DE112009004351T5

DE112009004351T5 - Bremsschmiervorrichtung und Verfahren zu deren Steuerung

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Publication number: DE112009004351T5
Application number: DE112009004351T
Authority: DE
Inventors: Taneaki Fujino; Atsushi SASADA; Kenjiro Shimada
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: CN102256840B; CN102256840A; US20110214952A1; JP2010143259A; US8430216B2; JP5227772B2; WO2010071047A1; DE112009004351B4

Abstract

Es werden eine Bremsschmiervorrichtung und ein Verfahren zu deren Steuerung vorgeschlagen, wodurch ein Antriebskraftverlust in der Bremsvorrichtung und eine Übererwärmung vermieden werden können. In der Bremsschmiervorrichtung steuert eine Steuereinheit eine Schmiermittelzufuhreinheit dahingehend, dass eine vorgegebene erste Schmiermittelzufuhrmenge zu der Bremsvorrichtung geleitet wird, wenn sich die Bremsvorrichtung in einem Bremszustand befindet. Wenn die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in einen gelösten Zustand geschaltet wird, akquiriert die Steuereinheit eine Verzögerungszeit TD, die einer durch einen Brems-Timer gezahlten Bremszeit TB (Δ1T) entspricht, aus einem in einer Speichereinheit gespeicherten Verzögerungszeit-Kennfeld. Die Steuereinheit schaltet dann die Schmiermittelmenge von der ersten Zufuhrmenge um auf eine zweite Zufuhrmenge, die kleiner als die erste Zufuhrmenge ist, wenn die durch einen Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit TBoff die akquirierte Verzögerungszeit TD erreicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsschmiervorrichtung und ein Verfahren zu deren Steuerung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In einer Bremsvorrichtung wird eine Bremskraft erzeugt, indem ein Rotationselement, das sich zusammen mit einer Ausgangswelle dreht, und ein festgelegtes Element, das an der Seite des Fahrzeugkörpers befestigt ist, aneinander gedrückt werden, wobei durch die Reibung Wärme in dem Rotationselement entsteht. Deshalb wird das Rotationselement durch eine Schmiervorrichtung gekühlt, indem ein Schmiermittel zwischen das Rotationselement und das feststehende Element geleitet und dadurch verhindert wird, dass die Temperatur des Rotationselements ansteigt.
Selbst wenn sich die Bremsvorrichtung in einem gelösten Zustand befindet, in dem das Rotationselement und das feststehende Element nicht aneinander gedrückt werden, kann es, wenn eine zu große Schmiermittelmenge zwischen dem Rotationselement und dem feststehenden Element vorhanden ist, zu einem Antriebskraftverlust kommen, weil ein Teil der Antriebskraft der Ausgangswelle von dem Rotationselement auf das Schmiermittel übertragen wird.
Um einen solchen Antriebskraftverlust zu vermeiden, ist bei dem in Patentliteratur 1 beschriebenen Verfahren ein Schmiermittelkreislauf vorgesehen, um die Schmiermittelzufuhrmenge zu erhöhen, wenn sich die Bremsvorrichtung im Bremszustand befindet, und um die Schmiermittelzufuhrmenge zu reduzieren, wenn sich die Bremsvorrichtung im gelösten Zustand befindet.
Patentliteratur 2 beschreibt anstelle der Reduzierung der Schmiermittelmenge gleichzeitig mit dem Ausrücken der Kupplung vielmehr ein Verfahren zur Reduzierung der Ölmenge nach einer vorübergehenden Zeitverzögerung.
Literatur des Stands der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1 Ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 53-034054
Patentliteratur 2 Geprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 6-33228

ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
Problemstellung
Manchmal sinkt jedoch die Temperatur in der Bremsvorrichtung nicht in angemessener Weise, wenn die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in den gelösten Zustand umgeschaltet wird. Wenn in solchen Fällen die Schmiermittelzufuhrmenge in Übereinstimmung mit dem Wechsel zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand der Bremsvorrichtung umgestellt wird, wie das in Patentliteratur 1 beschrieben ist, wird die Schmiermittelzufuhrmenge auch in dem Zustand hoher Temperatur des Rotationselements reduziert, so dass es zu einer Übererwärmung des Rotationselements kommen kann. Die Schmiermittelzufuhrmenge muss auf einen hohen Wert eingestellt werden, damit eine Übererwärmung verhindert wird, und in diesem Fall verringern sich die Wirkungen hinsichtlich der Unterbindung von Antriebskraftverlusten.
Wenngleich das Verfahren gemäß Patentliteratur 2 als eine Verbesserung gegenüber dem Verfahren gemäß Patentliteratur 1 betrachtet werden kann, ist die Verzögerungszeit für die Umstellung der Ölmenge ein fester Wert. Es bestehen daher noch mehr potenzielle Möglichkeiten für eine Verbesserung hinsichtlich eines Antriebskraftverlustes.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Bremsschmiervorrichtung, die einen Antriebskraftverlust in einer Bremsvorrichtung und eine Übererwärmung unterbinden kann, sowie die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern der Bremsschmiervorrichtung.
Problemlösung
Eine Bremsschmiervorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schmiervorrichtung für die Zufuhr eines Schmiermittels zur Kühlung einer Bremsvorrichtung und umfasst eine Schmiermittelzufuhrvorrichtung und eine Steuereinheit. Die Schmiermittelzufuhrvorrichtung versorgt die Bremsvorrichtung mit einem Schmiermittel. Die Steuereinheit umfasst einen Brems-Timer, einen Bremslösungs-Timer und eine Speichereinheit. Der Brems-Timer zählt eine Bremszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn der Bremsung verstrichen ist. Der Bremslösungs-Timer zählt eine Bremslösungszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn des Lösens der Bremse verstrichen ist. Die Speichereinheit speichert ein Korrespondenzverhältnis zwischen einer Verzögerungszeit und der Bremszeit. Die Steuereinheit steuert die Schmiermittelzufuhreinheit auf solche Weise, dass eine vorgegebene erste Schmiermittelzufuhrmenge zu der Bremsvorrichtung geleitet wird, wenn sich die Bremsvorrichtung in einem Bremszustand befindet. Die Steuereinheit akquiriert auch eine Verzögerungszeit, die der von dem Brems-Timer zu zählenden Bremszeit entspricht, aus dem durch die Speichereinheit gespeicherten Korrespondenzverhältnis, wenn die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in einen gelösten Zustand geschaltet wird. Die Steuereinheit stellt auch die Schmiermittelmenge von der ersten Schmiermittelzufuhrmenge auf eine zweite Schmiermittelzufuhrmenge um, die kleiner ist als die erste Schmiermittelzufuhrmenge, wenn die durch den Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit die akquirierte Verzögerungszeit erreicht.
Wenn bei dieser Bremsschmiervorrichtung die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in den gelösten Zustand geschaltet wird, wird die Schmiermittelmenge anstelle einer sofortigen Reduzierung auf die zweite Schmiermittelzufuhrmenge nach Ablauf einer Verzögerungszeit auf die zweite Schmiermittelzufuhrmenge umgestellt. Die Verzögerungszeit wird aus dem Korrespondenzverhältnis zwischen der Verzögerungszeit und der in der Speichereinheit gespeicherten Bremszeit und aus der aktuell gezählten Bremszeit ermittelt. Daher lässt sich eine Verzögerungszeit einstellen, die an den Betrag der in der Bremsvorrichtung erzeugten Wärme angepasst ist. Ein Antriebskraftverlust in der Bremsvorrichtung kann dadurch vermieden werden ebenso wie eine Übererwärmung.
