JP2014145447A - Clutch control device of work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばホイールローダやフォークリフト等の作業車両に搭載される作業車両のクラッチ制御装置に関する。 The present invention relates to a clutch control device for a work vehicle mounted on a work vehicle such as a wheel loader or a forklift.
一般に、ホイール式の作業車両としては、例えばホイールローダが知られている。このホイールローダは、後部車体の前側に前部車体が左,右方向に揺動可能に連結され、前部車体には、アーム、バケット等からなる荷役装置(作業装置)が取り付けられている。また、後部車体には、エンジン、トルクコンバータ、トランスミッション、油圧ポンプ等が搭載され、該エンジンの動力がトルクコンバータを介してトランスミッションに伝達される構成となっている。 In general, for example, a wheel loader is known as a wheel-type work vehicle. In this wheel loader, a front vehicle body is connected to the front side of a rear vehicle body so as to be able to swing leftward and rightward, and a cargo handling device (working device) including an arm, a bucket, and the like is attached to the front vehicle body. In addition, an engine, a torque converter, a transmission, a hydraulic pump, and the like are mounted on the rear vehicle body, and the power of the engine is transmitted to the transmission via the torque converter.
そして、ホイールローダは、前進してバケットを土砂の山に突っ込み、大量の土砂と共にバケットを持ち上げて、その土砂をトラック等に積み込むという作業を繰り返し行うものである。この一連の作業において、オペレータは、土砂をトラックに積み込むときに、バケットを上昇させるためにアクセルペダルを踏込みつつ、ブレーキペダルを踏みホイールローダを減速させる場合がある。 The wheel loader repeats the work of moving forward and thrusting the bucket into a pile of earth and sand, lifting the bucket together with a large amount of earth and sand, and loading the earth and sand on a truck or the like. In this series of operations, the operator sometimes depresses the brake pedal and decelerates the wheel loader while stepping on the accelerator pedal to raise the bucket when loading earth and sand on the truck.
一方、車速とブレーキペダルの操作による制動力の大きさに応じて、クラッチを解放して走行駆動力の車輪への伝達を遮断するようにしたクラッチ制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, a clutch control device is known in which the clutch is disengaged and transmission of the driving force to the wheels is cut off according to the vehicle speed and the magnitude of the braking force generated by the operation of the brake pedal (for example, Patent Documents). 1).
このクラッチ制御装置では、低速走行時にクラッチが解放される制動力よりも、高速走行時にクラッチが解放される制動力を大きくしている。したがって、高速走行時は、低速走行時にクラッチが解放されるブレーキペダル操作量であってもクラッチが解放されず、エンジンブレーキを効果的に発揮させてサービスブレーキの負担を抑制しつつ車両を減速できる構成となっている。 In this clutch control device, the braking force at which the clutch is released at high speed is set larger than the braking force at which the clutch is released at low speed. Therefore, during high speed traveling, even if the brake pedal operation amount is such that the clutch is released during low speed traveling, the clutch is not released, and the vehicle can be decelerated while effectively exerting the engine brake and suppressing the service brake load. It has a configuration.
ところで、上述した特許文献1に記載のクラッチ制御装置は、作業車両の走行状態を車速が低速か高速かで判断し、低速走行時と高速走行時とのそれぞれで、クラッチが解放されるブレーキ圧の判定値となるブレーキ圧カットオフ閾値が設定されている。この場合、作業車両の状態が必ずしも十分に考慮されているとはいえず、作業車両の状態によっては、クラッチの解放タイミングが適切ではなくなってしまう虞がある。
By the way, the clutch control device described in
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、作業車両の状態に対応した適切なタイミングでクラッチを解放して、作業車両を滑らかに減速、停止させることができる作業車両のクラッチ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and releases the clutch at an appropriate timing corresponding to the state of the work vehicle so that the work vehicle can be smoothly decelerated and stopped. The object is to provide a device.
上述した課題を解決するため、本発明による作業車両のクラッチ制御装置は、作業車両の制動力を検出する制動力検出手段と、前記作業車両の制動装置の温度を検出する温度検出手段と、前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力と、前記温度検出手段によって検出される前記制動装置の温度に基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によりクラッチカットオフ条件が成立していると判定された場合に、クラッチを解放するように前記クラッチの係合と解放とを制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a clutch control device for a work vehicle according to the present invention includes a braking force detection unit that detects a braking force of the work vehicle, a temperature detection unit that detects a temperature of the brake device of the work vehicle, Determination means for determining whether or not a clutch cutoff condition is satisfied based on the braking force of the work vehicle detected by the braking force detection means and the temperature of the braking device detected by the temperature detection means; And a clutch control means for controlling engagement and release of the clutch so as to release the clutch when the determination means determines that the clutch cutoff condition is satisfied.
請求項2による作業車両のクラッチ制御装置は、作業車両の制動力を検出する制動力検出手段と、前記作業車両の荷役装置の位置を検出する荷役装置位置検出手段と、前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力と、前記荷役装置位置検出手段によって検出される前記荷役装置の位置に基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によりクラッチカットオフ条件が成立していると判定された場合に、クラッチを解放するように前記クラッチの係合と解放とを制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a work vehicle clutch control device comprising: a braking force detection unit that detects a braking force of the work vehicle; a cargo handling device position detection unit that detects a position of the cargo handling device of the work vehicle; and the braking force detection unit. A determination unit that determines whether a clutch cutoff condition is satisfied based on the detected braking force of the work vehicle and the position of the cargo handling device detected by the cargo handling device position detection unit; And clutch control means for controlling engagement and release of the clutch so as to release the clutch when it is determined by the means that the clutch cutoff condition is satisfied.
請求項3による作業車両のクラッチ制御装置は、作業車両の制動力を検出する制動力検出手段と、前記作業車両の制動装置の温度を検出する温度検出手段と、前記作業車両の荷役装置の位置を検出する荷役装置位置検出手段と、前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力と、前記温度検出手段によって検出される前記制動装置の温度と、前記荷役装置位置検出手段によって検出される前記荷役装置の位置に基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によりクラッチカットオフ条件が成立していると判定された場合に、クラッチを解放するように前記クラッチの係合と解放とを制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a work vehicle clutch control device comprising: a braking force detection means for detecting a braking force of the work vehicle; a temperature detection means for detecting a temperature of the brake device of the work vehicle; and a position of the cargo handling device of the work vehicle. The load handling device position detection means for detecting the braking force of the work vehicle detected by the braking force detection means, the temperature of the braking device detected by the temperature detection means, and the load handling device position detection means Determining means for determining whether or not a clutch cutoff condition is satisfied based on the position of the cargo handling device, and when the determination means determines that the clutch cutoff condition is satisfied, the clutch And clutch control means for controlling engagement and release of the clutch so as to release the clutch.
請求項4の発明は、前記クラッチカットオフ条件は、前記制動装置の温度が高いほど、高い制動力で前記クラッチが解放されるように設定したことにある。
The invention according to
請求項5の発明は、前記クラッチカットオフ条件は、前記荷役装置の位置が高いほど、低い制動力で前記クラッチが解放されるように設定したことにある。
The invention of
請求項1の発明によれば、作業車両の制動力と制動装置の温度とをクラッチカットオフ作動判定条件として構成している。制動装置は、その制動装置の温度により摩擦係数が変化することで制動力が変化するので、この制動装置の温度を、クラッチカットオフ作動判定条件として構成することにより、制動装置の温度に応じた適切なタイミングでクラッチを解放することができる。これにより、制動装置の温度に拘わらず(高くても低くても)、クラッチカットオフが作動するタイミングを同等にすることができ、作業車両を滑らかに減速させ、停止させることができる。この結果、作業車両の安定性、信頼性を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, the braking force of the work vehicle and the temperature of the braking device are configured as the clutch cutoff operation determination condition. Since the braking force of the braking device is changed by changing the friction coefficient depending on the temperature of the braking device, the temperature of the braking device is configured as a clutch cutoff operation determination condition, so that the braking device corresponds to the temperature of the braking device. The clutch can be released at an appropriate timing. Thereby, irrespective of the temperature of the braking device (high or low), the timing at which the clutch cutoff is actuated can be made equal, and the work vehicle can be smoothly decelerated and stopped. As a result, the stability and reliability of the work vehicle can be improved.
請求項2の発明によれば、作業車両の制動力と、荷役装置の位置(作動位置、稼動位置、操作位置)とをクラッチカットオフ作動判定条件として構成している。荷役装置の位置は、その位置に応じて作業車両の重心位置が変化するので、この荷役装置の位置を、クラッチカットオフ作動判定条件として構成することにより、荷役装置の位置に応じた適切なタイミングでクラッチを解放することができる。これにより、荷役装置の位置に拘わらず(高くても低くても)、クラッチカットオフが作動したときのピッチングを抑制し、作業車両を滑らかに減速させ、停止させることができる。この結果、作業車両の安定性、信頼性を向上することができる。 According to the second aspect of the present invention, the braking force of the work vehicle and the position (operating position, operating position, operating position) of the cargo handling device are configured as the clutch cutoff operation determining condition. Since the position of the center of gravity of the work vehicle changes in accordance with the position of the loading / unloading device, an appropriate timing according to the position of the loading / unloading device is configured by configuring the position of the loading / unloading device as a clutch cutoff operation determination condition. Can release the clutch. Thereby, regardless of the position of the cargo handling device (whether it is high or low), it is possible to suppress the pitching when the clutch cutoff is activated, and to smoothly decelerate and stop the work vehicle. As a result, the stability and reliability of the work vehicle can be improved.
請求項3の発明によれば、作業車両の制動力と、制動装置の温度と、荷役装置の位置(作動位置、稼動位置、操作位置)とをクラッチカットオフ作動判定条件として構成している。制動装置は、その制動装置の温度により摩擦係数が変化することで制動力が変化し、荷役装置の位置は、その位置に応じて、作業車両の重心位置が変化する。このため、制動装置の温度と、荷役装置の位置とをクラッチカットオフ作動判定条件に構成することにより、適切なタイミングでクラッチを解放することができる。これにより、制動装置の温度や荷役装置の位置に拘わらず、クラッチカットオフが作動するタイミングを同等にすることができると共に、クラッチカットオフが作動したときのピッチングを抑制することができる。従って、作業車両を滑らかに減速させ、停止させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the braking force of the work vehicle, the temperature of the braking device, and the position of the cargo handling device (operating position, operating position, operating position) are configured as the clutch cut-off operation determination conditions. In the braking device, the braking force is changed by changing the friction coefficient depending on the temperature of the braking device, and the position of the center of gravity of the work vehicle is changed in accordance with the position of the cargo handling device. For this reason, the clutch can be released at an appropriate timing by configuring the temperature of the braking device and the position of the cargo handling device as the clutch cutoff operation determination condition. Accordingly, the timing at which the clutch cutoff is activated can be made equal regardless of the temperature of the braking device and the position of the cargo handling device, and pitching when the clutch cutoff is activated can be suppressed. Therefore, the work vehicle can be smoothly decelerated and stopped.
請求項4の発明によれば、クラッチカットオフ条件を、制動装置の温度が高いほど、高い制動力でクラッチが解放されるように構成している。制動装置は、その制動装置の温度が高くなるほど摩擦係数が低下し、制動力が低下する。従って、クラッチカットオフ条件に、制動装置の温度が高いほど、高い制動力でクラッチが解放されるよう構成することで、制動装置の温度の高低に拘わらず、同等の制動力が付与されるときに、クラッチを解放することができる。これにより、作業車両を滑らかに減速させ、停止させることができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、クラッチカットオフ条件を、荷役装置の位置が高いほど、低い制動力でクラッチが解放されるように構成している。作業車両は、荷役装置の位置が高いほど重心位置も高くなり、制動時/停止時のピッチングを誘発し易くなる。従って、クラッチカットオフ条件に、荷役装置の位置が高いほど、低い制動力でクラッチが解放されるように構成することで、クラッチカットオフのタイミングが遅くなることに起因する急減速に伴うピッチングを抑制することができる。これにより、作業車両を滑らかに減速させ、停止させることができる。
According to the invention of
以下、本発明に係る作業車両のクラッチ制御装置の実施の形態を、ホイールローダに搭載されるクラッチ制御装置に適用した場合を例に挙げて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a clutch control device for a work vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking as an example a case where the embodiment is applied to a clutch control device mounted on a wheel loader.
