CN112334685B - 装卸作业车辆 - Google Patents
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Abstract
提供一种装卸作业车辆,其液压回路的构成简洁,并能够容易地精细设定或变更牵引力的控制特性。HST式行驶驱动的轮式装载机(1)具有电子控制式的HST泵(31)以及HST马达(33),其中,还具有基于从控制器(5)输出的控制信号来控制HST泵(31)的排油容积的电磁比例减压阀(36),控制器(5)储存有表示装卸用液压泵(32)的排出压或发动机(4)的动作状态与HST泵(31)的最高排出压之间的相关关系的特性图表(T1~T7),并相对于电磁比例减压阀(36)输出控制信号,使其在车速是与需要牵引力的作业对应的车速的情况下,成为与特性图表(T1~T7)对应的HST泵(31)的最高排出压(Pm)。
Description
技术领域
本发明涉及搭载有HST式行驶驱动***的装卸作业车辆。
背景技术
如轮式装载机所代表地、具有行驶用液压回路和进行挖掘等的装卸作业机用液压回路的装卸作业车辆中,存在行驶用液压泵和装卸用液压泵由同一个发动机驱动的情况,由此牵引力(行驶驱动力)与装卸作业机的挖掘力之间的平衡变得重要。例如,在牵引力相对于装卸作业机的挖掘力过大的情况下,在将铲斗***至挖掘对象物之后使举升臂动作而将铲斗向上方向抬升时,车轮会打滑,反而导致牵引力变小而难以使土砂等载货装入铲斗。另外,在该情况下,当将铲斗***至挖掘对象物时作用于举升臂的反力变大,该反力成为阻力而导致铲斗或举升臂不会向上方向抬升。
例如,在专利文献1中公开了具有断流阀的轮式作业车辆的液压驱动装置,该断流阀是在行驶用液压泵的排出压与装卸用液压泵(作业装置用液压泵)的排出压之和为基准值以上的情况下工作的液压先导式的双位置阀。该断流阀控制行驶用液压泵的排油容积,使得装卸用液压泵的排出压越高则行驶用液压泵的排出压降低。这样地,与装卸用液压泵的排出压相应地限制行驶用液压泵的排油容积,抑制当使装卸作业机动作时牵引力变得过大,使牵引力与装卸作业机的驱动力(挖掘力)之间的平衡良好。
另外,行驶用液压泵的排出压与装卸用液压泵的排出压之和的基准值能够通过切换刻度盘而设定为三个类型的基准值,由此,能够基于操作员的意思来变更对于装卸用液压泵的排出压的牵引力上限的特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-53699号公报
发明内容
专利文献1所述的轮式作业车辆的液压驱动装置由于通过限制行驶用液压泵的排出压来进行牵引力的限制,所以与限制行驶用液压马达的倾转量的情况相比,牵引力的大小变化的应答迅速。但是,由于使用液压先导式的断流阀来限制行驶用液压泵的排出压,所以因液压回路中的部件点数的增加和液压配管的复杂配置等,会导致为了构成液压回路所需的空间的扩大和成本的增加。
另外,虽然能够通过切换刻度盘的位置来选择牵引力的上限,但牵引力的控制特性本身仅是装卸用液压泵的排出压越高则使行驶用液压泵的排出压降低的这种特性,难以根据作业内容和作业现场环境、操作员习惯等精细地设定或变更牵引力的控制特性。
因此,本发明的目的为,提供一种装卸作业车辆,其液压回路的构成简洁,并能够容易地精细设定或变更牵引力的控制特性。
为了实现上述目的,本发明的装卸作业车辆具备:具有多个车轮的车身;搭载于所述车身的发动机;由所述发动机驱动的可变容量型的行驶用液压泵;与所述行驶用液压泵以闭合回路状连接并将所述发动机的驱动力向所述多个车轮传递的行驶用液压马达;相对于所述车身而能够在上下方向上转动地安装的装卸作业机;由所述发动机驱动而向所述装卸作业机供给工作油的装卸用液压泵;检测所述装卸用液压泵的排出压的排出压传感器;检测所述发动机的动作状态的动作状态传感器;和检测车速的车速传感器,所述装卸作业车辆的特征在于,所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达均为电子控制式,所述装卸作业车辆具有:用于控制所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达的控制器;和基于从所述控制器输出的控制信号而生成对所述行驶用液压泵的排油容积进行控制的控制压力的电磁比例阀,所述控制器储存有表示所述装卸用液压泵的排出压或所述发动机的动作状态与所述行驶用液压泵的最高排出压之间的相关关系的规定的特性图表,所述控制器相对于所述电磁比例阀输出控制信号,使其在由所述车速传感器检测到的车速是与需要牵引力的作业对应的车速的情况下,基于由所述排出压传感器检测到的排出压或由所述动作状态传感器检测到的发动机动作状态,而成为与所述规定的特性图表对应的所述行驶用液压泵的最高排出压。
