SE533121C2 - Anordning och förfarande för varvtalsstyrning av arbetsfordon - Google Patents

Description

15 25 5313 'låïfl 2 Den bekymmersamma frarn/backförändringen vid körning med låg hastighet utförs inte endast vid tiden för den V-formade lastningen även vid lastning av skeppslast på ett fartyg med hjälp av hjullastaren.

När arbete sker med en låg hastighet och växling mellan fram/back som ovan be- skrivits, väljs ett låghastighetsväxelområde lämpligt för arbetet med en växelorrirå- desspak. Till exempel om hjullastaren intar en transmission som består av en första till en fjärde växel väljer ett växelområde ”2” vilket är ett låghastighetsväxelomräde för att utföra låghastighetsarbete. När växelområdet har valts, utförs en automa- tisk växeländring med den andra växeln som bestäms som inaxiväxel inom växel- området, Då växeloinrádet ”2” har valts och fordonshastigheten överskrider den övre gränsen för fordonet med den andra växeln som är maximiväxeln för växelområdet ”2”, ut- förs en automatisk växeländring till en växel, till exempel en tredje växel, högre än den inaximiväxeln inom växeloinrådet i syfte att skydda kopplingen hos transmis- sionen.

Patentlitteratur l nedan beskriver en uppfinning vilken alstrar en bromskraft hos bromsarna i samband med kopplingsingrepp vid en tidpunkt för fram/backväxling för att förhindra en växelförändringschock alstrad av koppling.

Patentlitteratur l: JP-A-06-92162 Sammandrag av uppfinningen Problem som skall lösas med uppfinningen 10 15 20 25 533 'H21 3 Vid körning ned för en backe eller liknande då man inte arbetar med låg hastighet, orsakar omskiftning till en växel (en tredje hydraulisk växel) som är högre än den maximala växeln den andra växeln iväxelområdet”2” e' nå ra s eciella roblem.

J g P P Emellertid vid arbete för att utföra V-formad schaktning eller liknande, utför en fö- rare ofta byten mellan fram/back med förväntan på en bromseffekt vid en låg has- tighetsväxel (andra växeln) utan att trycka ner bromspedalen. Detta beror på att bromseffekten som absorberas av transmissionen blir högre vid en lägre Växel. Vid en uppväxling till den tredje växeln, som är en växel för högre hastighet, trots föra- rcns önskan även om fram/back-skiftning utförs med förväntan på bromseffekten, är bromseffekten försvagad och den förväntade bromseffekten kan inte uppnås. Därför utförs fram/back-omskiftníng utan tillräcklig fartminskning av fordonet, fordonet uppför sig mot förarens vilja och arbetet kan inte utföras på ett effektivt sätt.

Här kan, om växelområdet ”2” är valt vid utförande av ett arbete för att göra fram/back-omskiftning vid en låg hastighet, är det möjligt att utföra en styrning för att inte orsaka en automatisk omväxling till den växel (tredje växel) som är högre än den maximala växeln (andra växel) i växclområdet i syfte att förbättra bromseffek- ten. Men om fordonets hastighet ökar under arbetets gång, är fordonet under körning med den andra växeln oavsett fordonets hastighetsområde för den tredje växeln, varvtalet hos kopplingen för körning framåt eller backkopplingen blir överdrivet högt och kopplingens generering av värme överskrider ett acceptabelt värde. Därför utsätts kopplingen för en överdriven värmebelastniiig och livslängden hos koppling- en påverkas negativt. För att undvika detta måste kopplingen framställas med en hög kapacitet för att kunna ta hand om den överdrivna värmebelastningen, kopplingen får ett större format och kostnaden ökar.

Föreliggande uppfinning har gjorts under de förhållanden som beskrivits ovan och tillhandahåller broinseffekteii vid låghastighetsväxel som förväntat av föraren vid 10 15 20 25 533 'lššfi 4 fram/back-omskiftning och förbättrar även livslängden hos kopplingen utan att öka kapaciteten hos densamma.

Den uppfinning som beskrivits i patentlitteratur l ovan genererar en bromseffekt genom en bromsanordning åtskild från kopplingen vid tidpunkten för kopplingsin- grepp, och den skiljer sig väsentligt från föreliggande uppfinning vilken förbättrar bromseffekten med hjälp av själva kopplingen vid kopplingsingrepp.

Anordning för lösning av problemen En första uppfinning är en anordning för varvtalsstyming av ett arbetsfordon som körs med motorkraft Överförd till en transmission, vari: transmissionen innefattar: en koppling för körning framåt för val av en framâtkörningsväxel, en backkoppling för val av en backkömingsväxel, och växelkopplingar för val av varjc hydraulisk växel, och anordningen för varvtalsstyrning omfattar: väljarorgan för val av växelskiftiiingsområde för en hydraulisk växel, en fordons- hastighetssensor för detektering av en fordonshastighet; och medel för varvtalsstyrning, då ett lâghastighetsväxelornskiftningsområde har valts av välj arorganet för val av växelomskiftningsområde och en växelkopplíng som överensstämmer med en maximal växel i det valda växeloinrådet hos växel- kopplingarna, för begränsning av motorns varvtal till en övre begränsad fordonshas- tighet eller mindre i överensstämmande med den maximala växeln i det valda växel- omskiftningsområdet.

Ett övre gränsvärde för trottelvärdet fastställs så att varvtalet hos motorn begränsas till fordonets övre hastighetsgräns eller mindre, som överensstämmer med den max- imala växeln för det valda växclorrirådet, och 10 15 20 25 30 5 anordningen för motorvarvtalsstyrning begränsar motorns varvtal baserat på det övre gränsvärdet för trottelvärdet när fordonshastigheten när fordonets övre hastig- hetsgräns.