図1ないし図17は、本発明による作業車両のクラッチ制御装置の第1の実施の形態を示している。図1において、1は第1の実施の形態に係るクラッチ制御装置が適用された作業車両の一例としてのホイールローダを示している。このホイールローダ1は、左,右の前輪2が設けられた前部車体3と、左,右の後輪4が設けられた後部車体5とが、センタピン6を介して左,右方向に屈曲可能に連結されている。そして、ホイールローダ1は、ステアリングシリンダ(図示せず)によって前部車体3と後部車体5とを左,右方向に屈曲させることによって操舵を行う、アーティキュレート式の作業車両として構成されている。
1 to 17 show a first embodiment of a clutch control device for a work vehicle according to the present invention. In FIG. 1,
ここで、ホイールローダ1の前部車体3には、アーム7とバケット8とを備えた荷役装置(作業装置)9が俯仰動可能に設けられている。一方、ホイールローダ1の後部車体5には、運転室を画成するキャブ10、後述するエンジン13、トランスミッション17等が設けられている。
Here, the
荷役装置9のアーム7は、基端側を回動支点としてアームシリンダ11の駆動により上,下方向に回動(俯仰動)するものである。また、アーム7の先端には、作業具としてのバケット8が設けられ、該バケット8は、バケットシリンダ12の駆動により上,下方向に回動(クラウドまたはダンプ)するものである。
The
13は後部車体5に搭載されたエンジンを示し、該エンジン13の出力軸には、トルクコンバータ14(以下、トルコン14とする)の入力軸15(図4参照)が連結されている。トルコン14の出力軸16(図4参照)は、トランスミッション17に連結されている。トルコン14は、周知のインペラ,タービン,ステータからなる流体クラッチであり、エンジン13の回転は、トルコン14を介してトランスミッション17に伝達される。
トランスミッション17は、後述するように、その速度段を1速〜4速に切換える液圧クラッチを有し、トルコン14の出力軸16の回転はトランスミッション17で変速される。そして、変速後の回転が、プロペラシャフト18、アクスル装置19を介して左,右の前輪2および左,右の後輪4に伝達されて、ホイールローダ1が走行する。
As will be described later, the
アクスル装置19には、ホイールローダ1を減速、停止させる制動装置としてのブレーキ部19Aが設けられている。ブレーキ部19Aは、作動油タンク20からブレーキバルブ21を介してブレーキ油が供給されると、作動油の圧力に応じた制動力を発生させる。
The
ブレーキバルブ21は、油圧ポンプ22から供給される圧油を、ばね21Aの圧縮力に応じた圧力に減圧する減圧弁である。キャブ10内に設けられたブレーキペダル23がオペレータによって踏込まれて、ブレーキペダル23の踏込み力に応じてばね21Aが圧縮されると、ブレーキバルブ21は、油圧源となる油圧ポンプ22から供給される圧油をブレーキペダル23の踏込み力に応じた圧力となるように減圧する。ブレーキバルブ21は、ばね21Aの圧縮力(すなわちブレーキペダル23の踏込み力)が高くなるほど、高い圧力の作動油をブレーキ部19Aに供給するように、作動油の圧力を減圧する。
The
なお、エンジン13により駆動される図示しない油圧ポンプは、方向制御弁(図示せず)を介して作業用アクチュエータ(例えば、アームシリンダ11)に向けて作動油を吐出する。この方向制御弁は、キャブ10内の操作レバー(図示せず)の操作により駆動され、該操作レバーの操作量に応じて作業用アクチュエータが駆動される。
A hydraulic pump (not shown) driven by the
トルコン14は入力トルクに対して出力トルクを増大させる機能、つまりトルク比を1以上とする機能を有する。トルク比は、トルコン14の入力軸15の回転数Niと出力軸16の回転数Ntの比であるトルコン速度比e(=Nt/Ni)の増加に伴い小さくなる。例えば、エンジン回転数が一定状態で走行中に走行負荷が大きくなると、トルコン14の出力軸16の回転数Ntが低下、つまり車速が低下し、トルコン速度比eが小さくなる。このとき、トルク比は増加するため、より大きな走行駆動力(牽引力)で車両走行可能となる。
The
次に、トランスミッション17について説明する。
Next, the
17はトルコン出力を1速〜4速のいずれかに変速するトランスミッションを示している。図3に示すとおり、速度段毎の車速と走行駆動力との関係は、同一速度段で比較すると車速が遅いと走行駆動力は大きく(低速高トルク)、車速が速いと走行駆動力は小さくなる(高速低トルク)。また、速度段が小さいほど、同一車速において大きな走行駆動力を得ることができる。
図4は、トランスミッション17の概略構成を示す図である。トランスミッション17は、複数のクラッチシャフトSH1〜SH3と、アウトプットシャフトSH4と、伝達シャフトSH5と、複数のギヤG1〜G13と、前進用の油圧クラッチ(前進クラッチ)24と、後進用の油圧クラッチ(後進クラッチ)25と、1速〜4速用の油圧クラッチ(変速クラッチ)C1〜C4とを備える。前進クラッチ24,後進クラッチ25,変速クラッチC1〜C4は、トランスミッション制御装置26を介して供給される圧油(クラッチ圧)により係合動作または解放動作を行う。すなわち、前進クラッチ24,後進クラッチ25,変速クラッチC1〜C4に供給されるクラッチ圧が増加すると前進クラッチ24,後進クラッチ25,変速クラッチC1〜C4は係合動作を行い、クラッチ圧が減少すると解放動作を行うものである。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
そして、トルコン14の出力軸16は、クラッチシャフトSH1に連結され、アウトプットシャフトSH4の両端部は、プロペラシャフト18を介して車両の前,後に配置されたアクスル装置19に連結されている(図2、図4参照)。
The
図4では、前進クラッチ24と1速用クラッチC1とが係合状態で、後進クラッチ25および2速から4速用のクラッチC2〜C4が解放状態にある。この場合には、ギヤG1とクラッチシャフトSH1とが一体になって回転するとともに、ギヤG6とクラッチシャフトSH2が一体になって回転する。
In FIG. 4, the
このとき、エンジン13の出力トルクは、図4に太線で示すようにトルコン14の入力軸15、出力軸16、クラッチシャフトSH1、前進クラッチ24、ギヤG1,ギヤG3,伝達シャフトSH5,ギヤG5,ギヤG6、1速用クラッチC1、クラッチシャフトSH2、ギヤG8,ギヤG12を介してアウトプットシャフトSH4に伝達される。これにより1速走行が可能となる。
At this time, the output torque of the
1速から2速に変速する場合には、トランスミッション制御装置26を介して供給されるクラッチ圧により1速用クラッチC1を解放状態とし、2速用クラッチC2を係合状態とする。これによりエンジン13の出力トルクは、トルコン14の入力軸15、出力軸16、クラッチシャフトSH1、前進クラッチ24、ギヤG1,ギヤG3,ギヤG7、2速用クラッチC2、クラッチシャフトSH2、ギヤG8,ギヤG12を介してアウトプットシャフトSH4に伝達され、2速走行が可能となる。また、1速から2速以外の変速、すなわち2速から3速、3速から4速、4速から3速、3速から2速、2速から1速への変速も同様に、クラッチC1〜C4を係合状態および解放状態に制御することで行われる。
When shifting from the first speed to the second speed, the first speed clutch C1 is released and the second speed clutch C2 is engaged by the clutch pressure supplied via the
ここで、自動変速制御には、トルコン速度比eが所定値に達すると変速するトルコン速度比基準制御と、車速が所定値に達すると変速する車速基準制御の2つの方式がある。本実施の形態では、トルコン速度比基準制御によりトランスミッション17の速度段を制御する。
Here, there are two types of automatic shift control: torque converter speed ratio reference control that shifts when the torque converter speed ratio e reaches a predetermined value, and vehicle speed reference control that shifts when the vehicle speed reaches a predetermined value. In the present embodiment, the speed stage of the
図5は、トルコン速度比eと速度段の関係を示す図である。走行負荷が低くなり、トルコン速度比eが増加してトルコン速度比eが所定値eu以上になると、速度段は1段シフトアップする。これによりトルコン速度比eがe1(ed<e1<eu)となる。反対に走行負荷が高くなり、トルコン速度比eが低下してトルコン速度比eが所定値ed以下になると、速度段は1段シフトダウンする。これによりトルコン速度比eがe2(ed<e2<eu)となる。所定値eu,edは、予め後述するコントローラ27に設定されている。また、コントローラ27は、トランスミッション17の現在設定されている速度段(以下、設定速度段とする)を検出する。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the torque converter speed ratio e and the speed stage. When the travel load decreases, the torque converter speed ratio e increases, and the torque converter speed ratio e becomes equal to or greater than the predetermined value eu, the speed stage is shifted up by one stage. As a result, the torque converter speed ratio e becomes e1 (ed <e1 <eu). On the contrary, when the traveling load increases, the torque converter speed ratio e decreases and the torque converter speed ratio e becomes equal to or less than the predetermined value ed, the speed stage is shifted down by one stage. Thereby, the torque converter speed ratio e becomes e2 (ed <e2 <eu). The predetermined values eu and ed are set in advance in the controller 27 described later. Further, the controller 27 detects the currently set speed stage of the transmission 17 (hereinafter referred to as a set speed stage).
27はCPU,ROM,RAM,その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されたコントローラを示している。該コントローラ27は、後述するクラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段を含んで構成されている。コントローラ27には、アクセルペダル28のペダル操作量(踏込み量)s(ペダルストロークまたはペダル角度)を検出するペダル操作量検出器28Aと、トルコン14の入力軸15の回転数Niを検出する回転数検出器29と、トルコン14の出力軸16の回転数Ntを検出する回転数検出器30とが接続されている。また、コントローラ27には、プロペラシャフト18の回転速度を検出する車速検出器31が接続され、車速検出器31からの出力値に基づきホイールローダ1の車速vを演算する。
Reference numeral 27 denotes a controller including an arithmetic processing unit having a CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuits. The controller 27 includes determination means for determining whether or not a clutch cutoff condition described later is satisfied. The controller 27 includes a pedal
コントローラ27は、ペダル操作量検出器28Aからのペダル操作量sが所定値s1(図7参照)以上である場合には、アクセルペダル28の踏込み有りと判定し、ペダル操作量検出器28Aからのペダル操作量sが所定値s1未満である場合には、アクセルペダル28の踏込み無しと判定する。所定値s1は、目標エンジン回転速度Nsをローアイドル回転速度(例えば、1200rpm)から上昇させる閾値としても設定されており(図7参照)、予めコントローラ27のROMまたはRAMに記憶されている。
When the pedal operation amount s from the pedal
図2に示すように、コントローラ27には、車両の前後進を指令する前後進切換えスイッチ32と、後述するクラッチカットオフを行うか否かを選択するクラッチカットオフ選択スイッチ33と、トランスミッション17における変速を自動で行うか手動で行うかを切換える変速手段切換え装置34とが接続されている。また、コントローラ27には、手動変速時における速度段または自動変速時における1速〜4速の間で最大速度段を指令するシフトスイッチ35と、後述するように前後進用のクラッチ24,25をカットオフする際の条件を切換えるクラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36(第1モード/第2モード)とが接続されている。コントローラ27は、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36により現在の作動モード(第1モード/第2モード)を検出する。
As shown in FIG. 2, the controller 27 includes a forward / reverse selector switch 32 that commands forward / backward movement of the vehicle, a clutch cutoff selection switch 33 that selects whether or not to perform clutch cutoff described later, and a
コントローラ27には、ブレーキペダル23の操作量(ペダルストロークまたはペダル角度)を検出するペダル操作量検出器23Aと、ブレーキ部19Aに供給される作動油の圧力を検出する制動力検出手段としての圧力センサ37とが接続されている。図6に示すように、ブレーキペダル23の操作量が大きくなるとブレーキ圧Pbは大きくなり、ペダル操作量に応じてホイールローダ1に制動力が作用する。そこで、本実施の形態では、制動力としてブレーキ圧Pbを検出する構成としている。
The controller 27 includes a pedal
コントローラ27は、ペダル操作量検出器28Aで検出したアクセルペダル28の操作量に応じてエンジン13の回転速度(回転数)を制御する。図7に示すように、アクセルペダル28の操作量sが大きくなると目標エンジン回転速度Nsは大きくなり、ペダル最大踏込み時の目標エンジン回転速度Nsは定格回転速度となる。コントローラ27は、この目標エンジン回転速度Nsに対応した制御信号をエンジン制御部(図示せず)に出力し、エンジン13の実回転速度が目標エンジン回転速度Nsとなるように制御する。オペレータは、車速を増加または走行駆動力を増加させたい場合に、アクセルペダル28の操作量sを増やし、エンジン回転速度を大きくする。
The controller 27 controls the rotational speed (the number of revolutions) of the
コントローラ27には、左,右の車輪(後輪4)を回転駆動するアクスル装置19内に貯えられた潤滑油の温度を検出する温度検出手段としての温度検出器38が接続されている。該温度検出器38は、アクスル装置19内の潤滑油(アクスル油温)が高温になったとき、アクスル油温オーバーヒート警告をオペレータに知らせることができる。また、温度検出器38により検出されるアクスル油温は、後述するクラッチカットオフ作動判定にも用いられる。
The controller 27 is connected to a
コントローラ27には、アーム7の位置を検出するアーム角度検出器39が接続されている。これにより、アーム7の位置を検出して、バケット高さ自動調整機構を備えることができ、オペレータの作業効率の向上を図っている。なお、後述する第2の実施の形態および第3の実施の形態では、アーム角度検出器39により検出される荷役装置9の位置を、クラッチカットオフ作動判定にも用いる構成としている。
An
ホイールローダ1でダンプトラックに土砂等を積み込む作業を行う場合には、オペレータは、ダンプトラックへ接近する際にブレーキペダル23を踏込んでホイールローダ1を減速させながら、バケット8を上げるためにアクセルペダル28も踏込んでエンジン13の回転数を高回転で維持するようにしている。そして、コントローラ27は、クラッチカットオフを作動するようにクラッチカットオフ選択スイッチ33が選択されている場合には、後述するクラッチカットオフ条件が満たされたと判定されると、前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放状態(カットオフ)とするための制御信号(カットオフ信号)をトランスミッション制御装置26に出力する。
When carrying out the work of loading earth and sand on the dump truck with the
トランスミッション制御装置26では、カットオフ信号を受信すると、トランスミッション制御装置26に設けられているクラッチカットオフ弁40(図2参照)が前進クラッチ24および後進クラッチ25を作動させるためのクラッチ圧を減少させる。これにより、前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放され、走行駆動力(以下、単に駆動力とする)の伝達が遮断される。この前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することを、クラッチカットオフと呼ぶ。
In the
コントローラ27は、クラッチカットオフをしないようにクラッチカットオフ選択スイッチ33が選択されている場合には、クラッチカットオフ条件が満たされてもカットオフ信号を出力しない。したがって、クラッチカットオフをしないようにクラッチカットオフ選択スイッチ33が選択されている場合には、上述したクラッチカットオフは行われない。 When the clutch cutoff selection switch 33 is selected so as not to perform clutch cutoff, the controller 27 does not output a cutoff signal even if the clutch cutoff condition is satisfied. Therefore, when the clutch cutoff selection switch 33 is selected so as not to perform the clutch cutoff, the above-described clutch cutoff is not performed.
