輪式裝載機及輪式裝載機的控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種輪式裝載機及輪式裝載機的控制方法。該輪式裝載機的牽引力控制部在牽引力控制過程中滿足判定條件時,使最大牽引力減小。判定條件包括作業內容是挖掘、工作裝置是起重失速狀態、和驅動回路壓是規定的液壓閾值以上。
【專利說明】輪式裝載機及輪式裝載機的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及輪式裝載機及輪式裝載機的控制方法。
【背景技術】
[0002]在輪式裝載機中有時搭載有所謂HST(Hydro Static Transmission)。HST式的輪式裝載機是通過發動機驅動液壓泵,并通過從液壓泵排出的工作油驅動行駛用液壓馬達。由此,輪式裝載機行駛。在這樣的HST式的輪式裝載機中,能夠通過控制發動機轉速、液壓泵的容量、行駛用液壓馬達的容量等來控制車速及牽引力(專利文獻I參照)。
[0003]在上述輪式裝載機中,操作者能夠選擇牽引力控制的執行。在牽引力控制中,例如,將行駛用液壓馬達的容量限制成比最大容量小的上限容量。由此,最大牽引力減小。在因牽引力過大而產生打滑或失速等現象時,操作者選擇執行牽引力控制。由此,最大牽引力減小,抑制打滑或失速等現象的發生。
[0004]【現有技術文獻】
[0005]【專利文獻I】日本特開2008-144942號公報
[0006]某種輪式裝載機構成為操作者能夠選擇牽引力控制中的最大牽引力的水平。操作者預先選擇牽引力控制中的最大牽引力的水平。操作者操作牽引力控制的執行開關時,最大牽引力被限制成所選擇的水平。由此,操作者能夠根據例如路面的狀態,選擇適當的牽引力的水平。
[0007]但是,所需的牽引力不恒定,根據作業的狀況,所需的牽引力不同。由此,操作者不容易預先選擇為不發生失速和打滑等現象,哪種水平的最大牽引力是最佳的。因此,在上述輪式裝載機中,在挖掘作業時,每當作`業狀況變化,操作者就必須選擇最大牽引力的水平。
[0008]例如,即使如上所述地通過牽引力控制使最大牽引力減小到規定的水平,在挖掘時,工作裝置有時也會成為起重失速狀態。起重失速狀態是無論是否有為使伊斗上升而使動臂工作的操作(以下稱為“動臂舉起操作”),動臂都不動作的狀態。起重失速狀態容易在進行挖掘時的所謂“鏟入作業”時發生。“鏟入作業”用鏟斗鏟入舉起沙土等對象物的作業。在“鏟入作業”中,使車輛前進而使鏟斗推入沙土的同時使鏟斗上升。此時,相對于使車輛前進的牽引力的反作用力作用于鏟斗。該反作用力對鏟斗帶來的負荷變大時,使鏟斗上升變得困難。而且,負荷變得比為使鏟斗上升的升降液壓缸的驅動力大時,不能使鏟斗上升,工作裝置成為上述起重失速狀態。該情況下,操作者必須進行使最大牽引力的水平降低的操作。另外,工作裝置從起重失速狀態恢復時,操作者必須進行使最大牽引力返回原來的水平的操作。由此,操作變得繁瑣,輪式裝載機的操作性降低。
【發明內容】
[0009]本發明的課題是提供一種輪式裝載機及輪式裝載機的控制方法,在挖掘時能夠使工作裝置從起重失速狀態恢復,并且抑制操作性的降低。
[0010]本發明的第一方式的輪式裝載機具有工作裝置、發動機、第一液壓泵、行駛用液壓馬達、第二液壓泵、工作裝置操作部件、牽引力控制操作部件、驅動回路壓檢測部、作業內容判定部、工作裝置起重失速判定部、驅動回路壓判定部和牽引力控制部。工作裝置具有動臂、鏟斗和升降液壓缸。升降液壓缸通過使動臂動作而使鏟斗升降。第一液壓泵被發動機驅動。行駛用液壓馬達通過從第一液壓泵排出的工作油被驅動。第二液壓泵被發動機驅動,并排出用于驅動升降液壓缸的工作油。工作裝置操作部件是用于操作工作裝置的部件。牽引力控制操作部件為切換使最大牽引力減小的牽引力控制的打開關閉而被操作。驅動回路壓檢測部檢測驅動回路壓。驅動回路壓是驅動行駛用液壓馬達的工作油的壓力。作業內容判定部判定作業內容是否是挖掘。工作裝置起重失速判定部判定工作裝置是否成為起重失速狀態。起重失速狀態是無論是否有工作裝置操作部件的操作,鏟斗都不上升的狀態。驅動回路壓判定部判定驅動回路壓是否是規定的液壓閾值以上。牽引力控制部在牽引力控制是打開狀態時,使最大牽引力減小到比牽引力控制是關閉狀態下的最大牽引力小。在判定條件在牽引力控制過程中被滿足時,牽引力控制部使最大牽引力進一步減小。判定條件包括作業內容是挖掘、工作裝置是起重失速狀態、和驅動回路壓是規定的液壓閾值以上。
[0011]本發明的第二方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,還具有發動機轉速檢測部和發動機轉速判定部。發動機轉速檢測部檢測發動機轉速。發動機轉速判定部判定發動機轉速是否是規定的轉速閾值以上。判定條件還包括發動機轉速是規定的轉速閾值以上。
[0012]本發明的第三方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,還具有動臂角度判定部。動臂角度判定部判定動臂角度是否是規定的角度閾值以下。動臂角度是動臂的相對于水平方向的角度。判定條件還包括動臂角度是規定的角度閾值以下。
[0013]本發明的第四方式的輪式裝載機是在第一至第三方式中的任意一項的輪式裝載機中,牽引力控制部將牽弓I力的控制水平設定成第一水平。第一水平的最大牽弓丨力比牽引力控制是關閉狀態下的最大牽引力小。在判定條件在牽引力控制過程中被滿足時,牽引力控制部將最大牽引力的控制水平變更成第二水平。第二水平的最大牽引力比第一水平的最大牽引力小。
[0014]本發明的第五方式的輪式裝載機是在第四方式的輪式裝載機中,還具有用于變更第一水平的最大牽引力的大小的牽引力水平變更部。
[0015]本發明的第六方式的輪式裝載機是在第四方式的輪式裝載機中,在牽引力控制過程中判定條件不被滿足時,牽引力控制部使牽引力的控制水平返回第一水平。
[0016]本發明的第七方式的輪式裝載機是在第六方式的輪式裝載機中,牽引力控制部在使牽引力的控制水平返回第一水平時,與將牽引力的控制水平變更成第二水平時相比,使牽引力更慢地變化。
[0017]本發明的第八方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,作業內容判定部基于車輛的行駛狀態和工作裝置的工作狀態,判定作業內容是否是挖掘。
[0018]本發明的第九方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,還具有動臂壓檢測部。動臂壓檢測部檢測被供給到升降液壓缸的工作油的壓力。工作裝置起重失速判定部基于工作裝置操作部件的操作量和被供給到升降液壓缸的工作油的壓力,判定工作裝置是否成為起重失速狀態。
[0019]本發明的第十方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,還具有前進后退切換操作部件。前進后退切換操作部件為切換車輛的行進方向而被操作。前進后退切換操作部件被切換成前進位置、后退位置和中立位置。工作裝置起重失速判定部在前進后退切換操作部件是中立位置時,判定為工作裝置不是起重失速狀態。
[0020]本發明的第十一方式的輪式裝載機是在第二方式的輪式裝載機中,規定的轉速閾值是在輸出扭矩線中,發動機扭矩的上限成為最大時的發動機轉速(以下稱為“最大扭矩轉速”)。輸出扭矩線表示發動機轉速、和在各發動機轉速下發動機能夠輸出的發動機扭矩的上限之間的關系。
[0021 ] 本發明的第十二方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,牽弓丨力控制部通過控制行駛用液壓馬達的傾轉角來控制行駛用液壓馬達的容量。牽引力控制部通過控制行駛用液壓馬達的容量的上限容量來進行最大牽引力的控制。
