JP5128455B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、左右の各駆動輪に対応して設けられるステアリングクラッチおよびステアリングブレーキにより操向するブルドーザなどの車両の制御装置に関するものである。

従来のブルドーザなどの車両において、エンジンからの回転動力を、複数の速度段を有するトランスミッションを介して左右の各駆動輪に伝達し、各駆動輪に対応して設けられるステアリングクラッチおよびステアリングブレーキを制御することにより、左右の各旋回運動を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−１９３１３７号公報

この車両においては、走行中に操向レバーを左右いずれかの旋回方向に操作すると、その操作側のステアリングクラッチの結合状態が解除されるとともに、同操作側のステアリングブレーキが制動作動されて、その操作側の方向に旋回運動するようになっている。

しかしながら、この種の旋回機構を有する車両では、例えば最高速度段で斜面を降坂走行中に旋回運動を行うと、旋回操作側のステアリングブレーキが制動作動状態で高速降坂走行が継続されるため、斜面の傾斜角度によっては車両の自重と過度な車速により旋回操作側のステアリングブレーキに過度の負荷がかかり、ステアリングブレーキが損傷する恐れがあるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、高速降坂走行時の旋回運動に起因するステアリングブレーキの損傷を防止することができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による車両の制御装置は、
エンジンからの回転動力が複数の速度段を有するトランスミッションを介して左右の各駆動輪に伝達され、各駆動輪に対応して設けられるステアリングクラッチおよびステアリングブレーキが操向レバーの操作に応じて制御されることによって左右の各旋回運動が行われるように構成される車両の制御装置において、
エンジン回転速度指令信号に基づいて前記エンジンの回転速度を制御するエンジン制御手段と、
前記トランスミッションの変速動作を制御する変速制御手段と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
前記操向レバーの操作量を検出するレバー操作量検出器と、
当該車両の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度センサと、
前記変速制御手段により前記複数の速度段のうちの特定の速度段が選択されている状態で、前記傾斜角度センサにより当該車両が第１所定傾斜角度以上での降坂走行状態にあることが検出されるとともに、前記エンジン回転速度センサにより前記エンジンの回転速度が所定回転速度を超えていることが検出され、かつ前記レバー操作量検出器により前記操向レバーが操作されていることが検出されたとき、前記所定回転速度を目標値とするエンジン回転速度指令信号を前記エンジン制御手段に向けて出力するブレーキプロテクト処理を実行するブレーキプロテクト制御部と
を備えることを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記傾斜角度センサの検出傾斜角度が前記第１所定傾斜角度よりも小さい第２所定傾斜角度以下となったとき、前記ブレーキプロテクト制御部は、前記ブレーキプロテクト処理を解除するのが好ましい（第２発明）。

本発明において、前記傾斜角度センサの検出傾斜角度の値は、移動平均法により得られる値であるのが好ましい（第３発明）。

本発明においては、特定の速度段（例えば、最高速度段）で第１所定傾斜角度以上の斜面をエンジンの回転速度が所定回転速度を超えるような高速降坂走行が行われている際に旋回運動が行われると、ブレーキプロテクト制御部によるブレーキプロテクト処理が実行される。
ブレーキプロテクト処理の実行により、ブレーキプロテクト制御部からエンジン制御手段に向けて所定回転速度を目標値とするエンジン回転速度指令信号が出力されるので、所定回転速度を超えていたエンジンの回転速度がその所定回転速度にまで減じられる。
これにより、エンジンの回転速度が所定回転速度を超えるような高速降坂走行していた車両の車速がその所定回転速度に対応する車速にまで減速されるので、旋回操作側のステアリングブレーキの負荷を軽減することができる。
したがって、高速降坂走行時の旋回運動に起因するステアリングブレーキの損傷を防止することができるという効果がある。
なお、車両がブルドーザである場合には、押土・運土作業の際に選択されて好適な作業用の速度段（例えば、１速速度段）での走行時や、ステアリングブレーキの耐久性に影響のない第１所定傾斜角度未満の斜面での降坂走行時には、ブレーキプロテクト処理は実行されず、エンジンの回転速度が減じられないので、作業効率の低下を招くようなことはない。

次に、本発明による車両の制御装置の具体的な実施の形態について、ブルドーザを例として、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係るブルドーザの側面図が示されている。
図２には、ブルドーザのパワーラインの概略システム構成図が示されている。

図１に示されるブルドーザ１は、履帯式走行装置２ａを具備するトラクタ２と、前方作業機としてのブレード装置３と、後方作業機としてのリッパ装置４とを備え、トラクタ２の駆動力によってブレード装置３による押土・運土作業や、リッパ装置４による破砕・掘削作業等が行われるように構成されている。