Eine Bremsschmiervorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden ist eine Bremsschmiervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Steuereinheit eine durch den Brems-Timer gezählte bisherige Bremszeit in der Speichereinheit speichert. Die Steuereinheit verwendet die in der Speichereinheit gespeicherte bisherige Bremszeit auch zur Korrektur der durch den Zähler gezählten aktuellen Bremszeit.
Bei dieser Bremsschmiervorrichtung wird die aktuelle Bremszeit mit der bisherigen Bremszeit korrigiert. Es wird dann eine der korrigierten Bremszeit entsprechende Verzögerungszeit ermittelt. Es kann daher eine Verzögerungszeit eingestellt werden, die die Wirkung der bisherigen Bremszeit berücksichtigt. Dadurch lässt sich eine Übererwärmung auch in einem Fall verhindern, in dem aufgrund einer vorhergehenden Bremsung noch Restwirkungen einer Erwärmung vorhanden sind.
Eine Bremsschmiervorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bremsschmiervorrichtung nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Steuereinheit den Wert der in der Speichereinheit gespeicherten bisherigen Bremszeit auf null setzt, wenn die durch den Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit eine voreingestellte Referenzzeit überschreitet.
Wenn bei dieser Bremsschmiervorrichtung die durch den Bremslösungs-Timer gezahlte Bremslösungszeit eine voreingestellte Referenzzeit überschreitet, wird eine der aktuellen Bremszeit entsprechende Verzögerungszeit ohne eine Korrektur mit Verwendung der bisherigen Bremszeit eingestellt. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass eine die bisherige Bremszeit berücksichtigende Verzögerungszeit eingestellt wird, wenn eine Berücksichtigung der Wärmewirkungen während des vorhergehenden Bremsvorgangs nicht notwendig ist. Ein Antriebskraftverlust in der Bremsvorrichtung kann somit verhindert werden.
Ein Steuerverfahren gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern einer Schmiervorrichtung für die Zufuhr eines Schmiermittels zur Kühlung einer Bremsvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Zählen einer Bremszeit, welche die Zeit ist, die seit Beginn des Bremsvorgangs durch die Bremsvorrichtung verstrichen ist, durch die Verwendung eines Brems-Timers; Zählen einer Bremslösungszeit, welche die Zeit ist, die seit Beginn des Lösens der Bremse durch die Bremsvorrichtung verstrichen ist, durch die Verwendung eines Bremslösungs-Timers; Zuführen einer vorgegebenen ersten Schmiermittelzufuhrmenge zu der Bremsvorrichtung, wenn sich die Bremsvorrichtung im Bremszustand befindet; Akquirieren einer der durch den Brems-Timer gezählten Bremszeit entsprechenden Verzögerungszeit aus dem Korrespondenzverhältnis zwischen der Verzögerungszeit und der in der Speichereinheit gespeicherten Bremszeit, wenn die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in einen gelösten Zustand geschaltet wird; und Umstellen der Schmiermittelmenge von der ersten Zufuhrmenge auf eine zweite Zufuhrmenge, die kleiner ist als die erste Zufuhrmenge, wenn die durch den Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit die akquirierte Verzögerungszeit erreicht.
Wenn bei diesem Steuerverfahren die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in den gelösten Zustand geschaltet wird, wird die Schmiermittelmenge anstelle einer unmittelbaren Reduzierung auf die zweite Zufuhrmenge nach Ablauf der Verzögerungszeit auf die zweite Zufuhrmenge reduziert. Die Verzögerungszeit wird aus dem Korrespondenzverhältnis zwischen der Verzögerungszeit und der in der Speichereinheit gespeicherten Bremszeit und aus der aktuell gezählten Bremszeit ermittelt. Es kann daher eine Verzögerungszeit eingestellt werden, die an die Menge der in der Bremsvorrichtung erzeugten Wärme angepasst ist. Dadurch lässt sich ein Antriebskraftverlust in der Bremsvorrichtung verhindern, und auch eine Übererwärmung kann verhindert werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Durch die Bremsschmiervorrichtung und durch das Verfahren zu deren Steuerung gemäß vorliegender Erfindung lässt sich ein Antriebskraftverlust in der Bremsvorrichtung verhindern, und auch eine Übererwärmung kann verhindert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung der Gesamtsystemkonfiguration eines Arbeitsfahrzeugs;
2 ist eine Schnittansicht der Konfiguration der Bremsvorrichtung;
3 ist ein Diagramm zur Darstellung des Verhältnisses zwischen der Potentiometer-Spannung in dem Bremssignal und des Hydraulikdrucks der Bremse;
4 ist eine Darstellung eines Verzögerungszeit-Kennfeldes;
5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung der Steuerung der Schmiermittelzufuhrmenge;
6 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerung der Schmiermittelzufuhrmenge;
7 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerung der Schmiermittelzufuhrmenge; und
8 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerung der Schmiermittelzufuhrmenge in einer anderen Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Konfiguration
1 ist eine Darstellung der Gesamtsystemkonfiguration eines Arbeitsfahrzeugs 1, das mit der Schmiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist. Das Arbeitsfahrzeug 1 ist beispielsweise ein Bulldozer und hat einen Motor 2, einen Antriebsstrang-Mechanismus 3, ein Paar von Fahreinrichtungen 4a, 4b, eine Schmiermittelzufuhreinheit 6, verschiedene Bedieneinheiten 32 bis einschließlich 35, eine Steuereinheit 7 und andere Komponenten. Von diesen Bestandteilen bilden die Schmiermittelzufuhreinheit 6 und die Steuereinheit 7 eine Schmiervorrichtung für die Zufuhr eines Schmiermittels zur Kühlung von Bremsvorrichtungen 5a, 5b. Die verschiedenen Bedieneinheiten 32 bis einschließlich 35 werden nachstehend im Detail beschrieben.
Der Motor 2 ist ein Dieselmotor, dessen Ausgangsleistung durch die Einstellung der Brennstoffmenge gesteuert wird, die durch eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Brennstoffpumpe eingespritzt wird. Insbesondere werden die Motordrehzahl und die Brennstoffeinspritzmenge der Last entsprechend eingestellt, so dass die tatsächliche Motordrehzahl an die durch die Steuereinheit 7 eingestellte Motordrehzahl angepasst ist. Die Antriebskraft von dem Motor 2 wird auf den Antriebsstrang-Mechanismus 3 und/oder über eine Zapfwellenvorrichtung 8 auf eine später beschriebene Hydraulikpumpe 30 verteilt. Die Drehzahl des Motors 2 wird durch einen Motordrehzahlsensor 41 erfasst und als Erfassungssignal an die Steuereinheit 7 übermittelt.
Der Antriebsstrang-Mechanismus 3 ist ein Mechanismus zur Übertragung der Antriebskraft von dem Motor 2 auf das Paar von Fahreinrichtungen 4a, 4b und umfasst einen Drehmomentwandler 9, ein Getriebe 10, ein Kegelrad 11, eine Querwelle 12, ein Paar von Lenkkupplungen 13a, 13b, ein Paar von Bremsvorrichtungen 5a, 5b, ein Paar von Ausgangswellen 14a, 14b und andere Komponenten.
Der Drehmomentwandler 9 überträgt die Antriebskraft von dem Motor 2 auf das Getriebe 10.
Das Getriebe 10 ist eine Vorrichtung für die Geschwindigkeitsänderung der von dem Motor 2 auf die Ausgangswellen 14a, 14b übertragenen Antriebskraft und überträgt die Antriebskraft von dem Drehmomentwandler 9 auf das Kegelrad 11. Das Getriebe 10 wird durch ein Steuersignal von der Steuereinheit 7 gesteuert und wechselt dadurch zwischen vorwärts und rückwärts. Das Getriebe 10 wird auch durch ein Steuersignal von der Steuereinheit 7 gesteuert und wechselt dadurch die Geschwindigkeitsstufen. Es ist zum Beispiel möglich, zwischen Vorwärtsgeschwindigkeiten 1 bis 3 und Rückwärtsgeschwindigkeiten 1 bis 3 zu wechseln. Die von dem Getriebe 10 ausgegebene Antriebskraft des Motors 2 wird auf das Kegelrad 11 übertragen.
