(57)【要約】  車体に揺動可能に支持されるブームと、前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、前記ブームを駆動するリフトシリンダ１１８と、分岐油路１４６ａを介してリフトシリンダ１１８に接続されたアキュムレータ１１７と、リフトシリンダ１１８とアキュムレータ１１７との間の分岐油路１４６ａ上に接続され、リフトシリンダ１１８とアキュムレータ１１７との接続状態および切断状態を切り換える切換弁１１５ａと、切換弁１１５ａの切換制御を行うコントローラ１１１と、を備え、コントローラ１１１は、前記バケットが積荷状態か否かを検知する状態検知部と、前記状態検知部が積荷状態であると検知した場合に、切換弁１１５ａを接続状態に切り換える切換弁制御部と、を備える。これにより、油圧ポンプ１４１が発生した力の効率的な利用と共に、積載した荷の落下の低減と乗り心地の向上とを実現することができる。
2011108550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に揺動可能に支持されるブームと、
前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、
前記ブームを駆動するリフトシリンダと、
分岐油路を介して前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、
前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路上に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、
前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記バケットが積荷状態か否かを検知する状態検知部と、
前記状態検知部が積荷状態であると検知した場合に、前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御部と、
を備えたことを特徴とする作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項２】
前記状態検知部は、前記リフトシリンダのボトム圧と、前記ブームの姿勢角度と、前記バケットの向きと、の少なくとも１つに基づいて、前記バケットが積荷状態であると検知することを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項３】
前記状態検知部は、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、
前記切換弁制御部は、前記状態検知部の作業状態が前記積荷状態である場合、前記切換弁を接続状態に切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項４】
前記作業用車両は、走行のための変速装置をさらに備え、
前記状態検知部は、前記リフトシリンダのボトム圧と、前記ブームの姿勢角度と、前記バケットの向きと、前記変速装置を操作する変速操作信号と、の少なくとも１つに基づいて、前記バケットが積荷状態であると検知することを特徴とする請求項１〜２に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項５】
前記切換弁制御部は、前記状態検知部が積荷状態以外であると検知している場合には、前記作業用車両が所定の速度以上で走行する場合に前記切換弁を接続状態に切り換え、前記状態検知部が積荷状態であると検知している場合には、前記作業用車両が前記所定の速度未満であっても前記切換弁を接続状態に切り換えることを特徴とする請求項４に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項６】
前記切換弁制御部は、前記ブームが所定の姿勢に制御されていることを検知した場合、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項７】
前記切換弁制御部は、前記バケットの向きを操作する操作レバーの操作量および／または前記ブームの姿勢を操作する操作レバーの操作量に基づいて、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項８】
前記切換弁制御部は、前記変速操作信号が所定段を示している場合、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項４に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項９】
車体に揺動可能に支持されるブームと、
前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、
分岐油路を介して前記ブームを駆動するリフトシリンダと、
前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、
前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、
前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、
を備えた作業用車両のダンパ作動制御方法であって、
前記バケットが積荷状態か否かを検知する状態検知ステップと、
前記状態検知ステップが積荷状態であると検知した場合に、前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御ステップと、
を含むことを特徴とする作業用車両のダンパ作動制御方法。
【請求項１０】
前記作業用車両は、走行のための変速装置をさらに備え、
前記状態検知ステップは、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、前記作業用車両の現在の作業状態が前記空荷状態である場合、前記リフトシリンダのボトム圧が前記バケットに荷が積まれていないことを判断するための所定空荷圧力以上であって前記ブームが予め定めておいた所定角度未満であること、もしくは、前記リフトシリンダのボトム圧が前記所定空荷圧力以上であって前記バケットの向きが水平以上であること、または、前記作業用車両の現在の作業状態が前記掘削作業中である場合、前記変速装置への操作信号が前進以外であること、を検知した場合、前記作業用車両の現在の作業状態を積荷状態とすることを特徴とする請求項９に記載のダンパ作動制御方法。
【請求項１１】
前記ブームが所定の姿勢に制御されているか否かを検知し、前記ブームが前記所定の姿勢に制御されていないことが検知された場合、前記切換弁を切断状態に切り換える第１切断ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項９または１０に記載のダンパ作動制御方法。
【請求項１２】
前記変速装置が所定段に入れられている場合、前記切換弁を切断状態に切り換える第２切断ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９または１０に記載のダンパ作動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業用車両のダンパ作動制御装置およびダンパ作動制御方法に関し、特に、ホイールローダやスキッドステアローダやブルドーザや油圧ショベルなどの作業用車両のダンパ作動制御装置およびダンパ作動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ホイールローダなどの作業用車両は、動力源が発生した力を効率的に利用して掘削などの作業を行うために、車体に生じた振動を吸収するサスペンションシステムが搭載されていない。このため従来の作業用車両では、走行中に生じた振動により積載した荷（土砂など）が落下したり、乗り心地が低下したりなどの不具合が存在した。【０００３】
そこで、例えば以下に示す特許文献１には、バケットをリフトするための液圧式リフトシリンダに連結可能なアキュムレータを搭載し、作業用車両の車速が所定値以上となった際にのみ液圧式リフトアップシリンダとアキュムレータとを連結する技術が開示されている。この特許文献１による従来技術によれば、走行中に車体に生じた振動を液圧式リフトシリンダに連結されたアキュムレータで吸収することが可能となるため、走行中に積載した土砂などの荷が落下したり、走行時の乗り心地が低下したりなどの不具合の発生を回避することができる。【０００４】
また、以下に示す特許文献２には、車速および／または前後進レバーの操作位置に応じてアキュムレータを蓄圧制御したりブームシリンダにおけるボトム室に生じた圧力変動を吸収制御することで、走行時における作業車両の安定性を向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２０９４２２号公報
