專利名稱：履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在左右輸出軸上具有一對(duì)制動(dòng)裝置，并且使油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置傳動(dòng)至所述各個(gè)輸出軸的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置。
但是，在這樣的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置中，在車輛的轉(zhuǎn)向時(shí)，油壓馬達(dá)要承受車輛的轉(zhuǎn)向阻抗的反力，而且車輛的轉(zhuǎn)向半徑越小則對(duì)油壓馬達(dá)的反力作用就越大，因此，存在著轉(zhuǎn)彎半徑不能超過(guò)油壓泵及油壓馬達(dá)的能力的問(wèn)題。另外，由于使用該油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)向裝置是全部通過(guò)油壓來(lái)提供轉(zhuǎn)向時(shí)所需要的動(dòng)力，因此存在著必須使發(fā)動(dòng)機(jī)功率留有余量的問(wèn)題。
為了解決這樣的問(wèn)題，例如在特開昭63-235173號(hào)公報(bào)中，提出了一種在油壓泵與油壓馬達(dá)的封閉回路中分別設(shè)置左右轉(zhuǎn)向制動(dòng)閥，同時(shí)在橫軸上設(shè)有的一對(duì)制動(dòng)器中，當(dāng)轉(zhuǎn)向操縱桿的操作位置超過(guò)了中間操作量時(shí)，通過(guò)把油壓馬達(dá)的輸出降到零，并且對(duì)左右鏈輪的任意一方進(jìn)行制動(dòng)，構(gòu)成在進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向(一側(cè)履帶不旋轉(zhuǎn)，另一側(cè)履帶旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向)等的轉(zhuǎn)向半徑小的轉(zhuǎn)向時(shí)不產(chǎn)生對(duì)油壓馬達(dá)的反力作用的裝置。
但是，在所述公報(bào)所提出的技術(shù)中，存在著在由制動(dòng)器對(duì)鏈輪的制動(dòng)時(shí)間與油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力切斷時(shí)間的關(guān)系中，如果制動(dòng)時(shí)間遲于驅(qū)動(dòng)力切斷時(shí)間，則左右鏈輪的相對(duì)速度只受各個(gè)履帶從路面承受的負(fù)荷的影響，不能形成一定的車體轉(zhuǎn)彎半徑，而相反地，如果制動(dòng)時(shí)間早于驅(qū)動(dòng)力切斷時(shí)間，則在該時(shí)刻的進(jìn)入原地轉(zhuǎn)向的瞬間將會(huì)受到巨大的沖擊的問(wèn)題。
因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本專利申請(qǐng)人在以前的專利申請(qǐng)中，已經(jīng)提出了一種構(gòu)成在車輛的原地轉(zhuǎn)向時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使左右任意一方輸出軸的制動(dòng)器的動(dòng)作和從油壓馬達(dá)向差動(dòng)操作裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，然后切斷從油壓馬達(dá)向差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向方法(特願(yuàn)2000-83329號(hào))。另外，在該前專利發(fā)明中，還公開了一種在通過(guò)使一側(cè)的制動(dòng)器動(dòng)作來(lái)停止該側(cè)的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，為了防止油壓馬達(dá)因受到從還在旋轉(zhuǎn)的一側(cè)驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力而導(dǎo)致馬達(dá)的超限旋轉(zhuǎn)，把車輛在原地轉(zhuǎn)向時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在規(guī)定轉(zhuǎn)速以下的方法。
但是，在把所述前專利發(fā)明中提出的防止馬達(dá)超限旋轉(zhuǎn)的方法進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，根據(jù)履帶式車輛行駛的不同路面狀態(tài)，或是馬達(dá)轉(zhuǎn)速與期望值形成偏差，或是過(guò)度地限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，因此又生成了在原地轉(zhuǎn)向時(shí)功率不足等新的問(wèn)題。
本發(fā)明就是為了解決這樣的問(wèn)題，其目的是提供一種與路面負(fù)荷無(wú)關(guān)的、可防止在原地轉(zhuǎn)向時(shí)的馬達(dá)的超限旋轉(zhuǎn)的、并在轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)發(fā)生動(dòng)力不足的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置。
