作業車
【課題】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において、走行機体の対地高さを所定高さに維持させることができるとともに耐久性および応答性で優れたものにする。
【解決手段】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を備え、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４１による検出情報を基に、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作動変更手段を操作する制御手段４０を備えてある。サスペンション機構が作動停止状態になると、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作動変更手段を昇降検出手段４１による検出情報に基づく制御手段４０の制御に優先して操作する補助制御手段４５を備えてある。
【解決手段】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を備え、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４１による検出情報を基に、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作動変更手段を操作する制御手段４０を備えてある。サスペンション機構が作動停止状態になると、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作動変更手段を昇降検出手段４１による検出情報に基づく制御手段４０の制御に優先して操作する補助制御手段４５を備えてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した作業車は、サスペンション機構の作動によって走行地の凹凸を吸収しながら走行することを可能にしたものである。
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。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳＰ６１４５８５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業車が走行する作業地では舗装路に比べて凹凸が多いことや、作業車はローダやプラウなどの作業装置を装着されることが多いことにより、作業地の凹凸や作業装置の荷重に起因してサスペンション機構が作動し、サスペンション機構の作動が目標範囲を超えて機体上昇側や機体下降側に変位しやすい。
【０００５】
サスペンション機構の作動が目標範囲を超えて変位すると、これによる走行機体の対地高さ変化のために作業装置の対地高さが大幅に変化して作業しにくくなることから、作業車にあっては、サスペンション機構を備えても、走行機体の対地高さの変化を抑制して有利に作業できるように、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させる作動変更手段を備えることがある。
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。
【０００６】
作業車では、サスペンション機構の作動が頻繁に発生しやすいことから、サスペンション機構の作動に伴う作動変更手段も頻繁に作動することになると、作動変更手段の耐久性の面での問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、サスペンション機構を備えるものでありながら、走行機体の対地高さを所定高さに維持させることができ、しかも耐久性および応答性の面でも優れた作業車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本第１発明は、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において、
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が作動停止状態になると、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。
【０００９】
本第１発明の構成によると、サスペンション機構の作動が発生すると、制御手段が作動変更手段を作動するように操作して作動変更手段がサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させるから、サスペンション機構の作動変位の発生にかかわらず、走行機体の対地高さを所定高さ範囲になるよう調整させることができる。
【００１０】
ローダ、プラウなどの作業装置が連結され、作業装置が上昇非作業状態に上昇されると、作業装置の全荷重が走行機体に掛かり、作業装置が下降作業状態に下降されると、作業装置が接地支持されることから走行機体に掛かる荷重が低くなる。殊にローダによる土砂のすくい取りが行なわれた場合、すくい取り土砂の重量による大荷重が走行機体に掛かり、ローダによる土砂の放出が行なわれた場合、走行機体にすくい取り土砂によって掛かっていた大荷重が無くなる。
つまり、サスペンション機構の作動が地面の凹凸などによる小荷重によって発生した場合、その作動は機体上昇側に変位した後に機体下降側に復帰変位したり、機体下降側に変位した後に機体上昇側に復帰変位したりする。これに対し、作業装置による作業が行なわれた場合、作業装置の取り扱い物によって走行機体に掛かる大荷重が発生したり無くなったりすることにより、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に大きく変位し、かつ復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかになることがある。すなわち、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に変位した際、機体上昇側や機体下降側に変位したままとなり、その後の復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかとなるところの作動停止状態がサスペンション機構に発生する。
【００１１】
この場合、本第１発明の構成によると、サスペンション機構の作動停止状態が停止状態検出手段によって検出されてこの検出情報を基に補助制御手段が作動変更手段を昇降検出手段による検出情報に優先して操作し、作動変更手段が作動してサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させる。これにより、作業装置の連結や作業装置による作業に起因したサスペンション機構の大きな作動変位が発生した場合、これに速やかに対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲に移動させる操作を行わせて走行機体の対地高さを所定高さ範囲になるように迅速に調整させることができる。
【００１２】
したがって、サスペンション機構の作動によって走行地の凹凸を吸収させて乗り心地よく走行できるものでありながら、作業装置を連結しない場合も、作業装置を連結した場合も、走行機体および作業装置の対地高さを所定高さまたは略所定高さにして作業性などの良い状態で作業することができる。
しかも、サスペンション機構に小荷重による作動変位が発生するなど、サスペンション機構に作動停止状態が発生しない場合、作動変更手段が制御手段によって昇降検出手段による検出情報を基に操作されることにより、作動変更手段の作動頻度を比較的低くして作動変更手段の劣化を発生しにくくし、作動変更手段に優れた耐久性を備えさせることができる。
作業装置の重量や作業装置による取り扱い物の重量による荷重が掛かったり、作業装置による取り扱い物による荷重が無くなったりした場合、作動変更手段が補助制御手段によって停止状態検出手段による検出情報を基に、昇降検出手段による検出情報に優先して操作されることにより、作業装置の重量や作業装置による取り扱い物の重量に起因した荷重によるサスペンション機構の作動変位に迅速に対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させ、走行機体および作業装置を適切な対地高さまたはそれに近い高さに迅速に調整させて作業性の良い状態で作業することができる。
【００１３】
本第２発明は、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において、
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が作動停止状態になると、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優先して操作する補助制御手段を備えてある。
【００１４】
本第２発明の構成によると、サスペンション機構が作動しても、かつサスペンション機構の作動が目標範囲から変位しても、直ちに作動変更手段が作動するとは限らない。
【００１５】
つまり、サスペンション機構の作動が小荷重に起因して発生した場合、その作動は機体上昇側に変位した後に機体下降側に変位したり、機体下降側に変位した後に機体上昇側に変位したりして、サスペンション機構の作動に最大及び最小位置が生じることから、サスペンション機構の作動の最大位置及び最小位置が検出されて最大及び最小位置の間の中間位置が検出され、中間位置と目標範囲とが比較されて中間位置が目標範囲から外れた回数が積算され、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作動変更手段が作動する。したがって、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しても、かつ中間位置が目標範囲から機体上昇側及び機体下降側に変位しても、中間位置が目標範囲から外れた回数が設定積算回数を越えなければ、作動変更手段は作動しない。
要するに、サスペンション機構の作動が目標範囲を機体上昇側及び機体下降側に外れても、かつ中間位置が目標範囲を機体上昇側及び機体下降側に外れても、中間位置が目標範囲から外れた回数が設定積算回数を越えなければ、積算用の設定時間の間において走行機体は所定の高さ範囲にあるとみなして、作動変更手段を作動させず、サスペンション機構の作動が発生する度に作動変更手段が作動するよう構成する場合に比べて、作動変更手段の作動頻度を小さくして作動変更手段の劣化を発生しにくくすることができる。
