輪式裝載機及輪式裝載機的發動機控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及輪式裝載機及輪式裝載機的發動機控制方法。
【背景技術】
[0002] 在最新的輪式裝載機中，為了降低油耗，自動地轉換發動機扭矩。已知有下述技 術，例如，在輪式裝載機，判別是否處于挖掘中或爬坡行駛中，如果處于挖掘中或爬坡行駛 中，則將發動機設定在高輸出模式下，而在除此之外的情況，將發動機設定在低輸出模式 下，從而實現油耗降低（例如，參照專利文獻1)。
[0003] 另外，已知有如下技術，計算出液壓泵的負荷及扭矩轉換器的負荷，對上述發動機 的最大輸出特性（扭矩曲線）進行可變控制，使在當前的發動機轉速下發動機可輸出的最 大輸出扭矩成為上述算出的負荷扭矩以上（例如，參照專利文獻2)。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻1:國際公開第2005/024208號
[0006] 專利文獻2:國際公開第2009/116250號
【發明內容】
[0007] 發明所要解決的課題
[0008] 但是，上述專利文獻1、2的技術是判定當前的狀態處于哪個工序，例如挖掘中或 裝載中等，根據該工序的種類轉換發動機的扭矩曲線，對應于一個工序可選擇的扭矩曲線 只有1個。因此，存在提高油耗削減效果受到限制的問題。
[0009] 特別是在礦山等使用的大型的輪式裝載機的情況下，不僅在挖掘中，在鏟斗內滿 載負載，提升著大臂靠近自卸汽車的裝載工序中也需要大的力。
[0010] 如果將在這種裝載工序中選擇的扭矩曲線設定為能夠使輪式裝載機在鏟斗內滿 載負載的狀態下以最大速度提升著大臂靠近自卸汽車的最大輸出扭矩增大的扭矩曲線，則 在鏟斗的負載少的情況或以低速提升大臂進行作業時，相對于負荷就會變成過大的輸出扭 矩，油耗削減效果會變小。
[0011] 相反，為了提高油耗削減效果，如果將在裝載工序中選擇的扭矩曲線設定得較低， 則在鏟斗中滿載負載時提升大臂的力不足，導致大臂不升起，或大臂的上升速度減慢，存在 作業效率降低的問題。
[0012] 本發明的目的在于，提供一種輪式裝載機及輪式裝載機的發動機控制方法，不僅 能夠至少提高在裝載工序時的油耗削減效果，而且還能夠防止作業效率降低。
[0013] 第一發明涉及的輪式裝載機具備：發動機；工作裝置及行駛裝置，其由所述發動 機驅動；檢測單元，其檢測所述工作裝置及行駛裝置的狀態；控制器，其存儲有所述發動機 的扭矩特性不同的多種扭矩曲線，基于由所述檢測單元檢測到的檢測結果，選擇所述發動 機的控制用的扭矩曲線，所述扭矩曲線具備一種挖掘用扭矩曲線和兩種以上的非挖掘用扭 矩曲線，所述檢測單元至少具備檢測加速器操作量的加速器操作量檢測單元，所述控制器 具備：狀態判別單元，其基于所述檢測單元的檢測結果，判別是否處于挖掘時；扭矩曲線選 擇單元，其在判別為處于挖掘時的情況下，選擇所述挖掘用扭矩曲線，在判別為處于非挖掘 時的情況下，與通過所述加速器操作量檢測單元檢測到的加速器操作量對應地，選擇兩種 以上非挖掘用扭矩曲線中的一種。
[0014] 根據第一發明，在挖掘時，由于選擇了設定為挖掘用的扭矩曲線，因此，能夠在適 于挖掘作業的模式下控制發動機。另外，在裝載作業等非挖掘時，與加速器操作量對應地， 從兩種以上非挖掘用扭矩曲線之中選擇扭矩曲線，因此，能夠與操作者的操作對應地，在適 當的速度下使工作裝置工作，且與使用挖掘用扭矩曲線進行非挖掘時的作業的情況相比， 能夠降低油耗。
[0015] 第二發明涉及的輪式裝載機具備：發動機；工作裝置及行駛裝置，其由所述發動 機驅動；檢測單元，其檢測所述工作裝置及行駛裝置的狀態；控制器，其存儲有所述發動機 的扭矩特性不同的多種扭矩曲線，基于由所述檢測單元檢測的檢測結果，選擇所述發動機 的控制用的扭矩曲線，所述扭矩曲線具備一種挖掘用扭矩曲線和兩種以上非挖掘用扭矩曲 線，所述檢測單元至少具備檢測加速器操作量的加速器操作量檢測單元，所述控制器具備： 狀態判別單元，其基于所述檢測單元的檢測結果，判別是否處于挖掘時以及是否處于裝載 時；扭矩曲線選擇單元，其在判別為處于挖掘時的情況下，選擇所述挖掘用扭矩曲線，在判 別為處于裝載時的情況下，與通過所述加速器操作量檢測單元檢測到的加速器操作量對應 地，選擇兩種以上非挖掘用扭矩曲線中的一種，在判斷為既不是挖掘時也不是裝載時的情 況下，選擇兩種以上非挖掘用扭矩曲線中可產生的扭矩曲線最小的扭矩曲線。
[0016] 根據第二發明，在挖掘時，由于選擇了設定為挖掘用的扭矩曲線，因此，能夠在適 于挖掘作業的模式下控制發動機。另外，在裝載時，與加速器操作量對應地從兩種以上非挖 掘用扭矩曲線之中選擇扭矩曲線，因此，能夠與操作者的操作對應地，在適當的速度下使工 作裝置工作，且與使用挖掘用扭矩曲線進行裝載作業的情況相比，能夠降低油耗。
