JPS62288732A - 建設車両のスリツプ防止制御方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は建設車両のスリップ防止制御方法に関する。

（従来の技術） 一般に、建設車両の足まわり（タイヤまたは履帯）のス
リップは、足まわりの寿命を著しく低下させる。ｆ設車
両においては、足まわりのメインテナンスコストが非常
に高価となるため、スリップをできるだけ少なくするよ
うに車両を操作することが重要である。

従来、建設車両において車両のもつ最大けん引力と車両
のエンジン能力からくるけん引力のアンバランスによっ
て弁士するスリップを防止する方法としては、オペレー
タがスリップ発生時に直ちにエンジンスロットルを操作
してエンジントルクを低下させたり、作業ｎの負荷を軽
減（例えばブレードを上げ操作）することによりスリッ
プの防止を行なってきた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記従来の方法はスリップが弁士しているか否
かの判断が難しいばかりでなく、エンジンと作業握操作
のタイミングのとり方が難しく熟練を要し、十分にスリ
ップ防止対策がどれなかつた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、車両に過大
なスリップが発生した場合、車両のけん引力を最大限確
保し、かつ自動的にスリップを防止させることができる
建設車両のスリップ防止制御方法を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、摩擦クラッチを有し、油圧により該摩
擦クラッチを係合さぜ足まわりに動力を伝達する建設車
両において、足まわりのスリップ量を常時算出し、前記
スリップ量に基づいて足まわりにスリップが発生じたこ
とを検出し、このスリップの検出があると、前記スリッ
プ量が零若しくは零近傍の第１の規定値以下になる間で
前記摩擦クラッチに与える油圧を下げ、その後、前記ス
リップ量が前記第１の規定値以下になると、再び前記油
圧を漸増させるようにしたことを特徴としている。

（作用） すなわち、スリップの弁士を自動的に検出し、スリップ
が発生した場合には、スリップ量が零若しくは零近傍の
第１の規定値以下になる（スリップが解除される）まで
、摩擦クラッチに与えている油圧を下げて出力軸１〜ル
ク（足まわりのけん引力）を下げる。その後、スリップ
量が前記第１の規定（ｉｆｆ以下になると、油圧を漸増
させ、スリップが再び発生しないように車両性引力を徐
々に増大づる。

（実施例〕 以下、本光明を添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明を原理的に説明する。

車輌の持つ最大【プん引力Ｆ　　　は、車体重量　　ｉ
ａｘ をＷとし、車両と路面との粘着係数をμとづると、Ｆ　
　　−μ×Ｗ　　　　・・・（１）Ｃ１ｕａＸ という関係がある。すなわち、車両のＣプん引力はエン
ジン特性だけでなく、μおよびＷによっても制限される
（簡単に古うとエンジンにいくらパワーがあってもＷや
μが小さいと大きな【プん引力は発生できず、最大Ｆｃ
ｎａｘまでしかけん引できない。

なおμの値は路面の条件、車速、出力軸角加速度、タイ
ヤ形状等によって変化する。

一方車両のけん引力Ｆ　は、トランスミッション出力軸
トルクをＴ。とすると、 Ｆ　−ＡｘＴｏ　　　・・・　（２） 但し、Ａは変速比等を含む定数） となる。

車両は、Ｆ、　＜Ｆ　　　　であれば、スリップサｌ　
　　　　　Ｃｌ１ａＸ ることなく所要のけん引力を発生することができ、車両
の設計もそのように設計されているが、現実にはμの値
が大きく変化する（例えば、ジνり道とか急加速をする
とμの鎖が小さくなる）ため、Ｆ、　＞Ｆ　　　　とな
ってしまい、スリップが発生ｌ　　　　　　Ｃｌ１ａＸ する。

今、何らかの原因でμ→μ′　（μ〉μ′　）と変化づ
る事によりＦ、＞Ｆ　　　となってしまいスｌ　　　　
　　Ｃ１ａＸ リップが弁士じたとすると、かかるスリップを防止する
方法としては、車両の出力軸トルクＴ。を１’ｏ　’　
（Ｔｏ　＞Ｔｏ　’　）とし、Ｆｌを小さい値Ｆ・′と
することにより、Ｆ・′くＦ　　　とし１　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１　　　　　　
　　Ｃｌｌ１ａＸてスリップを停止させることができる
。

また、スリップがなくなりμ′→μとなると、Ｆ、’＜
＜Ｆ　　　　となるので、Ｔｏ′を徐々にｌ　　　　　
　　　　　ＣｌａＸ 増加させて元のＦ　に戻せば、Ｆ、　＜Ｆ　　　　の１
　　　　　　　　　　　　　　１　　　　　　ＣｌａＸ
節囲内で最高のけん引力で作業を行なう事ができる。な
おＴ。′を急に１０間で上げると再びμ→μ′どなるの
で、Ｔｏ′からＴｏへの増加は徐々に行なう必要がある
。

