轮式装载机及轮式装载机的发动机控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轮式装载机及轮式装载机的发动机控制方法。
【背景技术】
[0002] 在最新的轮式装载机中，为了降低油耗，自动地转换发动机扭矩。已知有下述技 术，例如，在轮式装载机，判别是否处于挖掘中或爬坡行驶中，如果处于挖掘中或爬坡行驶 中，则将发动机设定在高输出模式下，而在除此之外的情况，将发动机设定在低输出模式 下，从而实现油耗降低（例如，参照专利文献1)。
[0003] 另外，已知有如下技术，计算出液压泵的负荷及扭矩转换器的负荷，对上述发动机 的最大输出特性（扭矩曲线）进行可变控制，使在当前的发动机转速下发动机可输出的最 大输出扭矩成为上述算出的负荷扭矩以上（例如，参照专利文献2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献1:国际公开第2005/024208号
[0006] 专利文献2:国际公开第2009/116250号
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 但是，上述专利文献1、2的技术是判定当前的状态处于哪个工序，例如挖掘中或 装载中等，根据该工序的种类转换发动机的扭矩曲线，对应于一个工序可选择的扭矩曲线 只有1个。因此，存在提高油耗削减效果受到限制的问题。
[0009] 特别是在矿山等使用的大型的轮式装载机的情况下，不仅在挖掘中，在铲斗内满 载负载，提升着大臂靠近自卸汽车的装载工序中也需要大的力。
[0010] 如果将在这种装载工序中选择的扭矩曲线设定为能够使轮式装载机在铲斗内满 载负载的状态下以最大速度提升着大臂靠近自卸汽车的最大输出扭矩增大的扭矩曲线，则 在铲斗的负载少的情况或以低速提升大臂进行作业时，相对于负荷就会变成过大的输出扭 矩，油耗削减效果会变小。
[0011] 相反，为了提高油耗削减效果，如果将在装载工序中选择的扭矩曲线设定得较低， 则在铲斗中满载负载时提升大臂的力不足，导致大臂不升起，或大臂的上升速度减慢，存在 作业效率降低的问题。
[0012] 本发明的目的在于，提供一种轮式装载机及轮式装载机的发动机控制方法，不仅 能够至少提高在装载工序时的油耗削减效果，而且还能够防止作业效率降低。
[0013] 第一发明涉及的轮式装载机具备：发动机；工作装置及行驶装置，其由所述发动 机驱动；检测单元，其检测所述工作装置及行驶装置的状态；控制器，其存储有所述发动机 的扭矩特性不同的多种扭矩曲线，基于由所述检测单元检测到的检测结果，选择所述发动 机的控制用的扭矩曲线，所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上的非挖掘用扭 矩曲线，所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元，所述控制器 具备：状态判别单元，其基于所述检测单元的检测结果，判别是否处于挖掘时；扭矩曲线选 择单元，其在判别为处于挖掘时的情况下，选择所述挖掘用扭矩曲线，在判别为处于非挖掘 时的情况下，与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应地，选择两种 以上非挖掘用扭矩曲线中的一种。
[0014] 根据第一发明，在挖掘时，由于选择了设定为挖掘用的扭矩曲线，因此，能够在适 于挖掘作业的模式下控制发动机。另外，在装载作业等非挖掘时，与加速器操作量对应地， 从两种以上非挖掘用扭矩曲线之中选择扭矩曲线，因此，能够与操作者的操作对应地，在适 当的速度下使工作装置工作，且与使用挖掘用扭矩曲线进行非挖掘时的作业的情况相比， 能够降低油耗。
[0015] 第二发明涉及的轮式装载机具备：发动机；工作装置及行驶装置，其由所述发动 机驱动；检测单元，其检测所述工作装置及行驶装置的状态；控制器，其存储有所述发动机 的扭矩特性不同的多种扭矩曲线，基于由所述检测单元检测的检测结果，选择所述发动机 的控制用的扭矩曲线，所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲 线，所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元，所述控制器具备： 状态判别单元，其基于所述检测单元的检测结果，判别是否处于挖掘时以及是否处于装载 时；扭矩曲线选择单元，其在判别为处于挖掘时的情况下，选择所述挖掘用扭矩曲线，在判 别为处于装载时的情况下，与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应 地，选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种，在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情 况下，选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
[0016] 根据第二发明，在挖掘时，由于选择了设定为挖掘用的扭矩曲线，因此，能够在适 于挖掘作业的模式下控制发动机。另外，在装载时，与加速器操作量对应地从两种以上非挖 掘用扭矩曲线之中选择扭矩曲线，因此，能够与操作者的操作对应地，在适当的速度下使工 作装置工作，且与使用挖掘用扭矩曲线进行装载作业的情况相比，能够降低油耗。