[0017] 在第一發明或第二發明的基礎上，第三發明涉及的輪式裝載機的特征在于，在所 述非挖掘用扭矩曲線之中，在通過所述加速器操作量檢測單元檢測到的加速器操作量最大 時被選擇的扭矩曲線被設定成，在比所述挖掘用扭矩曲線的最大扭矩產生轉速低的轉速區 域，是與所述挖掘用扭矩曲線相同的扭矩特性，在比所述挖掘用扭矩曲線的最大扭矩產生 轉速高的轉速區域的至少一部分區域，是產生扭矩小于所述挖掘用扭矩曲線的扭矩特性。
[0018] 根據第三發明，在加速器操作量最大時選擇的非挖掘用扭矩曲線，在比所述挖掘 用扭矩曲線的最大扭矩產生轉速低的轉速區域，被設定成與所述挖掘用扭矩曲線扭矩特性 相同。因此，在包含為了裝載作業后暫時后退而再次前進的轉速較低的區域中的動作的向 自卸汽車靠近時，能夠確保工作裝置的速度，且可以降低油耗。
[0019] 第四發明涉及輪式裝載機的發動機控制方法，其特征在于，該輪式裝載機具備：發 動機；工作裝置及行駛裝置，其由所述發動機驅動；檢測單元，其檢測所述工作裝置及行駛 裝置的狀態；存儲單元，其存儲有所述發動機的扭矩特性不同的多種扭矩曲線，所述發動機 控制方法為，所述扭矩曲線具備一種挖掘用扭矩曲線和兩種以上非挖掘用扭矩曲線，基于 所述檢測單元的檢測結果，判別是否處于挖掘時，在判別為處于挖掘時的情況下，選擇所述 挖掘用扭矩曲線，在判別為處于非挖掘時的情況下，檢測加速器的操作量，與該加速器操作 量對應地，選擇兩種以上非挖掘用扭矩曲線中的一種。
[0020] 第五發明涉及輪式裝載機的發動機控制方法，其特征在于，該輪式裝載機具備：發 動機；工作裝置及行駛裝置，其由所述發動機驅動；檢測單元，其檢測所述工作裝置及行駛 裝置的狀態；存儲單元，其存儲有所述發動機的扭矩特性不同的多種扭矩曲線，所述發動機 控制方法為，所述扭矩曲線具備一種挖掘用扭矩曲線和兩種以上非挖掘用扭矩曲線，基于 所述檢測單元的檢測結果，判別是否處于挖掘時以及是否處于裝載時，在判別為處于挖掘 時的情況下，選擇所述挖掘用扭矩曲線，在判別為處于裝載時的情況下，檢測加速器的操作 量，與該加速器操作量對應地選擇兩種以上非挖掘用扭矩曲線中的一種，在判斷為既不是 挖掘時也不是裝載時的情況下，選擇兩種以上非挖掘用扭矩曲線中可產生的扭矩曲線最小 的扭矩曲線。
[0021] 根據第四發明，能夠享有與第一發明同樣的作用及效果。另外，根據第五發明，能 夠享有與第二發明同樣的作用及效果。
【附圖說明】
[0022] 圖1是表示本發明一實施方式的輪式裝載機的側視圖；
[0023] 圖2是示意性表示上述實施方式的輪式裝載機的整體構成的說明圖；
[0024] 圖3是表示上述實施方式的控制器的構成的方框圖；
[0025] 圖4是表示上述實施方式的扭矩曲線的例子的圖；
[0026] 圖5A是表示上述實施方式的大臂底壓下降標示的設定條件的圖；
[0027] 圖5B是表示上述實施方式的大臂底壓下降標示的設定條件的圖；
[0028] 圖5C是表示上述實施方式的大臂底壓下降標示的設定條件的圖；
[0029] 圖6A是表示上述實施方式的挖掘中標示的設定條件的圖；
[0030] 圖6B是表示上述實施方式的挖掘中標示的設定條件的圖；
[0031] 圖7A是表示上述實施方式的裝載中標示的設定條件的圖；
[0032] 圖7B是表示上述實施方式的裝載中標示的設定條件的圖；
[0033] 圖8是表示上述實施方式的扭矩曲線選擇處理的流程圖；
[0034] 圖9是表示本發明變形例的扭矩曲線選擇處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0035] 以下，基于【附圖說明】本發明的實施方式。
[0036](整體構成）
[0037] 圖1是表示本發明第一實施方式的輪式裝載機1的側視圖。輪式裝載機1是在礦 山等使用的大型輪式裝載機1。
[0038] 輪式裝載機1具備由前部車身2A和后部車身2B構成的車身2。前部車身2A的前 方（圖1中的左方）安裝有挖掘、裝貨用的由鏟斗3A、大臂3B、曲拐3C、連結連桿3D、鏟斗 油缸3E、大臂油缸3F等構成的液壓式工作裝置3。
[0039] 后部車身2B具有由厚的金屬板等構成的后部車身構架5。在后部車身構架5的前 側設置有操作者乘入的箱狀的駕駛室6,在后部車身構架5的后側裝載有未圖示的發動機 及由發動機驅動的液壓泵等。
[0040] 圖2是示意性地表示輪式裝載機1的整體構成的說明圖。輪式裝載機1具備控制 器10、發動機ll、PTO(PowerTakeOff:動力輸出裝置）12、行駛系統20、液壓裝置系統30。
[0041] PT012向行駛系統20及液壓裝置系統30分配發動機11的輸出。行駛系統20是 用于使輪式裝載機1行駛的機構（行駛裝置），液壓裝置系統30主要是用于驅動工作裝置 3(例如，大臂3B及鏟斗3A)的機構。
[0042] 行駛系統20例如具備調制離合器（以下，稱為"離合器")21、扭矩轉換器22、變速 器23、加速器