JP6524038B2 - 運搬車両 - Google Patents

Description

本発明は運搬車両に係り、特に荷物の排出動作時における動作の安定性に関する。

車体上にベッセルを搭載した運搬車両の排出動作時における動作の安定性向上のための技術として、特許文献１には、「ベッセルが載荷状態で下降しているときには、ホイストシリンダの縮小速度を遅くするように方向制御部弁の切替えを制御し、ベッセルが車体に衝撃するのを回避する」構成が開示されている（要約抜粋）。

国際公開第２０１１／１３５９５９号

ベッセルから荷物を排出する際、運搬車両が低速で前進しながら排出をすることがある。この場合、ベッセルには運搬車両の前進に伴う慣性力や、傾転したベッセルの下端部に荷物の重心が移動することにより、ベッセルの傾転角度が更に大きくなる方向に回転する力が作用し、ホイストシリンダが伸張方向に更に引っ張られる。そのため、ベッセルがホイストシリンダから外れる恐れがある。特許文献１では荷物の排出完了後にベッセルが車体に着座する際の車体に加わる衝撃を緩和することができるが、荷物の排出中にベッセルに作用する力が車体に及ぼす影響を緩和することはできないという課題が残る。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、荷物の排出中における動作の安定性を更に向上させる運搬車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車輪によって走行する車体と、該車体上に傾転可能に設けられた運搬対象の荷物が積載される荷台と、該荷台及び前記車体の間に伸縮可能に設けられ前記荷物を前記荷台から排出するときに伸張して前記荷台を前記車体に対して傾転させるホイストシリンダと、該ホイストシリンダに供給する圧油を発生させる油圧源と、該油圧源及び前記ホイストシリンダの間に設けられ該ホイストシリンダへの前記圧油の供給又は排出させるための弁を開閉する制御弁装置と、該制御弁装置の切替制御を行うコントローラと、前記車体に対する前記荷台の傾転角度を検出する傾転角度検出器と、を備えた運搬車両において、前記コントローラは、前記ホイストシリンダが伸張する方向に加わる力を相殺するための負圧制御処理の実施要否を判定するために予め定められた傾転角度であるダウンアシスト実施角度と前記検出された傾転角度とを比較し、該検出された傾転角度が前記ダウンアシスト実施角度以上であると判定すると、前記制御弁装置に対し前記ホイストシリンダ内の圧油を強制排出させるための前記弁を開放させるための制御弁信号を出力するダウンアシスト制御部を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、ベッセルの傾転角度がダウンアシスト実施角度以上の場合は、ホイストシリンダ内の圧油を強制排出させて縮小させるので、ホイストシリンダが過度に引っ張られることを防ぐことができる。これにより、荷物の排出中における動作の安定性を更に向上させる運搬車両を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

ベッセルが着座した状態のダンプトラックの側部外観図 ベッセルが最上位点にある状態（傾転角度は上限角度）のダンプトラックの側部外観図 ダンプトラックの駆動システムの概略構成を示す機能ブロック図 ＣＣＵの内部構成を示す機能ブロック図 本実施形態に係るダウンアシスト動作を行うダンプトラックの排出動作の処理の流れを示すフローチャート 図５の排出動作中のフロート電磁弁出力、ダウン電磁弁出力、走行速度、及びベッセルの傾転角度の推移を示すタイムチャート

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

まず、図１乃至図４を参照して本実施形態に係る鉱山用運搬車両（以下「ダンプトラック」と記載する）の概略構成について説明する。図１は、ベッセルが着座した状態のダンプトラックの側部外観図である。図２は、ベッセルが最上位点にある状態（傾転角度は上限角度）のダンプトラックの側部外観図である。図３は、ダンプトラックの駆動システムの概略構成を示す機能ブロック図である。図４は、ＣＣＵの内部構成を示す機能ブロック図である。

図１及び図２のダンプトラック１は、頑丈なフレーム構造をなす車体２と、該車体２上に傾転（起伏）可能に搭載された荷台としてのベッセル３と、車体２に取付けられた後述の前輪７および後輪８とを備える。

ベッセル３は、例えば砕石や土砂のような重い荷物４を積載する容器である。ベッセル３の後側底部は、車体２の後端側に連結ピン５を介して回転可能（傾転可能）に連結されている。

