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作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法

阅读:362发布:2023-03-07

专利汇可以提供作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法。本发明的作业车辆改善装载作业时的操作性及作业效率。装载作业检测机构(211)根据多个参数中的至少两个以上的参数,检测由工作装置进行的装载作业是否开始。所谓多个参数,是指大臂操纵杆(126)是否向上升方向进行了操作、大臂是否成为了预设的 姿态 、大臂 角 度是否未达到上限角度、解除 制动 时的速度比是否在规定值以上、是否在规定的速度挡、行驶挡位是否从后退挡切换到前进挡、大臂的 角速度 是否在规定值以上。油量增加控制机构(212)通过增加装载 泵 (120)的输出量,或者也从切换泵(121)向大臂 液压缸 (128)供给液压油,向大臂(128)供给更多的液压油。,下面是作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法专利的具体信息内容。

1.一种作业车辆,经由分配器(102)分别向行驶系统(103)和液压装置系统(104)分配来自发动机(101)的输出,其特征在于,
所述行驶系统构成为,包括:经由所述分配器与所述发动机连接的离合器(110)、根据指定的速度挡向驱动轮(114)传递由该离合器输出的驱动的变速装置(112)、以及车速检测机构(149);
所述液压装置系统构成为,包括:
经由所述分配器驱动的一个以上的
能够转动地设置于车体(2)一侧的大臂(51);
能够转动地设置于该大臂一侧的铲斗(52);
用于转动所述大臂的大臂液压缸(128);
用于转动所述铲斗的铲斗液压缸(129);
第一控制(123),该第一控制阀(123)根据大臂操纵杆(126)和铲斗操纵杆(125)的操作量,向所述大臂液压缸和所述铲斗液压缸供给从所述泵中的第一泵(120)输出的液压油;
第二泵(121),该第二泵(121)为能够经由该第一控制阀向所述大臂液压缸供给液压油的所述泵中的一个;
该作业车辆还具有:
作业状态检测机构(211),其检测利用所述工作装置进行的装载作业的状态;以及
油量增加控制机构(212),其根据检测到的所述装载作业的状态,增加供给到所述大臂液压缸的液压油油量。
2.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述作业状态检测机构(211)检测是否正在利用所述大臂和所述铲斗进行装载作业。
3.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述作业状态检测机构(211)根据各参数中的至少多个参数检测是否正在进行所述装载作业,该各参数包括所述大臂操纵杆的操作量、所述大臂的度、在所述变速装置中设定的速度挡、由所述车速检测机构检测的车体速度、在所述变速装置中设定的行驶挡位、所述大臂液压缸的伸长速度。
4.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述作业状态检测机构(211)在所述大臂操纵杆被操作为使所述大臂上升、所述大臂的角度达到预设的规定角度、所述大臂的角度未达到预设的最大角度,并且所述离合器的输入转速和输出转速之比在预设的规定值以上时,检测为正在利用所述大臂和所述铲斗进行装载作业。
5.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述作业状态检测机构(211)在分别满足以下条件中的多个条件时,检测为正在利用所述大臂和所述铲斗进行装载作业,该条件包括:
(a)所述大臂操纵杆被操作为使所述大臂上升的情况;
(b)所述大臂的角度在预设的规定角度以上的情况;
(c)所述大臂的角度未达到预设的最大角度的情况;
(d)所述离合器的输入转速和输出转速之比在预设的规定值以上的情况;
(e)在所述变速装置中设定的速度挡与预设的规定速度挡一致的情况;
(f)在所述变速装置设定的行驶挡位从后退挡切换到前进挡的情况;
(g)所述大臂液压缸的伸长速度为正值的情况;
(h)由所述车速检测机构检测的车体速度在预设的规定速度以上的情况。
6.如权利要求1~5中的任一项所述的作业车辆,其特征在于,
所述油量增加控制机构(212)通过降低向所述离合器指示的离合器压力,增加供给到所述大臂液压缸的液压油的流量。
7.如权利要求1~5中的任一项所述的作业车辆,其特征在于,