在本發(fā)明中，在車輛的原地轉(zhuǎn)向時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使由所述制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的左右任意一方的輸出軸的制動(dòng)動(dòng)作和從所述油壓馬達(dá)向所述差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，然后切斷從油壓馬達(dá)到差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)，使油壓馬達(dá)形成自由狀態(tài)。從而可避免因制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間滯后、在該制動(dòng)動(dòng)作之前油壓馬達(dá)持續(xù)自由狀態(tài)而導(dǎo)致的不良現(xiàn)象的發(fā)生，換言之，可避免左右鏈輪的相對(duì)速度只受各個(gè)履帶承受的路面負(fù)荷的支配的不良現(xiàn)象的發(fā)生，并且可避免在進(jìn)入原地轉(zhuǎn)向的瞬間車體受到大的沖擊的不良現(xiàn)象的發(fā)生。另外，在該原地轉(zhuǎn)向時(shí)，由于切斷了從油壓馬達(dá)到差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)，所以油壓馬達(dá)不會(huì)受到路面的反力作用，從而可使用以往的小容量的油壓馬達(dá)進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向。另外，本發(fā)明的控制裝置，由于在車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使由車速檢測(cè)裝置檢測(cè)出的車輛的車體速度達(dá)到規(guī)定值，所以在通過(guò)單側(cè)的制動(dòng)動(dòng)作停止了該側(cè)的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，可避免因油壓馬達(dá)受到旋轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力而導(dǎo)致的馬達(dá)的超限旋轉(zhuǎn)的不良現(xiàn)象的發(fā)生。另外，由于是根據(jù)車輛的車體速度的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，所以無(wú)論路面是什么樣的狀態(tài)也可與該路面負(fù)荷無(wú)關(guān)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)，從而可有效地避免在轉(zhuǎn)向時(shí)的動(dòng)力不足。
在本發(fā)明中，理想的是，通過(guò)檢測(cè)變速器輸出側(cè)的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)出所述車體速度，所述控制裝置對(duì)應(yīng)被檢測(cè)出的該車體速度，控制發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值。另外，如果是在變速器的輸出側(cè)檢測(cè)該車體速度，則即可以進(jìn)行對(duì)變速器的輸出軸的檢測(cè)，也可以進(jìn)行對(duì)斜軸或橫軸的檢測(cè)。
在這樣的情況下，理想的是，所述控制裝置，根據(jù)表示所述車體速度與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值之間關(guān)系的曲線圖對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。并且，理想的是，所述曲線圖包括決定對(duì)應(yīng)被檢測(cè)出的車體速度決定的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)指令值的第1曲線圖，和對(duì)根據(jù)該第1曲線圖決定的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值進(jìn)行相對(duì)目標(biāo)車體速度偏差進(jìn)行修正的第2曲線圖。通過(guò)這樣的構(gòu)成，在根據(jù)第1曲線圖取得對(duì)應(yīng)目標(biāo)車體速度的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值的近似值后，可根據(jù)第2曲線圖對(duì)目標(biāo)車體速度與當(dāng)前車體速度的偏差進(jìn)行修正，不會(huì)發(fā)生速度不穩(wěn)的現(xiàn)象，并且可防止對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過(guò)度限制，并可在短時(shí)間內(nèi)使其穩(wěn)定在所希望的車體速度上。
在本發(fā)明中，理想的是，增設(shè)檢測(cè)車輛牽引力的牽引力檢測(cè)裝置，在車輛的原地轉(zhuǎn)向時(shí)，當(dāng)由牽引力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的牽引力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，所述控制裝置控制變速器進(jìn)行向下位段的速度變速。這樣，由于在上位的速度段中，當(dāng)根據(jù)轉(zhuǎn)向阻抗需要大的牽引力時(shí)，可通過(guò)轉(zhuǎn)換到下位的速度段來(lái)獲得大的牽引力，所以可提高轉(zhuǎn)向效率。