发明效果
根据本发明,能够使液压回路的构成简洁,并能够容易地精细设定或变更牵引力的控制特性。上述以外的课题、构成以及效果通过以下的实施方式的说明而明了。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的轮式装载机的外观的侧视图。
图2是表示轮式装载机的驱动的液压回路以及电气回路的图。
图3是表示控制器所具有的功能的功能框图。
图4是表示第1特性图表以及第6特性图表的图。
图5是表示第2特性图表、第3特性图表及第4特性图表的图。
图6是表示第5特性图表的图。
图7的(a)以及(b)是表示第7特性图表的图。
图8是表示由控制器执行的处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下,作为本发明实施方式的装卸作业车辆的一个方式,而说明例如露天开采矿山等中挖掘土砂或矿物等并向自卸车等装载的装卸作业的轮式装载机。
(轮式装载机1的整体构成)
首先,参照图1来说明本发明的实施方式的轮式装载机1的整体构成。
图1是表示本发明实施方式的轮式装载机1的外观的侧视图。
轮式装载机1是通过使由前车架1A和后车架1B构成的车身在中心附近折曲来转向的关节型作业车辆。具体地,前车架1A和后车架1B通过中央连接器10而能够向左右方向转动自如地连结,前车架1A相对于后车架1B向左右方向折曲。
在前车架1A设有左右一对的前轮11A、和用于进行装卸作业的装卸作业机2。在后车架1B设有左右一对的后轮11B、供操作员搭乘的驾驶室12、将发动机和控制器、液压泵等各设备收容于内部的机械室13、和用于保持与装卸作业机2之间的平衡以使车身不会倾倒的配重14。后车架1B中,驾驶室12配置于前部,配重14配置于后部,机械室13配置于驾驶室12与配重14之间。
装卸作业机2具有:安装于前车架1A的举升臂21;通过伸缩而使举升臂21对于前车架1A在上下方向上转动的一对举升臂液压缸22;安装于举升臂21的前端部的铲斗23;通过伸缩而使铲斗23对于举升臂21在上下方向上转动的铲斗液压缸24;与举升臂21能够转动地连结并构成铲斗23与铲斗液压缸24之间的连杆机构的钟锤杠杆25;和向一对举升臂液压缸22和铲斗液压缸24引导液压油的多个配管(未图示)。此外,在图1中,由虚线仅表示一对举升臂液压缸22中的、配置于左侧的举升臂液压缸22。
举升臂21通过一对举升臂液压缸22各自的活塞杆220伸长而向上方转动,通过各活塞杆220缩回而向下方转动。铲斗23通过铲斗液压缸24的活塞杆240伸长而倾转(对于举升臂21向上方转动),通过活塞杆240缩回而卸载(对于举升臂21向下方转动)。
该轮式装载机1中,能够将铲斗23更换为铲板等的各种附件,除了使用铲斗23的挖掘作业之外还能够进行推土作业和除雪作业等的各种作业。在此,挖掘作业、推土作业以及除雪作业是与例如在铲斗23内装有载货的状态下行驶于路面上的搬运作业等相比需要更大的牵引力(行驶驱动力)的作业。但是,若牵引力过大,则会发生车轮11A、11B打滑,或装卸作业机2无法向上方向抬起等的问题而有可能导致作业效率降低,需要调整牵引力与装卸作业机2的驱动力(挖掘力)之间的平衡。
(关于轮式装载机1的驱动***)
接着,参照图2来说明轮式装载机1的驱动***。
图2是表示轮式装载机1的驱动的液压回路以及电气回路的图。
轮式装载机1具有作为用于使车身行驶驱动的液压回路的行驶用液压回路HC1、和作为用于使装卸作业机2驱动的液压回路的装卸用液压回路HC2,作为行驶用液压泵的HST泵31、对用于控制HST泵31的工作油进行补给的HST供油泵31A、和向装卸作业机2供给工作油的装卸用液压泵32由共通的发动机4驱动。