【特許文献２】特開２００７−１８６９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来技術のように、車速や前後進レバーの操作位置のみに応じてアキュムレータの使用を切り替えるのでは、バケットに荷が積まれているか否かに関わらずアキュムレータとボトム室との連結が解除されてしまう場合が存在し、この場合にバケットに積まれた荷が落下してしまう虞れがあるという問題が存在する。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動力源が発生した力の効率的な利用と共に、積載した荷の落下の低減と乗り心地の向上とを実現することが可能な作業用車両のダンパ作動制御装置およびダンパ作動制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる作業用車両のダンパ作動制御装置は、車体に揺動可能に支持されるブームと、前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、前記ブームを駆動するリフトシリンダと、分岐油路を介して前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路上に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記バケットが積荷状態か否かを検知する状態検知部と、前記状態検知部が積荷状態であると検知した場合に、前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御部と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
また、本発明かかるダンパ作動制御装置は、前記切換弁制御部は、前記状態検知部が積荷状態以外であると検知している場合には、前記作業用車両が所定の速度以上で走行する場合に前記切換弁を接続状態に切り換え、前記状態検知部が積荷状態であると検知している場合には、前記作業用車両が前記所定の速度未満であっても前記切換弁を接続状態に切り換えることを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかるダンパ作動制御方法は、車体に揺動可能に支持されるブームと、前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、前記ブームを駆動するリフトシリンダと、分岐油路を介して前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路上に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、を備えた作業用車両のダンパ作動制御方法であって、前記バケットが積荷状態か否かを検知する状態検知ステップと、前記状態検知ステップが積荷状態であると検知した場合に、前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御ステップと、を含むことを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかるダンパ作動制御方法は、前記作業用車両は、走行のための変速装置をさらに備え、前記状態検知ステップは、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、前記作業用車両の現在の作業状態が前記空荷状態である場合、前記リフトシリンダのボトム圧が前記バケットに荷が積まれていないことを判断するための所定空荷圧力以上であって前記ブームが予め定めておいた所定角度未満であること、もしくは、前記リフトシリンダのボトム圧が前記所定空荷圧力以上であって前記バケットの向きが水平以上であること、または、前記作業用車両の現在の作業状態が前記掘削作業中である場合、前記変速装置への操作信号が前進以外であること、を検知した場合、前記作業用車両の現在の作業状態を積荷状態とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バケットが積荷状態であると検知された場合に、切換弁を接続状態に切り換えてダンパ機構を有効化するようにしているため、油圧ポンプが発生した力の効率的な利用と共に、積載した荷の落下の低減と乗り心地の向上とを実現することが可能な作業用車両のダンパ作動制御装置およびダンパ作動制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態で例に挙げる荷積作業の概略流れを示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態によるホイールローダの作業状態の遷移を説明するための模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態によるホイールローダの詳細な構成を説明するための側視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態によるダンパ作動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本実施の形態によるコントローラの具体例を示す概略模式図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態によるダンパ作動制御方法の概略動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図１に示す荷積作業の流れの概略を説明するための図である。
【図８】図８は、図７に示す行程における各パラメータの変化を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態による作業用車両のダンパ作動制御装置およびダンパ作動制御方法を、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、図１に示すように、作業用車両としてホイールローダ１００を例に挙げ、このホイールローダ１００を用いて盛土２００から土砂をダンプトラック３００に積み込む場合を説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態で例に挙げる荷積作業の概略流れを示す模式図である。図１に示すように、ホイールローダ１００は、掘削などの作業や荷を積み込んで運搬する作業を行うバケット１０１と、バケット１０１をリフトするブーム１０２と、を備える。
【００１７】
図１に示す例では、ホイールローダ１００は、まず、スタート位置Ａに配置されており、このスタート位置Ａから盛土２００へ前進して掘削位置Ｂへ移動する（ステップＳ１）。続いて、ホイールローダ１００は、掘削位置Ｂにおいて前進を伴いながらブーム１０２を操作しつつバケット１０１を１回以上チルトすることで、バケット１０１を用いて盛土２００から土砂を掬い取る（ステップＳ２）。次に、ホイールローダ１００は、後進後に切り返して前進することで、ダンプトラック３００の荷台横の排土位置Ｃへ移動する（ステップＳ３）。続いて、ホイールローダ１００は、この排土位置Ｃにおいてブーム１０２を垂直またはそれに近い状態に立て、その状態でバケット１０１をダンプすることで、バケット１０１内の土砂をダンプトラック３００の荷台へ排土する（ステップＳ４）。その後、ホイールローダ１００は、切り返しつつ後進することで、元のスタート位置Ａへ移動する（ステップＳ５）。以降、ホイールローダ１００は、ステップＳ１〜Ｓ５を繰り返すことで、盛土２００の土砂を目的の量、ダンプトラック３００の荷台に積み込む。
【００１８】
以上のような荷積作業では、図２に示すように、ホイールローダ１００の作業状態が、空荷状態（作業ステータスＳｔ＝１）と掘削作業中状態（作業ステータスＳｔ＝２）と積荷状態（作業ステータスＳｔ＝３）との間で遷移する。空荷状態（Ｓｔ＝１）とは、バケット１０１内に荷が積載されていない状態である。掘削作業中状態（Ｓｔ＝２）とは、前進を伴いながらブーム１０２および／またはバケット１０１を操作してバケット１０１内に荷を積み込む作業をしている状態である。積荷状態（Ｓｔ＝３）とは、バケット１０１内に荷が積み込まれた状態である。また、図２は、本実施の形態によるホイールローダ１００の作業状態の遷移を説明するための模式図である。
【００１９】
ここで、各作業状態（Ｓｔ＝１〜Ｓｔ＝３）間の遷移条件を説明するにあたり、本実施の形態によるホイールローダ１００の詳細な構成を、図面を参照して説明する。図３は、ホイールローダ１００の詳細な構成を説明するための側視図である。ただし、図３では、以下の説明に関係する前輪１０３側のホイールローダ１００の一部についてのみを抜粋して示す。
【００２０】
図３に示すように、ホイールローダ１００は、バケット１０１と、ブーム１０２と、リフトシリンダ１１８と、バケットシリンダ１２１と、第１バケットリンク１２２と、第２バケットリンク１２４と、を備える。
【００２１】
バケット１０１は、土砂などの荷を掘削して掬い取るための、いわゆるショベルである。ブーム１０２は、バケット１０１を高さ方向に移動させるための支柱であり、一方の端がピボットピンを用いて車体前フレーム１３０に揺動可能に支持される。また、ブーム１０２の他方の端には、バケット１０１の底部がピボットピンを用いて揺動可能に取り付けられる。
【００２２】
