JP5525576B2 - 作業車 - Google Patents
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Description
この種の作業車として、従来、特許文献1に記載されたトラクタがあった。特許文献1に記載されたトラクタでは、前輪14に作用するシリンダ16,17を有したサスペンションシステムを備えている。(各符号は、公報に記載されたものである。)
つまり、作業装置の荷重などによってサスペンション機構の作動が目標範囲から機体上昇側及び機体下降側に変位すると、走行機体の対地高さができるだけ所定の高さ範囲になるように、サスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させるように構成することがある。
前記サスペンション機構の作動の昇降変位を検出する昇降検出手段と、
前記サスペンション機構の作動を機体上昇側及び機体下降側に変更自在な作動変更手段と、
前記昇降検出手段による検出情報を基に、前記サスペンション機構の作動が目標範囲側に移動するように前記作動変更手段を操作する制御手段とを備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れてから所定時間が経過するまでの間に、前記目標範囲に向けて前記サスペンション機構の作動が復帰変位する作動速度が発生しない、または、発生した前記作動速度が設定基準値よりも小である、という前記サスペンション機構の作動停止状態を検出する停止状態検出手段を備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れた後において、前記停止状態検出手段にて前記サスペンション機構の作動停止状態を検出すると、その前記停止状態検出手段による検出情報を基に、前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲側に移動するように前記作動変更手段を前記昇降検出手段による検出情報に優先して操作する補助制御手段を備えてある。
前記サスペンション機構の作動を機体上昇側及び機体下降側に変更自在な作動変更手段と、
前記サスペンション機構の作動の最大位置及び最小位置を検出し、前記最大及び最小位置の間の中間位置を検出する中間位置検出手段と、
前記中間位置が目標範囲から外れる回数を積算する積算手段と、
前記積算手段による積算回数が設定積算回数を越えると、中間位置が目標範囲側に移動するように、前記作動変更手段を操作する制御手段とを備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れてから所定時間が経過するまでの間に、前記目標範囲に向けて前記サスペンション機構の作動が復帰変位する作動速度が発生しない、または、発生した前記作動速度が設定基準値よりも小である、という前記サスペンション機構の作動停止状態を検出する停止状態検出手段を備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れた後において、前記停止状態検出手段にて前記サスペンション機構の作動停止状態を検出すると、その前記停止状態検出手段による検出情報を基に、前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲側に移動するように、前記作動変更手段を前記積算手段による積算回数に基づく制御手段の制御に優先して操作する補助制御手段を備えてある。
[1]
図1に示すように、左右一対の走行装置としての前輪1,1、左右一対の後輪2,2を備えて、作業車の一例であるトラクタが構成されている。
このトラクタは、走行機体5の後部にリフトアーム3aを介してプラウ(図示せず)を上昇非作業状態と下降作業状態とに昇降操作自在に連結されて乗用型耕耘機を構成するなど、走行機体5の後部に各種の作業装置を昇降操作自在に連結されて各種の乗用型作業機を構成する。また、このトラクタは、走行機体5の前部にフロントローダ(図示せず)を昇降操作自在に連結され、乗用型ローダを構成する。
つまり、走行機体5は、支持フレーム5aにおいて、2本の油圧シリンダ7,7を介して左右一対の前輪1,1を支持している。
次に、油圧シリンダ7の油圧回路について説明する。
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、口径が「大」「中」「小」の3種類のオリフィス部を備えたパイロット操作式の切換弁17が、アキュムレータ11の手前部分に備えられ、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。
パイロット弁19,20,29は電磁操作式であり、後述の[3]、[4]、[5]に記載のように、制御装置35が備える制御手段40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。
次に、油圧シリンダ7の作動について説明する。
前項[2]に記載の構造により、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。
式(1) M×g=PH×AH−MP1×AR
図6は、油圧シリンダ7を操作するサスペンション制御装置のブロック図である。この図に示すように、サスペンション制御装置は、パイロット弁19,20,29に連係された制御装置35を備え、この制御装置35に連係された圧力センサー36、作動位置センサー37を備えている。
作動位置センサー37は、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の検出値が制御装置35に入力され、制御装置35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。
ステップS6,S7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の間に複数個の山位置及び谷位置となる作動変位が検出される。この場合には、複数個の山位置のうちの最大の山位置を最大位置A1とみなし、複数個の谷位置のうちの最小の谷位置を最小位置A2とみなして、最大位置A1及び最小位置A2から中間位置B1が検出される(ステップS8)。
次にステップS4に移行し、ステップS4〜S11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S4に移行して、ステップS4〜S11が繰り返して行われる。
次に、油圧シリンダ7の制御の後半について、図8,9に基づいて説明する。
図9(a)は、油圧シリンダ7の作動変位を示す説明図である。図9(b)は、油圧シリンダ7の作動速度の変化を示す説明図である。図9(a)のA域に示す作動変位は、油圧シリンダ7に地面の凹凸によって発生する作動変位であり、図9(b)のA域に示す作動速度は、図9(a)のA域に示す作動変位に対応した作動速度である。図9(b)に示す作動速度V1は、作動変位S1が発生した後に発生する作動速度である。