またベッセル３の底部は、伸縮可能なホイストシリンダ１０を介して車体２に連結される。

ベッセル３の前部側は、ホイストシリンダ１０を伸長または縮小させることにより、連結ピン５の位置を支点として上，下方向に回動（昇降）する。これにより、ベッセル３は、図１に示す運搬位置（ベッセルが着座した状態）と図２に示す排出位置（ベッセルが傾転した状態）との間で回動する。排出位置において、ベッセル３に積載された荷物４は、後方へと傾いたベッセル３から滑り落ちるように所定の荷降し場に排出される。

車体２の前部には、キャブ６が設置される。キャブ６は、ダンプトラック１のオペレータが乗降する運転室を形成し、その内部には運転席、アクセルペダル、ブレーキペダル、操舵用のハンドル（いずれも図示せず）、後述の操作レバー２８Ａおよびエンジンスイッチ（ＳＷ）３２（図３参照）等が設けられている。

前輪７は、ダンプトラック１のオペレータによって操舵（ステアリング操作）される操舵輪を構成している。

後輪８は、ダンプトラック１の駆動輪を構成し、走行駆動装置（図示せず）により回転駆動されるものである。

更にダンプトラック１は、原動機としてのエンジン９を備える。エンジン９は、キャブ６の下側に位置して車体２内に設けられ、図３に示す油圧ポンプ１１等を回転駆動するものである。

ホイストシリンダ１０は、多段式（例えば、２段式）の油圧シリンダにより構成されている。即ち、ホイストシリンダ１０は、図３に示すように外側に位置する外筒部１０Ａと、該外筒部１０Ａ内に伸縮可能に設けられ、外筒部１０Ａ内を上側の油室Ａと下側の油室Ｂとに画成した内筒部１０Ｂと、該内筒部１０Ｂ内に伸縮可能に設けられたピストンロッド１０Ｃとにより構成されている。

ホイストシリンダ１０は、後述の油圧ポンプ１１から油室Ａ内に圧油が供給されたときにピストンロッド１０Ｃが下向きに伸長し、連結ピン５を支点としてベッセル３を斜め後方へと傾転（回動）させる（図２参照）。一方、ホイストシリンダ１０は、油圧ポンプ１１から油室Ｂ内に圧油（油液）が供給されたときにピストンロッド１０Ｃが縮小し、連結ピン５を支点としてベッセル３を下向きに倒伏した運搬位置（図１参照）へと回動させるものである。

次に、ホイストシリンダ１０を駆動するための油圧回路について、図３を参照して説明する。

油圧ポンプ１１は、作動油タンク１２（以下、タンク１２という）と共に油圧源を構成している。図１、図２に示すように、タンク１２は、ベッセル３の下方に位置して車体２の側面に取付けられている。ここで、タンク１２内に収容された作動油（油液）は、油圧ポンプ１１がエンジン９により回転駆動されるときに、油圧ポンプ１１に吸込まれる。この油圧ポンプ１１の吐出側からは高圧の圧油がポンプ管路１３内に吐出される。一方、ホイストシリンダ１０からの戻り油は、低圧のタンク管路１４を介してタンク１２へと排出されるものである。

符号１５Ａ，１５Ｂは各ホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂに接続された一対の油圧配管である。この油圧配管１５Ａ，１５Ｂは、後述の制御弁装置１６を介して油圧源（油圧ポンプ１１、タンク１２）にそれぞれ接続され、油圧ポンプ１１からの圧油をホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂに供給し、また、油室Ａ，Ｂ内の圧油をタンク１２に排出するものである。

制御弁装置１６は油圧ポンプ１１、タンク１２とホイストシリンダ１０との間に設けられる。図３に示すように制御弁装置１６は、高圧側油路１７、低圧側油路１８、バイパス油路１９、第１の方向制御弁２０および第２の方向制御弁２１により大略構成されている。この場合、第１の方向制御弁２０と第２の方向制御弁２１とは、高圧側油路１７、低圧側油路１８、バイパス油路１９を介して互いにパラレル接続されている。

制御弁装置１６の高圧側油路１７は、ポンプ管路１３を介して油圧ポンプ１１の吐出側に接続され、低圧側油路１８はタンク管路１４を介してタンク１２に接続されている。制御弁装置１６のバイパス油路１９は、方向制御弁２０，２１が中立位置（Ｎ）にあるときに高圧側油路１７と低圧側油路１８とを連通させる。これにより、油圧ポンプ１１はアンロード状態となり、吐出圧力（ポンプ管路１３内の圧力）はタンク圧に近い低圧状態に保たれる。