在装卸用液压泵32的排出侧连接有装卸侧排出管路300,在装卸侧排出管路300上设有检测装卸用液压泵32的排出压的排出压传感器41。由该排出压传感器41检测到的排出压向控制器5输入,用于装卸作业机2的动作状态的判断。
轮式装载机1中采用了HST式行驶驱动***,在行驶用液压回路HC1中设有HST泵31、HST供油泵31A、和作为行驶用液压马达的HST马达33。
HST泵31和HST马达33均是由控制器5控制的电子控制式的液压泵,经由一对连接管路301A、301B以闭合回路状连接。在将一方连接管路301A与另一方连接管路301B连接的管路上设有溢流阀单元30,限制了一对连接管路301A、301B的最高压力。
HST泵31是根据倾转量(倾转角)来控制排油容积的斜盘式或斜轴式的可变容量型的液压泵。倾转量由具有左右油室34L、34R的倾转液压缸34调整。通过使从HST供油泵31A排出的工作油作为先导压分别作用于左右油室34L、34R而驱动倾转液压缸34。
在HST供油泵31A的排出侧连接有行驶侧排出管路303,行驶侧排出管路303分支为第1主管路303A、第2主管路303B、以及第3主管路303C的三个主管路。从HST供油泵31A排出的工作油的一部分在从第1主管路303A通过后,经由单向阀30A、30B而分别引导至一对连接管路301A、301B。
在HST供油泵31A与倾转液压缸34之间,设有切换车身的前进后退的前进后退切换阀35、和作为生成对HST泵31的排油容积进行控制的控制压力的电磁比例阀的电磁比例减压阀36。
前进后退切换阀35通过一对先导管路302A、302B而与倾转液压缸34的左右油室34L、34R连接,具有使车身前进的位置即前进位置35A、使车身后退的位置即后退位置35B、和使车身停止的位置即中立位置35N。该前进后退切换阀35是电磁切换阀,来自设于驾驶室12内的电气式的前进后退切换杆121的操作信号经由控制器5向前进后退切换阀35输出,分别切换前进位置35A、后退位置35B、中立位置35N。
电磁比例减压阀36配置于前进后退切换阀35的上游侧,经由第2主管路303B与行驶侧排出管路303连接。在与工作油油箱37连接的第3主管路303C上设有供油溢流阀(charge relief valve)38,电磁比例减压阀36的一次压成为HST供油溢流压。并且,电磁比例减压阀36基于从控制器5输出的控制信号来将一次压减压,生成作为控制HST泵31的排油容积的控制压力的二次压。
由电磁比例减压阀36生成的二次压在从管路304通过引导至前进后退切换阀35之后,作为倾转控制压而作用于倾转液压缸34的左右油室34L、34R中的某一个,由此控制HST泵31的排油容积。此外,前进后退切换阀35以及电磁比例减压阀36均通过排出管路305A、305B与工作油油箱37连接。
HST马达33是根据倾转量(倾转角)来控制排油容积的斜盘式或斜轴式的可变容量型的液压马达。基于从控制器5输出的指令信号来控制调节器330,由此调整倾转量。
在HST马达33的输出轴302上设有检测HST马达33的转速的转速传感器42,本实施方式中,使用该转速传感器42来检测车速V。因此,转速传感器42是检测车速V的车速传感器的一个方式。此外,车速V不需要必须使用HST马达33的转速,例如也可以使用HST马达33的倾转角的指示值来检测车速V。
如图2所示,在前进后退切换阀35处于中立位置35N的情况下,一对先导管路302A、302B彼此连接,并且倾转液压缸34的左右油室34L、34R经由排出管路305A与工作油油箱37连通,由此作用于倾转液压缸34的左右油室34L、34R的压力为相同压力。
因此,倾转液压缸34的活塞处于中立位置,HST泵31的排油容积为零,由此排出流量为零,轮式装载机1为停止状态。
另一方面,当操作员将前进后退切换杆121向前进方向操作,前进后退切换阀35切换至前进位置35A时,电磁比例减压阀36的二次压引导至一方先导管路302A而作用于倾转液压缸34的左侧的油室34L。此时,倾转液压缸34的右侧的油室34R经由另一方先导管路302B以及排出管路305A与工作油油箱37连通,由此没有作用压力。
