説明

車両の制御装置

【課題】 ダンプトラックにおいて、荷台に積載する荷物の積載量によって積車モードと空車モードとのモード切換えするに当たり、同じアクセルペダルの踏込み量で増速しているときに、燃料供給量を変化させた場合のように走行に違和感を生じないようにする。
【解決手段】 空車、積車モードに各対応する変速用のシフトマップと断続クラッチの接続タイミングマップとを選択できるようにし、積車モードのシフトマップBは空車モードのものよりシフトポイントが高回転数になるよう設定され、接続タイミングマップDは半接続状態の時間が空車モードのものより長くなるように設定し、これより現実の走行に近いものにして走行に違和感がないものにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダンプトラック等の車両の制御装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、ダンプトラック等の車両においては、運搬荷物を積載しているとき(積車時)と積載していないとき(空車時)とで車両重量が大きく異なるものがあり、このようなものでは、積車時と空車時とでアクセルペダルを踏み込んだときの加速状態が異なることになるが、車両では積車時走行を安定化させるため、積車時走行を基準として走行変速等を設定している。しかるにこのようにしたものでは空車時走行をする場合に余力のある状態で走行することになって無駄な燃料消費がなされるという問題がある。
そこで空車モードと積車モードとを設定し、空車モードとなった場合、エンジンへの燃料供給を少なくするようにしたもの(特許文献1参照)、アクセル開度量を低くするようにしたもの(特許文献2参照)が知られており、これらによって無駄な燃料消費を低減させようとしたものが知られている。
【特許文献1】特開平10−122007号公報
【特許文献2】特開平7−317874号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところが前記従来のものは、燃料供給量やアクセル開度量の調整であるため、アクセルペダルを同じ状態で踏込んだとき、積車時と空車時とでエンジン回転数が異なって運転感覚に違和感を生じるという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、車両の積載荷重を検出する積載荷重検出手段と、車両の走行変速をする走行変速手段と、車両の走行動力伝動系の半接続状態を含んだ動力伝動の断続をする動力断続手段と、走行変速の異なったシフトポイントが設定される複数の走行変速用のシフトマップと、前記走行動力伝動系の異なった接続タイミングが設定される複数の接続タイミングマップとを具備し、走行変速手段と動力断続手段とに対して制御指令を出力する制御部は、前記積載荷重検出値に対応してシフトマップと接続タイミングマップとを選択し、走行変速手段と動力断続手段とに対応する制御指令を出力するように設定されていることを特徴とする車両の制御装置である。
請求項2の発明は、請求項1において、制御部が選択するシフトマップと接続タイミングマップとは、前記積載荷重検出値が大きいほど、高速段へ走行変速するときのシフトポイントが高回転数となるシフトマップであり、半接続状態の時間が長い接続タイミングマップであることを特徴とする車両の制御装置である。
【発明の効果】
【0005】
請求項1の発明とすることで、積載荷重検出値に対応して選択されたシフトマップと接続タイミングマップとに基づいて走行変速手段と動力断続手段との制御が実行できることになって、より実際に近い運転ができることになる。
請求項2の発明とすることで、積載荷重が大きいほど、高速段へ走行変速するときのシフトポイントが高回転数でしかも半接続状態の時間が長い制御となるため、空車時には早いタイミングで高速走行に移行できながら、積車時には積車状態に応じた粘りのある走行が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
次ぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図中、1はアーティキュレート型のダンプトラックであって、該ダンプトラック1は、前端部にエンジンフード2が設けられ、その後方に運転操縦席3が設けられる前半部4と、荷台5が荷台用油圧シリンダ6の伸縮動によって上下傾動する後半部7とが軸芯が縦方向を向く連結軸8を介して左右方向揺動自在に連結されている。そしてダンプトラック1は、後半部7に対して前半部4が操向用油圧シリンダ9の伸縮動によって左右揺動することで操向できるようになっている。