第１の方向制御弁２０の出力側には、一対のアクチュエータ側油路２２Ａ，２２Ｂが設けられ、該アクチュエータ側油路２２Ａ，２２Ｂは、油圧配管１５Ａ，１５Ｂを介してホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂにそれぞれ接続されている。第２の方向制御弁２１の出力側には、一対のアクチュエータ側油路２３Ａ，２３Ｂが設けられ、該アクチュエータ側油路２３Ａ，２３Ｂは、油圧配管１５Ａ，１５Ｂを介してホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂにそれぞれ接続されている。

制御弁装置１６の方向制御弁２０，２１は、例えば６ポート３位置の油圧パイロット式方向制御弁により構成されている。パイロット圧発生器３６は油圧制御用コントローラ（ＣＣＵ）３５の出力側に接続されており、このパイロット圧発生器３６は、ＣＣＵ３５からの電気的な制御信号を圧力信号であるパイロット圧Ｐｒ，Ｐｆ，Ｐｌに変換する。このため、パイロット圧発生器３６は、上げ操作部３６Ｂ、浮き操作部３６Ｃおよび下げ操作部３６Ｄからなる３つの操作部を備えている。第１の方向制御弁２０は、一対の油圧パイロット部２０Ａ，２０Ｂを有している。第１の方向制御弁２０は、後述のパイロット圧Ｐｒが油圧パイロット部２０Ａに供給されると、中立位置（Ｎ）から上げ位置（Ｒ）に切換えられ、油圧パイロット部２０Ｂに後述のパイロット圧Ｐｆが供給されたときには、中立位置（Ｎ）から浮き位置（Ｆ）へと切換えられる。

図４に示すようにＣＣＵ３５は、ベッセル３のダウンアシスト制御に必要なデータを記憶する記憶部３５Ａ、及びダウンアシスト制御部３５Ｂを備える。ダウンアシスト制御部３５Ｂは、ホイストシリンダ１０が伸張する方向に加わる力を相殺するための負圧制御処理の実施要否を判定するために予め定められた傾転角度であるダウンアシスト実施角度と、傾転角度検出器３１が検出した傾転角度とを比較する比較器３５Ｂ１と、該検出された傾転角度がダウンアシスト実施角度以上であると判定する判定器３５Ｂ２と、制御弁装置に対しホイストシリンダ内の圧油を強制排出させるための弁を開放させるための制御弁信号を出力する信号出力器３５Ｂ３とを含む。

図３に示すように、第１の方向制御弁２０は、可変絞り部２０Ｃを有している。この可変絞り部２０Ｃは、ＣＣＵ３５から浮き操作部３６Ｃに対し、デューティ制御による絞り制御用の信号が出力されると、これに従って後述の如く油液の流量を絞る機能を発揮する。なお、絞り制御用の信号がＣＣＵ３５から出力されない限りは、可変絞り部２０Ｃが油液の流量を絞ることはない。

第２の方向制御弁２１は、一対の油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂを有している。この第２の方向制御弁２１は、後述のパイロット圧Ｐｒが油圧パイロット部２１Ａに供給されると、中立位置（Ｎ）から上げ位置（Ｒ）に切換えられ、油圧パイロット部２１Ｂに後述のパイロット圧Ｐｌが供給されたときには、中立位置（Ｎ）から下げ位置（Ｌ）へと切換えられるものである。

図３に示すように、第２の方向制御弁２１は、可変絞り部２１Ｃを有している。この可変絞り部２１Ｃは、ＣＣＵ３５から下げ操作部３６Ｄに対し、デューティ制御による絞り制御を行う信号が出力されると、これに従って後述の如く油液の流量を絞る機能を発揮する。なお、絞り制御用の信号がＣＣＵ３５から出力されない限りは、可変絞り部２１Ｃが油液の流量を絞ることはない。

ここで、制御弁装置１６が保持位置にある場合について述べる。即ち、制御弁装置１６は、第１，第２の方向制御弁２０，２１が共に中立位置（Ｎ）に配置され、各ホイストシリンダ１０の動きを止める保持位置となる。この保持位置では、各ホイストシリンダ１０に対するアクチュエータ側油路２２Ａ，２２Ｂとアクチュエータ側油路２３Ａ，２３Ｂとを介した圧油の供給，排出が停止される。