リフトシリンダ１１８は、ブーム１０２を駆動するものであり、一方の端が車体前フレーム１３０におけるブーム１０２とは異なる位置にピボットピンを用いて揺動可能に取り付けられたチューブ１１８−１と、チューブ１１８−１の他方の端に摺動可能に内嵌されたピストンロッド１１８−３と、を有する。このリフトシリンダ１１８は、油圧によりピストンロッド１１８−３がチューブ１１８−１に対して挿抜することで伸縮する。なお、ピストンロッド１１８−３の先端には、ブーム１０２の中腹部がピボットピンを用いて回転可能に取り付けられる。したがって、リフトシリンダ１１８の伸縮により、ブーム１０２が車体前フレーム１３０に嵌装されたピボットピンを軸として回動する。
【００２３】
例えば、リフトシリンダ１１８が伸長すると、ブーム１０２がピボットピンを枢軸として図面中反時計回りに回転し、この結果、ブーム１０２の揺動可能に支持された端とは反対側の端が上昇してこれに取り付けられたバケット１０１が上昇する。一方、リフトシリンダ１１８が短縮すると、ブーム１０２がピボットピンを枢軸として図面中時計回りに回転し、この結果、ブーム１０２の揺動可能に支持された端とは反対側の端が下降して、これに取り付けられたバケット１０１が下降する。
【００２４】
バケットシリンダ１２１は、一方の端が車体前フレーム１３０における例えばブーム１０２と同じ位置にピボットピンを用いて揺動可能に取り付けられたチューブ１２１−１と、チューブ１２１−１の他方の端に摺動可能に内嵌されたピストンロッド１２１−３と、よりなり、油圧によりピストンロッド１２１−３がチューブ１２１−１に対して挿抜することで伸縮する。ピストンロッド１２１−３の先端には、第１バケットリンク１２２の一方の端がリンクピン１２２−１を用いて回動可能に取り付けられる。第１バケットリンク１２２の中腹部は、ブーム１０２の中腹部に固定された支持部材１２３に支持ピン１２２−２を用いて回転可能に取り付けられる。第１バケットリンク１２２の他方の端には、第２バケットリンク１２４の一方の端がリンクピン１２２−３を用いて回転可能に取り付けられる。第２バケットリンク１２４の他方の端は、ピボットピンを用いてバケット１０１の底部におけるブーム１０２と異なる位置に回転可能に取り付けられる。したがって、バケットシリンダ１２１が伸縮すると、この変位が第１バケットリンク１２２および第２バケットリンク１２４を介してバケット１０１に伝達し、これにより、バケット１０１がブーム１０２に嵌装されたピボットピンを軸として回動する。
【００２５】
例えば、バケットシリンダ１２１が油圧の上昇により伸長すると、第１バケットリンク１２２が支持ピン１２２−２を枢軸として図面中時計回りに回転し、これにより第２バケットリンク１２４のリンクピン１２２−３が車体前フレーム１３０の方向へ引き込まれる。この結果、バケット１０１がブームと結合するピボットピンを枢軸として図面中反時計回りに回転する。逆に、バケットシリンダ１２１が短縮すると、バケット１０１の向きが図面中時計回りに回転する。
【００２６】
以上のようにリフトシリンダ１１８およびバケットシリンダ１２１を駆動することで、バケット１０１の地表面からの高さおよび向きが操作される。なお、本実施の形態において、バケット１０１の向き（以下、バケット向きという）とは、掘削作業を行うのに適したバケットの状態を水平の向きと定めて用語を使用している。具体的には、ホイールローダ１００が水平な地面上にある場合において、バケット１０１の底部（地面に接する側の面）の向きや、バケット１０１に取付けられるツース（図中バケット前下に表される小片）の向き、又は、受け皿状のバケット１０１の開口が向く方向によりバケット１０１の向きを水平と定めることができる。
【００２７】
また、ブーム１０２の車体前フレーム１３０側の端には、ブーム１０２の姿勢（例えば仰角：以下、ブーム角度という）を検出するブーム角度センサ１０２−１１が設けられている。検出されたブーム角度は、後述するコントローラ１１１（図４参照）に入力される。なお、本実施の形態において、ブーム角度とは、例えばブーム１０２における車体前フレーム１３０に支持された端を起点とした場合のブーム１０２の枢支軸であるピボットピンとバケット１０１の枢支軸であるピボットピンとを結ぶ直線と水平面とのなす角度（仰角）を指す。ただし、これに限定されず、例えば垂直方向に対する角度など、種々変形することができる。
【００２８】
さらに、第１バケットリンク１２２の中腹部における支持ピン１２２−２が設けられた位置には、バケット１０１とブーム１０２の成す角度を検出するためのバケット角度センサ１２２−１１が設けられる。バケット角度センサ１２２−１１は、例えばブーム１０２の長手方向を基準としてこの基準に対する第１バケットリンク１２２の回転角を検出する。検出された回転角は、バケット角度として後述するコントローラ１１１（図４参照）に入力される。コントローラ１１１は、入力されたブーム角度とバケット角度とから、バケット１０１の向き（バケット向き）を算出する。
【００２９】
続いて、本実施の形態によるホイールローダ１００が搭載するダンパ作動制御装置１１０の構成を抜粋して、図面を参照して詳細に説明する。図４は、本実施の形態によるダンパ作動制御装置１１０の概略構成を示すブロック図である。図４に示すように、ダンパ作動制御装置１１０は、コントローラ１１１と、変速操作検出器１１２Ａと、ダンパ機能スイッチ１１２Ｂと、ブーム操作レバー操作量センサ１１２Ｃと、バケット操作レバー操作量センサ１１２Ｄと、車速センサ１１３と、流体リザーバ１１４と、切換弁１１５ａおよび電磁比例制御（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＥＰＣ）弁１１５ｂを含むバルブ系１１５と、パイロット圧供給源１１６と、アキュムレータ１１７と、それぞれがチューブ１１８−１およびピストンロッド１１８−３よりなる１つ以上のリフトシリンダ１１８と、ボトム圧検出器１１９と、を含む。この構成において、流体リザーバ１１４と切換弁１１５ａおよびＥＰＣ弁１１５ｂを含むバルブ系１１５とアキュムレータ１１７とは、リフトシリンダ１１８の振動を低減させるダンパ機構として機能する。なお、リフトシリンダ１１８は、操作弁１４０を介して、作動油を吐出する油圧ポンプ１４１およびタンク１４２が接続される。リフトシリンダ１１８は、操作弁１４０が操作されることによって作動油の供給および供給方向が切り換えられることによって伸縮する。リフトシリンダ１１８と操作弁１４０との間は、主油路１４５で接続される。この主油路１４５から分岐した分岐油路１４６は、アキュムレータ１１７および流体リザーバ１１４を接続する。また、分岐油路１４６の途中に切換弁１１５ａが設けられる。そして、アキュムレータ１１７は、分岐油路１４６のうちの分岐油路１４６ａおよび主油路１４５のうちのボトム側の油路を介してリフトシリンダ１１８に接続される。
【００３０】
変速操作検出器１１２Ａは、ホイールローダ１００の変速装置を操作するシフトレバー機構に設けられ、このシフトレバー機構における、前進（Ｆ）−中立（Ｎ）−後進（Ｒ）、並びに、１速から４速のいずれかの速度段を指示する現在の操作位置を検出し、この現在の操作位置を示す変速操作信号をコントローラ１１１に出力する。ダンパ機能スイッチ１１２Ｂは、操作者によってダンパ機能の有効化／無効化を切り替えるスイッチであり、ダンパ機能が操作者により有効化（ＯＮ）されているか無効化（ＯＦＦ）されているかを示すダンパ機能ＳＷ信号をコントローラ１１１に出力する。ブーム操作レバー操作量センサ１１２Ｃは、操作者によって操作されたブーム操作レバーの操作角度（ブームレバーストローク）を検出し、このブームレバーストローク量を示すブームレバーストローク信号をコントローラ１１１に出力する。バケット操作レバー操作量センサ１１２Ｄは、操作者によって操作されたバケット操作レバーの操作角度（バケットレバーストローク）を検出し、このバケットレバーストローク量を示すバケットレバーストローク信号をコントローラ１１１に出力する。また、車速センサ１１３は、ホイールローダ１００の現在の車速を常時検出し、この検出した車速を示す車速信号をコントローラ１１１に出力する。ボトム圧検出器１１９は、リフトシリンダ１１８のボトム側の油圧（以下、ブームボトム圧という）を検出し、この検出したブームボトム圧を示すブームボトム圧信号をコントローラ１１１に出力する。
【００３１】
コントローラ１１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの情報処理装置で構成され、入力された変速操作信号とダンパ機能ＳＷ信号とブームレバーストローク信号とバケットレバーストローク信号と車速信号とブームボトム圧信号とから、バルブ系１１５におけるＥＰＣ弁１１５ｂを開閉するための制御信号であるダンパ駆動信号を生成し、これをＥＰＣ弁１１５ｂへ出力する。
【００３２】