Wie 2 zeigt, wird die auf das Kegelrad 11 übertragene Kraft über die Querwelle 12 und die Lenkkupplung 13a auf die Ausgangswelle 14a übertragen. Die Lenkkupplung 13a ist eine Mehrscheiben-Nasskupplung und wird durch einen Kupplungskolben 15 an- und abgeschaltet, wobei die Kupplungsscheiben 16 durch eine kegelförmige Tellerfeder aneinander gepresst und durch Hydraulikdruck voneinander gelöst werden. In 2 ist nur eine Lenkkupplung 13a des Lenkkupplungspaares 13a, 13b gezeigt, jedoch ist die andere Lenkkupplung 13b identisch ausgebildet.
Die durch die Lenkkupplungen 13a, 13b ausgegebene Antriebskraft wird in die Bremsvorrichtungen 5a, 5b eingeleitet. Die Bremsvorrichtung 5a ist eine sogenannte Mehrscheiben-Nassbremse und hat eine Mehrzahl von Bremsscheiben 20, eine Mehrzahl von festen Platten 21 und einen Bremskolben 22. Die Bremsscheiben 20 sind zwischen den festen Platten 21 angeordnet, und durch das Aneinanderdrücken der Mehrzahl von Bremsscheiben 20, die sich zusammen mit der Querwelle 12 und der Ausgangswelle 14 dreht, und der festen Platten 21, die an der Seite des Fahrzeugkörpers befestigt sind, wird eine Bremskraft erzeugt. Die Bremsvorrichtung 5a ist eine sogenannte Negativbremse, und in einem Zustand, in dem der Bremskolben 22 nicht mit Hydraulikdruck beaufschlagt wird, stellt sich ein Bremszustand ein, in dem die Bremsscheiben 20 und die festen Platten 21 durch die Druckkraft der kegelförmigen Tellerfeder aneinandergedrückt werden. Die Anwendung von Hydraulikdruck auf den Bremskolben 22 bewirkt, dass der Bremskolben 22 die Bremsscheiben und die festen Platten 21 gegen die Druckkraft der kegelförmigen Tellerfeder voneinander trennt. Die Bremsvorrichtung 5a wird dadurch in den gelösten Zustand gebracht. In 2 ist nur eine Bremsvorrichtung 5a des Bremsvorrichtungspaares 5a, 5b dargestellt, jedoch ist die andere Bremsvorrichtung 5b identisch ausgebildet.
Das Paar von Fahreinrichtungen 4a, 4b umfasst jeweils Kettenräder 17a, 17b und Raupenketten 18a, 18b, die jeweils um die Kettenräder 17a, 17b herumgeführt sind, wie das in 1 dargestellt ist. Die Kettenräder 17a, 17b sind jeweils mit den Ausgangswellen 14a, 14b des Antriebsstrang-Mechanismus 3 verbunden, und die Antriebskraft von dem Motor 2 wird über den Antriebsstrang-Mechanismus 3 auf die Kettenräder 17a, 17b übertragen. Wenn die Kettenräder 17a, 17b drehend angetrieben werden, werden die um die Kettenräder 17a, 17b herumgeführten Raupenketten 18a, 18b angetrieben, wodurch das Fahrzeug 1 fährt.
Beim wiederholten Wechseln der Bremsvorrichtungen 5a, 5b zwischen dem Bremszustand und dem gelösten Zustand entsteht Reibungswärme in den Bremsscheiben 20. Die Bremsscheiben 20 in den Bremsvorrichtungen 5a, 5b werden durch ein Schmiermittel, das von der Schmiermittelzufuhreinheit 6 zugeführt wird, geschmiert und gekühlt. Wie 2 zeigt, fließt das von der Schmiermittelzufuhreinheit 6 zugeführte Schmiermittel durch einen Schmiermittelzufuhrweg 23, wie anhand der Pfeile angegeben, und verzweigt sich in zwei Kanäle, die einen Bremsversorgungsweg 24a und einen Kupplungsversorgungsweg 24b aufweisen. In 2 sind der Bremsversorgungsweg 24a und der Kupplungsversorgungsweg 24b überlappend angeordnet, und der Bremsversorgungsweg 24a ist auf der Rückseite des Kupplungsversorgungsweges 24b angeordnet. Das in den Bremsversorgungsweg 24a geleitete Schmiermittel tritt durch die Bremsversorgungsöffnung 25, durch die Spalten zwischen den Bremsscheiben 20 und schmiert und kühlt die Bremsscheiben 20. Das in den Kupplungsversorgungsweg 24b geleitete Schmiermittel tritt durch eine Kupplungsversorgungsöffnung 26, durch die Spalten zwischen den Kupplungsscheiben 16 und schmiert und kühlt die Kupplungsscheiben 16. Das Schmiermittel, das durch die Spalten der Bremsscheiben 20 hindurchgetreten ist, und das Schmiermittel, das durch die Spalten der Kupplungsscheiben 16 hindurchgetreten ist, fließt durch eine Rückgewinnungsleitung (in den Zeichnungen nicht dargestellt) zur Rückgewinnung in einen Tank 19 (siehe 1).
Die Schmiermittelversorgungseinheit 6 ist eine Vorrichtung zur Zufuhr von Schmiermittel zu den Bremsvorrichtungen 5a, 5b und umfasst eine Hydraulikpumpe 30 und ein Bremsbedarfsventil 42, wie in 1 gezeigt.
Die Hydraulikpumpe 30 ist eine Pumpe mit fester Verdrängung, die durch die Antriebskraft, die von dem Motor 2 über die Zapfenwellenvorrichtung 8 übertragen wird, angetrieben wird und das Schmiermittel für die Kühlung des Bremsvorrichtungen 5a, 5b wie vorstehend beschrieben liefert.
Das Bremsbedarfsventil 42 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der zu den Bremsvorrichtungen 5a, 5b geleiteten Schmiermittelmenge. Das Bremsbedarfsventil 42 umfasst ein Durchflussmengen-Schaltventil 43 und ein Vorsteuerventil 44. Das Durchflussmengen-Schaltventil 43 schaltet die zu den Bremsvorrichtungen 5a, 5b geleitete Schmiermittelzufuhrmenge. Das Durchflussmengen-Schaltventil 43 wird in Übereinstimmung mit einem bereitgestellten Vorsteuerdruck gesteuert und kann zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand umschalten. In dem ersten Zustand liefert das Durchflussmengen-Schaltventil 43 die volle Menge (im Folgenden als ”erste Zufuhrmenge” bezeichnet) des von der Hydraulikpumpe 30 an die Bremsvorrichtungen 5a, 5b abgegebenen Schmiermittels. In einem zweiten Zustand reduziert das Durchflussmengen-Schaltventil 43 die von der Hydraulikpumpe 30 abgegebene Schmiermittelmenge auf eine zweite Zufuhrmenge, die kleiner ist als die erste Zufuhrmenge, und liefert die zweite Zufuhrmenge an die Bremsvorrichtungen 5a, 5b. Das Durchflussmengen-Schaltventil 43 wird durch die Druckkraft einer Feder in den ersten Zustand gebracht, wenn der Vorsteuerdruck nicht an dem Durchflussmengen-Schaltventil anliegt. Wenn der Vorsteuerdruck an dem Durchflussmengen-Schaltventil 43 anliegt, wird das Durchflussmengen-Schaltventil 43 in den zweiten Zustand gebracht.