また、制御弁装置１６が上げ位置となる場合について述べる。この場合には、第１，第２の方向制御弁２０，２１が共に中立位置（Ｎ）から上げ位置（Ｒ）に切換えられる。まず、第１，第２の方向制御弁２０，２１が上げ位置（Ｒ）になると、油圧ポンプ１１からの圧油は、ポンプ管路１３、高圧側油路１７、第１，第２の方向制御弁２０，２１、アクチュエータ側油路２２Ａ，２３Ａ、油圧配管１５Ａを介して各ホイストシリンダ１０の油室Ａ内に供給される。このとき、油室Ｂ内の油液は、第１の方向制御弁２０が上げ位置（Ｒ）に切換わることにより、油圧配管１５Ｂ、アクチュエータ側油路２２Ｂ、方向制御弁２０、低圧側油路１８およびタンク管路１４を介してタンク１２に戻される。

これにより、各ホイストシリンダ１０のピストンロッド１０Ｃは、油室Ａ内の圧油により伸長してベッセル３を図２に示す排土位置へと持上げる。即ち、このときに制御弁装置１６の第１，第２の方向制御弁２０，２１は共に上げ位置（Ｒ）に配置され、各ホイストシリンダ１０は、図２中の矢印Ｅ方向に油圧力で伸長することによりベッセル３を上向きに持上げるものである。

一方、制御弁装置１６が浮き位置となる場合について述べる。この場合には、第１の方向制御弁２０を中立位置（Ｎ）から浮き位置（Ｆ）に切換える。一方、第２の方向制御弁２１は中立位置（Ｎ）に保持されている。ここで、第１の方向制御弁２０が浮き位置（Ｆ）になると、アクチュエータ側油路２２Ａが方向制御弁２０を介して低圧側油路１８、タンク管路１４へと接続される。また、アクチュエータ側油路２２Ｂは、後述のチェック弁２４Ｂを介して低圧側油路１８、タンク管路１４に接続されると共に、他のアクチュエータ側油路２３Ｂは、後述のチェック弁２６Ｂを介して低圧側油路１８、タンク管路１４へと接続される。

これにより、各ホイストシリンダ１０は、ベッセル３からの荷重（自重）に従って図２中の矢印Ｇ方向に縮小し、油室Ａ内の油液は、油圧配管１５Ａ、アクチュエータ側油路２２Ａ、方向制御弁２０を介してタンク１２に向けて排出されると共に、油室Ｂ内には、タンク１２内の油液が後述のチェック弁２４Ｂ，２６Ｂからアクチュエータ側油路２２Ｂ，２３Ｂおよび油圧配管１５Ｂを介して補給される。即ち、この状態では、第１の方向制御弁２０は、ベッセル３の自重落下を許す浮き位置（Ｆ）に配置されるものである。浮き位置（Ｆ）に配置された第１の方向制御弁２０をフロート（Ｆｌｏａｔ）電磁弁という。

また、制御弁装置１６が下げ位置となる場合について述べる。この場合には、第１の方向制御弁２０を中立位置（Ｎ）に戻し、第２の方向制御弁２１を中立位置（Ｎ）から下げ位置（Ｌ）に切換える。即ち、第２の方向制御弁２１が下げ位置（Ｌ）になると、油圧ポンプ１１からの圧油がポンプ管路１３、高圧側油路１７、第２の方向制御弁２１、アクチュエータ側油路２３Ｂ、油圧配管１５Ｂを介して各ホイストシリンダ１０の油室Ｂ内に供給される。また、油室Ａ内の油液は、油圧配管１５Ａ、アクチュエータ側油路２３Ａ、第２の方向制御弁２１、低圧側油路１８およびタンク管路１４を介してタンク１２に戻される。

これによって、各ホイストシリンダ１０は、油室Ｂ内に供給された圧油により内筒部１０Ｂがピストンロッド１０Ｃと共に外筒部１０Ａ内へと縮小し、ベッセル３を各ホイストシリンダ１０の油圧力で図１に示す運搬位置へと下向きに回動させる。即ち、この状態では、第２の方向制御弁２１は下げ位置（Ｌ）に配置され、各ホイストシリンダ１０は、図２中の矢印Ｇ方向に油圧力で縮小することによりベッセル３を車体２上に着座する位置へと下げるものである。下げ位置（Ｌ）に配置された第２の方向制御弁２１をダウン（Ｄｏｗｎ）電磁弁という。