【００１６】
ローダ、プラウなどの作業装置が連結され、作業装置が上昇非作業状態に上昇されると、作業装置の全荷重が走行機体に掛かり、作業装置が下降作業状態に下降されると、作業装置が接地支持されることから走行機体に掛かる荷重が低くなる。殊にローダによる土砂のすくい取りが行なわれた場合、すくい取り土砂の重量による大荷重が走行機体に掛かり、ローダによる土砂の放出が行なわれた場合、走行機体にすくい取り土砂によって掛かっていた大荷重が無くなる。
つまり、サスペンション機構の作動が地面の凹凸などの小荷重によって発生した場合、その作動は機体上昇側に変位した後に機体下降側に復帰変位したり、機体下降側に変位した後に機体上昇側に復帰変位したりする。これに対し、作業装置による作業が行なわれた場合、作業装置の取り扱い物によって走行機体に掛かる大荷重が発生したり無くなったりすることにより、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に大きく変位し、かつ復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかになることがある。すなわち、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に変位し際、機体上昇側や機体下降側に変位したままとなり、その後の復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかとなるところの作動停止状態がサスペンション機構に発生する。
【００１７】
この場合、本第２発明の構成によると、サスペンション機構の作動停止状態が停止状態検出手段によって検出されてこの検出結果を基に補助制御手段が作動変更手段を積算手段による積算回数に優先して操作する。これにより、作業装置の連結や作業装置による作業に起因したサスペンション機構の大きな作動変位が発生した場合、これに速やかに対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲に移動させる操作を行わせて走行機体の対地高さを所定高さ範囲になるように迅速に調整させることができる。
【００１８】
したがって、サスペンション機構の作動によって走行地の凹凸を吸収させて乗り心地よく走行できるものでありながら、作業装置を連結しない場合も、作業装置を連結した場合も、走行機体および作業装置の対地高さを所定高さまたは略所定高さにして作業性などの良い状態で作業することができる。
しかも、サスペンション機構に地面の凹凸による作動変位が発生するなど、サスペンション機構に作動停止状態が発生しない場合、作動変更手段が制御手段によって設定積算回数を基に操作されることにより、作動変更手段の作動頻度を比較的低くして作動変更手段の劣化を発生しにくくし、作動変更手段に優れた耐久性を備えさせることができる。
作業装置の重量や作業装置による取り扱い部の重量による荷重が掛かったり、作業装置による取り扱い物による荷重が無くなったりした場合、作動変更手段が補助制御手段によって停止状態検出手段による検出情報を基に、設定積算回数に優先して操作されることにより、作業装置の重量や作業装置の取り扱い物の重量による荷重に起因したサスペンション機構の作動変位に迅速に対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させ、走行機体および作業装置を適切な対地高さまたはそれに近い高さに迅速に調整させて作業性の良い状態で作業することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】トラクタの全体を示す側面図である。
【図２】前輪支持部を示す側面図である。
【図３】油圧回路図である。
【図４】支持ブラケットを示す斜視図である。
【図５】油圧シリンダの作動変位を示す説明図である。
【図６】サスペンション制御装置のブロック図である。
【図７】油圧シリンダの制御の前半のフロー図である。
【図８】油圧シリンダの制御の後半のフロー図である。
【図９】（ａ）は、油圧シリンダの作動変位を示す説明図である。（ｂ）は、油圧シリンダの作動速度変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
［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。
【００２１】
図１に示すように、トラクタの走行機体５は、エンジン４、このエンジン４の後部に連結されたミッションケース３、エンジン４の下部に前輪支持用に連結された前輪支持フレーム５ａを備えて構成してある。走行機体５は、ミッションケース３の後部の両横側に上下揺動操作自在に装着されたリフトアーム３ａを備えている。右及び左の後輪２は機体後部のミッションケース３にサスペンション機構を介して支持されておらず、位置固定状態で支持されている。
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。
【００２２】
図１，２，４に示すように、側面視Ｕ字状の支持ブラケット６が前輪支持フレーム５ａの後部の横軸芯Ｐ１周りに上下に揺動自在に支持されて、前輪支持フレーム５ａの前部と支持ブラケット６の前部とに亘って、２本の油圧シリンダ７，７（サスペンション機構に相当）が接続されている。支持ブラケット６の前後軸芯Ｐ２周りに前車軸ケース８がローリング自在に支持されており、前車軸ケース８の右及び左側部に右及び左の前輪１が支持されている。
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。
【００２３】
［２］
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。
【００２４】
図３に示すように、逆止弁１３，１４にパイロット作動油を給排操作するパイロット弁１９が備えられており、パイロット弁１９により逆止弁１３，１４が遮断状態（アキュムレータ１１，１２と油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂとの間を遮断する状態）、及び開放状態（アキュムレータ１１，１２から油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂ、及び油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂからアキュムレータ１１，１２への両方の作動油の流れを許容する状態）に操作される。
【００２５】
図３に示すように、ポンプ３０の作動油がフィルター３１、分流弁３２及び逆止弁３３を介して制御弁１８（作動変更手段に相当）に供給されており、分流弁３２と逆止弁３３との間にリリーフ弁３４が接続されている。油路９における油圧シリンダ７の油室７ａと逆止弁１３との間の部分と、制御弁１８とに亘って油路２１が接続され、油路１０における油圧シリンダ７の油室７ｂと逆止弁１４との間の部分と、制御弁１８とに亘って油路２２が接続されている。
【００２６】
図３に示すように、制御弁１８は、油路２１（油圧シリンダ７の油室７ａ）に作動油を供給する上昇位置１８Ｕ、油路２２（油圧シリンダ７の油室７ｂ）に作動油を供給する下降位置１８Ｄ、及び中立位置１８Ｎの３位置切換式で、パイロット操作式に構成されており、制御弁１８を操作するパイロット弁２９が備えられている。
【００２７】
図３に示すように、油路２１にパイロット操作式の逆止弁２３及び絞り部２５が備えられている。油路２２にパイロット操作式の逆止弁２４、逆止弁２６（逆止弁２４が油路１０側で、逆止弁２６が制御弁１８側）及び絞り部２７が備えられており、逆止弁２４と逆止弁２６（絞り部２７）との間にリリーフ弁２８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。
【００２８】
［３］
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。
【００２９】
この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。油圧シリンダ７の油室７ａの圧力をＰＨ、油圧シリンダ７の油室７ａのピストンの受圧面積をＡＨ、油圧シリンダ７の油室７ｂのピストンの受圧面積をＡＲ（ピストンロッドの分だけＡＲはＡＨよりも小さい）として、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）をＭとし、重力加速度をｇとすると、下記の式（１）が成立する。
式（１） Ｍ×ｇ＝ＰＨ×ＡＨ−ＭＰ１×ＡＲ
【００３０】
これにより、油圧シリンダ７の油室７ｂの圧力ＭＰ１、油圧シリンダ７の油室７ａのピストンの受圧面積ＡＨ、油圧シリンダ７の油室７ｂのピストンの受圧面積ＡＲが一定であるので、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨは、油圧シリンダ７の油室７ｂの圧力ＭＰ１よりも高いものとなっており、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍによって変化する。
【００３１】
油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は、油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂの圧力ＰＨ，ＭＰ１によって決まるものとなっており、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨが大きくなるのに伴って大きくなり、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨが小さくなるのに伴って小さくなる。従って、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍによって決まるものとなり、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが大きくなるのに伴って大きくなり、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが小さくなるのに伴って小さくなる。