【0007】
前記前半部4、後半部7にそれぞれ設けられる車輪10は、サスペンションシリンダ11を介して支持されるが、該サスペンションシリンダ11は、汎用のバネ特性と減衰特性とを有したものであり、その内圧を検知する圧力検知センサ12が設けられており、後述する制御部13は、該圧力検知センサ12から入力した検知値に基づいて積載荷重を演算できるようになっている。
【0008】
前記制御部13は、マイクロコンピュータ等の電気、電子機器を用いて構成されるが、該制御部(ECU)13には、前記圧力検知センサ12からの検知信号の他に、エンジン回転数検知センサ14、車速検知センサ15、アクセルペダルの踏込み量を検知するロードセンサ16、運転操縦席3に配したモード切換えスイッチ17等の各種センサやスイッチ類からの信号が入力するようになっている。そしてこれら入力した信号に基づいて演算をし、必要な制御指令を各対応するアクチュエータに出力するように設定されるが、ここでは例示として三速オートマチック型のトランスミッション22の変速をするための変速用アクチュエータ(1速から2速への変速用と2速から3速への変速用)18、19と、該シフト変換をする際に動力伝動系を断続する断続クラッチ23の作動をするためのクラッチ断続用アクチュエータ(半接続(半クラッチ)用と全接続用)20、21とに制御指令を出力することについて説明する。尚、前記制御部13は、車両全般の制御を実行する車両用制御部とトランスミッションの制御を実行するトランスミッション用制御部とからなるが、図4に示すブロック回路図、図5に示すフローチャート図では、これらを纏めたものとして説明する。
【0009】
前記制御部13は、まず、電源投入がなされてシステムスタートすると、必要なデータを読み込む初期設定がなされる。そしてモード切換えスイッチ17が「自動」、「積車」、「空車」のどの位置にセットされているか否かの判断がなされる。そして「自動」にセットされていると判断した場合、圧力検知センサ12からの入力値Aが予め設定される設定値X(例えば(=「空車時重量」+「最大積載重量」)/2)以上(A≧X)であるか否かが判断され、大きいとしてYESの判断がなされると「積車モード」が選択され、小さいとしてNOの判断がなされると「空車モード」が選択される。この積車モード、空車モードは、本実施の形態では前記モード切換えスイッチ17を「積車」「空車」に選択した場合と同じ制御が実行される。
【0010】
前記制御部13には、予め設定された走行変速用のシフトマップが登録(記憶)されているが、該シフトマップは、前記モードに対応させて空車時シフトマップAと積車時シフトマップBであって、これら各シフトマップA、Bは、シフトアップ、シフトダウンする際のシフトポイントが、前記入力するアクセル踏込み量、車速、エンジン回転数によってそれぞれ三次元的に設定されるものであるが、例えば、同じアクセル踏込み量で増速している場合、1速から2速への切換えについて、空車時シフトマップAのシフトポイントは2500rpm(回転/分)と設定してあるが、積車時シフトマップBのシフトポイントでは3000rpmと設定し、また2速から3速への切換えについて、空車時シフトマップAでは2500rpm、積車時シフトマップBでは2200rpmと設定されている、つまり低速段から高速段への切換えをする場合、積車時シフトマップBは空車時シフトマップAに対してシフトポイントが高速回転数になるように設定されている。
【0011】
また制御部13には、予め設定された断続クラッチ23の接続タイミングマップが登録されているが、該接続タイミングマップは、前記モードに対応させて空車時接続タイミングマップCと積車時接続タイミングマップDであって、これら各接続タイミングマップC、Dは、シフトアップ、シフトダウンをするときの半接続状態を含んだ接続時のタイミングが設定されている。そしてこれら接続タイミングマップは、1速から2速に変速する場合、空車時接続タイミングマップCでは半接続状態を0.5秒間維持した後、全接続するよう設定されているのに対し、積車時接続タイミングマップDでは半接続状態を1.5秒間経過した後、全接続するよう設定し、また2速から3速に変速する場合、空車時接続タイミングマップCでは半接続状態を0.2秒間維持した後、全接続するよう設定されているのに対し、積車時接続タイミングマップDでは0.5秒間経過した後、全接続するよう設定されている。
【0012】