因此,倾转液压缸34的活塞仅通过由电磁比例减压阀36生成的二次压的量向图2中的右方向位移。由此,设定HST泵31的排油容积,HST泵31将与所设定的排油容积相应的流量的工作油向一方的连接管路301A侧排出,由此HST马达33正转并使轮式装载机1前进。
在一方的连接管路301A上,设有检测前进侧中的HST泵31的排出压的前进侧压力传感器43A,由前进侧压力传感器43A检测到的压力值输入至控制器5。
另外,当操作员将前进后退切换杆121向后退方向操作,使前进后退切换阀35切换至后退位置35B时,电磁比例减压阀36的二次压引导至另一方的先导管路302B并作用于倾转液压缸34的右侧的油室34R。此时,倾转液压缸34的左侧的油室34L经由一方的先导管路302A以及排出管路305与工作油油箱37连通,由此没有作用压力。
因此,倾转液压缸34的活塞仅通过由电磁比例减压阀36生成的二次压的量向图2中的左方向位移。由此,设定HST泵31的排油容积,HST泵31将与所设定的排油容积相应的工作油向另一方的连接管路301B侧排出,由此HST马达33反转并使轮式装载机1后退。
在另一方的连接管路301B上设有检测后退侧中的HST泵31的排出压的后退侧压力传感器43B,由后退侧压力传感器43B检测到的压力值输入至控制器5。
这样地,由从HST泵31引导来的工作油使HST马达33转动,由此来自HST马达33的输出扭矩经由加速器15向前轮11A以及后轮11B传递,轮式装载机1行驶。因此,HST马达33的输出扭矩成为轮式装载机1的行驶驱动力,也就是说车身的牵引力。
HST马达33的输出扭矩由HST马达33的排油容积与行驶负载压力之间的乘积来表示,本实施方式中,由控制器5控制HST泵31的最高排出压(断流压)即行驶负载压力侧,由此控制车身的牵引力。此外,“行驶负载压力”在车身前进的情况下相当于由前进侧压力传感器43A检测到的HST泵31的排出压,在车身后退的情况下相当于由后退侧压力传感器43B检测到的HST泵31的排出压。
鉴于车身的牵引力与装卸作业机2的驱动力之间的平衡的重要性,尤其在挖掘作业等需要牵引力的作业时需要控制车身的牵引力。该情况下,因为轮式装载机1的车速例如是比在铲斗23内装有载货的状态下行驶于路面的搬运作业时的车速慢的低速(0~3km/h左右),所以HST泵31的倾转量接近零为极其少量。因此,在控制车身的牵引力时,控制HST泵31的倾转量的情况下的变化量与控制HST马达33的倾转量的情况下的变化量相比为极其少量即可。由此,控制HST泵31的最高排出压的情况下,比控制HST马达33的倾转量的情况相比,车身的牵引力的变化应答更迅速。
此外,发动机4的转速N由设于驾驶室12内的加速踏板122的踏入量ST来调整,与发动机4连接的HST供油泵31A的排出流量与发动机4的转速N成比例。发动机4的转速N由安装于发动机4的转速传感器44检测,加速踏板122的踏入量ST由安装于加速踏板122的踏入量传感器45检测,并分别向控制器5输入。转速传感器44以及踏入量传感器45分别是检测发动机4的动作状态(发动机动作状态)的动作状态传感器的一个方式。
本实施方式中,轮式装载机1在驾驶室12内具有用于切换控制车身的牵引力的七个控制模式、即第1~第7控制模式M1~M7的模式切换装置123,来自模式切换装置123的切换信号向控制器5输入。
第1控制模式M1是在希望以不使多个车轮11A、11B发生打滑为优先来进行作业的情况下选择的控制模式。
第2控制模式M2、第3控制模式M3以及第4控制模式M4均是在上坡作业时和挖掘作业时、推土作业时和除雪作业时等需要牵引力的作业时、为了不使牵引力过大来限制牵引力希望确保装卸作业机2的驱动力的情况下选择的控制模式,能够根据作业的类型和作业现场的环境等区分使用第2控制模式M2、第3控制模式M3以及第4控制模式M4。
第5控制模式M5是例如在容易打滑的路面上的挖掘作业中不使多个车轮11A、11B打滑、希望高效地进行使铲斗23突入挖掘对象物的作业、和操作装卸作业机2从挖掘对象物铲起土砂或矿物等载货的作业的情况下选择的控制模式。
第6控制模式M6是在希望使用最大限的牵引力来进行作业的情况下选择的控制模式。