[0022]本發明的第十三方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,在作業內容不是挖掘時,牽引力控制部不進行最大牽弓I力的減小。
[0023]本發明的第十四方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,在工作裝置不是起重失速狀態時,牽弓I力控制部不進行最大牽弓I力的減小。
[0024]本發明的第十五方式的輪式裝載機是在第一方式的輪式裝載機中,在驅動回路壓不是規定的液壓閾值以上時,牽引力控制部不進行最大牽引力的減小。
[0025]本發明的第十六方式的輪式裝載機是在第二方式的輪式裝載機中,在發動機轉速不是規定的轉速閾值以上時,牽引力控制部不進行最大牽引力的減小。
[0026]本發明的第十七方式的輪式裝載機是在第三方式的輪式裝載機中,在動臂角度不是規定的角度閾值以下時,牽引力控制部不進行最大牽引力的增大。
[0027]本發明的第十八方式的控制方法是輪式裝載機的控制方法。輪式裝載機具有工作裝置、發動機、第一液壓泵、行駛用液壓馬達、第二液壓泵、工作裝置操作部件、牽引力控制操作部件和驅動回路壓檢測部。工作裝置具有動臂、鏟斗和升降液壓缸。升降液壓缸通過使動臂動作而使鏟斗升降。第一液壓泵被發動機驅動。行駛用液壓馬達通過從第一液壓泵排出的工作油被驅動。第二液壓泵被發動機驅動,并排出用于驅動升降液壓缸的工作油。工作裝置操作部件是用于操作工作裝置的部件。牽引力控制操作部件為切換使最大牽引力減小的牽引力控制的打開關閉而被操作。驅動回路壓檢測部檢測驅動回路壓。驅動回路壓是驅動行駛用液壓馬達的工作油的壓力。本方式的控制方法具有以下步驟。在第一步驟中,判定作業內容是否是挖掘。在第二步驟中,判定工作裝置是否成為起重失速狀態。起重失速狀態是無論是否有工作裝置操作部件的操作,鏟斗都不上升的狀態。在第三步驟中,判定驅動回路壓是否是規定的液壓閾值以上。在第四步驟中,在牽引力控制是打開狀態時,使最大牽引力減小到比牽引力控制是關閉狀態下的最大牽引力小。在第五步驟中,在判定條件在牽引力控制過程中被滿足時,使最大牽引力進一步減小。判定條件包括作業內容是挖掘、工作裝置是起重失速狀態、和驅動回路壓是規定的液壓閾值以上。
[0028]發明的效果
[0029]在本發明的第一方式的輪式裝載機中,在牽引力控制過程中滿足判定條件時,最大牽引力自動地減小。判定條件包括作業內容是挖掘、工作裝置是起重失速狀態、和驅動回路壓是規定的液壓閾值以上。驅動回路壓是規定的液壓閾值以上是指為進行鏟入作業輸出充分大小的牽引力。因此,滿足判定條件時,操作者在挖掘作業過程中輸出充分大小的牽引力的狀態下,想要使鏟斗上升而使動臂動作,但成為動臂不動作的狀態。在本實施方式的輪式裝載機中,在這樣的狀態下,最大牽引力自動地減小。由此,相對于車輛的牽引力的反作用力變弱,其結果是,能夠使工作裝置從起重失速狀態恢復。另外,操作者不需要進行用于變更最大牽引力水平的操作,從而能夠抑制操作性的降低。
[0030]在本發明的第二方式的輪式裝載機中,使最大牽引力減小時,能夠抑制發動機轉速急劇降低這樣的現象的發生。由此,能夠抑制操作性的降低。
[0031]在本發明的第三方式的輪式裝載機中,通過判斷動臂角度是否是規定的角度閾值以下,檢測動臂下降了的狀態。由此,能夠高精度地判定在動臂保持下降的狀態下不能使其上升的狀態。
[0032]在本發明的第四方式的輪式裝載機中,通過牽引力控制,使最大牽引力減小到第一水平的最大牽引力。而且,滿足判定條件時,最大牽引力從第一水平的最大牽引力自動地減小到第二水平的最大牽引力。由此,能夠使工作裝置從起重失速狀態恢復,并且能夠抑制操作性的降低。
[0033]在本發明的第五方式的輪式裝載機中,能夠通過牽引力水平變更部變更第一水平的最大牽引力的大小。而且,滿足判定條件時,最大牽引力自動地減小到比第一水平的最大牽引力小的值。由此,操作者能夠根據作業狀況,更精細地設定所需的最大牽引力。
[0034]在本發明的第六方式的輪式裝載機中,在牽引力控制過程中判定條件不滿足時,最大牽引力返回第一水平的最大牽引力。由此,能夠得到與作業狀況相應的適當的最大牽引力。
[0035]在本發明的第七方式的輪式裝載機中,使最大牽引力增大時,能夠抑制急劇的牽引力的增大。由此,能夠抑制打滑的發生或操作性的降低。另外,使最大牽引力減小時,牽引力迅速地減小。由此,能夠使工作裝置從起重失速狀態迅速地恢復。
[0036]在本發明的第八方式的輪式裝載機中,能夠基于車輛的行駛狀態和工作裝置的工作狀態,高精度地判定作業內容是否是挖掘。
[0037]在本發明的第九方式的輪式裝載機中,工作裝置起重失速判定部能夠基于工作裝置操作部件的操作量和被供給到升降液壓缸的工作油的壓力,判定工作裝置是否成為起重失速狀態。
[0038]在本發明的第十方式的輪式裝載機中,工作裝置起重失速判定部在前進后退切換操作部件是中立位置時,判定為工作裝置不是起重失速狀態。前進后退切換操作部件是中立位置是指操作者沒有進行鏟入作業的意思。
[0039]在本發明的第十一方式的輪式裝載機中,發動機轉速為最大扭矩轉速以上時,進行最大牽弓I力的減小。這是因為在比最大扭矩轉速小的發動機轉速下,使最大牽引力減小時,發動機轉速容易降低。
[0040]在本發明的第十二方式的輪式裝載機中,能夠通過控制行駛用液壓馬達的上限容量來控制最大牽引力。
[0041]在本發明的第十三方式的輪式裝載機中,在作業內容不是挖掘時,不需要牽引力的減小,從而維持通常的牽引力控制時的最大牽引力。
[0042]在本發明的第十四方式的輪式裝載機中,在工作裝置不是起重失速狀態時,不需要牽引力的減小,從而維持通常的牽引力控制時的最大牽引力。[0043]在本發明的第十五方式的輪式裝載機中,在驅動回路壓不是規定的液壓閾值以上時,不進行上述最大牽引力的減小。由此,能夠防止牽引力過度地降低。
[0044]在本發明的第十六方式的輪式裝載機中,在發動機轉速不是規定的轉速閾值以上時,不進行上述最大牽引力的減小。由此,能夠抑制發動機轉速的急劇的降低。
[0045]在本發明的第十七方式的輪式裝載機中,在動臂角度不是規定的角度閾值以下時,不進行上述最大牽引力的增大。由此,不需要最大牽引力的減小時,維持通常的牽引力控制時的最大牽引力。
[0046]在本發明的第十八方式的輪式裝載機的控制方法中,在牽引力控制過程中滿足判定條件時,最大牽引力自動地減小。判定條件包括作業內容是挖掘、工作裝置包括起重失速狀態、和驅動回路壓是規定的液壓閾值以上。驅動回路壓是規定的液壓閾值以上是指為進行鏟入作業而輸出充分大小的牽引力。因此,滿足判定條件時,操作者在挖掘作業過程中輸出充分大小的牽引力的狀態下,想要使鏟斗上升而使動臂動作,但成為動臂不動作的狀態。在本方式的輪式裝載機中,在這樣的狀態下,最大牽引力自動地減小。由此,相對于車輛的牽引力的反作用力變弱,其結果,能夠使工作裝置從起重失速狀態恢復。另外,操作者不需要進行變更最大牽引力的水平的操作,從而能夠抑制操作性的降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]圖1是本發明的一實施方式的輪式裝載機的側視圖。
[0048]圖2是表示搭載在輪式裝載機上的液壓驅動機構的結構的框圖。
[0049]圖3是表示發動機的輸出扭矩線的圖。
[0050]圖4是表示泵容量-驅動回路壓特性的一例的圖。
[0051]圖5是表示馬達容量-驅動回路壓特性的一例的圖。
[0052]圖6是表示輪式裝載機的車速-牽引力線圖的一例的圖。
[0053]圖7是表示牽引力比率信息的一例的圖。
[0054]圖8是表示車身控制器的結構的框圖。
[0055]圖9是表示在牽引力控制過程中用于使最大牽引力自動減小的判定處理的流程圖。
[0056]圖10是用于表示動臂角度的定義的工作裝置的側視圖。
[0057]圖11是表示使馬達容量變化時的馬達容量的指令值的變更速度的圖。
