作业车辆转让专利

申请号 : CN201280062598.6

文献号 : CN104011302B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 青木勇兵藤幸次田中哲二菊池圭吾

申请人 : 日立建机株式会社

摘要 :

本发明提供一种能够适当设定作为驾驶控制装置、自动变速控制装置的控制阈值的作业工具高度,而使操作性、行驶稳定性以及作业效率良好的作业车辆。将操作员在操作信号调入开关业时的铲斗(13)的高度位置信息存储于主控制器(35)的高度位置存储部(35b)。在该高度位置存储部(35b)预先存储有搬运作业时的铲斗(13)的高度位置以及装载作业时的铲斗(13)的高度位置来作为从挖掘作业时的铲斗(13)的高度位置信息偏置的偏置值。由此,能够不按操作员的爱好、习惯而适当控制驾驶控制装置、自动变速控制装置。(46)时的角度传感器(40)的检测值作为挖掘作

权利要求 :

1.一种作业车辆,具备:作业工具,其通过驱动升降液压缸而能够在规定的可动范围内上下动;传感器,其检测该作业工具的高度位置;以及控制器,其用于控制对象的驱动控制,所述作业车辆的特征在于,所述控制器具备:信号调入机构,其通过操作员的手动操作调入所述传感器的检测信号作为挖掘位置的信号;高度位置存储机构,其与所述控制对象的驱动控制有关,存储所述作业工具的特定的高度位置作为从所述挖掘位置偏置的偏置值;以及信号生成机构,其在由所述传感器的检测信号求得的所述作业工具的高度位置成为存储于所述高度位置存储机构的所述作业工具的高度位置时,生成与所述高度位置对应的所述控制对象的控制信号,所述控制对象是振动抑制装置或变速器控制装置。

2.根据权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,

所述振动抑制装置按照车速以及所述作业工具的高度位置,切换所述升降液压缸与液压储压器之间的工作油的流通。

3.根据权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,

所述变速器控制装置按照车速、发动机转速以及所述作业工具的高度位置,切换变速器的速度级。

说明书 :

作业车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及轮式装载机等作业车辆,特别是涉及具备了将铲斗等作业工具的高度位置作为控制参数的驾驶控制装置、变速器控制装置的作业车辆。

背景技术

[0002] 以往,公知有具备了被称为驾驶控制装置的行驶振动抑制装置的作业车辆。驾驶控制装置是经由控制阀将液压储压器与向作业工具驱动用的升降液压缸供给工作油的升降液压缸油压回路连接,通过打开控制阀能够使升降液压缸与液压储压器之间的工作油流通,从而使液压储压器吸收伴随着行驶中的作业车辆的上下移动而产生的升降液压缸的底部压力变动,减少作用于车体的冲击的装置。以往也公知有如下技术:即、控制阀的切换基本上通过操作员手动操作驾驶控制开关来进行,但为了能够根据作业车辆的运转状况自动地切换控制阀,而在车速成为预先决定的设定速度以上时,自动地将控制阀从关闭状态切换成打开状态(例如,参照专利文献1。)。
[0003] 但是,若是仅根据车速使控制阀自动地开闭的结构,则由于可在操作员不期望的状态下进行控制阀的开闭,因此容易对操作员给予操作上的不协调感觉、不安感。若以例如作为作业工具而具备铲斗,进行挖掘作业、搬运作业以及向自卸卡车等的装载作业的情况为例进行说明,则在车速高于设定速度的情况下,控制阀在挖掘作业时也自动地从关闭状态切换成打开状态,因此由于液压储压器的减震效果而使作用于铲斗的力经由升降液压缸向液压储压器逃走,从而对操作员给予挖掘开始的时机延迟的不协调感觉。另外,在装载作业时,在车速高于设定速度的情况下,控制阀自动地从关闭状态切换成打开状态,因此由于液压储压器的减震效果使铲斗的摇摆增大,从而对操作员给予无用的不安感。为了解决上述的问题点,本申请的申请人之前提出了将挖掘位置、搬运位置以及装载位置预先设定于控制器,在铲斗位于预先设定的挖掘位置以下的情况下,以及在位于装载位置以上时,在车速成为设定速度以上时也将控制阀照旧维持 为关闭状态不变的技术(日本特愿2011-56644)。由此,能够防止挖掘作业时、装载作业时的铲斗的摇摆,能够消除操作员的不协调感觉、不安感。
[0004] 另外,在轮式装载机等作业车辆中,以往也搭载有在车速成为设定速度时自动地变更变速器的速度级的变速控制装置。但是,若是仅根据车速自动地变更变速器的速度级的结构,则在车速高于设定速度的情况下,违反操作员的意图进行加档,从而能够产生作业车辆加速的情况,因此反而存在作业效率降低的情况。例如,在将载满铲斗的砂土等装载于自卸卡车时,进行如下作业,即、使作业车辆从挖掘位置向自卸卡车的停车位置的方向前进,在作业车辆相对于自卸卡车接近直至所需的位置的阶段,减少加速踏板的踏入量而使车速降低,边使作业车辆因惯性力前进边使铲斗上升至向自卸卡车的装载高度,进而使作业车辆在砂土等的装载位置停止。然而,在车速较高的情况下,即使在加速踏板的踏入量较少的情况下,也进行加档,从而作业车辆加速。在该情况下,操作员必须施加制动使作业车辆在砂土等的装载位置停止,从而作业效率降低。为了解决上述的问题,本申请的申请人之前提出了将装载位置预先设定于控制器,在铲斗位于预先设定的装载位置以上时,在车速成为设定速度以上时也禁止变速装置的加档的变速控制装置(例如,参照专利文献2。)。由此,能够避免无用的制动操作,因此能够改善作业车辆的作业效率。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开平05-209422号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2011-1712号公报