Das Vorsteuerventil 44 ist ein elektromagnetisches Steuerventil, das durch ein Steuersignal von der Steuereinheit 7 gesteuert wird und das den an dem Durchflussmengen-Schaltventil 43 anliegenden Vorsteuerdruck steuert. Wenn sich das Vorsteuerventil 44 in einem nicht erregten Zustand befindet, liegt kein Vorsteuerdruck an dem Durchflussmengen-Steuerventil 43 an. Das Durchflussmengen-Steuerventil 43 wird in dem ersten Zustand gehalten, und die Bremsvorrichtungen 5a, 5b werden mit der ersten Schmiermittelmenge mit hoher Durchflussrate versorgt. Befindet sich das Vorsteuerventil 44 in einem erregten Zustand, liegt der Vorsteuerdruck an dem Durchflussmengen-Schaltventil 43 an. Das Durchflussmengen-Schaltventil 43 wird in dem zweiten Zustand gehalten, und die Bremsvorrichtungen 5a, 5b werden mit der zweiten Schmiermittelmenge mit niedriger Durchflussrate versorgt.
Die verschiedenen Bedieneinheiten 32 bis einschließlich 35 sind in einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Fahrerkabine angeordnet und können, indem sie von dem Fahrer betätigt werden, verschiedene Funktionen des Arbeitsfahrzeugs 1 veranlassen. Die Besonderheiten für den Betrieb der Bedieneinheiten 32 bis einschließlich 35 werden als Bediensignale an die Steuereinheit 7 gesandt. Die Bedieneinheiten 32 bis einschließlich 35 umfassen eine Drossel-Bedieneinheit 32, eine Gangwechsel-Bedieneinheit 33, eine Lenkungs-Bedieneinheit 34, ein Brems-Bedieneinheit 35 und andere Komponenten.
Die Drossel-Bedieneinheit 32 erteilt Instruktionen für die Änderung der Motorgeschwindigkeit. Die durch die Drossel-Bedieneinheit 32 angewiesene Motorgeschwindigkeit wird in die Steuereinheit 7 eingegeben, und die Steuereinheit 7 steuert den Motor 2, so dass die Motorgeschwindigkeit mit der angewiesenen Geschwindigkeit übereinstimmt. Die Gangwechsel-Bedieneinheit 33 erteilt eine Anweisung für den Wechsel der Geschwindigkeitsstufe des Getriebes 10. Bei dem Arbeitsfahrzeug kann im Vorwärts- und Rückwärtsgang jeweils von einer ersten bis zu einer dritten Geschwindigkeitsstufe geschaltet werden. Wenn der Fahrer die Gangwechsel-Bedieneinheit 33 betätigt, schaltet die Steuereinheit 7 das Getriebe 10 in die durch die Gangwechsel-Bedieneinheit 33 angewiesene Geschwindigkeitsstufe. Der Fahrer kann die Geschwindigkeitsstufe somit manuell wechseln. Der Geschwindigkeitswechsel des Getriebes 10 kann auch automatisch durch eine Entscheidung von der Steuereinheit 7 erfolgen.
Die Lenk-Bedieneinheit 34 erteilt Anweisungen zum Wechsel zwischen vorwärts und rückwärts und zum Wechsel der Lenkrichtung des Arbeitsfahrzeugs 1. Der Fahrer kann den Vorwärts- und Rückwärtszustand des Getriebes 10 wechseln, indem er die Lenk-Bedieneinheit 34 nach vorne oder nach hinten schwenkt. Der Fahrer kann auch die Lenkung, d. h. die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 einstellen, indem er die Lenk-Bedieneinheit 34 nach rechts oder nach links schwenkt. Insbesondere steuert die Steuereinheit 7 das Lenkkupplungspaar 13a, 13b und das Bremsvorrichtungspaar 5a, 5b gemäß den Bediensignalen von der Lenk-Bedieneinheit 34, wodurch die vorstehend beschriebenen Betriebszustände gewechselt werden. Beispielsweise fährt das Arbeitsfahrzeug 1 geradeaus, wenn beide der Lenkkupplungen 13a, 13b aktiviert und beide Bremsvorrichtungen 5a, 5b gelöst sind. Wenn die eine Lenkkupplung 13a ausgehend von diesem Zustand deaktiviert wird, fährt das Arbeitsfahrzeug 1 eine sanfte Kurve. Wenn die eine Lenkkupplung 13a deaktiviert und die Bremsvorrichtung 5a auf derselben Seite wie die deaktivierte Lenkkupplung 13a in den Bremszustand gebracht wird, schwenkt das Fahrzeug. Bei einer Drehung in die zur vorgenannten Richtung entgegengesetzte Richtung wird die Lenkkupplung 13b deaktiviert und die Bremse 5b in den Bremszustand versetzt.
Die Brems-Bedieneinheit 35 erteilt Anweisungen für eine Verzögerung des Fahrzeugs 1 und umfasst ein Bremspedal 37 und ein Potentiometer 38. Wenn das Bremspedal 37 maximal niedergedrückt wird, werden beide Lenkkupplungen 13a, 13b deaktiviert, beide Bremsvorrichtungen 5a, 5b werden in den Zustand einer maximalen Bremskraft versetzt, und das Fahrzeug hält an. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, wird ein Bremssignal mit einer dem Pedalbetätigungsgrad entsprechenden Potentiometer-Spannung von dem Potentiometer 38 in die Steuereinheit 7 eingegeben. Wie 3 zeigt, steuert die Steuereinheit 7 den Bremshydraulikdruck gemäß der Potentiometer-Spannung, die dem Betrag der Betätigung der Brems-Bedieneinheit 35 entspricht. Der Bremshydraulikdruck ist der der Hydraulikdruck, der auf den Bremskolben 22 in der Richtung ausgeübt wird, in der sich die Bremsscheiben 20 gegen die Druckkraft der kegelförmigen Tellerfeder von der festen Scheibe trennen, wobei die Bremskraft der Bremsvorrichtungen 5a, 5b durch den Bremshydraulikdruck gesteuert wird. Insbesondere wenn die Potentiometer-Spannung in einem Bereich (nachfolgend ”ZONE [1]” genannt) V1 oder höher ist, fällt der Bremshydraulikdruck je mehr die Potentiometer-Spannung steigt. Dadurch nimmt die gegen die Druckkraft der kegelförmigen Tellerfeder wirkende Kraft ab, und die Bremskraft erhöht sich infolge der höheren Kraft, mit welcher die Bremsscheiben 20 und die festen Platten 21 aneinander gedrückt werden. Liegt die Potentiometer-Spannung in einem Bereich (nachfolgend ”ZONE [0]” genannt) kleiner als V1, wird der Bremshydraulikdruck auf dem Wert P1 gehalten. In diesem Fall wird der Zustand beibehalten, in dem die Bremsscheiben 20 gegen die Kraft der kegelförmigen Tellerfeder von den festen Platten 21 getrennt sind. Mit anderen Worten: Das Bremspedal erhält ein Spiel, so dass die Bremse nicht in den Bremszustand gebracht wird, wenn das Bremspedal um einen kleinen Betrag gedrückt wird.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, trägt das Arbeitsfahrzeug 1 Arbeitsgeräte wie eine Schaufel, einen Hydraulikzylinder für den Antrieb der Arbeitsgeräte und eine Hydraulikpumpe für die Zufuhr von Drucköl zu dem Hydraulikzylinder. Es können auch verschiedenartige Arbeiten mit den Arbeitsgeräten ausgeführt werden, indem eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Bedieneinheit für den Betrieb von Arbeitsgeräten betätigt wird.
