WO2008072662A1 - 作業車両の制御装置 - Google Patents

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brake
parking brake
work vehicle
control device
clutch
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Katsuaki Kodaka
Hidetoshi Satake
Kazuhiro Ichimura
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Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
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    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force

Definitions

  • the present invention relates to a control device for a work vehicle such as a wheeled hydraulic excavator or a wheel loader.
  • this type of work vehicle has a negative parking brake.
  • the brake release pressure is supplied from an oil pressure source to release the parking brake, and the supply of the brake release pressure is stopped.
  • There is one that operates a parking brake see, for example, Patent Document 1).
  • the first and second clutch devices are provided in the transmission, the first and second clutch devices are simultaneously engaged by the parking brake operation command, the transmission is locked, and the parking brake Actuate.
  • Patent Document 1 JP 2002-79931 A
  • the negative parking brake described above has a time lag between when the parking brake operation command is output and when the parking brake is fully operated. For this reason, when the parking brake is operated on a slope, it is troublesome for the driver to keep operating the brake pedal until the parking brake is fully operated.
  • a work vehicle control device operates in response to a driver's operation of a brake pedal, a negative parking brake device that starts operation in response to a parking brake command, an output unit that outputs a parking brake command, and the driver. And a brake control unit that operates the service brake device regardless of the driver's pedal operation when a parking brake command is output by the output unit.
  • the service brake device When the parking brake command is output from the output unit, the service brake device can be operated for a predetermined time. In this case, it is preferable to set the time required for the parking brake force to increase to a predetermined value after the start of the operation of the parking brake device by the output of the parking brake command as the predetermined time.
  • It has a pedal operation detection unit that detects the operation of the brake pedal.
  • a pedal operation detection unit that detects the operation of the brake pedal.
  • the preset stepping operation is preferably the maximum stepping operation.
  • It has a vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed, and when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is less than a predetermined value, the operation of the service brake device is permitted when the parking brake command is output, and the vehicle speed exceeds the predetermined value.
  • the service brake device may be prohibited when it is large! /.
  • the parking brake device is constituted by a transmission having a negative first clutch device and a second clutch device that transmits driving power to the axle, and when this transmission outputs a parking brake command, The first clutch device and the second clutch device may be simultaneously engaged to prevent the axle from rotating.
  • the first clutch device and the second clutch device can be configured to be engaged with each other by a biasing force of a spring and to be released by an oil pressure, respectively.
  • the transmission becomes the first gear ratio
  • the first clutch device is engaged
  • the second clutch device When is released, the transmission should have a second gear ratio that is smaller than the first gear ratio.
  • the above control device is preferably provided in a traveling work vehicle having a traveling device that rotates wheels by a hydraulic motor and an excavator.
  • the invention's effect is preferably provided in a traveling work vehicle having a traveling device that rotates wheels by a hydraulic motor and an excavator.
  • the service brake device when the parking brake command is output, the service brake device is operated regardless of the driver's pedal operation. Therefore, when the parking brake is operated on a slope or the like, The driver can easily activate the parking brake without having to operate the brake pedal.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device for a work vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing executed by the CPU of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a modification of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device according to the present embodiment, and mainly shows a hydraulic circuit diagram for traveling.
  • This control device is provided in a work vehicle such as a hydraulic excavator or a wheel loader that travels on a work site or a general road with tires.
  • This type of work vehicle has an excavator made up of booms and packets.
  • the excavator is driven by a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder.
  • the oil discharged from the main pump 2 driven by the engine (prime motor) 1 is controlled in its direction and flow rate by the control valve 3, passes through the center joint 5, and travels through the counter balance valve 6. Supplied to motor 7.
  • the rotation of the travel motor 7 is changed by the transmission 8 and transmitted to the tire 11 via the axle 9 and the axle 10, and the work vehicle travels.
  • the transmission 8 is a well-known one having a planetary reduction mechanism including a sun gear, a planetary gear, and a ring gear, and clutches 81 and 82 provided on the sun gear side and the ring gear side, respectively. That is, although illustration is omitted, each of the clutches 81 and 82 has a clutch cylinder with a built-in spring, and the clutch cylinder 81 and 82 are engaged with each other when the clutch cylinder is pressed against the disk by the urging force of the spring. It is said. In addition, it works by staking the spring force The clutches 81 and 82 are released by removing the pressing force of the clutch cylinder by the hydraulic pressure from the hydraulic source 12 to be operated. The oil pressure acting on the clutches 81 and 82 is controlled by driving the electromagnetic switching valve 13. A clutch that is engaged by a biasing force of a spring and released by a hydraulic force is called a negative clutch.
  • the electromagnetic switching valve 13 is switched by a control signal from the CPU 30 (controller).
  • the controller includes an arithmetic processing unit having a CPU 30, ROM, RAM, and other peripheral circuits. In the figure, the CPU 30 is shown as a representative of the controller.
  • the electromagnetic switching valve 13 is switched to the position, the pressure oil from the hydraulic source 12 acts on the clutch 81 via the conduit 14. As a result, the clutch 81 is disengaged, the clutch 82 is engaged, and the transmission 8 has a predetermined gear ratio R1 (low gear). In this state, the driving power generated by the rotation of the driving motor 7 is transmitted to the axle 9, so that a low-speed high-torque first-speed driving is possible.
  • the pressure oil from the hydraulic source 12 acts on the clutch 82 via the pipe line 15.