[0058]圖12是表示用于判定作業內容是否是挖掘的處理的流程圖。
[0059]圖13是表示用于判定動臂壓降低標識是否是打開的處理的流程圖。
[0060]圖14是表示用于判定工作裝置是否是起重失速狀態的處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0061]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】本發明的一實施方式的輪式裝載機50。圖1是輪式裝載機50的側視圖。輪式裝載機50具有車身51、工作裝置52、多個車輪55、駕駛室56。工作裝置52被安裝在車身51的前部。工作裝置52具有動臂53、鏟斗54、升降液壓缸19、鏟斗液壓缸26。動臂53是用于舉起鏟斗54的部件。動臂53由升降液壓缸19驅動。鏟斗54被安裝在動臂53的前端。鏟斗54通過鏟斗液壓缸26被傾倒及傾斜。升降液壓缸26通過使動臂53動作來升降鏟斗54。駕駛室56被載置在車身51上。
[0062]圖2是表示搭載在輪式裝載機50上的液壓驅動機構30的結構的框圖。液壓驅動機構30主要具有發動機1、第一液壓泵4、第二液壓泵2、供給泵3、行駛用液壓馬達10、發動機控制器12a、車身控制器12、驅動液壓回路20。在液壓驅動機構30中,第一液壓泵4由發動機I驅動,由此排出工作油。行駛用液壓馬達10通過從第一液壓泵4排出的工作油被驅動。而且,行駛用液壓馬達10驅動上述車輪55旋轉,由此,輪式裝載機50行駛。S卩,在液壓驅動機構30中,采用所謂的一泵一馬達的HST系統。
[0063]發動機I是柴油機式發動機,發動機I產生的輸出扭矩被傳遞到第二液壓泵2、供給泵3、第一液壓泵4等。在液壓驅動機構30中設置有用于檢測發動機I的實際轉速的發動機轉速傳感器la。發動機轉速傳感器Ia相當于本發明的發動機轉速檢測部。另外,在發動機I中連接有燃料噴射裝置lb。后述的發動機控制器12a控制燃料噴射裝置lb,由此控制發動機I的輸出扭矩(以下稱為“發動機扭矩”)和轉速。
[0064]第一液壓泵4由發動機I驅動,由此排出工作油。第一液壓泵4是可變容量型的液壓泵。從第一液壓泵4排出的工作油通過驅動液壓回路20向行駛用液壓馬達10輸送。具體來說,驅動液壓回路20具有第一驅動回路20a和第二驅動回路20b。工作油從第一液壓泵4經由第一驅動回路20a被供給到行駛用液壓馬達10,由此,行駛用液壓馬達10被向一方向(例如,前進方向)驅動。工作油從第一液壓泵4經由第二驅動回路20b被供給到行駛用液壓馬達10,由此,行駛用液壓馬達10被向另一方向(例如,后退方向)驅動。
[0065]在驅動液壓回路20中設置有驅動回路壓檢測部17。驅動回路壓檢測部17檢測經由第一驅動回路20a或第二驅動回路20b向行駛用液壓馬達10供給的工作油的壓力(以下稱為“驅動回路壓”)。具體來說,驅動回路壓檢測部17具有第一驅動回路壓傳感器17a和第二驅動回路壓傳感器17b。第一驅動回路壓傳感器17a檢測第一驅動回路20a的液壓。第二驅動回路壓傳感器17b檢測第二驅動回路20b的液壓。第一驅動回路壓傳感器17a和第二驅動回路壓傳感器17b將檢測信號發送到車身控制器12。另外,在第一液壓泵4上連接有用于控制第一液壓泵4的排出方向的FR切換部5和泵容量控制液壓缸6。
[0066]FR切換部5是基于來自車身控制器12的控制信號來切換工作油向泵容量控制液壓缸6的供給方向的電磁控制閥。FR切換部5切換工作油向泵容量控制液壓缸6的供給方向,由此,切換第一液壓泵4的排出方向。具體來說,FR切換部5將第一液壓泵4的排出方向切換成向第一驅動回路20a的排出和向第二驅動回路20b的排出。由此,行駛用液壓馬達10的驅動方向變更。泵容量控制液壓缸6通過經由泵先導回路32被供給工作油而被驅動,并變更第一液壓泵4的傾轉角。
[0067]在泵先導回路32上配置有泵容量控制部7。泵容量控制部7將泵容量控制液壓缸6連接到泵先導回路32和工作油箱中的任意一方。泵容量控制部7是基于來自車身控制器12的控制信號進行控制的電磁控制閥。泵容量控制部7控制泵容量控制液壓缸6內的工作油的壓力,由此調整第一液壓泵4的傾轉角。
[0068]泵先導回路32經由截止閥47與供給回路33和工作油箱連接。截止閥47的先導端口經由梭閥46與第一驅動回路20a和第二驅動回路20b連接。梭閥46將第一驅動回路20a的液壓和第二驅動回路20b的液壓中的大的一方導入截止閥47的先導端口。S卩,驅動回路壓被施加在截止閥47的先導端口。在驅動回路壓比規定的截止壓低時,截止閥47使供給回路33和泵先導回路32連通。由此,工作油從供給回路33被供給到泵先導回路32。在驅動回路壓成為規定的截止壓以上時,截止閥47使泵先導回路32與工作油箱連通,而使泵先導回路32的工作油向工作油箱逃逸。由此,通過泵先導回路32的液壓降低,第一液壓泵4的容量減小,驅動回路壓的上升被抑制。
[0069]供給泵3是被發動機I驅動且用于將工作油向驅動液壓回路20供給的泵。供給泵3與供給回路33連接。供給泵3經由供給回路33將工作油供給到泵先導回路32。供給回路33經由第一單向閥41與第一驅動回路20a連接。第一單向閥41允許工作油從供給回路33向第一驅動回路20a流動,但限制工作油從第一驅動回路20a向供給回路33流動。另外,供給回路33經由第二單向閥42與第二驅動回路20b連接。第二單向閥42允許工作油從供給回路33向第二驅動回路20b流動,但限制工作油從第二驅動回路20b向供給回路33流動。另外,供給回路33經由第一溢流閥43與第一驅動回路20a連接。第一溢流閥43在第一驅動回路20a的液壓變得比規定的壓力大時被打開。供給回路33經由第二溢流閥44與第二驅動回路20b連接。第二溢流閥44在第二驅動回路20b的液壓變得比規定的壓力大時被打開。另外,供給回路33經由低壓溢流閥45與工作油箱連接。低壓溢流閥45在供給回路33的液壓變得比規定的溢流壓大時被打開。由此,調整為驅動回路壓不超過規定的溢流壓。另外,低壓溢流閥45的規定的溢流壓與第一溢流閥43的溢流壓及第二溢流閥44的溢流壓相比,相當低。因此,驅動回路壓變得比供給回路33的液壓低時,工作油經由第一單向閥41或第二單向閥42從供給回路33向驅動液壓回路20供給。
[0070]第二液壓泵2被發動機I驅動。第二液壓泵2排出用于驅動升降液壓缸19的工作油。從第二液壓泵2排出的工作油經由工作裝置用液壓回路31被供給到升降液壓缸19。由此,工作裝置52被驅動。第二液壓泵2的排出壓被排出壓傳感器39檢測。排出壓傳感器39將檢測信號發送到車身控制器12。在工作裝置用液壓回路31中設置有工作裝置控制閥18。工作裝置控制閥18與工作裝置操作部件23的操作量相應地被驅動。工作裝置操作部件23是用于操作工作裝置52的部件。工作裝置控制閥18與被施加在先導端口的先導壓相應地控制向升降液壓缸19供給的工作油的流量。被施加在工作裝置控制閥18的先導端口的先導壓通過工作裝置操作部件23的先導閥23a被控制。先導閥23a將與工作裝置操作部件23的操作量相應的先導壓施加到工作裝置控制閥18的先導端口。由此,與工作裝置操作部件23的操作量相應地控制升降液壓缸19。被施加到工作裝置控制閥18的先導端口的先導壓被PPC壓傳感器21檢測。另外,向升降液壓缸19供給的工作油的壓力被動臂壓傳感器22檢測。動臂壓傳感器22與本發明的動臂壓檢測部相當。PPC壓傳感器21及動臂壓傳感器22將檢測信號發送到車身控制器12。另外,在升降液壓缸19上設置有動臂角度檢測部38。動臂角度檢測部38檢測后述的動臂角度。動臂角度檢測部38是檢測動臂53的旋轉角度的傳感器。或者,動臂角度檢測部38也可以檢測升降液壓缸19的行程量,從行程量計算動臂53的旋轉角度。動臂角度檢測部38將檢測信號發送到車身控制器