发明内容

[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 如上述那样,在具备了驾驶控制装置的作业车辆中,考虑铲斗等作业工具的高度位置来控制控制阀的开闭,能够消除操作员的不协调感觉、不安感。另外,在具备了自动变速控制装置的作业车辆中,通过考虑铲斗等作业工具的高度位置来控制加档的禁止,能够实现作业效率的改善。为了发挥上述的效果,而要求适当地设定驾驶控制装置所具备的控制阀的开闭、自动变速控制装置的控制阈值亦即挖掘作业时的作业工具高度、搬运作业时的作业工具高度、装载 作业时的作业工具高度。
[0011] 然而,上述的各作业工具高度由操作员的爱好、习惯决定,因此对于所有的操作员而言,即使一样地决定,始终发挥上述的效果也较困难。例如,关于驾驶控制装置的控制,即使设定某值来作为搬运作业时的作业工具高度,对于具有使作业车辆在低于该设定的作业工具高度的作业工具高度行驶的习惯的操作员而言,也无法在搬运作业时将控制阀从关闭状态切换成打开状态,从而无法发挥驾驶控制装置对车体的振动抑制效果。上述的不适在挖掘作业时的作业工具高度、装载作业时的作业工具高度不符合操作员的爱好、习惯的情况下也同样发生。
[0012] 本发明是鉴于上述的现有技术的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够适当地设定作为驾驶控制装置、自动变速控制装置的控制阈值的作业工具高度,而使操作性以及作业效率良好的作业车辆。
[0013] 用于解决问题的方案
[0014] 为了解决上述的课题,本发明提供一种作业车辆,具备:作业工具,其通过驱动升降液压缸而能够在规定的可动范围内上下动;传感器,其检测该作业工具的高度位置;以及控制器,其用于控制对象的驱动控制,上述作业车辆的特征在于,上述控制器具备:信号调入机构,其通过操作员的手动操作调入上述传感器的检测信号作为挖掘位置的信号;高度位置存储机构,其与上述控制对象的驱动控制有关,存储上述作业工具的特定的高度位置作为从上述挖掘位置偏置的偏置值;以及信号生成机构,其在由上述传感器的检测信号求得的上述作业工具的高度位置成为存储于上述高度位置存储机构的上述作业工具的高度位置时,生成与上述高度位置对应的上述控制对象的控制信号。
[0015] 作为上述控制对象,能够成为按照车速以及上述作业工具的高度位置切换上述升降液压缸与液压储压器之间的工作油的流通的驾驶控制装置、和按照车速、发动机转速以及上述作业工具的高度位置切换变速器的速度级的变速器控制装置中的至少任一方。
[0016] 传感器检测作业工具的高度位置,并输出与检测出的作业工具的高度位置对应的检测信号。信号调入机构为手动式,调入与操作员进行操作时的作业工具的高度位置对应的传感器的检测信号作为挖掘位置信号。操作员操作信号调 入机构时的作业工具高度为任意,因此操作员能够在挖掘位置的设定中反映自己的爱好、习惯。另一方面,在高度位置存储机构存储有在驾驶控制装置、变速器控制装置等的控制对象的驱动控制中所使用的例如搬运作业时的作业工具高度、装载作业时的作业工具高度等特定的高度位置来作为从通过操作信号调入机构而设定的挖掘位置偏置的偏置值。操作员通常利用作业工具距挖掘位置的上升量来调整搬运作业时的作业工具高度、装载作业时的作业工具高度等,因此通过在高度位置存储机构预先存储特定的高度位置作为从挖掘位置偏置的偏置值,在上述的特定的高度位置也能够反映操作员的爱好、习惯。因此,能够在信号生成机构生成用于按照作业工具的高度位置而对作为控制对象的驾驶控制装置、变速器控制装置等始终适当进行驱动控制的控制信号,能够实现作业车辆的操作性、作业效率的改善。
[0017] 发明的效果如下。
[0018] 本发明在用于控制对象的驱动控制的控制器中,具备:信号调入机构,其通过操作员的手动操作调入检测作业工具的高度位置的传感器的检测信号来作为挖掘位置的信号;高度位置存储机构,其与控制对象的驱动控制有关,存储作业工具的特定的高度位置作为从由信号调入机构调入的挖掘位置偏置的偏置值;以及信号生成机构,其在由传感器的检测信号求得的作业工具的高度位置成为存储于高度位置存储机构的上述作业工具的高度位置时,生成与该高度位置对应的控制对象的控制信号,因此能够在挖掘位置的设定以及特定的高度位置的设定中反映操作员的爱好、习惯,从而能够实现作业车辆的操作性、作业效率的改善。

