JPH0818573B2 - 履帯式車両におけるクラッチ及びブレーキ操縦系制御装置 - Google Patents
履帯式車両におけるクラッチ及びブレーキ操縦系制御装置Info
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- JPH0818573B2 JPH0818573B2 JP62500558A JP50055887A JPH0818573B2 JP H0818573 B2 JPH0818573 B2 JP H0818573B2 JP 62500558 A JP62500558 A JP 62500558A JP 50055887 A JP50055887 A JP 50055887A JP H0818573 B2 JPH0818573 B2 JP H0818573B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、履帯式車両において車両操縦用のクラッ
チ及びブレーキを制御するための制御装置に関する。
チ及びブレーキを制御するための制御装置に関する。
背景分野 履帯型トラクタでは、２つの操縦方法が通例使われて
おり、各方法は相互に照らしてそれぞれ長所と短所を有
する。第１の方法では、各履帯の駆動ライン内にそれぞ
れ配置された一対のクラッチブレーキを使って操縦を制
御する。運転員は作動圧力を調整する操縦レバーを動か
し、レバー操作の第１範囲で一方の履帯のクラッチを
「スリップ」させることによって移動方向を制御する。
「スリップ」させる履帯に送られる動力が減少し、スリ
ップ側履帯が他方の履帯に対して遅くなる。理想的に
は、車両は「スリップ」側トラックの方向を徐々に旋回
する。
おり、各方法は相互に照らしてそれぞれ長所と短所を有
する。第１の方法では、各履帯の駆動ライン内にそれぞ
れ配置された一対のクラッチブレーキを使って操縦を制
御する。運転員は作動圧力を調整する操縦レバーを動か
し、レバー操作の第１範囲で一方の履帯のクラッチを
「スリップ」させることによって移動方向を制御する。
「スリップ」させる履帯に送られる動力が減少し、スリ
ップ側履帯が他方の履帯に対して遅くなる。理想的に
は、車両は「スリップ」側トラックの方向を徐々に旋回
する。
操縦レバーを更に動かし、ブレーキが一方の履帯駆動
装置と係合するレバー操作の第２範囲へと入れることに
よって、より半径の小さい旋回が行われる。ブレーキが
係合すると、一方の履帯の速度が急激に減少し、速度差
が大きくなって、旋回半径が小さくなる。しかし、旋回
半径と移動半径は、操縦レバーの作動に完全には依存し
ない。例えば、履帯形トラクタは大質量を有し、トラク
タが坂道上で運転されるとき、その質量が操縦の操作に
悪影響を及ぼすことがある。車両が坂道を下っていると
きに運転員が徐々の左旋回を要求し、左側の履帯クラッ
チが解放されると、車両の質量によって左側履帯の速度
が実際には上昇し、徐々に右側へ旋回し始める。予期し
た方向と反対の方向への車両の動作は制御性における自
明の反動を伴うが、一貫しない操縦応答は等しく望まし
くない特徴である。例えば、車両が坂道を登っていると
き、オペレータが徐々の旋回を要求すると、車両の質量
によって左側履帯の速度が著しく減少し、車両は左側へ
予期に反して鋭く旋回してしまう。クラッチブレーキ型
の操縦機構は、簡単な構造で、直進作業の用途での性能
に優れ、比較的安価であるため、履帯型トラクタで広く
使われている。
装置と係合するレバー操作の第２範囲へと入れることに
よって、より半径の小さい旋回が行われる。ブレーキが
係合すると、一方の履帯の速度が急激に減少し、速度差
が大きくなって、旋回半径が小さくなる。しかし、旋回
半径と移動半径は、操縦レバーの作動に完全には依存し
ない。例えば、履帯形トラクタは大質量を有し、トラク
タが坂道上で運転されるとき、その質量が操縦の操作に
悪影響を及ぼすことがある。車両が坂道を下っていると
きに運転員が徐々の左旋回を要求し、左側の履帯クラッ
チが解放されると、車両の質量によって左側履帯の速度
が実際には上昇し、徐々に右側へ旋回し始める。予期し
た方向と反対の方向への車両の動作は制御性における自
明の反動を伴うが、一貫しない操縦応答は等しく望まし
くない特徴である。例えば、車両が坂道を登っていると
き、オペレータが徐々の旋回を要求すると、車両の質量
によって左側履帯の速度が著しく減少し、車両は左側へ
予期に反して鋭く旋回してしまう。クラッチブレーキ型
の操縦機構は、簡単な構造で、直進作業の用途での性能
に優れ、比較的安価であるため、履帯型トラクタで広く
使われている。
第２の方法では、一方の履帯への動力供給を遮断する
のでなく、選択された履帯の速度を減少すると同時に反
対側履帯の速度を上昇させる連続駆動の操縦差動装置を
用いて、操縦を制御する。このような「動力式」旋回は
車両の用途を、クラッチブレーキ操縦式車両では処理で
きない限界地面条件の領域へと広げる。更に、差動操縦
式の車両はクラッチブレーキによる操縦の欠点を解消
し、旋回の半径と方向の両方で一貫した操縦の応答を示
す。しかし差動操縦方式は、大型の履帯型車両における
コスト／性能面で欠点を有する。車両のサイズが増大す
るにつれ、操縦部品のサイズと容量も必然的に増大しな
ければならない。このような操縦部品のコストはサイズ
及び容量と比例の関係になく、対応した物理的変化につ
れ急激に増大する。そのため、大型の履帯型トラクタに
おける差動操縦は、クラッチブレーキによる操縦と対照
的に高価である。
のでなく、選択された履帯の速度を減少すると同時に反
対側履帯の速度を上昇させる連続駆動の操縦差動装置を
用いて、操縦を制御する。このような「動力式」旋回は
車両の用途を、クラッチブレーキ操縦式車両では処理で
きない限界地面条件の領域へと広げる。更に、差動操縦
式の車両はクラッチブレーキによる操縦の欠点を解消