I en andra uppfinning avser en anordning för varvtalsstyrning av ett arbetsfordon enligt den första uppfinningen, vari: arbetsfordonet är försett med en momentomvandlare och en spärrkoppling, som är parallell med momentomvandlaren, mellan motorn och transmissionen, och anordningen för varvtalsstyrning begränsar varvtalet hos motorn till den övre has- tighetsgränsen för fordonet eller mindre i överensstämmelse med den maximala växeln dä instruktionen är att ställa spärrkopplingen i ett icke ingreppstillständ, låg- hastighetsväxelomskiftningsområdet väljs medelst väljarorganet för växelomskift- ningsområde och den växelkoppling som motsvarar den maximala växeln för det valda växelomskiftningsomrâdet är i ingrepp bland kopplingama.

En tredje uppfinning avser anordningen för varvtalsstyming av ett arbetsfordon en- ligt den första uppfinningen vari det Iåghastighetsväxeloinskiftningsområde som är lämpligt för ett arbetsmoment är ett växelomskiftningsområde vilket har en andra växel som den maximala växeln.

En fjärde uppfinning avser aiiordningen för varvtalsstyming av arbetsfordon enligt den andra uppfinningen, vari det låghastighetsväxelomskiftningsomrâde som är lärnpligt för ett arbetsmoment är ett växelskiftningsområde som har ett växelom- skiftningsområde som har en andra växel som den maximala växeln.

Enligt den första uppfinningen, då låghastighetsväxelomskiftningsområdet (växel- område ”2”) som är lämpligt för ett arbetsmoment har valts av växelorrirådesspak 8 och en växelkoppling (den andra kopplingen 22) som överensstämmer med den högsta växeln (den andra växeln) i det valda växelomskiftningsområdet (shift range “2”) av växelkopplingarna 21 till 24 är i ingrepp, fastställs ett övre gränsvärde Sm 10 15 20 25 30 533 12? 6 för trottelvärdet, vilket begränsar varvtalet Ne hos en motor 1 på så sätt att det har en övre gräns Ntm för fordonshastigheten eller mindre som motsvarar den maximala växeln (andra växeln), som utmatas som en kommandosignal för korrigering av trot- telvärdet till ett motorstyrdon 60.

Till exempel vid en andra växel ”P2” för körning framåt, läses det övre trottelgräns- värdet Sm i överensstämmelse med det föreliggande detekterade varvtalet Nt (före- liggande fordonshastighet V) hos en fordonshastighetssensor 10 baserat på ett mot- svarande förhållande Ll som visas i figur 4(a) och matas ut som en trottelvärdeskor- rektionskommandosignal till motorstyrdonet 60. Motorstyrdonet 60 jämför innehål- let i trottelkorrektionskommandosignalinmatningen från transmissionsstyrdonet 50, nämligen trottelvärdets övre gränsvärde Sm med ett trottelvärde S som ett nedtryck- ningsmanövervärde hos en gaspedal 1 l, genererar det mindre trottelvärdet som ett korrigerat trottelvärde S” och styr motorn l på så sätt att målvarvtalet enligt det kor- rigerade trottelvärdet S” kan uppnås.

Som resultat, då en hjullastare 100 körs framåt på den andra växeln ”P2” som visas i figur 2 med en pil A i enlighet med karaktäristiken Ll, sänks motorvarvtalet gradvis då fordonshastigheten V ökas och då V når en övre gränsfordonshastighet Vm, be- gränsas varvtalet till det varvtal Nef vilket är 87 % av maximivarvtalet Nem. Därför, även om gaspedalen ll är nedtryckt till 100 %, begränsas varvtalet hos motorn 1 till det varvtal Nef vilket är 87 % av det maximala varvtalet Nem, och fordonshastighe- ten 5 överskrider inte den övre hastighetsgränsen Vm för den andra växeln.

Följaktligen eftersom varvtalet är styrt på så sätt att fordonshastighet V inte överskrider fordonets övre gränshastighet Vm för den andra växeln, även om en fram/backväljarspak 7 manövreras under V-formad schaktning för omskiftning från framâtkörning till backkörning, utförs inte uppväxling från framåtgående andra väx- eln ”FZ” till en bakåtgående tredje växel ”R3”, och en växelomskiftning utförs till en bakåtgående andra växel ”RZ” med bibehållande av samma växel. På liknande l0 15 20 25 533 'lâfi 7 sätt även om fram/backväljannanöverspaken 7 manövreras vid V-fonnad schaktning för att omskifta från körning bakåt till körning framåt, jäinförs inte uppväxling från den bakåtgåendc andra växeln ”R2” till en frarnåtgående tredje växel ”F3”, utan om- skiftning sker till den framåtgående andra växeln ”P2” med bibehållande av samma växel.

Följaktligen kan den av föraren förväntade bromseffekten vid låg hastighetsväxel (andra växeln) bibehållas som förväntat, och arbetet kan utföras effektivt och snabbt. Och eftersom någon övergång inte utförs mellan en koppling 25 för köming framåt och en backkoppling 26 då fordonshastigheten 5 överskrider den övre grän- sen för fordonshastighet Vm hos den andra växeln, minskar värmebelastningen som appliceras på kopplingen, livslängden hos kopplingen förbättras, kopplingens kapa- citet kan minskas, kopplingen framställs mera kompakt och kostnaden reduceras.

Ett faktum att spärrkopplingen 4 är från kan vara ett villkor att starta styrningen en- ligt föreliggande uppfinning (den andra uppfinningen), och detta startvillkor kan lämpligen hoppas över om ett arbetsfordon inte är försett med spärrkopplingen 4 (den första uppfinningen).