在這樣的情況下，理想的是，所述變速器在進(jìn)行向下位段的變速時(shí)，在表示車體速度與牽引力特性關(guān)系的速度段曲線圖中，選擇相對(duì)同一車體速度的牽引力值大的速度段曲線圖進(jìn)行變速。從而可進(jìn)行效率最高的轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
圖2是表示本實(shí)施例控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖3是表示模式選擇控制流程的流程圖。
圖4是表示本實(shí)施例的原地轉(zhuǎn)向控制流程的流程圖(前段)。
圖5是表示本實(shí)施例的原地轉(zhuǎn)向控制流程的流程圖(后段)。
圖6(a)是表示區(qū)域的視圖，圖6的(b)是原地轉(zhuǎn)向控制的特性圖。
圖7是為了取得制動(dòng)動(dòng)作時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值的曲線圖。
圖8的(a)是取得制動(dòng)動(dòng)作時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值的曲線

圖1，圖8的(b)是取得制動(dòng)動(dòng)作時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值的曲線圖2(修正曲線圖)。
圖9是表示一例牽引力減速換檔的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的履帶車輛的轉(zhuǎn)向裝置的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例是應(yīng)用于推土機(jī)的轉(zhuǎn)向裝置。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的推土機(jī)的外觀圖。
在本實(shí)施例的推土機(jī)1中，在車體2上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)罩3及駕駛座4，在車體2的前進(jìn)方向的左右各側(cè)部上設(shè)有使車體2前進(jìn)、后退及轉(zhuǎn)向的履帶5。該履帶5通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)20(參照?qǐng)D2)傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，由所對(duì)應(yīng)的鏈輪6對(duì)各個(gè)履帶5進(jìn)行獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)。
另外，在車體2左右的側(cè)部，設(shè)有把推土鏟7支撐在前端側(cè)的左及右兩個(gè)直體支撐桿8、9，其基端部被支撐在耳軸(圖中未示出右側(cè)的耳軸)10上，使推土鏟7能夠進(jìn)行上升或下降的動(dòng)作。并且，在推土鏟7與車體2之間配置有左右一對(duì)使該推土鏟7可進(jìn)行上升或下降動(dòng)作的推土鏟提升油缸11、11，而且，對(duì)于使推土鏟7進(jìn)行左右傾斜的支撐臂12及推土鏟擺動(dòng)油缸13，把支撐臂12配置在推土鏟7與左直體支撐桿8之間，把推土鏟擺動(dòng)油缸13配置在推土鏟7與右直體支撐桿9之間。
另外，在駕駛座4的左側(cè)，分別設(shè)置有可進(jìn)行前后行駛選擇·行駛及變速操作的行駛操縱桿(與本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操縱桿對(duì)應(yīng))15及燃料控制標(biāo)度盤16，在右側(cè)設(shè)置有使推土鏟7進(jìn)行上升、下降、左傾斜及右傾斜的推土鏟控制桿18等。另外，在駕駛座4的前方設(shè)置有在圖中未示出的減速器踏板。
下面，在表示動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及本實(shí)施例的控制系統(tǒng)的構(gòu)成的圖2中，從發(fā)動(dòng)機(jī)20輸出的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減震器、PTO(二者均未圖示)被傳動(dòng)至配置有的鎖定裝置的液壓變矩器21，再?gòu)脑撘簤鹤兙仄?1的輸出軸被傳動(dòng)至變速器22，然后從該變速器22的輸出軸通過(guò)傘齒輪23被傳動(dòng)至橫軸24。在該橫軸24上分別連接左右2個(gè)行星齒輪裝置(相當(dāng)于本發(fā)明中的差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置)25、25，各個(gè)行星齒輪裝置25、25的輸出軸分別通過(guò)制動(dòng)裝置26、26(制動(dòng)器)及最后減速裝置27、27與鏈輪6、6連接。