Die Steuereinheit 7 ist aus einer Rechenprozessorvorrichtung wie einem Mikrocomputer oder einem numerischen Prozessor, einem Speicher und anderen Komponenten gebildet. Die Steuereinheit 7 steuert den Motor 2, den Antriebsstrang-Mechanismus 3 und andere Komponenten auf der Basis von Betriebssignalen von den Bedieneinheiten 32 bis einschließlich 35, auf der Basis von Erfassungssignalen von verschiedenen Sensoren einschließlich des Motordrehzahlsensors 41 und auf der Basis von anderen Signalen.
Wie 1 zeigt, umfasst die Steuereinheit 7 einen Brems-Timer 71, einen Bremslösungs-Timer 72 und eine Speichereinheit 73. Der Brems-Timer 71 zählt die Bremszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn des Bremsvorgangs durch die Bremsvorrichtungen 5a, 5b verstrichen ist. Der Bremslösungs-Timer 72 zählt die Bremslösungszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn des Lösens der Bremsvorrichtungen 5a, 5b verstrichen ist. Das Verzögerungszeit-Kennfeld ist ein Kennfeld, das das Korrespondenzverhältnis zwischen der Bremszeit und der Verzögerungszeit angibt und das durch Experimente, Simulation oder ein anderes Verfahren vorausberechnet und in der Speichereinheit 73 gespeichert wird. In dem in 4 dargestellten Verzögerungszeit-Kennfeld ist die Verzögerungszeit T_D in dem Bereich 0 ≤ T_B ≤ T_Ba der Bremszeit T_B bei T_Da konstant. In dem Bereich T_Ba ≤ T_B ≤ T_Bb der Bremszeit T_B steigt die Verzögerungszeit T_D mit einem Anstieg der Bremszeit T_B von T_Da auf T_Db an. in dem Bereich T_B ≥ T_Ba der Bremszeit T_B ist die Verzögerungszeit T_D bei T_Db konstant. Die Steuereinheit 7 nutzt die Funktionen der vorstehend beschriebenen Timer und das in der Speichereinheit 73 gespeicherte Kennfeld für die Steuerung der Schmiermittelzufuhreinheit 6 und steuert die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge.
Wenn sich die Bremsvorrichtungen 5a, 5b in einem gelösten Zustand befinden, setzt die Steuereinheit 7 das Bremsbedarfsventil 42 auf ON. Mit anderen Worten: Das Pilotventil 44 wird in den angeregten Zustand versetzt, und das Durchflussmengen-Schaltventil 43 wird in den zweiten Zustand versetzt. Dadurch werden die Bremsvorrichtungen 5a, 5b mit der für einen geringen Durchfluss bemessenen zweiten Schmiermittelzufuhrmenge versorgt. Wenn sich die Bremsvorrichtungen 5a, 5b in einem Bremszustand befinden, setzt die Steuereinheit 7 das Bremsbedarfsventil 42 auf OFF. Mit anderen Worten: Das Pilotventil 44 wird in den erregungsfreien Zustand versetzt, und das Durchflussmengen-Schaltventil 43 wird in den ersten Zustand versetzt. Die Bremsvorrichtungen 5a, 5b werden mit der für hohen Durchfluss bemessenen ersten Schmiermittelzufuhrmenge versorgt. Wenn die Bremsvorrichtungen 5a, 5b von dem Bremszustand jedoch in den gelösten Zustand geschaltet werden, reduziert die Steuereinheit 7 die Schmiermittelmenge von der ersten Zufuhrmenge auf die zweite Zufuhrmenge, wenn die Bremslösungszeit, die der Bremslösungs-Timer 72 ab dem Beginn des Lösens der Bremsvorrichtungen 5a, 5b zählt, die Verzögerungszeit erreicht. Das in 4 gezeigte Verzögerungszeit-Kennfeld wird verwendet, um die Verzögerungszeit T_D zu ermitteln, die der durch den Brems-Timer 71 gezählten Bremszeit T_B entspricht.
Die Steuereinheit 7 speichert eine bisherige Bremszeit in der Speichereinheit 73. Wenn die Bremslösungszeit kürzer ist als die Verzögerungszeit, verwendet die Steuereinheit 7 die bisherige Bremszeit zur Korrektur der aktuellen Bremszeit. Die korrigierte Bremszeit wird dann für die Berechnung der Verzögerungszeit verwendet. Jedoch setzt die Steuereinheit 7 die in der Speichereinheit 73 gespeicherte bisherige Bremszeit auf null, wenn die Bremslösungszeit die Verzögerungszeit überschreitet. Mit anderen Worten: Die bisherige Bremszeit bleibt unbeachtet, und es wird nur die aktuelle Bremszeit für die Berechnung der Verzögerungszeit verwendet.
Steuerung der Schmiermittelzufuhrmenge
Die durch die Steuereinheit 7 erfolgende Steuerung der den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführten Schmiermittelmenge wird mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 und mit Bezug auf die Zeitablaufdiagramme der 6 und 7 im Detail erläutert. Die Initialwerte der Parameter Timer_Brk_On, T_B, T_D, T_B-pre und T_{B_curr}, die in dem Flussdiagramm von 5 verwendet werden, werden auf null gesetzt. Die Initialwerte der Parameter Timer_Brk_Off und T_Boff werden auf den Maximalwert (0 × FFFF) gesetzt. Wenn der Motor 2 gestartet wird, werden die Parameter auf den Initialwert gesetzt. Es kann auch eine Konfiguration übernommen werden, bei der jeder Parameter auf den Initialwert gesetzt wird, wenn anstelle des Startens des Motors 2 ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Fahrsperrhebel gelöst wird, d. h. die Fahrt ermöglicht wird.
Bei Zeit t0 in dem Zeitablaufdiagramm von 6 befinden sich die Bremsvorrichtung 5a, 5b zunächst im gelösten Zustand. Folglich wird in Schritt S1 bestimmt, dass das Bremssignal nicht ZONE [1] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S2.
In Schritt S2 wird der Zählwert Timer_Brk_On des Brems-Timers 71 auf null gesetzt. Der Bremslösungs-Timer 72 zählt ebenfalls, und sein Zählwert Timer_Brk_Off wird als Wert der Bremslosungszeit T_Boff eingestellt. Jedoch bleibt der Zählwert Timer_Brk_Off gegenüber dem Initialwert, welcher der Maximalwert 0 × FFFF ist, unverändert. Auch der Zählwert Timer_Brk_On des Brems-Timers 71 bleibt gegenüber dem Initialwert null unverändert.
In Schritt S3 wird bestimmt, ob das Bremssignal zum Zeitpunkt der vorherigen Bestimmung ZONE [1] ist. Da dies die erste Bestimmung nach der Initialisierung ist und deshalb keine frühere Bestimmung vorliegt, wird bestimmt, dass das bisherige Bremssignal nicht ZONE [1] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S5.
In Schritt S5 wird bestimmt, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit TD ist. Da die Verzögerungszeit T_D hier den Initialwert null hat und die Bremslosungszeit T_Boff dem Maximalwert 0 × FFFF entspricht, wird bestimmt, dass der Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S6.
In Schritt S6 wird das Bremsbedarfsventil 42 auf ON geschaltet. Dadurch wird die für einen geringen Durchfluss bemessene zweite Schmiermittelzufuhrmenge zu den Bremsvorrichtungen 5a, 5b geleitet. Mit anderen Worten: Die Bremsvorrichtungen 5a, 5b werden mit der zweiten Schmiermittelzufuhrmenge versorgt, wenn sich die Bremsvorrichtungen 5a, 5b im gelösten Zustand befinden.
Der Prozess führt zurück zu Schritt S1, und die Schritte S1, S2, S3, S5 und S6 werden bis zu dem Zeitpunkt t1 wiederholt.
Bei Erreichen von t1 werden die Bremsvorrichtungen 5a, 5b in den Bremszustand geschaltet. In Schritt S1 wird bestimmt, dass das Bremssignal ZONE [1] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt 57.
