CN101873956B - 工业车辆的控制装置和装配该装置的工业车辆 - Google Patents

Abstract

提供一种工业车辆的控制装置和装配该装置的工业车辆，能够可靠地检测驾驶员的离座且避免离座时发生事故的危险性。在具备座椅开关(1)、车速传感器(2)、由手制动器电磁线圈(6)控制的手制动器(7)的工业车辆中，所述控制装置(10)在当驾驶员离座时使手制动器(7)动作，所述控制装置(10)具备由座椅开关(1)检测出驾驶员离座后的经过时间进行计数的计数器(11)，而且把与从驾驶员离座后到离开车辆的时间相对应的时间预先作为设定离座时间来设定，在座椅开关(1)检测出离座时，且车速是表示车辆停止状态且经过时间是所述设定离座时间以上的情况下，就把使手制动器(7)有效的控制信号向手制动器电磁线圈(6)输出来使手制动器(7)动作。

Description

工业车辆的控制装置和装配该装置的工业车辆

技术领域

本发明涉及在驾驶员离座时自动使驻车用制动器(手制动器)有效来避免发生事故危险性的工业车辆的控制装置和装配该装置的工业车辆，特别是涉及可靠地检测驾驶员离座而能够防止控制装置误动作的工业车辆的控制装置和装配该装置的工业车辆。

背景技术

一般地在以工业车辆为首的车辆中，进行驾驶操作的驾驶员暂时离座而离开车辆的情况下，为了确保安全性则需要使用手制动器进行制动而在把车辆锁止的状态下离座。

但在驾驶员没有把发动机停止或即使发动机是停止状态而是暂时离座时，没有可靠地使用手制动器进行制动的情况下，或者驾驶员在忘记使用手制动器进行制动的状态就离座的情况下，则有可能车辆以无人状态移动。因此，以往有提出为了避免这种可能性而具备安全装置的车辆的方案。

例如专利文献1(JP特开2004-352152号公报)公开了：设置检测驾驶员是否坐在驾驶席座椅上的座椅开关，利用该座椅开关来检测驾驶员没有使用驻车用制动器进行制动就从座椅离开的情况，并使警告装置动作的安全装置。

如上所述，驾驶员在发动机运转状态或即使发动机是停止状态而是暂时从车辆离座时，由于驾驶员的不注意等而忘记使用手制动器进行制动的情况下，则有可能车辆以无人状态移动。

于是，在车辆的座椅部设置座椅开关，检测驾驶员的离座并使警告装置工作的方法就成为有效的安全对策，但适用叉式起重车和伸展式堆货车等的装卸搬运机械，或以压路机、推土机、轮式装载机等的建设土木机械等为代表的工业车辆时，在警告装置是警报蜂鸣器的情况下而在噪音现场使用时，则有可能听不到警告蜂鸣器，在是警告灯和警告显示的情况下，则有可能驾驶员集中作业而没加注意，不能断言安全性被完全确保。

以往有使用与座椅开关连动的安全装置的技术的各种方案，但工业车辆多在不规整的作业环境下使用，由于行走路的凹凸而使驾驶员在座椅上跳起，有可能把这个就误检测成离座而使安全装置误动作。特别是工业车辆不具备悬架结构的情况多，有可能明显地出现安全装置误动作。

发明内容

因此，本发明鉴于上述现有技术的问题点而目的在于提供一种工业车辆的控制装置和装配该装置的工业车辆，能够可靠地检测驾驶员的离座且避免离座时发生事故的危险性。

于是，为了解决该课题，本发明的工业车辆具备：检测驾驶员就座状态的座椅开关、检测车速的车速传感器和由制动器电磁线圈控制的驻车用制动器，所述驾驶员离座时使所述驻车用制动器动作而进行控制，其中，

所述控制装置具备对由所述座椅开关检测出驾驶员离座后的经过时间进行计数的计数器，且把与从驾驶员离座后到离开车辆的时间相对应的时间作为设定离座时间来预先设定，

在所述座椅开关检测出离座时，所述车速传感器检测出的车速是表示车辆停止状态的规定车速以下，且所述计数器计数的经过时间是所述设定离座时间以上的情况下，判断所述驾驶员是完全从车辆离座了，把使所述驻车用制动器有效的控制信号向所述制动器电磁线圈输出，使驻车用制动器动作。

