[發(fā)明專利]靜液壓式變速車輛的控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980149334.2
• 申請日: 2009-09-28
• 公開（公告）號: CN102245941A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 石橋永至;迎野雅行;山本茂;小野寺由孝;石原隆男
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社小松制作所
• 主分類號: F16H61/42
• 分類號: F16H61/42;F16H59/24;F16H59/42;F16H59/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜液壓式變速車輛的控制裝置，特別是涉及以推土機為代表的、具有由發(fā)動機驅(qū)動的可變?nèi)萘勘靡约巴ㄟ^可變?nèi)萘勘玫膲毫τ投D(zhuǎn)的可變?nèi)萘恳簤厚R達并且能夠以通過燃料調(diào)整操縱桿(或刻度盤)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速設定為高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及其以下的任意轉(zhuǎn)速的方式行駛的靜液壓式變速車輛的控制裝置。

背景技術(shù)

在推土機等作業(yè)車輛中，多配置有靜液壓式變速器(以下，稱為HST)。該靜液壓式變速器具有由發(fā)動機驅(qū)動的可變?nèi)萘勘谩⑼ㄟ^可變?nèi)萘勘玫膲毫τ投D(zhuǎn)的可變?nèi)萘恳簤厚R達。而且，使可變?nèi)萘勘没蚩勺內(nèi)萘恳簤厚R達的斜盤角度變化來控制容量，能夠使靜液壓式變速器的可吸收轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化，或?qū)囕v速度進行無級變速。

并且，在推土機等作業(yè)車輛中，能夠通過燃料調(diào)整操縱桿(或刻度盤(ダイヤル))將發(fā)動機轉(zhuǎn)速設定為高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及其以下的任意轉(zhuǎn)速而行駛(例如，參考專利文獻1)。例如，在進行重負載作業(yè)時，選擇高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機以額定最高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。另一方面，在進行輕負載作業(yè)或行駛時，以通過操作燃料調(diào)整操縱桿使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低而行駛，能夠降低作業(yè)期間的噪音，降低燃料消耗量等。

專利文獻1：日本特開2005-233420號公報

在專利文獻1公開的作業(yè)車輛(推土機)中，能夠通過操作燃料調(diào)整操縱桿而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低至高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以下的低轉(zhuǎn)速來行駛。在以發(fā)動機轉(zhuǎn)速在高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以下的低轉(zhuǎn)速行駛時，能夠在使牽引力(驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)維持于與高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時同等大小的狀態(tài)下進行作業(yè)，從而能夠降低作業(yè)期間的噪音，降低燃料消耗量等。另一方面，最高車速較以高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速行駛時相比降低。

另外，在對現(xiàn)有的推土機的靜液壓式變速器的控制即對可變?nèi)萘勘靡约翱勺內(nèi)萘恳簤厚R達的容量控制中，為了防止發(fā)動機失速，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速來設定指令車速(限制車速)，基于該指令車速來確定各容量。例如，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速減小，則使可變?nèi)萘恳簤厚R達的容量增大，如果可變?nèi)萘恳簤厚R達的容量達到最大容量，則使可變?nèi)萘勘玫娜萘繙p小。換言之，在現(xiàn)有的推土機的靜液壓式變速器中，基本上是僅基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速來進行限制可變?nèi)萘勘靡约翱勺內(nèi)萘恳簤厚R達的各自容量的控制。

如圖11所示，在如上所述的現(xiàn)有控制方式中，如果靜液壓式變速器的負載壓力(包含可變?nèi)萘勘门c可變?nèi)萘恳簤厚R達的液壓回路的液壓)發(fā)生變動，則發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩特性與靜液壓式變速器的限制轉(zhuǎn)矩特性匹配(マツチング)的轉(zhuǎn)速大幅變動。另外，圖11是橫軸代表發(fā)動機轉(zhuǎn)速、縱軸代表轉(zhuǎn)矩的曲線圖，線EL表示發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩特性，線HL表示靜液壓式變速器每負載壓力的吸收轉(zhuǎn)矩特性。并且，P1表示負載壓力最大的狀態(tài)，P2、P3......的負載壓力逐漸減小，P8表示負載壓力最小的狀態(tài)。在圖11的例中，即使在以發(fā)動機轉(zhuǎn)速被設定為高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速即2270rpm的方式行駛時，負載壓力達到最大時匹配的轉(zhuǎn)速也下降至1600rpm。即，因負載壓力而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速產(chǎn)生了670rpm的變動。

在因這樣的負載壓力的變動而使匹配轉(zhuǎn)速大幅變動時，特別是在部分轉(zhuǎn)速行駛期間，可能會引起轉(zhuǎn)速下降至發(fā)動機馬力較低的區(qū)域，從而不能提供充足的馬力。另外，部分轉(zhuǎn)速行駛(パ一シヤル運転)是指以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速設定為低于高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的規(guī)定的部分轉(zhuǎn)速(パ一シヤル回転數(shù))的方式行駛。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種靜液壓式變速車輛的控制裝置，其能夠抑制具有靜液壓式變速器的靜液壓式變速車輛中因行駛負載而導致的匹配轉(zhuǎn)速變化，能夠長時間穩(wěn)定地進行作業(yè)。

第一發(fā)明的靜液壓式變速車輛的控制裝置是具有包含由發(fā)動機驅(qū)動的可變?nèi)萘勘靡约巴ㄟ^可變?nèi)萘勘玫膲毫τ投D(zhuǎn)的可變?nèi)萘恳簤厚R達的靜液壓式變速器的靜液壓式變速車輛中使用的裝置，具有車速設定部、液壓傳感器、限制轉(zhuǎn)矩設定部、限制車速設定部、車速選擇部、泵/馬達容量控制部。車速設定部基于操作員發(fā)出的前進后退指令以及速度檔指令來求出設定車速。液壓傳感器檢測包含可變?nèi)萘勘门c可變?nèi)萘恳簤厚R達的液壓回路的壓力。限制轉(zhuǎn)矩設定部在獲得發(fā)動機轉(zhuǎn)速的同時根據(jù)獲得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速求出靜液壓式變速器能夠使用的限制轉(zhuǎn)矩。限制車速設定部基于檢測出的液壓回路的壓力以及限制轉(zhuǎn)矩設定部求出的限制轉(zhuǎn)矩來求出限制車速。車速選擇部選擇由車速設定部設定的設定車速與由限制車速設定部設定的限制車速中較低的車速。泵/馬達容量控制部基于由車速選擇部選擇的車速來控制可變?nèi)萘勘靡约翱勺內(nèi)萘狂R達的各自容量。