DE112010003541T5

DE112010003541T5 - Arbeitsfahrzeug

Info

Publication number: DE112010003541T5
Application number: DE112010003541T
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Takahashi; Toru Shiina
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: JP4990333B2; SE535840C2; DE112010003541B4; SE1250174A1; US20120152642A1; CN102483156B; WO2011027759A1; CN102483156A; JP2011052793A; US8286748B2

Abstract

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in dem Bereitstellen eines Arbeitsfahrzeugs, bei dem das Auftreten einer Pendelung während der Hydraulikmotorverdrängungssteuerung verhindert werden kann, wenn eine hydraulische Fluidtemperatur gering ist. Bei dem Arbeitsfahrzeug ist eine Steuerung (19) ausgebildet, ein Motorverdrängungssteuerteil (16) über eine Rückkopplungssteuerung so zu steuern, dass der hydraulische Antriebsdruck, der durch einen Antriebshydraulikdruckdetektor (76) detektiert wird, sich einem vorgegebenen hydraulischen Zielantriebsdruck annähert. Die Steuerung (19) ist ausgebildet, eine Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung durchzuführen, die die maximale Verdrängung eines Hydraulikmotors (15) reduziert, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids, die von dem Fluidtemperaturdetektor (90) detektiert wird, geringer als eine vorgegebene Temperatur ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug.
STAND DER TECHNIK
Bei einem Arbeitsfahrzeug, das mit einem sogenannten hydrostatischen Getriebe (HST) ausgerüstet ist, wird eine Hydraulikpumpe von einer Kraftmaschine angetrieben und hydraulisches Fluid von der Hydraulikpumpe wird einem Hydraulikmotor zugeführt. Ein Antriebsrad wird dann durch den Hydraulikmotor angetrieben, was das Fahrzeug vorwärts antreibt.
Als ein herkömmliches Beispiel eines Arbeitsfahrzeuges, wie es oben beschrieben wurde, ist ein Arbeitsfahrzeug, wie es in Patentdokument 1 beschrieben wird, bekannt, bei dem die Verdrängung des Hydraulikmotors elektronisch gesteuert wird. Dieses Arbeitsfahrzeug hat einen Hydraulikmotor, einen Zylinder und ein Steuerventil. Der Zylinder hat einen Hauptzylinderkörper und eine Kolbenstange, die sich mit Bezug auf den Hauptzylinderkörper verlängert oder verkürzt. Der Winkel einer geneigten Welle des Hydraulikmotors, das heißt ihr Neigungswinkel, wird durch die Bewegung der Kolbenstange verändert. Die Kolbenstange ist mit dem Steuerventil verbunden. Das Steuerventil ist ein elektromagnetisches Steuerventil, das elektronisch durch die Steuerung gesteuert wird. Daher ist es bei diesem Arbeitsfahrzeug möglich, die Verdrängung des Hydraulikmotors wie gewünscht durch Steuern des Zylinders mittels einer elektronischen Steuerung des Steuerventils zu verändern.
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische veröffentlichte Patentanmeldung 2004-144254

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Von der Erfindung zu lösendes Problem Wie oben beschrieben, gibt die Steuerung, wenn die Verdrängung des Hydraulikmotors elektronisch gesteuert wird, ein vorgegebenes Befehlssignal an das Steuerventil aus. Dieses Befehlssignal wird mittels einer Regelung eingestellt. Insbesondere wird der tatsächliche hydraulische Antriebsdruck, der den Hydraulikmotor antreibt, detektiert, und das Befehlssignal wird derart eingestellt, dass dieser aktuelle hydraulische Antriebsdruck sich einem vorgegebenen hydraulischen Zielantriebsdruck annähert. Wie zum Beispiel in 12 dargestellt, gibt die Steuerung das Befehlssignal an das Steuerventil aus, so dass die Hydraulikmotorverdrängung, während das Fahrzeug sich bewegt, ein vorgegebener Wert q1 (s. Linie Li1) wird. Dann wird ein Befehlssignal, wenn das Fahrzeug zur Zeit t1 anhält, an das Steuerventil ausgegeben, so dass die Hydraulikmotorverdrängung ein maximaler Wert qmax (s. Linie Li2) wird.
Wenn hier die Temperatur des hydraulischen Fluids niedrig ist, ist die Viskosität des hydraulischen Fluids hoch, und der Widerstand des hydraulischen Fluids innerhalb des hydraulischen Kreislaufs wird groß. Aus diesem Grund treten bei der Antwort des Hydraulikmotors auf Veränderungen des Befehlssignals an das Steuerventil Verzögerungen auf. Insbesondere tritt, wie in 12 gezeigt, die tatsächliche Veränderung der Verdrängung (s. gestrichelte Linie Lr) relativ zu einer Veränderung der Hydraulikmotorverdrängung (s. Linien Li1 bis Li3) entsprechend dem Befehlssignal, das an das Steuerventil (”Befehlsverdrängung”) gesendet wird, nach einer Verzögerung auf und nimmt allmählich von der Zeit t1 beginnend zu. Bei solchen Umständen wird dann ein Befehlssignal, wenn das Fahrzeug bis zur Zeit t2 fahrend betrieben wird, ausgegeben, so dass die Befehlsverdrängung allmählich abnimmt, aber die tatsächliche Verdrängung weiter allmählich zunimmt. Aus diesem Grund wächst von der Zeit t2 bis zur Zeit t3 die Abweichung zwischen dem hydraulischen Zielantriebsdruck und dem tatsächlichen hydraulischen Antriebsdruck, und es besteht die Möglichkeit, dass eine Pendelung auftritt. In diesem Fall nimmt die Beschleunigungsfähigkeit des Fahrzeugs ab.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in dem Bereitstellen eines Arbeitsfahrzeuges, bei dem das Auftreten einer Pendelung während der Verdrängungssteuerung des Hydraulikmotors verhindert werden kann, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids gering ist.
Verfahren zum Lösen des oben genannten Problems
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Kraftmaschine, eine Hydraulikpumpe, einen Hydraulikmotor, ein Motorverdrängungssteuerteil, ein Antriebsrad, einen Druckdetektor, einen Fluidtemperaturdetektor und eine Steuerung. Die Hydraulikpumpe wird durch die Kraftmaschine angetrieben. Der Hydraulikmotor ist ein verstellbarer hydraulischer Verdrängungsmotor, der durch das hydraulische Fluid von der Hydraulikpumpe angetrieben wird. Das Motorverdrängungssteuerteil ist ausgebildet, die Verdrängung des Hydraulikmotors zu steuern. Das Antriebsrad wird durch den Hydraulikmotor angetrieben. Der Druckdetektor ist ausgebildet, den hydraulischen Antriebsdruck zu detektieren, der der Druck des hydraulischen Fluids zum Antreiben des Hydraulikmotors ist. Der Fluidtemperaturdetektor ist ausgebildet, die Temperatur des hydraulischen Fluids zu detektieren. Die Steuerung ist ausgebildet, das Motorverdrängungssteuerteil über eine Regelung so zu steuern, dass der durch den Druckdetektor detektierte hydraulische Antriebsdruck sich einem vorgegebenen hydraulischen Zielantriebsdruck annähert. Die Steuerung ist ausgebildet, eine Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung zum Reduzieren der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors durchzuführen, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids, die durch den Fluidtemperaturdetektor detektiert wird, geringer als eine vorgegebene Temperatur ist.
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitsfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchzuführen, wenn der von dem Druckdetektor detektierte hydraulische Antriebsdruck größer als ein vorgegebener Grenzwert ist.
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitsfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Traktionssteuerung durchzuführen, bei der die Steuerung die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors ändert, um die Traktion des Fahrzeugs zu ändern. Die Steuerung ist ausgebildet, das Motorverdrängungssteuerteil zu steuern, wobei von der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors, die während der Traktionssteuerung bestimmt wird, und von der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors, die während der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung bestimmt wird, die kleinere als maximale Verdrängung des Hydraulikmotors eingestellt wird.
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen, bei der die Steuerung die Minimalverdrängung des Hydraulikmotors verändert, um die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs in mehreren Werten zu verändern. Wenn während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung die geringste Maximalgeschwindigkeit ausgewählt ist, ist die Steuerung ausgebildet, die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht auszuführen.
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung auszuführen, bei der die Steuerung die Minimalverdrängung des Hydraulikmotors verändert, um die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verändern. Wenn die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors, die durch die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung bestimmt wird, gleich oder größer als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors, die durch die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung bestimmt wird, ist, ist die Steuerung ausgebildet, die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchzuführen.
Wirkung der Erfindung
Bei dem Arbeitsfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung nimmt die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors ab, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids geringer als eine vorgegebene Temperatur ist. Aus diesem Grund ist die Abweichung zwischen dem tatsächlichen hydraulischen Antriebsdruck und dem hydraulischen Zielantriebsdruck sogar dann klein, wenn Verzögerungen in der Hydraulikmotorantwort auftreten. Es ist dadurch möglich, ein Auftreten einer Pendelung während der Hydraulikmotorverdrängungssteuerung zu verhindern, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids gering ist.
