JPS63199112A - 建設機械用ダンプトラツクの車体振動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建設機械用ダンプトラックの車体振動を制御
する方法に関する。

〔従来の技術〕

建設機械用ダンプトラックはベッセルと運転席を備えた
車体にサスベンジジンシリンダを介して操向輪と駆動輪
を装着したものであり、車体振動はサスペンションシリ
ンダの減衰力で決定される。

例えば、車体重量を一定とすれば減衰力が大きいと車体
振動が多くなり、小さいと車体振動が少なくなる。

そこで、従来は車体重量に見合う最適な減衰力として車
体振動を最少限としている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、建設機械用ダンプトラックはベッセルの
積載重量が通常のダンプトラックに比べて著しく重いの
で、積載時と空車時では車体重量が大きく相違し、サス
ペンションシリンダの減衰力の設定が困難となり、積載
時と空車時に車体振動を小さくすることは事実上できず
、両者の中間かどちらか一方の車体振動のみを小さくせ
ざるを得ないのが現況である。

また、減衰力をあまり小さくすると制動時に車体が慣性
力で沈み運転車に恐怖感を及ぼしたり、車体底部が走行
路面に衝突したりすることがある。

そこで、本発明は積載時でも空車時でも車体振動を低減
できると共に、制動時に車体が沈むことがないようにし
た建設機械用ダンプトラックの車体振動制御方法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕サスペンショ
ンシリンダの減衰力を空車時には小さく、積載時には大
きくすると共に、制動時にはさらに大きくし、さらには
積載時に高速急操舵する時には減衰力をさらに大きくす
るようにして、空車時でも積載時でも車体振動を小さく
できると共に、制動時に車体が沈むことがなく、しかも
高速急操舵の時に車体が傾斜しすぎて運転者に恐怖感を
与えない様にしたものである。

〔実施例〕

第６図は建設機械用ダンプトラックの概略図であり、車
体１にはベッセル２と運転席３とが設けであると共に、
左右一対の操向輪４，４と駆動輪５，５とがサスペンシ
ョンシリンダ６を介して装４′１シてあり、運転席３に
はステアリングハンドル７とブレーキペダル８及びステ
アリング操舵角速度を検出する、例えばステアリングの
操舵時にパルス信号を出力するエンコーダ等のステアリ
ングセンサ９とブレーキセンサ１０とがそれぞれ設けら
れ、ステアリング操舵角と制動信号とはコントローラ１
１に入力される。

前記サスペンションシリンダ６は第７図に示すように、
シリンダチューブ１２と中空のロッド１３とピストン１
４とを備えて伸長室１５と縮少室１６とを形成している
と共に、伸長室１５と縮少室１６とには油が封入され、
かつパイプ１７と可変絞り機構１８を介して迎通し、伸
長室１５の上部にはＮ２ガス１９が封入してあり、この
Ｎ２ガス１９の圧力、つまりサスペンションシリンダ圧
力を検出する圧力センサー２０が設けである。

前記可変絞り機構１８は第８図、第９図、第１０図に示
すように、ハウジング２１を備え、その大径孔２２は隔
壁２３で第１室２４と第２室２５とに区分され、かつ隔
壁２３に形成した絞り孔２６で連通していると共に、第
１室２４はボート２７で伸長室１５に開口し、第２室２
５はボート２８でパイプ１７に連通してると共に、ハウ
ジング２１にはｉ＋Ｊ変絞り弁２９が配設され、該可変
絞り弁２９は弁孔３０内にスプール３１を回転自在に嵌
挿し、その弁孔３０を第１、第２ポー１−３２．３３で
第１、第２室２４．２５に開口すると共に、スプール３
１に第１、第２ポート３２．３３を開口連通ずる大径孔
３４と小径孔３５を形成し、さらにスプール３１をレバ
ー３６を介してアクチュエータ、例えばシリンダ３７に
連結しである。

前記シリンダ３７は第１１図示すように第１ピストン桂
４０と第２ピストン杆４１を自゛する第１、第２ピスト
ン４２．４３を第１、第２シリンダチューブ４４．４５
内に挿入して第１、第２伸長室４６ａ、４６ｂと第１、
第２縮少室４７ａ、４７ｂを形成し、第１ピストン杆４
０を前記レバー３６に連結すると共に、第２ピストン杆
４１を第１ピストン４２に当接し、第１、第２伸長室４
６ａ、４６ｂと第１縮少室４７ａにエアを第１、第２、
第３電磁弁４８，４９゜５０で供給するようにしてあり
、その第１、第２、第３ソレノイド４８１　＋　４９　
、＋　５０　＋の励磁の組合せにより第１ピストン杆４
０のストロークを３段階に切換えできるようにしである
。

