(57)【要約】【課題】油圧シリンダとして２段ストロークシリンダを用いた場合でも、シリンダの切替時点で衝撃を低減できるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を提供することにある。【解決手段】コントローラ１００の速度係数パターン発生手段１３０，１４０は、ボディ角度センサ５５によって検出されたボディ角度に応じて２段ストロークシリンダである油圧シリンダ４５の切替点におけるボディの昇降速度を低下するように制御する速度パターンを発生する。乗算器１５０，１５５は、速度係数パターン発生手段１３０，１４０の出力信号を操作レバー６０の操作信号に乗算して出力し、ボディ昇降速度を制御する。【選択図】  図２
2004268648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に設けられたボディと、このボディの起立姿勢と着座姿勢に昇降させる油圧シリンダと、操作手段と、この操作手段の操作に応じて前記油圧シリンダを伸縮させてボディの昇降速度を制御する制御手段を有するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、
前記油圧シリンダは、２段ストロークシリンダであり、
前記制御手段は、前記２段ストロークシリンダの切替点における前記ボディの昇降速度を低下するように制御することを特徴とするダンプトラックのボディ昇降速度制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、
ボディの昇降角度を検出するボディ角度検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記ボディ角度検出手段によって検出されたボディ角度に応じて前記２段ストロークシリンダの切替点における前記ボディの昇降速度を低下するような速度係数パターンを発生する速度係数パターン発生手段と、
この速度係数パターン発生手段の出力信号を前記操作手段の操作信号に乗算する乗算手段を備えることを特徴とするダンプトラックのボディ昇降速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダンプトラックのボディの昇降時の速度を制御するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置に係り、特に、積載重量が大きな車両のボディ昇降速度を自動的に制御するに好適なダンプトラックのボディ昇降速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダンプトラックにおいて、例えば、特開２００２−１６０５７４号公報に記載されているように、土砂や石等を積載するボディの昇降は、ダンプトラックのオペレータが操作レバーを上げ操作若しくは下げ操作することにより、ボディを昇降する油圧シリンダを伸縮して行っている。ボディに積載された土砂等を撒きだす際には、オペレータが撒きだし量が一定となるように操作レバーを上げ操作している。
【特許文献１】
特開２００２−１６０５７４号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、大型のダンプトラックでは、ボディを最大角度まで上げるための油圧シリンダのストロークが長くなるため、油圧シリンダとして２段ストロークシリンダを用いている。しかしながら、油圧シリンダとして２段ストロークシリンダを用いた場合、切替点で一方のシリンダのストロークエンドが衝突するためと、第１と第２のシリンダの底面積が異なり切替点の前後で昇降速度が急激に変化するために衝撃が発生するという問題があった。特に撒きだし時にはその衝撃によりボディ内の積載物がばらまかれてしまい撒きだし量が一定にならないという問題が生じている。
【０００４】
本発明の目的は、油圧シリンダとして２段ストロークシリンダを用いた場合でも、シリンダの切替時点で衝撃を低減できるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、車体に設けられたボディと、このボディの起立姿勢と着座姿勢に昇降させる油圧シリンダと、操作手段と、この操作手段の操作に応じて前記油圧シリンダを伸縮させてボディの昇降速度を制御する制御手段を有するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、制御する制御手段を有するダンプトラックのボディ昇降速度制御装置において、前記油圧シリンダは、２段ストロークシリンダであり、前記制御手段は、前記２段ストロークシリンダの切替点における前記ボディの昇降速度を低下するように制御するようにしたものである。
このように２段ストロークシリンダの切替点における前記ボディの昇降速度を低下するように制御するため、切替点における衝撃を低減することができる。
【０００６】
（２）上記（１）において、好ましくは、ボディの昇降角度を検出するボディ角度検出手段を備え、前記制御手段は、前記ボディ角度検出手段によって検出されたボディ角度に応じて前記２段ストロークシリンダの切替点における前記ボディの昇降速度を低下するような速度係数パターンを発生する速度係数パターン発生手段と、この速度係数パターン発生手段の出力信号を前記操作手段の操作信号に乗算する乗算手段を備えるようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成及び動作について説明する。本実施の形態は、ダンプトラックに本発明を適用したものである。
