JPH04502793A - グレーダの制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 グレーダの制御システム 技術分野 本発明は一般的にグレーダの回転カッタ制御システムに関し、より詳細には機械 的に駆動される回転カッタを有するグレーダの制御システムに関する。

背　景　技　術 舗装均し機、道路切削機としても知られるグレーダは、コンクＩＪ　−ト製道路 表面及び類似の道路表面を掘り起こし、物質を除去し混合し又は表面を改良する ために設計された機械である。これらの機械は一般的に機械を支持し均される道 路表面に沿って機械を水平に移動するだめの複数のトラック（履帯）又は車輪を 有しており、道路表面に対して垂直方向に調整可能な回転カッタを有している。

回転力フタは遠い所に配置された流体圧モータにより流体圧的に駆動されるか、 又はカッタをエンジンに機械的に接続する駆動トレーンを介して直接駆動される 。流体圧駆動される回転カッタを有するグレーダの制御ンスデムは、１９８７年 ４月７日にＲｏｂｅｒｔ　Ｅ、　Ｌａｙ等に対して発行された米国特許第４．６ ５５．６３４号に開示されている。

この特許はロータリー（回転）カッタのアクセスドアが開かれると遮断される電 気回路を開示している。電気回路が遮断されると、カッタの回転は防止され、機 械は移動できなくなる。

しかし、流体圧駆動されるモータシステムは、一般的にカッタをエンジンに直接 接続する配置を有する機械駆動よりもパワーをカッタに伝達するのに非効率的で ある。機械的駆動構造はまた、カッタをグレーダのフレームに直接取り付けるの に特に適している。車両フレームに直接カッタを取り付けること、又はより詳細 には、カッタの軸受ハウジングを取り付けることにより、カッタと機械のサスペ ンションシステムとの間に剛性を提供し、これにより表面の切削又は均し作業の 間に望ましくないカッタの撓みを最小にすることができる。これらの理由により 、回転カッタとカッタを駆動するエンジンを直接車両フレームに取り付け、エン ジンとカッタとの間の直接的な機械駆動を提供するのが望ましい。

従来は、機械駆動されるカッタは、一般的にエンジンの出力シャフトを駆動ブー りに接続する空圧作動されるクラッチを含んだベルト駆動構造によりエンジンに 結合されていた。駆動プーリは複数のＶベルトによりカッタの軸上に取り付けら れた被駆動プーリに連結されている。Ｖベルトのテンションはアイドラプーリを 手動により調整することにより、又は代案として、駆動ブーりを被駆動プーリに 対して手動により再配置することにより提供される。しばしば、個々の切断工具 の再配置を容易にするために又はロータリーカッタを修理するために、Ｖベルト を緩めるか又はそのテンションを取り除くことが必要となる。従来は、ベルトテ ンション機構の手動による調整が必要であった。

本発明は上述した問題を克服することを目的とする。Ｖベルト駆動要素が選択的 に及び自動的にテンションされ或いはテンションが緩められる機械駆動ロータリ ーカッタが望ましい。自動ベルト伸張（テンション）機構を含むシステムの所定 の構成要素が一つ或いはそれ以上の制御信号に応じて所定の順序で係合するよう に、機械駆動システムを制御するためのシステムを有することが望ましい。

発　明　の　開　示 本発明の一つの側面によると、グレーダに回転可能に取り付けられたカッタ及び カッタに作動的に連結されたエンジンを有するグレーダのＲ７制御システムは、 エンジンに作動的に連結されたクラッチと、クラッチから伸長する出力シャフト に作動的に連結されたブレーキと、クラッチの出力シャフトに作動的に連結され たブーりと、回転可能に取り付けられたカッタに連結された第２プーリとを含ん でいる。無端状ベルトが各プーリにわたり伸長しており、ベルトを伸張し両方の プーリに強制的に押し付けて駆動接触させる機構が設けられている。クラッチ、 ブレーキ及びベルト伸張機構の各々は、各操作（作動）を調整する制御機構を有 している。これらの操作制御機構は、特別な操作モード信号を受領したことに応 じて、所定の順序で一つ或いはそれ以上の操作制御を適当に調整する制御機構に より自動的に制御される。

制御システムの他の特徴は少なくとも一つの操作状態を検出し、対応する信号を クラッチ、ブレーキ及びベルト伸張制御機構の各々を調整する制御機構に分配す ることのできるセンサを含んでいることである。

制御システムの他の特徴は、ブレーキと出力シャフトに作動的に連結されたプー リとの間に介装された補助ブレーキを含んでいることである。補助ブレーキはベ ルト伸張機構の制御機構により作動的に制御される。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の制御システムを有するグレーダの側面図； 第２図は本発明の制御システムの主な要素を示すブロック図； 第３図は本発明の制御システムの電気回路を示す概略図； 第４図は操作モードの過渡的な相互関係を示す論理図； 第５図は操作モードの過渡状態のプログラムされた時間の遅れを示す図； 第６図はカッタの制御ロジックの順序を示すフローチャート； 第７図は診断論理順序を示すフローチャート；第８図はディフォルト論理の順序 を示すフローチャート； 第９図はサービス／再始動モードの論理順序を示すフローチャート； 第１０図はカッタ待機モード論理の順序を示すフローチャート； 第１１図はカッタ作動モード論理の順序を示すフローチャート； 第１２図はアクセスドア論理の順序を示すフローチャート： １ｇ１３図は内部システムの故障論理の順序を示すフローチャート； 第１４図はキックパック論理の順序を示すフローチャートである。