第7控制模式M7是在多个车轮11A、11B打滑的情况下希望恢复驾驶员踏入的加速踏板122来降低发动机4的转速、因此基于发动机4的动作状态来进行牵引力的控制的情况下选择的控制模式。
(控制器5的功能构成)
接着,参照图3~7来说明控制器5的功能构成。
图3是表示控制器5所具有的功能的功能框图。图4是表示第1特性图表T1以及第6特性图表T6的图。图5是表示第2特性图表T2、第3特性图表T3以及第4特性图表T4的图。图6是表示第5特性图表T5的图。图7的(a)以及图7的(b)是表示第7特性图表T7的图。
控制器5是使CPU、RAM、ROM、HDD、输入I/F以及输出I/F经由总线彼此连接而构成的。并且,模式切换装置123等各种操作装置、和排出压传感器41、转速传感器42、转速传感器44以及踏入量传感器45等各种传感器与输入I/F连接,电磁比例减压阀36等与输出I/F连接。
在这种硬件构成中,CPU读取出存储于ROM和HDD或光盘等的记录介质内的运算程序(软件)并将其展开于RAM上,并执行被展开的运算程序,由此运算程序与硬件协作来实现控制器5的功能。
此外,本实施方式中,通过软件与硬件的组合来说明控制器5的构成,但并不限于此,也可以构成为,使用实现由轮式装载机1侧执行的运算程序的功能的集成电路。
如图3所示,控制器5包括数据获取部51、车速判断部52、特性图表选择部53、储存部54、HST泵最高排出压计算部55、和控制信号输出部56。
数据获取部51分别获取与如下内容相关的数据,该内容包括:从模式切换装置123输出的切换信号、由转速传感器42检测到的车速V、由排出压传感器41检测到的装卸用液压泵32的排出压Pf、由踏入量传感器45检测到的加速踏板122的踏入量ST、以及由转速传感器44检测到的发动机4的转速N。
车速判断部52基于由数据获取部51取得的车速V来判断该车速是否为需要牵引力的作业时的车速、即是否为低速。也就是说,为了与不需要牵引力的作业、例如在铲斗23内装有载货并定速行驶的作业等进行区分,而判断车速是否为与需要牵引力的作业对应而预先设定的车速V1以下。此外,“需要牵引力的作业”相当于上述的挖掘作业和推土作业、除雪作业等。
在由车速判断部52判断为低速的情况下,特性图表选择部53基于由数据获取部51取得的切换信号,将与由模式切换装置123切换后的控制模式对应的特性图表从储存部54中读取出并将其选择。
储存部54储存有与需要牵引力的作业对应的车速V1,并且存储有对装卸用液压泵32的排出压Pf或发动机4的动作状态(加速踏板122的踏入量ST或发动机4的转速N)与HST泵31的最高排出压Pm之间的相关关系进行表示的第1~第7特性图表T1~T7。本实施方式中,第1~第6特性图表T1~T6规定了装卸用液压泵32的排出压Pf与HST泵31的最高排出压Pm之间的相关关系,对应于模式切换装置123的第1~第6控制模式M1~M6。并且,第7特性图表T7规定了发动机4的动作状态与HST泵31的最高排出压Pm之间的相关关系,对应于模式切换装置123的第7控制模式M7。
具体地,如图4所示,与第1控制模式M1对应的第1特性图表T1具有如下特性:不论装卸用液压泵32的排出压Pf如何,HST泵31的最高排出压Pm都固定为比上限压力值Pmr小的第1限制压力值Pm1(<Pmr)。此外,“上限压力值Pmr”是HST泵31中的最高排出压Pm的额定值(100%),“第1限制压力值Pm1”是例如相当于上限压力值Pmr的50%的第1压力值。
如图5所示,与第2控制模式M2对应的第2特性图表T2具有如下特性:在装卸用液压泵32的排出压Pf成为与装卸作业机2(举升臂21)的上扬动作的开始对应的压力值Pf2(以下,仅称为“装卸动作压力值Pf2”)的情况下,HST泵31的最高排出压Pm从上限压力值Pmr限制到第1限制压力值Pm1。
如图5所示,与第3控制模式M3对应的第3特性图表T3具有如下特性:在成为装卸动作压力值Pf2的情况下,HST泵31的最高排出压Pm从上限压力值Pmr限制到第2限制压力值Pm2。该“第2限制压力值Pm2”例如是相当于上限压力值Pmr的60%的第2压力值。
如图5所示,与第4控制模式M4对应的第4特性图表T4具有如下特性:在成为装卸动作压力值Pf2的情况下,HST泵31的最高排出压Pm从上限压力值Pmr限制到第3限制压力值Pm3。该“第3限制压力值Pm3”例如是相当于上限压力值Pmr的75%的压力值。
