專利名稱：工程車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪式裝載機等工程車輛的控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，公知如下裝置在如輪式裝載機那樣具有HST行駛用回路 和作業(yè)用回路的工程車輛中，與作業(yè)用液壓泵的排出壓相應地對行 駛用液壓馬達的排油容積的最大值進行限制，以降低行駛驅(qū)動力(例 如參照專利文獻l)。在該專利文獻l記載的裝置中，HST泵和作業(yè) 用液壓泵分別由發(fā)動機驅(qū)動，泵排出量與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度相應地變 化。另外，HST回^^的行駛驅(qū)動壓被溢流閥限制。
專利文獻l:日本專利第2818474號公報
然而，在挖掘作業(yè)時，由于操作者需要在伊斗內(nèi)伊入大量的土 砂，因此需要充分操作油門踏板并使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度保持在最大。 但是，在該狀態(tài)下，由于泵排出量多，通過溢流閥的壓力油的溢流 量變多，熱能量損失大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的工程車輛的控制裝置具有以閉回路連接由發(fā)動機驅(qū) 動的可變?nèi)萘啃鸵簤罕煤涂勺內(nèi)萘啃鸵簤厚R達而形成的行駛用回 路；作業(yè)用回路，具有由發(fā)動機驅(qū)動的作業(yè)用液壓泵和由來自該液 壓泵的壓力油驅(qū)動的作業(yè)用液壓^丸行機構(gòu)；^吏行駛用回路及作業(yè)用 回路中的至少某一方的高壓力油溢流的溢流裝置；對發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速 度進行指令的操作部件；根據(jù)操作部件的操作量來控制發(fā)動機旋轉(zhuǎn) 速度的旋轉(zhuǎn)速度控制部；檢測高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài) 的狀態(tài)檢測部；至少在通過狀態(tài)檢測部檢測到高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)時，使由旋轉(zhuǎn)速度控制部控制的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的 上限值降低的速度限制部。
還可以具有4企測行駛用回路的負載壓的行駛回路壓檢測器； 檢測作業(yè)用回路的負載壓的作業(yè)回路壓才企測器，至少在由行駛回路
回3各壓檢測器檢測出的作業(yè)回路壓為作業(yè)用設(shè)定回路壓以上時，檢 測高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)。
還可以具有檢測車速的車速檢測器；檢測操作部件的操作量 的操作量檢測器；檢測作業(yè)用回路的負載壓的作業(yè)回路壓檢測器， 至少在由車速檢測器檢測出的車速為設(shè)定車速以下、且由操作量檢 測器檢測出的操作量為規(guī)定值以上、由作業(yè)回路壓檢測器檢測出的 作業(yè)回路壓為作業(yè)用設(shè)定回路壓以上時，檢測高負載行駛且高負載 作業(yè)的車輛狀態(tài)。
還具有判斷車輛是否為可行駛狀態(tài)的行駛判斷部，在通過行駛 判斷部判斷為可行駛狀態(tài)，且通過車速檢測器檢測出的車速為設(shè)定 車速以下，且通過操作量檢測器檢測出的操作量為規(guī)定值以上，且 通過作業(yè)回路壓檢測器檢測出的作業(yè)回3各壓為作業(yè)用i殳定回3各壓以 上時，檢測高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)。。
該情況下的設(shè)定車速優(yōu)選被設(shè)定成發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度越高而越大 的值。
在通過狀態(tài)檢測部檢測到高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài) 持續(xù)規(guī)定時間時，能夠使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值降低。
使溢流裝置構(gòu)成為對行駛用回路的高壓力油進行溢流的溢流 閥，在通過狀態(tài)檢測部檢測到高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài) 時，能夠使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值降低到第一旋轉(zhuǎn)速度，該第一 旋轉(zhuǎn)速度滿足行駛用回路的最大行駛負載壓為被所述溢流閥規(guī)定的 溢流壓的關(guān)系。
