作业车辆的制作方法

文档序号:16358359发布日期:2018-12-22 08:01阅读:198来源:国知局
作业车辆的制作方法

本发明涉及作业车辆。

背景技术

已知有一种作业车辆,其将从辅机用的辅助泵吐出的工作油与从主泵吐出的工作油汇合而向悬臂缸筒(起重臂缸筒)供给,使悬臂(起重臂)的动作速度上升(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-158099号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

就轮式装载机等作业车辆而言,当通过作业车辆的动作执行使从上述辅助泵吐出的工作油和从主泵吐出的工作油汇合的控制时,由于作用于发动机的负荷变大的原因,产生发动机的转速暂时下降的成为加载减速的现象,其结果,车辆的动作不灵活、发生颤动,存在给司机带来较大的不适感的问题。

用于解决课题的方案

本发明的一方案的作业车辆具备:通过发动机驱动的主泵及辅助泵;通过从上述主泵吐出的压力油驱动的作业装置;操作上述作业装置的操作装置;通过从上述辅助泵吐出的压力油驱动的辅机;在将从上述辅助泵吐出的压力油向上述辅机引导的通常位置和将从上述辅助泵吐出的压力油向上述作业装置引导的合流位置之间切换的优先阀;以及其进行使作业车辆向前进方向或后退方向行驶的指示的前进/后退操作装置,上述作业车辆的特征在于,具备控制装置,在处于由上述前进/后退操作装置所指示的前进方向和后退方向的某一方向与上述作业车辆的行进方向不一致的状态时,该控制装置将上述优先阀保持在上述通常位置,在处于由上述前进/后退操作装置所指示的前进方向和后退方向的某一方向与上述作业车辆的行进方向一致且上述操作装置被操作了的状态时,该控制装置将上述优先阀切换为上述合流位置。

发明效果

根据本发明,能够抑制加载减速,使作业车辆的动作顺畅。

附图说明

图1是作为本发明的一实施方式的作业车辆的一例的轮式装载机的侧视图。

图2是表示轮式装载机的概略结构的图。

图3是表示变速器的概略结构的图。

图4是主控制器的功能块图。

图5是表示加速踏板的操作量l与目标发动机转速nt的关系的图。

图6是说明合流条件判定部的功能的块图。

图7是对合流允许温度条件进行说明的块图。

图8是说明前进/后退切换动作判定的状态过渡图。

图9是对作为将砂土等装入自卸卡车的方法之一的v形装载进行表示的图。

图10是表示轮式装载机的挖掘作业的图。

图11是说明进行前进/后退切换操作的情况的举动的图。

图12是说明进行挖掘操作的情况的举动的图。

图13是表示变形例的输出分割型的hmt的概略结构的图。

具体实施方式

以下,参照附图,说明本发明的作业车辆的一个实施方式。

图1是作为本发明的一个实施方式的作业车辆的一例的轮式装载机的侧视图。轮式装载机由前部车身110和后部车身120构成,前部车身110具有悬臂(也称为提升臂或起重臂)111、铲斗112、以及车轮113(前轮)等,后部车身120具有驾驶室121、机械室122、以及车轮113(后轮)等。

悬臂111通过悬臂缸筒117的驱动沿上下方向转动(俯仰动),铲斗112通过铲斗缸筒115的驱动沿上下方向转动(挖装(crowd)或倾卸)。进行挖掘、装卸等作业的前作业装置(作业系统)119包含悬臂111及悬臂缸筒117、铲斗112及铲斗缸筒115而构成。前部车身110和后部车身120通过中心销101相互转动自如地连结,通过转向缸筒116的伸缩,前部车身110相对于后部车身120向左右屈曲。

在机械室122的内部设置有发动机,在驾驶室121的内部设置有加速踏板、悬臂操作装置、铲斗操作装置、转向装置、前进/后退切换杆等各种操作装置。

图2是表示轮式装载机的概略结构的图。操作悬臂111的悬臂操作装置及操作铲斗112的铲斗操作装置分别具备能够转动操作的杆和根据杆的操作量输出操作信号的操作信号输出装置30。操作信号输出装置30具有多个先导阀,并输出相当于悬臂111的上升指令、下降指令、铲斗112的挖装指令、倾卸指令的作为操作信号的先导压。

转向装置具备能够转动操作的方向盘和根据方向盘的操作量输出转向信号的转向信号输出装置43。转向信号输出装置43为例如オービットロール(注册商标),且经由转向轴连结于方向盘,并输出相当于左回转指令、右回转指令的作为转向信号的先导压。

轮式装载机具备主控制器100及发动机控制器15等控制装置。主控制器100及发动机控制器15包含运算处理装置而构成,并控制轮式装载机的各部(液压泵、阀、发动机等),上述运算处理装置具有cpu、rom、ram等存储装置、其它周边电路等。

轮式装载机具备将发动机190的驱动力传递至车轮113的行驶驱动装置(行驶系统)。此外,在发动机190经由输出分配器13连接有后述的主泵11及辅助泵12。行驶驱动装置具备连结于发动机190的输出轴的变速器3和连结于变速器3的输出轴的车轴装置5。