図２に示されるパワーライン５において、エンジン６からの回転動力は、ダンパ７、ＰＴＯ８、トルクコンバータ９、トランスミッション１０、横軸装置１１、左右の終減速装置１２Ｌ，１２Ｒおよび左右のスプロケット（本発明の「駆動輪」に相当する。）１３Ｌ，１３Ｒを介して左右の履帯１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるようになっている。

エンジン６には、燃料噴射量制御信号Ｑｆに応じて燃料噴射量を制御する電子制御燃料噴射装置１５が付設されている。
エンジン６の回転速度は、電子制御燃料噴射装置１５に与えられる燃料噴射量制御信号Ｑｆに基づいて制御される。

トルクコンバータ９は、入力要素としてエンジン６に連結されるポンプインペラ９ａと、出力要素としてトランスミッション１０に連結されるタービンランナ９ｂと、これらポンプインペラ９ａとタービンランナ９ｂとの間に設けられる反動要素としてのステータ９ｃとより構成されている。
トルクコンバータ９には、ポンプインペラ９ａとタービンランナ９ｂとを結合または解放する油圧作動式のロックアップクラッチ１６が付設されている。
そして、トルクコンバータ９における動力損出をカバーするために、トルクコンバータ９の特性を必要としない速度域において、ロックアップクラッチ１６がポンプインペラ９ａとタービンランナ９ｂとを結合して、エンジン６からの回転動力をトランスミッション１０に機械的に直接伝達することができるようになっている。

ロックアップクラッチ１６には、油圧管路１７を介してロックアップクラッチ制御弁１８が接続されている。このロックアップクラッチ制御弁１８は、油圧制御信号Ｐａに応じてロックアップクラッチ１８に作用させる油圧を制御する。

トランスミッション１０は、前後進各３段変速のトランスミッションであって、図示省略される歯車列（遊星歯車列や平行軸歯車列等）により形成される前進走行段１９、後進走行段２０、１速速度段２１、２速速度段２２および３速速度段２３を備えて構成されている。このトランスミッション１０においては、走行段１９，２０に対応する油圧作動式の変速クラッチ２４，２５が設けられるとともに、速度段２１，２２，２３に対応する油圧作動式の変速クラッチ２６，２７，２８が設けられている。これら変速クラッチ２４〜２８の係合または解放状態の組み合わせの切り替えにより、前後進の切り替えや、シフトアップ、シフトダウン等の変速動作が行われる。

変速クラッチ２４，２５，２６，２７，２８には、油圧管路２９，３０，３１，３２，３３を介して変速クラッチ制御弁３４，３５，３６，３７，３８が接続されている。各変速クラッチ制御弁３４，３５，３６，３７，３８は、油圧制御信号Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆに応じて各変速クラッチ２４，２５，２６，２７，２８に作用させる油圧を制御する。

横軸装置１１は、横軸４０と、ベベルギヤ４１と、左右の各スプロケット１３Ｌ，１３Ｒに対応して設けられるステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒおよびステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒとを備えて構成されている。

横軸４０は、トランスミッション１０の出力軸１０ａの軸方向に対して直角の方向に配置されている。
ベベルギヤ４１は、トランスミッション１０の出力軸１０ａに固定されるベベルピニオン４４と噛み合うように横軸４０に固定されている。
こうして、トランスミッション１０の出力軸１０ａまで伝達された回転動力は、ベベルピニオン４４とベベルギヤ４１とによって横軸４０の左右に振り分けられる。

ステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒよびステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒはいずれも、ばねの付勢力によって作動し、油圧によって解放されるように構成されている。
ステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒは、対応するスプロケット１３Ｌ，１３Ｒと横軸４０との間の動力伝達経路を切ったり繋げたりする機能を有している。
ステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒは、対応するスプロケット１３Ｌ，１３Ｒの回転運動を制動する機能を有している。

ステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒには、油圧管路４５，４６を介してステアリングクラッチ制御弁４７，４８が接続されている。各ステアリングクラッチ制御弁４７，４８は、油圧制御信号Ｐｇ，Ｐｈに応じて各ステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒに作用させる油圧を制御する。

ステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒには、油圧管路４９，５０を介してステアリングブレーキ制御弁５１，５２が接続されている。各ステアリングブレーキ制御弁５１，５２は、油圧制御信号Ｐｉ，Ｐｊに応じて各ステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒに作用させる油圧を制御する。

ブルドーザ１は、パワーライン５に係る操作装置として、操向レバー５５、シフトアップスイッチ５６、シフトダウンスイッチ５７、変速モード切替スイッチ５８、燃料ダイヤル５９およびデセルペダル６０を有している。