優(yōu)選當發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度為第二旋轉(zhuǎn)速度以上且行駛用回路的最 大行駛負載壓成為溢流壓時，將第一旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定成比第二旋轉(zhuǎn)速度高的值。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，當檢測到高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)時， 使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值降低，由此能夠抑制回路內(nèi)的壓力油的 溢流量，從而降低熱能量損失。


圖l是作為適用有本發(fā)明的實施方式的控制裝置的工程車輛的 一例的輪式裝載機的側(cè)視圖。
圖2是表示第 一 實施方式的控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度相對于油門踏板操作量的關(guān)系的圖。 圖4是表示第 一 實施方式的馬達傾轉(zhuǎn)控制部中的處理的 一 例的框圖。
圖5是表示第一實施方式的速度上限值設(shè)定部中的處理的一例 的流程圖。
圖6 (a)是表示發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度和行駛負載壓的最大值之間的 關(guān)系的圖，圖6 (b)是表示發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度和行駛驅(qū)動力的最大值 之間的關(guān)系的圖。
圖7是表示使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值降低的、行駛回路壓和作 業(yè)回路壓的控制范圍的圖。
圖8是表示挖掘作業(yè)的情況的圖。 圖9是表示第二實施方式的控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。 圖10是表示第二實施方式的速度上限值設(shè)定部中的處理的 一例 的流程圖。
圖ll是表示第二實施方式的變形例的圖。
具體實施例方式
第一實施方式
以下，參照圖l ~圖8說明本發(fā)明的工程車輛的控制裝置的第一實施方式。
圖1是適用有本實施方式的行駛控制裝置的工程車輛的 一例即
輪式裝載機的側(cè)視圖。輪式裝載機100由具有斗桿111、 4產(chǎn)斗112、車 輪113等的前部車身110和具有駕駛室121、發(fā)動機室122、車輪123等 的后部車身120構(gòu)成。斗桿111通過斗桿液壓缸114的驅(qū)動沿上下方向 轉(zhuǎn)動(俯仰動)，妒斗112通過4產(chǎn)斗液壓缸115的驅(qū)動沿上下方向轉(zhuǎn) 動(卸載或鏟裝)。前部車身110和后部車身120通過中心銷101以相 互自由轉(zhuǎn)動的方式連結(jié)，前部車身110通過轉(zhuǎn)向液壓缸(未圖示)的 伸縮相對于后部車身120向左右折曲。
圖2是表示第 一 實施方式的控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。行駛用液 壓回路HC1由HST回路構(gòu)成，該HST回路具有被發(fā)動機1驅(qū)動的可變 容量型液壓泵2和被來自液壓泵2的壓力油驅(qū)動的可變?nèi)萘啃鸵簤厚R 達3，并且通過一對主管路LA、 LB閉回路地連接液壓泵2和液壓馬達
被發(fā)動機1驅(qū)動的作業(yè)用液壓泵4的壓力油^皮供給到這些液壓缸114、 115。
來自被發(fā)動機1驅(qū)動的供給泵5的壓力油通過前進后退切換閥6 被導向傾轉(zhuǎn)液壓缸8。通過操作桿6a來操作前進后退切換閥6，如圖 所示，在前進后退切換閥6處于中立位置時，來自供給泵5的壓力油 通過節(jié)流閥7及前進后退切換閥6 ，分別作用在傾轉(zhuǎn)液壓缸8的油室 8a、 8b。在該狀態(tài)下，作用在油室8a、 8b的壓力相等，活塞8c位于中 立位置。因此，液壓泵2的排油容積為0，泵排出量為O。
在前進后退切換閥6被向A側(cè)切換時，由于在油室8a、 8b上分別 作用有節(jié)流閥7的上游側(cè)壓力和下游側(cè)壓力，因此，在液壓缸8的油 室8a、 8b上產(chǎn)生壓力差，活塞8c向圖示右方向變位。由此，液壓泵2 的泵傾轉(zhuǎn)量增加，來自液壓泵2的壓力油通過主管路L A被導向液壓馬 達3,液壓馬達3正轉(zhuǎn)，車輛前進。在前進后退切換閥6被向B側(cè)切換 時，傾轉(zhuǎn)液壓缸8的活塞8c向圖示左方向變位，來自液壓泵2的壓力 油通過主管路LB^皮導向液壓馬達3，液壓馬達3反轉(zhuǎn)。
