作业车辆的悬架装置 【技术领域】
本发明涉及使用了平衡杆的作业车辆的悬架装置。背景技术 作为作业车辆， 例如推土机具备车辆主体和在该车辆主体的左右两侧配置的履带 式的行走装置而构成。在此种推土机中， 关于使用了用于确保不平地面等上的稳定的驱动 力的平衡杆的以往的悬架装置， 使用图 9(a) ～ (d) 的示意图在下面进行说明。
在图 9(a) 所示的悬架装置中， 左右的行走装置 4、 4’ 的各自的前部由平衡杆 61 连 结。该平衡杆 61 中， 其中央部通过在水平方向具有转动轴的销而与未图示的车辆主体连 结， 以该销为转动中心而摆动自如地对车辆主体进行支承。
另一方面， 左右的行走装置 4、 4’ 的各自的后部由从未图示的车辆主体分别向左右 伸出的枢轴 35 支承。各行走装置 4、 4’ 以枢轴 35 为转动中心而上下摆动自如。
需要说明的是， 例如在专利文献 1 中已知有使用了此种平衡杆 61 的悬架装置。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献 1】 日本特开 2001-158386 号公报
接着， 说明上述的悬架装置的工作。 需要说明的是， 以下的工作说明以在推土机的 后退行驶时， 左侧的行走装置 4 越过小山、 岩石等障碍物 M 时的行为为例。
如图 9(a) 所示， 在推土机进行后退行驶时， 左侧的行走装置 4 碰上障碍物 M 时， 左 侧的行走装置 4 从障碍物 M 受到上推载荷。
如该图 (b) 所示， 从障碍物 M 受到了上推载荷的左侧的行走装置 4 的后部从地面 被抬起。
如该图 (b) ～ (c) 所示， 当左侧的行走装置 4 越上障碍物 M 时， 左侧的行走装置 4 的后部被抬起到距地面比较高的位置。
然后， 如该图 (d) 所示， 当左侧的行走装置 4 越过障碍物 M 时， 左侧的行走装置 4 的后部一下子朝地面落下。
如图 9(b) ～ (d) 所示， 当左侧的行走装置 4 越过障碍物 M 时， 其后部进行被从地 面暂时抬起较高后一下子落下这样的动作。相对于此， 右侧的行走装置 4’ 由于平衡杆 61 的平衡作用， 而与左侧的行走装置 4 的动作无关地与地面良好接触。
根据使用了平衡杆 61 的悬架装置， 即使在不平地面等的挖掘作业时， 一侧的行走 装置 4 越上障碍物 M， 也能将另一侧的行走装置 4’ 的与地面的接触状态保持为良好。因此， 即使在不平地面等上， 也能够稳定地确保驱动力， 从而能够稳定地进行不平地面等上的挖 掘作业。
然而， 在上述以往的悬架装置中， 在不平地面等上仅仅是在现场移动等的非作业 行驶时， 当单侧的行走装置 4 越过障碍物 M 时， 碰上该障碍物 M 的部分也被从地面暂时抬起 较高后一下子落下 ( 参照图 9(a) ～ (d))， 因此落下时的冲击大， 存在非作业行驶时的乘坐
感差这样的问题点。 发明内容
【发明要解决的课题】
本发明鉴于上述的问题点而作出， 其目的在于提供一种在不平地面等上仅仅是在 现场移动等的非作业行驶时能够提高乘坐感， 且在不平地面等上进行挖掘作业等的作业行 驶时能够稳定地确保驱动力的作业车辆的悬架装置。
【用于解决课题的手段】
为了实现所述目的， 本发明的作业车辆的悬架装置具备将在车辆主体的两侧配置 的行走装置连结的平衡杆， 且该平衡杆由水平的转动轴支承为摆动自如，
所述作业车辆的悬架装置的特征在于，
具备对所述平衡杆的最大摆动角进行变更的最大摆动角变更机构 ( 第一发明 )。
在此， 平衡杆的最大摆动角是指以作为转动轴的销为中心， 与平衡杆能够取得的 最上的位置与最下的位置之间的振幅的 2 分之 1 对应的角度。
在本发明中， 优选， 车辆主体具备沿着左右方向隔开规定间隔且在前后方向上延 伸设置的截面中空的左右的梁， 最大摆动角变更机构是分别设置在梁内部的液压工作缸 ( 第二发明 )。
在本发明中， 优选， 具备判别是否进行挖掘作业的判别机构和控制所述最大摆动 角变更机构的控制机构， 所述控制机构基于所述判别机构的判别结果来控制所述最大摆动 角变更机构 ( 第三发明 )。
在本发明中， 优选， 具备检测车辆的侧滚角的倾斜角传感器， 在利用所述判别机构 判别为未进行挖掘作业时， 所述控制机构基于所述倾斜角传感器的检测结果来控制所述最 大摆动角变更机构 ( 第四发明 )。
在此， 车辆的侧滚角是指以通过车辆重心的前后方向的假想轴为中心的车辆的旋 转角度。与车辆的左右方向的倾斜角实质上相同。
【发明效果】
根据本发明， 通过利用最大摆动角变更机构将平衡杆锁定， 由此在单侧的行走装 置越过障碍物时， 双方的行走装置的行进方向侧部分从地面被同时抬起后， 各行走装置的 行进方向侧部分交替地朝地面落下， 然后， 双方的行走装置的行进方向相反侧部分着落于 地面。即， 在非作业行驶时， 通过利用最大摆动角变更机构的操作将平衡杆锁定， 不是一下 子承受单侧的行走装置越过障碍物时的落下的冲击而是能够分成多次进行承受。其结果 是， 与以往相比， 能够格外地提高非作业行驶时的乘坐感。
另外， 在本发明中， 在不平地面等上进行挖掘作业等的作业行驶时， 通过最大摆动 角变更机构使平衡杆的最大摆动角为规定值 θ( ＞ 0° )。如此， 若平衡杆的最大摆动角为 规定值 θ， 则当一侧的行走装置越过障碍物时， 即使一侧的行走装置从地面被抬起， 也能利 用平衡杆的平衡作用， 将另一侧的行走装置的与地面的接触状态保持为良好。 因此， 在不平 地面等上的挖掘作业时， 即使越过障碍物也能够稳定地确保驱动力， 能够稳定地进行不平 地面等上的挖掘作业。附图说明 图 1 是搭载有本发明的一实施方式的悬架装置的推土机的整体侧视图。