前記制御部13は、前記モードが積車モードであると判断した場合には、積車時のシフトマップBと接続タイミングマップDとを選択し、空車モードであると判断した場合には、空車時のシフトマップAと接続タイミングマップCとを選択する。そして該選択されたマップでの走行変速が実行されるが、その制御手順は、まず選択されたシフトマップAまたはBのシフトポイントになったか否かの判断がなされ、シフトポイントになったと判断されると、全接続用アクチュエータ21に対して断続クラッチ23を切断するための制御指令を出力した後、1速から2速または2速から3速に変速すべく対応する変速用アクチュエータ18または19に制御指令を出力する。そして前記選択された接続タイミングマップCまたはDで設定される半接続状態維持時間、半接続用アクチュエータ20に対して作動指令を出力し、該維持時間が経過したら全接続用アクチュエータ21に対して作動指令を出力して全接続状態にするよう制御する。
【0013】
叙述のごとく構成された本発明の実施の形態において、ダンプトラック1が走行する場合に、モード切換えスイッチ17を自動にセットした状態で走行した場合には、圧力検知センサ12によって検知された積載荷重に基づいて空車モード、積車モードの何れかのモードが設定される。そして空車モードとなった場合には空車時用のシフトマップA、接続タイミングマップCが選択され、積車モードとなった場合は積車時用のシフトマップB、接続タイミングマップDが選択され、それぞれ選択されたマップによる変速がなされる。このため、空車、積車に対応した変速がなされる。
【0014】
そしてこの場合に、各選択されたマップが積車時用のものであったとき、該積車時用のものは空車時用のものに対し、シフトマップではシフトポイントが高回転数になるよう設定され、接続用タイミングマップでは半接続状態が長くなるよう設定されている。この結果、積車時、高い牽引力を発揮できる低速走行状態が長い時間維持されることになって粘りのある走行が実行され、しかもシフトアップする変速時において、半接続状態の時間も長くなる結果、シフトアップ時に急な負荷変動が作用してエンジンストップしてしまうような不具合を回避できてスムーズな変速がなされる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】ダンプトラックの全体側面図である。
【図2】ダンプトラックの全体平面図である。
【図3】サスペンションシリンダ部位を示す要部説明図である。
【図4】制御用ブロック回路図である。
【図5】制御手順を示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【0016】
1 ダンプトラック
11 サスペンションシリンダ
12 圧力検知センサ
13 制御部
14 エンジン回転数検知センサ
15 車速検知センサ
16 ロードセンサ
17 モード切換えスイッチ
18、19 変速用アクチュエータ
20、21 クラッチ断続用アクチュエータ
22 トランスミッション
23 断続クラッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の積載荷重を検出する積載荷重検出手段と、車両の走行変速をする走行変速手段と、車両の走行動力伝動系の半接続状態を含んだ動力伝動の断続をする動力断続手段と、走行変速の異なったシフトポイントが設定される複数の走行変速用のシフトマップと、前記走行動力伝動系の異なった接続タイミングが設定される複数の接続タイミングマップとを具備し、走行変速手段と動力断続手段とに対して制御指令を出力する制御部は、前記積載荷重検出値に対応してシフトマップと接続タイミングマップとを選択し、走行変速手段と動力断続手段とに対応する制御指令を出力するように設定されていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項2】
請求項1において、制御部が選択するシフトマップと接続タイミングマップとは、前記積載荷重検出値が大きいほど、高速段へ走行変速するときのシフトポイントが高回転数となるシフトマップであり、半接続状態の時間が長い接続タイミングマップであることを特徴とする車両の制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−130962(P2006−130962A)
【公開日】平成18年5月25日(2006.5.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−319328(P2004−319328)
【出願日】平成16年11月2日(2004.11.2)
【出願人】(000190297)新キャタピラー三菱株式会社 (1,189)
【Fターム(参考)】