参照符号ｌＯで一般的に示されるグレーダは、一対の前方トラックアセンブリ１ ４と一対の後方トラックアセンブリ１６により道路表面に沿って移動されるフレ ーム１２を含んでいる。フレーム１２はそれぞれトラックアセンブリとフレーム との間に伸長する流体圧作動で調整可能なストツプ）１８により、トラックアセ ンブリ１４．１６上に支持されている。回転カッタ２０がフレーム１２に回転可 能に取り付けられており、道路表面に必然的に露出されるカッタ２０の底部を除 いてその回りを包囲するハウジング２２を有している。

カッタ２０がフレーム１２に直接取り付けられているので、道路表面に対する回 転カッタ２０の垂直関係、即ち、切断の深さ或いはカッタ２０に取り付けられた 切断歯の地面への貫通は、調整可能なストラット１８の一つ或いは複数を適当に 伸縮することにより制御される。グレーダ１０はさらに、回転カッタ２０を駆動 するための動力源としてのエンジン２６を含んでいる。エンジン２６は直接機械 駆動構造により回転カッタ２０に機械的に連結されている。

第２図に概略的に示されている本発明の望ましい実施態様においては、グレーダ １０の回転カッタ２０の制御システム２４は、エンジン２６に直接連結されてい る流体圧作動型湿式ディスククラッチ２８と、クラッチ２８から伸長する出力シ ャフト３０を含んでいる。流体圧作動ブレーキ３２と、第１ブーり又は駆動プー リ３４は出力シャフト３０に作動的に連結されている。第２プーリ又は被駆動プ ーリ３６が回転カッタ２０のマンドレル（芯枠）に直接連結されており、望まし くは一つに結合されたＶベルト又は複数の分離したＶベルトからなる無端状ベル ト３８が第１及び第２ブーｌ７３４．３６にわたりかけ回されている。

ベルトを両方のブーＩＪ３４．３６に駆動接触させるための無端状ベルト３８の テンション手段が、流体圧作動されるベルト伸張器４０により提供される。ベル ト伸張器４０は、選択的に移動されてプーリ３４と３６との間の距離を有効的に 増加する位置に流体圧シリンダにより保持される、通常のアイドラプーリであっ ても良い。代案としては、出力シャフト３０がｍｌプーリの位置を第２プーリ３ ６に対して調整可能に位置付けさせるのを許容する一つ或いはそれ以１−の自７ １継手を含んでいても良い。この構Φにおい一〇は、その一端がフレーム１２に 取り付けられ他端が第１プーリを支持する回転しない軸受ハウジングに取り付け られている伸長可能な流体圧シリンダが、ｖｌ及び第２ブー９３４．３６の間の 実質的な距離を増加させるために選択的に伸長される。

選択的にクラッチ２８の係合及び係合の解除をし、選択的にブレーキ３２をかけ 及びブレーキを開放し、選択的にベルト伸張器を係合しさらに開放する制御手段 が、ソレノイド作動流部制御弁４２．４４及び４６によりそれぞれ提供される。

流体圧システム４８は管路５０を介して各々の流量制御弁４２．４４及び４６へ の加圧流体源を提供する。それぞれクラッチ制御弁４２とクラッチ２８との間、 ブレーキ制御弁４４とブレーキ３２との間、及びベルト伸張器制御弁４６とベル ト伸張器４０との間で連通する管路５２．５４及び５６は、加圧流体をそれぞれ クラッチ、ブレーキ及びベルト伸張器に差し向ける。

好ましくは、回転カッタ２０をエンジン２６に連結する機械的駆動トレーンは、 出力シャフト３０に作動的に連結され主サブレーキ３２と第１プーリ３４の間に 配置された補助ブレーキを含んでいる。補助ブレーキは望ましくはスプリングで 作動され、流体圧で開放されるブレーキである。管路６０が補助ブレーキ５８と ベルト伸張器の流へ１゜制御弁４６との間の流体の連通を提供する。よって、好 ましい実施態様では、ベルト伸張器の制御弁が供給管路５０に開口しているとき には、加圧流体の流れは補助ブレーキ５８とベルト伸張器４０に同時に提供され 、Ｖベルト３８を伸張するとともに補助ブレーキ５８を同時に開放する。ベルト を伸張する制御弁が閉じられるか、または機器のパワー不足等により補助ブレー キ及びベルト伸張器４０への加圧流体の流れが中断されたときには、Ｖベルト３ ８のテンションが開放されスプリング作動補助ブレーキ５０がかけられる。

クラッチ制御手段４２、ブレーキ制御手段４４及びベルト伸張型制御手段４６の 作動は、電子回転カッタ制御装置６２により調節される。電子回転カッタ制御装 置６２は、好ましくはグレーダｌＯの保護ケース上に取り付けられ、スイッチ又 はセンサからの出力信号を受領するのに応じて、一つ又はそれ以上の制御手段４ ２，４４．４６を所定の逐次的順序で制御する。

特に、グレーダ１０の運転ステーション６８に設けられたモード選択スイッチ６ ６により、作動モード信号６４が発生され電子制御装置６２に伝達される。好ま しくは、モード選択スイッチ６６は選択された作動モードに対応するパルス幅変 調信号を発生する回転スイッチである。本発明の望ましい実施態様においては、 モード選択スイッチ６６はオフ位置に加えて、第１、第２及び第３作動モードに 対応する３つの戻り止め位置を有している。第１作動モードはサービス又は再ス タートモードであり、クラッチ２８が開放され、ブレーキがかけられ、ベルトの テンションが開放される。