次に、ホイールローダ1が、土砂等をダンプトラックへ積み込む方法の1つであるVシェープローディングについて説明する。
Next, V-shape loading, which is one of the methods by which the
図8に示すように、Vシェープローディングでは、まず、矢印Aで示すように、ホイールローダ1を前進させて土砂等をすくい込み、その後、矢印Bで示すように、ホイールローダ1を一旦後退させる。そして、矢印Cで示すように、ダンプトラックに向けてホイールローダ1を前進させて、すくい込んだ土砂等をダンプトラックに積み込み、矢印Dで示すように、ホイールローダ1を元の位置に後退させる。
As shown in FIG. 8, in the V shape loading, first, as shown by an arrow A, the
ここで、土砂等をダンプトラックへ積み込む際(図8の矢印Cの状態)には、掘削時のように大きな駆動力が必要ではないため、通常、オペレータは、シフトスイッチ35によって最大速度段を2速に設定するか、変速手段切換え装置34でトランスミッション17における変速を手動で行うように切換えた上で、速度段を2速に固定するように設定している。
Here, when the earth and sand are loaded onto the dump truck (in the state of arrow C in FIG. 8), since a large driving force is not required as in excavation, the operator usually sets the maximum speed stage by the
このホイールローダ1が、土砂等をダンプトラックへ積み込む際(図8の矢印C)の状態)を図9を参照して説明する。説明の便宜上、ホイールローダ1が、土砂等を積み込む作業を行う際に、ホイールローダ1を加速させてからダンプトラックへ接近する際の初期の期間をアプローチ初期とする。また、ホイールローダ1を減速させてから停止するまでの中期の期間をアプローチ中期とする。そして、ホイールローダ1が停止してから、バケット8内の土砂等をダンプトラックに放土し終えるまでの期間をアプローチ後期とする。
The
図9に示すように、アプローチ初期では、オペレータは、ホイールローダ1を加速させると共に、バケット8を上昇させるため、アクセルペダル28を最大限に踏込む。
As shown in FIG. 9, at the initial stage of the approach, the operator depresses the
次に、アプローチ中期では、オペレータは、バケット8を上昇させるためにアクセルペダル28を最大限に踏込むと共に、ホイールローダ1を減速させるためにブレーキペダル23を徐々に踏込む。なお、アプローチ中期では、走行中にバケット8の上昇が完了し、アクセルペダル28を戻し操作した状態で、ホイールローダ1を減速させるためにブレーキペダル23を徐々に踏込む場合もある。そして、アプローチ後期では、オペレータは、ホイールローダ1を停止させておくためにブレーキペダル23を最大限に踏込む。
Next, in the middle of the approach, the operator depresses the
ここで、クラッチカットオフをするようにクラッチカットオフ選択スイッチ33が選択されている場合には、アプローチ中期のオペレータによるブレーキペダル23の踏込みなどによって、後述するクラッチカットオフ条件が満たされると、クラッチカットオフが行われる。 Here, when the clutch cutoff selection switch 33 is selected so as to perform the clutch cutoff, the clutch cutoff condition described later is satisfied when the brake pedal 23 is depressed by an operator in the middle of the approach, etc. Cut-off is performed.
次に、アプローチ中期でのクラッチカットオフについて説明する。 Next, the clutch cutoff in the middle of the approach will be described.
アプローチ中期で、オペレータが、アクセルペダル28を踏込んでバケット8を上昇させつつ、ブレーキペダル23を徐々に踏込んでホイールローダ1を減速させる際に、クラッチカットオフ条件が満たされる場合、ダンプトラックへの接近時に前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放状態(カットオフ)することにより、駆動力の伝達が遮断されるので、駆動力に抗してホイールローダ1を減速および停止させる必要がない。
When the clutch cut-off condition is satisfied when the operator gradually depresses the brake pedal 23 and decelerates the
これにより、クラッチカットオフをせずに駆動力に抗してホイールローダ1を減速および停止させたときと比べて、ブレーキ部19Aに対する負担を減らすことができ、ブレーキ部19Aの温度上昇を抑制し、ブレーキ部19Aの各部の消耗を抑制できる。また、クラッチカットオフを作動させてエンジン13の回転数を高い状態に維持させつつホイールローダ1を減速、停止させても、入力軸15と出力軸16との回転数比であるトルコン速度比eがほぼ1の状態であり、エンジン13からトルコン14への入力トルクが非常に小さいので、トルコン14における動力損失を低減して、燃料消費量を低減できる。
Thereby, compared with the case where the
しかし、クラッチカットオフのタイミングが早過ぎる場合には、駆動力が制動力により十分に抑えられる前にクラッチカットオフによって駆動力の伝達が突然遮断されることとなるので、ホイールローダ1の駆動力が急激に減少してホイールローダ1の車体全体が前後方向に揺れるピッチングを誘発するおそれがある。また、土砂等を積み込む作業を行う場合には、バケット8の位置が高いため、ピッチングがより大きくなる傾向にある。ピッチングが発生すると、乗り心地が悪化するだけでなく、バケット8に積んである土砂等がこぼれ落ちてしまうこともある。そのため、オペレータは車両を滑らかに減速させて停止させるために、ブレーキ部19Aの作動に注意しながら運転していた。
However, if the clutch cutoff timing is too early, transmission of the driving force is suddenly interrupted by the clutch cutoff before the driving force is sufficiently suppressed by the braking force. May suddenly decrease, and the entire vehicle body of the
そこで、ピッチングを嫌うオペレータは、ホイールローダでダンプトラックに土砂等を積み込む作業を行う場合には、クラッチカットオフをしないようにクラッチカットオフ選択スイッチ33を選択して、上述したクラッチカットオフが行われないようにしていることがある。この場合には、ピッチングを誘発するおそれはないが、ブレーキ部19Aの各部の消耗や、トルコン14における動力損失の増大を招くこととなる。
Therefore, when an operator who dislikes pitching loads a dump truck with a wheel loader, he selects the clutch cutoff selection switch 33 so as not to perform the clutch cutoff, and the clutch cutoff described above is performed. There are things that are not to be broken. In this case, although there is no possibility of inducing pitching, the wear of each part of the
このようなクラッチカットオフのタイミングが早過ぎる場合に生じるピッチングを防止して、作業車両を滑らかに減速、停止させるためには、クラッチカットオフを作動させる前にブレーキ部19Aの制動力により車輪(前輪2,後輪4)へ伝達される駆動力を十分に抑えておく必要がある。ここで、同一速度段では、車速が低いほど駆動力が大きいので、車速が低いほど高い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放し、車速が高いほど低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することが望ましい。
In order to prevent pitching that occurs when the timing of the clutch cutoff is too early and to smoothly decelerate and stop the work vehicle, the wheel (by the braking force of the
以上により、車速が低い状態、すなわち駆動力が大きい状態であっても、高い制動力で駆動力を十分に抑えた上でクラッチカットオフを作動させることができるため、ホイールローダ1を滑らかに減速させることができる。なお、クラッチカットオフのタイミングが遅過ぎる場合には、クラッチカットオフによって駆動力の伝達が遮断されると共に、高い制動力が作用するため、ホイールローダ1が急停止して、上述したようなピッチングを誘発するおそれがある点を考慮する必要がある。
As described above, even when the vehicle speed is low, that is, when the driving force is large, the clutch cut-off can be operated while sufficiently suppressing the driving force with a high braking force, so that the
上述したように、アプローチ中期では、オペレータは、ホイールローダ1の走行中にバケット8の上昇が完了し、アクセルペダル28を戻し操作した状態でホイールローダ1を減速させるためにブレーキペダル23を徐々に踏込む場合がある。アクセルペダル28が踏込まれていない走行状態では、駆動力が小さく、車両はエンジンブレーキにより減速している。
As described above, in the middle phase of the approach, the operator gradually raises the brake pedal 23 in order to decelerate the
したがって、早いタイミングでクラッチカットオフを作動させてもピッチングを誘発することなく、車両を滑らかに停止させることができる。ただし、クラッチカットオフ後の制動力が小さすぎると、制動距離がいたずらに長くなってしまうため、ある程度の制動力でクラッチカットオフをすることが望ましい。これにより、エンジンブレーキとブレーキ部19Aの制動力により車両を十分に減速させた上でクラッチカットオフが行われるため、制動距離を短くすることができる。
Therefore, even if the clutch cutoff is actuated at an early timing, the vehicle can be smoothly stopped without inducing pitching. However, if the braking force after the clutch cut-off is too small, the braking distance becomes unnecessarily long. Therefore, it is desirable to perform the clutch cutoff with a certain braking force. Accordingly, the clutch is cut off after the vehicle is sufficiently decelerated by the braking force of the engine brake and the
また、図10に示すように、急勾配(例えば、傾斜角度が25度程度)の傾斜路を上りながら作業を行う場合には、一般的に大きな駆動力を必要とするため、トランスミッション17の速度段は低速の1速に設定される。このような急な傾斜路では、ホイールローダ1の自重がホイールローダ1が下がる方向(後退する方向)への走行負荷として作用するため、平地と同じ条件でクラッチカットオフを行うと制動力が十分ではない状態でクラッチカットオフによって駆動力が断たれてしまうため、ホイールローダ1がそれまでとは逆に傾斜路を下降し始めてしまう。この場合、オペレータがさらにブレーキペダル23を踏込んでホイールローダ1を停止させようとするので、ホイールローダ1が急停止して、上述したようなピッチングを誘発するおそれがある。
Further, as shown in FIG. 10, when working while climbing a steep slope (for example, an inclination angle of about 25 degrees), a large driving force is generally required. The stage is set to a slow first speed. On such a steep slope, the weight of the
したがって、平地でのバケット8の上昇を伴う土砂等の積み込み作業においては、早めにクラッチカットオフを作動させ、急な傾斜路での作業においては、遅めにクラッチカットオフを作動させることが望ましい。
Therefore, it is desirable to operate the clutch cutoff early in loading work such as earth and sand accompanied by the rise of the
上述したクラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36は、オペレータの操作によって手動で、クラッチカットオフのタイミングを早い第1モードと、遅い第2モードとの間で切換えることができるように構成されている。換言すれば、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36は、前進クラッチ24および後進クラッチ25を低い制動力で解放する第1モードと、前進クラッチ24および後進クラッチ25を高い制動力で解放する第2モードとの間で、クラッチカットオフ条件を選択可能に構成されている。平地での土砂等の積み込み作業には、クラッチカットオフが早めに作動する第1モードが適している。一方、急勾配(例えば、傾斜角度が25度以上)の傾斜路での作業には、クラッチカットオフが遅めに作動する第2モードが適している。
The above-described clutch cut-off operation
本実施の形態のホイールローダ1では、クラッチカットオフの作動タイミングが以下に述べるように自動で設定される。これにより、本実施の形態では、種々の走行/作業状況に応じてクラッチカットオフのタイミングが適切となる。
In the
(1)アクセルペダル28を最大限に踏込んでバケット8を上昇させつつ、ブレーキペダル23を徐々に踏込んでホイールローダ1を減速させながらダンプトラックにアプローチする走行状態においては、車速が高いほど、早めにクラッチカットオフを作動させる。
(1) In a traveling state in which the
(2)アクセルペダル28を戻し操作して、ブレーキペダル23を徐々に踏込んでホイールローダ1を減速させながらダンプトラックにアプローチする走行状態においては、車速に拘わらず、所定のタイミングでクラッチカットオフを作動させる。
(2) In a traveling state where the
(3)トランスミッション17の速度段が2速に設定された状態で行われる平地での作業等のクラッチカットオフの作動タイミングに比べて、トランスミッション17の速度段が1速に設定された状態で行われる急な傾斜路での作業等のクラッチカットオフの作動タイミングを遅くする。
(3) Compared to the operation timing of clutch cut-off such as work on a flat ground performed with the speed stage of the
(4)上記(1)〜(3)のクラッチカットオフの作動タイミングは、第1モードに設定されている状態では早く、第2モードに設定されている状態では遅い。 (4) The clutch cut-off operation timings (1) to (3) are early in the state set in the first mode and late in the state set in the second mode.
