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JPH1088622A - 牽引力制御装置のフィードバックゲインを修正する方法と装置 - Google Patents

牽引力制御装置のフィードバックゲインを修正する方法と装置

Info

Publication number
JPH1088622A
JPH1088622A JP9238794A JP23879497A JPH1088622A JP H1088622 A JPH1088622 A JP H1088622A JP 9238794 A JP9238794 A JP 9238794A JP 23879497 A JP23879497 A JP 23879497A JP H1088622 A JPH1088622 A JP H1088622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
value
gain
machine
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9238794A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthew E Meiser
イー メイザー マシュー
Michael G Seil
ジー セイル マイケル
Ronald D Brown
ディー ブラウン ロナルド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JPH1088622A publication Critical patent/JPH1088622A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/175Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/48Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition connecting the brake actuator to an alternative or additional source of fluid pressure, e.g. traction control systems
    • B60T8/4809Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 PIDフィードバック制御に対応したゲイン
値を修正する牽引力制御装置。 【解決手段】 少なくとも2つの駆動輪を有する機械(1
04) の牽引力制御装置が開示される。ブレーキ機構(33
1,333,335,337) が、個々の駆動輪(301,303,305,307)
に制御可能にブレーキ力をかける。トランスデューサー
(350) が、個々の駆動輪の回転速度に比例した実際の速
度信号を発生する。マイクロプロセッサー(208) が、個
々の駆動輪の所望の回転速度を表す所望の速度信号と、
所望の速度信号と実際の速度信号の差を表すエラー信号
を計算する。マイクロプロセッサーは、さらにエラー信
号にゲイン値をかけ、ブレーキ機構にブレーキコマンド
信号を発生し、スリップして回転する車輪にブレーキ力
をかける。本発明は、牽引力制御性能を改善するため、
運転条件に基づきゲイン値を修正し有利である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にPIDフィ
ードバック制御を利用する牽引力制御装置に関し、より
詳しくはPIDフィードバック制御に対応したゲイン値
を修正する牽引力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】建設現場他のオフロードの場所で使用す
る機械は、一般に牽引力のロスを起こす。さらに、これ
らの場所で使用する4輪駆動機械もまた牽引力のロスを
起こす。例えば、前輪又は後輪の何方か又は4輪全てに
スリップが起こる。例えば、建設現場で典型的に使用さ
れる機械は、ホイールローダーである。ホイールローダ
ーは、一般に4つの駆動輪を有し、関節型である場合が
多い。公知のように関節型機械は、前と後の本体部分を
備える。垂直軸の周りを相対的に動くような関節継手に
より蝶番式に取り付けられる。個々の本体部分は、車輪
の対を有する。一方の本体部分が他方に対して移動する
と、機械は回転する。通常の運転で、ホイールローダー
は特に荷物を積んだときは4輪全てに車輪のスリップを
起こす場合がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
の1つ又はそれ以上を解決することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の1態様では、少
なくとも2つの駆動輪を有する機械の牽引力制御装置が
開示される。ブレーキ機構が、個々の駆動輪に制御可能
にブレーキ力をかける。トランスデューサーが、個々の
駆動輪の回転速度に比例した実際の速度信号を発生す
る。マイクロプロセッサーが、個々の駆動輪の所望の回
転速度を表す所望の速度信号と、所望の速度信号と実際
の速度信号との差を表すエラー信号を計算する。マイク
ロプロセッサーは、さらにエラー信号にゲイン値をか
け、ブレーキ機構にブレーキコマンド信号を発生し、ス
