なうものもある。

実開平３−１０７３４５号公報

コントローラに前述のような制御を行なわせるため、ベッセルの傾斜角度を検出する例えば角度センサ等のベッセル傾斜位置検出手段が設けられる。この角度センサ等のセンサによる信号は、ホイストシリンダや角度センサの交換、あるいはベッセル修理後の再取付け等によって変化を生じることがある。そのため、必要に応じて、センサ信号とベッセルの傾斜角度の対応を新たにとる必要がある。具体的には、ベッセルを持ち上げ可能な最上位置まで上げたときのセンサ信号の実測値と、ベッセルをフレームに着座させたときのセンサ信号の実測値を記憶する（以下これを教示と称する。）作業である。

ところで、運搬車両の修理のため、工場等の建屋内に運搬車両を搬入し、ベッセルを傾斜させる場合には、ベッセルの上昇によってベッセルが天井に接触することを回避する必要がある。従来はこの修理におけるベッセルの天井への接触を回避するため、オペレータは細心の注意を払い、ベッセルの傾斜角度や高さを確認しながら手動によりベッセルの上げ動作を天井に接触しない高さで停止させる必要がある。

しかし、オペレータが手動でベッセルの持ち上げ動作の停止を行なう場合には、ベッセルの傾斜角度や高さを確認しながら持ち上げ動作の停止位置を判断しなければならず、確認作業に時間を要したり、操作が煩雑になるなどのおそれがある。しかも、オペレータがベッセルの傾斜角度や高さの目測を誤るおそれもあり、このような場合にはベッセルが天井に接触するおそれがある。

一方、このような天井との接触を回避するため、ベッセルの上限高さを建屋の天井高さより低くすることが考えられる。しかしこのようにベッセルの上限高さに制限を設けると、ベッセルを最上位置まで持ち上げることができず、正確な教示作業ができない。

また、前述のようにベッセルの上限位置に制限を設けて排土を行なう構成のものの場合、ベッセルを最上位置まで持ち上げることができず、正確な教示作業ができない。

本発明は上記問題点を解消し、ベッセル上限位置制限と教示作業を両立させることが可能となる運搬車両のベッセル駆動制御装置を提供することを目的とする。

請求項１の運搬車両のベッセル駆動制御装置は、
車体上にホイストシリンダにより傾動可能に取り付けられたベッセルを備えた運搬車両のベッセル駆動制御装置において、
前記ベッセルの傾斜位置を検出する傾斜位置検出手段と、
前記車体に搭載された油圧源と前記ホイストシリンダとの間に設けられた制御弁装置と、
前記ホイストシリンダ切替え操作用の操作手段と、
運搬車両に搭載され、少なくとも前記傾斜位置検出手段及び前記操作手段の出力信号に基づいて前記制御弁装置を切替え制御して前記ホイストシリンダの動作制御を行うコントローラと、
前記ベッセルが最上位置のときに前記傾斜位置検出手段により検出される検出信号を、前記ベッセルの動作範囲における最上位置の傾斜のときの検出信号であるとして前記コントローラに記憶させるとともに、前記ベッセルが着座状態のときに前記傾斜位置検出手段により検出される検出信号を、前記ベッセルの動作範囲における最下位置のときの検出信号であるとして、検出信号とベッセルの傾斜位置との対応を前記コントローラに記憶させる教示手段と、
前記運搬車両に前記ベッセルが積荷を載せている状態であるか否かを検出する積荷検出手段と、
前記積荷検出手段が積荷を検出していない空荷状態のときに前記最上位置より低い上限位置を上げ方向の動作範囲として制限する上限位置制限手段と、
前記教示手段により前記コントローラにベッセル傾斜値を記憶する教示モードにあることを表示する教示モード表示手段と、
前記教示モード表示手段により前記教示モードにないことが表示される時には上限位置制限手段によるベッセル位置の上限位置制限を行ない、前記教示モードにあることが表示される時には、前記空荷状態であっても上限位置制限手段によるベッセル位置の上限位置制限を自動的に解除する解除手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の運搬車両のベッセル駆動制御装置は、
請求項１に記載の運搬車両のベッセル駆動制御装置において、
前記運搬車両が停車状態にあることを検出する停車検出手段を備えるとともに、
前記上限位置制限手段は、前記積荷検出手段が空荷を検出していて、かつ前記停車検出手段が前記運搬車両の停車状態を検出しているときに上限位置制限を行なうものであることを特徴とする。

