專利名稱：工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在該車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī) 的輸出傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，并且經(jīng)由多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵簤罕脗鬟f給包括工作裝置 用液壓執(zhí)行才幾構(gòu)的多個(gè)液壓執(zhí)4亍才幾構(gòu)。
背景技術(shù)：
通常，在輪式裝載機(jī)等工程車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)成為行駛用驅(qū)動(dòng)源以及工作 裝置用驅(qū)動(dòng)源。即，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出經(jīng)由扭矩轉(zhuǎn)換器傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，從而能夠 使車輛行駛。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)包括工作裝置的液壓泵的各種液壓泵，該液 壓泵經(jīng)由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作裝置等各種裝置。具體地講，例如，如果發(fā) 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵，則從轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵輸出的壓力油供給到轉(zhuǎn) 向機(jī)構(gòu)用液壓缸而能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向沖幾構(gòu)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵， 則從裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵輸出的壓力油供給到裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸而能夠驅(qū)動(dòng) 裝載機(jī)構(gòu)。
這樣，在輪式裝載機(jī)中， 一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出被用于行駛驅(qū)動(dòng)以及工作裝 置等各種裝置的驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)方面。因此，導(dǎo)致用于行駛驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的 大小根據(jù)施加于工作裝置等的負(fù)載大小而發(fā)生變化。
例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處于低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(空轉(zhuǎn)狀態(tài))時(shí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處 于高旋轉(zhuǎn)區(qū)域的情況相比，相對(duì)于液壓負(fù)載的突然上升，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的上升 遲鈍。因而，在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如果進(jìn)行突然施加高液壓負(fù)載的動(dòng)作，例如切 換轉(zhuǎn)向并提升裝有貨物的裝載機(jī)構(gòu)，則存在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的上升速度趕不上液 壓負(fù)載的突然上升的速度而發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況。
另外，在行駛的同時(shí)使裝載機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作的狀況下，由于發(fā)動(dòng)機(jī) 的輸出作為工作裝置用液壓負(fù)載及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓負(fù)載被消耗，因此，只有 被消耗后所剩下的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出才能夠用于行駛負(fù)載。因此，操作者操作油門 時(shí)的響應(yīng)降低，如得不到足夠的牽引力，或者用于提高車速所需的時(shí)間長(zhǎng)等。
4例如，在專利文件1中公開(kāi)了一種液壓施工機(jī)械的泵扭矩控制裝置，該 裝置在基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差進(jìn)行控制液壓泵的最大吸收扭 矩的速度傳感控制時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出有剩余的情況下，能夠有效利用發(fā)動(dòng)機(jī) 的輸出。
專利文件1:日本特開(kāi)2004- 108155號(hào)公報(bào)(平成16年4月8日公開(kāi)) 然而，在所述現(xiàn)有的泵扭矩控制裝置中存在如下的問(wèn)題。 即，在所述公報(bào)中公開(kāi)的泵扭矩控制裝置中，基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速 之間的偏差來(lái)控制泵的最大吸收扭矩，但是，不能掌握所述控制中目標(biāo)轉(zhuǎn)速 與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差的變化趨勢(shì)。因此，例如在偏差大小為同樣的值的情 況下，不能判斷是處于偏差變大的過(guò)程中，還是處于偏差變小的過(guò)程中，或 者是處于穩(wěn)定^1^態(tài)。其結(jié)果，僅僅根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差進(jìn)行 控制，很難說(shuō)能夠準(zhǔn)確地把握發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載狀態(tài)而有效地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載 控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是提供一種工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其根據(jù)發(fā)動(dòng) 機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差的變化趨勢(shì)，能夠有效地實(shí)施對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 負(fù)載(泵的吸收扭矩)的調(diào)整。
第一方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，通過(guò)轉(zhuǎn)速指令裝置轉(zhuǎn) 速被控制的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，并且經(jīng)由可變?nèi)萘啃鸵簤罕脗鬟f到 液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，該工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部、 實(shí)際轉(zhuǎn)速4企測(cè)部、變化率計(jì)算部及控制部。目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部接收來(lái)自轉(zhuǎn)速指 令裝置的指令內(nèi)容來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測(cè)部檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的 實(shí)際轉(zhuǎn)速。變化率計(jì)算部計(jì)算出每單位時(shí)間內(nèi)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果 與實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果之差的變化量。在控制部中，根據(jù)變化率計(jì)算 部計(jì)算出的變化率的大小進(jìn)行控制來(lái)調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张?矩的下降幅度。
在此，例如在輪式裝載機(jī)等工程車輛中，分別獲取基于來(lái)自轉(zhuǎn)速指令裝 置的指令內(nèi)容(油門開(kāi)度等)檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn) 速(實(shí)際轉(zhuǎn)速)，并計(jì)算出二者之間的偏差(第一偏差)。接著，在經(jīng)過(guò)規(guī)定速)，并計(jì)算出二者之間的偏差(第二偏差)。然后，在變化率計(jì)算部中，計(jì) 算出單位時(shí)間內(nèi)的第一偏差與第二偏差的變化量(變化率)?？刂撇扛鶕?jù)該 變化率的大小，準(zhǔn)確地掌握施加于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載狀態(tài)，調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤?泵的最大吸收扭矩的下降幅度。
具體地講，例如，在所述變化率大的情況下，由于變化率大表示實(shí)際轉(zhuǎn) 速正在快速接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此，進(jìn)行控制使可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪?扭矩的下降幅度比通常小。另一方面，在所述變化率小的情況下，由于變化 率小表示實(shí)際轉(zhuǎn)速正在緩慢接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此，進(jìn)行控制使可變?nèi)萘啃鸵?壓泵的最大吸收扭矩的下降幅度比通常大。
由此，在所述變化率大的情況下，由于可以預(yù)想到發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì) 立即達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此，通過(guò)減小可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐南?降幅度而加快工作裝置等的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，能夠縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上 升的時(shí)間，并且提高使用工作裝置等時(shí)的作業(yè)性。另一方面，在所述變化率 小的情況下，則可以預(yù)想到發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速尚需要時(shí)間，因 此，通過(guò)加大可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐南陆捣榷鴥?yōu)先使發(fā)動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速上升，能夠比現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升的時(shí)間。
其結(jié)果是，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差為同樣的值 的情況下，也能夠根據(jù)具體狀況適當(dāng)?shù)卣{(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张?矩的下降幅度。