待機モードである第２作動モードにおいては、クラッチ２８及びブレーキ３２は ′ｌ、ｌモード状態のまま、即らそれぞれ開放され及び適用されたままであるが 、ベルト伸張型制御弁４６が開かれて■ベルト３８にテンションをかけ、補助ブ レーキ５８を開放する。第３作動モード又は通常作動モードにおいては、ベルト 伸張型制御弁は開かれたままであり、ブレーキ３２が開放され、クラッチが係合 される。よってこの第３モードにおいては、回転カッタ２０がエンジン２６に機 械的に連結され、パワーがエンジンから回転カッタに直接伝達される。

好ましくは、選択された車両作動状態を示す付加的な制御信号が発生され電子回 転カッタｎ１ｌＩ御装置６２に伝達される。本発明の望ましい実施態様において は、キックバックスイッチ７０及びカッタサービスドア位置センサ７２が、それ ぞれキックバック信号７４及びサービスドア位置信号７６を発生し伝達する。

キックバックスイッチ７０は、前部トラックアセンブリ１４の少なくとも一つに 取り付けられているストラット１８の高さを調整する流体圧回路（油圧回路）の 流体圧を検出する圧力スイッチである。もし、道の均し作業中にカッタ２０が硬 い物質に遭遇して乗り上げを開始すると、即ちカッタが切断面から外れて上昇す ると、図示されていないグレーダの自動レベル制御装置がグレーダｌＯの姿勢を 修正しようとする。その結果、自動レベル制御装置は前部トラックアセノブＵ　 １４を車両フレーム１２に連結しているストラットの伸長を制御する回路の圧力 を減少させる。前部ストラットの流体圧回路中での圧力が所定値以下に低下する と、キックバックスイッチ７０がトリガされ、キックバック発生信号７４を生成 する。

サービスドア位置センサ７２はカッタハウジング２２中のアクセス開口部を覆っ ているパネル７８上に取り付けられている。サービスドア位置センサ７２は好ま しくは、カッタハウジング２２に対するパネル７８の位置に応じたパルス幅変調 アナログ信号を発生する回転スイッチである。

制御システム２４はさらに、障害ディスプレイ８０と燃料遮断弁８２を含んでい る。障害ディスプレイは好ましくは、述転スデーション６８のパネルに取り付け られたモニタ又は液晶ディスプレイである。燃料遮断弁は好ましくは、エンジン ２６への燃料供給ライン中に位置しているソレノイド作動弁である。制御信号８ ４．８６．８ｇ、９０．９２が電子回転カッタ制御装置６２で発生され、それぞ れ障害ディスプレイ８０、燃料遮断弁８２、クラッチ制御弁４２、ブレーキ制御 弁４４、及びベルト伸張制御弁４６に伝達される。

第３図に概略的に示されている電子回転カッタ制御装置６２は、モトローラ社製 の６８０９８ビツトプログラマブル・マイクロプロセッサ９４と、パルス幅変調 されたアナログ入力信号６４．７６をデジタル信号に変換するアナログ−デジタ ル変換器９４とから構成される。電子カッタ制御装置６２はさらに、マイクロプ ロセッサ９４のデジタル出力信号を、それぞれ燃料遮断弁８２の動作を制御する りレイドライバ１００、クラッチ制御弁４２、ブレーキ制御弁４４、及びベルト 伸張弁４６の動作をそれぞれ制御するソレノイドドライバ１０２．１０４．１０ ６に伝達されるアナログ制御信号８６．８８．９０．９２に変換するデジタル− アナログ変換器９８を含んでいる。

電子回転カッタ制御装置６２はさらに、パルス幅変調作動モード信号６４及びサ ービスドア位置信号７６をそれぞれ調整しフィルタリングする信号調節回路１０ ８，１１０と、キックバック発生信号７４をフィルタリングしてラッチする入力 信号調節回路１１２を含んでいる。

各々の信号調節回路１０８，１１０．１１２は関連するセンサと＋１４ボルトの 電源との間に接続されたプルアップ抵抗１１４．１１４’、１１４′を含んでい る。パルス幅変調信号調節回路１０８．１１０はさらに、それぞれモードセンサ ６６及びクラッチサービスドアセンサ７２と、比較器１２２，１２２’の反転さ れない入力との間に接続されたＲ／Ｃフィルタを含んでいる。Ｒ／Ｃフィルタは 入力抵抗１１６．１１６’とキャＩ＜シタ１８，１１８’を含んでいる。Ｒ／Ｃ フイ）シタの出力はバイアスダイオード１２０．１２０’の陽極側にそれぞれ接 続され、これらのノイイアスダイオードの陰極側は＋５ボルトの電源に接続され ている。比較器１２２．１２２’の反転されてｌ、Ｍない入力は＋２．５ボルト の電源に接続されてＧ）る。比較器１２２．１２２’の出力は差動増幅器バッフ ァ１２６，１２６’の入力とブルア・ノブ抵抗１２４．１２４’　に接続され、 これらのプルアップ抵抗は＋５ボルトの電源に接続されている。