Ett faktum att växelområdet är inställt på ”2” kan fastställas som ett villkor att starta styrningen enligt föreliggande uppfinning (den tredje uppfinningen). Ett reduktions- växelförhållande eller liknande varierar beroende på typ av arbetsfordon och då den V-fonnade schaktningen utförs, är det möjligt att ett annat växeloinråde kommer till användning. Därför, inställning på ett annat växelområde kan vara bestämt som ett villkor för initiering av övre begränsningsstyrning av trottelvärde. Med andra ord, inställning av ett växcloinräde använt för arbetsmoment med låg hastighet kan vara bestämmande som ett villkor för initiering av övre begränsningsstyrning av trottel- värde (den första uppfinningen). l0 15 20 25 30 533 'lEii 8 Femte till åttonde uppfinningar avser förfaranden som motsvarar den första till fjär- de uppfinningen.

Bästa mod för utförande av uppfinningen Utföringsformer av föreliggande uppfinning är beskrivna nedan med hänvisning till figurerna.

Figur l är ett blockschema över strukturen hos en anordning för varvtalsstyrning av arbetsfordon enligt en utföringsform, som visar delar i enlighet med föreliggande uppfinning i samband med en uppbyggnad av en hjullastare.

Som visas i figur l, är en krafiöverföringsväg 40 för motorn l hos hjullastaren 100 försedd med en transmission 20 som har en första växelkoppling 2 l, en andra väx- elkoppling 22, en tredje växelkoppling 23 och en fjärde växelkoppling 24 som mot- svarar en koppling 25 för körning framåt i överensstämmelse med en framåtkör- ningsväxel, en backkoppling 26 som överensstämmer med en baekväxel, växel- kopplingar motsvarande individuella växlar, nämligen en första växel, en andra väx- el, en tredje växel och en fjärde växel. Varje koppling är konfigurerad som en fler- skivig hydraulisk koppling av våttyp.

Den utgående axeln från motorn 1 hos hjullastaren 100 är kopplad till en PTO-axel 30. PTO-axeln 30 är kopplad till en momentomvandlare 2 och även till en hydraul- pump 3. Momentomvandlaren 2 är försedd med en spärrkoppling 4, vilken låser momentomvandlaren 2 parallellt med och längs kraftöverföringsvägen 40.

Uteffekten från motorn l överförs delvis till drivhjul 6 via PTO-axeln 30, moment- omvandlaren 2 eller spärrkopplingen 4, transmissionen 20 och en reduktionsväxel (differentialväxel) 5. Resten av den från motorn 1 avgivna effekten överförs till hyd- raulpumpen 3 genom PTO-axeln 30. Följaktligen drivs hydraulpumpen 3, tryekolja 10 15 20 25 30 533 121 9 utmatad av hydraulpumpen 3 överförs till en hydraulaktuator via en manöverventil, för manövrering av en grävmaskin eller liknande.

Ett hydraultryck (kopplingstryek) av den tryckolja som matas till de individuella kopplingarna 21 till 26 i transmissionen 20 eller som tappas av från de individuella kopplingarna 21 till 26 styrs. Således styrs en friktionsingreppskraft mellan ingåen- de sida och utgående sida hos de individuella kopplingama 21 till 26. På liknande sätt styrs ett hydraultryck (kopplingstryck) av den tryckolja som matas till spärr- kopplingen 4 eller tappas av från densamma. Således styrs friktionsingreppskraften mellan ingående sida och utgående sida av spärrkopplingen 4. En ingreppsfunktion (forbindande funktion) och en icke ingreppsfunktíon (urkopplingsfunktion) mellan de individuella kopplingarna 21 till 26 i transmissionen 20 och spärrkopplingen 4 styrs medelst ett transmissionsstyrdon 50.

Förarsätet hos hjullastaren 100 är försett med fram/backvälj arspaken 7 som manö- veranordning för att välja en växel lör körning framåt (framåtkopplingen 25) eller en backväxel (backkopplingen 26) i enlighet med manöverläget, En fram/backlägessignal som indikerar funktionsläge (framåtläge eller backläge ”R”) för fram/baekväljarmanöverspaken 7 matas till transmissionsstyrdonet 50.

Förarsätet hos hjullastaren 100 är försett med växelomrâdesspaken 8 för val av väx- elomskiftningsområde hos växeln enligt funktionsläget. Valbara lägen för växelom- rådesspaken 8 inkluderar till exempel ett växelområde ”1”, ett växelomrâde ”2”, ett växelområde ”3” och ett växelområde ””4”. Växeloinrådct ”2” är ett låghastighets- växelområdesläge som medger att växling till en första växel och en andra växel ut- förs automatiskt i enlighet med fordonets hastighet, och den andra växeln är fast- ställd som en maximal växel. En växelområdessignal som indikerar ett funktionslä- ge (växelområde ”l”, ”2”, ”3” och ”4”) hos växelområdesspaken 8 inmatas till transmissionsstyrdonet 50, Under låghastighetsarbete då den bekymmersamrna 10 15 20 25 53-3 'lEÉ 10 framât/backövergången utförs, som till exempel V-formad schaktning, manövreras växelområdesspaken 8 normalt till växelområdet ”2”.

En övervakningspancl 70 är anordnad vid förarsätet.

I enlighet med den inmatade fram/backlägessignalen och växelområdessignalen ma- tar transmissionsstyrdonet 50 ut en displaysignal för presentation av det aktuella manöverläget (framåtläge ”F eller backläge ”R”) hos fram/backväljarmanöverspaken 7 och det aktuella manöverläget (växeloinråde ”l”, ”2”, ”3” och ”4”) hos växclområdesspaken 8 på övervakningspaiielen 70 i syfte att presentera ovan angivna funktionslägen på övervakningspanelen 70.

