專利名稱：行走式液壓作業(yè)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種伸縮式搬運機(telescopic handler)等行走式液 壓作業(yè)機，所述行走式液壓作業(yè)機將包括變矩器在內(nèi)的行走機構(gòu)和 液壓泵連接在原動機(發(fā)動機)上，并在使原動機驅(qū)動行走機構(gòu)的 同時，通過液壓泵的壓力油來驅(qū)動作業(yè)執(zhí)行器進行規(guī)定的作業(yè)。
背景技術(shù)：
作為這種行走式液壓作業(yè)機的現(xiàn)有技術(shù)，已經(jīng)在專利文獻l (參 見日本專利公告特公平8-30427號)和專利文獻2 (參見日本專利 公告特公平8 - 30429號)中公開。
專利文獻1所記載的現(xiàn)有技術(shù)是，對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變矩器的輸出 轉(zhuǎn)速、液壓泵的排出壓力進行檢測，根據(jù)這些信息計算出車體的狀 態(tài)，并通過計算最終節(jié)氣門指令而以全自動的方式來控制發(fā)動機轉(zhuǎn) 速，從而獲得作為目標(biāo)的牽引力，使該行走式液壓作業(yè)機不產(chǎn)生履 帶滑動。
專利文獻2所公開的現(xiàn)有技術(shù)是，預(yù)先設(shè)定好多個發(fā)動機的輸出 模式，并根據(jù)作業(yè)時的負載狀況由操作者從這些模式中選擇 一 個模 式，以使推土機在進行4產(chǎn)平作業(yè)時得到所需要的發(fā)動機輸出。

發(fā)明內(nèi)容
在伸縮式搬運機等行走式液壓作業(yè)機通過行走和作業(yè)執(zhí)行器的
復(fù)合操作來進行作業(yè)時，在不同的作業(yè)狀況下，有時作業(yè)執(zhí)行器的 負載壓力(作業(yè)負載)可能產(chǎn)生較大的變化，導(dǎo)致行走與作業(yè)執(zhí)行 器之間的復(fù)合性劣化而使作業(yè)效率降低。
例如，作為前附具安裝伊斗進行的作業(yè)中有一種土丘挖掘作業(yè)。 在此挖掘作業(yè)中，通過操作加速踏板來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，同時通過 行走力而將作為前附具的鏟斗推入土沙(挖掘?qū)ο?，并通過給予
4產(chǎn)斗以向上的前升力而將4產(chǎn)斗向上方逐漸釋放來挖掘土沙。此挖掘 作業(yè)，在推入伊斗時作業(yè)執(zhí)行器的負載壓力(作業(yè)負載)上升，成為液 壓泵的排出壓力也上升的重載作業(yè)，而在推入鏟斗后鏟斗向上方運 動時，作業(yè)執(zhí)行器的負載壓力(作業(yè)負載)下降，成為輕載作業(yè)。 這樣一來，在現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機中就存在著這樣 的問題，即，在作業(yè)負載從重載向輕載進行變化時發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升， 伴隨著此發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升，變矩器的輸入轉(zhuǎn)矩增大，產(chǎn)生鏟斗向 上方移動時4產(chǎn)斗插入過度的問題。
另外，作為其他的作業(yè)，有通過#:作加速^^反， 一邊行走一邊用 伊斗剝?nèi)ケ砻嫱辽扯纬善教沟牡乇砻娴膭儽硗磷鳂I(yè)。在此作業(yè)中， 根據(jù)伊斗剝?nèi)ネ辽车暮穸群陀捕龋鳂I(yè)執(zhí)行器的負載壓力(作業(yè)負 載)發(fā)生變化。就現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機來說，在此 剝表土作業(yè)中，當(dāng)伊斗遇到土沙較厚的部分或者較硬的部分，泵排 出壓力(作業(yè)負載)上升時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速僅是稍微下降一些，而行 走速度幾乎不下降，所以，鏟斗不能平坦地剝?nèi)ネ辽齿^厚的部分或 較硬的部分，因而不能形成平坦而良好的挖掘面。
在特公平8 - 30427號公報(專利文獻1 )所記載的現(xiàn)有技術(shù)中， 作為用于判斷車體的狀態(tài)的信息之一而對液壓泵的排出壓力進行檢 測。但是，此泵排出壓力再加上一個相當(dāng)于泵吸收轉(zhuǎn)矩部分的修正 值用來求出最終節(jié)氣門指令，也就是說泵排出壓力不是用來確定作 業(yè)負載是否已變化到特定狀態(tài)的，因而專利文獻1未能解決上述的 作業(yè)負載發(fā)生變化并成為特定的狀態(tài)時產(chǎn)生的問題。另外，對發(fā)動 機轉(zhuǎn)速進行的是自動控制而與加速踏板的指令轉(zhuǎn)速無關(guān)，因此在上
述的土沙挖掘作業(yè)或剝表土作業(yè)中操作者不能進行所希望的作業(yè)。
特公平8 - 30429號公報(專利文獻2)中所記載的現(xiàn)有技術(shù)， 沒有對作業(yè)負載進行檢測，而且僅進行預(yù)先已設(shè)定的發(fā)動機輸出模 式下的發(fā)動機控制，同樣未能解決作業(yè)負載發(fā)生變化并已變成特定 的狀態(tài)時產(chǎn)生的問題。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種行走式液壓作業(yè)機，即，在進行行 走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合操作時，其能夠進行以操作者所希望的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)的作業(yè)，并且在作業(yè)負載發(fā)生變化時，能夠自動地對 發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行控制，從而保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好， 并有效地進行作業(yè)。
(1)為了解決上述課題，本發(fā)明的技術(shù)方案1所述的行走式液 壓作業(yè)機具有至少一個原動機；架設(shè)此原動機的車體；行走機構(gòu)， 其被設(shè)置在此車體上，并包括與上述原動機相連接的變矩器；由上 述原動機驅(qū)動的液壓泵；依靠此液壓泵的壓力油進行工作的至少一 個作業(yè)執(zhí)行器；產(chǎn)生對此作業(yè)執(zhí)行器進行控制的操作信號的操作裝 置，其特征在于，所述的行走式液壓作業(yè)機還具有輸入機構(gòu)、第1 檢測機構(gòu)、第2檢測機構(gòu)、和原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)，所述輸入機構(gòu) 指令上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；所述第1檢測機構(gòu)對上述作業(yè)執(zhí)行器 的工作狀況進行一全測；所述第2檢測機構(gòu)對上述行走機構(gòu)的工作狀 況進行檢測；所述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)基于由上述第1檢測機構(gòu)檢 測出來的作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況和由上述第2檢測機構(gòu)檢測出來的 行走機構(gòu)的工作狀況，對上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正，并對上 述原動機的轉(zhuǎn)速進行控制。
這樣一來，因為通過修正由輸入機構(gòu)進行指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)速來控制 原動機的轉(zhuǎn)速，所以可以進行以操作者所希望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ) 的作業(yè)。
另外，由于基于作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況和行走機構(gòu)的工作狀況來 修正原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并控制原動機的轉(zhuǎn)速，所以，在由于行走 與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合操作而導(dǎo)致作業(yè)負載發(fā)生變化時，可以自動地
對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行控制而保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好。
(2) 本發(fā)明的技術(shù)方案2為根據(jù)技術(shù)方案1所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，上述第1檢測機構(gòu)包括對上述液壓泵的排 出壓力和上述作業(yè)執(zhí)行器的驅(qū)動壓力這兩者中的至少一者進行檢測