操向レバー５５は、ブルドーザ１の前進操作、後進操作、左旋回操作および右旋回操作を行うものである。

操向レバー５５には、操向レバー５５の前進操作時または後進操作時における中立位置から前進操作方向（Ｆ）または後進操作方向（Ｒ）への操作の有無を検出するレバー操作検出器６１が付設されている。
レバー操作検出器６１は、操向レバー５５が中立位置から前進操作方向（Ｆ）へと操作されたとき、前進操作検出信号Ｃ_Ｆを出力する。
レバー操作検出器６１は、操向レバー５５が中立位置から後進操作方向（Ｒ）へと操作されたとき、後進操作検出信号Ｃ_Ｒを出力する。

操向レバー５５には、操向レバー５５の左旋回操作時または右旋回操作時における中立位置から左旋回操作方向（ＬＨ）または右旋回操作方向（ＲＨ）への操作量を検出するレバー操作量検出器６２が付設されている。
レバー操作量検出器６２は、操向レバー５５が中立位置から左旋回操作方向（ＬＨ）へと操作されたとき、操向レバー５５の中立位置から左旋回操作方向（ＬＨ）への変位量に応じた左旋回操作量検出信号Ｃ_ＬＨを出力する。
レバー操作量検出器６２は、操向レバー５５が中立位置から右旋回操作方向（ＲＨ）へと操作されたとき、操向レバー５５の中立位置から右旋回操作方向（ＲＨ）への変位量に応じた右旋回操作量検出信号Ｃ_ＲＨを出力する。

シフトアップスイッチ５６は、１速速度段２１から２速速度段２２へと、または２速速度段２２から３速速度段２３へと速度段を上げるシフトアップ操作を行うものであり、シフトアップ操作を示すシフトアップ操作信号Ｓ_ＵＰを出力する。
シフトダウンスイッチ５７は、３速速度段２３から２速速度段２２へと、または２速速度段２２から１速速度段２１へと速度段を下げるシフトダウン操作を行うものであり、シフトダウン操作を示すシフトダウン操作信号Ｓ_ＤＯＷＮを出力する。

変速モード切替スイッチ５８は、トランスミッション１０の変速を自動的に行う自動変速モードと、トランスミッション１０の変速を手動で行う手動変速モードとの切り替え操作を行うものである。
スイッチ切替操作にて自動変速モードが選択されると、変速モード切替スイッチ５８は、自動変速モードが選択されていることを示す自動変速モード選択信号ＴＭ_ＡＵＴＯを出力する。
スイッチ切替操作にて手動変速モードが選択されると、変速モード切替スイッチ５８は、手動変速モードが選択されていることを示す手動変速モード選択信号ＴＭ_ＭＡＮＵを出力する。

燃料ダイヤル５９は、エンジン６の回転速度の設定操作を行うものである。この燃料ダイヤル５９には、燃料ダイヤル５９の操作量を検出するダイヤル操作量検出器６３が付設されている。このダイヤル操作量検出器６３は、燃料ダイヤル５９の基準位置からの回転角変位量に応じた燃料ダイヤル操作量検出信号Ｆ_Ｑを出力する。

デセルペダル６０は、エンジン６の回転速度の減速操作を行うものである。このデセルペダル６０には、デセルペダル６０の踏込み操作量を検出するペダル操作量検出器６４が付設されている。このペダル操作量検出器６４は、デセルペダル６０の踏込み操作量に応じたデセルペダル操作量検出信号Ｄｓを出力する。

ブルドーザ１は、パワーライン５に係る制御装置として、車体コントローラ７０およびエンジンコントローラ７１を有している。

車体コントローラ７０は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）やメモリ、Ｉ／Ｏ回路等を有してなるマイクロコンピュータを主体に構成されるものである。この車体コントローラ７０において、ＭＰＵは、メモリに格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をＩ／Ｏ回路を介して受け取り、また必要なデータをメモリから受け取り、受け取った信号やデータからプログラム通りに演算を実行し、その演算結果をメモリに送ったり、その演算結果に基づく制御信号をＩ／Ｏ回路を介して出力したりする。この車体コントローラ７０においては、所定プログラムがＭＰＵで実行されることにより、ステアリングクラッチ・ブレーキ制御部７０ａ、変速制御部７０ｂ、ブレーキプロテクト制御部７０ｃおよび最小値選択部７０ｄのそれぞれの機能が実現される。

ステアリングクラッチ・ブレーキ制御部７０ａには、レバー操作量検出器６２からの左旋回操作量検出信号Ｃ_ＬＨまたは右旋回操作量検出信号Ｃ_ＲＨが与えられる。このステアリングクラッチ・ブレーキ制御部７０ａは、各旋回操作量検出信号Ｃ_ＬＨ，Ｃ_ＲＨと、図３（ａ）に示される特性図とに基づいて、ステアリングクラッチ制御弁４７，４８に出力すべき油圧制御信号Ｐｇ，Ｐｈおよびステアリングブレーキ制御弁５１，５２に出力すべき油圧制御信号Ｐｉ，Ｐｊをそれぞれ演算し、その演算結果に基づく油圧制御信号Ｐｇ，Ｐｈおよび油圧制御信号Ｐｉ，Ｐｊをそれぞれステアリングクラッチ制御弁４７，４８およびステアリングブレーキ制御弁５１，５２に向けて出力する。

