JPH05209422A - ライドコントロール装置 - Google Patents

ライドコントロール装置

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JPH05209422A
JPH05209422A JP4216805A JP21680592A JPH05209422A JP H05209422 A JPH05209422 A JP H05209422A JP 4216805 A JP4216805 A JP 4216805A JP 21680592 A JP21680592 A JP 21680592A JP H05209422 A JPH05209422 A JP H05209422A
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JP
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hydraulic
signal
lift cylinder
vehicle
speed
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JP4216805A
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Inventor
Javad Hosseini
ホッセイニ ジャヴァード
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Inc
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/2207—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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  • Structural Engineering (AREA)
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  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業用車両に関して車両の速度によってライ
ドコントロール装置を自動的に作動したり作動停止した
りする。 【構成】 作業用車両は様々な機能を実施するのに使用
されている。有効的にはそのような作業用車両は車両が
走行中にライドを和らげるシステムを含んでいることで
ある。本発明のライドコントロール装置は車両の速度を
検知し，アキュムレータをリフトシリンダ油圧回路にそ
れぞれ接続したり，切り離したりすることによりライド
コントロール装置を作動させたり作動停止させたりする
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般には作業用車両のラ
イドコントロール装置の係合及び係合解除の装置と方法
に関するものであり，特に，作業具を動作する液圧リフ
トシリンダを備えた作業用車両のライドコントロール装
置の係合及び係合解除の方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【背景技術】車輪式ローダのような車両は作業中に様々
な位置に可動の作業具を備えている。そのような作業具
は一般にバケット，フォーク，その他の物の取扱装置で
ある。バケットを用いた典型的な作業サイクルとして，
バケットに物を入れ，廃棄場所に運び，廃棄することが
ある。
【０００３】このタイプの車両は一般に緩衝用サスペン
ションシステムを備えてはいない。このため車両が走行
しているとき地面から車両に作用する力は車両にピッチ
ング及び／またはバウンシングを生じさせる。その結
果，オペレータの乗りごこちを相当悪化させるとともに
疲労を増大させることになる。車両の走行中リフトシリ
ンダが固定されていると，バケットとリフトアーム組み
立て体は車両のピッチング及びバウンシングに関連して
動く。バケットとリフトアーム組み立て体は相当な質量
を有するので，特にバケットが物で一杯のときにはピッ
チング及びバウンシングの影響が強くなりがちである。
【０００４】これらの力の影響を減少させるため，液圧
アキュムレータがリフトシリンダ油圧回路につけ加えら
れた。そのような装置が米国特許第３，１２２，２４６
号に開示されている。この装置により作動液をリフトシ
リンダのヘッド端部からアキュムレータの方に及びリフ
トシリンダのロッド端部から流体リザーバへ流すことが
できる。