【０００８】
図１は、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成を示すブロック図である。
【０００９】
エンジン１０から発生した駆動力は、トランスミッション１５，ディファレンシャルギヤ２０及び車軸２５Ａ，２５Ｂを介して、２つの駆動輪３０Ａ，３０Ｂに伝達され、ダンプトラックの車体を走行させる。車軸２５Ａ，２５Ｂには、それぞれの駆動輪３０Ａ，３０Ｂに対して制動力を発生するリターダブレーキ３５Ａ，３５Ｂが取り付けられている。
【００１０】
ボディ３５の一端は、ダンプトラックの車体４０に対して回転可能に支持されている。ボディ３５は、油圧シリンダ４５を伸縮することによって昇降動作可能である。油圧シリンダ４５には、エンジン１０によって駆動されるポンプＰから供給される油圧が電磁比例弁５０を介して供給されている。
【００１１】
車体４０に対するボディ３５の角度θは、ボディ角度センサ５５によって検出され、コントローラ１００に入力する。コントローラ１００は、ダンプトラックのオペレータが操作する操作レバー６０の操作量に応じて電磁比例弁５０を制御して油圧シリンダの伸縮量，伸縮速度を制御することにより、ボディ３５の昇降角度，昇降速度が可変となる。その際、コントローラ１００は、ボディ角度センサ５０によって検出されたボディ角θに応じて、ボディ３５の昇降速度を制御するように構成されており、その詳細については、図２，図３を用いて後述する。
【００１２】
図２は、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【００１３】
コントローラ１００は、上げ操作信号作成手段１１０と、下げ操作信号作成手段１２０と、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０と、下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０と、乗算器１５０，１５５とを備えている。
【００１４】
上げ操作信号作成手段１１０と下げ操作信号作成手段１２０は、それぞれ操作レバー６０の操作角αに応じたボディの上昇速度信号若しくは降下速度信号を出力する。上げ操作信号作成手段１１０と下げ操作信号作成手段１２０が出力する速度信号は、それぞれ乗算器１５０，１５５を介して電磁比例弁５０に供給され、油圧シリンダ４５の伸縮速度を制御して、ボディ昇降速度を制御する。
【００１５】
上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０と下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０は、それぞれボディ角度センサ５５によって検出されたボディ角θに応じたボディの上げ操作時の速度係数信号と下げ操作時の速度係数信号を出力する。上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０と下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が出力する速度係数信号は、それぞれ乗算器１５０，１５５を介して電磁比例弁５０に供給され、上げ操作信号作成手段１１０と下げ操作信号作成手段１２０が出力する速度信号に上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０と下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が出力する速度係数信号を乗算した値を出力し、油圧シリンダ４５の伸縮速度を制御して、ボディ昇降速度を制御する。
【００１６】
ここで、油圧シリンダ４５は２段ストロークシリンダであり、第１段のストロークをＬ１とし、第２段のストロークをＬ２とする。なお、以下の説明では、ボディが上昇する際には、最初に第１段のシリンダが伸び、第１段のシリンダが伸びきった切替点の時点から、第２段のシリンダが伸びるという順であり、一方、ボディが降下する際は、最初に第２段のシリンダが縮み、第２段のシリンダが縮みきった切替点の時点から第１段のシリンダが縮むという順であるとする。また、Ｌ１＝Ｌ２とする。
【００１７】
上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０と下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が発生する速度係数パターンについて、図３（Ａ），（Ｂ）により説明する。
【００１８】