  • the clutch 82 is disengaged and the clutch 81 is engaged, and the transmission 8 has a predetermined speed ratio R2 (gear, gear), enabling high-speed and low-torque second speed travel.
  • the gear ratio R1 is larger than the gear ratio R2.
  • the pipe lines 14 and 15 communicate with the tank.
  • the clutches 81 and 82 for preventing the rotation of the axle 9 are used as parking brakes.
  • a brake that is actuated by the urging force of a spring and released by hydraulic pressure is called a negative parking brake.
  • the parking brake configured as described above has a delay in the operation of the parking brake, because the pressure in the clutches 81 and 82 does not immediately become the tank pressure even when the electromagnetic switching valve 13 is switched to the position c. Arise.
  • an accumulator may be connected to the pipelines 14 and 15 between the transmission 8 and the electromagnetic switching valve 13 via a throttle, so that the operation of the parking brake is further delayed.
  • the traveling pilot circuit is a pilot that is driven by the engine 1 to generate pressure oil.
  • a pilot valve 18 that generates pilot secondary pressure in response to depression of the hydraulic pressure source 16 and the accelerator pedal 17, a slow return valve 19 that delays the return oil to the pilot valve 18 following this pilot valve 18, Connected to the slow return valve 19 is a forward / reverse switching valve 20 for selecting forward, reverse and neutral of the vehicle.
  • the forward / reverse switching valve 20 is switched by operating the operation lever 21. Pilot pressure from the pilot hydraulic source 16 acts on the pilot port of the control valve 3 to drive the control valve 3.
  • the travel speed of the vehicle can be adjusted by adjusting the valve stroke at this time with the accelerator pedal 17.
  • the work vehicle is provided with a well-known hydraulic foot brake (service brake) that exerts a deceleration force according to the operation of the brake pedal 22.
  • the pilot circuit for the foot brake includes a pilot hydraulic power source 23 that is driven by the engine 1 to generate pressure oil, a brake valve 24 that generates a pilot secondary pressure (brake operating pressure) when the brake pedal 22 is depressed, and Have By operating the brake pedal 22, the brake operating pressure from the brake valve 24 acts on the front wheel brake device 25 and the rear wheel brake device 26, respectively.
  • the brake devices 25 and 26 are activated in response to the pedal operation, and the brake devices 25 and 26 can be used as service brakes during traveling.
  • a hydraulic pressure source 12 is connected to the brake valve 24 via an electromagnetic valve 27.
  • Solenoid valve 27 is switched by a signal from CPU30.
  • the solenoid valve 27 is switched to the position, the pilot pressure from the hydraulic source 12 acts on the brake valve 24.
  • the brake valve 24 is driven, and the pressure oil from the hydraulic source 23 acts on the brake devices 25 and 26. Therefore, the brake devices 25, 26 can be operated without operating the brake pedal 22, and the brake devices 25, 26 can be used as work brakes during excavation work or the like.
  • the solenoid valve 27 when the solenoid valve 27 is switched to the position port, the operation of the pilot pressure from the hydraulic source 12 to the brake valve 24 stops. In this state, the work brake is released, and the brake devices 25 and 26 can be operated by operating the brake pedal 22.
  • the solenoid valve 27 When the solenoid valve 27 is switched to the position, the brake devices 25 and 26 operate immediately, and the work brake is more responsive than the parking brake.
  • the solenoid valve 27 is switched to a position when a work brake switch (not shown) is turned on and to a position opening when the work brake switch is turned off. [0018]
  • the electromagnetic switching valve 13 and the electromagnetic valve 27 are controlled by the CPU 30.
  • the CPU 30 has brake pressure from the brake valve 24, that is, a pressure sensor 31 that detects the operation of the brake pedal 22, a parking brake switch 32 that commands the operation of the parking brake, and a 1st / 2nd speed change.
  • a commanded shift switch 33 and a vehicle speed sensor 34 for detecting the vehicle speed are connected.
  • the CPU 30 executes the following processing.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing executed by the CPU 30. This flowchart is started, for example, by turning on the engine key switch. In the initial state, the solenoid valve 27 is switched to the position port. In step S1, it is determined whether the parking brake switch 3 2 is on. If it is determined that the parking brake switch 32 is OFF, the process proceeds to step S6, and the operation of the shift switch 33 is determined. When the first gear is determined to be a command by the shift switch 33, the process proceeds to step S7, and the electromagnetic switching valve 13 is switched to the position. When the second gear is determined to be a command by the shift switch 33, the process proceeds to step S8, and the electromagnetic switching valve 13 is switched to the position port.
  • step S1 determines whether the parking brake switch 32 is on. If it is determined in step S1 that the parking brake switch 32 is on, the process proceeds to step S2. In step S2, the solenoid valve 27 is switched to position and the work brake is activated. Next, in step S3, the electromagnetic switching valve 13 is switched to position C, and the action of pressure oil on the clutches 81 and 82 from the hydraulic source 12 is stopped.
  • step S4 it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the parking brake switch 32 was turned on.
  • the predetermined time is the time from when the parking brake switch 32 is turned on until the pressure inside the clutches 81 and 82 reaches the tank pressure, that is, the time that is the same as the time from when the parking brake starts to when it fully operates. Is set in advance. If step S4 is negative, the process returns to step S2 and repeats the same process. If step S4 is positive, the process proceeds to step S5, the solenoid valve 27 is switched to the position port, and the work brake is released.