パイロット圧供給源１１６は、切換弁１１５ａを操作する油圧を供給する。パイロット圧供給源１１６および切換弁１１５ａとの間には、ＥＰＣ弁１１５ｂが接続されている。このＥＰＣ弁１１５ｂは、コントローラ１１１から‘開’制御のためのダンパ駆動信号が入力されると、パイロット圧供給源１１６と切換弁１１５ａとの間を導通させ、パイロット圧供給源１１６からの加圧流体（パイロット油）を油圧パイロット信号として切換弁１１５ａへ導く。一方、ＥＰＣ弁１１５ｂは、コントローラ１１１から‘閉’制御のためのダンパ駆動信号が入力されると、パイロット圧供給源１１６と切換弁１１５ａとの間を遮断して、パイロット圧供給源１１６からの加圧流体が切換弁１１５ａへ導かれることを阻止する。また、切換弁１１５ａと流体リザーバ１１４とを接続すると、切換弁１１５ａは、油圧パイロット信号が加えられる反対側に設けられたバネの作用により、圧油を流体リザーバ１１４に排出して、図示にて押し下げられた位置に移動する。
【００３３】
切換弁１１５ａは、リフトシリンダ１１８とアキュムレータ１１７との連結を開閉するための、いわゆるパイロット作動弁であり、リフトシリンダ１１８におけるピストンロッド１１８−３側と流体リザーバ１１４との間の導通、ならびに、リフトシリンダ１１８におけるチューブ１１８−１側とアキュムレータ１１７との間の導通を、ＥＰＣ弁１１５ｂを介して入力される油圧パイロット信号に応じて制御する。例えば油圧パイロット信号（加圧流体）が入力されている場合、切換弁１１５ａは、流入した加圧流体によってバネ１１５ｃを押し縮める方向に移動する。この結果、切換弁１１５ａが開状態となり、ピストンロッド１１８−３と流体リザーバ１１４との間、および、チューブ１１８−１とアキュムレータ１１７との間が、それぞれ導通する。これにより、リフトシリンダ１１８側の作業油が、流体リザーバ１１４およびアキュムレータ１１７へそれぞれ流出入可能となる。このようにリフトシリンダ１１８側の作業油がアキュムレータ１１７へ流出入することを許可することで、ホイールローダ１００の特にブーム１０２に生じた振動をアキュムレータ１１７に吸収させることが可能となる。
【００３４】
なお、流体リザーバ１１４は、リフトシリンダ１１８やバケットシリンダ１２１へ駆動力を伝達する媒体である作業油をリザーブしておくタンクである。また、アキュムレータ１１７は、チューブ１１８−１側の圧油の逃げ場として機能する蓄圧器である。
【００３５】
以上のように構成されるホイールローダ１００において、図２に示す各作業状態（Ｓｔ＝１〜Ｓｔ＝３）間の遷移条件を、以下に示す表１を参照して詳細に説明する。表１は、本実施の形態による作業状態の遷移条件を示すテーブルである。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１に示すように、作業状態が遷移する際に考慮される遷移条件のパラメータには、ブームボトム圧とブーム角度とバケット向きと変速操作信号とが含まれる。
【００３８】
ブームボトム圧とは、ボトム圧検出器１１９で検出されるブームボトム圧である。ここで、表１中、所定空荷圧力とは、バケット１０１に荷が積まれていない状態で検出されるブームボトム圧である。また、所定衝撃圧力とは、掘削時にバケット１０１が盛土２００に突入する衝撃により発生する圧力である。この所定衝撃圧力は、所定空荷圧力よりも十分に高い。また、ブームボトム圧はダンプトラック３００への荷の積込み時などにおけるブーム１０２の上昇に伴い上昇するが、所定衝撃圧力は、この上昇による最高圧力よりも高い圧力に設定される。
【００３９】
ブーム角度（姿勢）とは、上述したように、例えば車体前フレーム１３０側の枢軸（ピボットピン）を起点とした場合のブーム１０２の水平面に対する仰角である。ここで、表１中、所定角度とは、それ以上のバケット１０１高さを保持して走行することは無いと想定されるブーム１０２の角度である。この所定角度は、通常、水平よりも数１０度（たとえば２０度）高い角度に設定される。
【００４０】
バケット向きとは、上述したように、受け皿状のバケット１０１の開口が向く方向である。また、上述したように、変速操作信号は、シフトレバー機構の現在の操作位置を示す信号である。なお、シフトレバー機構が変速装置に対し、前進（Ｆ）−中立（Ｎ）−後進（Ｒ）、並びに、１速から４速のいずれかの速度段を指示するので、変速操作信号には、前後進と速度段の２種類の信号が混合している。しかし、本説明では、前進且つ１速段（Ｆ１）以外での速度段は任意でよいため、必要な場合以外は速度段について言及しない。
【００４１】
現在の作業状態が空荷状態（現在の作業ステータスＳｔ＝１）である場合、ホイールローダ１００の作業状態は、所定衝撃圧力以上のブームボトム圧が検出されたことを条件として掘削作業中状態（遷移先作業ステータスＳｔ＝２）へ遷移する。また、空荷状態にあるホイールローダ１００の作業状態は、ブームボトム圧が所定空荷圧力以上であってブーム角度が所定角度未満であること、あるいは、ブームボトム圧が所定空荷圧力以上であってバケット向きが水平以上であること、を条件として積荷状態（遷移先作業ステータスＳｔ＝３）へ遷移する。
【００４２】
また、現在の作業状態が掘削中作業状態（現在の作業ステータスＳｔ＝２）である場合、ホイールローダ１００の作業状態は、ブームボトム圧が所定空荷圧力未満であることを条件として、空荷状態（遷移先作業ステータスＳｔ＝１）へ遷移する。また、掘削中作業状態のホイールローダ１００の作業状態は、変速操作信号が前進を示すＦ信号以外であることを条件として積荷状態（遷移先作業ステータスＳｔ＝３）へ遷移する。
【００４３】
さらに、現在の作業状態が積荷作業（現在の作業ステータスＳｔ＝３）である場合、ホイールローダ１００の作業状態は、所定衝撃圧力以上のブームボトム圧が検出されたことを条件として掘削作業中状態（遷移先作業ステータスＳｔ＝２）へ遷移する。また、積荷状態であるホイールローダ１００の作業状態は、ブーム角度が所定角度以上であってバケット向きが水平以下であること、あるいは、ブームボトム圧が所定空荷圧力未満であること、を条件として空荷状態（遷移先作業ステータスＳｔ＝１）へ遷移する。
【００４４】
このように、本実施の形態では、コントローラ１１１は、ボトム圧検出器１１９やブーム角度センサ１０２−１１やバケット角度センサ１２２−１１や変速操作検出器１１２Ａで検出された値と遷移条件（表１）とに基づいてバケット１０１に荷が積載された状態か否かを検知する。
【００４５】
次に、本実施の形態によるコントローラ１１１の具体例を、図面を参照して詳細に説明する。図５は、本実施の形態によるコントローラ１１１の具体例を示す概略模式図である。
【００４６】
図５に示すように、変速操作検出器１１２Ａからコントローラ１１１へは、変速操作信号が入力される。ダンパ機能スイッチ１１２Ｂからコントローラ１１１へは、ダンパ機能が操作者により有効化（ＯＮ）されているか無効化（ＯＦＦ）されているかを示すダンパ機能ＳＷ信号が入力される。ブーム操作レバー操作量センサ１１２Ｃからコントローラ１１１へは、ブームレバーストローク信号が入力される。バケット操作レバー操作量センサ１１２Ｄからコントローラ１１１へは、バケットレバーストローク信号が入力される。この他、コントローラ１１１へは、ボトム圧検出器１１９で検出されたブームボトム圧を示すブームボトム圧信号と、車速センサ１１３で計測された車速を示す車速信号と、ブーム角度センサ１０２−１１で検出されたブーム角度を示すブーム角度検出信号と、バケット角度センサ１２２−１１で検出されたバケット向きを示すバケット向き検出信号と、も入力される。
【００４７】
コントローラ１１１は、現在の作業状態を検知する状態検知部１１１Ａと、ダンパ機能のＯＮ／ＯＦＦ、すなわちリフトシリンダ１１８とアキュムレータ１１７との間を接続状態（開）あるいは切断状態（閉）に切り換える切換弁１１５ａの切換制御を行う切換弁制御部１１１Ｂと、を含む。状態検知部１１１Ａは、コントローラ１１１に入力される信号のうち変速操作信号とブームボトム圧信号とブーム角度検出信号とバケット向き検出信号とに基づき、上記表１に従って、現在の作業状態を検知し、検知結果を切換弁制御部１１１Ｂへ出力する。
【００４８】
切換弁制御部１１１Ｂには、状態検知部１１１Ａによる検知結果、ブーム角度検出信号、ブームレバーストローク信号、バケットレバーストローク信号、車速センサ１１３からの車速信号と、ダンパ機能スイッチ１１２Ｂからのダンパ機能ＳＷ信号と、が入力される。切換弁制御部１１１Ｂは、入力された各種信号に基づいてダンパ機能をＯＮまたはＯＦＦするダンパ駆動信号を生成し、このダンパ駆動信号をバルブ系１１５（図４参照）におけるＥＰＣ弁１１５ｂを開閉するためのソレノイドコイルへ出力する。なお、ダンパ機能ＯＮとは、パイロット圧供給源１１６と切換弁１１５ａとの間を導通させるよう切換弁１１５ａへ‘開’制御のためのダンパ駆動信号が出力されることであり、ダンパ機能ＯＦＦとは、切換弁１１５ａへ‘閉’制御のためのダンパ駆動信号が出力されることである。
【００４９】
次に、本実施の形態によるダンパ作動制御方法を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明では、コントローラ１１１の動作に着目して説明する。図６は、本実施の形態によるダンパ作動制御方法の概略動作を示すフローチャートである。本動作は、本実施形態における作業用車両の動力源（例えばエンジン）の始動とともに動作し、別段の停止指令が無い限りは、動力源の停止と共に本動作も停止するよう構成することができる。
【００５０】