第二方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在第一方面發(fā)明的工 程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，以彼此對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵?壓泵和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。另外，控制部根據(jù)變化率對(duì)多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵簤罕梅?別進(jìn)行控制，變更可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ亍?br> 在此，具有對(duì)應(yīng)于多個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵簤罕?，該多個(gè) 液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)例如為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)及工作 裝置用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。另外，控制部根據(jù)所述變化率的大小，分別控制多個(gè) 可變?nèi)萘啃鸵簤罕谩?br> 由此，對(duì)與分別驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇及工作裝置的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng) 的可變?nèi)萘啃鸵簤罕梅謩e設(shè)定最佳的最大吸收扭矩，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)提 高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且提高工作裝置等的作業(yè)性。
第三方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在第一方面發(fā)明或第二方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，控制部控制EPC電流而
進(jìn)行控制，以調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐南陆捣龋鯡PC
電流控制可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫妮敵隽俊?br> 在此，在調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐南陆捣葧r(shí)，控制部
控制用于調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫妮敵隽康腅PC電流。
由此，通過(guò)對(duì)可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫妮敵隽窟M(jìn)行調(diào)整，能夠容易地控制可 變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐拇笮　?br> 第四方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在第一方面發(fā)明至第 三方面發(fā)明中的任一發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，控制部檢測(cè) 出幾乎同時(shí)對(duì)于轉(zhuǎn)速指令裝置進(jìn)行了輸入并向液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出了動(dòng)作指 令，進(jìn)行控制，以調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐南陆捣取?br> 在此，在對(duì)于轉(zhuǎn)速指令裝置的輸入(例如，油門踏板的踩踏)以及向液 壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出的動(dòng)作指令(例如，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、工作裝置等的操作)幾乎同 時(shí)進(jìn)行的情況下，進(jìn)行控制，以調(diào)整上述可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ?的下降幅度。
通常，在發(fā)動(dòng)機(jī)以低轉(zhuǎn)速維持的低空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如果突然操作轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、 工作裝置用操縱桿等并同時(shí)踩踏油門，則可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫娜萘客蝗辉龃?而阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升。
因此，在這種狀況下，通過(guò)進(jìn)行上述對(duì)可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张?矩的控制，能夠順利地提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并且有效地實(shí)施轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、工作裝 置等的操作。
第五方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在第一方面發(fā)明至第 四方面發(fā)明的任一發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，控制部每經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間就計(jì)算出變化率。
在此，控制部每經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間就進(jìn)行上述計(jì)算，算出發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差的變化率。
由此，能夠容易地掌握施加于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載狀態(tài)正在如何變遷，并根據(jù) 狀況的變化調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ囟玫阶罴训淖畲笪?扭矩的下降幅度。
第六方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在第一方面發(fā)明至第 五方面發(fā)明中的任一發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，當(dāng)變化率達(dá)到規(guī)定閾值以上時(shí)，控制部不進(jìn)行調(diào)整可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐目刂啤?br> 在此，進(jìn)行控制以使在所述變化率達(dá)到規(guī)定大小以上時(shí)，不進(jìn)行上述可 變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐恼{(diào)整控制。
在此，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間偏差的變化率 達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，表示實(shí)際轉(zhuǎn)速正在快速接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
由此，當(dāng)檢測(cè)出所述變化率的大小達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，即使使最大吸收 扭矩的降低量成為原來(lái)的設(shè)定值，由于可以認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速立即達(dá)到 目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此，在不進(jìn)行可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐慕档土康恼{(diào) 整控制的情況下，也能夠轉(zhuǎn)換到通常的控制狀態(tài)。
第七方面發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，在第一方面發(fā)明至第 六方面發(fā)明中的任一發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，轉(zhuǎn)速指令裝 置是調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的油門踏板。
在此，作為轉(zhuǎn)速指令裝置采用油門^t板。
由此，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部中，根據(jù)油門踏板的踩踏量能夠容易檢測(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速。


圖1是表示搭載有本發(fā)明一實(shí)施方式的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝
置的輪式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)的側(cè)^L圖2是表示搭載在圖1的輪式裝載機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置結(jié)構(gòu)的控 制框圖3是包含在圖2中的裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵的PC控制框圖4是表示包含在圖2中的控制器的輸入輸出信息的控制框圖5是表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間關(guān)系的圖6是表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間關(guān)系的圖7是表示在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間偏差的大小調(diào)整 液壓泵的最大吸收扭矩時(shí)，根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的接近率而進(jìn)行不 同控制的圖8 (a)是表示轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵的最大吸收扭矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際 轉(zhuǎn)速之間偏差的大小之間關(guān)系的圖，圖8(b)是表示為了根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的接近率而進(jìn)行不同的控制，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵的最大吸收扭矩
與PC - EPC電流值之間關(guān)系的表格；
圖9 (a)是表示風(fēng)扇用液壓泵的最大吸收扭矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速 之間偏差的大小之間關(guān)系的圖，圖9 (b )是表示為了根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn) 速之間的接近率而進(jìn)行不同的控制，風(fēng)扇用液壓泵的最大吸收扭矩與PC-EPC電流值之間關(guān)系的表格；
圖10 (a)是表示裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵的最大吸收扭矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際 轉(zhuǎn)速之間偏差的大小之間關(guān)系的圖，圖10 (b)是表示為了根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和 實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的接近率而進(jìn)行不同的控制，裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵的最大吸收扭 矩與PC - EPC電流值之間關(guān)系的表格；