【００３２】
図３に示すように、制御弁１８が上昇位置１８Ｕに操作され、逆止弁１３，１４が遮断状態に操作されると、制御弁１８から作動油が油圧シリンダ７の油室７ａに供給され、油圧シリンダ７の油室７ｂから作動油が、逆止弁２４（パイロット圧により開放状態に操作されている）、及びリリーフ弁２８を介して排出される。この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。
【００３３】
これにより、油圧シリンダ７が伸長作動して機体の前部が上昇する（サスペンション機構である油圧シリンダ７の作動を機体上昇側に変更した状態に相当）。この後、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ると、油圧シリンダ７が伸長した状態で、前述のように油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する。
【００３４】
図３に示すように、制御弁１８が下降位置１８Ｄに操作され、逆止弁１３，１４が遮断状態に操作されると、制御弁１８から作動油が油圧シリンダ７の油室７ｂに供給され、油圧シリンダ７の油室７ａから作動油が、逆止弁２３（パイロット圧により開放状態に操作されている）及び絞り部２５、制御弁１８を介して排出される。この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。
【００３５】
これにより、油圧シリンダ７が収縮作動して機体の前部が下降する（サスペンション機構である油圧シリンダ７の作動を機体下降側に変更した状態に相当）。この後、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ると、油圧シリンダ７が収縮した状態で、前述のように油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する。
【００３６】
図３及び図６に示すように、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力を検出する圧力センサー３６が備えられて、圧力センサー３６の検出値が制御装置３５に入力されており、圧力センサー３６の検出値に基づいて、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが演算される。
【００３７】
これにより、連結された作業装置によって機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが大きくなると（例えばフロントローダによる土砂のすくい上げ（積載）が行なわれた状態、荷物の積み上げが行なわれた状態、プラウを下降作業状態に下降させてプラウが接地支持された状態）、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は大きくなるので、これに伴い切換弁１７が絞り側（口径「小」のオリフィス部側）に操作されて、油圧シリンダ７の減衰力が大きくなる。
【００３８】
連結された作業装置によって機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが小さくなると（例えばフロントローダによる土砂の放出が行なわれた状態や、荷物の積み下ろしを行なわれた状態、プラウを上昇非作業状態に上昇されてプラウの荷重が機体前部に持ち上げ作用した状態）、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は小さくなるので、これに伴い切換弁１７が絞り側（口径「大」のオリフィス部側）に操作されて、油圧シリンダ７の減衰力が小さくなる。
【００３９】
［４］
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。
【００４０】
制御装置３５は、マイクロコンピュータを利用して構成されており、制御手段４０、昇降検出手段４１、中間位置検出手段４２、積算手段４３、積算回数設定手段４４、補助制御手段４５、目標設定手段４６、停止状態検出手段３８を備えている。
【００４１】
次に、油圧シリンダ７の制御の前半について、図５，７に基づいて説明する。
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。
【００４２】
昇降検出手段４１は、作動位置センサー３７の検出情報と、目標設定手段４６によって設定された油圧シリンダ７の作動の中央位置（図５参照）とを基に、油圧シリンダ７の作動の中央位置に対する昇降変位を検出する。この場合、伸縮式の作動位置センサー３７を油圧シリンダ７に直接に取り付けて、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出する。あるいは、ロータリ式の作動位置センサー３７を図２に示す横軸芯Ｐ１の位置に取り付けて、支持フレーム５に対する支持ブラケット６の角度を油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）として検出する。
【００４３】
図５に示すように、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が中央位置であると、機体が地面と略平行（略水平）な状態となる。中央位置に対して機体上昇側及び機体下降側にある程度の範囲を持った目標範囲Ｈ１が目標設定手段４６によって設定されている。
【００４４】
制御装置３５によって積算回数Ｎが設定されている。先ず積算回数Ｎが「０」に設定される（ステップＳ２）。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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）において（ステップＳ３）、制御周期Ｔ１２のカウントが開始され（ステップＳ４）、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が検出されて記憶される（ステップＳ５）。
【００４５】
中間位置検出手段４２は、制御周期Ｔ１２が経過すると（図５の時点Ｔ２参照）、時点Ｔ２から設定時間Ｔ１１だけ過去（図５の時点Ｔ２から時点Ｔ１参照）の全ての油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）から、油圧シリンダ７の作動の最大位置Ａ１及び最小位置Ａ２を検出し、最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の間の中間位置Ｂ１（最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の間の中央の位置）を検出する（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８）。
【００４６】
図５に示すように、最大位置Ａ１は、油圧シリンダ７の作動位置が機体上昇側に変位した後に機体下降側に変位する位置（油圧シリンダ７が伸長作動から収縮作動に切り換わる位置）である。最小位置Ａ２は、油圧シリンダ７の作動位置が機体下降側に変位した後に機体上昇側に変位する位置（油圧シリンダ７が収縮作動から伸長作動に切り換わる位置）である。
【００４７】
この場合、前回の制御周期Ｔ１２の経過時点から今回の制御周期Ｔ１２の経過時点（図５の時点Ｔ２参照）までの間の油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が、新たな油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）として記憶され、時点Ｔ２から設定時間Ｔ１１だけ過去の時点Ｔ１よりも過去の油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）は消去されるのであり、制御周期Ｔ１２の経過毎に、制御装置において記憶されている油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）の一部が更新されることになる。
【００４８】
ステップＳ６，Ｓ７において、設定時間Ｔ１１を油圧シリンダ７（サスペンション機構）の共振周波数の１周期分よりも少し長い程度に設定すると、設定時間Ｔ１１の間に１個の最大位置Ａ１及び１個の最小位置Ａ２が検出され、この場合には１個の最大及び最小位置Ａ１，Ａ２から中間位置Ｂ１が検出される（ステップＳ８）。
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）。
【００４９】
中間位置Ｂ１が検出されると、中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１とが比較され（ステップＳ９）、中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１から機体下降側に外れていると、積算手段４３によって積算回数Ｎに「１」が減算される（ステップＳ１０）。中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１から機体上昇側に外れていると、積算手段４３によって積算回数Ｎに「１」が加算される（ステップＳ１１）。中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入っていると、積算回数Ｎへの加算及び減算は行われない。
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。
【００５０】
［５］
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。
【００５１】
つまり、油圧シリンダ７に地面の凹凸による機体上昇側の作動変位が発生した場合、この作動変位の後、機体下降側への復帰変位が発生して作動が目標範囲Ｈ１に戻る。油圧シリンダ７に地面の凹凸による機体下降側の作動変位が発生した場合、この作動変位の後、機体上昇側への復帰変位が発生して作動が目標範囲Ｈ１に戻る。したがって、油圧シリンダ７に地面の凹凸による作動変位が発生した場合、油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を外れても、後に作動が目標位置Ｈ１に戻る方向の作動速度が発生する。油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を外れてから目標範囲Ｈ１に戻る方向の作動速度が発生するのは、油圧シリンダ７の固有共振周期の約１／４以内である。