ここで、図３（ａ）には、操向レバー５５のストロークとステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒおよびステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒに供給される油圧との関係（モジュレーション特性図）が示され、図３（ｂ）には、ステアリングクラッチに供給される油圧とステアリングクラッチ力との関係が示され、図３（ｃ）には、ステアリングブレーキに供給される油圧とステアリングブレーキ力との関係が示されている。
次に、これらの図を用いて、操向レバー５５の操作によるステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒまたはステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒの油圧の制御特性について説明する。

図３（ａ）に示されるように、最初、ステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒには圧油が送られておらず、ばねの付勢力によりステアリングクラッチ４２Ｌ，４２Ｒは結合状態にある。
一方、ステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒには所定の油圧の圧油が送られて制動力が解放された状態でブルドーザ１は直進している。
操向レバー５５が左旋回操作または右旋回操作されると、レバーストロークがＡに達した時点において、左旋回操作の場合には左側のステアリングクラッチ４２Ｌに、右旋回操作の場合には右側のステアリングクラッチ４２Ｒに圧油を送って油圧をａ点まで上昇させる。さらにレバーストロークを増やしていくと、このａ点からｂ点の方向に向かって徐々に油圧を上昇させて結合力を減少させる（図３（ｂ）参照）。レバーストロークがＢを超えると最大の油圧を供給し、ステアリングクラッチ４２Ｌまたはステアリングクラッチ４２Ｒは完全に解放される（図３（ｂ）参照）。
一方、ステアリングブレーキ４３Ｒまたはステアリングブレーキ４３Ｌにおいては、レバーストロークがＣに達した時点で油圧をｃ点まで低下させて制動を開始する。さらにレバーストロークを増やしていくと、このｃ点からｄ点の方に向かって徐々に油圧を低下させて制動力を増加させる（図３（ｃ）参照）。レバーストロークがＤに達すると油圧は０となり、ばねの付勢力による制動力が完全に発揮され、最大の制動力となる（図３（ｃ）参照）。
なお、図３に示すように、Ｂ＜Ｃの関係となっており、操向レバー５５の操作ストロークを徐々に増やしていくと、まずステアリングクラッチが解放され、次いでステアリングブレーキが作動するようになっている。

図２に示されるように、変速制御部７０ｂには、（ａ）変速モード切替スイッチ５８からの自動変速モード選択信号ＴＭ_ＡＵＴＯまたは手動変速モード選択信号ＴＭ_ＭＡＮＵ、（ｂ）レバー操作検出器６１からの前進操作検出信号Ｃ_Ｆまたは後進操作検出信号Ｃ_Ｒ、（ｃ）シフトアップスイッチ５６からのシフトアップ操作信号Ｓ_ＵＰまたはシフトダウンスイッチ５７からのシフトダウン操作信号Ｓ_ＤＯＷＮ、および（ｄ）トランスミッション１０の出力軸１０ａの回転速度を検出するトランスミッション出力軸回転速度検出センサ７２からのトランスミッション出力軸回転速度検出信号ＴＭ_ＲＥＶがそれぞれ与えられる。
なお、変速制御部７０ｂおよび変速クラッチ制御弁３６，３７，３８を含む構成が、本発明の「変速制御手段」に相当する。

変速制御部７０ｂは、前進操作検出信号Ｃ_Ｆまたは後進操作検出信号Ｃ_Ｒに基づいて変速クラッチ制御弁３４，３５に出力すべき油圧制御信号Ｐｂ，Ｐｃを演算し、その演算結果により得られる油圧制御信号Ｐｂ，Ｐｃを変速クラッチ制御弁３４，３５に向けて出力する。

変速制御部７０ｂは、自動変速モード選択信号ＴＭ_ＡＵＴＯまたは手動変速モード選択信号ＴＭ_ＭＡＮＵに基づいて実行すべき変速モードを選択する。

自動変速モードの場合、変速制御部７０ｂは、メモリから図４に示される自動変速マップを読み出すとともに、トランスミッション出力軸回転速度検出信号ＴＭ_ＲＥＶを取り込んで車速Ｖを演算し、その演算により得られる車速Ｖと図４の自動変速マップとに基づいて、ロックアップクラッチ制御弁１８に出力すべき油圧制御信号Ｐａおよび変速クラッチ制御弁３６，３７，３８に出力すべき油圧制御信号Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆをそれぞれ演算し、その演算結果により得られる油圧制御信号Ｐａおよび油圧制御信号Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆをそれぞれロックアップクラッチ制御弁１８および変速クラッチ制御弁３６，３７，３８に向けて出力する。
変速制御部７０ｂは、車速Ｖと図４の自動変速マップとに基づいて、現在、トランスミッション１０が１〜３速のいずれの速度段にあるかを判断することができる。