圖11是表示目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的接近率a為0 < oc < 1.5時(shí)的內(nèi) 插法的圖12是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制流程的流程圖； 圖13是表示本發(fā)明其他實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制流程的流程圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明 1 發(fā)動(dòng)機(jī)
la發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測(cè)部) 2扭矩轉(zhuǎn)換器 3變速箱
4 差速齒輪
5 驅(qū)動(dòng)輪
6 PTO (動(dòng)力輸出)機(jī)構(gòu)
7 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵(可變?nèi)萘啃鸵簤罕? 7a 斜盤
7b輸出壓傳感器
8 裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵(可變?nèi)萘啃鸵簤罕? 8a 斜盤
9 風(fēng)扇用液壓泵(可變?nèi)萘啃鸵簤罕? 9a 斜盤
10扭矩轉(zhuǎn)換器潤(rùn)滑用液壓泵11 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用控制閥
12 裝載機(jī)構(gòu)用控制閥
13 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓缸(執(zhí)行機(jī)構(gòu))
14 裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸(執(zhí)行機(jī)構(gòu))
15 風(fēng)扇用液壓馬達(dá)(執(zhí)行機(jī)構(gòu))
16 風(fēng)扇
17油門踏板(轉(zhuǎn)速指令裝置)
17a行程傳感器(目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部)
18控制器(控制部，變化率計(jì)算部)
19 PC閥
20 伺服閥
21發(fā)動(dòng)機(jī)控制器
30發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置(工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置) 50輪式裝載機(jī)(工程車輛) 51 車體 52提升臂 53鏟斗
54 輪胎
55 駕駛室 Ne 目標(biāo)轉(zhuǎn)速 No 實(shí)際轉(zhuǎn)速 S 步驟
a接近率(變化率)
具體實(shí)施例方式
利用圖1~圖12，對(duì)于搭載有本發(fā)明一實(shí)施方式的、具有液壓回路并控 制工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置的輪式裝載機(jī)進(jìn)行如下說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施方式的輪式裝載機(jī)(工程車輛)50，包括 車體51、安裝在車體前部的提升臂52、安裝在該提升臂52前端的伊斗53、 支承車體51并進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)而使車體行駛的四個(gè)輪胎54以及搭載在車體51上部的駕駛室55。
車體51具有收納發(fā)動(dòng)機(jī)1的(參照?qǐng)D2)發(fā)動(dòng)機(jī)室、用于驅(qū)動(dòng)提升臂
52和伊斗53的控制閥以及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(液壓缸13， 14、液壓馬達(dá)15 )等 的控制器(控制部、變化率計(jì)算部)18 (參照?qǐng)D2)。另外，如圖2所示，在 車體51上搭載有所述發(fā)動(dòng)機(jī)1、控制器18等。關(guān)于圖2所示的控制框圖的 結(jié)構(gòu)將在后面詳述。
提升臂52是用于提升安裝在其前端的鏟斗53的臂部件，由一并設(shè)置的 提升液壓缸驅(qū)動(dòng)。
伊斗53安裝在提升臂52的前端，由伊斗液壓缸進(jìn)行卸料及傾斜。
駕駛室55具有傾翻時(shí)駕駛員保護(hù)結(jié)構(gòu)(ROPS結(jié)構(gòu))，形成組合多個(gè)鋼 管和鋼板而構(gòu)成的操作員用的駕駛室。駕駛室55配置在比車體51的中央部 分稍靠前方的位置。 (主要結(jié)構(gòu))
如圖2所示，輪式裝載機(jī)50在其內(nèi)部主要具有發(fā)動(dòng)機(jī)l、該發(fā)動(dòng)機(jī)l 驅(qū)動(dòng)的行駛側(cè)的機(jī)構(gòu)和工作裝置側(cè)的機(jī)構(gòu)、和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置(工程車 輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置)30,該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置包括用于控制這些機(jī) 構(gòu)的控制器18等。在發(fā)動(dòng)機(jī)1和各機(jī)構(gòu)之間設(shè)有由齒輪和軸構(gòu)成的PTO(動(dòng) 力輸出)機(jī)構(gòu)6。
發(fā)動(dòng)機(jī)1是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)整向液壓缸內(nèi)噴射的燃料量來(lái)進(jìn)行對(duì)其 輸出的控制。這種向液壓缸內(nèi)噴射的燃料量的調(diào)整，通過(guò)控制附設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī) 1的燃料泵上的調(diào)速器(力X于)來(lái)進(jìn)行。在本實(shí)施方式中，作為調(diào)速器采 用一般的全速控制式調(diào)速器。即，由調(diào)速器增減燃料噴射量，以消除與油門 踏板(轉(zhuǎn)速指令裝置)17的踩踏量相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之 間的偏差。
行駛側(cè)機(jī)構(gòu)具有輸入有發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出的扭矩轉(zhuǎn)換器2、連接在扭矩轉(zhuǎn) 換器2上的變速箱3、連接在變速箱3的輸出軸上的差速齒輪4以及驅(qū)動(dòng)輪 5。變速箱3具有前進(jìn)用液壓離合器、后退用液壓離合器及多個(gè)變速用離合 器等，通過(guò)對(duì)各液壓離合器進(jìn)行連接/斷開(kāi)控制，進(jìn)行前進(jìn)/后退的轉(zhuǎn)換及變速。
作為由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，除行駛系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)以外，該輪式裝載機(jī)50主要具有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、設(shè)于車體前部的裝載機(jī)構(gòu)(均未圖示)及風(fēng)扇16。
為了驅(qū)動(dòng)上述各機(jī)構(gòu)，設(shè)有液壓泵(可變?nèi)萘啃鸵簤罕?7~9及執(zhí)行 機(jī)構(gòu)(液壓缸13, 14及液壓馬達(dá)15)。即，為了驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，設(shè)有轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)用液壓泵7、轉(zhuǎn)向才幾構(gòu)用控制閥11及與轉(zhuǎn)向才幾構(gòu)連接的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓缸 13。另外，為了驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)，設(shè)有裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8、裝載機(jī)構(gòu)用控制 閥12及與裝載機(jī)構(gòu)連接的裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸14。而且，為了驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇16， 設(shè)有風(fēng)扇用液壓泵9和風(fēng)扇用液壓馬達(dá)15。上述各液壓泵7， 8, 9經(jīng)由PTO 機(jī)構(gòu)6連接在發(fā)動(dòng)機(jī)1上。另外，作為用于扭矩轉(zhuǎn)換器2的液壓泵，還設(shè)有 扭矩轉(zhuǎn)換器潤(rùn)滑用液壓泵10。該液壓泵10經(jīng)由PTO機(jī)構(gòu)6連接在發(fā)動(dòng)才幾1上。
另外，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7、裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8及風(fēng)扇用液壓泵9是 分別具有斜盤7a， 8a, 9a的可變?nèi)萘啃鸵簤罕?，通過(guò)改變各斜盤7a， 8a， 9a的傾角能夠控制泵容量q ( cc/rev )。 (用于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制的結(jié)構(gòu))
進(jìn)而，如圖2所示，在本實(shí)施方式的輪式裝載機(jī)50中，為了進(jìn)行發(fā)動(dòng) 機(jī)1的負(fù)載控制，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30具有檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速傳感器(實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測(cè)部)la、檢測(cè)油門踏板17的開(kāi)度的行程傳感器(目 標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部)17a、檢測(cè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7a的輸出壓的輸出壓傳感器7b 及控制器18。
控制器18是由CPU, RAM， ROM等構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)，如圖2所示， 分別輸入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器la的傳感器輸出、油門踏板17的行程傳感器17a 的傳感器輸出以及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7a的輸出壓傳感器7b的傳感器輸出。 另外，控制器18向發(fā)動(dòng)機(jī)1、各液壓泵7， 8, 9輸出控制信號(hào)。
例如，為了控制裝載機(jī)構(gòu)側(cè)的裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8，形成有如圖3所示 的控制塊。另夕卜，在圖3中示出用于控制裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8的結(jié)構(gòu)，但是， 對(duì)于其他可變?nèi)萘啃鸵簤罕?， 9也構(gòu)成同樣的控制塊，因此，在此省略其 說(shuō)明。
如圖3所示，在本實(shí)施方式中，為了控制液壓泵8的斜盤8a,設(shè)有PC 閥(馬力控制閥)19及伺服閥20。在PC閥19中作為先導(dǎo)壓輸入液壓泵8 的輸出壓Pp (kg/cm2),并且輸入來(lái)自控制器18的控制信號(hào)il。在伺服閥 20中供給來(lái)自PC閥19的壓力油，由此控制液壓泵8的容量q。更具體地講，
12由PC閥19控制液壓泵8的斜盤8a，以使液壓泵8的輸出壓Pp和液壓泵8 的容量q的乘積不超過(guò)一定的扭矩。因而，如果發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定， 則控制液壓泵8的斜盤8a,以使液壓泵8的輸出壓Pp和液壓泵8的容量q 的乘積不超過(guò)一定的馬力。