图3是表示变速器3的概略结构的图。变速器3为hmt(hydro-mechanicaltransmission:液压-机械式变速装置),具备hst(hydrostatictransmission)31和机械传动部32,且将发动机190的驱动力平行地传递至hst31和机械传动部32。利用变速器3将发动机190的输出轴的旋转变速。变速后的旋转经由输出轴4、车轴装置5传递至车轮113,从而轮式装载机行驶。

变速器3具备具有前进用的液压离合器(以下,记载为前进离合器18)和后退用的液压离合器(记载为后退离合器19)的离合装置16,且基于前进/后退切换杆164的指示,进行前进/后退的切换。就前进离合器18及后退离合器19而言,若经由变速器控制装置20供给的压力油的压力(离合压)增加,则进行卡合(连接)动作,若离合压减少,则进行释放(切断)动作。

发动机190的输出轴连结于离合器轴22。在前进离合器18为卡合状态的情况下,后退离合器19为释放状态,离合器轴22与前进离合器18一体旋转,使轮式装载机向前进方向行驶。在后退离合器19为卡合状态的情况下,前进离合器18为释放状态,离合器轴22与后退离合器19一体旋转,使轮式装载机向后退方向行驶。

离合器轴22的旋转力经由齿轮传递至输入轴23。在输入轴23固定有行星齿轮机构140的太阳齿轮147。在太阳齿轮147的外周啮合有多个行星齿轮148。各行星齿轮148轴支承于行星齿轮架149,行星齿轮架149固定于输出轴150。输出轴150连接于上述的输出轴4。在行星齿轮组的外周啮合有齿圈141,在齿圈141的外周啮合有泵输入齿轮142。泵输入齿轮142固定于行驶用的液压泵(以下,记载为hst泵40)的旋转轴。在hst泵40闭回路连接有行驶用的液压马达(以下,记载为hst马达50)。在hst马达50的旋转轴固定有马达输出齿轮154,马达输出齿轮154啮合于输出轴150的齿轮143。

hst泵40是根据倾斜角度变更排量的斜板式或斜轴式的可变容量型的液压泵。排量由调节器41控制。虽然未图示,但调节器41具有倾斜缸筒和根据来自主控制器100的前进/后退切换信号切换的前进/后退切换阀。经由前进/后退切换阀向倾斜缸筒供给控制压力,根据控制压力来控制排量,并且根据前进/后退切换阀的切换来控制倾斜缸筒的动作方向,并控制hst泵40的倾斜方向。

hst马达50是根据倾斜角度变更排量的斜板式或斜轴式的可变容量型的液压马达。通过从主控制器100向马达用的调节器51输出控制信号,从而控制hst马达50的排量(马达容量)。为了防止产生发动机失速,主控制器100使发动机190的实际转速相对于发动机190的请求转速较低,且与该差较小的情况相比,在该差较大的情况下,将排量控制得小。以下,将发动机190的实际转速记载为实际发动机转速na,将发动机190的请求转速记载为请求发动机转速nr。

这样,本实施方式中,采用了输入分割型的变速器3。就输入分割型的变速器3而言,构成为将通过液压回路与连结于行星齿轮机构140的hst泵40连接的hst马达50旋转比固定地与变速装置的输出轴150连结。发动机190的输出扭矩经由行星齿轮机构140平行地传递至hst31和机械传动部32而驱动车轮113。

在主控制器100连接有使车辆向前进方向或后退方向行驶的指示,即指示轮式装载机的行进方向的前进/后退切换杆164。表示前进/后退切换杆164的操作位置(前进(f)/中立(n)/后退(r))的指示信号(即前进信号/中立信号/后退信号)由主控制器100检测。当前进/后退切换杆164切换至前进(f)位置时,主控制器100将用于使变速器3的前进离合器18形成为卡合状态的控制信号输出至变速器控制装置20。当前进/后退切换杆164切换至后退(r)位置时,主控制器100将用于使变速器3的后退离合器19形成为卡合状态的控制信号输出至变速器控制装置20。

就变速器控制装置20而言,当接收用于使前进离合器18或后退离合器19形成为卡合状态的控制信号时,设置于变速器控制装置20的离合器控制阀(未图示)动作,前进离合器18或后退离合器19形成为卡合状态,作业车辆的行进方向切换至前进侧或后退侧。当前进/后退切换杆164切换至中立(n)位置时,主控制器100将用于使前进离合器18及后退离合器19形成为释放状态的控制信号输出至变速器控制装置20。由此,前进离合器18及后退离合器19形成为释放状态,变速器3成为中立状态。

在主控制器100连接有离合器传感器131及车速传感器132。离合器传感器131检测前进离合器18及后退离合器19是否处于卡合状态,如果是卡合状态,则将接通信号向主控制器100输出,如果是释放状态,则将切断信号向主控制器100输出。车速传感器132检测相当于车速的作为物理量的变速器3的输出轴4的转速,并将检测信号向主控制器100输出。此外,在前进离合器18为卡合状态且后退离合器19为释放状态时,变速器3的输出轴4向一方旋转,车辆前进。此时,车速传感器132将正的输出值向主控制器100输出。在后退离合器19为卡合状态且前进离合器18为释放状态时,变速器3的输出轴4向另一方旋转,车辆后退。此时,车速传感器132将负的输出值向主控制器100输出。

