JP2012036719A - 道路仕上げ機及び道路仕上げ機の操作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な作業待機状態を効率的に確保する道路仕上げ機及びその操作方法を提供する。
【解決手段】主動力装置Ｐと、油圧ポンプ及び／又は油圧や電気で動く機能部品に給電する発電機への動力伝達装置を有する道路仕上げ機Ｆにおいて、該動力伝達装置は、任意断接可能な少なくとも１つのクラッチを備え、クラッチ制御装置Ｓが設けられ、クラッチ制御装置Ｓによって少なくとも操作指示及び／又は検出したクラッチ負荷状況に応じて、該操作指示に自動優先する切断遅延を設定可能にし、クラッチ切り替え回数制限を、時間と共に移動する検出間隔によって設定可能にする。クラッチ制御装置Ｓにより、逆の操作指令が出されておらず、前記切断遅延が過ぎた後にのみ、クラッチを接続し、逆の操作指令が現れても、クラッチを最初の接続状態に保つ。
【選択図】図１

Description

本発明は、特許請求項１の前文に記載の道路仕上げ機、及び特許請求項１４の前文に記載の方法とに関する。

道路仕上げ機の主動力装置である内燃機関は、殆どの場合ディーゼルエンジンであるが、動作（敷設作業走行及び輸送走行）時、道路仕上げ機やその機能部品がいつでも作業に確実に対応できるように、恒常的に動作している。機能部品が動作時に油圧又は電気エネルギのどちらを必要とするかに関係無く、動力は常に消費される。それにより、実際に道路仕上げ機の作業待機や不所望な機械的高負荷による過剰な引き摺り損失（drag loss）が発生し、燃料消費が増え、その結果環境への負荷も増大する。

環境への負荷を緩和し、再生不可能なエネルギ担体の廃棄を避け、また耐用年数を長くするための更なる試みについて考慮すると、既に道路仕上げ機のエネルギ収支を改善する試みが行なわれている。先行権を有する欧州特許出願第０９ ００６ ９７８．２-２４２２号では、少なくとも１つの任意に断接するクラッチを動力伝達装置に設け、該クラッチを介して、１つの機能部品が実際に動力を必要としない道路仕上げ機の動作状況では、少なくとも１つの油圧ポンプ及び／又は発電機を切断して、引き摺り損失を軽減し、燃料を節約し、環境負荷を減らすことを提案している。機械的負荷が減少するため、同発明では、道路仕上げ機の装置の少なくとも一部の構成要素の耐用年数が伸び、その上エネルギ収支が大幅に改善される。この少なくとも１つのクラッチは、オペレータが誘導する、或は検出された要求に従い制御システムで断接される。このクラッチは、ポンプ伝達ギアの上流で、ポンプ伝達ギアに又はポンプ伝達ギアの出力部に配置でき、例えば油圧で切替えられる。少なくとも１つのクラッチが伝達する動力は道路仕上げ機のような機械ではかなり大きいので、頻繁に切り替え動作を行なうと、急な変化の要求が多いために、必要な道路仕上げ機の作業待機状態を損なう可能性があり、危険なクラッチ負荷状況を招いてしまう。

本発明の基本的な目的は、必要な作業待機状態を効率的な方法で確保するように、道路仕上げ機及び該道路仕上げ機を操作する方法を改善することである。

この設定した目的を、特許請求項１の特徴及び特許請求項１４の特徴によって達成する。

道路仕上げ機では、オペレータ入力又は操作指令により、機械の機能を作動させる。本発明の場合、道路仕上げ機の制御システムで、操作指令を検出し、ユーザ入力が、クラッチによってオン及びオフ可能な機能群の一部か否かを決定する。オペレータが所望する機能を、機能性に影響を与えず、作動させるために、本操作指令により駆動部品（典型的には、油圧ポンプ）を接続、従って連結する必要がある。対応する機能群への操作指令を取消すと、駆動部品をオフにできる。この結果、操作指令が要求した断接動作となるが、該指令については、クラッチ制御装置が優先できる。

道路仕上げ機では、少なくとも特定の動作状況で、クラッチ制御装置が、少なくとも１つのクラッチの切り替え動作を制御する役割を担い、少なくともオペレータ指示及び／又は検出したクラッチ負荷状況に応じて、オペレータ指示に優先して切断遅延及び／又はクラッチ切り替え回数制限を自動的に設定して、それにより道路仕上げ機を絶えず、敷設作業走行中でも輸送走行中でも確実に作業待機状態にするが、クラッチを保護する観点から、要求があった場合にのみ好適なクラッチ切り替え操作を抑制する。従って、遡及的アプローチ又は現況に関するアプローチにおいて、動作状況を一層効率的に考慮できる。実質的に、クラッチ制御装置は、クラッチを、道路仕上げ機の各動作状況に対して必要以上に長く又は／及び頻繁に接続させたままにしている。本明細書では、クラッチ制御装置により、全てのクラッチ切り替え動作を可能にすると共に、直接的又は間接的な操作指令に優先して、動作状況によってのみ発生させることもある。

本方法によれば、クラッチ制御装置は、設定した切断遅延を経過した後にのみ、逆の操作指令がその後現れない限り、クラッチを自動的に切断する、及び／又はクラッチ制御装置は、設定したクラッチ切り替え回数制限中は、逆の操作指令が現れても、クラッチを自動的に接続状態に保つ。このようにして、例えば燃料節約に対してのみ妥協を得ながら、付随する対策を、少なくとも１つのクラッチを、操作指令にも関わらず即座に切断させない場合、又は少なくとも１つのクラッチを、操作指令が複数回断接動作を命令した期間中に接続状態に保つ場合に、少なくとも引き摺り損失を抑制するために、取る事ができる。このようにして、恒常的な作業待機が確実に行なえる上、それはクラッチの過負荷で妥協するものでもない。