的機構(gòu)。
由此，可以對作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況進行檢測，并控制作業(yè)負載 發(fā)生變化時的轉(zhuǎn)速。
(3) 本發(fā)明的技術(shù)方案3為根據(jù)技術(shù)方案2所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，上述第1檢測機構(gòu)還包括對上述操作裝置 產(chǎn)生的操作信號進行檢測的機構(gòu)。
由此，可以對包括執(zhí)行器的動作方向在內(nèi)的作業(yè)執(zhí)行器的工作狀 況進行 一企測，從而對原動機的轉(zhuǎn)速進行更適當(dāng)?shù)目刂啤?br> (4) 本發(fā)明的技術(shù)方案4為根據(jù)技術(shù)方案1所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，上述第2檢測機構(gòu)是對上述變矩器的輸入、 輸出轉(zhuǎn)速進行檢測的機構(gòu)，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括這樣的機 構(gòu)該機構(gòu)根據(jù)上述變矩器的輸入、輸出轉(zhuǎn)速而對變矩器速度比進 行運算，并根據(jù)此變矩器速度比對上述行走機構(gòu)的工作狀況進行判 斷。
由此，可以通過變矩器的速度比來對行走機構(gòu)的工作狀況進行判 斷，并對原動機的轉(zhuǎn)速進行適當(dāng)?shù)目刂啤?br> (5) 本發(fā)明的技術(shù)方案5為根據(jù)技術(shù)方案1所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括運算機構(gòu)和 減法運算機構(gòu)，其中，當(dāng)由上述第1檢測機構(gòu)檢測出來的作業(yè)執(zhí)行 器的工作狀況和由上述第2檢測機構(gòu)檢測出來的行走機構(gòu)的工作狀 況分別為特定的狀態(tài)時，該運算機構(gòu)計算上述原動機的修正轉(zhuǎn)速， 該減法運算機構(gòu)進行從上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速減去上述修正轉(zhuǎn)速的 運算。
這樣一來，由于對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行的自動控制使得在作業(yè)負載發(fā) 生變化時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，所以，當(dāng)土丘的挖掘作業(yè)或剝表土作業(yè) 等希望在作業(yè)負載發(fā)生變化時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降這樣的作業(yè)中，可以 保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好，并有效地進行作業(yè)。
(6) 本發(fā)明的技術(shù)方案6為根據(jù)技術(shù)方案1所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括修正機構(gòu)， 在上述行走機構(gòu)的工作狀況處于接近變矩器停轉(zhuǎn)的狀態(tài)，而且當(dāng)上 述作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況為輕載狀態(tài)時，所述的修正機構(gòu)使上述原 動^/L的目標(biāo)轉(zhuǎn)速下降。
由此，在例如土丘的挖掘作業(yè)等行走機構(gòu)的工作狀況處于接近變 矩器停轉(zhuǎn)的狀態(tài)且希望在作業(yè)負載減小時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降這樣的作 業(yè)中，可以保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好，并有效地進行作 業(yè)。
(7) 本發(fā)明的技術(shù)方案7為根據(jù)技術(shù)方案1所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括修正機構(gòu)， 在上述行走機構(gòu)的工作狀況處于遠離變矩器停轉(zhuǎn)的狀態(tài)，而且當(dāng)上 述作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況為重載狀態(tài)時，所述的修正機構(gòu)使上述原 動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速下降。
由此，在例如剝表土作業(yè)等行走機構(gòu)的工作狀況處于遠離變矩器 停轉(zhuǎn)(零速工況)的狀態(tài)且希望在作業(yè)負載增大時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降 這樣的作業(yè)中，可以保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好，并有效 地進行作業(yè)。
(8) 本發(fā)明的技術(shù)方案8為根據(jù)技術(shù)方案1所述的行走式液壓 作業(yè)機，其優(yōu)選方式為，所述的行走式液壓作業(yè)機還具有對上述輸 入機構(gòu)的輸入量進行檢測的第3檢測機構(gòu)，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機 構(gòu)，包括修正機構(gòu)，當(dāng)由上述第3檢測才幾構(gòu)4全測出來的輸入量大于 或等于預(yù)先已設(shè)定的值時，所述修正機構(gòu)對上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 進行修正。
由此，可以使原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)在發(fā)動機轉(zhuǎn)速處于低速區(qū)域時 不發(fā)揮作用，而僅是在必要時對原動機的轉(zhuǎn)速進行適當(dāng)?shù)目刂啤?br>

圖l是表示本發(fā)明第1實施方式的行走式液壓作業(yè)機的整體系統(tǒng) 的圖。
圖2是表示伸縮式搬運機的外觀的側(cè)視圖，其表示作為附具而安 裝了用于裝卸作業(yè)的貨叉的情況。
圖3是表示伸縮式搬運機的外觀的側(cè)視圖，其表示作為附具而安
裝了用于挖掘作業(yè)和剝表土作業(yè)的伊斗的情況。
圖4是功能方框圖，它表示本發(fā)明第1實施方式的控制器的處理 功能。
圖5是表示由伸縮式搬運機進行的挖掘作業(yè)的圖。 圖6是表示挖掘作業(yè)時泵壓力的變化的圖。
圖7表示現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn) 矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩變矩器以及輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示挖掘作業(yè) 中的行走系統(tǒng)的動作狀態(tài)。
圖8表示本發(fā)明第1實施方式的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩以 及變矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示挖掘作業(yè)中的行走系統(tǒng)的動 作狀態(tài)。
圖9是表示本發(fā)明第2實施方式的行走式液壓作業(yè)機的整體系統(tǒng) 的圖。
圖IO是功能方框圖，它表示本發(fā)明第2實施方式的控制器的處 理功能。
圖11是表示由伸縮式搬運機進行的剝表土作業(yè)的圖。
圖12是表示剝表土作業(yè)時泵壓力的變化的圖。
圖13表示現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn) 矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩以及變矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示剝表土作 業(yè)中的行走系統(tǒng)的動作狀態(tài)。
圖14表示本發(fā)明的第2實施方式的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn) 矩以及變矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示剝表土作業(yè)中的行走系 統(tǒng)的動作狀態(tài)。
具體實施例方式
下面利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖l是表示本發(fā)明第1實施方式的行走式液壓作業(yè)機的整體系統(tǒng) 的圖。
在圖1中，本實施方式的行走式液壓作業(yè)機具有作為原動機的柴 油發(fā)動機(以下簡單稱為發(fā)動機)1、由發(fā)動機1驅(qū)動的作業(yè)系統(tǒng)2
