JPH06344782A - 建設機械のインチング制御装置 - Google Patents

建設機械のインチング制御装置

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JPH06344782A
JPH06344782A JP5163121A JP16312193A JPH06344782A JP H06344782 A JPH06344782 A JP H06344782A JP 5163121 A JP5163121 A JP 5163121A JP 16312193 A JP16312193 A JP 16312193A JP H06344782 A JPH06344782 A JP H06344782A
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hydraulic pressure
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slip ratio
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Makoto Toyama
誠 外山
Yoshikazu Asai
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラッチの滑り率に基いて、インチング油圧
を制御することにより、微走行を行うことができるとと
もに、外部負荷により、インチング油圧を高くして牽引
力を大きくする。 【構成】 車両に搭載された前後進切換用クラッチを半
クラッチ状態にして微走行または停止を行うエンチング
制御装置において、入力軸11の回転速度をエンジン回
転センサ72検出し、中間軸12の回転速度を中間軸回
転センサ73により検出し、これらの検出結果によりク
ラッチ21または22の滑り率をコントローラ81によ
り演算し、この滑り率に基いて、クラッチ21または2
2の駆動部となる電子制御式モジュレーティングバルブ
55または56に信号を出力してインチング油圧を制御
する装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブルドーザなどの建設
機械において、エンジンを回転させながらゆっくり走行
する、いわゆるインチング操作を制御する装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ブルドーザの前後進の微走行や停止はイ
ンチングペダルを踏み込んでインチングバルブを操作し
て行われ、インチングバルブは前後進クラッチ油圧をペ
ダルストロークによって可変にし、半クラッチ状態にし
て微走行する。従来のインチング制御はペダルの踏み込
み量に応じてインチングバルブのスプールストロークが
移動し、スプールストローク量(S)とインチング油圧
(P)の関係は図5に示すように変化する。インチング
バルブ非操作時はスプールストロークは(S)は0とな
りインチング油圧(P)は設定圧P1 となりクラッチは
接続し、インチングバルブ微操作時はペダルの踏み込み
量に応じてP0 からP2の範囲で調圧して半クラッチ状
態になる。インチングペダル踏み込み時はインチング油
圧はP0 になり、クラッチは切れて車両は停止する。
【0003】
【従来の技術】
【発明が解決しようとする課題】上記の如くインチング
油圧はインチングバルブストロークのみで決まるため、
微操作を行うため図5の破線Aで示す様にスプールスト
ローク(S)と油圧(P)の関係の油圧勾配を緩やかに
すると最大インチング油圧はaとなり、大きな牽引力が
でない。逆に最大インチング油圧をbとなるように勾配
を急にすると、微走行ができないという課題がある。
【0004】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、インチング油圧を車両の走行状
態により制御して微妙な車速の制御を行うとともに必要
な牽引力を出力するインチング制御装置を提供すること
を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るインチング制御装置は、車両に搭載
され、前後進切換用クラッチと複数の速度切換用クラッ
チとを設けた変速機と、この変速機の入力軸に接続した
エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサと、こ
の変速機の中間軸の回転数を検出する中間軸回転センサ
と、前記前後進切換用クラッチを係合、解除する前後進
切換用クラッチ操作部と、前記インチングセンサの出力
信号と前記エンジン回転センサの検出信号、前記中間軸
回転センサの検出信号とに基いて、前記前後進切換用ク
ラッチ操作部に出力するコントローラと、を有すること
を特徴としている。
【0006】
【作用】上記の如く構成した本発明は、インチングセン
サの出力信号と前記エンジン回転センサの検出信号、前
記中間軸回転センサの検出信号とに基いて、クラッチ滑
り率を演算して前後進切換用クラッチ操作部に出力する
コントローラによりインチング油圧を制御する。
【0007】
【実施例】本発明に係るインチング制御装置の実施例
を、添付図面に従って詳説する。
【0008】図1は、本発明に係るインチング制御装置
を含む変速装置の説明図である。図1において、変速機
