JP2020050163A - 作業車両およびブレーキ液圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、制御部が旋回制御を実行する場合に、ポンプを駆動させることで、ブレーキ液圧を発生させることができ、作業者のブレーキ操作を不要にし、もしくは、補助することができる。
制御部は、作業車両の操舵角および車体速度を取得し、車体速度が第1速度閾値以下であり、かつ、操舵角の大きさが第1操舵角閾値以上であることを条件として、作業車両の旋回外輪に対応するブレーキの液圧を減圧するように複数の制御弁を制御する旋回制御を実行する。
そして、制御部は、旋回制御を実行する場合に、ポンプを駆動させることができる。
次に、本発明の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、実施形態に係る作業車両TRは、一例として、農耕用車両として用いられるトラクターである。作業車両TRは、右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRLを有している。作業車両TRは、左右の各車輪に対応してブレーキRL,RRが設けられている。具体的には、右後輪WRRに対応してブレーキRRが設けられ、左後輪WRLに対応してブレーキRLが設けられている。
また、出力ポート11Pは、左のブレーキRLのホイールシリンダと配管により接続され、出力ポート11Qは、右のブレーキRRのホイールシリンダと配管により接続されている。
そして、通常時は基体11内の入力ポート11Aから出力ポート11Pまでと、入力ポート11Bから出力ポート11Qまでとが連通した液圧路となっていることで、ブレーキペダルBPの踏力が各後輪WRのブレーキRL,RRに伝達されるようになっている。右のブレーキ系統と左のブレーキ系統とは、略同様の構成を有しているので、以下、右のブレーキ系統を代表させて説明する。
導入液圧路19Aには、常開型電磁弁からなる入口弁13が設けられている。
基体11には、還流液圧路19Bに、出力ポート11Qから入力ポート11Bに向けて、順に、常閉型電磁弁からなる出口弁14と、ポンプ17とが設けられている。還流液圧路19Bの、出口弁14とポンプ17の間の部分には、制御部100により液圧を減圧したときに発生する余剰のブレーキ液を貯留するリザーバ16が接続されている。リザーバ16は、シリンダ内にピストン16Bが設けられた、容積が可変な小室である。ピストンは、スプリング16Cによりリザーバ16の容積を小さくする方向に付勢されている。
本実施形態において、第1ペダル閾値PDth1は、作業者が小回りをするのに十分なブレーキ操作をしていると考えられる大きさであり、想定される圃場において、後輪WRの旋回内輪をロックさせるのに十分な大きさの踏み込み量である。
本実施形態においては、第2速度閾値は、第1速度閾値と同じVthとする。第2速度閾値は、第1速度閾値よりも大きくても構わない。
また、第2ペダル閾値PDth2は、本実施形態において、第1ペダル閾値PDth1より小さい値であり、特に、ブレーキペダルBPを略離したといえる程度の小さい値である。なお、第2ペダル閾値PDth2は、第1ペダル閾値PDth1と同じであってもよい。
制御部100は、図3のフローチャートの処理を、所定の制御サイクル毎に繰り返し実行する。制御部100は、まず、車体速度V、ペダルストロークPDおよび操舵角θを取得する(S10)。そして、制御部100は、車体速度Vが第1速度閾値Vth以下か否かを判定する(S11)。
ペダルストロークPDが第1ペダル閾値PDthよりも大きい場合(S20,Yes)、制御部100は、操舵角θが右の操舵角閾値−θth以下であるか否かを判定する(S30)。操舵角θが右の操舵角閾値−θth以下である場合(S30,Yes)、右の小回りの条件を満たすので、制御部100は、旋回外輪に対応する左のブレーキRLを減圧する(S41)。つまり、左のブレーキ系統の入口弁13と出口弁14に通電する。
図4に示すように、作業車両TRが駆動源を低速回転させている状態では、車体速度Vは、第1速度閾値Vth以下である。この状態で、例えば、作業者は、左に小回りするため、ブレーキペダルBPを踏んで(t1)、ステアリングホイールSTを左に回転させ始める(t2)。ペダルストロークPDが第1ペダル閾値PDth1より大きくなり(t3)、操舵角θが左の第1操舵角閾値θth以上となる(t4)と、旋回制御を実行(開始)するための条件が揃うので、旋回外輪に対応する右のブレーキ系統の入口弁13および出口弁14に通電を開始する。また、タイマTMを所定値TM0にセットする。そして、旋回制御の終了条件が満たされるまでは、旋回制御を続ける。