請求項３に記載の運搬車両のベッセル駆動制御装置は、請求項１または２に記載の運搬車両のベッセル駆動制御装置において、
前記教示モードであって上限位置制限を解除する状態のときには、前記教示モードであり上限位置制限を解除していることを作業者に報知する報知手段を更に備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、教示モードにあるときに上限位置制限手段による上げ方向の位置制限を解除する解除手段を設けたので、教示モードとなった場合に上限位置制限が解除される。このためベッセルの動作範囲の上限を制限しているときであっても、教示モードのときにはベッセルの動作範囲の上限位置制限を受けることがなく教示作業が可能である。また、教示モードの際には上限位置制限を解除するため、作業員が上限位置制限解除のスイッチを押すなどの特別な解除手段が不要であり、上限位置制限の有無や内容がどのようなものであるかについて確認や意識せずとも上限位置制限が解除され教示作業が可能であるので、教示作業が簡単になると共に、誤った最上位置の教示を防ぐことができる。

また、空荷のときにベッセルの上限位置制限を行なうため、保守点検、整備の際には、空荷であることから、ベッセルの天井への接触が防止される。また、教示モードの際には上限位置制限が解除されるので、空荷である状態であっても、作業モードが教示モードであるときには自動的に上限位置制限が解除され、教示作業を遂行することができる。

請求項２の発明によれば、ベッセル空荷でかつ停車状態であることを条件として上限位置制限を行なうので、停車状態でないと判定された場合には、空荷であってもベッセルを高い位置に持ち上げることができる。これにより、ベッセルが空荷のときのベッセルの上げ動作の自由度を高めることができる。また、教示モードの際には上限位置制限が解除されるので、空荷でかつ停車状態であっても、作業モードが教示モードであるときには自動的に上限位置制限が解除され、教示作業を遂行することができる。

請求項３の発明によれば、教示モードのときにオペレータに報知を行うことで、建屋の天井へベッセルが接触しない等の注意を促すことが可能となり、安全性が向上する。

本発明のベッセル駆動制御装置を適用する運搬車両の一例を説明する側面図である。 運搬車両であるダンプトラックの積荷を排出する状態を説明する側面図である。 建物内での運搬車両であるダンプトラックの傾斜の状態を説明する側面図である。 ダンプトラックのベッセル位置を基準とした速度制御を説明する側面図である。 本発明のベッセル駆動制御装置の油圧回路の一例を示す図である。 本発明のベッセル駆動制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。 最下位置教示の際の教示モード表示画面の例を示す図である。 最上位置教示の際の教示モード表示画面の例を示す図である。 上限位置制限制御の一例を説明するフローチャートである。 上限位置制限解除手段の一例を説明するフローチャートである。 本発明のベッセル駆動制御装置の他の実施の形態を説明するブロック図である。

図１は、本発明のベッセル駆動制御装置を適用する運搬車両であるダンプトラックの一例を示す側面図である。このダンプトラック１は、車体２とその車体上に設けられる荷台であるベッセル３、ホイストシリンダ１５、キャブ６を備える。ホイストシリンダ１５はその一端を車体２に、他端をベッセル３に連結して取付けられ、ホイストシリンダ１５の伸長及び縮小によって、ベッセル３は枢支ピン５を中心にして上下動可能となっている。このホイストシリンダ１５はダンプトラック１の左右に各一本設けられる。４１はベッセルの傾斜位置検出手段として設けた角度センサである。３ａはベッセル３の前方に設けられた庇であり、土砂等の落下からキャブ６を保護するものである。１４は車体２の前方に搭載されたエンジンである。

車体２の下方にはフロントタイヤ７及びリアタイヤ９が取付けられ、車体２とフロントタイヤの間にはフロントサスペンション８が懸架され、車体２とリアタイヤの間にはリアサスペンション１０が懸架される。フロントサスペンション８およびリアサスペンション１０にはサスペンション圧力センサ４２が設けられ、これらの圧力センサ４２の出力信号は、後述の空荷か否かの判定に用いられる。

図１において、位置（Ｇ）は、ベッセル３が最も下になっている着座状態での位置である。また、位置（Ｍ）は、上げ位置の制限を設けない場合のベッセルの最上位置である。ベッセル３の最下位置（Ｇ）と最上位置（Ｍ）との間は、ベッセルの動作範囲である角度θｍをなす。

図２はダンプトラックが積荷を排出する状態を説明する図である。積荷を排出する状態においては、ホイストシリンダ１５の伸長によりベッセル３が枢支ピン５を中心に上昇して傾斜することにより、土砂などの積荷４を降下させて後方へ排出する。

積荷４は数百トンに及ぶ高重量である場合があり、ベッセル３を上昇させる分、積荷４の降下は速くなり、排出時間は短時間となるが、その反面に積荷４を排出することによる反動が大きくなり、油圧回路等の機器に悪影響を与えるおそれや、振動によって作業効率を低下させるおそれがある。そのため、コントローラによってベッセル３の位置を最上位置（Ｍ）より低い上限位置（Ａ）の高さまで制限して、排出によって過大な反動が生じないようにすることがある。このベッセルの上限位置（Ａ）は、最下位置（Ｇ）と角度θａをなし、θａ＜θｍである。この上限位置（Ａ）は可変とし、排出される積荷の時間当たりのスピードが問題となるために積荷４の粘性によって選定することがある。