12。此外,鏟斗液壓缸26也與升降液壓缸19同樣地通過控制閥被控制,但在圖2中省略了圖示。
[0071]行駛用液壓馬達10是可變容量型液壓馬達。行駛用液壓馬達10由從第一液壓泵4排出的工作油驅動,產生用于行駛的驅動力。在行駛用液壓馬達10中設置有馬達液壓缸Ila和馬達容量控制部11b。馬達液壓缸Ila變更行駛用液壓馬達10的傾轉角。馬達容量控制部Ilb是基于來自車身控制器12的控制信號而被控制的電磁控制閥。馬達容量控制部Ilb基于來自車身控制器12的控制信號控制馬達液壓缸11a。馬達液壓缸I Ia和馬達容量控制部Ilb被連接在馬達先導回路34。馬達先導回路34經由單向閥48與第一驅動回路20a連接。單向閥48允許工作油從第一驅動回路20a向馬達先導回路34流動,但限制工作油從馬達先導回路34向第一驅動回路20a流動。馬達先導回路34經由單向閥49與第二驅動回路20b連接。單向閥49允許工作油從第二驅動回路20b向馬達先導回路34流動,但限制工作油從馬達先導回路34向第二驅動回路20b流動。通過單向閥48、49將第一驅動回路20a和第二驅動回路20b中的大的一方的液壓即驅動回路壓的工作油供給到馬達先導回路34。馬達容量控制部Ilb基于來自車身控制器12的控制信號,切換工作油從馬達先導回路34向馬達液壓缸Ila的供給方向及供給流量。由此,車身控制器12能夠任意地改變行駛用液壓馬達10的容量。另外,能夠任意地設定行駛用液壓馬達10的上限容量及下限容量。
[0072]在液壓驅動機構30中設置有車速傳感器16。車速傳感器16檢測車速。車速傳感器16將檢測信號發送到車身控制器12。車速傳感器16通過例如檢測車輪驅動軸的轉速來檢測車速。
[0073]輪式裝載機50具有油門操作部件13a、前進后退切換操作部件14、牽引力控制操作部件15、微動操作部27和設定操作裝置24。
[0074]油門操作部件13a是用于使操作者設定發動機I的目標轉速的部件。油門操作部件13a是例如油門踏板,供操作者操作。油門操作部件13a與油門操作量傳感器13連接。油門操作量傳感器13由電位器等構成。油門操作量傳感器13將表示油門操作部件13a的操作量(以下稱為“油門操作量”)的檢測信號發送到發動機控制器12a。操作者能夠通過調整油門操作量來控制發動機I的轉速。
[0075]前進后退切換操作部件14是用于切換車輛的行進方向而被操作的。前進后退切換操作部件14被操作者操作,并被切換到前進位置、后退位置和中立位置。前進后退切換操作部件14將表示前進后退切換操作部件14的位置的檢測信號發送到車身控制器12。操作者能夠通過操作前進后退切換操作部件14來切換輪式裝載機50的前進和后退。
[0076]牽引力控制操作部件15是例如開關。牽引力控制操作部件15被操作者操作,是用于切換牽引力控制的打開關閉而被操作的。牽引力控制是使輪式裝載機50的最大牽引力降低的控制。此外,在以下的說明中,牽引力控制為關閉狀態是指未執行牽引力控制的狀態。另外,牽引力控制為打開狀態是指執行牽引力控制的狀態。關于牽引力控制,在后面詳細說明。牽引力控制操作部件15將表示牽引力控制操作部件15的選擇位置的檢測信號發送到車身控制器12。
[0077]微動操作部27具有微動操作部件27a和微動操作傳感器27b。微動操作部件27a被操作者操作。微動操作部件27a是例如踏板。微動操作部件27a如下所述地兼有微動操作的功能和制動操作的功能。微動操作傳感器27b檢測微動操作部件27a的操作量(以下稱為“微動操作量”),并將檢測信號發送到車身控制器12。微動操作部件27a被操作時,車身控制器12基于來自微動操作傳感器27b的檢測信號控制泵容量控制部7。車身控制器12與微動操作部件27a的操作量相應地使泵先導回路32的液壓降低。由此,驅動回路壓降低,行駛用液壓馬達10的轉速降低。微動操作部27是在例如要使發動機I的轉速上升的同時還要抑制行駛速度的上升時等被使用的。即,通過油門操作部件13a的操作使發動機I的轉速上升時,泵先導回路32的液壓也上升。此時,通過操作微動操作部件27a,能夠控制泵先導回路32的液壓的上升。由此,能夠抑制第一液壓泵4的容量的增大,并能夠抑制行駛用液壓馬達10的轉速的上升。換言之,微動操作部件27a是用于不使發動機轉速降低地使車速和牽弓I力減小而被操作的。
[0078]另外,在微動操作部件27a上連結有制動閥28。制動閥28控制工作油向液壓制動裝置29的供給。微動操作部件27a兼用作液壓制動裝置29的操作部件。基于來自微動操作傳感器27b的檢測信號,僅進行上述微動操作,直到微動操作部件27a的操作量達到規定量。而且,微動操作部件27a的操作量達到規定量時,開始制動閥28的操作,由此,在液壓制動裝置29中產生制動力。微動操作部件27a的操作量為規定量以上時,與微動操作部件27a的操作量相應地控制液壓制動裝置29的制動力。
[0079]設定操作裝置24是用于進行輪式裝載機50的各種設定的裝置。設定操作裝置24是例如帶有觸摸板功能的顯示裝置。如下所述,在牽引力控制中,牽引力的控制水平被設定成第一水平。第一水平的最大牽引力比牽引力控制為關閉狀態的最大牽引力小。操作者通過操作設定操作裝置24,能夠從多級的水平選擇并設定牽引力控制中的第一水平的最大牽引力的大小。設定操作裝置24與用于變更第一水平的最大牽引力的大小的牽引力水平變更部相當。
[0080]發動機控制器12a是具有CPU等計算裝置和各種存儲器等的電子控制部。發動機控制器12a為得到所設定的目標轉速而控制發動機I。圖3表示發動機I的輸出扭矩線。發動機I的輸出扭矩線表示發動機I的轉速和在各轉速下發動機I能夠輸出的發動機扭矩的上限之間的關系。在圖3中,實線LlOO表示油門操作量為100%時的發動機輸出扭矩線。該發動機輸出扭矩線與例如發動機I的額定或最大的動力輸出相當。此外,油門操作量為100%是指油門操作部件13a被最大地操作的狀態。另外,虛線L75表示油門操作量為75%時的發動機輸出扭矩線。發動機控制器12a以使發動機扭矩成為發動機輸出扭矩線以下的方式控制發動機I的輸出。該發動機I的輸出的控制通過例如控制向發動機I的燃料噴射量的上限值而實施。
[0081]車身控制器12是具有CPU等計算裝置和各種存儲器等的電子控制部。車身控制器12基于來自各檢測部的檢測信號來電子控制各控制閥,由此控制第一液壓泵4的容量和行駛用液壓馬達10的容量。
[0082]具體來說,車身控制器12基于發動機轉速傳感器Ia所檢測的發動機轉速將指令信號向泵容量控制部7輸出。由此,限定泵容量和驅動回路壓的關系。圖4表示泵容量-驅動回路壓特性的一例。泵容量-驅動回路壓特性表示泵容量和驅動回路壓的關系。圖中的Lll?L16表示與發動機轉速相應地被變更的泵容量-驅動回路壓特性的線。具體來說,車身控制器12基于發動機轉速控制泵容量控制部7的流量,由此,泵容量-驅動回路壓特性被變更成Lll?L16。由此,泵容量被控制成與發動機轉速及驅動回路壓對應的大小。