そして、圃場から出た場合には、小回りの条件を満たすことは稀である(もし、条件を満たした場合には、作業者の意図に沿っている)ため、不必要に片ブレーキになることを抑制することができる。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態においては、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、同様の部分については同じ符号を用いて適宜説明を省略する。
図7に示すように、第2実施形態の作業車両TRのブレーキ液圧制御装置110は、第1実施形態に対し、マスタシリンダ105と、基体11内の液圧路および制御弁の構成が若干異なる。
基体11において、導入液圧路19Aには、入口弁13よりもマスタシリンダ105側(上流側)に、調圧弁12が設けられている。調圧弁12は、供給する電流に応じてその上下流の液圧の差を調整可能な常開型比例電磁弁である。調圧弁12には、並列して、出力ポート11P,11Q側へのみの流れを許容するチェック弁12aが設けられている。
旋回制御をする場合には、一方の系統のブレーキは増圧し、他方の系統のブレーキは減圧する。この場合、他方のブレーキの系統では、吸入弁15に通電せず、閉じたままとし、入口弁13と出口弁14に通電してブレーキ液をリザーバ16に逃がす。調圧弁12は、通電して閉じた状態とするが、通電しなくてもよい。
制御部100Bは、図8のフローチャートの処理を、所定の制御サイクル毎に繰り返し実行する。制御部100Bは、まず、車体速度Vおよび操舵角θを取得する(S110)。そして、制御部100Bは、車体速度Vが第1速度閾値Vth以下か否かを判定する(S11)。
作業車両TRが駆動源を低速回転させている状態では、車体速度Vは、第1速度閾値Vth以下である。この状態で、作業者が左に小回りするため、ステアリングホイールSTを左に回転させ始める(t2)。なお、作業者は、ブレーキペダルBPを踏んでも構わないが、ここでは踏んでいないものとする。
そして、旋回内輪に対応する左のブレーキ系統については、調圧弁12と吸入弁15に通電を開始する。これにより、左のブレーキRLのブレーキ液圧が上昇する。一方、右のブレーキ系統については、旋回外輪に対応する右のブレーキ系統の入口弁13、出口弁14および調圧弁12に通電を開始する。これにより、右のブレーキRRのブレーキ液圧は上昇しない。また、制御部100は、タイマTMを所定値TM0にセットする。そして、旋回制御の終了条件が満たされるまでは、旋回制御を続ける。
まず、ポンプ17を停止し、旋回内輪に対応する左のブレーキ系統の調圧弁12の電流を徐々に小さくする。これにより、左のブレーキRLのブレーキ液圧が徐々に小さくなる。また、制御部100は、時刻t5の後、タイマTMを徐々に減算する。
例えば、第1実施形態においては、シングルタイプのマスタシリンダ5A,5Bを採用していたが、第1実施形態において、第2実施形態のようなタンデムタイプのマスタシリンダを採用してもよい。逆に、第2実施形態において、第1実施形態のようなシングルタイプのマスタシリンダを採用してもよい。
10 ブレーキ液圧制御装置
11 基体
12 調圧弁
13 入口弁
14 出口弁
15 吸入弁
16 リザーバ
17 ポンプ
91 車輪速センサ
92 操舵角センサ
93 ペダルストロークセンサ
100 制御部
100B 制御部
105 マスタシリンダ
110 ブレーキ液圧制御装置
BP ブレーキペダル
RL,RR ブレーキ
ST ステアリングホイール
TR 作業車両
WRL 左後輪
WRR 右後輪
Claims (12)
- 左右の各車輪に対応して設けられたブレーキと、左右の各ブレーキに対応した2系統の出力を有するマスタシリンダと、ブレーキ液圧制御装置と、操作することにより前記左右の各ブレーキを同時に作動させることが可能な単一のブレーキペダルとを備え、
前記ブレーキ液圧制御装置は、
前記各ブレーキと前記マスタシリンダとの間の液圧路を構成する基体と、
前記基体に設けられた、前記液圧路中のブレーキ液の流れを制御する複数の制御弁と、
前記複数の制御弁を制御して、前記左右の各ブレーキの液圧を個別に減圧することが可能な制御部と、を備えることを特徴とする作業車両。 - 前記制御部は、
操舵角および車体速度を取得し、