在此，由于本发明适用的工业车辆一般不安装悬架，所以有时有由于车辆振动等而驾驶员站起的情况和为了辨认车辆外面而驾驶员瞬间站起的情况，为了排除这些干扰，所述设定离座时间把从驾驶员离座后到离开车辆的时间偏差预先通过统计计算(例如A-3θ，A：平均值、θ：标准偏差)来求，也可以把它作为设定离座时间来规定。

根据本发明，能够可靠地检测驾驶员的离座，且避免离座时车辆在无人状态下移动的可能性。即，由所述计数器对驾驶员离座的时间进行计数，仅在该离座时间成为存储装置预先存储的设定离座时间以上时才判断为离座，所以能够防止即使驾驶员就座也把从座椅瞬间站起情况等误检测为离座的情况发生，能够可靠地判断离座状态。且由所述车速传感器来判断车辆停止状态，所以可靠地判断停止状态，由于仅在停止状态时才实行上述的控制，所以更增加安全性。

所述工业车辆具备：由所述驾驶员的操作来控制所述驻车用制动器的驻车用制动器操作部，

在解除所述被有效了的驻车用制动器时，仅在所述座椅开关检测出就座，且由驾驶员从所述驻车用制动器操作部把所述驻车用制动器向有效侧切换后再次向解除切换时，才设定所述驻车用制动器的解除有效。

这样，作为解除所述被有效了的驻车用制动器的条件，若驾驶员没有使用驻车用制动器操作部来进行一次使驻车用制动器有效的操作，则就不能起步，由此，能够提高驾驶操作的安全性。

所述工业车辆具备：检测被换档操作机构指示的换档位置的换档位置检测机构。

在解除所述被有效了的驻车用制动器时，对所述解除条件再加上仅在所述换档位置检测机构检测出表示前进或后退的输入信号时，才适宜解除所述驻车用制动器，由此，能够更加提高安全性。

且通过具备有在所述驻车用制动器被有效了时用于向所述驾驶员发出警告的警告机构，通过对驾驶员发出警告而能够使驾驶员发觉忘记挂驻车用制动器了，以能够迅速恰当地进行离座时的处理。

且所述驻车用制动器是利用从被所述工业车辆具备的原动机驱动的泵供给的动作流体来解除的液压式负制动器。

在此，所说的液压式负制动器利用被发动机驱动的流体压泵(油泵)而使动作流体向制动器作用时，制动器成为无效的状态(无效)，在没有流体压作用时，制动器成为有效用的状态，例如在不向制动器油缸供给动作流体(压力油)时，制动器成为制动状态，在行走时向该制动器油缸供给动作流体以解除制动的负制动器被JP特开2001-32207号公报等所公开。

通过这样适用液压式负制动器，在停止时把发动机完全OFF的情况下，或者在制动器电磁线圈断线等故障和有不好状况发生的情况下，使驻车用制动器必定成为有效的状态，能够成为安全性高的装置。

本发明对于装配了上述制动器和车辆控制装置的工业车辆，特别是在介于车架或车体与车轴之间没有安装作为缓冲装置的悬架的工业车辆有效。由此，即使是冲击和振动直接向座椅传递的车辆，也不会把驾驶员的断续离座误判断为离开车辆，且即使在驾驶员没有使用驻车用制动器进行制动就离座的情况下，也使该驻车用制动器自动地动作，能够提供安全性和可靠性高的工业车辆。

根据如以上记载的本发明，能够提供可靠地检测驾驶员离座且提高离座时安全性的工业车辆。

即，仅在计数器计数的离座时间成为所述设定离座时间以上时才判断为离座，且由车速传感器来判断车辆停止状态，所以能够可靠地判断是在车辆停车时离座，能够防止在此以外时驻车用制动器动作这样的误动作。