7發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度通過油門踏板9的操作被調(diào)整，供給泵5的排出 量與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度成比例。因此，節(jié)流閥7的前后差壓與發(fā)動機旋 轉(zhuǎn)速度成比例，泵傾轉(zhuǎn)量也與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度成比例。來自供給泵5 的壓力油也通過節(jié)流閥7及單向閥13A、 13B被導向主管路LA、 LB。 節(jié)流閥7的下游側(cè)壓力被充氣安全閥12限制，主管路LA、 LB的最高 壓力被溢流閥14限制。此外，作業(yè)用液壓回路HC2的最高壓力被設(shè) 置在作業(yè)用液壓回路HC 2上的未圖示的溢流閥限制。
控制器10構(gòu)成為包含運算處理裝置，該運算處理裝置具有CPU、 ROM、 RAM和其他周邊電路等。向控制器10分別輸入來自對由高 壓選擇閥15選4奪的主管路LA、 LB的壓力(行馬史回路壓Pt)進4亍檢測 的壓力檢測器21的信號；來自對作業(yè)用泵4的排出壓(作業(yè)回路壓Pf) 進行檢測的壓力檢測器22的信號；來自對發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度(發(fā)動機 轉(zhuǎn)速)進行檢測的旋轉(zhuǎn)速度計16的信號；來自對油門踏板9的操作量 進行檢測的操作量檢測器17的信號。
在控制器10中，預先存儲圖3所示的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度相對于油門 踏板9的操作量的關(guān)系。在圖中，隨著踏板操作量的增加，發(fā)動機旋 轉(zhuǎn)速度從NL增加到Nh。圖中的Nh是發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim, 但在本實施方式中，如下所述，當規(guī)定條件成立時，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn) 速度的上限值Nlim降低到規(guī)定值Ns ，在不超過該上限值Nlim的范圍 內(nèi)，與根據(jù)圖3的特性進行的油門踏板9的操作相應地控制發(fā)動機旋 轉(zhuǎn)速度。
控制器10具有控制馬達傾轉(zhuǎn)的馬達傾轉(zhuǎn)控制部和設(shè)定發(fā)動機旋 轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim的速度上限值設(shè)定部。在CPU中執(zhí)行以下處理， 分別將控制信號輸出到電調(diào)節(jié)器11和發(fā)動機控制裝置18 。
圖4是表示馬達傾轉(zhuǎn)控制部中的處理的 一例的框圖。行駛回路壓 Pt被輸入到函數(shù)發(fā)生器10A。在函數(shù)發(fā)生器10A中，預先設(shè)定圖示那 樣的特性Ll,對與根據(jù)該特性Ll的行駛回路壓Pt相應的馬達目標傾 轉(zhuǎn)qm (目標排油容積)進行運算。根據(jù)特性Ll,在行駛回路壓Pt不 足規(guī)定值P0時，馬達目標傾轉(zhuǎn)qm為最小qmin，在行駛回路壓Pt為規(guī)定值P0時，馬達目標傾轉(zhuǎn)qm從最小qmin增加到最大qmax,在行駛回 路壓Pt大于規(guī)定值PO的范圍內(nèi)，馬達目標傾轉(zhuǎn)qm為最大qmax。這里， 行駛回路壓Pt (嚴格地說是主管路LA、 LB的差壓)和馬達傾轉(zhuǎn)qm的 積相當于液壓馬達3的輸出扭矩，液壓馬達3輸出與負載相應的驅(qū)動 扭矩，由此得到車輛的行駛驅(qū)動力。
作業(yè)回路壓Pf被輸入到函數(shù)發(fā)生器10B 。在函數(shù)發(fā)生器10B中， 預先設(shè)定圖示那樣的特性L2，與根據(jù)該特性L2的作業(yè)回路壓Pf相應 地運算馬達傾轉(zhuǎn)的上限值qlim。根據(jù)特性L2，作業(yè)回路壓Pf為O時， 馬達傾轉(zhuǎn)的上限值qlim與特性L1的最大傾轉(zhuǎn)qmax相等，隨著作業(yè)回 路壓Pf增加，qlim逐漸減小。作業(yè)回路壓Pf為額定壓力時的馬達傾轉(zhuǎn) 的上限值qlim為最大傾轉(zhuǎn)qmax的50 % ~ 70 %左右。
由函數(shù)發(fā)生器10A運算的馬達目標傾轉(zhuǎn)qm、以及由函數(shù)發(fā)生器 IOB運算的馬達傾轉(zhuǎn)的上限值qlim分別被輸入到最小值選擇回路 IOC。在最小值選擇回路10C中，選擇qm和qlim中小的值作為目標傾 轉(zhuǎn)，控制調(diào)節(jié)器ll,以使馬達傾轉(zhuǎn)成為該目標傾轉(zhuǎn)。
由此，在作業(yè)回路壓Pf為O時，也就是說在單獨行駛時，馬達傾 轉(zhuǎn)沿著特性L1被控制在qmin ~ qmax之間。在作業(yè)回路壓Pf發(fā)生時， 也就是在邊行駛邊進行作業(yè)時，馬達傾轉(zhuǎn)被控制成與特性L1的行駛 回路壓Pt對應的目標傾轉(zhuǎn)qm和與特性L2的作業(yè)回路壓Pf對應的上限 值qlim中的某個小的值，馬達傾轉(zhuǎn)的最大值被上限值qlim限制。