Bei dem Arbeitsfahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn der hydraulische Antriebsdruck größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, eine Reduktion der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors über die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung sogar dann nicht durchgeführt, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids gering ist. Wenn der hydraulische Antriebsdruck hoch ist, wird oft eine Arbeit durchgeführt, die eine hohe Traktionskraft erfordert. In solchen Fällen ist es möglich, Verringerungen der Traktionskraft zu verhindern, indem die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors nicht verringert wird.
Bei dem Arbeitsfahrzeug gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung und die Traktionssteuerung gleichzeitig auftreten, die kleinere maximale Verdrängung als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors angesetzt. Aus diesem Grund kann eine Pendelung ohne Einwirken auf die Traktionssteuerung verhindert werden, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids gering ist.
Bei dem Arbeitsfahrzeug gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verringerung der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors über die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchgeführt, wenn die geringste Maximalgeschwindigkeit während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung ausgewählt ist. Wenn die niedrigste Maximalgeschwindigkeit während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung ausgewählt ist, wird die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors auf den höchsten Wert verändert. Aus diesem Grund wird die Befehlsverdrängung, sogar falls das Fahrzeug von einem geparkten Zustand, wie oben beschrieben, beginnt, sich zu bewegen, nicht auf einen weit von der maximalen Verdrängung entfernten Wert gesetzt, und das Auftreten der Pendelung, wie sie oben beschrieben wurde, wird reduziert.
Bei dem Arbeitsfahrzeug gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich zu verhindern, dass die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors auf einen Wert geringer als die minimale Verdrängung gesetzt wird. Wenn die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors, die durch die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung bestimmt wird, gleich oder größer als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors ist, die durch die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung bestimmt wird, wird die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors zu einem größeren Wert hin geändert. Aus diesem Grund wird die Befehlsverdrängung des Hydraulikmotors sogar dann, wenn das Fahrzeug beginnt, sich aus einem geparkten Zustand wie oben beschrieben heraus zu bewegen, nicht auf einen weit von der maximalen Verdrängung entfernten Wert gesetzt, und eine Pendelung, so wie sie oben beschrieben wurde, tritt tendenziell nicht auf.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs;
2 ist eine Darstellung der Anordnung eines hydraulischen Antriebsmechanismus eines Arbeitsfahrzeugs;
3 ist eine Darstellung eines Beispiels eines Graphen des hydraulischen Antriebsdrucks über der Motorverdrängung;
4 ist eine Darstellung eines Beispiels eines Graphen des hydraulischen Antriebsdrucks der Motorverdrängung während der Traktionssteuerung;
5 ist eine Darstellung eines Graphen der Traktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit während der Traktionssteuerung und der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung;
6 ist eine Darstellung eines Beispiels eines Graphen des hydraulischen Antriebsdrucks über der Motorverdrängung während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung;
7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer durch die Steuerung durchgeführten Laststeuerung;
8 ist eine Tabelle, die die Korrekturwerte während der PID-Regelung zeigt;
9 ist Flussdiagramm, das die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung darstellt;
10 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Antriebsfluidtemperatur und einem maximalen Motorverdrängungsbegrenzungswert während der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung zeigt;
11 ist ein Graph, der eine Befehlsverdrängung und eine Änderung der tatsächlichen Motorverdrängung bei einem Arbeitsfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
12 ist ein Graph, der die Befehlsverdrängung und die Änderung in der tatsächlichen Motorverdrängung in einem herkömmlichen Arbeitsfahrzeug zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gesamtaufbau
1 ist eine Seitenansicht eines Baufahrzeugs 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Baufahrzeug 1 ist ein Radlader, der sich selbst-angetrieben mittels Reifen 4a und 4b bewegen kann und eine gewünschte Art der Arbeit unter Verwendung einer Arbeitsmaschine 3 durchführen kann. Das Baufahrzeug 1 ist mit einem Karosserierahmen 2, einer Arbeitsmaschine 3, Reifen 4a und 4b sowie einer Fahrerkabine 5 ausgestattet.
Der Karosserierahmen 2 hat einen Vorderrahmen 2a, der vorderseitig angeordnet ist, und einen Hinterrahmen 2b, der rückseitig angeordnet ist. Der Vorderrahmen 2a und der Hinterrahmen 2b sind mit einem Zentralteil des Karosserierahmens 2 so verbunden, dass sie in der lateralen Richtung geschwenkt werden können.
Die Arbeitsmaschine 3 und ein Paar von Vorderreifen 4a sind an dem Vorderrahmen 2a angebracht. Die Arbeitsmaschine 3 ist ein Apparat, der durch ein hydraulisches Fluid angetrieben wird, die von einer zweiten Hydraulikpumpe 14 (s. 2) gepumpt wird. Die Arbeitsmaschine 3 hat einen Hebearm 3a, der an einem Vorderteil des Vorderrahmens 2a befestigt ist, eine Schaufel 3b, die an einem Ende des Hebearms 3a befestigt ist, einen Hebezylinder (nicht dargestellt), der den Hebearm 3a antreibt, und einen Kippzylinder 3c, der die Schaufel 3b antreibt. Das Paar Vorderreifen 4a ist an einer Seitenfläche des Vorderrahmens 2a vorgesehen.
Die Fahrzeugkabine 5, ein Paar Hinterreifen 4b und dergleichen sind an dem Hinterrahmen 2b vorgesehen. Die Fahrzeugkabine 5 ist an einem oberen Teil des Karosserierahmens 2 angebracht und in seinem Inneren mit Bedienteilen, wie beispielsweise einem Lenkrad, einem Gaspedal und ähnlichem, einem Anzeigeteil, das verschiedenste Arten von Informationen, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, einem Sitz und ähnlichem, ausgestattet. Das Paar Hinterreifen 4b ist an Seiten des Hinterrahmens 2b vorgesehen.
Ebenso ist ein hydraulischer Antriebsmechanismus zum Antreiben der Reifen 4a und 4b als Antriebsräder und der Arbeitsmaschine 3 an dem Karosserierahmen 2 befestigt. Der Aufbau des hydraulischen Antriebsmechanismus wird unten mit Bezug auf 2 erklärt.
Hydraulischer Antriebsmechanismus
Der hydraulische Antriebsmechanismus hat hauptsächlich eine Kraftmaschine 10, eine erste Hydraulikpumpe 11 zur Fortbewegung, ein Pumpenverdrängungssteuerteil 30, eine Ladepumpe 13, eine zweite Hydraulikpumpe für eine Arbeitsmaschine, einen Hydraulikmotor 15 zur Fortbewegung, ein Motorverdrängungssteuerteil 16, ein Kriechgangbetätigungsteil 17, ein Vorwärts/Rückwärts-Schaltbetätigungsteil 18, eine Steuerung 19, und dergleichen. Bei dem hydraulischen Antriebsmechanismus wird ein geschlossener HST-Kreislauf durch die erste Hydraulikpumpe 11 und den Hydraulikmotor 15 gebildet.
Die Kraftmaschine 10 ist ein Dieselmotor, und ein durch die Kraftmaschine 10 erzeugtes Abtriebsdrehmoment wird der ersten Hydraulikpumpe 11, der Ladepumpe 13 und der zweiten Hydraulikpumpe 14 zugeführt. Eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 21, die das Ausgangsdrehmoment und die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 steuert, ist an der Kraftmaschine 10 befestigt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 21 passt einen Drehgeschwindigkeitsbefehlswert der Kraftmaschine 10 entsprechend dem Ausmaß, um das ein Gaspedal 22 betätigt wird (nachfolgend ”Gasbetätigungsausmaß”) an, indem die Menge des eingespritzten Kraftstoffs angepasst wird. Das Gaspedal 22 stellt ein Mittel zum Anzeigen der Zieldrehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 dar und ist mit einem Gasbetätigungsausmaßdetektor 23 versehen. Der Gasbetätigungsausmaßdetektor 23 ist ein Potentiometer oder dergleichen und detektiert das Gasbetätigungsausmaß. Der Gasbetätigungsausmaßdetektor 23 sendet ein Öffnungswinkelsignal an die Steuerung 19, das das Gasbetätigungsausmaß zeigt, und ein Befehlssignal wird von der Steuerung 19 an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 21 ausgegeben. Die Bedienperson kann dadurch die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 durch Verändern des Ausmaßes, um das das Gaspedal 22 betätigt wird, steuern. Die Kraftmaschine 10 ist auch mit einem Kraftmaschinendrehgeschwindigkeitsdetektor 25 ausgestattet. Der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeitsdetektor 25 wird von einem Drehsensor gebildet, der die tatsächliche Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 detektiert. Ein Detektionssignal, das die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 anzeigt, wird von dem Kraftmaschinendrehgeschwindigkeitsdetektor 25 der Steuerung 19 zugeführt.