差動増幅器１２６．１２６’の出力は入力抵抗１２８．１２８’及びキャパシタ １３０，１３０’を有する出力フィルタ回路にそれぞれ接続されている。これら のフィルタの出力はマイクロプロセッサ９４に伝達される萌にアナログ−デジタ ル変換器９６に伝達される。

キックパック発生信号調節回路１１２のケースにおいては、入力抵抗１１６′と キャパシタ１１８′から構成されるＲ／Ｃフィルタはキックパックスイッチ７０ とラッチ１３２の入力の間に接続されている。このラッチは回路が最後にセット された状態、即ち回路をオン又はオフに保持し、マイクロプロセッサ９４に直接 人力されるのに適した調節されたデジタル信号７４を提供する。上述した説明で は電源の電圧値は望ましい実施態様で利用される値であるが、他の回路配置及び 構成要素に応じて変更可能である。

障害が発生したときには、後述されるようにマイクロプロセッサ９４が検出され た障害の相対的緊急度を決定し、それに応じて低レベルの警告信号１３４又は高 いレベルの警告信号１３６のいずれかを発生する。マイクロプロセッサ９４で生 成されたデジタル障害信号１３４，１３６は、ラッチ１４０及び障害ディスプレ イ駆動回路１４２とから構成される障害信号調節回路１３８により障害ディスプ レイモニタ８０に伝達される。

産業上の利用６■能性 作用について説明すると、電子回転カッタ制御装置６２は、一つ或いはそれ以上 の出力信号６４゜７４．７６を受け取ったことに応じて制御システム２４の機械 的構成要素を所定の順序で逐次的に制御する。制御機能を実行する論理はプログ ラマブル・マイクロプロセッサ９４にプログラムされていて、これについての詳 細は後述される。

カッタ作動モード間の関係は第４図に示されている。通常順序のモード間の変化 は塗りつぶした矢印により示されている。即ち、１５０で示されるようにシステ ムをパワーアップするき、制御は上述したオペレータが選択したモードｌ、即ち 第４図に符号１５４で示されているサービス／再スタートモードと同一である、 モード０として示されているディフォルト／スタートモード１５２に入る。一つ の作動モードから他の作動モードへの移行は、例えばサービス／再スタートモー ド１゜１５４から待機モード２，１５６へ、或いはモード２からカッタ作動モー ド３，１．５８へ、或いはこれらの逆方向へきいう具合に隣接するモード間で逐 次的に実行される。

もし障害が検出されると、電子カッタ制御装置６２は開いた矢印を有する流れ線 で示される状態に退避する（ディフォルトする）。例えば、符号１６０で示され るようにサービスドアが閉じられた位置以外のいずれかの位置にあることが検出 されると、ドアが閉じられるまで電子制御装置は自動的にサービス／再スタート モードｌにディフォルトする。通常の作動の間に、即ちモード３の間に、符号１ ６２で示されるキックパックの発生が検出されると、制御装置は待機モード２に ディフォルトする。いずれかのモードにあるときに符号１６４で示される内部シ ステムの故障が検出されると、制御装置はエンジン２６を含む制御システム２４ の全ての機械的ｖ１成要素が停止する中断モード１６６にディフォルトする。電 子制御装置６２が通常の作動状態に復帰する前に、障害又は内部的故障の原因は 修復されなければならない。

過度の摩耗を避は制御システム２４を含む駆動トレーン部品に対する損傷を防止 するために、制御システムの適当な構成要素を逐次的に係合し、又は係合の解除 をするのが望ましい。例えば、不必要な摩耗を防止するために、ブレーキ３２は クラッチ２８の係合が解除されるまで適用されるべきではない。この理由のため に、第５図にディレィ（遅延）Ｔｌ〜Ｔ５として示されている時間的遅延がマイ クロプロセッサ９４中にプログラムされた論理中に含まれている。

第４図を参照して指摘された他の例として、カッタ作動中に、即しモード３の間 にサービスドア７８が開いたとすると、電子カッタ制御装置６２はサービス／再 スタートモードｌに自動的にディフォルトする。第５図に示されているように、 ソレノイド作動クラッチ制御弁４２は時間的遅延なしにただちに非励磁とされ、 クラッチ２８の係合が解除される。Ｔ５で示される所定の時間的遅延の後に、ク ラッチのピストンを追い出す（Ｐｕｒｇｅ）ために、ソレノイド作動ブレーキ制 御弁４４が励磁されてブレーキ３２をかけ、ソレノイド作動ベルト伸張型制御弁 ４６が非励磁にされて、ベルト３８のテンションを開放し補助ブレーキ５８をか ける。時間的遅延Ｔ１〜Ｔ５の実際の長さは機械的部品のサイズ及び特性に依存 するが、一般的に１〜５秒のオーダである。

好ましくはプログラマブル・マイクロプロセッサ９４は、第６図乃至第１４図に 示された論理シーケンスによりプログラムされている。フローチャートに示され たプログラム命令に加えて、マイクロプロセッサ９４はパルス幅変調信号６４． ７６のようにシステム発生信号の基準値を提供する一つ或いは複数のルックアッ プテーブル１４４゜１４６にアクセスする。