し、旋回の半径と方向の両方で一貫した操縦の応答を示
す。しかし差動操縦方式は、大型の履帯型車両における
コスト／性能面で欠点を有する。車両のサイズが増大す
るにつれ、操縦部品のサイズと容量も必然的に増大しな
ければならない。このような操縦部品のコストはサイズ
及び容量と比例の関係になく、対応した物理的変化につ
れ急激に増大する。そのため、大型の履帯型トラクタに
おける差動操縦は、クラッチブレーキによる操縦と対照
的に高価である。
本発明は、上述した問題の一つまたはそれより多くを
解消するものである。
解消するものである。
発明の開示 本発明の一特徴によれば、一対の履帯を有し、駆動力
がこれらの履帯に加えられる車両において、該車両を操
縦するためのクラッチ及びブレーキを制御する制御装置
が提供される。該車両は、その各側の履帯にそれぞれ付
設され、流体圧源に応答して車両を操縦するクラッチ及
びブレーキを含む。各クラッチ及びブレーキ系は、交互
に係合及び離脱可能で車両の履帯に加えられる駆動力を
それぞれ接続及び断絶するクラッチと、交互に作動及び
解除可能で車両の履帯をそれぞれ制動及び解放するブレ
ーキを備える。そして、クラッチ及びブレーキ操縦系用
の制御装置が、別々の電気制御信号の受信に応じて、ク
ラッチ及びブレーキに送出される流体圧をそれぞれ制御
する別々のクラッチ及びブレーキ弁手段を備えている。
第１手段が全履帯間の所望の速度差を決める一方、第２
手段が履帯の各々の速度に相関した第１及び第２信号を
送出する。処理手段が第１及び第２の履帯速度信号を受
信し、両者間の差を測定し、該測定された速度差と所望
の速度差を比較して差誤差を求め、該差誤差が所定の設
定点より低いことに応じて、履帯の一方のクラッチ弁手
段に制御信号を送出し、前記差誤差が所定の設定点より
大きいことに応じて、履帯の前記一方のクラッチ及びブ
レーキ弁手段の両方に制御信号を送出する。
がこれらの履帯に加えられる車両において、該車両を操
縦するためのクラッチ及びブレーキを制御する制御装置
が提供される。該車両は、その各側の履帯にそれぞれ付
設され、流体圧源に応答して車両を操縦するクラッチ及
びブレーキを含む。各クラッチ及びブレーキ系は、交互
に係合及び離脱可能で車両の履帯に加えられる駆動力を
それぞれ接続及び断絶するクラッチと、交互に作動及び
解除可能で車両の履帯をそれぞれ制動及び解放するブレ
ーキを備える。そして、クラッチ及びブレーキ操縦系用
の制御装置が、別々の電気制御信号の受信に応じて、ク
ラッチ及びブレーキに送出される流体圧をそれぞれ制御
する別々のクラッチ及びブレーキ弁手段を備えている。
第１手段が全履帯間の所望の速度差を決める一方、第２
手段が履帯の各々の速度に相関した第１及び第２信号を
送出する。処理手段が第１及び第２の履帯速度信号を受
信し、両者間の差を測定し、該測定された速度差と所望
の速度差を比較して差誤差を求め、該差誤差が所定の設
定点より低いことに応じて、履帯の一方のクラッチ弁手
段に制御信号を送出し、前記差誤差が所定の設定点より
大きいことに応じて、履帯の前記一方のクラッチ及びブ
レーキ弁手段の両方に制御信号を送出する。
従来の履帯型トラクタの操縦システムでは一般に、低
コストを重視したクラッチブレーキ操縦方式か、または
制御性を重視した差動操縦方式の何れかを採用してい
た。両方式の長所と短所は本質上相補的な関係にあり、
一方の方式の長所が他方の方式の短所になっている。本
発明の方式では、差動操縦方式の高い制御性を備えた、
低コストのクラッチ及びブレーキ操縦系制御装置を提供
する。
コストを重視したクラッチブレーキ操縦方式か、または
制御性を重視した差動操縦方式の何れかを採用してい
た。両方式の長所と短所は本質上相補的な関係にあり、
一方の方式の長所が他方の方式の短所になっている。本
発明の方式では、差動操縦方式の高い制御性を備えた、
低コストのクラッチ及びブレーキ操縦系制御装置を提供
する。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例のブロック図を示す； 第２図はクラッチ及びブレーキ制御圧力のグラフ表示
を示す； 第３図は本発明の一実施例に関する制御ソフトウェア
のブロック図を示す；及び 第４図は操縦レバーの移動量対車両の旋回半径のグラ
フ表示を示す。
を示す； 第３図は本発明の一実施例に関する制御ソフトウェア
のブロック図を示す；及び 第４図は操縦レバーの移動量対車両の旋回半径のグラ
フ表示を示す。
発明を実施するための最良の形態 次に、本装置10の好ましい実施例を示した図面を参照
すると、第１図は左右の履帯14、16を備えた車両12を示
している。駆動力は、流体圧源22に応じて車両12を操縦
する各一対の左右クラッチ及びブレーキ系18、20を介し
て履帯14、16に加えられる。クラッチ及びブレーキ系1
8、20は履帯型トラクタで一般に使われている通常の設
計で、各々の系18、20は、交互に係合及び離脱可能で、
車両12の履帯14、16に加えられる駆動力をそれぞれ接続
及び断絶するクラッチ24、25を含む。クラッチ24、25は
油圧作動され、圧力の作用によってクラッチを係合す
る。すなわち、好ましい実施例では、クラッチ24、25が
完全に係合されたとき、335psiの動力を履帯14、16に伝
える。0psiでは、クラッチ24、25が完全に離脱され、動
力は全く履帯14、16に伝えられない。これら両極端の中
間の圧力では、クラッチ24、25が制御圧力に比例した比
率で「スリップ」し、動力の一部だけが該当の履帯14、
16に伝えられる。制御圧力の正確な変調によって、両履
帯14、16間に正確な速度差を生じることができる。制御
圧力の大きさは、電気制御信号の大きさに正比例して変
化する。クラッチ24、25が完全に離脱しているときには
油圧損が必然的に生じ、フェイルセイフ状態として履帯
14、16から動力を取除く。
すると、第１図は左右の履帯14、16を備えた車両12を示