也就是说,第2特性图表T2、第3特性图表T3以及第4特性图表T4均是在成为装卸动作压力值Pf2的情况下、使HST泵31的最高排出压Pm从上限压力值Pmr限制到比上限压力值Pmr小的限制压力值Pm1、Pm2、Pm3的特性(Pm1<Pmr、Pm2<Pmr、Pm3<Pmr)。
此外,本实施方式中,当HST泵31的最高排出压Pm从上限压力值Pmr分别限制到限制压力值Pm1、Pm2、Pm3时,以随着装卸用液压泵32的排出压Pf变大而使HST泵31的最高排出压Pm变小的方式成比例地进行限制。另外,第1~第3限制压力值Pm1、Pm2、Pm3以第1限制压力值Pm1、第2限制压力值Pm2、第3限制压力值Pm3的顺序依次变大(Pm1<Pm2<Pm3),能够根据作业对象的类型和作业现场的地面状况等区分使用第2~第4特性图表T2~T4。
如图6所示,与第5控制模式M5对应的第5特性图表T5具有如下特性:在装卸用液压泵32的排出压Pf是与没有进行装卸作业机2的上扬动作的状态对应的压力值Pf1的情况下,HST泵31的最高排出压Pm限制到第1限制压力值Pm1,在装卸用液压泵32的排出压Pf成为装卸动作压力值Pf2的情况下,HST泵31的最高排出压Pm从第1限制压力值Pm1上升并在第2限制压力值Pm2成为固定。
该第5特性图表T5是尤其适合在容易打滑的路面上的作业的特性,在容易打滑的路面上,即使在装卸用液压泵32的排出压Pf成为溢流压Pfr的情况下,若将HST泵31的最高排出压Pm设为作为额定值的上限压力值Pmr,车轮11A、11B也会打滑,因此优选为,在装卸用液压泵32的排出压Pf成为溢流压Pfr的情况下,也在比第1限制压力值Pm1大且比上限压力值Pmr小的第2限制压力值Pm2(Pm1<Pm2<Pmr)为固定。
如图4所示,与第6控制模式M6对应的第6特性图表T6具有如下特性:不论装卸用液压泵32的排出压Pf如何,HST泵31的最高排出压Pm都固定为上限压力值Pmr。
如图7的(a)以及图7的(b)所示,与第7控制模式M7对应的第7特性图表T7具有如下特性:HST泵31的最高排出压Pm随着发动机4的转速N或加速踏板122的踏入量ST的增加而上升至上限压力值Pmr为止。此时,HST泵31的最高排出压Pm开始上升时的“转速Ns”以及“踏入量STs”分别是与轮式装载机1开始行驶时对应的值。
如上所述,例如当挖掘作业时车轮11A、11B打滑的情况下,想要通过恢复操作员踏入的加速踏板122、也就是说降低发动机4的转速,而减小牵引力来抑制车轮11A、11B的打滑。因此,在第7特性图表T7中,通过规定发动机4的动作状态与HST泵31的最高排出压Pm之间的相关关系,能够不使用装卸用液压泵32的排出压Pf来进行HST泵31的最高排出压Pm的控制。
HST泵最高排出压计算部55基于由数据获取部51取得的装卸用液压泵32的排出压Pf、加速踏板122的踏入量、或发动机4的转速N来计算与由特性图表选择部53选择的特性图表对应的HST泵31的最高排出压Pm。
控制信号输出部56将基于由HST泵最高排出压计算部55计算的HST泵31的最高排出压Pm得出的控制信号向电磁比例减压阀36输出。
(控制器5内的处理)
接着,参照图8来说明控制器5内执行的具体处理的流程。
图8是表示由控制器5执行的处理的流程的流程图。
首先,数据获取部51取得由转速传感器42检测到的车速V(步骤S501)。接着,车速判断部52判断由步骤S501取得的车速V是否为与需要牵引力的作业对应的车速V1以下(步骤S502)。
在步骤S502中判断为车速V为V1以下(V≤V1)的情况下(步骤S502/是),数据获取部51基于从模式切换装置123输出的切换信号来取得由模式切换装置123切换的控制模式(步骤S503)。此外,在步骤S502中判断为车速V并非为V1以下的情况下,也就是说车速V比V1大(V>V1)的情况下(步骤S502/否),控制器5中的处理结束。
接着,特性图表选择部53基于由步骤S503取得的控制模式,从储存部54中读取出与该控制模式对应的特性图表并将其选择(步骤S504)。