符号２４Ａ，２４Ｂは第１の方向制御弁２０側に配設されたメイクアップ用のチェック弁である。このチェック弁２４Ａ，２４Ｂは、図３に示すようにアクチュエータ側油路２２Ａ，２２Ｂと低圧側油路１８との間に第１の方向制御弁２０を迂回して設けられている。チェック弁２４Ａ，２４Ｂは、タンク１２内の油液が低圧側油路１８からアクチュエータ側油路２２Ａ，２２Ｂ、油圧配管１５Ａ，１５Ｂを介してホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂに向けて流通するのを許し、逆向きに流れるのを阻止する。ホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂは、チェック弁２４Ａ，２４Ｂを介して補給される油液により油室Ａ，Ｂ内が負圧となるのを防止できるものである。

符号２５Ａ，２５Ｂは制御弁装置１６に設けた過負荷防止用のリリーフ弁である。このリリーフ弁２５Ａ，２５Ｂは、アクチュエータ側油路２２Ａ，２２Ｂと低圧側油路１８との間に第１の方向制御弁２０を迂回して設けられ、チェック弁２４Ａ，２４Ｂと並列に接続されている。リリーフ弁２５Ａ，２５Ｂのうち一方のリリーフ弁２５Ａは、ホイストシリンダ１０に対し縮小方向の過負荷が作用すると、油室Ａ側の過剰圧をリリーフするために開弁する。他方のリリーフ弁２５Ｂは、ホイストシリンダ１０に対し伸長方向の過負荷が作用すると、油室Ｂ側の過剰圧をリリーフするために開弁するものである。

符号２６Ａ，２６Ｂは制御弁装置１６の第２の方向制御弁２１側に配設されたメイクアップ用のチェック弁である。このチェック弁２６Ａ，２６Ｂは、アクチュエータ側油路２３Ａ，２３Ｂと低圧側油路１８との間に第２の方向制御弁２１を迂回して設けられている。チェック弁２６Ａ，２６Ｂは、タンク１２内の油液が低圧側油路１８からアクチュエータ側油路２３Ａ，２３Ｂ、油圧配管１５Ａ，１５Ｂを介してホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂに向けて流通するのを許し、逆向きに流れるのを阻止する。これにより、チェック弁２６Ａ，２６Ｂは、ホイストシリンダ１０の油室Ａ，Ｂに油液を補給するものである。

符号２７は制御弁装置１６の高圧側油路１７と低圧側油路１８との間に設けられたリリーフ設定圧の変更が可能なリリーフ弁を示している。このリリーフ弁２７は、油圧ポンプ１１の最大吐出圧を決め、これ以上の過剰な圧力が発生すると開弁し、過剰圧をタンク１２側にリリーフするものである。このリリーフ弁２７は、パイロット圧Ｐｒが供給される設定圧可変部２７Ａを有し、このパイロット圧Ｐｒによりリリーフ設定圧が高圧設定に切換わる。

即ち、リリーフ弁２７は、パイロット圧Ｐｒの供給により方向制御弁２０，２１が上げ位置（Ｒ）に切換えられているときに、リリーフ設定圧を高圧とすることにより、油圧ポンプ１１の吐出圧を高い圧力に設定する。一方、前記パイロット圧Ｐｒの供給を停止したときに、リリーフ弁２７は、リリーフ設定圧が低圧に切換えられ、圧油の圧力が必要以上に高くなるのを抑える。従って、油圧ポンプ１１は、第１，第２の方向制御弁２０，２１が上げ位置（Ｒ）以外の位置に切換えられているとき、即ち中立位置（Ｎ）、浮き位置（Ｆ）または下げ位置（Ｌ）に切換えられているときに、吐出圧が低い圧力に設定されるものである。

次に、制御弁装置１６を構成する第１，第２の方向制御弁２０，２１にパイロット圧を供給するための操作装置について、図３を参照して説明する。

符号２８は制御弁装置１６の切換操作を行う操作装置としての操作レバー装置２８で、該操作レバー装置２８は、例えば電気レバー装置により構成され、キャブ６内のオペレータによって手動で傾転操作される操作レバー２８Ａを有している。この操作レバー２８Ａは、制御弁装置１６の各切換位置に対応して保持位置、上げ位置、浮き位置および下げ位置のいずれかに傾転される。