所述油量增加控制机构(212)通过增加从所述第一泵输出的液压油的流量,增加供给到所述大臂液压缸的液压油的流量。
8.如权利要求1~5中的任一项所述的作业车辆,其特征在于,
所述油量增加控制机构(212)除了从所述第一泵输出的液压油外,也从所述第二泵向所述大臂液压缸供给液压油,由此增加供给到所述大臂液压缸的液压油的流量。
9.如权利要求1~5中的任一项所述的作业车辆,其特征在于,
所述油量增加控制机构(212)降低向所述离合器指示的离合器压力,并且,除了从所述第一泵输出的液压油外,也从所述第二泵向所述大臂液压缸供给液压油,由此增加供给到所述大臂液压缸的液压油的流量。
10.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述作业状态检测机构(211)在所述大臂操纵杆被操作为使所述大臂上升、所述大臂的角度达到预设的规定角度、所述大臂的角度未达到预设的最大角度,并且解除制动时所述离合器的输入转速和输出转速之比在预设的规定值以上的情况下,检测为正在利用所述大臂和所述铲斗进行装载作业;
所述油量增加控制机构(212)通过降低向所述离合器指示的离合器压力,增加供给到所述大臂液压缸的液压油的流量。
11.一种作业车辆的液压油的油量控制方法,控制作业车辆(1)的液压油油量的供给,该作业车辆(1)经由分配器(102)分别向行驶系统(103)和液压装置系统(104)分配来自发动机(101)的输出,该油量控制方法的特征在于,
所述行驶系统构成为,包括:经由所述分配器与所述发动机连接的离合器(110)以及根据指定的速度挡向驱动轮(114)传递由该离合器输出的驱动力的变速装置(113);
所述液压装置系统构成为,包括:
经由所述分配器驱动的一个以上的泵;
能够转动地设置于车体(2)一侧的大臂(51);
能够转动地设置于该大臂一侧的铲斗(52);
用于转动所述大臂的大臂液压缸(128);
用于转动所述铲斗的铲斗液压缸(129);
第一控制阀(123),该第一控制阀(123)根据大臂操纵杆(126)和铲斗操纵杆(125)的操作量,向所述大臂液压缸和所述铲斗液压缸供给从所述泵中的第一泵(120)输出的液压油;
第二泵(121),该第二泵(121)为能够经由该第一控制阀向所述大臂液压缸供给液压油的所述泵中的一个;
该控制方法分别执行:
检测是否正在利用所述工作装置进行装载作业的处理(S10~S14);以及
当检测到正在进行所述装载作业时,增加供给到所述大臂液压缸的液压油油量的处理(S20~S24)。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法

背景技术

在例如作为作业车辆的轮式装载机中,将发动机输出作为作业用动和行驶用动力而使用。在轮式装载机中,利用工作装置的铲斗铲起砂土等装载物,并由大臂举起铲斗将装载物装入卡车车厢等。可以通过迅速提升装满了装载物的铲斗来提高作业效率。
于是,在现有技术中,当进行装载作业时,操作人员同时操作制动踏板踏板。由此,进行低速行驶的同时,提高液压的转速以增加供给到工作装置的液压油的油量(专利文件1)。另外,根据左右驱动轮的转速差控制离合器的接合度的技术也已为公众所知。
专利文献1:(日本)特表2006-521238号公报
专利文献2:(日本)特开2001-146928号公报
在现有技术中,为了增加供给到工作装置的液压油油量,需要同时操作油门踏板和制动踏板,在操作性方面存在改善的余地。另外,存在分配到行驶系统的动力通过制动被转换为热量而损耗的浪费问题。在作业车辆中,有的车辆具有与通常的制动踏板不同的特殊制动踏板,这种特殊制动踏板兼备制动功能和离合器操作功能。即使是具有这种特殊制动踏板的作业车辆,为了将动力传递到工作装置侧,在操作离合器时操作特殊制动踏板,因此,也存在因制动而导致的动力损失问题。

发明内容

本发明是着眼于上述问题而提出的,其目的在于提供能够提高作业效率的作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法。本发明的另一个目的在于,提供一种作业车辆以及作业车辆的液压油油量控制方法,以能够自动地检测正在进行装载作业这一情况,提高操作性来改善装载作业效率,并且为了提升大臂而有效地使用发动机动力。关于本发明的更多的目的,通过后述的实施方式一一叙述。