  • Step S7 When the 1st speed is commanded by the speed change switch 33 with the parking brake switch 32 turned off, the electromagnetic switching valve 13 is switched to the position, and the pressure oil from the hydraulic source 12 acts on the clutch 81 via the conduit 14. (Step S7). This will release clutch 81 and engage clutch 82 In this state, the transmission 8 has a predetermined speed ratio R1, and the operation of the accelerator pedal 17 enables the first speed traveling at low speed and high torque. Further, when the second speed is instructed by the speed change switch 33, the electromagnetic switching valve 13 is switched to the position port, and the pressure oil from the hydraulic source 12 acts on the clutch 82 via the conduit 15 (step S8).
  • the clutch 82 is disengaged and the clutch 81 is engaged, so that the transmission 8 has a predetermined gear ratio R2 and can be driven at a high speed and a low torque in the second speed.
  • the pressure oil from the hydraulic source 24 acts on the brake devices 25 and 26, and the vehicle can be decelerated according to the amount of operation of the brake pedal 22.
  • the work brake in the figure represents the magnitude of the oil pressure acting on the brake devices 25 and 26, and the parking brake represents the magnitude of the oil pressure acting on the clutches 81 and 82.
  • the brake force of the work brake increases as the oil pressure acting on the brake devices 25 and 26 increases, and the brake brake brake force increases as the oil pressure acting on the clutches 81 and 82 decreases.
  • Step S2 Step S3
  • the pressure of the hydraulic pressure source 23 and other pressure oil act on the brake devices 25 and 26, and the work brake is activated.
  • the action of pressure oil on the clutch 81 or 82 stops, the pressing force acts on the disc from the clutch cylinder, and the parking brake starts to operate. At this time, the pressure acting on the clutch 81 or 82 gradually decreases, and the parking brake force gradually increases.
  • the parking brake force is maximized and the parking brake is fully activated (turned on).
  • the solenoid valve 27 is switched to the position port (step S5). As a result, the work brake is released (turned off).
  • the work brake may be released before the 1S parking brake is fully activated. That is, if the parking brake force is above a certain level, there is virtually no problem even if the work brake is released, and the setting of the predetermined time is not limited to that described above.
  • the speed of the pressure oil flowing out from the clutches 81 and 82 that is, the response of the parking brake varies depending on the oil temperature. For this reason, for example, the oil temperature in the pipelines 14 and 15 may be detected by an oil temperature sensor, and the predetermined time during which the work brake operates may be changed according to the oil temperature. In this case, as shown in Fig. 3 (b), when the oil temperature is high, the viscosity of the oil becomes small and the time until the parking brake is fully operated is shortened. do it.
  • the electromagnetic valve 27 and the electromagnetic switching valve 13 are not switched immediately, but are switched when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 34 is in a low-speed traveling state below a predetermined value. May be.
  • the parking brake switch 32 when the parking brake switch 32 is operated during high-speed driving, the work brake and parking brake are inactive when the vehicle speed is greater than the predetermined value!
  • the work block The rake is activated and the parking brake is activated. Therefore, it is possible to prevent sudden braking during high speed traveling.
  • the solenoid valve 27 When the work brake switch is turned on, the solenoid valve 27 is switched to the position to activate the work brake.
  • the solenoid valve 27 When a predetermined pedal operation is performed or when a predetermined vehicle state is established, the solenoid valve 27 is turned on. You may make it switch to a position. For example, when the brake pedal 22 is depressed more than a predetermined amount when the vehicle speed is below a predetermined value (for example, during maximum depression), the solenoid valve 27 is switched to position and the work brake is activated. Moyo! / As a result, it is possible to operate the work brake only by operating the brake pedal 22 without releasing the operation lever, and a complicated operation becomes unnecessary. Also, after the work brake is activated and the brake pedal 22 is stopped, the solenoid valve 27 is switched to the position port when the brake pedal 22 is depressed again by a predetermined amount or more to release the work brake.
  • Depressing operation of the pedal 22 exceeding a predetermined amount can be detected by the pressure sensor 31.
  • the work brake may be activated / released when a stepping operation of a predetermined amount or more is continued for a predetermined time.
  • a pedal operation detection unit other than the pressure sensor may be used.
  • a parking brake device that may be provided with a parking brake is not limited to this.
  • a force that outputs a parking brake command by the parking brake switch 32 may be output by another output unit.
  • the solenoid valve 27 is switched when the parking brake switch 32 is turned on, and the force S and the brake control unit configured to operate the brake devices 25 and 26 regardless of the operation of the brake pedal 22 are not limited thereto.
  • a service brake device which may be provided with a work brake separately from the brake devices 25 and 26, does not have to be used as a work brake.
  • the transmission ratio of the transmission 8 is R1 (first transmission ratio), and when the clutch 81 is engaged and the clutch 82 is released, the transmission ratio is R2 (second transmission ratio).
  • the gear clutch configuration is not limited to this! /.
  • the time from when the parking brake is started to when the force is fully activated is set as a predetermined time, and the work brake (service brake device) is operated for a predetermined time.
  • the time required until the parking brake force becomes a predetermined value or more may be set as the predetermined time.
  • a physical quantity correlated with the parking brake force may be detected, and the operation of the work brake may be controlled according to the physical quantity, and parameters other than time may be used as parameters.
  • the oil pressure acting on the clutches 81 and 82 may be detected by a pressure sensor, and when the oil pressure is below a predetermined value, the solenoid valve 27 may be switched to the position port to turn off the work brake. That is, as long as the features and functions of the present invention can be realized, the present invention is not limited to the work vehicle control device of the embodiment.