ここで、図４に示される自動変速マップにおいて、縦軸は牽引力を示し、横軸は車速を示す。
一点鎖線は、ロックアップクラッチ１６の非作動によりトルクコンバータ９におけるポンプインペラ９ａとタービンランナ９ｂとが解放された状態のトルコンモードでの走行性能曲線であり、トルコンモード１速走行性能曲線ＴＣ_１、トルコンモード２速走行性能曲線ＴＣ_２およびトルコンモード３速走行性能曲線ＴＣ_３である。
実線は、ロックアップクラッチ１６の作動によりトルクコンバータ９におけるポンプインペラ９ａとタービンランナ９ｂとを結合させた状態のロックアップモードでの走行性能曲線であり、ロックアップモード１速走行性能曲線ＬＵ_１、ロックアップモード２速走行性能曲線ＬＵ_２、ロックアップモード３速走行性能曲線ＬＵ_３である。
トルコン走行性能曲線とロックアップ走行性能曲線とは、図においてａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの各点で交差する。
この自動変速マップにおいては、ａ点より低速域（０〜Ｖ_１）ではトルコンモード１速が選択され、ａ点〜ｂ点間の速度域（Ｖ_１〜Ｖ_２）ではロックアップモード１速が選択され、ｂ点〜ｃ点間の速度域（Ｖ_２〜Ｖ_３）ではトルコンモード２速が選択され、ｃ点〜ｄ点間の速度域（Ｖ_３〜Ｖ_４）ではロックアップモード２速が選択され、ｄ点〜ｅ点間の速度域（Ｖ_４〜Ｖ_５）ではトルコンモード３速が選択され、ｅ点より高速域（Ｖ_５〜）ではロックアップモード３速が選択される。

手動モードの場合、変速制御部７０ｂは、現在選択されている速度段を基準としてシフトアップ操作信号Ｓ_ＵＰまたはシフトダウン操作信号Ｓ_ＤＯＷＮから次に選択すべき速度段を判断し、この判断に基づいて変速クラッチ制御弁３６，３７，３８に出力すべき油圧制御信号Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆを演算し、その演算結果により得られる油圧制御信号Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆを変速クラッチ制御弁３６，３７，３８に向けて出力する。
変速制御部７０ｂは、次に選択すべき速度段へと変速したとき、その変速後の速度段を現在選択されている速度段として更新するため、現在、トランスミッション１０が１〜３速のいずれの速度段にあるかを判断することができる。

ブレーキプロテクト制御部７０ｃには、（ａ）レバー操作量検出器６２からの左旋回操作量検出信号Ｃ_ＬＨまたは右旋回操作量検出信号Ｃ_ＲＨ、（ｂ）ブルドーザ１の前後方向の傾斜角度（ピッチ角度）を検出する傾斜角度センサ７３からの傾斜角度検出信号θｐ、および（ｃ）エンジン６の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ７４からのエンジン回転速度検出信号Ｎ_ＲＥＶがそれぞれ与えられる。
さらに、トランスミッション１０において現在選択されている速度段が１〜３速のいずれの速度段であるかという現在速度段情報〔ＴＭ_ＤＡＴＡ〕が変速制御部７０ｂからブレーキプロテクト制御部７０ｃへと送られる。
ブレーキプロテクト制御部７０ｃは、旋回操作量検出信号Ｃ_ＬＨ，Ｃ_ＲＨ、傾斜角度検出信号θｐ、エンジン回転速度検出信号Ｎ_ＲＥＶ、および現在速度段情報〔ＴＭ_ＤＡＴＡ〕を取り込み、図５のフローチャートに示されるアルゴリズムに従ってエンジン回転速度指令信号Ｎ_１を決定し、そのエンジン回転速度指令信号Ｎ_１を最小値選択部７０ｄに向けて出力する。
なお、図５のフローチャートについては後で詳述する。