(5)上記(1)〜(4)のクラッチカットオフの作動タイミングは、ブレーキ部19Aの温度が高いと遅くなるように補正する。
(5) The clutch cut-off operation timings (1) to (4) are corrected so as to be delayed when the temperature of the
具体的には、コントローラ27は、アクセルペダル28の踏込みの有無、車速v、トランスミッション17の設定速度段、クラッチカットオフの作動モード(第1/第2モード)、ブレーキ圧Pb、ブレーキ部19Aの温度としてのアクスル油温Tの情報に基づいてクラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定し、クラッチカットオフ条件が成立していると判定したとき、前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放するように前進クラッチ24および後進クラッチ25の係合/解放を制御する。
Specifically, the controller 27 determines whether or not the
図11および図12は、クラッチカットオフ条件を示す図であり、横軸は車速v、縦軸はブレーキ圧Pbを表している。図11では、速度段が1速に設定されているときにクラッチカットオフを作動させる車速vとブレーキ圧Pbとの関係を示し、図12では、速度段が2速に設定されているときにクラッチカットオフを作動させる車速vとブレーキ圧Pbとの関係を示している。 FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing clutch cutoff conditions, in which the horizontal axis represents the vehicle speed v and the vertical axis represents the brake pressure Pb. FIG. 11 shows the relationship between the vehicle speed v that activates the clutch cutoff when the speed stage is set to the first speed and the brake pressure Pb. In FIG. 12, when the speed stage is set to the second speed. The relationship between the vehicle speed v for operating the clutch cutoff and the brake pressure Pb is shown.
図11には、アクセルペダル28が踏込まれている状態においてクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Ptの特性N1とD1が示されている。
FIG. 11 shows characteristics N1 and D1 of a brake pressure cutoff threshold Pt, which is a brake pressure for operating the clutch cutoff when the
一方、図12には、アクセルペダル28が踏込まれている状態においてクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Ptの特性N2とD2が示されている。
On the other hand, FIG. 12 shows characteristics N2 and D2 of a brake pressure cutoff threshold value Pt that is a brake pressure for operating the clutch cutoff when the
これらの特性N1,D1,N2,D2は、ルックアップテーブル形式でコントローラ27のROMまたはRAMに記憶されている。さらに、図11および図12には、アクセルペダル28が踏込まれていない状態においてクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Pt(PbN21,PbD21,PbN22,PbD22)が破線で示されている。これら所定値PbN21,PbN22,PbD21,PbD22は、コントローラ27のROMまたはRAMに記憶されている。
These characteristics N1, D1, N2, and D2 are stored in the ROM or RAM of the controller 27 in a look-up table format. Further, in FIGS. 11 and 12, a brake pressure cutoff threshold Pt (PbN21, PbD21, PbN22, PbD22), which is a brake pressure for operating the clutch cutoff when the
なお、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptの特性N1とD1,N2とD2は、少なくとも、アクセルペダル28が最大限に踏込まれていても、駆動力に抗して車速vを低下させることができる程度の制動力を発生させるブレーキ圧Pbに相当する値とされる。
The characteristics N1 and D1, N2, and D2 of the brake pressure cutoff threshold Pt are such that at least the vehicle speed v can be reduced against the driving force even when the
ここで、特性N1は、速度段が1速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第1モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれているときに用いられる。また、特性D1は、速度段が1速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第2モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれているときに用いられる。
Here, the characteristic N1 is used when the speed stage is set to the first speed, the operation mode of the clutch cutoff is set to the first mode, and the
一方、特性N2は、速度段が2速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第1モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれているときに用いられる。また、特性D2は、速度段が2速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第2モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれているときに用いられる。なお、特性N1とD1およびN2とD2のそれぞれと、アクセルペダル28の踏込み無しのブレーキ圧カットオフ閾値Pt(PbN21,PbD21,PbN22,PbD22)のそれぞれとの交差点に相当する車速をそれぞれ基準車速とし、この基準車速に対して低い車速を低速側の車速、基準車速に対して高い車速を高速側の車速とする。
On the other hand, the characteristic N2 is used when the speed stage is set to the second speed, the operation mode of the clutch cutoff is set to the first mode, and the
特性N1に基づいてブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する場合、車速vが低速側車速閾値va(例えば、2km/h)以上かつ高速側車速閾値vb(例えば、5km/h)以下の範囲(va≦v≦vb)では、車速vの増加に伴いブレーキ圧カットオフ閾値Ptは直線的に減少する。車速vが低速側車速閾値vaより小さいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPn1Hとなり、車速vが高速側車速閾値vbより大きいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPn1Lとなる(図11参照)。 When the brake pressure cut-off threshold value Pt is set based on the characteristic N1, the range (va) where the vehicle speed v is not less than the low speed side vehicle speed threshold value va (for example, 2 km / h) and not more than the high speed side vehicle speed threshold value vb (for example, 5 km / h). ≤ v ≤ vb), the brake pressure cutoff threshold Pt decreases linearly as the vehicle speed v increases. When the vehicle speed v is smaller than the low speed side vehicle speed threshold va, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pn1H, and when the vehicle speed v is greater than the high speed side vehicle speed threshold vb, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pn1L (see FIG. 11).
同様に、特性D1に基づいてブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する場合、車速vが低速側車速閾値va以上かつ高速側車速閾値vb以下の範囲(va≦v≦vb)では、車速vの増加に伴いブレーキ圧カットオフ閾値Ptは直線的に減少する。車速vが低速側車速閾値vaより小さいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPd1Hとなり、車速vが高速側車速閾値vbより大きいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPd1Lとなる(図11参照)。 Similarly, when the brake pressure cut-off threshold value Pt is set based on the characteristic D1, the vehicle speed v increases in a range (va ≦ v ≦ vb) where the vehicle speed v is not less than the low speed side vehicle speed threshold value va and not more than the high speed side vehicle speed threshold value vb. Accordingly, the brake pressure cutoff threshold Pt decreases linearly. When the vehicle speed v is smaller than the low speed side vehicle speed threshold va, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pd1H, and when the vehicle speed v is greater than the high speed side vehicle speed threshold vb, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pd1L (see FIG. 11).
特性N2に基づいてブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する場合、車速vが低速側車速閾値va以上かつ高速側車速閾値vb以下の範囲(va≦v≦vb)では、車速vの増加に伴いブレーキ圧カットオフ閾値Ptは直線的に減少する。車速vが低速側車速閾値vaより小さいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPn2Hとなり、車速vが高速側車速閾値vbより大きいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPn2Lとなる(図12参照)。 When the brake pressure cut-off threshold value Pt is set based on the characteristic N2, when the vehicle speed v is in the range (va ≦ v ≦ vb) between the low speed side vehicle speed threshold value va and the high speed side vehicle speed threshold value vb, braking is performed as the vehicle speed v increases. The pressure cutoff threshold Pt decreases linearly. When the vehicle speed v is smaller than the low speed side vehicle speed threshold va, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pn2H, and when the vehicle speed v is greater than the high speed side vehicle speed threshold vb, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pn2L (see FIG. 12).
同様に、特性D2に基づいてブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する場合、車速vが低速側車速閾値va以上かつ高速側車速閾値vb以下の範囲(va≦v≦vb)では、車速vの増加に伴いブレーキ圧カットオフ閾値Ptは直線的に減少する。車速vが低速側車速閾値vaより小さいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPd2Hとなり、車速vが高速側車速閾値vbより大きいと、ブレーキ圧カットオフ閾値PtはPd2Lとなる(図12参照)。 Similarly, when the brake pressure cut-off threshold value Pt is set based on the characteristic D2, the vehicle speed v increases in a range (va ≦ v ≦ vb) where the vehicle speed v is not less than the low speed side vehicle speed threshold value va and not more than the high speed side vehicle speed threshold value vb. Accordingly, the brake pressure cutoff threshold Pt decreases linearly. When the vehicle speed v is smaller than the low speed side vehicle speed threshold va, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pd2H, and when the vehicle speed v is higher than the high speed side vehicle speed threshold vb, the brake pressure cutoff threshold Pt is Pd2L (see FIG. 12).
つまり、アクセルペダル28の踏込み有りの場合では、車速vが低いほど高い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放され、車速vが高いほど低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるようにクラッチカットオフ条件が定められている。
That is, when the
このような制御により、例えばアプローチ中期でバケット8を上昇させるためにアクセルペダル28を最大限に踏込みつつ、ホイールローダ1を減速させるためにブレーキペダル23を徐々に踏込んだ場合には、車速vが低いほど遅いタイミングでクラッチカットオフを作動させ、車速vが高いほど早いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。
With such control, for example, when the
なお、速度段が2速に設定されている場合は、速度段が1速に設定されている場合に比べて駆動力が小さいので、ホイールローダ1を減速させる、または、完全に停止させるのに必要な制動力は小さくてよい。そこで、本実施の形態では、速度段が1速に設定されている状態では、速度段が2速に設定されている状態に比べてブレーキ圧カットオフ閾値Ptを大きく設定している(Pn1H>Pn2H,Pn1L>Pn2L,Pd1H>Pd2H,Pd1L>Pd2L)。すなわち、クラッチカットオフ条件は、速度段が1速の場合よりも2速の場合の方が、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放するように設定されている。
When the speed stage is set to the second speed, the driving force is smaller than when the speed stage is set to the first speed, so that the
ブレーキ圧Pn1Lは、Pd1Lよりも小さく(Pn1L<Pd1L)、ブレーキ圧Pn1Hは、Pd1Hよりも小さい(Pn1H<Pd1H)。ブレーキ圧Pn2Lは、Pd2Lよりも小さく(Pn2L<Pd2L)、ブレーキ圧Pn2Hは、Pd2Hよりも小さい(Pn2H<Pd2H)。換言すれば、クラッチカットオフ条件は、第1モードでは低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放され、第2モードでは高い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放するように設定されている。
The brake pressure Pn1L is smaller than Pd1L (Pn1L <Pd1L), and the brake pressure Pn1H is smaller than Pd1H (Pn1H <Pd1H). The brake pressure Pn2L is smaller than Pd2L (Pn2L <Pd2L), and the brake pressure Pn2H is smaller than Pd2H (Pn2H <Pd2H). In other words, the clutch cutoff condition is set so that the
図11には、速度段が1速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第1モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれていないときにクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Pt=PbN21が破線で示されている。同様に、速度段が1速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第2モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれていないときにクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Pt=PbD21が破線で示されている。
FIG. 11 shows a brake pressure that activates the clutch cutoff when the speed stage is set to the first speed, the operation mode of the clutch cutoff is set to the first mode, and the
図12には、速度段が2速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第1モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれていないときにクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Pt=PbN22が破線で示されている。同様に、速度段が2速に設定され、かつ、クラッチカットオフの作動モードが第2モードに設定され、かつ、アクセルペダル28が踏込まれていないときにクラッチカットオフを作動させるブレーキ圧であるブレーキ圧カットオフ閾値Pt=PbD22が破線で示されている。つまり、アクセルペダル28の踏込み無しの場合では、車速vに拘わらず、所定の制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるようにクラッチカットオフ条件が設定されている。
FIG. 12 shows a brake pressure that activates the clutch cutoff when the speed stage is set to the second speed, the clutch cutoff operation mode is set to the first mode, and the
なお、速度段が1速に設定されている状態では、速度段が2速に設定されている状態に比べてブレーキ圧カットオフ閾値Ptが大きい(PbN21>PbN22,PbD21>PbD22)。すなわち、クラッチカットオフ条件は、1速の場合よりも2速の場合の方が、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるように設定されている。
In the state where the speed stage is set to the first speed, the brake pressure cutoff threshold Pt is larger than the state where the speed stage is set to the second speed (PbN21> PbN22, PbD21> PbD22). That is, the clutch cutoff condition is set so that the
ブレーキ圧PbN21は、PbD21よりも小さく(PbN21<PbD21)、ブレーキ圧PbN22は、PbD22よりも小さい(PbN22<PbD22)。換言すれば、クラッチカットオフ条件は、第1モードでは低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放され、第2モードでは高い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるように設定されている。
The brake pressure PbN21 is smaller than PbD21 (PbN21 <PbD21), and the brake pressure PbN22 is smaller than PbD22 (PbN22 <PbD22). In other words, the clutch cutoff condition is such that the
ブレーキ圧PbN21は、Pn1Hよりも小さく、Pn1Lよりも大きい(Pn1L<PbN21<Pn1H)。ブレーキ圧PbD21は、Pd1Hよりも小さく、Pd1Lよりも大きい(Pd1L<PbD21<Pd1H)。ブレーキ圧PbN22は、Pn2Hよりも小さく、Pn2Lよりも大きい(Pn2L<PbN22<Pn2H)。ブレーキ圧PbD22は、Pd2Hよりも小さく、Pd2Lよりも大きい(Pd2L<PbD22<Pd2H)。 The brake pressure PbN21 is smaller than Pn1H and larger than Pn1L (Pn1L <PbN21 <Pn1H). The brake pressure PbD21 is smaller than Pd1H and larger than Pd1L (Pd1L <PbD21 <Pd1H). The brake pressure PbN22 is smaller than Pn2H and larger than Pn2L (Pn2L <PbN22 <Pn2H). The brake pressure PbD22 is smaller than Pd2H and larger than Pd2L (Pd2L <PbD22 <Pd2H).