本発明では、スリップが発生した場合には、Ｔ　をＦ、
く「　　　どなるまで下げ　、Ｆ　〈０　　１　　　Ｃ
１ａＸ　　　　　　　　　　　ＩＦ　　　となったら■
０を漸増させる。また、か　　ＩａＸ かる出力軸トルクＴ。の制御はＩ！Ｊｒｇクラッチに与
える油圧を制御することにより行なう。

すなわち、ＩＩＪ擦クワクラッチえる油圧により摩擦ク
ラッチのトルク容Φ（伝達できるトルク）下　は、次式
、 Ｔｏ＝Ｋ・μ（ｖ）−Ｐ　　　−（３）但し、Ｋ　　：
クラッチ固有の定数 μ（■）：クラッチの摩擦係数 Ｐ　　；クラッチに与える油圧 となる。クラッチ入力軸トルクを王　とすると、クラッ
チがすべっていないときは、Ｔ、＝Ｔｏ−となるが、ク
ラッチがすべり、Ｔ、＝Ｔｏとなるが、クラッチがすべ
り、Ｔ、＞Ｔｏとなったときは、Ｔ　　＝Ｔｏとなり、
そのときのけん引力は、Ｆ・ＯＣＡ　−Ｔ　　　　　　
・・・（４）Ｃ となる。

従って、過大なスリップを検出したら、クラッチに与え
る油圧をスリップが停止するまで下げ、スリップが停止
したら規定のけん引力を出すためクラッチ油圧をμ（粘
着係数）が急変しない程度で漸増させる。

次に、第１図に示す本発明方法を適用したスリップ防止
制御装置を参照しながら本発明を詳説する。

同図において、エンジン１０の出力軸およびトランスミ
ッション１２の入力軸は、各々トルクコンバーター４の
入力軸および出力軸に連結されている。また、］・ルク
コンバーター４の入出力軸間には、それらの軸を直結さ
せるロックアツプクラッチ１６が介在されている。

トランスミッション１２は、例えば４つの摩擦クラッチ
を有し、クラッチ駆動油圧回路１８からの油圧信号によ
って、これらのクラッチのうちの速度段に応じた適宜の
クラッチが選択係合され、これにより所望の速度段に変
速覆る。

ここで、クラッチ駆動油圧口゛路１８の詳細について第
２図を用いて説明する。

このクラッチ駆動油圧回路１８は、４つのｌ８Ｊｓクラ
ツチのクラッチ圧発生部１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、１３ｄに油圧を作用させる各別な電子制御式の
圧力制佃弁１９ａ、１９ｂ、１９ｃ。

１９ｄおよびポンプ２０、リリーフ弁２１などの上記各
圧力制御弁に所定の圧油を供給する手段等から構成され
ている。そして、各圧力制御弁１９ａ〜１９ｄは、それ
ぞれ後述するコントローラ３０から加えられる電流ｉに
応じて、第３図に示す出力圧を発生する。したがって、
電流ｉによって適宜のクラッチ圧光生部が任意のクラッ
チ圧を発生するように制御することができる。

コントローラ３０は、第１図に示づようにクラッチコン
トロール部３１、回転数検出回路３２、Ａ／Ｄ変換機３
３等を有して折り、クラッチコントロール部３１には変
速レバースイッチ２４から現在選択している変速段を示
す信号と、トランスミッション出力軸の回転速度を検出
する回転センサ２６から車速検出回路３２を介して車両
の足まわりの車速（＠！理論車速■１を示す＠号と、ド
ップラセンサ２８からＡ／Ｄ変換ｔ１３３を介して対地
速度（実車速）■１を示す信号とが加えられている。

コントローラ３０は、上記変速レバースイッチ２４から
加えられる速度段を示す信号に基づいて該速度段に対応
する圧力制御弁に電流１を出力し、またその電流１の電
流直を上記理論車速■１を示す信号と実車ＶＲを示づ信
号とからスリップのずτ生を防止するように制御する。

次に、コントローラ３０による上記電流ＩＪｆｆの制御
、すなわちクラッチ圧の制御について第４図および第５
図を参照して詳説でる。

まず、理論車速Ｖ　と実車速■８どを入力し■ （ステップ１００）、その差（Ｖ、−ＶＲ）からスリッ
プ量を算出する。このスリップ量が規定値Ａ（第５図（
ａ））を越えたか否かを判断し、ステップ１０２）、規
定値Ａを越えない場合には、モニタ出力をＯＦＦ西（ス
テップ１０４）、再び理論車速Ｖ　と実車速ＶＲを入力
する。ここで、モ■ 二タ出力とは、本発明に係るクラッチ圧の制御期間を表
示するモニタランプ２９（第１図）への出力で、モニタ
出力ＯＦＦのときにはモニタランプ２９は消灯する。