[0083]車身控制器12處理來自發動機轉速傳感器Ia及驅動回路壓檢測部17的檢測信號,并將馬達容量的指令信號向馬達容量控制部Ilb輸出。這里,車身控制器12參考存儲在車身控制器12中的馬達容量-驅動回路壓特性,并從發動機轉速的值和驅動回路壓的值設定馬達容量。車身控制器12將與該設定的馬達容量對應的傾轉角的變更指令向馬達容量控制部Ilb輸出。圖5表示馬達容量-驅動回路壓特性的一例。圖中的實線L21是發動機轉速為某值的狀態下的、確定相對于驅動回路壓的馬達容量的線。這里的馬達容量與行駛用液壓馬達10的傾轉角對應。驅動回路壓為某一定的值以下的情況下,傾轉角為最小(Min)0然后,隨著驅動回路壓的上升,傾轉角也逐漸變大(實線的傾斜部分L22)。而且,傾轉角成為最大(Max)之后,即使驅動回路壓上升,傾轉角也維持最大傾轉角(Max)。傾斜部分L22限定驅動回路壓的目標壓力。即,在驅動回路壓變得比目標壓力大時,車身控制器12使行駛用液壓馬達的容量增大。另外,驅動回路壓變得比目標壓力小時,使行駛用液壓馬達的容量減小。目標壓力與發動機轉速相應地被確定。即,圖5所示的傾斜部分L22是以與發動機轉速的增減相應地上下傾斜的方式被設定的。具體來說,傾斜部分L22以如下方式進行控制,即,若發動機轉速低,則傾轉角從驅動回路壓更低的狀態變大,在驅動回路壓更低的狀態下,達到最大傾轉角(參照圖5中的下側的虛線的傾斜部分L23)。相反地,若發動機轉速高,則維持最小傾轉角(Min)直到驅動回路壓變得更高,在驅動回路壓更高的狀態下,達到最大傾轉角(Max)(參照圖5中的上側的虛線的傾斜部分L24)。由此,如圖6所示,輪式裝載機50的牽引力和車速能夠無級地變化,從車速零到最高速度沒有變速操作地自動地變速。此外,在圖5中,傾斜部分L22是為容易理解而強調性地顯示出了傾斜,但實際上是大致水平的。因此,驅動回路壓達到目標壓力時,馬達容量在最小值(或最小制限值)和最大值(或最大制限值)之間切換。但是,驅動回路壓達到目標壓力時,指令值不即時地被變更,而發生時間延遲。該時間延遲是傾斜部L22存在的理由。
[0084]牽引力控制操作部件15被操作,由此,車身控制器12執行牽引力控制。車身控制器12變更行駛用液壓馬達10的上限容量而變更車輛的最大牽引力。例如,如圖5所示,以將上限容量從Max變更到Ma、Mb、Mc中的任意一個的方式,車身控制器12向馬達容量控制部Ilb輸出指令信號。上限容量被變更成Ma時,車速-牽引力特性如圖6的線La所示地變化。像這樣,與表示未進行牽引力控制的狀態的車速-牽引力特性的線LI相比,最大牽引力降低。上限容量被變更成Mb時,車速-牽引力特性如線Lb所示地變化,最大牽引力進一步降低。另外,上限容量被變更成Mc時,車速-牽引力特性如線Lc所示地變化,最大牽引力進一步降低。
[0085]在牽引力控制中,車輛的最大牽引力被減小到預先設定的第一水平的最大牽引力。上述設定操作裝置24能夠從多個水平選擇并設定牽引力控制中的第一水平的最大牽引力的大小。具體來說,設定操作裝置24能夠從水平A、水平B、水平C這3級的水平選擇作為第一水平設定的水平。水平A是與上述上限容量Ma對應的牽引力的水平。水平B是與上述上限容量Mb對應的牽引力的水平。水平C是與上述上限容量Mc對應的牽引力的水平。
[0086]圖7表示限定牽引力比率和油門操作量的關系的牽引力比率信息。牽引力比率是指牽引力控制為關閉狀態下的最大牽引力為100%時的牽引力控制下的最大牽引力的比例。在圖7中,Lvl是第一水平的牽引力比率信息(以下稱為“第一牽引力比率信息”)。在第一牽引力比率信息Lvl中,油門操作量為規定的閾值A以下時,牽引力比率恒定為R1。油門操作量比規定的閾值A大時,與油門操作量相應地增大牽引力比率。車身控制器12在牽引力控制中將牽引力的控制水平設定成第一水平時,以得到由第一牽引力比率信息Lvl表示的最大牽引力的方式控制行駛用液壓馬達10的上限容量。[0087]在牽引力控制中滿足規定的判定條件時,車身控制器12將牽引力的控制水平從第一水平變更成第二水平。在圖7中,Lv2是第二水平的牽引力比率信息(以下稱為“第二牽引力比率信息”)。第二水平Lv2的牽引力比率比第一水平Lvl的牽引力比率小。第二水平Lv2的牽引力比率比第一水平Lvl的牽引力比率小規定的變化量dR。變化量dR優選為5%以上15%以下。變化量dR為例如10%。車身控制器12是在牽引力控制過程中滿足判定條件時,以得到由第二牽引力比率信息Lv2表示的最大牽引力的方式,控制行駛用液壓馬達10的上限容量。以下,對于在牽引力控制中為使最大牽引力自動地減小的判定處理進行詳細說明。
[0088]如圖8所示,車身控制器12具有牽引力控制部61、作業內容判定部62、工作裝置起重失速判定部63、動臂角度判定部64、驅動回路壓判定部65、發動機轉速判定部66和變更標識判定部67。圖9是表示在牽引力控制過程中將牽引力的控制水平從第一水平變更成第二水平的判定處理的流程圖。通過操作牽引力控制操作部件15,將牽引力控制設定成打開狀態時,車身控制器12執行圖9所示的處理。
[0089]在步驟SlOl中,牽引力控制部61將牽引力的控制水平設定成第一水平。另外,在步驟S102中,牽引力控制部61將變更標識設定成關閉。變更標識是在將牽引力的控制水平從第一水平降低到第二水平的情況下被設定成打開。變更標識是在沒有將牽引力的控制水平從第一水平降低到第二水平的情況下被設定成關閉。即,變更標識為關閉的情況下,牽引力控制部61將牽引力的控制水平維持在第一水平。
[0090]然后,在步驟S103中,作業內容判定部62判定挖掘標識是否是打開。挖掘標識為打開是指作業內容為挖掘。如下所述,作業內容判定部62基于車輛的行駛狀態和工作裝置52的工作狀態判定作業內容是否是挖掘。作業內容判定部62判定為作業內容是挖掘時,將挖掘標識設定成打開。作業內容判定部62判定為作業內容是挖掘以外的作業時,將挖掘標識設定成關閉。關于具體的作業內容的判定處理在后面說明。
[0091]在步驟S104中,工作裝置起重失速判定部63判定工作裝置起重失速標識是否是打開。工作裝置起重失速標識為打開是指工作裝置52成為起重失速狀態。起重失速狀態是無論是否有工作裝置操作部件23的動臂舉起操作,動臂53都不工作的狀態。如下所述,工作裝置起重失速判定部63基于工作裝置操作部件23的操作量和后述的動臂壓,判定工作裝置52是否成為起重失速狀態。工作裝置起重失速判定部63判定為工作裝置52成為起重失速狀態時,將工作裝置起重失速標識設定成打開。工作裝置起重失速判定部63判定為工作裝置沒有成為起重失速狀態時,將工作裝置起重失速標識設定成關閉。關于工作裝置是否成為起重失速狀態的具體的判定處理在后面說明。
[0092]在步驟S105中,動臂角度判定部64判定動臂角度是否是規定的角度閾值BI以下。動臂角度判定部64基于來自動臂角度檢測部38的檢測信號進行上述判定。如圖10所示,動臂角度是從側面觀察時以水平方向為O度,連結動臂銷57和鏟斗銷58的線與水平方向之間所成的角Θ。比水平方向更靠下方的角度為負值,比水平方向更靠上方的角度為正值。動臂角度以趨向上方而增大的方式被定義。角度閾值BI與將鏟斗54置于地面的狀態下的動臂角度相當。例如,角度閾值BI為-10度以下。角度閾值BI優選為-20度以下。動臂角度為規定的角度閾值BI以下是指在鏟斗54鏟入沙土等對象物的狀態下不能使鏟斗54上升的狀態。[0093]在步驟S106中,驅動回路壓判定部65判定驅動回路壓是否是規定的液壓閾值Cl以上。驅動回路壓判定部65基于來自驅動回路壓檢測部17的檢測信號進行上述判定。液壓閾值Cl是為進行鏟入作業能夠輸出充分的大小的牽引力的程度的值。
[0094]在步驟S107中,發動機轉速判定部66判定發動機轉速是否是規定的轉速閾值Dl以上。發動機轉速判定部66基于來自發動機轉速傳感器Ia的檢測信號進行上述判定。轉速閾值Dl是在將牽引力的控制水平從水平I降低到水平2時能夠防止發動機轉速急劇降低的程度的值。如圖3所示,轉速閾值Dl是在輸出扭矩線中,發動機扭矩的上限成為最大值Tmax時的發動機轉速即最大扭矩轉速。
[0095]滿足步驟S103至步驟S107的條件中的至少I個條件時,進入步驟S108。在步驟S 108中,牽引力控制部61將牽引力的控制水平設定成第一水平。即,在牽引力的控制水平為第一水平的狀態下,步驟S103至步驟S107的條件中的至少I個條件不滿足時,牽引力的控制水平被維持在第一水平。在牽引力的控制水平為第二水平的狀態下,步驟S103至步驟S 107的條件中的至少I個條件不滿足時,牽引力的控制水平從第二水平返回第一水平。因此,在作業內容不是挖掘時,牽引力控制部61不進行最大牽引力的減小。在工作裝置52不是起重失速狀態時,牽引力控制部61進行最大牽引力的減小。在驅動回路壓不是規定的液壓閾值Cl以上時,牽引力控制部61不進行最大牽引力的減小。在動臂角度不是規定的角度閾值BI以下時,牽引力控制部61不進行最大牽引力的減小。在發動機轉速不是規定的轉速閾值Dl以上時,牽引力控制部61不進行最大牽引力的減小。