通过适用所述驻车用制动器是液压式负制动器的工业车辆而能够成为安全性更高的装置。

要解除在离座时设定为有效的驻车用制动器时，若驾驶员没有利用驻车用制动器操作部来进行一次使驻车用制动器有效的操作则就不能起步，由此，能够提高驾驶操作的安全性，进一步再加上仅在换档位置检测机构检测出表示前进或后退的输入信号时才解除所述驻车用制动器，由此，更加提高解除时的安全性。

且通过对驾驶员发出警告而能够使驾驶员发觉忘记挂驻车用制动器了，以能够迅速恰当地进行离座时的处理。

附图说明

图1是本发明实施例控制装置及其外围设备的概略结构图；

图2是本发明实施例控制装置的方块图；

图3是说明本发明实施例控制的状态迁移图；

图4是表示本实施例的驻车锁止标志的设定/解除处理的流程图；

图5是表示本实施例就座判断处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图例示详细地说明本发明的实施例。但该实施例所记载的结构零件的尺寸、材质、形状、其相对配置和控制系统中各种零件的ONOFF条件的定义等，只要没有特别特定的记载，则就不是把本发明的范围限定于此的旨意，只不过是说明例。

图1和图2是本发明实施例控制装置及其外围设备的概略结构图和方块图，图3是说明本发明实施例控制的状态迁移图，图4表示本实施例手制动器的控制处理，是表示驻车锁止标志的设定/解除处理的流程图，图5是表示本实施例就座判断处理的流程图。本实施例的结构能够适用叉式起重车和伸展式堆货车等的装卸搬运机械，或以压路机、推土机、轮式装载机等的建设土木机械等为代表的工业车辆。

首先，参照图1和图2说明本实施例控制装置的概略结构。

该控制装置10作为在内部具备CPU、RAM、ROM等的计算机而构成，当从工业车辆所具备的座椅开关1、车速传感器2、手制动器操作机构3的开关3a和换档位置检测机构5等输入电信号，该控制装置10根据该信号来控制手制动器电磁线圈(制动器控制用油压开闭阀)6的通电，由此来控制油压回路22的开闭，控制手制动器(驻车用制动器)7的动作。

按照图1说明本发明手制动器7周围的结构，手制动器操作机构3利用机械操作或操作按钮并经由绳线或联杆等操作传递机构7b而使由螺旋弹簧7d和油压缸7c构成的液压式负制动器7a动作，对车轴(驱动轮30)进行制动和解除制动。

液压式负制动器7a利用被发动机20驱动的油泵21并经由油压回路22向油压缸7c控制供给压力油，行走时向油压缸7c供给压力油而使制动无效，在不向所述油压缸7c供给压力油时，利用螺旋弹簧7d使制动器成为制动状态。

手制动器7是包含液压式负制动器7a、联杆等操作传递机构7b和油压回路22的结构。

手制动器电磁线圈6是在介于所述油泵21与油压缸7c之间安装在油压回路22的油压开闭阀，并且按照控制装置的信号被控制开闭。

该控制装置按照该输入信号并根据需要而使警告机构8动作。关于该控制装置10的处理流程在后面详述。

上述中，所述座椅开关1是检测驾驶员就座状态的限位开关，当驾驶员向座椅1A就座时，与驾驶员体重连动而成为就座检测状态，当驾驶员从座椅离开时就成为离座检测状态。这时，在座椅1A内部配置多个弹性部件，利用该弹性部件使构成座椅的板被弹性支承。且把座椅开关1的动作部与该板的端部连结。

该座椅开关1与控制装置10电连接，当该座椅开关1成为就座检测(ON)状态时，把该信号向该控制装置10输入。例如把座椅开关1由常闭开关构成，在驾驶员没有向座椅就座时则座椅开关1闭合而端子电压降低，控制装置10检测为是驾驶员离座状态，当座椅开关1敞开而端子电压不降低时，则检测为是驾驶员就座。且该座椅开关1除了上述那样的电结构(限位开关和磁性开关)之外，也可以采用油压式结构和机械式结构。