图 2 是动力传动系统的简要结构说明图。
图 3 是车身框架和履带框架的连结部的简要结构说明图。
图 4 是图 3 的 A-A 线剖视图， 是平衡杆的最大摆动角 7°的状态图 (a)， 最大摆动 角 4°的状态图 (b) 及最大摆动角 0°的状态图 (c)。
图 5 是推土机的电子·液压控制系统的简要结构图。
图 6 是液压泵喷出油量控制映像。
图 7 是说明平衡杆的最大摆动角变更程序的逻辑的流程图。
图 8 是说明在平衡杆被锁定的状态下进行后退行驶时， 左侧的行走装置越过障碍 物时的行为的示意图。
图 9 是说明在平衡杆能够摆动运动的状态下进行后退行驶时， 左侧的行走装置越 过障碍物时的行为的示意图。
图 10 是表示推土机的侧滚角 (roll angle) 的变化的情况的图， 是平衡杆的最大 摆动角为 7°的情况 (a) 及 0°的情况 (b)。
图 11 是说明平衡杆的最大摆动角变更程序的另一逻辑 (1) 的流程图。 图 12 是说明平衡杆的最大摆动角变更程序的又一逻辑 (2) 的流程图。具体实施方式
接着， 参照附图， 说明本发明的作业车辆的悬架装置的具体的实施方式。 需要说明 的是， 以下叙述的实施方式是将本发明适用于作为作业车辆的推土机的例子， 但当然并未 限定于此。而且， 以下， 只要未作特别说明， 前后左右方向就与驾驶员就座于驾驶席时的前 后左右方向一致。
( 推土机的整体结构的说明 )
图 1 所示的推土机 1 包括 ： 具备构成驾驶室的司机室 2 的车辆主体 3 ； 在车辆主体 3 的左右两侧配置的履带式的行走装置 ( 仅图示左侧 )4、 4’ ； 在车辆主体 3 的前侧配置的前 方作业机 ( 推土铲装置 )5 ； 在车辆主体 3 的后侧配置的后方作业机 ( 松土铲装置 )6。
( 动力传动系统的说明 )
如图 2 所示， 在车辆主体 3 搭载有动力传动系统 7。 动力传动系统 7 具备从前侧 ( 图 的左侧 ) 到后侧 ( 图的右侧 ) 依次配置的发动机 8、 缓冲器 9、 万向接头 10、 PTO(Power Take Off)11、 转矩变换器 12、 变速器 13、 转向装置 14、 左右的终级减速装置 ( 仅图示左侧 )15、 左 右的链轮 ( 仅图示左侧 )16 等。
在该动力传动系统 7 中， 来自发动机 8 的旋转动力经由缓冲器 9、 万向接头 10、 PTO11、 转矩变换器 12、 变速器 13、 转向装置 14 及左右的终级减速装置 15 而向左右的链轮 16 传递。
( 车身框架的说明 )
如图 3 及图 4(a) 所示， 构成车辆主体 3 的骨架的车身框架 20 具备沿着左右方向 隔开规定间隔配置的左右的梁 21。各梁 21 呈截面方形筒状地沿着前后方向延伸设置。左 右的梁 21 的各自的前部由前部横杆 22 结合。前部横杆 22 由向下方敞开的截面倒 U 字形状的构件构成。
需要说明的是， 左右的梁 21 的各自的后部由后部横杆 23 结合。
( 行走装置的说明 )
如图 1 及图 3 所示， 各行走装置 4、 4’ 具备构成其骨架的履带框架 30、 30。履带框 架 30 配置在链轮 16 的前方， 且沿着前后方向延伸设置。在履带框架 30 的前部将作为游动 轮的空转轮 31 安装成旋转自如。在空转轮 31 与链轮 16 之间卷挂安装有作为环状轨道的 履带 32。在履带框架 30 的上面侧设有所需的承载辊 33。承载辊 33 对从链轮 16 朝向空转 轮 31 前进的履带 32 或向其反方向前进的履带 32 从下侧进行支承， 起到防止自重引起的垂 下和蜿蜒行进的作用。在履带框架 30 的下面侧设有所需的履带支重辊 34。履带支重辊 34 起到分散车身重量而向履带 32 传递， 并防止履带 32 的蜿蜒行进的作用。
在各行走装置 4、 4’ 中， 履带框架 30 的后部由枢轴 35、 35 支承。枢轴 35、 35 具有 沿着左右方向水平延伸的轴线， 分别以朝向外方伸出的方式安装在车身框架 20 的侧面。各 行走装置 4、 4’ 以具有水平的转动轴的枢轴 35 为转动中心而摆动自如。
( 推土铲装置的说明 )
如图 1 所示， 推土铲装置 5 具备在车辆主体 3 的前方配置的推土铲 40。推土铲 40 使用于挖掘、 运土、 盛土、 平整土地等作业。推土铲 40 通过在左右一对履带框架 30、 30 分别 安装成起伏自如的直框 41、 41、 将左侧的 ( 图 1 中的纸面跟前侧的 ) 直框 41 和推土铲 40 连 结的支柱 42、 未图示的臂等而被支承为与推土机 1 的行进方向成直角。
推土铲 40 和车身框架 20 由推土铲升降工作缸 43 连结。通过使推土铲升降工作 缸 43 进行收缩工作， 而能够使推土铲 40 上升。与此相反， 通过使推土铲升降工作缸 43 进 行伸长工作， 而能够使推土铲 40 下降。
推土铲 40 和右侧的 ( 图 1 中的纸面深侧的 ) 直框 41 通过推土铲倾翻工作缸 44 连结。通过推土铲倾翻工作缸 44 的工作而能够使推土铲 40 倾斜 ( 倾翻 )。
( 松土铲装置的说明 )
松土铲装置 6 具备在车辆主体 3 的后方配置的松土铲 50。松土铲 50 不仅使用于 砂土的挖掘而且使用于岩石的破坏作业等。松土铲 50 以可拆装的方式安装于松土铲安装 托座 51。松土铲安装托座 51 和车身框架 20 通过臂 52、 松土铲倾翻工作缸 53 及松土铲升 降工作缸 54 而分别连结。