この場合、操作レバー２８Ａは、図３中に実線で示す第１の戻り位置２８Ａ１と二点鎖線で示す第２の戻り位置２８Ａ３とを有し、通常は保持位置に該当する第１の戻り位置２８Ａ１に配置される。この操作レバー２８Ａを、図３中に実線で示す第１の戻り位置２８Ａ１から矢印Ｃ方向に傾転したときには、二点鎖線で示す第１の傾転位置２８Ａ２となり、パイロット圧発生器３６の上げ操作部３６Ｂからパイロット圧Ｐｒが出力される。なお、第１の傾転位置２８Ａ２の状態でオペレータが操作レバー２８Ａから手を離すと、操作レバー２８Ａは、戻しばね（図示せず）によって図３中の実線で示す第１の戻り位置２８Ａ１へと自動的に復帰するものである。

一方、オペレータが操作レバー２８Ａを、前記戻しばねに抗して図３中に実線で示す第１の戻り位置２８Ａ１から二点鎖線で示す第２の戻り位置２８Ａ３へと傾転したときには、この位置で操作レバー２８Ａが自己保持される。このときには後述の浮き操作部３６Ｃからパイロット圧Ｐｆが出力される。

また、操作レバー２８Ａを、第２の戻り位置２８Ａ３から矢印Ｄ方向に傾転したときには、二点鎖線で示す第２の傾転位置２８Ａ４となり、後述の下げ操作部３６Ｄからパイロット圧Ｐｌが出力される。この第２の傾転位置２８Ａ４の状態でオペレータが操作レバー２８Ａから手を離すと、操作レバー２８Ａは、他の戻しばね（図示せず）によって第２の戻り位置２８Ａ３に自動的に戻されるものである。

符号２９は操作レバー装置２８に付設された操作検出手段としてのレバーセンサである。このレバーセンサ２９は、オペレータによる操作レバー２８Ａの操作位置を検出し、その検出信号を後述のＣＣＵ３５に出力する。このレバーセンサ２９は、操作検出手段を構成し、操作レバー装置２８により切換えられる制御弁装置１６が前述した各切換位置のうちいずれの位置にあるかを検出するものである。

符号３０はベッセル３が車体２上に着座しているか否かを検出する着座センサである。この着座センサ３０は、図１、図２に示すようにタンク１２の上側に位置して車体２側に設置された接触式センサにより構成され、ベッセル３側に設けた検出対象の突起物３０Ａが当接しているか、離間しているかを検出する。即ち、着座センサ３０は、車体２上でのベッセル３の挙動（ベッセル３がどのような傾転状態にあるか）を検出する傾転状態検出器を構成し、その検出信号を後述のＣＣＵ３５に出力するものである。

符号３１は本実施の形態で採用した他の傾転状態検出器としての傾転角度検出器３１である。傾転角度検出器３１は、図１、図２に示すように連結ピン５の近傍に位置して車体２の後部側に設けられている。この傾転角度検出器３１は、車体２に対するベッセル３の傾転角度を、図２に例示する角度θとして検出し、その検出信号を後述のＣＣＵ３５に出力するものである。

符号３２はキャブ６内に設けられるエンジンスイッチを示し、該エンジンスイッチ３２は、エンジン９の始動スイッチを構成している。キャブ６内の運転席に座ったオペレータは、エンジンスイッチ３２を手動操作することにより、エンジン９が起動または停止される。

符号３３は本実施の形態で採用した荷載検出器としての重量検出器３３を示している。この重量検出器３３は、後輪８側のリヤサスペンション８Ａに設けられた図１、図２に示す圧力センサ３４を含んで構成され、ベッセル３側の重量変化を計測することにより荷物（荷物４）がベッセル３上に積載されているか否かを検出するものである。即ち、圧力センサ３４は、重量検出器３３の重量検出要素となっている。

符号４０は速度検出器４０である。速度検出器４０は、例えば従動輪である前輪７の回転数を検出する車輪回転数検出器を用いてもよい。

ＣＣＵ３５は、操作レバー２８Ａからオペレータの操作内容を読み取る。オペレータが搭乗しない自律走行ダンプの場合は、図示しない無線ネットワークで操作内容がＣＣＵ３５に送信される。更にＣＣＵ３５には、着座センサ３０からベッセル３が着座しているか否かを示す情報、傾転角度検出器３１からベッセル３の傾転角度θ、エンジンスイッチ３２からエンジンの始動指示、重量検出器３３からベッセル３に搭載された荷物の重量、速度検出器４０から車体走行速度、及び油圧ポンプ１１に搭載された圧力センサ（不図示）からの圧力が入力される。そしてＣＣＵ３５はこれらの情報を基にパイロット圧発生器３６に指令を出し、第１，第２の方向制御弁２０，２１、及び油圧ポンプ１１を作動させてホイストシリンダ１０の動作を制御する。