【００５２】
図９（ａ）のＢ域に示す作動変位Ｓ２，Ｓ３は、連結されたフロントドーザによる土砂のすくい取りを行なわれた場合の作動変位である。図９（ｂ）のＢ域に示す作動速度は、図９（ａ）のＢ域に示す作動変位Ｓ２，Ｓ３に対応した作動速度である。図９（ｂ）に示す作動速度Ｖ２は、作動変位Ｓ２に対応する仮想の作動速度を示す。
【００５３】
つまり、油圧シリンダ７にフロントドーザによるすくい取り土砂の重量に起因した機体上昇側の作動変位が発生した場合、機体下降側への復帰変位が発生しない。復帰変位が発生することがあっても、復帰変位がわずかとなり、作動が目標範囲Ｈ１に戻らない。すなわち、フロントローダによる土砂のすくい取りが行われ、すくい取り土砂の重量に起因して油圧シリンダ７に機体上昇側の作動変位が発生した場合、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、仮想の作動速度Ｖ２の如き作動速度が発生しない。
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。
【００５４】
停止状態検出手段３８は、作動位置センサー３７による検出情報を基に、油圧シリンダ７の作動停止状態を検出する。
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。
【００５５】
制御手段４０は、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と（ステップＳ４〜Ｓ１１）、その度ごとに停止状態検出手段３８による作動停止状態の検出が行なわれた否かを判別する（ステップＳ１２）。制御手段４０は、停止状態検出手段３８による作動停止状態の検出が行われたと判別した場合、作動停止状態の検出が行われてからの経過時間ｔの計測を行なう。
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。
【００５６】
制御装置３５に、第１基準数ＮＤＳ及び第２基準数ＮＤＬ、第１基準数ＮＵＳ及び第２基準数ＮＵＬが設定されている。補助制御手段４５は、積算回転数設定手段４４により、最初に下降側設定積算回数ＮＤ１として第２基準数ＮＤＬを設定し、上昇側設定積算回数ＮＵ１として第２基準数ＮＵＬを設定している（ステップＳ１）。この場合、第１基準数ＮＤＳが第２基準数ＮＤＬよりも小さな値に設定され、第１基準数ＮＵＳが第２基準数ＮＵＬよりも小さな値に設定されている。
【００５７】
下降側設定積算回数ＮＤ１として第２基準数ＮＤＬが設定され (作動頻度が低くなる状態に相当）、上昇側設定積算回数ＮＵ１として第２基準数ＮＵＬが設定された状態において (作動頻度が低くなる状態に相当）、作業装置の昇降操作が行われたと判断した場合、補助制御手段４５は、積算回数設定手段４４により、下降側設定積算回数ＮＤ１として第１基準数ＮＤＳを設定し (作動頻度が高くなる状態に相当）、上昇側設定積算回数ＮＵ１として第１基準数ＮＵＳを設定する (作動頻度が高くなる状態に相当）（ステップＳ１４）。
【００５８】
制御装置３５に、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設定経過時間ｔ０が設定されている。この設定経過時間ｔ０として、作動停止状態になった油圧シリンダ７の作動を目標範囲Ｈ１に戻す調整を行なうのに必要な時間を設定してある。
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。
【００５９】
制御手段４０は、前述のようにして下降側設定積算回数ＮＤ１及び上昇側設定積算回数ＮＵ１が設定されて、積算回数Ｎと下降側設定積算回数ＮＤ１及び上昇側設定積算回数ＮＵ１とを比較し、積算回数Ｎが下降側設定積算回数ＮＤ１に達したと判断すると（下回ると）（ステップＳ１６）、機体の前部が下降して機体が地面に対して前下がり状態であると判断し、制御弁１８を上昇位置１８Ｕに操作し、逆止弁１３，１４を作動状態に操作する（ステップＳ１７）。
【００６０】
これにより、前項［３］に記載のように、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力がリリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持された状態で、油圧シリンダ７が伸長作動して機体の前部が上昇する。中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との差の分だけ油圧シリンダ７が伸長作動すると（中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入ると）、ステップＳ２に移行して積算回数Ｎが「０」に設定されて、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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）に復帰する。
【００６１】
制御手段４０は、積算回数Ｎが上昇側設定回数ＮＵ１に達したと判断すると（上回ると）（ステップＳ１９）、機体の前部が上昇して機体が地面に対して前上がり状態であると判断し、制御弁１８を下降位置１８Ｄに操作し、逆止弁１３，１４を作動状態に操作する（ステップＳ１９）。
【００６２】
これにより、前項［３］に記載のように、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力がリリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持された状態で、油圧シリンダ７が収縮作動して機体の前部が下降する。中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との差の分だけ油圧シリンダ７が収縮作動すると（中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入ると）、ステップＳ２に移行して積算回数Ｎが「０」に設定されて、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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）に復帰する。
【００６３】
前述のようにして、ステップＳ４〜Ｓ１１が繰り返して行われても、積算回数Ｎが下降側設定積算回数ＮＤ１に達せず（下回らず）（ステップＳ１６）、且つ、上昇側積算回数ＮＵが上昇側設定積算回数ＮＵ１に達しなければ（上回らなければ）（ステップＳ１８）、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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）が維持される。
【００６４】
したがって、油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を機体上昇側及び機体下降側に外れた作動変位が油圧シリンダ７に発生した場合、油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１に戻るものである場合、補助制御手段４５が積算手段４３による積算回数として通常用でかつ低作動頻度側の第２基準数ＮＤＬ及び第２基準数ＮＵＬを採用することによって昇降検出手段４１による検出情報を基に制御手段４０を介して制御弁１８を操作し、油圧シリンダ７の作動が目標範囲側に移動するように制御弁１８を作動させる頻度を低くした状態で油圧シリンダ７の作動を目標範囲側に移動させるサスペンション制御が行なわれる（ステップＳ１〜１２、１６〜１９）。
【００６５】
油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を機体上昇側及び機体下降側に外れた作動変位が油圧シリンダ７に発生した場合、フロントローダによる土砂のすくい取り及び放出が行なわれた場合の如く油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１に戻らないものである場合、補助制御手段４５が停止状態検出手段３８による検出情報を基に、積算手段４３による積算回数として通常用でかつ低作動頻度側の第２基準数ＮＤＬ及び第２基準数ＮＵＬに優先して高作動頻度側の第１基準数ＮＤＳ、第１基準数ＮＵＳを採用することによって昇降検出手段４１による検出情報に優先して制御手段４０を介して制御弁１８を操作し、油圧シリンダ７の作動が目標範囲側に移動するように制御弁１８を作動させる頻度を高くした状態で油圧シリンダ７の作動を目標範囲側に移動させるサスペンション制御が行なわれる（ステップＳ１〜１９）。
【００６６】
［発明の実施の第１別形態］
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。
【００６７】
（１） 複数個の最大位置Ａ１及び複数個の最小位置Ａ２において、１個の最大位置Ａ１及び１個の最小位置Ａ２を１個の組として、最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の複数の組に分けて、各組において中間位置Ｂ１を検出することによって、複数個の中間位置Ｂ１を検出して、複数個の中間位置Ｂ１の平均値を図７のステップＳ８の中間位置Ｂ１とする。
【００６８】
（２） 複数個の最大位置Ａ１において最大位置Ａ１の平均値を検出し、複数個の最小位置Ａ２において最小位置Ａ２の平均値を検出し、最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の平均値から中間位置Ｂ１を検出して、図７のステップＳ８の中間位置Ｂ１とする。
【００６９】
［発明の実施の第２別形態］
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。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、トラクタの他、ローダ等の建設機械、フォークリフトに利用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 走行装置
