轮式装载机的行驶减振器控制装置

摘要

一种控制装置，具有：接近检测部，其检测摇臂接近了横管的状态；阀切换部，其在被检测到摇臂接近了横管的状态时，将开关阀切换到关闭位置。

权利要求

1.一种轮式装载机的行驶减振器控制装置，该行驶减振器控制装置设置在该轮式装载机上，该轮式装载机具有：一对动臂，其通过沿车宽方向配置的横管相互连接；旋转轴，其沿所述车宽方向配置，并被固定在所述横管上；摇臂，其被安装为以所述旋转轴为中心摆动自如；作业装置，其与所述摇臂连接；动臂缸，其与所述一对动臂连接；储能器，其经由开关阀与所述动臂缸连通；

该行驶减振器控制装置的特征在于，具有：

接近检测部，其检测所述摇臂接近了所述横管的状态；

阀切换部，其在由所述接近检测部检测到所述摇臂接近了所述横管的状态时，将所述开关阀切换到关闭位置；

角速度获取部，其获取以所述旋转轴为中心摆动的所述摇臂的角速度；

所述摇臂的所述角速度在规定的阈值以下时，所述阀切换部将所述开关阀维持在开启位置。

2.如权利要求1所述的轮式装载机的行驶减振器控制装置，其特征在于，在侧视时所述一对动臂与所述摇臂形成的内角变到第一角度以下时，所述接近检测部检测出所述摇臂接近了所述横管的状态。

3.如权利要求2所述的轮式装载机的行驶减振器控制装置，其特征在于，在所述内角变到所述第一角度以下以后，所述内角在大于所述第一角度的第二角度以下期间，所述接近检测部继续检测所述摇臂接近了所述横管的状态。

4.一种轮式装载机的行驶减振器控制装置，该行驶减振器控制装置设置在该轮式装载机上，该轮式装载机具有：一对动臂，其通过沿车宽方向配置的横管相互连接；旋转轴，其沿所述车宽方向配置，并被固定在所述横管上；摇臂，其被安装为以所述旋转轴为中心摆动自如；作业装置，其与所述摇臂连接；动臂缸，其与所述一对动臂连接；储能器，其经由开关阀与所述动臂缸连通；

该行驶减振器控制装置的特征在于，具有：

接近检测部，其检测所述摇臂接近了所述横管的状态；

阀切换部，其在由所述接近检测部检测到所述摇臂接近了所述横管的状态时，将所述开关阀切换到关闭位置，在侧视时所述一对动臂与所述摇臂形成的内角变到第一角度以下时，所述接近检测部检测出所述摇臂接近了所述横管的状态，在所述内角变到所述第一角度以下以后，所述内角在大于所述第一角度的第二角度以下期间，所述接近检测部继续检测所述摇臂接近了所述横管的状态。

说明书

轮式装载机的行驶减振器控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及设置在轮式装载机上的行驶减振器控制装置。

背景技术

[0002] 通常，为了在挖掘等作业时有效利用驱动力，轮式装载机不具有用于吸收车体的振动的悬架系统。因此，由于车体在行驶中振动而存在安装于一对动臂前端的作业装置（如铲斗等）中的沙土等装载物洒落的可能。

[0003] 于是，提出了一种设置由动臂缸和与动臂缸连通的储能器构成的行驶减振器的方法（参照专利文献1及专利文献2）。在专利文献1中记载有当轮式装载机的车速在规定值以上时，使储能器连接在动臂缸上的方法。在专利文献2中记载有根据轮式装载机的车速和前进后退操纵杆的位置中的至少一种进行储能器的蓄压控制的方法。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：（日本）特开平5-209422号公报

[0007] 专利文献2：（日本）特开2007-186942号公报

发明内容

[0008] （发明要解决的技术问题）

[0009] 然而，在专利文献1和专利文献2所记载的方法中，没有考虑所谓的“敲落”（ラツプアウト），因此存在如下问题。需要说明的是，“敲落”是指：通过将自由摆动地安装于横管的摇臂与在车宽方向上连接一对动臂的横管碰撞而抖落附着在作业装置上的沙土的动作。

[0010] 当进行敲落时，因受其冲击而在动臂缸上产生剧烈的峰值压力，因此，如果敲落时储能器连接在动臂缸上，则存在峰值压力从动臂缸传递到储能器使储能器的耐久性下降的问题。