所述行星齒輪裝置25、25與被設(shè)置在控制轉(zhuǎn)向用的固定容量型油壓馬達(dá)(HSS馬達(dá))28的輸出軸上的副齒輪29構(gòu)成驅(qū)動(dòng)連接。另外，在所述液壓變矩器21的輸出側(cè)連接著可變?nèi)萘啃偷挠蛪罕?HSS泵)30，從該油壓泵30輸出的輸出油通過(guò)管路31或管路32被導(dǎo)入所述油壓馬達(dá)28。把包括油壓泵30和油壓馬達(dá)28的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)油壓回路構(gòu)成獨(dú)立封閉的回路，由從油壓泵30的一側(cè)輸出的壓力油使油壓馬達(dá)28正方向旋轉(zhuǎn)，由從油壓泵30的另一側(cè)輸出的壓力油使油壓馬達(dá)28向反方向旋轉(zhuǎn)。另外，所述各個(gè)管路31、32通過(guò)連通路33構(gòu)成可連通的連接，在該連通路33的途中插入設(shè)置連通閥(放泄閥)34。控制該連通閥34，使其在電磁線圈(螺線管)為消磁狀態(tài)時(shí)，阻斷連通路33，當(dāng)電磁線圈被控制器35的電磁線圈驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)所激磁時(shí)，使連通路33連通。
這樣，向油壓馬達(dá)28供給油壓泵30的輸出油，由與該油壓馬達(dá)28的輸出軸連接的左右各行星齒輪裝置25、25，通過(guò)使左右鏈輪6、6以不同速度旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)整左右各個(gè)履帶5、5的行走速度，使車體2進(jìn)行左右的轉(zhuǎn)向。另外，通過(guò)改變油壓泵30的斜板30a的角度來(lái)改變輸出油量，可增減油壓馬達(dá)28的轉(zhuǎn)速，可控制車體2的轉(zhuǎn)向半徑，而通過(guò)改變斜板30a的方向來(lái)改變輸出油的方向，可改變車體2的轉(zhuǎn)向方向。
當(dāng)對(duì)行駛操縱桿15進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，從分壓器36輸出對(duì)應(yīng)該操縱桿位置的輸出電壓(操縱桿行程電壓)，然后再輸入到所述控制器35。然后，該控制器35的輸出信號(hào)被輸入到未圖示的伺服電磁閥，對(duì)應(yīng)該伺服電磁閥的切換，控制未圖示的伺服泵的活塞位置，通過(guò)該活塞位置的改變來(lái)調(diào)整所述油壓泵30的斜板30a的角度。
被設(shè)置在所述各個(gè)行星齒輪裝置25、25與各個(gè)最終減速裝置27、27之間的制動(dòng)裝置26、26，在各個(gè)制動(dòng)閥(制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置)37、37的電磁線圈被激磁時(shí)供給油壓，使制動(dòng)裝置26、26形成非制動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)電磁線圈被控制器35的制動(dòng)指令信號(hào)消磁后，制動(dòng)裝置26、26在彈簧力的作用下形成制動(dòng)狀態(tài)。
所述控制器35除了輸出對(duì)于所述油壓泵30的斜板30a的斜板指令信號(hào)、對(duì)于連通閥34的電磁線圈驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)及對(duì)于制動(dòng)閥37的制動(dòng)指令信號(hào)，還向發(fā)動(dòng)機(jī)20輸出使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降的發(fā)動(dòng)機(jī)限制指令信號(hào)(發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令信號(hào))。為了能夠進(jìn)行這些控制，向所述控制器35除了輸入所述行駛操縱桿15的操縱桿行程電壓信號(hào)，還輸入有附設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)20上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器38輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、附設(shè)在變速器22輸出側(cè)的斜軸上的斜軸轉(zhuǎn)速檢測(cè)器39輸出的斜軸轉(zhuǎn)速信號(hào)，并且，還輸入有從用于檢測(cè)車體前后方向傾角的車體傾角傳感器輸出的車體傾角信號(hào)，及檢測(cè)變速器22檔位的檔位信號(hào)等。
另一方面，在駕駛座4附近的規(guī)定部位上，設(shè)有由操作者選擇是否進(jìn)行后述的車輛原地轉(zhuǎn)向控制的開關(guān)式(ON·OFF式)的模式選擇開關(guān)40。如圖3的流程圖所示，由控制器35判斷該模式開關(guān)40是否被進(jìn)行了開操作(步驟S1)，在該模式選擇開關(guān)40為關(guān)狀態(tài)時(shí)，行駛操縱桿15的操縱桿行程即使進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的原地轉(zhuǎn)向區(qū)域(在本實(shí)施例中為行程終端)，也是執(zhí)行通常的由油壓馬達(dá)28驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向控制(以下稱為“HSS控制”)，即所謂的差動(dòng)轉(zhuǎn)向(步驟S2)，而在模式選擇開關(guān)40被開啟時(shí)，在行駛操縱桿15的操縱桿行程進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的原地轉(zhuǎn)向區(qū)域時(shí)，執(zhí)行后述的本實(shí)施例的原地轉(zhuǎn)向控制(HSS控制+制動(dòng)控制)(步驟S3)。