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した作業車は、サスペンション機構の作動によって走行地の凹凸を吸収しながら走行することを可能にしたものである。
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。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳＰ６１４５８５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業車が走行する作業地では舗装路に比べて凹凸が多いことや、作業車はローダやプラウなどの作業装置を装着されることが多いことにより、作業地の凹凸や作業装置の荷重に起因してサスペンション機構が作動し、サスペンション機構の作動が目標範囲を超えて機体上昇側や機体下降側に変位しやすい。
【０００５】
サスペンション機構の作動が目標範囲を超えて変位すると、これによる走行機体の対地高さ変化のために作業装置の対地高さが大幅に変化して作業しにくくなることから、作業車にあっては、サスペンション機構を備えても、走行機体の対地高さの変化を抑制して有利に作業できるように、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させる作動変更手段を備えることがある。
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。
【０００６】
作業車では、サスペンション機構の作動が頻繁に発生しやすいことから、サスペンション機構の作動に伴う作動変更手段も頻繁に作動することになると、作動変更手段の耐久性の面での問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、サスペンション機構を備えるものでありながら、走行機体の対地高さを所定高さに維持させることができ、しかも耐久性および応答性の面でも優れた作業車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本第１発明は、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において、
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が作動停止状態になると、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。
【０００９】
本第１発明の構成によると、サスペンション機構の作動が発生すると、制御手段が作動変更手段を作動するように操作して作動変更手段がサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させるから、サスペンション機構の作動変位の発生にかかわらず、走行機体の対地高さを所定高さ範囲になるよう調整させることができる。
【００１０】
ローダ、プラウなどの作業装置が連結され、作業装置が上昇非作業状態に上昇されると、作業装置の全荷重が走行機体に掛かり、作業装置が下降作業状態に下降されると、作業装置が接地支持されることから走行機体に掛かる荷重が低くなる。殊にローダによる土砂のすくい取りが行なわれた場合、すくい取り土砂の重量による大荷重が走行機体に掛かり、ローダによる土砂の放出が行なわれた場合、走行機体にすくい取り土砂によって掛かっていた大荷重が無くなる。
つまり、サスペンション機構の作動が地面の凹凸などによる小荷重によって発生した場合、その作動は機体上昇側に変位した後に機体下降側に復帰変位したり、機体下降側に変位した後に機体上昇側に復帰変位したりする。これに対し、作業装置による作業が行なわれた場合、作業装置の取り扱い物によって走行機体に掛かる大荷重が発生したり無くなったりすることにより、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に大きく変位し、かつ復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかになることがある。すなわち、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に変位した際、機体上昇側や機体下降側に変位したままとなり、その後の復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかとなるところの作動停止状態がサスペンション機構に発生する。
【００１１】
この場合、本第１発明の構成によると、サスペンション機構の作動停止状態が停止状態検出手段によって検出されてこの検出情報を基に補助制御手段が作動変更手段を昇降検出手段による検出情報に優先して操作し、作動変更手段が作動してサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させる。これにより、作業装置の連結や作業装置による作業に起因したサスペンション機構の大きな作動変位が発生した場合、これに速やかに対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲に移動させる操作を行わせて走行機体の対地高さを所定高さ範囲になるように迅速に調整させることができる。
【００１２】
したがって、サスペンション機構の作動によって走行地の凹凸を吸収させて乗り心地よく走行できるものでありながら、作業装置を連結しない場合も、作業装置を連結した場合も、走行機体および作業装置の対地高さを所定高さまたは略所定高さにして作業性などの良い状態で作業することができる。
しかも、サスペンション機構に小荷重による作動変位が発生するなど、サスペンション機構に作動停止状態が発生しない場合、作動変更手段が制御手段によって昇降検出手段による検出情報を基に操作されることにより、作動変更手段の作動頻度を比較的低くして作動変更手段の劣化を発生しにくくし、作動変更手段に優れた耐久性を備えさせることができる。
作業装置の重量や作業装置による取り扱い物の重量による荷重が掛かったり、作業装置による取り扱い物による荷重が無くなったりした場合、作動変更手段が補助制御手段によって停止状態検出手段による検出情報を基に、昇降検出手段による検出情報に優先して操作されることにより、作業装置の重量や作業装置による取り扱い物の重量に起因した荷重によるサスペンション機構の作動変位に迅速に対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させ、走行機体および作業装置を適切な対地高さまたはそれに近い高さに迅速に調整させて作業性の良い状態で作業することができる。
【００１３】
本第２発明は、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において、
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が作動停止状態になると、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優先して操作する補助制御手段を備えてある。
【００１４】
本第２発明の構成によると、サスペンション機構が作動しても、かつサスペンション機構の作動が目標範囲から変位しても、直ちに作動変更手段が作動するとは限らない。
【００１５】
つまり、サスペンション機構の作動が小荷重に起因して発生した場合、その作動は機体上昇側に変位した後に機体下降側に変位したり、機体下降側に変位した後に機体上昇側に変位したりして、サスペンション機構の作動に最大及び最小位置が生じることから、サスペンション機構の作動の最大位置及び最小位置が検出されて最大及び最小位置の間の中間位置が検出され、中間位置と目標範囲とが比較されて中間位置が目標範囲から外れた回数が積算され、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作動変更手段が作動する。したがって、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しても、かつ中間位置が目標範囲から機体上昇側及び機体下降側に変位しても、中間位置が目標範囲から外れた回数が設定積算回数を越えなければ、作動変更手段は作動しない。
要するに、サスペンション機構の作動が目標範囲を機体上昇側及び機体下降側に外れても、かつ中間位置が目標範囲を機体上昇側及び機体下降側に外れても、中間位置が目標範囲から外れた回数が設定積算回数を越えなければ、積算用の設定時間の間において走行機体は所定の高さ範囲にあるとみなして、作動変更手段を作動させず、サスペンション機構の作動が発生する度に作動変更手段が作動するよう構成する場合に比べて、作動変更手段の作動頻度を小さくして作動変更手段の劣化を発生しにくくすることができる。
【００１６】
ローダ、プラウなどの作業装置が連結され、作業装置が上昇非作業状態に上昇されると、作業装置の全荷重が走行機体に掛かり、作業装置が下降作業状態に下降されると、作業装置が接地支持されることから走行機体に掛かる荷重が低くなる。殊にローダによる土砂のすくい取りが行なわれた場合、すくい取り土砂の重量による大荷重が走行機体に掛かり、ローダによる土砂の放出が行なわれた場合、走行機体にすくい取り土砂によって掛かっていた大荷重が無くなる。
つまり、サスペンション機構の作動が地面の凹凸などの小荷重によって発生した場合、その作動は機体上昇側に変位した後に機体下降側に復帰変位したり、機体下降側に変位した後に機体上昇側に復帰変位したりする。これに対し、作業装置による作業が行なわれた場合、作業装置の取り扱い物によって走行機体に掛かる大荷重が発生したり無くなったりすることにより、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に大きく変位し、かつ復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかになることがある。すなわち、サスペンション機構の作動が機体上昇側や機体下降側に変位し際、機体上昇側や機体下降側に変位したままとなり、その後の復帰側の変位が発生しないとか、復帰側の変位がわずかとなるところの作動停止状態がサスペンション機構に発生する。