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Abstract

 駐車ブレーキ指令によって作動を開始するネガティブ型の駐車ブレーキ装置と、駐車ブレーキ指令を出力する出力部と、運転者のブレーキペダルの操作に応じて作動するサービスブレーキ装置と、出力部により駐車ブレーキ指令が出力されると、運転者のペダル操作に拘わらずサービスブレーキ装置を作動させるブレーキ制御部とを備える。

Description

明 細 書
作業車両の制御装置
技術分野
[0001] 本発明は、ホイール式油圧ショベルやホイールローダなどの作業車両の制御装置 に関する。
背景技術
[0002] 従来より、この種の作業車両にあっては、ネガティブ型の駐車ブレーキを備え、油 圧源からブレーキ解除圧を供給して駐車ブレーキを解除し、ブレーキ解除圧の供給 を停止して駐車ブレーキを作動するようにしたものがある(例えば特許文献 1参照)。 この特許文献 1記載のものは、トランスミッションに第 1および第 2のクラッチ装置を設 け、駐車ブレーキの作動指令により第 1および第 2のクラッチ装置を同時に係合状態 としてトランスミッションをロックし、駐車ブレーキを作動する。
[0003] 特許文献 1:特開 2002— 79931号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかしながら、上述したネガティブ型の駐車ブレーキは、駐車ブレーキ作動指令が 出力されてから駐車ブレーキが完全に作動するまでの間にタイムラグがある。このた め、坂道などで駐車ブレーキを作動する場合、駐車ブレーキが完全に作動するまで の間、運転者はブレーキペダルを操作し続ける必要があり、煩雑であった。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明による作業車両の制御装置は、駐車ブレーキ指令によって作動を開始する ネガティブ型の駐車ブレーキ装置と、駐車ブレーキ指令を出力する出力部と、運転 者のブレーキペダルの操作に応じて作動するサービスブレーキ装置と、出力部により 駐車ブレーキ指令が出力されると、運転者のペダル操作に拘わらずサービスブレー キ装置を作動させるブレーキ制御部とを備える。
出力部により駐車ブレーキ指令が出力されると、所定時間だけサービスブレーキ装 置を作動させることもできる。 この場合、駐車ブレーキ指令の出力による駐車ブレーキ装置の作動開始後、駐車 ブレーキ力が所定値まで増加するのに要する時間を所定時間として設定することが 好ましい。
駐車ブレーキ装置にブレーキ解除圧を作用させる圧油の温度を検出する油温検出 部をさらに備え、油温検出部により検出された油温が高いほど所定時間を短く設定 することが好ましい。
ブレーキペダルの操作を検出するペダル操作検出部を有し、ペダル操作検出部に より予め設定された踏み込み操作が検出されると、出力部により駐車ブレーキ指令が 出力されていなくても、運転者のペダル操作に拘わらずブレーキ装置を作動させるこ ともできる。
この場合、予め設定された踏み込み操作は、最大踏み込み操作とすることが好まし い。
車速を検出する車速検出部を有し、車速検出部により検出された車速が所定値以 下のとき、駐車ブレーキ指令が出力された際のサービスブレーキ装置の作動を許可 し、車速が所定値より大きいとき、駐車ブレーキ指令が出力された際のサービスブレ ーキ装置の作動を禁止するようにしてもよ!/、。
駐車ブレーキ装置を、走行用の動力を車軸に伝達するネガティブ型の第 1のクラッ チ装置と第 2のクラッチ装置とを有するトランスミッションによって構成し、このトランスミ ッシヨンが、駐車ブレーキ指令が出力されると、第 1のクラッチ装置と第 2のクラッチ装 置を同時に係合して車軸の回転を阻止するようにしてもよい。
第 1のクラッチ装置と第 2のクラッチ装置を、ばねの付勢力によりそれぞれ係合し、 油圧力によりそれぞれ解放するものとして構成することができる。
第 1のクラッチ装置が解放され、かつ、第 2のクラッチ装置が係合されると、トランスミ ッシヨンは第 1の変速比となり、第 1のクラッチ装置が係合され、かつ、第 2のクラッチ 装置が解放されると、トランスミッションは第 1の変速比よりも小さい第 2の変速比とな るようにしてあよレヽ。
以上の制御装置は、油圧モータにより車輪を回転する走行装置と、掘削装置とを有 する走行式作業車両に備えることが好ましレ、。 発明の効果
[0006] 本発明によれば、駐車ブレーキ指令が出力されると、運転者のペダル操作に拘わ らずサービスブレーキ装置を作動させるようにしたので、坂道等で駐車ブレーキを作 動する場合に、運転者はブレーキペダルを操作する必要がなぐ駐車ブレーキを容 易に作動できる。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]本発明の実施の形態に係る作業車両の制御装置の構成を示す図。
[図 2]図 1の CPUで実行される処理の一例を示すフローチャート。
[図 3]本発明の実施の形態に係る制御装置の動作を説明する図。
[図 4]図 3の変形例を示す図。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 以下、図 1〜図 4を参照して本発明による作業車両の制御装置の実施の形態につ いて説明する。