为了解决上述课题,本发明的经由分配器分别向行驶系统和液压装置系统分配来自发动机的输出的作业车辆中,行驶系统构成为包括:经由分配器与发动机连接的离合器、根据指定的速度挡向驱动轮传递由该离合器输出的驱动力的变速装置、以及车速检测机构,液压装置系统构成为包括:经由分配器驱动的一个以上的泵;能够转动地设置于车体一侧的大臂;能够转动地设置于该大臂一侧的铲斗;用于转动大臂的大臂液压缸;用于转动铲斗的铲斗液压缸;第一控制,该第一控制阀根据大臂操纵杆和铲斗操纵杆的操作量,向大臂液压缸和铲斗液压缸供给从所述泵中的第一泵输出的液压油;第二泵,该第二泵为能够经由该第一控制阀向大臂液压缸供给液压油的所述泵中的一个;该作业车辆还具有:检测由工作装置进行的装载作业状态的作业状态检测机构以及根据检测到的装载作业状态增加供给到大臂液压缸的液压油油量的油量增加控制机构。
作业状态检测机构能够检测是否正在利用大臂和铲斗进行装载作业。“正在进行装载作业”可以包括装载作业的开始。
作业状态检测机构根据各参数中的至少多个参数,能够检测是否正在进行装载作业,该各参数包括大臂操纵杆的操作量、大臂的度、在变速装置中设定的速度挡、由车速检测机构检测的车体速度、在变速装置中设定的行驶挡位、大臂液压缸的伸长速度。
作业状态检测机构在大臂操纵杆被操作为使大臂上升、大臂的角度达到预设的规定角度、大臂的角度未达到预设的最大角度,并且离合器的输入转速和输出转速之比在预设的规定值以上时,能够检测为正在利用大臂和铲斗进行装载作业。
作业状态检测机构在分别满足以下条件中的多个条件时,能够检测为正在利用大臂和铲斗进行装载作业,该条件包括:
(a)大臂操纵杆被操作为使大臂上升的情况;
(b)大臂的角度在预设的规定角度以上的情况;
(c)大臂的角度未达到预设的最大角度的情况;
(d)离合器的输入转速和输出转速之比在预设的规定值以上的情况;
(e)在变速装置中设定的速度挡与预设的规定速度挡一致的情况;
(f)在变速装置中设定的行驶挡位从后退挡切换到前进挡的情况;
(g)大臂液压缸的伸长速度为正值的情况;
(h)由车速检测机构检测的车体速度在预设的规定速度以上的情况。
油量增加控制机构能够通过降低向离合器指示的离合器压力,增加供给到大臂液压缸的液压油流量。
油量增加控制机构能够通过增加从第一泵输出的液压油流量,增加供给到大臂液压缸的液压油流量。
油量增加控制机构能够通过除了从第一泵输出的液压油外,也从第二泵向大臂液压缸供给液压油,增加供给到大臂液压缸的液压油流量。
油量增加控制机构能够通过降低向离合器指示的离合器压力,并且,除了从第一泵输出的液压油外,也从第二泵向大臂液压缸供给液压油,由此增加供给到大臂液压缸的液压油流量。
作业状态检测机构在大臂操纵杆被操作为使大臂上升、大臂的角度达到预设的规定角度、大臂的角度未达到预设的最大角度,并且解除制动时离合器的输入转速和输出转速之比在预设的规定值以上的情况下,检测为正在利用大臂和铲斗进行装载作业,油量增加控制机构能够通过降低向离合器指示的离合器压力,增加供给到大臂液压缸的液压油流量。
根据本发明另一方面的作业车辆的液压油油量控制方法,控制作业车辆的液压油油量的供给,该作业车辆经由分配器分别向行驶系统和液压装置系统分配来自发动机的输出,行驶系统构成为包括:经由分配器与发动机连接的离合器以及根据指定的速度挡向驱动轮传递由该离合器输出的驱动力的变速装置,液压装置系统构成为包括:经由分配器驱动的一个以上的泵;能够转动地设置于车体一侧的大臂;能够转动地设置于该大臂一侧的铲斗;用于转动大臂的大臂液压缸;用于转动铲斗的铲斗液压缸;第一控制阀,该第一控制阀根据大臂操纵杆和铲斗操纵杆的操作量,向大臂液压缸和铲斗液压缸供给从所述泵中的第一泵输出的液压油;第二泵,该第二泵为能够经由该第一控制阀向大臂液压缸供给液压油的所述泵中的一个;该控制方法分别执行:检测是否正在利用工作装置进行装载作业的处理以及当检测到正在进行装载作业时,增加供给到大臂液压缸的液压油油量的处理。
根据本发明,能够自动地检测装载作业的状态,增加供给到大臂液压缸的液压油油量。由此,能够提高进行装载作业时的作业效率。
根据本发明,能够根据预设的多个参数,自动地检测正在进行装载作业这一情况。
根据本发明,能够通过降低离合器压力,或者由第一泵和第二泵向大臂液压缸供给液压油,由此增加供给到大臂液压缸的液压油油量,并且提高作业效率。
附图说明
图1是表示本实施例的作业车辆整体结构的说明图;
图2是示意性地表示控制器功能的说明图;
图3是轮式装载机的侧视图;
图4是表示在进行装载作业时的状态的说明图;
图5是表示轮式装载机的作业工序的说明图;
图6是用于定义在进行装载作业时的大臂姿态的说明图;
图7是用于设定离合器指令压力的图表;
图8是用于设定泵的输出量的图表;
图9是装载作业的检测处理的流程图
图10是增加供给到工作装置的液压油油量的处理的流程图;