Die erste Hydraulikpumpe 11 ist eine hydraulische Verstellpumpe, deren Verdrängung durch Verändern des Winkels einer Taumelscheibe verändert werden kann, und wird von der Kraftmaschine 10 angetrieben. Hydraulisches Fluid, das aus der ersten Hydraulikpumpe 11 gepumpt wird, wird dem Hydraulikmotor 15 über Antriebskreisläufe 26 und 27 zugeführt. Der Antriebskreislauf 26 ist eine Leitung (nachfolgend ”Vorwärtsantriebskreislauf 26” genannt), die die hydraulische Flüssigkeit dem Hydraulikmotor 15 zuführt, um so den Hydraulikmotor 15 in eine Richtung anzutreiben, so dass sich das Fahrzeug vorwärts bewegt. Der Antriebskreislauf 27 ist eine Leitung (nachfolgend ”Rückwärtsantriebs 27” genannt), die die hydraulische Flüssigkeit dem Hydraulikmotor 15 zuführt, um den Hydraulikmotor 15 in eine Richtung anzutreiben, so dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt.
Das Pumpenverdrängungssteuerteil 30 hat einen Pumpenverdrängungssteuerzylinder 31, ein elektromagnetisches Richtungssteuerventil 32 und ein Absperrventil.
Der Pumpenverdrängungssteuerzylinder 31 betätigt einen Kolben 34 entsprechend dem von der hydraulischen Flüssigkeit gelieferten Druck. Der Pumpenverdrängungs-steuerzylinder 31 hat einen ersten Fluidsammelbehälter 31a und einen zweiten Fluidsammelbehälter 31b. Die Position des Kolbens 34 wird entsprechend dem Gleichgewicht zwischen dem hydraulischen Druck innerhalb des ersten Fluidsammelbehälters 31a und dem hydraulischen Druck innerhalb des zweiten Fluidsammelbehälters 31b verändert. Der Kolben 34 ist mit der Taumelscheibe der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden, und der Winkel der Taumelscheibe wird durch die Bewegung des Kolbens 34 verändert.
Das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 ist ein elektromagnetisches Steuerventil, das den Pumpenverdrängungssteuerzylinder 31 auf Grundlage eines Befehlssignals von der Steuerung 19 steuert. Das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 kann die Richtung, in der das hydraulische Fluid an den Pumpenverdrängungssteuerzylinder 31 geliefert wird, auf Grundlage eines Befehlssignals von der Steuerung 19, steuern. Daher kann die Steuerung 19 durch elektronisches Steuern des elektromagnetischen Richtungssteuerventils 32 die Richtung ändern, in die das hydraulische Fluid aus der ersten Hydraulikpumpe 11 gepumpt wird. Das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 schaltet zwischen einem Vorwärtsantriebsmodus F, einem Rückwärtsantriebsmodus R und einem neutralen Modus N.
Im Vorwärtsantriebsmodus F verbindet das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 einen ersten Steuerkreislauf 36 und einen Hauptsteuerkreislauf 35, wie er unten beschrieben wird, und verbindet einen zweiten Steuerkreislauf 37 und einen Abflusskreislauf 39. Der Abflusskreislauf 39 ist mit einem Tank 40 verbunden. Der erste Steuerkreislauf 36 ist mit dem ersten Fluidsammelbehälter 31a des Pumpenverdrängungssteuerzylinders 31 verbunden. Der zweite Steuerkreislauf 37 ist mit dem zweiten Fluidsammelbehälter 31b des Pumpenverdrängungs-steuerzylinders 31 verbunden. Deswegen wird hydraulische Flüssigkeit, wenn das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 in dem Vorwärtsantriebsmodus F ist, an den ersten Fluidsammelbehälter 31a über den Hauptsteuerkreislauf 35 und den ersten Steuerkreislauf 36 geliefert, und hydraulisches Fluid fließt von dem zweiten Fluidsammelbehälter 31b ab. Dadurch wird der Taumelscheibenwinkel der ersten Hydraulikpumpe 11 in eine Richtung geändert, so dass sich die Verdrängung in Richtung des Vorwärtsantriebskreislaufs 26 erhöht.
Wenn das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 in dem Rückwärtsantriebsmodus R ist, verbindet das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 den zweiten Steuerkreislauf 37 sowie den Hauptsteuerkreislauf 35 und verbindet den ersten Steuerkreislauf 36 sowie den Abflusskreislauf 39. Deswegen wird hydraulisches Fluid, wenn das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 in dem Rückwärtsantriebsmodus R ist, an den zweiten Fluidsammelbehälter 31b über den Hauptsteuerkreislauf 35 und zweiten Steuerkreislauf 37 geliefert. Dadurch wird der Taumelscheibenwinkel der ersten Hydraulikpumpe 11 in eine Richtung geändert, so dass sich die Verdrängung in Richtung des Rückwärtsantriebskreislaufs 27 erhöht. Wenn das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 in dem neutralen Modus N ist, sind sowohl der erste Steuerkreislauf 36 als auch der zweite Steuerkreislauf 37 mit dem Abflusskreislauf 39 verbunden.
Die Ladepumpe 13 wird durch die Kraftmaschine 10 angetrieben und ist eine nicht-verstellbare Verdrängungspumpe, die hydraulisches Fluid pumpt. Das von der Ladepumpe 13 gepumpte hydraulische Fluid wird dem elektromagnetischen Richtungssteuerventil 32 über einen Ladekreislauf 42, ein Kraftmaschinenfühlventil 43 und dem Hauptsteuerkreislauf 35 zugeführt. Die Ladepumpe 13 liefert hydraulisches Fluid an das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32, um den Pumpenverdrängungs-steuerzylinder 31 anzutreiben. Das Kraftmaschinenfühlventil 43 wandelt den hydraulischen Druck von der Ladepumpe 13 in einen hydraulischen Druck entsprechend der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit. Daher verändert das Kraftmaschinenfühlventil 43 den Druck des Hauptsteuerkreislaufs 35 entsprechend der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit. Insbesondere erhöht das Kraftmaschinenfühlventil 43, wenn die Motorgeschwindigkeit sich erhöht, den Druck des Hauptsteuerkreislaufs 35. Veränderungen des Drucks des Hauptsteuerkreislaufs 35 durch das Kraftmaschinenfühlventil 43 erhöhen oder erniedrigen die Verdrängung der ersten Hydraulikpumpe 11, wie dies oben beschrieben wurde.
Das Absperrventil 33 ist mit dem Hauptsteuerkreislauf 35 verbunden. Ein erster Steueranschluss 33a des Absperrventils 33 ist mit dem Vorwärtsantriebskreislauf 26 über ein Rückschlagventil 45 und mit dem Rückwärtsantriebskreislauf 27 über ein Rückschlagventil 46 verbunden. Ein zweiter Steueranschluss 33b des Absperrventils 33 ist mit dem Ladekreislauf 42 über einen Absperrsteuerkreislauf 48 und ein Absperrdrucksteuerventil 51 verbunden, das unten beschrieben wird.
Das Absperrventil 33 wird zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung entsprechend dem hydraulischen Druck der Antriebskreisläufe 26 und 27 (nachfolgend ”Antriebsdruck” genannt) geschaltet. Das Absperrventil 33 begrenzt dadurch den hydraulischen Antriebsdruck, um so einen vorgegebenen Absperrdruckwert nicht zu überschreiten. Insbesondere verbindet das Absperrventil 33, wenn der hydraulische Antriebsdruck einen vorgegebenen Absperrdruckwert erreicht oder überschreitet, den Hauptsteuerkreislauf 35 und den Abflusskreislauf 39 und reduziert den Druck des Hauptsteuerkreislaufs 35, (nachfolgend „Hauptsteuerkreislaufdruck” genannt). Wenn der Hauptsteuerkreislaufdruck reduziert wird, wird der Steuerdruck, der dem Pumpenverdrängungssteuerzylinder 31 über das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 zugeführt wird, reduziert. Als Folge wird die Verdrängung der ersten Hydraulikpumpe 11 reduziert, und der hydraulische Antriebsdruck wird reduziert. Das Pumpenverdrängungssteuerteil 30 steuert dadurch die Verdrängung der ersten Hydraulikpumpe 11, so dass der Antriebsdruck einen vorgegebenen Absperrdruckwert nicht überschreitet. Das Absperrventil 33 kann auch den Absperrdruck entsprechend dem zweiten Steueranschluss 33b zugeführten Steuerdruck verändern.
Das Absperrdrucksteuerventil 51 ist ein elektromagnetisches Steuerventil, das elektronisch durch ein Befehlssignal von der Steuerung 19 gesteuert wird, und wird zwischen zwei Zuständen, einem angeregten Zustand und einem unangeregten Zustand, geschaltet. Im angeregten Zustand verbindet das Absperrdrucksteuerventil 51 den Absperrsteuerkreislauf 48 und den Abflusskreislauf 39. Hydraulisches Fluid wird dadurch von dem zweiten Steueranschluss 33b des Absperrventils 33 ausgestoßen, und der Absperrdruck des Absperrventils 33 wird auf einen vorgegebenen niedrigeren Druckwert gesetzt. In dem unangeregten Zustand verbindet das Absperrdrucksteuerventil 51 den Ladekreislauf 42 und den Absperrsteuerkreislauf 48. Hydraulisches Fluid wird dadurch dem zweiten Steueranschluss 33b des Absperrventils 33 zugeführt, und der Absperrdruck des Absperrventils 33 wird auf einen vorgegebenen hohen Druckwert gesetzt. Auf diese Art kann das Absperrdrucksteuerventil 51 den Steuerdruck, der dem zweiten Steueranschluss 33b des Absperrventils 33 zugeführt wird, entsprechend einem Befehlssignal von der Steuerung 19 steuern.