図 1は、本実施の形態に係る制御装置の構成を示す図であり、主に走行用の油圧 回路図を示している。この制御装置は、油圧ショベルやホイールローダ等、タイヤを 装備して作業現場や一般道路を走行する作業車両に設けられる。この種の作業車 両は、ブームやパケットからなる掘削装置を有する。掘削装置は、油圧シリンダ等、油 圧ァクチユエータにより駆動される。
[0009] エンジン(原動機) 1により駆動されるメインポンプ 2からの吐出油は、コントロールバ ルブ 3によりその方向および流量がそれぞれ制御されて、センタージョイント 5を通過 し、カウンタバランスバルブ 6を経て走行モータ 7に供給される。走行モータ 7の回転 はトランスミッション 8によって変速され、車軸 9,アクスル 10を介してタイヤ 11に伝達 され、作業車両が走行する。
[0010] トランスミッション 8はサンギア、プラネタリギア、リングギアからなる遊星減速機構と、 そのサンギア側およびリングギア側にそれぞれ設けられたクラッチ 81,82とを有する 周知のものである。すなわち図示は省略するが、クラッチ 81,82は、それぞればねを 内蔵したクラッチ用シリンダを有し、ばねの付勢力によりクラッチ用シリンダがディスク に押圧されることで、クラッチ 81 , 82は係合状態とされる。また、ばね力に杭して作用 する油圧源 12からの油圧力によりクラッチ用シリンダの押圧力が除去されることで、ク ラッチ 81 , 82は解放状態とされる。クラッチ 81,82に作用する油圧力は、電磁切換弁 13の駆動によって制御される。なお、ばねの付勢力によって係合状態とされ、油圧 力によって解放状態とされるようなクラッチをネガティブ型のクラッチと呼ぶ。
[0011] 電磁切換弁 13は CPU30 (コントローラ)からの制御信号によって切り換わる。なお 、コントローラは、 CPU30, 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るが、図ではコントローラを代表して CPU30を示している。電 磁切換弁 13が位置ィに切り換わると、油圧源 12からの圧油が管路 14を介してクラッ チ 81に作用する。これによりクラッチ 81が解放、クラッチ 82が係合状態とされ、トラン スミッション 8は所定の変速比 R1 (ローギア)となる。この状態では、走行モータ 7の回 転による走行用の動力が車軸 9に伝達され、低速高トルクの 1速走行が可能となる。 電磁切換弁 13が位置口に切り換わると、油圧源 12からの圧油が管路 15を介してクラ ツチ 82に作用する。これによりクラッチ 82が解放、クラッチ 81が係合状態とされ、トラ ンスミッション 8は所定の変速比 R2 (ノ、ィギア)となり、高速低トルクの 2速走行が可能 となる。なお、変速比 R1は変速比 R2より大きい。
[0012] 一方、電磁切換弁 13が位置ハに切り換わると、管路 14, 15はタンクに連通する。こ の場合は、クラッチ 81および 82はばね力によって係合状態とされるため、トランスミツ シヨン 8がロックされて車軸 9の回転が阻止される。本実施の形態では、この車軸 9の 回転を阻止させるクラッチ 81 , 82を駐車ブレーキとして用いる。駐車ブレーキを解除 する場合は、一方のクラッチ 81または 82に圧油(ブレーキ解除圧)を作用し、クラッチ 81または 82を解放状態とする。なお、ばねの付勢力によって作動し、油圧力によつ て解除されるようなブレーキをネガティブ型の駐車ブレーキと呼ぶ。
[0013] このように構成された駐車ブレーキは、電磁切換弁 13が位置ハに切り換わってもク ラッチ 81 , 82内の圧力が即座にタンク圧となるわけではなぐ駐車ブレーキの作動に 遅れが生じる。なお、トランスミッション 8と電磁切換弁 13の間の管路 14, 15に絞りを 介してアキュムレータを接続してもよぐこの場合には、駐車ブレーキの作動に一層遅 れが生じる。
[0014] 走行用パイロット回路は、エンジン 1によって駆動されて圧油を生成するパイロット 油圧源 16と、アクセルペダル 17の踏み込みに応じてパイロット 2次圧力を発生する 走行パイロットバルブ 18と、このパイロットバルブ 18に後続し、パイロットバルブ 18へ の戻り油を遅延するスローリターンバルブ 19と、このスローリターンバルブ 19に接続 し車両の前進、後進、中立を選択する前後進切換バルブ 20とを有する。前後進切換 バルブ 20は操作レバー 21の操作によって切り換えられる。パイロット油圧源 16から のパイロット圧はコントロールバルブ 3のパイロットポートに作用し、コントロールバルブ 3を駆動する。このときのバルブストローク量をアクセルペダル 17で調整することで車 両の走行速度を調整できる。
[0015] 作業車両には、ブレーキペダル 22の操作に応じた減速力を及ぼす周知の油圧フ ットブレーキ(サービスブレーキ)が設けられて!/、る。このフットブレーキ用パイロット回 路は、エンジン 1によって駆動されて圧油を生成するパイロット油圧源 23と、ブレーキ ペダル 22の踏み込みに応じてパイロット 2次圧力(ブレーキ作動圧)を発生するブレ ーキバルブ 24とを有する。ブレーキペダル 22の操作により、ブレーキバルブ 24から のブレーキ作動圧がそれぞれ前輪用ブレーキ装置 25および後輪用ブレーキ装置 2 6に作用する。これによりペダル操作に応じてブレーキ装置 25, 26が作動し、ブレー キ装置 25, 26を走行時にサービスブレーキとして用いることができる。