図６に示すように、コントローラ１１１は、まず、ホイールローダ１００にダンパ機能が搭載されているか否かを判定し（ステップＳ１０１）、搭載されていなければ（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、本動作を終了し、搭載されていれば（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０２に進む。なお、ダンパ機能を搭載しているか否かは、例えば不図示のメモリに予め登録しておく構成など、種々の構成を適用することが可能である。
【００５１】
次に、コントローラ１１１は、ダンパ機能スイッチ１１２ＢがＯＮされているか否かを判定し（ステップＳ１０２）、ＯＮされていなければ（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ステップＳ１１２へ移行して、ダンパ機能をＯＦＦする。一方、ダンパ機能スイッチ１１２ＢがＯＮされている場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に進む。なお、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２は、実施の形態（例えば、ダンパ機能スイッチ１１２Ｂを設けない作業用車両）に応じて設けられるステップである。
【００５２】
ステップＳ１０３でコントローラ１１１は、現在の速度段が所定段（Ｆ１）以外であるか否かを判定する。ホイールローダ１００は、前進後進を問わず通常２速以上の速度段を使用して操作されており、前進且つ１速は、掘削作業を行うときに使用される。掘削作業時は、作業効率を高めるためにダンパ機構を切っておいた方が、車体と作業機の相対運動が無くなり効率があがる。従って、変速操作信号が前進且つ１速（Ｆ１）以外であるか否かを判定し、“Ｆ１”である場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１１２へ移行して、ダンパ機能をＯＦＦする。一方、現在の速度段が前進１速以外である場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）には、ダンパ機構を有効化するかを更に判断するために、次のステップＳ１０４に進む。
【００５３】
ステップＳ１０４でコントローラ１１１は、車速が第１閾速度Ｖａ以上であるか否かを判定し、車速が第１閾速度Ｖａ以上である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０へ移行する。一方、車速が第１閾速度Ｖａ未満である場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１０５へ移行する。
【００５４】
次にステップＳ１０５にて、コントローラ１１１は、車速が第２閾速度Ｖｄ以上であるか否かを判定し、車速が第２閾速度Ｖｄ以上である場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ移行する。一方、車速が第２閾速度Ｖｄより小さい場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１０７へ移行する。
【００５５】
ステップＳ１０５のＹｅｓから分岐したステップＳ１０６では、コントローラ１１１は、本ステップに入った時点でのダンパ機能がＯＮ状態であるか否かを判断する。ダンパ機能がＯＮ状態である場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１１０へ移行する。一方、ダンパ機能がＯＮ状態でない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１０７へ移行する。
【００５６】
上記のステップＳ１０４、ステップＳ１０５及びステップＳ１０６は、ダンパ機能をＯＮするか否かの判断を車速による条件で行っている。ステップＳ１０３で上述したように、ホイールローダ１００が低速で操作される場合、作業を優先させていることが考えられので、車体と作業機（ブーム１０２やバケット１０１等）との相対位置が固定されている方が効率がよい。また、速度の判定値が一つの速度である場合、その速度近傍で走行しているときに、ダンパ機能がＯＮになったりＯＦＦになったりとハンチング動作を起こす可能性がある。そのため、ヒステリシスを持たせる観点から、閾速度を２つ持っている。なお、第１閾速度Ｖａは、第２閾速度Ｖｄよりも大きな速度値である。
【００５７】
さて、ステップＳ１０４、ステップＳ１０６のＹｅｓの場合に分岐するステップＳ１１０については、後述するとして、図６に示すメインのフローの説明に戻る。
【００５８】
ステップＳ１０７では、コントローラ１１１は、現在の作業ステータスが積荷状態（Ｓｔ＝３）であるか否かを判定し、積荷状態で無い場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、ステップＳ１１２へ移行して、ダンパ機能をＯＦＦする。一方、ステップＳ１０７の判定の結果、現在の作業ステータスが積荷状態（Ｓｔ＝３）である場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１０８に進む。
【００５９】
ステップＳ１０８にてコントローラ１１１は、ブーム角度が所定の姿勢である水平未満であるか否かを判定し、ブーム角度が水平未満でない場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、ステップＳ１１２へ移行して、ダンパ機能をＯＦＦする。一方、判定の結果、水平未満である場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、コントローラ１１１は、バケット１０１の向きを操作している状態をチェックするためのステップＳ１０９に進む。すなわち、コントローラ１１１は、ブーム角度センサ１０２−１１からの検出値より求めたブーム角度からブーム１０２の姿勢が所定の姿勢（仰角が水平以上の姿勢）に制御されているか否かを判断し、ブーム１０２が所定の姿勢に制御されている場合、ダンパ機能をＯＦＦする。
【００６０】
このステップは、ダンパ機能をＯＮにして安定走行が出来るか否かの判断をしている。積荷状態（Ｓｔ＝３）は、バケットに重量物が収められているため、ブームが下方位置にある方がホイールローダ１００の重心位置が低くなり、安定走行が可能となる。そのような場合には、ダンパ機能をＯＮとする。一方、重心が高くなっている場合には、ダンパ機能をＯＦＦするようにしている。また、ブーム１０２を水平以上あるいは垂直に近い状態まで上昇させた状態で、ダンプトラック３００の荷台に荷を積み込む操作がある。このような場合、ダンパ機能がＯＮ状態であると、バケット位置が不安定になり、ダンプトラック３００への接近に所定以上の時間がかかることがある。つまり、ステップＳ１０８は、実質的にはバケット１０１内の荷をダンプトラック３００の荷台に積み込もうとしているか否かを判定するためのステップでもある。このステップの判定結果に基づいてダンパ機能をＯＮ／ＯＦＦすることで、例えばブーム１０２が揺れてブーム１０２やバケット１０１がダンプトラック３００の荷台等に接触するなどの不具合の発生を防止することができる。なお、本ステップのブーム角度条件と表１に示した積荷状態（Ｓｔ＝３）への遷移条件のブーム角度条件については、同一であっても異なっていても良いことは言うまでもなく、それぞれの目的に応じて設定できる。
【００６１】
さて、ステップＳ１０９に進むと、コントローラ１１１は、バケット１０１の向きを操作するバケットレバーストローク信号から検出し、このバケットレバーストロークが第１閾ストローク以上であるか否かを判定する。このステップＳ１０９の判定の結果、バケットレバーストロークが第１閾ストローク未満である場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１１２へ移行して、ダンパ機能をＯＦＦする。一方、判定の結果、バケットレバーストロークが第１閾ストローク以上である場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１１０へ進む。
【００６２】
ところで、バケットレバーストローク信号は、チルト方向の操作を正、ダンプ方向の操作を負の数値で表わし、レバーの操作量が多いほどその絶対値が大きくなるように設定してある。また、中立、すなわちバケットレバーの操作が無い場合のバケットレバーストローク信号をゼロとする。ここで、第１閾ストロークは、任意のダンプ方向の値（負数）として定めている。これは、積み込んだ荷物の荷姿を整える動作を行う際の小さなダンプおよびチルト動作を許容し、バケット１０１が大きくダンプ方向に操作されたことを判断するためである。このように、中立に対してある程度のマージンを第１閾ストロークに持たせることで、ホイールローダのオペレータがバケット１０１内の荷を排出しようとしているか否か、を判定するための閾値として機能することになる。
【００６３】