如图2所示,轮式装载机具备主泵11、辅助泵12、多个液压缸筒、控制阀21、以及转向阀85。控制阀21控制压力油向使作业装置驱动的液压缸筒(115、117)的流动。转向阀85控制压力油向使行驶装置驱动的液压缸筒(116)的流动。多个液压缸筒中包含:使悬臂111驱动的悬臂缸筒117;使铲斗112驱动的铲斗缸筒115;以及使前部车身110相对于后部车身120屈曲的转向缸筒116。主泵11由发动机190驱动,将工作油箱内的工作油吸入,并作为压力油吐出。

从主泵11吐出的压力油经由控制阀21向悬臂缸筒117、铲斗缸筒115供给,利用悬臂缸筒117、铲斗缸筒115驱动悬臂111、铲斗112。通过从操作信号输出装置30输出的先导压操作控制阀21,控制阀21控制压力油从主泵11向悬臂缸筒117及铲斗缸筒115的流动。这样,构成作业装置的悬臂缸筒117、铲斗缸筒115通过从主泵11吐出的压力油而驱动。

从主泵11吐出的压力油经由转向阀85供给至左右一对转向缸筒116,通过左右一对转向缸筒116,前部车身110相对于后部车身120向左右屈曲而转向。通过从转向信号输出装置43输出的先导压操作转向阀85,转向阀85控制压力油从主泵11向转向缸筒116的流动。这样,构成行驶装置的转向缸筒116通过从主泵11吐出的压力油而驱动。

辅助泵12通过发动机190而驱动,将工作油箱内的工作油进行吸入,并作为压力油而吐出。辅助泵12经由优先阀33及风扇驱动系统34向风扇马达26供给工作油。风扇马达26为多个辅机中的一个。风扇马达26是驱动向发动机190用的散热器(未图示)输送冷却风的风扇的驱动源。风扇驱动系统34控制工作油向风扇马达26的供给量。

从辅助泵12吐出的工作油也供给至作为辅机的操作信号输出装置30、转向信号输出装置43。操作信号输出装置30将从辅助泵12吐出的压力油减压,并向控制阀21的先导受压部输出与杆的操作量相应的先导压。转向信号输出装置43将从辅助泵12吐出的压力油减压,并向转向阀85的先导受压部输出与方向盘的操作量相应的先导压。这样,作为辅机的风扇马达26、操作信号输出装置30、转向信号输出装置43通过从辅助泵12吐出的压力油而驱动。

优先阀33通过合流线路35与控制阀21连接。此外,合流线路35未必需要连接于控制阀21,也可以构成为以在控制阀21与悬臂缸筒117之间的供给线路设有额外阀的状态连接。

优先阀33在将从辅助泵12吐出的压力油经由风扇驱动系统34向风扇马达26引导的通常位置和经由控制阀21向悬臂缸筒117引导的合流位置之间切换。优先阀33基于来自主控制器100的控制信号控制。

在优先阀33设置有螺线管(未图示),向该螺线管的通电基于来自主控制器100的控制信号,从而优先阀33在通常位置和合流位置之间切换。此外,也可以是,优先阀33在被切换至合流位置时,不是将全部从辅助泵12吐出的工作油引导至控制阀21,而是将工作油的一部分引导至控制阀21。

图4是主控制器100的功能块图。主控制器100在功能上具备目标速度设定部100a、请求速度设定部100b、合流条件判定部100c、阀控制部100e、阈值设定部100f、前进/后退判定部100g、以及行驶方向推定部100h。

在主控制器100连接有踏板操作量传感器134a。踏板操作量传感器134a检测加速踏板134的下踩操作量,并将检测信号向主控制器100输出。目标速度设定部100a根据由踏板操作量传感器134a检测出的加速踏板134的操作量,设定发动机190的目标转速。以下,发动机190的目标转速也记载为目标发动机转速nt。

图5是表示加速踏板134的操作量l与目标发动机转速nt的关系的图。在主控制器100的存储装置存储有图5所示的目标发动机转速特性tn的表,目标速度设定部100a参照特性tn的表,基于由踏板操作量传感器134a检测出的操作量l设定目标发动机转速nt。加速踏板134的非操作时(0%)的目标发动机转速nt设定成低怠速转速ns。随着加速踏板134的踏板操作量l的增加,目标发动机转速nt增加。踏板最大下踩时(100%)的目标发动机转速nt成为额定点的额定转速nmax。

图4所示的请求速度设定部100b以抑制燃料的消耗等为目的,根据轮式装载机的运转状态,校正由目标速度设定部100a设定的目标发动机转速nt,并将校正后的目标发动机转速nt设定为请求发动机转速nr。此外,也有时将校正量设为0,将目标发动机转速nt直接设定为请求发动机转速nr。