所述车速传感器2是检测工业车辆车速的装置，例如由设置在终减速机构和转轴的转速传感器2a等构成，使用把转速脉冲的车辆速度信号向控制装置10输入的装置等。

所述手制动器操作机构3是被设置在车辆操纵部而由驾驶员操作直接控制手制动器7的机构，停车开关等开关式、杠杆式、手柄式、脚踏式等被使用。

所述换档位置检测机构5是检测被换档操作机构4输入的换档位置(例如前进：F、空挡：N、后退：R)，并向所述控制装置10输出换档位置检测信号的开关。所述换档操作机构4是被设置在驾驶员的操纵部而用于设定希望换档位置的装置，能够使用换档杆、换档开关等。

如图1所示，所述手制动器电磁线圈6是用于控制所述手制动器7有效/无效的装置，在手制动器7是包含液压式负制动器7a的结构的情况下，被设置在由发动机(原动机)20驱动的油泵21与所述手制动器7之间，是通过控制向该手制动器电磁线圈6的通电并经由设置在从所述油泵21向手制动器7的油压路径中的液压式负制动器7a来控制手制动器7的有效/无效。本实施例中，该手制动器电磁线圈6除了根据来自所述手制动器操作机构3的控制信号之外，还根据来自座椅开关1、车速传感器2、换档位置检测机构5的输入信号并且由控制装置10进行规定的演算处理，也依据该演算结果的控制信号来进行控制。

本实施例的手制动器7是油压动作式制动器等的液压式制动装置，或者也可以是把气压作为压力源的空气式制动装置(包括全空气调节门、气压/液压复合式)、或利用电动机的旋转力来产生制动力的电动机式制动装置的任一种，但就适宜来说则优选电动机式以外的湿式制动装置。且更优选则是负式制动机构。如前所述，负式制动器7a是利用手制动器设置的螺旋弹簧7d的作用力来使制动器动作，并通过被发动机20驱动的油泵21的油压力经由手制动器电磁线圈6向油压缸7c作用压力油来解除制动的机构，如上所述，通过采用电动机式以外的具有负机构的制动装置，即使在由于电磁线圈断线等而陷入电磁线圈不动作的状态的情况下，也由于制动器动作而确保安全性。

以下，手制动器电磁线圈6的ON状态是指：被装入电磁线圈的电磁油压阀被打开，通过被发动机20驱动的油泵21的油压力经由手制动器电磁线圈6向油压缸7c作用压力油而使制动器成为不发挥制动力的无效状态，以下，手制动器电磁线圈6的OFF状态是指：被装入电磁线圈的电磁油压阀被关闭，利用设置在手制动器7的螺旋弹簧7d的作用力来使制动器动作而使制动器成为制动力有效的状态。

且本实施例优选具备警告机构8。该警告机构8是用于向没有使用手制动器7进行制动就离座的驾驶员发出要使用手制动器7警告的机构，例如能够举出：输出声音和警报音的警告蜂鸣器或使灯泡亮灯或闪亮的警告灯等。

利用上述结构而本实施例实行图3所示的控制。

在工业车辆停止时，手制动器电磁线圈6是ON状态，是手制动器7不作用制动力的状态，警告机构8也成为OFF。当驾驶员从座椅离开，则在座椅开关1检测出离座状态的同时计数器11开始计数。之后，在车速传感器2检测出的车速是规定车速Xkm/h以下(在图4后述)的状态继续，而且计数器11计数的经过时间成为设定离座时间Y秒以上(在图5后述)时，控制装置10判断驾驶员完全离座，按照来自该控制装置10的控制信号而把手制动器电磁线圈6切换成OFF，手制动器7动作，成为锁止中的控制状态。这时，警告机构8被ON。

在所述计数器11开始计数后而车速传感器2检测出的车速成为规定车速Xkm/h以上时，计数器被复位。

当驾驶员就座，座椅开关1成为ON状态，且驾驶员操作手制动器操作机构3制动，在手制动器开关3a的ON信号输出被控制装置10检测到的时刻点，成为通常手动锁止中的控制状态。在此，所说的手动锁止中是指驾驶员通过手制动器操作机构3而把手制动器7设定成有效的状态。这时，作为车辆状态是与制动锁止中同一的状态，虽然手制动器电磁线圈6被切换成OFF状态且手制动器7成为有效，但警告机构8被切换成OFF。