前記車体速度が第1速度閾値以下であり、かつ、前記操舵角の大きさが第1操舵角閾値以上であることを条件として、前記作業車両の旋回外輪に対応するブレーキの液圧を減圧するように前記複数の制御弁を制御する旋回制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 - 前記制御部は、さらに、ブレーキペダルが第1ペダル閾値より踏み込まれていると判定したことを条件として、前記旋回制御を実行することを特徴とする請求項2に記載の作業車両。
- 前記ブレーキ液圧制御装置は、
前記基体に設けられた、前記制御部により液圧を減圧したときに発生する余剰のブレーキ液を貯留するリザーバと、
前記基体に設けられた、前記リザーバに貯留したブレーキ液を前記マスタシリンダへ向けて吐出するポンプと、をさらに備えたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の作業車両。 - 前記ポンプは、前記ポンプの前記リザーバ側から前記マスタシリンダおよび前記ブレーキ側へ向けてブレーキ液を吐出し、
前記ブレーキ液圧制御装置は、
前記ポンプから前記マスタシリンダまでの液圧路に設けられた、前記ブレーキの液圧を調圧するための常開型電磁弁からなる調圧弁と、
前記調圧弁と前記マスタシリンダを接続する液圧路と前記ポンプの吸入側の液圧路とを接続する液圧路に設けられた吸入弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の作業車両。 - 前記制御部は、前記旋回制御を実行する場合に、前記ポンプを駆動させることを特徴とすることを特徴とする請求項5に記載の作業車両。
- 左右の各車輪に対応して設けられたブレーキと、左右の各ブレーキに対応した2系統の出力を有するマスタシリンダと、を備える作業車両のブレーキ液圧制御装置であって、
各前記ブレーキと前記マスタシリンダとの間の液圧路を構成する基体と、
前記基体に設けられた、前記液圧路中のブレーキ液の流れを制御する複数の制御弁と、
前記複数の制御弁を制御して、前記左右の各ブレーキの液圧を個別に減圧することが可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記作業車両の操舵角および車体速度を取得し、
前記車体速度が第1速度閾値以下であり、かつ、前記操舵角の大きさが第1操舵角閾値以上であることを条件として、前記作業車両の旋回外輪に対応するブレーキの液圧を減圧するように前記複数の制御弁を制御する旋回制御を実行することを特徴とする作業車両のブレーキ液圧制御装置。 - 前記制御部は、さらに、ブレーキペダルが第1ペダル閾値より踏み込まれていると判定したことを条件として、前記旋回制御を実行することを特徴とする請求項7に記載のブレーキ液圧制御装置。
- 前記制御部は、前記ブレーキペダルが第2ペダル閾値より踏み込まれていない場合、前記旋回制御を終了することを特徴とする請求項8に記載のブレーキ液圧制御装置。
- 前記基体に設けられた、前記制御部により液圧を減圧したときに発生する余剰のブレーキ液を貯留するリザーバと、
前記基体に設けられた、前記リザーバに貯留したブレーキ液を前記マスタシリンダへ向けて吐出するポンプであって、当該ポンプの前記リザーバ側から前記マスタシリンダおよび前記ブレーキ側へ向けてブレーキ液を吐出するポンプと、
前記ポンプから前記マスタシリンダまでの液圧路に設けられた、前記ブレーキの液圧を調圧するための常開型電磁弁からなる調圧弁と、
前記調圧弁と前記マスタシリンダを接続する液圧路と前記ポンプの吸入側の液圧路とを接続する液圧路に設けられた吸入弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記旋回制御を実行する場合に、前記ポンプを駆動させることを特徴とする請求項7に記載のブレーキ液圧制御装置。 - 前記制御部は、前記車体速度が第2速度閾値より大きくなった場合、前記旋回制御を終了することを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか1項に記載のブレーキ液圧制御装置。
- 前記制御部は、前記操舵角の大きさが第2操舵角閾値未満になった場合、前記操舵角の大きさが第2操舵角閾値未満になったときから所定時間経過後に前記旋回制御を終了することを特徴とする請求項7から請求項11のいずれか1項に記載のブレーキ液圧制御装置。
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2018
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