【０００５】このように，車両がピッチングしている場
合には，リフトシリンダを介してリフトアーム組み立て
体とバケットに伝達されるであろう力はアキュムレータ
により吸収される。このようにして，リフトアーム組み
立て体とバケットは車両のピッチング及びバウンシング
から隔離される。リフトアーム組み立て体とバケットの
質量はピッチング及びバウンシングから無関係にされた
ので，車両における影響は減少する．
【０００６】
【解決しようとする問題点】しかしながら，車両がバケ
ットに物を積み込んでいるときには，車両の駆動系によ
り生じるほぼ全ての力がバケットに伝達されなければな
らない。車両がバケットに物を積み込んでいるときにア
キュムレータがリフトシリンダに接続されているなら物
をバケットに積むのに必要とされる殆どの力はアキュム
レータにより吸収されることになる。この結果，バケッ
トに与えられる力の損失が生じ積載性能が低下する。
【０００７】この問題を解決するために，上記米国特許
でリフトシリンダとアキュムレータとの間の弁を開閉す
る手動スイッチが開示されている。しかしながら，この
手動スイッチの場合，弁を開いたり閉じたりするたびに
オペレータの注意が必要となる。本発明は，上記１つ或
いはそれ以上の問題を解決することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明は従来のライド
コントロールシステムの不利を解消し，ある搬送速度で
動作する車両に応答してリフトシリンダに液圧アキュム
レータを接続し，ある積み込み，積み降ろし速度で動作
する車両に対応して液圧アキュムレータをリフトシリン
ダと遮断する制御システムを提供するものである。
【０００９】本発明に係わるライドコントロール装置は
作業具を備え，該作業具を複数の位置へ或いは作業具を
複数の位置の間で動作させる液圧リフトシリンダを有す
る車両に適用される。このライドコントロール装置は速
度センサ，液圧アキュムレータ及び液圧アキュムレータ
とリフトシリンダとの間に接続されている制御弁からな
る。制御弁が開いているとき，作動液はリフトシリンダ
と液圧アキュムレータとの間を流通する。制御弁が閉じ
ているとき，作動液はリフトシリンダと液圧アキュムレ
ータとの間を流通することができない。本発明に係わる
ライドコントロール装置は速度信号が第１の設定値のよ
り大きいときは制御弁を開き，速度信号が第２の設定値
より小さいときには制御弁を閉じる。
【００１０】本発明のその他の態様として，作業具と，
作業具を複数の位置へ或いは作業具を複数の位置の間で
動作させる液圧リフトシリンダを有する車両におけるラ
イドコントロール装置の係合及び係合解除方法が提供さ
れる。この方法は車両の速度を検知し，それに応答して
速度信号を発生する段階と，第１の設定値より大きい速
度信号に応答して第１電気信号を発生する段階と，第２
の設定値より小さい速度信号に応答して第２電気信号を
発生する段階と，前記第１電気信号に応答して液圧アキ
ュムレータとリフトシリンダとの間に作動液が流通する
のを許容する段階と，第２電気信号に応答して液圧アキ
ュムレータとリフトシリンダとの間に作動液が流通する
のを禁止する段階から成る。
【００１１】
【実施例】図１においてライドコントロール装置が番号
１０で示されている。図１にバケット１６の形をとって
いるペイロードキャリヤーを具備する車輪型ローダ車両
１２の前部を示してあるが，本発明はトラック式ローダ
車両及び同じような積荷作業具を有する他の車両にも同
様に適用可能である。バケット１６はリフトアーム組み
立て体１４に接続され，組み立て体１４は，２つの液圧
リフトシリンダ１８（それらの１つだけを示してある）
によって車両フレームに取りつけられている１対のリフ
トアームピボットピン１３（それらの１本だけを示して
ある）を中心にして枢動させられる。それぞれのリフト
シリンダ１８は，ロッド端部２４とヘッド端部２６を有
する。１対のリフトアーム負荷支持ピボットピン１９
（それらの１本だけを示してある）が，リフトアーム組
み立て体１４とリフトシリンダ１８とに取りつけられて
いる。バケット１６はバケット傾斜シリンダ２０によっ
て傾けることもできる。
【００１２】図２には，リフトシリンダ１８が油圧回路
とともに示されている。各々のリフトシリンダ１８のロ
ッド端部２４とヘッド端部２６が油圧回路を介して油圧
作業具用バルブ（図示されていない）に接続されてい
る。油圧作業具用バルブは液圧シリンダを伸縮制御し得
る周知のものであり，詳述はしない。ロッド端部２４は
制御弁２８を介して流体リザーバ２７に接続されてい
る。ヘッド端部２６は制御弁２８を介して１対のアキュ