最小値選択部７０ｄには、ブレーキプロテクト制御部７０ｃからのエンジン回転速度指令信号Ｎ_１、ダイヤル操作量検出器６３からの燃料ダイヤル操作量検出信号Ｆ_Ｑ、およびペダル操作量検出器６４からのデセルペダル操作量検出信号Ｄｓがそれぞれ与えられる。
最小値選択部７０ｄは、燃料ダイヤル操作量検出信号Ｆ_Ｑに基づいてエンジン回転速度指令信号Ｎ_２を演算するとともに、デセルペダル操作量検出信号Ｄｓに基づいてエンジン回転速度指令信号Ｎ_３を演算する。
最小値選択部７０ｄは、エンジン回転速度指令信号Ｎ_１と、エンジン回転速度指令信号Ｎ_２と、エンジン回転速度指令信号Ｎ_３とを比較し、これらエンジン回転速度指令信号Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３の中で回転速度の目標値が最も小さいものをエンジンコントローラ７１に向けて出力する。

エンジンコントローラ７１は、車体コントローラ７０と同様にマイクロコンピュータを主体に構成されるものである。
エンジンコントローラ７１には、最小値選択部７０ｄからのエンジン回転速度指令信号Ｎ_１、エンジン回転速度指令信号Ｎ_２またはエンジン回転速度指令信号Ｎ_３と、エンジン回転速度センサ７４からのエンジン回転速度検出信号Ｎ_ＲＥＶがそれぞれ与えられる。
エンジンコントローラ７１は、エンジン回転速度検出信号Ｎ_ＲＥＶから求められる現在のエンジン６の回転速度を、例えばエンジン回転速度指令信号Ｎ_１で与えられるエンジン６の回転速度の目標値に一致させる燃料噴射量制御信号Ｑｆを演算し、その演算結果により得られる燃料噴射量制御信号Ｑｆを電子制御燃料噴射装置１５に向けて出力する。
なお、エンジンコントローラ７１および電子制御燃料噴射装置１５を含む構成が、本発明の「エンジン制御手段」に相当する。

以上に述べたように構成されるブルドーザ１においては、操向レバー５５の前進操作または後進操作により、変速制御部７０ｂによる変速クラッチ制御弁３４，３５の制御が行われて、ブルドーザ１の前進走行または後進走行が行われる。
変速モード切替スイッチ５８にて自動変速モードが選択されている場合には、図４の自動変速マップと車速Ｖとに基づいて、変速制御部７０ｂによるロックアップクラッチ制御弁１８および変速クラッチ制御弁３６，３７，３８のそれぞれの制御が行われ、トルコンモードおよびロックアップモードの切り替えや、トランスミッション１０における速度段の切り替えが図４の自動変速マップに従って自動的に行われる。
変速モード切替スイッチ５８にて手動変速モードが選択されている場合には、シフトアップスイッチ５６またはシフトダウンスイッチ５７の操作に基づいて、変速制御部７０ｂによる変速クラッチ制御弁３６，３７，３８の制御が行われ、トランスミッション１０における速度段の切り替えが手動で行われる。
操向レバー５５を左旋回操作または右旋回操作すると、ステアリングクラッチ４２Ｌまたはステアリングクラッチ４２Ｒの結合状態が図３（ａ）のモジュレーション特性図に基づいて解除されるとともに、ステアリングブレーキ４３Ｌまたはステアリングブレーキ４３Ｒが同モジュレーション特性図に基づいて制動作動されて、左旋回運動または右旋回運動が行われる。

次に、ブレーキプロテクト制御部７０ｃの処理内容を主に図５のフローチャートを用いて以下に説明する。

（ステップＳ１）
ブレーキプロテクト処理が実行状態（フラグ＝１）にあるか解除状態（フラグ＝０）にあるかを判断する。

（ステップＳ２）
ステップＳ１の判断において、ブレーキプロテクト処理が解除状態（フラグ＝０）にあると判断した場合には、変速制御部７０ｂからの現在速度段情報〔ＴＭ_ＤＡＴＡ〕に基づいて、トランスミッション１０で現在選択されている速度段が最高速度段の３速速度段２３であるか否かを判断する。

（ステップＳ３）
ステップＳ２の判断において、トランスミッション１０で現在選択されている速度段が最高速度段であると判断した場合には、傾斜角度センサ７３からの傾斜角度検出信号θｐに基づいて検出傾斜角度の値を求め、求められた検出傾斜角度の値が第１所定傾斜角度θ_１（例えば、３°）以上であるか否かを判断する。
なお、振動等による影響を避けるため、検出角度は傾斜角度検出信号θｐの移動平均により求めている。

（ステップＳ４）
ステップＳ３の判断において、検出傾斜角度の値が第１所定傾斜角度θ_１以上であると判断した場合には、エンジン回転速度センサ７４からのエンジン回転速度検出信号Ｎ_ＲＥＶに基づいて、エンジン６の回転速度が所定回転速度Ｎｓ（例えば、１７５０回転／分）を超えているか否かを判断する。