[0096]步驟S103至步驟S107的條件全部滿足時,進入步驟S109。在步驟S109中,變更標識判定部67判定變更標識是否是關閉。即,變更標識判定部67判定牽引力的控制水平是否是第一水平。變更標識是關閉的情況下,即,牽引力的控制水平是第一水平的情況下,進入步驟S110。
[0097]在步驟SllO中,牽引力控制部61將變更標識設定成打開。另外,在步驟Slll中,牽引力控制部61將牽引力的控制水平從第一水平變更成第二水平。由此,牽引力控制部61基于圖7所示的第二牽引力比率信息Lv2控制最大牽引力。由此,最大牽引力減小。
[0098]此外,在步驟S109中,在變更標識不是關閉的情況下,牽引力的控制水平被維持在第二水平,并且重復進行步驟S103至步驟S109的判定。而且,步驟S 103至步驟S107的條件中任意一個不滿足時,牽引力的控制水平從第二水平返回第一水平。
[0099]牽引力控制部61是在使牽引力的控制水平從第二水平返回第一水平時,與從第一水平降低到第二水平時相比,使牽引力緩慢地變化。即,牽引力控制部61在牽引力控制中使最大牽引力增大時,與使最大牽引力減小時相比,使最大牽引力緩慢地變化。圖11(a)表示使馬達容量增大時的馬達容量的指令值的變更速度。即,圖11 (a)表示使最大牽引力增大時的馬達容量的指令值的變更速度。圖11 (b)表示使馬達容量減少時的馬達容量的指令值的變更速度。即,圖11 (b)表示使最大牽引力減少時的馬達容量的指令值的變更速度。如圖11所示,時間Tl比時間T2大。因此,牽引力控制部61是在使最大牽引力增大時,與使最大牽引力減少時相比,使馬達容量的指令值緩慢地變化。
[0100]圖12是表示用于判定作業內容是否是挖掘的處理的流程圖。如圖12所示,在步驟S201中,作業內容判定部62將挖掘標識設定成關閉。在步驟S202中,作業內容判定部62判定動臂壓降低標識是否是打開。動臂壓降低標識為打開是指鏟斗為空載狀態。關于動臂壓降低標識的判定處理在后面說明。
[0101]在步驟S203中,判定動臂角度是否比規定的角度閾值B2小。角度閾值B2與鏟斗置于地面上時的動臂角度相當。角度閾值B2也可以與上述角度閾值BI相同。
[0102]在S204中,作業內容判定部62判定動臂壓是否是第一動臂壓判定值以上。動臂壓是在使升降液壓缸19伸長時向升降液壓缸19供給的液壓。動臂壓被上述動臂壓傳感器22檢測。第一動臂壓判定值是挖掘過程中可獲得的動臂壓的值。第一動臂壓判定值通過實驗或模擬預先求出并設定。第一動臂壓判定值是與動臂角度相應的值。車身控制器12存儲有表示第一動臂壓判定值和動臂角度的關系的動臂壓判定值信息(以下稱為“第一動臂壓判定值信息”)。第一動臂壓判定值信息是例如表示第一動臂壓判定值和動臂角度的關系的表格或映射圖。作業內容判定部62參考第一動臂壓判定值信息來決定與動臂角度相應的第一動臂壓判定值。
[0103]步驟S202至步驟S204的所有條件都滿足時,進入步驟S205。在步驟S205中,作業內容判定部62將挖掘標識設定成打開。即,作業內容判定部62是在步驟S202至步驟S204的所有條件都滿足時判定為作業內容是挖掘。這是因為在步驟S202至步驟S204的所有條件都滿足時,能夠視為輪式裝載機50進入了挖掘的準備階段。步驟S202、S203、S204的條件中的至少I個不滿足時,重復進行步驟S202至步驟S204的判定。
[0104]另外,在步驟S206中,作業內容判定部62將動臂壓降低標識設定成關閉。然后,在步驟S207中,作業內容判定部62判定FNR識別值是否是F。FNR識別值是表示車輛為前進狀態、后退狀態和中立狀態中的任意一個的信息。FNR識別值為F是指車輛為前進狀態。FNR識別值為R是指車輛為后退狀態。FNR識別值為N是指車輛為中立狀態。作業內容判定部62基于來自前進后退切換操作部件14的檢測信號,判定FNR識別值是否是F。FNR識別值不是F時,進入步驟S209。在步驟S209中,作業內容判定部62將挖掘標識設定成關閉。即,車輛是后退狀態或中立狀態時,挖掘標識被設定成關閉。在步驟S207中,FNR識別值是F時,進入步驟S208。
[0105]在步驟S208中,作業內容判定部62判定動臂壓降低標識是否是打開。在動臂壓降低標識是打開時,進入步驟S209。在動臂壓降低標識不是打開時,返回步驟S207。因此,一旦判定為作業內容是挖掘時,然后,即使步驟S202至步驟S204的條件不滿足,挖掘標識也被維持成打開,直到前進后退切換操作部件14從前進位置被切換到后退位置,或者,直到前進后退切換操作部件14從前進位置被切換到中立位置。此外,即使前進后退切換操作部件14被維持在前進位置,在動臂壓降低標識被設定成打開時,挖掘標識也變更成關閉。
[0106]圖13是表示用于判定動臂壓降低標識是否是打開的處理的流程圖。如圖13所示,在步驟S301中,作業內容判定部62將動臂壓降低標識設定成關閉。
[0107]在步驟S302中,作業內容判定部62開始第一定時器的測量。這里,第一定時器測量用于將動臂壓降低標識設定成打開的條件被滿足的持續時間。
[0108]在步驟S303中,作業內容判定部62判定動臂壓是否比第二動臂壓判定值小。第二動臂壓判定值是在鏟斗為空載狀態時可獲得的動臂壓的值。車身控制器12存儲有表示第二動臂壓判定值和動臂角度的關系的動臂壓判定值信息(以下稱為“第二動臂壓判定值信息”)。第二動臂壓判定值信息是例如表示第二動臂壓判定值和動臂角度的關系的表格或映射圖。作業內容判定部62參考第二動臂壓判定值信息來決定與動臂角度相應的第二動臂壓判定值。在第二動臂壓判定值信息中,動臂角度比O度大時,第二動臂壓判定值恒定為動臂角度是O度時的值。這是因為動臂角度為O度以上時的動臂壓的增加率比動臂角度比O度小時的動臂壓的增加率小,從而動臂角度比O度大時的第二動臂壓判定值能夠近似成動臂角度為O度時的第二動臂壓判定值。
[0109]在步驟S304中,作業內容判定部62判定第一定時器的測量時間是否是規定的時間閾值El以上。即,持續時間判定部67判定步驟S303的條件被滿足的狀態的持續時間是否是規定的時間閾值El以上。時間閾值El被設定成能夠視為步驟S303的條件一時不被滿足的程度的時間。第一定時器的測量時間不是規定的時間閾值El以上時,重復步驟S303的判定。在步驟S304中,第一定時器的測量時間為規定的時間閾值El以上時,進入步驟S305。
[0110]在步驟S305中,作業內容判定部62將動臂壓降低標識設定成打開。而且,在步驟S306中,作業內容判定部62結束第一定時器的測量。此外,在步驟S303中,動臂壓不比第二動臂壓判定值小時,進入步驟S307。在步驟S307中,作業內容判定部62重置第一定時器。
[0111]在步驟S308中,作業內容判定部62開始第二定時器的測量。而且,在步驟S309中,作業內容判定部62判定挖掘標識是否是打開。挖掘標識是打開時,進入步驟S310。
[0112]在步驟S310中,作業內容判定部62結束第二定時器的測量。而且,返回步驟S301,作業內容判定部62將動臂壓降低標識設定成關閉。
[0113]在步驟S309中,挖掘標識不是打開時,進入步驟S311。在步驟S311中,作業內容判定部62判定動臂壓是否比第二動臂壓判定值小。動臂壓比第二動臂壓判定值小時,進入步驟S312。
[0114]在步驟S312中,作業內容判定部62判定第二定時器的測量時間是否是規定的時間閾值E2以上。第二定時器的測量時間是規定的時間閾值E2以上時,進入步驟S310。與上述同樣地,在步驟S310中,作業內容判定部62結束第二定時器的測量,在步驟S301中,將動臂壓降低標識設定成關閉。在步驟S312中,第二定時器的測量時間不是規定的時間閾值E2以上時,返回步驟S309。