ムレータ３０に接続されている。好ましい実施例では２
つのアキュムレータ３０が設けられているが，本発明に
係わるシステムでは，用いる油圧システムの大きさと容
量によって２つより多くまたは少なくすることができる
ことを理解されたい。
【００１３】制御弁２８は好ましくは当業者が周知のパ
イロット作動弁であり，電磁作動油圧パイロット弁３２
からの油圧パイロット信号に応じて開閉可能に制御され
る。制御弁２８が開いているときは，作動油はロッド端
部２４とアキュムレータ３０との間及びヘッド端部２６
と流体リザーバ２７との間を通ることができる。制御弁
２８が閉じているときは，作動油はロッド端部２４とア
キュムレータ３０との間及びヘッド端部２６と流体リザ
ーバ２７との間を通ることができない。
【００１４】電磁作動油圧パイロット弁３２は好ましく
は制御弁２８とパイロット供給源３４と油圧接続されて
おり，コントローラ３６とは電気的に接続されている。
電磁作動油圧パイロット弁３２はコントローラ３６から
“閉”の制御信号を受けると，パイロット供給源３４か
ら制御弁２８に加圧流体を導く。電磁作動油圧パイロッ
ト弁３２がコントローラ３６から“開”の制御信号を受
けると加圧流体はパイロット供給源３４と制御弁２８と
の間の流通が阻止される。
【００１５】好ましい実施例においては，電磁作動油圧
パイロット弁３２からの油圧パイロット信号の受信に応
答して制御弁２８は（上述したように）閉じ，電磁作動
油圧パイロット弁３２の油圧パイロット信号の制御弁２
８への到達阻止に応答して開く。しかしながら，制御弁
を油圧パイロット信号の受信に応答して開き，そして油
圧パイロット信号が制御弁２８に到達するのを防ぐ電磁
作動油圧パイロット弁３２に応答して閉じるようにする
ことも本発明によって可能であることを理解されたい。
【００１６】制御弁２８はパイロット作動弁として記載
されているが，制御弁２８はコントローラ３６から直接
電気制御信号を受信する電磁作動油圧弁とすることがで
きることを理解されたい。コントローラ３６はライドコ
ントロールスイッチ３８と車両速度センサ４０に電気的
に接続されている。ライドコントロールスイッチ３８は
一般に車両１２の操作部に取りつけられ，ライドコント
ロール装置１０が作動する“ＯＮ”状態とライドコント
ロール装置１０が作動しない“ＯＦＦ”状態とをとりう
る。
【００１７】速度センサ４０は好ましくは車両トランミ
ッション（図示されていない）に接続され，トランスミ
ッション出力軸の角速度を示す速度信号を送る。当業者
にとっては周知のように，トランスミッション出力の角
速度を示す信号は角速度に簡単な変換因数をかけること
によって車両の速度に簡単に変換することができる。正
確な変換因数は車両の仕様によって決まる。即ち，差動
減速ギアの大きさ，最終の駆動，タイヤの回転半径であ
る。しかしながら，特定形態の速度センサ４０が本発明
の動作にとって重要なものではないことを理解された
い。例えば，車両の車輪に接続された速度センサが本発
明で使用可能である。
【００１８】図３には，コントローラ３６の機能が概略
的に示されている。コントローラ３６はライドコンロー
ルスイッチ３８からの信号をステップ４２で読み取り，
ステップ４４でライドコントロールスイッチ３８が“Ｏ
Ｎ”の状態か“ＯＦＦ”の状態かを決定する。もしライ
ドコントロールスイッチ３８が“ＯＦＦ”の状態である
なら，コントローラ３６は加圧流体を制御弁２８に送
り，電磁作動油圧弁３２へ“閉”の制御信号をステップ
４６で送り，油圧弁３２はそれに応じて制御弁２８を閉
じる。
【００１９】もしライドコントロールスイッチ３８が
“ＯＮ”の状態であるなら，コントローラ３６は速度セ
ンサ４０からステップ４８で速度信号を読み取り，受信
した速度信号が時速５ｋｍ（ＫＰＨ）か或いはそれ以上
の速度で走行している車両に対応しているかどうかをス
テップ５０で決定する。もし車両の速度が５ｋｍ／ｈか
或いはそれ以上であれば，コントローラ３６は電磁作動
油圧弁３２に“閉”の制御信号をステップ５２で送り，
油圧弁３２はそれに応じて加圧流体がパイロット供給源
３４及び制御弁２８の間に流れないようにして，制御弁
２８を開く。
【００２０】もし車両の速度が５ｋｍ／ｈより遅けれ
ば，コントローラ３６は受信した速度信号が４．５ｋｍ
／ｈか或いはそれ以下の速度で走行している車両に対応
しているかどうかを決定する。車両の速度が４．５ｋｍ
／ｈより大きいとき，そのアルゴリズムはそれ以上の動
作を行うことなく終了する。車両の速度が４．５ｋｍ／
ｈ以下であれば，コントローラ３６は電磁作動油圧弁３
２に“閉”の制御信号を送り，油圧弁３２はそれに応答