図３は、建物内での運搬車両であるダンプトラックの傾斜の状態を説明する側面図である。保守点検や整備等の際に、ベッセル３が例えば上限位置（Ａ）まで上昇すると、ベッセル３が建物の天井４４に接触するときは、そのような接触が起こらない位置（Ｂ）を上限位置としてコントローラに設定する。すなわち、図３の例は、位置（Ａ）よりも低い位置（Ｂ）を保守点検、整備のための上限位置（Ｂ）として設定している。このときのベッセル３の上限位置（Ｂ）と最下位置（Ｇ）は角度θｂをなし、θｂ＜θａである。

このような上限位置設定を行なえば、作業員は建物内でメンテナンスを行うためにベッセル３を上昇させるときにベッセル３が天井に接触しないか目視による確認をすることが不要となり作業効率が良くなる。

ここで、ベッセルの上限位置を（Ａ）に制限してもベッセル３が天井に接触しない場合には、建物内においても、前述の排出のときのための上限位置設定をそのまま使用して、位置（Ａ）を上限位置としてもよい。

図４は、ベッセル位置を基準としてベッセルの速度制御を行う場合の基準位置を説明する図である。この速度制御におけるベッセル３が下降する際の速度制御を説明する。ベッセル３が下げ方向の速度制御開始位置（ｄ）よりも上の位置から下降する場合には、後述の制御弁装置２１（図５参照）が下げ位置となりホイストシリンダ１５を収縮させてベッセル３が降下してゆき、最下位置（Ｇ）に近い速度制御開始位置（ｄ）となった際に、後述の制御弁装置２１を下げ位置から浮き位置に切替えて、ベッセル３を自重で降下する速度制御を行う。この下げ方向の速度制御開始位置（ｄ）は最下位置（Ｇ）と角度θｄをなし、この角度θｄの大きさは例えば前記角度θｍの１０％である。

このように最下位置（Ｇ）近くで制御弁装置２１を浮き位置に切替えるとベッセル３の降下速度が遅くなるとともに緩やかに最下位置（Ｇ）に到達する。そのためベッセル３が最下位置（Ｇ）に到達した際の反動、衝撃を抑制することができる。

図４において、ベッセル３が上昇する際の速度制御を説明する。ベッセル３が上げ方向の速度制御開始位置（ｅ）よりも下の位置から上昇する場合には、制御弁装置２１が上げ位置となりホイストシリンダ１５を伸長させてベッセル３が上昇してゆき、上げ操作時の停止位置に近い速度制御開始位置（ｅ）となった際に、後述の制御弁装置２１の上げ位置において、作動油流量を減少させて、ベッセル３を緩やかに上昇させる速度制御を行うか、あるいは制御弁装置２１を中立位置にしてホイストシリンダ１５の伸長を停止する。

ここで、上げ操作時の停止位置とは、前述の上限位置制限を行ってない場合には、構造上これ以上上げることができない位置であるベッセル位置（Ｍ）であり、前述のベッセル位置（Ａ）を上限とする上限位置制限を行っている場合にはその位置（Ａ）であり、前述のベッセル位置（Ｂ）を上限とする上限位置制限を行っている場合にはその上限位置は（Ｂ）である。この上げ方向における速度低下制御を行なう場合の速度制御開始位置（ｅ）の角度θｅは、例えば前記角度θｍの９０％である。

このように上げ操作時の停止位置近くである速度制御開始位置（ｅ）でベッセル３の上昇速度を緩やかに（遅く）すると、ベッセル３が上げ操作時の停止位置に到達した際に緩やかに停止するので反動を抑制することができる。そのため、停止時の反動が過大になって油圧機器等に悪影響を及ぼすことを抑制することが可能となる。

図５は、ベッセル駆動制御装置の油圧回路を示す図である。このベッセル駆動制御装置はベッセル３を上下動させるホイストシリンダ１５と、ホイストシリンダ１５に圧油を供給する方向を制御する制御弁装置２１と、この制御弁装置２１の方向制御弁２５，２６を切替えるための電磁弁３６、３７、３８と、コントローラ４３と、制御弁装置２１の切換操作を行なう操作装置としての操作レバー装置３９とを備えている。操作レバー装置３９は操作レバー３９ａを有するものであり、操作レバー３９ａの操作位置を検出するレバーセンサ４０を有する。