和行走系統(tǒng)3、發(fā)動機1的控制系統(tǒng)4。
作業(yè)系統(tǒng)2具有液壓泵12、多個液壓執(zhí)行器(作業(yè)執(zhí)行器)13、 14、 15、 16、換向閥17、 18、 19、 20、多個操作桿裝置23、 24、 25、 26、和控制液壓泵27,所述液壓泵12由發(fā)動^/L 1驅(qū)動，所述多個液 壓執(zhí)行器13、 14、 15、 16依靠由液壓泵12排出的壓力油而進行工 作，所述換向閥17、 18、 19、 20被設(shè)置在液壓泵12與多個液壓執(zhí) 行器13、 14、 15、 16之間，并對被提供給相對應(yīng)的執(zhí)行器的壓力油 的流動進行控制，所述操作桿裝置23、 24、 25、 26對換向閥17、 18、 19、 20進行切換，并產(chǎn)生對液壓執(zhí)行器13、 14、 15、 16進行控制的 液控壓力(操作信號)，所述控制液壓泵27向操作桿裝置23、 24、 25、 26提供成為原始壓力的壓力油。
行走系統(tǒng)3具有變矩器31、變速器(T/M)32、前輪35、以及 后輪36，所述變矩器31與液壓泵12串聯(lián)連接在發(fā)動機1的輸出軸 上，所述變速器32被連接在此變矩器31的輸出軸上，所述前輪35 以及后輪36通過差動齒輪33、 34而連接在此變速器32上。
發(fā)動機控制系統(tǒng)4包括下列部件，即調(diào)整發(fā)動機1的燃油噴射 量的電子調(diào)節(jié)器41;由操作者進行操作，并對作為目標(biāo)的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速(以下稱為目標(biāo)轉(zhuǎn)速)進行指令的加速踏板42;對加速踏板42 的操作量(加速量)進行檢測的位置傳感器43;作為液壓執(zhí)行器的 工作狀況而對液壓泵12的排出壓力進行檢測的壓力傳感器44;對發(fā) 動機1的輸出轉(zhuǎn)速(變矩器31的輸入轉(zhuǎn)速)進行檢測的轉(zhuǎn)速傳感器 45;對變矩器31的輸出轉(zhuǎn)速進行檢測的轉(zhuǎn)速傳感器46;壓力傳感器
47,將操作桿裝置23輸出的液控壓力之中的液壓執(zhí)行器13的伸展 方向的液控壓力(動臂上升液控壓力)其作為液壓執(zhí)行器的工作狀 況而對其進行檢測；控制器48，其基于來自位置傳感器43、壓力傳 感器44、轉(zhuǎn)速傳感器45、 46、壓力傳感器47的輸入信號進行規(guī)定 的運算處理，并向電子調(diào)節(jié)器41輸出指令信號。
圖2以及圖3表示伸縮式搬運機(別名升降式裝卸車)的外觀。 在本實施方式中，行走式液壓作業(yè)機是例如伸縮式搬運機，伸縮 式搬運機具有車體101;位于車體101之上的駕駛室102;安裝在 車體101上且可在駕駛室102的側(cè)部起伏的可伸縮動臂103;被安裝 在動臂103的前端上并可相對于該動臂103進行轉(zhuǎn)動的附具104或 者105。該伸縮式搬運機在車體101上安裝有上述的前輪35和后輪 36，并且依靠發(fā)動機1的動力來驅(qū)動前輪35和后輪36進行行走。 動臂103和附具104或105構(gòu)成作業(yè)機構(gòu)。圖2的附具104是用于 裝卸作業(yè)的貨叉，圖3的附具105是用于挖掘作業(yè)和剝表土作業(yè)等 的鏟斗。
返回到圖1,液壓執(zhí)行器13、 14、 15例如分別是動臂液壓缸、 伸縮液壓缸、附具液壓缸，動臂103通過動臂液壓缸13的伸縮而進 行起伏動作，并且通過伸縮液壓缸14的伸縮而進行伸縮動作，附具 104或105通過附具液壓缸15的伸縮而進行傾動動作。圖1的液壓 執(zhí)行器16是液壓馬達，其用于例如在將前附具更換成了清掃器時使 清掃器的刷子進行旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機l、液壓泵12、變矩器31、變速器 32等各個元件被裝設(shè)在車體101上。
圖4用功能方框圖來表示控制器48的處理功能。
在圖4中，控制器48具有如下功能基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51 的功能、第1修正轉(zhuǎn)速運算部52的功能、速度比運算部53的功能、 第2修正轉(zhuǎn)速運算部54的功能、第3修正轉(zhuǎn)速運算部55的功能、 最小值選擇部56的功能、修正要否系數(shù)運算部57的功能、乘法運 算部58的功能、減法運算部59的功能。
將來自位置傳感器43的加速量的檢測信號輸入基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運 算部51,并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照，從而計算
出與當(dāng)時的加速量相對應(yīng)的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR?；鶞?zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR是 在作業(yè)時操作者所希望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，在存儲器的一覽表中，加速 量和基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR隨 著加速量的增大而增大。
將來自壓力傳感器44的泵壓力的檢測信號輸入第1修正轉(zhuǎn)速運 算部52,并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照，從而計算 出與當(dāng)時的泵壓力相對應(yīng)的第1修正轉(zhuǎn)速AN1。第1修正轉(zhuǎn)速AN1 用來在液壓泵12的排出壓力較低(作業(yè)負載較小)時，即作業(yè)系統(tǒng) 2處于輕載狀態(tài)下時使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，在存儲器的一覽表中，泵壓 力與第1修正轉(zhuǎn)速AN1這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，當(dāng)泵壓力低于第1 設(shè)定值時AN1-ANA，隨著泵壓力的上升，AN1變小，在泵壓力 變成第2設(shè)定值(大于第1設(shè)定值)以上時，AN1 = 0。
將來自轉(zhuǎn)速傳感器45、46的變矩器31的輸入輸出轉(zhuǎn)速的檢測信 號輸入速度比運算部53,并進行e二輸出轉(zhuǎn)速/輸入轉(zhuǎn)速的運算，算出 變矩器速度比e。
將已由速度比運算部53算出的變矩器速度比e輸入第2修正轉(zhuǎn) 速運算部54,并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照，從而 計算出與當(dāng)時的變矩器速度比e相對應(yīng)的第2修正轉(zhuǎn)速AN2。第2
修正轉(zhuǎn)速AN2用來在變矩器速度比e較小時(變矩器31處于接近 停轉(zhuǎn)的狀態(tài)時)，即，在行走系統(tǒng)3處于需要牽引力(行走力)的 工作狀況時使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，在存儲器的一覽表中，變矩器速度 比e與第2修正轉(zhuǎn)速AN這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，當(dāng)變矩器速度比e 小于第l設(shè)定值時，AN2=ANB,隨著變矩器速度比e的上升，△ N2變小，并且當(dāng)變矩器速度比e變成第2設(shè)定值(大于第1設(shè)定值) 以上時，AN2 = 0。
將來自壓力傳感器47的動臂上升液控壓力的檢測信號輸入第3 修正轉(zhuǎn)速運算部55,并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照， 從而計算出與當(dāng)時的動臂上升液控壓力相對應(yīng)的第3修正轉(zhuǎn)速A
N3。第3修正轉(zhuǎn)速AN3用來在動臂上升的操作正在被進行時使發(fā)動 機轉(zhuǎn)速下降，在存儲器的一覽表中，動臂上升液控壓力與第3修正 轉(zhuǎn)速AN3這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，如果動臂上升液控壓力超過0附 近的設(shè)定值，則AN3 = ANC。
最小值選擇部56從第1修正轉(zhuǎn)速AN1、第2修正轉(zhuǎn)速AN2、第 3修正轉(zhuǎn)速AN3這三者中選出最小值，并將其作為修正轉(zhuǎn)速AN。 在此，第1修正轉(zhuǎn)速運算部52的ANA、第2修正轉(zhuǎn)速運算部54的 △ NB、第3修正轉(zhuǎn)速運算部55的ANC已分別被設(shè)定為例如ANA =ANB= ANC,當(dāng)?shù)?修正轉(zhuǎn)速運算部52、第2修正轉(zhuǎn)速運算部 52、第3修正轉(zhuǎn)速運算部52分別對ANA、 ANB、 ANC進行了運 算時，最小選擇部56根據(jù)預(yù)先確定的邏輯而選擇其中的一個，例如 ANA。