して加圧流体を制御弁２８に送り，制御弁２８を閉じ
る。
【００２１】車両の速度が５ｋｍ／ｈに到達するときラ
イドコントロール装置を作動させ，車両の速度が４．５
ｋｍ／ｈ以下に落ちるまでライドコンドロール装置を作
動させないことによってヒステリシス効果が発生する。
同一の車速に応答して，ライドコントロール装置が作動
し或いは作動停止するものとすると，速度センサからの
信号は所定の範囲を越えて変化しがちであるので，車両
がほぼその選択された速度で走行している場合にライド
コントロール装置の作動及び作動停止が反復して生じる
ことになる。本発明は車両の速度が第１の設定速度に到
達することに応じてライドコントロール装置を作動さ
せ，車両速度が大幅に減速されるまでライドコントロー
ル装置を作動させないことによりそのような不安定な状
態を防いでいる。
【００２２】ライドコントロールを作動させたり作動停
止させたりするために選択される速度は，作業過程の様
々な機能を車両が発揮しているときの代表的な車速に応
じて選択される。バケットに積み込みが行われている間
は車両は一般的にゆっくり走行しているので最大の力が
車両の駆動系からバケットへ伝達できるように，低速走
行中ではライドコントロールを作動させないことが有益
である。車両が比較的高速で走行している場合には，ラ
イドコントロール装置を作動させ，オペレータの快適さ
を増大させ，車両の疲労を減少させるようにする。好ま
しい実施例で，５ｋｍ／ｈと４．５ｋｍ／ｈが選択され
ているが，正確な数値は設計上の選択の問題であること
を理解されたい。ライドコントロール装置の作動および
作動停止の速度の範囲も設計上の選択の問題である。
【００２３】
【産業上の利用性】本発明は，特に，物を積載し運搬す
るような様々な機能を達成する作業用車両に関して有効
なものである。多くの適用例では，積載機能を発揮して
いる時の車両の走行速度の範囲は実質的に運搬機能を発
揮している時の走行速度の範囲とはかなり相違する。
【００２４】ライドコントロール装置は運搬時には車両
にとって極めて有効ではあるが，積載時には欠点をも含
むものであるので本発明のライドコントロール装置は車
両の速度によってライドコントロール装置を自動的に作
動したり作動停止したりすることを特徴としている。車
両が運搬機能時の速度で走行している間はライドコント
ロール装置は起動され；車両が積載機能時の速度で走行
している間はライドコンロール装置は停止される。ライ
ドコントロール装置は自動的に作動されたり作動停止さ
れたりするので，オペレータの仕事量と疲労は減少し，
かくしてオペレータの作業能率が改良される。
【００２５】積載機能の場合だけでなく，車両が限られ
た空間で操作しているときライドコントロール装置を作
動停止してリフトアームの望ましくない動きを防止する
ことは有効なことである。しかしながら，このような限
られた空間での操作中，車両は一般的には低速度で走行
し，本発明は車両が低速度で走行しているときライドコ
ントロール装置を作動させないことから，本発明は限ら
れた空間で車両が操作されているときライドコントロー
ル装置を自動的に作動停止している。
【００２６】上記の説明の中で使用されている特定の数
値は例示的なものであり限定的なものではない。本発明
の他の目的及び長所は図面，以上の説明及び特許請求の
範囲から明白であろう。
【図面の簡単な説明】
本発明をより理解するために次のような図面を参照す
る。
【図１】本発明に係わるローダ車両の前部の側面図であ
る。
【図２】本発明の実施例の概念図である。
【図３】本発明の実施例の一部の機能を示すブロック線
図である。
【符号の説明】
１３ リフトアームピボットピン １６ バケット １８ リフトシリンダ １９ リフトアーム負荷支持ピボットピン ２０ バケット傾斜シリンダ ２４ ロッド端部 ２６ ヘッド端部 ２７ 流体リザーバ ２８ 制御弁 ３０ アキュムレータ ３２ 電磁作動油圧パイロット弁 ３４ パイロット供給源 ３８ ライドコントロールスイッチ ４０ 速度センサ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作業具と，該作業具を複数の位置に又は
    複数の位置の間で動作させる液圧リフトシリンダとを有
    する車両用ライドコントロール装置であって，車両の速
    度を検知し，それに応じて速度信号を発生する手段と，
    液圧アキュムレータと，前記液圧アキュムレータと前記
    リフトシリンダとの間に設けられかつそれぞれに連結さ
    れ，流体が前記リフトシリンダと前記液圧アキュムレー