進(jìn)而，如圖4所示，在控制器18中輸入油門踏板信號(hào)(油門開(kāi)度)、發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速級(jí)信號(hào)、FNR(前進(jìn)、中立、后退)信號(hào)、大臂液壓缸底壓、 裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵輸出壓、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵輸出壓及變速箱(TM)速度 傳感器信號(hào)等。另外，由控制器18向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器21輸出節(jié)氣門(7口 、乂 卜/")變更信號(hào)，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器21輸出燃料噴射器控制信號(hào)?？刂破?8 根據(jù)輸入的油門踏板信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)等計(jì)算出裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵PC -EPC電流的最佳值，并4巴該值向液壓泵8輸出。對(duì)于其他液壓泵7, 9， 同樣分別輸出轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵PC-EPC電流、風(fēng)扇用液壓泵PC-EPC電
，'云
具體地講，控制器18根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間偏差的 大小，確定用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速上升性能以及實(shí)現(xiàn)失速防止功能的PC -EPC電流(mA )。所謂PC - EPC電流，對(duì)應(yīng)于如圖3所示的從控制器18 向PC閥19輸出的信號(hào)i，電流值越大，斜盤8a的傾角越小，液壓泵的輸出 量被節(jié)流，則液壓泵的吸收扭矩變小(泵容量變小)。因此，通過(guò)控制該P(yáng)C -EPC電流使液壓泵8的最大吸收扭矩降低，結(jié)果能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載。 前述的情況，同樣適用于其他液壓泵7， 9。 〈各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作〉
如圖2所示，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出經(jīng)由扭矩轉(zhuǎn)換器2輸入到變速箱3,在該 變速箱3中，通過(guò)對(duì)前進(jìn)/后退用液壓離合器進(jìn)行連接/斷開(kāi)控制，切換前進(jìn)/ 后退。另外，通過(guò)對(duì)變速用液壓離合器進(jìn)行連接/斷開(kāi)控制進(jìn)行變速控制。如 圖2所示，變速箱3的輸出經(jīng)由差速齒輪4傳遞到驅(qū)動(dòng)輪5上。
另一方面，如圖2所示，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出經(jīng)由PTO機(jī)構(gòu)6傳遞到各液 壓泵7, 8， 9, 10上，驅(qū)動(dòng)各液壓泵。
如圖2所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7時(shí)，其輸出壓力油經(jīng)由轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)用控制閥11供給到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓缸13。當(dāng)壓力油供給到該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用 液壓缸13,則轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作，能夠^使車體向所希望的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)用控制閥11的滑閥隨著未圖示的轉(zhuǎn)向手柄的操作而移動(dòng)。因此，隨著該滑閥的移動(dòng)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用控制閥11的開(kāi)口面積發(fā)生變化，供給到轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)用液壓缸13的流量發(fā)生變化。
另外，如圖2所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵13時(shí)，其輸出壓力油經(jīng) 由裝載機(jī)構(gòu)用控制閥12供給到裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸14。當(dāng)壓力油供給到該裝 載機(jī)構(gòu)用液壓缸14，則裝載機(jī)構(gòu)動(dòng)作。即，能夠使構(gòu)成裝載機(jī)構(gòu)的大臂上升 或下降，使鏟斗傾斜。另外，裝載機(jī)構(gòu)用控制閥12的滑閥隨著未圖示的裝 載機(jī)構(gòu)用操作桿的操作而移動(dòng)。因此，隨著該滑閥的移動(dòng)，控制閥12的開(kāi) 口面積發(fā)生變化，供給到裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸14的流量發(fā)生變化。
如圖2所示，如果驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇用液壓泵9，則其輸出壓力油供給到風(fēng)扇用 液壓馬達(dá)15，使冷卻用風(fēng)扇16工作。
如果驅(qū)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換器潤(rùn)滑用液壓泵10，則其輸出壓力油供給到扭矩轉(zhuǎn) 換器2，潤(rùn)滑扭矩轉(zhuǎn)換器2。 〈發(fā)動(dòng)機(jī)1的控制〉
接著，說(shuō)明利用油門踏板17進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)1的控制。圖5是表示發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速N、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te及液壓負(fù)載之間的關(guān)系的圖。在圖5中，用最大 扭矩線限定的區(qū)域表示發(fā)動(dòng)機(jī)l能夠達(dá)到的輸出性能。由調(diào)速器控制發(fā)動(dòng)機(jī) 1 ，使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不會(huì)超過(guò)最大扭矩線而達(dá)到排氣煙度極限(排気煙限界)， 而且使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N不會(huì)超過(guò)高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速NH而成為過(guò)度旋轉(zhuǎn)。
例如，當(dāng)以最大限度踩踏油門踏板17,則由控制器18設(shè)定對(duì)應(yīng)于油門 踏板17的踩踏量的最大目標(biāo)轉(zhuǎn)速，由調(diào)速器在連接額定點(diǎn)和高空轉(zhuǎn)點(diǎn)NH的 最高速調(diào)速線(！^年二^一、乂3 Fe上進(jìn)行調(diào)速。隨著油門踏板
17的踩踏量變小，目標(biāo)轉(zhuǎn)速變小，依次確定調(diào)速線Fe-l, Fe-2， ... ， Fe-n,…，
并在各調(diào)速線上進(jìn)行調(diào)速。
當(dāng)油門踏板17的踩踏量為最小即未踩踏時(shí)，作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定低空轉(zhuǎn) 特速Nl，并且在連接低空轉(zhuǎn)點(diǎn)N^的調(diào)速線fl上進(jìn)行調(diào)速。此時(shí)，如果液壓 負(fù)載Tp如箭頭A所示變動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)l的輸出和泵吸收馬力的均衡匹配點(diǎn) V，隨著液壓負(fù)載Tp的變動(dòng)在調(diào)速線上移動(dòng)。
在此，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)l的特性，在調(diào)速線上匹配點(diǎn)從低負(fù)載移動(dòng)到高負(fù)載 的時(shí)間，在低轉(zhuǎn)速區(qū)域(低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速Nt)比在高轉(zhuǎn)速區(qū)域(高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速NH) 更長(zhǎng)。即，發(fā)動(dòng)機(jī)1在低轉(zhuǎn)速區(qū)域的響應(yīng)比在高轉(zhuǎn)速區(qū)域更遲鈍。
因此，在現(xiàn)有的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置中，在液壓負(fù)載為低負(fù)載且在匹配點(diǎn)為VO處進(jìn)行匹配的狀態(tài)下突然施加高液壓負(fù)載Tpl時(shí)，來(lái)不
及進(jìn)行將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩提升至匹配點(diǎn)VI (參照?qǐng)D6)的控制，如圖6的B所 示，存在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況。
另外，在突然操作工作裝置用操縱桿或轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等的情況下，或者在高 液壓負(fù)載施加在工作裝置等的液壓泵7 ~ 9側(cè)的狀態(tài)下踩踏油門踏板17的情 況下，也會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要達(dá)到與油門踏板17的踩踏量相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速(轉(zhuǎn)速上升)需要較長(zhǎng)時(shí)間等、操作油門踏板17時(shí)的響應(yīng)變得遲鈍的問(wèn) 題，有可能使操作者感到緊張。其結(jié)果，由于操作者想要盡快提高發(fā)動(dòng)才幾的 轉(zhuǎn)速而進(jìn)一步額外踩踏油門踏板17，因此，所述操作成為導(dǎo)致燃油消耗升高 的主要原因。
〈發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制〉
于是，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，首先，基于發(fā)動(dòng)機(jī)l 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間偏差的大小，進(jìn)行降低裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8的吸 收扭矩而降低施加于發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載的控制。
具體地講，例如，在輪式裝載機(jī)50中，在從低空轉(zhuǎn)狀態(tài)幾乎同時(shí)突然 操作工作裝置用操縱桿和油門踏板17的情況下，控制器18進(jìn)行如下的控制。
即，控制器18將與油門踏板17的踩踏量相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 和實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速(實(shí)際轉(zhuǎn)速)作為行程傳感器17a和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳 感器la的輸出信號(hào)而接收。然后，控制器18判斷該目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之 間的偏差是否比規(guī)定值大。進(jìn)而，當(dāng)該偏差達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，判斷為發(fā)動(dòng) 機(jī)1上施加有大的負(fù)載而進(jìn)行將PC _ EPC電流i殳定為適當(dāng)^f直的控制，以抑 制各液壓泵7-9的最大吸收扭矩。