通过松土铲安装托座 51、 车身框架 20、 臂 52、 松土铲倾翻工作缸 53 这 4 要素， 而构 筑出四节连杆机构。并且， 通过使松土铲升降工作缸 54 进行收缩工作或伸长工作， 而不改 变相对于地面的姿势就能够使松土铲 50 上升或下降。而且， 通过松土铲倾翻工作缸 53 的 工作， 来修正松土铲 50 的挖掘角， 能够高效率地进行基于松土铲 50 的掘起作业。
( 悬架装置的说明 )
接着， 以下， 主要使用图 4 来说明搭载于推土机 1 的悬架装置。
( 平衡杆的说明 )
悬架装置 60 具备将左侧 ( 图 4 中面向的左侧 ) 的行走装置 4 和右侧 ( 图 4 中面 向的右侧 ) 的行走装置 4’ 连结的平衡杆 61。
平衡杆 61 的中央部在装入倒 U 字状截面的前部横杆 22 的内部的状态下通过中心 销 62 而与该前部横杆 22 连结。中心销 62 具有沿着车身中心线 OS( 参照图 3) 在前后方向上水平延伸的轴线。平衡杆 61 以中心销 62 为转动中心而上下摆动自如。
平衡杆 61 的左右各自的端部经由侧销 63 而与各行走装置 4、 4’ 中的履带框架 30 的前部连结。这些侧销 63 以与中心销 62 平行的方式配置在该中心销 62 的左右。各行走 装置 4、 4’ 以各侧销 63 为转动中心而沿着上下方向摆动自如。
( 摆动角变更工作缸的说明 )
在车身框架 20 中的左右各自的梁 21 的内部设有用于变更平衡杆 61 的最大摆动 角的液压工作缸 ( 以下， 称为 “摆动角变更工作缸” )65。各摆动角变更工作缸 65 配置在平 衡杆 61 的中央部与各端部之间的部分的正上方。在各梁 21 的下表面上的与平衡杆 61 的 上表面对应的位置设有能够供各摆动角变更工作缸 65 的活塞杆 65a 穿过的活塞杆穿过孔 21a。各摆动角变更工作缸 65 的活塞杆 65a 通过活塞杆穿过孔 21a， 从各梁 21 的下表面朝 向平衡杆 61 的上表面进退自如。
需要说明的是， 作为摆动角变更工作缸 65， 并未限定为液压工作缸， 也可以是例如 磁性流体工作缸或气压工作缸。而且， 摆动角变更工作缸 65 的设置场所并未限定为梁 21 的内部。只要将摆动角变更工作缸 65 配置在平衡杆 61 的中央部与端部之间的部分的正上 方即可， 例如可以设置在横杆 22 的内侧部分或梁 21 的外侧部分。 如图 4(a) 所示， 各摆动角变更工作缸 65 的活塞杆 65a 的从梁 21 的下表面突出的 突出量 ( 以下， 简称为 “活塞杆 65a 的突出量” ) 为 0 时， 梁 21 与平衡杆 61 的碰触停止部 66 相碰而作为限动件发挥功能。此时， 平衡杆的最大摆动角成为 θA( 例如 7° )。
如图 4(b) 所示， 在活塞杆 65a 的突出量为比最大突出量 T2 小的规定的突出量 T1 时， 活塞杆 65a 与平衡杆 61 的碰触停止部 66 相碰而作为限动件发挥功能。此时， 平衡杆 61 的最大摆动角比 θA 受限制而成为 θB( 例如 4° )。
如图 4(c) 所示， 在摆动角变更工作缸 65 伸长到活塞杆 65a 碰上平衡杆 61 为止而 其活塞杆 65a 的突出量成为最大突出量 T2 时， 平衡杆 61 被摆动角变更工作缸 65 锁定， 平 衡杆 61 的最大摆动角成为 θC( 例如 0° )。
接着， 以下， 主要使用图 5 来说明推土机 1 的电子·液压控制系统。
( 车身控制器、 发动机控制器的说明 )
图 5 所示的电子·液压控制系统 70 分别具备以微型计算机为主体构成的车身控 制器 71 及发动机控制器 72。
车身控制器 71 及发动机控制器 72 均具有如下的功能 ： 按照存储在存储器中的规 定程序， 读入输入信号、 各种数据等， 并执行规定的运算， 输出基于该运算结果的控制信号。
车身控制器 71 基于来自推土铲操作杆 73、 松土铲操作杆 74、 行驶操作杆 75、 燃料 标度盘 76、 发动机旋转速度传感器 77、 切换开关 78、 倾斜角传感器 79 等的信号， 而执行后述 的平衡杆 61 的摆动角变更程序。
发动机控制器 72 运算朝向附设于发动机 8 的电子控制燃料喷射装置 8a 输出的燃 料喷射量控制信号。电子控制燃料喷射装置 8a 根据来自发动机控制器 72 的燃料喷射量控 制信号而控制燃料喷射量。发动机 8 的旋转速度基于从发动机控制器 72 向电子控制燃料 喷射装置 8a 发送的燃料喷射量控制信号而被控制。
( 推土铲升降工作缸的液压回路的说明 )
在电子·液压控制系统 70 中， 来自由发动机 8 驱动的第一液压泵 80 的压力油经
由主阀 81 向推土铲升降工作缸 43 的头侧油室或底侧油室供给。
( 第一液压泵的说明 )
第一液压泵 80 是根据斜板的角度而使喷出油量变化的可变容量型的液压泵。在 该第一液压泵 80 附设有第一斜板角控制装置 80a。 该第一斜板角控制装置 80a 基于来自车 身控制器 71 的第一斜板角控制信号来控制第一液压泵 80 的斜板的角度。
( 推土铲操作杆的说明 )
推土铲操作杆 73 进行推土铲 40 的上升操作、 下降操作等。在推土铲操作杆 73 附 设有杆操作检测器 73a， 该杆操作检测器 73a 输出与该杆操作对应的检测信号。
( 推土铲的上升操作的说明 )
当与推土铲 40 的上升操作对应的检测信号从杆操作检测器 73a 向车身控制器 71 发送时， 车身控制器 71 将与该检测信号对应的阀切换信号向主阀 81 发送， 主阀 81 根据该 阀切换信号而执行如下的油路切换动作。即， 主阀 81 进行将来自第一液压泵 80 的压力油 向推土铲升降工作缸 43 的头侧油室供给， 并同时使推土铲升降工作缸 43 的底侧油室的内 部的油向罐 82 回流那样的油路的切换。由此， 推土铲升降工作缸 43 进行收缩工作， 推土铲 40 上升。 ( 推土铲的下降操作的说明 )