圖5是表示控制器10的速度上限值設(shè)定部中的處理的 一 例的流 程圖。該流程圖所示的處理是通過例如發(fā)動機鑰匙開關(guān)的打開而開 始的。在步驟S1中，判斷由壓力檢測器21檢測的行駛回路壓Pt是否 是預先設(shè)定的規(guī)定值Pts以上。規(guī)定值Pts是用于判別是否是通過斗桿 lll的操作進行的挖掘作業(yè)的閾值。在挖掘作業(yè)時，由于行駛負載變 大，行駛回路壓Pt上升到接近溢流壓，所以規(guī)定值Pts被設(shè)定成例如 溢流閥14的溢流壓Ptr的70 ~ 90 %左右(參照圖7 )。步驟S1為肯定時， 進入步驟S2。
在步驟S2中，判斷由壓力檢測器22檢測的作業(yè)回路壓Pf是否在預先設(shè)定的規(guī)定值Pfs以上。規(guī)定值Pfs是用于判別是否是通過斗桿 111的操作進行的挖掘作業(yè)的閾值。在將伊斗112壓入土砂的狀態(tài)下， 當操作斗桿液壓缸114時，作業(yè)負載變得比操作鏟斗液壓缸115時大。 與該作業(yè)負載對應地，^L定值Pfs被設(shè)定成例如為作業(yè)用回路HC2上 設(shè)置的溢流閥的溢流壓Pfr的70 90。/。左右(參照圖7)。步驟S2為肯 定時，進入步驟S3，使計時器計數(shù)。在步驟S4中，判斷計時器是否 計時了規(guī)定時間t0,即判斷Pt^Pts且Pf ^Pfs的狀態(tài)是否持續(xù)了規(guī)定
時間to。
步驟S4為肯定時，進入步驟S5，為否定時，進入步驟S7。在步 驟S5中，將發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim設(shè)定成規(guī)定值Ns (圖3 )。 另一方面，步驟S1為否定時，或步驟S2為否定時，進入步驟S6，重 置計時器。在步驟S7中，將發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim設(shè)定成規(guī) 定值Nh。
通過以上步驟，在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim被設(shè)定時，控 制器10向發(fā)動機控制裝置18輸出控制信號，與油門踏板9的操作量相 應地控制發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度，以使其不超過上限值Nlim。由此，在最 大程度地操作油門踏板9的情況下，若上限值Nlim被設(shè)定成Nh，則發(fā) 動枳J走轉(zhuǎn)速度^皮控制成Nh，如果上限j直Nlim纟皮:沒定成Ns,則發(fā)動積』 旋轉(zhuǎn)速度被控制成Ns。
這里，對規(guī)定值Ns的意義進行說明。圖6 (a) 、 (b)是表示發(fā) 動機旋轉(zhuǎn)速度和在該旋轉(zhuǎn)速度下液壓泵2能夠排出的行駛負載壓Pt的 最大值Ptmax (最大壓力)之間的關(guān)系、以及發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度和與該 最大壓力Ptmax對應的行駛驅(qū)動力之間的關(guān)系的圖。如圖6 ( a)所示， 最大壓力Pmax在發(fā)動4幾旋轉(zhuǎn)速度從NL到Na的范圍內(nèi)成比例地增加， 在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度為Na以上的范圍內(nèi)，最大壓力Ptmax成為溢流閥14 的溢流壓Ptr。另外，如圖6(b)所示，行駛驅(qū)動力的最大值也在發(fā) 動機旋轉(zhuǎn)速度/人NL到Na的范圍內(nèi)成比例地增加，在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度 為Na以上的范圍內(nèi)成為最大。
因此，為使行駛驅(qū)動力成為最大，只要至少發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度為Na以上即可，當發(fā)動機;旋轉(zhuǎn)速度過大時(例如發(fā)動機速度為Nh), 來自溢流閥14的溢流量變多，熱能量損失變大。此外，關(guān)于作業(yè)用 液壓回路HC2也同樣，在高負載作業(yè)時，若發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度過大， 則來自溢流閥的溢流量變多，熱能量損失變大。
因此，在本實施方式中，在較之作業(yè)速度進行優(yōu)先作業(yè)負載的 作業(yè)時，即在液壓回路HC1、 HC2中不需要那么多的泵流量的高負載 作業(yè)(例如將伊斗112伊入土砂、并操作斗桿111的挖掘作業(yè))中，使 發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度降低到Ns,以便在發(fā)揮最大驅(qū)動力的同時，降低熱 能量損失。此外，由于發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度會因工作油溫的影響等而發(fā) 生波動，所以，即使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生波動，為了能夠得到最大 驅(qū)動力，而將Ns設(shè)定成比Na高規(guī)定量(例如100 300rpm)的值。