將來自位置傳感器43的加速量的檢測信號輸入修正要否系數(shù)運 算部57，并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照，從而計算 出與當(dāng)時的加速量相對應(yīng)的修正要否系數(shù)K。在作業(yè)時當(dāng)操作者所 希望的目標(biāo)轉(zhuǎn)速處于低速區(qū)域，不需要使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降時，修正 要否系數(shù)K用來使發(fā)動機轉(zhuǎn)速不下降(僅用來在目標(biāo)轉(zhuǎn)速處于中速 或高速區(qū)域時使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降)，在存儲器的一覽表中，加速量 與修正要否系數(shù)K這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，當(dāng)加速量小于第1設(shè)定 值時K-O,隨著加速量增大為比第1設(shè)定值大的值，K增大，如果 加速量超過第2設(shè)定值(大于第1設(shè)定值)，則K-1。之所以設(shè)定 成隨著加速量增大為比第1設(shè)定值大的值而使K增大，是為了在目 標(biāo)轉(zhuǎn)速處于中速區(qū)域時，可以對應(yīng)于該目標(biāo)轉(zhuǎn)速而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下 降。另外，當(dāng)不需要此功能時，也可以將其兩者的關(guān)系設(shè)定成通/ 斷形式，即當(dāng)加速量小于第2設(shè)定值或其附近的值時K=0,當(dāng)加速 量超過該值時則K-1，由此，可以僅在目標(biāo)轉(zhuǎn)速處于高速區(qū)域時使 發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。
乘法運算部58對由最小值選擇部56得到的修正轉(zhuǎn)速△ N乘以由 修正要否系數(shù)運算部57算出的系數(shù)K,得出最終的修正轉(zhuǎn)速AN。
NR減去由乘法運算部58算出的修正轉(zhuǎn)速AN,求出發(fā)動機控制的目 標(biāo)轉(zhuǎn)速NT。此目標(biāo)轉(zhuǎn)速NT通過已知的方法被變換成目標(biāo)燃油噴射 量，并作為指令信號被輸出給電子調(diào)節(jié)器41。
在上文中，加速踏板42以及位置傳感器43構(gòu)成對作為原動機的 發(fā)動機1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行指令的輸入機構(gòu)；壓力傳感器44、 47構(gòu)成 對作為作業(yè)執(zhí)行器的液壓執(zhí)行器13等的工作狀況進行檢測的第l檢 測機構(gòu)；轉(zhuǎn)動傳感器45、 46構(gòu)成對行走機構(gòu)的工作狀況進行檢測的 第2檢測機構(gòu)；控制器48的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51、第1修正轉(zhuǎn)速 運算部52、速度比運算部53、第2修正轉(zhuǎn)速運算部54、第3修正轉(zhuǎn) 速運算部55、最小值選擇部56、減法運算部59構(gòu)成原動機轉(zhuǎn)速控 制機構(gòu)，其基于由第1檢測機構(gòu)44、 47檢測出來的液壓執(zhí)行器13 等的工作狀況、和由第2檢測機構(gòu)45、 46檢測出來的行走機構(gòu)的工 作狀況，對原動機1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正，并對原動機的轉(zhuǎn)速進行 控制。
接下來，對本實施方式的動作進行說明。
圖5表示將4產(chǎn)斗作為附具進行安裝，并通過伸縮式搬運機進行土 丘的挖掘作業(yè)的狀況。圖6是表示挖掘作業(yè)時液壓泵12的排出壓力 (泵壓力)的變化的圖。
在土丘的挖掘作業(yè)中，通過操作加速踏板42 (圖1 )而將發(fā)動機 1的轉(zhuǎn)速設(shè)定為所希望的值，與此同時，發(fā)動機1借助于變矩器31 輸出的行走力Ft將鏟斗105推入土丘的土沙200內(nèi)，并通過操作動 臂液壓缸13或附具液壓缸15(圖1 )而使動臂103上升或使伊斗105 傾動，由此，給予妒斗105以向上的前升力Ff，將4產(chǎn)斗105逐漸向 上方釋放來挖掘土沙。在此作業(yè)中，當(dāng)推入鏟斗105時，作為作業(yè) 執(zhí)行器的動臂液壓缸13和/或附具液壓缸15的負載壓力(作業(yè)負載) 上升，液壓泵12 (圖1)的排出壓力也上升(重載作業(yè)，圖6的區(qū) 間A),在推入4產(chǎn)斗105后，當(dāng)妒斗105在向上方進行了移動后， 作業(yè)執(zhí)行器13、 15的負載壓力(作業(yè)負載)下降，泵壓力也下降(輕
載作業(yè)，圖6的區(qū)間B)。
圖7表示現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn) 矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩以及變矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示圖5和圖6 所示的挖掘作業(yè)中的動作狀態(tài)，其中，將由加速踏板指令的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速(圖4的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR)設(shè)定為最大(額定)值NRmax。圖 中，標(biāo)記TE是電子調(diào)節(jié)器41的燃油噴射量最大的滿載區(qū)域中的發(fā) 動機輸出轉(zhuǎn)矩的特性；標(biāo)記TR是電子調(diào)節(jié)器41的燃油噴射量達到 最大之前的調(diào)整區(qū)域中的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩的特性；標(biāo)記TPA是機器 停轉(zhuǎn)(失速)時等液壓泵12消耗最大吸收轉(zhuǎn)矩時的泵吸收轉(zhuǎn)矩(最 大泵吸收轉(zhuǎn)矩)；標(biāo)記TEP是從TE中減去了 TPA之后的液壓泵12 消耗最大吸收轉(zhuǎn)矩時的變矩器輸入轉(zhuǎn)矩；標(biāo)記TT是變矩器31處于 停轉(zhuǎn)狀態(tài)時的變矩器輸入轉(zhuǎn)矩的特性。所謂變矩器31的停轉(zhuǎn)狀態(tài)是 指輸出轉(zhuǎn)速為O的狀態(tài)，即，速度比為e-0的狀態(tài)。另外，所謂機 器停轉(zhuǎn)是指變矩器31處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)(e = 0),而且液壓泵12的排 出壓力上升到未圖示的主溢流閥的設(shè)定壓力而處于溢流狀態(tài)的狀 態(tài)。
在圖5和圖6所示的挖掘作業(yè)中，插入4產(chǎn)斗時的區(qū)間A的動作 狀態(tài)與圖7的A點相對應(yīng)，插入鏟斗后的鏟斗向上方移動時的區(qū)間 B的狀態(tài)與圖7的B點相對應(yīng)。
在圖5和圖6所示的挖掘作業(yè)中，伸縮式搬運機的行走速度接近 于0,變矩器31大致處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)(e=0)。另外，推入鏟斗時泵 壓力上升到溢流壓力，泵吸收轉(zhuǎn)矩為最大的TPA，處于組合停轉(zhuǎn)狀 態(tài)(重載狀態(tài))(A點)。在推入鏟斗后鏟斗105向上方進行了移 動時，泵壓力下降，泵吸收轉(zhuǎn)矩也從TPA減小到TPB，變成輕載狀 態(tài)(B點)。結(jié)果，行走系統(tǒng)的工作點從A點移動到B點，實際的 發(fā)動機轉(zhuǎn)速從A點的NA上升到B點的NB。
這樣一來，在現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機中，當(dāng)作業(yè)負 載從重載向輕載進行變化時，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速從NA上升到NB, 隨著此發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升，變矩器31的輸入轉(zhuǎn)矩也從TTA增大到
TTB,并產(chǎn)生4產(chǎn)斗105插入過度的問題。
矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示圖5所示挖掘作業(yè)中的動作狀態(tài)， 其中，將由加速踏板42指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(圖4的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR) 設(shè)定為最大(額定)值NRmax。