[0011] 本发明是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供能够抑制储能器的耐久性下降的行驶减振器控制装置及行驶减振器控制方法。

[0012] （用于解决技术问题的技术手段）

[0013] 本发明第一方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置设置在该轮式装载机上，该轮式装载机具有：一对动臂，其通过沿车宽方向配置的横管相互连接；旋转轴，其沿车宽方向配置，并被固定在横管上；摇臂，其被安装为以旋转轴为中心摆动自如；作业装置，其与摇臂连接；动臂缸，其与一对动臂连接；储能器，其经由开关阀与动臂缸连通。行驶减振器控制装置具有：接近检测部，其检测摇臂接近了横管的状态；阀切换部，其在由接近检测部检测到摇臂接近了横管的状态时，将开关阀切换到关闭位置。

[0014] 根据本发明第一方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置，在检测到摇臂接近了横管的状态的时刻，开关阀被切换到关闭位置。即，在摇臂与横管碰撞之前，能够迅速断开动臂缸与储能器。因此，能够抑制敲落时在动臂缸上产生的剧烈的峰值压力传递到储压器，从而能够抑制储能器的耐久性下降。

[0015] 本发明第二方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置在本发明第一方面的基础上，在侧视时一对动臂与摇臂形成的内角变到第一角度以下时，接近检测部检测出摇臂接近了横管的状态。

[0016] 根据本发明第二方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置，能够基于动臂与摇臂形成的内角检测摇臂的接近。因此，与直接测量摇臂与横管的间隔的情况相比，能够简便且精确地检测摇臂的接近。

[0017] 本发明第三方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置在本发明第二方面的基础上，在内角变到第一角度以下之后，内角在大于第一角度的第二角度以下期间，接近检测部继续检测出摇臂接近了横管的状态。

[0018] 根据本发明第三方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置，因为第二角度大于第一角度，所以一旦摇臂接近了横管之后，直到摇臂充分地离开横管为止，行驶减振器处于“关”。因此，能够抑制行驶减振器的“开/关”在短时间内无用性地重复。

[0019] 本发明第四方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置在本发明第一至第三方面中的任一方面的基础上，具有角速度获取部，其获取以旋转轴为中心摆动的摇臂的角速度。摇臂的角速度在规定阈值以下时，阀切换部将开关阀维持在开启位置。

[0020] 根据本发明第四方面的轮式装载机的行驶减振器控制装置，能够抑制在将储能器从动臂缸上断开的必要性小时行驶减振器的“开/关”在短时间内无用地重复。

[0021] （发明的效果）

[0022] 根据本发明，能够提供一种能够抑制储能器的耐久性下降的行驶减振器控制装置和行驶减振器控制方法。

附图说明

[0023] 图1是实施方式的轮式装载机1的立体图。

[0024] 图2是表示实施方式的铲斗50的支撑结构的立体图。

[0025] 图3是表示实施方式的动臂40与摇臂80的位置关系的侧视图。

[0026] 图4是表示实施方式的液压回路100的构成的回路图。

[0027] 图5是表示实施方式的控制装置110的构成的框图。

[0028] 图6是表示实施方式的控制装置110的动作的流程图。

具体实施方式

[0029] 下面，参照附图说明本发明的实施方式。在下面的附图的记载中，同一或类似的部分赋予同一或类似的符号。但是，附图是示意性的，存在各尺寸的比例等与实物不同的情况。因此，具体的尺寸等应参考下列说明进行判断。另外，在附图之间也包括相互之间的尺寸关系和比例不同的部分。

[0030] （轮式装载机1的整体构成）

[0031] 参照附图说明实施方式的轮式装载机1的构成。图1是本实施方式的轮式装载机1的立体图。

[0032] 轮式装载机1具有车架10、驾驶室20、四个车轮30、一对动臂40、铲斗50（“作业装置”的一个例子）。

[0033] 车架10具有所谓铰接构造。驾驶室20设置在车架上，驾驶室20收纳有未图示的驾驶座和操作部件等，四个车轮30支撑车架10，一对动臂40配置为在车宽方向上相互对置，一对动臂40摆动自如地支撑在车架10的前端部。铲斗50摆动自如地支撑在一对动臂40的前端部。