換言すれば、低速側では、アクセルペダル28の踏込み有りの場合よりも、アクセルペダル28の踏込み無しの場合の方が、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるようにクラッチカットオフ条件が設定されている。一方、高速側では、アクセルペダル28の踏込み有りの場合よりも、アクセルペダル28の踏込み無しの場合の方が、高い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるようにクラッチカットオフ条件が設定されている。
In other words, on the low speed side, the clutch cut is performed so that the
このような条件設定により、例えばアプローチ中期でホイールローダ1を低速走行させた状態でアクセルペダル28を戻し操作し、ホイールローダ1を減速させるためにブレーキペダル23を徐々に踏込んだ場合には、アクセルペダル28の踏込み操作時に比べて早いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。一方、ホイールローダ1を高速走行させた状態では、アクセルペダル28の踏込み操作時に比べて遅いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。
With such a condition setting, for example, when the
コントローラ27は、入力される各種の情報と、上記特性N1とD1およびN2とD2または所定値PbN21,PbN22,PbD21,PbD22とに基づき、クラッチカットオフ条件が満たされたと判定されると、カットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力する。
When the controller 27 determines that the clutch cutoff condition is satisfied based on the various information input and the characteristics N1 and D1 and N2 and D2 or the predetermined values PbN21, PbN22, PbD21, and PbD22, the cutoff is performed. The signal is output to the
次に、アクスル油温とブレーキディスクの関係について説明する。 Next, the relationship between the axle oil temperature and the brake disc will be described.
図13は、アクスル油温とブレーキディスク(摩擦材)の摩擦係数を示す図である。ブレーキ部19Aは、アクスル装置19内に貯えられた潤滑油(アクスル油)に浸されていることから、ブレーキ部19Aの温度とアクスル油温とは、ほぼ同等なもの(相関関係を有するもの)となる。そこで、本実施の形態では、ブレーキ部19Aのブレーキディスクの温度としてアクスル油温を近似的に用いる構成としている。ここで、ブレーキディスクは、高温になるほど摩擦係数が低下するため、アクスル油温が高温になるほど、図11および図12のブレーキ圧カットオフ閾値Ptを高くする補正を行う。具体的には、アクスル油温が所定値(Ts℃)以上になると、ブレーキ圧カットオフ閾値PtをPt1に補正し、補正したブレーキ圧カットオフ閾値Pt1に基づいて、クラッチカットオフ条件が満たされたか否かを判定する。なお、補正値であるPt1は、Ptよりも大きい値である(Pt1>Pt)。
FIG. 13 is a diagram showing the axle oil temperature and the friction coefficient of the brake disc (friction material). Since the
以下、クラッチカットオフ制御を図14〜図17のフローチャートを用いて説明する。 Hereinafter, the clutch cutoff control will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図14〜図17は、本実施の形態のホイールローダ1におけるクラッチ制御処理の動作を示したフローチャートである。ホイールローダ1のイグニッションスイッチ(図示せず)がオンされると、図14〜図17に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ27で繰り返し実行される。
14 to 17 are flowcharts showing the operation of the clutch control process in the
ステップ1において、圧力センサ37で検出されたブレーキ圧Pbの情報、ペダル操作量検出器28Aで検出されたペダル操作量sの情報、車速検出器31で検出された車速vの情報、コントローラ27で検出されたトランスミッション17の設定速度段の情報、現在のクラッチカットオフの作動モード(第1/第2モード)の情報、温度検出器38で検出されたアクスル油温Tの情報を取得して、ステップ2へ進む。
In
ステップ2では、車速検出器31が正常であるか否かを判定する。コントローラ27は、例えば、設定速度段やエンジン回転数が変化しても車速検出器31からの出力値に変化がほとんどない場合には異常と判定する。ステップ2で肯定判定されると、すなわち、車速検出器31が正常と判定されるとステップ3へ進む。ステップ2で否定判定されると、ステップ9へ進み、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを予めコントローラ27のROMやRAMに記憶されている所定値Paに設定して、ステップ13へ進む。
In
ステップ13では、ステップ1で取得したブレーキ圧Pbが、設定されたブレーキ圧カットオフ閾値Pt以上であるか否かを判定する。ステップ13で肯定判定されると、ステップ14へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。ステップ13で否定判定されると、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力せずにリターンする。
In
車速検出器31が異常と判定されたときに設定されるブレーキ圧カットオフ閾値Pt=Paは、例えば速度段が1速かつ作動モードが第1モードに設定されているときには、ブレーキ圧PbN21とし、速度段が2速かつ作動モードが第1モードに設定されているときには、ブレーキ圧PbN22とする。また、速度段が1速かつ作動モードが第2モードに設定されているときには、ブレーキ圧PbD21とし、速度段が2速かつ作動モードが第2モードに設定されているときには、ブレーキ圧PbD22と設定する。
The brake pressure cutoff threshold Pt = Pa set when the
つまり、ステップ2で、車速検出器31が異常と判定されると、アクセルペダル28の踏込みの有無、および、車速vに拘わらずに所定の制動力でクラッチカットオフを作動させる。これにより、車速検出器31からの異常な出力値に基づいてクラッチカットオフタイミングが設定されることを防止することができる。
That is, if it is determined in
ステップ3では、クラッチカットオフをするようにクラッチカットオフ選択スイッチ33が選択されているか否かを判定する。ステップ3で肯定判定されると、すなわち、クラッチカットオフをするようにクラッチカットオフ選択スイッチ33が選択されていると判定されるとステップ4へ進み、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36が第1モードに設定されているか否かを判定する。ステップ4で肯定判定されると、すなわち、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36が第1モードに設定されていると判定されるとステップ5へ進み、トランスミッション17の設定速度段が1速であるか否かを判定する。
In
ステップ5で肯定判定されると、すなわち、トランスミッション17の設定速度段が1速であると判定されるとステップ6へ進み、アクセルペダル28の踏込みの有無を判定する。ステップ6で肯定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み有りと判定されると、ステップ8へ進み、特性N1を記憶したテーブル(図11)を参照して、ステップ1で取得した車速vに基づきブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する(Pn1L≦Pt≦Pn1H)。ステップ6で否定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み無しと判定されると、ステップ7へ進み、ブレーキ圧カットオフ閾値PtをPbN21に設定する(Pt=PbN21)。ステップ7またはステップ8でブレーキ圧カットオフ閾値Ptが設定されると、ステップ10へ進む。
If an affirmative determination is made in
ステップ4で否定判定されると図15に示すステップ15へ進み、トランスミッション17の設定速度段が1速であるか否かを判定する。ステップ15で肯定判定されると、すなわち、トランスミッション17の設定速度段が1速であると判定されるとステップ16へ進み、アクセルペダル28の踏込みの有無を判定する。
If a negative determination is made in
ステップ16で肯定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み有りと判定されると、ステップ18へ進み、特性D1を記憶したテーブル(図11)を参照して、ステップ1で取得した車速vに基づきブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する(Pd1L≦Pt≦Pd1H)。ステップ16で否定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み無しと判定されると、ステップ17へ進み、ブレーキ圧カットオフ閾値PtをPbD21に設定する(Pt=PbD21)。ステップ17またはステップ18でブレーキ圧カットオフ閾値Ptが設定されると、図14に示すステップ10へ進む。
If the determination in
ステップ5で否定判定されると図16に示すステップ19へ進み、トランスミッション17の設定速度段が2速であるか否かを判定する。ステップ19で肯定判定されると、すなわち、トランスミッション17の設定速度段が2速であると判定されるとステップ20へ進み、アクセルペダル28の踏込みの有無を判定する。
If a negative determination is made in
ステップ20で肯定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み有りと判定されると、ステップ22へ進み、特性N2を記憶したテーブル(図12)を参照して、ステップ1で取得した車速vに基づきブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する(Pn2L≦Pt≦Pn2H)。ステップ20で否定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み無しと判定されると、ステップ21へ進み、ブレーキ圧カットオフ閾値PtをPbN22に設定する(Pt=PbN22)。ステップ21またはステップ22でブレーキ圧カットオフ閾値Ptが設定されると、図14に示すステップ10へ進む。
If the determination in
図15に示すステップ15で否定判定されると、図17に示すステップ23へ進み、トランスミッション17の設定速度段が2速であるか否かを判定する。ステップ23で肯定判定されると、すなわち、トランスミッション17の設定速度段が2速であると判定されるとステップ24へ進み、アクセルペダル28の踏込みの有無を判定する。
If a negative determination is made in
ステップ24で肯定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み有りと判定されると、ステップ26へ進み、特性D2を記憶したテーブル(図12)を参照して、ステップ1で取得した車速vに基づきブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定する(Pd2L≦Pt≦Pd2H)。ステップ24で否定判定されると、すなわち、アクセルペダル28の踏込み無しと判定されると、ステップ25へ進み、ブレーキ圧カットオフ閾値PtをPbD22に設定する(Pt=PbD22)。ステップ25またはステップ26でブレーキ圧カットオフ閾値Ptが設定されると、図14に示すステップ10へ進む。
If an affirmative determination is made in
ステップ10では、ステップ1で取得したアクスル油温Tが、Ts℃未満であるか否かを判定する。ここで、アクスル油温の閾値となるTs℃は、例えば、摩擦係数の変動(制動力の変動)が顕著になる温度、例えば60〜80℃(好ましくは70℃)とすることができる。ステップ10で肯定判定されると、すなわち、アクスル油温Tが、Ts℃未満と判定されると、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptは補正せず、ステップ10に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値Ptをそのままブレーキ圧カットオフ閾値Ptとして設定し、ステップ13へ進む。
In
ステップ13では、ステップ1で取得したブレーキ圧Pbが、設定されたブレーキ圧カットオフ閾値Pt以上であるか否かを判定する。ステップ13で肯定判定されると、ステップ14へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。
In
ステップ10で否定判定されると、すなわち、アクスル油温Tが、Ts℃以上と判定されると、ステップ11へ進み、ステップ10に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値PtをPt1に補正する。この場合、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptは、アクスル油温Tが高いほど高いブレーキ圧Pbで前進クラッチ24および後進クラッチ25が開放されるように設定する。即ち、補正値であるPt1はPtよりも大きい関係となる(Pt1>Pt)。具体的には、Pt1は、例えばPtの1.03倍〜1.1倍(Pt1=1.03Pt〜1.1Pt)の値に設定する。好ましくは、Ptの1.05倍(Pt1=1.05Pt)、より好ましくは1.04倍(Pt1=1.04Pt)に設定することができる。
If a negative determination is made in
このようにして、ブレーキ圧カットオフ閾値をPt1に設定(補正)したら、ステップ12へ進み、ステップ1で取得したブレーキ圧Pbが、ブレーキ圧カットオフ閾値Pt1以上であるか否かを判定する。ステップ12で肯定判定されると、ステップ14へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。
When the brake pressure cut-off threshold is set (corrected) to Pt1 in this way, the process proceeds to step 12 to determine whether or not the brake pressure Pb acquired in
なお、図14のフローチャートでは、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを補正するか否かを判定するアクスル油温の閾値Ts℃が1つの場合を例示している。しかし、これに限定されず、アクスル油温の閾値を複数設定し、この閾値ごとにアクスル油温が高くなるほどブレーキ圧カットオフ閾値が高くなるように補正する構成としてもよい。 Note that the flowchart of FIG. 14 illustrates a case where the threshold value Ts ° C. of the axle oil temperature for determining whether or not to correct the brake pressure cutoff threshold value Pt is one. However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which a plurality of threshold values for the axle oil temperature are set and correction is performed so that the brake pressure cutoff threshold increases as the axle oil temperature increases for each threshold value.
ステップ3、ステップ12、ステップ13、ステップ19、ステップ23で否定判定されると、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力せずにリターンする。
If a negative determination is made in
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)コントローラ27は、アクセルペダル28の踏込みの有無に基づいて、クラッチカットオフを作動させるブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定するようにした。したがって、アクセルペダル28を踏込み操作した状態と、アクセルペダル28を戻し操作した状態とで、それぞれ適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。
According to this Embodiment described above, there can exist the following effects.