附图说明

[0019] 图1是实施例1所涉及的作业车辆的外观结构图。
[0020] 图2是实施例1所涉及的行驶振动抑制装置的结构图。
[0021] 图3是实施例1所涉及的主控制器的结构图。
[0022] 图4是存储于实施例1所涉及的主控制器的高度位置与标志的说明图。
[0023] 图5是表示实施例1所涉及的作业机械的动作的流程图。
[0024] 图6是实施例2所涉及的作业机械所具备的变速控制装置的结构图。
[0025] 图7是表示实施例2所涉及的变速控制装置的车速与速度级的关系的图。
[0026] 图8是表示实施例2所涉及的作业机械的行驶性能的图。
[0027] 图9是使用了实施例2所涉及的作业机械的V型装载的说明图。
[0028] 图10是对现有技术中的砂土等的装载时的变速器的速度级的变化进行说明的图。
[0029] 图11是对本发明中的砂土等的装载时的变速器的速度级的变化进行说明的图。
[0030] 图12是表示实施例2所涉及的变速器的变速控制处理的流程图。

具体实施方式

[0031] 以下,以轮式装载机为例,参照附图并按照每个实施例对本发明所涉及的作业车辆的实施方式进行说明。
[0032] 实施例1
[0033] 实施例1所涉及的作业车辆的特征在于,在被称为驾驶控制装置的行驶振动抑制装置中应用了本发明。
[0034] 如图1所示,实施方式所涉及的轮式装载机1主要由具备驾驶室2的后部车体3、经由连结销4与后部车体3的前侧(轮式装载机1的前进侧)连结的前部车体5、设置于上述后部车体3以及前部车体5的后轮6以及前轮7、安装于前部车体5的前方部分的前置作业机8、以及附加于前置作业机8的油压系统的行驶振动抑制装置9构成。
[0035] 后轮6以及前轮7与搭载于后部车体3的变速器37(参照图2)连接,相同地由搭载于后部车体3的发动机36(参照图2)驱动。与此相对,前置作业机8由工作油驱动,该工作油从由发动机36驱动的未图示的液压泵吐出。该未图示的液压泵以及行驶振动抑制装置9搭载于前部车体5。此外,前部车体5构成为相对于后部车体3沿左右方向弯曲,并在搬运作业时操作驾驶室2内所具备的未图示的转向装置,来使该前部车体5相对于后部车体3朝左方或者右方弯曲,而使轮式装载机1沿该方向行进。
[0036] 前置作业机8包括:一端经由连结销10连结于前部车体5的臂11;经由连结销12安装于臂11的前端部的铲斗(作业工具)13;经由连结销14、15将两端部连结于前部车体5和臂11的升降液压缸16;经由连结销17以能够摆动的方式连结于臂11的钟形曲柄18;一端连结于钟形曲柄18并将另一端 连结于铲斗13的连杆部件19;以及经由连结销20、21将两端部连结于前部车体5与钟形曲柄18的铲斗倾斜液压缸22。此外,在本例中,臂11、连结销12、14、
15、升降液压缸16分别仅具备一个,但在实际机械中,上述的各部件在铲斗13的左右各具备一组。
[0037] 升降液压缸16以及铲斗倾斜液压缸22由从未图示的液压泵吐出的工作油驱动。若使升降液压缸16伸长,则臂11以及铲斗13上升,若使升降液压缸16收缩,则臂11以及铲斗13下降。升降液压缸16的伸长、收缩,也就是说臂11以及铲斗13的上升、下降能够通过操作驾驶室2内所具备的操作杆等操作设备来进行。另外,若使铲斗倾斜液压缸22伸长,则铲斗13朝上旋转,若使铲斗倾斜液压缸22收缩,则铲斗13向下旋转。铲斗倾斜液压缸22的伸长、收缩,也就是说铲斗13的向上旋转、向下旋转也能够通过操作驾驶室2内所具备的操作杆等操作设备来进行。
[0038] 如图2所示,行驶振动抑制装置9由使工作油在与升降液压缸16之间进行流通的液压储压器31、切换上述升降液压缸16与液压储压器31之间的工作油的流动的控制阀32、切换上述控制阀32的开闭的驾驶控制部33、以及根据来自上述驾驶控制部33的指令进行控制阀32的开闭操作的油压回路34构成。此外,在图2中,仅显示有一个液压储压器31,但根据使用的液压系统的大小与容量也能够具备多个液压储压器31。