接着,数据获取部51取得对于在步骤S504中选择的特性图表所必要的数据(装卸用液压泵32的排出压Pf、加速踏板122的踏入量ST或发动机4的转速N)(步骤S505)。
接着,HST泵最高排出压计算部55基于由步骤S505取得的数据,计算与由步骤S504选择的特性图表对应的HST泵31的最高排出压Pm(步骤S506)。并且,控制信号输出部56将基于由步骤S506计算的HST泵31的最高排出压Pm得出的控制信号向电磁比例减压阀36输出(步骤S507),控制器5中的处理结束。
这样地,电子控制式的HST泵31通过从控制器5输出的控制信号经由电磁比例减压阀36来控制最高排出压Pm,由此与使用液压先导式断流阀来控制最高排出压Pm的情况相比,能够简洁地构成行驶用液压回路HC1。
另外,控制器5储存有第1~第7特性图表T1~T7,选择与由操作员通过模式切换装置123切换后的控制模式对应的特性图表,并能够控制为与所选择的特性图表对应的HST泵31的最高排出压Pm,由此能够根据作业内容和作业现场的环境、操作员的习惯等容易地精细设定或变更牵引力的控制特性。
以上,说明了本发明的实施方式。此外,本发明并不限定于上述的实施方式和变形例,包括各种其他的变形例。例如,上述的实施方式以及变形例是为了易于理解本发明而进行了详细说明,并非限定于必须具有所说明的全部构成。另外,能够将本实施方式的构成的一部分与其他实施方式的构成置换,另外,也能够在本实施方式的构成中增加其他实施方式的构成。还能够对本实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、置换。
例如,上述实施方式中,作为生成对HST泵31的排油容积进行控制的控制压力的电磁比例阀而使用了电磁比例减压阀36,但并不需要一定是减压阀。
例如,上述实施方式中,轮式装载机1搭载了控制车身牵引力的七个控制模式、即第1~第7控制模式M1~M7,但控制模式的数量没有特别限制,例如,可以仅搭载与规定的特性图表对应的一个控制模式,在该情况下不需要具有模式切换装置123,在判断为车速V为V1以下(V≤V1)的情况下,执行遵照该控制模式的控制处理即可。
附图标记说明
1:轮式装载机(装卸作业车辆)
2:装卸作业机
4:发动机
5:控制器
11A:前轮(车轮)
11B:后轮(车轮)
31:HST泵(行驶用液压泵)
32:装卸用液压泵
33:HST马达(行驶用液压马达)
36:电磁比例减压阀(电磁比例阀)
41:排出压传感器
42:转速传感器(车速传感器)
44:转速传感器(动作状态传感器)
45:踏入量传感器(动作状态传感器)
123:模式切换装置
T1~T7:第1~第7特性图表
Claims (4)
1.一种装卸作业车辆,具备:具有多个车轮的车身;搭载于所述车身的发动机;由所述发动机驱动的可变容量型的行驶用液压泵;与所述行驶用液压泵以闭合回路状连接并将所述发动机的驱动力向所述多个车轮传递的行驶用液压马达;相对于所述车身而能够在上下方向上转动地安装的装卸作业机;由所述发动机驱动而向所述装卸作业机供给工作油的装卸用液压泵;检测所述装卸用液压泵的排出压的排出压传感器;检测所述发动机的动作状态的动作状态传感器;和检测车速的车速传感器,所述装卸作业车辆的特征在于,
所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达均为电子控制式,
所述装卸作业车辆具有:
用于控制所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达的控制器;和
基于从所述控制器输出的控制信号而生成对所述行驶用液压泵的排油容积进行控制的控制压力的电磁比例阀,
所述控制器储存有表示所述装卸用液压泵的排出压或所述发动机的动作状态与所述行驶用液压泵的最高排出压之间的相关关系的规定的特性图表,
所述控制器相对于所述电磁比例阀输出控制信号,使其在由所述车速传感器检测到的车速是与需要牵引力的作业对应的车速的情况下,基于由所述排出压传感器检测到的排出压或由所述动作状态传感器检测到的发动机动作状态,而成为与所述规定的特性图表对应的所述行驶用液压泵的最高排出压,
所述规定的特性图表具有不论所述装卸用液压泵的排出压如何都使所述行驶用液压泵的最高排出压固定为规定的压力值的特性。