(1) The controller 27 sets the brake pressure cut-off threshold value Pt for operating the clutch cut-off based on whether or not the
(2)コントローラ27は、アクセルペダル28の踏込み有りの場合には、車速vが高いほどブレーキ圧カットオフ閾値Ptを低く、車速vが低いほどブレーキ圧カットオフ閾値Ptを高く設定した(図11の特性N1,D1および図12の特性N2,D2参照)。これにより、バケット8を上昇させるためにアクセルペダル28を最大限に踏込みつつ、ブレーキペダル23を徐々に踏込んで減速しながらダンプトラックへアプローチするなどの作業状態において、駆動力の大きさに対応した制動力によりクラッチカットオフの作動直前の車輪(前輪2,後輪4)へ伝達される駆動力を十分に抑制することができる。その結果、大きな駆動力が残った状態でクラッチカットオフが作動することに起因したピッチングを誘発することなく、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
(2) When the
(3)コントローラ27は、低速側では、アクセルペダル28の踏込み有りの場合よりもアクセルペダル28の踏込み無しの場合の方が、クラッチカットオフを作動させるブレーキ圧カットオフ閾値Ptを低く設定するようにした。アクセルペダル28の踏込み無しの場合、すなわち駆動力が小さく、エンジンブレーキにより減速している状態にあるときには、低い制動力でクラッチカットオフを作動させてもピッチングを誘発することなく、車両を滑らかに停止させることができる。
(3) On the low speed side, the controller 27 sets the brake pressure cutoff threshold value Pt for operating the clutch cutoff lower when the
一方、上記(2)で記したように、アクセルペダル28の踏込み有りの場合における低速走行状態、すなわち駆動力が大きい走行状態では、高い制動力でクラッチカットオフを行う前に車輪(前輪2,後輪4)へ伝達される駆動力を十分に抑えるように、ホイールローダ1を減速させることができる。その結果、大きな駆動力が残った状態でクラッチカットオフが作動することに起因したピッチングを誘発することなく、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
On the other hand, as described in the above (2), in the low-speed traveling state where the
(4)コントローラ27は、1速の場合よりも2速の場合の方がブレーキ圧カットオフ閾値Ptを低く設定した(図11および図12参照)。これにより、例えばホイールローダ1が大きな駆動力を必要とする急な傾斜路での作業を1速で行っている場合と、平地でのバケット8の上昇を伴う土砂等の積み込み作業を2速で行っている場合とで、それぞれに適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。
(4) The controller 27 sets the brake pressure cutoff threshold Pt lower in the case of the second speed than in the case of the first speed (see FIGS. 11 and 12). As a result, for example, when the
(5)コントローラ27は、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36により第1モードが選択されると、前進クラッチ24および後進クラッチ25を低い制動力で解放し、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36により第2モードが選択されると、前進クラッチ24および後進クラッチ25を高い制動力で解放するように、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定した。これにより、走行路の傾斜角度の違いやバケット8の積載量の違い、作業内容の違いなど、種々の走行/作業状況に応じてオペレータが前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放するタイミングを変更できるため、作業効率の向上を図ることができる。
(5) When the first mode is selected by the clutch cut-off operation
(6)コントローラ27は、ブレーキ部19Aの温度としてのアクスル油温Tが高いほど、高いブレーキ圧カットオフ閾値Pt1で前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。従って、アクスル油温Tの温度に応じて、適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。
(6) The controller 27 can release the
(7)上記(1)〜(6)のとおり、コントローラ27は、アクセルペダル28の踏込みの有無、車速v、制動力(ブレーキ圧Pb)、トランスミッション17の設定速度段、クラッチカットオフの作動モード(第1モードまたは第2モード)の情報に基づいて、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定している。そして、ブレーキ部19Aの温度としてのアクスル油温Tに基づいて、クラッチカットオフを作動させるブレーキ圧カットオフ閾値Ptを補正する。したがって、ホイールローダ1の平地での土砂の積み込み作業、および傾斜路での作業などの種々の走行/作業状況と共に、そのときのアクスル油温Tに応じた適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。これにより、クラッチカットオフが作動することに起因したピッチングを抑制し、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
(7) As described in (1) to (6) above, the controller 27 determines whether or not the
これに対して、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptをオペレータが無段階または多段階で任意に調整できるクラッチ制御装置を備えたホイールローダでは、オペレータが走行/作業状況に応じて頻繁に調整する必要性が生じ、オペレータに煩わしさを感じさせてしまう。さらに、状況に応じてどれを選択したら最適なのかを判断することが困難であり、運転しながら最適なブレーキ圧カットオフ閾値Ptを手動で設定することは熟練した技量が必要となる。 On the other hand, in a wheel loader equipped with a clutch control device that allows the operator to arbitrarily adjust the brake pressure cutoff threshold Pt in a stepless manner or in multiple steps, the operator needs to adjust frequently according to the traveling / working situation. This makes the operator feel bothersome. Furthermore, it is difficult to determine which one is optimal in accordance with the situation, and it is necessary to have a skilled skill to manually set the optimum brake pressure cutoff threshold Pt while driving.
(8)また、コントローラ27で車速検出器31の異常が判定されると、アクセルペダル28の踏込みの有無、および、ホイールローダ1の車速vに拘わらずに、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを所定値Paに設定する。これにより、車速検出器31からの異常な出力値に基づいてブレーキ圧カットオフ閾値Ptが設定されることを防止することができる。
(8) When the controller 27 determines that the
かくして本実施の形態によれば、ホイールローダ1の制動力(ブレーキ圧Pb)と、ペダル操作量sと、車速vと、速度段(1速〜4速)と、作動モード(第1/第2モード)とに加え、制動装置(ブレーキ部19A)の温度(≒アクスル油温T)をクラッチカットオフ作動判定条件として構成した。ブレーキ部19Aは、そのブレーキディスクの温度により摩擦係数が変化することで、実際にホイールローダ1に付与される制動力が変化する。そこで、このブレーキ部19Aの温度(アクスル油温T)を、クラッチカットオフ作動判定条件として構成することにより、ブレーキ部19Aの温度に応じた適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。これにより、ブレーキ部19Aの温度に拘わらず(高くても低くても)、クラッチカットオフが作動するタイミングを同等にすることができ、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
Thus, according to this embodiment, the braking force (brake pressure Pb) of the
また、ブレーキ部19Aの温度検出手段として、ホイールローダ1の左,右の車輪(後輪4)を回転駆動するアクスル装置19内に貯えられた潤滑油の温度(アクスル油温)Tを検出するように構成した。アクスル油温は、アクスル装置19内のブレーキ部19Aの温度の変化に応じて変化する。また、潤滑油の温度を検出するセンサは、アクスル油温のオーバーヒートを判定するために、もともと取り付けられている場合が多い。従って、ブレーキ部19Aの温度検出手段として、新たに専用の温度検出器を取り付ける必要がなく、部品点数の増大に伴う故障リスクの増大を抑制することができ、コストの増加を抑えることができる。
Further, as temperature detection means of the
なお、本実施の形態では、図14に示すステップ10、ステップ11、ステップ12、ステップ13の処理が、本発明の請求項1の構成要件である判定手段の具体例を示している。
In the present embodiment, the processing of
また、本実施の形態では、図14に示すステップ14の処理が、本発明の構成要件であるクラッチ制御手段の具体例を示している。
In the present embodiment, the process of
次に、図18および図19は本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、アクセルペダル28の踏込みの有無、車速v、トランスミッション17の設定速度段、クラッチカットオフの作動モード(第1/第2モード)、ブレーキ圧Pb、アーム角度検出器39による荷役装置9の位置(アームの角度H)の情報に基づいてクラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定し、クラッチカットオフ条件が成立していると判定したとき、前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放するように前進クラッチ24および後進クラッチ25の係合/解放を制御することにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の符号を付すと共に、その説明は、第1の実施の形態と相違する部分を中心に行う。
Next, FIG. 18 and FIG. 19 show a second embodiment of the present invention. The features of the present embodiment are the presence / absence of depression of the
図18は、荷役装置9の位置(バケット8の高さ位置)と車体(ホイールローダ1)のピッチングとの関係を示す図である。荷役装置9の位置が高い、すなわちバケット8の高さが高いほどホイールローダ1の重心位置も高くなるため、制動時/停止時のピッチングを誘発し易くなる。このことから、荷役装置9の位置が高いほど、より具体的には、荷役装置9の位置に対応するアーム角度H(図1参照)が大きいほど、図11および図12の特性線に基づいて設定されるブレーキ圧カットオフ閾値Ptを低い値となるPt2に補正する。即ち、荷役装置9の位置が高い(アーム角度Hが大きい)ほど、クラッチカットオフのタイミングを早めることにより、クラッチカットオフのタイミングが遅くなることによるピッチングを抑制できるようにしている。
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the position of the cargo handling device 9 (height position of the bucket 8) and the pitching of the vehicle body (wheel loader 1). Since the position of the center of gravity of the
コントローラ51(図2参照)には、アーム7の角度Hを検出する荷役装置位置検出手段としてのアーム角度検出器39が接続されている。コントローラ51は、アーム角度検出器39により検出されるアーム7の角度H(と相関関係を有するバケット8の高さ位置)に基づいて、バケット8の高さを自動調整する高さ自動調整機構を備えている。これにより、オペレータの作業効率の向上を図っている。また、コントローラ51は、アーム角度検出器39により検出されるアーム7の角度Hに基づき、ブレーキ圧カットオフ閾値PtをPt2に補正し、補正したブレーキ圧カットオフ閾値Pt2に基づいて、クラッチカットオフ条件が満たされたか否かを判定する構成としている。この場合、補正値となるPt2は、Ptよりも小さい値である(Pt2<Pt)。
The controller 51 (see FIG. 2) is connected to an
図19および図15〜図17は、第2の実施の形態のクラッチ制御処理の動作を示したフローチャートである。ステップ31において、圧力センサ37で検出されたブレーキ圧Pbの情報、ペダル操作量検出器28Aで検出されたペダル操作量sの情報、車速検出器31で検出された車速vの情報、コントローラ51で検出されたトランスミッション17の設定速度段の情報、現在のクラッチカットオフの作動モード(第1/第2モード)の情報、アーム角度検出器39で検出されたアーム7の角度Hの情報を取得して、ステップ32へ進む。
FIGS. 19 and 15 to 17 are flowcharts illustrating the operation of the clutch control process according to the second embodiment. In
なお、ステップ32からステップ39は、第1の実施の形態の図14のステップ2からステップ9と同様である。ステップ34で否定判定された後のステップは、第1の実施の形態の図15のステップ15からステップ18および図17のステップ23からステップ26と同様である。ステップ35で否定判定された後のステップは、第1の実施の形態の図16のステップ19からステップ22と同様である。そこで、これらのステップの説明は省略し、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptが(仮)設定された後のステップ40以降の処理について説明する。
Steps 32 to 39 are the same as
ステップ40では、ステップ31で取得したアーム角度Hが、Ht度未満であるか否かを判定する。ここで、アーム角度の閾値となるHt度は、例えば、ピッチングが顕著になる角度、例えば20〜30度(好ましくは30度)とすることができる。ステップ40で肯定判定されると、すなわち、アーム角度Hが、Ht度未満と判定されると、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptは補正せず、ステップ40に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値Ptをそのままブレーキ圧カットオフ閾値Ptとして設定し、ステップ43へ進む。
In
ステップ43では、ステップ31で取得したブレーキ圧Pbが設定されたブレーキ圧カットオフ閾値Pt以上であるか否かを判定する。ステップ43で肯定判定されると、ステップ44へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。
In step 43, it is determined whether or not the brake pressure Pb acquired in
ステップ40で否定判定されると、すなわち、アーム角度Hが、Ht度以上と判定されると、ステップ41へ進み、ステップ40に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値PtをPt2に補正する。この場合、Ptは、アーム角度Hが大きいほど低いブレーキ圧Pbで前進クラッチ24および後進クラッチ25が開放されるように設定する。即ち、補正値であるPt2はPtよりも小さい関係となる(Pt2<Pt)。具体的には、Pt2は、例えばPtの0.90倍〜0.97倍(Pt2=0.90Pt〜0.97Pt)の値に設定する。好ましくは、Ptの0.95倍(Pt2=0.95Pt)より好ましくは0.96倍(Pt2=0.96Pt)に設定することができる。
If a negative determination is made in
このようにして、ブレーキ圧カットオフ閾値をPt2に設定(補正)したら、ステップ42へ進み、ステップ31で取得したブレーキ圧Pbが、ブレーキ圧カットオフ閾値Pt2以上であるか否かを判定する。ステップ42で肯定判定されると、ステップ44へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。また、ステップ42で否定判定されると、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力せずにリターンする。
When the brake pressure cutoff threshold is set (corrected) to Pt2 in this way, the process proceeds to step 42, and it is determined whether or not the brake pressure Pb acquired in
なお、図19のフローチャートでは、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを補正するか否かを判定するアーム角度の閾値Ht度が1つの場合を例示している。しかし、これに限定されず、アーム角度の閾値を複数設定し、この閾値ごとにアーム角度が大きくなるほどブレーキ圧カットオフ閾値Ptが低くなるように補正する構成としてもよい。 Note that the flowchart in FIG. 19 illustrates a case where the arm angle threshold value Ht for determining whether or not to correct the brake pressure cutoff threshold value Pt is one. However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which a plurality of arm angle threshold values are set and correction is performed so that the brake pressure cutoff threshold value Pt decreases as the arm angle increases for each threshold value.
以上説明した第2の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態の作用効果(1)〜(5),(8)に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。 According to the second embodiment described above, in addition to the operational effects (1) to (5) and (8) of the first embodiment described above, the following operational effects can be achieved. .
(9)コントローラ51は、荷役装置9の位置が高い(アーム角度Hが大きい)ほど、すなわちバケット8の位置が高いほど、低いブレーキ圧カットオフ閾値Pt2で前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。従って、荷役装置9の位置(アーム角度H)に応じて、適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。
(9) The controller 51 releases the
(10)コントローラ51は、アクセルペダル28の踏込みの有無、車速v、制動力(ブレーキ圧Pb)、トランスミッション17の設定速度段、クラッチカットオフの作動モード(第1モードまたは第2モード)の情報に基づいて、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定している。そして、荷役装置9の位置(アーム角度H)に基づいて、クラッチカットオフを作動させるブレーキ圧カットオフ閾値Ptを補正する。したがって、ホイールローダ1の平地での土砂の積み込み作業、および傾斜路での作業などの種々の走行/作業状況と共に、そのときの荷役装置9の位置(アーム角度H)に応じた適切なタイミングで前進クラッチ24および後進クラッチ25を解放することができる。これにより、クラッチカットオフが作動することに起因したピッチングを抑制し、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
(10) The controller 51 determines whether or not the
第2の実施の形態によるクラッチ制御装置は、上述の如きクラッチカットオフを行うもので、その基本的作用については、第1の実施の形態によるものと格別差異はない。 The clutch control device according to the second embodiment performs the clutch cutoff as described above, and there is no particular difference in basic operation from that according to the first embodiment.
