CN104603430A - 轮式装载机及轮式装载机的发动机控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种轮式装载机,具备检测器(46~50)和控制器(10)。检测器(46~50)至少具备检测加速器操作量的加速器开度检测器(46)。控制器(10)具备基于检测器(46~50)的检测结果判别是否处于挖掘时的状态判别单元(110)、和扭矩曲线选择单元(120)。扭矩曲线选择单元(120)在由状态判别单元(110)判别为处于挖掘时的情况下,选择一种挖掘用扭矩曲线(136),在判别为处于非挖掘时的情况下,与加速器操作量对应地选择两种以上非挖掘用扭矩曲线(137~139)中的一种。
Description
技术领域
本发明涉及轮式装载机及轮式装载机的发动机控制方法。
背景技术
在最新的轮式装载机中,为了降低油耗,自动地转换发动机扭矩。已知有下述技术,例如,在轮式装载机,判别是否处于挖掘中或爬坡行驶中,如果处于挖掘中或爬坡行驶中,则将发动机设定在高输出模式下,而在除此之外的情况,将发动机设定在低输出模式下,从而实现油耗降低(例如,参照专利文献1)。
另外,已知有如下技术,计算出液压泵的负荷及扭矩转换器的负荷,对上述发动机的最大输出特性(扭矩曲线)进行可变控制,使在当前的发动机转速下发动机可输出的最大输出扭矩成为上述算出的负荷扭矩以上(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献1:国际公开第2005/024208号
专利文献2:国际公开第2009/116250号
发明内容
发明所要解决的课题
但是,上述专利文献1、2的技术是判定当前的状态处于哪个工序,例如挖掘中或装载中等,根据该工序的种类转换发动机的扭矩曲线,对应于一个工序可选择的扭矩曲线只有1个。因此,存在提高油耗削减效果受到限制的问题。
特别是在矿山等使用的大型的轮式装载机的情况下,不仅在挖掘中,在铲斗内满载负载,提升着大臂靠近自卸汽车的装载工序中也需要大的力。
如果将在这种装载工序中选择的扭矩曲线设定为能够使轮式装载机在铲斗内满载负载的状态下以最大速度提升着大臂靠近自卸汽车的最大输出扭矩增大的扭矩曲线,则在铲斗的负载少的情况或以低速提升大臂进行作业时,相对于负荷就会变成过大的输出扭矩,油耗削减效果会变小。
相反,为了提高油耗削减效果,如果将在装载工序中选择的扭矩曲线设定得较低,则在铲斗中满载负载时提升大臂的力不足,导致大臂不升起,或大臂的上升速度减慢,存在作业效率降低的问题。
本发明的目的在于,提供一种轮式装载机及轮式装载机的发动机控制方法,不仅能够至少提高在装载工序时的油耗削减效果,而且还能够防止作业效率降低。
第一发明涉及的轮式装载机具备:发动机;工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;控制器,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,基于由所述检测单元检测到的检测结果,选择所述发动机的控制用的扭矩曲线,所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上的非挖掘用扭矩曲线,所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元,所述控制器具备:状态判别单元,其基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时;扭矩曲线选择单元,其在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于非挖掘时的情况下,与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种。
根据第一发明,在挖掘时,由于选择了设定为挖掘用的扭矩曲线,因此,能够在适于挖掘作业的模式下控制发动机。另外,在装载作业等非挖掘时,与加速器操作量对应地,从两种以上非挖掘用扭矩曲线之中选择扭矩曲线,因此,能够与操作者的操作对应地,在适当的速度下使工作装置工作,且与使用挖掘用扭矩曲线进行非挖掘时的作业的情况相比,能够降低油耗。
第二发明涉及的轮式装载机具备:发动机;工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;控制器,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,基于由所述检测单元检测的检测结果,选择所述发动机的控制用的扭矩曲线,所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线,所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元,所述控制器具备:状态判别单元,其基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时;扭矩曲线选择单元,其在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于装载时的情况下,与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种,在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