【００１７】
この場合、本第２発明の構成によると、サスペンション機構の作動停止状態が停止状態検出手段によって検出されてこの検出結果を基に補助制御手段が作動変更手段を積算手段による積算回数に優先して操作する。これにより、作業装置の連結や作業装置による作業に起因したサスペンション機構の大きな作動変位が発生した場合、これに速やかに対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲に移動させる操作を行わせて走行機体の対地高さを所定高さ範囲になるように迅速に調整させることができる。
【００１８】
したがって、サスペンション機構の作動によって走行地の凹凸を吸収させて乗り心地よく走行できるものでありながら、作業装置を連結しない場合も、作業装置を連結した場合も、走行機体および作業装置の対地高さを所定高さまたは略所定高さにして作業性などの良い状態で作業することができる。
しかも、サスペンション機構に地面の凹凸による作動変位が発生するなど、サスペンション機構に作動停止状態が発生しない場合、作動変更手段が制御手段によって設定積算回数を基に操作されることにより、作動変更手段の作動頻度を比較的低くして作動変更手段の劣化を発生しにくくし、作動変更手段に優れた耐久性を備えさせることができる。
作業装置の重量や作業装置による取り扱い部の重量による荷重が掛かったり、作業装置による取り扱い物による荷重が無くなったりした場合、作動変更手段が補助制御手段によって停止状態検出手段による検出情報を基に、設定積算回数に優先して操作されることにより、作業装置の重量や作業装置の取り扱い物の重量による荷重に起因したサスペンション機構の作動変位に迅速に対応させてサスペンション機構の作動を目標範囲側に移動させ、走行機体および作業装置を適切な対地高さまたはそれに近い高さに迅速に調整させて作業性の良い状態で作業することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】トラクタの全体を示す側面図である。
【図２】前輪支持部を示す側面図である。
【図３】油圧回路図である。
【図４】支持ブラケットを示す斜視図である。
【図５】油圧シリンダの作動変位を示す説明図である。
【図６】サスペンション制御装置のブロック図である。
【図７】油圧シリンダの制御の前半のフロー図である。
【図８】油圧シリンダの制御の後半のフロー図である。
【図９】（ａ）は、油圧シリンダの作動変位を示す説明図である。（ｂ）は、油圧シリンダの作動速度変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
［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。
【００２１】
図１に示すように、トラクタの走行機体５は、エンジン４、このエンジン４の後部に連結されたミッションケース３、エンジン４の下部に前輪支持用に連結された前輪支持フレーム５ａを備えて構成してある。走行機体５は、ミッションケース３の後部の両横側に上下揺動操作自在に装着されたリフトアーム３ａを備えている。右及び左の後輪２は機体後部のミッションケース３にサスペンション機構を介して支持されておらず、位置固定状態で支持されている。
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。
【００２２】
図１，２，４に示すように、側面視Ｕ字状の支持ブラケット６が前輪支持フレーム５ａの後部の横軸芯Ｐ１周りに上下に揺動自在に支持されて、前輪支持フレーム５ａの前部と支持ブラケット６の前部とに亘って、２本の油圧シリンダ７，７（サスペンション機構に相当）が接続されている。支持ブラケット６の前後軸芯Ｐ２周りに前車軸ケース８がローリング自在に支持されており、前車軸ケース８の右及び左側部に右及び左の前輪１が支持されている。
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。
【００２３】
［２］
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。
【００２４】
図３に示すように、逆止弁１３，１４にパイロット作動油を給排操作するパイロット弁１９が備えられており、パイロット弁１９により逆止弁１３，１４が遮断状態（アキュムレータ１１，１２と油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂとの間を遮断する状態）、及び開放状態（アキュムレータ１１，１２から油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂ、及び油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂからアキュムレータ１１，１２への両方の作動油の流れを許容する状態）に操作される。
【００２５】
図３に示すように、ポンプ３０の作動油がフィルター３１、分流弁３２及び逆止弁３３を介して制御弁１８（作動変更手段に相当）に供給されており、分流弁３２と逆止弁３３との間にリリーフ弁３４が接続されている。油路９における油圧シリンダ７の油室７ａと逆止弁１３との間の部分と、制御弁１８とに亘って油路２１が接続され、油路１０における油圧シリンダ７の油室７ｂと逆止弁１４との間の部分と、制御弁１８とに亘って油路２２が接続されている。
【００２６】
図３に示すように、制御弁１８は、油路２１（油圧シリンダ７の油室７ａ）に作動油を供給する上昇位置１８Ｕ、油路２２（油圧シリンダ７の油室７ｂ）に作動油を供給する下降位置１８Ｄ、及び中立位置１８Ｎの３位置切換式で、パイロット操作式に構成されており、制御弁１８を操作するパイロット弁２９が備えられている。
【００２７】
図３に示すように、油路２１にパイロット操作式の逆止弁２３及び絞り部２５が備えられている。油路２２にパイロット操作式の逆止弁２４、逆止弁２６（逆止弁２４が油路１０側で、逆止弁２６が制御弁１８側）及び絞り部２７が備えられており、逆止弁２４と逆止弁２６（絞り部２７）との間にリリーフ弁２８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。
【００２８】
［３］
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。
【００２９】
この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。油圧シリンダ７の油室７ａの圧力をＰＨ、油圧シリンダ７の油室７ａのピストンの受圧面積をＡＨ、油圧シリンダ７の油室７ｂのピストンの受圧面積をＡＲ（ピストンロッドの分だけＡＲはＡＨよりも小さい）として、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）をＭとし、重力加速度をｇとすると、下記の式（１）が成立する。
式（１） Ｍ×ｇ＝ＰＨ×ＡＨ−ＭＰ１×ＡＲ
【００３０】
これにより、油圧シリンダ７の油室７ｂの圧力ＭＰ１、油圧シリンダ７の油室７ａのピストンの受圧面積ＡＨ、油圧シリンダ７の油室７ｂのピストンの受圧面積ＡＲが一定であるので、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨは、油圧シリンダ７の油室７ｂの圧力ＭＰ１よりも高いものとなっており、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍによって変化する。
【００３１】
油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は、油圧シリンダ７の油室７ａ，７ｂの圧力ＰＨ，ＭＰ１によって決まるものとなっており、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨが大きくなるのに伴って大きくなり、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力ＰＨが小さくなるのに伴って小さくなる。従って、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍによって決まるものとなり、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが大きくなるのに伴って大きくなり、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが小さくなるのに伴って小さくなる。
【００３２】
図３に示すように、制御弁１８が上昇位置１８Ｕに操作され、逆止弁１３，１４が遮断状態に操作されると、制御弁１８から作動油が油圧シリンダ７の油室７ａに供給され、油圧シリンダ７の油室７ｂから作動油が、逆止弁２４（パイロット圧により開放状態に操作されている）、及びリリーフ弁２８を介して排出される。この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。
【００３３】
これにより、油圧シリンダ７が伸長作動して機体の前部が上昇する（サスペンション機構である油圧シリンダ７の作動を機体上昇側に変更した状態に相当）。この後、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ると、油圧シリンダ７が伸長した状態で、前述のように油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する。
【００３４】
図３に示すように、制御弁１８が下降位置１８Ｄに操作され、逆止弁１３，１４が遮断状態に操作されると、制御弁１８から作動油が油圧シリンダ７の油室７ｂに供給され、油圧シリンダ７の油室７ａから作動油が、逆止弁２３（パイロット圧により開放状態に操作されている）及び絞り部２５、制御弁１８を介して排出される。この場合、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力が、リリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持されている。
【００３５】