主控制器100将与请求发动机转速nr对应的控制信号向发动机控制器15输出。在发动机控制器15连接有转速传感器136。转速传感器136检测实际发动机转速na,并将检测信号向发动机控制器15输出。此外,发动机控制器15将实际发动机转速na的信息向主控制器100输出。发动机控制器15比较来自主控制器100的请求发动机转速nr和由转速传感器136检测出的实际发动机转速na,以使实际发动机转速na成为请求发动机转速nr的方式控制燃料喷射装置190a(参照图2)。

在主控制器100连接有t/m工作油温传感器160、循环工作油温传感器161、以及冷却水温传感器162。t/m工作油温传感器160检测变速器3的工作油的温度tt,并将检测信号向主控制器100输出。循环工作油温传感器161检测从主泵11吐出且在液压回路循环的工作油的温度tm,并将检测信号向主控制器100输出。冷却水温传感器162检测冷却水的温度tw,并将检测信号向主控制器100输出。

在主控制器100连接有包含悬臂提升先导压传感器163的多个先导压传感器。悬臂提升先导压传感器163检测从操作信号输出装置30输出且作用于控制阀21的先导受压部的压力(悬臂提升先导压p),并将检测信号向主控制器100输出。也就是,悬臂提升先导压传感器163是检测悬臂操作装置的杆操作量的装置。

图6是说明合流条件判定部100c的功能的块图,参照图6,对合流有效条件及合流无效条件进行说明。

合流条件判定部100c在满足以下全部有效个别条件1~4的情况下,判定为合流有效条件成立。

(有效个别条件1)实际发动机转速na为基于请求发动机转速nr设定的速度阈值non以上

(有效个别条件2)合流允许温度条件成立

(有效个别条件3)悬臂提升先导压p成为压力阈值ps1以上之后(p≥ps1),不降低至不足压力阈值ps2,并经过了预定时间ts(测量时间t≥ts)

(有效个别条件4)不处于前进/后退切换动作中

合流条件判定部100c在满足以下的无效个别条件1~4的任一项的情况下,判定为合流无效条件成立。

(无效个别条件1)实际发动机转速na为基于请求发动机转速nr设定的速度阈值noff以下

(无效个别条件2)合流允许温度条件不成立

(无效个别条件3)悬臂提升先导压p不足压力阈值ps2(p<ps2),或者悬臂提升先导压p成为压力阈值ps1以上之后(p≥ps1),以不降低至不足压力阈值ps2的状态未经过预定时间ts(测量时间t<ts)

(无效个别条件4)处于前进/后退切换动作中

对有效个别条件1及无效个别条件1中的速度阈值non、noff进行说明。在主控制器100的存储装置中存储有与请求发动机转速nr相应的速度阈值表ton、toff。速度阈值表ton、toff具有根据请求发动机转速nr的增加,阶段性地增加的特性(本实施方式中,3个阶段)。阈值设定部100f参照速度阈值表ton,基于由请求速度设定部100b设定的请求发动机转速nr设定速度阈值non。阈值设定部100f参照速度阈值表toff,基于由请求速度设定部100b设定的请求发动机转速nr设定速度阈值noff。

参照图7,对有效个别条件2及无效个别条件2中的合流允许温度条件进行说明。图7是对合流允许温度条件进行说明的块图。合流条件判定部100c在满足以下的温度个别条件1~3的任一项的情况下,判定为合流允许温度条件不成立,在以下的温度个别条件1~3的任一项均不满足的情况下,判定为合流允许温度条件成立。

(温度个别条件1)变速器3的工作油的温度tt为温度阈值tt1以上,且温度tt成为温度阈值tt1以上之后,未成为温度阈值tt2以下

温度阈值tt1与温度阈值tt2的大小关系为tt1>tt2。

(温度个别条件2)从主泵11吐出且在液压回路循环的工作油的温度tm为温度阈值tm1以上,且温度tm成为温度阈值tm1以上之后,未成为温度阈值tm2以下

温度阈值tm1与温度阈值tm2的大小关系为tm1>tm2。

(温度个别条件3)冷却水的温度tw为温度阈值tw1以上,且温度tw成为温度阈值tw1以上之后,未成为温度阈值tw2以下

温度阈值tw1与温度阈值tw2的大小关系为tw1>tw2。

温度阈值tt1、tt2、tm1、tm2、tw1、tw2考虑各流体的最高使用温度,例如,预先决定90~110℃左右的温度,并存储于主控制器100的存储装置。

对有效个别条件3及无效个别条件3中的压力阈值ps1、ps2以及预定时间ts进行说明。在主控制器100的存储装置中存储有预先决定的压力阈值ps1、ps2。压力阈值ps1是用于判定是否进行了悬臂提升操作的阈值。合流条件判定部100c在悬臂提升先导压p为压力阈值ps1以上的情况下,判定为正在进行悬臂提升操作,在悬臂提升先导压p不足压力阈值ps1的情况下,判定为未进行悬臂提升操作。压力阈值ps2是用于判定在进行了悬臂提升操作之后,悬臂操作装置的杆是否返回到中立位置的阈值。合流条件判定部100c在悬臂提升先导压p为压力阈值ps2以上的情况下,判定为是处于继续进行悬臂提升操作的状态,在悬臂提升先导压p不足压力阈值ps2的情况下,判定为悬臂操作装置的杆返回至中立位置。