[0016] ブレーキバルブ 24には、電磁弁 27を介して油圧源 12が接続されている。電磁弁 2 7は CPU30からの信号により切り換わる。電磁弁 27が位置ィに切り換わると、油圧源 12からのパイロット圧がブレーキバルブ 24に作用する。これによりブレーキバルブ 24 が駆動され、油圧源 23からの圧油がブレーキ装置 25, 26に作用する。このためブレ ーキペダル 22を操作しなくてもブレーキ装置 25, 26を作動でき、ブレーキ装置 25, 26を掘削作業等の作業時に作業ブレーキとして用いることができる。
[0017] 一方、電磁弁 27が位置口に切り換わると、油圧源 12からブレーキバルブ 24へのパ ィロット圧の作用が停止する。この状態では、作業ブレーキが解除され、ブレーキぺ ダル 22の操作によりブレーキ装置 25, 26を作動できる。なお、電磁弁 27を位置ィに 切り換えるとブレーキ装置 25, 26は即座に作動し、作業ブレーキは駐車ブレーキより も応答性がよい。電磁弁 27は、例えば図示しない作業ブレーキスィッチのオンにより 位置ィに、オフにより位置口に切り換わる。 [0018] 電磁切換弁 13と電磁弁 27は CPU30により制御される。 CPU30には、ブレーキバ ルブ 24からのブレーキ作動圧、つまりブレーキペダル 22の操作を検出する圧力セン サ 31と、駐車ブレーキの作動を指令する駐車ブレーキスィッチ 32と、 1速 /2速の変 速を指令する変速スィッチ 33と、車速を検出する車速センサ 34が接続されている。 C PU30では以下のような処理が実行される。
[0019] 図 2は、 CPU30で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフロー チャートは、例えばエンジンキースィッチのオンによりスタートする。なお、初期状態で は電磁弁 27は位置口に切り換わっている。ステップ S1では、駐車ブレーキスィッチ 3 2がオンか否かを判定する。駐車ブレーキスィッチ 32がオフと判定されるとステップ S 6に進み、変速スィッチ 33の操作を判定する。変速スィッチ 33により 1速が指令と判 定されるとステップ S7に進み、電磁切換弁 13を位置ィに切り換える。変速スィッチ 33 により 2速が指令と判定されるとステップ S8に進み、電磁切換弁 13を位置口に切り換 X·る。
[0020] 一方、ステップ S1で駐車ブレーキスィッチ 32がオンと判定されるとステップ S2に進 む。ステップ S2では、電磁弁 27を位置ィに切り換え、作業ブレーキを作動する。次い で、ステップ S3で電磁切換弁 13を位置ハに切り換え、油圧源 12力、らクラッチ 81 , 82 への圧油の作用を停止する。
[0021] ステップ S4では、駐車ブレーキスィッチ 32がオンされてから所定時間を経過したか 否かを判定する。所定時間は、駐車ブレーキスィッチ 32をオンしてからクラッチ 81 , 8 2内がタンク圧となるまでの時間、つまり駐車ブレーキが作動を開始してから完全に 作動するまでの時間と同程度の時間に予め設定されている。ステップ S4が否定され るとステップ S2に戻り、同様な処理を繰り返す。ステップ S4が肯定されるとステップ S 5に進み、電磁弁 27を位置口に切り換え、作業ブレーキを解除する。
[0022] 本実施の形態に係る作業車両の制御装置の特徴的な動作を説明する。
(1)走行時
駐車ブレーキスィッチ 32をオフした状態で、変速スィッチ 33により 1速を指令すると 、電磁切換弁 13が位置ィに切り換えられ、油圧源 12からの圧油が管路 14を介してク ラッチ 81に作用する(ステップ S7)。これによりクラッチ 81が解放、クラッチ 82が係合 状態とされて、トランスミッション 8は所定の変速比 R1となり、アクセルペダル 17の操 作により低速高トルクの 1速走行が可能となる。また、変速スィッチ 33により 2速を指 令すると、電磁切換弁 13が位置口に切り換えられ、油圧源 12からの圧油が管路 15 を介してクラッチ 82に作用する(ステップ S8)。これによりクラッチ 82が解放、クラッチ 81が係合状態とされて、トランスミッション 8は所定の変速比 R2となり、高速低トルク の 2速走行が可能となる。走行時にブレーキペダル 22を操作すると、油圧源 24から の圧油がブレーキ装置 25, 26に作用し、ブレーキペダル 22の操作量に応じて車両 を減速できる。
[0023] (2)駐車時
駐車時の動作を図 3 (a)のタイムチャートにより説明する。なお、図中の作業ブレー キは、ブレーキ装置 25, 26に作用する油圧力の大きさを表し、駐車ブレーキは、クラ ツチ 81 , 82に作用する油圧力の大きさを表している。作業ブレーキのブレーキ力は、 ブレーキ装置 25, 26に作用する油圧力の増加に伴い増加し、駐車ブレーキのブレ 一キカはクラッチ 81 , 82に作用する油圧力の減少に伴い増加する。