由此，通過(guò)放慢使工作裝置驅(qū)動(dòng)用液壓泵8的斜盤傾角變化的初始速度 而抑制液壓泵7-9的輸出量的增加，從而防止大部分發(fā)動(dòng)才幾輸出被用于工 作裝置側(cè)(裝載機(jī)構(gòu)側(cè))等的液壓泵7 ~ 9,由此能夠順利地提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 另外，隨著由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器la檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速的提高， 通過(guò)進(jìn)行控制而增加各液壓泵7~9的輸出量，能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速上 升性能，并且也提高工作裝置等的操作速度。
其結(jié)果，由于搡作者能夠以接近于自己的踩踏量的感覺(jué)感受到發(fā)動(dòng)機(jī)1 的轉(zhuǎn)速上升，因此，不會(huì)過(guò)度地踩踏油門踏板17。因而，能夠避免在幾乎同 時(shí)對(duì)工作裝置用操縱桿和油門踏板17進(jìn)行大的操作動(dòng)作時(shí)因發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)
15速不上升而導(dǎo)致燃油消耗上升。
如本實(shí)施方式那樣，在對(duì)所有的液壓泵7-9的最大吸收:t丑矩進(jìn)行調(diào)整 時(shí)，進(jìn)行控制而使所有的液壓泵7 9的吸收扭矩之和處于規(guī)定值以下即可。 〈最大吸收扭矩控制的內(nèi)容〉
在此，以裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8為例，詳細(xì)說(shuō)明通過(guò)上述控制而降低液壓
泵7 ~ 9的最大吸收扭矩的控制。
如上所述，PC閥19通過(guò)將液壓泵8的輸出壓Pp作為先導(dǎo)壓輸入，并 將相應(yīng)于輸出壓Pp的驅(qū)動(dòng)壓力油供給到伺服閥20,控制液壓泵8的容量q。
另外，在裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8中，在液壓負(fù)載即吸收扭矩不超過(guò)最大吸 收扭矩的范圍內(nèi)，根據(jù)泵輸出壓控制泵容量q。
在此，在PC閥19中，通過(guò)上述控制從控制器18輸入控制信號(hào)il，并 根據(jù)該控制信號(hào)il控制最大吸收扭矩。根據(jù)該控制信號(hào)il,施加給PC閥19 的電流值越高，使泵容量開(kāi)始減小的泵輸出壓的值就越小，最大吸收扭矩值 被設(shè)定為小的值。
因此，通過(guò)將根據(jù)上述控制而得到的PC-EPC電流值施加鄉(xiāng)合PC閥19， 參照發(fā)動(dòng)機(jī)l的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速，能夠以最小的降低率減小裝載機(jī)構(gòu)用 液壓泵8的吸收扭矩。因而，能夠防止發(fā)動(dòng)機(jī)l的失速，并且能夠抑制對(duì)于 油門踏板17踩踏所作響應(yīng)的惡化，還能夠使工作裝置等有效地動(dòng)作。
〈基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速的接近率的最大吸收扭矩調(diào)整控制的內(nèi)容〉
進(jìn)而，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，通過(guò)對(duì)上述各液壓 泵7~9的最大吸收扭矩控制，降低各液壓泵7 9的最大吸收扭矩，以控制 施加于發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載大小，并且，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)l的實(shí)際轉(zhuǎn)速相對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速 的接近率(變化率)的大小進(jìn)行如下的控制。
即，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，控制器18根據(jù)以下關(guān)系式(1 )計(jì) 算出發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速相對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速在單位時(shí)間內(nèi)的接近量，即接近率a， 亦即目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差在單位時(shí)間內(nèi)的變化量(變化率)。另
外，控制器18根據(jù)該接近率a的大小進(jìn)一步適當(dāng)?shù)卣{(diào)整根據(jù)上述吸收扭矩 控制而設(shè)定的各液壓泵7-9的最大吸收扭矩的降低量。
a = { ( Nel - Nol ) - (Ne2 - No2 ) }/ (t2 - tl )...…(1 ) (其中，設(shè)時(shí)刻tl時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)l的目標(biāo)轉(zhuǎn)速為Nel，實(shí)際轉(zhuǎn)速為Nol; 時(shí)刻t2時(shí)的發(fā)動(dòng)才幾1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速為Ne2,實(shí)際轉(zhuǎn)速為No2。)
16在此，當(dāng)接近率a的值小時(shí)，時(shí)刻tl時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏 差和時(shí)刻t2時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差幾乎沒(méi)有變化，即表示正對(duì)發(fā) 動(dòng)機(jī)l持續(xù)施加負(fù)載。因此，當(dāng)接近率a的值小時(shí)，優(yōu)選控制PC-EPC電 流以使液壓泵7-9的最大吸收扭矩進(jìn)一步降低，從而進(jìn)一步抑制施加于發(fā) 動(dòng)機(jī)1的負(fù)載。
另一方面，當(dāng)接近率a的值大時(shí)，與時(shí)刻tl時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之 間的偏差相比，時(shí)刻t2時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差順利地變小，即表 示正在減輕發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載。因此，當(dāng)接近率a的值大時(shí)，優(yōu)選控制PC-EPC電流以使液壓泵7-9的最大吸收扭矩的降低量稍微減小，從而使發(fā)動(dòng) 機(jī)l的輸出向工作裝置等的液壓泵7 9側(cè)供給。
由此，例如如圖7所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速的接近率a 為al, a2, a3 (al〈a2〈a3)的情況下，根據(jù)時(shí)刻t2時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne和實(shí) 際轉(zhuǎn)速No之間偏差的大小，能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整使各液壓泵7 9的最大吸收扭 矩降低的量，該降低量由上述最大吸收扭矩降低控制來(lái)設(shè)定。這樣，如圖8 (a) ~圖10 (b)所示，在本實(shí)施方式中，分別對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7、裝
吸收扭矩的降低量的控制。
另外，在如圖8 (a) ~圖10 (b)所示的例子中，設(shè)橫軸表示時(shí)刻t2 時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne2與實(shí)際轉(zhuǎn)速No2之間的偏差(Ne2 - No2 )，縱軸表示液壓泵 7 ~ 9的最大吸收扭矩(設(shè)MAX為100 % ),接近率a在0 ~ 1.5rpm/ms的范 圍內(nèi)變化。在本實(shí)施方式的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)牡涂辙D(zhuǎn)750rpm提高到 高空轉(zhuǎn)2245rpm的時(shí)間為1秒。因而，接近率a的最大值(l,5rpm/ms )是 基于高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速之間的偏差(1500rpm)以及該轉(zhuǎn)速提高時(shí)間 (1秒)而設(shè)定的。
(對(duì)于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7的控制)
如圖8 ( a)所示，在表示時(shí)刻t2的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne2和實(shí)際轉(zhuǎn)速No2之間 偏差的大小與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7的最大吸收扭矩之間關(guān)系的圖中，與接近 率a-0時(shí)的情況相比，在接近率01=1.5時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)向才幾構(gòu)用液壓泵7進(jìn)行控 制，以使轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)較大時(shí)的液壓泵7的最大吸收扭矩的降低 量較小(參照?qǐng)D8 (a)中的虛線)。
更詳細(xì)地講，在接近率a = 0的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2《600時(shí)，設(shè)最大吸收扭矩保持在100 % 。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 = 1500時(shí)，最大吸收 扭矩為70%。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差在600 < Ne2-No2< 1500時(shí)，如圖8(a)所示， 通過(guò)在最大吸收扭矩100% ~70%之間進(jìn)行線性內(nèi)插，能夠求得對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速 偏差Ne2 - No2的最大吸收4丑矩。
另一方面，在接近率a= 1.5的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2《900時(shí)， 最大吸收扭矩保持在100%。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2-No2= 1500時(shí)，最大吸收4丑 矩減小至80%。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差在900 <Ne2-No2< 1500時(shí)，如圖8(a)所示， 通過(guò)在最大吸收扭矩100% ~80%之間進(jìn)行線性內(nèi)插，能夠求得對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速 偏差Ne2 - No2的最大吸收扭矩。
另外，通過(guò)控制上述PC-EPC電流，來(lái)進(jìn)行這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7 的最大吸收扭矩的設(shè)定值的增減(參照?qǐng)D8 (b))。具體地講，轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 = 1500時(shí)的PC - EPC電流值，在接近率a = 0時(shí)為240mA,與之相對(duì)， 接近率a-1.5時(shí)為160mA。這樣，當(dāng)接近率a的值大時(shí)，通過(guò)減小PC - EPC 電流，增加液壓泵7的輸出量而減小最大吸收扭矩的降低量，通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī) 1的輸出改變?yōu)橄蛞簤罕?側(cè)4是供，能夠改善發(fā)動(dòng)^L 1的轉(zhuǎn)速上升性能，并 且提高操作轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)時(shí)的響應(yīng)性。
(對(duì)于風(fēng)扇用液壓泵9的控制)