预定时间ts例如预先设定0.5秒~1秒左右的任意的值,并存储于主控制器100的存储装置。通过实机试验等,测定从进行悬臂提升操作到铲入土堆130的时间,能够将比该时间长的时间设定为预定时间ts。此外,若使预定时间ts过长,则在向自卸卡车前进行驶的期间进行悬臂提升的情况下的合流控制开始的时刻即悬臂上升的增速开始的时刻推迟,因此,即使长,也优选设为2~3秒左右以下。

当悬臂提升先导压p成为压力阈值ps1以上时,主控制器100利用内置的计时器开始时间的计量。图6所示的上升延迟块判定是否在悬臂提升先导压p成为压力阈值ps1以上之后,未降低至低于压力阈值ps2,且经过了预定时间ts。在上述判定处理中进行了肯定判定的情况下,上升延迟块输出表示有效个别条件3成立的信号。在上述判定处理中进行了否定判定的情况下,上升延迟块输出表示无效个别条件3成立的信号。

对有效个别条件4及无效个别条件4中的前进/后退切换动作中的判定进行说明。图4所示的行驶方向推定部100h基于由车速传感器132检测出的表示车速的输出值的正负,推定轮式装载机的行驶方向。在来自车速传感器132的输出值为正值的情况下,行驶方向推定部100h推定为轮式装载机的行驶方向为前进方向。在来自车速传感器132的输出值为负值的情况下,行驶方向推定部100h推定为轮式装载机的行驶方向为后退方向。

图8是说明前进/后退切换动作判定的状态过渡图。利用前进/后退判定部100g如下判定是否处于前进/后退切换动作中。在为通常状态s1时,在前进/后退切换杆164的指示方向和由行驶方向推定部100h推定的轮式装载机的行驶方向相反,即不一致时,前进/后退判定部100g判定为前进/后退切换动作已开始。由此,轮式装载机的状态从通常状态s1向反转状态s2过渡。

在为反转状态s2时,在前进/后退切换杆164的指示方向和由行驶方向推定部100h推定的轮式装载机的行驶方向相同,即一致时,前进/后退判定部100g判定为待机条件成立,从反转状态s2向待机状态s3过渡。在为待机状态s3时,前进/后退判定部100g判定由车速传感器132检测出的车速v的绝对值|v|是否比预定值vt高。前进/后退判定部100g在车速v的绝对值|v|为预定值vt以下的情况下,判定为前进/后退切换动作处于继续中,在车速v的绝对值|v|比预定值vt高的情况下,判定为前进/后退切换动作结束。当前进/后退切换动作结束时,轮式装载机的状态从待机状态s3向通常状态s1过渡。前进/后退判定部100g从开始进行前进/后退切换动作到结束,判定为处于前进/后退切换动作中。

此外,在为待机状态s3时,在前进/后退切换杆164的指示方向和由行驶方向推定部100h推定的轮式装载机的行驶方向不一致的情况下,从待机状态s3向反转状态s2过渡。

预定值vt设定为前进/后退切换杆164的指示方向和由行驶方向推定部100h推定的轮式装载机的行驶方向一致后,变速器3的负荷扭矩充分降低,且成为难以引起发动机转速的降低的状态时的车速v。预定值vt例如预先决定为5km/h以上的任意的值,并存储于主控制器100的存储装置。

阀控制部100e在通过合流条件判定部100c判定为合流有效条件成立的情况下,使优先阀33的螺线管励磁,将优先阀33切换至合流位置。阀控制部100e在通过合流条件判定部100c判定为合流无效条件成立的情况下,使优先阀33的螺线管消磁,将优先阀33切换至通常位置。

图9是对作为将砂土等装入自卸卡车的方法之一的v形装载进行表示的图。图10是表示轮式装载机的挖掘作业的图。如图9所示,v形装载中,如由箭头a所示地使轮式装载机向砂土等土堆130前进。

如图10所示,将铲斗112铲入土堆130,操作铲斗112后对悬臂111进行提升操作,或者同时操作铲斗112和悬臂111,并且最后仅对悬臂111进行提升操作,从而进行挖掘作业。

当挖掘作业结束时,如由图9的箭头b所示地,使轮式装载机暂时后退。如由箭头c所示地,使轮式装载机向自卸卡车前进,在自卸卡车的跟前停止,将铲入的砂土等装入自卸卡车,并如由箭头d所示地,使轮式装载机后退至最初的位置。以上是基于v形装载的挖掘、装入作业的基本动作。

本实施方式中,在合流无效条件成立的情况下,将优先阀33切换至通常位置。由此,能够抑制实际发动机转速na的降低。以下,与比较例进行比较,对本实施方式的作用效果进行说明。