Der Ladekreislauf 42 ist mit dem Abflusskreislauf 39 über ein erstes Entlastungsventil verbunden. Das erste Entlastungsventil 52 begrenzt den hydraulischen Druck des Ladekreislaufs 42, so dass dieser einen vorgegebenen Entlastungsdruck nicht übersteigt. Der Ladekreislauf 42 ist mit den Antriebskreisläufen 26 und 27 über ein zweites Entlastungsventil 53 sowie Rückschlagventile 54 und 55 verbunden. Das zweite Entlastungsventil 53 verbindet den Ladekreislauf 42 und die Antriebskreisläufe 26 und 27, wenn der hydraulische Antriebsdruck einen vorgegebenen Entlastungsdruck erreicht. Die Antriebskreisläufe 26 und 27 sind dadurch begrenzt, um so den vorgegebenen Entlastungsdruck nicht zu übersteigen.
Die zweite Hydraulikpumpe 14 wird durch die Kraftmaschine 10 angetrieben. Hydraulisches Fluid von der zweiten Hydraulikpumpe 14 wird zu einem Kippzylinder 3c über einen Arbeitsmaschinenkreislauf 49 (s. 1) gepumpt, der den Zylinder 3c und andere Bauteile antreibt.
Der Hydraulikmotor 15 ist ein verstellbarer hydraulischer Verdrängungsmotor, der die Verdrängung durch Änderung des Winkels einer geneigten Welle verändern kann. Der Hydraulikmotor 15 wird durch hydraulisches Fluid angetrieben, das von der ersten Hydraulikpumpe 11 angepumpt und über die Antriebskreisläufe 26 und 27 geliefert wird. Der Hydraulikmotor 15 erzeugt dadurch die zum Fahren benötigte Antriebskraft. Durch die Versorgung mit hydraulischem Fluid über den Vorwärtsantriebskreislauf 26 treibt der Hydraulikmotor 15 das Fahrzeug in eine Vorwärtsrichtung an. Durch die Versorgung mit hydraulischem Fluid über den Rückwärtsantriebskreislauf 27 treibt der Hydraulikmotor 15 das Fahrzeug in eine Rückwärtsrichtung an.
Der Hydraulikmotor 15 ist auch mit einem Abflusskreislauf 41, der unten beschrieben wird, verbunden und mit einem Fluidtemperaturdetektor 90 ausgestattet, der von einem Temperatursensor zum Detektieren der Temperatur des hydraulischen Fluids von dem Hydraulikmotor 15 aufgebaut ist. Insbesondere detektiert der Fluidtemperaturdetektor 90 die Temperatur des hydraulischen Fluids, das dem Hydraulikmotor 15 zugeführt wird (nachfolgend ”Antriebsfluidtemperatur” genannt).
Die Antriebskraft des Hydraulikmotors 15 wird an eine Ausgangswelle 57 über eine Übertragungseinrichtung 46 übertragen, wodurch sich die Reifen 4a und 4b drehen und das Fahrzeug angetrieben wird. Die Ausgangswelle 57 ist auch mit einem Ausgangsdrehgeschwindigkeitsdetektor 58 versehen, der von einem Drehsensor gebildet wird, der die Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung der Ausgangswelle 57 detektiert. Die von dem Ausgangsdrehgeschwindigkeitsdetektor 58 detektierte Information wird an die Steuerung 19 als ein Detektionssignal gesandt. Auf Grundlage der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 57, die von dem Ausgangsdrehgeschwindigkeitsdetektor 58 detektiert wird, kann die Steuerung 19 bestimmen, ob das Fahrzeug sich vorwärts oder rückwärts bewegt oder ob es geparkt ist. Als solcher funktioniert der Ausgangsdrehgeschwindigkeitsdetektor 58 als ein Vorwärts/Rückwärtsdetektor, der detektiert, ob sich das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegt.
Das Motorverdrängungssteuerteil 16 steuert die Verdrängung des Hydraulikmotors 15 (nachfolgend ”Motorverdrängung” genannt) durch Steuern des Stellwinkels einer geneigten Welle des Hydraulikmotors 15. Das Motorverdrängungssteuerteil 16 hat einen Motorverdrängungssteuerzylinder 61, ein Motorverdrängungssteuerventil 62, ein Steuerdrucksteuerventil 63 und ein Vorwärts/Rückwärts-Schaltventil 64.
Der Motorverdrängungssteuerzylinder 61 betätigt einen Kolben 65 entsprechend dem Druck des gelieferten hydraulischen Fluids. Der Motorverdrängungssteuerzylinder 61 hat einen ersten Sammelbehälter 61a und einen zweiten Sammelbehälter 61b. Die Position des Kolbens 65 wird entsprechend dem Gleichgewicht zwischen dem hydraulischen Druck innerhalb des ersten Sammelbehälters 61a und dem hydraulischen Druck innerhalb des zweiten Sammelbehälters 61b geändert. Der Kolben 65 ist mit der geneigten Welle des Hydraulikmotors 15 verbunden, und der Winkel der geneigten Welle wird durch die Verdrängung des Kolbens 65 verändert.
Das Motorverdrängungssteuerventil 62 steuert den Motorverdrängungssteuerzylinder 61 entsprechend dem ihm zugeführten Steuerdruck. Das Motorverdrängungssteuerventil 62 wird zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand entsprechend dem Steuerdruck geschaltet, der dem Steueranschluss 62a zugeführt wird. In dem ersten Zustand verbindet das Motorverdrängungssteuerventil 62 einen ersten Motorzylinderkreislauf 66 und einen zweiten Motorzylinderkreislauf 67. Der erste Motorzylinderkreislauf 66 ist eine Leitung, die das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 und den ersten Fluidsammelbehälter 61a des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 verbindet. Der zweite Motorzylinderkreislauf 67 ist eine Leitung, die das Motorverdrängungssteuerventil 62 und den zweiten Fluidsammelbehälter 61b des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 verbindet. Wenn das Motorverdrängungssteuerventil 62 in dem ersten Zustand ist, wird hydraulisches Fluid dem zweiten Fluidsammelbehälter 61b des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 zugeführt. Der Kolben 65 des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 wird dadurch angetrieben, so dass die Motorverdrängung verringert wird. Wenn das Motorverdrängungssteuerventil 62 im zweiten Zustand ist, verbindet das Motorverdrängungssteuerventil 62 den zweiten Motorzylinderkreislauf 67 und einen Abflusskreislauf 41. Der Abflusskreislauf 41 ist mit dem Tank 40 über ein Rückschlagventil 44 verbunden. Aus diesem Grund wird hydraulisches Fluid von dem zweiten Fluidsammelbehälter 61b des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 abgelassen. Der Kolben 65 des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 wird dadurch angetrieben, so dass die Motorverdrängung sich erhöht. Wie oben beschrieben, steuert das Motorverdrängungssteuerventil 62 die Richtung und die Menge des hydraulischen Fluids, das den Motorverdrängungssteuerzylinder 61 entsprechend dem Steuerdruck zugeführt wird, der dem Steueranschluss 62a zugeführt wird. Das Motorverdrängungssteuerventil 62 kann dadurch die Motorverdrängung auf Grundlage des Steuerdrucks steuern.
Das Steuerdrucksteuerventil 43 steuert die Versorgung und das Ablassen von hydraulischem Fluid zu und von dem Steueranschluss 62a des Motorverdrängungssteuerventils 62. Das Motordrucksteuerventil 63 liefert hydraulisches Fluid von dem Ladekreislauf 42 an den Steueranschluss 62a. Das Steuerdrucksteuerventil 63 lässt auch hydraulisches Fluid von dem Steueranschluss 62a an den Tank 40 ab. Das Steuerdrucksteuerventil 63 kann den hydraulischen Druck steuern, der dem Steueranschluss 62a des Motorverdrängungssteuerventil 62, wie gewünscht, entsprechend einem Befehlssignal von der Steuerung 19 geliefert wird. Daher kann die Steuerung 19 durch elektronisches Steuern des Steuerdrucksteuerventils 63 die Verdrängung des hydraulischen Fluids des Hydraulikmotors wie gewünscht steuern. Ein Niederdruckschalterventil 69 verbindet über ein Entlastungsventil 90 denjenigen der Antriebskreisläufe 26 oder 27, der den geringeren Druck hat, mit dem Tank 40.