[0115]此外,在步驟S311中,動臂壓不比第二動臂壓判定值小時,進入步驟S313。在步驟S313中,作業內容判定部62重置第二定時器,并返回步驟S309。
[0116]圖14是表示用于判定工作裝置起重失速標識是否是打開的處理的流程圖。如圖14所示,在步驟S401中,工作裝置起重失速判定部63將工作裝置起重失速標識設定成關閉。
[0117]在步驟S402中,工作裝置起重失速判定部63判定第二液壓泵2的排出壓(以下稱為“第二泵壓”)是否比動臂壓小。工作裝置起重失速判定部63基于來自動臂壓傳感器22及排出壓傳感器39的檢測信號,判定第二泵壓是否比動臂壓小。第二泵壓比動臂壓小是指第二液壓泵2的驅動力小于施加在升降液壓缸19上的負荷。
[0118]在步驟S403中,工作裝置起重失速判定部63判定第二泵壓是否是規定的泵壓閾值Hl以下。工作裝置起重失速判定部63基于來自排出壓傳感器39的檢測信號,判定第二泵壓是否是泵壓閾值Hl以下。泵壓閾值Hl與用于進行鏟入作業的充分大小的牽引力的大小相當。[0119]在步驟S404中,工作裝置起重失速判定部63判定動臂舉起PPC壓是否是第一 PPC壓閾值Gl以上。動臂舉起PPC壓是通過工作裝置操作部23的動臂舉起操作而產生的先導壓。即,動臂舉起PPC壓與沿使鏟斗54上升的方向使動臂53動作的工作裝置操作部23的操作量對應。動臂舉起PPC壓被上述PPC壓傳感器21檢測。第一 PPC壓閾值Gl是能夠視為操作者進行動臂舉起操作的程度的值。
[0120]在步驟S405中,工作裝置起重失速判定部63判定FNR識別值是否是F或R。
[0121]步驟S402至步驟S405的所有條件都滿足時,進入步驟S406。在步驟S406中,工作裝置起重失速判定部63判定工作裝置起重失速標識是否是關閉。工作裝置起重失速標識是關閉時,進入步驟S407。
[0122]在步驟S407中,工作裝置起重失速判定部63將工作裝置起重失速標識設定成打開。另外,在步驟S408中,工作裝置起重失速判定部63開始動臂角度的變化量的測量。即,工作裝置起重失速判定部63測定從將工作裝置起重失速標識設定成打開的時刻開始的動臂角度的變化量。而且,返回步驟S404。
[0123]上述條件中的步驟S404的條件不滿足時,進入步驟S409。在步驟S409中,工作裝置起重失速判定部63判定動臂舉起PPC壓是否是第二 PPC壓閾值G2以下。第二 PPC壓閾值G2是能夠視為操作者沒有進行動臂舉起操作的程度的工作裝置操作部23的操作量。在步驟S409中,動臂舉起PPC壓是第二 PPC壓閾值G2以下時,進入步驟S410。
[0124]在步驟S410中,工作裝置起重失速判定部63將工作裝置起重失速標識設定成關閉。因此,工作裝置起重失速標識是打開時,在步驟S410中,工作裝置起重失速判定部63使工作裝置起重失速標識返回關閉。工作裝置起重失速標識是關閉時,在步驟S410中,工作裝置起重失速判定部63將工作裝置起重失速標識維持在關閉。即,工作裝置起重失速判定部63是在不通過工作裝置操作部23進行動臂舉起操作時,判定成工作裝置52不是起重失速狀態。另外,在步驟S411中,工作裝置起重失速判定部63重置動臂角度的變化量的測量。即,工作裝置起重失速判定部63測量工作裝置起重失速是打開期間的動臂角度的變化量。
[0125]在步驟S409中,動臂舉起PPC壓不是第二 PPC壓閾值G2以下時,進入步驟S405。SP,動臂舉起PPC壓是第一 PPC壓閾值Gl和第二 PPC壓閾值G2之間的值時,不進行工作裝置起重失速標識的變更,而是維持在現有的狀態。
[0126]步驟S405的條件不滿足時,工作裝置起重失速判定部63在步驟S410中也將工作裝置起重失速標識設定成關閉。即,工作裝置起重失速判定部63是在前進后退切換操作部件14為中立位置時,判定為工作裝置52不是起重失速狀態。
[0127]步驟S406的條件不滿足時,進入步驟S412。在步驟S412中,工作裝置起重失速判定部63判定動臂角度變化量是否是規定的角度變化量閾值B3以上。角度變化量閾值B3是視為動臂53的動作不停止的程度的動臂角度的變化量。角度變化量閾值B3優選為3度以下。角度變化量閾值B3為例如I度。動臂角度變化量為規定的角度變化量閾值B3以上時,工作裝置起重失速判定部63在步驟S410中將工作裝置起重失速標識設定成關閉。
[0128]步驟S402或步驟S403的條件不滿足時,反復進行步驟S402以后的判定。步驟S412的條件不滿足時,返回步驟S404。
[0129]在本實施方式的輪式裝載機50中,在牽引力控制過程中滿足上述判定條件時,使牽引力的控制水平從第一水平降低到第二水平。由此,最大牽引力減小。滿足判定條件時,在挖掘作業過程中輸出充分大小的牽引力的狀態下,即使操作者要使鏟斗54上升,鏟斗54也成為不上升的狀態。在本方式的輪式裝載機50中,在這樣的狀態下,最大牽引力自動地減小,由此,能夠使工作裝置52從起重失速狀態恢復。另外,操作者不需要進行變更最大牽引力水平的操作,從而能夠抑制操作性的降低。
[0130]在上述判定條件下,發動機轉速比最大扭矩轉速小時,不進行最大牽引力的減小。由此,使最大牽引力減小時,能夠抑制發動機轉速急劇降低這樣的現象的發生。
[0131]在上述判定條件下,通過判定動臂角度是否是規定的角度閾值以下,工作裝置起重失速判定部63檢測動臂53下降了的狀態。由此,能夠高精度地判定在動臂53下降了的狀態下,不能使其上升的狀態。
[0132]操作者通過操作設定操作裝置24,能夠變更第一水平的最大牽引力的大小。而且,滿足判定條件時,牽引力控制部61將最大牽引力減小到比第一水平的最大牽引力小的值。由此,操作者能夠根據作業狀況,更精細地設定所需的最大牽引力。
[0133]在牽引力控制過程中,不滿足判定條件時,牽引力控制部61使牽引力的控制水平返回第一水平。由此,能夠得到與作業狀況相應的適當的最大牽引力。
[0134]牽引力控制部61使牽引力的控制水平從第二水平返回第一水平時,與從第一水平降低到第二水平相比,使泵容量更慢地變化。由此,能夠抑制牽引力的急劇增大。由此,能夠抑制打滑的發生或操作性的降低。另外,牽引力控制部61使牽引力的控制水平從第一水平降低到第二水平時,與從第二水平返回第一水平時相比,使泵容量更迅速地變化。由此,在本實施方式的輪式裝載機50中,工作裝置52陷入起重失速狀態時,能夠從這樣的狀態迅速地脫離。
[0135]以上,關于本發明的一實施方式進行了說明,但本發明不限于上述實施方式,在不脫離發明的主旨的范圍內能夠進行各種變更。
[0136]在上述實施方式中,以搭載了包含一個液壓泵和行駛用液壓馬達10的一泵一馬達的HST系統的輪式裝載機50為例進行了說明。但是,本發明不限于此。例如,對于搭載了包含一個第一液壓泵和兩個行駛用液壓馬達的一泵雙馬達的HST系統的輪式裝載機,也能夠適用本發明。
[0137]在上述實施方式中,設定操作裝置24能夠以三級變更第一水平的最大牽引力的大小。但是,設定操作裝置24也可以以三級以外的多級變更第一水平的最大牽引力的大小。或者,設定操作裝置24也可以連續地將第一水平的最大牽引力的大小變更成任意的大小。或者,也可以省略設定操作裝置24。即,第一水平的最大牽引力的大小也可以不能變更。
[0138]判定條件不僅限于上述條件,也可以追加其他條件。或者,也可以變更上述判定條件的一部分。
[0139]在上述實施方式中,牽引力控制部61通過變更馬達容量的上限容量來降低最大牽引力,但也可以通過其他方法來降低最大牽引力。例如,牽引力控制部61也可以通過控制驅動回路壓來降低最大牽引力。例如,通過控制第一液壓泵4的容量來控制驅動回路壓。
[0140]在上述實施方式中,以牽引力比率與油門操作量的增大相應地增大的方式設定牽引力比率信息,但也可以以與油門操作量無關地使牽引力比率恒定的方式設定牽引力比率信息。