图11是第二实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图12是第三实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图13是第四实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图14是第五实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图15是第六实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图16是第七实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图17是第八实施例的装载作业的检测处理的流程图;
图18是第九实施例的装载作业的检测处理的流程图。
附图标记说明
1轮式装载机;2车体;3车轮;4机械室;5工作装置;6驾驶室;10自卸卡车;11挖掘对象;21后部车体;22前部车体;23连接部;51大臂;52铲斗;100机械结构;101发动机;102输出分配器;103行驶系统;104液压装置系统;110离合器;111变矩器;112变速箱;113车轴;120装载泵;121切换泵;122转向泵;123主阀;124装载传感阀;125铲斗操纵杆;126大臂操纵杆;127转向操纵杆;128大臂液压缸;129铲斗液压缸;130转向液压缸;131辅助机构泵;132辅助机构;140各种传感器;141行驶挡位传感器;142大臂操纵杆操作量传感器;143大臂角度传感器;144发动机转速传感器;145离合器输出转速传感器;146变速箱输出转速传感器;147制动踏板操作量传感器;148油门踏板操作量传感器;149车速计;200控制器;210运算部;211作业检测机构;212液压油油量增加控制机构;212油量增加控制机构;212A斜盘指令信号控制机构;212B离合器指令压力控制机构;220存储器;221程序;222参数;223图表;230输入输出接口部。

具体实施方式

下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中,如下所述,根据作业状态自动地控制分配到工作装置侧的动力。
实施例1
下面,以将本发明的实施例适用于作为作业车辆的轮式装载机的情况为例进行说明。但是,本实施例也能够适用于除轮式装载机以外的其他作业车辆。
图1是示意性地表示轮式装载机的整体结构的说明图。轮式装载机大致分为机械结构100和控制结构(以下称为控制器)200。首先说明机械结构100,然后说明控制器200。
机械结构100具有例如发动机101、将发动机101的输出分配到行驶系统103和液压装置系统104的输出分配器(PTO:Power Take Off)102、用于使轮式装载机1行驶的行驶系统103,以及主要用于驱动工作装置5的液压装置系统104。
在此参照图3。图3是轮式装载机1的侧视图。轮式装载机1具有车体2、设置在车体2前后的左右一对车轮3、设置在车体2后方的机械室4、设置在车体2前方的工作装置5以及设置在车体2中央部的驾驶室6。
车体2具有后部车体21、前部车体22、连接后部车体21和前部车体22的连接部23。在后部车体21和前部车体22之间设置有左右一对转向液压缸130。当操作人员操作驾驶室6内的转向操纵杆127(参照图1)时,根据该操作,一侧的转向液压缸130的活塞杆伸长,另一侧的转向液压缸130的活塞杆缩短,由此轮式装载机1能够改变行进路线。
机械室4收容发动机101、各泵120等。工作装置5具有从前部车体22向前方延伸并能够转动地设置的大臂51、能够转动地设置在该大臂51前端的铲斗52、用于在上下方向转动大臂51的大臂液压缸128以及用于转动铲斗52的铲斗液压缸129。
返回到图1。行驶系统103具有例如调制离合器(以下也称为离合器)110、变矩器111、变速箱112和车轴113。为了便于说明,在图中分别用Mod/C、T/C、T/M简略表示离合器、变矩器、变速箱。从发动机101输出的动力(转动扭矩)经由离合器110、变矩器111、变速箱112和车轴113传递到车轮3。
液压装置系统104构成为,包括例如装载泵120、切换泵121、转向泵122、主阀123、装载传感(转向)阀(图中的CLSS:Closed Center Load SensingSystem)124、铲斗操纵杆125、大臂操纵杆126、转向操纵杆127、大臂液压缸128、铲斗液压缸129、转向液压缸130、辅助机构泵131和辅助机构132。
在此,装载泵120对应于“第一泵”,切换泵121对应于“第二泵”,主阀123对应于“第一控制阀”。另外,装载传感阀124也可以称为第二控制阀。
