JP2006521238A - 自動車のための動力伝達系、及び、当該動力伝達系を制御する方法 - Google Patents

Abstract

特には自走ローダのような作業機械のための動力伝達系であって、速度は走行ペダル（１１）を介して予め選択され、作動流体装置は選択レバー（８）を介して予め選択される。信号は電子制御ユニット（１０）に送られ、それは、原動機（１）と、原動機（１）と流体トルクコンバータのポンプインペラー（３）との間に位置するクラッチ（２）とを、ポンプ（７）の出力部（６）が十分な回転数を作動流体装置に供給しかつ予め選択された速度を超えない、というように起動する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に示す形式の自動車のための動力伝達系に関する。

この種の動力伝達系は、例えば自走ローダ、モータ・グレーダまたはフォークリフトなどの作業機械に利用されている。ここで、作業機械は、流体トルクコンバータ及び後置されたパワーシフト変速装置を介して、自動車の駆動輪を駆動する。同様に、作業機械は、作業用油圧系の油圧ポンプのための副被動装置を駆動する。運転者によって、例えば自走ローダのバケット（ショベル）を持ち上げてゆっくりトラックに近づく、ということが意図される時、彼は常用（商用）ブレーキと加速ペダルとを同時に操作して、油圧ポンプのための作業機械の回転数を高めると共に、常用ブレーキを介して速度を低減させる。ここで流体トルクコンバータに適用される出力は、熱に変換される。

ＤＥ−１９５２１４５８Ａ１号公報には、機械の駆動装置用の電気油圧式制御装置が示されている。この場合、原動機と流体トルクコンバータのポンプホイール（ポンプインペラー）との間のクラッチが配置されており、それは、更なる（別の）ペダルの操作を介して、開放方向に作動可能である。作業機械の回転数を高めるために、運転者は加速ペダルを操作し、同時に速度を低減させるために、運転者は更なる（別の）ペダルを操作する。これにより、クラッチは開放方向に操作される。運転者は、作業用油圧系に加えて必要ならステアリングをも同時に操作しなければならず、運転者にとって、近づけることのために所望の速度を維持することが、非常に困難である。

本発明の課題は、それによって運転者の負荷が軽減されるような、特には作業用油圧系の駆動のための副被動装置を有する作業機械のような自動車のための動力伝達系、または、そのような自動車のための動力伝達系を制御する方法を生成することである。

この課題を本発明は、請求項１中の特徴事項を有する冒頭に述べた形式の自動車のための動力伝達系によって解決した。

本発明によれば、運転者は、作業機械を制御するために加速ペダルを操作せず、走行ペダルの信号を生成する。これは、電子制御ユニットに送られるが、自動車の所望速度に対応する。同時に、電子制御ユニットは、作業用油圧系の駆動のための選択レバーが操作されているか否かを検出する。作業用油圧系のための選択レバーの状態に応じて、電子制御ユニットはクラッチを制御する。このクラッチは、原動機を、流体トルクコンバータのポンプホイールと接続する。作業用油圧系のための選択レバーが操作されていないなら、電子制御ユニットは、走行駆動装置だけが作動されるべきであることを認識する。この状態で、好ましくはクラッチが閉じられており、自動車は走行ペダルによって予め設定された速度に維持されている。

更なる実施の形態では、原動機と後置される変速装置、特にはパワーシフト変速装置、とが、流体トルクコンバータと原動機とパワーシフト変速装置とが最適な効率領域にある、というように制御され得る。また、この状態で、タービンホイールを原動機と接続するコンバータロックアップクラッチが、運転状態に応じて制御される。走行ペダルの位置に応じて、動力伝達系は新しい速度に調整される。

更なる実施の形態では、走行ペダルの加速を受け入れること、及び、当該加速に応じて動力伝達系を制御すること、が可能である。

更なる実施の形態では、自動車を追加的に減速するために、走行ペダルの位置のより強力な撤回の際に、常用ブレーキを作動することが可能である。

一方、作業用油圧系のための選択レバーが操作される際には、電子制御ユニットは、作業用油圧系の油圧ポンプが十分な送出量を供給するべきであることを認識する。これについて、原動機は、油圧系ポンプが必要とする最小回転数にまで上昇される。この回転数は、選択レバーの位置にも依存し得る。この増大された原動機の回転数を有する自動車が、走行ペダルによって予め設定された速度を超える時、電子制御ユニットがクラッチを開放方向に作動させて開放し、自動車が予め設定された速度を超えないようにする。このクラッチは、原動機を流体トルクコンバータのポンプホイールに接続する。自動車がその最大出力にある時に選択レバーが操作されると、やはりクラッチが開放方向に操作されて、自動車は予め設定された走行速度以下となる。

更なる実施の形態では、パワーシフト変速装置が、十分なトラクション力を維持すべくパワーシフト変速装置のギヤ比が増大される、というように制御される。好ましくは、これは、選択レバーの操作に追加して走行ペダルが高速方向に移動される時に、なされる。

走行ペダルは運転者の速度のための信号だけを生成するので、原動機の出力を作業用油圧系と走行駆動装置との間で需要に応じて分配することが可能である。同様に、自動車の加速中の運転者の追加的な手動の操作が、例えばショベルを持ち上げる場合のようないわゆる負荷運転の際に、不要である。運転者は、本質的に、負担が軽減される。また、自動車を最適な燃料消費で運転することも可能である。