在本實施方式的圖5和圖6所示的挖掘作業(yè)中，在推入妒斗時由 控制器48進行如下的運算處理來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
首先，在基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51中，作為基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從加 速踏板42的加速量算出最大的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax。
在推入4產(chǎn)斗時，泵壓力上升到溢流壓力(重載狀態(tài)，圖6的區(qū)間 A)，在第l修正轉(zhuǎn)速運算部52算出ANl-0。
另外，在進行挖掘作業(yè)時，由于變矩器31的輸出轉(zhuǎn)速處于接近 于停轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)速為O的狀態(tài)，且由速度比運算部53算出e 0,所以 在第2修正轉(zhuǎn)速運算部54算出AN2= ANB。
另外，在推入4產(chǎn)斗時，在不進行動臂上升操作的情況下，在第3 修正轉(zhuǎn)速運算部55算出AN3 = 0,在操作動臂上升的情況下，在第 3修正轉(zhuǎn)速運算部55算出AN3 = ANC。
因此，在最小值選擇部56中選擇AN-0。
另 一方面，加速踏板42處于發(fā)出最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax指令的操 作狀態(tài)，在修正要否系數(shù)運算部57中算出K= 1,在乘法運算部58 中算出AN-Ox 1 =0。
結(jié)果，在減法運算部59中，算出NT = NRmax-0 = NRmax,由 加速踏板42指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax本身成為控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 并進行與現(xiàn)有技術(shù)同樣的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制。即，在圖8中，行走系 統(tǒng)3在與現(xiàn)有技術(shù)相同的點A進行動作，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為NA。
在推入伊斗后伊斗向上方移動時，在控制器48中進行如下的運 算處理來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
首先，在基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51中，與插入鏟斗時同樣，作為 基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速算出最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax。
在推入伊斗后伊斗向上方移動時，泵壓力下降(輕載狀態(tài)，圖6 的區(qū)間B)，在第1修正轉(zhuǎn)速運算部52中算出AN1 = ANA。
另外，變矩器31的輸出轉(zhuǎn)速在推入4產(chǎn)斗后伊斗向上方移動時也 處于接近于停轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)，在速度比運算部53中算出e 0，在第2修正運算部54中算出AN2= ANB。
另外，在推入4產(chǎn)斗后妒斗向上方移動時，由于將動臂液壓缸13 外伸而使動臂上升，所以在第3修正運算部55中算出AN3= ANC。
因此，在最小選擇部56中，AN-MIN(ANA， ANB， ANC), 例如選才奪AN- ANA。
另一方面，加速，務(wù)板42處于發(fā)出最大的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax指令的 操作狀態(tài)，在修正要否系數(shù)運算部57中，算出K=l,并在乘法運 算部58中算出AN-ANAxl-ANA。
結(jié)果，在減法運算部59中，算出NT=NRmax- ANA,控制用的 目標(biāo)轉(zhuǎn)速比由加速踏板42指令的設(shè)定轉(zhuǎn)速下降了 ANA,利用此目 標(biāo)轉(zhuǎn)速來進行發(fā)動機控制。
在圖8中，Nx表示該已下降了的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NT-NRmax- △ NA)。這樣一來，在本實施方式中，在推入鏟斗后鏟斗向上方移動 時目標(biāo)轉(zhuǎn)速下降的結(jié)果是，即使泵壓力(作業(yè)負載)下降，實際的
入伊斗時一樣的A點附近的值。因此，不會產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)那樣的伊 斗105插入過度的情況。另外，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，所以可以節(jié) 約燃料費。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在進行作為行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù) 合操作的土丘挖掘作業(yè)時，可以進行以操作者所希望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 為基礎(chǔ)的作業(yè)，并且，在作業(yè)負載下降時，可以自動地降低發(fā)動機 轉(zhuǎn)速而保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好，并有效地進行作業(yè)。 另外，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，所以可以節(jié)約燃料費。
另外，在本實施方式中，由于作為液壓執(zhí)行器13的工作狀況， 不僅檢測泵壓力而且還4全測動臂上升的液控壓力，所以可以準(zhǔn)確地
檢測挖掘作業(yè)。
另外，由于設(shè)有修正要否系數(shù)運算部57，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速處于低速 區(qū)域時不進行使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的控制，所以可以防止使發(fā)動機轉(zhuǎn) 速進行不必要的下降。
下面利用圖9~圖14來對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。本 實施方式是利用伸縮式搬運機來進行剝表土作業(yè)時的實施方式。
圖9是表示本實施方式的行走式液壓作業(yè)機的整體系統(tǒng)的圖。在 本實施方式中，作為發(fā)動機控制系統(tǒng)4A所具有的用于檢測液壓執(zhí)行 器的工作狀況的檢測機構(gòu)，不采用對第1實施方式中的操作桿裝置 23的動臂上升的液控壓力進行檢測的壓力傳感器，而是設(shè)置對操作 桿裝置23的動臂下降的液控壓力進行檢測的壓力傳感器47A,控制 器48A基于來自該壓力傳感器47A、位置傳感器43、壓力傳感器44、 轉(zhuǎn)動傳感器45、 46的輸入信號進行規(guī)定的運算處理，并向電子調(diào)節(jié) 器41輸出指令信號。除此之外的整體系統(tǒng)的構(gòu)成與第1實施方式相 同。
圖10以功能方框圖的形式表示本實施方式的控制器48A的處理 功能。圖中，對與圖4所示的功能同等的部件附加了相同的符號。
在圖10中，本實施方式的控制器48A具有基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部 51、第1修正轉(zhuǎn)速運算部52A、速度比運算部53、第2修正轉(zhuǎn)速運 算部54A、第3修正轉(zhuǎn)速運算部55A、最小值選擇部56、修正要否 系數(shù)運算部57、乘法運算部58、減法運算部59的各功能。
將來自壓力傳感器44的泵壓力的檢測信號輸入第1修正轉(zhuǎn)速運 算部52A，并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照，從而計 算出與當(dāng)時的泵壓力相對應(yīng)的第1修正轉(zhuǎn)速AN1。第1修正轉(zhuǎn)速A
Nl用來在液壓泵12的排出壓力較高(作業(yè)負載較大)時，即，作 業(yè)系統(tǒng)2處于重載狀態(tài)下時使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，在存儲器的一覽表 中，泵壓力與第1修正轉(zhuǎn)速AN這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，當(dāng)泵壓力 低于第1設(shè)定值時AN1 = 0,隨著泵壓力的上升，AN1增大，當(dāng)泵 壓力變成第2設(shè)定值(大于第1設(shè)定值)以上時，則AN1 = ANA。