进而，从手动锁止中的制动状态而操作手制动器操作机构3来解除制动，当手制动器开关3a的OFF信号输出被控制装置10检测到且检测出来自座椅开关1的ON信号，座椅开关1的锁止状态被解除，返回到没有驻车锁止的停止状态。

即在本实施例中，为了从依据座椅开关1等的制动锁止状态而再开始驾驶，则需要通过座椅开关1检测到驾驶员就座了，而且需要在把手制动器开关3a一旦被设定为ON状态后再设定成OFF状态，在控制装置10检测到这些一连串的动作时，开始解除座椅开关1的锁止状态。

下面，参照图4和图5来详细说明上述控制装置10的处理流程。(图3说明的消除)

图4表示驻车锁止标志的设定/解除处理流程。在此，按照设定或解除驻车锁止标志来进行上述图3所示的手制动器控制。

最初，由控制装置10来确认驻车锁止标志的设定(S11)，在该设定ON的情况下，首先检测手制动器开关(手制动器操作机构)3a是否进入了ON(S12)。在手制动器开关3a进入ON的情况下，由于手制动器7处于制动状态，所以不需要本实施例的驻车锁止器控制，因此，把驻车锁止标志设定成OFF(S13)。

另一方面，在手制动器开关3a是OFF时，即，手制动器7处于非制动状态时，控制装置10实行本发明的制动控制动作，首先根据所述车速传感器2的输入信号来判断检测出的车速是否是表示停止状态的规定车速Xkm/h以下(S14)。所述规定车速Xkm/h被控制装置10预先设定。在所述检测出的车速是规定车速Xkm/h以上时，判断车辆是在行走中，返回。

在是规定车速Xkm/h以下时，接着判断就座标志是否是ON状态(S15)。该就座标志是根据所述座椅开关1的输入信号来表示驾驶员是否向座椅1A就座的标志，关于该就座标志ON/OFF的设定，使用图5在后记述，但在经过了与驾驶员离座后到离开车辆的时间对应的预先设定的设定离座时间时，该就座标志成为OFF，判断为所述驾驶员完全从车辆离座，把所述手制动器7设定为有效的控制信号向所述制动器电磁线圈输出，在进行把手制动器7自动地变成有效的控制后，把驻车锁止标志切换成OFF，返回(S13)。

在经过设定离座时间之前驾驶员就已经就座的情况下，把就座标志变成ON，返回(S13)。

另一方面，在通过所述处理动作而使手制动器7处于制动状态时，驻车锁止标志成为OFF。

然后，在解除所述制动状态时，判断手制动器开关3a是否进入ON(S16)，在把手制动器开关3a变成OFF后把手制动器解除标志设定成ON(S17)，然后返回。

在手制动器开关3a是OFF(S16)且手制动器解除标志是ON时(S18)，由座椅开关1判断驾驶员就座的情况(就座标志ON)(S19)。在该就座标志是ON时，则由驻车锁止标志是ON(S20)来确认手制动器操作机构3被操作制动了(从手制动器操作部3把手制动器7切换成有效侧)，进而由所述换档位置检测机构检测表示前进或后退的输入信号，在把标志变成ON(S21)后确认驾驶员把手制动器从有效侧向解除侧切换的情况，把手制动器解除标志设定成ON(S22)，所述手制动器被解除。

在所述就座标志是OFF时(驾驶员的就座没有被确认时)和所述换档位置检测机构5没有检测到表示前进或后退的输入信号时(空档时)，维持上述的所述手制动器的制动状态，不进行驻车锁止标志和手制动器解除标志的设定变更，返回。

接着，参照图5说明就座判断处理流程。

首先，所述控制装置10判断座椅开关1是否是ON(S31)，在该座椅开关1是OFF时，即驾驶员就座于座椅1A时，把计数器11复位(S32)，把就座标志装置在ON状态(S33)。

另一方面，在驾驶员从座椅1A离座且所述座椅开关1成为OFF时，计数器11开始计数(S34)，判断是否超过了预先设定的设定离座时间Y秒(S35)，若超过该设定离座时间Y秒则把就座标志返回到OFF(S36)，判断所述驾驶员完全从车辆离开。