In Schritt 7 zählt der Brems-Timer 71, und sein Zählwert Timer_Brk_On wird auf die aktuelle Bremszeit T_{B_curr} eingestellt. Mit anderen Worten: Die seit t1 verstrichene Zeit wird als aktuelle Bremszeit T_{B_curr} eingestellt.
In Schritt S8 wird bestimmt, dass das Bremssignal zum Zeitpunkt der vorhergehenden Bestimmung ZONE [0] ist. Hier wird bestimmt, dass das Bremssignal zum Zeitpunkt der vorhergehenden Bestimmung ZONE [0] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S9.
In Schritt S9 wird die in der Speichereinheit 73 gespeicherte Bremszeit T_B als die bisherige Bremszeit T_{B_pre} eingestellt. Da die Bremszeit T_B auf dem Initialwert null bleibt, wird die bisherige Bremszeit T_{B_pre} auf null gestellt.
In Schritt S10 wird bestimmt, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist. Die Verzögerungszeit T_D bleibt hier auf dem Initialwert null, und die Bremslösungszeit T_Boff entspricht dem Maximalwert 0 × FFFF. Daher erfolgt eine Bestimmung, dass die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S11.
In Schritt S11 wird die bisherige Bremszeit T_{B_pre} auf null gestellt.
In Schritt S12 wird die Summe der aktuellen Bremszeit T_{B_curr} und der bisherigen Bremszeit T_{b_pre} als Bremszeit T_B eingestellt. Da hier die bisherige Bremszeit T_{B_pre} null ist, wird die aktuelle Bremszeit T_{B_curr}, d. h. die ab t1 verstrichene Zeit, als die Bremszeit T_B eingestellt.
In Schritt S13 wird der Zählwert Timer_Brk_Off des Bremslösungs-Timers 72 auf null gesetzt.
In Schritt S14 wird das Bremsbedarfsventil 42 auf OFF gestellt. Dadurch werden die Bremsvorrichtungen 5a, 5b mit der für hohen Durchfluss bemessenen ersten Schmiermittelzufuhrmenge versorgt. Mit anderen Worten:
Die erste Schmiermittelzufuhrmenge wird zu den Bremsvorrichtungen 5a, 5b geleitet, wenn sich die Bremsvorrichtungen 5a, 5b im Bremszustand befinden.
Der Prozess führt dann zurück zu Schritt S1, und die Schritte S1, S7, S8, S12, S13 und S14 werden bis zu dem Zeitpunkt t2 wiederholt. Jedoch erfolgt in Schritt S8 die Bestimmung, dass das Bremssignal zum Zeitpunkt der vorhergehenden Bestimmung nicht ZONE [0] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S12. Dadurch wird die Zeit ΔT1 von t1 bis t2 als die Bremszeit T_B eingestellt und bei Erreichen von t2 in der Speichereinheit 73 gespeichert.
Ist t2 erreicht, wird die Bremse in den gelösten Zustand gebracht. Deshalb erfolgt in Schritt S1 die Bestimmung, dass das Bremssignal nicht ZONE [1] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S2.
In Schritt S2 wird der Zählwert Timer_Brk_On des Brems-Timers 71 auf null gesetzt. Der Bremslösungs-Timer 72 zählt ebenfalls, und sein Zählwert Timer_Brk_Off wird als der Wert der Bremslösungszeit T_Boff eingestellt. Da in Schritt S13 der Zählwert Timer_Brk_Off auf null gesetzt wird, wird die ab t2 verstrichene Zeit als der Wert der Bremslösungszeit T_Boff eingestellt.
In Schritt S3 erfolgt eine Bestimmung, ob das Bremssignal zur Zeit der vorherigen Bestimmung ZONE [1] ist. Hier wird bestimmt, dass das Bremssignal zur Zeit der vorherigen Bestimmung ZONE [1] ist, und der Prozess führ weiter zu Schritt S4.
In Schritt S4 wird aus der Bremszeit T_B die Verzögerungszeit T_D berechnet. Hier wird die Verzögerungszeit T_D aus der Bremszeit T_B und dem in 4 gezeigten Verzögerungszeit-Kennfeld berechnet. Da hier die Zeit ΔT1 von t1 bis t2 als die Bremszeit T_B eingestellt wird, wird die der Zeit ΔT1 in dem Verzögerungszeit-Kennfeld entsprechende Verzögerungszeit T_D eingestellt.
In Schritt S5 erfolgt die Bestimmung, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist. Es erfolgt hier die Bestimmung, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die in Schritt S4 berechnete Verzögerungszeit T_D ist. Wenn die Bremslösungszeit T_Boff ungleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, führt der Prozess weiter zu Schritt S14, und das Bremsbedarfsventil 42 wir im OFF-Zustand gehalten. Deshalb wird die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge auf der ersten Schmiermittelzufuhrmenge gehalten.
Der Prozess führt dann zurück zu Schritt S1, und die Schritte S1, S2, S3, S5 und S14 werden bis zum Erreichen von Zeitpunkt t3 wiederholt. in Schritt S3 erfolgt eine Bestimmung, dass das Bremssignal zur Zeit der vorherigen Bestimmung nicht ZONE [1] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S5.
Bei Erreichen von t3 wird in Schritt S5 bestimmt, dass die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, und der Prozess führt zu Schritt S6.
In Schritt S6 wird das Bremsbedarfsventil 42 auf ON geschaltet. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge wird dadurch von der ersten Zufuhrmenge auf die zweite Zufuhrmenge reduziert. Der Prozess führt dann zurück zu Schritt S1, und die Schritte S1, S2, S3, S5 und S6 werden bis zum Erreichen von t4 wiederholt. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge wird dadurch auf der zweiten Zufuhrmenge gehalten.
Bei Erreichen von t4 werden die Bremsvorrichtungen 5a, 5b in den Bremszustand geschaltet. In diesem Fall führt der Prozess über die Schritte S1, S7 und S8 in derselben Weise wie vorstehend beschrieben weiter zu Schritt S9.
In Schritt S9 wird die in der Speichereinheit 73 gespeicherte Bremszeit T_B als die bisherige Bremszeit T_{B_pre}eingestellt. Die Zeit Δ1 von t1 bis t2 wird als Bremszeit T_B in der Speichereinheit 73 gespeichert. Die bisherige Bremszeit T_{B_pre} wird daher als die Zeit ΔT1 eingestellt.
In Schritt S10 erfolgt die Bestimmung, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist. Da die Bremslösungszeit T_Boff hier gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, führt der Prozess weiter zu Schritt S11.
In Schritt S11 wird die bisherige Bremszeit T_{B_pre} von der Zeit ΔT1 auf null zurückgesetzt.
In Schritt S12 wird die Summe der aktuellen Bremszeit T_{B_curr} und der bisherigen Bremszeit T_{B_pre} als die Bremszeit T_B eingestellt. Da die bisherige Bremszeit T_{B_pre} null ist, wird die aktuelle Bremszeit T_{B_curr}, d. h. die ab t4 verstrichene Zeit, als die Bremzeit T_B eingestellt.
In Schritt S13 wird der Zählwert Timer_Brk_Off des Bremslösungs-Timers 72 auf null gesetzt.
In Schritt S14 wird das Bremsbedarfsventil 42 auf OFF geschaltet. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeleitete Schmiermittelmenge wird daher von der zweiten Zufuhrmenge auf die erste Zufuhrmenge erhöht.