另外， 当与推土铲 40 的下降操作对应的检测信号从杆操作检测器 73a 向车身控制 器 71 发送时， 车身控制器 71 将与该检测信号对应的阀切换信号向主阀 81 发送， 主阀 81 根 据该阀切换信号而执行如下的油路切换动作。即， 主阀 81 进行将来自第一液压泵 80 的压 力油向推土铲升降工作缸 43 的底侧油室供给， 并同时使推土铲升降工作缸 43 的头侧油室 的内部的油向罐 82 回流那样的油路的切换。由此， 推土铲升降工作缸 43 进行伸长工作， 推 土铲 40 下降。
( 松土铲升降工作缸的液压回路的说明 )
在电子·液压控制系统 70 中， 来自由发动机 8 驱动的第一液压泵 80 的压力油经 由主阀 81 向松土铲升降工作缸 54 的头侧油室或底侧油室供给。
( 松土铲操作杆的说明 )
松土铲操作杆 74 进行松土铲 50 的上升操作、 下降操作等。在松土铲操作杆 74 附 设有杆操作检测器 74a， 该杆操作检测器 74a 输出与该杆操作对应的检测信号。
( 松土铲的上升操作的说明 )
当与松土铲 50 的上升操作对应的检测信号从杆操作检测器 74a 向车身控制器 71 发送时， 车身控制器 71 将与该检测信号对应的阀切换信号向主阀 81 发送， 主阀 81 根据该 阀切换信号而执行如下的油路切换动作。即， 主阀 81 进行将来自第一液压泵 80 的压力油 向松土铲升降工作缸 54 的头侧油室供给， 并同时使松土铲升降工作缸 54 的底侧油室的内 部的油向罐 82 回流那样的油路的切换。由此， 松土铲升降工作缸 54 进行收缩工作， 松土铲 50 上升。
( 松土铲的下降操作的说明 )
另外， 当与松土铲 50 的下降操作对应的检测信号从杆操作检测器 74a 向车身控制 器 71 发送时， 车身控制器 71 将与该检测信号对应的阀切换信号向主阀 81 发送， 主阀 81 根 据该阀切换信号而执行如下的油路切换动作。即， 主阀 81 进行将来自第一液压泵 80 的压
力油向松土铲升降工作缸 54 的底侧油室供给， 并同时使松土铲升降工作缸 54 的头侧油室 的内部的油向罐 82 回流那样的油路的切换。由此， 松土铲升降工作缸 54 进行伸长工作， 松 土铲 50 下降。
( 行驶操作杆的说明 )
行驶操作杆 75 进行推土机 1 的前进操作、 后退操作、 右转弯操作、 左转弯操作等。 在行驶操作杆 75 附设有杆操作检测器 75a， 该杆操作检测器 75a 输出与该杆操作对应的检 测信号。
( 前进行驶操作的说明 )
当与推土机 1 的前进操作对应的检测信号从杆操作检测器 75a 向车身控制器 71 发送时， 车身控制器 71 将前进行驶段选择信号向变速器 13 发送。由此， 选择前进行驶段作 为变速器 13 的行驶段， 推土机 1 进行前进行驶。
( 后退行驶操作的说明 )
另外， 当与推土机 1 的后退操作对应的检测信号从杆操作检测器 75a 向车身控制 器 71 发送时， 车身控制器 71 将后退行驶段选择信号向变速器 13 发送。由此， 选择后退行 驶段作为变速器 13 的行驶段， 推土机 1 进行后退行驶。 ( 右转弯操作的说明 )
另外， 当与推土机 1 的右转弯操作对应的检测信号从杆操作检测器 75a 向车身控 制器 71 发送时， 车身控制器 71 将与该检测信号对应的右转弯动作信号向转向装置 14 发 送。转向装置 14 例如在前进行驶时执行如下的动作。即， 转向装置 14 根据来自车身控制 器 71 的右转弯动作信号， 而使左侧的链轮 16 的旋转速度相对地高于右侧的链轮 16’ 的旋 转速度。由此， 推土机 1 在前进时相对于行进方向向右转弯。
( 左转弯操作的说明 )
另外， 当与推土机 1 的左转弯操作对应的检测信号从杆操作检测器 75a 向车身控 制器 71 发送时， 车身控制器 71 将与该检测信号对应的左转弯动作信号向转向装置 14 发 送。转向装置 14 例如在前进行驶时执行如下的动作。即， 转向装置 14 根据来自车身控制 器 71 的左转弯动作信号， 而使右侧的链轮 16’ 的旋转速度相对地高于左侧的链轮 16 的旋 转速度。由此， 推土机 1 在前进时相对于行进方向向左转弯。
( 燃料标度盘的说明 )
燃料标度盘 76 进行发动机 8 的旋转速度的设定操作。在燃料标度盘 76 附设有标 度盘操作检测器 76a， 该标度盘操作检测器 76a 输出与该标度盘操作对应的检测信号。 基于 来自该标度盘操作检测器 76a 的检测信号， 车身控制器 71 运算朝向发动机控制器 72 输出 的发动机旋转速度控制信号。
( 发动机旋转传感器的说明 )
发动机旋转速度传感器 77 检测发动机 8 的旋转速度。来自该发动机旋转速度传 感器 77 的检测信号分别向车身控制器 71 及发动机控制器 72 发送。
( 发动机控制器的功能说明 )
发动机控制器 72 将基于来自发动机旋转速度传感器 77 的检测信号的当前的发动 机 8 的旋转速度、 和基于来自车身控制器 71 的发动机旋转速度控制信号的发动机 8 的旋转 速度的目标值进行比较， 来运算使当前的发动机 8 的旋转速度与该目标值一致的燃料喷射
量控制信号。
( 切换开关的说明 )
切换开关 78 是用于选择平衡杆 61 的最大摆动角变更的控制的开关。从切换开关 78 向车身控制器 71 提供接通信号时， 车身控制器 71 按照图 7 的流程图所示的逻辑， 来变更 平衡杆 61 的最大摆动角。