如圖9 (a)所示，在表示時(shí)刻t2的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne2和實(shí)際轉(zhuǎn)速No2之間 偏差的大小與風(fēng)扇用液壓泵9的最大吸收扭矩之間關(guān)系的圖中，與接近率a =0時(shí)的情況相比，在 接近率a= 1.5時(shí)，對(duì)于風(fēng)扇用液壓泵9進(jìn)行控制，以 使轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)較大時(shí)的液壓泵9的最大吸收扭矩的降低量較小 (參照?qǐng)D9 (a)中的虛線)。
更詳細(xì)地講，在接近率a = 0的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 < 400時(shí)， 最大吸收扭矩保持在100% 。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 -No2 = 1500時(shí)，最大吸收扭 矩減小至15%。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差在400<Ne2-No2< 1500時(shí)，如圖9(a)所示， 通過(guò)在最大吸收扭矩100% ~ 15%之間進(jìn)行線性內(nèi)插，能夠求得對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速 偏差Ne2 - No2的最大吸收扭矩。
另 一方面，在接近率a = 1.5的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2《800時(shí)， 最大吸收4丑矩保持在100 % 。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 = 1500時(shí)，將最大吸收 扭矩減小至50 % 。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差在800 < Ne2 - No2 < 1500時(shí)，如圖9 ( a )所 示，通過(guò)在最大吸收扭矩100% ~50%之間進(jìn)行線性內(nèi)插，能夠求得對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2的最大吸收扭矩。
另外，與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7同樣，通過(guò)控制上述PC-EPC電流來(lái)進(jìn) 行這種風(fēng)扇用液壓泵9的最大吸收扭矩的設(shè)定值的增減(參照?qǐng)D9(b))。具 體地講，轉(zhuǎn)速偏差Ne2-No2- 1500時(shí)的PC-EPC電流值，在接近率a = 0 時(shí)為680mA，與之相對(duì)，接近率a = 1.5時(shí)為400mA。這樣，當(dāng)接近率a的 值大時(shí)，通過(guò)減小PC-EPC電流，增加液壓泵9的輸出量而減小最大吸收 扭矩的降低量，通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)l的輸出改變?yōu)橄蛞簤罕?側(cè)提供，能夠改善 發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速上升性能，并且提高切換風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的操作時(shí)的響應(yīng)性。 (對(duì)于裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8的控制)
對(duì)于裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8也是同樣，如圖10 (a)所示，在表示時(shí)刻t2 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne2和實(shí)際轉(zhuǎn)速No2之間偏差的大小與裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8的 最大吸收扭矩之間關(guān)系的圖中，與接近率a = 0時(shí)的情況相比，在接近率a =1.5時(shí)，對(duì)裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8進(jìn)行控制，以使轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)較 大時(shí)的液壓泵8的最大吸收扭矩的降低量較小(參照?qǐng)D10 (a)中的虛線)。
更詳細(xì)地講，在接近率a = 0的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2《200時(shí)， 最大吸收扭矩保持在100 % 。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 = 1500時(shí)，將最大吸收 扭矩減小至15%。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差在200<Ne2-No2< 1500時(shí)，如圖10 (a) 所示，通過(guò)在最大吸收扭矩100% ~ 15%之間進(jìn)行線性內(nèi)插，能夠求得對(duì)應(yīng) 于轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2的最大吸收扭矩。
另一方面，在接近率cc-1.5的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2-No2《500時(shí)， 最大吸收4丑矩保持在100 % 。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 = 1500時(shí)，將最大吸收 扭矩減小至45%。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差在500<Ne2-No2< 1500時(shí)，如圖10 (a) 所示，通過(guò)在最大吸收扭矩100% ~45%之間進(jìn)行線性內(nèi)插，能夠求得對(duì)應(yīng) 于轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2的最大吸收扭矩。
另外，與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7同樣，通過(guò)控制上述PC-EPC電流來(lái)進(jìn) 行這種裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8的最大吸收扭矩的設(shè)定值的增減(參照?qǐng)D10 (b ))。具體地講，轉(zhuǎn)速偏差Ne2 - No2 = 1500時(shí)的PC - EPC電流值，在接 近率a = 0時(shí)為680mA，與之相對(duì)，接近率a = 1.5時(shí)為440mA。這樣，當(dāng)接 近率a的值大時(shí)，通過(guò)減小PC - EPC電流，增加液壓泵8的輸出量而減小 最大吸收扭矩的降低量，通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出改變?yōu)橄蛞簤罕?側(cè)提供， 能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速上升性能，并且提高操作工作裝置用操縱桿等時(shí)的響應(yīng)'I"生。
在本實(shí)施方式中，如上所述，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)l的實(shí)際轉(zhuǎn)速No相對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn) 速Ne在單位時(shí)間內(nèi)的接近率a的大小，將通過(guò)上述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制而 設(shè)定的各液壓泵7~9的最大吸收扭矩的降低量進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到更適當(dāng) 的值。
由此，即使目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne與實(shí)際轉(zhuǎn)速No之間的偏差為同一值，也能夠 根據(jù)其前后的所述偏差的變化，對(duì)最大吸收扭矩的降低量進(jìn)行調(diào)整，從而準(zhǔn)
確地掌握施加于發(fā)動(dòng)機(jī)l的負(fù)載的狀態(tài)，操作工作裝置等時(shí)的響應(yīng)性也與發(fā) 動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速上升性能一同得到改善。
另外，如圖8 (a)、圖9 (.a)及圖10 (a)所示，在本實(shí)施方式中，分 別表示轉(zhuǎn)向才幾構(gòu)用液壓泵7、裝載才幾構(gòu)用液壓泵8及風(fēng)扇用液壓泵9的最大 吸收扭矩與轉(zhuǎn)速偏差之間關(guān)系的圖為不同的圖。
具體地講，考慮到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7在進(jìn)行操作時(shí)的重要性比其他液 壓泵8, 9高，如圖8 (a)所示，與對(duì)應(yīng)于其他液壓泵8和9的圖10 (a) 和圖9 (a)相比，使轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7的最大吸收扭矩的降低量較小。
由此，例如，即使在幾乎與操作油門踏板17同時(shí)操作輪式裝載機(jī)50的 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或工作裝置用操縱桿、而發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速上升性能下降的狀況下， 通過(guò)進(jìn)行控制而進(jìn)一步大幅度降低裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8或風(fēng)扇用液壓泵9的 最大吸收扭矩，確保轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7的輸出量，/人而能夠防止轉(zhuǎn)向4幾構(gòu) 的響應(yīng)性降4氐。
(0<a<1.5時(shí)的線性內(nèi)插法)
在此，對(duì)于表示上述接近率a的值在0<a< 1.5時(shí)轉(zhuǎn)速偏差Ne2-No2 與液壓泵7-9的最大吸收扭矩之間關(guān)系的圖中的線性內(nèi)插法，以裝載才幾構(gòu) 用液壓泵8的接近率01=1的情況為例，利用圖ll進(jìn)行如下說(shuō)明。
即，如圖11所示，首先，當(dāng)接近率a=1.0時(shí)，求出最大吸收扭矩為 MaxlOO%、轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)為最大的圖上的A點(diǎn)。在此，在接近率 a = 0的情況和接近率a= 1.5的情況下，利用接近率a的值對(duì)最大吸收扭矩 100%時(shí)的各轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)的最大值之間的值進(jìn)行比例內(nèi)插。此時(shí)， 所求出的點(diǎn)的橫軸(Ne2-No2)的值通過(guò)以下計(jì)算求得。
{ (500-200) / ( 1.5 - O) }xl.0 + 200 = 400
因而，A點(diǎn)的坐標(biāo)為(400， 100)。其次，當(dāng)接近率a-l.O時(shí)，求出轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2) = 1500rpm時(shí) 的最大吸收扭矩。若此時(shí)為圖11所示的圖上的B點(diǎn)，則通過(guò)以下算式求出 B點(diǎn)坐標(biāo)的縱軸(最大吸收扭矩)的值。
{ (50 - 15) / ( 1.5 -0) }xl.o+ 15 = 38.3
因而，B點(diǎn)的坐標(biāo)為(1500， 38.3)。
其結(jié)果，能夠?qū)⒃贏點(diǎn)、B點(diǎn)的坐標(biāo)之間進(jìn)行線性內(nèi)插而得出的直線， 作為對(duì)應(yīng)于4妄近率a-1.0的轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)的最大吸收扭矩線。
另外，對(duì)于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7和風(fēng)扇用液壓泵9，能夠采用相同的線 性內(nèi)插法，求出對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速偏差(Ne2-No2)的最大吸收扭矩線。 〈發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載降低控制的流程〉