根据第二发明,在挖掘时,由于选择了设定为挖掘用的扭矩曲线,因此,能够在适于挖掘作业的模式下控制发动机。另外,在装载时,与加速器操作量对应地从两种以上非挖掘用扭矩曲线之中选择扭矩曲线,因此,能够与操作者的操作对应地,在适当的速度下使工作装置工作,且与使用挖掘用扭矩曲线进行装载作业的情况相比,能够降低油耗。
在第一发明或第二发明的基础上,第三发明涉及的轮式装载机的特征在于,在所述非挖掘用扭矩曲线之中,在通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量最大时被选择的扭矩曲线被设定成,在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速低的转速区域,是与所述挖掘用扭矩曲线相同的扭矩特性,在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速高的转速区域的至少一部分区域,是产生扭矩小于所述挖掘用扭矩曲线的扭矩特性。
根据第三发明,在加速器操作量最大时选择的非挖掘用扭矩曲线,在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速低的转速区域,被设定成与所述挖掘用扭矩曲线扭矩特性相同。因此,在包含为了装载作业后暂时后退而再次前进的转速较低的区域中的动作的向自卸汽车靠近时,能够确保工作装置的速度,且可以降低油耗。
第四发明涉及轮式装载机的发动机控制方法,其特征在于,该轮式装载机具备:发动机;工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;存储单元,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,所述发动机控制方法为,所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线,基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时,在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于非挖掘时的情况下,检测加速器的操作量,与该加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种。
第五发明涉及轮式装载机的发动机控制方法,其特征在于,该轮式装载机具备:发动机;工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;存储单元,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,所述发动机控制方法为,所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线,基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时,在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于装载时的情况下,检测加速器的操作量,与该加速器操作量对应地选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种,在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
根据第四发明,能够享有与第一发明同样的作用及效果。另外,根据第五发明,能够享有与第二发明同样的作用及效果。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的轮式装载机的侧视图;
图2是示意性表示上述实施方式的轮式装载机的整体构成的说明图;
图3是表示上述实施方式的控制器的构成的方框图;
图4是表示上述实施方式的扭矩曲线的例子的图;
图5A是表示上述实施方式的大臂底压下降标示的设定条件的图;
图5B是表示上述实施方式的大臂底压下降标示的设定条件的图;
图5C是表示上述实施方式的大臂底压下降标示的设定条件的图;
图6A是表示上述实施方式的挖掘中标示的设定条件的图;
图6B是表示上述实施方式的挖掘中标示的设定条件的图;
图7A是表示上述实施方式的装载中标示的设定条件的图;
图7B是表示上述实施方式的装载中标示的设定条件的图;
图8是表示上述实施方式的扭矩曲线选择处理的流程图;
图9是表示本发明变形例的扭矩曲线选择处理的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。
(整体构成)
图1是表示本发明第一实施方式的轮式装载机1的侧视图。轮式装载机1是在矿山等使用的大型轮式装载机1。
轮式装载机1具备由前部车身2A和后部车身2B构成的车身2。前部车身2A的前方(图1中的左方)安装有挖掘、装货用的由铲斗3A、大臂3B、曲拐3C、连结连杆3D、铲斗油缸3E、大臂油缸3F等构成的液压式工作装置3。