( 倾斜角传感器的说明 )
倾斜角传感器 79 检测推土机 1 的左右方向的倾斜角 ( 侧滚角 )。基于来自该倾斜 角传感器 79 的检测信号， 车身控制器 71 运算推土机 1 的侧滚角。
( 第一液压泵的喷出油量控制的说明 )
在车身控制器 71 的存储器中存储有图 6 所示的液压泵喷出油量控制映像。该液 压泵喷出油量控制映像确定了喷出油量相对于发动机 8 的旋转速度的关系。 车身控制器 71 基于根据来自发动机旋转速度传感器 77 的检测信号所求出的发动机 8 的旋转速度、 和图 6 所示的液压泵喷出油量控制映像， 来运算朝向第一斜板角控制装置 80a 输出的第一斜板 角控制信号， 并将通过该运算所得到的第一斜板角控制信号向第一斜板角控制装置 80a 发 送。由此， 第一液压泵 80 按照图 6 所示的液压泵喷出油量控制映像来控制其喷出油量。
( 推土铲的高度检测机构的说明 )
车身控制器 71 起到控制第一液压泵 80 的喷出油量的作用， 当然始终把握第一液 压泵 80 的喷出油量。而且， 车身控制器 71 起到控制主阀 81 的切换动作的作用， 因此当然 始终把握油相对于推土铲升降工作缸 43 的出入状况。因此， 基于第一液压泵 80 的喷出油 量和来自附设于推土铲操作杆 73 的杆操作检测器 73a 的检测信号， 而能够求出向推土铲升 降工作缸 43 中的头侧油室及底侧油室分别出入的油的流量。根据油相对于推土铲升降工 作缸 43 的出入流量， 能够求出推土铲升降工作缸 43 的伸缩长度。推土铲升降工作缸 43 的 伸缩长度与推土铲 40 的距地面的高度根据推土铲 40 的连杆运动而处于唯一确定的关系。 因此， 车身控制器 71 基于油相对于推土铲升降工作缸 43 的出入流量， 而能够求出推土铲 40 的距地面的高度。
( 松土铲的高度检测机构的说明 )
同样地， 基于第一液压泵 80 的喷出油量和来自附设于松土铲操作杆 74 的杆操作 检测器 74a 的检测信号， 而能够求出向松土铲升降工作缸 54 中的头侧油室及底侧油室分别 出入的油的流量。根据油相对于松土铲升降工作缸 54 的出入流量， 能够求出松土铲升降工 作缸 54 的伸缩长度。松土铲升降工作缸 54 的伸缩长度与松土铲 50 的距地面的高度根据 松土铲 50 的连杆运动而处于唯一确定的关系。因此， 车身控制器 71 基于油相对于松土铲 升降工作缸 54 的出入流量， 而能够求出松土铲 50 的距地面的高度。
( 摆动角变更工作缸的液压回路的说明 )
在电子·液压控制系统 70 中， 来自由发动机 8 驱动的第二液压泵 83 的压力油经 由摆动角变更阀 84 向各摆动角变更工作缸 65 供给。
( 第二液压泵的说明 )
第二液压泵 83 是根据斜板的角度而喷出油量发生变化的可变容量型的液压泵。 在该第二液压泵 83 附设有第二斜板角控制装置 83a。 该第二斜板角控制装置 83a 基于来自 车身控制器 71 的第二斜板角控制信号来控制第二液压泵 83 的斜板的角度。( 摆动角变更阀的说明 )
摆动角变更阀 84 具有第一口 84a、 第二口 84b、 第三口 84c 及第四口 84d。该摆动 角变更阀 84 根据来自车身控制器 71 的阀切换信号而能够对 A 位置、 B 位置及 C 位置这总 计三个位置进行切换。
摆动角变更阀 84 的第一口 84a 与第二液压泵 83 的压力油喷出口 83b 连接。
摆动角变更阀 84 的第二口 84b 与各摆动角变更工作缸 65 的底侧油室连接。
摆动角变更阀 84 的第三口 84c 及第四口 84d 分别与罐 82 连接。
当摆动角变更阀 84 位于 A 位置时， 第一口 84a 与第四口 84d 被连通， 且第二口 84b 与第三口 84c 被连通。
由于第一口 84a 与第四口 84d 被连通， 从而来自第二液压泵 83 的压力油从第一口 84a 通过第四口 84d 向罐 82 回流。
由于第二口 84b 与第三口 84c 被连通， 从而各摆动角变更工作缸 65 的底侧油室一 起经由第二口 84b 及第三口 84c 与罐 82 连接， 这些底侧油室的内部的油从第二口 84b 通过 第三口 84c 向罐 82 回流。由此， 各摆动角变更工作缸 65 由于平衡杆 61 进行摆动运动时 的来自平衡杆 61 的载荷而收缩， 活塞杆 65a 的突出量成为 0， 平衡杆 61 的最大摆动角成为 θA( 在本例中为 7° )( 参照图 4(a))。 当摆动角变更阀 84 位于 B 位置时， 第一口 84a 与第四口 84d 被连通， 而第二口 84b 及第三口 84c 分别被关闭。
由于第一口 84a 与第四口 84d 被连通， 从而来自第二液压泵 83 的压力油从第一口 84a 通过第四口 84d 向罐 82 回流。
由于第二口 84b 被关闭， 从而油相对于各摆动角变更工作缸 65 的底侧油室的出入 被切断， 各摆动角变更工作缸 65 成为既不伸长也不缩短的伸缩停止状态 ( 锁定状态 )( 参 照图 4(b))。
当摆动角变更阀 84 位于 C 位置时， 第一口 84a 与第二口 84b 被连通， 而第三口 84c 及第四口 84d 分别被关闭。
由于第一口 84a 与第二口 84b 被连通， 从而来自第二液压泵 83 的压力油从第一口 84a 通过第二口 84b 向各摆动角变更工作缸 65 的底侧油室供给。由此， 各摆动角变更工作 缸 65 伸长到活塞杆 65a 与平衡杆 61 相碰为止， 活塞杆 65a 的突出量成为 T2， 平衡杆 61 被 摆动角变更工作缸 65 锁定， 平衡杆 61 的最大摆动角成为 θC( 例如 0° )( 参照图 4(c))。