[0024] 例えば車両停車状態で、作業ブレーキスィッチをオフした状態で駐車ブレーキスィ ツチ 32をオンすると(時点 tl)、電磁弁 27が位置ィに切り換えられるとともに、電磁切 換弁 13が位置ハに切り換えられる(ステップ S2,ステップ S3)。これにより油圧源 23 力、らの圧油がブレーキ装置 25, 26に作用し、作業ブレーキが作動する。また、クラッ チ 81または 82への圧油の作用が停止し、クラッチ用シリンダからディスクに押圧力が 作用し、駐車ブレーキが作動を開始する。このとき、クラッチ 81または 82に作用する 圧力が徐々に低下し、駐車ブレーキ力が徐々に増加する。時点 t2では駐車ブレー キ力が最大になり、駐車ブレーキが完全に作動 (オン)する。時点 t3で、駐車ブレー キスイッチ 32をオンしてから所定時間が経過すると、電磁弁 27が位置口に切り換えら れる (ステップ S 5)。これにより作業ブレーキが解除 (オフ)される。
[0025] このように駐車ブレーキスィッチ 32の操作により作業ブレーキをオンし、所定時間 後に作業ブレーキをオフすることで、駐車ブレーキが完全に作動する前であっても車 両の移動が阻止され、坂道などで駐車ブレーキスィッチを操作した場合の不所望な 車両の動きを防止できる。このため駐車ブレーキが完全に作動するまでの間、運転 者がブレーキペダル 22を継続して操作するといつた必要がなぐ駐車ブレーキを作 動する際の操作が容易である。
[0026] 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)駐車ブレーキスィッチ 32の操作により、駐車ブレーキの作動開始と同時に作業 ブレーキを作動するようにした。これによりネガティブ型の駐車ブレーキ装置の作動 に遅れがあっても、作業ブレーキにより車両の動きが阻止され、坂道等で誤って車両 が動き出すことを防止できる。駐車ブレーキスィッチ 32を操作してすぐに運転席を離 れる場合にも車両が動き出すことはなぐ安全性が高い。
(2)駐車ブレーキスィッチ 32の操作から所定時間後に作業ブレーキを解除するので 、作業ブレーキの作動時間を最小限に抑えることができる。その結果、駐車ブレーキ と作業ブレーキとが同時に作動する時間は短くなり、ギヤのバックラッシュ等に起因し
、作業ブレーキに引きずられて駐車ブレーキに無理な力力かかることを防止できる。
(3)トランスミッション 8に駐車ブレーキの機能を持たせるようにしたので、駐車ブレー キを別途設ける必要がなぐ部品点数を低減できる。
[0027] なお、図 3 (a)では、駐車ブレーキが完全に作動した後に作業ブレーキを解除した
1S 駐車ブレーキが完全に作動する前に作業ブレーキを解除してもよい。すなわち、 駐車ブレーキ力がある一定レベル以上になっていれば、作業ブレーキを解除しても 実質上は問題ないのであり、所定時間の設定は上述したものに限らない。クラッチ 81 , 82からの圧油の流出の速度、つまり駐車ブレーキの応答性は、油温によって変化 する。このため、例えば油温センサにより管路 14, 15内の油温を検出し、作業ブレー キの作動する所定時間を油温に応じて変更してもよい。この場合、図 3 (b)に示すよう に油温が高いと油の粘性が小さくなり、駐車ブレーキが完全に作動するまでの時間 が短くなるため、油温が高いほど上記所定時間を短く設定すればよい。
[0028] 駐車ブレーキスィッチ 32のオン時に即座に電磁弁 27と電磁切換弁 13を切り換える のではなく、車速センサ 34により検出された車速が所定値以下の低速走行状態とな つたときに切り換えるようにしてもよい。これにより図 4に示すように高速走行時に駐車 ブレーキスィッチ 32が操作された場合、車速が所定値より大き!/、状態では作業ブレ ーキと駐車ブレーキは非作動であり、時点 t4で車速が所定値以下になると、作業ブ レーキが作動し、駐車ブレーキが作動を開始する。したがって、高速走行時に急ブレ ーキがかかることを防止できる。
[0029] 作業ブレーキスィッチのオンにより電磁弁 27を位置ィに切り換え、作業ブレーキを 作動するようにした力 所定のペダル操作がなされたとき、あるいは所定の車両状態 が成立したときに電磁弁 27を位置ィに切り換えるようにしてもよい。例えば車速が所 定値以下の状態で、ブレーキペダル 22が所定量以上踏み込み操作されたときに(例 えば最大踏み込み操作時)、電磁弁 27を位置ィに切り換え、作業ブレーキを作動す るようにしてもよ!/、。これにより操作レバーから手を離すことなくブレーキペダル 22の 操作のみで作業ブレーキを作動することができ、煩雑な操作が不要になる。また、作 業ブレーキが作動して一旦ブレーキペダル 22の操作をやめた後、再びブレーキぺ ダル 22が所定量以上踏み込み操作されたときに電磁弁 27を位置口に切り換え、作 業ブレーキを解除するようにしてもよ!/、。
[0030] ペダル 22の所定量以上の踏み込み操作 (例えば最大踏み込み操作)は、圧力セ ンサ 31により検出することができる。所定量以上の踏み込み操作が所定時間継続し てなされたときに、作業ブレーキを作動/解除するようにしてもよい。これにより運転 者が瞬間的にブレーキペダル 22を操作しても作業ブレーキは作動/解除されず、 作業ブレーキが頻繁に作動/解除することを防止できる。圧力センサ以外のペダル 操作検出部を用いてもよい。