對第一實施方式的工程車輛的控制裝置的動作進行說明。
例如，如圖8所示，在使輪式裝載機100急沖入土砂的土堆130并 進行挖掘作業(yè)的情況下，駕駛員最大程度地操作油門踏板9，將4產(chǎn)斗 112壓入土砂，并才喿作斗桿111抬起4產(chǎn)斗112。此時，由于在車輛上同 時作用有較大的作業(yè)負載和行駛負載，所以如圖7的斜線所示，成為 作業(yè)回路壓Pf為規(guī)定值Pfs以上，且行駛回路壓Pt為規(guī)定值Pts以上的 高負載狀態(tài)。即使成為高負載狀態(tài)，只要在經(jīng)過規(guī)定時間tO之前，發(fā) 動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim為Nh (步驟S7)，踏板最大踏入時的發(fā) 動機旋轉(zhuǎn)速度成為Nh。因此，在行駛回路壓Pt高的狀態(tài)下，在行駛 過程中，即使作業(yè)回路壓P麟間變高，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度也不會變動， 能夠防止燃料消耗的惡化。另外，控制也穩(wěn)定。
在高負載狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間tO后，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim 降低到Ns(步驟S5),發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度也成為Ns。由此，由于液壓 泵2的排出量減少，通過溢流閥14的溢流量減少，能夠降低熱能量損 失。其結(jié)果就是，能夠改善燃料消耗，并且能夠降低噪音，能夠使 工作油冷卻器的容量小型化。此時，即使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度降低到Ns， 也能夠得到最大行駛驅(qū)動力(圖6(b)),能夠沒有問題地進行高 負載的挖掘作業(yè)。根據(jù)第一實施方式，能夠發(fā)揮以下的作用效果。 (1 )在行駛回路壓Pt為規(guī)定值PtS以上且作業(yè)負載壓Pf為規(guī)定值
Pfs以上的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間t0后，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim 從Nh降低到Ns。由此，能夠使行駛用液壓回路HC1以及作業(yè)用液壓 回路HC2的溢流量減少，能夠降低熱能量損失。
(2 )由于以行駛回路壓Pt為規(guī)定值Pts以上且作業(yè)負載壓Pf為規(guī) 定值Pfs以上作為條件，降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim,因此， 在只有作業(yè)回路壓Pf高的狀態(tài)下行駛的情況下、以及在只有行駛回 路壓Pt高的狀態(tài)下進行作業(yè)的情況下，上限值Nlim保持在Nh，能夠 得到充分的行駛速度和作業(yè)速度。
(3 )即使行駛回路壓Pt成為規(guī)定值Pts以上且作業(yè)負載壓Pf成為 規(guī)定值Pfs以上，由于若該狀態(tài)沒有持續(xù)規(guī)定時間tO則將發(fā)動機旋轉(zhuǎn) 速度的上限值Nlim維持在Nh,所以，在回路壓Pt、 Pf瞬間發(fā)生變化 的情況下，能夠抑制發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的變動。
(4 )由于將上限值Nlim設(shè)定為比能夠發(fā)揮最大行駛驅(qū)動力的最 小發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度Na只高規(guī)定量的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度Ns，所以，即使 發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度因工作油溫的影響等發(fā)生波動，也能夠可靠地得到 最大行駛驅(qū)動力。
(5 )由于在行駛回路壓Pt為規(guī)定值Pts以上且作業(yè)回路壓Pf為規(guī) 定值Pfs以上時降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim,所以，能夠在回 路壓Pt、 Pf上升到溢流壓Ptr、 Pfr之前，有效地降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度。 第二實施方式
參照圖9 ~圖11說明本發(fā)明的工程車輛的控制裝置的第二實施 方式。