している。駆動力は、流体圧源22に応じて車両12を操縦
する各一対の左右クラッチ及びブレーキ系18、20を介し
て履帯14、16に加えられる。クラッチ及びブレーキ系1
8、20は履帯型トラクタで一般に使われている通常の設
計で、各々の系18、20は、交互に係合及び離脱可能で、
車両12の履帯14、16に加えられる駆動力をそれぞれ接続
及び断絶するクラッチ24、25を含む。クラッチ24、25は
油圧作動され、圧力の作用によってクラッチを係合す
る。すなわち、好ましい実施例では、クラッチ24、25が
完全に係合されたとき、335psiの動力を履帯14、16に伝
える。0psiでは、クラッチ24、25が完全に離脱され、動
力は全く履帯14、16に伝えられない。これら両極端の中
間の圧力では、クラッチ24、25が制御圧力に比例した比
率で「スリップ」し、動力の一部だけが該当の履帯14、
16に伝えられる。制御圧力の正確な変調によって、両履
帯14、16間に正確な速度差を生じることができる。制御
圧力の大きさは、電気制御信号の大きさに正比例して変
化する。クラッチ24、25が完全に離脱しているときには
油圧損が必然的に生じ、フェイルセイフ状態として履帯
14、16から動力を取除く。
同じくクラッチ及びブレーキ系18、20は、交互に作動
及び解除可能で、車両12の履帯をそれぞれ制動及び解放
するブレーキ26、27も含んでいる。一般にブレーキ26、
27は油圧作動されるディスク型で、圧力の作用によって
バネ印加式のブレーキを解放する。例えば好ましい実施
例では、335psiのブレーキ圧力がブレーキ26、27を完全
に解放する一方、33psiの減圧でブレーキ26、27は完全
に係合される。これらに対して250psiの中間圧力は、
「タッチアップ」と通例呼ばれる初期制動をもたらす。
完全にバネ係合しているブレーキ26、27では油圧損が必
然的に生じ、フェイルセーフ状態として車両を停止させ
る。
及び解除可能で、車両12の履帯をそれぞれ制動及び解放
するブレーキ26、27も含んでいる。一般にブレーキ26、
27は油圧作動されるディスク型で、圧力の作用によって
バネ印加式のブレーキを解放する。例えば好ましい実施
例では、335psiのブレーキ圧力がブレーキ26、27を完全
に解放する一方、33psiの減圧でブレーキ26、27は完全
に係合される。これらに対して250psiの中間圧力は、
「タッチアップ」と通例呼ばれる初期制動をもたらす。
完全にバネ係合しているブレーキ26、27では油圧損が必
然的に生じ、フェイルセーフ状態として車両を停止させ
る。
クラッチ及びブレーキ操縦系用の制御装置10は、電気
制御信号の受信に応じて、クラッチ24、25に送られる流
体圧を制御するクラッチ弁手段28を含んでいる。クラッ
チ弁手段28は、流体連通の変更のため流体圧源22と各ク
ラッチ24、25との間に接続され、交互に作動可能な別個
の電磁油圧式比例弁30、32を含む。弁30、32は通常の設
計で、各々弁棒（不図示）の位置を制御して制御圧を所
定値に維持するコイル34、36を含む。制御圧の大きさ
は、電気制御信号の大きさに正比例して可変である。
制御信号の受信に応じて、クラッチ24、25に送られる流
体圧を制御するクラッチ弁手段28を含んでいる。クラッ
チ弁手段28は、流体連通の変更のため流体圧源22と各ク
ラッチ24、25との間に接続され、交互に作動可能な別個
の電磁油圧式比例弁30、32を含む。弁30、32は通常の設
計で、各々弁棒（不図示）の位置を制御して制御圧を所
定値に維持するコイル34、36を含む。制御圧の大きさ
は、電気制御信号の大きさに正比例して可変である。
同じくブレーキ弁手段38は、電気制御信号の受信に応
じて、各々のブレーキ26、27に送られる流体圧を制御す
る。ブレーキ弁手段38は、流体連通の変更のため流体圧
源22と各ブレーキ26、27との間に接続され、交互に作動
可能な別個の電磁油圧式比例弁40、42を含む。弁40、42
は通常の設計で、各々弁棒（不図示）の位置を制御して
制御圧を所定値に維持する誘導コイル44、46を含む。制
御圧の大きさは、電気制御信号の大きさに正比例して可
変である。
じて、各々のブレーキ26、27に送られる流体圧を制御す
る。ブレーキ弁手段38は、流体連通の変更のため流体圧
源22と各ブレーキ26、27との間に接続され、交互に作動
可能な別個の電磁油圧式比例弁40、42を含む。弁40、42
は通常の設計で、各々弁棒（不図示）の位置を制御して
制御圧を所定値に維持する誘導コイル44、46を含む。制
御圧の大きさは、電気制御信号の大きさに正比例して可
変である。
手段48が、車両運転員を介した手動入力に基づき、両
履帯14、16間の所望速度差を決定する。運転員は、操縦
レバー50の手動操作によって一般的な方法で車両方向を
制御する。好ましい実施例において、操縦レバー50はセ
ンサ53に接続されそれと共に回転可能な舵柄（tiller）
バー52で、センサ53は好ましい実施例において回転電位
差計54である。舵柄バー52と電位差計54は両方共バネ心
出し式で、オペレータの入力が存在しないと、回転電位
差計54は中立位置に戻り、手段48は零の履帯速度差を要
求する。
履帯14、16間の所望速度差を決定する。運転員は、操縦
レバー50の手動操作によって一般的な方法で車両方向を
制御する。好ましい実施例において、操縦レバー50はセ
ンサ53に接続されそれと共に回転可能な舵柄（tiller）
バー52で、センサ53は好ましい実施例において回転電位
差計54である。舵柄バー52と電位差計54は両方共バネ心
出し式で、オペレータの入力が存在しないと、回転電位
差計54は中立位置に戻り、手段48は零の履帯速度差を要
求する。
手段56が、各履帯14、16のそれぞれの速度と相関した
第１及び第２信号を送出する。一対の誘導センサ58、60
が、履帯速度に直接相関した速度で回転するギヤ（不図