图11是说明进行前进/后退切换操作的情况下的举动的图。图中,实线表示本实施方式的轮式装载机的举动,虚线表示比较例的轮式装载机的举动。比较例的轮式装载机中,代替上述的有效个别条件3,而具有有效个别条件3c,且不具有上述的有效个别条件4。

(有效个别条件3c)悬臂提升先导压p为压力阈值ps1以上(p≧ps1)

另外,比较例的轮式装载机中,代替上述的无效个别条件3,而具有无效个别条件3c,且不具有上述的无效个别条件4。

(无效个别条件3c)悬臂提升先导压p不足压力阈值ps2(p<ps2)

在使后退中的轮式装载机前进时,司机对加速踏板134进行返回操作,将前进/后退切换杆164从后退切换操作至前进。因此,在从后退向前进的转换时,车身向后方的惯性能量经由机械传动部32作为负荷作用于发动机190。另外,司机考虑在自卸卡车的装入作业,在从后退向前进的转换时,将悬臂操作杆操作至提升侧,使悬臂111上升。此时,比较例中,当通过悬臂111的提升操作,合流条件成立,优先阀33设定于合流位置时,用于驱动悬臂111的主泵11及辅助泵12的负荷作用于发动机190。因此,当进行从后退向前进切换行进方向,并且驱动前作业装置119的动作(以下,记载为行进切换复合动作)时,为了驱动行驶系统及作业系统而所需要的发动机输出扭矩不足,产生加载减速。

当实际发动机转速na相对于请求发动机转速nr大幅降低时,车辆的动作不灵活、颤动,存在给司机带来较大的不适感的问题。另外,还存在给司机带来因转换成前进之后的加速迟缓而引起的较大的不适感的问题。

本实施方式中,前进/后退切换动作中,合流无效条件成立,优先阀33被设定于通常位置,因此,能够抑制作用于发动机190的辅助泵12的负荷。其结果,抑制实际发动机转速na的降低。本实施方式和比较例中,实际发动机转速na的最小值的差(降低抑制量)δn1为数百rpm左右。与比较例相比,本实施方式中,能够抑制实际发动机转速na的降低量,因此,能够降低给司机带来的不适感。

图12是说明进行挖掘操作的情况下的举动的图。图中,实线表示本实施方式的轮式装载机的举动,虚线表示上述的比较例的轮式装载机的举动。

使轮式装载机向土堆130前进,且使铲斗112铲入土堆130时,司机有时从即将铲入开始便将悬臂操作杆操作至提升侧,使悬臂111上升。此时,在比较例中,通过悬臂111的提升操作,合流有效条件成立,优先阀33被设定于合流位置。因此,在铲斗112铲入土堆130时,伴随铲入产生的来自变速器3的负荷作用于发动机190,并且用于使悬臂111上升驱动的主泵11及辅助泵12的负荷作用于发动机190。当这样进行突入时驱动前作业装置119的动作(以下,记载为突入复合动作)时,为了驱动行驶系统及作业系统而所需要的发动机输出扭矩不足,产生加载减速。

当实际发动机转速na相对于请求发动机转速nr大幅降低时,车辆的动作不灵活、颤动,存在给司机带来较大的不适感的问题。另外,也存在给司机带来因挖掘时的前作业装置119的减速而所引起的较大的不适感的问题。此外,当实际发动机转速na成为速度阈值noff以下时,优先阀33被切换至通常位置,降低作用于发动机190的负荷。

本实施方式中,从悬臂提升操作后到经过预定时间ts,合流无效条件成立,优先阀33被设定于通常位置,因此,能够抑制作用于发动机190的辅助泵12的负荷。其结果,抑制实际发动机转速na的降低。本实施方式和比较例中,实际发动机转速na的最小值的差(降低抑制量)δn2为数百rpm左右。与比较例相比,本实施方式中,能够抑制实际发动机转速na的降低量,因此,能够降低给司机带来的不适感。

此外,如由图9的箭头c所示地,使轮式装载机向自卸卡车前进行驶,在前进行驶中进行悬臂提升操作,该情况下,产生不执行汇合控制的合流无效期间,但合流无效期间为极少的时间(例如,1秒左右),比直至使悬臂111上升至倾斜高度的所要时间短。另外,合流无效期间中,也通过从主泵11吐出的压力油执行悬臂111的提升动作。因此,在接近自卸卡车时,悬臂提升操作后,即使使进入合流控制的时刻延迟1秒左右,也能够缩小给司机的感觉带来的影响。

根据上述的实施方式,可得到以下的作用效果。

(1)主控制器100在轮式装载机处于前进/后退切换动作中时,将优先阀33切换至通常位置。也就是,在处于由前进/后退切换杆164所指示的前进方向和后退方向的某一方向与轮式装载机的行进方向不一致的状态时,主控制器100将优先阀33保持于通常位置。另外,在处于由前进/后退切换杆164所指示的前进方向和后退方向的某一方向与轮式装载机的行进方向一致,且悬臂操作装置被操作了的状态时,主控制器100将优先阀33切换至合流位置。由此,与在进行前进/后退切换动作时执行汇合控制的情况相比,能够抑制发动机转速的降低,使轮式装载机的动作顺畅,因此,能够降低给司机带来的不适感。