道路仕上げ機の好適な実施形態では、クラッチ制御装置は、切断遅延及び／又はクラッチ切り替え回数制限を、前の及び／又は後の及び／又は現在のクラッチ負荷状況に応じて、調節する。

操作指示だけでなく負荷状態も正しく考慮可能にするために、好ましい実施形態では、クラッチ制御装置は、クラッチ負荷状況と動作状況を表す以下の数量：結果として断接を生じさせる少なくとも１つの操作指令、及び／又は少なくとも１つの機能部品の動作又は非動作による内燃機関の動作挙動の変化、及び／又は少なくとも１つの測定温度値、及び／又は少なくとも１つの油圧ポンプ若しくは少なくとも１つの磁気作動式制御弁の、操作指令に対する少なくとも１つの応答反応、の中少なくとも１つに対する検出部と評価部を備える。

クラッチ制御装置が、固定検出間隔内でのクラッチ切り替え動作の時点及び／又は回数、特に最初の接続動作に関する時間関連記録部を備えると、更に好適となる。例えば、接続動作を検出間隔内で既に検出している場合、当該検出間隔内ではそれ以上接続動作を行なう必要はなく、クラッチ制御装置はむしろ、記録した最初の接続動作が検出間隔を過ぎ、その後もう接続の操作指令が現れなくなるまで、クラッチを接続状態に保つ。検出間隔は様々に設計できる。検出間隔は、予め特定した間隔内の総切り替え回数によってだけでなく、入手した測定値によっても影響を受けることがある。例えば、切り替え動作回数が、１時間内でクラッチ製造会社が規定した値を上回ると、クラッチ制御装置は、検出間隔又はサンプリング間隔を夫々延長して、クラッチの切り替え頻度を減少させる。別の、又は更なる方法として、オイル温度が過度に高くなると、例えばサンプリング間隔を延長して、切り替え動作回数を減少させることもできる。このために、複数の入力数量又は検出した状態変化を組合せることもできる。逆に、検出間隔を再び短縮することもできる。

好適には、切断遅延を、一定又は可変になるよう調節する。クラッチ切り替え回数制限も、一定又は可変になるよう調節できる。変更は、線形的、漸増的に又は漸減的に行なうことができる。

道路仕上げ機の好適な実施形態では、動力伝達装置は、少なくとも１つの動力分割用ポンプ伝達ギアを備え、該ギアは、少なくとも１つの油圧ポンプ及び好適には発電機を、少なくとも駆動する。少なくとも１つのクラッチを、主動力装置とポンプ伝達ギアとの間に、又はポンプ伝達ギア内に、又はポンプ伝達ギアの出力部に設けることができる。

好適な実施形態では、少なくとも２つの並列クラッチも備えるが、該クラッチをクラッチ制御装置によって個別に又は一緒に切替する。本明細書では、該少なくとも２つのクラッチを、１つだけのクラッチを制御するのと同様に制御するが、クラッチ制御装置によって行なう夫々の断接動作を、異なる機能部品又は機能部品群に対する操作指令によって少なくともトリガする。例えば、少なくとも１つのクラッチを、油圧シリンダを備える機能部品等の、かなり頻繁に若しくは短い間隔で作動させる機能部品に対して設け、少なくとも１つの更なるクラッチを、移動駆動部、材料輸送装置、材料送給装置、タンパ、締め固め装置、振動装置、加熱手段等の、長い間隔で作動させる機能部品に対して設ける。

好適な実施形態では、少なくとも１つの油圧ポンプを可変容量型ポンプとし、該ポンプの出力部を、機能部品が必要とする可変動力に適合可能にする。油圧で作動する機能部品は夫々、少なくとも１つの油圧モータ、好適には可変容量型モータ、又は少なくとも１つの油圧シリンダを備えることができる。少なくともこの可変容量型ポンプ及び／又は可変容量型モータにより、機能部品がそれ以上動力を必要としないにも関わらず関連するクラッチを依然として接続状態に保つ場合に、内部制御によって引き摺り損失又はポンプ損失を最小限に抑えることが可能となる。

別の実施形態では、発電機が供給する電気で作動する機能部品は、電気加熱手段及び／又は電気モータを備える。ここでもまた、発電機が発生する引き摺り抵抗を、クラッチを接続し続ける状態にも関わらず機能部品がそれ以上動力を必要としない場合に、電気制御によって最小限に抑えることができる。

特に好適な実施形態では、クラッチを、電気的、油圧的、機械的又は空圧的に作動させ、好適には多板クラッチ又は板クラッチとして具現化し、クラッチ制御装置に送信された検出測定温度値で、ポンプ伝達ギア内のギアオイル温度及び／又はクラッチの油圧回路内のオイル温度を表す。測定温度値は、クラッチの負荷状態を査定するのに極めて有意な数である。適切な場合、測定温度値を、異なる点で検出でき、平均化を選択することもできる。

更なる重要な実施形態では、少なくとも１つの油圧で作動する機能部品に対して、非加圧の循環回路を、その油圧回路内に設け、該回路を、操作指令が現れていない際に、対応する機能群に対して起動できる。このようにして、クラッチを断接する際に不要な引き摺り損失又はポンプ損失を最小限に抑えることができる。

油圧及び／又は電気で作動する機能部品を有する道路仕上げ機の概略側面図である。 道路仕上げ機の主動力装置から少なくとも１つの油圧ポンプ及び／又は発電機への動力伝達装置に関する概略伝達図であり、断接クラッチを該動力伝達装置に含んでいる。 複数のクラッチを有する動力伝達装置の別の実施形態に関する概略伝達図である。 例えば図１の道路仕上げ機の自動クラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、この場合は、切断遅延を用いている。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。 図４と同じクラッチ制御装置の影響下にあるクラッチ切り替え動作に関する図であり、ここでは、クラッチ切り替え回数制限を用いており、連続したシーケンスの異なる時点を示している。