Das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 liefert hydraulisches Fluid von demjenigen der Antriebskreisläufe 26 oder 27, der einen höheren Druck hat, an den Motorverdrängungssteuerzylinder 61. Insbesondere wird hydraulisches Fluid, wenn das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 im Vorwärtsantriebsmodus F ist, an einen Vorwärtsantriebssteueranschluss 64a des Vorwärts/Rückwärtsschaltventils 64 über einen Vorwärtsantriebssteuerkreislauf 71 geliefert, der mit dem ersten Steuerkreislauf 36 verbunden ist. Das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 wird dadurch in den Vorwärtsantriebsmodus F geschaltet. Im Vorwärtsantriebsmodus F verbindet das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 den Vorwärtsantriebskreislauf 27 und den ersten Motorzylinderkreislauf 66, und verbindet den Vorwärtsantriebssteuerkreislauf 71 mit einem Druckdetektionskreislauf 73. Hydraulisches Fluid von dem Vorwärtsantriebskreislauf 26 wird dadurch an den Motorverdrängungssteuerzylinder 61 geliefert. Der Druckdetektionskreislauf 73 ist mit einem Steuerkreislaufdruckdetektor 74 verbunden, der einen hydraulischen Drucksensor umfasst. Daher wird der Druck des Vorwärtsantriebssteuerkreislaufs 71 durch den Steuerkreislaufdruckdetektor 74 detektiert. Wenn das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 in dem Rückwärtsantriebsmodus R ist, wird hydraulisches Fluid einem Rückwärtsantriebssteueranschluss 64b des Vorwärts/Rückwärtsschaltventils 64 über einen Rückwärtsantriebssteuerkreislauf 72 geliefert, der mit dem zweiten Steuerkreislauf 37 verbunden ist. Das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 wird dadurch in den Rückwärtsantriebsmodus R geschaltet. In dem Rückwärtsantriebsmodus R verbindet das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 den Rückwärtsantriebskreislauf 27 und den ersten Motorzylinderkreislauf 66, und verbindet den Rückwärtsantriebssteuerkreislauf 72 mit dem Druckdetektionskreislauf 73. Dadurch wird hydraulisches Fluid von dem Rückwärtsantriebskreislauf 27 an den Motorverdrängungssteuerzylinder 61 geliefert. Der Druck des Rückwärtsantriebssteuerkreislaufs 72 wird durch den Steuerkreislaufdruckdetektor 74 detektiert. Der Steuerkreislaufdruckdetektor 74 detektiert den hydraulischen Druck des Vorwärtsantriebsteuerkreislaufs 71 oder des Rückwärtsantriebssteuerkreislaufs 72, das heißt, den Hauptsteuerkreislaufdruck, und sendet diesen als ein Detektionssignal an die Steuerung 19.
Der Druck des ersten Motorzylinderkreislaufs 66, das heißt der Antriebsdruck des Antriebkreislaufs mit dem höheren Druck, der den Hydraulikmotor 15 antreibt, wird durch einen Antriebshydraulikdruckdetektor 76 detektiert. Der Antriebshydraulikdruckdetektor 76 sendet den Antriebsdruck an die Steuerung 19 als ein Detektionssignal.
Das Kriechgangbetätigungsteil 17 hat ein Kriechgangpedal 81 und ein Kriechgangventil 82. Das Kriechgangpedal 81 ist innerhalb der Fahrzeugkabine 5 vorgesehen und wird von dem Fahrer betätigt. Wenn das Kriechgangpedal 81 betätigt wird, verbindet das Kriechgangventil 82 den Hauptsteuerkreislauf 35 und den Ablaufkreislauf 39. Das Kriechgangventil 82 reduziert dadurch den Hauptsteuerkreislaufdruck entsprechend dem Ausmaß, um das das Kriechgangpedal 81 betätigt wird. Das Kriechgangbetätigungsteil 17 wird zum Beispiel verwendet, wenn man möchte, dass die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 erhöht werden soll, aber eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit verhindert werden soll. Insbesondere nimmt der Hauptsteuerkreislaufdruck auch zu, wenn die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 10 durch Loslassen des Gaspedals 22 erhöht wird. Hier ist es möglich, durch Betätigen des Kriechgangpedals 81 und durch Öffnen des Kriechgangventils 82 ein Erhöhen des Hauptsteuerkreislaufdrucks zu steuern. Es ist dadurch möglich, eine Zunahme der Verdrängung der ersten Hydraulikpumpe 11 und der Drehgeschwindigkeit des Hydraulikmotors 15 zu verhindern.
Das Kriechgangventil 82 ist über eine Feder mit einem Bremsventil 83 verbunden. Das Bremsventil 83 steuert die Versorgung des hydraulischen Fluids an eine hydraulische Bremseinrichtung 86. Das Kriechgangpedal 81 ist weiter ein Element zum Betätigen der hydraulischen Bremseinrichtung 86. Bis das Betätigungsausmaß des Kriechgangpedals 81 ein vorher bestimmtes Maß erreicht, wird nur das Kriechgangventil 82 betätigt. Wenn das Betätigungsausmaß des Kriechgangpedals 81 ein vorgegebenes Niveau erreicht, beginnt der Betrieb des Bremsventils 83 und eine Bremskraft wird dadurch in der hydraulischen Bremseinrichtung 86 erzeugt. Wenn das Kriechgangpedal 81 bis oder über dem vorher bestimmten Niveau betätigt wird, wird die Bremskraft der hydraulischen Bremseinrichtung 86 entsprechend dem Betätigungsausmaß des Kriechgangpedals 81 gesteuert.
Das Vorwärts/Rückwärtsschaltbetätigungsteil 18 hat einen Vorwärts/Rückwärtsschalthebel 84 als ein Vorwärts/Rückwärtsantriebsschaltelement und einen Hebelbetätigungsdetektor 85. Der Vorwärts/Rückwärtsschalthebel 84 ist innerhalb der Fahrerkabine 5 vorgesehen und wird durch den Fahrer betätigt, um so ein Schalten zwischen Vor- und Rückfahrt des Fahrzeugs anzuzeigen. Der Vorwärts/Rückwärtsschalthebel 84 wird zwischen einer Vorwärtsbewegungsposition, einer Rückwärtsbewegungsposition und einer neutralen Position geschaltet. Der Hebelbetätigungsdetektor 85 detektiert, ob der Vorwärts/Rückwärtsschalthebel 84 in der Vorwärtsbewegungsposition, der Rückwärtsbewegungsposition oder der neutralen Position ist, und sendet das Ergebnis an die Steuerung 19 als ein Detektionssignal.
Innerhalb der Fahrerkabine 5 ist auch ein Traktionssteuerungsbetätigungsteil 87 und ein Betätigungsteil 88 für die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung vorgesehen. Das Traktionssteuerungsbetätigungsteil 87 hat zum Beispiel ein anwählbares Traktionsauswählelement 89 und einen ersten Positionsdetektor 91 zum Detektieren der unter Verwendung des Traktionsauswählelements 89 ausgewählten Position. Der erste Positionsdetektor 91 sendet die detektierte ausgewählte Position an die Steuerung 19 als ein Detektionssignal. Das Traktionsauswählelement 89 wird betätigt, um eine maximale Traktionskraft für die Traktionssteuerung, wie sie unten beschrieben wird, anzusetzen. Das Betätigungsteil 88 für die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung hat zum Beispiel ein anwählbares Geschwindigkeitsniveauauswählelement 92 und einen zweiten Positionsdetektor 93. Das Geschwindigkeitsniveauauswählelement 92 wird betätigt, um so eine maximale Geschwindigkeit über die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung, wie sie unten beschrieben wird, anzusetzen. Der zweite Positionsdetektor 93 detektiert die unter Verwendung des Geschwindigkeitsniveauauswählelements 92 ausgewählte Position. Der zweite Positionsdetektor 93 sendet die detektierte ausgewählte Position an die Steuerung 19 als ein Detektionssignal.
Die Steuerung 19 ist eine elektronische Steuerung, die eine CPU, verschiedene Arten von Speichern und andere Komponenten hat. Die Steuerung 19 steuert elektronisch die verschiedenen elektromagnetischen Steuerventile und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 21 auf Grundlage von Ausgangssignalen von den Detektoren. Die Steuerung 19 steuert dabei die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit, die Motorverdrängung und andere Parameter. Zum Beispiel verarbeitet die Steuerung 19 Detektionssignale von dem Kraftmaschinendrehgeschwindigkeitsdetektor 25 und dem Antriebshydraulikdruckdetektor 76. Die Steuerung 19 gibt ein Motorverdrängungsbefehlssignal an das Steuerdrucksteuerventil 63 aus. Hier setzt die Steuerung 19 ein Befehlssignal auf Grundlage der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit und der Antriebshydraulikdruckwerte durch die Laststeuerung, so wie sie unten beschrieben wird, an, um so einen Graphen des hydraulischen Antriebsdrucks über der Motorverdrängung zu erhalten, wie dies in 3 dargestellt ist, und gibt das Signal an das Steuerdrucksteuerventil 63 aus. Die durchgezogene Linie L21 in 3 zeigt die Motorverdrängung relativ zu dem hydraulischen Antriebsdruck für einen vorgegebenen Kraftmaschinendrehgeschwindigkeitswert. Bis zu einem vorgegebenen Wert ist der hydraulische Antriebsdruck an einem Minimum (Min), und danach nimmt die Motorverdrängung allmählich mit Zunahme des hydraulischen Antriebsdrucks zu (diagonaler Bereich L22 der durchgezogenen Linie). Wenn die Motorverdrängung ein Maximum (Max) erreicht, bleibt die Motorverdrängung an der maximalen Verdrängung Max, sogar falls der Druck weiter ansteigt. Der diagonale Bereich L22 der durchgezogenen Linie wird so angesetzt, dass dieser entsprechend der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit höher oder niedriger wird. Insbesondere wird die Linie derart gesteuert, dass, falls die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit niedrig ist, die Motorverdrängung beginnt, bei einem niedrigeren Antriebsdruck zuzunehmen und die maximale Motorverdrängung bei einem niedrigeren hydraulischen Antriebsdruck erreicht wird (s. unterer gestrichelter diagonaler Bereich L23 in 3). Umgekehrt wird die minimale Motorverdrängung Min, falls die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit hoch ist, bis zu einem höheren hydraulischen Antriebsdruck beibehalten, und die maximale Motorverdrängung wird bei einem hydraulischen Antriebsdruck erreicht (s. oberer gestrichelter diagonaler Bereich L24 in 3). Die Traktion und Fahrzeuggeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs 1 werden dabei über einen durchgängigen Bereich verändert, und es ist möglich, die Geschwindigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null bis zu einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit ohne einen Gangwechsel (s. Linie L1 in 5) automatisch zu verändern.