I enlighet med den inmatadc fram/backlägessignalen och växelområdessignalen, matar transmissionsstyrdonet 50 ut en fram/backkopplingstrycksordersignal för val av och ingrepp hos antingen framåtkopplingen 25 eller backkopplingen 26 hos transmissionen 20 och matar ut en växelkopplingstrycksordersignal för val av och ingrepp hos någon av växelkopplingarna 21 till 24 hos transmissionen 20.

Till exempel, då framåt/backlägessignalen för omskiftning från hackning till fram- åtkörning matas till transmissionsstyrdonet 50 under det att hjullastaren 100 utför körning bakåt (back andra växel ”R2”) i den andra växeln. matar transmissionsstyr- donet 50 ut framåt/hackkopplingstryckskommandosignalen för val av framåtkopp- lingen 25 i enlighet med ett föreskrivet oljetrycksförändriiigsmönster för sänkning av kopplingstrycket hos backkopplingen 26 före växeloniskiftningen och även för att höja kopplingstrycket hos den valda framåtkopplingen 25 efter växelomskift- ningen, varigenom hackkopplingen 26 sätts i ett frikopplingstillstånd och framåt- kopplingen 25 kopplas in. Således överförs kraften fràn motorn l till drivhjulen 6 via den valda växelornskiftade framåtkopplingen 25 hos transmissionen 20 och re- duktionsväxcln 5 till drivhjulen 6. Hjullastaren 100 ställs om från hackning till kör- 10 15 20 25 30 533 12? ll ning framåt och orsakas utföra framåtköming med den andra växeln (framåt andra växel ”F2”).

Det kan urskilj as vilken av framåtkopplingarna 25 och backkopplingarna 26 som är valda och i ingrepp med transmissionen 20, nämligen om en aktuell körväxel är framåt eller back, enligt den fram/backkopplingstryckskommandosignal som produ- ceras av transmissionsstyrdonet 50. På liknande sätt kan det urskilj as vilken av de individuella växelkopplingama 21 till 24 som är valda och i ingrepp med transmis- sionen 20, nämligen om den aktuella växeln är den första växeln, den andra växeln, den tredje växeln eller den fjärde växeln, i enlighet med den växelkopplingstrycks- kommandosignal som produceras av transmissionsstyrdonet 50.

Förarsätet hos hjullastaren 100 är försett med en spärrkopplingsomkopplare 9 för att slå till (ingrepp) eller från (frikoppling) spärrkopplingen 4. Spärrkopplingsomkopp- laren 9 är normalt frånslagen under arbete med låg hastighet då oinskiftning mellan fram och back utförs frekvent. Som till exempel vid V-formad schaktning. En ma- növersigiial från spärrkopplingsomkopplaren 9 matas till transmissionsstyrdonet 50.

Då villkoret för manöversignalen från spärrkopplingsomkopplaren 9 är från, matar transmissionsstyrdonet 50 ut en spärrkopplingstryckskominandosignal för att sätta spärrkopplingen 4 i ett frikopplingstillstånd. Därför, då spärrkopplingsomkopplaren 9 är från, överförs kraften från motorn l till drivhjulen 6 via momentomvandlaren 2, transmissionen 20 och reduktionsväxeln 5. Då spärrkopplingsomkopplaren 9 är till och fordonshastigheten uppnår en föreskriven fordonshastighet eller mera, matar transmissionsstyrdonet 50 ut en spärrkopplingstryckskommandosignal för inkopp- ling av spärrkopplingen 4. Således, då spärrkopplingsomkopplaren 9 är till och for- donet har en föreskriven hastighet eller mer, överförs kraften från motorn l till driv- hjulen 6 via spärrkopplingen 4, transmissionen 20 och reduktionsväxeln 5.

Den utgående axeln hos transmissionen 20 är försedd med en fordonshastighetssen- sor 10 för detektering av varvtalet Nt hos transmissionens utgående axel. En signal 10 15 20 25 30 533 'lêšd 12 som indikerar varvtalet Nt som detekterats medelst fordonshastighetssensorn 10 ma- tas till transmissionsstyrdonet 50. 'fransmissionsstyrdonet 50 konverterar det inma- tade varvtalet Nt för transmissionens utgående axel till en fordonshastighet V för hjullastaren 100.

Förarsätet hos hjullastaren 100 är försett med en gaspedal 1 l. Gaspedalen l l trycks ner av föraren, och en nedtryckningsgrad eller ett trottclvärdc 1 dctekteras av en slagsensor 12, vilken är samordnad med gaspedalen 1 l, och en signal som indikerar trottelvärdet S matas till motorstyrdonet 60.

En trottelkorrektionskommandosignal (trottelvärdets övre gränsvärde Sm) för korri- gering av trottelvärdet S matas från transmissionsstyrdonet 50 till motorstyrdonet 60 som kommer att beskrivas senare. Motorstyrdonet 60 styr motorn 1 genom att korri- gera trottelvärdet S i överensstämmelse med nedtryckningsgraden hos gaspedalen ll medelst trottelkorrigeringskommandosignalen (trottelvärdets övre gränsvärde Srn) och matar ut en kommandosignal som motsvarar ett korrigerat trottelvärde S” till en regulator så att ett inålvarvtal som överensstämmer med trottelvärdet S” kan uppnås.