なお、上述のステップＳ１０８とステップＳ１０９は、この手順にて判定する必要はなく、順序を入れ替えても良い。更に言えば、２つのステップ共に、トラック３００に荷を積み込む動作のときに、ダンパ機能をＯＦＦするよう判断していると言えるので、「積込状態」に移行することを示すスイッチをさらに設けてＯＮ／ＯＦＦをチェックしたり、表１に示す作業状態に「積込状態」を設けてステップＳ１０８とステップＳ１０９の条件判断によって状態を遷移させる等によって、積込状態であるか否かを判断するステップに統合するなどの変形例がある。
【００６４】
次に、ステップＳ１１０にてコントローラ１１１は、ブーム１０２の仰角（ブーム角度）を操作するブームレバーストローク信号から検出し、このブームレバーストロークが第２閾ストローク以上であるか否かを判定する。なお、本ステップには、ステップ１０９からの経路だけではなく、先に説明したステップＳ１０４とステップＳ１０６による判定によりダンパ機能をＯＮするとした経路でも入ってくる。
【００６５】
このステップＳ１１０で判断されるブームレバーストローク信号は、操作の無い中立状態の信号をゼロとし、ブームを上昇させる操作を正、下降させる操作を負の数値で表わし、レバーの操作量が多いほどその絶対値が大きくなるように設定してある。そして、第２閾ストローク値は、負の数値として定められている。つまり、この第２閾ストローク値未満であるという状態は、ブームを大きく、急速に下降させている状態ということになる。
【００６６】
そのような動作では、リフトシリンダのボトム側の圧油を素早く抜くことになるため、ボトム側の圧油が大気圧に近くになる。このため、ダンパ機能がＯＮ状態である場合、ボトム側とつながっているアキュムレータ１１７の圧力を大気圧近くまで下げることになる。その状態で、ダンパ機能がＯＦＦになり、その後、さらにＯＮ状態になったことを考える。ダンパ機能がＯＮになるのは、積荷状態（Ｓｔ＝３）に遷移した場合であるから、リフトシリンダのボトム側には、積荷の重量に耐え得るだけの油圧がたつ。そこで、ダンパ機能がＯＮになったときにアキュムレータ内の圧力がほぼゼロ（大気圧近く）であった場合、ボトム側の圧油がアキュムレータに流れ込み、この結果、一時的にブームの降下という現象を引起こす。この下降現象を小さくし、ダンプ機能がＯＮした際にオペレータに不快感をあたえないようにするため、アキュムレータ１１７には、一定の圧力を保持させておく必要がある。そこで、ステップＳ１１０では、ブームストロークレバーの操作信号が第２閾ストローク値未満であれば、ブームを急速に下降させている状態と判断して、ダンパ機能ＯＦＦ状態にする。これにより、ボトム側とアキュムレータ間の圧油の連通が阻止される。ただし、ステップＳ１１０は上記の機能を求めるものであるから、ボトム圧検出器１１９の検出圧力を信号として、その圧力値が任意の閾値以下の場合に、ダンパ機能をＯＦＦするようなステップとしてもよい。
【００６７】
さて、ステップＳ１１０の判定の結果、ブームレバーストロークが第２閾ストローク未満である場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１１２へ移行して、ダンパ機能をＯＦＦする。一方、ステップＳ１１０の判定の結果、ブームレバーストロークが第２閾ストローク以上である場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、コントローラ１１１は、ダンパ機能をＯＮし（ステップＳ１１１）、その後、ステップＳ１１３へ移行する。また、ステップＳ１１２においてダンパ機能をＯＦＦすると、その後、コントローラ１１１は、ステップＳ１１３へ移行する。
【００６８】
ステップＳ１１３では、コントローラ１１１は、図示しないキースイッチなどによるダンパ作動制御処理の終了指示が入力されているか否かを判定し（ステップＳ１１３）、終了指示が入力されている場合（ステップＳ１１３Ｙｅｓ）、本ダンパ作動制御処理を終了する。一方、終了指示が入力されていない場合（ステップＳ１１４のＮｏ）、コントローラ１１１は、ステップＳ１０２に戻り、上述したステップＳ１０２以降の処理を繰り返す。
【００６９】
以上のように動作することで、本実施の形態では、作業ステータスが積荷状態（Ｓｔ＝３）である場合は、車速に関わらず、ダンパ機能がＯＮされるため、切り返し時にブーム１０２等に生じた振動等によってバケット１０１内の荷が落下したり、走行中の乗り心地が低下したりすることを防止できる。また、本実施の形態では、ブーム１０２の角度（仰角）に応じてダンパ機能をＯＦＦするため、ダンプトラック３００の荷台へ荷を積み込むなどの際に生じたブーム１０２の振動等でブーム１０２やバケット１０１がダンプトラック３００へ接触することを防止できる。さらに、本実施の形態では、作業ステータスが積荷状態（Ｓｔ＝３）以外である場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、ホイールローダ１００が所定の速度（第１閾速度Ｖａまたは第２閾速度Ｖｄ）以上で走行しているのであれば（ステップＳ１０４，ＹｅｓまたはステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、ダンパ機構を有効化し、積荷状態（Ｓｔ＝３）である場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、ホイールローダ１００が所定の速度（第１閾速度Ｖａまたは第２閾速度Ｖｄ）未満であっても（ステップＳ１０４，ＮｏまたはステップＳ１０５，Ｎｏ）、ダンパ機構を有効化するようにしている。このため、掘削作業や運搬作業などの作業状態に応じて的確にダンパ機能を有効化／無効化することが可能となる。
【００７０】
次に、図１に示す荷積作業を具体例として挙げ、この荷積作業の流れを、図面を参照して詳細に説明する。図７は、図１に示す荷積作業の流れの概略を説明するための図である。図８は、図７に示す行程における各パラメータの変化を示すシーケンス図である。
【００７１】
図７に示すように、図１に示す荷積作業では、ホイールローダ１００は、まず、スタート位置Ａから盛土２００直前の掘削位置Ｂへ向けて前進する（図７（ａ））。この行程では、図８（ａ）に示すように、作業ステータスは空荷状態（Ｓｔ＝１）であり、また、ホイールローダ１００は、前進２速（Ｆ２）以上のシフトギアにて前進を開始し、その後、タイミングｔ１にて車速が第１閾速度Ｖａ以上となる。ホイールローダ１００のコントローラ１１１は、タイミングｔ１にて車速が第１閾速度Ｖａ以上となったことを条件として、ダンパ機能をＯＮする。
【００７２】
次に、ホイールローダ１００は、掘削位置Ｂ手前で徐行を開始する（図７（ｂ））。この行程では、図８（ｂ）に示すように、作業ステータスは空荷状態（Ｓｔ＝１）である。また、ホイールローダ１００は、前進２速段（Ｆ２）以上のシフトギアからタイミングｔ２で前進１速段（Ｆ１）となるため、コントローラ１１１は、このタイミングｔ２でダンパ機能をＯＦＦする。その後、車速は、第１閾速度Ｖａ以上の車速から減速し、さらに、タイミングｔ３にて第２閾速度Ｖｄ以下の車速となる。なお、図７（ｂ）に示す行程では、ホイールローダ１００は、バケット１０１の向きを水平に保ちつつブーム１０２を下げてバケット１０１を接地した状態で徐行する。
【００７３】
次に、ホイールローダ１００は、掘削位置Ｂまで到達すると、バケット１０１のリフトアップ（地切り）およびチルトを数回行うことで、盛土２００をバケット１０１にて掘削してバケット１０１内に土砂を積み込む（図７（ｃ））。この行程では、図８（ｃ）に示すように、当初、作業ステータスは空荷状態（Ｓｔ＝１）であり、また、ホイールローダ１００は、バケット１０１を接地した状態で、タイミングｔ４にてバケット１０１を盛土２００へ突き刺す。この際、ブームボトム圧は、タイミングｔ４にて急激に上昇する。コントローラ１１１は、このブームボトム圧の急激な上昇を検知して、作業ステータスを空荷状態（Ｓｔ＝１）から掘削作業中状態（Ｓｔ＝２）へ遷移する（図１および表１参照）。その後、ホイールローダ１００は、ブーム角度を徐々に上昇しつつ（リフトアップ）、バケット１０１を数回チルトして（バケット開口を上方に向ける）、バケット１０１内に土砂を積み込む。したがって、この際のブームボトム圧は、リフトアップおよびチルトに応じて変化する。
【００７４】
次に、ホイールローダ１００は、バケット１０１に土砂を積んだ状態で後進することで、スタート位置Ａ付近へ戻る（図７（ｄ））。この行程では、図８（ｄ）に示すように、作業ステータスは掘削作業中状態（Ｓｔ＝２）であり、また、ホイールローダ１００は、タイミングｔ５にてシフトレバー機構がバック（Ｒ）に入れられ、続いて後進を開始し、その後、スタート位置Ａ付近において停止する。この際、タイミングｔ６にて車速が第１閾速度Ｖａ以上となり、その後、タイミングｔ７において車速が第２閾速度Ｖｄ以下となる。コントローラ１１１は、タイミングｔ５にてシフトレバー機構がバックに入れられたことを検知して、作業ステータスを掘削作業中状態（Ｓｔ＝２）から積荷状態（Ｓｔ＝３）へ遷移させる（図１および表１参照）。また、コントローラ１１１は、ダンパ機能をＯＮする。ただし、コントローラ１１１は、タイミングｔ７では、車速が第２閾速度Ｖｄ以下となっても作業ステータスが積荷状態（Ｓｔ＝３）であるため、ダンパ機能をＯＦＦしない（表１参照）。これにより、切り返し時にブーム１０２に生じる振動を低減することが可能となり、結果、バケット１０１からの積荷の落下や乗り心地の低下を低減することができる。