Zum Beispiel wird hydraulisches Fluid von der Ladepumpe 13, wenn der Vorwärtsantrieb unter Verwendung des Vorwärts/Rückwärtsschalthebels 84 ausgewählt ist, an den ersten Steuerkreislauf 36 über den Ladekreislauf 42, das Kraftmaschinenfühlventil 43, den Hauptsteuerkreislauf 35 und das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 geliefert. Der Kolben 34 des Pumpenverdrängungssteuerzylinders 31 wird durch die hydraulische Flüssigkeit von dem ersten Steuerkreislauf 36 in die linke Richtung in 2 bewegt und der Kolben 34 ändert den Taumelscheibenwinkel der ersten Hydraulikpumpe 11. Hier wird der Taumelscheibenwinkel der ersten Hydraulikpumpe 11 in eine Richtung derart geändert, dass die Verdrängung in Richtung des Vorwärtsantriebskreislaufs 26 zunimmt. In diesem Zustand ist der zweite Steuerkreislauf 37 mit dem Abflusskreislauf 39 durch das elektromagnetische Richtungssteuerventil 32 verbunden.
Das hydraulische Fluid von dem ersten Steuerkreislauf 36 wird über den Vorwärtsantriebssteuerkreislauf 71 an den Vorwärtsantriebssteueranschluss 64a des Vorwärts/Rückwärtsschaltventils 64 geliefert. Das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 wird dabei in den Vorwärtsantriebszustand F geschaltet. In diesem Zustand sind der Vorwärtsantriebskreislauf 26 und der erste Motorzylinderkreislauf 66 verbunden, und hydraulisches Fluid von dem Vorwärtsantriebskreislauf 26 wird dem Motorverdrängungssteuerzylinder 61 zugeführt. Das Druckniveau der Vorwärtsantriebskreislaufs 26 wird durch den Antriebsdruckdetektor 76 detektiert und als ein Detektionssignal an die Steuerung 19 gesandt. Wenn das Vorwärts/Rückwärtsschaltventil 64 in dem Vorwärtsantriebszustand F ist, sind der Vorwärtsantriebssteuerkreislauf 71 und der Druckdetektionskreislauf 73 verbunden. Das Druckniveau des Vorwärtsantriebssteuerkreislaufs 71 wird durch den Steuerkreislaufhydraulikdruckdetektor 74 detektiert. Der Steuerkreislaufhydraulikdruckdetektor 74 sendet das detektierte Druckniveau des Vorwärtsantriebssteuerkreislaufs 71 an die Steuerung 19 als ein Detektionssignal. Wie oben beschrieben, berechnet die Steuerung 19 den momentanen Wert eines Befehlssignals auf Grundlage der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit und des Antriebsdrucks, das heißt des hydraulischen Drucks innerhalb des Vorwärtsantriebskreislaufs 26 (siehe 7). Die Steuerung 19 sendet dann ein Befehlssignal mit dem berechneten momentanen Wert an das Steuerdrucksteuerventil 63. Das Steuerdrucksteuerventil 63 steuert den Druck des hydraulischen Fluids, das an den Steueranschluss 62a des Motorverdrangungssteuerventils 62 auf Grundlage des Befehlssignals von der Steuerung 19 geliefert wird. Das Motorverdrängungssteuerventil 62 wird dadurch gesteuert und die Position des Kolbens 65 des Motorverdrängungssteuerzylinders 61 wird verändert. Als Folge wird der Winkel der geneigten Welle so verändert, dass die tatsächliche Motorverdrängung die befohlene Verdrängung entsprechend dem Befehlssignal wird.
Traktionssteuerung
Die Steuerung 19 führt die Traktionssteuerung durch das Traktionsauswählelement 89 durch, wenn dies dieses betätigt wird. Die Traktionssteuerung betrifft die Veränderung der maximalen Traktionskraft des Fahrzeugs zwischen einer Mehrzahl von Stufen, indem die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 verändert wird. Die Steuerung 19 reduziert die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 in einer Mehrzahl von Stufen entsprechend der Betätigung des Traktionsauswählelements 89. Insbesondere gibt die Steuerung 19 ein Befehlssignal an das Steuerdrucksteuerventil 63 aus, so dass die maximale Verdrängung von Max zu einem der Ma, Mb oder Mc, wie in 4 gezeigt, geändert wird. Wenn die maximale Verdrängung zu Ma geändert wird, ändert sich der Verlauf der Traktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie dies durch die Linie La in 5 gezeigt wird. Die maximale Traktionskraft ist dann im Vergleich zur Linie L1 verringert, die den Verlauf der Traktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, wenn die Traktionssteuerung nicht ausgeführt wird. Wenn die maximale Verdrängung zu Mb verändert wird, verändert sich der Verlauf der Traktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch die Linie Lb gezeigt, und die maximale Traktionskraft verringert sich weiter. Wenn die maximale Verdrängung zu Mc geändert wird, ändert sich der Verlauf der Traktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch die Linie Lb gezeigt, und die maximale Traktionskraft verringert sich noch weiter.
Die Steuerung 19 führt auch eine Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung durch die Betätigung des Geschwindigkeitsniveauauswählelements 92 durch. Bei der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung wechselt die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs zwischen mehreren Werten/Niveaus, indem die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 verändert wird. Die Steuerung 19 erhöht die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 über mehrere Werte/Niveaus als Antwort auf die Betätigung des Geschwindigkeitsniveauauswählelements 92. Zum Beispiel, wie in 6 gezeigt, wird die minimale Verdrängung zwischen fünf Niveaus von M1 bis M5 geändert, wenn das Geschwindigkeitsniveauauswählelement 92 zwischen fünf Niveaus von der ersten Geschwindigkeit bis zum fünften Geschwindigkeit auswählen kann. M1 ist die minimale Verdrängung, die angesetzt wird, wenn die erste Geschwindigkeit ausgewählt ist. Wenn die minimale Verdrängung als M1 angesetzt wird, verändert sich der Verlauf der Traktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch Linie Lv1 in 5 gezeigt. Auf diese Art wird die maximale Geschwindigkeit verglichen zur Linie L1 verringert, die den Verlauf der Traktionskraft über die Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, wenn die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung nicht durchgeführt wird. M2 ist die minimale Verdrängung, die angesetzt wird, wenn die zweite Geschwindigkeit ausgewählt wird. Wenn die minimale Verdrängung zu M2 angesetzt ist, ändert sich der Verlauf der Traktionskraft über die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch Linie Lv2 in 5 gezeigt. M3 ist die dritte minimale Verdrängung, die angesetzt wird, wenn die dritte Geschwindigkeit ausgewählt wird. Wenn die minimale Verdrängung zu M3 angesetzt ist, ändert sich der Verlauf der Traktionskraft über die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch Linie Lu3 in 5 gezeigt. M4 ist die minimale Verdrängung, die angesetzt wird, wenn die vierte Geschwindigkeit ausgewählt wird. Wenn die minimale Verdrängung zu M4 angesetzt ist, ändert sich der Verlauf der Traktionskraft über die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch Linie L4 in 5 gezeigt. M5 ist die minimale Verdrängung, die angesetzt wird, wenn die fünfte Geschwindigkeit ausgewählt ist. Wenn die minimale Verdrängung zu M5 angesetzt ist, ändert sich der Verlauf der Traktionskraft über die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie durch Linie Lv5 in 5 gezeigt. Auf diese Art nimmt die maximale Geschwindigkeit in der Reihenfolge von Geschwindigkeit 1 bis Geschwindigkeit 5 zu und erreicht ein Maximum, wenn die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung nicht durchgeführt wird.
Laststeuerung
Im Folgenden soll nun ein Ablauf einer Laststeuerung, die durch die Steuerung 19 durchgeführt wird, um das oben beschriebene Befehlssignal zu bestimmen, beschrieben werden. Laststeuerung bezieht sich auf eine Rückkoppelsteuerung des Motorverdrängungssteuerteils 16, so dass der von dem Antriebsdruckdetektor 76 detektierte Antriebsdruck sich einem vorher bestimmten Zielantriebsdruck annähert.