[0141]工業實用性
[0142]根據本發明提供一種輪式裝載機及輪式裝載機的控制方法,能夠在挖掘時使工作裝置從起重失速狀態恢復,并且能夠抑制操作性的降低。
[0143]附圖標記的說明
[0144]I發動機
[0145]Ia發動機轉速傳感器
[0146]2第二液壓泵
[0147]4第一液壓泵
[0148]10行駛用液壓馬達
[0149]14前進后退切換操作部件
[0150]15牽引力控制操作部件
[0151]17驅動回路壓檢測部
[0152]22動臂壓傳感器
[0153]23工作裝置操作部件
[0154]24設定操作裝置
[0155]50輪式裝載機
[0156]52工作裝置
[0157]61牽引力控制部
[0158]62作業內容判定部
[0159]63工作裝置起重失速判定部
[0160]64動臂角度判定部
[0161]65驅動回路壓判定部
[0162]66發動機轉速判定部
【權利要求】
1.一種輪式裝載機,其特征在于,具有: 工作裝置,其具有動臂、鏟斗、和通過使所述動臂工作而使所述鏟斗升降的升降液壓缸; 發動機; 第一液壓泵,被所述發動機驅動; 行駛用液壓馬達,通過從所述第一液壓泵排出的工作油被驅動; 第二液壓泵,被所述發動機驅動,并排出用于驅動所述升降液壓缸的工作油; 工作裝置操作部件,用于操作所述工作裝置; 牽引力控制操作部件,操作該牽引力控制操作部件以切換使最大牽引力減小的牽引力控制的打開關閉; 驅動回路壓檢測部,檢測用于驅動所述行駛用液壓馬達的工作油的壓力即驅動回路壓; 作業內容判定部,判定作業內容是否是挖掘; 工作裝置起重失速判定部,判定所述工作裝置是否成為無論是否有所述工作裝置操作部件的操作,所述鏟斗都不上升的起重失速狀態; 驅動回路壓判定部,判定所述驅動回路壓是否是規定的液壓閾值以上; 牽引力控制部,在所述牽引力控制是打開狀態時,使最大牽引力減小到比所述牽引力控制是關閉狀態下的最大牽引力小; 在包含所述作業內容是挖掘、所述工作裝置是起重失速狀態、和所述驅動回路壓是所述規定的液壓閾值以上在內的判定條件在所述牽引力控制過程中都滿足時,所述牽引力控制部使最大牽引力進一步減小。
2.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,還具有: 發動機轉速檢測部,檢測發動機轉速; 發動機轉速判定部,判定所述發動機轉速是否是規定的轉速閾值以上, 所述判定條件還包括所述發動機轉速是所述規定的轉速閾值以上。
3.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,還具有: 動臂角度判定部,判定所述動臂的相對于水平方向的角度即動臂角度是否是規定的角度閾值以下, 所述判定條件還包括所述動臂角度是規定的角度閾值以下。
4.如權利要求1~3中任一項所述的輪式裝載機,其特征在于, 所述牽引力控制部在所述牽引力控制中,將牽引力的控制水平設定成最大牽引力比所述牽引力控制為關閉狀態下的最大牽引力小的第一水平, 在所述判定條件在所述牽引力控制過程中被滿足時,所述牽引力控制部將最大牽引力的控制水平變更成最大牽引力比所述第一水平小的第二水平。
5.如權利要求4所述的輪式裝載機,其特征在于,還具有:牽引力水平變更部,用于變更所述第一水平的最大牽引力的大小。
6.如權利要求4所述的輪式裝載機,其特征在于,在所述牽引力控制過程中所述判定條件不滿足時,所述牽引力控制部使牽引力的控制水平返回所述第一水平。
7.如權利要求6所述的輪式裝載機,其特征在于,所述牽引力控制部在使牽引力的控制水平返回所述第一水平時,與將牽引力的控制水平變更成所述第二水平時相比,使牽引力更慢地變化。
8.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,所述作業內容判定部基于車輛的行駛狀態和所述工作裝置的工作狀態,判定所述作業內容是否是挖掘。
9.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,還具有: 動臂壓檢測部,檢測被供給到所述升降液壓缸的工作油的壓力, 所述工作裝置起重失速判定部基于所述工作裝置操作部件的操作量和被供給到所述升降液壓缸的工作油的壓力,判定所述工作裝置是否成為所述起重失速狀態。
10.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,還具有: 前進后退切換操作部件,為切換車輛的行進方向而被操作,并切換成前進位置、后退位置和中立位置, 所述工作裝置起重失速判定部在所述前進后退切換操作部件是中立位置時,判定為所述工作裝置不是所述起重失速狀態。
11.如權利要求2所述的輪式裝載機,其特征在于,所述規定的轉速閾值是,在輸出扭矩線中,所述發動機扭矩的上限成為最大時的發動機轉速,該輸出扭矩線表示發動機轉速、和在各發動機轉速下所述發動機能夠輸出的發動機扭矩的上限之間的關系。
12.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,牽引力控制部通過控制所述行駛用液壓馬達的傾轉角來控制所述行駛用液壓馬達的容量,并通過控制所述行駛用液壓馬達的容量的上限容量來進行所述最大牽引力的控制。
13.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,在所述作業內容不是挖掘時,所述牽引力控制部不進行所述最大牽引力的減小。
14.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,在所述工作裝置不是所述起重失速狀態時,所述牽引力控制部不進行所述最大牽引力的減小。
15.如權利要求1所述的輪式裝載機,其特征在于,在所述驅動回路壓不是所述規定的液壓閾值以上時,所述牽引力控制部不進行所述最大牽引力的減小。
16.如權利要求2所述的輪式裝載機,其特征在于,在所述發動機轉速不是所述規定的轉速閾值以上時,所述牽引力控制部不進行所述最大牽引力的減小。
17.如權利要求3所述的輪式裝載機,其特征在于,在所述動臂角度不是所述規定的角度閾值以下時,所述牽引力控制部不進行所述最大牽引力的增大。
18.—種輪式裝載機的 控制方法,該輪式裝載機具有: 工作裝置,其具有動臂、鏟斗、和通過使所述動臂工作而使所述鏟斗升降的升降液壓缸; 發動機; 第一液壓泵,被所述發動機驅動; 行駛用液壓馬達,通過從所述第一液壓泵排出的工作油被驅動; 第二液壓泵,被所述發動機驅動,并排出用于驅動所述升降液壓缸的工作油; 工作裝置操作部件,用于操作所述工作裝置; 牽引力控制操作部件,操作該牽引力控制操作部件以切換使最大牽引力減小的牽引力控制的打開關閉;驅動回路壓檢測部,檢測用于驅動所述行駛用液壓馬達的工作油的壓力即驅動回路壓, 該控制方法的特征在于,具有以下步驟: 判定作業內容是否是挖掘的步驟; 判定所述工作裝置是否成為無論是否有所述工作裝置操作部件的操作,所述鏟斗都不上升的起重失速狀態的步驟; 判定所述驅動回路壓是否是規定的液壓閾值以上的步驟; 在所述牽引力控制是打開狀態時,使最大牽引力減小到比所述牽引力控制是關閉狀態下的最大牽引力小的步驟; 包含所述作業內容是挖掘、所述工作裝置是起重失速狀態、所述驅動回路壓是所述規定的液壓閾值 以上在內的判定條件在所述牽引力控制過程中都滿足時,使最大牽引力進一步減小的步驟。
【文檔編號】F16H61/42GK103597256SQ201280001365
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年5月15日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】白尾敦 申請人:株式會社小松制作所