Motorn 1 är en dieselmotor och motorns effekt styrs genom att justera en bränsle- mängd som skall sprutas in i cylindrarna. Justeringen utförs genom styrning av regu- latorn vilken är fast på bränsleinsprutningspumpen hos motorn 1. Som regulator an- vänds vanligtvis en regulator av universell styrtyp, och motorvarvtal och bränslein- sprutningsmängd justeras i beroende av belastningen för att uppnå målvarvtalet i en- lighet med trottelvärdet S”. Med andra ord, regulatorn ökar eller minskar bränslein- sprutningsniängden för att eliminera avvikelser mellan målvarvtalet och det faktiska motorvarvtalet.

Figur 2 visar ett momentdiagram för motorn 1. Den horisontella axeln i figur 2 re- presenterar motorvarvtal Ne och den vertikala axeln representerar ett motormoment. 10 15 20 25 533 'iEíš 13 I figur 2 indikerar ett område som definieras av en maximimomentkurva den pre- standa som är möjlig att producera medelst motorn 1. Regulatorn styr motorn 1 på så sätt att den inte uppnår en avgasgråns utanför maximimomentkurvan och att mo- torvarvtalet Ne inte utgör övervarvning utöver ”high-idleïvarvtal.

Här, då ett kommando som indikerar att trottelvärdet S” är 100 % matas ut från mo- torstyrdonet 60, sätts målvarvtalet hos motorn 1 till det maximala målvarvtalet Nem som motsvarar en märkpunkt, och regulatorn utför hastighetsstyrningen på en max- imihastighetsregleringskurva Fem, vilken förbinder inärkpunkten och en ”high- idle”-punkt.

Då ett kommando som indikerar att trottelvärdet S” är 87 % matas ut från motorstyr- donct 60, sätts målvarvtalet hos motorn 1 till varvtalet Nef som motsvarar 87 % av det maximala målvarvtalet Nem och regulatorn utför hastighetsstyrning på en mot- svarande reglerkurva Fef.

Då ett kommando som indikerar att trottelvärdet S” är 72 % matas ut från motorstyr- donet 60, sätts målvarvtalet hos motorn l till varvtalet Ner som motsvarar 72 % av maximivarvtalet Nem och reglerdonet utför hastighetsstyrning på en motsvarande reglerkurva Fer.

Figur 3 är ett flödesschema som visar proceduren för ett förfarande som utförs av transmissionsstyrdonet 5 0.

Figur 4(a), (b) är datatabeller som visar motsvarande förhållanden Ll, L2 mellan transmissionens utgående axelvarvtal Nt (rpm; fordonshastighet V) och ett trottel- värdes övre gränsvärde Sm. Figur 4(a) är ett diagram som motsvarar ett fall då hjul- lastaren 100 körs på den framåtgående andra växelns ”F2”, och figur 4(b) är ett dia- 10 15 20 25 30 533 'lfšïï 14 gram som överensstämmer med ett fall då hjullastaren 100 körs på den bakåtgående andra växeln ”R2”.

Hjullastaren 100 är här baserad på antagandet ”overrun protect control” utförs. Den- na ”control” utgör en styrning för automatisk uppväxling till en högre växel än den maximala växeln på växclområdet för att skydda kopplingen hos transmissionen 20 om fordonshastigheten överskrider den övre gränshastigheten för den maximala växeln på växelonirådet.

Till exempel i ett fall då växeloinrådet ”2” har valts medelst växelområdesspaken 8, om fordonshastigheteri överskrider den övre gränshastigheten Vm för den andra växel vilken är den maximala växeln för växelområdet ”2”, utförs en uppväxling till en högre växel än den maximala växeln (andra växeln) på växelområdet, till exem- pel den tredje växeln automatiskt i syfte att skydda kopplingen hos transmissionen 20.

I denna utföringsform då ett låghastighetsväxelskiftningsområde (växelområde ”2”) lämpligt för ett arbetsmoment har valts medelst växelområdesspaken 8 och växel- kopplingcn (andra kopplingen 22) i överensstämmelse med den maximala växeln (andra växeln) för det valda växelskiftoitirådet (växelområde ”2”) i kopplingarna 21 till 24 är i ingrepp, fastställs trottelvärdets övre gränsvärde Sm vilket begränsar varvtalet Ne hos motorn 1 för att uppnå en övre gränsfordonshastighet Vm (utgåen- de axelns varvtal Ntm) eller mindre i överensstämmelse med den maximala växeln (andra växeln) och det matas ut som en trottelvärdekorrigeringskominandosignal till motorstyrdonct 60.

I synnerhet avgörs först och främst om eller om inte det aktuella växelområdet är ”2” baserat på växelområdessignalindikering av funktionsläget för växelområdes- spaken 8 (steg 101). 10 15 20 30 533 'lEÉ 15 Därpå avgörs baserat på den växelkopplingstryckskommandosignal som har genere- rats av transmissionsstyrdonet 50 huruvida eller inte föreliggande valda och i in- grepp befintliga faktiska växeln är en andra växel (andra koppling 22) (steg 102).

Därpå avgörs baserat på funktionssignalen från spärrkopplingsornkopplaren 9 huru- vida eller inte spärrkopplingsoinkopplaren 9 är från (steg 103).

Då växeloinrådet är ”2” (bedömning JA i steg 101), den faktiska växeln är en andra växel (andra koppling 22) (bedömning JA i steg 102) och spärrkopplingsomkoppla- ren 9 är från (bedömning JA i steg 103), går proceduren vidare till nästa steg 104 och övre gränsstyrniiig av trottelvärdet utförs så att ”overrun protect control” inte är i funktion.

I steg 104, fastställs trottelvärdets övre gränsvärde Sm baserat på innehållet i datata- bellen som visas i figurerna 4(a), (b).

Först bedöms baserat på fram/backlägessignalen ”F” eller ”R” vilken indikerar funktionsläge för fram/backvälj arspaken 7, om hjullastaren 100 nu år under körning framåt ”F” eller backar ”R°".