2.一种装卸作业车辆,具备:具有多个车轮的车身;搭载于所述车身的发动机;由所述发动机驱动的可变容量型的行驶用液压泵;与所述行驶用液压泵以闭合回路状连接并将所述发动机的驱动力向所述多个车轮传递的行驶用液压马达;相对于所述车身而能够在上下方向上转动地安装的装卸作业机;由所述发动机驱动而向所述装卸作业机供给工作油的装卸用液压泵;检测所述装卸用液压泵的排出压的排出压传感器;检测所述发动机的动作状态的动作状态传感器;和检测车速的车速传感器,所述装卸作业车辆的特征在于,
所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达均为电子控制式,
所述装卸作业车辆具有:
用于控制所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达的控制器;和
基于从所述控制器输出的控制信号而生成对所述行驶用液压泵的排油容积进行控制的控制压力的电磁比例阀,
所述控制器储存有表示所述装卸用液压泵的排出压或所述发动机的动作状态与所述行驶用液压泵的最高排出压之间的相关关系的规定的特性图表,
所述控制器相对于所述电磁比例阀输出控制信号,使其在由所述车速传感器检测到的车速是与需要牵引力的作业对应的车速的情况下,基于由所述排出压传感器检测到的排出压或由所述动作状态传感器检测到的发动机动作状态,而成为与所述规定的特性图表对应的所述行驶用液压泵的最高排出压,
所述规定的特性图表具有如下特征:
在所述装卸用液压泵的排出压是与没有进行所述装卸作业机的上扬动作的状态对应的压力值的情况下,将所述行驶用液压泵的最高排出压限制到比上限压力值小的规定的第1压力值;
在所述装卸用液压泵的排出压成为与所述装卸作业机的上扬动作的开始对应的压力值的情况下,使所述行驶用液压泵的最高排出压从所述规定的第1压力值上升而大于所述规定的第1压力值,且在比所述上限压力值小的规定的第2压力值成为固定。
3.一种装卸作业车辆,具备:具有多个车轮的车身;搭载于所述车身的发动机;由所述发动机驱动的可变容量型的行驶用液压泵;与所述行驶用液压泵以闭合回路状连接并将所述发动机的驱动力向所述多个车轮传递的行驶用液压马达;相对于所述车身而能够在上下方向上转动地安装的装卸作业机;由所述发动机驱动而向所述装卸作业机供给工作油的装卸用液压泵;检测所述装卸用液压泵的排出压的排出压传感器;检测所述发动机的动作状态的动作状态传感器;和检测车速的车速传感器,所述装卸作业车辆的特征在于,
所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达均为电子控制式,
所述装卸作业车辆具有:
用于控制所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达的控制器;和
基于从所述控制器输出的控制信号而生成对所述行驶用液压泵的排油容积进行控制的控制压力的电磁比例阀,
所述控制器储存有表示所述装卸用液压泵的排出压或所述发动机的动作状态与所述行驶用液压泵的最高排出压之间的相关关系的规定的特性图表,
所述控制器相对于所述电磁比例阀输出控制信号,使其在由所述车速传感器检测到的车速是与需要牵引力的作业对应的车速的情况下,基于由所述排出压传感器检测到的排出压或由所述动作状态传感器检测到的发动机动作状态,而成为与所述规定的特性图表对应的所述行驶用液压泵的最高排出压,
所述规定的特性图表具有如下特征:
在所述装卸用液压泵的排出压成为与所述装卸作业机的上扬动作的开始对应的压力值的情况下,将所述行驶用液压泵的最高排出压从上限压力值限制到比所述上限压力值小的压力值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装卸作业车辆,其特征在于,具有用于对多个牵引力控制模式进行切换的模式切换装置,
所述控制器储存有多个所述规定的特性图表,基于从所述模式切换装置输出的切换信号,读取出与由所述模式切换装置切换后的控制模式对应的所述规定的特性图表。
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