將已由速度比運算部53算出的變矩器速度比e輸入第2修正轉(zhuǎn) 速運算部54A，并將其與在存儲器中儲存著的一覽表進行對照，從 而計算出與當(dāng)時的變矩器速度比e相對應(yīng)的第2修正轉(zhuǎn)速AN2。第
2修正轉(zhuǎn)速AN2用來在變矩器速度比e較大時(變矩器31處于遠離 停轉(zhuǎn)的狀態(tài)時)，即，在行走系統(tǒng)3處于不需要牽引力(行走力) 的工作狀況時使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，在存儲器的一覽表中，變矩器速 度比e與第2修正轉(zhuǎn)速AN2這兩者的關(guān)系被設(shè)定為，當(dāng)變矩器速度 比e小于第l設(shè)定值時為AN2-0，隨著變矩器速度比e的上升，△ N2變大，并且當(dāng)變矩器速度比e變成第2設(shè)定值(大于第l設(shè)定值) 以上時，則AN2- ANB。
將來自壓力傳感器47A的動臂下降的液控壓力的檢測信號輸入 第3修正轉(zhuǎn)速運算部55A，第3修正轉(zhuǎn)速運算部55A將該輸入的檢 測信號與在存儲器中儲存著的 一 覽表進行對照，計算出與當(dāng)時的動 臂下降液控壓力相對應(yīng)的第3修正轉(zhuǎn)速AN3。第3修正轉(zhuǎn)速AN3用 來在動臂下降的操作正在被進行時使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，在存儲器的 一覽表中，動臂下降液控壓力與第3修正轉(zhuǎn)速這兩者的關(guān)系被設(shè)定 為，如果動臂上升液控壓力超過0附近的值，則AN3-ANC。
除此之外的功能，即，基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51，速度比運算部 53、最小值選擇部56、修正要否系數(shù)運算部57、乘法運算部58、減 法運算部59的各功能，與第1實施方式的相同，最小值選擇部56 從第1修正轉(zhuǎn)速AN1、第2修正轉(zhuǎn)速AN2、第3修正轉(zhuǎn)速AN3中 選出最小值，并將該最小值作為修正轉(zhuǎn)速AN，乘法運算部58對由 最小值選擇部56得出的修正轉(zhuǎn)速△ N乘以由修正要否系數(shù)運算部57 算出的系數(shù)K,算出最終的修正轉(zhuǎn)速AN;減法運算部59從由基準(zhǔn) 目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51算出的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR減去由乘法運算部58 算出的修正轉(zhuǎn)速AN,求出發(fā)動機控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NT。此目標(biāo)轉(zhuǎn)速 NT通過已知的方法被變換成目標(biāo)燃油噴射量，并作為指令信號被輸 出給電子調(diào)節(jié)器41。
下面，對本實施方式的動作進4亍i兌明。
圖11表示將伊斗作為附具來安裝，并通過伸縮式搬運機進行剝 表土作業(yè)時的狀況。在剝表土作業(yè)中作為附具也安裝伊斗105。圖
12表示剝表土作業(yè)時液壓泵12的排出壓力(泵壓力)的變化。
在剝表土作業(yè)中，通過操作加速踏板42(圖l)而以所希望的發(fā) 動機轉(zhuǎn)速進行行走，同時，通過操作動臂液壓缸13或附具液壓缸15 (圖1 )使動臂下降或妒斗傾斜，利用這些動作以向下的正面力(front force) Ff，從而將伊斗105壓在地面上，由伊斗105剝?nèi)ゾ哂型拱?的表面土沙201而形成平坦的地表面。在此作業(yè)中，根據(jù)伊斗剝?nèi)?的表面土沙201的厚度或硬度，動臂液壓缸13或附具液壓缸15的 負載壓力(作業(yè)負載)發(fā)生變化。即，當(dāng)土沙的厚度較薄或土沙較 軟時，動臂液壓缸13和/或附屬機構(gòu)液壓缸15的負載壓力(作業(yè)負 載)下降(輕載作業(yè)，圖12的區(qū)間E),如果鏟斗105遇到土沙較 厚的部分或較硬的部分，動臂液壓缸13和/或附具液壓缸15的負載 壓力(作業(yè)負載)就上升(重載作業(yè)，圖12的區(qū)間F)。
圖13表示現(xiàn)有技術(shù)的一般的行走式液壓作業(yè)機中的發(fā)動機輸出 轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩以及變矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示圖11和 圖12所示的剝表土作業(yè)中的動作狀態(tài)，其中，將通過加速踏板指令 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(圖10的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR)設(shè)定為最大(額定)的NRmax 時。圖中，標(biāo)記TE、 TR、 TEP與圖7中已經(jīng)說明的特性相同。標(biāo)記 TTE是變矩器31處于行走狀態(tài)(遠離停轉(zhuǎn)(e = 0)的狀態(tài))時的變 矩器輸入轉(zhuǎn)矩的特性，作為一個例子而表示著e = 0.8時的特性。
在圖11和圖12所示的剝表土作業(yè)中，土沙的厚度較薄或土沙較 軟時的區(qū)間E的動作狀態(tài)與圖13的E點相對應(yīng)，鏟斗105遇到了土 沙較厚的部分或較硬的部分時的區(qū)間F的動作狀態(tài)與圖12的F點相 對應(yīng)。
在圖11和圖12所示的剝表土作業(yè)中，伸縮式搬運機一邊進行行 走一邊進行作業(yè)，變矩器31的輸出轉(zhuǎn)速較高，速度比在例如e=0.8 附近。另外，剝?nèi)ネ辽车暮穸容^薄或者土沙較軟時的泵壓力較低， 泵吸收轉(zhuǎn)矩較小，例如是圖示的TPE左右(E點)。如果伊斗105
遇到土沙較厚的部分或者較硬的部分，則泵壓力上升，泵吸收轉(zhuǎn)矩
就從TPE增加到TPF (F點)。結(jié)果，行走系統(tǒng)的工作點從E點移 動到F點，實際的發(fā)動才幾轉(zhuǎn)速僅從E點的NE下降到F點的EF。
這樣一來，在現(xiàn)有的一般的行走式液壓作業(yè)機中，在剝表土作業(yè) 中，當(dāng)伊斗遇到土沙較厚的部分或者較硬的部分，泵壓力(作業(yè)負 載)上升時，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速僅從NE下降到EF，行走速度幾乎 不下降。因此，無論土沙是否較厚或者較硬伊斗105都被以較快的 速度移動，生硬地剝?nèi)ネ辽常瑹o法形成平坦而良好的挖掘面。
圖14表示本實施方式中的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩以及變 矩器輸入轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，并表示圖U和圖12所示的剝表土作業(yè) 中的動作狀態(tài)，其中，將由加速踏板42指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(圖10的 基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR)設(shè)定為最大(額定)值NRmax。
在本實施方式中的圖11和圖12所示的剝表土作業(yè)中，當(dāng)土沙的 厚度較薄或者較軟時，由控制器48A進行如下的運算處理來控制發(fā) 動才幾轉(zhuǎn)速。
首先，在基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51中，作為基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從加 速踏板42的加速量算出最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax。
當(dāng)剝?nèi)サ耐辽澈穸容^薄或者較軟時，泵壓力下降(輕載狀態(tài)，圖 12的區(qū)間E),在第1修正轉(zhuǎn)速運算部52A中，算出AN-0。
另外，在進行剝表土作業(yè)時，變矩器31的輸出轉(zhuǎn)速較高(遠離 停轉(zhuǎn)狀態(tài))，在速度運算部53中，作為速度比算出例如上述的e = 0.8，在第2修正轉(zhuǎn)速運算部54A中，算出AN2-ANB。
另外，由于在剝表土作業(yè)中進行動臂下降操作，所以，在第3 修正轉(zhuǎn)速運算部55A中，算出AN3-ANC。
因此，在最小值選擇部56中，選擇AN-0。
另 一方面，加速踏板42處于發(fā)出最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax指令的操 作狀態(tài)，在修正要否系數(shù)運算部57中，算出K=l，在乘法運算部 58中，算出AN-0x 1 = 0。
結(jié)果，在減法運算部59中，算出NT = NRmax-0 = NRmax,由