示）に隣接して配置されている。磁速密度が各々の誘導
センサ58、60内で変化し、それぞれのギヤ及び履帯速度
と関連した周波数を持つ信号を送出する。この信号は、
履帯速度に関連した周波数とパルス持続時間を持つデジ
タルパルス信号である。これらのセンサ58、60は標準的
な部品で、市販されている。
第１及び第２信号を送出する。一対の誘導センサ58、60
が、履帯速度に直接相関した速度で回転するギヤ（不図
示）に隣接して配置されている。磁速密度が各々の誘導
センサ58、60内で変化し、それぞれのギヤ及び履帯速度
と関連した周波数を持つ信号を送出する。この信号は、
履帯速度に関連した周波数とパルス持続時間を持つデジ
タルパルス信号である。これらのセンサ58、60は標準的
な部品で、市販されている。
誘導センサ58、60から送出される第１及び第２のデジ
タル信号が、ソフトウェアの制御下で作用して各信号の
実際の周波数を求める処理手段62によって受信される。
信号の周波数が履帯速度に直接関連しているので、処理
手段62は一方の速度を他方の速度から減算することによ
って、両履帯14、16間の速度差を求められる。手段48に
よって決まる所望の速度差も処理手段62によって受信さ
れ、処理手段62が実際の速度と所望の速度を比較して差
誤差を求める。そして処理手段62は各履帯14、16のクラ
ッチ24、25及びブレーキ26、27を制御し、上記の差誤差
を零に減少しようとする。処理手段62によってなされる
補正の大きさは、差誤差の大きさと直接関連している。
例えば、差誤差が所定の設定点より小さいのに応じて、
制御信号が一方のトラック14、16のクラッチ弁手段28に
送出される。同じく、差誤差が所定の設定点より大きい
のに応じて、制御信号が一方のクラッチ及びブレーキ弁
手段28、38両方に送出される。
タル信号が、ソフトウェアの制御下で作用して各信号の
実際の周波数を求める処理手段62によって受信される。
信号の周波数が履帯速度に直接関連しているので、処理
手段62は一方の速度を他方の速度から減算することによ
って、両履帯14、16間の速度差を求められる。手段48に
よって決まる所望の速度差も処理手段62によって受信さ
れ、処理手段62が実際の速度と所望の速度を比較して差
誤差を求める。そして処理手段62は各履帯14、16のクラ
ッチ24、25及びブレーキ26、27を制御し、上記の差誤差
を零に減少しようとする。処理手段62によってなされる
補正の大きさは、差誤差の大きさと直接関連している。
例えば、差誤差が所定の設定点より小さいのに応じて、
制御信号が一方のトラック14、16のクラッチ弁手段28に
送出される。同じく、差誤差が所定の設定点より大きい
のに応じて、制御信号が一方のクラッチ及びブレーキ弁
手段28、38両方に送出される。
第２図は、クラッチ24とブレッキ26の動作についての
差誤差（百分率）に対する圧力トレースをグラフで示し
ている。誤差が０％のとき、クラッチ24とブレーキ26は
共に335psiに加圧され、ブレーキ26が完全に解放される
一方、クラッチ24は完全に係合している。差誤差が約５
％を越えるまで、制御装置10は補正動作を行わない。５
〜45％の誤差の間では、クラッチ圧が0psiまで徐々に減
少される。これに対し40〜50％の間で、ブレーキ圧は所
定の比率で250psiに到るまで徐々に減少される（タッチ
アップ）。50〜100％の誤差の間では、ブレーキ圧が第
１の所定比率より小さい第２の所定比率で、ブレーキ圧
は250psiから33psiへと変化する。ブレーキ26は33psiで
完全に係合し、制御圧におけるそれ以上の減少はブレー
キ26に何らの影響も及ぼさないため、上記の圧力範囲外
の動作は履帯速度に何の影響も及ぼさない。
差誤差（百分率）に対する圧力トレースをグラフで示し
ている。誤差が０％のとき、クラッチ24とブレーキ26は
共に335psiに加圧され、ブレーキ26が完全に解放される
一方、クラッチ24は完全に係合している。差誤差が約５
％を越えるまで、制御装置10は補正動作を行わない。５
〜45％の誤差の間では、クラッチ圧が0psiまで徐々に減
少される。これに対し40〜50％の間で、ブレーキ圧は所
定の比率で250psiに到るまで徐々に減少される（タッチ
アップ）。50〜100％の誤差の間では、ブレーキ圧が第
１の所定比率より小さい第２の所定比率で、ブレーキ圧
は250psiから33psiへと変化する。ブレーキ26は33psiで
完全に係合し、制御圧におけるそれ以上の減少はブレー
キ26に何らの影響も及ぼさないため、上記の圧力範囲外
の動作は履帯速度に何の影響も及ぼさない。
第３図は制御装置10の機能概要を概略的に例示し、特
に処理手段62によって使われるソフトウェアを示してい
る。点線64は処理手段62を全体的に示し、回転電位差計
54のタップに接続された入力を有するアナログ／デジタ
ル変換器（A/D）66を含む。A/D66の出力はマイクロプロ
セッサ68によって探索テーブル70へアクセスするのに使
われ、所望の速度差を求める。探索テーブル70は第４図
に例示してあり、後で詳述する。ここでは、回転電位差
計54の位置が所望の履帯速度差に関連していることを理
解すれば充分である。
に処理手段62によって使われるソフトウェアを示してい
る。点線64は処理手段62を全体的に示し、回転電位差計
54のタップに接続された入力を有するアナログ／デジタ
ル変換器（A/D）66を含む。A/D66の出力はマイクロプロ
セッサ68によって探索テーブル70へアクセスするのに使
われ、所望の速度差を求める。探索テーブル70は第４図
に例示してあり、後で詳述する。ここでは、回転電位差
計54の位置が所望の履帯速度差に関連していることを理
解すれば充分である。
A/D66からの出力は、所望旋回の方向を決めるセレク
タ72の入力にも送出される。例えば、電位差計の中心電