[0039] 驾驶控制部33由管理轮式装载机1的控制整体的主控制器35、接受来自主控制器35的指令对发动机36以及变速器37的驱动进行控制的发动机控制器38、供操作员操作的驾驶控制开关39、与连结销10同心地安装并检测臂11相对于前部车体5的旋转角度的角度传感器40、经由监控单元41与主控制器35连接的指示器42、以及将角度传感器40的检测信号调入主控制器35内的存储部的手动式信号调入开关(信号调入机构)46构成。此外,图2中的附图标记47表示介于发动机36与变速器37之间的液力联轴器亦即液力变矩器(以下,简称为“变矩器”。)。
[0040] 在上述实施方式中,虽采用使用发动机控制器38对发动机36以及变速器37的驱动进行控制的结构,但代替上述的结构,也能够采用分别使用专用的控制器对发动机36以及变速器37的驱动进行控制的结构。另外,在上述实施方式中,虽采用将指示器42经由监控单元41与主控制器35连接的结构,但代替上述的结构,也能够采用将指示器42在监控单元41内显示的结构。并且,在上述实施方式中,虽采用在主控制器35连接手动式信号调入开关46的结构,但代替上述的结构,也能够采用在监控单元41内显示上述信号调入开关46的结构。
[0041] 驾驶控制开关39由开闭开关构成,其输出信号输入主控制器35,从而在操作员进行接通操作时,从主控制器35输出控制阀32的切换信号而将控制阀32切换成打开状态,从而能够使升降液压缸16与液压储压器31之间的工作油流通。另外,在进行断开操作时,从主控制器35输出控制阀32的切换信号而将控制阀32切换成关闭状态,从而切断升降液压缸16与液压储压器31之间的工作油的流通。驾驶控制开关39的操作状态经由监控单元41显示于指示器42。
[0042] 主控制器35经由发动机控制器38进行发动机36的驱动控制,并且进行控制阀32以及监控单元41的驱动控制。关于发动机36的驱动控制以及监控单元41的驱动控制,属于公知的事项,并且也并非本发明的主旨,因此省略说明。
[0043] 关于控制阀32的驱动控制,如图3所示,主控制器35具备:输入部35a,其调入角度传感器40的检测信号以及信号调入开关46的输出信号;高度位置存储部35b,其存储有铲斗13的高度位置;运算部35c,其根据角度传感器40的检测信号计算铲斗13的高度位置;判定部35d,其判定在运算部35c计算出的铲斗13的高度位置是否达到存储于高度位置存储部
35b的特定的高度位置;信号生成部35e,其在判定部35d判定为在运算部35c计算出的铲斗
13的高度位置达到存储于高度位置存储部35b的特定的高度位置的情况下,生成与上述高度位置对应的控制阀32的开闭信号;输出部35f,其将在信号生成部35e生成的开闭信号输出至控制阀32;以及CPU35g,其根据所需的程序驱动上述的各部35a~35f。
[0044] 运算部35c根据角度传感器40的检测信号计算铲斗13的高度位置。在本实施方式中,所谓铲斗13的高度位置是指连结臂11和铲斗13的连结销12的高度位置,能够根据作为已知的值的连结销12的回转半径与角度传感器40 的检测值来计算。
[0045] 在高度位置存储部35b存储有由操作员操作信号调入开关46时的角度传感器40的检测值。另外,在该高度位置存储部35b预先存储有成为控制阀32的开闭控制的基准的高度位置信息,例如搬运作业时的铲斗13的高度位置信息、装载作业时的铲斗13的高度位置信息等。操作员在将铲斗13下降至挖掘位置的状态下操作信号调入开关46,并将此时的角度传感器40的检测值存储于高度位置存储部35b。因此,通过操作该信号调入开关46从而存储于高度位置存储部35b的高度位置信息成为反映操作员的爱好、习惯的挖掘位置的铲斗13的高度位置信息。另外,预先存储于高度位置存储部35b的铲斗13的高度位置信息通过操作信号调入开关46而作为从存储于高度位置存储部35b的高度位置偏置的偏置值而被存储。操作员通常利用铲斗13从挖掘位置上升的上升量对搬运作业时的铲斗高度、装载作业时的铲斗高度等进行调整,因此通过在高度位置存储部35b作为从挖掘位置偏置的偏置值预先存储搬运作业时的铲斗高度、装载作业时的铲斗高度,在上述的各高度位置也能够反映操作员的爱好、习惯。