加速踏板42指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax本身成為控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 進行與現(xiàn)有技術(shù)同樣的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制。即，在圖14中，行走系統(tǒng) 3與現(xiàn)有技術(shù)相同在E點進行動作，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為NE。
在伊斗105遇到了土沙較厚的部分或者較硬的部分時，由控制器 48A進行如下的運算來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
首先，在基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運算部51中，與剝?nèi)ネ辽车暮穸容^薄或 者較軟時同樣，作為基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，算出最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax。
當(dāng)伊斗105遇到了 土沙較厚的部分或較硬的部分時，泵壓力上升 (重載作業(yè)，圖12的區(qū)間F),在第1修正轉(zhuǎn)速運算部52A中，算出
△ N1 = ANA。
另外，在進行剝表土作業(yè)中，即使鏟斗105遇到了土沙較厚的部 分或較硬的部分時，伸縮式搬運機也繼續(xù)行走，因此變速器31處于 遠離停轉(zhuǎn)的狀態(tài)，所以，在運算部53中，作為速度比，算出例如e =0.75，在第2修正轉(zhuǎn)速運算部54A中，算出AN2-ANB。
另外，由于在剝表土作業(yè)中進行動臂下降操作，所以在第3修正 運算部55A中，算出AN3-ANC。
因此，在最小值選擇部56中，選擇AN-MIN ( ANA、 ANB、
△ NC)、例如選I奪AN-ANA。
另 一方面，加速踏板42處于發(fā)出最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRmax指令的操 作狀態(tài)，在修正要否系數(shù)運算部57中，算出K=l,在乘法運算部 58中，算出AN-ANAxl-A NA。
結(jié)果，在減法運算部59中，算出NT = NRmax- ANA,控制用 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速比由加速踏板41指令的設(shè)定轉(zhuǎn)速下降了 ANA,利用此 目標(biāo)轉(zhuǎn)速來進行發(fā)動機控制。
在圖14中，標(biāo)記Ny是該已下降了的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NT = NRmax-
△ NA) , TTJ是發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降后的例如e = 0.75時的變矩器輸入 轉(zhuǎn)矩。
在本實施方式中，如果鏟斗105遇到土沙較厚的部分或較硬的部 分，則泵壓力上升，泵吸收轉(zhuǎn)矩就從TPE增加到TPF,作業(yè)負載增
加，另一方面，如上所述，目標(biāo)轉(zhuǎn)速下降后，行走系統(tǒng)3的工作點
從E點過渡到J點。TPJ是過渡后的變矩器輸入轉(zhuǎn)矩。結(jié)果，實際的 發(fā)動機轉(zhuǎn)速從E點的NE下降到J點的NF，行走速度也下降。因此， 伊斗105可以以緩慢的速度，細致地對土沙較厚的部分或較石更的部 分進行挖掘，并形成平坦而良好的挖掘面。
在圖14中，標(biāo)記Ny是該已下降了的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NT = NRmax-△ NA)，行走系統(tǒng)3的工作點從E點移動到J點，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速從E點的NE下降到J點的NF。標(biāo)記TTJ是發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降后的 例如e = 0.75時的變矩器輸入轉(zhuǎn)矩的特性，TPJ是工作點移動后的變 矩器輸入轉(zhuǎn)矩。
這樣一來，在本實施方式中，如果伊斗105遇到土沙較厚的部分 或者較硬的部分，則泵壓力上升，泵吸收轉(zhuǎn)矩就從TPE增加到TPF, 作業(yè)負載增加，另一方面，目標(biāo)轉(zhuǎn)速下降后行走系統(tǒng)3的工作點就 從E點過渡到J點，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速從NE下降到NF,因此，行 走速度也下降，其結(jié)果，鏟斗105以緩慢的速度細致地對土沙較厚 的部分和較硬的部分進行挖掘，從而可形成平坦而良好的挖掘面。 另外，因為發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，所以也可節(jié)約燃料費。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在進行行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合操 作，即剝表土作業(yè)時，可以進行以操作者所希望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為基 礎(chǔ)的作業(yè)，并且，當(dāng)作業(yè)負載增大時通過自動地控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速， 可以保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合性良好，并可以有效地進行作業(yè)。 另外，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，所以可以節(jié)約燃料費。
另外，雖然在上述的實施方式中，作為作業(yè)例，對進行土丘的挖 掘作業(yè)(第1實施方式)、剝表土作業(yè)(第2實施方式)的情況進 行了說明，但是，本發(fā)明并不局限于此。
例如，雖然在第2實施方式中對利用伸縮式搬運機進行剝表土作 業(yè)的情況進行了說明，但是，本發(fā)明也可以適用于作為附具而安裝 清掃器來進行清掃作業(yè)的情況。在由清掃器進行的清掃作業(yè)中，通 過動臂的下降操作而 一邊將清掃器按壓在道路上一邊進行行走，并
通過使圖1所示的液壓馬達16轉(zhuǎn)動而使清掃器的刷子轉(zhuǎn)動，從而將 垃圾等丟棄物收集到收集箱內(nèi)。在此作業(yè)中，現(xiàn)有技術(shù)的行走式液 壓作業(yè)機，由于即使所清除的物體增加，發(fā)動機轉(zhuǎn)速也不產(chǎn)生較大 的變化，所以，行走速度不變，從而存在著產(chǎn)生清除殘留的問題。 根據(jù)本發(fā)明的第2實施方式的系統(tǒng)，在通過清掃器進行的清掃作業(yè) 中，當(dāng)所清除的物體增加時，與剝表土作業(yè)的情形同樣，目標(biāo)轉(zhuǎn)速 自動地下降，實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速也下降。因此，行走速度變慢，不 會有產(chǎn)生清除殘留的情況。
另外，在上述的實施方式中，雖然作為行走式液壓作業(yè)機對伸縮 式執(zhí)行器進行了說明，但是，即使將本發(fā)明適用于除此之外的行走 式液壓作業(yè)機，只要其帶有變矩器，都可以獲得同樣的效果。作為 伸縮式搬運機以外的帶有變矩器的行走式液壓作業(yè)機，例如有輪式 挖掘機，輪式裝載機等。
另外，在上述的實施方式中，雖然在第1修正轉(zhuǎn)速運算部52或 52A中，輸入來自壓力傳感器44的泵壓力的檢測信號，對作業(yè)系統(tǒng) 2的負載狀態(tài)進行了判斷，但是，也可以設(shè)置對液壓執(zhí)行器13等的 驅(qū)動壓力進行檢測的壓力傳感器，并輸入來自此壓力傳感器的檢測 信號。
另外，雖然作為用于改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速的值，在第1~第3修正轉(zhuǎn) 速運算部52、 54、 55或52A、 54A、 55A中，對修正轉(zhuǎn)速(0 ~ 1的 值)進行了運算，并在減法運算部59中進行了將其從基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速 減去的運算，但是，也可以不采用修正轉(zhuǎn)速運算部而是設(shè)置對修正 系數(shù)進行運算的運算部，不采用減法運算部而是設(shè)置乘法運算部， 并以修正系數(shù)乘以基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速而求出控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