10は、遊星歯車装置からなる前後進切換部20と速度
切換部30とからなっている。変速機10の入力軸11
は、ダンパ40を介してエンジン50に接続してある。
また、速度切換部30に出力軸12が接続してあり、出
力軸12の先端にはクラッチ式操向装置40のビニオン
45が固定してある。そして、このピニオン45に歯車
46が噛み合っており、出力軸12の回転を、出力軸1
2と直交した軸47に伝達できるようにしてある。この
軸47の両端には、操向クラッチ43、44が設けら
れ、これらのクラッチ43、44の出力軸にステアリン
グブレーキ41、42が取り付けてある。これらのブレ
ーキ41、42はブレーキ駆動部となる電子制御式モジ
ュレーティングバルブ(ECMV)51、52が出力す
る油圧によって作動し、また操向クラッチ43、44
は、対応して設けたECMVを介して供給される油圧に
よって制御されるようになっている。
【0009】一方、変速機10の入力軸11、中間軸1
3、出力軸12のそれぞれに回転センサ71、72、7
3が設けてあり、各軸の回転速度を検出できるようにし
てある。また、変速機10の後進用クラッチ21、前進
用クラッチ22、3速用クラッチ31、2速用クラッチ
32、1速用クラッチ33はこれらに対応して設けたク
ラッチ駆動部となるECMV55〜59がメインリリー
フバルブ60から供給される油圧によって作動されるこ
とにより、対応するキャリアまたはリングギヤを固定ま
たは解放するようになっている。
【0010】ブルドーザの運転室90には運転席91の
前方床面にブレーキペダル92とインチングペダル93
とが設けてあるとともに、最前部に表示パネル94が配
置してある。また、運転席91の前部右側にはブレード
を操作するブレードレバー95が配置してあり、前部左
側にブルドーザの進行方向を制御するステアリングレバ
ー96が設けてある。そして、ステアリングレバー96
の操作信号は、ブレーキペダル92、インチングペダル
93の操作信号(踏み込み信号)とともに、変速制御部
80を構成しているトランスミッションコントローラ
(T/Mコントローラ)81とステアリングコントロー
ラ(S/Tコントローラ)82とに入力するようになっ
ている。
【0011】T/Mコントローラ81はさらに回転セン
サ71〜73が検出した変速機10の入力軸11、中間
軸13、出力軸14の回転速度が入力するとともに、変
速機10の各クラッチの係合力を制御するECMV55
〜59から、油圧モジュレーションのタイミングと圧力
をコントロールするようになっており、ECMV55、
56については詳細を後述するようにクラッチ油圧を演
算して電気制御信号を出力し、またエンジン制御装置5
1に信号を出力する。
【0012】一方、S/Tコントローラ82には、前記
したステアリングレバー96からの信号等の他に、操向
装置40のクラッチとブレーキとを制御するECMV5
1〜54からのフィル信号が入力するとともに、信号線
を介してT/Mコントローラ81と電気的に接続してあ
り、T/Mコントローラ81との間でデータの授受を行
うようになっている。
【0013】上記の如く構成した実施例でインチングペ
ダル93の操作を行った場合、T/Mコントローラ81
内で図2に示すフローチャートに基づいた制御が行われ
る。インチングペダル93を踏み込むとインチングペダ
ル93を踏み込み信号がT/Mコントローラ81に入力
され(ステップ01)、T/M入力軸11の回転速度ω
E が回転センサ71により検出され、T/M中間軸13
の回転速度ωC が回転センサ72により検出されT/M
コントローラ81にそれぞれ入力され、またインチング
ペダル93の踏み込み量SがT/Mコントローラ81に
入力され、踏み込み量Sに応じた電流制御信号をECM
V21か22(前進の場合はECMV22、後進の場合
はECMV21)に出力し、クラッチ21か22の油圧
を制御する。インチングペダル93の踏み込み量Sが基
準値より大きいか否か判断され(ステップ003)、基
準値より大(Y)であるとブルドーザを停止させる操作
を行っているものと判断し、T/Mコントローラ81は
ブレーキ41、42の駆動部となるECMV51、52
に指令してブレーキを作動させる(ステップ03)、基
準値より小(N)であると、インチング操作をおこなっ
ているものと判断しクラッチ滑り率(α)を
【数1】α=1−ωC /ωE に基いて演算する(ステップ05)。クラッチ滑り率
(α)が演算されるとインチング油圧P(α)が
【数2】P(α)=Kp ×α+P0 (S) に基いて演算する、但しKp は滑り率に応じた油圧補正
係数、P0 (S)はベース油圧である(ステップ0
6)。上記演算式を図3に基いて説明する。横軸はイン
チングペダル93の踏み込み量(S)を示し、縦軸は油
圧(P)を示す、直線a、b、cはベースとなるインチ
ングペダル93の踏み込み量(S)と油圧(P)の関係
を示す、例えば外部負荷が小さくクラッチが滑らなけれ
ば直線a、b、cに示すインチングペダル93の踏み込
み量(S)と油圧(P)の関係となり、直線dはクラッ
チが滑るために油圧を高くできる上限を示す線である。
例えば、インチングペダル93の踏み込み量がS0 でク
ラッチ滑り率(α)が50パーセントであるとベース油
圧P0 (S0 )と滑り補正係数KP に50パーセント
(0,5)を掛けた値を加えた値、次式となる。