特に、本実施の形態によれば、ホイールローダ1のブレーキ圧Pbと、荷役装置9の位置(作動位置、稼動位置、操作位置)に対応するアーム角度Hとをクラッチカットオフ作動判定条件として構成している。荷役装置9の位置に対応するアーム角度Hは、その角度Hに応じてホイールローダ1の重心位置が変化するので、このアーム角度Hを、クラッチカットオフ作動判定条件として構成することにより、アーム角度Hに応じた適切なタイミングでクラッチを解放することができる。これにより、アーム角度Hに拘わらず(高くても低くても)、クラッチカットオフが作動したときのピッチングを抑制し、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
In particular, according to the present embodiment, the brake pressure Pb of the
また、本実施の形態によれば、荷役装置位置検出手段として、アーム7の角度Hを検出するよう構成した。アームの角度Hを検出するアーム角度検出器39は、バケット8の高さを自動調整するために、もともと取り付けられている場合が多い。従って、荷役装置位置検出手段として、新たに専用の角度検出器を取り付ける必要がなく、部品点数の増大に伴う故障リスクの増大を抑制することができ、コストの増加を抑えることができる。
Moreover, according to this Embodiment, it comprised so that the angle H of the
なお、本実施の形態では、図19に示すステップ40、ステップ41、ステップ42、ステップ43の処理が、本発明の請求項2の構成要件である判定手段の具体例を示している。
In the present embodiment, the processing of
また、本実施の形態では、図19に示すステップ44の処理が、本発明の構成要件であるクラッチ制御手段の具体例を示している。 Further, in the present embodiment, the process of step 44 shown in FIG. 19 shows a specific example of the clutch control means that is a constituent element of the present invention.
次に、図20は本発明の第3の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、アクスル油温Tとアーム角度Hの両方に基づいてブレーキ圧カットオフ閾値Ptを補正したことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の符号を付すと共に、その説明は、第1の実施の形態と相違する部分を中心に行う。 Next, FIG. 20 shows a third embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the brake pressure cutoff threshold Pt is corrected based on both the axle oil temperature T and the arm angle H. In the present embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment described above are attached, and the description thereof will be focused on portions that are different from the first embodiment.
コントローラ61(図2参照)には、左,右の車輪(後輪4)を回転駆動するアクスル装置19内に貯えられた潤滑油の温度を検出する温度検出手段としての温度検出器38と、アーム7の位置を検出する荷役装置位置検出手段としてのアーム角度検出器39が接続されている。
The controller 61 (see FIG. 2) includes a
図20および図15〜図17は、第3の実施の形態のクラッチ制御処理の動作を示したフローチャートである。ステップ51において、圧力センサ37で検出されたブレーキ圧Pbの情報、ペダル操作量検出器28Aで検出されたペダル操作量sの情報、車速検出器31で検出された車速vの情報、コントローラ61で検出されたトランスミッション17の設定速度段の情報、現在のクラッチカットオフの作動モード(第1/第2モード)の情報、温度検出器38で検出されたアクスル油温Tの情報、アーム角度検出器39で検出されたアーム7の角度Hの情報を取得して、ステップ52へ進む。
20 and FIGS. 15 to 17 are flowcharts showing the operation of the clutch control process of the third embodiment. In step 51, information on the brake pressure Pb detected by the
なお、ステップ52からステップ59は、第1の実施の形態の図14のステップ2からステップ9と同様である。ステップ54で否定判定された後のステップは、第1の実施の形態の図15のステップ15からステップ18および図17のステップ23からステップ26と同様である。ステップ55で否定判定された後のステップは、第1の実施の形態の図16のステップ19からステップ22と同様である。そこで、これらのステップの説明は省略し、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptが(仮)設定された後のステップ60以降の処理について説明する。
Steps 52 to 59 are the same as
ステップ60では、ステップ51で取得したアクスル油温Tが、Ts℃未満であるか否かを判定する。ここで、アクスル油温の閾値となるTs℃は、第1の実施の形態のアクスル油温の閾値Ts℃と同様である。ステップ60で肯定判定されると、すなわち、アクスル油温Tが、T℃未満と判定されると、ステップ61へ進む。 In step 60, it is determined whether the axle oil temperature T acquired in step 51 is less than Ts ° C. Here, Ts ° C., which is the threshold value of the axle oil temperature, is the same as the threshold value Ts ° C. of the axle oil temperature according to the first embodiment. If an affirmative determination is made in step 60, that is, if the axle oil temperature T is determined to be lower than T ° C., the process proceeds to step 61.
ステップ61では、アーム角度検出器39により検出されたアーム角度Hが、Ht度未満であるか否かを判定する。ここで、アーム角度の閾値となるHt度は、第2の実施の形態のアーム角度の閾値Ht度と同様である。ステップ61で肯定判定されると、すなわち、アーム角度Hが、Ht度未満と判定されると、ステップ60に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値Ptをそのままブレーキ圧カットオフ閾値Ptとして設定し、ステップ66へ進む。
In step 61, it is determined whether or not the arm angle H detected by the
ステップ66では、ステップ51で取得したブレーキ圧Pbが、設定されたブレーキ圧カットオフ閾値Pt以上であるか否かを判定する。ステップ66で肯定判定されると、ステップ67へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。
In step 66, it is determined whether or not the brake pressure Pb acquired in step 51 is greater than or equal to the set brake pressure cutoff threshold Pt. If an affirmative determination is made in step 66, the routine proceeds to step 67, where a clutch cut-off signal is output to the
一方、ステップ60で否定判定されると、すなわち、アクスル油温Tが、Ts℃以上と判定されると、ステップ62へ進み、ステップ60に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値PtをPt1に補正する。この場合、Ptは、第1の実施の形態と同様に、アクスル油温Tが高いほど高いブレーキ圧Pbで前進クラッチ24および後進クラッチ25が開放されるように設定する。
On the other hand, if a negative determination is made in step 60, that is, if the axle oil temperature T is determined to be equal to or higher than Ts ° C., the process proceeds to step 62, and the brake pressure cutoff threshold Pt when the process proceeds to step 60 is corrected to Pt1. To do. In this case, similarly to the first embodiment, Pt is set so that the
ステップ62でブレーキ圧カットオフ閾値をPt1に設定(補正)したら、ステップ64へ進み、ステップ51で取得したブレーキ圧Pbが、ブレーキ圧カットオフ閾値Pt1以上であるか否かを判定する。ステップ64で肯定判定されると、ステップ67へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。
When the brake pressure cutoff threshold is set (corrected) to Pt1 in step 62, the process proceeds to step 64, and it is determined whether or not the brake pressure Pb acquired in step 51 is equal to or higher than the brake pressure cutoff threshold Pt1. When an affirmative determination is made at step 64, the routine proceeds to step 67, where a clutch cut-off signal is output to the
ステップ64で否定判定されると、すなわち、ステップ51で取得したブレーキ圧Pbが、ブレーキ圧カットオフ閾値Pt1未満であると判定されると、ステップ68へと進み、ステップ62で補正したPt1をステップ60に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値Ptに戻してステップ69に進む。 If a negative determination is made in step 64, that is, if it is determined that the brake pressure Pb acquired in step 51 is less than the brake pressure cut-off threshold value Pt1, the process proceeds to step 68, and Pt1 corrected in step 62 is set as a step. The process returns to the brake pressure cutoff threshold value Pt when proceeding to 60 and proceeds to step 69.
ステップ69では、ステップ51で取得したアーム角度Hが、Ht度未満であるか否かを判定する。ステップ69で肯定判定されると、すなわち、アーム角度Hが、Ht度未満と判定されると、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力せずにリターンする。
In step 69, it is determined whether or not the arm angle H acquired in step 51 is less than Ht degrees. If an affirmative determination is made in step 69, that is, if the arm angle H is determined to be less than Ht degrees, the routine returns without outputting a clutch cutoff signal to the
一方、ステップ69で否定判定されると、すなわち、アーム角度Hが、Ht度以上と判定されると、ステップ63に進む。 On the other hand, if a negative determination is made in step 69, that is, if the arm angle H is determined to be equal to or greater than Ht degrees, the process proceeds to step 63.
また、ステップ61で否定判定されると、すなわち、アーム角度Hが、Ht度以上と判定されると、ステップ63に進む。 If a negative determination is made in step 61, that is, if the arm angle H is determined to be equal to or greater than Ht degrees, the process proceeds to step 63.
ステップ63では、ステップ60に進んだときのブレーキ圧カットオフ閾値PtをPt2に補正する。この場合、Ptは、第2の実施の形態と同様に、アーム角度Hが大きいほど小さいブレーキ圧Pbで前進クラッチ24および後進クラッチ25が開放されるように設定する。
In step 63, the brake pressure cutoff threshold Pt when the routine proceeds to step 60 is corrected to Pt2. In this case, as in the second embodiment, Pt is set so that the
ステップ63でブレーキ圧カットオフ閾値をPt2に設定(補正)したら、ステップ65へ進み、ステップ51で取得したブレーキ圧Pbが、ブレーキ圧カットオフ閾値Pt2以上であるか否かを判定する。ステップ65で肯定判定されると、ステップ67へ進み、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力してリターンする。また、ステップ65で否定判定されると、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力せずにリターンする。
If the brake pressure cutoff threshold value is set (corrected) to Pt2 in step 63, the process proceeds to step 65, and it is determined whether or not the brake pressure Pb acquired in step 51 is equal to or higher than the brake pressure cutoff threshold value Pt2. If an affirmative determination is made in step 65, the routine proceeds to step 67, where a clutch cut-off signal is output to the
第3の実施の形態によるクラッチ制御装置は、上述の如きクラッチカットオフを行うもので、その基本的作用については、第1の実施の形態および第2の実施の形態によるものと格別差異はない。 The clutch control device according to the third embodiment performs the clutch cutoff as described above, and there is no particular difference between the basic operation and that according to the first embodiment and the second embodiment. .
特に、本実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と第2の実施の形態の作用効果(1)〜(10)に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。 In particular, according to the present embodiment, in addition to the operational effects (1) to (10) of the first embodiment and the second embodiment described above, the following operational effects can be achieved. .
(11)制動装置(ブレーキ部19A)の温度Tと、荷役装置9の位置(アーム角度H)とをクラッチカットオフ作動判定条件に構成することにより、ホイールローダ1の走行状態や作業状況等を細かく判断してより適切なタイミングでクラッチ24,25を解放することができる。これにより、クラッチカットオフが作動することに起因したピッチングを抑制し、ホイールローダ1を滑らかに減速させ、停止させることができる。
(11) By configuring the temperature T of the braking device (
なお、本実施の形態では、図20に示すステップ64、ステップ65、ステップ66の処理が、本発明の請求項3の構成要件である判定手段の具体例を示している。
In the present embodiment, the processing of step 64, step 65, and step 66 shown in FIG. 20 shows a specific example of determination means that is a constituent feature of
また、本実施の形態では、図20に示すステップ67の処理が、本発明の構成要件であるクラッチ制御手段の一具体例を示している。 In the present embodiment, the process of step 67 shown in FIG. 20 shows a specific example of the clutch control means that is a constituent of the present invention.