Der Prozess führt dann zurück zu Schritt S1, und die Schritte S1, S7, S8, S12, S13 und S14 werden dann bis zu dem Zeitpunkt t5 wiederholt. In Schritt S8 erfolgt eine Bestimmung, dass das Bremssignal zur Zeit der vorherigen Bestimmung nicht ZONE [0] ist, und der Prozess führt weiter zu Schritt S12. Die Zeit ΔT2 von t4 bis t5 wird dadurch bei Erreichen von t5 als Bremszeit T_B eingestellt.
Bei Erreichen von t5 wird die der Zeit ΔT2 entsprechende Verzögerungszeit T_D in Schritt S4 in der gleichen Weise wie in dem vorstehend beschriebenen Prozess berechnet, und ab t5 wird das Bremsbedarfsventil 42 bei t6 auf ON geschaltet, wenn die der Zeit ΔT2 entsprechende Verzögerungszeit T_D verstrichen ist.
In dem vorstehend beschriebenen Beispiel werden die Bremsvorrichtungen 5a, 5b nach Verstreichen der Verzögerungszeit T_D ab t2 (siehe t4) in den Bremszustand geschaltet. Im Folgenden wird eine Verarbeitung in einem Fall beschrieben, in dem die Bremsvorrichtungen vor Ablauf der Verzögerungszeit T_D ab t2 in den Bremszustand geschaltet werden.
Wie 7 zeigt, ist die Verarbeitung bis t2 die gleiche wie vorstehend beschrieben. Die Zeit ΔT1 von t1 bis t2 wird dadurch als die Bremszeit T_D in der Speichereinheit 73 gespeichert. Von t1 bis ta werden die Schritte S1, S2, S3, S5 und S14 ebenfalls wiederholt, und das Bremsbedarfsventil 42 bleibt im OFF-Zustand. Deshalb wird die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge auf der ersten Zufuhrmenge gehalten.
Wenn die Bremsvorrichtungen 5a, 5b bei ta von dem gelösten Zustand in den Bremszustand geschaltet werden, bevor die der Zeit ΔT1 entsprechende Verzögerungszeit T_D seit t2 verstrichen ist, führt der Prozess über die Schritte S1, S7 und S8 weiter zu Schritt S9.
In Schritt S9 wird die in der Speichereinheit 73 gespeicherte Bremszeit T_B als die bisherige Bremszeit T_{B_pre} eingestellt. Die Zeit ΔT1 von t1 bis t2 wird hier als Bremszeit T_B in der Speichereinheit 73 gespeichert. Die bisherige Bremszeit T_{B_pre} wird dadurch auf die Zeit ΔT1 eingestellt.
In Schritt S10 erfolgt ein Bestimmung, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist. Da die Bremslösungszeit T_Boff hier die Zeit von t2 bis ta ist und ungleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, führt der Prozess weiter zu Schritt S12.
In Schritt S12 wird die Summe der aktuellen Bremzeit T_{B_curr} und der bisherigen Bremszeit T_{B_pre} als Bremszeit T_B eingestellt. In diesem Fall werden ΔT1, welches die bisherige Bremszeit T_{B_pre} ist, und die seit dem Zeitpunkt ta verstrichene Zeit, welche die aktuelle Bremszeit T_{B_curr} ist, als Bremszeit T_B eingestellt.
In Schritt S13 wird der Zählwert Timer_Brk_Off des Bremslösungs-Timers 72 auf null gesetzt.
In Schritt S14 wird das Bremsbedarfsventil 42 im OFF-Zustand gehalten. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge wird dadurch auf der ersten Zufuhrmenge gehalten.
Der Prozess führt dann zurück zu Schritt S1, und die Schritte S1, S7, S8, S12, S13 und S14 werden dann bis zu dem Zeitpunkt tb wiederholt. Die Summe der Zeit Δ1T von t1 bis t2 wird dadurch bei Erreichen von tb als Bremszeit T_B eingestellt.
Wenn die Bremsvorrichtungen 5a, 5b dann bei tb von dem Bremszustand in den gelösten Zustand geschaltet werden, führt der Prozess über die Schritte S9, S2 und S3 zu Schritt S4.
In Schritt S4 wird die Verzögerungszeit T_D aus der Bremszeit T_B berechnet. Da hier die Summe der Zeit ΔT1 und der Zeit ΔT3 als Bremszeit T_B eingestellt wird, wird die der Summe der Zeit ΔT1 und der Zeit ΔT3 in dem Verzögerungszeit-Kennfeld entsprechende Verzögerungszeit (siehe ”TD2” in 7) eingestellt.
In Schritt S5 erfolgt eine Bestimmung, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist. Es erfolgt hier eine Bestimmung, ob die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die in Schritt S4 berechnete Verzögerungszeit T_D ist. Falls die Bremslösungszeit T_Boff ungleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, führt der Prozess weiter zu Schritt S14, und das Bremsbedarfsventil 42 wird in dem OFF-Zustand gehalten. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge wird deshalb auf der ersten Zufuhrmenge gehalten.
Der Prozess kehrt dann zurück zu Schritt S1, und die Schritte S2, S3, S5 und S14 werden wiederholt, bis die Zeit tc erreicht ist.
Bei Erreichen von tc erfolgt eine Bestimmung in Schritt S5, dass die Bremslösungszeit T_Boff gleich der oder größer als die Verzögerungszeit T_D ist, und der Prozess führt zu Schritt S6. In Schritt S6 wird das Bremsbedarfsventil 42 auf ON geschaltet. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge wird dadurch von der ersten Zufuhrmenge auf die zweite Zufuhrmenge reduziert.
Merkmale
Wenn die Bremsvorrichtungen 5a, 5b von dem Bremszustand in den gelösten Zustand geschaltet werden, wird bei der Schmiervorrichtung für die Bremsvorrichtungen 5a, 5b die Schmiermittelmenge anstelle einer sofortigen Reduzierung auf die zweite Zufuhrmenge nach Verstreichen einer Verzögerungszeit auf die zweite Zufuhrmenge reduziert. Die Verzögerungszeit wird ermittelt aus dem in der Speichereinheit 73 gespeicherten Verzögerungszeit-Kennfeld und aus der aktuell gezählten Bremszeit. Es kann daher eine Verzögerungszeit eingestellt werden, die an den Betrag der Wärme angepasst ist, die in den Bremsvorrichtungen 5a, 5b erzeugt wird. Ein Antriebskraftverlust in den Bremsvorrichtungen 5a, 5b lässt sich dadurch verhindern, und eine Übererwärmung kann ebenfalls verhindert werden.
Werden die Bremsvorrichtungen 5a, 5b vor Ablauf der Verzögerungszeit ab dem Beginn des Lösens der Bremsvorrichtungen 5a, 5b in den Bremszustand geschaltet, wird die Verzögerungszeit beim anschließenden Umschalten der Bremsvorrichtungen 5a, 5b in den gelösten Zustand aus dem Wert berechnet, der durch das Addieren der aktuellen Bremszeit und der bisherigen Bremszeit erhalten wird. Dadurch können die Bremsvorrichtungen 5a, 5b, in denen aufgrund einer unzureichenden Kühlung während ihres vorhergehenden Lösens Wärme verblieben ist, beim aktuellen Lösen angemessen gekühlt werden.
Wenn die Bremsvorrichtungen 5a, 5b nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit in den Bremszustand geschaltet werden, wird die Verzögerungszeit beim anschließenden Umschalten der Bremsvorrichtungen 5a, 5b in den gelösten Zustand nur aus der aktuellen Bremszeit berechnet, nicht aber durch ein Hinzuaddieren der bisherigen Bremszeit. Dadurch lässt sich die Einstellung einer unnötig langen Verzögerungszeit vermeiden, und ein Antriebskraftverlust in den Bremsvorrichtungen 5a, 5b kann verhindert werden.