つまり、第１２図（ａ）に示すように、第３ソレノイド
５０１を励磁して第３電磁弁５０を供給位置■とすれば
第１ピストン杆４０が縮少して最少ストロークＳ１とな
り、第１２図（ｂ）に示すように第２、第３ソレノイド
４９．。

５０１を励磁して第２、第３電磁弁４９．５０を供給位
置■とすれば第２ピストン杆４１によって′：ＡＳｌピ
ストン杆４０が杆長０て１１１間ストロ−りＳ２となり
、第１２図（Ｃ）に示すように第１ソレノイド４８１を
励磁して第１電磁弁４Ｂを供給位置■とすれば第１ピス
トン４２がフルストローク伸長して第１ピストン杆４０
は最大ストロークＳ３となる。

一方、シリンダ３７の第１ピストン杆４０がストローク
するとスプール３１は回転し、最少ストロークＳ１の時
には大径孔３４が第２ボート３３に開口して第１、第２
ポート３２．３３間の油の流路抵抗が小さくなり、中間
ストロークＳ２の時には第１、第２ポート３２．３３が
遮断されて油が流通しなくなり、最大ストロークＳ３の
時には小径孔３５が第２ポート３３に開口して第１、第
２ポート３２．３３間の油の流路抵抗は、最少ストロー
クＳ、のときより大きくなる。

他方、サスペンションシリンダ７の減衰力は伸長室１５
と縮少室１６との間の油の流路抵抗によって決定される
ので、前述のように第１、第２ポート３２．３３間の油
の絞り抵抗が小さいと全体の油の流路抵抗は小さくなっ
て減衰力が小さくなり、第１、第２ポート３２．３３間
の油の流路抵抗が大きいと全体の油の流路抵抗は大きく
なって減衰力が大きくなり、第１、第２ポート３２．３
３間を油が流通しないと絞り孔２６のみを流通すること
になって全体の油の流路抵抗が更に大きくなって減衰力
が史に大きくなる。

このようであるから、第１、第２、第３ソレノイド４８
１．４９１．５０１を適宜に励磁制御してシリンダ３７
のストロークを異ならせることで減衰力を変更でき、具
体的には最少ストロークＳ１の時には減衰力は最少とな
り、中間ストローク８２時には最大となり、最大ストロ
ークＳ３の時には中間となる。

第１図は制御回路図であり、コントローラ１１には第１
、第２、第３制御回路５１，５２．５３とソレノイド制
御回路５４とが設けられ、第１制御回路５１には４つの
サスペンションシリンダ６に設けた圧力センサー２０よ
り各サスペンションシリンダ圧力Ｐ１　＋　　Ｐ２　＊
　　Ｐ３　＋　　Ｐ４が入力されて所定時間の平均値を
算出し、空車と積載時の判定基準圧力Ｐ。と比較して大
きい場合には積載時と判定し、小さい場合には空車と判
定してソレノイド制御回路５４に積載時信号、空車信号
を出力する。

なお、左前サスペンションシリンダ６と右前サスペンシ
ョンシリンダ６のサスペンション圧力により判定しても
よい。

第２制御回路５２にはステアリングセンサ９よりハンド
ル操舵角が人力されて操舵角速度Ｗを演算して第３制御
回路５３に出力し、第３制御回路によって車速センサ５
５より人力される車速Ｖとによって、例えば第２図に示
すように設定車速ｖ３．ｖ４．ｖ　　の時に操舵角速度
ωが設定角速度０２．０３．０４以上、例えば第２図斜
線部分の場合に高速急操舵信号をソレノイド制御回路５
４に出力する なお、車速センサ５５はエンジン回転数、変速機人力軸
回転、出力軸回転などを検出して変速機の速度段減速比
等により車速を検出するようにしである。

そして、車速とブレーキ信号はソレノイド制御回路５４
に人力されて前記各信号とによって第１、第２、第３ソ
レノイド４８ｔ、４９１゜５０、に励磁信号を出力する
。

つまり、第３図に示すフローチャートのように、空車信
号とブレーキ信号とが人力されて車速Ｖが設定重速Ｖ１
以上でブレーキＯＮの時には第２、第３ソレノイド４９
１．５０１を励磁する信号を出力してシリンダ３７を中
間スＩ・ローフＳ２としサスペンションシリンダ６の減
衰力を最大とする。

また、空車信号のみが人力されている時には第３ソレノ
イド５０１を励磁する信号を出力してシリンダ３７を最
少ストロークＳ、としサスペンションシリンダ６の減衰
力を最少とする。

なお、前述の空車信号とブレーキ信号とが人力されて設
定車速Ｖ１以上の状態よりブレーキ信号信号が人力され
なくなったり、設定車速■、以下となった場合には第１
設定時間Ｔ、後に第３ソレノイド５０１を励磁する信号
を出力する。