[0034] 在此，图2是表示实施方式的铲斗50的支撑结构的立体图。轮式装载机1具有横管（クロ一スチユ一ブ）60、旋转轴70、摇臂80、连杆90、一对动臂缸40S、铲斗缸80S。

[0035] 横管60沿车宽方向配置，该横管60连接一对动臂40。横管60具有支撑摇臂80的支撑部60a。支撑部60a被配置为自横管60向前上方突出。

[0036] 旋转轴70沿车宽方向配置，该旋转轴70被固定在支撑部60a上。旋转轴70贯穿摇臂80的中央部位。

[0037] 摇臂80通过旋转轴70支撑在支撑部60a上，该摇臂80以旋转轴70为中心摆动自如。摇臂80具有在其端部沿车宽方向配置的缸轴部80a。

[0038] 连杆90连接在铲斗50和摇臂80上，该连杆90将摇臂80的摆动传递到铲斗50，由此，铲斗50的姿态（倾斜角/倾卸角）被控制。

[0039] 一对动臂缸40S连接在车架10与一对动臂40上，该一对动臂缸40S利用供给到内部的工作油进行伸缩，由此，一对动臂40上下摆动。另外，一对动臂40各自在第一轴部40a被车架10轴支撑，并且在第二轴部40b被铲斗50轴支撑。在本实施方式中，一对动臂缸40S经由开关阀120与储能器130（参照图4）连通。关于构成行驶减振器的液压回路
100，将在后面叙述。

[0040] 铲斗缸80S连接在车架10与摇臂80上，铲斗缸80S的前端部被摇臂80的缸轴部80a轴支撑，铲斗缸80S利用供给到内部的工作油进行伸缩，由此，铲斗50被倾卸及倾斜。

[0041] 在此，如图2所示，横管60具有倾卸限制装置61，摇臂80具有限制装置抵接部81。在操作者进行“敲落”时，使限制装置抵接部81碰撞到倾卸限制装置61。“敲落”是指通过使限制装置抵接部81碰撞到倾卸限制装置61时的冲击来抖落附着在铲斗50内的沙土的动作。

[0042] （动臂40与摇臂80的位置关系）

[0043] 参照附图说明实施方式中的动臂40与摇臂80的位置关系。图3是表示动臂40与摇臂80的位置关系的侧视图。另外，在图3中表示有即将进行敲落的状态。

[0044] 通过敲落，摇臂80的限制装置抵接部81碰撞到横管60的倾卸限制装置61。此时，一对动臂40与摇臂80形成的内角R在侧视时表示临界值α。即，内角R为临界值α时，摇臂80的限制装置抵接部81抵接于横管60的倾卸限制装置61。

[0045] 在此，如图3所示，内角R是动臂基准线A与摇臂基准线B形成的角度（＜90°）。动臂基准线A是连接动臂40的第一轴部40a与第二轴部40b的直线。摇臂基准线B是连接摇臂80的缸轴部80a与旋转轴70的直线。

[0046] 并且，内角R由配置在旋转轴70上的摇臂角度传感器80T来检测。摇臂角度传感器80T检测摇臂80从基准位置以旋转轴70为中心旋转的角度。

[0047] （液压回路100的构成）

[0048] 参照附图说明实施方式中的液压回路100的构成。图4是表示实施方式的液压回路100的构成的回路图。液压回路100构成轮式装载机1的行驶减振器。

[0049] 液压回路100具有控制装置110、开关阀120、储能器130、液压泵140、动臂缸控制阀150、工作油箱160。

[0050] 控制装置110通过切换开关阀120的位置，对轮式装载机1的行驶减振器进行“开/关”控制。关于控制装置110的构成及动作，将在后面叙述。

[0051] 开关阀120是具有开启位置X和关闭位置Y的双位切换阀。开关阀120位于开启位置X时与油路L1和油路L2连通。由此，轮式装载机1的行驶减振器处于“开”。开关阀120位于关闭位置Y时切断油路L1与油路L2，由此，轮式装载机1的行驶减振器处于“关”。

[0052] 在经由开关阀120与动臂缸40S连通时，储能器130作为降低动臂缸40S的振动的减振机构起作用。另一方面，在储能器130与动臂缸40S的连通被开关阀120断开时，储能器130不能作为减振机构起作用。