【数3】P(α)=P0 (S0 )+KP ×0,5 また、例えば、インチングペダル93の踏み込み量がS
0 でクラッチ滑り率(α)が100パーセントであると
ベース油圧P0 (S0 )と油圧勾配KP に100パーセ
ント(1)を掛け値を加えた値となり、次式に示すよう
になる。
【数4】P(α)=P0 (S0 )+KP ×1 インチング操作はクラッチが滑るとインチングペダル9
3の踏み込み量を少なくしていくので矢印Aで示す点線
のようなインチングペダル93の踏み込み量Sとインチ
ング油圧P(α)の関係となる。インチング油圧P
(α)が演算されるとT/Mコントローラ81は電流制
御信号をECECMV55かECMV56に出力しクラ
ッチ21か22を作動させ(ステップ07)次にステッ
プ01に戻る。また、I1 を入力等価慣性モーメント、
2 を車両の慣性としTE をエンジンの出力トルク、T
C をFクラッチ22またはRクラッチ21の出力トル
ク、TL を車両の操向抵抗、ωE0を時間0の時のエンジ
ン回転速度、ωE (t)を時間t後のエンジン回転速
度、ωC0 を時間0の時のT/M中間軸13の回転速
度、ωC (t)を時間t後のT/M中間軸13の回転速
度、とするとクラッチの摩擦発熱量QC が次式により求
められる(ステップ08)。
【数5】
【数6】 クラッチの摩擦発熱QC が基準値より大か否か判断し、
大である(Y)とアラームを発する(ステップ10)、
大でない(N)とステップ01に戻る(ステップ0
9)。
【0014】図4は車速と牽引力の関係を説明するため
の図である。縦軸は牽引力、横軸は車速であり、縦の傾
斜した線はクラッチ滑り率を示し、横の傾斜した線(S
0 ,S1 )はインチングペダル93の踏み込み量を示
す。ΔFは図3に示す油圧勾配KP により変化する牽引
力の範囲を示す。例えばインチングペダル93の踏み込
み量をS0 から徐々に踏み込み量を少なくして行くと破
線Bの様になる。B1 点ではクラッチ滑り率α=1であ
るから車速は0であり、牽引力F(α)は小さいが、B
2 ではインチングペダル93の踏み込み量が少なくなり
1 に近ずくに従ってインチング油圧が高くなるので
(図3参照)車速が増加し牽引力も増加する。
【0015】本発明の第2の実施例として図2に示すフ
ローチャートのステップ01でインチングペダル93を
踏み込んだ信号がT/Mコントローラ81に入力される
と、T/Mコントローラ81はエンジン制御装置57に
信号を出力してエンジン50の回転速度を低下させ、次
にステップ02に行くステップを追加してものである。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コントローラを用いてインチング油圧をクラッチの滑り
率によって変化させることができるので微走行が可能で
あるだけでなく牽引力も大きくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインチング制御装置を含む変速装
置の説明図である。
【図2】T/Mコントローラ81内で行われる制御を説
明するためのフローチャート図である。
【図3】演算式を説明するための図である。
【図4】車速と牽引力の関係を説明するための図である
【図5】従来のインチングペダルの踏み込み量とインチ
ング油圧の関係を示す図である。
【符号の説明】
10 変速機 11 入力軸 13 中間軸 21 後進クラッチ 22 前進クラッチ 31 3速用クラッチ 32 2速用クラッチ 33 1速用クラッチ 50 エンジン 55,56 電子制御式モジュレーテイングバルブ 71 エンジン回転センサ 72 中間軸回転センサ 81 トランスミッションコントローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載され、前後進切換用クラッチ
    と複数の速度切換用クラッチとを設けた変速機と、 この変速機の入力軸に接続したエンジンの回転数を検出
    するエンジン回転センサと、 この変速機の出力軸の回転数を検出する出力軸回転セン
    サと、 前記前後進切換用クラッチを係合、解除する前後進切換
    用クラッチ操作部と、 前記インチングセンサの出力信号と前記エンジン回転セ
    ンサの検出信号と、前記中間軸回転センサの検出信号と
    に基いて、前記前後進切換用クラッチ操作部に出力する
    コントローラと、 を有することを特徴とする建設機械のインチング制御装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121761A (ja) * 2000-08-31 2002-04-26 Caterpillar Inc 作業機械の用具の位置決めを制御するための方法及び装置
US9400020B2 (en) 2012-03-29 2016-07-26 Komatsu Ltd. Work vehicle and inching control device thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121761A (ja) * 2000-08-31 2002-04-26 Caterpillar Inc 作業機械の用具の位置決めを制御するための方法及び装置
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