[0046] 图4表示高度位置存储部35b的存储格式。如该图所示,在本例中,关于铲斗13的上下动方向,存储有可动范围的下限位置H0以及上限位置H4、在与下限位置H0相同或者比下限位置H0更靠上方通过操作信号调入开关46而由操作员设定的挖掘位置H1、比挖掘位置H1更靠上方的搬运位置H2、以及在比上限位置H4更靠下方且比搬运位置H2更靠上方的装载位置H3。此外,铲斗13的下限位置H0是铲斗13的外表面与地面抵接的位置,上限位置H4由轮式装载机1的车辆规格(automobile rank)(尺寸)决定。另外,搬运位置H2是搬运作业时的铲斗13的高度位置,装载位置H3是装载作业时的铲斗13的高度位置,分别作为从挖掘位置H1偏置的偏置量而被存储。
[0047] 另外,如图4所示,在高度位置存储部35b存储有选择是否允许与铲斗13的高度位置对应的控制阀32的自动切换的标志。在图4的例子中,对于铲斗13的高度位置H位于H0≤H≤(H1+H2)的范围内的情况、位于(H1+H2)<H<(H1+H3)的范围内的情况、以及位于(H1+H3)≤H≤H4的范围内的情况所有而言,存储有表示允许控制阀32的自动切换的点,对于铲斗13的全部可动范围,能够进行与铲斗13的高度位置H对应的控制阀32的自动切换。即,在本例中,在铲斗13的高度位置H位于H0≤H≤(H1+H2)的范围内的情况以及位于(H1+H3)≤H≤H4的范围内的情况下,能够将控制阀32切换成关闭状态,在位于(H1+H2)<H<(H1+H3)的范围内的情况下,能够将控制阀32切换成打开状态。由此,在挖掘作业时以及装载作业时,能够防止铲斗13的摇摆,因此能够无不协调的感觉地进行上述的作业,从而能够消除操作员的不协调感觉以及不安感。与此相对,在搬运作业时,由于液压储压器31的减震效果能够缓和作用于前部车体5的铲斗13的重力变动,因此能够提高轮式装载机1的行驶稳定性。之后使用图5对该主控制器35的动作更加详细地进行说明。
[0048] 油压回路34如下构成。即,如图2所示,升降液压缸16的杆侧室16a经由控制阀32与工作油箱43连接,升降液压缸16的底部侧室16b经由控制阀32与液压储压器31连接。控制阀32是先导工作阀,根据来自驾驶控制用的电磁先导阀44的油压先导信号而进行开闭。在控制阀32位于打开状态时,工作油能够在升降液压缸16的杆侧室16a与工作油箱43之间,以及升降液压缸16的底部侧室16b与液压储压器31之间流通,从而能够对铲斗13的上下移动施加减震效果。与此相对,在控制阀32处于关闭状态时,工作油无法在升降液压缸16的杆侧室
16a与工作油箱43之间,以及升降液压缸16的底部侧室16b与液压储压器31之间流通,从而铲斗13的重量经由升降液压缸16直接作用于前部车体5。
[0049] 电磁先导阀44由从主控制器35输出的切换信号而进行切换操作。即,若从主控制器35输出将控制阀32切换成打开状态的信号,则电磁先导阀44打开将从先导泵45吐出的先导压力导入控制阀32的先导口的油路,从而将控制阀32切换成打开状态。与此相对,若从主控制器35输出将控制阀32切换成关闭状态的信号,则电磁先导阀44打开将先导压力泄到工作油箱43的油路,通过内置的复位弹簧的弹力将控制阀32切换成关闭状态。
[0050] 以下,使用图5对实施方式所涉及的作业车辆的动作进行说明。若将发动机36起动(开始),则主控制器35读取驾驶控制开关39的输出信号(步骤S1),判定驾驶控制开关39的输出信号是否为接通信号(步骤S2)。在步骤 S2中判定为驾驶控制开关39的输出信号是断开信号的情况下,移至步骤S7,结束(end)系统。
[0051] 在步骤S2中,在判定为驾驶控制开关39的输出信号是接通信号的情况下,进行在主控制器35计算出的铲斗13的高度位置的读取(步骤S3)、和存储于主控制器35的标志的读取(步骤S4),然后,按以下顺序进行读取到的铲斗13的高度位置H是否位于H0≤H≤(H1+H2)的范围内的判定(步骤S5)、在H0≤H≤(H1+H2)的范围内是否由操作员允许控制阀32的自动切换的判定(步骤S6)。当在步骤S5中判定为铲斗13的高度位置H位于H0≤H≤(H1+H2)的范围内,在步骤S6中判定为在H0≤H≤(H1+H2)的范围内允许控制阀32的自动切换的情况下,移至步骤S8,向电磁先导阀44输出将控制阀32切换成关闭状态的信号。此外,当在步骤S6中判定为在H0≤H≤(H1+H2)的范围内未允许控制阀32的自动切换的情况下,移至步骤S7,向电磁先导阀44输出将控制阀32切换成打开状态的信号。