后部车身2B具有由厚的金属板等构成的后部车身构架5。在后部车身构架5的前侧设置有操作者乘入的箱状的驾驶室6,在后部车身构架5的后侧装载有未图示的发动机及由发动机驱动的液压泵等。
图2是示意性地表示轮式装载机1的整体构成的说明图。轮式装载机1具备控制器10、发动机11、PTO(Power Take Off:动力输出装置)12、行驶***20、液压装置***30。
PTO12向行驶***20及液压装置***30分配发动机11的输出。行驶***20是用于使轮式装载机1行驶的机构(行驶装置),液压装置***30主要是用于驱动工作装置3(例如,大臂3B及铲斗3A)的机构。
行驶***20例如具备调制离合器(以下,称为“离合器”)21、扭矩转换器22、变速器23、加速器24。另外,图2中分别将离合器简单标记为“MOD/C”,将扭矩转换器简单标记为“T/C”,将变速器简单标记为“T/M”。
离合器21的连接及分离例如由液压控制。具体而言,如果从控制器10输出离合器指令压(指定对离合器21的液压的控制信号),则在由该控制信号指定的液压下控制离合器21。以下,将对离合器21的压力称作“离合器压”。
从发动机11输出的动力经由离合器21、扭矩转换器22、变速器23及加速器24传递到车轮。
液压装置***30例如具备装载机泵31、转向泵32、主阀34、大臂油缸3F、铲斗油缸3E、转向油缸36。
装载机泵31是用于向大臂油缸3F及铲斗油缸3E供给工作油的泵。转向泵32是用于向转向油缸36供给工作油的泵。
装载机泵31及转向泵32例如作为斜板型液压泵构成,斜板的角度由来自控制器10的控制信号控制。
主阀34根据从铲斗杆或大臂杆输入的先导压,向大臂油缸3F及铲斗油缸3E供给由装载机泵31排出的工作油。
在液压装置***30上,代替上述的装载机泵31、转向泵32中的至少一个,或在这些的基础上,也可以具备另外的泵。例如,轮式装载机1上也可以具备用于驱动冷却风扇的泵、用于变速器23的润滑的泵、用于生成制动压的泵等。
作为各种传感器,在轮式装载机1上例如设置有检测发动机转速的发动机转速传感器41、检测离合器压的离合器压传感器42、检测离合器21的输出轴转速的离合器输出轴转速传感器43、检测变速器23的输出轴转速的T/M输出转速传感器44、检测装载机泵液压的装载机泵液压传感器45、以及检测加速器踏板15的操作量(以下,称为“加速器开度”)的加速器开度检测器(加速器开度传感器)46。另外,由该加速器开度检测器46构成本发明的加速器操作量检测单元。
(检测单元)
进一步地,在本实施方式中,如图2、3所示,与上述加速器开度检测器46一同,还具备构成本发明的检测单元的大臂底压检测器47、大臂角度检测器48、铲斗角度检测器49、FNR杆操作位置检测器50。
大臂底压检测器47由设置于大臂油缸3F的底部的压力传感器构成,检测大臂底压。
大臂角度检测器48是用于检测大臂3B相对于地表面的角度的装置,由设置于大臂3B的旋转轴的电位差计等构成,检测大臂3B的角度。
铲斗角度检测器49是用于检测铲斗3A相对于地表面的角度的装置,由设置于曲拐3C的旋转轴的电位差计等构成,间接地检测铲斗3A的角度。另外,作为铲斗角度检测器49,也可以通过在铲斗3A的旋转轴设置电位差计等而构成,根据与大臂角度的相对关系,间接检测铲斗3A的角度。
FNR杆操作位置检测器50检测从前进(F)、空档(N)、后退(R)选择变速器(变速器)23的速度段的FNR杆的操作位置。例如,在具有前进4速度段(F1~F4)、后退2速度段(R1,R2)及空档(N)的变速器23的情况下,FNR杆操作位置检测器50检测出通过FNR杆的换档操作选择了哪个速度段。
如虚线箭头101~109分别所示,由上述各种传感器41~45及检测器46~50检测出的各种状态作为电信号被输入到控制器10。
另外,如单点划线箭头111所示,控制器10向装载机泵31发送指定了装载机泵31的斜板角度的控制信号,或者,如单点划线箭头112所示,控制器10向转向泵32发送指定了转向泵32的斜板角度的控制信号,或者,如单点划线113所示,控制器10向离合器21发送离合器指令压,或者,如单点划线114所示,控制器10向变速器23发送指定了速度段的控制信号,或者,如单点划线115所示,控制器10向发动机11下达与后述的扭矩曲线(最大输出特性)的加速器开度对应的燃料喷射量信号。
(控制器的构成)
对于控制器10的构成,基于图3进行说明。
控制器10具备状态判别单元110、扭矩曲线选择单元120、存储单元130。
状态判别单元110基于从上述各检测器46~50输出的检测结果,判别是处于挖掘中还是处于非挖掘中,进而,在处于非挖掘中的情况下,判别是否处于装载中。该状态判别的具体判别方法将在后面说明。
扭矩曲线选择单元120根据由状态判别单元110判别的状态,选择扭矩曲线。
存储单元130具备判定值存储部131和扭矩曲线存储部135。
如下表1所示,在判定值存储部131中存储有在状态判别单元110中使用的大臂角度的判定值和大臂底压的判定值。另外,在下表1中,大臂底压判定值1~3的三种判定值的设定值相同,但根据轮式装载机1的种类等,也可以将这些设定值设为不同的值。
(表1)
变量名 | 设定值 |
大臂角度判定值1 | -43.0度 |
大臂角度判定值2 | -17.0度 |
大臂底压判定值1 | 13Mpa |
大臂底压判定值2 | 13Mpa |
大臂底压判定值3 | 13Mpa |