図３（Ａ）は、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０が発生する上げ操作時速度係数パターンを示しており、横軸がボディ角度センサ５５によって検出されたボディ角θであり、縦軸がボディ昇降速度係数Ｋである。ボディ角θ４（例えば３０°）は、２段ストロークシリンダの切替点の角度である。図示するように、ボディ角θが小さい範囲（θ＝０〜θ３（例えば２５°）では、速度係数Ｋを１．０とする。ボディ角θがθ３〜θ４の範囲（例えば２５°から３０°）では、速度係数Ｋが１．０〜０．２５まで徐々に減少し、２段ストロークシリンダの切替点（θ４）における速度係数を最も小さくする。ボディ角θがθ４〜θ５の範囲（例えば３０°から３５°）では、速度係数Ｋが０．２５〜１．０まで徐々に増加する。ボディ角θがθ５〜θ６の範囲（例えば３５°から５０°）では、速度係数Ｋを１．０とする。ボディ角θがθ６〜θ７の範囲（例えば５０°から５５°）では、速度係数Ｋが１．０〜０．２５まで徐々に減少し、ボディ角θがθ７〜θ８の範囲（例えば５５°から６０°）では、速度係数Ｋを０．２５一定とする。
【００１９】
上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０が発生する上げ操作時速度係数は、乗算器１５０によって上げ操作信号生成手段１１０が出力する操作信号に乗算されるため、例えば、操作レバーを一定の角度に保持し操作信号が一定の上昇速度である場合には、図３（Ａ）の縦軸はボディの上昇速度を示すことになる。すなわち、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０を用いることにより、２段ストロークシリンダの切替点（θ３）におけるボディ上昇速度を最も小さく、その前後においてボディ上昇速度を減少しまた増加する特性とすることにより、２段ストロークシリンダの切替点における衝撃を低減することができる。ボディを上昇させてボディ内の積載物を撒きだす際には、切替点における衝撃を低減できるため積載物のばらまきを防止することができる。また、ストロークエンド（ボディ角θ８）の手間からボディ上昇速度を減少させることにより、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することができる。
【００２０】
また、図３（Ｂ）は、下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が発生する下げ操作時速度係数パターンを示しており、横軸がボディ角度センサ５５によって検出されたボディ角θであり、縦軸がボディ昇降速度係数Ｋである。図示するように、ボディ角θが大きい範囲（θ＝θ８〜θ５（例えば６０°〜３５°）では、速度係数Ｋを１．０とする。ボディ角θがθ５〜θ４の範囲（例えば３５°から３０°）では、速度係数Ｋが１．０〜０．２５まで徐々に減少し、２段ストロークシリンダの切替点（θ４）における速度係数を最も小さくする。ボディ角θがθ４〜θ３の範囲（例えば３０°から２５°）では、速度係数Ｋが０．２５〜１．０まで徐々に増加する。ボディ角θがθ３〜θ２の範囲（例えば２５°から１０°）では、速度係数Ｋを１．０とする。ボディ角θがθ２〜θ１の範囲（例えば１０°から５°）では、速度係数Ｋが１．０〜０．２５まで徐々に減少し、ボディ角θがθ１〜０の範囲（例えば５°から０°）では、速度係数Ｋを０．２５一定とする。
【００２１】
下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が発生する下げ操作時速度係数は、乗算器１５０によって下げ操作信号生成手段１２０が出力する操作信号に乗算されるため、例えば、操作レバーを一定の角度に保持し操作信号が一定の下降速度である場合には、図３（Ｂ）の縦軸はボディの下降速度を示すことになる。すなわち、下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０を用いることにより、２段ストロークシリンダの切替点（θ３）におけるボディ下降速度を最も小さく、その前後においてボディ下降速度を減少しまた増加する特性とすることにより、２段ストロークシリンダの切替点における衝撃を低減することができる。また、ストロークエンド（ボディ角０）の手間からボディ下降速度を減少させることにより、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することができる。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態によれば、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０や下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０を用いることにより、２段ストロークシリンダの切替点におけるボディの昇降速度を低減して、切替点における衝撃を緩和することができる。ボディ上げ操作による撒きだし時には切替点におけるばらまきを防止することができる。
【００２３】
また、ボディ昇降時、ボディ角度センサ５０によって検出されたボディ角度によりボディを昇降する油圧シリンダのストロークエンドにおいて昇降速度を低減するように制御されるため、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することができる。
【００２４】
次に、図４を用いて、本発明の第２の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成及び動作について説明する。本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成は、図１に示した構成と同様である。また、本実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置のシステム構成も、図２に示したものと同様である。