第６図に示されている主カッタ命令プログラム１６８は、判定ボックス１７１で 示されているカッタモジュールがレディであるか否かをまず第１に決定し、レデ ィでない場合には第７図に示されている診断ルーチン１７２を実行する計算ルー プ又はコーラ−１７０の一部分であることに注意するべきである。診断ルーチン は主カッタ制御モジュールの実行手続きに進む前に修復されなければならない障 害をチェックするルーチンである。もしサービスドア位置センサ７２が判定ボッ クス１７４で示されているドア７８が開いていると指摘すると、命令１７６が与 えられて第１２図に示されているアクセスドアハンドラサブルーチン１７８が実 行される。

アクセスドアハンドラ１７８は全ての遅延カウンタをリセットしく１８０）、命 令１８２を発生してクラッチの係合を解除する。もしシステムが現在パワーアッ プシーケンスでない場合には（１８４）、プログラムがチェックしてクラッチの ピストンが開放されているか否がを決定する（１８６）。この決定は時間遅延′ Ｆ５が満了すると断定的になされる。もしシステムがパワーアップシーケンスに あると、クラッチは既に開放されており、時間的遅延の要求はバイパスされる。

クラッチが開放されていることが保証されると、命令１８８゜１９０が与えられ てそれぞれブレーキを適用しベルト伸張器を開放する。命令１１）２が次いで実 行され、これによりアクセスドアが開いていることを指摘するエラーコードをイ １°するハイレベルの警告信号１３６が障害ディスプレイモニタ８０に送出され る。次いでプログラムはコーラ−１７０に復帰して、カッタのドアが閉じられる まで上述したルーチンを再実行する。このとき診断ルーチン１７２におけるカッ タドアの状態の質問＜１７４＞は、否定的に回答される。

カッタドアが開いていないことを決定した後に、第７図に示されている診断ルー チン１７２は内部システムの故障があるか否かをチェックする（１９４）。もし 例えば回路のショート或いは断線のようなシステム内部の意図しない異常な作用 、又は後述するサブルーチンの一つにより発生された命令の結果内部システムの 故障が検出されると、命令１９６が与えられて第１３図に示されている内部シス テム故障ハンドラ２００を実行する。内部システム故障プログラムは、それぞれ 全ての遅延カウンタのリセット、エンジン停止、クラッチの開放、ブレーキの適 用、及びベルト伸張器の開放をする一連の命令２０２，２０４，２０６，２０８ ．２１０を実行する。命令２１２がさらに実行されると、内部システムの故障を 示すエラーフードを有するハイレベルの警告信号１３６が障害ディスプレイモニ タ８０に送出される。次いでプログラムはコーラ−１７０に復帰し、内部の故障 が修復されるまで上述したカッタ及び診断ルーチン１６８．１７２が再実行され る。故に、アクセスパネルの開放又は内部的故障のいずれでもプログラムの命令 はコーラ−１７０に復帰する。この状態は第７図でクラッチモジュールニレディ でないというボックス２１４により示されている。

内部システムの故障が修復されると、或いはそのような故障がない場合には、診 断ルーチン１７２は判定ボックス２１６に進んで現在の作動モードがカッタ作動 モード、即ちモード３であるが否かを決定する。もし作動モードがモード３であ ると、キックバックの現象が検出されたか否かが決定される（２１８）。

もしキックバックの現象が検出されると、命令２２０が与えられて第１４図に示 されているキックバックハンドラ２２２が実行される。キックバックハンドラプ ログラム２２２は命令２２４を出してクラッチの係合を解除し、次いでクラッチ のピストンが追い出されているか否かを決定した後に（２２６）、即ち時間遅延 Ｔ４が満足された後、命令２２８が出されてブレーキがかけられる。命令２３０ が実行されると、キックバックの現象が起こったことを示すエラーコードを有す るハイレベルの警告信号１３Ｇが発生され、この警告及びコードを障害ディスプ レイモニタ８ｏに伝達する。

キックバックの障害状態が修復されるまで、プログラムはコーラ−１７０に復帰 する。

第７図に示された診断ルーチンを再び参照すると、もしカッタのドア状態の質問 １７４、内部システムの質問１９４、モード３の作動状態の質問２１６及びキッ クバックの現象の質問２１８が全て否定的な返答であるとすると、診断ルーチン １７２の状態は満足され、カッタモジュールは実行ボックス２３０により指摘さ れているようにレディ状態になる。診断ルーチン１７２はシステムの故障及び障 害信号を繰り返してモニタし、出力信号を発生して回転カッタ２０の作動を制御 する。

再び第６図に戻ると、診断ルーチンから肯定的な反応が得られると、即ちカッタ モジュールがレディであるとすると、カッタプログラム１６８は判定ボックス２ ３２に進んで、ディフォルト／スタートモードが首尾よく実行された否かを決定 する。もしディフォルト／スタートが首尾よく実行されていないとすると、命令 ２３４が出されて第８図に示されているディフォルトハンドラ２３６が実行され る。

ディフォルトハンドラ２３６はメインバワーリレイをオンにしく２３８）、クラ ッチを開放しく２４０）、そして所定の時間遅延ＴＩの後に（２４２＞、ブレー キをかける（２４４）。第２の時間遅延Ｔ２の後に（２４６）、命令２４８が与 えられてベルト伸張器４０を開放し補助ブレーキ５８をかける。判定ボックス２ ５０により指摘されているようにもしモード選択スイッチ６６がサービス／再ス タートモードの位置にセットされていたとすると、ディフォルトルーチンが首尾 よく実行されて作動モードは実行ボックス２５０に示されているモードＯにセッ トされ、プログラムはコーラ−１７０に復帰する。もしモード選択スイッチ６６ がモードｌのサービス／再スタート位置以外の位置にセットされているとすると 、実行ボックス２５４に示されているローレベルの警告信号１３４がマイクロプ ロセッサ９４により生成されて、障害ディスプレイ８０に伝達される。モード選 択スイッチがモードｌの位置にセットされない限り、診断ルーチンから抜は出す ことはできない。