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
上述の説明では、ホイールローダ1の制動力を検出する制動力検出手段を、ブレーキ圧Pbを検出する圧力センサ37としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、圧力センサ37に代えて、ブレーキペダル23の操作量(ペダルストロークまたはペダル角度)を検出するペダル操作量検出器23Aや、ブレーキペダル23の踏込み力を検出する検出器(図示せず)を制動力検出手段とすることができる。すなわち、クラッチカットオフ条件として考慮するパラメータは、ブレーキ圧Pbに限られず、ブレーキの作動状態(制動力の大きさ)を直接的にもしくは間接的に検出できる検出手段であればよい。
In the above description, the braking force detection means for detecting the braking force of the
上述の説明では、ブレーキ部19A(制動装置)の温度を検出する検出手段として、アクスル装置19内のアクスル油の温度を検出する温度検出器38としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、アクスル油の温度を検出する温度検出器38に代えて、アクスル装置19のケーシングの温度を検出する温度検出器を用いてもよい。また、ブレーキ部19Aの構成部材を接触型の温度検出器により直接検出してもよいし、ブレーキ部19Aのブレーキディスクの温度を非接触型の温度検出器により検出してもよい。
In the above description, the
また、上述した説明では、温度検出器38を後輪4側のアクスル装置19に設ける構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、温度検出器を前輪2側のアクスル装置19に設けてもよい。また、前輪2側と後輪4側との両方のアクスル装置19に温度検出器を設けてもよく、この場合には、例えば両者の平均値をアクスル油温として設定することができる。
In the above description, the
上述の説明では、荷役装置9の位置を検出する荷役装置位置検出手段として、アーム7の角度を検出するアーム角度検出器39としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、アームシリンダ11の伸縮長さを検出する伸縮長さ検出器(ストロークセンサ)や、バケット8の地上からの高さを直接検出する高さ検出器(位置センサ)により、荷役装置9の位置を検出してもよい。
In the above description, the
上述の説明では、ペダル操作量検出器28Aからコントローラ27,51,61に入力されるアクセルペダル28のペダル操作量sに基づいて、コントローラ27,51,61がアクセルペダル28の踏込みの有無を判定したが、本発明はこれに限定されない。ペダル操作量sに代えて、例えば、エンジン13の実回転数を検出して、エンジン実回転数に基づきアクセルペダル28の踏込みの有無をコントローラ27,51,61で判定してもよい。アクセル開度、または、エンジン目標回転数に基づいて、アクセルペダル28の踏込みの有無を判定してもよい。
In the above description, the controller 27, 51, 61 determines whether or not the
上述の説明では、クラッチカットオフ作動モード切換えスイッチ36の操作によってクラッチカットオフ条件を第1モードまたは第2モードに設定できるように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、クラッチカットオフ作動モードを3つのモードとして、クラッチカットオフのタイミングを「早い」第1モードと、「遅い」第2モードと、その中間のタイミングの第3モードのいずれかから選択できるようにしてもよい。すなわち、クラッチカットオフ作動モードは、少なくとも2モード以上であって、クラッチカットオフのタイミングを少なくとも「早い」と「遅い」のいずれかに設定できればよい。
In the above description, the clutch cutoff condition can be set to the first mode or the second mode by operating the clutch cutoff operation
上述の説明では、クラッチカットオフを行う場合には、前進クラッチ24および後進クラッチ25をカットオフするためのカットオフ信号をコントローラ27,51,61がトランスミッション制御装置26に出力するように構成しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、クラッチカットオフを行う時点で係合している方のクラッチのみをカットオフするようにカットオフ信号をコントローラ27,51,61がトランスミッション制御装置26に出力するように構成してもよい。すなわち、ホイールローダ1が前進しているときにクラッチカットオフを行う場合には、前進クラッチ24だけをカットオフするようにカットオフ信号をコントローラ27,51,61がトランスミッション制御装置26に出力するように構成してもよい。
In the above description, when the clutch is cut off, the controller 27, 51, 61 outputs a cut-off signal for cutting off the
上述の説明では、トランスミッション17における選択可能な速度段の段数は4段であったが、本発明はこれに限定されず、例えば3段でもよく、5段以上であってもよい。
In the above description, the number of selectable speed stages in the
上述の説明では、トランスミッション17が低速度段である1速または2速に設定されている場合にのみ、クラッチカットオフ条件を満たすか否かの判定を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、速度段が5段ある場合には、低速度段である1速〜3速に設定されている場合にのみ、クラッチカットオフ条件を満たすか否かの判定を行ってもよい。この場合、クラッチカットオフ条件は、1速の場合よりも2速の場合の方が、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放され、2速の場合よりも3速の場合の方が、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるように設定されている。
In the above description, it is determined whether or not the clutch cutoff condition is satisfied only when the
上述の説明では、アクセルペダル28の踏込みの有無、車速v、ブレーキ圧Pb、トランスミッション17の設定速度段、クラッチカットオフの作動モード(第1モードまたは第2モード)の情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報とに基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、トランスミッション17の設定速度段およびクラッチカットオフの作動モードの情報のいずれか一方を加味せずに、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。また、トランスミッション17の設定速度段およびクラッチカットオフの作動モードの情報の両者を加味せずに、アクセルペダル28の踏込みの有無、車速v、ブレーキ圧Pbの情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報とに基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。
In the above description, the presence / absence of depression of the
また、車速v、トランスミッション17の設定速度段およびクラッチカットオフの作動モードの情報のいずれも加味せずに、アクセルペダル28の踏込みの有無およびブレーキ圧Pbの情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報とに基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。この場合、アクセルペダル28の踏込み有りの場合よりも、アクセルペダル28の踏込み無しの場合の方が、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるようにクラッチカットオフ条件を定めることができる。さらに、上記実施の形態と同様に、アクセルペダル28の踏込みの有無およびブレーキ圧Pbの情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報に、トランスミッション17の設定速度段も加味してクラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。
Further, without considering any information on the vehicle speed v, the set speed stage of the
アクセルペダル28の踏込みの有無、トランスミッション17の設定速度段およびクラッチカットオフの作動モードの情報のいずれも加味せずに、車速vおよびブレーキ圧Pbの情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報とに基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。この場合、上記実施の形態と同様に、車速vが高いほど、低い制動力で前進クラッチ24および後進クラッチ25が解放されるようにクラッチカットオフ条件を設定することができる。さらに、上記実施の形態と同様に、車速vおよびブレーキ圧Pbの情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報に、トランスミッション17の設定速度段も加味してクラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。
Information on vehicle speed v and brake pressure Pb, axle oil temperature T, and / or cargo handling device without taking into account information on whether the
アクセルペダル28の踏込みの有無、トランスミッション17の設定速度段、クラッチカットオフの作動モード、車速vの情報のいずれも加味せずに、ブレーキ圧Pbの情報と、アクスル油温Tおよび/または荷役装置9の位置(アーム角度H)の情報とに基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定してもよい。
Information on brake pressure Pb, axle oil temperature T, and / or cargo handling device without taking into account any information on whether or not the
上述の説明では、車速検出器31の異常時にブレーキ圧カットオフ閾値Ptを、アクセルペダル28の踏込み無しの場合と同様に、設定された作動モードおよび設定速度段に応じて、PbN21,PbD21,PbN22,PbD22のいずれかに設定したが本発明はこれに限定されない。例えば、車速検出器31の異常時にブレーキ圧カットオフ閾値Ptは、設定された作動モードおよび設定速度段に応じて、アクセルペダル28の踏込み有りの条件範囲内で設定することができる。
In the above description, when the
上述の説明では、アクセルペダル28の踏込み無しの場合に、設定された作動モードおよび設定速度段毎に一定の値としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、高速側ではブレーキ圧カットオフ閾値Ptを低速側に比べて高く設定してもよい。この場合、高速走行状態では、クラッチカットオフを行うタイミングをより遅くすることで、エンジンブレーキを効果的に発揮させ、ブレーキ部19Aに大きな負担をかけることなく減速させることができる。
In the above description, when the
上述の説明では、特性N1,N2,D1,D2は車速va〜vbの範囲において、車速vの増加に伴い直線的に減少するようにブレーキ圧カットオフ閾値Ptを設定するものであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、車速vの増加に伴いブレーキ圧カットオフ閾値Ptが二次曲線的に減少する関係であってもよいし、車速vの増加に伴いブレーキ圧カットオフ閾値Ptが段階的に減少する関係であってもよい。 In the above description, the characteristics N1, N2, D1, and D2 set the brake pressure cutoff threshold Pt so as to decrease linearly as the vehicle speed v increases in the range of the vehicle speeds va to vb. The present invention is not limited to this. For example, the brake pressure cutoff threshold value Pt may decrease in a quadratic curve as the vehicle speed v increases, or the brake pressure cutoff threshold value Pt decreases stepwise as the vehicle speed v increases. There may be.
上述の第1の実施の形態では、アクスル油温Tが所定値Ts℃以上のときに、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを1.03Pt〜1.1Ptに補正した場合を例に挙げて説明したが、本発明はれに限定されない。例えば、アクスル油温の閾値TsをTs1,Ts2(Ts1<Ts2)と複数個に設定してもよく、アクスル油温Tが、Ts1を超えたときにはPt1を1.03Ptとし、さらにTs2を超えたときにはPt1を1.05Ptに補正する等、アクスル油温Tが大きくなるにしたがってブレーキ圧カットオフ閾値Ptを大きく補正する構成としてもよい。 In the first embodiment described above, the case where the brake pressure cutoff threshold Pt is corrected to 1.03 Pt to 1.1 Pt when the axle oil temperature T is equal to or higher than the predetermined value Ts ° C. has been described as an example. The present invention is not limited to this. For example, the threshold value Ts of the axle oil temperature may be set to a plurality of Ts1 and Ts2 (Ts1 <Ts2). When the axle oil temperature T exceeds Ts1, Pt1 is set to 1.03 Pt and further exceeds Ts2. In some cases, the brake pressure cutoff threshold Pt may be corrected to be larger as the axle oil temperature T increases, such as by correcting Pt1 to 1.05 Pt.
上述の第2の実施の形態では、荷役装置位置(アーム角度)Hが所定値Ht度以上のときに、ブレーキ圧カットオフ閾値Ptを0.90Pt〜0.97Ptに補正した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、荷役装置位置の閾値HtをHt1,Ht2(Ht1<Ht2)と複数個に設定してもよく、荷役装置位置Hが、Ht1を超えたときにはPt2を0.95Ptとし、さらにHt2を超えたときにはPt2を0.97Ptに補正する等、荷役装置位置Hの角度が大きくなるにしたがってブレーキ圧カットオフ閾値Ptを小さく補正する構成としてもよい。 In the second embodiment described above, a case where the brake pressure cutoff threshold Pt is corrected to 0.90 Pt to 0.97 Pt when the cargo handling device position (arm angle) H is equal to or greater than the predetermined value Ht degrees is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the handling device position threshold Ht may be set to a plurality of Ht1, Ht2 (Ht1 <Ht2), and when the handling device position H exceeds Ht1, Pt2 is set to 0.95 Pt and further exceeds Ht2. In some cases, the brake pressure cutoff threshold Pt may be corrected to be smaller as the angle of the cargo handling device position H increases, such as correcting Pt2 to 0.97 Pt.
上述の第3の実施の形態では、アクスル油温Tの判定と荷役装置9の位置(アーム角度H)の判定のうち、アクスル油温Tの判定を先に行い、アクスル油温Tが閾値Ts以上でないとき、もしくは、PbがPt1以上でないときに、荷役装置9の位置(アーム角度H)の判定を行う構成を例に挙げて説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、アクスル油温Tの判定と荷役装置9の位置(アーム角度H)の判定のうち、荷役装置9の位置(アーム角度H)の判定を先に行ってもよい。また、アクスル油温Tの判定を先に行い、PbがPt1以上のときに、クラッチカットオフ信号をトランスミッション制御装置26に出力せずに、次に荷役装置9の位置(アーム角度H)の判定を行い、アクスル油温Tの判定と荷役装置9の位置(アーム角度H)の判定とに基づきブレーキ圧カットオフ閾値Ptを補正してもよい。
In the third embodiment described above, of the determination of the axle oil temperature T and the determination of the position (arm angle H) of the
上述の説明では、作業車両の一例としてホイールローダ1を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フォークリフト、テレスコピックハンドラ、リフトトラック等、他の作業車両であってもよい。
In the above description, the
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention.
1 ホイールローダ(作業車両)
2 前輪(車輪)
4 後輪(車輪)
7 アーム
8 バケット
9 荷役装置
19 アクスル装置
19A ブレーキ部
26 トランスミッション制御装置
27,51,61 コントローラ
37 圧力センサ(制動力検出手段)
38 温度検出器(温度検出手段)
39 アーム角度検出器(荷役装置位置検出手段)
40 クラッチカットオフ弁
1 Wheel loader (work vehicle)
2 Front wheels
4 Rear wheels
7
38 Temperature detector (temperature detection means)
39 Arm angle detector (loading device position detection means)
40 Clutch cutoff valve
Claims (5)
前記作業車両の制動装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力と、前記温度検出手段によって検出される前記制動装置の温度に基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によりクラッチカットオフ条件が成立していると判定された場合に、クラッチを解放するように前記クラッチの係合と解放とを制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴とする作業車両のクラッチ制御装置。 Braking force detection means for detecting the braking force of the work vehicle;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the braking device of the work vehicle;
Determination means for determining whether or not a clutch cutoff condition is satisfied based on the braking force of the work vehicle detected by the braking force detection means and the temperature of the braking device detected by the temperature detection means. When,
A work vehicle comprising: clutch control means for controlling engagement and release of the clutch so as to release the clutch when the determination means determines that the clutch cutoff condition is satisfied. Clutch control device.
前記作業車両の荷役装置の位置を検出する荷役装置位置検出手段と、
前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力と、前記荷役装置位置検出手段によって検出される前記荷役装置の位置に基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によりクラッチカットオフ条件が成立していると判定された場合に、クラッチを解放するように前記クラッチの係合と解放とを制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴とする作業車両のクラッチ制御装置。 Braking force detection means for detecting the braking force of the work vehicle;
A loading device position detection means for detecting a position of the loading device of the work vehicle;
Based on the braking force of the work vehicle detected by the braking force detector and the position of the cargo handling device detected by the cargo handling device position detector, it is determined whether or not a clutch cutoff condition is satisfied. A determination means;
A work vehicle comprising: clutch control means for controlling engagement and release of the clutch so as to release the clutch when the determination means determines that the clutch cutoff condition is satisfied. Clutch control device.
前記作業車両の制動装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記作業車両の荷役装置の位置を検出する荷役装置位置検出手段と、
前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力と、前記温度検出手段によって検出される前記制動装置の温度と、前記荷役装置位置検出手段によって検出される前記荷役装置の位置に基づいて、クラッチカットオフ条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によりクラッチカットオフ条件が成立していると判定された場合に、クラッチを解放するように前記クラッチの係合と解放とを制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴とする作業車両のクラッチ制御装置。 Braking force detection means for detecting the braking force of the work vehicle;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the braking device of the work vehicle;
A loading device position detection means for detecting a position of the loading device of the work vehicle;
Based on the braking force of the work vehicle detected by the braking force detection means, the temperature of the braking device detected by the temperature detection means, and the position of the cargo handling apparatus detected by the cargo handling apparatus position detection means. Determining means for determining whether or not a clutch cutoff condition is satisfied;
A work vehicle comprising: clutch control means for controlling engagement and release of the clutch so as to release the clutch when the determination means determines that the clutch cutoff condition is satisfied. Clutch control device.
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