リップして回転する車輪にブレーキ力をかける。本発明
は、牽引力制御性能を改善するため、運転条件に基づき
ゲイン値を修正するので有利である。
【0005】本発明の他の態様では、内燃エンジンと変
速器と用具とを有する機械用の牽引力制御装置が開示さ
れる。該用具は、油圧リフトシリンダーにより作動す
る。該機械はさらに、少なくとも2つの駆動輪と対応す
るブレーキ機構を備える。リフト位置センサーが、用具
の上昇位置を表す値を有するリフト位置信号を発生す
る。トランスデューサーが、個々の駆動輪の回転速度に
比例した実際の速度信号を発生する。マイクロプロセッ
サーが、個々の駆動輪の所望の回転速度を表す所望の速
度信号と、所望の速度信号と実際の速度信号との差を表
すエラー信号を計算する。メモリー装置が、複数のゲイ
ン値を記憶する。マイクロプロセッサーが、リフト位置
信号を受信し、適当なゲイン値を選択する。マイクロプ
ロセッサーは、さらにエラー信号に選択したゲイン値を
かけ、ブレーキ機構にブレーキコマンド信号を発生し、
より速くスリップして回転する車輪にブレーキ力をかけ
る。
【0006】
【発明の実施の形態及び実施例】図1は、バケット108
の形のペイロードキャリヤーを有するホイール型ローダ
ー機械104 の前部を示す。本発明は、ホイール型ローダ
ー機械について記述するが、本発明は一体型工具キャリ
ヤー等の他の多くの「ホイール型」土移動機械に適用す
ることができる。図示するように、バケット108 はリフ
トアーム組立体即ちリフトアーム110 に接続し、該リフ
トアームは2つの油圧リフトアクチュエーター即ちシリ
ンダー106 (1つのみを示す)により、機械フレームに
取り付けられたリフトアームピボットピン112 の周りを
回転作動する。リフトアーム荷重軸受けピボットピン11
8 が、リフトアーム110 とリフトシリンダー106 に取り
付けられる。バケット108 は、バケット傾きアクチュエ
ーター即ちシリンダー114 により、傾きピボットピン11
6 の周りを傾けられる。ホイールローダー104 は、内燃
エンジン120 により動力を与えられる。回転エネルギー
を変速器122 を通って1対の駆動輪に伝達する。
【0007】図2に、用具制御装置を図式的に示す。用
具制御装置は、マイクロプロセッサーベースの制御器20
8 を含むのが好ましい。運転者は、第1、第2、第3ジ
ョイスティック206A,206B,206Cにより、作業器具102 を
制御する。ジョイスティックは、1つの軸に沿って移動
する制御レバー219 を備える。しかし、第1軸(水平)
に沿った動きに加えて、制御レバー219は水平軸に垂直
な第2軸に沿って移動するようにすることもできる。第
1ジョイスティック206Aは、リフトアーム110 の上昇作
動を制御する。第2ジョイスティック206Bは、バケット
108 の傾き作動を制御する。第3ジョイスティック206C
は、特別作業器具用の補助機能を制御する。用具位置セ
ンサー216,218 が、作業機械104 に対する作業器具102
の位置に応じた上昇と傾き位置信号を発生する。好適な
実施例では、用具位置センサー216,218 は、リフトアー
ム110 の上昇位置を検知するリフト位置センサー216
と、バケット108 の旋回位置を検知する傾き位置センサ
ー218 を備える。
【0008】1実施例では、リフトと傾き位置センサー
216,218 は、ロータリー電位差計を備える。ロータリー
電位差計は、機械104 に対するリフトアーム110 の角度
位置と、リフトアーム110 に対するバケット108 の角度
位置に応じたパルス幅変調信号を発生する。リフトアー
ムの角度位置は、リフトシリンダーの伸び106A,Bの関数
であり、バケット108 の角度位置は、傾きとリフトシリ
ンダーの伸び114,106A,Bの関数である。センサー216,21
8 の機能は、油圧シリンダーの伸びを直接又は間接に測
定できる他のセンサーにより行うことができる。例え
ば、電位差計を油圧シリンダー内に無線周波数(RF)
センサーを配置して置き換えることができる。弁手段20
2 が、制御手段により発生した電気信号に応答し、油圧
シリンダー106A,B,114に油圧流体の流れを供給する。
【0009】図3を参照すると、本発明の原理を具体化
する自動牽引力制御装置300 が示される。内燃エンジン
120 により変速器122 を通って、入力即ち駆動軸310 経
由で、個々の差動機構313,315 と、それぞれ最終駆動組
立体322,324,326,328 を含む個々の車軸対318,320 へ行
き、車輪301,303,305,307 が駆動される。車軸対318,32
0 はまた、ブレーキ機構331,333,335,337 を含む。車軸
対は、「内側」又は「外側」ブレーキと、最終駆動組立
体を含む場合がある。例えば図3に示すように、外側組
立体は、車輪と近接してブレーキ機構と最終駆動組立体
を含み、差動機構とブレーキ機構の間は半駆動状態で接
続される。又は、内側組立体(図示せず)が、ブレーキ
機構と最終駆動組立体を差動機構に近接して含むように
することもできる。ここに示す駆動装置は従来のもので
あり、本発明を理解するためにさらに詳述する必要はな
い。
【0010】機械は関節型であり、関節継手即ち機構33
0 により蝶番式に結合した前部と後部車輪部分338,339
を含み、垂直軸349 の周りを相対移動し、機械の舵を取