診断及びディフォルトルーチン１７２，２３６が首尾よく実行されると、カッタ プログラム１６８は判定ボックス２５６（第に図）に進んで現在の作動モードが 実行されているか否かを決定する。

この決定に対する返答が否定的である場合には、命令２５８が出されて暫定的な カッタモードテーブル或いはカッタモード’Ｍ　１１＜スイッチから作動モード を読み取る。現在のモードの実行に関する質問に対する返答が肯定的である場合 には、命令２６０が出されてカッタモードテーブルを更新する。

現在のモードの実行に関する質問２５６の応答で発生した作動モード情報２５８ ．２６０は次いで、判定ボックス２６２で示されているようにオペレータにより 選択されたモード、即ちモード選択スイッチ６６の位置と比較される。もし現在 の作動モードとオペレータにより制御されたモード位置スイッチの位置が相関関 係があるとすると、プログラムはコーラ−１７０に復帰しカッタルーチン１６８ を再実行する。もしオペレータにより選択されたモードが現在の作動モードに一 致しないとすると、モード選択スイッチがポジションｌ、即ちサービス／再スタ ート位置にあるか否かが比較される（２６４）。もしこの時点でモード選択スイ ッチ６６がポジションｌにあるとすると、命令２６６が出されて第９図に示され ているサービス／再スタートルーチン２６８が実行される。

サービス／再スタートサブルーチン２６８は、判定ボックス２７０に示されてい るようにこのモード（モードｌ）への移行がディフォルトモードからであるか否 かを決定することにより開始される。もし肯定的であるとすると、カッタ駆動部 品の退出ステータスが情報ボックス２７２に要約され、第１命令２７４が出され て障害ディスプレイから警告及びエラーコードを取り除く。次いで第２命令２７ ６が出されて臨時カッタモードテーブル中の作動モードをモードｌにセットし、 プログラムはコーラ−１７０に復帰する。もしサービス／再スタートモードへの 移行がディフォルトモードからでないとすると、判定ボックス２７８で示されて いるように移行がポジション２、即ち待機モードからの移行であるか否かが決定 される。もし肯定的であると、カッタ駆動部品の退出ステータスが情報ボックス ２８０中で要約され、命令２８２が出されて命令ボックス２７６で示されている 作動モードをモード１にセットする前に、駆動部品をサービス／再スタートモー ド、即ち補助ブレーキがかけられベルトのポジションが開放されているモードに し、次いでプログラムはコーラ−１７０に復帰する。もしサービス／再スタート モードへの移行がディフォルトモード又は待機モードからでないとすると、内部 システム故障命令２８４が生成されて引き続いてコーラ−に復帰し、ここでこの ように生成された故障命令が診断ルーチン１７２（第７図）に信号を送って前述 した内部システム故障ハンドラ２００　（第１３図）を実行する。

再び第６図を参照すると、もし作動モードがモードスイッチの位置と一致せず且 つモードスイッチがポジションｌにないとすると、判定ボックス２８６に示され ているようにモード選択スイッチがポジション２、即ちカッタ待機モードにある か否かが決定される。もし肯定的であると、命令２８８が出されて第１Ｏ図に示 されているカッタ待機サブルーチン２９０が実行される。

カッタ待機モード２９０は、判定ボックス２９２に示されているようにこのモー ド（モード２）への移行がカッタ作動モード（モード３）からであるか否かを決 定することにより開始される。もし肯定的であると、カッタ作動モードの退出ス テータスが情報ボックス２９４中で要約され、命令２９６が出されてクラッチが 開放される。判定ボックス２９８で示されている所定の時間遅延Ｔ４が満了する までは、命令３００が出されて現在の作動モードが引き続いて実行されているこ とを示す内部フラグを発生し、プログラムはコーラ−１７０に復帰する。クラッ チのピストンが追い出されたことがｍ認されると、即ら時間遅延Ｔ４の後には、 命令３０２が出されてブレーキをかけ、プログラムがコーラ−１７０に復帰する 前に、作動モードが現在モード２であることを反映するためにカッタモードテー ブルを中断する命令３０４及び現在の作動モードへの移奢１が１′１尾よく完了 したことを示す内部フラグを発生する命令３０６が引き続いて出される。もしカ ッタ（２１機モードへの移行が作動モード（モード３）からでないとすると、そ の移行がサービス／再スタートモード（モード１）からであるか否かが決定され る（３０８）。

もし肯定的であると、カッタ駆動部品の退出ステータスが情報ボックス３１０中 で要約され、命令３１２が出されて補助ブレーキを開放しベルト伸張器を係合す る。その後上述したカッタモードテーブルを更新する命令３０４及び現在のモー ドに首尾よく移行したことを示す内部フラグ゛を発生する命令３０６が生成され る。もしカッタ待機モードへの移行がモード３又はモードＩからでない場合には 、内部システム故障命令３１４が生成され、引き続いてコーラ−１７０に復帰し 、上述した内部システム故障ハンドラ２００（第１３図）が実行される。