圧が０ボルトだと、セレクタ72は何れの正の電圧も左旋
回用の要求として認識する。同じく、何れの負の電圧も
右旋回を開始させる。
タ72の入力にも送出される。例えば、電位差計の中心電
圧が０ボルトだと、セレクタ72は何れの正の電圧も左旋
回用の要求として認識する。同じく、何れの負の電圧も
右旋回を開始させる。
探索テーブル70からの出力は、加算器74の圧入力に送
出される。加算器74の負入力は実際の履帯速度差を受け
取るので、加算器74の出力が差誤差信号となる。差誤差
信号の大きさがマイクロプロセッサ68によって使われ、
最終的に左側または右側の履帯14、16のクラッチ24、25
とブレーキ26、27を制御する。先に要求旋回の方向を求
めたセレクタ72が、左右の履帯14、16にそれぞれ付設さ
れた一対のゲート76、78の一方を選択的に動作する。セ
レクタ72によって付勢されたゲート76、78は、左右の履
帯14、16にそれぞれ付設の一対の同等な制御式80、82の
一方に差誤差信号を送る。各制御式は重み因子84、86、
比例項88、90、及び積分項92、94を含む。制御式80、82
の結果が、それぞれ第２図に示した圧力トレースの同様
な左側のクラッチ及びブレーキ探索テーブル96、98と右
側のクラッチ及びブレーキ探索テーブル100、102へアク
セスするのに、マイクロプロセッサ68によって使われ
る。但し、探索テーブル96、98、100、102は、第２図に
示した所望圧を発生するために比例弁30、32、40、42へ
送出されるべき電圧レベルを有する。
出される。加算器74の負入力は実際の履帯速度差を受け
取るので、加算器74の出力が差誤差信号となる。差誤差
信号の大きさがマイクロプロセッサ68によって使われ、
最終的に左側または右側の履帯14、16のクラッチ24、25
とブレーキ26、27を制御する。先に要求旋回の方向を求
めたセレクタ72が、左右の履帯14、16にそれぞれ付設さ
れた一対のゲート76、78の一方を選択的に動作する。セ
レクタ72によって付勢されたゲート76、78は、左右の履
帯14、16にそれぞれ付設の一対の同等な制御式80、82の
一方に差誤差信号を送る。各制御式は重み因子84、86、
比例項88、90、及び積分項92、94を含む。制御式80、82
の結果が、それぞれ第２図に示した圧力トレースの同様
な左側のクラッチ及びブレーキ探索テーブル96、98と右
側のクラッチ及びブレーキ探索テーブル100、102へアク
セスするのに、マイクロプロセッサ68によって使われ
る。但し、探索テーブル96、98、100、102は、第２図に
示した所望圧を発生するために比例弁30、32、40、42へ
送出されるべき電圧レベルを有する。
左右のクラッチ探索テーブル96、100の出力は、一対
の重み因子104、106を介して、クラッチ弁30、32をそれ
ぞれ制御する一対のソレノイド駆動回路108、110の入力
に送られる。同じく、左右のブレーキ探索テーブル98、
102の出力は、一対の重み因子112、114を介して、ブレ
ーキ弁40、42をそれぞれ制御する一対のソレノイド駆動
回路116、118の入力に送られる。履帯14、16に対するク
ラッチ24とブレーキ26の動作の影響は一対の加算器12
0、122の出力として機能的に示してあり、加算器120、1
22への入力がそれぞれクラッチ24とブレーキ26である。
の重み因子104、106を介して、クラッチ弁30、32をそれ
ぞれ制御する一対のソレノイド駆動回路108、110の入力
に送られる。同じく、左右のブレーキ探索テーブル98、
102の出力は、一対の重み因子112、114を介して、ブレ
ーキ弁40、42をそれぞれ制御する一対のソレノイド駆動
回路116、118の入力に送られる。履帯14、16に対するク
ラッチ24とブレーキ26の動作の影響は一対の加算器12
0、122の出力として機能的に示してあり、加算器120、1
22への入力がそれぞれクラッチ24とブレーキ26である。
履帯速度センサ58、60が各々、それぞれの履帯14、16
の速度に関連した周波数とパルス巾を有するデジタル信
号を送出する。タイマー124、126が履帯速度センサから
の信号を受信し、パルス継続時間及びこれに対応する各
履帯14、16の速度と関連した信号を与える。これらの履
帯速度信号は、一対の重み因子128、130を介して加算器
132の正及び負入力にそれぞれ送られる。従って、加算
器132の出力は必然的に実際の履帯速度差となり、加算
器74の負入力に送出される。
の速度に関連した周波数とパルス巾を有するデジタル信
号を送出する。タイマー124、126が履帯速度センサから
の信号を受信し、パルス継続時間及びこれに対応する各
履帯14、16の速度と関連した信号を与える。これらの履
帯速度信号は、一対の重み因子128、130を介して加算器
132の正及び負入力にそれぞれ送られる。従って、加算
器132の出力は必然的に実際の履帯速度差となり、加算
器74の負入力に送出される。
加重因子104、106、112、114、128、130は、制御装置
10を各種の車両または部品に対して容易に再構成可能と
するために使われている。例えば、履帯速度の重み因子
128、130は、パルス巾信号を実際の履帯速度と相関させ
るのに使われる。パルス巾は履帯速度に依存するだけで
なく、誘導的に検知されるギヤ歯の数によっても影響さ
れる。制御装置10がある範囲のギヤサイズを持つ各種の
車両で使われる場合、履帯速度信号は重み因子を簡単に
プログラムし直すことによって較正できる。残りの重み
因子の動作も本質的に同様である。
10を各種の車両または部品に対して容易に再構成可能と
するために使われている。例えば、履帯速度の重み因子
128、130は、パルス巾信号を実際の履帯速度と相関させ
るのに使われる。パルス巾は履帯速度に依存するだけで
なく、誘導的に検知されるギヤ歯の数によっても影響さ