図面を参照して、本発明の主題に関する実施形態について、説明する。

図１の、例えば高温の瀝青質敷設材料又はコンクリート敷設材料の通行エリアを低速敷設作業走行中に敷く自走式道路仕上げ機Ｆは、基本的により高速な輸送走行速度で輸送走行も行なうことができる。道路仕上げ機Ｆは、シャーシ１に、移動ギア２、ここでは少なくとも１つの油圧モータ１６によって駆動する軌道ギア（図示しないホイルギアの代わりに）を備える。敷設材料用バンカ５を、シャーシ１の前方領域に配設する。長手方向搬送装置６は、シャーシ内部でバンカ５から、後部に配置された材料送給装置７まで延在する。長手方向搬送装置６を、例えば、図示しない油圧モータによって駆動でき、長手方向搬送装置６は、任意には、電気加熱装置Ｈを備えることができる。少なくとも１つの油圧モータで駆動される、任意には油圧シリンダで高さを調節可能な材料送給装置７を、ビーム８で道路仕上げ機Ｆが牽引するスクリードＢの前に位置させ、スクリードＢにより敷設材料を敷均及び／又は締め固めする。ビーム８をシャーシ１に枢着させ、ビーム８の高さを油圧シリンダ１５を用いて調節できる。更に、油圧シリンダ１４をビーム８に枢着し、シャーシ１で支持し、例えば輸送走行中に、図１で示した昇位置でスクリードＢを保持するが、該シリンダ１４をまた、特定の動作段階で敷設作業中にも作動できる。シャーシ１の上には、例えばメイン駆動スイッチ４５といったオペレータ制御盤５１と、クラッチ制御装置Ｓを有する運転台３があり、該クラッチ制御装置Ｓを好適にはコンピュータ制御のクラッチ制御装置Ｓとし、該装置Ｓには少なくとも１つの検出部５４と１つの評価部５５、また任意には時間関連記録部５６も含む。更に、カバー４の下に、典型的にはディーゼルエンジンである内燃機関Ｍを有する主動力装置Ｐと、道路仕上げ機Ｆ及び／又はスクリードＢにある少なくとも電気加熱装置Ｈに給電する、及び／又は電気モータから成る機能部品に給電するための発電機Ｇとがある。オペレータ制御盤５１は、図示しない道路仕上げ機制御装置と通信する。

スクリードＢは、例えば、ビーム８と連結する基本スクリード１２と、横行可能な伸縮スクリード１３を有し、夫々にタンパ１１、１０及び／又は押圧片（図示せず）、及び仕上げプレート用振動手段を下側に装備し、タンパ１０、１１、押圧片及び／又は仕上げプレートは、電気加熱装置Ｈを備えることができる。伸縮スクリード１３を、油圧シリンダ９によってシフトできる。別の方法として、スクリードＢは基本スクリード１２のみを備えることもできる。

油圧モータ、油圧シリンダ及び電気加熱装置及び／又は電気モータは、道路仕上げ機Ｆの動作において、個々の動作状況に応じて様々な数又は回数で必要となる機能部品の一部であり、発電機Ｇや主動力装置Ｐが駆動する油圧ポンプと共に、主動力装置Ｐから動力を引出す道路仕上げ機の及び／又はスクリードＢの機能組立体を形成する。更なる機能部品としては、例えば油圧シリンダ１７によって調節できるバンカ５の側壁がある。

図２では、複数の機能部品の駆動図を示しているが、同図では個々の油圧ポンプと発電機のみを示しており、油圧的又は電気的に作動する機能部品自体も、油圧オイルタンク、ギアオイルタンク等も図示していない。図２の内燃機関Ｍには、クラッチ、又はポンプ伝達ギア１９をフランジ接続したフライホイールハウジング１８を有する。内燃機関Ｍのクランク軸２０により、例えば捩り弾性クラッチ２１を介して、駆動系２２を駆動するが、駆動系２２はポンプ伝達ギア１９にある（又は、図示するように、ポンプ伝達ギア１９内の）クラッチＫ１に繋がっている。クラッチＫ１は、断接位置間で油圧的、空圧的、電気的又は機械的にシフトできる。図２では、クラッチＫ１を駆動系２２と駆動系２２の同軸延長部２２’との間に設ける。同軸延長部２２’を、図示した実施形態ではポンプ伝達ギア１９に中心でフランジ接続した移動駆動部用油圧ポンプ２３に繋げており、該移動駆動部は、例えば油圧モータ１６を含む。油圧ポンプ２３を、定量型ポンプ又は可変容量型ポンプとすることができる。油圧モータを、任意には可変容量型モータとする。

クラッチＫ１を、例えば、油圧作動式多板クラッチとし、クラッチＫ１は駆動系２２と永久的に連結させた少なくとも１つのクラッチ部２５を有し、該クラッチ部は、クラッチＫ１の接位置では、耐トルク状態で、クラッチ部２４と、ひいては同軸延長部２２’に連結し、同時に中空軸２６と連結する。中空軸２６により、ポンプ伝達ギア１９の複数のギア段２７、２８、２９を駆動する。ギア段２７、２８、２９は、複数の油圧ポンプ又は油圧ポンプ装置３０、３１、３２、３３を駆動できる。発電機Ｇを、ポンプ伝達ギア１９（３７で）で若しくはそれ自体のベアリング３６を用いてシャーシ１内で、又は内燃機関Ｍと共に内燃機関Ｍのエンジン支持コンソール３５で保持し、図２では、駆動連結部３４（例えば、ベルト駆動部又はプロペラシャフト）を介して駆動する。