[0031] なお、上記実施の形態では、トランスミッション 8のクラッチ 81 (第 1のクラッチ装置) および 82 (第 2のクラッチ装置)により駐車ブレーキ装置を構成した力 S、クラッチ 81 , 8 2とは別に駐車ブレーキを設けてもよぐ駐車ブレーキ装置の構成はこれに限らない 。駐車ブレーキスィッチ 32により駐車ブレーキ指令を出力するようにした力 他の出 力部により出力するようにしてもよい。駐車ブレーキスィッチ 32のオンにより電磁弁 27 を切り換え、ブレーキペダル 22の操作に拘わらずブレーキ装置 25, 26を作動させる ようにした力 S、ブレーキ制御部の構成はこれに限らない。ブレーキ装置 25, 26とは別 に作業ブレーキを設けてもよぐサービスブレーキ装置を作業ブレーキと兼用しなくて もよい。クラッチ 81の解放かつクラッチ 82の係合でトランスミッション 8の変速比を R1 ( 第 1の変速比)とし、クラッチ 81の係合かつクラッチ 82の解放で変速比を R2 (第 2の 変速比)とした力 クラッチ装置の構成はこれに限らな!/、。
[0032] 駐車ブレーキが作動を開始して力 完全に作動するまでの時間を所定時間として 設定し、所定時間だけ作業ブレーキ(サービスブレーキ装置)を作動するようにしたが 、所定時間の設定はこれに限らない。例えば駐車ブレーキ力が所定値以上となるま でに要する時間を時間を所定時間として設定してもよい。駐車ブレーキ力と相関関 係のある物理量を検出し、この物理量に応じて作業ブレーキの作動を制御するように してもよく、時間以外をパラメータとしてもよい。例えばクラッチ 81 , 82に作用する油 圧力を圧力センサにより検出し、この油圧力が所定値以下のときに、電磁弁 27を位 置口に切り換え、作業ブレーキをオフするようにしてもよい。すなわち本発明の特徴、 機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の作業車両の制御装置に限定されな い。
[0033] 本出願は日本国特許出願 2006— 337935号(2006年 12月 15日出願)を基礎と して、その内容は引用文としてここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 駐車ブレーキ指令によって作動を開始するネガティブ型の駐車ブレーキ装置と、 前記駐車ブレーキ指令を出力する出力部と、
運転者のブレーキペダルの操作に応じて作動するサービスブレーキ装置と、 前記出力部により駐車ブレーキ指令が出力されると、運転者のペダル操作に拘わ らず前記サービスブレーキ装置を作動させるブレーキ制御部とを備える作業車両の 制御装置。
[2] 請求項 1に記載の作業車両の制御装置にお V、て、
前記ブレーキ制御部は、前記出力部により駐車ブレーキ指令が出力されると、所定 時間だけ前記サービスブレーキ装置を作動させる作業車両の制御装置。
[3] 請求項 2に記載の作業車両の制御装置において、
前記所定時間は、駐車ブレーキ指令の出力による前記駐車ブレーキ装置の作動 開始後、駐車ブレーキ力が所定値まで増加するのに要する時間に設定される作業 車両の制御装置。
[4] 請求項 2または 3に記載の作業車両の制御装置において、
前記駐車ブレーキ装置にブレーキ解除圧を作用させる圧油の温度を検出する油温 検出部をさらに備え、
前記ブレーキ制御部は、前記油温検出部により検出された油温が高いほど前記所 定時間を短く設定する作業車両の制御装置。
[5] 請求項;!〜 3のいずれか 1項に記載の作業車両の制御装置において、
前記ブレーキペダルの操作を検出するペダル操作検出部を有し、
前記ブレーキ制御部は、前記ペダル操作検出部により予め設定された踏み込み操 作が検出されると、前記出力部により駐車ブレーキ指令が出力されていなくても、運 転者のペダル操作に拘わらず前記ブレーキ装置を作動させる作業車両の制御装置
[6] 請求項 5に記載の作業車両の制御装置において、
前記予め設定された踏み込み操作は、最大踏み込み操作である作業車両の制御 装置。
[7] 請求項;!〜 6のいずれか 1項に記載の作業車両の制御装置において、
車速を検出する車速検出部を有し、
前記ブレーキ制御手段は、前記車速検出部により検出された車速が所定値以下の とき、前記駐車ブレーキ指令が出力された際の前記サービスブレーキ装置の作動を 許可し、車速が前記所定値より大きいとき、前記駐車ブレーキ指令が出力された際の 前記サービスブレーキ装置の作動を禁止する作業車両の制御装置。
[8] 請求項;!〜 7のいずれか 1項に記載の作業車両の制御装置において、
前記駐車ブレーキ装置は、走行用の動力を車軸に伝達するネガティブ型の第 1の クラッチ装置と第 2のクラッチ装置とを有するトランスミッションによって構成され、 このトランスミッションは、前記駐車ブレーキ指令が出力されると、前記第 1のクラッ チ装置と第 2のクラッチ装置を同時に係合して車軸の回転を阻止する作業車両の制 御装置。
[9] 請求項 8に記載の作業車両の制御装置において、
前記第 1のクラッチ装置と第 2のクラッチ装置は、ばねの付勢力によりそれぞれ係合 され、油圧力によりそれぞれ解放される作業車両の制御装置。
[10] 請求項 8または 9に記載の作業車両の制御装置において、
前記第 1のクラッチ装置が解放され、かつ、前記第 2のクラッチ装置が係合されると 、前記トランスミッションは第 1の変速比となり、前記第 1のクラッチ装置が係合され、か つ、前記第 2のクラッチ装置が解放されると、前記トランスミッションは前記第 1の変速 比よりも小さい第 2の変速比となる作業車両の制御装置。
[11] 請求項 1〜; 10のいずれ力、 1項に記載の制御装置と、
油圧モータにより車輪を回転する走行装置と、
掘削装置とを有する走行式作業車両。
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