れる。制御装置10がある範囲のギヤサイズを持つ各種の
車両で使われる場合、履帯速度信号は重み因子を簡単に
プログラムし直すことによって較正できる。残りの重み
因子の動作も本質的に同様である。
次に第４図を参照すると、所望の速度差（百分率）対
レバー移動量（百分率）のグラフが示してある。３つの
異なるトレース134、136、138が示してあり、第１トレ
ース134は直線である。第１トレース134では、レバーの
移動量が所望の速度差に正比例し、感度はレバー移動量
の範囲全体にわたって一定である。例えば、レバー位置
の５％の変化は何れも所望速度の５％の変化をもたら
す。しかし、微細制御が必要な場合には、レバー移動量
のある範囲でレバーの感度を増大するのが望ましいこと
がある。一般に、こうした微細制御は、大径の旋回を行
う場合に必要である。例えば、直進の履帯前進では、車
両の方向を維持するために、微小な操縦補正をしばしば
行う必要がある。このような補正が比較的粗いと、運転
負は車両をオーバステアし、所望の経路を中心に蛇行し
がちになる。逆にこの動作モードでは、微細制御によっ
て運転員が微小な補正を正確に行うことができる。
レバー移動量（百分率）のグラフが示してある。３つの
異なるトレース134、136、138が示してあり、第１トレ
ース134は直線である。第１トレース134では、レバーの
移動量が所望の速度差に正比例し、感度はレバー移動量
の範囲全体にわたって一定である。例えば、レバー位置
の５％の変化は何れも所望速度の５％の変化をもたら
す。しかし、微細制御が必要な場合には、レバー移動量
のある範囲でレバーの感度を増大するのが望ましいこと
がある。一般に、こうした微細制御は、大径の旋回を行
う場合に必要である。例えば、直進の履帯前進では、車
両の方向を維持するために、微小な操縦補正をしばしば
行う必要がある。このような補正が比較的粗いと、運転
負は車両をオーバステアし、所望の経路を中心に蛇行し
がちになる。逆にこの動作モードでは、微細制御によっ
て運転員が微小な補正を正確に行うことができる。
所望の履帯速度差を決める手段48は、操縦レバーの位
置信号を受け取り、このレバー位置信号の大きさに対し
て非線形の関係を持つ大きさの所望速度差信号を送出す
る手段140を含む。トレース136として示した第１の実施
例では、所望速度差信号がレバー位置信号の大きさの平
方である。トレース136を使えば、車両12の制御性が大
径旋回のレバー移動範囲で大巾に高められる。例えば、
レバー位置における零から20％までの変化は、所望速度
差において４％の変化しかもたらさない。
置信号を受け取り、このレバー位置信号の大きさに対し
て非線形の関係を持つ大きさの所望速度差信号を送出す
る手段140を含む。トレース136として示した第１の実施
例では、所望速度差信号がレバー位置信号の大きさの平
方である。トレース136を使えば、車両12の制御性が大
径旋回のレバー移動範囲で大巾に高められる。例えば、
レバー位置における零から20％までの変化は、所望速度
差において４％の変化しかもたらさない。
トレース138として示した第２の実施例では、所望速
度差信号がレバー位置信号の大きさの立方である。トレ
ース138を使えば、車両12の制御性が大径旋回のレバー
移動範囲で更に高められる。例えば、レバー位置におけ
る零から20％までの変化は、所望速度差において２％よ
り小さい変化しかもたらさない。好ましい実施例では、
探索テーブル70がソフトウェアの形でプログラムされ、
例示したトレース134、136、138またはその他任意のト
レース間での変更が比較的容易なプログラム変更となる
ように、非揮発性のメモリ内に保持される。あるいは、
各々のトレースをメモリ内にプログラムし、車両12が使
われる特定の用途に応じ運転員によって選ぶようにして
もよい。
度差信号がレバー位置信号の大きさの立方である。トレ
ース138を使えば、車両12の制御性が大径旋回のレバー
移動範囲で更に高められる。例えば、レバー位置におけ
る零から20％までの変化は、所望速度差において２％よ
り小さい変化しかもたらさない。好ましい実施例では、
探索テーブル70がソフトウェアの形でプログラムされ、
例示したトレース134、136、138またはその他任意のト
レース間での変更が比較的容易なプログラム変更となる
ように、非揮発性のメモリ内に保持される。あるいは、
各々のトレースをメモリ内にプログラムし、車両12が使
われる特定の用途に応じ運転員によって選ぶようにして
もよい。
産業上の利用可能性 制御装置10の全体動作において、車両12が前方方向に
進行しており、運転員が約20％速度差の左旋回を選択し
たものとする。セレクタ72は、運転員が左旋回を要求し
ていることを認識し、ゲート76を付勢して最終的に左側
のクラッチ24をブレーキ26により、左側の履帯を要求さ
れた20％だけ遅くする。旋回の最初の要求時点におい
て、実際の速度差はほぼ零だから、そのときの速度差誤
差はほぼ20％である。
進行しており、運転員が約20％速度差の左旋回を選択し
たものとする。セレクタ72は、運転員が左旋回を要求し
ていることを認識し、ゲート76を付勢して最終的に左側
のクラッチ24をブレーキ26により、左側の履帯を要求さ
れた20％だけ遅くする。旋回の最初の要求時点におい
て、実際の速度差はほぼ零だから、そのときの速度差誤
差はほぼ20％である。
制御式80が差誤差に作用して百分率の誤差信号を発生
し、これが所望のクラッチ及びブレーキ弁制御電圧を求
めるために左側のクラッチ及びブレーキ探索テーブル9
6、98によって使われる。第２図から、20％の誤差はブ
レーキ動作に何らの影響も及ぼさない一方、クラッチ制
御圧を約200psiに減じて、クラッチをスリップさせ始め
ることが明らかであろう。
し、これが所望のクラッチ及びブレーキ弁制御電圧を求
めるために左側のクラッチ及びブレーキ探索テーブル9