总之， 摆动角变更阀 84 的 A 位置是使各摆动角变更工作缸 65 收缩的阀切换位置。 摆动角变更阀 84 的 B 位置是使各摆动角变更工作缸 65 的伸缩停止而将其锁定的阀切换位 置。摆动角变更阀 84 的 C 位置是使各摆动角变更工作缸 65 伸长的阀切换位置。
( 第二液压泵的喷出油量控制的说明 )
车身控制器 71 基于根据来自发动机旋转速度传感器 77 的检测信号所求出的发动 机 8 的旋转速度、 和图 6 所示的液压泵喷出油量控制映像， 来运算朝向第二斜板角控制装置 83a 输出的第二斜板角控制信号， 并将通过该运算而得到的第二斜板角控制信号向第二斜 板角控制装置 83a 发送。由此， 第二液压泵 83 按照图 6 所示的液压泵喷出油量控制映像来 控制其喷出油量。
( 活塞杆的突出量检测机构的说明 )
车身控制器 71 起到控制第二液压泵 83 的喷出油量的作用， 当然始终把握第二液 压泵 83 的喷出油量。而且， 车身控制器 71 起到控制摆动角变更阀 84 的切换动作的作用， 当然始终把握油相对于各摆动角变更工作缸 65 的出入状况。因此， 基于第二液压泵 83 的 喷出油量和摆动角变更阀 84 的切换动作， 而能够求出向各摆动角变更工作缸 65 出入的油 的流量。而且， 根据油相对于各摆动角变更工作缸 65 的出入流量， 能够求出各摆动角变更 工作缸 65 的伸缩长度。各摆动角变更工作缸 65 的伸缩长度与活塞杆 65a 的突出量处于唯 一确定的关系。因此， 车身控制器 71 基于油相对于各摆动角变更工作缸 65 的出入流量， 而 能够求出活塞杆 65a 的突出量。
( 活塞杆的突出量控制的说明 )
使活塞杆 65a 的突出量成为规定的突出量 T1 时， 进行以下的动作。
即， 车身控制器 71 将根据油相对于各摆动角变更工作缸 65 的出入流量所求出的 当前的活塞杆 65a 的突出量、 和活塞杆 65a 的突出量的目标值 (T1) 进行比较， 来运算使当 前的活塞杆 65a 的突出量与该目标值一致的阀切换信号。当根据该运算的结果而得到的阀 切换信号向摆动角变更阀 84 提供时， 通过摆动角变更阀 84 的从 C 位置至 B 位置、 或从 A 位 置至 B 位置的切换动作的控制， 而控制油相对于各摆动角变更工作缸 65 的出入流量， 从而 使当前的活塞杆 65a 的突出量接近目标值 (T1)。并且， 在当前的活塞杆 65a 的突出量达到 了目标值 (T1) 时， 摆动角变更阀 84 处于 B 位置而停止该切换动作。如此， 活塞杆 65a 的突 出量成为 T1， 从而平衡杆 61 的最大摆动角成为 θB( 在本例中为 4° )。
( 最大摆动角变更程序的说明 )
在如上所述构成的推土机 1 中， 主要使用图 7 的流程图来说明车身控制器 71 进行 的平衡杆 61 的最大摆动角变更程序的处理内容。
需要说明的是， 图 7 中记号 “S” 表示步骤。
( 步骤 S1 的处理内容 )
在步骤 S1 中， 基于切换开关 78 的接通 / 切断信号， 来判断是否选择了平衡杆 61 的最大摆动角变更的控制。
( 步骤 S2 的处理内容 )
在步骤 S1 中， 当利用切换开关 78 的接通信号的接收而判断为选择了平衡杆 61 的最大摆动角变更的控制时， 判断推土铲 40 的距地面的高度是否为规定高度 HB( 例如， 850mm) 以上。
即， 基于油相对于推土铲升降工作缸 43 的出入流量， 求出推土铲 40 的距地面的高 度， 并判断该求出的高度的值是否为规定高度 HB 以上。
通常， 在非作业行驶时， 使推土铲 40 上升至规定高度 HB 以上。 因此， 将利用推土铲 40 的高度来判断非作业行驶和作业行驶时的阈值设为规定高度 HB。并且， 在通过运算所求 出的推土铲 40 的高度的值为规定高度 HB 以上时， 判断为未进行挖掘作业而仅仅是用于在 现场移动的行驶。
( 步骤 S3 的处理内容 )
在步骤 S2 中， 当判断为推土铲 40 的距地面的高度为规定高度 HB 以上时， 判断松 土铲 50 的距地面的高度是否为表示松土铲 50 的上升最高位置的规定高度 HL。
即， 基于油相对于松土铲升降工作缸 54 的出入流量， 而求出松土铲 50 的距地面的高度， 并判断该求出的高度的值是否为规定高度 HL。
通常， 在非作业行驶时， 松土铲 50 上升最高。因此， 将利用松土铲 50 的高度来判 断非作业行驶和作业行驶时的阈值设为表示上升最高位置的规定高度 HL。并且， 在通过运 算所求出的松土铲 50 的高度的值为规定高度 HL 时， 判断为未进行挖掘作业而仅仅是用于 在现场移动的行驶。
( 步骤 S4 的处理内容 )
在步骤 S3 中， 当判断为松土铲 50 处于上升最高位置时， 判断推土机 1 的左右方向 的倾斜角即侧滚角是否为第一规定侧滚角 θR1( 例如， 10° ) 以下。
即， 基于来自倾斜角传感器 79 的检测信号， 而求出推土机 1 的侧滚角， 并判断该求 出的侧滚角的值是否为第一规定侧滚角 θR1 以下。
( 步骤 S5 的处理内容 )
在步骤 S4 中， 当判断为推土机 1 的侧滚角为第一规定侧滚角 θR1 以下时， 将摆动 角变更阀 84 切换成 C 位置的阀切换信号向摆动角变更阀 84 发送， 从而将摆动角变更阀 84 切换成 C 位置。由此， 各摆动角变更工作缸 65 伸长到活塞杆 65a 与平衡杆 61 相碰为止， 活 塞杆 65a 的突出量成为 T2， 平衡杆 61 被摆动角变更工作缸 65 锁定， 平衡杆 61 的最大摆动 角成为 0° ( 参照图 4(c))。 ( 步骤 S6 的处理内容 )