下面，參照?qǐng)D4及圖5所示的流程圖對(duì)本實(shí)施例的原地轉(zhuǎn)向控制(制動(dòng)控制)進(jìn)行說(shuō)明。
T1根據(jù)車體傾角傳感器輸出的車體傾角信號(hào)，判斷車體的傾角是否小于規(guī)定值(例如9°)，由于在超過(guò)規(guī)定值的下坡行駛時(shí)車輛的速度加快，所以不進(jìn)行在以下步驟中執(zhí)行的原地轉(zhuǎn)向控制，只在小于規(guī)定值的情況下進(jìn)入步驟T2。
T2判斷行駛操縱桿15的操縱桿行程是否在原地轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)。在本實(shí)施例中，原地轉(zhuǎn)向區(qū)域(原地點(diǎn))是如圖6(a)所示的，當(dāng)操縱桿行程為100％時(shí)的區(qū)域，換言之，是被設(shè)定為在操縱桿15被推倒至行程終端的情況。
T3～T4在操縱桿行程在原地轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)時(shí)，測(cè)量該在原地轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)的行駛操縱桿15的維持時(shí)間的計(jì)時(shí)器1進(jìn)行正計(jì)時(shí)，判斷該計(jì)時(shí)器1是否超過(guò)了規(guī)定時(shí)間(在本實(shí)施例中為1～3秒)。另外，之所以這樣設(shè)置計(jì)時(shí)器1，是因?yàn)椴僮髡甙巡倏v桿15推倒至行程終端，并且維持在該位置的行為，被判斷為是想進(jìn)一步減小車輛轉(zhuǎn)彎半徑的意思的表現(xiàn)，所以，進(jìn)入以下的原地轉(zhuǎn)向控制是合理的。
T5在操縱桿不在原地區(qū)域時(shí)，將計(jì)時(shí)器1清零，并再一次進(jìn)行步驟T2的判斷。
T6由于當(dāng)液壓變矩器21的鎖定裝置被開啟后，進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)發(fā)生動(dòng)力不足，所以在該原地轉(zhuǎn)向控制中禁止對(duì)鎖定裝置進(jìn)行開啟動(dòng)作。
T7～T8在制動(dòng)動(dòng)作之前，判斷根據(jù)由斜軸轉(zhuǎn)速檢測(cè)器39檢測(cè)出的斜軸轉(zhuǎn)速而得出的車體速度(車速)是否小于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定車速，在不小于規(guī)定車速的情況下，為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，向發(fā)動(dòng)機(jī)20發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)限制指令，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低。進(jìn)行這個(gè)控制是為了在執(zhí)行原地轉(zhuǎn)向控制時(shí)，把油壓馬達(dá)27的轉(zhuǎn)速限制在允許轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)。圖7所示的是，一例為了取得此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值所使用的曲線圖，根據(jù)該曲線圖可獲得對(duì)應(yīng)于目標(biāo)車速與當(dāng)前車速之差的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值。另外，這種曲線圖是對(duì)應(yīng)變速器22的速度段(F1、F2、R1、R2)作成的曲線圖，圖7表示例如前進(jìn)1速(F1)的曲線圖。
T9在車速小于規(guī)定車速時(shí)，向一側(cè)的制動(dòng)閥37發(fā)出制動(dòng)指令信號(hào)，制動(dòng)裝置26開始動(dòng)作。此時(shí)的制動(dòng)裝置25的制動(dòng)模式被設(shè)定為如圖6(b)的處理A所示那樣的，從制動(dòng)開放狀態(tài)(a1點(diǎn))返回壓力油，使制動(dòng)壓力下降到a2點(diǎn)，從這個(gè)a2點(diǎn)向a3點(diǎn)逐漸增加制動(dòng)力，制動(dòng)器在時(shí)刻T1的a3點(diǎn)被結(jié)合，使該結(jié)合后的制動(dòng)壓力為零的模式。