本発明によれば、例えば自走ローダをトラックに近づける際に、作業用油圧系の選択レバーを操作すること、及び、走行ペダルを低速方向に戻すこと、が可能である。この場合、原動機はその回転数を高められ、そのことはショベルの迅速な持ち上げを可能にし、自動車は同時に、別のペダルの追加の操作なく、その速度を低減される。

加速ペダル（Gaspedal）から走行ペダル（Fahrpedal）への変更は、走行駆動装置に関する運転者要求の正確な認識を可能にし、これにより、走行戦略設計の改良の更なるステップをも可能にする。自動的なブレーキアシストのシフトダウンないしシフトアップロック（シフトアップ禁止）は、運転者のわずかな手動の操作によって、状況適応され得る。それは、知的な制御装置によって提供され得る。
更なる特徴は、添付の図面を参照して説明される。

図は、本発明による動力伝達系の概念図で、原動機１がクラッチ２を介して流体トルクコンバータのポンプホイール３を駆動する。タービンホイール（タービンランナー）４が、パワーシフト変速装置５を駆動する。原動機１は、追加的に、副被動装置（Nebenabtrieb）６を駆動する。これは、作業用油圧系の油圧ポンプ７を駆動する。選択レバー８の操作によって、油圧ポンプ７の送出流が消費装置９、例えば自走ローダのショベル（バケット）、へと案内される。油圧ポンプ７は、ロード・センシング・ポンプであり得る。電子制御ユニット１０は、選択レバー８からの信号、走行ペダル１１からの信号、及び、常用ブレーキペダル１２からの信号、を認識する。また、電子制御ユニットは、原動機１の回転数のためのセンサからの信号、クラッチ２の操作のためのセンサからの信号、パワーシフト変速装置５の回転数のためのセンサからの信号、を認識する。走行ペダル１１によって速度が調整され、同時に、選択レバー８が操作されると、電子制御ユニット１０は原動機１を最小回転数に調整する。走行ペダル１１によって調整される速度が超過すると、クラッチ２が開放方向に操作されて、自動車速度は走行ペダル１１による予め設定された速度に一致する。これが十分で無い場合には、電子制御ユニット１０が追加的に常用ブレーキを制御することも可能である。

本発明による動力伝達系の概略図。

Claims (8)

1. 原動機（１）を備えた自動車のための動力伝達系であって、
   原動機は、一方において、流体トルクコンバータを介して走行駆動装置のための切り替え可能な変速歯車装置（５）を駆動し、他方において、作業用油圧系のための油圧ポンプ（７）を駆動するための副被動装置（６）を駆動し、
   流体トルクコンバータのポンプホイール（３）が、クラッチ（２）を介して原動機（１）と接続されている
   という形式のものにおいて、
   作業用油圧系のための選択レバー（８）の信号と、走行駆動装置のための走行ペダル（１１）の信号とが、電子制御ユニット（１０）に送られて、
   当該電子制御ユニット（１０）は、原動機（１）及びクラッチ（２）を、走行ペダル（１１）の位置によって速度が調整され選択レバー（８）の位置によって副被動装置（６）の回転数が調整される、というように制御する
   ことを特徴とする動力伝達系。
2. 原動機（１）を備えた自動車のための動力伝達系を制御するための方法であって、
   原動機は、一方において、流体トルクコンバータを介して走行駆動装置のための切り替え可能な変速歯車装置（５）を駆動し、他方において、作業用油圧系のための油圧ポンプ（７）を駆動するための副被動装置（６）を駆動し、
   流体トルクコンバータのポンプホイール（３）が、クラッチ（２）を介して原動機（１）と接続されている
   という形式のものにおいて、
   作業用油圧系のための選択レバー（８）の信号と、走行駆動装置のための走行ペダル（１１）の信号とが、電子制御ユニット（１０）に送られて、
   当該電子制御ユニット（１０）は、原動機（１）及びクラッチ（２）を、走行ペダル（１１）の位置によって速度が調整され選択レバー（８）の位置によって副被動装置（６）の回転数が調整される、というように制御する
   ことを特徴とする方法。
3. クラッチ（２）が閉じている際の選択レバー（８）の操作の際、クラッチ（２）は、副被動装置（６）が所定の回転数に達するように、開放方向に操作される
   ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達系の制御のための方法。
4. 原動機（１）が最大出力以下で動作していてクラッチ（２）が閉じていて選択レバー（８）が操作される際、副被動装置（６）が所定の回転数に達すると共に速度が走行ペダル（１１）の位置に対応するというように、クラッチ（２）が開放方向に操作されると共に原動機（１）が制御される
   ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達系の制御のための方法。
5. 原動機（１）が最大出力で動作していてクラッチ（２）が閉じていて選択レバー（８）が操作される際、副被動装置（６）が所定の回転数に達すると共に増大する走行抵抗によって速度が低下されるというように、クラッチ（２）が開放方向に操作されると共に原動機（１）が制御される
   ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達系の制御のための方法。
6. 選択レバー（８）が操作され走行ペダル（１１）が低速方向に操作される際、原動機（１）の回転数は高められる
   ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達系の制御のための方法。
7. 速度は、常用ブレーキの操作によって、低下される
   ことを特徴とする請求項６に記載の動力伝達系の制御のための方法。
8. 選択レバー（８）が操作され走行ペダル（１１）が高速方向に操作される際、副被動装置（６）の回転数は高められ、変速機（５）はより大きいギヤ比に調整される
   ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達系の制御のための方法。

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