在步骤 S4 中， 当判断为推土机 1 的侧滚角大于第一规定侧滚角 θR1 时， 判断推土 机 1 的侧滚角是否为第二规定侧滚角 θR2( 例如， 15° ) 以下。
即， 基于来自倾斜角传感器 79 的检测信号， 求出推土机 1 的侧滚角， 并判断该求出 的侧滚角的值是否为第二规定侧滚角 θR2 以下。
( 步骤 S7 的处理内容 )
在步骤 S6 中， 当判断为推土机 1 的侧滚角为第二规定侧滚角 θR2 以下时， 将根据 油相对于各摆动角变更工作缸 65 的出入流量所求出的当前的活塞杆 65a 的突出量、 和活塞 杆 65a 的突出量的目标值 (T1) 进行比较， 运算使当前的活塞杆 65a 的突出量与该目标值一 致的阀切换信号， 并将通过该运算的结果所得到的阀切换信号向摆动角变更阀 84 发送。由 此， 控制摆动角变更阀 84 的从 C 位置至 B 位置、 或从 A 位置至 B 位置的切换动作， 控制油相 对于各摆动角变更工作缸 65 的出入流量， 从而使当前的活塞杆 65a 的突出量接近目标值 (T1)。并且， 在当前的活塞杆 65a 的突出量达到了目标值 (T1) 时， 摆动角变更阀 84 处于 B 位置而停止该切换动作。如此， 活塞杆 65a 的突出量成为 T1， 从而平衡杆 61 的最大摆动角 成为 θB( 在本例中为 4° )( 参照图 4(b))。
在以下的 (1) ～ (4) 中的任一种情况下， 执行步骤 S8 的处理。
(1) 在步骤 S1 中， 利用切换开关 78 的切断信号的接收而判断为未选择平衡杆 61 的最大摆动角变更的控制的情况。
(2) 在步骤 S2 中， 判断为推土铲 40 的距地面的高度小于规定高度 HB( 在本例中为 850mm) 的情况。
(3) 在步骤 S3 中， 判断为松土铲 50 的距地面的高度小于表示松土铲 50 的上升最 高位置的规定高度 HL 的情况。
(4) 在步骤 S6 中， 判断为推土机 1 的侧滚角大于第二规定侧滚角 θR2( 在本例中
为 15° ) 的情况。
( 步骤 S8 的处理内容 )
在步骤 S8 中， 将摆动角变更阀 84 切换成 A 位置的阀切换信号向摆动角变更阀 84 发送， 从而将摆动角变更阀 84 切换成 A 位置。由此， 各摆动角变更工作缸 65 的底侧油室一 起经由第二口 84b 及第三口 84c 而与罐 82 连接， 这些底侧油室的内部的油从第二口 84b 通 过第三口 84c 向罐 82 回流。并且， 各摆动角变更工作缸 65 由于第二液压泵 83 的喷出油向 工作缸 65 的头侧流入而收缩， 活塞杆 65a 的突出量成为 0， 平衡杆 61 的摆动角成为 θA( 在 本例中为 7° )( 参照图 4(a))。
在本实施方式中， 若判断为在不平地面等上仅仅是在现场移动等非作业行驶 (S2、 S3 均为是 )， 且判断为即使在倾斜地面行驶时发生横移的可能性也极低 (S4 为是 )， 则平衡 杆 61 被摆动角变更工作缸 65 锁定， 平衡杆 61 的最大摆动角为 0° (S5)。即， 平衡杆 61 的 摆动运动受限制而成为锁定状态。
以下， 使用图 8 来说明在平衡杆 61 如此被锁定的状态下例如进行后退行驶时， 左 侧的行走装置 4 越过障碍物 M 时的行为。
( 参照图 8(a))
在推土机 1 进行非作业行驶时， 若左侧的行走装置 4 与障碍物 M 相碰， 则该左侧的 行走装置 4 从障碍物 M 受到上推载荷。由于平衡杆 61 被锁定， 因此平衡杆 61 的平衡作用 无法发挥。因此， 如图 8(a) 所示， 左侧的行走装置 4 的后部和右侧的行走装置 4’ 的后部均 从地面被抬起。
( 参照图 8(b)(b’ ))
如图 8(b’ ) 所示， 将左侧的行走装置 4 与障碍物 M 接触的点 K1 和右侧的行走装置 4’ 的前部与地面接触的点 K2 连结的线段 J 伴随着推土机 1 的后退行驶， 而相对地向行进方 向相反侧、 即前方侧移动， 在超过推土机 1 的重心位置 G 的瞬间， 如图 8(b) 所示， 右侧的行 走装置 4’ 的后部朝地面落下。与此同时， 左侧的行走装置 4 的前部从地面被抬起。
( 参照图 8(c))
然后， 推土机 1 进一步进行后退行驶时， 如图 8(c) 所示， 左侧的行走装置 4 的后部 朝地面落下。从该时刻开始到左侧的行走装置 4 完全越过障碍物 M 为止， 推土机 1 以双方 的行走装置 4、 4’ 的后部与地面接触且两方的行走装置 4、 4’ 的前部从地面被抬起的状态进 行后退行驶。
( 参照图 8(d))
并且， 如图 8(d) 所示， 在左侧的行走装置 4 越过障碍物 M 的瞬间， 到目前为止被抬 起的双方的行走装置 4、 4’ 的前部朝地面落下。
图 10(a) 是表示平衡杆 61 的最大摆动角为 7°时的推土机 1 的侧滚角的变化的 图。
图 10(b) 是表示平衡杆 61 的最大摆动角为 0°时的推土机 1 的侧滚角的变化的 图。
需要说明的是， 图 10(a)(b) 所示的图形表示在推土机 1 的后退行驶时， 左侧的行 走装置 4 越过障碍物 M 时的侧滚角的变化。而且， 在图 10(a)(b) 所示的各自的图形中， 横 轴表示时间， 纵轴以正值表示从车辆后侧观察时进行逆时针的旋转而产生的侧滚角， 且以负值表示进行顺时针的旋转而产生的侧滚角。即， 侧滚角为正值时， 表示车辆右侧被抬起， 为负值时， 表示左侧被抬起。
在平衡杆 61 的最大摆动角为 7°的状态下进行后退行驶时， 若左侧的行走装置 4 越过障碍物 M， 则左侧的行走装置 4 从地面暂时被抬起较高后一下子落下 ( 参照图 9(b) ～ (d))。