ることができる。車輪301,303,305,307 は、ブレーキ機
構331,333,335,337 の油圧で係合する常用ブレーキピス
トンにより止められる。ブレーキは、係合位置にバネで
付勢され、油圧により非係合位置に保持するようにする
ことができる。又は、ブレーキは係合位置に油圧により
保持し、非係合位置にバネで付勢されるようにすること
もできる。ブレーキの係合方法は、機械により変わり、
本発明に重要なことではない。常用ブレーキは、通常ブ
レーキペダル340 により常用ブレーキに接続した常用ブ
レーキライン341 により作動する。流体が加圧され、給
油ポンプ343 により供給される。常用ブレーキ装置は公
知であり、本発明の一部を構成するものではない。
【0011】トランスデューサー345 が、個々の車軸対
の回転速度に比例した値を有する実際の速度信号を発生
する。図示する車外車軸の設計では、トランスデューサ
ー345 はホール効果デバイス350 の形の車輪速度検知器
を備え、ギア状デバイス355と協働してパルスを供給す
る。デバイス355 は、個々の車軸部分321,323,325,327
に取り付けられる。個々のトランスデューサー345 は、
それぞれ車輪301,303,305,307 の回転速度に応じた値を
有する信号を発生する。個々の車輪301,303,305,307 の
車輪速度信号は、同様に提供される。さらに、個々の車
輪の車輪速度信号は、制御器208 の入力となる。例え
ば、個々のトランスデューサー345 は、ホール効果デバ
イスであることが好ましい。しかし、代わりに光学又は
電磁デバイス等の他のトランスデューサーを使用するこ
ともできる。
【0012】角度位置センサー363 が、機械の関節の角
度に応じた値を有する関節信号を発生する。角度位置セ
ンサー363 は、関節機構に制御可能に接続された電位差
計365 を備えるのが好ましい。電位差計365 の代わりに
公知の他の好適な角度位置センサーを使用することもで
きる。
【0013】制御器208 は、牽引力ロスの状態を検出す
ると、ブレーキコマンド信号を発生する。従って、ブレ
ーキ機構331,333,335,337 は、ブレーキコマンド信号を
受信し、より速く回転する駆動車輪301,303,305,307 に
制御してブレーキ力をかけ、牽引力ロスの状態の間に機
械の車輪のスリップを規制する。制御器208 は、信号が
入力すると作動し、牽引力ロスの状態の間に車輪のスリ
ップの存在、大きさ、位置を求め、真の車輪のスリップ
かトランスデューサーの故障かを区別する。真のスリッ
プ状態を検知すると、牽引力をロスする車輪即ちスリッ
プする車輪に比例するブレーキ力をかけることにより、
2つの差動駆動される車輪の間の動力の伝達がバランス
される。これはブレーキ機構331,333,335,337 により行
われ、より詳しくは適当な電気油圧制御弁380 を作動さ
せて行う。
【0014】電気油圧制御弁380 は、給油ポンプ343 の
一部である供給ポンプ385 と結合して作動する。供給ポ
ンプ385 は、圧油即ちブレーキ流体を供給する。ポンプ
385からの流体ライン385 は、油圧弁380 とチェック弁3
90 を通って、圧力をブレーキ機構331,333,335,337 の
1つに、調節した即ち比例制御された圧力で圧力を向け
る。チェック弁390 は、ボール型チェック弁であり、電
気油圧ブレーキ弁は電磁作動3方向弁である。両方の型
の弁とも公知でありこれ以上詳述しない。
【0015】図4は、前述した自動牽引力制御装置300
のブロック線図である。制御器208は、1つ又はそれ以
上のマイクロプロセッサー、即ち用具制御装置用の別体
のマイクロプロセッサーと、自動牽引力制御装置用の他
のマイクロプロセッサーとを含む場合がある。用具、変
速器、牽引力制御装置は、相互に通信し、例えば16ビ
ットデータリンクを使用して、相互間でデータを送信す
るようにすることもできる。マイクロプロセッサーは、
モトローラの部品No.68HC11 である。しかし、当業者に
は分かるようにモトローラのNo.6809 等の他のマイクロ
プロセッサーに代えることができる。車輪速度信号を供
給するトランスデューサー350 は、入力調整回路410 を
通って制御器208 に接続される。入力調整回路410 は、
適当にデジタル化した入力信号を制御器208 に提供す
る。関節角度センサー365 は、ローパスフィルター413
に接続され、A/Dコンバーター415 を通って制御器20
8 に接続される。リフトアームセンサー216 とギア選択
センサー425 もまた、制御器208 に接続される。ギア選
択センサー425 は、ギア選択デバイス(図示せず)の位
置に応じたギア選択信号を発生する。ギア選択デバイス
は、運転者により、ホイールローダーの変速器の所望の
ギアを選択するのに使用される。
【0016】制御器208 の最初の出力は、個々の電気油
圧制御弁380 に対応したパルス幅変調サーボ弁ドライバ
ー420 に接続される。パルス幅変調サーボ弁ドライバー
420は、制御器208 が発生したブレーキコマンド信号を
受信し、ブレーキコマンド信号に応じてそれぞれの電気
油圧制御弁380 を比例制御する。適用されるブレーキ力
は、ブレーキコマンド信号の調節即ちデューティサイク
ルに応じて調節されるのが好ましい。例えば、制御器20
8 は、ブレーキコマンド信号により、個々の常用ブレー