另外，作為用于檢測作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況的機構(gòu)，雖然不但對 泵壓力，而且對動臂上升或動臂下降的液控壓力也進行了檢測，并 由其分別求出了發(fā)動機轉(zhuǎn)速修正值，但是，如果希望在作業(yè)負載發(fā) 生變化時對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行控制，無論執(zhí)行器的動作方向如何那么
設(shè)置第3修正運算部55或55A。另外，作為用于檢測作業(yè)執(zhí)行器的 工作狀況的機構(gòu)而設(shè)置對操作裝置所產(chǎn)生的操作信號進行檢測的檢 測機構(gòu)時，雖然檢測了一個操作信號(動臂上升或者動臂下降的液 控壓力)，但是，也可以檢測兩個及兩個以上的操作信號，這時， 可以更準(zhǔn)確地把握作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況。
另外，如果希望在作業(yè)負載發(fā)生變化時控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的作業(yè)被 限定在已將目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定在高速區(qū)域的情況下，也可以省去修正要 否系數(shù)運算部57。
根據(jù)本發(fā)明，在通過行走式液壓作業(yè)機所進行的行走與液壓執(zhí)行 器(作業(yè)執(zhí)行器)的復(fù)合操作進行作業(yè)時，通過對由輸入機構(gòu)指令 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正，對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行控制，所以，可以進行 以操作者所希望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)的作業(yè)。另外，由于即使根據(jù) 作業(yè)狀況，作業(yè)執(zhí)行器的負載壓力(作業(yè)負載)發(fā)生變化，原動機 的轉(zhuǎn)速也被自動地控制，所以，可以保持行走與作業(yè)執(zhí)行器的復(fù)合 性良好，并有效地進行作業(yè)。
權(quán)利要求
1. 一種行走式液壓作業(yè)機，其具有至少一個原動機(1)；架設(shè)此原動機的車體(101)；行走機構(gòu)(3)，其被設(shè)置在此車體上，并包括與上述原動機相連接的變矩器(31)；由上述原動機驅(qū)動的液壓泵(12)；依靠此液壓泵的壓力油進行工作的至少一個作業(yè)執(zhí)行器(13～16)；產(chǎn)生對此作業(yè)執(zhí)行器進行控制的操作信號的操作裝置(23～26)，其特征在于，所述的行走式液壓作業(yè)機還具有輸入機構(gòu)(42)、第1檢測機構(gòu)(44)、第2檢測機構(gòu)(45、46)、和原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)(52～59)，所述輸入機構(gòu)(42)對上述原動機(1)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行指令；所述第1檢測機構(gòu)(44)對上述作業(yè)執(zhí)行器(13～16)的工作狀況進行檢測；所述第2檢測機構(gòu)(45、46)對上述行走機構(gòu)(3)的工作狀況進行檢測；所述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)(52～59)基于由上述第1檢測機構(gòu)檢測出來的作業(yè)執(zhí)行器的工作狀況和由上述第2檢測機構(gòu)檢測出來的行走機構(gòu)的工作狀況，對上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正，并對上述原動機的轉(zhuǎn)速進行控制，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括第1機構(gòu)(52～56)和第2機構(gòu)(59)，其中，當(dāng)由上述第1檢測機構(gòu)(44)檢測出來的作業(yè)執(zhí)行器(13～16)的工作狀況和由上述第2檢測機構(gòu)(45、46)檢測出來的行走機構(gòu)(3)的工作狀況分別為特定的狀態(tài)時，所述第1機構(gòu)(52～56)計算上述原動機(1)的修正轉(zhuǎn)速，所述第2機構(gòu)(59)進行從上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速減去上述修正轉(zhuǎn)速的運算。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的行走式液壓作業(yè)機，其特征在于 作為上述特定的狀態(tài)，在上述行走機構(gòu)(3)的工作狀況處于接近變矩器停轉(zhuǎn)的狀態(tài)，而且當(dāng)上述作業(yè)執(zhí)行器(13~16)的工作狀 況變?yōu)檩p載狀態(tài)時，上述第1機構(gòu)(52~ 54、 56)對上述原動機(1 )的修正轉(zhuǎn)速進行計算。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的行走式液壓作業(yè)機，其特征在于 作為上述特定的狀態(tài)，在上述行走機構(gòu)(3)的工作狀況處于遠離變矩器停轉(zhuǎn)的狀態(tài)，而且當(dāng)上述作業(yè)執(zhí)行器(13~16)的工作狀 況變?yōu)橹剌d狀態(tài)時，上述第1機構(gòu)(52A、 53、 54A、 56)對上述原 動機(1 )的修正轉(zhuǎn)速進行計算。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的行走式液壓作業(yè)機，其特征 在于上述第1檢測機構(gòu)包括至少對上述液壓泵(12)的排出壓力和上 述作業(yè)執(zhí)行器(13 ~ 16)的驅(qū)動壓力這兩者之一進行檢測的機構(gòu)(44)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~3任一項所述的行走式液壓作業(yè)機，其特征 在于上述第2檢測機構(gòu)是對上述變矩器(31)的輸入、輸出轉(zhuǎn)速進行 檢測的機構(gòu)(45、 46)，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括這樣的機構(gòu) (53、 54):該機構(gòu)(53、 54)根據(jù)上述變矩器的輸入、輸出轉(zhuǎn)速 而對變矩器速度比進行運算，并根據(jù)此變矩器速度比而對上述行走 機構(gòu)(3)的工作狀況進行判斷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的行走式液壓作業(yè)機，其特征 在于還具有對上述輸入機構(gòu)(42 )的輸入量進行纟全測的第3 ;險測機構(gòu) (43)，上述原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)包括修正機構(gòu)(57、 58),當(dāng)由上述第 3檢測機構(gòu)檢測出來的輸入量大于或等于預(yù)先已設(shè)定的值時，所述修 正機構(gòu)(57、 58)對上述原動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正。
全文摘要
一種行走式液壓作業(yè)機，設(shè)有對發(fā)動機(1)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行指令的輸入機構(gòu)(42、43)；對液壓執(zhí)行器(13)等的工作狀況進行檢測的第1檢測機構(gòu)(44、47)；對行走機構(gòu)的工作狀況進行檢測的第2檢測機構(gòu)(45、46)；以及原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)(48、51～59)，當(dāng)由第1檢測機構(gòu)(44、47)檢測出來的液壓執(zhí)行器(13)等的工作狀況和由第2檢測機構(gòu)(45、46)檢測出來的行走機構(gòu)的工作狀況分別為特定的狀態(tài)時，原動機轉(zhuǎn)速控制機構(gòu)對原動機(1)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正，并對原動機的轉(zhuǎn)速進行控制。由此，在行走式液壓作業(yè)機中，可進行以操作者所希望的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)的作業(yè)，并且在作業(yè)負載發(fā)生變化時，可自動地對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行控制而保持復(fù)合性良好地，并有效地進行作業(yè)。
文檔編號F02D41/02GK101387117SQ200810149828
公開日2009年3月18日 申請日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者中村剛志, 中村和則, 平田東一, 杉山玄六 申請人:日立建機株式會社