図２で、クラッチＫ１を接続する場合、全てのギア段２７、２８、２９、油圧ポンプ２３、及び発電機Ｇを、内燃機関のクランク軸２０によって駆動する。しかしながら、クラッチＫ１を切断した場合、少なくとも１つの油圧ポンプを駆動系２２又はクランク軸２０から、図２では更にポンプ３０〜３３からも、また油圧ポンプ２３だけでなくポンプ伝達ギア１９のギア段２７、２８、２９からも切断する（オイル撹拌損失又は発生した損失に関する噛合抵抗によって生じる、内燃機関に対する引き摺り負荷が無い状態）。クラッチＫ１を断接するために、オペレータは、例えば、メイン駆動スイッチ４５で操作指令を生成でき、該操作指令はクラッチ制御装置Ｓで検出され、記録される。最後に、クラッチ制御装置Ｓにより今度はクラッチＫ１の断接を、少なくとも１つの操作指令、任意には、例えば、ポンプ伝達ギア１９のギアオイルの温度やクラッチＫ１の油圧回路の油圧オイルの温度といった、更なる検出及び評価パラメタ又は測定値夫々に応じて制御する。

図２では、ポンプ３８を、１つの選択肢として、恒常的に駆動する発電機Ｇで示しているが、これもまた恒常的に駆動され、例えば、図２のクラッチＫ１等、クラッチを夫々油圧で作動させるといった、基本機能を提供する。

図３では、様々な駆動図を示している。図３では、内燃機関Ｍのクランク軸２０に捩り弾性クラッチ２１を介して連結した駆動系２２を、ここではポンプ伝達ギア１９に中心でフランジ接続した移動駆動部用油圧ポンプ２３にまで通過させ、その結果、油圧ポンプ２３を恒常的に駆動する。クラッチＫ２を、連続する駆動系２２に着座させ、接続状態で、中空軸２６を介して、ポンプ伝達ギア１９のギア段２７、２８、２９、従ってポンプ３０〜３３を駆動する。クラッチＫ２を切断すると、ギア段２７、２８、２９及びポンプ３０〜３３が切断される一方で、油圧ポンプ２３は依然として駆動される。発電機Ｇを、図２のように恒常的に駆動させる、又は油圧ポンプ２３と組合せて、駆動系２２によって駆動させることもできる。

図３に対する別の実施形態では、油圧ポンプ２３の代わりに、発電機Ｇをポンプ伝達ギア１９にフランジ接続し、駆動系２２を介してクランク軸２０に恒常的に連結する。この場合、例えば油圧ポンプ２３を、ポンプ伝達ギア１９の更なる出力部３９に連結する。従って、クラッチＫ２を切断した状態では、油圧ポンプ２３も切断される一方で、発電機Ｇは恒常的に駆動される。

図３では、別の変形例について、更に点線で示しており、断接クラッチＫ３を１つずつ各油圧ポンプ装置（複数のポンプ段を有する）又は各油圧ポンプ３０〜３３に関連付け、また油圧ポンプ２３にも、好適にはポンプ伝達ギア１９の各出力部で関連付ける。この場合、クラッチＫ２を省略することができ、駆動系２２は恒常的にポンプ伝達ギア１９のギア段２７に接続される。しかしながら、別の方法として、そこにも、クラッチＫ３を備えてもよい。

必要に応じて、個別に、グループ毎に又は纏めて断接可能な個々のクラッチを介して、ポンプ３０〜３３、２３の全て、複数又は１つだけを切断できる。その結果内燃機関Ｍにより、駆動系２２のみ、及び任意には、ポンプ伝達ギア１９のギア段２７、２８、２９及び発電機Ｇを恒常的に駆動できる。別の図示しない変形例では、発電機Ｇを、またクラッチを介して、例えば、内燃機関Ｍを始動及び／又はランアップ（立ち上げ）時に、任意に切断してもよい。

内燃機関Ｍのエネルギ収支を、始動するのに及び任意にはランアップ段で向上させるために、図２のクラッチＫ１を切断状態に変え、その結果全引き摺り負荷が、クランク軸２０又は駆動系２２から切断されて、内燃機関Ｍが一層始動し易くなる。道路仕上げ機Ｆが敷設作業走行又は輸送走行で始動すると、クラッチＫ１が接続され、その結果全ての機能部品が駆動する。発電機Ｇは、任意には、恒常的に稼働する。道路仕上げ機で全くどの機能も働いていないアイドリング段では、クラッチＫ１を切断することで、エネルギを節約できる。

図３の実施形態では、クラッチＫ２を、例えば、内燃機関Ｍを始動するために、及び任意にはランアップするために切断し、その結果油圧ポンプ３０〜３３、及び任意には油圧ポンプ２３が切断され、又は移動駆動部用油圧ポンプ２３のみ及び発電機Ｇが恒常的に駆動される。油圧ポンプ２３を、図示するように、ポンプ伝達ギア１９に中心でフランジ接続した場合、道路仕上げ機Ｆは、クラッチＫ２を切断した状態では、取除くべき機能部品の引き摺り負荷が全くないため、高輸送速度で且つ燃料消費を抑えて輸送走行できる。対照的に、恒常的に駆動される発電機Ｇにより、加熱手段Ｈを、道路仕上げ機Ｆの停止状態中に、動作温度まで加熱し、更なる機能部品をクラッチＫ２を介して連結することができる。移動駆動部用油圧ポンプ２３を恒常的に駆動する場合、道路仕上げ機Ｆを、更なる機能部品の過剰な引き摺り負荷無しに、高輸送速度で且つ燃料消費を抑えて走行できる。

しかしながら、図３の点線で示したように、個別に断接するクラッチＫ３を、ポンプ伝達ギア１９のポンプ３０〜３３、２３に対する出力部に設ける（図３のクラッチＫ２をこの場合は省略できる）場合、各、複数又は全ての油圧ポンプを、必要に応じて連結又は切断できる。道路仕上げ機Ｆの輸送走行時には、例えば、移動駆動部用油圧ポンプ２３へのクラッチＫ３のみを接続する一方で、他のポンプ３０〜３３を切断したままにする。従って、発電機Ｇも、例えば切断又は一緒に稼働させる。加熱手段Ｈを加熱するために、発電機を、恒常的に、又は接続したクラッチを介して駆動する一方で、他の油圧ポンプ３０〜３３を依然として切断した状態にできる。図３の個々の断接クラッチＫ３により、必要に応じて、各機能部品を駆動又は切断可能になり、道路仕上げ機Ｆ又は内燃機関Ｍのエネルギ収支を夫々、任意には始動中及び／又はランアップ中、輸送走行中、又は加熱手段Ｈの加熱中、向上させられる。

クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３夫々を、任意には、道路仕上げ機Ｆの敷設作業走行の中断中、例えば新たな敷設材料の供給を待つ間等に、切断することもできる。クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３夫々を、特定の動作状況で、運転台３のドライバーの操作指令によって、或はスクリードＢにある外部コントロールスタンドの随伴者によって、断接できるが、断接は、少なくとも与えられた操作指令を評価しながら、道路仕上げ機Ｆのクラッチ制御装置Ｓによって全自動で適切に行われる。クラッチ制御装置Ｓは、ここでは、特定の引き摺り負荷に関して切断又は連結が必要な動作状況を監視及び／又は検出する手段と協働する。しかしながら、クラッチ制御装置Ｓは、クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３夫々を、操作指令又は監視及び／又は検出手段の情報に従うのみでなく、更に、危険なクラッチ負荷状況を回避することを考慮して自動的に制御し、これを回避する場合には操作指令に優先でき、以下で説明する他の態様に向かう。

基本的に、クラッチ制御装置Ｓは、クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３夫々を自動的に、ただし敷設作業走行又は輸送走行中に道路仕上げ機の作業待機状態を損なわずに、制御する。クラッチ制御装置による自動クラッチ制御では、オペレータの全操作指令を検出する。評価部５５では、操作指令を評価する。このデータ処理の結果により、自動的に断接する。例えば、接続の操作指令がクラッチ制御装置Ｓに現れた場合、クラッチ制御装置Ｓは対応するクラッチＫ１、Ｋ２又はＫ３を接続する。操作指令を、例えばボタンを解除する又はメイン駆動スイッチ４５を零位置に移動して、取消した場合、クラッチ制御装置ＳはクラッチＫ１、Ｋ２、又はＫ３夫々を切断する、或は任意には、夫々、この操作指令に優先又はこれを無視できる。クラッチ制御装置Ｓは、任意には、各クラッチを切断する理由として、検出した極めて危険な動作状況を利用でき、又は逆の操作指令に関わらず各クラッチを切断した状態を保ち、その極めて危険な動作状況の理由を取除かせるための、例えば修理やメンテナンスといった、故障メッセージを生成できる。

接続の操作指令が現れると、接続動作を早急に実行する必要がある。しかしながら、切断動作のために複数の戦略を提示できる。好適には、切り替え頻度を、例えばあまりに頻繁なクラッチ切り替え動作による熱負荷を理由に、限定する。素早く操作指令に従う場合の切り替え頻度を減少するには、クラッチを、例えば、予め決定した切断遅延の時間間隔（図４、Δｔ）後のみに、切断する。切断遅延Δｔを、所定の一定期間とできる。しかしながら、好適には、切断遅延Δｔを、評価部５５で、切り替え頻度、及び／又はセンサで検出できる少なくとも１つの他の測定値を考慮に入れて、可変に構成することもできる。クラッチ制御装置Ｓは、例えば多過ぎる切り替え頻度を検出した場合、切断遅延Δｔを延長する。かなり長期間に亘り低切り替え頻度を検出した場合、切断遅延Δｔを、例えば段階的に、再び短縮する。同様に、切断遅延Δｔを変化させるのに、例えば温度信号変換器からのセンサ信号を考慮に入れることができ、該変換器は、ポンプ伝達ギア１９及び／又はクラッチの油圧回路のギアオイル温度について信号化する。温度が上昇すると、切り替え頻度を、切断遅延Δｔを延長することで減少させて、オイル温度の更なる上昇を防止する。オイル温度が下がると、切断遅延Δｔを短縮できる。更に、採用した切断遅延Δｔを調節するのに、複数の入力量又は検出若しくは記録した状態変化を互いに組合せることができる。入手した測定値を、検出した切り替え頻度と関連付けできる。切断遅延Δｔは、線形的に、漸減的に、又は漸増的に変化させることができる。その代わりに又は加えて、クラッチ制御装置Ｓにより、切り替え動作の回数を、検出又はサンプリング間隔内（図５〜図１１）に限定できる。このために、例えば、接続動作の時点を記録する。例えば、少なくとも１回の接続動作が、この検出間隔内で既に記録されていた場合は、各更なる接続動作を抑制し、それによりクラッチを、最初に記録した接続動作が当該検出間隔を過ぎるまで、接続状態のままにする。検出間隔後に、操作指令が全く出ていない、又は以前に出た切断の操作指令が存在している場合は、クラッチ制御装置Ｓはクラッチを切断する。記録した接続動作が検出間隔を過ぎた後に、接続の操作指令が存在している場合は、クラッチを再び接続する。

好適には、検出又はサンプリング間隔の量を、クラッチ制御装置Ｓによって自動的に変化させる。この量は、予め特定した間隔内の総切り替え動作回数に応じて、また検出した測定値に応じても可変である。例えば、切り替え頻度が増加し、１時間内に、クラッチ製造会社が危険と特定した値を超えた場合、クラッチ制御装置Ｓは、検出又はサンプリング間隔を増大させて、切り替え頻度を減少させる。その代わりに又は加えて、検出した温度の値も考慮し、それによりオイル温度が過度に高くなった場合に、切り替え動作回数を、間隔を延長して減少させる。ここでもまた、複数の入力量、例えば記録した切り替え動作回数と様々な測定値、好適には測定した温度値を、組合せて考慮できる。