上記構成に係るダンプトラック１は、ベッセル３内に荷物４を積載した状態で運搬先まで走行した後、ホイストシリンダ１０を伸長させてベッセル３を斜め後方に持ち上げる。この持ち上げ動作により傾転したベッセル３に沿って荷物４が荷下ろし場へと排出される。排出動作の終了後、ホイストシリンダ１０は操作レバー２８Ａの手動操作に従ってベッセル３の自重または油圧ポンプ１１の油圧制御によって縮小する。以下、自重による下げを「自重下げ」、油圧による下げを「強制下げ」と称する。上述のホイストシリンダ１０の縮小動作により、ベッセル３は車体２上に着座する位置まで下降する。

ダンプトラック１が図２に示すように排出動作を行う際に傾転状態にあるベッセル３の後部に荷物４の重心が移動したり、排出動作を行った後、ベッセル３に荷物４が残った状態で自重下げを実施しながら走行しようとした場合にベッセル３に慣性力が加わることにより、ベッセル３には傾転角度が更に大きくなる方向に力が加わり、ホイストシリンダ１０には図２の矢印Ｅ方向に沿って伸張する力が加わる。この力が自重によりホイストシリンダ１０を縮小させようとする力よりも大きくなったとき、ホイストシリンダ１０に負圧が発生する。これを防ぐため、本実施形態では強制下げ動作を用いたダウンアシスト動作を行う。

以下、このダウンアシスト動作の制御の詳細について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本実施形態に係るダウンアシスト動作を行うダンプトラックの排出動作の処理の流れを示すフローチャートである。図６は、図５の排出動作中のフロート電磁弁出力、ダウン電磁弁出力、走行速度、及びベッセルの傾転角度の推移を示すタイムチャートである。

以下、図５の各ステップ順に沿って説明する。ダンプトラック１は、荷降ろし場に停止すると、ベッセル３を最上位点に傾転させ（傾転角度θは最大傾転角度θ_ｍａｘ）、制御弁装置１６が保持位置となり、排土を開始する（Ｓ１０１）（図６のフェーズ１）。

土砂が排出されるにつれて、ベッセル３の下端部に土砂が堆積しこれが詰まって更なる排出ができなくなる。そこでダンプトラック１は低速で前進を開始し、走行しながら排出する。

ＣＣＵ３５は傾転角度検出器３１から傾転角度θ、速度検出器４０からダンプトラック１の走行速度の入力を受け付けており、速度検出器４０からの走行速度が予め定められたダンプトラック１が停車していると判定するための停車判定速度（例えば０．５ｋｍ／ｈ）以上になったかを判定する。走行速度が停車判定速度未満（Ｓ１０２／Ｎｏ）であれば、ステップＳ１０１へ戻る。

走行速度が停車判定速度以上であれば（Ｓ１０２／Ｙｅｓ）、ＣＣＵ３５は傾転角度θがダウンアシスト実施角度以上であるかを判定する。肯定であれば（Ｓ１０３／Ｙｅｓ）、ＣＣＵ３５は、ダウン電磁弁出力を下式（１）に設定して、自重下げに加えて強制下げ動作によるダウンアシスト動作を実施する（Ｓ１０４：図６のフェーズ２）。
ダウン電磁弁出力＝（現在の積荷重量／許容積荷重量）×１００［％］・・・（１）
その後、ステップＳ１０３へ戻る。

ダンプトラックは低速前進をしながら排出し続ける。ベッセル３上の残土が少なくなると、オペレータはベッセル３を着座させるための操作を行い、傾転角度θが徐々に小さくなる。

傾転角度θがダウンアシスト実施角度未満になった場合（Ｓ１０３／Ｎｏ）、ＣＣＵ３５は、フロート電磁弁出力を１００％、ダウン電磁弁出力を０％にし、ダウンアシスト動作を終了して自重下げだけでベッセル３を傾転させる（Ｓ１０５：図６のフェーズ３）。

ダンプトラック１は傾転角度θが小さくなる方向に回転させながら走行を続ける。ＣＣＵ３５は、ベッセル傾転角度θが予め定められた自重落下ショックレス実施角度以下であるかを判定する。否定、即ち傾転角度θが自重落下ショックレス実施角度よりも大きければ（Ｓ１０６／Ｎｏ）、走行しながらベッセル３の自重下げを継続する（図６のフェーズ３）。