[0052] 在步骤S5中,在判定为铲斗13的高度位置H不位于H0≤H≤(H1+H2)的范围内的情况下,移至步骤S9,进行铲斗13的高度位置H是否位于(H1+H2)<H<(H1+H3)的范围内的判定。当在步骤S9中判定为铲斗13的高度位置H位于(H1+H2)<H<(H1+H3)的范围内的情况下,移至步骤S7,向电磁先导阀44输出将控制阀32切换成打开状态的信号。
[0053] 并且,在步骤S9中,在判定为铲斗13的高度位置H不位于(H1+H2)<H<(H1+H3)的范围的情况下,按以下顺序进行铲斗13的高度位置H是否位于(H1+H3)≤H≤H4的范围内的判定(步骤S10)、和在(H1+H3)≤H≤H4的范围内是否由操作员允许自动切换控制阀32的判定(步骤S11)。当在步骤S10中判定为铲斗13的高度位置H位于(H1+H3)≤H≤H4的范围内,在步骤S11中判定为在(H1+H3)≤H≤H4的范围内允许自动切换控制阀32的情况下,主控制器35向电磁先导阀44输出将控制阀32切换成关闭状态的信号。此外,当在步骤S10中判定为在(H1+H3)≤H≤H4的范围内未允许自动切换控制阀32的情况下,移至步骤S7,向电磁先导阀
44输出将控制阀32切换成打开状态的信号。
[0054] 这样,实施例1所涉及的作业车辆在参与行驶振动抑制装置所具备的控制 阀32的开闭控制的挖掘作业时、搬运作业时以及装载作业时的铲斗13的高度位置能够反映操作员的爱好、习惯,因此能够防止控制阀32在操作员不期望状态下的开闭,从而能够实现轮式装载机1的行驶稳定性以及作业性的改善。
[0055] 实施例2
[0056] 接下来,对本发明所涉及的作业车辆的实施例2进行说明。实施例2所涉及的作业车辆的特征在于,在搭载于轮式装载机的变速器控制装置中应用了本发明。轮式装载机的外观结构与图1所示的实施例1所涉及的轮式装载机1相同。
[0057] 如图6所示,在搭载于轮式装载机1的发动机36的输出轴连结有液力变矩器47的未图示的输入轴,变矩器47的未图示的输出轴与变速器37连结。变矩器47是公知的由叶轮、涡轮以及定子构成的流体离合器,发动机36的旋转经由变矩器47传递至变速器37。变速器37具有将其速度级变速成1速~4速的液压离合器,变矩器47的输出轴的旋转用变速器37变速。变速后的旋转经由传动轴51以及轮轴52传递至前轮7以及后轮6,从而使轮式装载机1行驶。发动机36的转速用发动机转速传感器53检测。
[0058] 另外,发动机36驱动作业用液压泵57。从作业用液压泵57吐出的工作油经由方向控制阀54导入升降液压缸16以及铲斗倾斜液压缸22。对操作杆55进行操作从而能够驱动方向控制阀54,按照操作杆55的操作量驱动升降液压缸16以及铲斗倾斜液压缸22。
[0059] 变矩器47具有使输出转矩相对于输入转矩增大的功能,换句话说使转矩比为1以上的功能。转矩比伴随着变矩器47的输入轴的转速Ni与输出轴的转速Nt的比亦即变矩器速度比e(=Nt/Ni)的增加而变小。若在例如发动机转速为一定的状态下行驶的过程中行驶负荷增大,则变矩器47的输出轴的转速,换句话说车速减少,变矩器速度比e变小。此时,转矩比增加,因此能够以更大的驱动力(牵引力)使车辆行驶。
[0060] 变速器37是具有与各速度级对应的电磁阀的自动变速器。上述的电磁阀由从主控制器35向变速器控制装置56输出的控制信号驱动,由此能够在1速~4速之间自动地变更速度级。在本实施方式中,变速器37的速度级例如设置为1速度级至4速度级。
[0061] 在自动变速控制中存在若变矩器速度比e达到规定值则变速的变矩器速度比基准控制、和若车速达到规定值则变速的车速基准控制两个方式。在本实施例中,通过车速基准控制来控制变速器37的速度级。