ホイストシリンダ１５は、多段式シリンダであり、本実施の形態では2段シリンダを示す。このホイストシリンダ１５は、外筒１５ａ内に内筒１５ｂが摺動可能に設けられ、その内筒１５ｂ内にロッド１５ｃ及びピストン１５ｄが摺動可能に設けられる。１５ｇは第一の油室、１５ｆは第二の油室、１５ｅは第三の油室である。また、ポート１５ｈは内筒１５ｂに設けられて、ピストン１５ｄとポート１５ｈの相対位置に応じて、第二の油室１５ｆを、第一の油室１５ｇ又は第三の油室１５ｅと連通させるものである。即ち、図５のようにピストン１５ｄがポート１５ｈよりもボトム側に位置する場合には、第二の油室１５ｆと第三の油室１５ｅとが連通し、ピストン１５ｄがポート１５ｈよりもロッド１５側に位置すれば第二の油室１５ｆと第一の油室１５ｇとが連通するように構成されている。

このホイストシリンダ１５は図示のように収縮状態にあるとき、管路２０ａから圧油を供給されると、第一の油室１５ｇにこの圧油が導入され、まず内筒１５ｂとロッド１５ｃが一緒に伸長方向に移動し、内筒１５ｂが最大まで伸長方向に移動した後はロッド１５ｃが伸長方向に移動する。また、ホイストシリンダ１５が最長まで伸びた状態から管路２０ｂに圧油が供給されると、第三の油室１５ｅに圧油が導入されてロッド１５ｃのみが収縮方向に移動し、ピストン１５ｄがポート１５ｈよりボトム側に位置すると内筒１５ｂがロッド１５ｃと一緒に収縮方向に移動する。

制御弁装置２１には、ポンプ１６から供給される圧油の方向を切替える方向制御弁２５及び方向制御弁２６が設けられる。２２は高圧側管路であり、２３ａ、２３ｂはタンク１７側に位置する低圧側管路である。２４はセンターバイパスであり、２７ａ、２７ｂは方向制御弁２５の二次側管路であるアクチュエータ側管路、２８ａ、２８ｂは方向制御弁２６の二次側管路であるアクチュエータ側管路である。アクチュエータ側管路２７ａ、２８ａはホイストシリンダ１５の第一の油室１５ｇに連通する管路２０ａに共通に接続され、アクチュエータ側管路２７ｂ、２８ｂはホイストシリンダ１５の第三の油室１５ｅに連通する管路２０ｂに共通に接続される。

３０ａ、３０ｂはそれぞれアクチュエータ側管路２７ａ、２７ｂとタンク１７との間に設けられ、ホイストシリンダ１５に生じる過大な油圧をリリーフするためのリリーフ弁であり、チェック弁２９ａ、２９ｂと並列に接続されている。アクチュエータ側管路２８ａ、２８ｂと低圧側管路２３ｂの間の管路３５ａ、３５ｂに設けたチェック弁３１ａ、３１ｂは、キャビテーション防止のために設けられる。３２はポンプ１６の最高油圧を設定するリリーフ弁である。

電磁弁３６、３７、３８の一次側には、ポンプ１６から減圧弁３４を介して圧油が供給され、これらの電磁弁３６、３７、３８は、コントローラ４３からの信号に応じて動作し、方向制御弁２５、２６の油圧パイロット部２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂに対するパイロット圧油の供給の制御を行ない、方向制御弁２５、２６の切換制御を行なう。

コントローラ４３はマイクロコンピュータからなり、本実施の形態においては、ベッセル傾斜角度センサ４１（図１〜図４参照）の出力信号と、サスペンション圧力センサ４２の出力信号とがコントローラ４３に出力される。

図５の操作レバー装置３９の操作レバー３９ａは、中立位置（N）、上げ位置（R）、下げ位置（L）及び浮き位置（F）の複数の切換え位置を有している。ここで中立位置（N）は、ホイストシリンダ１５の圧油の供給及び排出が停止している状態であり、ベッセル３は位置をそのまま保持する。操作手段としての操作レバー装置３９が中立位置（N）のとき、レバーセンサ４０が中立位置の信号をコントローラ４３に出力し、コントローラ４３は、電磁弁３６〜３８に信号を出力せず、第一及び第二の方向制御弁２５、２６の位置はそれぞれ中立位置（ｎ）となり、アクチュエータ側配管２０ａ、２０ｂにおける圧油の供給及び排出は無い。

操作レバー３９ａが上げ位置（Ｒ）に操作されると、コントローラ４３が電磁弁３６にパイロット信号を出力し、電磁弁３６が下位置（ｃ）から上位置（ｄ）となり、第一及び第二の方向制御弁２５，２６のパイロット部２５ａ，２６ａにパイロット圧を供給し、第一及び第二の方向制御弁２５，２６はそれぞれ上げ位置（ｒ）に切替わり、ポンプ１６のからの圧油はアクチュエータ側管路２７ａ、２８ａを介し、管路２０ａを通じてホイストシリンダ１５の第一の油室１５ｇに供給される。これによりホイストシリンダ１５が伸長する。