これにより、油圧シリンダ７が収縮作動して機体の前部が下降する（サスペンション機構である油圧シリンダ７の作動を機体下降側に変更した状態に相当）。この後、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ると、油圧シリンダ７が収縮した状態で、前述のように油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する。
【００３６】
図３及び図６に示すように、油圧シリンダ７の油室７ａの圧力を検出する圧力センサー３６が備えられて、圧力センサー３６の検出値が制御装置３５に入力されており、圧力センサー３６の検出値に基づいて、機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが演算される。
【００３７】
これにより、連結された作業装置によって機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが大きくなると（例えばフロントローダによる土砂のすくい上げ（積載）が行なわれた状態、荷物の積み上げが行なわれた状態、プラウを下降作業状態に下降させてプラウが接地支持された状態）、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は大きくなるので、これに伴い切換弁１７が絞り側（口径「小」のオリフィス部側）に操作されて、油圧シリンダ７の減衰力が大きくなる。
【００３８】
連結された作業装置によって機体の前部に掛かる重量（油圧シリンダ７に掛かる重量）Ｍが小さくなると（例えばフロントローダによる土砂の放出が行なわれた状態や、荷物の積み下ろしを行なわれた状態、プラウを上昇非作業状態に上昇されてプラウの荷重が機体前部に持ち上げ作用した状態）、油圧シリンダ７のバネ定数Ｋ１は小さくなるので、これに伴い切換弁１７が絞り側（口径「大」のオリフィス部側）に操作されて、油圧シリンダ７の減衰力が小さくなる。
【００３９】
［４］
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。
【００４０】
制御装置３５は、マイクロコンピュータを利用して構成されており、制御手段４０、昇降検出手段４１、中間位置検出手段４２、積算手段４３、積算回数設定手段４４、補助制御手段４５、目標設定手段４６、停止状態検出手段３８を備えている。
【００４１】
次に、油圧シリンダ７の制御の前半について、図５，７に基づいて説明する。
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。
【００４２】
昇降検出手段４１は、作動位置センサー３７の検出情報と、目標設定手段４６によって設定された油圧シリンダ７の作動の中央位置（図５参照）とを基に、油圧シリンダ７の作動の中央位置に対する昇降変位を検出する。この場合、伸縮式の作動位置センサー３７を油圧シリンダ７に直接に取り付けて、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）を検出する。あるいは、ロータリ式の作動位置センサー３７を図２に示す横軸芯Ｐ１の位置に取り付けて、支持フレーム５に対する支持ブラケット６の角度を油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）として検出する。
【００４３】
図５に示すように、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が中央位置であると、機体が地面と略平行（略水平）な状態となる。中央位置に対して機体上昇側及び機体下降側にある程度の範囲を持った目標範囲Ｈ１が目標設定手段４６によって設定されている。
【００４４】
制御装置３５によって積算回数Ｎが設定されている。先ず積算回数Ｎが「０」に設定される（ステップＳ２）。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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）において（ステップＳ３）、制御周期Ｔ１２のカウントが開始され（ステップＳ４）、油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が検出されて記憶される（ステップＳ５）。
【００４５】
中間位置検出手段４２は、制御周期Ｔ１２が経過すると（図５の時点Ｔ２参照）、時点Ｔ２から設定時間Ｔ１１だけ過去（図５の時点Ｔ２から時点Ｔ１参照）の全ての油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）から、油圧シリンダ７の作動の最大位置Ａ１及び最小位置Ａ２を検出し、最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の間の中間位置Ｂ１（最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の間の中央の位置）を検出する（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８）。
【００４６】
図５に示すように、最大位置Ａ１は、油圧シリンダ７の作動位置が機体上昇側に変位した後に機体下降側に変位する位置（油圧シリンダ７が伸長作動から収縮作動に切り換わる位置）である。最小位置Ａ２は、油圧シリンダ７の作動位置が機体下降側に変位した後に機体上昇側に変位する位置（油圧シリンダ７が収縮作動から伸長作動に切り換わる位置）である。
【００４７】
この場合、前回の制御周期Ｔ１２の経過時点から今回の制御周期Ｔ１２の経過時点（図５の時点Ｔ２参照）までの間の油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）が、新たな油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）として記憶され、時点Ｔ２から設定時間Ｔ１１だけ過去の時点Ｔ１よりも過去の油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）は消去されるのであり、制御周期Ｔ１２の経過毎に、制御装置において記憶されている油圧シリンダ７の作動位置（伸縮位置）の一部が更新されることになる。
【００４８】
ステップＳ６，Ｓ７において、設定時間Ｔ１１を油圧シリンダ７（サスペンション機構）の共振周波数の１周期分よりも少し長い程度に設定すると、設定時間Ｔ１１の間に１個の最大位置Ａ１及び１個の最小位置Ａ２が検出され、この場合には１個の最大及び最小位置Ａ１，Ａ２から中間位置Ｂ１が検出される（ステップＳ８）。
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）。
【００４９】
中間位置Ｂ１が検出されると、中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１とが比較され（ステップＳ９）、中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１から機体下降側に外れていると、積算手段４３によって積算回数Ｎに「１」が減算される（ステップＳ１０）。中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１から機体上昇側に外れていると、積算手段４３によって積算回数Ｎに「１」が加算される（ステップＳ１１）。中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入っていると、積算回数Ｎへの加算及び減算は行われない。
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。
【００５０】
［５］
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。
【００５１】
つまり、油圧シリンダ７に地面の凹凸による機体上昇側の作動変位が発生した場合、この作動変位の後、機体下降側への復帰変位が発生して作動が目標範囲Ｈ１に戻る。油圧シリンダ７に地面の凹凸による機体下降側の作動変位が発生した場合、この作動変位の後、機体上昇側への復帰変位が発生して作動が目標範囲Ｈ１に戻る。したがって、油圧シリンダ７に地面の凹凸による作動変位が発生した場合、油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を外れても、後に作動が目標位置Ｈ１に戻る方向の作動速度が発生する。油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を外れてから目標範囲Ｈ１に戻る方向の作動速度が発生するのは、油圧シリンダ７の固有共振周期の約１／４以内である。
【００５２】
図９（ａ）のＢ域に示す作動変位Ｓ２，Ｓ３は、連結されたフロントドーザによる土砂のすくい取りを行なわれた場合の作動変位である。図９（ｂ）のＢ域に示す作動速度は、図９（ａ）のＢ域に示す作動変位Ｓ２，Ｓ３に対応した作動速度である。図９（ｂ）に示す作動速度Ｖ２は、作動変位Ｓ２に対応する仮想の作動速度を示す。
【００５３】
つまり、油圧シリンダ７にフロントドーザによるすくい取り土砂の重量に起因した機体上昇側の作動変位が発生した場合、機体下降側への復帰変位が発生しない。復帰変位が発生することがあっても、復帰変位がわずかとなり、作動が目標範囲Ｈ１に戻らない。すなわち、フロントローダによる土砂のすくい取りが行われ、すくい取り土砂の重量に起因して油圧シリンダ７に機体上昇側の作動変位が発生した場合、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、仮想の作動速度Ｖ２の如き作動速度が発生しない。
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。
【００５４】
停止状態検出手段３８は、作動位置センサー３７による検出情報を基に、油圧シリンダ７の作動停止状態を検出する。
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。
【００５５】
制御手段４０は、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と（ステップＳ４〜Ｓ１１）、その度ごとに停止状態検出手段３８による作動停止状態の検出が行なわれた否かを判別する（ステップＳ１２）。制御手段４０は、停止状態検出手段３８による作動停止状態の検出が行われたと判別した場合、作動停止状態の検出が行われてからの経過時間ｔの計測を行なう。