一方、スリップ量が規定値Ａを越えると、直ちにタイマ
ーをスタートさせ（ステップ１０６）、タイマースター
ト時から１秒経過したか否かを判断する（ステップ１０
８）。そして、１秒経過すると、そのときのスリップｆ
ｆｉ　（Ｖ　　−ＶＲ）を求■ めこのスリップ量が規定値Ａ’　　（第５図（ａ））を
越えているか否かを判断する（ステップ１１０）。

スリップ量が規定値Ａ′を越えていない場合には、ステ
ップ１０４を介して最初のステップ１００に戻る。一方
、スリップ量が規定値Ａ′を越えている場合には、スリ
ップが発生したと認識し、このスリップを解除するため
にクラッチ圧（トランスミッション出力軸トルク）を制
御する。

すなわち、スリップ発生が検出されると、直ちに電流ｉ
を規定値から徐々に小さくし、第５図（ｂ）に示すよう
にクラッチ圧Ｐを規定圧ＰＲから漸減させる（ステップ
１１２）。また、モニタランプをＯＮにしく第５図（Ｃ
））。モニタランプ２９を点灯させる（ステップ１１４
）。そして、このクラッチ圧の漸減中に、スリップ量を
検出し、そのスリップ量が規定値Ｂ（ｉｏ）（第５図（
ａ））よりも小さくなったか否かを判別する（ステップ
１１６）。

スリップ量が規定値Ｂよりも小さくなると、電流ｉを徐
々に大きくし、第５図（ｂ）に示づようにクラ圧Ｐを漸
増させる（ステップ１１８）。そして、このクラッチ圧
の漸増中に、電流ｉが規定圧力指令値（クラッチ圧Ｐｆ
ｆｉ現定圧ＰＲ）になったか否かを判別し、現定圧指令
値になるとステップ１００に戻しくステップ１２０）、
再びスリップ発生の検出を行なう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、車両にスリップが
発生した場合、自動的にクラッチ圧を制御することによ
りスリップを停止させ、かつスリップ停止後はスリップ
が発生しないように元の運転状態に戻すようにしたため
、スリップ防止制御を簡単に、かつ炉時間で行なうこと
ができる。

また、スリップ防止制御中をモニタにオペレータに知ら
せているので、自動的なスリップ防止側■のみではスリ
ップを完全に防止できないような状況にあってはオペレ
ータにスロットルや作業操作をうながすことができ、手
動によるスリップ防止制御と併用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法が適用される装置の概略構成図、第
２図は第１図に示したクラッチ駆動油圧回路の詳細を示
す図、第３図は第２図に示した圧力制御弁の制御Ｉ雷電
流出力圧との関係を示すグラフ、第４図は第１図に示し
たクラッチコン１−ロール部の動作を示すフローチャー
ト、第５図（ａ）。 （ｂ）　、　ｆｃ）はそれぞれ上記動作を説明するとき
に用いたタイミングチャートである。 １２・・・トランスミッション、１３ａ、１３ｂ。 １３ｃ、１３ｄ・・・クラッチ駆動油圧回路、１９ａ。 １９ｂ、１９ｃ、１９ｄ・・・圧力制御弁、２４・・・
変速レバースイッチ、２６・・・回転センサ、２８・・
・モニタランプ、３０・・・コントローラ、３１・・・
クラッチコン１−ロール部。 ト］シコンへ ご二μし 電ｊ先ｉ 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）摩擦クラッチを有し、油圧により該摩擦クラッチ
   を係合させ足まわりに動力を伝達する建設車両において
   、 足まわりのスリップ量を常時算出し、前記スリップ量に
   基づいて足まわりにスリップが発生したことを検出し、
   このスリップの検出があると、前記スリップ量が零近傍
   の第１の規定値以下になるまで前記摩擦クラッチに与え
   ている油圧を下げ、その後、前記スリップ量が前記第１
   の規定値以下になると、再び前記油圧を漸増させるよう
   にしたことを特徴とする建設車両のスリップ防止制御方
   法。
2. （２）前記スリップ量の算出は、建設車両の足まわりの
   回転に係る速度と建設車両の対地速度とを検出し、これ
   らの速度の差を求めることによって行なう特許請求の範
   囲第（１）項記載の建設車両のスリップ防止制御方法。
3. （３）前記スリップ発生の検出は、前記スリップ量が第
   ２の規定値を越え、かつその後一定時間後も第３の規定
   値を越えているときとする特許請求の範囲第（１）項記
   載の建設車両のスリップ防止制御方法。
4. （４）前記第３の規定値は前記第２の規定値よりも小さ
   い特許請求の範囲第３項記載の建設車両のスリップ防止
   制御方法。
5. （５）前記油圧の漸減および漸増の期間、スリップ防止
   制御中であることをモニタ等で知らせる特許請求の範囲
   第（１）項記載の建設車両のスリップ防止制御方法。