装载泵120用于向大臂液压缸128和铲斗液压缸129供给液压油。转向泵122用于向转向液压缸130供给液压油。切换泵121用于向转向液压缸130供给液压油,或者用于向大臂液压缸128及铲斗液压缸129之一供给液压油。各泵120,121,122例如分别作为斜盘型液压泵而构成,各斜盘的角度通过来自控制器200的控制信号来控制。
装载传感阀124根据负载以机械方式控制从切换泵121输出的液压油的供给对象和供给量。装载传感阀124也可以称为转向阀。在正常行驶时,从切换泵121输出的液压油经由装载传感阀124供给到转向液压缸130。即,在行驶时,切换泵121支援转向泵122,为了转向液压缸130的动作而起作用。另外,作为装载传感阀(或者转向阀)124的一个例子,在本实施例中采用了CLSS阀,但是,本发明也能够适用于采用除CLSS阀以外的其他阀的结构。
与之相对,在进行作业时,从切换泵121输出的液压油经由装载传感阀124和主阀123供给到大臂液压缸128。即,在进行装载作业时,切换泵121支援装载泵120,为了使大臂液压缸128动作而起作用。
铲斗操纵杆125是用于操作铲斗52的装置。大臂操纵杆126是用于操作大臂51的装置。转向操纵杆127是用于操作转向液压缸130的装置。各操纵杆125,126,127构成为例如具有由操作人员操作的操作部以及根据操作部的操作量控制先导压力的先导压力控制阀。主阀123根据从铲斗操纵杆125或者大臂操纵杆126输入的先导压力,向大臂液压缸128或铲斗液压缸129供给从装载泵120(或者装载泵120和切换泵121这两者)输出的液压油。
辅助机构132是例如由液压达驱动的冷却扇等装置。辅助机构用泵131用于向辅助机构132供给液压油。
在机械结构100内的规定位置设置有各种传感器140。各种传感器140是参照图2在后面进行描述的传感器141~149的总称。由各种传感器140检测到的各种状态,作为电信号输入到控制器200。
控制器200作为电子电路构成为,具有例如运算部210、存储器220、输入输出接口部230。运算部210具有装载作业检测机构211和液压油油量增加控制机构(以下也简称为油量增加控制机构)212。
装载作业检测机构211具有如后述那样检测是否正在进行装载作业的功能。液压油油量增加控制机构212具有在进行装载作业时增加供给到大臂液压缸128的液压油油量的功能。
存储器220是存储例如程序221、参数222和图表223的存储介质。运算部210通过从存储器220读取程序221,检测是否正在进行装载作业,或者增加供给到大臂液压缸128的液压油的油量。参数222是由装载作业检测机构211、油量增加控制机构212使用的阈值或者设定值。图表223是由装载作业检测机构211、油量增加控制机构212使用的图表。
输入输出接口部230是在各种传感器140、离合器110、变速箱112、各泵120~122,131等之间用于接收/发送电信号的电路。运算部210经由输入输出接口部230接收来自各种传感器140的信号。另外,运算部210将控制信号经由输入输出接口部230输出到离合器110、各泵120~122,131。另外,基于理解并实施本发明的必要程度而简化表示了上述控制器200的结构,但是,本发明并不限于上述结构。
图2是着眼于控制器200的功能的说明图。在控制器200上连接构成各种传感器140的传感器141~149。行驶挡位传感器141检测设定于变速箱112的行驶挡位是否处在前进挡(F)、空挡(N)或者后退挡(R)之一。由行驶挡位传感器141能够检测设定于变速箱112的速度挡。行驶挡位传感器141无需作为传感器而构成。如果利用从控制器200内的变速箱控制电路向变速箱112输出的信号,则能够掌握行驶挡位、速度挡。
大臂操纵杆操作量传感器142检测大臂操纵杆126的操作方向和操作量。大臂角度传感器143检测大臂51的角度。发动机转速传感器144检测发动机101的转速。离合器输出转速传感器145检测从离合器110输出的转速。变速箱输出转速传感器146检测从变速箱112输出的转速。制动踏板操作量传感器147检测驾驶室6内的制动踏板的操作量。油门踏板操作量传感器148检测驾驶室6内的油门踏板的操作量。作为“车速检测机构”一例的车速计149检测作业车辆1的车体速度。
控制器200内的装载作业检测机构211通过适当利用来自各传感器141~149的信号,判定是否正在进行装载作业。若检测到正在进行装载作业,则油量增加控制机构212通过加大装载泵120的斜盘角度,或/和降低离合器110的离合器压力,增加供给到大臂液压缸128的液压油油量。