キに加圧流体を提供する電気油圧ブレーキ弁380 の付勢
力を制御する。
【0017】図5は、比例+積分+微分(PID)制御
500 のブロック線図を示す。PID制御は、スリップす
る車輪にかけるブレーキ力を求めるのに使用される。P
ID制御は、最初に加算ジャンクション510 で、所望の
速度信号(DES)をセンサー525 で測定した実際の速
度信号(ACT)と比較する。所望の速度は、個々の車
輪の理想の速度を表し、機械の関節角度に応じて変わ
る。実際の速度信号は、個々の車輪の実際の速度を表
す。加算ジャンクション510 は、所望の速度信号と実際
の速度信号の違いを表すエラー信号Eを発生する。エラ
ー信号Eの値が所定の第1基準値Aより大きければ(ブ
ロック515 )、エラー値はPIDブロック520 へ送信さ
れる。PIDブロック520 は、式V=Vp +Vi +Vd
で表される。結果Vがブレーキコマンド信号に変換さ
れ、装置530 の電気油圧弁に送信され、所望の結果を出
す。例えば、ブレーキコマンド信号は、スリップする即
ち理想の速度より早く回転する車輪にかけるべき所望の
ブレーキ力を表す。
【0018】本発明では、機械の運転条件によりPID
ゲイン値即ち定数Kp 、Ki 、Kdを修正する。例え
ば、地面の条件により、本発明では適当なPIDゲイン
値を選択し、フィードバック制御の特性を最適になるよ
うにする。図6を参照すると、本発明のゲイン値を修正
する好適な実施例のブロック線図を表す。ブロック線図
は、制御器208 に保持されるRAM又はROMにあるコ
ンピュータープログラムを表す。ブロック605 で、運転
者が運転者選択スイッチで高モード又は低モード設定の
何方を選択したかを求める。例えば、低モード設定は
雪、氷、泥等の滑りやすい地面条件に使用され、高モー
ド設定は通常の地面条件に使用される。低モード設定で
は、ブロック607 で表される低ゲインPID値を利用
し、高モード設定では、ブロック630 で表される高ゲイ
ンPID値を利用する。高ゲインPID値を使用するこ
とにより、牽引力制御装置はスリップする車輪により速
くブレーキをかけることができる。低ゲインPID値を
使用する場合はそうではない。
【0019】しかし、ホイールローダーが土を掘ってい
るような状態では、牽引力制御装置がより速く応答する
のが望ましい。従って、本発明ではホイールローダーが
何時土を掘っているか求め、PID制御に供給するため
により積極的な作用をするPIDゲイン値を選択し、コ
マンド信号を迅速に発生するようにする。これは、ブロ
ック610 〜625 に表される。運転者が高モード設定を選
択すると、ブロック610 へ行き、プログラムはリフトア
ームの位置が所定の値より低いかどうか求める。リフト
アームの位置が所定の値より低いと、リフトアームは土
を掘っているとされ、プログラムはブロック615 へ行
く。プログラムは次に、関節角度が所定の角度より小さ
いか求める。関節角度が所定の角度より小さければ、ホ
イールローダーが土を掘っているとするのに十分なだけ
小さい。次にブロック620 へ行き、変速器が第1又は第
2前進ギアに係合しているか、即ちギア選択デバイスが
第1又は第2前進ギアに設定されているかを求める。ギ
ア選択デバイスが第1又は第2前進ギアに設定されてい
れば、ホイールローダーが土を掘っているのに十分なだ
け小さいギア範囲にある。従って、決定ブロック610,61
5,620 は、ホイールローダーが土を掘っているらしいか
どうか決めるために使用される。ホイールローダーが土
を掘っているらしければ、ブロック625 に示すように、
プログラムは非常に高いPIDゲイン値を使用する。
【0020】上述の決定に基づいて、プログラムは適当
なゲイン値を選択し、プログラム自体に書き込まれるか
又はRAM又はROMに記憶された2次元ルックアップ
テーブルに書き込まれる。ゲイン値は、地面条件と機械
の動力学に応じて、シュミレーションと経験的データの
解析から求められる。従って、フィードバック装置の所
望のゲインによって、ゲイン値は広い範囲の数値から選
択することができる。さらに、ブロック610 〜625 はま
た、他の運転を行うため、牽引力制御装置に有用な情報
を提供することができる。例えば、ブロック610 〜625
に見られるような条件では、制御器208 は比較的小さい
大きさのブレーキコマンド信号を個々の制御弁へ送信
し、ブレーキパッドとディスク又はドラムの間の「ラン
ニング間隙をなくすことができる。こうすると、スリッ
プする車輪を調節するため牽引力制御装置がより速く応
答することができる。PID制御について記述したが、
i 又はKd 項はゼロに設定し、PI又はPD制御とす
ることもできる。
【0021】本発明は、キャタピラー社のモデルNo.966
F ホイールローダー等の関節型機械の車輪のスリップを
調節するのに適している。上述したように、牽引力制御
装置はそれぞれの車輪の速度を読み、所望の車輪速度と
実際の車輪速度を計算する。フィードバック制御に基づ
き、エラー値を求める。ゲイン値とエラー値の大きさに
応じて、それぞれの車輪対のトルクを等しくする正のブ
レーキ力を求める。本発明の1つの利点は、PIDフィ
ードバック制御を使用する態様に関する。PID制御の
P 項は、より速い応答を与える比例ゲインを得る。P
ID制御のVi 項は、VP 項により導入された間違いの
オフセットをキャンセルし、制御の安定性を与える。V