【００２５】
本実施の形態では、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０と下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が発生する速度係数パターンを、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように変更している。
【００２６】
図４（Ａ）は、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０が発生する上げ操作時速度係数パターンを示している。ボディ角θ２’〜θ５（例えば２０°〜３５°）の範囲の速度係数パターンが図３（Ａ）に示したものから変更している。図示するように、ボディ角θが小さい範囲（θ＝０〜θ２’（例えば２０°）では、速度係数Ｋを１．０とする。ボディ角θがθ２’〜θ３の範囲（例えば２０°から２５°）では、速度係数Ｋが１．０〜０．２５まで徐々に減少し、ボディ角θがθ３〜θ４の範囲（例えば２５°から３０°）では、速度係数Ｋが０．２５一定として、２段ストロークシリンダの切替点（θ４）における速度係数を小さくする。ボディ角θがθ４〜θ６の範囲（例えば３０°から５０°）では、速度係数Ｋを１．０とする。
【００２７】
このような上げ操作時速度係数パターンとしても、２段ストロークシリンダの切替点（θ３）の前におけるボディ上昇速度を小さくすることにより、２段ストロークシリンダの切替点における衝撃を低減することができる。ボディを上昇させてボディ内の積載物を撒きだす際には、切替点における衝撃を低減できるため積載物のばらまきを防止することができる。
【００２８】
また、図４（Ｂ）は、下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０が発生する下げ操作時速度係数パターンを示している。ボディ角θ３〜θ５’（例えば２５°〜４０°）の範囲の速度係数パターンが図３（Ｂ）に示したものから変更している。図示するように、ボディ角θが大きい範囲（θ＝θ８〜θ５’（例えば６０°〜４０°）では、速度係数Ｋを１．０とする。ボディ角θがθ５’〜θ５の範囲（例えば４０°から３５°）では、速度係数Ｋが１．０〜０．２５まで徐々に減少し、ボディ角θがθ５〜θ４の範囲（例えば３５°から３０°）では、速度係数Ｋが０．２５一定として、２段ストロークシリンダの切替点（θ４）における速度係数を小さくする。ボディ角θがθ４〜θ２の範囲（例えば３０°から１０°）では、速度係数Ｋを１．０とする。
【００２９】
このような下げ操作時速度係数パターンとしても、２段ストロークシリンダの切替点（θ３）の前におけるボディ下降速度を小さくすることにより、２段ストロークシリンダの切替点における衝撃を低減することができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、上げ操作時速度係数パターン発生手段１３０や下げ操作時速度係数パターン発生手段１４０を用いることにより、２段ストロークシリンダの切替点におけるボディの昇降速度を低減して、切替点における衝撃を緩和することができる。ボディ上げ操作による撒きだし時には切替点におけるばらまきを防止することができる。
【００３１】
また、ボディ昇降時、ボディ角度センサ５０によって検出されたボディ角度によりボディを昇降する油圧シリンダのストロークエンドにおいて昇降速度を低減するように制御されるため、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、油圧シリンダとして２段ストロークシリンダを用いた場合でも、シリンダの切替時点で衝撃を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置を用いたダンプトラックの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態によるダンプトラックのボディ昇降速度制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
【図３】速度係数パターン発生手段が発生する速度係数パターンの説明図である。
【図４】第２の実施の形態による速度係数パターン発生手段が発生する速度係数パターンの説明図である。
【符号の説明】
１０  エンジン
１５  トランスミッション
２０  ディファレンシャルギヤ
２５Ａ，２５Ｂ  車軸
３０Ａ，３０Ｂ  駆動輪
３５Ａ，３５Ｂ  リターダブレーキ
４０  車体
４５  油圧シリンダ
５０  電磁比例弁
５５  ボディ角度センサ
６０  操作レバー
６５  教示／再生切替スイッチ
１００  コントローラ
１１０  上げ操作信号作成手段
１２０  下げ操作信号作成手段
１３０  上げ操作時速度係数パターン発生手段
１４０  下げ操作時速度係数パターン発生手段
１５０，１５５  乗算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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