要するに、クラッチ制御装置Ｓは、図４のように、一定又は可変の切断遅延Δｔ、及び／又は図５〜図１１の、固定又は可変のクラッチ切り替え回数制限期間ｄｔを有する検出又はサンプリング間隔を、調節できる。検出間隔は、例えば現時点ｔ₀から遡り、操作手順と同期して経過するものとする。

少なくとも１つのクラッチの切り替え頻度を最小化するには、頻繁に且つ極めて短時間のみ動作する機能部品を、接続状態に保つことが最適である。その結果、エネルギを、確実にこれらの機能部品で、例えば、非加圧回路Ｄ（図２及び図３で示した）によって節約できる。非加圧回路Ｄを、適切には、クラッチ制御装置Ｓでもクラッチを切断する際に、常に稼動させる。非加圧回路Ｄは、夫々の場合、次の接続の操作指令が現れるまでのみ、稼動させる、或は各クラッチを、クラッチ制御装置Ｓによって接続する。道路仕上げ機のこれらの機能部品としては、例えば、油圧シリンダ１７、１５、１４、９で動作するものが挙げられる。

対照的に、敷設作業走行時には、移動駆動部、材料輸送装置、材料送給装置、加熱手段、タンパ、押圧片、振動装置等の機能部品は、通常、長い時間間隔で動作する。該部品と関連させる少なくとも１つのクラッチを、クラッチ制御装置Ｓによって、対応する操作指令が現れた後比較的直ぐに、切断する、又は検出したクラッチ負荷の状況が接続状態を必要とする場合にのみ、接続状態を保つ。２つ以上のクラッチを設けた場合には、クラッチ制御装置により、１つのクラッチだけを制御するのと同様に、複数のクラッチを制御できるが、その場合、各断接動作を、異なる機能部品を作動させることによって、又は異なる機能部品を作動させる操作指令によってトリガするが、その後は各断接動作を、その時点の適切な制御ルーチンに対応させる。

可能な選択肢として、オペレータは各クラッチを直接的に、例えばレバーによって、手動でも接続できる。また、クラッチを、オペレータ制御盤５１の別のスイッチを介して、手動操作で作動してもよい。

クラッチ制御装置Ｓによって考慮される操作指令は、オペレータから直接発信されるもののみでなく、その代わりに又は加えて、例えば、機能部品によって影響を受ける内燃機関Ｍの速度特性を評価すること等で、導出できる。内燃機関Ｍの速度が、所定の閾値を超えた場合、クラッチ制御装置Ｓはクラッチを接続する。しかしながら、内燃機関の速度が、所定の閾値を下回った場合、クラッチ制御装置はクラッチを切断する。別の方法として、可変容量型ポンプの旋回角度を、例えば該旋回角度を調節するのに使用する電磁弁制御流量によって、操作指令を導出するのに利用してもよい。これは、例えば、比例弁の比例磁石の制御流量によって、決定できる。フリッカ （ｆｌｉｃｋｅｒ） 制御弁でも、断接動作用操作指令を、制御弁の位置によって、例えば、制御流量を測定することによって、導出してもよい。

図２では、例えば、油圧ポンプ３１を可変容量型ポンプ（矢印５１で記号表示した）とし、任意には、少なくとも１つの、比例磁石４７を有する比例電磁制御弁４６を、例えば油圧シリンダ１５を作動するのに用いる。ここでは、例えば圧力目盛りとして構成した、弁４８を有する非加圧回路Ｄを設けて、該回路により、油圧シリンダ１５が動力を必要としない際又は比例電磁制御弁４６が閉位置にある際に、油圧ポンプ３１の送給を加圧せずに容器４９に流入させる。図２で更に、少なくとも１つの温度センサ５３をポンプ伝達ギア１９に配設し、該センサを温度信号変換器として、ギアオイル温度をクラッチ制御装置Ｓに信号で伝えることについて、概略的に示している。図３では、図示しない機能部品を作動させるフリッカ電磁弁５０を、一例として油圧ポンプ３２に関連させ、該弁のフリッカ磁石５２を、例えばスイッチング電流に関して監視し、それによりクラッチ制御装置Ｓが、機能部品を作動又はスイッチを切る仮想操作指令を導出できるようする。別の方法として、各弁を、その位置に照らして距離センサで監視してもよい。

図４の図式では、実線で示した一連の曲線４０で、クラッチ切り替え動作を示しており、該動作は、操作指令（４３：接続の操作指令、４４：切断の操作指令）によって構成され、道路仕上げ機Ｆの操作に実際に適している。各クラッチを、切断状態４１と接続状態４２との間で変化させることができる。実際の接続動作を矢印４３’で示し、実際の切断動作を矢印４４’で示しており、夫々、クラッチ制御装置Ｓ（点線）によって発生させる。最初の接続動作の操作指令４３が生成されると直ぐに、クラッチ制御装置Ｓは該指令を出来るだけ早く実行する（矢印４３’）。クラッチを、次の切断動作が操作指令４４によって命令されるまで、接続状態４２とする。クラッチ制御装置Ｓにより操作指令４４を検出する間、操作指令４４が発生した時点から切断遅延Δｔを設定して、切り替え動作を抑制し、切断遅延Δｔが経過したなら、クラッチ制御装置Ｓは、切断動作を開始する（矢印４４’）。