在扭矩曲线存储部135中存储有一种挖掘用扭矩曲线136和三种非挖掘用扭矩曲线137~139。
这些扭矩曲线136~139被设定成例如图4所示的特性。图4是将由各发动机转速N下的发动机最大输出扭矩T所定义的发动机性能表示在各扭矩曲线136~139的图。
挖掘用扭矩曲线136是功率优先于油耗的曲线,被设定成可产生的最大输出扭矩T1成为在全部的扭矩曲线136~139之中最大的值。
在发动机转速N是挖掘用扭矩曲线136中可产生最大扭矩的转速N1以下的区域,非挖掘用第一扭矩曲线137与上述挖掘用扭矩曲线136相同地取最大输出扭矩,但在超过发动机转速N1的区域,被设定成输出扭矩小于上述挖掘用扭矩曲线136。
在发动机转速N是低于上述N1的N2以下的区域,非挖掘用第二扭矩曲线138与上述挖掘用扭矩曲线136、非挖掘用扭矩曲线137相同地取最大输出扭矩,但在高于发动机转速N2的区域,被设定成输出扭矩小于上述非挖掘用扭矩曲线137。
在发动机转速N是低于上述N2的N3以下的区域,非挖掘用第三扭矩曲线139与上述挖掘用扭矩曲线136、非挖掘用扭矩曲线137,138相同地取最大输出扭矩,但在高于发动机转速N3的区域,被设定成输出扭矩小于上述非挖掘用第二扭矩曲线138。
扭矩曲线选择单元120基于由状态判别单元110判别出的结果,选择存储于扭矩曲线存储部135的扭矩曲线136~139中的一种。如前所述,控制器10基于由扭矩曲线选择单元120所选择的扭矩曲线,向上述发动机11下达与由加速器开度检测器46所检测的加速器开度对应的燃料喷出量信号。
(状态判别处理)
下面,参照图5A~7对状态判别单元110的状态判别处理进行说明。
状态判别单元110基于从上述各检测器46~50输出的检测结果,设定大臂底压下降标示、挖掘中标示及装载中标示的值。
(大臂底压下降标示ON的设定条件)
如图5A所示,在大臂角度小于0且在大臂角度判定值1以上,并且大臂底压小于大臂底压判定值1的状态持续了一秒以上的情况下,状态判别单元110将大臂底压下降标示设定为ON。
另外,在大臂角度为0以上,并且大臂底压小于大臂底压判定值2的状态持续了1秒以上的情况下,状态判别单元110也将大臂底压下降标示设定为ON。
在判定是否处于挖掘中时,大臂底压是否正在下降是重要的判断条件。
因此,检测大臂底压是否小于判定值,在能够判定出大臂底压正在下降的情况下,状态判别单元110将大臂底压下降标示设定为ON。另外,在图5A中,在大臂角度为水平(0)以上的情况和大臂角度低于水平(0)且在铲斗3A处于接地状态的下限值(大臂角度判定值1)以上的情况下,能够分别进行判定。这是为了在大臂角度成为水平以上的情况和低于水平的情况下,使大臂底判定值能够被分别设定,从而能够进行精度高的判定。
特别是在中小型的轮式装载机中,由于挖掘中和装载中等非挖掘时的大臂底压的变化量小,所以通过分别设定大臂底判定值,能够进行精度高的判定。
另一方面,在矿山等使用的大型轮式装载机的情况下,如图5B所示,也可以在大臂底压小于大臂底压判定值的状态持续了一秒以上时,状态判别单元110将大臂底压下降标示设定为ON。
大型的轮式装载机因挖掘时和非挖掘时的大臂底压的变化量大,所以不需要根据大臂角度分别设定大臂底判定值。因此,只通过比较设定于挖掘时及非挖掘时的各大臂底压之间的值的大臂底压判定值和检测到的大臂底压,状态判别单元110就能够设定大臂底压下降标示。
(大臂底压下降标示OFF的设定条件)
如图5C所示,在后述的挖掘中标示为ON的情况或后述的装载中标示为ON的情况下,状态判别单元110将大臂底压下降标示设定为OFF。
(挖掘中标示ON的设定条件)
如图6A所示,在大臂底压下降标示从OFF变化为ON,并且大臂底压在大臂底压判定值3以上,并且大臂角度在大臂角度判定值2以下的情况下,状态判别单元110将挖掘中标示设定为ON。
如果大臂角度在大臂角度判定值2以下,就可以推定出将铲斗3A移动到了适于挖掘作业的高度。另外,如果大臂底压下降标示从OFF变化为ON,并且大臂底压在大臂底压判定值3以上,就可以推定出因挖掘作业而大臂底压提高。因此,在符合图6A的条件的情况下,状态判别单元110将挖掘中标示设定为ON。
(挖掘中标示OFF的设定条件)
如图6B所示,在挖掘中标示为ON时上述的大臂底压下降标示从OFF变化为ON的情况下,或FNR杆处于F(前进)以外的情况即处于N(空档)或R(后退)的情况下,状态判别单元110将挖掘中标示设定为OFF。
在挖掘中标示为ON的挖掘状态时大臂底压下降标示变为ON的情况下,判明挖掘状态已被解除。另外,挖掘作业必定以前进(F)状态进行,因此在选择了前进(F)以外的情况下,也变成解除了挖掘状态。
(装载中标示ON的设定条件)
如图7A所示,在挖掘中标示从ON变成OFF的情况下,状态判别单元110将装载中标示设定为ON。由于装载作业在挖掘作业之后进行,因此状态判别单元110在挖掘中标示变为OFF时将装载中标示设为ON。
(装载中标示OFF的设定条件)
如图7B所示,在由铲斗角度检测器49检测到的铲斗角度为倾倒侧(例如-20度以下)的情况下,状态判别单元110将装载中标示设定为OFF。
装载作业以靠近自卸汽车进行排土作业而结束。排土作业时将铲斗杆向倾倒侧操作,使铲斗3A的角度成为负(-),将铲斗3A移动到倾倒的姿势。因此,通过判定铲斗角度是否在设定角度以下,能够检测出装载作业已结束。