Wie in 7 gezeigt, hat die Steuerung 19 ein Zielantriebsdruckberechnungsteil 77, einen PID-Regler 78 und ein Befehlsstromberechnungsteil 79. Das Zielantriebsdruckberechnungsteil 77 berechnet einen Zielantriebsdruck auf Grundlage der von dem Kraftmaschinendrehgeschwindigkeitsdetektor 25 detektierten Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit. Insbesondere speichert das Zielantriebsdruckberechnungsteil 77 einen Konvertierungsgraphen des Zielantriebsdrucks über der Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit, wie dies in 5 dargestellt ist, und berechnet den Zielantriebsdruck aus diesem Konvertierungsgraphen.
Der PID-Regler 78 führt eine PID-Reglung unter Verwendung des dem Steuerdrucksteuerventil 63 zugeführten Befehlsstroms als Ausgangswert und des Zielantriebsdrucks, der durch das Antriebsdruckberechnungsteil 77 berechnet wird, und des tatsächlichen Antriebsdrucks, der durch den Antriebsdruckdetektor als ein Eingabewert detektiert wird, als Eingangswerte durch. Der PID-Regler 78 berechnet den Ausgangswert auf Grundlage der unten angeführten Formeln. (Ausgangswert) = (–1) × ((P_gain × Abweichung) + (I_gain × kumulierte Abweichung) + (D_gain × (momentane Abweichung – vorhergehende Abweichung))
Hier verwendet der PID-Regler 78 voreingestellte Konstanten für die drei Parameter P, I und D (P_gain, I_gain, D_gain). Wenn die Antriebsfluidtemperatur, die durch den Fluidtemperaturdetektor 90 detektiert wird, niedrig ist, werden diese Parameter durch Subtraktion um die vorgegebenen Korrekturwerte korrigiert. Zum Beispiel, wie in 8 gezeigt, wird a1 als der Korrekturwert für P_gain und b1 als der Korrekturwert für I_gain verwendet, wenn die Antriebsfluidtemperatur T0 oder T1 ist. Wenn die Antriebsfluidtemperatur T2 ist, wird ein Wert a2, der kleiner als a1 ist, als ein Korrekturwert für P_gain verwendet, und ein Wert b2, der kleiner als b1 ist, wird als Korrekturwert für I_gain verwendet. Wenn die Antriebsfluidtemperatur bei T3 oder größer ist, ist der Korrekturwert Null. Mit anderen Worten, die Parameter werden nicht korrigiert. D_gain wird ohne Rücksicht auf die Antriebsfluidtemperatur nicht korrigiert. Korrekturwerte für Temperaturen, die anders als die in 8 gezeigten sind, werden durch proportionale Berechnung bestimmt.
Wie in 7 gezeigt, begrenzt das Befehlsstromberechnungsteil 79 den Ausgangswert von des PID-Reglers 78 auf einen Bereich zwischen vorgegebenen maximalen Wert Imax und einem minimalen Wert Imin. Wenn die Traktionssteuerung durchgeführt wird, wird der minimale Wert Imin auf einen Wert entsprechend einer maximalen Verdrängung, die durch die Traktionssteuerung angesetzt wird, angesetzt. Wenn die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung ausgeführt wird, wird der maximale Wert Imax auf einen Wert entsprechend der minimalen Verdrängung, die durch die Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung angesetzt wird, angesetzt. Ein niedriger Befehlsstrom entspricht einer höheren Motorverdrängung. Ein Befehlssignal mit dem Befehlsstrom, der durch das Befehlsstromberechnungsteil 79 berechnet wird, wird dann dem Steuerdrucksteuerventil 63 zugeführt. Das Motorverdrängungssteuerteil 16 wird dadurch derart gesteuert, dass der durch den Antriebshydraulikdruckdetektor 76 detektierte hydraulische Antriebsdruck sich einem vorherbestimmten hydraulischen Zielantriebsdruck annähert.
Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung
Im Folgenden wird nun eine Beschreibung des Ablaufs der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung, die durch die Steuerung 19 durchgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm aus 9 beschrieben. Bei der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung wird die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 reduziert, wenn die durch den Fluidtemperaturdetektor 90 detektierte Antriebsfluidtemperatur geringer als eine vorherbestimmte Temperatur ist.
Zuerst wird in Schritt S1 das Geschwindigkeitsniveau eingeholt. Hier wird das durch das Geschwindigkeitsniveauauswählelement 92 ausgewählte Geschwindigkeitsniveau auf Grundlage des Detektionssignals von dem zweiten Positionsdetektor 93 eingeholt.
In Schritt S2 wird bestimmt, ob oder ob nicht das in Schritt 1 eingeholte Geschwindigkeitsniveau die erste Geschwindigkeit ist. Falls die Geschwindigkeit nicht die erste Geschwindigkeit ist, geht das Verfahren in Schritt S3 weiter.
In Schritt S3 wird der hydraulische Antriebsdruck eingeholt. Hier wird der hydraulische Antriebsdruck auf Grundlage des Detektionssignals von dem Antriebshydraulikdruckdetektor 76 eingeholt.
In Schritt S4 wird bestimmt, ob oder ob nicht der Antriebsdruck gleich oder geringer einem vorgegebenen Grenzwert P0 ist. Der Grenzwert P0 ist der minimale Wert für den hydraulischen Antriebsdruck, wenn eine Differenz bei der maximalen Traktionskraft abhängig davon auftritt, ob oder ob nicht die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung durchgeführt wird. Falls der hydraulische Antriebsdruck gleich oder kleiner als der vorgegebene Grenzwert P0 ist, geht das Verfahren zu Schritt S5 weiter.
In Schritt S5 wird die Antriebsfluidtemperatur eingeholt. Hier wird die Antriebsfluidtemperatur auf Grundlage des Detektionssignals von dem Fluidtemperaturdetektor 90 eingeholt.
Als nächstes wird in Schritt S6 ein Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert berechnet. Hier wird der Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert auf Grundlage eines Graphen des Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswerts über der Antriebsfluidtemperatur berechnet, wie diese in 10 gezeigt ist, und der Antriebsfluidtemperatur, die in Schritt S5 eingeholt wurde. Der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert ist der Wert, um den der Wert vor der Begrenzung multipliziert wird, und wird prozentual als ein Wert zwischen 100 oder weniger ausgedrückt. Hier ist der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert konstant bei 100%, wenn die Antriebsfluidtemperatur gleich oder größer als die Temperatur T3 auf dem Graphen der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswerte über der Antriebsfluidtemperatur ist. Das soll heißen, wenn die Antriebsfluidtemperatur bei T3 oder größer liegt, wird die Maximalverdrängung nicht reduziert. Wenn die Antriebsfluidtemperatur zwischen der Temperatur T1 der Temperatur T3 liegt, nimmt der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert als Antwort auf eine Zunahme ab, um die die Antriebsfluidtemperatur reduziert ist. Daher wird eine größere Abnahme der Antriebsfluidtemperatur, wenn die Antriebsfluidtemperatur zwischen den Temperaturen T1 und T3 liegt, einem kleineren Wert entsprechen, auf welchen die maximale Verdrängung reduziert wird. Wenn die Antriebsfluidtemperatur zwischen den Temperaturen T0 und T1 liegt, ist der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert konstant bei dem Wert A. Hier ist der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert A ein Wert, so dass die maximale Verdrängung bei einem Wert gleich oder kleiner als die minimale Verdrängung liegt, wenn die erste Geschwindigkeit als das Geschwindigkeitsniveau während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung (s. M1 in 6) ausgewählt ist. Ebenso liegt der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert A derart, dass die maximale Verdrängung bei einem Wert größer als die minimale Verdrängung liegt, wenn die zweite Geschwindigkeit als das Geschwindigkeitsniveau während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung (s. M2 in 6) ausgewählt ist. Die Antriebsfluidtemperaturen T0, T1 und T3 in 10 sind gleich den Antriebsfluidtemperaturen T0, T1 und T3 in 8.
In Schritt S7 wird bestimmt, ob oder ob nicht der Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, der in Schritt 6 berechnet wurde, gleich oder geringer als der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, der von anderen Steuerprozeduren eingeholt wurde, ist. Der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, der von anderen Steuerprozeduren eingeholt wurde, auf die hier Bezug genommen wird, ist der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, wenn die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 über die Traktionssteuerung verringert wird. Wenn der Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert gleich oder geringer als der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, der von anderen Steuerprozeduren eingeholt wurde, ist, geht der Ablauf in Schritt S8 weiter.
In Schritt S8 wird die maximale Verdrängung durch den Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert ersetzt. Insbesondere wird die Motorverdrängung mit einem Maximalverdrängungswert gesteuert, der der Wert der Maximalverdrängung ist, wenn die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchgeführt wird, multipliziert mit dem Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert.
Wenn das Geschwindigkeitsniveau in Schritt S2 die erste Geschwindigkeit ist, endet der Ablauf ohne Fortfahren zu Schritt S7. Insbesondere wird die Verringerung der maximalen Verdrängung über die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchgeführt. Ebenso in Schritt S4 wird die Verringerung der maximalen Verdrängung über die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchgeführt, wenn der hydraulische Antriebsdruck größer als der vorherbestimmte Grenzwert P0 ist.