油量增加控制机构212具有例如斜盘指令信号控制机构212A和离合器指令压力控制机构212B。一方控制机构212A输出用于控制斜盘角度的控制信号。另一方控制机构212B输出用于控制离合器110的离合器压力的控制信号。
在进行装载作业时,一方控制机构212A为了增加从装载泵120输出的液压油油量而输出控制信号。在从其他控制机构也输出用于控制斜盘角度的其他控制信号的情况下,将来自一方控制机构212A的控制信号和其他控制信号中任一个数值大的信号输入到装载泵120。
另一方面,在进行装载作业时,另一方控制机构212B为了向工作装置5侧更多地分配发动机101的输出而输出降低离合器压力的控制信号。在从与所述其他控制机构不同的其他控制机构输出用于控制离合器压力的其他离合器压力控制信号的情况下,将另一方控制机构212B的控制信号和其他离合器压力控制信号中的任一个数值小的信号输入到离合器110。例如,在安装特殊制动装置(这种特殊制动装置也被称为左制动装置)的作业车辆的情况下,基于特殊制动装置的离合器指令压力相当于一个所述其他离合器压力控制信号。
图4是表示装载作业的状态的说明图。操作人员通过将大臂51提升到自卸卡车10车厢的上方,并沿卸出方向转动铲斗52,使铲斗52内的装载物落到自卸卡车10的车厢中。
图5是示意性地表示轮式装载机1的作业流程的说明图。轮式装载机1反复进行程序化的作业,即挖掘砂土等挖掘对象11并装入自卸卡车10等搬运机构。
在第一作业工序P1中,操作人员在使铲斗52下降到靠近地面的位置的状态下,使轮式装载机1向挖掘对象11行驶。操作人员在使铲斗52插入挖掘对象11之后,向倾斜方向转动铲斗52以使装载物被收容在铲斗52中。
在第二作业工序P2中,操作人员从地面以规定量提升收容有装载物的铲斗52,使轮式装载机1处于行驶姿态并后退。
在第三作业工序P3中,操作人员边提升大臂51边靠近自卸卡车10,如图4所示,将铲斗52内的装载物投入到自卸卡车10的车厢中。
在第四作业工序P4中,操作人员边使大臂51下降边使轮式装载机1后退。然后,再转到第一作业工序P1。
图6是示意性地表示开始装载作业的初期状态下大臂51角度的说明图。以大臂51的转动支点和铲斗52的转动支点的连接线A1-A1相对于地面(平面)H平行的情况为基准。在该实施例中,将大臂51相对于基准线A1-A1向下侧转动θb的状态作为开始装载的初期状态而检出。θb的值为例如10度。但是,该值仅为一个例子,并不限定本发明。
当大臂51的转动支点和铲斗52的转动支点的连接线A2-A2位于从基准线A1-A1沿逆时针方向转动θb的位置的上侧时,能够判定为装载作业开始。这样,在本实施例中检测出角度为行驶时大臂51角度以上的大臂51的提升。
另外,图6所示的定义为一个例子,本发明并不限于此。例如,如后述的图17所示,能够采用在SAE(Society of Automotive Engineers:汽车工程师协会)标准中定义的“Carry Position”(装载位置)。
图7表示为了控制离合器指令压力而使用的图表T1。图7和图8所示的图表T1,T2是图1所示的图表223的一个例子。图7中的横轴表示大臂操纵杆126的操作量(%),图7中的纵轴表示离合器指令压力(kg/cm2)。大臂操纵杆操作量是提升大臂51时的操作量。图中粗实线表示油门踏板的操作量为0%的情况,图中的单点划线表示油门踏板的操作量为100%的情况。在油门踏板的操作量大于0%且小于100%的范围内,使用由实线表示的0%的特性和由单点虚线表示的100%的特性进行插补而求得的值。
当大臂操纵杆操作量在0%~50%的范围时,提高离合器指令压力,将发动机101的输出更多地分配给行驶系统。当大臂操纵杆操作量超过50%时,根据大臂操纵杆操作量使离合器指令压力下降。设定为油门踏板的操作量越多,离合器指令压力下降的比例越大。即,在本实施例中,油门踏板的操作量越大,使离合器110半联动而将发动机101的输出更多地分配给工作装置5侧。当利用左制动装置进行离合器操作时,比较基于左制动装置的离合器压力指令值和从图表T1求得的指令值,采用数值小的指令值。
图8表示为了控制装载泵120的斜盘角度而使用的图表T2。图8中的横轴表示大臂操纵杆操作量(%),图8中的纵轴表示目标流量(%)。大臂操纵杆操作量是提升大臂51时的操作量。目标流量用相对于最大流量的比例来表示。设定为大臂操纵杆操作量越大,装载泵120所要求的流量越大。
图9是表示用于检测是否正在进行装载作业的处理的流程图。下面的各流程图根据理解并实施本发明的必要程度而表示出处理的概要。在满足下面的所有各条件的情况下,控制器200判定为装载作业(图5中的工序P3)开始。
作为第一条件,控制器200判定大臂操纵杆126是否向上升方向被操作(S10)。上升方向的操作,是指用于提升大臂51的操作。在装载作业中,由于需要提升大臂51,因此判定大臂操纵杆126是否向上升方向被操作。