[0053] 液压泵140被未图示的发动机驱动，该液压泵140经由动臂缸控制阀150向一对动臂缸40S供给储存在工作油箱160中的工作油。

[0054] （控制装置110的构成）

[0055] 参照附图说明实施方式中的控制装置110的构成。图5是表示实施方式的控制装置110的构成的框图。

[0056] 控制装置110具有内角获取部112、接近检测部113、FNR速度挡获取部114、车速获取部115、载荷状态检测部116、阀切换部117。

[0057] 内角获取部112通过摇臂角度传感器80T实时获取由一对动臂40和摇臂80形成的内角R。内角获取部112将内角R传输到接近检测部113。

[0058] 接近检测部113检测摇臂80接近了横管60的状态。在本实施方式中，接近检测部113判定动臂40与摇臂80形成的内角R是否在第一角度R1（临界值α+Δr：Δr是正数）以下。内角R在第一角度R1以下时，接近检测部113向阀切换部117输出第一关闭信号SOFF1。

[0059] 并且，接近检测部113一旦判定内角R在第一角度R1以下之后，判定内角R是否在大于第一角度R1的第二角度R2（临界值α+Δs：Δs是比Δr大的正数）以下。内角R在第二角度R2以下时，接近检测部113向阀切换部117输出第一关闭信号SOFF1。

[0060] FNR速度挡获取部114获取操作位置信号，该操作位置信号表示操作者操作的变速杆的操作位置。操作位置信号表示轮式装载机1处于前进、倒退、空挡中的哪一状态以及变速装置的速度挡处于一挡至四挡中的哪一速度挡。在操作位置信号表示空挡或一挡时，FNR速度挡获取部114向阀切换部117输出第二关闭信号SOFF2。

[0061] 车速获取部115通过例如车速表等获取轮式装载机1的车速。车速在规定速度（如5km/h）以下时，车速获取部115向阀切换部117输出第三关闭信号SOFF3。但是，通过载荷状态检测部116检测到铲斗50载有货物时，车速获取部115不向阀切换部117输出第三关闭信号SOFF3。

[0062] 载荷状态检测部116基于例如一对动臂缸40S各自的缸底压力检测铲斗50是否载有货物，该载荷状态检测部116将检测结果输出至车速获取部115。

[0063] 在操作者使行驶减振器开关DS处于“开”时，阀切换部117通过行驶减振开关DS接收开启信号SON。阀切换部117根据接收的开启信号SON，将开关阀120切换到开启位置X。但是，在阀切换部117被输入有第一至第三关闭信号SOFF1～SOFF3中的至少一个信号期间，将开关阀120切换到关闭位置Y。

[0064] （控制装置110的动作）

[0065] 参照附图说明实施方式中的控制装置110的动作。图6是表示实施方式的控制装置110的动作的流程图。

[0066] 在步骤S10中，控制装置110判定是否被输入了开启信号SON，未被输入开启信号SON时，处理重复步骤S10，被输入了开启信号SON时，处理进入步骤S20。

[0067] 在步骤S20中，控制装置110判定动臂40与摇臂80形成的内角R是否在第一角度R1（临界值α+Δr）以下。内角R不在第一角度R1以下时，处理进入步骤S30，内角R在第一角度R1以下时，处理进入步骤S40。

[0068] 在步骤S30中，控制装置110判定是否被输入了第二信号SOFF2和第三关闭信号SOFF3。未被输入第二信号SOFF2和第三关闭信号SOFF3时，处理进入步骤S60。被输入了第二信号SOFF2和第三关闭信号SOFF3中的任一信号，处理进入步骤S70。

[0069] 在步骤S40中，控制装置110将开关阀120切换到关闭位置Y。由此，轮式装载机1的行驶减振器处于“关”。

[0070] 在步骤S50中，控制装置110判定动臂40与摇臂80形成的内角R是否在第二角度R2（＞第一角度R1）以下。内角R不在第二角度R2以下时，处理进入步骤S30，内角R在第二角度R2以下时，处理重复步骤S40。

[0071] 在步骤S60中，控制装置110将开关阀120切换到开启位置X。由此，轮式装载机1的行驶减振器处于“开”。

[0072] 在步骤S70中，控制装置110将开关阀120切换到关闭位置Y。由此，轮式装载机1的行驶减振器处于“关”。

[0073] （作用及效果）

[0074] （1）本实施方式的控制装置110具有：接近检测部113，其检测摇臂80接近了横管60的状态；阀切换部117，其在被检测到摇臂80接近了横管60的状态时，将开关阀120切换到关闭位置Y。