d 項は、制御の応答特性を強調する。その結果、車輪ス
リップ制御は、車輪のスリップを迅速に無くし、ブレー
キの「脈動」という効果をなくす。従って、PID制御
は、ブレーキ力がかけられる大きさと速度を求める。
【0022】本発明は、適当なPIDゲイン値を選択
し、ホイールローダーにより行われる作業の種類に応じ
て、フィードバック制御を最適に調節する。この目的の
ため、牽引力制御装置は高モード設定と低モード設定の
2つの設定を有し、牽引力制御装置に所望の柔軟性を与
え、好ましい結果を得る。さらに、もしホイールローダ
ーが土を掘っていると求められたら、本発明では、車輪
のスリップをさらに強く制御するように、PIDゲイン
定数を修正する。従って、牽引力制御装置は、現在の運
転条件に基づいてその性能を改善する融通性を有する。
本発明の他の態様、目的、利点は、図面、発明の詳細な
説明、特許請求の範囲を読めば理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ローダー機械即ちホイール型ローダーの前部の
側面図。
【図2】ホイールローダーの電子油圧制御装置。
【図3】牽引力制御装置を備えるホイールローダー駆動
装置の概略図。
【図4】牽引力制御装置に対応する電子回路のブロック
線図。
【図5】牽引力制御装置に対応するPIDフィードバッ
ク制御のブロック線図。
【図6】PIDフィードバック制御のゲイン値を修正す
る本発明実施例に対応するブロック線図。
【符号の説明】
102 ・・作業器具 104 ・・機械 106 ・・リフトシリンダー 108 ・・バケット 110 ・・リフトアーム 114 ・・傾きシリンダー 208 ・・制御器 216 ・・リフト位置センサー 218 ・・傾き位置センサー 331,333,335,337 ・・ブレーキ機構 338 ・・前部車輪部分 339 ・・後部車輪部分 345 ・・トランスデューサー 363 ・・関節角度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジー セイル アメリカ合衆国 イリノイ州 60563 ネ イパーヴィル ノース ウェブスター ス トリート 1332 (72)発明者 ロナルド ディー ブラウン アメリカ合衆国 イリノイ州 61614 ピ オーリア ウェスト チャートウェル ロ ード 3705

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの駆動輪を有する機械用の牽引力制
    御装置において、 個々の前記駆動輪に制御してブレーキ力をかけるブレー
    キ機構、 それぞれの前記駆動輪の回転速度に比例した値を有する
    実際の速度信号を発生するトランスデューサー、 それぞれの前記駆動輪の所望の速度を表す値を有する所
    望の速度信号を発生する手段、 前記所望の速度信号の値と前記実際の速度信号の値の差
    を表すエラー信号を発生する手段、 前記エラー信号を受信し、前記エラー信号にゲイン値を
    かけ、スリップする車輪にブレーキ力をかけるため、前
    記ブレーキ機構にブレーキコマンド信号を発生する手
    段、及び、 前記機械の運転条件に応じて、前記ゲイン値を修正する
    手段、を備える装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した牽引力制御装置であ
    って、前記ゲイン値は高ゲインと低ゲイン特性の間の値
    の範囲から選択できることを特徴とする装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載した牽引力制御装置であ
    って、PIDゲイン値Kp 、Ki 、Kd を有する比例+
    積分+微分(PID)制御を使用して、スリップする車
    輪にかけるブレーキ力の所望の量を求める手段を含むこ
    とを特徴とする装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載した牽引力制御装置であ
    って、前記機械は、内燃エンジン、変速器、油圧リフト
    シリンダーにより作動するリフトアームと油圧傾きシリ
    ンダーにより作動するバケットとを有する用具、及び、
    前記リフトアームの上昇位置に応じたリフト位置信号を
    発生するリフト位置センサーを備えることを特徴とする
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載した牽引力制御装置であ
    って、前記機械は、垂直軸の周りを相対移動するため関
    節機構により蝶番式に連結した前部と後部車輪部分、及
    び前記機械の関節の角度に応じた値を有する関節角度信
    号を発生する関節位置センサーを備えることを特徴とす
    る装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載した牽引力制御装置であ
    って、複数のゲイン値を記憶し、前記リフト位置信号を
    受信し、前記関節角度信号を受信し、ギア選択信号を受
    信し、前記機械が土を掘っているか求め、前記機械が土
    を掘っていることに応じて適当なゲイン値を選択する手
    段を備えることを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 内燃エンジンと、変速器と、油圧リフト