T10～T11通過(guò)判斷制動(dòng)裝置26的動(dòng)作在結(jié)束之后是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間L1，來(lái)判斷制動(dòng)器動(dòng)作壓力是否下降到規(guī)定值以下，在經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間L1的情況下，向連通閥34的電磁線圈發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，使連通路33連通。從而，在左或右制動(dòng)裝置26從被制動(dòng)到經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間L1后，油壓馬達(dá)28的輸出變?yōu)榱?，該油壓馬達(dá)28形成自由狀態(tài)，換言之，制動(dòng)裝置26的動(dòng)作和對(duì)鏈輪6的油壓馬達(dá)28的驅(qū)動(dòng)力的傳動(dòng)，在同時(shí)使用了規(guī)定時(shí)間后，油壓馬達(dá)28才形成自由狀態(tài)。因此，通過(guò)使制動(dòng)裝置26的動(dòng)作時(shí)間滯后使油壓馬達(dá)28在制動(dòng)裝置26動(dòng)作之前一直持續(xù)自由狀態(tài)，可避免左右鏈輪的相對(duì)速度只受履帶承受路面的負(fù)荷的支配這種不良狀態(tài)的發(fā)生。另外，在進(jìn)入原地轉(zhuǎn)向的瞬間，車體不會(huì)受到很大的沖擊，從路面?zhèn)鱽?lái)的轉(zhuǎn)向反作用力不會(huì)作用到油壓馬達(dá)28上，能夠順利地進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向。這里，雖然把所述規(guī)定時(shí)間L1試驗(yàn)性地設(shè)在0.2～0.5秒之間，但進(jìn)入原地轉(zhuǎn)向的瞬間沖擊最小的效果是理想。另外，所述連通閥34的動(dòng)作一直持續(xù)到操縱桿行程脫離原地轉(zhuǎn)向區(qū)域?yàn)橹埂?br> T12～T13再一次判斷操縱桿行程是否在原地轉(zhuǎn)向區(qū)域，當(dāng)在原地轉(zhuǎn)向區(qū)域時(shí)，作為第1階段，指定在當(dāng)前的各個(gè)速度段(F1、F2、R1、R2)所設(shè)定的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值。圖8(a)表示為了取得此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值所使用的第1曲線圖的一個(gè)實(shí)例(以速度段F1的例)，通過(guò)該曲線圖可得出對(duì)應(yīng)當(dāng)前車體速度(車速)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值。例如，在車體速度小于1.5km/h時(shí)，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值為1900rpm～2200rpm之間的值，從而使車體速度被限制在1.5km/h～2.5km/h之間的值(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速＝1900rpm)。另外，與此相反，當(dāng)車體速度在2.5km/h～3.0km/h之間時(shí)，作為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值選擇為1700rpm～1900rpm之間的值，這樣也是把車體速度限制在1.5km/h～2.5km/h之間的值(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速＝1900rpm)。
T14～T15根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器38發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和斜軸轉(zhuǎn)速檢測(cè)器39發(fā)出的斜軸轉(zhuǎn)速信號(hào)計(jì)算出車體的牽引力，判斷該計(jì)算出的牽引力是否大于規(guī)定值。而且，當(dāng)牽引力大于規(guī)定值時(shí)，則判斷為路面的阻力增大，并由于此時(shí)如果以下一擋的速度段進(jìn)行轉(zhuǎn)向動(dòng)作則可實(shí)現(xiàn)良好效率的轉(zhuǎn)向，所以，例如從前進(jìn)2速(F2)轉(zhuǎn)換至前進(jìn)1速(F1)那樣，自動(dòng)地轉(zhuǎn)換到下位的速度段。在這種情況下，在向下位的速度段轉(zhuǎn)變速度時(shí)，在如圖9所示的表示對(duì)應(yīng)車體速度的牽引力特性的速度段曲線圖中，理想的是，對(duì)于同一車體速度選擇牽引力值大的速度段曲線圖。在該圖9所示的實(shí)例中，使用前進(jìn)2速(F2)的牽引力曲線圖進(jìn)行控制，當(dāng)被檢測(cè)出的牽引力上升到超過(guò)牽引力交點(diǎn)的值時(shí)，把該牽引力交點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換點(diǎn)進(jìn)行換檔，轉(zhuǎn)換到前進(jìn)1速(F1)的牽引力曲線圖中。通過(guò)這樣地轉(zhuǎn)換，可進(jìn)行最高效率(速度快)的轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