[0017] 在第一发明或第二发明的基础上，第三发明涉及的轮式装载机的特征在于，在所 述非挖掘用扭矩曲线之中，在通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量最大 时被选择的扭矩曲线被设定成，在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速低的转速区 域，是与所述挖掘用扭矩曲线相同的扭矩特性，在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生 转速高的转速区域的至少一部分区域，是产生扭矩小于所述挖掘用扭矩曲线的扭矩特性。
[0018] 根据第三发明，在加速器操作量最大时选择的非挖掘用扭矩曲线，在比所述挖掘 用扭矩曲线的最大扭矩产生转速低的转速区域，被设定成与所述挖掘用扭矩曲线扭矩特性 相同。因此，在包含为了装载作业后暂时后退而再次前进的转速较低的区域中的动作的向 自卸汽车靠近时，能够确保工作装置的速度，且可以降低油耗。
[0019] 第四发明涉及轮式装载机的发动机控制方法，其特征在于，该轮式装载机具备：发 动机；工作装置及行驶装置，其由所述发动机驱动；检测单元，其检测所述工作装置及行驶 装置的状态；存储单元，其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线，所述发动机 控制方法为，所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线，基于 所述检测单元的检测结果，判别是否处于挖掘时，在判别为处于挖掘时的情况下，选择所述 挖掘用扭矩曲线，在判别为处于非挖掘时的情况下，检测加速器的操作量，与该加速器操作 量对应地，选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种。
[0020] 第五发明涉及轮式装载机的发动机控制方法，其特征在于，该轮式装载机具备：发 动机；工作装置及行驶装置，其由所述发动机驱动；检测单元，其检测所述工作装置及行驶 装置的状态；存储单元，其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线，所述发动机 控制方法为，所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线，基于 所述检测单元的检测结果，判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时，在判别为处于挖掘 时的情况下，选择所述挖掘用扭矩曲线，在判别为处于装载时的情况下，检测加速器的操作 量，与该加速器操作量对应地选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种，在判断为既不是 挖掘时也不是装载时的情况下，选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小 的扭矩曲线。
[0021] 根据第四发明，能够享有与第一发明同样的作用及效果。另外，根据第五发明，能 够享有与第二发明同样的作用及效果。
【附图说明】
[0022] 图1是表示本发明一实施方式的轮式装载机的侧视图；
[0023] 图2是示意性表示上述实施方式的轮式装载机的整体构成的说明图；
[0024] 图3是表示上述实施方式的控制器的构成的方框图；
[0025] 图4是表示上述实施方式的扭矩曲线的例子的图；
[0026] 图5A是表示上述实施方式的大臂底压下降标示的设定条件的图；
[0027] 图5B是表示上述实施方式的大臂底压下降标示的设定条件的图；
[0028] 图5C是表示上述实施方式的大臂底压下降标示的设定条件的图；
[0029] 图6A是表示上述实施方式的挖掘中标示的设定条件的图；
[0030] 图6B是表示上述实施方式的挖掘中标示的设定条件的图；
[0031] 图7A是表示上述实施方式的装载中标示的设定条件的图；
[0032] 图7B是表示上述实施方式的装载中标示的设定条件的图；
[0033] 图8是表示上述实施方式的扭矩曲线选择处理的流程图；
[0034] 图9是表示本发明变形例的扭矩曲线选择处理的流程图。
【具体实施方式】
[0035] 以下，基于【附图说明】本发明的实施方式。
[0036](整体构成）
[0037] 图1是表示本发明第一实施方式的轮式装载机1的侧视图。轮式装载机1是在矿 山等使用的大型轮式装载机1。
[0038] 轮式装载机1具备由前部车身2A和后部车身2B构成的车身2。前部车身2A的前 方（图1中的左方）安装有挖掘、装货用的由铲斗3A、大臂3B、曲拐3C、连结连杆3D、铲斗 油缸3E、大臂油缸3F等构成的液压式工作装置3。
[0039] 后部车身2B具有由厚的金属板等构成的后部车身构架5。在后部车身构架5的前 侧设置有操作者乘入的箱状的驾驶室6,在后部车身构架5的后侧装载有未图示的发动机 及由发动机驱动的液压泵等。
[0040] 图2是示意性地表示轮式装载机1的整体构成的说明图。轮式装载机1具备控制 器10、发动机ll、PTO(PowerTakeOff:动力输出装置）12、行驶系统20、液压装置系统30。
[0041] PT012向行驶系统20及液压装置系统30分配发动机11的输出。行驶系统20是 用于使轮式装载机1行驶的机构（行驶装置），液压装置系统30主要是用于驱动工作装置 3(例如，大臂3B及铲斗3A)的机构。
[0042] 行驶系统20例如具备调制离合器（以下，称为"离合器")21、扭矩转换器22、变速 器23、加速器