(2)从利用悬臂操作装置进行构成作业装置的悬臂111的操作到经过预先设定的预定时间ts,主控制器100将优先阀33保持于通常位置。由此,在挖掘作业时,将悬臂操作杆操作至提升侧后铲入土堆130的情况下,与执行合流控制的情况相比,能够抑制发动机转速的降低,使轮式装载机的动作顺畅,因此,能够降低给司机带来的不适感。

(3)主控制器100基于由车速传感器132检测出的表示车速的输出值的正负推定轮式装载机的行驶方向,且在推定的行驶方向和前进/后退切换杆164的指示方向相反时,判定为前进/后退切换动作已开始。能够利用车速传感器132推定行驶方向,并进行前进/后退切换动作的开始判定,因此,能够抑制追加的结构要素,能够抑制零件数量及成本的增加。

(4)在前进/后退切换杆164的指示方向和轮式装载机的行驶方向一致,且由车速传感器132检测出的车速v的绝对值|v|比预定值vt高的情况下,主控制器100判定为前进/后退切换动作结束。由此,变速器的负荷扭矩降低后,能够转换成汇合控制。

(5)本实施方式中,构成为,在轮式装载机处于前进行驶中进行悬臂提升操作的情况下,不判断该悬臂提升操作是铲入土堆130前的悬臂提升操作还是向自卸卡车移动时的悬臂提升操作,从悬臂提升操作后到经过预定时间,一律不执行汇合控制。不需要利用毫米波雷达、激光雷达等检测与对象物的距离的装置,因此,能够降低零件数量、成本。

类似于以下的变形也在本发明的范围内,也能够将变形例的一个或多个与上述的实施方式组合。

(变形例1)

上述的实施方式中,对基于由车速传感器132检测出的相当于车速的输出值的正负来推定轮式装载机的行驶方向的例子进行了说明,但本发明不限定于此。也可以基于离合装置16的卡合状态来推定轮式装载机的行驶方向。在该情况下,行驶方向推定部100h在前进离合器18为卡合状态,且后退离合器19为释放状态的情况下,推定为轮式装载机的行驶方向为前进方向。行驶方向推定部100h在后退离合器19为卡合状态,且前进离合器18为释放状态的情况下,推定为轮式装载机的行驶方向为后退方向。

(变形例2)

上述的实施方式中,对基于悬臂操作装置的杆操作量来判定是否正在进行悬臂111的操作的例子进行了说明,但本发明不限定于此。

(变形例2-1)

具备检测悬臂111的角度的角度检测装置,基于由角度检测装置检测出的悬臂111的角度的时间变化率即角速度,判定是否正在进行悬臂111的操作。在该情况下,代替上述的有效个别条件3,合流条件判定部100c判定是否满足以下的有效个别条件3b。

(有效个别条件3a)悬臂111的角度的时间变化率ω成为预先设定的预定值ωs以上后经过了预定时间ts

代替上述的无效个别条件3,合流条件判定部100c判定是否满足以下的无效个别条件3a。

(无效个别条件3a)悬臂111的角度的时间变化率ω不足预先设定的预定值ωs,或者悬臂111的角度的时间变化率ω成为预先设定的预定值ωs以上后未经过预定时间ts

(变形例2-2)

也可以具备检测悬臂缸筒117的底压的底压检测装置,基于由底压检测装置检测出的底压的时间变化率pt,判定是否正在进行悬臂111的操作。在该情况下,代替上述的有效个别条件3,合流条件判定部100c判定是否满足以下的有效个别条件3a。

(有效个别条件3a)底压的时间变化率pt成为预先设定的预定值pts以上后经过了预定时间ts

代替上述的无效个别条件3,合流条件判定部100c判定是否满足以下的无效个别条件3b。

(无效个别条件3b)底压的时间变化率pt不足预先设定的预定值pts,或者底压的时间变化率pt成为预先设定的预定值pts以上后未经过预定时间ts

(变形例3)

合流有效条件及合流无效条件不限定于上述的实施方式。例如,在满足全部的上述的有效个别条件1~4、以及以下所示的有效个别条件5以及有效个别条件6的情况下,合流条件判定部100c判定为合流有效条件成立。

(有效个别条件5)不处于挖掘中

(有效个别条件6)前进/后退切换杆164被切换至前进位置(f)或中立位置(n)

另外,在满足上述的无效个别条件1~4、以及以下所示的无效个别条件5以及无效个别条件6的任一项的情况下,合流条件判定部100c判定为合流无效条件成立。

(无效个别条件5)处于挖掘中

(无效个别条件6)前进/后退切换杆164被切换至后退位置(r)