T16～T19然后，作為第2階段的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令，為了相對(duì)在上面步驟T13設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值，修正相對(duì)目標(biāo)車體速度的偏差，判斷通過(guò)在斜軸轉(zhuǎn)速檢測(cè)器39檢測(cè)出的斜軸轉(zhuǎn)速求出的車速是否小于在當(dāng)前的每個(gè)速度段(F1、F2、R1、R2)中所設(shè)定的目標(biāo)車速，在小于的情況下，進(jìn)行增加發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令的控制。但是，該發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值應(yīng)在不大于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制標(biāo)度盤和減速器踏板的指令值的范圍內(nèi)。然后，判斷車速是否大于在當(dāng)前的每個(gè)速度段中所設(shè)定的目標(biāo)車速，在大于的情況下，進(jìn)行減少發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令的控制。圖8(b)表示為了得出此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令所使用的第2曲線圖的一個(gè)實(shí)例(速度段F1的例)。依照該曲線圖，例如當(dāng)目標(biāo)車速為2km/h時(shí)，如果實(shí)際車體速度為2.5km/h，則相對(duì)在所述第1曲線圖(參照?qǐng)D8(a))所設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值，設(shè)定進(jìn)一步降低167rpm的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)進(jìn)行這樣的修正，可形成以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1900rpm為中心，把車體速度保持在2km/h。
T20當(dāng)操縱桿行程脫離原地轉(zhuǎn)向區(qū)域時(shí)，使連通閥34停止動(dòng)作。由此來(lái)解除油壓馬達(dá)27的自由狀態(tài)。
T21～T22通過(guò)對(duì)從連通閥34的動(dòng)作停止時(shí)起是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間L2進(jìn)行判斷來(lái)判斷制動(dòng)工作壓力是否大于規(guī)定值，在經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間L2的情況下，開始開放制動(dòng)裝置26。此時(shí)的制動(dòng)裝置26的開放模式被設(shè)定為如圖6(b)所示那樣的模式，即，在時(shí)刻T2從制動(dòng)壓力從零的狀態(tài)開始供給壓力油，使制動(dòng)壓力上升到b1點(diǎn)，從該b1點(diǎn)向b2點(diǎn)的方向逐漸減小制動(dòng)力，在b2點(diǎn)解除制動(dòng)，之后使制動(dòng)壓力上升到b3點(diǎn)。這里，所述規(guī)定時(shí)間L2與規(guī)定時(shí)間L1相同，雖然實(shí)驗(yàn)性地設(shè)定為0.2～0.5秒，但理想的是從原地轉(zhuǎn)向脫離的瞬間的沖擊最小。
T23～T24在解除了鎖定裝置的禁止?fàn)顟B(tài)后，把速度段(變速器)還原并結(jié)束本流程。
在本實(shí)施例中，是在行駛操縱桿15的操縱桿行程位于原地轉(zhuǎn)向區(qū)域，在行駛操縱桿15在該原地轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)被維持的時(shí)間超過(guò)了規(guī)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行原地轉(zhuǎn)向的控制，但也可以在行駛操縱桿15的適當(dāng)部位設(shè)置原地轉(zhuǎn)向控制指令開關(guān)，只有在操縱桿行程位于原地轉(zhuǎn)向區(qū)域內(nèi)、且原地轉(zhuǎn)向控制指令開關(guān)被開啟時(shí)，執(zhí)行原地轉(zhuǎn)向控制。
在本實(shí)施例中，雖然對(duì)適用于推土機(jī)的裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但不言而喻，本發(fā)明亦可適用于其他的履帶式車輛。
權(quán)利要求
1.一種履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置，在左右各個(gè)輸出軸上具有一對(duì)制動(dòng)器，并且通過(guò)差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置把油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)至所述各個(gè)輸出軸；其特征在于具有使左右制動(dòng)器進(jìn)行相互獨(dú)立動(dòng)作的制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置；切斷從所述油壓馬達(dá)到所述差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)切斷裝置；檢測(cè)出已發(fā)出車輛的原地轉(zhuǎn)向控制指令信號(hào)的原地轉(zhuǎn)向控制指令信號(hào)檢測(cè)裝置；檢測(cè)車輛的車體速度的車速檢測(cè)裝置；控制所述制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