    タとの間を流通する開状態及び前記リフトシリンダと前
    記液圧アキュムレータとの間を流通するのを妨げる閉状
    態とをとる制御弁と，第１の設定値より大きい前記速度
    信号に応答して前記制御弁を開き，第２の設定値より小
    さい速度信号に応答して前記制御弁を閉じる開閉手段と
    を備えたことを特徴とするライドコントロール装置。
  2. 【請求項２】 前記制御弁の開閉手段が，液圧パイロッ
    ト信号を前記制御弁に与えるパイロット弁手段と，前記
    速度信号を受信し，これに応答して前記パイロット弁手
    段に電気信号を発生するコントローラとを有する請求項
    １に記載のライドコントロール装置。
  3. 【請求項３】 オペレーター入力に応答して，前記制御
    弁を閉じる切り換え手段を含む請求項１に記載のライド
    コントロール装置。
  4. 【請求項４】 前記第１と第２の設定値はほぼ等しいこ
    とを特徴とする請求項１に記載のライドコントロール装
    置。
  5. 【請求項５】 作業具と，該作業具を複数の位置に又は
    複数の位置の間で動作させる液圧リフトシリンダとを有
    する車両用ライドコントロール装置であって，車両の速
    度を検知し，それに応じて速度信号を発生する手段と，
    液圧アキュムレータと，前記液圧アキュムレータと前記
    リフトシリンダとの間に設けられそれぞれに連結され，
    流体が前記リフトシリンダと前記液圧アキュムレータと
    の間を流通する開状態及び前記リフトシリンダと前記液
    圧アキュムレータとの間を流通するのを妨げる閉状態と
    をとる制御弁と，前記制御弁と流体連通しているパイロ
    ット弁と，前記速度信号を受信し，第１の設定値より大
    きい前記速度信号に応答して前記パイロット弁に第１電
    気信号を与え，第２の設定値より小さい速度信号に応答
    して第２電気信号を発生するコントローラーとを備えた
    ことを特徴とするライドコントロール装置。
  6. 【請求項６】 作業具と，該作業具を複数の位置に又は
    複数の位置の間で動作させる液圧リフトシリンダを有す
    る車両におけるライドコントロール装置の制御可能な係
    合及び係合解除方法であって，車両の速度を検知し，そ
    れに応じた速度信号を発生し，第１の設定値より大きい
    前記速度信号に応答して第１電気信号を発生し，第２の
    設定値より小さい前記速度信号に応答して第２電気信号
    を発生し，前記第１電気信号に応答して液圧アキュムレ
    ータとリフトシリンダとの間の流体流通を許容し，前記
    第２電気信号に応答して液圧アキュムレータとリフトシ
    リンダとの間の流体流通を禁止する，ことを特徴とする
    方法。
  7. 【請求項７】 流体流通を許容する前記段階が，第１の
    液圧パイロット信号を発生させる段階を有し，前記流体
    流通を禁止する段階が第２の液圧パイロット信号を発生
    する段階を有することを特徴とする請求項６に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記第１と第２の設定値はほぼ等しいこ
    とを特徴とする請求項６に記載の方法。
JP4216805A 1991-09-03 1992-08-14 ライドコントロール装置 Pending JPH05209422A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/753,552 US5147172A (en) 1991-09-03 1991-09-03 Automatic ride control
US07/753552 1991-09-03

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Publication Number Publication Date
JPH05209422A true JPH05209422A (ja) 1993-08-20

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ID=25031129

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4216805A Pending JPH05209422A (ja) 1991-09-03 1992-08-14 ライドコントロール装置

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