    シリンダーにより作動する用具とを有し、2つの駆動輪
    と対応するブレーキ機構を有する機械用の牽引力制御装
    置において、 前記用具の上昇位置に応じた値を有するリフト位置信号
    を発生するリフト位置センサー、 それぞれの前記駆動輪の回転速度に比例した値を有する
    実際の速度信号を発生するトランスデューサー、 それぞれの前記駆動輪の所望の速度を表す値を有する所
    望の速度信号を発生する手段、 前記所望の速度信号の値と前記実際の速度信号の値との
    差を表すエラー信号を発生する手段、 複数のゲイン値を記憶する手段、 前記リフト位置信号を受信し、前記機械の運転条件を求
    め、適当なゲイン値を選択する手段、及び、 前記エラー信号を受信し、前記エラー信号に選択したゲ
    イン値をかけ、スリップする車輪にブレーキ力をかける
    ためブレーキ機構にブレーキコマンド信号を発生する手
    段、を備える装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載した牽引力制御装置であ
    って、前記機械は、垂直軸の周りを相対移動するため関
    節機構により蝶番式に連結した前部と後部車輪部分、及
    び前記機械の関節の角度に応じた値を有する関節角度信
    号を発生する関節位置センサーを備えることを特徴とす
    る装置。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載した牽引力制御装置であ
    って、前記機械は、変速器ギアの所望の範囲を表すギア
    選択信号を発生するギア選択デバイスセンサーを備える
    ことを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載した牽引力制御装置で
    あって、前記リフト位置信号を受信し、前記用具の位置
    が所定の位置より下か求め、前記関節角度信号を受信
    し、前記関節角度信号が所定の角度より小さいか求め、
    前記ギア選択信号を受信し、ギア選択デバイスが第1又
    は第2ギア前進に設定されているか求め、それに応じて
    適当なゲイン値を選択する手段を備えることを特徴とす
    る装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載した牽引力制御装置
    であって、PIDゲイン値Kp 、Ki 、Kd を有する比
    例+積分+微分(PID)制御を使用して、スリップす
    る車輪にかけるブレーキ力の所望の量を求める手段を含
    むことを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 2つの駆動輪を有し、対応するブレー
    キ機構を有する機械用の牽引力制御方法において、 それぞれの前記駆動輪の回転速度に比例した値を有する
    実際の速度信号を発生し、 それぞれの前記駆動輪の所望の速度を表す値を有する所
    望の速度信号を発生すし、 前記所望の速度信号の値と前記実際の速度信号との値の
    差を表すエラー信号を発生し、 前記エラー信号を受信し、前記エラー信号に与えられた
    ゲイン値をかけ、スリップする車輪にブレーキ力をかけ
    るため、ブレーキ機構にブレーキコマンド信号を発生
    し、 前記機械の運転条件に応じて、前記ゲイン値を修正す
    る、ステップを備えることを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載した牽引力制御方法
    であって、複数のゲイン値を記憶し、前記記憶したゲイ
    ン値からゲイン値を選択するステップを備えることを特
    徴とする方法。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載した牽引力制御方法
    であって、PIDゲイン値Kp 、Ki 、Kd を有する比
    例+積分+微分(PID)制御を使用して、スリップす
    る車輪にかけるブレーキ力の所望の量を求めるステップ
    を含むことを特徴とする装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005113902A1 (ja) * 2004-05-21 2005-12-01 Yanmar Co., Ltd. 積込み装置
JP2021051675A (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 制御装置、制御方法およびプログラム
WO2023182320A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 日立建機株式会社 ホイールローダの制御装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19616732B4 (de) * 1996-04-26 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs
JP2003106967A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Shimadzu Corp 油圧−サーボ式材料試験機