6、98によって使われる。第２図から、20％の誤差はブ
レーキ動作に何らの影響も及ぼさない一方、クラッチ制
御圧を約200psiに減じて、クラッチをスリップさせ始め
ることが明らかであろう。
速度センサ58が左側の履帯14をモニターし、実際の速
度差が検出されて、加算器74にフィードバックされる。
調整された速度差が制御式80に送出され、そこで百分率
誤差を調整速度差に応じて変更する。探索テーブル96、
98がその誤差を用いて弁制御電圧を求め、左側の履帯速
度を左右する。運転員が左旋回を要求し続ける間、上記
のプロセスが繰り返し維持され、左側の履帯速度を所望
差信号を一致するように調整する。
度差が検出されて、加算器74にフィードバックされる。
調整された速度差が制御式80に送出され、そこで百分率
誤差を調整速度差に応じて変更する。探索テーブル96、
98がその誤差を用いて弁制御電圧を求め、左側の履帯速
度を左右する。運転員が左旋回を要求し続ける間、上記
のプロセスが繰り返し維持され、左側の履帯速度を所望
差信号を一致するように調整する。
ブレーキ動作は、40％以下の操縦速度差において影響
されない。但し、40％より大きくても50％以下の速度差
誤差であれば、ブレーキ26は実際にはブレーキ力を生じ
ない。40％〜50％の間で、ブレーキ26は完全に解放され
た位置から「タッチアップ」位置へと調整される。
されない。但し、40％より大きくても50％以下の速度差
誤差であれば、ブレーキ26は実際にはブレーキ力を生じ
ない。40％〜50％の間で、ブレーキ26は完全に解放され
た位置から「タッチアップ」位置へと調整される。
右旋回を要求する運転員による舵柄バー52の動作も、
左旋回の場合と実質上同等である。つまり、セレクタ72
がゲート78を付勢し、最終的に右側のクラッチ25とブレ
ーキ27によって、右側の履帯を要求された百分率だけ遅
くする。その後の動作は、左旋回の場合と実質上同じで
ある。
左旋回の場合と実質上同等である。つまり、セレクタ72
がゲート78を付勢し、最終的に右側のクラッチ25とブレ
ーキ27によって、右側の履帯を要求された百分率だけ遅
くする。その後の動作は、左旋回の場合と実質上同じで
ある。
この発明の前記以外の特徴、目的、及び利点は、図
面、開示、及び添付の請求の範囲を検討することによっ
て得られるのであろう。
面、開示、及び添付の請求の範囲を検討することによっ
て得られるのであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−201771（ＪＰ，Ａ) 米国特許3727710（ＵＳ，Ａ)
Claims (11)
- 【請求項１】駆動力が加えられるようになった一対の履
帯（14、16）と、車両各側の前記履帯（14、16）にそれ
ぞれ付設され、流体圧源（22）に応答して該車両（12）
を操縦するクラッチ及びブレーキ系（18、20）とを含
み、前記各クラッチ及びブレーキ系（18、20）が、交互
に係合及び離脱可能で前記車両（12）の履帯（14、16）
に加えられる駆動力をそれぞれ接続及び断絶するクラッ
チ（24、25）と、交互に作動及び解除可能で車両の履帯
（14、16）に加えられる駆動力をそれぞれ制動及び解除
するブレーキ（26、27）とを備えた車両（12）におい
て、 電気制御信号の受信に応じて、前記クラッチ（24、25）
に送出される流体圧を制御するクラッチ弁手段（28）
と、 電気制御信号の受信に応じて、前記ブレーキ（26、27）
に送出される流体圧を制御するブレーキ弁手段（38）
と、 前記履帯間の所望の速度差を決める手段（48）と、 前記履帯（14、16）間の各々の速度に相関した第１及び
第２信号を送出する手段（56）と、 前記第１及び第２の履帯速度信号を受信し、両者間の速
度差を測定し、該測定された速度差と所望の速度差を比
較して差誤差を求め、該差誤差が所定の設定点より低い
ことに応じて、前記履帯の一方のクラッチ弁手段（28）
に制御信号を送出し、前記差誤差が所定の設定点より大
きいことに応じて、前記履帯（14、16）の前記一方のク
ラッチ及びブレーキ弁手段（28、38）の両方に制御信号
を送出する処理手段（62）と、 を備えたクラッチ及びブレーキ操縦系用制御装置（1
0）。 - 【請求項２】前記クラッチ弁手段（28）が、流体連通の
調節のため前記流体圧源（22）と前記クラッチ（24、2
5）の各々の間に接続され、交互に作動可能な別々の電
磁油圧的比例弁（30、32）を含む請求の範囲第１項記載
の制御装置（10）。 - 【請求項３】前記ブレーキ弁手段（38）が、流体連通の
調節のため前記流体圧源と前記ブレーキの各々の間に接
続され、交互に作動可能な別々の電磁油圧的比例弁（4
0、42）を含む請求の範囲第１項記載の制御装置（1
0）。 - 【請求項４】前記操縦信号が第１の所定値より大きいこ
とに応じて、前記処理手段（62）が前記クラッチ（24、
25）を完全に離脱するのに充分な大きさの制御信号を前
記クラッチ手段（28）に送出する請求の範囲第１項記載
の制御装置（10）。 - 【請求項５】前記操縦信号が第２の所定値より大きいこ
とに応じて、前記処理手段（62）が前記ブレーキ（26、
27）を完全に係合するのに充分な大きさの制御信号を前
記ブレーキ弁手段（38）に送出する請求の範囲第４項記
載の制御装置（10）。 - 【請求項６】前記第２の所定値が第１の所定値より大き
い請求の範囲第５項記載の制御装置（10）。 - 【請求項７】前記操縦信号の大きさが前記第１及び第２
の所定値の中間であることに応じて、前記処理手段（6
2）が前記ブレーキ（26、27）を完全に係合するのに充
分な大きさの制御信号を前記ブレーキ弁手段（38）に送
出する請求の範囲第６項記載の制御装置（10）。 - 【請求項８】前記所望の速度差が所定の設定点より小さ
いことに応じて、前記処理手段（62）が、それぞれ前記
クラッチ（24、25）を完全に係合しまた前記ブレーキ