在平衡杆 61 的最大摆动角为 7°时， 如图 10(a) 中的线 L 上的 A 点至 B 点所示， 左 侧的行走装置 4 一下子承受越过障碍物 M 时的落下的冲击， 落下时的冲击大， 非作业行驶时 的乘坐感差。
在平衡杆 61 被锁定而其最大摆动角为 0°的状态下进行后退行驶时， 若左侧的行 走装置 4 越过障碍物 M， 则双方的行走装置 4、 4’ 的后部从地面同时被抬起 ( 参照图 8(a))， 然后， 左右各自的行走装置 4、 4’ 的后部交替朝地面落下 ( 参照图 8(b) ～ (c))， 然后， 双方 的行走装置 4、 4’ 的前部着落于地面 ( 参照图 8(d))。
在平衡杆的最大摆动角为 0°时， 如图 10(b) 中的线 L 上的 X 箭头、 Y 箭头及 Z 箭 头分别所示， 左侧的行走装置 4 越过障碍物 M 时的落下的冲击分成多次来承受。而且， 侧滚 角的最大值也比最大摆动角为 7°时的最大值减小。
在本实施方式中， 在判断为在不平地面等上仅仅是在现场移动等的非作业行驶 (S2、 S3 均为是 )， 且判断为横移的可能性极低 (S4 为是 ) 时， 利用摆动角变更工作缸 65 的 伸长工作而将平衡杆 61 锁定 ( 参照图 4(c))， 平衡杆的最大摆动角为 0° (S5)。由此， 一侧 的行走装置 4 越过障碍物 M 时的落下的冲击不是一下子承受， 而如图 10(b) 中的 X 箭头、 Y 箭头及 Z 箭头分别所示， 能够分成多次承受， 而且， 落下高度自身小。因此， 与以往相比， 能 够格外提高非作业行驶时的乘坐感。
另外， 在本实施方式中， 若判断为非作业行驶 (S2、 S3 均为是 )， 且判断为横移的可 能性稍存在 (S4 为否， S6 为是 )， 则各摆动角变更工作缸 65 的活塞杆 65a 的突出量为 T1( 参 照图 4(b))， 平衡杆 61 的最大摆动角为 θB( 在本例中为 4° )(S7)。由此， 与以往相比， 能 够在一定程度上提高非作业行驶时的乘坐感， 并能够可靠地避免倾斜地面行驶时的横移。
另外， 在本实施方式中， 当判断为在不平地面等上进行挖掘作业等的作业行驶 (S2 或 S3 为否 ) 时， 或判断为横移的可能性高 (S6 为否 ) 时， 各摆动角变更工作缸 65 的活塞杆 65a 的突出量为 0( 参照图 4(a))， 平衡杆 61 的最大摆动角为 θA( 在本例中为 7° )(S8)。 由此， 在一侧的行走装置 4 越过障碍物 M 时， 即使一侧的行走装置 4 从地面被抬起， 也能利 用平衡杆 61 的平衡作用， 将另一侧的行走装置 4’ 的与地面的接触状态保持为良好。因此， 在不平地面等上的挖掘作业时， 即使越过障碍物 M 也能够稳定地确保驱动力， 能够稳定地 进行不平地面等上的挖掘作业。而且， 能够抑制倾斜地面行驶时的横移的发生。
以上， 关于本发明的作业车辆的悬架装置， 基于一实施方式进行了说明， 但本发明 并未限定为上述实施方式所记载的结构， 在不脱离其宗旨的范围内能够适当变更其结构。
例如， 可以取代图 7 的流程图所示的平衡杆 61 的最大摆动角变更程序的逻辑， 而 采用图 11 或图 12 的流程图所示的平衡杆 61 的最大摆动角变更程序的逻辑。需要说明的 是， 在图 11 及图 12 的各自的流程图中， 关于与图 7 的流程图所示的处理内容相同的处理内 容， 在图中标注相同符号而省略其详细说明。
在图 7 的流程图所示的逻辑中， 在判别是否进行挖掘作业时， 使用推土铲 40 的高度和松土铲 50 的高度作为判断材料 ( 参照 S2、 S3)。
相对于此， 在图 11 的流程图所示的逻辑中， 在前进行驶时考虑为进行挖掘作业， 在后退行驶时考虑为未进行挖掘作业， 如步骤 T1 所示， 基于来自在行驶操作杆 75 附设的杆 操作检测器 75a 的检测信号来判断是否进行后退行驶， 并判别是否进行挖掘作业。
另外， 在图 12 的流程图所示的逻辑中， 如步骤 U1 所示， 基于来自在推土铲操作杆 73 附设的杆操作检测器 73a 的检测信号， 在推土铲操作杆 73 未被操作规定时间 ( 例如， 2 秒 ) 以上时， 即推土铲操作杆 73 的中立状态持续规定时间以上时， 判别为未进行基于推土 铲 40 的挖掘作业。
另外， 如步骤 U2 所示， 基于来自在松土铲操作杆 74 附设的杆操作检测器 74a 的检 测信号， 在松土铲操作杆 74 未被操作规定时间 ( 例如， 2 秒 ) 以上时， 即松土铲操作杆 74 的 中立状态持续规定时间以上时， 判别为未进行基于松土铲 50 的挖掘作业。
在上述的实施方式的说明中， 摆动角变更工作缸 65 相当于本发明的 “最大摆动角 变更机构” 。而且， 车身控制器 71 相当于本发明的 “判别机构” 及 “控制机构” 。
【工业实用性】
本发明的作业车辆的悬架装置由于具有在不平地面等上仅仅是在现场移动等的 非作业行驶时能够提高乘坐感， 并且在不平地面等上进行挖掘作业等的作业行驶时能够稳 定地确保驱动力这样的特性， 因此能够良好地用作推土机的悬架装置。
【符号说明】 1 推土机 ( 作业车辆 ) 3 车辆主体 4、 4’ 行走装置 20 车身框架 30 履带框架 60 悬架装置 61 平衡杆 65 摆动角变更工作缸 ( 摆动角变更机构 ) 71 车身控制器 ( 判别机构、 控制机构 ) 73 推土铲操作杆 74 松土铲操作杆 75 行驶操作杆 73a、 74a、 75a 杆操作检测器 77 发动机旋转速度传感器 79 倾斜角传感器