Som ett resultat om det bedöms att hjullastaren 100 är under körning framåt, väljs motsvarande förhållande L1 i överensstämmelse med körning framåt och som visas i figur 4(a).

Figur 4(a) visar motsvarande förhållande L1 mellan transmissionens utgående axel- varvtal Nt avläst längs den horisontella axeln och trottelvärdets övre gränsvärde Sm vid köming framåt avläst längs den vertikala axeln.

Ett varvtalsområde Ntf0 till en Ntm (en fordonshastighet V på 12 till 13 km/h) på den horisontella axeln indikerar ett fordonshastighetsområde som täcks av den andra 10 20 25 30 533 121 16 växeln under köming på den andra växeln ”F2” framåt. Under körning pä den andra växeln ”P2” framåt, är fordonets övre hastighetsgräns Vm för den andra växeln 13 km/h, och om fordonshastigheten V faktiskt överskrider den övre hastighetsgränsen Vm, intas ”overrun protect controV-filnktionen som växlar upp automatiskt till den tredje växeln i överensstämmelse med en högre hastighet.

Som visas i figur 4(a) har motsvarande förhållande Ll en karaktäristik L1 att vid en ökning av fordonets hastigheten V inom varvtalsområdet NtfO till Ntm (fordonshas- tighet V på 12 km/h till 13 kni/h) på den horisontella axeln, sänks trottelvärdets övre gränsvärde Sm gradvis från 100 % för att uppnå fordonets övre gränshastighet Vm, och trottelvärclets övre gränsvärde Sm antar värdet 87 %. Karaktäristiken minskas gradvis då fordonets hastighet V ökas är åstadkommits i syfte att förhindra uppträ- dandet av en stöt på grund av plötslig förändring. I förekommande fall är det även möjligt att ha ett övre gränsvärde över hela hastighetsområdet (varvtalsområdct Ntf0 till varvtalsområdet Ntm (fordonshastighet V på 12 km/h till 13 krn/h)) täckt medelst den andra växeln.

Således även om trottelvärdet S blir 100 % genom nedtryckning av gaspedal 11 till 100 %, korrigeras trottelvärdet S med det övre gränsvärdet Sm och det begränsade trottclvärdet S” åstadkoms. Till exempel, även om gaspedalen är nedtryckt till 100 % är motorvarvtalet Ne begränsat till trottelvärdet S” på 87 %, nämligen varvtalet Nef vilket är 87 % av maximimålvarvtalet Ncm om fordonets hastighet V är den övre gränshastigheten Vm och fordonshastigheten V inte överskrider den övre hastig- hetsgränsen Vm för den andra växeln.

Således vid körning på andra växeln ”P2” framåt, läses det övre gränsvärdet Sm för trotteln i överensstämmelse med föreliggande detekterat varvtal Nt (föreliggande fordonshastighet V) hos fordonets hastighetssensor 10 baserat på motsvarande för- hållande Ll som visas i figur 4(a) och matas ut som en trottelvärdeskorrigerings- kommandosignal till motorstyrdonet 60. 10 15 20 25 30 1.51 ti!! LLC: ...ål P-J .à 17 På liknande sätt om det bedöms att hjullastaren 100 körs bakåt, väljs motsvarande förhållande L2 i överensstämmelse med körning bakåt och som visas i figur 4(b).

Figur 4(b) visar motsvarande förhållande L2 med transmissionens utgående axel- varvtal Nt avläst på den horisontella axeln och trottelvärdets övre gränsvärde Sm vid körning bakåt avläst på den vertikala axeln.

Ett varvtalsområde (fordonshastigliet V på 12 km/h till 13 km/h) Ntr0 till Ntm på den horisontella axeln indikerar ett fordonshastighetsområde täckt av den andra växeln vid körning på den andra växeln ”R2”. Vid körning på den andra backväxeln ”R2”, är fordonets övre hastighetsgräns Vm för den andra växeln 13 km/h och om fordonets hastighet V faktiskt överskrider den övre hastighetsgränsen Vm, utförs automatiskt ”overrun protect eontroP-funktioner och uppväxling till den tredje väx- eln som motsvarar en högre hastighet.

Som visas i figur 4(b) har motsvarande förhållande L2 en karaktäristik L2 att trot- telvärdets övre gränsvärde Sm blir 72 % då fordonshastigheten V ökar i ett varvtals- område (fordonshastigllet V på 12 km/h till 13 km/h) Ntr0 till Ntm på den horison- tella axeln, sänks trottelvärdets övre gränsvärde Sm gradvis från 100 % for att uppnå fordonets övre gränshastighet Vm. Karaktäristiken är fastställd på så sätt att trottel- värdets övre gränsvärde Sm minskas gradvis med ökningen av fordonets hastighet V i syfte att undvika uppträdandet av en stöt på grund av en plötslig förändring. Bero- ende på omständigheterna är det även möjligt att ha ett trottelvärdes övre gränsvärde Sm på 72 % i hela hastighetsområdet (ett varvtalsområde Nr0 till varvtalsområdet Ntm (fordonshastighet på 12 km/h till 13 km/h)) täckt av den andra växeln.

Således även om gaspedalen 11 är nedpressad till 100 % för att få ett trottelvärde S på 100 %, korrigeras trottelvärdet S med det övre gränsvärdet Sm och det begränsa- de trottelvärdet S” åstadkommes. Till exempel, även om gaspedalen 11 är nedpres- 10 l5 20 25 30 5133 133 18 sad till 100 % då tbrdonshastigheten V är den övre gränshastigheten Vm, begränsas varvtalet Nr till trottelvärdet S” på 72 %, nämligen varvtalet Ner vilket är 72 % av det maximala målvarvtalet Nem, och fordonets hastighet V överskrider inte den övre gränshastigheten Vm för den andra växeln.