【００７５】
次に、ホイールローダ１００は、切り返しつつ前進することで、ダンプトラック３００における荷台横の排土位置Ｃへ向けて移動し（図７（ｅ））、続いてブーム１０２を駆動してバケット１０１を目的の高さ（例えばダンプトラック３００の荷台以上の高さ）までリフトアップしつつ減速することで、ダンプトラック３００の荷台横の排土位置Ｃまで移動する（図７（ｆ））。図７（ｅ）に示す行程では、まず、図８（ｅ）に示すように、作業ステータスは積荷状態（Ｓｔ＝３）であり、また、ホイールローダ１００は、前進２速（Ｆ２）以上のシフトギアにて前進を開始し、その後、タイミングｔ８にて車速が第１閾速度Ｖａ以上となる。ただし、このタイミングｔ８では、ダンパ機能は既にＯＮされているため、コントローラ１１１は、このＯＮ状態を維持する。続いて、図７（ｆ）に示す行程では、図８（ｆ）に示すように、ホイールローダ１００は、前進２速以上のシフトギアのまま減速を開始するとともにブーム１０２をリフトアップし、その後、タイミングｔ９にてブーム１０２の角度が水平以上となる。コントローラ１１１は、タイミングｔ９にてブームの角度が水平以上となったことを条件として、ダンパ機能をＯＦＦする。これにより、ブーム１０２がホイールローダ１００の車体に対して振動しにくい状態となるため、ホイールローダ１００がダンプトラック３００に近づいた際にブーム１０２に生じた振動によってブーム１０２やバケット１０１がダンプトラック３００に接触することを防止できる。なお、その後のタイミングｔ１０にて車速が第２閾値速度Ｖｄ以下となるが、このタイミングｔ１０では既にダンパ機能はＯＦＦされている。
【００７６】
次に、ホイールローダ１００は、排土位置Ｃにてバケット１０１をダンプすることで、バケット１０１内の土砂をダンプトラック３００の荷台内に排土する（図７（ｇ））。この行程では、図８（ｇ）に示すように、当初、作業ステータスは積荷状態（Ｓｔ＝３）であり、その後、バケット１０１内の土砂が徐々に排土されることで、タイミングｔ１１にてブームボトム圧が閾圧Ｔｐ以下となる。コントローラ１１１は、ブームボトム圧が閾圧Ｔｐ以下となったことを検知して、作業ステータスを積荷状態（Ｓｔ＝３）から空荷状態（Ｓｔ＝１）へ遷移する。
【００７７】
次に、ホイールローダ１００は、排土位置Ｃからの後進を開始すると共に、ブーム１０２を駆動してバケット１０１のリフトダウンおよびチルトを行う（図７（ｈ））。この行程では、図８（ｈ）に示すように、作業ステータスは空荷状態（Ｓｔ＝１）であり、また、ホイールローダ１００は、後進を開始し、その後、タイミングｔ１２にて車速が第１閾速度Ｖａ以上となる。コントローラ１１１は、タイミングｔ１２にて車速が第１閾速度Ｖａ以上となったことを条件として、ダンパ機能をＯＮする。ただし、タイミングｔ１２の以前にブーム角度は所定角度（例えば２０°）以下となっているものとする。
【００７８】
次に、ホイールローダ１００は、スタート位置Ａ付近で減速を開始し、その後、スタート位置Ａにて停止する（図７（ｉ））。この行程では、図８（ｉ）に示すように、作業ステータスは空荷状態（Ｓｔ＝１）であり、また、ホイールローダ１００は、減速を開始後、タイミングｔ１３にて車速が第２閾速度Ｖｄ以下となる。コントローラ１１１は、タイミングｔ１３にて車速が第２閾速度Ｖｄ以下となったことを条件として、ダンパ機能をＯＦＦする。
【００７９】
以上の行程を経ることで、１サイクルの掘削および排土作業（荷積作業）が完了する。ホイールローダ１００は、このサイクルを１回以上繰り返すことで、目的の量の土砂をダンプトラック３００の荷台に積み込む。
【００８０】
なお、上述した実施の形態では、切換弁制御部１１１Ｂが状態検知部１１１Ａが積荷状態であると検知した以外であってもダンパ機能をＯＮするが、これに限らず、状態検知部１１１Ａが積荷状態であると検知した場合、すべてダンパ機能をＯＮするようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態およびその変形例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。例えば各実施の形態に対して適宜例示した変形例は、他の実施の形態に対して適用することも可能であることは言うまでもない。
【００８２】
例えば、上記した実施の形態では、作業用車両としてホイールローダを例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、例えばスキットステアローダや油圧ショベルなど、種々の作業用車両に対して適用することが可能である。また、上記実施の形態では、作業油を動力源からの駆動力の伝達媒体として用いる油圧システムを搭載した作業用車両（ホイールローダ１００）を例に挙げたが、これに限定されず、水や他の液体を駆動力の伝達媒体として用いる液圧システムを搭載した作業用車両に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  ホイールローダ
１０１  バケット
１０２  ブーム
１１８−１、１２１−１  チューブ
１１８−３、１２１−３  ピストンロッド
１０２−１１  ブーム角度センサ
１０３  前輪
１１０  ダンパ作動制御装置
１１１  コントローラ
１１１Ａ  状態検知部
１１１Ｂ  切換弁制御部
１１２Ａ  変速操作検出器
１１２Ｂ  ダンパ機能スイッチ
１１２Ｃ  ブーム操作レバー操作量センサ
１１２Ｄ  バケット操作レバー操作量センサ
１１３  車速センサ
１１４  流体リザーバ
１１５  バルブ系
１１５−１  ソレノイドコイル
１１５ａ  切換弁
１１５ｂ  ＥＰＣ弁
１１６  パイロット圧供給源
１１７  アキュムレータ
１１８  リフトシリンダ
１１９  ボトム圧検出器
１２０  トランスミッション
１２１  バケットシリンダ
１２２  第１バケットリンク
１２２−１、１２２−３  リンクピン
１２２−２  支持ピン
１２２−１１  バケット角度センサ
１２３  支持部材
１２４  第２バケットリンク
１３０  車体前フレーム
１４０  操作弁
１４１  油圧ポンプ
１４５  主油路
１４６，１４６ａ  分岐油路
２００  盛土
３００  ダンプトラック
Ａ  スタート位置
Ｂ  掘削位置
Ｃ  排土位置
【図１】
2011108550.tif 000004
【図２】
2011108550.tif 000005
【図３】
2011108550.tif 000006
【図４】
2011108550.tif 000007
【図５】
2011108550.tif 000008
【図６】
2011108550.tif 000009
【図７】
2011108550.tif 000010
【図８】
2011108550.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月21日(2012.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に揺動可能に支持されるブームと、
前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、
前記ブームを駆動するリフトシリンダと、
分岐油路を介して前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、
前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路上に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、
走行のための変速装置と、
前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記リフトシリンダのボトム圧と、前記ブームの姿勢角度と、前記バケットの向きと、前記変速装置を操作する変速操作信号と、の少なくとも１つに基づいて、前記バケットが積荷状態であるか否かを検知する状態検知部と、
前記状態検知部が積荷状態以外であると検知している場合には、前記作業用車両が所定の速度以上で走行する場合に前記切換弁を接続状態に切り換え、前記状態検知部が積荷状態であると検知している場合には、前記作業用車両が前記所定の速度未満であっても前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御部と、
を備えたことを特徴とする作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項２】
前記状態検知部は、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、
前記切換弁制御部は、前記状態検知部の作業状態が前記積荷状態である場合、前記切換弁を接続状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項３】