（26、27）を完全に解放するのに充分な大きさの制御信
号を前記クラッチ弁及びブレーキ弁手段（28、38）に送
出する請求の範囲第６項記載の制御装置（10）。 - 【請求項９】所望の速度差を決める前記手段（48）が、
複数の位置へ手操作で位置決め可能なレバー（50）、該
レバー（59）に接続されそれと共に移動可能で、レバー
（50）の位置と相関した大きさを持つ電気位置信号を送
出するセンサ（53）、及び前記位置信号を受信し、該位
置信号の大きさに対して非線形の関係をなす大きさを持
つ前記所望の速度差信号を送出する手段（40）を含む請
求の範囲第１項記載の制御装置（10）。 - 【請求項１０】前記所望の速度差信号の大きさが前記位
置信号の大きさの平方である請求の範囲第９項記載の制
御装置（10）。 - 【請求項１１】前記所望の速度差信号の大きさが前記位
置信号の大きさの立方である請求の範囲第９項記載の制
御装置（10）。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/917,761 US4702358A (en) | 1986-10-10 | 1986-10-10 | Clutch brake steering control |
| US917,761 | 1986-10-10 | ||
| PCT/US1986/002755 WO1988002715A1 (en) | 1986-10-10 | 1986-12-22 | Clutch brake steering control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01501054A JPH01501054A (ja) | 1989-04-13 |
| JPH0818573B2 true JPH0818573B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=25439273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62500558A Expired - Lifetime JPH0818573B2 (ja) | 1986-10-10 | 1986-12-22 | 履帯式車両におけるクラッチ及びブレーキ操縦系制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4702358A (ja) |
| JP (1) | JPH0818573B2 (ja) |
| CN (1) | CN1011682B (ja) |
| AU (1) | AU586773B2 (ja) |
| CA (1) | CA1306783C (ja) |
| WO (1) | WO1988002715A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9079613B1 (en) | 2012-05-01 | 2015-07-14 | Komatsu Ltd. | Crawler work vehicle |
Families Citing this family (45)
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|---|---|---|---|---|
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| US5325933A (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-05 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Steering control of tracked vehicle |
| JP2589039Y2 (ja) * | 1993-01-28 | 1999-01-20 | 株式会社小松製作所 | 装軌式車両のギヤード操向装置、およびその制御装置 |
| US5569109A (en) * | 1993-01-28 | 1996-10-29 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Geared steering device for crawler vehicle and control system therefor |
| JP3337773B2 (ja) * | 1993-09-17 | 2002-10-21 | 株式会社小松製作所 | ブルドーザの操向装置 |
| US5574642A (en) * | 1994-07-29 | 1996-11-12 | Vermeer Manufacturing Company | Track trencher information system and process |
| US5544055A (en) * | 1994-07-29 | 1996-08-06 | Vermeer Manufacturing Company | Track trencher control system and process |
| US5509220A (en) * | 1994-07-29 | 1996-04-23 | Vermeer Manufacturing Company | Track trencher propulsion system and process |
| US5590041A (en) * | 1994-07-29 | 1996-12-31 | Vermeer Manufacturing Company | Track trencher steering system and process |
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