Således vid körning på den andra backväxeln ”R2”, läses trottelns övre gränsvärde Sm i överensstämmelse med föreliggande detekterat varvtal Nt (föreliggande for- donshastighet V) hos fordonets hastighetssensor 10 baserat på motsvarande förhål- lande L2 som visas i figur 4(b) och matas ut som en trottelvärdeskorrigeringskorn- mandosignal till motorstyrdonet 60 (steg 104).

Därpå bedöms huruvida villkoren för upphävande av trottelvärdets övre gränsstyr- ning i ovan beskrivna steg 104 har etablerats.

I synnerhet bedöms huruvida eller inte föreliggande växelområde är ett annat än ”2” baserat på den växelområdessignal som indikerar funktionsläget för växelområdes- spaken 8 (steg 105).

Därpå bedöms baserat på den kopplingstryckskommandosignal som genererats av transmissoiwsstyrdonet 50 huruvida eller inte föreliggande valda och i ingrepp befint- liga faktiska växel är en annan än den andra växeln (andra koppling 22) (steg 106).

Därpå bedöms baserat på manöversignalen för spärrkopplingsomkopplaren 9 huru- vida eller inte spärrkopplingsomkopplaren 9 är till (steg 107). 'lrottelvärdets övre gränsstyrning hävs då växelområdet är ett annat än ”2” (bedöm- ning JA i steg 105), den faktiska växeln är en annan än den andra växeln (andra koppling 22) (bedömning JA i steg 106) eller spärrkopplingsomkopplaren 9 är till (bedömning JA i steg 107). 10 15 20 25 30 19 Motorstyrdonet 60 jämför innehållet i trottelkorrigeringskommandosignalens inmat- ning från transmissionsstyrdonet 50, nämligen trottelvärdets övre gränsvärde Sm och trottelvärdet S som ett ncdtryckningsmanövreringsvärde för gaspedalen l 1, ge- nererar det mindre trottelvärdet som ett korrigerat trottelvärde S” och styr motorn 1 på så sätt att målvarvtalet enligt det korrigerade trottelvärdet S” kan uppnås.

Detta resulterar i att då hjullastaren 100 körs framåt på andra växeln ”P2” som visas í figur 2, sänks motorns målvarvtal gradvis med ökningen av fordonshastigheten V i enlighet med karaktäristiken Ll som visas med pilen A, och då den uppnår den hög- re gränshastigheten Vm, begränsas varvtalet till varvtalet Nef, vilket är 87 % av det maximala målvarvtalet Nem. Därför, även om gaspedalen ll är nedtryckt till 100 % begränsas varvtalet hos motorn l till varvtalet Nef motsvarande 87 % av det maxi- mala varvtalet Nem och fordonets hastighet V överskrider inte den övre hastighets- gränsen Vm för den andra växeln.

Då hjullastaren 100 körs på den andra backväxeln ”R2”, minskar motorns målvarv- tal gradvis med en ökning av fordonets hastighet V i enlighet med en karaktäristik L2 som visas med en pil B och då den uppnår den övre gränshastigheten Vm och varvtalet begränsas till varvtalet Ner, vilket är 72 % av det maximala målvarvtalet Nem. Därför, även om gaspedalen ll trycks ned till 100 % begränsas motorns 1 varvtal till varvtalet Ner som motsvarar 72 % av det maximala varvtalet Nem och fordonets hastighet V överskrider inte den övre gränshastigheten Vm för den andra växeln.

Följaktligen, eftersom motorvarvtalet styrs så att fordonets hastighet V inte överskrider den övre gränshastigheten Vm för den andra växeln, även om fram/backvälj armanöverspaken 7 manövreras vid V-formad schaktning för en över- gång från körning framåt till hackning, sker en växelomskiftning till den andra backväxeln ”R2” medan växeln bibehålles utan uppväxling från den andra växeln ”FZ” framåt till den tredje backväxeln ”R3”. På liknande sätt även om 10 l5 20 25 30 20 frarn/backväljarspaken 7 manövreras för omskiftning från backning till körning framåt under V-formad schaktning, sker en växelskiftning till den andra växeln ”P2” framåt medan samma växel bibehålles utan uppväxling från den andra backväxeln ”RZ” till den tredje växeln ”P3” framåt.

Följaktligen kan bromseffekten vid låghastighetsväxcl (andra växeln) uppnås som förväntat av föraren och arbetet kan utföras effektivt och snabbt. Eftersom inkopp- lingsskiftning mellan framkopplingen 25 och baekkopplingen 26 inte utförs då for- donets hastighet V överskrider den övre hastighetsgränsen tör den andra växeln, minskar den värmebelastning som appliceras på kopplingen, livslängden för kopp- lingen förbättras och kopplingens kapacitet kan ininskas, kopplingen kan tillverkas kompakt och kostnaden reduceras.

I den ovan beskrivna utföringsforrnen är ett av villkoren för att starta trottelvärdets övre gränsstyrniiig att spärrkopplingen 4 är från, men ett sådant villkor kan med för- del utelämnas för ett arbetsfordon vilket inte är försett med någon spärrkoppling 4 eller liknande.

I ovanstående utföringsform, är ett av villkoren för att starta trottelvärdets övre gränsstyrning att växelomrâdet är i läget ”2”, ett reduktionsväxelförhållande eller liknande är olika beroende på typ av arbetsfordon och ett annat växelområde kan användas under V-formad schaktning. Därför, kan villkoret för start av trottelvärdets övre gränsstyrning vara belägen i ett annat växelområde. Med andra ord, lokalise- ring i ett växelomràde som används för arbete med låg hastighet, kan vara ett villkor för att starta trottelvärdets övre gränsstyrning.