Weitere Ausführungsformen

(a) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird zur Angabe des Korrespondenzverhältnisses zwischen der Bremszeit und der Verzögerungszeit ein Kennfeld verwendet. Es können aber auch eine Tabelle oder andere Berechnungsmittel verwendet werden. Auch ist das Verzögerungszeit-Kennfeld nicht auf die vorstehend beschriebene Gestaltung beschränkt. Vielmehr kann ein Verzögerungszeit-Kennfeld verwendet werden, das in einer anderen Weise gestaltet ist.
(b) in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die zweite Zufuhrmenge als eine geringe Zufuhrmenge beschrieben. Die zweite Zufuhrmenge kann jedoch auch null betragen. Ebenso ist die erste Zufuhrmenge als die von der Hydraulikpumpe 30 abgegebene volle Menge beschrieben. Jedoch kann die erste Zufuhrmenge auch eine kleinere Menge als die volle Menge sein.
(c) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Bedarfszeit als Referenzzeit verwendet, wenn der in der Speichereinheit 73 gespeicherte Wert der bisherigen Bremszeit null ist. Es kann jedoch auch eine andere Referenzzeit verwendet werden, zum Beispiel eine vorgegebene Konstante, ein durch Multiplizieren der Bedarfszeit mit einer vorgegebenen Konstante erhaltener Wert oder ein anderer Wert.
(d) Das Durchflussmengen-Schaltventil 43 kann stufenlos oder durch eine Proportionalsteuerung in drei oder mehr Stufen gesteuert werden. In diesem Fall wird das Bremsbedarfsventil 42 wie in 8B dargestellt stufenlos zwischen den Zuständen HIGH und LOW geschaltet. Der Zustand HIGH entspricht dem vorstehend genannten Zustand OFF des Bremsbedarfsventils 42 und ist ein Zustand, in dem die Schmiermitteldurchflussmenge zum Beispiel maximal ist. Der Zustand LOW entspricht dem vorstehend genannten Zustand ON des Bremsbedarfsventils 42 und ist ein Zustand, in dem die Schmiermitteldurchflussmenge zum Beispiel bei 50% der maximalen Durchflussmenge liegt.

Wenn in diesem Fall eine Bestimmung erfolgt, dass die Bremslösungszeit T_Bo bei tc die Verzögerungszeit T_D erreicht hat, wird das Bremsbedarfsventil 42 graduell von dem Zustand HIGH in Richtung auf den Zustand LOW geändert. Speziell der Öffnungsgrad des Durchflussmengen-Schaltventils 43 wird durch eine graduelle Erhöhung des Wertes des elektrischen Stroms zu dem Pilotventil 44 graduell reduziert. Die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge wird dadurch nach dem Zeitpunkt tc graduell von der ersten Zufuhrmenge auf die zweite Zufuhrmenge reduziert.

(e) Die vorstehend beschriebene Steuerung der Zufuhrmenge kann auch in einem Fall angewendet werden, in dem die Betätigung und das Lösen der Bremsvorrichtungen 5a, 5b durch die Betätigung der Lenk-Bedieneinheit 34 geschaltet werden. In diesem Fall kann zum Beispiel die den Bremsvorrichtungen 5a, 5b zugeführte Schmiermittelmenge sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite erhöht werden, selbst wenn während eines Lenkvorgangs beispielsweise die Bremsvorrichtung lediglich einer Seite im Bremszustand ist. Es kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der die Schmiermittelmenge für die andere Bremsvorrichtung, die sich in dem gelösten Zustand befindet, nicht erhöht wird, falls während des Lenkvorgangs nur eine der Bremsvorrichtungen im Bremszustand ist.
(f) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das als Beispiel beschriebenen Arbeitsfahrzeug 1 ein Bulldozer. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei anderen Arbeitsfahrzeugen angewendet werden.

Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist geeignet, einen Antriebskraftverlust in einer Bremsvorrichtung zu verhindern und eine Übererwärmung zu verhindern. Die vorliegende Erfindung ist nützlich in einem Arbeitsfahrzeug und als ein Verfahren zur Steuerung eines Arbeitsfahrzeugs.
Bezugszeichenliste

5a, 5b: Bremsvorrichtungen
6: Schmiermittelzufuhreinheit
7: Steuereinheit
71: Brems-Timer
72: Bremslösungs-Timer
73: Speichereinheit
T_B: Bremszeit
T_Boff: Bremslösungszeit
T_D: Verzögerungszeit
T_{B_pre}: bisherige Bremszeit
T_{B_curr}: aktuelle Bremszeit

Claims

Bremsschmiervorrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels zu einer Bremsvorrichtung für deren Kühlung, wobei die Bremsschmiervorrichtung umfasst: eine Schmiermittelzufuhreinheit zur Zuführung des Schmiermittels zu der Bremsvorrichtung und eine Steuereinheit mit einem Brems-Timer zum Zählen einer Bremszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn der Bremsung durch die Bremsvorrichtung verstrichen ist; einen Bremslösungs-Timer zum Zählen einer Bremslösungszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn des Lösens der Bremsvorrichtung verstrichen ist; und eine Speichereinheit zum Speichern eines Korrespondenzverhältnisses zwischen der Bremszeit und einer Verzögerungszeit, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist für die Steuerung der Schmiermittelzufuhreinheit in einer solchen Weise, dass in einem Bremszustand der Bremsvorrichtung eine vorgegebene erste Schmiermittelzufuhrmenge zu der Bremsvorrichtung geleitet wird, dass aus dem in der Speichereinheit gespeicherten Korrespondenzverhältnis eine Verzögerungszeit akquiriert wird, die der durch den Zähler gezählten Bremszeit entspricht, wenn die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in einen gelösten Zustand geschaltet wird, und dass die Schmiermittelmenge von der ersten Zufuhrmenge auf eine zweite Zufuhrmenge, die kleiner ist als die erste Zufuhrmenge, geschaltet wird, wenn die durch den Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit die akquirierte Verzögerungszeit erreicht.
Bremsschmiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine durch den Brems-Timer gezählte bisherige Bremszeit in der Speichereinheit speichert und die in der Speichereinheit gespeicherte bisherige Bremszeit zur Korrektur der durch den Brems-Timer gezählten aktuellen Bremszeit verwendet.
Bremsschmiervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den in der Speichereinheit gespeicherten Wert der bisherigen Bremszeit auf null setzt, wenn die durch den Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit eine voreingestellte Referenzzeit überschreitet.
Verfahren zur Steuerung einer Bremsschmiervorrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels zu einer Bremsvorrichtung für deren Kühlung, wobei das Verfahren zur Steuerung einer Bremsschmiervorrichtung die folgenden Schritte umfasst: Zählen einer Bremszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn der Bremsung durch die Bremsvorrichtung verstrichen ist, durch die Verwendung eines Brems-Timers; Zählen einer Bremslösungszeit, welche die Zeit ist, die seit dem Beginn des Lösens der Bremsvorrichtung verstrichen ist, durch die Verwendung eines Bremslösungs-Timers; Zuführen einer ersten vorgegebenen Schmiermittelzufuhrmenge zu der Bremsvorrichtung, wenn sich die Bremsvorrichtung in einem Bremszustand befindet; Akquirieren einer der durch den Brems-Timer gezählten Bremszeit entsprechenden Verzögerungszeit aus dem Korrespondenzverhältnis zwischen der Verzögerungszeit und der durch die Speichereinheit gespeicherten Bremszeit, wenn die Bremsvorrichtung von dem Bremszustand in einen gelösten Zustand umgeschaltet wird; und Umschalten der Schmiermittelmenge von der ersten Zufuhrmenge auf eine zweite Zufuhrmenge, die kleiner ist als die erste Zufuhrmenge, wenn die durch den Bremslösungs-Timer gezählte Bremslösungszeit die akquirierte Verzögerungszeit erreicht.