再び第６図を参照すると、もし作動モードがモードスイッチの位置に一致せず、 さらにモードスイッチがポジション１又は２にセットされていないとすると、判 定ボックス３１６に示されているヨウにモード選択スイッチがポジション３、即 チカッタ作動モードにセットされているか否かが決定される。もしＮ定的である と、命令３１８が出されて第１１図に示されているカッタ待機ルーチン３２０が 実行される。

カッタ作動ルーチン３２０は、判定ボックス３２２に示されているようにモード ３への移行がカッタ待機モード（モード２）からであるか否かを決定することに より開始される。もし１腎定的であると、カッタ駆動部品の退出ステータス、即 ちモード２で作動しているときの部品のステータスが情報ボックス３２４中で要 約され、命令３２６が生成されてブレーキが開放される。判定ボックス３２８で 示されている所定の時間遅延Ｔ３が経過するまでは、命令３３０が出されて現在 のモードの作動を実行中であることを示す内部フラグがセットされ、プログラム はコーラ−１７０に復帰する。ブレーキピストンが追い出されたことが確認され ると、即ち時間遅延Ｔ３の後には、命令３３２が出されてクラッチが係合され、 コーラ−１７０に復帰する前に、引き続いてカッタモードテーブルを更新する命 令３３４及び作動モードへの移行が首尾よく完了されたことを示す内部フラグを セットする命令３３６が出される。もしカッタ作動モード（モード３）への移行 がカッタ待機モード（モード２）からでないとすると、内部システム故障命令３ ３８が生成され、引き続いてコーラ−１７０に復帰し、上述したマナーにより内 部故障ルーチン２００（第１３図）が実行される。

２６図を再び参照すると、もしカッタプロゲラｌ−１６８がオペレータの選択し た作動モードへの移行の開始に失敗するか或いはオペレータが選択した作動モー ドを連続するのに失敗すると、内部システム故障が指摘され、命令３４０が生成 される。コーラ−１７０に復帰し引き続いてカッタモジュールがレディであるか 否かの質問１７１を再実行した後に、プログラムの実行は診断ルーチン１７２（ ｆｆｉ７図）に向けられ、上述したマナーにより第１３図に示された内部システ ム故障ルーチン２００が実行される。前に指摘したように、内部システム故障ル ーチンを実行すると、カッタ駆動部品を中断モードにしてハイレベルの警告信号 １３６が障害ディスプレイモニタ８０に伝達される。

さらに、第６図乃至第１４図のフローチャートに示され且つその内容が説明され たように、制御システムのソフトウェアは常に全ての入力及び出力を検査して、 内部システムの故障及び所定の外部障害状態が検出されないこきがないことを保 証する。内部故障が発生する度に、システムはただちに中断モードに移行し、シ ステム中の全てのアクセスがオフになることを保証し、故障が修復されるまで正 常の作動に復帰すること、或いは正常な作動を開始することが防止される。障害 状態が検出されると、システムはただちに適当な低い作動状態に戻り、この状態 が障害が修復されるまで維持される。

これらの理由のために、本発明の望ましい実施態様は中断モードにおいて自動的 に係合する補助ブレーキ５８を含んでいる。さらに、制御装置への電力の供給が 中断されたとき或いは流体圧力の損失があったときはいっでも、補助ブレーキ５ ８が係合されてベルトのテンションが開放される。

この構造は、修理のためにグレーダ１ｏが停止させられる毎に或いは夜間のグレ ーダの不作動状態のときに特に望ましく、これにより無端状ベルト３８の寿命が 引き伸ばされる。

よって、本発明はオペレータの入力及び作動状態の検出に応じて、機械駆動部品 が選択的に且つ逐次的に制御される回転カッタの制御システムを提供する。制御 システムは所定の順序で機械的駆動ライン部品の一つ或いは複数の作動を制御す ることにより、所定の障害の発生及び内部システムの故障の発生に反応する。さ らに、駆動トレーンの望ましくない摩耗又は負荷を防止するために、選択された 命令の実行の間には適当な時間的遅延が設けられている。

第６図乃至第１４図のフローチャートに示された回転カッタの制御ロジック（論 理）は上述した演算ループ中で、車両のｆｆｆｌ縦のだめの制御モジュール、推 進Ｊ１７びに警告及びディスプレイ等の他の機能を含む統合制御プログラムの一 つのモジュールとして含まれる。同じマイクロプロセッサ９４を、他の入力を処 理し、カッタ、操縦、推進、警告及びディスプレイのソフトウエアプログラノ、 を統合し、他の制御機能をサポートする制御信号を生成するように容易にプログ ラムすることが可能である。