[0062] 图7是表示车速v与速度级的关系的图。在本实施例中,主控制器35按照车速v向变速器控制装置56输出控制信号,如图7所示,按照车速v对变速器37进行变速。即、若车速v上升至变速许可车速v12,则从1速加档至2速,若车速v从变速许可车速v12上升至变速许可车速v23,则从2速加档至3速,若车速v从变速许可车速v23上升至变速许可车速v34,则从3速加档至4速。另一方面,若车速v降低至变速许可车速v43,则从4速降档至3速,若车速v降低至变速许可车速v32,则从3速降档至2速,若车速v降低至变速许可车速v21,则从2速降档至1速。此外,为了稳定地进行换档,变速许可车速v12、v23、v34分别设定为大于变速许可车速v21、v32、v43。上述的各变速许可车速是许可加档或者降档的阈值,预先设定于主控制器
35。变速器控制装置56由与各速度级对应的电磁阀构成,由来自主控制器35的控制信号驱动。
[0063] 在本实施例中,对于主控制器35而言,若发动机36的转速低则使各变速许可车速降低,若发动机36的转速高则使各变速许可车速上升。这样,主控制器35按照发动机36的转速对各变速许可车速进行变更,从而在降低燃料消耗量方面有效果。
[0064] 图8是表示本实施方式的轮式装载机1的行驶性能的图。为了便于说明,在图8中,仅记载加档时的变速许可速度(加档许可速度),但对于降档时的变速许可速度(降档许可速度)而言也相同。表示各速度级的行驶性能的曲线的交点x1、x2、x3在发动机36的转速下降时,则如箭头a1、a2、a3表示那样移动。各变速许可速度大致设定在该交点x1、x2、x3。在图8中,用A、B、C表示的车速的范围分别表示变速许可速度v12、v23、v34按照发动机36的转速而变化的范围。
[0065] 在本实施例中,作为铲斗13的高度预先决定第一设定高度以及第二设定高度。而且,若铲斗13的高度超过第一设定高度,则主控制器35不论发动机36的转速如何均使变速许可速度v23、v34如图8所示的变速许可速度v23a、 v34a那样上升(提升),从而难以引起从2速向3速以及从3速向4速的加档。另外,若铲斗13的高度超过高于第一设定高度的第二设定高度,则主控制器35禁止从2速向3速的加档以及从3速向4速的加档。此处,变速许可速度v23a、v34a设定为,分别成为相对于与发动机36的转速对应地变化的变速许可速度v23、v34的最大值高例如10%左右的值。此外,即使铲斗13的高度超过第二设定高度,降档也不被禁止。
[0066] 与实施例1所涉及的作业车辆相同,第一设定高度以及第二设定高度作为通过操作员操作信号调入开关46而被高度位置存储部35b调入的从挖掘位置偏置的偏置值存储于高度位置存储部35b。另外,与实施例1所涉及的作业车辆相同,作为第一设定高度以及第二设定高度能够设定搬运作业时的铲斗13的高度位置(搬运位置H2)以及装载作业时的铲斗13的高度位置(装载位置H3)。
[0067] 如图6所示,在主控制器35连接有检测加速踏板61的操作量的踏板操作量检测器62、检测变矩器47的输入轴的转速Ni的转速检测器63、检测变矩器47的输出轴的转速Nt的转速检测器64、以及检测变速器37的输出轴的转速换句话说车速v的车速检测器65。再有,在主控制器35连接有指示车辆前进、后退的前进、后退切换开关67、在1速~4速之间指示最大速度级的换档开关68、上述的发动机转速传感器53以及角度传感器40、以及切换自动进行还是手动进行变速器37的变速的手控式·自动变速机构切换装置70。
[0068] 主控制器35按照加速踏板61的操作量控制发动机36的转速(转速)。另外,如上所述,主控制器35按照用发动机转速传感器53检测出的发动机36的转速以及基于角度传感器40的检测值计算的铲斗13的高度来对各变速许可车速进行变更。并且,如后所述,主控制器
35不向变速器控制装置56输出加档信号,从而禁止变速器37的加档。
[0069] 图9是作为将砂土等向自卸卡车装载的方法之一的V型装载的说明图。在V型装载中,首先,如箭头a所示,使轮式装载机1前进,舀起砂土等,然后,如用箭头b表示的那样,使轮式装载机1暂时后退。然后,如用箭头c表示的那样,使轮式装载机1朝向自卸卡车前进,将舀起的砂土等装载于自卸卡车,如用箭头d表示的那样,使轮式装载机1后退至原先的位置。