切断遅延Δｔが経過するまでの１切り替え動作（４３’、４４’）が検出される。後の時点で、次の接続動作のための操作指令４３が再び現れると、クラッチ制御装置Ｓは接続動作として即座に実行する（矢印４３’）。クラッチ制御装置Ｓは、次の切断動作の操作指令４４に対して、まず切断遅延Δｔの設定で反応する、即ちクラッチを接続状態に保つ。別の操作指令４３が、切断遅延Δｔが経過する前に接続動作を命令すると、クラッチ制御装置Ｓは、クラッチを切断せずに、その後再び切断遅延Δｔを設定し、次の切断動作に関する操作指令４４を待つ。同じことが、切断遅延Δｔが経過する前に、操作指令４３が命令した次の接続動作で起こり、その結果クラッチを切断せずに、当該期間が終わるまでの間、切断動作に関する操作指令４４が発生すると、クラッチ制御装置Ｓが切断遅延Δｔを再び設定する。その結果、更なる操作指令４３が現れないため、クラッチ制御装置Ｓは最終的にクラッチを、切断遅延Δｔが経過した後に切断動作（矢印４４’）で、切断する。図４では、夫々同じ時間の切断遅延Δｔを調節する。しかしながら、別の方法として、切断遅延Δｔの期間を、例えばクラッチ負荷状況に応じて、短縮又は延長してもよい。クラッチを実際に断接するクラッチ制御装置Ｓによる影響については、切断遅延Δｔを用いて図４の点線で示しており、一方前述のように、図５〜図１１では、サンプリング間隔ｄｔでのクラッチ切り替え回数制限を用いている。

図５〜図１１の図式では、クラッチ制御装置Ｓは、図４による切断遅延Δｔの代わりとして、サンプリング間隔ｄｔを用いたクラッチ切り替え回数制限に関する制御戦略を採用しており、該サンプリング間隔ｄｔは、現在時点ｔ₀から、過去に向けて固定又は可変（線形的又は漸増的に又は漸減的に可変）の期間に亘る。これら２戦略は、追加的に又は交互に採用してもよい。

実線の一連の曲線４０は、図５〜図１１では、操作入力、又は操作、又は例えば図４でのように操作指令４３、４４によって実際に要求する切り替え状態についても、示している。操作指令４３を接続の信号とし、操作指令４４を現在の切断の信号とする。しかしながら、操作によって要求された切り替え状態を、クラッチ制御装置Ｓによって、実際の断接動作（矢印４３’、４４’）で優先できる。図５〜図１１では、サンプリング間隔を、異なる、連続した現在時点（各ｔ₀）で、表している。

図５では、要求された切り替え動作がまだ検出間隔ｄｔ内に現れていない。全ての予想される仮定操作指令４３、４４はまだこれからである。図６でのみ、接続の操作指令４３が、検出間隔ｄｔ内に現れている。クラッチ制御装置Ｓは、接続動作（矢印４３’）（接続状態４２）によってこの操作指令４３を即座に実行する。検出間隔ｄｔ内での最初の接続動作（矢印４３’）を、信号として保存する。図７で表したように、操作指令４４が、切断用信号として現れ、検出間隔ｄｔが時間と共に移動した場合でも、保存した接続動作の信号は依然として検出又はサンプリング間隔ｄｔ内にあり、その結果クラッチ制御装置Ｓは操作指令４４に優先して、クラッチを接続状態に保つ。図８でのみ、検出間隔ｄｔが対応して、時間と共に更に移動し、その結果クラッチ制御装置Ｓは、保存した接続動作の信号（矢印４３’）が検出間隔ｄｔから出るのと同時に、切断動作（矢印４４’）（切断状態４１）にする。図９で表したように、新たな接続の操作指令４３が一定時間後に発生した場合は、クラッチ制御装置Ｓは接続動作をトリガする（矢印４３’）。サンプリング間隔ｄｔが時間と共に更に移動した場合（図１０）で、且つ、この時間中に、その後再び以前の接続動作４３’の保存した信号とは別に、更なる切断の操作指令４４又は更なる接続の操作指令４３が発生し、保存した接続動作の信号が依然として検出間隔ｄｔ内にある場合は、クラッチ制御装置Ｓは全ての切断の操作指令４４を、保存した接続動作の信号が検出間隔ｄｔを過ぎる時点ｔ₀まで、優先する。そうして初めて、これ以上操作指令４３が現れない場合に、切断動作はトリガされる。図１１では、別の操作指令４３、従って接続用信号を、ここでもまた後の時点で受信する場合、クラッチ制御装置Ｓは当該信号を評価し、接続動作を即座にトリガする（矢印４３’）。その結果、切断の操作指令４４は、検出間隔ｄｔ内に現れるが、クラッチ制御装置Ｓは、保存した前の接続動作の信号（矢印４３’）が検出間隔ｄｔを過ぎるまで、当該信号に優先し該信号を無視する。そうして初めて、切断動作（矢印４４’）が実際に行なわれる。

一連のカーブ４０内では、クラッチは、命令通り、４回接続、４回切断されておらず、例えば３回だけ断接されており、道路仕上げ機Ｆの動作に関する安全性は常に損なわれていない。

９、１４、１５、１７ 油圧シリンダ
１９ ポンプ伝達ギア
２３、３０〜３３ 油圧ポンプ
４１ 切断状態
４２ 接続状態
４３、４４ 操作指令
４８、５０ 磁気作動式制御弁
５４ 検出部
５５ 評価部
５６ 時間関連記録部
５７ 可変容量型ポンプ
Ｆ 道路仕上げ機
Ｇ 発電機
Ｐ 主動力装置
Ｍ 内燃機関
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 断接クラッチ
Ｓ クラッチ制御装置

Claims (15)