操作レバー３９ａが下げ位置（Ｌ）に操作されると、コントローラ４３が電磁弁３７にパイロット信号を出力し、電磁弁３７が下位置（ｃ）から上位置（ｄ）となり、第二の方向制御弁２６のパイロット部２６ｂにパイロット圧が供給され、第二の方向制御弁２６は下げ位置（ｌ）に切替わり、ポンプ１６のからの圧油は管路２８ｂ、２０ｂを通じてホイストシリンダ１５の第三の油室１５ｅに供給される。これによりホイストシリンダ１５が収縮する。

操作レバー３９ａが浮き位置（Ｆ）に操作されると、コントローラ４３が電磁弁３８にパイロット信号を出力し、電磁弁３８が下位置（ｃ）から上位置（ｄ）となり、第一の方向制御弁２５のパイロット部２５ｂにパイロット圧を供給し、第一の方向制御弁２５は浮き位置（ｆ）に切替わり、ポンプ１６からの圧油は管路１８、第一の方向制御弁２５、管路１９を通じてタンク１７に戻り、第一の油室１５ｇは、管路２０ａ、２７ａ、第一の方向制御弁２５、管路２３ａを通してタンク１７に連通するので、ホイストシリンダ１５は、ベッセル３の自重により緩やかに降下する。このとき、負圧となる第三の油室１５ｅには、タンク１７の油が管路２３ｂからチェック弁３１ｂ、管路２８ｂ、２０ｂを通して流入する。

上げ位置（Ｒ）のときに、上げ速度を減速する場合には、コントローラ４３の出力信号によってポンプ１６の回転数を落としてもよいし、ポンプ１６の出力側に減速用のリリーフ弁を設けてそのリリーフ圧を低下させることにより吐出量を減らしてもよい。また、方向制御弁２５、２６をパイロット圧によって流量が変わる比例弁として流量を低下させて減速させるようにしてもよい。この減速により、前述の上げ停止位置の直前に減速して上げ停止位置での停止による反動を抑制することができる。

図６は、ベッセル駆動制御装置を示す機能ブロック図である。図６において、コントローラ４３は、外部からの信号を入力する入力部４３ａと、外部へ信号を出力する出力部４３ｂと、演算部４３ｃと、メモリを含む記憶部４３ｄとを備える。また、記憶部４３ｄには、ホイストシリンダ１５の動作制御のためのプログラムが記憶されるとともに、制御に必要な情報（例えば、ベッセル３の前記角度θａ、θｂ、θｄ、θｅ、θｍ等）が記憶されている。

これらにより、傾斜位置検出手段５１としてのベッセル傾斜角度センサ４１等の出力信号と、操作信号検出手段５２としてのレバーセンサ４０等の出力信号と、積荷検出手段５４としてサスペンション圧力センサ４２の出力信号とを入力部４３ａに入力し、記憶部４３ｄで記憶されているプログラム及び情報に基づいて演算部４３ｃが出力すべき制御信号を演算し、出力部４３ｂから電磁弁３６、３７、３８を含む電磁弁装置５３へその演算した制御信号を出力し、ホイストシリンダ１５の動作制御を行うものである。なお、傾斜位置検出手段５１としては角度センサ４１の代わりにホイストシリンダ１５の長さを検出するストロークセンサを用いてもよい。また、操作信号検出手段５２としては操作位置を指示するスイッチやタッチパネル等を用いてもよい。

積荷検出手段５４は、ベッセル３に積荷があるとサスペンション内の油圧が高圧になることを利用して、コントローラ４３があらかじめ記憶している閾値を超えるか否かを条件に積荷があるのか否かを判定するものであるが、この積荷検出手段５４としては、ホイストシリンダ１５の内の油圧値を参照するなどの他の手段を用いてもよい。

教示モード表示手段５０は、傾斜位置検出手段５１の検出信号とベッセルの傾斜位置の対応を、あらかじめコントローラ４３の記憶部４３ｄに記憶させる作業を行うモードであるか否かを表示する手段である。この表示手段５０は、コントローラ４３の出力画面を表示するディスプレイを使用してもよいし、それとは別途の教示モード表示をする端末でもよい。この教示の具体的作業内容は後述する。

ベッセルの動作制御において、傾斜位置検出手段５１の検出信号が入力部４３ａに入力されると、演算部４３ｃは、その検出信号の値と、記憶部４３ｄに記憶された傾斜位置検出手段５１の検出信号とベッセルの傾斜位置の対応関係情報を呼出して比較することで、実際の傾斜位置を判定する。