I de beskrivna utföringsformerna har det antagits att arbetsfordonet är en hjullastare, men föreliggande uppfinning kan även appliceras på andra arbetsfordon som gaffel- truckar förutsatt att de är försedda med en transmission. 10 533 13% 21 Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 är ett blockschema av en struktur för en anordning för motorvarvtalsstyrning hos ett arbetsfordon enligt en utforingsform och visar detaljer enligt föreliggande uppfinning i anslutning till uppbyggnaden av en hjullastare.

Figur 2 visar ett momentdiagram för en motor.

Figur 3 är ett flödesschema som visar olika förfarandesteg som utförs av styrdonet enligt utföringsformen.

Figur 4(a) och 4(b) är diagram som visar lagringsdata för övre trottelgränsvärden som används för övre gränsvärdesstyrning av trotteln.

Claims (1)

l0 15 20 25 30 533 'lâfâ 22 Patentkrav

1. Anordning för motorvarvtalsstyrning av ett arbetsfordon (100) som körs med kraften från en motor ( l) överförd till en transmission (20), vari transmissionen (20) inkluderar: en framåtkoppling (25) för val av en växel för körning framåt, en backkoppling (26) för val av en växel för hackning, växelkopplingar (21, 22, 23, 24), vardera för val av var sin växel; vilken anordning för motorvarvtalsstyming omfattar: en växelområdesväljaranordning (8) för val av växelområde hos en växel, en fordonshastighetssensor (10) för detektering av en for- donshastighet, vilken motorvarvtalsstyranordning, då ett lâgväxel- område är valt av växelområdesväljaranordningen och en växel- koppling (21, 22, 23, 24) som överensstämmer med en maximal växel i det valda växelområdet för växelkopplingarna är inkopplad, begränsar motorns varvtal till en övre hastighetsgräns för fordonet (100) eller mindre, som överensstämmer med den maximala växeln för det valda växelområdet. varvid ett övre gränsvärde för trottelvärdet (Sm) fastställs så att varvtalet (Ne) hos motorn (1) begränsas till fordonets (100) övre hastighetsgräns (Vm) eller mindre, som överensstämmer med den maximala växeln för det valda växel- området, och anordningen för motorvarvtalsstyming begränsar motorns varvtal (Ne) baserat på det övre gränsvärdet för trottelvärdet (Sm) när fordonshastigheten (V) når fordonets (100) övre hastighetsgräns (Vm). . Anordning för motorvarvtalsstyrning av ett arbetsfordon (100) enligt krav l, vari arbetsfordonet (100) är försett med en momentomvandlare (2) och en spärrkoppling (4) vilken är parallell med momentomvandlaren (2) mellan 10 15 20 25 30 533 *låt 23 motorn ( 1) och transmissionen (20), och anordningen för motorvarvtalsstyr- ning begränsar varvtalet (Ne) hos motorn (1) till den övre gränshastigheten (Vm) for fordonet (100) eller mindre i överensstämmande med den maximala växeln, då det har beordrats att sätta spärrkopplingen (4) i ett frikopplingstill- stånd, lågväxelområdet är valt medelst växelornrådesväljaranordningen och växelkopplingen motsvarande den maximala växeln for det valda växelområ- det är inkopplad av de individuella växelkopplingarna (21, 22, 23, 24). . Anordning for motorvarvtalsstyrning av ett arbetsfordon (100) enligt krav 1, vari lågväxelområdet är ett växelområde som har en andra växel [2] som den maximala växeln. . Anordning for motorvarvtalsstyrning av ett arbetsfordon (100) enligt krav 2, vari lågväxelområdet är ett växelområde som har en andra växel [2] som den maximala växeln. . Förfarande for motorvarvtalsstyming av ett arbetsfordon (100) som körs med kraften från en motor (l) överford till en transmission (20), vari: då ett låg- växelområde är valt och en växelkoppling (21, 22, 23, 24) motsvarande en maximal växel i det valda växelomrâdet for de individuella växelkopplingar- na (21, 22, 23, 24) är inkopplad, begränsas varvtalet hos motorn till en övre hastighetsgräns (Vm) för fordonet (100) eller mindre, som överensstämmer med den maximala växeln for det valda växelområdet. . Förfarande for motorvarvtalsstyming av ett arbetsfordon ( 100) enligt krav 5, vari: arbetsfordonet (100) är försett med en momentomvandlare (2) och en spärrkoppling (4) vilken är parallell med momentomvandlaren (2) mellan motorn (l) och transmissionen (20), och motorns (1) varvtal (Ne) är begrän- sat till den övre hastighetsgränsen (Vm) for fordonet (100) eller mindre i överensstämmelse med den maximala växeln, då det beordras att sätta spärr- 10 II! EQ DJ .a PJ __: 24 kopplingen (4) i frikopplingstillstând, väljs lågväxelområdet och den växel- koppling (21, 22, 23, 24) inkopplas, som motsvarar den maximala växeln i det valda växelområdet av de individuella växelkopplingarna (21, 22, 23, 24). . Förfarande för motorvarvtalsstyrning av ett arbetsfordon (100) enligt krav 5, vari det lågväxelområde som är lämpligt for ett arbetsmoment är ett växelom- råde vilket har en andra växel [2] som den maximala växeln. . Förfarande for motorvarvtalsstyrning av ett arbetsfordon ( 100) enligt krav 6, vari det lågväxelområde som är lämpligt för ett arbetsmoment är ett växelom- råde vilket har en andra växel [2] som den maximala växeln.