(扭矩曲线选择处理)
下面,参照图8对通过扭矩曲线选择单元120执行的扭矩曲线选择处理进行说明。
扭矩曲线选择单元120基于由状态判别单元110判别的各标示的状态,选择扭矩曲线。
具体而言,扭矩曲线选择单元120判定上述挖掘中标示是否为ON(步骤S1)。在挖掘中标示为ON的情况(步骤S1:“是”)下,扭矩曲线选择单元120选择挖掘用扭矩曲线136(步骤S2)。由此,可以提高发动机11的输出扭矩,能够在适于挖掘作业的状态下使工作装置3等工作。
在步骤S1中为“否”的情况下,扭矩曲线选择单元120判定装载中标示是否为ON(步骤S3)。在装载中标示为ON的情况(步骤S3:Yes)下,扭矩曲线选择单元120判定由加速器开度检测器46所检测的加速器开度是否大于第一设定值(在本实施方式中是90%)(步骤S4)。
在加速器开度大于第一设定值的情况(步骤S4:“是”)下,扭矩曲线选择单元120选择非挖掘用第一扭矩曲线137(步骤S5)。在装载作业中,虽然与挖掘中相比,能够将发动机11的输出扭矩设定得低,但由于操作者增大了加速器开度(踩踏量),因此需要提高在满载负载的状态下倾倒靠近时的速度、以及大臂3B的上升等工作装置3的速度。因此,选择了非挖掘用扭矩曲线137~139之中输出扭矩最高的非挖掘用第一扭矩曲线137,因此能够提高装载作业中的工作装置3等的速度,并且,与装载作业时以挖掘用扭矩曲线136控制发动机11的情况相比,能够降低油耗。
在步骤S4中为“否”的情况下,即在加速器开度小于第一设定值的情况下,扭矩曲线选择单元120判定上述加速器开度是否大于第二设定值(在本实施方式中是80%)(步骤S6)。
在加速器开度小于第一设定值,并且大于第二设定值的情况(步骤S6:“是”)下,扭矩曲线选择单元120选择非挖掘用第二扭矩曲线138(步骤S7)。
在该情况下,操作者略微减小了加速器开度(踩踏量),因此,与以挖掘用扭矩曲线136及非挖掘用第一扭矩曲线137控制发动机11的情况相比,虽然装载作业中的工作装置3等速度下降,但能够降低油耗。
在步骤S6为“否”的情况即加速器开度小于第二设定值的情况下、和在步骤S3为“否”的情况即既不是挖掘中也不是装载中的情况(例如,单纯行驶的情况等)下,扭矩曲线选择单元120选择非挖掘用第三扭矩曲线139(步骤S8)。
在该情况下,与以挖掘用扭矩曲线136及非挖掘用第一扭矩曲线137、非挖掘用第二扭矩曲线138控制发动机11的情况相比,虽然输出扭矩下降,但油耗能够进一步降低。因此,在装载作业时中,根据作业的周期时间的关系,在不需要过于提高工作装置3的速度的情况下,能够以油耗为优先进行作业。
另外,如装载作业后及挖掘作业前等没有装载负载地进行行驶的情况那样,在不需要提高工作装置3等的输出扭矩的情况下,也能够以油耗作为优先来控制发动机11。另外,在非挖掘时且非装载时,不根据加速器开度选择扭矩曲线,因此在单纯行驶的情况下,固定扭矩曲线,能够根据加速器开度平稳地调整速度。
另外,非挖掘用的各扭矩曲线137~139在发动机转速N低的区域被设定成与挖掘用扭矩曲线136的特性相同。因此,在发动机转速N低的状态作业的情况下,例如像挖掘作业后暂时后退而再次前进,向自卸汽车进行装货的倾倒靠近时,能够确保发动机11的输出扭矩,防止作业性下降。
另外,本发明不限于上述的实施方式,可以实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也包含于本发明。
例如,如图9的流程图所示,可以不进行上述实施方式的步骤S3的判定处理,而在挖掘中标示为OFF的情况(非挖掘时)下,与加速器开度对应地选择非挖掘用的三种扭矩曲线137~139的一种。即,不仅在装载中,在单纯行驶的情况下,也可以根据加速器开度选择扭矩曲线137~139的一种。在该情况下,可以不需要装载中的判定。
进而,在非挖掘时,也可以使装载时可选择的扭矩曲线的种类及数量与像单纯行驶的情况那样的非装载时可选择的扭矩曲线的种类及数量不同。例如,在装载时,根据加速器开度选择三种扭矩曲线137~139中的一种,在非装载时,根据加速器开度选择两种扭矩曲线138、139中一种。
另外,各扭矩曲线136~139的特性不限于图4例示的折线所示的情况,其全部或一部分也可以是曲线。
另外,上述扭矩曲线136~139在发动机转速N为低旋转的区域被设定成扭矩特性相同,但在该区域也可以使扭矩特性不同。例如,挖掘用扭矩曲线136可以被设定为功率优先于油耗,非挖掘用第一扭矩曲线137、非挖掘用第二扭矩曲线138、非挖掘用第三扭矩曲线139可被设定成油耗状况依次变得良好。
进而,非挖掘时的扭矩曲线不限于三种,既可以是两种,也可以是四种以上。
作为检测单元不限于上述检测器46~50,只要是能够判定是否在挖掘中,或能够判定是否在装载中即可。例如,也可以使用检测扭矩转换器22的输入侧及输出侧的旋转差等的检测器。
在上述实施方式中,设置了铲斗角度检测器49,在是否处于装载中的判定中使用了铲斗角度检测器49的检测值,但不限于此。
例如,也可以不设置铲斗角度检测器49,在大臂底压为第三判定值以下的情况下,将装载中标示设为OFF。在该情况下,第三判定值可采用与上述实施方式的大臂底压判定值1及2相同的值,也可采用其它的值。
或者,也可以代替检测铲斗角度,只要检测到铲斗杆向倾倒侧操作规定量以上,就将装载中标示设为OFF。