在此，利用圖12說(shuō)明上述發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載降低控制的流程。
即，在步驟S1中，例如，如果幾乎同時(shí)操作工作裝置用操縱桿和油門 踏板17,則在步驟S2中，控制器18根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器la和油門踏板 17的行程傳感器17a的4企測(cè)結(jié)果，計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne與實(shí)際轉(zhuǎn)速No之間 的偏差。
接著，在步驟S3中，控制器18判斷該偏差是否滿足(Ne2-No2)〉 200。在此，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏差滿足所述條件時(shí)，就直接進(jìn)入步驟S4中，而不滿足 所述條件時(shí)，返回到步驟Sl, —直待機(jī)，直到檢測(cè)出幾乎同時(shí)操作工作裝 置用操縱桿和油門踏板17。在此，之所以將偏差(Ne2-No2) 〉200當(dāng)作 開(kāi)始進(jìn)行降低液壓泵7-9的最大吸收扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制的開(kāi)始條 件，是因?yàn)樵趫D8 (a) ~圖10 (b)所示的圖中，開(kāi)始進(jìn)行使最大吸收扭矩 低于100%的控制的轉(zhuǎn)速偏差的最小值，是裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8中的Ne-No 〉 200。
接著，在步驟S4中，根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差(Ne-No)的大小，設(shè)定降低液壓 泵7 ~ 9的最大吸收扭矩時(shí)的降低量。
接著，在步驟S5中，根據(jù)上述關(guān)系式(l)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)l的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 Ne與實(shí)際轉(zhuǎn)速No在單位時(shí)間內(nèi)的接近率a。
接著，在步驟S6中，判斷接近率a的值是否在0〈a〈1.5的范圍內(nèi)， 當(dāng)在所述范圍之內(nèi)時(shí)，直接進(jìn)入步驟S7，而在所述范圍之外時(shí)，不經(jīng)由步 驟S7而進(jìn)入步驟S8。
在步驟S7中，根據(jù)接近率a的大小，重新將液壓泵7-9的最大吸收扭矩的降低量設(shè)定為調(diào)整后的值。
在步驟S8中，基于在步驟S7中設(shè)定的調(diào)整后的降低量的設(shè)定值，或者 在不經(jīng)由步驟S7時(shí)，基于在步驟S4中設(shè)定的降低量的設(shè)定值，進(jìn)行液壓泵 7~9的最大吸收扭矩的降低控制，即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制。
如圖2所示，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30搭栽在輪式裝載機(jī) 50中，該輪式裝載機(jī)50將發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出，經(jīng)由如裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵8那 樣的可變?nèi)萘啃鸵簤罕脗鬟f到裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸14等液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。接 著，控制器18基于在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器la和行程傳感器17a中檢測(cè)到的發(fā) 動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne和實(shí)際轉(zhuǎn)速No，計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne和實(shí)際轉(zhuǎn)速No 在單位時(shí)間內(nèi)的接近率a,并且如圖7等所示，根據(jù)接近率a的大小調(diào)整各 液壓泵7 ~ 9的最大吸收扭矩。
在此，如果接近率a的值大，則表示發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速No快速接近 目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne,如果接近率a的值小，則表示發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速No難以接 近目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne。
由此，通過(guò)參照計(jì)算出的接近率a的大小，即4吏發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 Ne與實(shí)際轉(zhuǎn)速No之間的偏差為同一值，也能夠掌握其前后的偏差的變化趨 勢(shì)。因而，將根據(jù)所述偏差的值而設(shè)定的液壓泵7-9的最大吸收扭矩的降 低量調(diào)整到適當(dāng)?shù)闹担瑥亩鴮l(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出適當(dāng)?shù)胤峙涞桨l(fā)動(dòng)機(jī)1一側(cè)、 或是驅(qū)動(dòng)工作裝置或轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等的一側(cè)，能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速上升性能 以及操作工作裝置等時(shí)的響應(yīng)性。 (2)
如圖2所示，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30以多個(gè)液壓泵7-9 作為控制對(duì)象，如圖8 (a) ~圖10 (b)所示，根據(jù)所述接近率a的大小， 對(duì)各液壓泵7-9分別進(jìn)行不同的最大吸收扭矩降低控制。
由此，考慮到液壓泵7-9在操作時(shí)的重要性，通過(guò)設(shè)定各液壓泵7-9 的最大吸收扭矩的降低量，改善發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速上升性能，并且提高所需的 液壓泵7-9的響應(yīng)性，從而能夠提高輪式裝載機(jī)50的作業(yè)性。
如圖3和圖8(b)等所示，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，在根據(jù)所述接近率a的大小進(jìn)行降低各液壓泵7-9的最大吸收扭矩的控制 時(shí)，通過(guò)調(diào)整施加給與各液壓泵7-9連接的PC閥19的PC - EPC電流來(lái)進(jìn) 行控制。
由此，通過(guò)在控制器18中控制PC-EPC電流，能夠容易地調(diào)整各液壓 泵7 ~ 9的輸出量，調(diào)整最大吸收扭矩的降低量。
(4)
如圖12所示，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，在幾乎同時(shí) 搡作工作裝置用操縱桿和油門踏板17的情況下，根據(jù)上述接近率a的大小， 通過(guò)調(diào)整最大吸收扭矩來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低控制。
由此，在通過(guò)操作工作裝置用操縱桿想要提高裝載機(jī)構(gòu)用泵8的輸出量 時(shí)，通過(guò)以等待發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速上升而在發(fā)動(dòng)機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速上升后提高裝 載機(jī)構(gòu)用泵8的輸出量的方式進(jìn)行控制，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速上升性能， 并且能夠確保操作裝載機(jī)構(gòu)用泵8的響應(yīng)性。
(5)
如圖12所示，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，在步驟6中 所述接近率a達(dá)到規(guī)定值(a = 1.5 )以上時(shí)，不進(jìn)行步驟7中的液壓泵7 ~ 9 的最大吸收扭矩的降低量的調(diào)整控制，而在步驟8中進(jìn)行最大吸收扭矩的降 低控制。
由此，當(dāng)接近率a的值達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，由于預(yù)想到即使不調(diào)整最大 吸收扭矩的降低量，發(fā)動(dòng)機(jī)l的實(shí)際轉(zhuǎn)速也立即達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此能夠不 進(jìn)行調(diào)整控制，而以原來(lái)的設(shè)定值進(jìn)行最大吸收扭矩的降低控制。
(6)
如圖2所示，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置30中，作為檢測(cè)發(fā) 動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的裝置，采用安裝在油門踏板17上的行程傳感器17a。該 發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速是為了計(jì)算所述接近率a而必需的。
由此，由于根據(jù)油門踏板17的踩踏量能夠適當(dāng)且準(zhǔn)確地檢測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī) 1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出所述接近率a。
以上說(shuō)明了本發(fā)明的一實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不局限于所述實(shí)施方 式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。. (A)
23如圖12所示，在所述實(shí)施方式中，說(shuō)明了在發(fā)動(dòng)才幾1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne 與實(shí)際轉(zhuǎn)速No之間的偏差為身見(jiàn)定值以上的情況下，并且，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne 和實(shí)際轉(zhuǎn)速No在單位時(shí)間內(nèi)的接近率a在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，根據(jù)接近 率a的大小進(jìn)行控制而得到最佳的最大吸收扭矩的例子。但是，本發(fā)明并不 局限于該實(shí)施方式。
例如，如圖13所示，也可以在計(jì)算出第一次的接近率a后進(jìn)行控制(步 驟S5 ~步驟S8 )，然后追加步驟S9 ~步驟S13的處理。
即，在步驟S9中如果經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，則在步驟SIO中再次計(jì)算出接近 率a。然后，從步驟Sll到步驟S13，進(jìn)行與從步驟S6到步驟S8同樣的控 制，再次調(diào)整最大吸收扭矩的降低量。
此時(shí)，例如在開(kāi)始控制后進(jìn)一步大幅度操作工作裝置用操縱桿或轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)等的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速上升花費(fèi)時(shí)間時(shí)，能夠再次計(jì)算出接近率 a,并根據(jù)該a的大小再次調(diào)整最大吸收扭矩的降低量。其結(jié)果，能夠提供 一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其可以應(yīng)對(duì)開(kāi)始控制后的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的增大。
(B)