演算部４３ｃは実際の傾斜位置検出手段５１の検出信号とベッセルの上限位置（Ａ）や減速開始位置（ｅ）と比較したのち、ベッセル動作制御のプログラムに応じてベッセル動作制御を行う。例えば、前述の上限位置制限手段としてのベッセルの上限位置（Ａ）に達したら制御弁装置を中立位置にする制御か、または減速開始位置（ｅ）に達したら減速制御を行う等の制御を行なう。

次に教示手段による教示作業について説明する。図７及び図８は、教示モード表示手段５０による教示モード表示画面である。図７及び図８の画面において最上部のBody Angle Calibration（ボディアングルキャリブレーション）の表示は、この画面が教示モードを表示していることを示す。また、図７は、Setting lower angle Normal endと表示があるとおり、ベッセル最下位置（Ｇ）における傾斜位置検出手段５１の検出信号値（傾斜角度）を記憶部４３ｄに格納する際の表示画面である。図８は、Setting Upper angle Normal endと表示があるとおり、ベッセル最上位置（Ｍ）における傾斜位置検出手段５１の検出信号値（傾斜角度）を記憶部４３ｄに格納する際の表示画面である。

尚、この表示のnormalは、上限位置制限を受けない状態である角度について設定することを意味する。ボックス５７は、ベッセル３の最下位置では、角度センサの出力信号に誤差がない場合には、予め設定されている２０度が出力されることを示しており、ボックス５８は、ベッセル３の最上位置は角度センサの出力信号に誤差がない場合、予め設定されている８０度を出力することを意味する。これら２０度及び８０度の値は車両の構成により異なる。角度センサ４１の検出角度がこのような角度と異なる場合は、その角度が新たに記憶部４３ｄに記憶され、新たに角度範囲θｍや最上位置（Ｍ）の角度、最下位置（Ｇ）の角度、あるいは前記角度θａ、θｂ、θｄ、θｅが設定される。

図７、図８において、ボタン表示６０は、検出角度を記憶部４３ｄに記憶する作業を実行する命令を表示するものである。ボタン表示５９は、設定を実行せずにこの画面より前の画面に戻る命令を表示するものである。ボタン表示６０の「セット」及びボタン表示５９の「バック」の入力手段は、対応するコントローラ入力装置（不図示）に設けられる「○が表記された○ボタン」及び「×が表記された×ボタン」を押すことによって行う。

図８の画面が表示された際にその○ボタンを押して、位置設定を実行する命令を入力すると、その時点での角度センサの出力信号は、最下位置である２０度のときのものであるとコントローラ４３の演算部４３ｃが教示され、その角度センサの出力信号と最下位置である２０度は対応関係にあるという情報が記憶部４３ｄに格納される。従って、作業者は、ベッセル３を最下位置まで下降させてから図７の画面を表示させて○ボタンを押すことで、最下位置をコントローラに教示することができる。

図８の画面が表示された際にその○ボタンを押して、位置設定を実行する命令を入力すると、その時点での角度センサの出力信号は、最上位置（Ｍ）である８０度のときのものであるとコントローラ４３の演算部４３ｃが教示され、その角度センサの出力信号と最上位置（Ｍ）である８０度は対応関係にあるという情報が記憶部４３ｄに格納される。従って、設定を行う作業者は、ベッセル３を最上位置（Ｍ）まで上昇させてから図８の画面を表示させて○ボタンを押すことで、最上位置（Ｍ）の角度をコントローラに教示することができる。

そして、最上位置（Ｍ）と最下位置（Ｇ）の教示が済めば、教示作業は完了となる。即ち、最上位置（Ｍ）と最下位置（Ｇ）についての角度センサ４１の二つの出力信号値とベッセル角度の対応関係の情報から、角度センサの出力信号値が入力部４３ａに入力されたときに、演算部４３ｃが実際のベッセル角度に換算することができる。この実際のベッセル角度の換算は、例えば、前述の教示作業で得た情報と、記憶部４３ｄに記憶されている補正プログラムを用いることによって演算部４３ｃが行なうことができる。

ここで、位置教示の際のベッセルの上下は作業者が行うこととしているが、○ボタンを押した後に自動的に最上位置（Ｍ）又は最下位置（Ｇ）に移動させるように構成してもよい。

またここで、ボタン表示６０の「セット」及びボタン表示５９の「バック」の入力手段は、対応するコントローラ入力装置（不図示）に設けられる「○が表記された○ボタン」及び「×が表記された×ボタン」を採用したが、これに限られず他の入力手段でもよく、例えば、汎用キーボードのエンターボタン及びバックスぺ―スボタンによって構成してもよいし、マウス操作などのポインティング装置やタッチパネルによって構成してもよい。