作为第二条件,控制器200判定大臂角度θb是否大于预设的规定角度θ1(S11)。如在图6中所述,θ1设定为例如-10度。在装载作业中,由于边提升大臂51边靠近自卸卡车10,因此判定大臂51的角度θb是否大于行驶时的角度。
作为第三条件,控制器200判定大臂角度θb是否小于预设的上限角度θmax(S12)。当大臂51已被提升到上限时,由于不需要多于目前液压油油量的液压油,因此确认大臂角度θb小于上限值θmax。
作为第四条件,判定解除制动时的速度比是否大于R1,或者判定制动装置是否处于制动状态(S13)。解除制动时,是指制动踏板未被操作的情况。速度比,是指用变矩器111的输入转速除以变矩器111的输出转速而得到的值。可以是离合器110的输入转速和离合器110的输出转速之比。制动装置处于制动状态,是指制动踏板被操作而制动装置发挥作用的状态。
解除制动时的速度比小于R1(R1作为一个例子被设定为0.3)的情况(速度比<R1)是轮式装载机1正在加速或者正在进行图5所示的挖掘作业(工序P1)的情况之一。此时,分配到工作装置的油量可以较少。
当满足所有上述四个条件时,控制器200判定为正在进行装载作业(S14)。
图10是表示用于增加液压油油量的处理的流程图。如果判定为正在进行装载作业(S20:是),则控制器200执行如下所述的多个油量增加处理。
在第一油量增加处理中,控制器200采用图7所示的图表T1,根据大臂操纵杆操作量和油门踏板操作量而确定向离合器110发出的指令压力(S21)。控制器200向离合器110输出离合器指令压力(S21)。通过降低离合器指令压力,增加分配给液压装置系统的发动机动力。由此,能够增加供给到工作装置5的油量。
在第二油量增加处理中,控制器200采用图8所示的图表T2,检测对应于大臂操纵杆操作量的目标流量,设定用于实现检测到的目标流量的斜盘角度,向装载泵120输出控制信号(S22)。
在第三油量增加处理中,控制器200设定斜盘角度,以使来自切换泵121的输出量增大,并向切换泵121输出控制信号(S23)。控制器200能够根据例如下式来设定切换泵121的斜盘角度。即,
切换泵121的斜盘角度(%)=由装载传感阀124确定的斜盘角度(%)+与大臂操纵杆操作量相应的增加量(%)
由装载传感阀确定的斜盘角度,是指与被判断为操作转向液压缸130所需的流量相对应的斜盘角度。与大臂操纵杆操作量相应的增加量,是指与被判断为用于支援装载泵120所需的流量相对应的斜盘角度。当上式右边部分的值合计超过100%时,切换泵121的斜盘角度被限制在100%。
在第四油量增加处理中,控制器200设定辅助机构泵131的斜盘角度,以使由辅助机构泵131输出的液压油流量下降,并向辅助机构泵131输出控制信号(S24)。在辅助机构泵131经由泵用离合器与输出分配器102连接时,控制器200替代斜盘角度的控制能够解除泵用离合器的接合。由此,使分配到辅助机构泵131的输出分配到装载泵120。
这样,通过执行第一至第四的油量增加处理,在装载作业过程中能够向大臂液压缸128供给更多的液压油,能够提高大臂51的上升速度。
在本实施例中叙述了分别执行第一至第四的油量增加处理的情况,但是,本发明并不限于此。例如,控制器200可以构成为仅执行第一油量增加处理(S21)或者仅执行第二油量增加处理(S22)。控制器200可以执行第一、第二、第三油量增加处理(S21,S22,S23),也可以仅执行第一和第二油量增加处理(S21,S22),还可以仅执行第一和第三油量增加处理(S21,S23)或者仅执行第二和第三油量增加处理(S22,S23)。
由于本实施例如上所述那样构成,因此得到如下效果。在本实施例中,根据大臂操纵杆操作量、大臂角度等规定参数的变化,能够自动地检测装置作业的状态。因此,能够进行对应于装载作业的控制,提高轮式装载机1的性能。
在本实施例中,当进行装载作业时,增加供给到大臂液压缸128的液压油的流量。因此,能够提高大臂51的上升速度,并且缩短装载作业所需的时间,还可以改善作业效率。另外,由于在开始装载作业时自动地增加提供给大臂液压缸128的液压油流量,因此,操作人员无需进行操作制动踏板等多余的操作,从而提高进行装载作业时的操作性。
在本实施例中,如果满足用于积极地检测正在进行装载作业的条件(S10,S11)以及用于防止误检测的条件(S12,S13)等所有条件,则判定为装载作业开始。因此,能够以更高的可靠性判定装载作业的开始。
在本实施例中,如果检测到正在进行装载作业,则执行第一~第四油量增加处理(S21~S24)。因此,能够将更多的液压油供给到大臂液压缸128,迅速提升大臂51。