1. 内燃機関（Ｍ）を備える主動力装置（Ｐ）と、少なくとも１つの油圧ポンプ（２３、３０、３１、３２、３３）及び／又は道路仕上げ機（Ｆ）の油圧的又は電気的に作動させる機能部品及び／又は道路仕上げ機（Ｆ）の少なくとも１つのスクリード（Ｂ）に給電する発電機（Ｇ）への動力伝達装置を有する道路仕上げ機（Ｆ）であって、前記動力伝達装置は、少なくとも１つの任意に断接するクラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）を備えること、及びクラッチ制御装置（Ｓ）を前記少なくとも１つのクラッチを切替するように提供するが、該切り替えを、操作指令（４３、４４）と連結した少なくとも１つの操作指示に応じて、及び／又は決定されたクラッチ負荷状態に応じて、前記操作指示に優先する切断遅延（Δｔ）を自動的に設定可能、及び／又はクラッチ切り替え回数制限（ｄｔ）を、時間と共に移動する検出間隔（ｄｔ）によって自動的に設定可能にすることで行なうことを特徴とする、道路仕上げ機。
2. 前記クラッチ制御装置（Ｓ）は、前記切断遅延（Δｔ）及び／又は前記クラッチ切り替え回数制限用前記検出間隔（ｄｔ）を、現在及び／又は前の操作指示及び又は前記クラッチ負荷状況に応じて、調節できることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
3. 前記クラッチ制御装置（Ｓ）は、前記クラッチ負荷状況に少なくとも影響を与える以下の状態変化：少なくとも１つの断接の操作指令（４３、４４）、及び／又は少なくとも１つの機能部品を動作状態にする若しくは非動作状態にすることによる、前記内燃機関（Ｍ）の動作挙動の少なくとも１つの変化、及び／又は少なくとも１つの測定温度値、及び／又は少なくとも１つの油圧ポンプ若しくは少なくとも１つの磁気作動式制御弁（４８、５０）の、少なくとも１つ応答反応、のうちの少なくとも１つに対する検出部（５４）と評価部（５５）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
4. 前記クラッチ制御装置（Ｓ）は、時点及び／又は決定された検出間隔（ｄｔ）内での少なくとも接続動作の回数に関する時間関連記録部（５６）を更に備えることを特徴とする、請求項３に記載の道路仕上げ機。
5. 前記切断遅延（Δｔ）を、一定又は可変に調節できることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
6. 前記クラッチ切り替え回数制限に対する前記検出遅延（ｄｔ）を、一定又は可変に調節できることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
7. 前記切断遅延（Δｔ）及び／又は前記クラッチ切り替え回数制限に対する前記検出間隔（ｄｔ）を、線形的又は漸増的又は漸減的に可変にすることを特徴とする、請求項５又は６に記載の道路仕上げ機。
8. 前記動力伝達装置は、少なくとも１つの動力分割用ポンプ伝達ギア（１９）を備え、該ギアは、少なくとも１つの油圧ポンプ及び好適には前記発電機（Ｇ）を少なくとも駆動すること、及び前記少なくとも１つのクラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）を、前記主動力装置（Ｐ）と前記ポンプ伝達ギア（１９）との間に、又は前記ポンプ伝達ギア（１９）内に、又は前記ポンプ伝達ギア（１９）の出力部に配置することを特徴とする、請求項１〜７の少なくとも１項に記載の道路仕上げ機。
9. 少なくとも２つのクラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）を設け、好適には少なくとも１つのクラッチ（Ｋ３）を、油圧シリンダ（１５、１７、１４、９）を備える機能部品等のかなり頻繁に若しくは短い間隔で作動させる機能部品用とし、少なくとも１つのクラッチ（Ｋ１、Ｋ２）を、移動駆動部、材料輸送装置、材料送給装置、タンパ、締め固め装置、振動装置、加熱手段等のかなり長い間隔で作動させる機能部品用とすることを特徴とする、請求項８に記載の道路仕上げ機。
10. 少なくとも１つの油圧ポンプ（３１）を可変容量型ポンプ（５７）とすること、及び前記関連する、油圧で作動する機能部品は、油圧モータ、好適には可変容量型モータ又は少なくとも油圧シリンダを備えることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
11. 前記発電機（Ｇ）が供給する電気で作動する機能部品は、電気加熱手段（Ｈ）及び／又は電気モータを備えることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
12. 前記クラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）、好適には多板クラッチ又は板クラッチを、油圧的、空圧的又は電気的又は機械的に切り替え可能にすること、及び前記クラッチ負荷状況に照らして検出した測定温度値は、ポンプ伝達ギア（１９）内のギアオイル温度及び／又は前記クラッチの油圧回路内のオイル温度を表すことを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
13. 少なくとも１つの油圧で作動する機能部品に対して任意に作動する、好適には圧力に応じて又は前記クラッチ制御装置（Ｓ）によって作動する非加圧循環回路（Ｄ）を、当該油圧回路内に設けることを特徴とする、請求項１〜１２の少なくとも１項に記載の道路仕上げ機。
14. 少なくとも１つのスクリード（Ｂ）を備える道路仕上げ機（Ｆ）を敷設作業走行時及び輸送走行時に操作する方法であり、前記道路仕上げ機（Ｆ）は、内燃機関（Ｍ）を備える主動力装置（Ｐ）だけでなく、少なくとも１つの油圧ポンプ（３０〜３３、２３）と、動作中に、前記敷設作業走行及び／又は前記輸送走行に必要な油圧で又は電気で作動させる機能部品に給電する発電機（Ｇ）とへの動力伝達装置を含み、該方法は、前記動力伝達装置に設けた少なくとも１つの任意に断接するクラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）に対して、操作指示に優先する切断遅延（Δｔ）及び／又はクラッチ切り替え回数制限を、クラッチ制御装置（Ｓ）によって、前記クラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）を断接する少なくとも１つの存在する操作指令（４３、４４）及び／又は検出したクラッチ負荷状況に応じて調節すること、及び前記クラッチ制御装置（Ｓ）により、逆の操作指令（４３）が現れておらず、前記切断遅延（Δｔ）が経過した後にのみ、自動的に前記クラッチ（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）を切断し、及び／又は逆の切断の操作指令（４４）にも関わらず、時間と共に移動する前記クラッチ切り替え回数制限の検出間隔（ｄｔ）中は前記クラッチを自動的に接続状態に保つことを特徴とする道路仕上げ機の操作方法。
15. 前記クラッチ制御装置（Ｓ）により、少なくとも１つの保存した実際の接続動作（４３’）の信号が、前記検出間隔（ｄｔ）を出てしまうまで、前記クラッチを接続状態に保つことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。

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