前記切換弁制御部は、前記ブームが所定の姿勢に制御されていることを検知した場合、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項４】
前記切換弁制御部は、前記バケットの向きを操作する操作レバーの操作量および／または前記ブームの姿勢を操作する操作レバーの操作量に基づいて、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項５】
前記切換弁制御部は、前記変速操作信号が所定段を示している場合、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項６】
車体に揺動可能に支持されるブームと、
前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、
分岐油路を介して前記ブームを駆動するリフトシリンダと、
前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、
前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、
走行のための変速装置と、
前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、
を備えた作業用車両のダンパ作動制御方法であって、
前記リフトシリンダのボトム圧と、前記ブームの姿勢角度と、前記バケットの向きと、前記変速装置を操作する変速操作信号と、の少なくとも１つに基づいて、前記バケットが積荷状態であるか否かを検知する状態検知ステップと、
前記状態検知ステップが積荷状態以外であると検知している場合には、前記作業用車両が所定の速度以上で走行する場合に前記切換弁を接続状態に切り換え、前記状態検知部が積荷状態であると検知している場合には、前記作業用車両が前記所定の速度未満であっても前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御ステップと、
を含むことを特徴とする作業用車両のダンパ作動制御方法。
【請求項７】
前記状態検知ステップは、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、前記作業用車両の現在の作業状態が前記空荷状態である場合、前記リフトシリンダのボトム圧が前記バケットに荷が積まれていないことを判断するための所定空荷圧力以上であって前記ブームが予め定めておいた所定角度未満であること、もしくは、前記リフトシリンダのボトム圧が前記所定空荷圧力以上であって前記バケットの向きが水平以上であること、または、前記作業用車両の現在の作業状態が前記掘削作業中である場合、前記変速装置への操作信号が前進以外であること、を検知した場合、前記作業用車両の現在の作業状態を積荷状態とすることを特徴とする請求項６に記載のダンパ作動制御方法。
【請求項８】
前記ブームが所定の姿勢に制御されているか否かを検知し、前記ブームが前記所定の姿勢に制御されていないことが検知された場合、前記切換弁を切断状態に切り換える第１切断ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のダンパ作動制御方法。
【請求項９】
前記変速装置が所定段に入れられている場合、前記切換弁を切断状態に切り換える第２切断ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のダンパ作動制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月6日(2013.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に揺動可能に支持されるブームと、
前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、
前記ブームを駆動するリフトシリンダと、
分岐油路を介して前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、
前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路上に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、
走行のための変速装置と、
前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、
を備えた作業用車両のダンパ作動制御装置であって、
前記コントローラは、
前記リフトシリンダのボトム圧と、前記ブームの姿勢角度と、前記バケットの向きと、前記変速装置を操作する変速操作信号と、の少なくとも１つに基づいて、前記バケットが積荷状態であるか否かを検知する状態検知部と、
前記状態検知部が積荷状態以外であると検知している場合には、前記作業用車両が所定の速度以上で走行する場合に前記切換弁を接続状態に切り換え、前記状態検知部が積荷状態であると検知している場合には、前記作業用車両が前記所定の速度未満であっても前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御部と、
を備えたことを特徴とする作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項２】
前記状態検知部は、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、
前記切換弁制御部は、前記状態検知部の作業状態が前記積荷状態である場合、前記切換弁を接続状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項３】
前記切換弁制御部は、前記ブームが所定の姿勢に制御されていることを検知した場合、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項４】
前記切換弁制御部は、前記バケットの向きを操作する操作レバーの操作量および／または前記ブームの姿勢を操作する操作レバーの操作量に基づいて、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項５】
前記切換弁制御部は、前記変速操作信号が所定段を示している場合、前記切換弁を切断状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両のダンパ作動制御装置。
【請求項６】
車体に揺動可能に支持されるブームと、
前記ブーム先端に揺動可能に支持されるバケットと、
分岐油路を介して前記ブームを駆動するリフトシリンダと、
前記リフトシリンダに接続されたアキュムレータと、
前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの間の分岐油路に接続され、前記リフトシリンダと前記アキュムレータとの接続状態および切断状態を切り換える切換弁と、
走行のための変速装置と、
前記切換弁の切換制御を行うコントローラと、
を備えた作業用車両のダンパ作動制御方法であって、
前記リフトシリンダのボトム圧と、前記ブームの姿勢角度と、前記バケットの向きと、前記変速装置を操作する変速操作信号と、の少なくとも１つに基づいて、前記バケットが積荷状態であるか否かを検知する状態検知ステップと、
前記状態検知ステップで積荷状態以外であると検知している場合には、前記作業用車両が所定の速度以上で走行する場合に前記切換弁を接続状態に切り換え、前記状態検知ステップで積荷状態であると検知している場合には、前記作業用車両が前記所定の速度未満であっても前記切換弁を接続状態に切り換える切換弁制御ステップと、
を含むことを特徴とする作業用車両のダンパ作動制御方法。
【請求項７】
前記状態検知ステップは、前記作業用車両の作業状態として、少なくとも空荷状態、掘削作業中、および積荷状態の遷移状態を検知し、前記作業用車両の現在の作業状態が前記空荷状態である場合、前記リフトシリンダのボトム圧が前記バケットに荷が積まれていないことを判断するための所定空荷圧力以上であって前記ブームが予め定めておいた所定角度未満であること、もしくは、前記リフトシリンダのボトム圧が前記所定空荷圧力以上であって前記バケットの向きが水平以上であること、または、前記作業用車両の現在の作業状態が前記掘削作業中である場合、前記変速装置への操作信号が前進以外であること、を検知した場合、前記作業用車両の現在の作業状態を積荷状態とすることを特徴とする請求項６に記載のダンパ作動制御方法。
【請求項８】
前記ブームが所定の姿勢に制御されているか否かを検知し、前記ブームが前記所定の姿勢に制御されていないことが検知された場合、前記切換弁を切断状態に切り換える第１切断ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のダンパ作動制御方法。
【請求項９】
前記変速装置が所定段に入れられている場合、前記切換弁を切断状態に切り換える第２切断ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のダンパ作動制御方法。
【国際調査報告】
2011108550.tif 000012
2011108550.tif 000013