DE10223296A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-24 Claas Industrietechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Fahrzeugen
JP2004090886A (ja) * 2002-09-04 2004-03-25 Advics:Kk 車両のトラクション制御装置
US6631320B1 (en) * 2002-11-27 2003-10-07 Caterpillar Inc Electronic traction control system
GB2439333A (en) * 2006-06-20 2007-12-27 Bamford Excavators Ltd Loading machine with ABS
JP4874192B2 (ja) * 2007-08-10 2012-02-15 株式会社デンソー 車両用制御装置及び制御システム
CA2706027A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Atlas Copco Rock Drills Ab Method and system for controlling a work vehicle and work vehicle
US8463508B2 (en) * 2009-12-18 2013-06-11 Caterpillar Inc. Implement angle correction system and associated loader
US20120221222A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Eric Anderson Method of compensating for vehicle kinematics in controlling independent wheel motors
WO2018038655A1 (en) * 2016-08-24 2018-03-01 Volvo Construction Equipment Ab Method for controlling brake forces of a working machine
KR102510867B1 (ko) * 2018-01-31 2023-03-16 현대두산인프라코어 주식회사 건설기계의 제동 제어 장치 및 제동 제어 방법
JP7154814B2 (ja) * 2018-04-26 2022-10-18 株式会社小松製作所 作業機械およびその制御方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3071915D1 (en) * 1980-05-07 1987-04-09 Caterpillar Inc Method and apparatus for controlling differentially driven wheel slip
DE3814956A1 (de) * 1988-05-03 1989-11-16 Bosch Gmbh Robert Regelsystem fuer abs und asr-anwendung
US5445442A (en) * 1990-09-29 1995-08-29 Robert Bosch Gmbh Drive-slip control system
US5535124A (en) * 1991-10-04 1996-07-09 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling differentially driven wheel-slip for an articulated machine
DE4430108B4 (de) * 1994-08-25 2011-11-24 Robert Bosch Gmbh Antriebsschlupfregelsystem

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005113902A1 (ja) * 2004-05-21 2005-12-01 Yanmar Co., Ltd. 積込み装置
US7510364B2 (en) 2004-05-21 2009-03-31 Yanmar Co., Ltd. Loading apparatus
JP2021051675A (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 制御装置、制御方法およびプログラム
WO2021060121A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 制御装置、制御方法およびプログラム
WO2023182320A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 日立建機株式会社 ホイールローダの制御装置

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DE19738930A1 (de) 1998-03-12

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