实施例2
下面,说明检测装载作业的处理的变形例。下面的各实施例相当于所述第一实施例的变形例。在图11所示的第二实施例中,控制器200分别判定大臂操纵杆126是否向上升方向被操作(S10)和大臂角度θb是否大于规定角度θ1(S11),当两个条件都成立时,判定为正在进行装载作业(S14)。
这样构成的本实施例,也得到与所述第一实施例相同的效果。在本实施例中,由于检测装载作业的处理比第一实施例更加简化,因此相比于第一实施例能够简化控制程序。
实施例3
在图12所示的第三实施例中,控制器200分别判定在第一实施例中所述的第一条件(S10)和第四条件(S13),当两个条件成立时,判定为正在进行装载作业(S14)。这样构成的本实施例也得到与所述第二实施例相同的效果。
实施例4
在图13所示的第四实施例中,控制器200分别判定大臂操纵杆126是否向上升方向被操作(S10)以及速度挡是否被设定为前进二速(S15),当两个条件都成立时,判定为正在进行装载作业(S14)。在进行装载作业时,由于以在铲斗52中收容装载物的状态接近自卸卡车10,因此变速箱112被设定在前进二速的情况较多。
但是,本发明并不限于前进二速。即,在S15中判定是否达到预设的规定速度挡。在本实施例中,作为规定速度挡的一例例举了二速。这样构成的本实施例也得到与所述第二实施例相同的效果。
实施例5
在图14所示的第五实施例中,控制器200判定大臂操纵杆126是否向上升方向被操作(S10)以及行驶挡位是否从后退挡被切换到前进挡(S16),当两个条件都成立时,判定为正在进行装载作业(S14)。
如图5所示,当从作业工序P2转换到作业工序P3时,由于行驶挡位从后退挡切换到前进挡,因此,能够将行驶挡位的变化作为检测装载作业开始的一个信息而加以利用。这样构成的本实施例也得到与所述第二实施例相同的效果。
实施例6
在图15所示的第六实施例中,控制器200分别判定大臂操纵杆126是否向上升方向被操作(S10)以及大臂51的角速度是否大于0(S17),当两个条件都成立时,判定为正在进行装载作业(S14)。
在进行装载作业时,在向自卸卡车10行驶的同时提升大臂51。通过使大臂液压缸128的活塞杆伸长,大臂51向上方转动。根据大臂液压缸128的活塞杆的伸长,大臂液压缸128以其基端侧的转动支点为中心顺时针转动。因此,根据来自大臂角度传感器143的检测信号来求出大臂51的角速度,从而能够判断大臂51是否正在上升。
这样构成的本实施例也得到与所述第二实施例相同的效果。另外,大臂51的角速度能够作为大臂液压缸128的角速度来检测。另外,还可以构成为不判定角速度,而是判定大臂液压缸128的活塞杆的伸长速度是否在0以上。活塞杆的伸长速度可以从大臂液压缸128的角速度算出,也可以利用直接检测活塞杆的位移量的线性传感器算出活塞杆的伸长速度。
实施例7
在图16所示的第七实施例中,控制器200分别判定行驶挡位是否从后退挡被切换到前进挡(S16)以及大臂51的角速度是否在0以上(S17),当两个条件都成立时,判定为正在进行装载作业(S14)。这样构成的本实施例也得到与所述第二实施例相同的效果。
实施例8
在图17所示的第八实施例中,控制器200不是进行图9中的S11所示的判定,而是判定大臂角度θb是否达到在SAE标准中定义的“Carry Position”(装载位置)(S11A)。由于SAE标准为ISO标准,因此,可以认为在S11A中判定是否达到“在ISO标准中规定的Carry Position(装载位置)”。这样构成的本实施例也得到与所述第二实施例相同的效果。
实施例9
在图18所示的第九实施例中,控制器200不是进行图13中的S15所示的判定,而是判定车速V是否超过了预设的规定速度V1(S18)。当大臂角度θb超过θ1(S11:是)并且车速V超过了V1时,能够判定为正在进行装载作业。
另外,本发明并不限于上述各实施例。只要是本领域技术人员,在本发明的范围内可以进行各种追加、变更等。例如,作为用于检测正在进行装载作业的信息,在实施例中举例说明了大臂操纵杆是否向上升方向被操作、大臂角度是否在规定值以上、大臂角度是否达到在SAE标准中定义的“CarryPosition”、大臂角度是否未达到上限角度、解除制动时的速度比是否在规定值以上、是否在规定的速度挡、行驶挡位是否从后退挡切换到了前进挡、大臂的角速度(大臂液压缸角速度)是否在规定值以上。另外,在实施例中说明了多个适当地结合了举例说明的信息(参数)的例子。本发明不限于作为实施例而明示的结合方式,其他结合也包含于本发明的范围内。
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