フロントドーザによる土砂の放出を行なわれた場合、土砂放出が行なわれるまでに走行機体に掛かっていた土砂重量による荷重が無くなることにより、油圧シリンダ7に発生する作動変位が機体下降側への作動変位となる。したがって、土砂放出が行なわれた場合、作動変位の変位方向の点において、土砂のすくい取りを行われた場合と異なるが、油圧シリンダ7の作動が目標範囲H1を外れた位置に停止して目標範囲H1に向かう復帰変位が発生せず、目標範囲H1に戻る方向の作動速度が発生しない点において、土砂のすくい取りを行われた場合と同様である。
すなわち、作動位置センサー37によって検出された油圧シリンダ7の作動データを微分処理して油圧シリンダ7の作動速度を算出する。油圧シリンダ7の作動が目標範囲H1を外れた後、油圧シリンダ7の作動が目標範囲H1に向けて復帰変位する作動速度の有無、および復帰変位の作動速度が発生した場合の復帰変位の作動速度の値を判別し、油圧シリンダ7の作動が目標範囲H1を外れてから設定計測時間が経過するまでの間に復帰変位の作動速度が発生しなかったと判別した場合、および復帰変位の作動速度の発生があっても、発生した復帰変位の作動速度の値が設定基準値よりも小であると判断した場合、油圧シリンダ7の作動が目標範囲H1を外れた後において油圧シリンダ7が作動停止状態になったと検出する。前記設定計測時間として、油圧シリンダ7の固有共振周期の1/4よりも大の時間を設定する。
補助制御手段45は、積算回数設定手段44を作動させて、下降側設定積算回数ND1(設定積算回数に相当)及び上昇側設定積算回数NU1(設定積算回数に相当)を以下のように設定させる。
停止状態検出手段38による作動停止状態の検出が行なわれてからの経過時間tが設定経過時間t0に達するまでは、下降側設定積算回数ND1として第1基準数NDSが維持され 、上昇側設定積算回数NU1として第1基準数NUSが維持される。停止状態検出手段38による作動停止状態の検出が行なわれてからの経過時間tが設定経過時間t0に達すると、下降側設定積算回数ND1として元の第2基準数NDLに戻して設定され、上昇側設定積算回数NU1として元の第2基準数NULに戻して設定される。
前述の[発明を実施するための形態]の図7のステップS4〜S8において、設定時間T11を少し長く設定して、複数個の最大位置A1及び複数個の最小位置A2を検出するように構成した場合、以下のようにして図7のステップS8の中間位置B1を検出してもよい。
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態]において、中間位置B1を最大及び最小位置A1,A2の間の中央の位置に設定するのではなく、機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を最大及び最小位置A1,A2の間の中央の位置から少し機体上昇側(油圧シリンダ7の伸長側)の位置に設定したり、中間位置B1を最大及び最小位置A1,A2の間の中央の位置から少し機体下降側(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。
例えば機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を最大及び最小位置A1,A2の間の中央の位置から少し機体上昇側(油圧シリンダ7の伸長側)の位置に設定することにより、機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。
5 走行機体
7 サスペンション機構
18 作動変更手段
38 停止状態検出手段
40 制御手段
41 昇降検出手段
42 中間位置検出手段
43 積算手段
45 補助制御手段
Claims (3)
- 走行機体がサスペンション機構を介して走行装置を支持する作業車であって、
前記サスペンション機構の作動の昇降変位を検出する昇降検出手段と、
前記サスペンション機構の作動を機体上昇側及び機体下降側に変更自在な作動変更手段と、
前記昇降検出手段による検出情報を基に、前記サスペンション機構の作動が目標範囲側に移動するように前記作動変更手段を操作する制御手段とを備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れてから所定時間が経過するまでの間に、前記目標範囲に向けて前記サスペンション機構の作動が復帰変位する作動速度が発生しない、または、発生した前記作動速度が設定基準値よりも小である、という前記サスペンション機構の作動停止状態を検出する停止状態検出手段を備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れた後において、前記停止状態検出手段にて前記サスペンション機構の作動停止状態を検出すると、その前記停止状態検出手段による検出情報を基に、前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲側に移動するように、前記作動変更手段を前記昇降検出手段による検出情報に基づく前記制御手段の制御に優先して操作する補助制御手段を備えてある作業車。 - 走行機体がサスペンション機構を介して走行装置を支持する作業車であって、
前記サスペンション機構の作動を機体上昇側及び機体下降側に変更自在な作動変更手段と、
前記サスペンション機構の作動の最大位置及び最小位置を検出し、前記最大及び最小位置から中間位置を検出する中間位置検出手段と、
前記中間位置が目標範囲から外れる回数を積算する積算手段と、
前記積算手段による積算回数が設定積算回数を越えると、中間位置が目標範囲側に移動するように、前記作動変更手段を操作する制御手段とを備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れてから所定時間が経過するまでの間に、前記目標範囲に向けて前記サスペンション機構の作動が復帰変位する作動速度が発生しない、または、発生した前記作動速度が設定基準値よりも小である、という前記サスペンション機構の作動停止状態を検出する停止状態検出手段を備え、
前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲を外れた後において、前記停止状態検出手段にて前記サスペンション機構の作動停止状態を検出すると、その前記停止状態検出手段による検出情報を基に、前記サスペンション機構の作動が前記目標範囲側に移動するように、前記作動変更手段を前記積算手段による積算回数に基づく制御手段の制御に優先して操作する補助制御手段を備えてある作業車。 - 前記中間位置検出手段は、設定時間の間における複数個の最大位置及び複数個の最小位置を検出し、それらの検出値に基づく平均値から前記中間位置を検出している請求項2に記載の作業車。
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