本発明の他の側面、目的及び利益は図面、発明の記述及び添付請求の範囲を研究 することにより得ることができる。

第２図 箪４図 第５図 第７図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　　グレーダ（１０）に回転可能に取り付けられたカッタ（２０）と、回転 可能なカッタ（２０）に作動的に連結されたエンジン（２６）と、グレーダ（１ ０）に設けられたアクセス開口部をカバーする少なくとも一つのパネル（７８） を有するグレーダ（１０）の制御システム（２４）であって、 前記エンジン（２６）に作動的に連結され伸長する出力シャフト（３０）を有す るクラッチ（２８）と；前記クラッチ（２８）を選択的に係合しさらに係合の解 除をするクラッチ制御手段（４２）と；出力シャフト（３０）に作動的に連結さ れたブレーキ（３２）と； 前記ブレーキ（３２）を選択的に適用し且つ開放するブレーキ制御手段（４４） と； 前記出力シャフト（３０）に作動的に連結された第１プーリ（３４）と； 前記回転可能に取り付けられたカッタ（２０）に連結された第２プーリ（３６） と； 前記プーリ（３４）と（３６）の間で伸長する無端状ベルト（３８）と； 前記ベルト（３８）を伸張しベルト（３８）を前記第１及び第２プーリ（３４， ３６）と強制的に駆動接触させる手段（４０）と； 前記ベルト伸張手段（４０）を選択的に係合し且つ開放するベルト伸張制御手段 （４６）と；予め定められた複数のカッタ作動モードのうちの一つを選択し、前 記作動モードの選択に応じて第１出力信号（６４）を生成し伝達する手段（６６ ）と；前記第１出力信号（６４）を受け取ったことに応じて、前記ベルト伸張制 御手段（４６）、ブレーキ制御手段（４４）及びクラッチ制御手段（４２）のう ちの所定の一つを予め定められた逐次的順序で制御する手段（６２）と； を具備したグレーダ（１０）の制御システム（２４）。 ２．　　前記制御システム（２４）は少なくとも一つの作動状態を検出し、作動 状態に応じて第２出力信号（７４）を生成し且つ伝達する手段（７０）を含んで いる請求項１記載の制御システム（２４）。 ３．　　前記逐次的制御手段（６２）は、前記第１及び第２出力信号（６４，７ ４）を受け取る入力（１０８，１１１２）を有し、第１制御信号（８８）、第２ 制御信号（９０）、第３制御信号（９２）を生成してそれぞれ前記クラッチ制御 手段（４２）、前記ブレーキ制御手段（４４）、前記ベルト伸張制御手段（４６ ）に送出するマイクロプロセッサ（９４）を含んでいる請求項２記載の制御シス テム（２４）。 ４．　　　　前記グレーダ（１０）は流体圧的に制御されるフレームサスペンシ ョンシステム（１８）を含んでおり、前記検出手段は前記流体圧的に制御される フレームサスベンションシステム（１８）中の流体圧力スイッチ（７０）を含ん でいる請求項２記載の制御システム（２４）。 ５．　　　前記制御システム（２４）は、前記少なくとも一つのパネル（７８） の位置を検出し、前記パネル（７８）の位置を示す第３出力信号（７６）を生成 してこれを送出する手段（７２）を含んでいる請求項１記載の制御システム（２ ４）。 ６，　　　　前記逐次的制御手段（６２）は、在前記第１出力信号（６４）及び 第３出力信号（７６）を受け取る入力（１０８，１１０）を有しており、第１制 御信号（８８）、第２制御信号（９０）及び第３制御信号（９２）を生成してこ れらの信号を前記クラッチ制御手段（４２）、前記ブレーキ制御手段（４４）、 及び前記ベルト伸張制御手段（４６）に送出するマイクロプロセッサ（９４）を 含んでいる請求項５記載の制御システム（２４）。 ７．　　前記制御システム（２４）は少なくとも一つの作動状態を検出してその 作動状態に応じて第２出力信号（７４）を生成して送出する手段（７０）と、前 記少なくとも一つのパネル（７８）の位置を検出して前記パネル（７８）の位置 を示す第３出力信号（７６）を生成して送出する手段（７２）を含んでいる請求 項１記載の制御システム（２４）。 ８．　　　前記逐次的な制御手段（６２）は前記第１出力信号（６４）、第２出 力信号（７４）及び第３出力信号（７６）を受け取る入力（１０８，１１０，１ １２）を有し、第１制御信号（８８）、第２制御信号（９０）及び第３制御信号 （９２）を生成してこれらの信号を前記クラッチ制御手段（４２）、前記ブレー キ制御手段（４４）及び前記ベルト伸張制御手段（４６）に送出するマイクロプ ロセッサ（９４）を含んでいる請求項７記載の制御システム（２４）。 ９． 前記ブレーキ（３２）と前記第１プーリ（３４）との間に配置され前記 出力シャフト（３０）と作動的に連結された補助ブレーキ（５８）をさらに含ん でいる請求項１記載の制御システム（２４）。 １０．　前記ベルト伸張制御手段（４６）は前記補助ブレーキ（５８）をかける のと同時に前記ベルト伸張手段（４０）を開放し、前記補助ブレーキ（５８）を 開放するのと同時に前記ベルト伸張手段（４０）を係合する請求項９記載の制御 システム（２４）。 １１．　前記クラッチ（２８）は流体圧的に作動され、前記クラッチ制御手段（ ４２）は電気的に作動される請求項１記載の制御システム（２４）。 １２．　　前記ブレーキ（３２）は流体圧的に作動され、前記ブレーキ制御手段 （４４）は電気的に作動される請求項１記載の制御システム（２４）。 １３．　前記ベルト伸張手段（４０）は流体圧的に作動されるシリンダ（４０） を含んでおり、前記ベルト伸張手段（４０）を制御する前記手段（４６）は電気 的に作動される請求項１記載の制御システム（２４）。 １４．　前記補助ブレーキ（５８）は機械的に係合されるとともに流体圧的に開 放され、前記ベルト伸張手段（４０）の前記制御手段（４６）は電気的に作動さ れる請求項９記載の制御システム（２４）。