Falls der Niedertemperaturmaximalmotorverdrängungsbegrenzungswert größer als der Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, der von anderen Steuerprozeduren in Schritt S7 erhalten wurde, ist, geht der Ablauf in Schritt S9 weiter.
In Schritt S9 wird die maximale Verdrängung abhängig von dem Maximalmotorverdrängungsbegrenzungswert, der von anderen Steuerprozeduren eingeholt wurde, angesetzt. Insbesondere wird die Motorverdrängung auf Grundlage der maximalen Verdrängung, die während der Traktionssteuerung angesetzt wurde, gesteuert. Daher wird in den Schritten S7 und S8 die kleinere der Maximalverdrängungen des Hydraulikmotors 15, die während der Traktionssteuerung bestimmt wurde, und der Maximalverdrängung des Hydraulikmotors 15, die während der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung bestimmt wurde, als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 angesetzt.
Eigenschaften
Bei diesem Arbeitsfahrzeug 1 ist die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 reduziert, falls die Antriebsfluidtemperatur geringer als eine vorgegebene Temperatur ist. Wie zum Beispiel in 11 gezeigt, ist die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 von qmax auf qmax' reduziert. Aus diesem Grund ist sogar dann, wenn Reaktionsverzögerungen in dem Hydraulikmotor 15 aufgrund der niedrigen Temperatur des hydraulischen Fluids auftreten, die Reaktionsverzögerung der tatsächlichen Motorverdrängung (s. gestrichelte Linie Lr) als Antwort auf Änderungen der Befehlsverdrängung (s. durchgezogene Linie Li1 bis Li3) vermindert. Daher ist die Abweichung zwischen dem hydraulischen Zielantriebsdruck und dem tatsächlichen hydraulischen Antriebsdruck vermindert. Es ist dadurch möglich, das Auftreten der Pendelung während der Motorverdrängungssteuerung zu verhindern, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids gering ist.
Bei diesem Arbeitsfahrzeug 1 wird die Reduktion der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors 15 über die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung, wenn der hydraulische Antriebsdruck größer als ein vorhergegebener Grenzwert ist, sogar dann nicht durchgeführt, wenn die Antriebsfluidtemperatur gering ist. Daher ist es möglich, Verringerungen der Traktionskraft zu verhindern, wenn der hydraulische Antriebsdruck aufgrund einer Arbeit, die eine große Traktionskraft erfordert, erhöht ist.
Bei diesem Arbeitsfahrzeug 1 wird die kleinere maximale Verdrängung als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 angesetzt, wenn die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung und die Traktionssteuerung gleichzeitig auftreten. Aus diesem Grund kann eine Pendelung ohne Einwirkungen auf die Traktionssteuerung verhindert werden, wenn die Temperatur des hydraulischen Fluids niedrig ist.
Bei diesem Arbeitsfahrzeug 1 wird eine Reduktion der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors 15 über die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchgeführt, wenn die erste Geschwindigkeit als das Geschwindigkeitsniveau während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung ausgewählt ist. Aus diesem Grund ist es möglich, zu verhindern, dass die maximale Verdrängung auf einen Wert gesetzt wird, der kleiner als die minimale Verdrängung ist. Wenn die erste Geschwindigkeit als das Geschwindigkeitsniveau während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung ausgewählt ist, wird die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors 15 auf den höchsten Wert (s. M1 in 6) geändert. Aus diesem Grund wird die Befehlsverdrängung, sogar falls das Fahrzeug beginnt, sich von einem geparkten Zustand aus zu bewegen, nicht auf einen weit von der maximalen Verdrängung reduzierten Wert angesetzt, und das Auftreten einer Pendelung, wie sie oben beschrieben wurde, wird reduziert.
Andere Ausführungsformen

(a) In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung für den Gebrauch in einem Radlader angepasst, allerdings kann diese auch für die Verwendung für andere Arten von Arbeitsfahrzeugen angepasst werden.
(b) in der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine PID-Regelung durchgeführt, allerdings können auch andere Arten einer Regelung durchgeführt werden.
(c) In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde bestimmt ob oder ob nicht das Geschwindigkeitsniveau die erste Geschwindigkeit ist, allerdings ist das Verfahren der Bestimmung der Reihenfolge einer Vorrangigkeit der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung und einer Maximalgeschwindigkeitssteuerung nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchgeführt wird, falls die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors 15, die während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung angesetzt wurde, gleich oder größer als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors ist.
(d) In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fluidtemperaturdetektor 90 zum Detektieren der Temperatur des hydraulischen Fluids, das von dem Hydraulikmotor 15 kommt, als ein Fluidtemperaturdetektor verwendet, allerdings kann die Temperatur des hydraulischen Fluids auch an anderen Stellen detektiert werden.
(e) In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein anwählbares Element als das Traktionsauswählelement 89 und das Geschwindigkeitsauswahlelement 92 verwendet, allerdings können andere Betätigungselemente, wie beispielsweise Schiebeschalter oder Hebel, verwendet werden. Ebenso sind die während der Traktionssteuerung auswählbaren maximalen Traktionsstufen nicht auf diese oben beschriebenen begrenzt. Des Weiteren kann die maximale Traktionskraft kontinuierlich veränderlich sein, entsprechend dem Wert, um den das Traktionsauswählelement 89 betätigt wird. Ebenfalls ist die Anzahl der Geschwindigkeitsstufen der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung nicht auf die oben genannten begrenzt. Die maximale Geschwindigkeit während der Maximalgeschwindigkeitssteuerung kann auch ausgebildet sein, kontinuierlich abhängig von dem Grad, um den das Geschwindigkeitsniveauauswahlelement 92 betätigt wird, verstellbar zu sein.

Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung hat die Wirkung, dass das Auftreten einer Pendelung während der Hydraulikmotorverdrängungssteuerung verhindert wird, wenn die Hydraulikfluidtemperatur gering ist, und sie ist hilfreich für ein Arbeitsfahrzeug.
Bezugszeichenliste

4A, 4B: Reifen (Antriebsrad)
10: Kraftmaschine
11: erste Hydraulikpumpe
15: Hydraulikmotor
16: Motorverdrängungssteuerteil
19: Steuerung
76: Antriebshydraulikdruckdetektor (Druckdetektor)
90: Fluidtemperaturdetektor (Fluidtemperaturdetektor)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-144254 [0004]

Claims

Arbeitsfahrzeug, umfassend: eine Kraftmaschine; eine Hydraulikpumpe, die durch die Kraftmaschine antreibbar ist, einen Hydraulikmotor, der ein verstellbarer hydraulischer Verdrängungsmotor ist, der durch hydraulisches Fluid von der Hydraulikpumpe antreibbar ist, ein Motorverdrängungssteuerteil, das ausgebildet ist, die Verdrängung des Hydraulikmotors zu steuern, ein Antriebsrad, das von dem Hydraulikmotor antreibbar ist, einen Druckdetektor zum Detektieren eines hydraulischen Antriebsdrucks, welcher der Druck des hydraulischen Fluids zum Antreiben des Hydraulikmotors ist, einen Fluidtemperaturdetektor zum Detektieren der Temperatur des hydraulischen Fluids, und eine Steuerung, die ausgebildet ist, das Motorverdrängungssteuerteil über eine Regelung so zu steuern, dass der von dem Druckdetektor detektierte hydraulische Antriebsdruck sich einem vorgegebenen Zielantriebsdruck annähert, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung zum Reduzieren der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors durchzuführen, wenn die durch den Fluidtemperaturdetektor detektierte Temperatur des hydraulischen Fluids niedriger als eine vorgegebene Temperatur ist.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchzuführen, wenn der von dem Druckdetektor detektierte hydraulische Antriebsdruck größer als ein vorgegebener Grenzwert ist.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Traktionssteuerung durchzuführen, bei der die Steuerung die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors zum Ändern der Traktionskraft des Fahrzeugs ändert, und wobei die Steuerung ausgebildet ist, das Motorverdrängungssteuerteil zu steuern, wobei als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors die kleinere der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors, die während der Traktionssteuerung bestimmt wurde, und der maximalen Verdrängung des Hydraulikmotors, die während der Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung bestimmt wurde, angesetzt ist.
Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen, bei der die Steuerung die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors zum Ändern der maximalen Geschwindigkeit des Fahrzeugs zwischen einer Mehrzahl von Niveaus ändert, und wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchzuführen, wenn die niedrigste Maximalgeschwindigkeit während der Variabelmaximalgeschwindigkeitssteuerung ausgewählt ist.
Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung ausgebildet ist, eine verstellbare Maximalgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen, bei der die Steuerung die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors zum Ändern der maximalen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, und wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung nicht durchzuführen, wenn die minimale Verdrängung des Hydraulikmotors, die durch die verstellbare Maximalgeschwindigkeitssteuerung bestimmt wurde, gleich oder größer als die maximale Verdrängung des Hydraulikmotors, die durch die Niedertemperaturmotorverdrängungsbegrenzungssteuerung bestimmt wurde, ist.