図９は、上限位置制限のフローチャートである。図９において、この上限位置制限は、ダンプトラックを起動したときにスタートする。ステップ６６において、コントローラ４３の演算部４３ｃは操作手段である操作レバー装置３９の位置信号値を入力部４３ａから参照する。ステップ６７においては、操作レバー３９ａの位置が上げ位置（Ｒ）であれば、次のステップ６８に進み、上げ位置（Ｒ）でなければ、ステップ６６の前に戻る。

ステップ６８においては、積荷検出手段であるサスペンション圧力センサ４２のセンサ信号を演算部４３ｃが参照して、サスペンション圧力センサ４２の圧力値が閾値を超えている場合には、ダンプトラックのベッセル３に積荷があると判定する。

ステップ６９において、ベッセル３が積載物を載せていて空荷の状態ではないときには、ステップ７０に進む。ベッセル３が積荷を載せていない空荷の状態である場合には、ステップ７４に進む。

ステップ７０では、上限位置を（Ｂ）位置（角度θｂ）に設定し、ステップ７１においてベッセル傾斜位置での検出角θを判定し、ステップ７２において条件θ＜θｂであるならステップ７３において、制御弁装置２１を上げ位置（Ｒ）のまま維持する。条件θ＜θｂでない場合には、検出角θが上限位置（Ｂ）に相当する角度θｂに達したといえるので、ステップ７７において制御弁装置２１を中立位置（Ｎ）に切替え、ホイストシリンダ１５の傾斜角度をこの角度に維持する。

ステップ７４においては、上限位置を（Ａ）位置(角度θａ)（図２参照）に設定し、ステップ７５でベッセル傾斜位置での検出角θを判定し、ステップ７６において条件θ＜θａであるなら、制御弁装置２１を上げ位置（Ｒ）のまま維持する。条件θ＜θａでない場合には、上限位置（Ａ）に達しているのでステップ７７において制御弁装置２１を中立位置（Ｎ）に切替える。

このように、この上限位置制限制御では、ダンプトラックの積荷の有無によって、上限位置を自動的に分けて、ダンプトラック積荷を載せる場合には前述の図２のように上限位置を（Ａ）(角度θａ)に設定し、ダンプトラックが積荷を載せていない場合には上限位置を（Ｂ）（角度θｂ）に設定する。運転者が手動で上限位置を切替える必要なしにこのように自動的に必要な傾斜位置が切替わる。建屋内において、保守点検、整備を行なう際には、このように上限位置を低い位置（Ｂ）に設定することにより、建屋内天井へのベッセルの接触を防ぐことができる。また、積載物の排出の際には、上限位置を（Ａ）のように高くすることにより、効率良く積載物を排出することができる。

次に上限位置制限解除手段について図１０のフローチャートを用いて説明する。図１０のフローチャートにおいて、ダンプトラックが起動したときに動作のスタートとなる。ステップ８０においては、コントローラ４３の演算部４３ｃは操作手段である操作レバー装置３９の位置信号値を入力部４３ａを介して参照する。

ステップ８１においては、操作レバー３９ａの位置が上げ位置（Ｒ）であれば、次のステップ８２に進み、上げ位置（Ｒ）でなければ、ステップ８０の前に戻る。

ステップ８３では、コントローラ４３の演算部４３ｃは、入力部４３ａの傾斜位置検出手段５１の傾斜位置信号を参照し、ベッセルの傾斜位置を判定する。

ステップ８３において、傾斜位置が上限位置となったとき、即ちダンプトラックが積荷を積んでいて検出角θが角度θａ（θ≧θａ）となったとき、あるいはダンプトラックが空荷の状態で検出角θが角度θｂ(θ≧θｂ)となったときにステップ８４に進む。上限位置については、それ以外の場合には、ステップ８０の前に戻る。

ステップ８４では、演算部４３ｃが教示モード表示手段５０から教示モード信号を入力部４３ａを介して参照する。ステップ８５において教示モード信号の入力が無かった場合、ステップ８６へ進み、上限位置制限制御が維持されステップ８７によって制御弁装置２１を中立位置（Ｎ）に切替える。次にリターンを介してスタートへ戻る。

ステップ８５において教示モード信号の入力があった場合には、ステップ８８へ進み、演算部４３ｃは記憶部４３ｄに格納されているプログラムにより上限位置制限制御を解除して、ステップ８９において制御弁装置２１の位置を上げ位置（Ｒ）のまま保持し、ベッセル３を最上位置（Ｍ）まで上げる。

このように上限位置制限解除手段を設けたため、教示モードの際にベッセルを最上位置（Ｍ）まで上げることができる。また、作業者が教示モードを選択すれば自動的に上限位置制限が解除されるため、作業者が上限位置制限制御の詳細な内容を意識する必要もないため、上限位置制限制御を手動等で制限するよりも負担が少なくなる上、誤った最上位置の教示を防ぐこともできる。