第二實施方式與第一實施方式的不同之處在于控制器10的速度 上限值設(shè)定部中的處理。即在第一實施方式中，以行駛回3各壓Pt為規(guī) 定值Pts以上且作業(yè)回路壓Pf為規(guī)定值Pfs以上作為條件，使發(fā)動機旋 轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim降低到Ns,但在第二實施方式中，以油門踏板9 的踏入量為規(guī)定值以上且車速為規(guī)定值以下、作業(yè)回路壓Pf為規(guī)定
12值以上作為條件，使上限值Nlim降低。以下，主要說明與第一實施 方式的不同點。
圖9是表示第二實施方式的控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。此外，在 與圖2相同的位置標注相同的附圖標記。在控制器10中，分別輸入來 自壓力檢測器21、 22和操作量檢測器17、旋轉(zhuǎn)速度計16的信號。而 且，在第二實施方式中，來自對操作桿6a的操作進行檢測的操作檢 測器20的信號和來自對車速進行檢測的車速檢測器19的信號被輸入 到控制器IO。
圖10是表示第二實施方式的速度上限值設(shè)定部中的處理的一例 的流程圖。此外，在與圖5相同的處理位置標注相同的附圖標記。在 步驟S11中，通過來自操作檢測器20的信號判斷操作桿6a的操作。在 判斷為操作桿6a被向前進側(cè)或后退側(cè)操作、即向可行駛位置操作時， 進入步驟S12,在判斷成被向中立位置操作、即向不能行駛位置操作 時，進入步驟S6。
在步驟S12中，通過來自操作量檢測器17的信號，判斷油門踏板 9是否被操作規(guī)定值SO以上。規(guī)定值SO是用于判斷高負載行駛的閾 值，例如被設(shè)定成全操作量的80%左右。在步驟S12為肯定時，進入 步驟S13,為否定時，進入步驟S6。在步驟S13中，通過來自車速檢 測器19的信號判斷車速是否為規(guī)定值V0以上。規(guī)定值VO是用于判斷 高負載行駛的閾值，例如被設(shè)定成3km/h左右。即，在邊進行挖掘 作業(yè)邊行駛的情況下，由于在車輛上作用有高負載，因此，即使油 門踏板9被踏入80%以上，車速也在3km以下?？紤]這方面來決定規(guī) 定值SO、 V0。步驟S13為肯定時，進入步驟S2，為否定時，進入步 驟S6。
在圖8的挖掘作業(yè)時，油門踏板9的操作量成為規(guī)定值SO以上， 且車速成為規(guī)定值VO以下、作業(yè)回路壓Pf成為規(guī)定值以上。在該狀 態(tài)持續(xù)規(guī)定時間tO后，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim降低到Ns。由 此，能夠使來自溢流閥14的溢流量減少，能夠降低熱能量損失。此 外，在行駛用的操作桿6a位于中立位置時，只在能夠行駛的狀態(tài)下，能夠使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim自動地降低。
此外，在第二實施方式中，也可以根據(jù)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度或油門 踏板9的踏入量來變更車速的閾值V0。圖ll是根據(jù)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度來 變更閾值VO的例子。在圖中，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定值Na以下時， 閾值VO為VOl (例如lkm/h),在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度大于等于Na小于 等于Nb的范圍內(nèi)，閾值VO成比例地增力口，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度比Nb大時， 閾值V0成為V02 (例如3km/h)。這樣，通過根據(jù)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度 來變更閾值V 0,能夠高精度地判斷高負載的作業(yè)狀態(tài)。
在上述實施方式中，以閉回路連4妻液壓泵2和液壓馬達3而形成 行馬史用回路HC1 ，由液壓泵4和由來自液壓泵4的壓力油驅(qū)動的液壓 缸114、 115等形成作業(yè)用回^各HC2， ^旦這些刊:駛用回路和作業(yè)用回 路的回路結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。例如還可以由一泵一馬達的纟且合構(gòu) 成朽l(xiāng)史用回路HSl,也可以由多個馬達構(gòu)成回路。
也可以通過油門踏板以外的操作部件指令發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度。雖 沿著預定的圖3的特性對發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度進行控制，但只要根據(jù)踏板 操作量來控制發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn)速度控制部的結(jié)構(gòu)就不限于此。 通過溢流閥14使行駛用回路HC 1的壓力油溢流，但也可以通過其他 溢流裝置使來自回路HC1的高壓力油溢流。另外，溢流裝置也可以 使4亍駛用回路HC 1和作業(yè)用回路HC2的至少某一 方的高壓力油溢流。