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。
【００５６】
制御装置３５に、第１基準数ＮＤＳ及び第２基準数ＮＤＬ、第１基準数ＮＵＳ及び第２基準数ＮＵＬが設定されている。補助制御手段４５は、積算回転数設定手段４４により、最初に下降側設定積算回数ＮＤ１として第２基準数ＮＤＬを設定し、上昇側設定積算回数ＮＵ１として第２基準数ＮＵＬを設定している（ステップＳ１）。この場合、第１基準数ＮＤＳが第２基準数ＮＤＬよりも小さな値に設定され、第１基準数ＮＵＳが第２基準数ＮＵＬよりも小さな値に設定されている。
【００５７】
下降側設定積算回数ＮＤ１として第２基準数ＮＤＬが設定され (作動頻度が低くなる状態に相当）、上昇側設定積算回数ＮＵ１として第２基準数ＮＵＬが設定された状態において (作動頻度が低くなる状態に相当）、作業装置の昇降操作が行われたと判断した場合、補助制御手段４５は、積算回数設定手段４４により、下降側設定積算回数ＮＤ１として第１基準数ＮＤＳを設定し (作動頻度が高くなる状態に相当）、上昇側設定積算回数ＮＵ１として第１基準数ＮＵＳを設定する (作動頻度が高くなる状態に相当）（ステップＳ１４）。
【００５８】
制御装置３５に、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設定経過時間ｔ０が設定されている。この設定経過時間ｔ０として、作動停止状態になった油圧シリンダ７の作動を目標範囲Ｈ１に戻す調整を行なうのに必要な時間を設定してある。
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。
【００５９】
制御手段４０は、前述のようにして下降側設定積算回数ＮＤ１及び上昇側設定積算回数ＮＵ１が設定されて、積算回数Ｎと下降側設定積算回数ＮＤ１及び上昇側設定積算回数ＮＵ１とを比較し、積算回数Ｎが下降側設定積算回数ＮＤ１に達したと判断すると（下回ると）（ステップＳ１６）、機体の前部が下降して機体が地面に対して前下がり状態であると判断し、制御弁１８を上昇位置１８Ｕに操作し、逆止弁１３，１４を作動状態に操作する（ステップＳ１７）。
【００６０】
これにより、前項［３］に記載のように、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力がリリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持された状態で、油圧シリンダ７が伸長作動して機体の前部が上昇する。中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との差の分だけ油圧シリンダ７が伸長作動すると（中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入ると）、ステップＳ２に移行して積算回数Ｎが「０」に設定されて、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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）に復帰する。
【００６１】
制御手段４０は、積算回数Ｎが上昇側設定回数ＮＵ１に達したと判断すると（上回ると）（ステップＳ１９）、機体の前部が上昇して機体が地面に対して前上がり状態であると判断し、制御弁１８を下降位置１８Ｄに操作し、逆止弁１３，１４を作動状態に操作する（ステップＳ１９）。
【００６２】
これにより、前項［３］に記載のように、油圧シリンダ７の油室７ｂ及び油路１０の圧力がリリーフ弁２８により設定圧ＭＰ１に維持された状態で、油圧シリンダ７が収縮作動して機体の前部が下降する。中間位置Ｂ１と目標範囲Ｈ１との差の分だけ油圧シリンダ７が収縮作動すると（中間位置Ｂ１が目標範囲Ｈ１に入ると）、ステップＳ２に移行して積算回数Ｎが「０」に設定されて、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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）に復帰する。
【００６３】
前述のようにして、ステップＳ４〜Ｓ１１が繰り返して行われても、積算回数Ｎが下降側設定積算回数ＮＤ１に達せず（下回らず）（ステップＳ１６）、且つ、上昇側積算回数ＮＵが上昇側設定積算回数ＮＵ１に達しなければ（上回らなければ）（ステップＳ１８）、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た状態（油圧シリンダ７がサスペンション機構として作動する状態）が維持される。
【００６４】
したがって、油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を機体上昇側及び機体下降側に外れた作動変位が油圧シリンダ７に発生した場合、油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１に戻るものである場合、補助制御手段４５が積算手段４３による積算回数として通常用でかつ低作動頻度側の第２基準数ＮＤＬ及び第２基準数ＮＵＬを採用することによって昇降検出手段４１による検出情報を基に制御手段４０を介して制御弁１８を操作し、油圧シリンダ７の作動が目標範囲側に移動するように制御弁１８を作動させる頻度を低くした状態で油圧シリンダ７の作動を目標範囲側に移動させるサスペンション制御が行なわれる（ステップＳ１〜１２、１６〜１９）。
【００６５】
油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１を機体上昇側及び機体下降側に外れた作動変位が油圧シリンダ７に発生した場合、フロントローダによる土砂のすくい取り及び放出が行なわれた場合の如く油圧シリンダ７の作動が目標範囲Ｈ１に戻らないものである場合、補助制御手段４５が停止状態検出手段３８による検出情報を基に、積算手段４３による積算回数として通常用でかつ低作動頻度側の第２基準数ＮＤＬ及び第２基準数ＮＵＬに優先して高作動頻度側の第１基準数ＮＤＳ、第１基準数ＮＵＳを採用することによって昇降検出手段４１による検出情報に優先して制御手段４０を介して制御弁１８を操作し、油圧シリンダ７の作動が目標範囲側に移動するように制御弁１８を作動させる頻度を高くした状態で油圧シリンダ７の作動を目標範囲側に移動させるサスペンション制御が行なわれる（ステップＳ１〜１９）。
【００６６】
［発明の実施の第１別形態］
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。
【００６７】
（１） 複数個の最大位置Ａ１及び複数個の最小位置Ａ２において、１個の最大位置Ａ１及び１個の最小位置Ａ２を１個の組として、最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の複数の組に分けて、各組において中間位置Ｂ１を検出することによって、複数個の中間位置Ｂ１を検出して、複数個の中間位置Ｂ１の平均値を図７のステップＳ８の中間位置Ｂ１とする。
【００６８】
（２） 複数個の最大位置Ａ１において最大位置Ａ１の平均値を検出し、複数個の最小位置Ａ２において最小位置Ａ２の平均値を検出し、最大及び最小位置Ａ１，Ａ２の平均値から中間位置Ｂ１を検出して、図７のステップＳ８の中間位置Ｂ１とする。
【００６９】
［発明の実施の第２別形態］
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。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、トラクタの他、ローダ等の建設機械、フォークリフトに利用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 走行装置
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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が作動停止状態になると、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。
【請求項２】
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が作動停止状態になると、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優先して操作する補助制御手段を備えてある作業車。
【請求項３】
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。
【請求項１】
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が作動停止状態になると、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。
【請求項２】
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が作動停止状態になると、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優先して操作する補助制御手段を備えてある作業車。
【請求項３】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２２４３３８（Ｐ２０１２−２２４３３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８５３７９（Ｐ２０１２−１８５３７９）
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【分割の表示】特願２００９−４６７３（Ｐ２００９−４６７３）の分割
【原出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【分割の表示】特願２００９−４６７３（Ｐ２００９−４６７３）の分割
【原出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]