产业上的可利用性
本发明可以用于轮式装载机。
附图标记说明
1…轮式装载机、3…工作装置、3A…铲斗、3B…大臂、3E…铲斗油缸、3F…大臂油缸、10…控制器、11…发动机、15…加速器踏板、20…行驶***、30…液压装置***、46…加速器开度检测器、47…大臂底压检测器、48…大臂角度检测器、49…铲斗角度检测器、50…FNR杆操作位置检测器、110…状态判别单元、120…扭矩曲线选择单元、130…存储单元、131…判定值存储部、135…扭矩曲线存储部、136…挖掘用扭矩曲线、137…非挖掘用第一扭矩曲线、138…非挖掘用第二扭矩曲线、139…非挖掘用第三扭矩曲线
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种轮式装载机,其特征在于,具备:
发动机;
工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;
检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;
控制器,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,基于由所述检测单元检测到的检测结果,选择所述发动机的控制用的扭矩曲线,
所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上的非挖掘用扭矩曲线,
所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元,
所述控制器具备:
状态判别单元,其基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时;
扭矩曲线选择单元,其在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于装载时的情况下,与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种,在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,不参照所述加速器操作量,而选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
2.如权利要求1所述的轮式装载机,其特征在于,
在所述非挖掘用扭矩曲线之中,在通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量最大时被选择的扭矩曲线被设定成,
在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速低的转速区域,是与所述挖掘用扭矩曲线相同的扭矩特性,
在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速高的转速区域的至少一部分区域,是产生扭矩小于所述挖掘用扭矩曲线的扭矩特性。
3.一种轮式装载机的发动机控制方法,其特征在于,
该轮式装载机具备:
发动机;
工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;
检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;
存储单元,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,
所述发动机控制方法为,
所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线,
基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时,
在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,
在判别为处于装载时的情况下,检测加速器的操作量,与该加速器操作量对应地选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种,
在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,不参照加速器操作量,而选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
将权利要求2替换成了新的内容。在权利要求2中,基于申请时的说明书第0049段的记载,明确了在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,扭矩曲线选择单元不参照加速器操作量,而选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
将权利要求5替换成了新的内容。在权利要求5中,基于申请时的说明书第0049段的记载,明确了在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,不参照加速器操作量,而选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
Claims (5)
1.一种轮式装载机,其特征在于,具备:
发动机;
工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;
检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;
控制器,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,基于由所述检测单元检测到的检测结果,选择所述发动机的控制用的扭矩曲线,
所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上的非挖掘用扭矩曲线,
所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元,
所述控制器具备:
状态判别单元,其基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时;
扭矩曲线选择单元,其在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于非挖掘时的情况下,与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种。
2.一种轮式装载机,其特征在于,具备:
发动机;
工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;
检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;
控制器,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,基于由所述检测单元检测到的检测结果,选择所述发动机的控制用的扭矩曲线,
所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上的非挖掘用扭矩曲线,
所述检测单元至少具备检测加速器操作量的加速器操作量检测单元,
所述控制器具备:
状态判别单元,其基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时;
扭矩曲线选择单元,其在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,在判别为处于装载时的情况下,与通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种,在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
3.如权利要求1或2所述的轮式装载机,其特征在于,
在所述非挖掘用扭矩曲线之中,在通过所述加速器操作量检测单元检测到的加速器操作量最大时被选择的扭矩曲线被设定成,
在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速低的转速区域,是与所述挖掘用扭矩曲线相同的扭矩特性,
在比所述挖掘用扭矩曲线的最大扭矩产生转速高的转速区域的至少一部分区域,是产生扭矩小于所述挖掘用扭矩曲线的扭矩特性。
4.一种轮式装载机的发动机控制方法,其特征在于,
该轮式装载机具备:
发动机;
工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;
检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;
存储单元,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,
所述发动机控制方法为,
所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上的非挖掘用扭矩曲线,
基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时,
在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,
在判别为处于非挖掘时的情况下,检测加速器的操作量,与该加速器操作量对应地,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种。
5.一种轮式装载机的发动机控制方法,其特征在于,
该轮式装载机具备:
发动机;
工作装置及行驶装置,其由所述发动机驱动;
检测单元,其检测所述工作装置及行驶装置的状态;
存储单元,其存储有所述发动机的扭矩特性不同的多种扭矩曲线,
所述发动机控制方法为,
所述扭矩曲线具备一种挖掘用扭矩曲线和两种以上非挖掘用扭矩曲线,
基于所述检测单元的检测结果,判别是否处于挖掘时以及是否处于装载时,
在判别为处于挖掘时的情况下,选择所述挖掘用扭矩曲线,
在判别为处于装载时的情况下,检测加速器的操作量,与该加速器操作量对应地选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中的一种,
在判断为既不是挖掘时也不是装载时的情况下,选择两种以上非挖掘用扭矩曲线中可产生的扭矩曲线最小的扭矩曲线。
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