在第一實施方式中，在作業(yè)回路壓Pf為規(guī)定值(作業(yè)用設(shè)定回 路壓)Pfs以上且行駛回路壓Pt為規(guī)定值(行駛用設(shè)定回路壓)Pts以 上的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間tO后，檢測出高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛 狀態(tài)。另外，在第二實施方式中，在車速為規(guī)定值(設(shè)定車速)VO 以下、踏板操作量為規(guī)定值SO以上且作業(yè)回路壓Pf為規(guī)定值(作業(yè) 用^殳定回路壓)Pfs以上的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間tO后，檢測出高負載行 駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)。但是，這只是一例，檢測高負載行駛 且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)的狀態(tài)檢測部也可以是其他結(jié)構(gòu)。
只要能夠在至少檢測出高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài) 時，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim降低，作為速度限制部的控制
14器10的處理也可以是上述以外的處理，也可以不以持續(xù)^L定時間t0 為條件。雖使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值Nlim降低到規(guī)定值Ns，但也 可以使規(guī)定值Ns可變。在上述實施方式中，雖將Ns(第一旋轉(zhuǎn)速度) 設(shè)定成比Na (第二旋轉(zhuǎn)速度)大的值(圖6 (a))，但只要滿足行 駛用回路的最大行駛負載壓Ptmax為被溢流閥14規(guī)定的溢流壓Ptr的 關(guān)系，也可以將Ns設(shè)定成其他值。
通過壓力檢測器21才企測行駛用回路HC1的負載壓Pt，通過壓力枱r 測器224企測作業(yè)用回路HC2的負載壓Pf,但^f亍馬史回路壓檢測器以及作 業(yè)回路壓檢測器的結(jié)構(gòu)可以是任意的。通過車速檢測器19檢測車速， 通過操作量檢測器17檢測踏板操作量，但車速檢測器以及操作量檢 測器的結(jié)構(gòu)也可以是任意的。通過來自操作檢測器20的信號判斷車 輛是否為可行駛狀態(tài)，但行駛判斷部的結(jié)構(gòu)不限于此。
以上，對將本發(fā)明的控制裝置適用于輪式裝載機的例子進行了 說明，但也能夠?qū)⒈景l(fā)明同樣地適用于其他工程車輛。即，只要能 夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特征、功能，本發(fā)明不限于實施方式的行駛控制裝 置。
本申請是以日本國專利申請2007 - 61955號(2007年3月12日提 出申請)為基礎(chǔ)，將其內(nèi)容作為引用文在此援引。
權(quán)利要求
1.一種工程車輛的控制裝置，其特征在于，具有以閉回路連接由發(fā)動機驅(qū)動的可變?nèi)萘啃鸵簤罕煤涂勺內(nèi)萘啃鸵簤厚R達而形成的行駛用回路；作業(yè)用回路，具有由所述發(fā)動機驅(qū)動的作業(yè)用液壓泵和由來自該液壓泵的壓力油驅(qū)動的作業(yè)用液壓執(zhí)行機構(gòu)；使所述行駛用回路及所述作業(yè)用回路中的至少某一方的高壓力油溢流的溢流裝置；對發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度進行指令的操作部件；根據(jù)所述操作部件的操作量來控制發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度控制部；檢測高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)的狀態(tài)檢測部；至少在通過所述狀態(tài)檢測部檢測到高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)時，使由所述旋轉(zhuǎn)速度控制部控制的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值降低的速度限制部。