ＣＣＵ３５は、ベッセル傾転角度θが自重落下ショックレス実施角度以下になった判定すると（Ｓ１０６／Ｙｅｓ）、フロート電磁弁出力を予め定められた自重落下ショックレス出力（例えばフロート電磁弁出力３０％）に設定し（Ｓ１０７）、ベッセル３の傾転速度を緩和しながら着座するまでベッセル３を傾転させる（Ｓ１０８：図６のフェーズ４）。ステップＳ１０８の処理はベッセル３が着座するまで継続する（Ｓ１０８／Ｎｏ）。

ベッセル３が着座すると（Ｓ１０８／Ｙｅｓ）、ＣＣＵ３５はフロート電磁弁出力を０％、ダウン電磁弁出力を０％、第１の方向制御弁２０、第２の方向制御弁２１を中立位置に設定し、排出動作を終了し、走行を続ける。

本実施形態によれば、ダンプトラックが停車判定速度以上で走行中にベッセルの傾転角度が予め定めたダウンアシスト実施角度を超えた場合にベッセルの自重下げに加えて強制下げの動作を行うことで、排出動作時にホイストシリンダに加わる負圧による影響を緩和させることができる。

本実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更態様は本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態ではダウンアシスト動作時に、ダウン電磁弁強度の出力を現在の積荷の重量に応じて随時変えたが、ダウン電磁弁出力を１００％に設定してもよい。これにより、ダウンアシストの実施中にＣＣＵはダウン電磁弁出力を変更するための制御を行う必要がなくなるので、ＣＣＵ３５の処理負荷を下げることができる。

また、上記実施形態では、走行速度が停車判定速度以上となった場合をダウンアシスト実施の条件としたが、走行速度に関らず、すなわち停車中であっても傾転角度θがダウンアシスト実施角度以上の場合にダウンアシストを実施するように構成してもよい。この場合、図５のステップＳ１０２の処理を省略することができる。これにより、ダンプトラックが停車して排出動作を行っている場合でもホイストシリンダに加わる負圧による影響を緩和させることができる。また、運搬車両はオペレータが搭乗する有人運搬車両を例に挙げて説明したが、オペレータの操舵によらず自律走行する自律走行運搬車両にも本発明を適用することができる。

１：ダンプトラック、２：車体、３：ベッセル、１０：ホイストシリンダ

Claims (3)

1. 車輪によって走行する車体と、該車体上に傾転可能に設けられた運搬対象の荷物が積載される荷台と、該荷台及び前記車体の間に伸縮可能に設けられ前記荷物を前記荷台から排出するときに伸張して前記荷台を前記車体に対して傾転させるホイストシリンダと、該ホイストシリンダに供給する圧油を発生させる油圧源と、該油圧源及び前記ホイストシリンダの間に設けられ該ホイストシリンダへの前記圧油の供給又は排出させるための弁を開閉する制御弁装置と、該制御弁装置の切替制御を行うコントローラと、前記車体に対する前記荷台の傾転角度を検出する傾転角度検出器と、を備えた運搬車両において、
   前記コントローラは、前記ホイストシリンダが伸張する方向に加わる力を相殺するための負圧制御処理の実施要否を判定するために予め定められた傾転角度であるダウンアシスト実施角度と前記検出された傾転角度とを比較し、該検出された傾転角度が前記ダウンアシスト実施角度以上であると判定すると、前記制御弁装置に対し前記ホイストシリンダ内の圧油を強制排出させるための前記弁を開放させるための制御弁信号を出力するダウンアシスト制御部を備える、
   ことを特徴とする運搬車両。
2. 請求項１に記載の運搬車両において、
   前記荷台に積載されている荷物の重量を検出する重量検出器を更に備え、
   前記コントローラの前記ダウンアシスト制御部が出力する前記制御弁信号は、前記荷台に積載する荷物の許容重量に対する前記重量検出器が検出した前記荷物の重量の割合に対応した前記弁の開放度を指令する前記制御弁信号である、
   ことを特徴とする運搬車両。
3. 請求項１に記載の運搬車両において、
   前記運搬車両の走行速度を検出する速度検出器を更に備え、
   前記速度検出器が検出した走行速度が前記運搬車両の停止状態を判定するために予め定められた速度閾値以上であり、かつ前記荷台の傾転角度が前記ダウンアシスト実施角度以上である場合に、前記コントローラは前記制御弁信号を出力する前記ダウンアシスト制御部を備える、
   ことを特徴とする運搬車両。