置及所述驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)切斷裝置，使其根據(jù)所述原地轉(zhuǎn)向控制指令信號(hào)檢測(cè)裝置的輸出，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，使由所述制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置所驅(qū)動(dòng)的左右任意一方的輸出軸的制動(dòng)動(dòng)作和從所述油壓馬達(dá)向所述差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，然后通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)切斷裝置切斷從所述油壓馬達(dá)到所述差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)的控制裝置；該控制裝置用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使車輛在原地轉(zhuǎn)向時(shí)由所述車速檢測(cè)裝置檢測(cè)出的車輛的車體速度達(dá)到規(guī)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于通過(guò)檢測(cè)變速器輸出側(cè)的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)出所述車體速度，所述控制裝置對(duì)應(yīng)被檢測(cè)出的該車體速度，控制發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述控制裝置根據(jù)表示所述車體速度與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值之間關(guān)系的曲線圖對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述曲線圖，由決定對(duì)應(yīng)被檢測(cè)出的車體速度的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值的第1曲線圖和對(duì)根據(jù)該第1曲線圖決定的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)指令值進(jìn)行對(duì)目標(biāo)車體速度偏差修正的第2曲線圖構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于還設(shè)有檢測(cè)車輛牽引力的牽引力檢測(cè)裝置，在車輛的原地轉(zhuǎn)向時(shí)，當(dāng)通過(guò)該牽引力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的牽引力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，所述控制裝置控制變速器的速度段進(jìn)行向下位段的變速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于在進(jìn)行所述變速器的速度段向下位段的變速時(shí)，在表示車體速度與牽引力特性關(guān)系的速度段曲線圖中，選擇相對(duì)同一車體速度的牽引力值大的速度段曲線圖進(jìn)行變速。
全文摘要
一種履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置,在左右各個(gè)輸出軸上具有一對(duì)制動(dòng)裝置,并且通過(guò)行星齒輪裝置把油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)至各個(gè)輸出軸,在車輛的原地轉(zhuǎn)向時(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使由所述制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的左右任意一方的輸出軸的制動(dòng)動(dòng)作和從所述油壓馬達(dá)向所述差動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)同時(shí)進(jìn)行,然后切斷從油壓馬達(dá)到行星齒輪裝置的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)。而且,在車輛的原地轉(zhuǎn)向時(shí),控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,使根據(jù)斜軸轉(zhuǎn)速檢測(cè)器測(cè)得的車體速度達(dá)到規(guī)定值。這種履帶式車輛的轉(zhuǎn)向裝置,與路面負(fù)荷無(wú)關(guān)、可防止在原地轉(zhuǎn)向時(shí)的馬達(dá)的超限旋轉(zhuǎn),同時(shí)防止發(fā)生轉(zhuǎn)向時(shí)的動(dòng)力不足。
文檔編號(hào)B62D11/08GK1378938SQ0210841
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者中川智裕, 山本茂, 鈴木一之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所