2. 如權(quán)利要求l所述的工程車輛的控制裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)檢測部具有檢測所述行駛用回路的負載壓的行駛回路壓檢測器；4全測所述作業(yè)用回路的負載壓的作業(yè)回路壓4企測器，設(shè)定回路壓以上、且由所述作業(yè)回路壓纟企測器檢測出的作業(yè)回路壓 為作業(yè)用設(shè)定回路壓以上時，檢測高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛 狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求l所述的工程車輛的控制裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)檢測部具有檢測車速的車速檢測器；檢測所述操作部件的操作量的操作量檢測器；檢測所述作業(yè)用回路的負載壓的作 業(yè)回路壓檢測器，至少在由所述車速檢測器檢測出的車速為設(shè)定車速以下、且由 所述操作量檢測器檢測出的操作量為規(guī)定值以上、由所述作業(yè)回路壓檢測器檢測出的作業(yè)回路壓為作業(yè)用設(shè)定回路壓以上時，檢測高 負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求3所述的工程車輛的控制裝置，其特征在于，所述狀態(tài)檢測部還具有判斷車輛是否為可行駛狀態(tài)的行駛判斷部，在通過所述行駛判斷部判斷為可行駛狀態(tài)，且通過所述車速檢 測器檢測出的車速為設(shè)定車速以下，且通過所述操作量檢測器檢測 出的操作量為規(guī)定值以上，且通過所述作業(yè)回路壓檢測器檢測出的 作業(yè)回路壓為作業(yè)用設(shè)定回路壓以上時，檢測高負載行駛且高負載 作業(yè)的車輛狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的工程車輛的控制裝置，其特征在于， 所述設(shè)定車速祐:設(shè)定成所述發(fā)動積i旋轉(zhuǎn)速度越高而越大的值。
6. 如權(quán)利要求l ~ 5的任一項所述的工程車輛的控制裝置，其特 征在于，所述速度限制部，在通過所述狀態(tài)檢測部檢測到高負載行駛且 高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間時，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限 值降低。
7. 如權(quán)利要求l ~ 6的任一項所述的工程車輛的控制裝置，其特 征在于，所述溢流裝置是使所述行駛用回的高壓力油溢流的溢流閥， 所述速度限制部，在通過所述狀態(tài)檢測部檢測到高負載行駛且 高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)時，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值降低到第一 旋轉(zhuǎn)速度，所述第一旋轉(zhuǎn)速度滿足所述行駛用回路的最大行駛負載 壓為由所述溢流閥規(guī)定的溢流壓的關(guān)系。
8. 如權(quán)利要求7所述的工程車輛的控制裝置，其特征在于， 當發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度為第二旋轉(zhuǎn)速度以上時，所述行駛用回路的最大行駛負載壓成為所述溢流壓，所述第一旋轉(zhuǎn)速度被設(shè)定成比所述第二旋轉(zhuǎn)速度高的值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工程車輛的控制裝置，具有以閉回路連接由發(fā)動機(1)驅(qū)動的可變?nèi)萘啃鸵簤罕?2)和可變?nèi)萘啃鸵簤厚R達(3)而形成的行駛用回路(HC1)；作業(yè)用回路(HC2)，具有由發(fā)動機(1)驅(qū)動的作業(yè)用液壓泵(4)和由來自該液壓泵(4)的壓力油驅(qū)動的作業(yè)用液壓執(zhí)行機構(gòu)(114、115)；使行駛用回路(HC1)的壓力油溢流的溢流閥(14)；根據(jù)油門踏板(9)的操作量來控制發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度控制部(10、18)；檢測高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)的狀態(tài)檢測部(21、22)；在通過狀態(tài)檢測部(21、22)檢測到高負載行駛且高負載作業(yè)的車輛狀態(tài)時，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的上限值(Nlim)降低的速度限制部(10)。
文檔編號F02D45/00GK101631942SQ20088000802
公開日2010年1月20日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者兵藤幸次, 吉川正規(guī), 山崎恭央, 日高伸幸, 竹山剛史, 長南和夫 申請人:Tcm株式會社;日立建機株式會社