且所述设定离座时间预先把与驾驶员离座后到离开车辆的时间对应的时间进行统计(例如A-3θ，A：平均值、θ：标准偏差)并且求出，把它作为设定离座时间Y秒来由控制装置10预先设定。

根据本实施例，能够可靠地检测驾驶员的离座，提高离座时的安全性。

即，所述计数器11对驾驶员离座的时间进行计数，仅在该离座时间成为预先统计求出的设定离座时间以上时才判断为离座，所以能够防止即使驾驶员就座也把从座椅瞬间站起情况等误检测为离座的情况发生，能够可靠地判断离座状态。且由所述车速传感器2来判断车辆停止状态，所以停止状态被可靠地判断，能够仅在停止状态时才实行上述的控制。

通过作为手制动器7而采用液压式负制动器7a，在停止时把发动机OFF且没有操作手制动器7制动的情况下，或者在手制动器7的机械操作部发生故障和有不良状况的情况下，使手制动器7必定成为有效的状态，能够成为安全性高的装置。

在解除驻车锁止器控制时，若驾驶员没有利用手制动器操作机构3来进行一次使手制动器7有效的操作，则就不能起步，由此，能够提高驾驶操作的安全性。

且在解除驻车锁止器控制时，对上述解除条件再加上仅在换档位置检测机构5检测出表示前进或后退的输入信号时才解除手制动器7，由此，能够更加提高安全性。

且具备有在驻车锁止器控制时用于向所述驾驶员发出警告的警告机构8，通过对驾驶员发出警告而能够使驾驶员发觉忘记使用手制动器7进行制动了，以能够迅速恰当地进行离座时的操作。

本实施例由于能够避免在驾驶员离座时发生事故的危险性，所以能够适用由于作业而驾驶员暂时离座多的叉式起重车和伸展式堆货车等的装卸搬运用，或压路机、推土机、轮式装载机等的建设土木机械等所有的工业车辆。

Claims (5)

1.一种工业车辆，具备：检测驾驶员就座状态的座椅开关、检测车速的车速传感器和由制动器电磁线圈控制的驻车用制动器、通过所述驾驶员的操作控制所述驻车用制动器的驻车用制动器操作部、检测出表示换档位置前进或后退的输入信号的换档位置检测机构、当所述驾驶员离座时使所述驻车用制动器动作而进行控制的控制装置，所述工业车辆的特征在于，

所述工业车辆具备对由所述座椅开关检测出驾驶员离座后的经过时间进行计数的计数器，且把与从驾驶员离座后到离开车辆的时间相对应的时间作为设定离座时间来预先设定，

在所述座椅开关检测出离座时，所述车速传感器检测出的车速是表示车辆停止状态的规定车速以下，且由所述计数器计数的经过时间是所述设定离座时间以上的情况下，判断所述驾驶员是完全从车辆离座了，把使所述驻车用制动器有效的控制信号向所述制动器电磁线圈输出，使驻车用制动器动作，

一方面，所述工业车辆具有所述计数器开始计数后、在车速传感器检测的车速在规定车速Xkm/h以上时、计数被复位的条件，

另一方面，所述工业车辆具有制动解除条件，在基于所述驾驶员离座进行判断而在解除所述被有效了的驻车用制动器时，仅在所述座椅开关检测出就座且驾驶员从所述驻车用制动器操作部把所述驻车用制动器向有效侧切换后再次向解除侧切换时，使所述驻车用制动器的解除有效。

2.如权利要求1所述的工业车辆，其特征在于，所述制动解除条件对权利要求1所述的解除条件再加上仅在所述换档位置检测机构检测出表示前进或后退的输入信号时才解除所述驻车用制动器。

3.如权利要求1所述的工业车辆，其特征在于，具备有在所述驻车用制动器被有效了时用于向所述驾驶员发出警告的警告机构。

4.如权利要求1所述的工业车辆，其特征在于，所述驻车用制动器是利用从被所述工业车辆具备的原动机驱动的泵供给的动作流体来解除的液压式负制动器。

5.如权利要求1所述的工业车辆，其特征在于，在介于车架或车体与车轴之间没有安装作为缓冲装置的悬架。