[0075] 如上所述，在检测到摇臂80接近了横管60的状态的时刻，开关阀120被切换到关闭位置Y。即，在摇臂80碰撞到横管60之前能够迅速断开动臂缸40S与储能器130。因此，能够抑制进行敲落时在动臂缸40S上产生的剧烈的峰值压力传递到储能器130，从而能够抑制储能器130的耐久性下降。

[0076] （2）在本实施方式的控制装置110中，一对动臂40与摇臂80形成的内角R变到第一角度R1以下时，接近检测部113检测出摇臂80接近了横管60的状态。

[0077] 如上所述，能够基于动臂40与摇臂80形成的内角R检测摇臂80的接近。因此，与直接测量摇臂80与横管60之间的间隔的情况相比，能够简便且精确地检测摇臂80的接近。

[0078] （3）在本实施方式的控制装置110中，在内角R变到第一角度R1以下后，在内角R处于第二角度R2（＞R1）以下期间，接近检测部113继续检测摇臂80接近了横管60的状态。

[0079] 如上所述，因为第二角度R2大于第一角度R1，所以一旦摇臂80接近了横管60之后，直到摇臂80充分离开横管60为止，行驶减振器处于“关”。因此，能够抑制行驶减振器的开/关在短时间内无用地重复。

[0080] （其他实施方式）

[0081] 通过上述实施方式记载了本发明，但作为本发明的一部分的论述以及附图不限定本发明。本领域技术人员能够通过本发明得到多种替代实施方式、实施例以及应用技术。

[0082] （A）在上述实施方式中，接近检测部113基于一对动臂40与摇臂80形成的内角R检测摇臂80接近了横管60的状态，但不限于此。例如，接近检测部113能够基于动臂缸40S的冲程量或者动臂40的角度（例如，能够通过设置于第一轴部40a的角度传感器进行检测）和铲斗缸80S的冲程量检测摇臂80的接近。另外，基于在摇臂80与横管60之间的间隔变到规定值以下时动作的邻近开关的检测结果，接近检测部113也能够检测摇臂80的接近。

[0083] （B）在上述实施方式中，内角R在第一角度R1以下时，阀切换部117无一例外地输出第一关闭信号SOFF1，但不限于此。摇臂80的角速度在规定的阈值以下时，阀切换部117也可以将开关阀120维持在开启位置X。此时，因为从动臂缸40S传递到储能器130的峰值压力小，所以将储能器130从动臂缸40S上断开的必要性也小。因而，能够抑制行驶减振器的开/关无用地重复。另外，在这样的情况下，轮式装载机1优选具有角速度获取部，用于获取以旋转轴70为中心摆动的摇臂80的角速度。

[0084] 如上所述，本发明包括未在此记载的多种实施方式等。因此，本发明的技术范围根据上述说明仅由妥当的权利要求书所记载的发明限定事项而决定。

[0085] 工业实用性

[0086] 根据本发明，能够提供一种能够抑制储能器的耐久性下降的轮式装载机的行驶减振器控制装置，因此在建筑机械领域中是有用的。

[0087] 附图标记说明

[0088] 1 轮式装载机

[0089] 10 车架

[0090] 20 驾驶室

[0091] 30 车轮

[0092] 40 动臂

[0093] 40a 第一轴部

[0094] 40b 第二轴部

[0095] 50 铲斗

[0096] 60 横管

[0097] 61 倾卸限制装置

[0098] 70 旋转轴

[0099] 80 摇臂

[0100] 80a 缸轴部

[0101] 81 限制装置抵接部

[0102] 90 连杆

[0103] L1，L2 油路

[0104] 100 液压回路

[0105] 110 控制装置

[0106] 112 内角获取部

[0107] 113 接近检测部

[0108] 114 FNR速度挡获取部

[0109] 115 车速获取部

[0110] 116 载荷状态检测部

[0111] 117 阀切换部

[0112] 120 开关阀

[0113] 130 储能器

[0114] 140 液压泵

[0115] 150 动臂缸控制阀

[0116] 160 工作油箱

[0117] R1 第一角度

[0118] R2 第二角度