（ステップＳ５）
ステップＳ４の判断において、エンジン６の回転速度が所定回転速度Ｎｓを超えていると判断した場合には、レバー操作量検出器６２からの左旋回操作量検出信号Ｃ_ＬＨまたは右旋回操作量検出信号Ｃ_ＲＨに基づいて、操向レバー５５が左旋回操作または右旋回操作されているか否かを判断する。具体的には、レバーストロークがＢ（図３（ａ）参照）を超えたか否かにより、旋回操作の有無を判断する。

（ステップＳ６）
ステップＳ５の判断において、操向レバー５５が左旋回操作または右旋回操作されていると判断した場合には、所定回転速度Ｎｓを目標値とするエンジン回転速度指令信号Ｎ_１を最小値選部７０ｄへと送信するとともに、フラグを「１」として、スタートに戻る。

（ステップＳ７）
ステップＳ１の判断において、ブレーキプロテクト処理が実行状態（フラグ＝１）にあると判断した場合には、傾斜角度センサ７３からの傾斜角度検出信号θｐに基づいて検出傾斜角度の値を求め、求められた検出傾斜角度の値が第２所定傾斜角度θ_２（例えば、２°）以下であるか否かを判断する。
なお、前述と同様に、検出角度は傾斜角度検出信号θｐの移動平均により求めている。

（ステップＳ８）
ステップＳ７の判断において、検出傾斜角度の値が第２所定傾斜角度θ_２以下であると判断した場合には、最大回転速度Ｎ_ＭＡＸ（例えば、１９００回転／分）を目標値とするエンジン回転速度指令信号Ｎ_１を最小値選部７０ｂへと送信するとともに、フラグを「０」として、スタートに戻る。
なお、第２所定傾斜角度θ_２＜第１所定傾斜角度θ_１とされている。

ステップＳ７の判断において、ブルドーザ１が第２所定傾斜角度θ_２よりも大きい傾斜角度での降坂走行状態にあると判断した場合には、ステップＳ２に進む。

下記の（１）〜（４）のそれぞれの場合には、ステップＳ８に進んでブレーキプロテクト処理を解除する。
（１）ステップＳ２の判断において、トランスミッション１０で現在選択されている速度段が最高速度段でないと判断した場合
（２）ステップＳ３の判断において、ブルドーザ１が第１所定傾斜角度θ_１未満での降坂走行状態にあると判断した場合
（３）ステップＳ４の判断において、エンジン６の回転速度が所定回転速度Ｎｓを超えていないと判断した場合
（４）ステップＳ５の判断において、操向レバー５５が左旋回操作および右旋回操作のいずれの操作もされていないと判断した場合

以上説明したとおり、ブレーキプロテクト制御部７０ｃは、最高速度段である３速速度段２３で第１所定傾斜角度θ_１以上の斜面をエンジン６の回転速度が所定回転速度Ｎｓを超えるような高速降坂走行が行われている際に旋回運動が行われたと判断すると（ステップＳ２〜ステップＳ５）、ブレーキプロテクト処理を実行する（ステップＳ６）。
ステップＳ６のブレーキプロテクト処理の実行により、ブレーキプロテクト制御部７０ｃから最小値選択部７０ｄに向けて所定回転速度Ｎｓを目標値とするエンジン回転速度指令信号Ｎ_１が出力される。
最小値選択部７０ｄは、ブレーキプロテクト制御部７０ｃからのエンジン回転速度指令信号Ｎ_１と、燃料ダイヤル操作量検出信号Ｆ_Ｑに基づくエンジン回転速度指令信号Ｎ_２と、デセルペダル操作量検出信号Ｄｓに基づくエンジン回転速度指令信号Ｎ_３とを比較する。
最小値選択部７０ｄは、比較演算の結果、回転速度の目標値が最も小さいものが例えばエンジン回転速度指令信号Ｎ_１であると判断すると、このエンジン回転速度指令信号Ｎ_１をエンジンコントローラ７１に向けて出力する。
エンジンコントローラ７１は、エンジン回転速度検出信号Ｎ_ＲＥＶから求められる現在のエンジン６の回転速度を、エンジン回転速度指令信号Ｎ_１で与えられるエンジン６の回転速度の目標値（Ｎｓ）に一致させる燃料噴射量制御信号Ｑｆを演算し、その演算結果により得られる燃料噴射量制御信号Ｑｆを電子制御燃料噴射装置１５に向けて出力する。
これにより、エンジン６の回転速度が所定回転速度Ｎｓを超えるような高速降坂走行していたブルドーザ１の車速がその所定回転速度Ｎｓに対応する車速にまで減速されるので、ステアリングブレーキ４３Ｌおよびステアリングブレーキ４３Ｒのうちの旋回操作側のステアリングブレーキの熱負荷を軽減することができる。
したがって、高速降坂走行時の旋回運動に起因するステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒの損傷を防止することができる。
なお、押土・運土作業の際に選択されて好適な作業用の速度段（例えば、１速速度段２１）での走行時（ステップＳ２において「ＮＯ」）や、ステアリングブレーキ４３Ｌ，４３Ｒの耐久性に影響のない第１所定傾斜角度θ_１未満の斜面での降坂走行時（ステップＳ３において「ＮＯ」）には、ブレーキプロテクト処理は実行されず、エンジン６の回転速度が減じられないので（ステップＳ８）、作業効率の低下を招くようなことはない。