如圖12所示，在所述實(shí)施方式中，說(shuō)明了這樣的例子，即，在發(fā)動(dòng)機(jī) 1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差比規(guī)定值(例如，在裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵 8中為200rpm)大的情況下，并且，在表示單位時(shí)間內(nèi)偏差的變化率的接近 率a為0<a<1.5的情況下，進(jìn)行控制而使各液壓泵7-9中的最大吸收扭矩 的降低量相比以a-0為基準(zhǔn)時(shí)的降低量上升(減小降低量)。但是，本發(fā)明 并不局限于該實(shí)施方式。
例如，也可以在將接近率a = 0.5作為降低量的調(diào)整控制基準(zhǔn)的情況下， 當(dāng)接近率a為0<a<0.5時(shí)進(jìn)行控制而使液壓泵的最大吸收扭矩比作為基準(zhǔn)的 降低量下降。即，也可以使最大吸收扭矩的降低量進(jìn)一步加大而使其比作為 基準(zhǔn)的圖偏向于下方。此時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速比通常時(shí)更快地接近 目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
(C)
如圖8(a) 圖10(b)所示，在所述實(shí)施方式中，作為調(diào)整最大吸收 扭矩的控制對(duì)象的液壓泵，以搭載有三個(gè)液壓泵(轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇、裝載機(jī) 構(gòu))7 9的輪式裝載機(jī)50為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不局限于該實(shí) 施方式。例如，本發(fā)明可以適用于只搭載一個(gè)或4荅載四個(gè)以上的工作裝置用液壓 泵的輪式裝載機(jī)等工程車輛。
另外，如在上述實(shí)施方式中所敘述的那樣，即使是搭載有多個(gè)液壓泵的 工程車輛，也可以將作為控制對(duì)象的液壓泵限定在一個(gè)或兩個(gè)而控制最大吸 收扭矩。
(D)
如圖8(a) 圖10(b)所示，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了作為調(diào)整各 液壓泵7 ~ 9的最大吸收扭矩的控制，對(duì)各液壓泵7-9分別相對(duì)轉(zhuǎn)速偏差設(shè) 定不同的閾值而調(diào)整最大吸收扭矩的例子，例如，在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7中 以轉(zhuǎn)速偏差為600rpm以上來(lái)進(jìn)行控制，與之相對(duì)，在風(fēng)扇用液壓泵9中以 轉(zhuǎn)速偏差為400rpm以上進(jìn)行控制，在裝載才幾構(gòu)用液壓泵8中以轉(zhuǎn)速偏差為 200rpm以上進(jìn)行控制。但是，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式。
例如，作為在各液壓泵中成為控制條件的轉(zhuǎn)速偏差的閾值，也可以設(shè)定 為相同的500rpm以上。
然而，考慮到各液壓泵的重要性，例如，像轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用液壓泵7那樣， 在操作上越是特別重要的液壓泵，越推遲進(jìn)行抑制最大吸收扭矩的控制，從 而在確保工程車輛的操作性且改善發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升性能方面，如在上述實(shí) 施方式中所述那樣，優(yōu)選對(duì)各液壓泵設(shè)定不同的閾值來(lái)進(jìn)行控制。
(E)
如圖12所示，在所述實(shí)施方式中，說(shuō)明了幾乎同時(shí)進(jìn)行油門踏板17的 操作和工作裝置用操縱桿的操作的例子。但是，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式。
例如，在快速操作工作裝置用操縱桿時(shí)，即使在延遲踩踏油門踏板的情 況等時(shí)，通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出從液壓泵側(cè)轉(zhuǎn)換到提高發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的一側(cè)，能 夠得到與上述實(shí)施例同樣的效果，即改善剛開(kāi)始踩踏時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升性
臺(tái)匕 s匕。
進(jìn)而，作為與油門踏板的踩踏幾乎同時(shí)操作的對(duì)象，并不限定于工作裝 置用操縱桿，例如，即使在操作轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的情況下，或者搡作轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和工 作裝置用操縱桿這兩者的情況下，同樣也能夠適用本發(fā)明。
(F)
如圖2所示，在所述實(shí)施方式中，說(shuō)明了根據(jù)行程傳感器17a檢測(cè)出的
25油門踏板17的踩踏量來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的例子。但是，本發(fā)明并 不局限于該實(shí)施方式。
例如，只要是作為表達(dá)操作者的意圖的油門操縱桿等由操作者來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn) 速指示的裝置，同樣能夠適用本發(fā)明。
(G)
如圖3和圖8 (b)等所示，在所述實(shí)施方式中，作為控制各液壓泵7-9的最大吸收扭矩的方法，說(shuō)明了為了調(diào)整各液壓泵7~9的輸出量而控制 PC-EPC電流的例子。但是，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式。
例如，作為調(diào)整各液壓泵的最大吸收扭矩的方法，也可以采用調(diào)整PC -EPC電流以外的方法。
(H)
在所述實(shí)施方式中，如圖l所示，以在輪式裝載機(jī)50上搭載作為本發(fā) 明的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置的控制器18為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明并不 局限于該實(shí)施方式。
例如，對(duì)于液壓式挖掘機(jī)、液壓式起重機(jī)等其他施工才幾械，也能夠適用 本發(fā)明。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，由于實(shí)現(xiàn)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo) 轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間偏差的變化趨勢(shì)，能夠有效地實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載(泵的吸
收扭矩)調(diào)整的效果，因此，能夠廣泛適用于通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)液壓泵 的各種工程車輛上。
權(quán)利要求
1.一種工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，通過(guò)轉(zhuǎn)速指令裝置控制轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，并且經(jīng)由可變?nèi)萘啃鸵簤罕脗鬟f到液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部，其接收來(lái)自所述轉(zhuǎn)速指令裝置的指令內(nèi)容并檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測(cè)部，其檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；變化率計(jì)算部，其計(jì)算出每單位時(shí)間內(nèi)的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果與所述實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果之差的變化量；控制部，其根據(jù)所述變化率計(jì)算部計(jì)算出的所述變化率的大小，并以調(diào)整所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ氐南陆捣鹊姆绞竭M(jìn)行控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其中， 以彼此對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置多個(gè)所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕煤退鲆簤簣?zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制部根據(jù)所述變化率對(duì)多個(gè)所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕梅謩e進(jìn)行控 制，變更所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖畲笪张ぞ亍?br> 3. 如權(quán)利要求1或2所述的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其中， 所述控制部控制EPC電流而進(jìn)行控制，以調(diào)整所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫淖?大吸收扭矩的下降幅度，所述EPC電流控制所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫妮敵?量。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其中， 所述控制部檢測(cè)出幾乎同時(shí)對(duì)于所述轉(zhuǎn)速指令裝置進(jìn)行了輸入并向所述液 壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出了動(dòng)作指令時(shí)，進(jìn)行控制，以調(diào)整所述可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫?最大吸收扭矩的下降幅度。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其中， 所述控制部每經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間就計(jì)算出所述變化率。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其中， 當(dāng)所述變化率達(dá)到規(guī)定閾值以上時(shí)，所述控制部不進(jìn)行調(diào)整所述可變?nèi)萘啃?液壓泵的最大吸收扭矩的控制。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，其中，所述轉(zhuǎn)速指令裝置是調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的油門踏板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置，該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制裝置(30)搭載在輪式裝載機(jī)(50)中，該輪式裝載機(jī)(50)將發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的輸出經(jīng)由如裝載機(jī)構(gòu)用液壓泵(8)那樣的可變?nèi)萘啃鸵簤罕脗鬟f給裝載機(jī)構(gòu)用液壓缸(14)等液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？刂破?18)基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(1a)和行程傳感器(17a)檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的接近率(α)，并根據(jù)接近率(α)的大小調(diào)整各液壓泵(7～9)的最大吸收扭矩。
文檔編號(hào)E02F9/22GK101558243SQ20078004640
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者石井莊太郎, 福島明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所