このように、本実施の形態においては、上限位置制限制御と教示モードを両立させることができる。即ち、上限位置制限制御によるベッセルの反動抑制によって、機器の悪影響防止、作業効率の低下防止又は天井などにベッセルが接触しないようにする安全性を阻害せずに、教示作業を行うことが可能となる。

図１１は、本発明のベッセル駆動制御装置の他の実施の形態を説明するブロック図である。この実施の形態においては、上限位置を（Ｂ）位置に制限する条件として、空荷以外に停車状態であることを加える。停車検出手段５５は運搬車両が停車状態であるか否かを判定するもので、この停車検出手段５５としては、駐車ブレーキ１２（図１参照）のスイッチがオンであれば停車状態であると判定するものである。そして、空荷であってしかも停車状態であれば、上限位置を（Ｂ）に設定する。

図１１の実施の形態において、停車検出手段５５は、速度計が速度０を指定したことを停車状態として検出してもよいし、シフトレバーがニュートラルであることを停車とみなして停車状態として検出してもよい。

図１１の実施の形態においては、作業者へ教示モードであることを報知する報知手段５６を更に備える。報知手段５６により、作業者に注意を促すことができる。例えば、上限位置制限が解除されている状態であるため、建屋の天井等の高い場所の構造物への注意を促すことなどが考えられる。具体的には、この報知手段５６として、スピーカーからのサイレン音、注意を促す音声メッセージ及び表示画面での注意を促すメッセージ等である。このような報知手段５６を設けることにより、安全性が向上する。

以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１：ダンプトラック、２：車体、３：ベッセル、１５：ホイストシリンダ、１７：作動油タンク、１６：作動油ポンプ、２１：制御弁装置、２５：第一の方向制御弁、２６：第二の方向制御弁、３６，３７，３８：電磁弁、３９：操作レバー装置、４０：レバーセンサ、４１：ベッセル傾斜角度センサ、４２：サスペンション圧力センサ、４３：コントローラ、４３ａ：入力部、４３ｂ：出力部、４３ｃ：演算部、４３ｄ：記憶部、５０：教示モード表示手段、５６：報知手段、５５：停車検出手段

Claims (3)

1. 車体上にホイストシリンダにより傾動可能に取り付けられたベッセルを備えた運搬車両のベッセル駆動制御装置において、
   前記ベッセルの傾斜位置を検出する傾斜位置検出手段と、
   前記車体に搭載された油圧源と前記ホイストシリンダとの間に設けられた制御弁装置と、
   前記ホイストシリンダ切替え操作用の操作手段と、
   運搬車両に搭載され、少なくとも前記傾斜位置検出手段及び前記操作手段の出力信号に基づいて前記制御弁装置を切替え制御して前記ホイストシリンダの動作制御を行うコントローラと、
   前記ベッセルが最上位置のときに前記傾斜位置検出手段により検出される検出信号を、前記ベッセルの動作範囲における最上位置の傾斜のときの検出信号であるとして前記コントローラに記憶させるとともに、前記ベッセルが着座状態のときに前記傾斜位置検出手段により検出される検出信号を、前記ベッセルの動作範囲における最下位置のときの検出信号であるとして、検出信号とベッセルの傾斜位置との対応を前記コントローラに記憶させる教示手段と、
   前記運搬車両に前記ベッセルが積荷を載せている状態であるか否かを検出する積荷検出手段と、
   前記積荷検出手段が積荷を検出していない空荷状態のときに前記最上位置より低い上限位置を上げ方向の動作範囲として制限する上限位置制限手段と、
   前記教示手段により前記コントローラにベッセル傾斜値を記憶する教示モードにあることを表示する教示モード表示手段と、
   前記教示モード表示手段により前記教示モードにないことが表示される時には上限位置制限手段によるベッセル位置の上限位置制限を行ない、前記教示モードにあることが表示される時には、前記空荷状態であっても上限位置制限手段によるベッセル位置の上限位置制限を自動的に解除する解除手段と、
   を備えたことを特徴とする運搬車両のベッセル駆動制御装置。
2. 請求項１に記載の運搬車両のベッセル駆動制御装置において、
   前記運搬車両が停車状態にあることを検出する停車検出手段を備えるとともに、
   前記上限位置制限手段は、前記積荷検出手段が空荷を検出していて、かつ前記停車検出手段が前記運搬車両の停車状態を検出しているときに上限位置制限を行なうものであることを特徴とする運搬車両のベッセル駆動制御装置。
3. 請求項１または２に記載の運搬車両のベッセル駆動制御装置において、
   前記教示モードであって上限位置制限を解除する状態のときには、前記教示モードであり上限位置制限を解除していることを作業者に報知する報知手段を更に備えたことを特徴とする運搬車両のベッセル駆動制御装置。

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