基于主泵11的吐出压,利用主控制器100判定是否处于挖掘中。在主控制器100连接有检测主泵11的吐出压的吐出压检测装置。就主控制器100而言,在吐出压为预先设定的预定压力以上的情况下,判定为处于挖掘中;在吐出压不足预先设定的预定压力的情况下,判定为不处于挖掘中。通过在挖掘中不执行汇合控制,能够降低挖掘中的发动机的负荷。

(变形例4)

上述的实施方式中,对从前进/后退切换动作中的待机状态s3向通常状态s1过渡的条件为车速v的绝对值|v|比预定值vt大的情况进行了说明,但本发明不限定于此。也可以不考虑车速v,在从反转状态s2过渡至待机状态s3后的时间经过了预先设定的预定时间tt时,从待机状态s3向通常状态s1过渡。预定时间tt设定从前进/后退切换杆164的指示方向和由行驶方向推定部100h推定的轮式装载机的行驶方向一致,到变速器3的负荷扭矩充分降低,且成为难以引起发动机转速的降低的状态的时间。预定时间tt例如预先决定成2秒以上的任意的值,并存储于主控制器100的存储装置。这样,前进/后退判定部100g也可以在前进/后退切换杆164的指示方向和轮式装载机的行驶方向一致,且轮式装载机的行驶方向一致后经过了预先设定的预定时间tt的情况下,判定为前进/后退切换动作结束。即使在这种情况下,也能够得到与上述的实施方式同样的作用效果。

(变形例5)

上述的实施方式中,对将悬臂提升操作后的合流无效期间设为固定的预定时间ts的例子进行了说明,但本发明不限定于此。也可以基于由车速传感器132检测出的车速v,变更预定时间ts。在该情况下,在主控制器100的存储装置存储有车速越低则预定时间ts越长的特性的数据表。主控制器100参照该表,设定与车速v相应的预定时间ts。即使与通常相比,使车速v较低,且使从悬臂提升操作到铲入土堆130的时间变长,也能够防止执行汇合控制。

(变形例6)

上述的实施方式中,作为行进切换复合动作,对从后退行驶向前进行驶转换时,使悬臂111进行提升动作的例子进行了说明,但本发明不限定于此。例如,在从前进行驶向后退行驶转换时,在使悬臂111进行提升动作的情况下也起到与上述同样的作用效果。

(变形例7)

上述的实施方式中,以输入分割型的变速器3(参照图3)为例进行了说明,但本发明不限定于此。也可以代替输入分割型的变速器3,如图13所示地采用输出分割型的hmt203。就输出分割型的hmt203而言,构成为,将通过液压回路与连结于行星齿轮机构240的hst马达50连接的hst泵40旋转比固定地与变速装置的输入轴23连结。本变形例中,发动机190的输出扭矩平行地传递至hst31和机械传动部32,且经由行星齿轮机构240驱动车轮113。

如图13所示,就输出分割型的hmt203而言,输入轴23的旋转力经由输入轴23的齿轮243及泵输入齿轮142传递至hst31。另外,在输入轴23固定有行星齿轮机构240的太阳齿轮147。在太阳齿轮147的外周啮合有多个行星齿轮148。各行星齿轮148轴支承于行星齿轮架149,行星齿轮架149固定于输出轴150。输出轴150连接于上述的输出轴4。在行星齿轮组的外周啮合有齿圈141,在齿圈141的外周啮合有马达输出齿轮154。马达输出齿轮154固定于hst马达50的旋转轴。

(变形例8)

上述的实施方式中,以具备hmt的轮式装载机为例进行了说明,但本发明不限定于此。也能够将本发明应用于经由众所周知的由叶轮、涡轮、定子构成的作为流体离合器的液力变矩器使发动机输出传递至变速器的所谓的变矩器驱动形式的作业车辆的液压控制装置。此外,在通过具有机械传动部的hmt将发动机190的驱动力传递至车轮的作业车辆中,前进/后退切换时、挖掘铲入时作用于发动机190的负荷的影响比具备变矩器的作业车辆大。在hmt驱动形式中,由于在行驶负荷高的状态下执行合流控制时的发动机的负荷上升率比变矩器驱动形式大,因此,本发明的效果在hmt驱动形式中更强。

(变形例9)

操作控制阀21的悬臂操作装置、铲斗操作装置也可以代替液压先导式而采取电气式。作为前进/后退切换指示装置,对采用前进/后退切换杆164的例子进行了说明,但也可以设为前进/后退切换开关。

(变形例10)

上述的实施方式中,作为作业车辆的一例,以轮式装载机为例进行了说明,但本发明不限定于此,例如也可以是轮式挖掘机、铲车、伸缩臂叉装车、叉车等其它作业车辆。

上述中,对各种实施方式及变形例进行了说明,但本发明不限定于这些内容。在本发明的技术性的思想范围内可想到的其它方式也包含于本发明的范围内。

符号说明

3—变速器,11—主泵,12—辅助泵,17—前进/后退切换杆(前进/后退操作装置),26—风扇马达(辅机),33—优先阀,100—主控制器(控制装置),100g—前进/后退判定部,100h—行驶方向推定部,111—悬臂(作业装置),132—车速传感器(车速检测装置),190—发动机。

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