ブレーキプロテクト処理は、検出傾斜角度の値が第１所定傾斜角度θ_１以上で実行され（ステップＳ３〜ステップＳ６）、検出傾斜角度の値がその第１所定傾斜角度θ_１よりも小さい第２所定傾斜角度θ_２以下で解除され（ステップＳ７〜ステップＳ８）、ブレーキプロテクト処理の実行動作と解除動作との間にヒステリシスを持たせている。
また、ステップＳ３およびステップＳ７のそれぞれのステップにおいて用いられる検出傾斜角度の値は、傾斜角度センサ７３からの傾斜角度検出信号θｐを移動平均することにより求められている。
こうして、ブレーキプロテクト処理の実行動作と解除動作との間にヒステリシスを持たせるとともに、移動平均法にて求められる検出傾斜角度の値を用いることにより、ブレーキプロテクト処理の実行と解除のハンチングを確実に防止することができる。

以上、本発明の車両の制御装置について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
例えば、上述の実施形態においてはブルドーザを例に挙げて説明したが、ブルドーザ以外の車両にも適用可能である。また、上述の実施例においては、最高速度段である３速のみブレーキプロテクト処理を行うようにしたが、２速および３速の両方でブレーキプロテクト処理を行うようにしても良い。

本発明の一実施形態に係るブルドーザの側面図 ブルドーザのパワーラインの概略システム構成図 ステアリングブレーキ・クラッチのモジュレーション特性図（ａ）、ステアリングクラッチに供給される油圧とステアリングクラッチ力との関係図（ｂ）およびステアリングブレーキに供給される油圧とステアリングブレーキ力との関係図（ｃ） 牽引力と車速をパラメータとする自動変速マップ ブレーキプロテクト制御部の処理内容を説明するフローチャート

符号の説明

１ ブルドーザ
６ エンジン
１０ トランスミッション
１３Ｌ，１３Ｒ スプロケット（駆動輪）
１５ 電子制御燃料噴射装置（エンジン制御手段）
２１ １速速度段
２２ ２速速度段
２３ ３速速度段
２６，２７，２８ 変速クラッチ
３６，３７，３８ 変速クラッチ制御弁（変速制御手段）
４２Ｌ，４２Ｒ ステアリングクラッチ
４３Ｌ，４３Ｒ ステアリングブレーキ
５５ 操向レバー
６２ レバー操作量検出器
７０ 車体コントローラ（制御装置）
７０ｂ 変速制御部（変速制御手段）
７０ｃ ブレーキプロテクト制御部
７１ エンジンコントローラ（エンジン制御手段）
７３ 傾斜角度センサ
７４ エンジン回転速度センサ

Claims (3)

1. エンジンからの回転動力が複数の速度段を有するトランスミッションを介して左右の各駆動輪に伝達され、各駆動輪に対応して設けられるステアリングクラッチおよびステアリングブレーキが操向レバーの操作に応じて制御されることによって左右の各旋回運動が行われるように構成される車両の制御装置において、
   エンジン回転速度指令信号に基づいて前記エンジンの回転速度を制御するエンジン制御手段と、
   前記トランスミッションの変速動作を制御する変速制御手段と、
   前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
   前記操向レバーの操作量を検出するレバー操作量検出器と、
   当該車両の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度センサと、
   前記変速制御手段により前記複数の速度段のうちの特定の速度段が選択されている状態で、前記傾斜角度センサにより当該車両が第１所定傾斜角度以上での降坂走行状態にあることが検出されるとともに、前記エンジン回転速度センサにより前記エンジンの回転速度が所定回転速度を超えていることが検出され、かつ前記レバー操作量検出器により前記操向レバーが操作されていることが検出されたとき、前記所定回転速度を目標値とするエンジン回転速度指令信号を前記エンジン制御手段に向けて出力するブレーキプロテクト処理を実行するブレーキプロテクト制御部と
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記傾斜角度センサの検出傾斜角度が前記第１所定傾斜角度よりも小さい第２所定傾斜角度以下となったとき、前記ブレーキプロテクト制御部は、前記ブレーキプロテクト処理を解除する請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記傾斜角度センサの検出傾斜角度の値は、移動平均法により得られる値である請求項１または２に記載の車両の制御装置。

Images