また、ｆ！２載時信号とブレーキ信号とが人力されて車
速Ｖが設定車速Ｖ２以上かつブレーキＯＮの時には第２
、第３ソレノイド４９．．５０゜を励磁する信号を出力
でシリンダ３７を中間ストロークＳ２としサスペンショ
ンシリンダ６の減衰力を最大とする。

また、積載時信号と高速急操舵信号が人力された場合に
は第２、第３ソレノイド４９．。

５０１を励磁する信号を出力してシリンダ３７を中間ス
トロークＳ２としてサスペンションシリンダ６の減衰力
を最大とする。

また、積載時信号のみが入力された場合には第１ソレノ
イド４８．を励磁する信号を出力して、シリンダ３７を
最大ストロークＳ３としてサスペンションシリンダ６の
減衰力を中間とする。

なお、積載時信号が入力されて前記２つの条件が合致し
て第２、第３ソレノイド４つ、。

５０１を励磁する信号を出力している際に、その条件が
なくなった場合には第２設定時間経過後に第１ソレノイ
ド４８．を励磁する信号を出力する。

第１図において、５６はモード設定器であり、スイッチ
５７を自動位置５８．とすれば前述の動作を行ない、最
小位置５８２とすれば各信号に関係なしに第３ソレノイ
ド５０．を励磁する信号を出力し、中間位置５８３とす
れば第１ソレノイド４８１を励磁する信号を出力し、最
大位置５８４とすれば第２、第３ソレノイド４９１゜５
０１を励磁する信号を出力するようにしである。

なお、コントローラ１１に各サスペンションシリンダ６
の圧力、ハンドル操舵角、車速、ブレーキ信号を直接人
力し、コントローラ１１によって前述の制御を行なうよ
うにしても良い。

つまり、第５図に示すように各信号をバッファ６０を介
してＲＯＭ６１とＲＡ　Ｍ　６２に接続したＣＰ０６３
人力し、ソレノイドドライバ６４に制御信号を出力しソ
レノイドを励磁・消磁するようにして第４図に示すフロ
ーチャートの動作を行なうようにすれば良い。

すなわわち、左右サスペンションシリンダ６の平均サス
ペンションシリンダ圧力ＲＬ、ＲＲを算出し、それを設
定圧力Ｐ、と比較して空車か積載時を判断し、空車と判
断したらブレーキＯＮか車速Ｖが設定車速Ｖ７以上かに
よって第３ソレノイド５０１励磁信号、第２、第２ソレ
ノイド４９ｔ、５０１励磁信号を出力し、積載時と判断
したらブレーキＯＮ、設定車速Ｖ２以上の時には第２、
第３ソレノイド４９１，５０゜励磁信号を出力し、高速
急操舵の時には第２、第３ソレノイド４９１，５０１励
磁信号を出力し、それ以外の時には第１ソレノイド４８
．励磁信号を出力する。

第４図において、ｔｌｒ　　ｔ２は第１、第２タイマで
あり、空車、積載値に第２、第３ソレノイド４９＋　、
５０＋が励磁されている状態より第３又°は第１ソレノ
イド５０．又は４８１を励磁する時の設定時間を設定す
る。

〔発明の効果〕

サスペンションシリンダ６の減衰力を空屯時には小さく
、積載時には大きくするので、空車時、積載時とも車体
振動を小さくできる。

また、制動時には減衰力を大きくするので車体が沈むこ
とがない。

また、高速走行中に急操舵すると減衰力が大きくなるの
で、車体が傾斜して転倒することがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は制御回路図、第
２図は高速急操舵状態を示す図表、第３図及び第４図は
フローチャート、第５図は制御回路図、第６図は建設機
械用ダンプトラックの概略図、第７図はサスペンション
シリンダの断面図、第８図は第７図の■部側面図、第９
図は第７図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第１０図は可変絞り
弁部分の断面図、第１１図はシリンダの説門口、第１２
図（ａ）、（ｂ）＋　　（ｃ）はシリンダの動作説明図
である。 １は車体、２はベッセル、３は運転席、４は操向輪、５
は駆動輪、６はサスペンションシリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体１に操向輪４と駆動輪５をサスペンションシリンダ
   ６を介して装着し、その車体１にベッセル２と運動席３
   とを取付けた建設機械用ダンプトラックにおいて、前記
   サスペンションシリンダ６の減衰力を空車時には小さく
   、積載時には大きくすると共に、空車時及び積載時に設
   定車速以上で制動する際には減衰力を更に大きくし、さ
   らに積載時に高速急操舵する際には減衰力を更に大きく
   するようにしたことを特徴とする建設機械用ダンプトラ
   ックの車体振動制御方法。