[0070] 使用图10对在将砂土等向自卸卡车的装载作业时,在现有的轮式装载机1中,变速器37的速度级如何变化进行说明。在将砂土等向自卸卡车装载时,边使铲斗13上升边使轮式装载机1朝向自卸卡车前进。朝向自卸卡车开始前进时(开始时)的速度级是1速或者2速。若加速踏板61的踏入量少且发动机36的转速较低,则如上所述,变速许可车速v23降低。因此,在铲斗13上升至向自卸卡车装载所需的高度前,车速达到变速许可车速v23,从2速向3速加档。
[0071] 通过该加档使车速进一步增加,因此存在在铲斗13上升至向自卸卡车装载所需的高度前,轮式装载机1到达自卸卡车的担忧。在该情况下,轮式装载机1的操作员必须施加制动使轮式装载机1停止而使铲斗13上升,因此不仅作业效率降低,也导致使轮式装载机1的操作员感到烦恼。
[0072] 此外,作为现有技术,也公知有在铲斗13的高度成为设定高度以上的情况下,构成为维持此时的速度级的变速装置。但是,即使在轮式装载机1使用该变速装置,如图10所示,若在铲斗13到达设定高度前,车速达到变速许可车速v23,而导致从2速向3速加档,则无法消除上述的不良情况。另外,若致使设定高度降低,则在使铲斗13在高度较低的位置进行挖掘作业、高速搬运作业时,会导致保持在与操作员的意图不同的速度级的其它的不良情况。
[0073] 与此相对,在本实施例的轮式装载机1中,在将砂土等向自卸卡车装载时,变速器37的速度级如图11所示那样变化。首先,作为前提,在本实施例的轮式装载机1中,如上所述,若铲斗13的高度超过第一设定高度,则使变速许可速度v23、v34如图8所示的变速许可速度v23a、v34a那样上升。另外,若铲斗13的高度超过第二设定高度,则禁止从2速向3速的加档以及从3速向4速的加档。
[0074] 而且,如上所述,第一设定高度,即搬运作业时的铲斗13的高度位置通常设定为从挖掘作业时的铲斗13的高度位置上升若干量的位置,因此若轮式装载机1朝向自卸卡车开始前进,并且使铲斗13开始上升,则铲斗13马上到达第一设定高度。若铲斗13的高度超过第一设定高度,则变速许可速度v23向v23a上升,因此从2速向3速的加档的时机与现有的轮式装载机1相比延迟,从而能够抑制伴随着加档的车速上升。换句话说,在轮式装载机1朝向自 卸卡车开始前进之后,从2速向3速的加档的时机与现有的轮式装载机1相比马上延迟。另外,若铲斗13的高度超过第二设定高度,则禁止从2速向3速的加档,因此能够防止在铲斗13上升至向自卸卡车装载所需的高度前因加档带来的增速而使轮式装载机1到达自卸卡车的不良情况。
[0075] 图12是表示本实施方式的轮式装载机1的变速器37的变速控制处理的动作的流程图。若轮式装载机1的点火开关接通,则能够起动进行图12所示的处理的程序,并在主控制器35反复执行。在步骤S1中,读取用发动机转速传感器53检测出的发动机36的转速并进入步骤S3。在步骤S3中,按照在步骤S1中读取的发动机36的转速,如图8表示的那样,改变各变速许可速度地进行设定,进入步骤S5。
[0076] 在步骤S5中,基于角度传感器40的检测值算出铲斗13的高度而进入步骤S7。在步骤S7中,判断在步骤S5中计算出的铲斗13的高度是否超过第一设定高度(更严格来说,为挖掘位置H1+搬运位置H2)。若步骤S7为肯定判断,则进入步骤9,从而将变速许可速度v23、v34变更成上述的变速许可速度v23a、v34a地进行设定,进入步骤S11。在步骤S11中,判断在步骤S5中计算出的铲斗13的高度是否超过第二设定高度(更严格来说,为挖掘位置H1+装载位置H3)。若步骤S11为肯定判断,则进入步骤13,基于从变速器控制装置56输出的速度级的选择状态的信息,判断现在由变速器37选择的速度级是否为2速或者3速。
[0077] 若步骤S13为肯定判断,则换句话说在变速器37的速度级为2速或者3速的情况下,设定为禁止加档而进入步骤S17。在步骤S17中,基于在步骤S3中设定的各变速许可速度,进行公知的变速控制运算,若存在变速的必要,则将指示加档或者降档的控制信号输出至变速器控制装置56而进行返回。此外,在步骤S17中,若执行步骤S9,则进行反映了其执行结果的变速控制运算。由此,如上所述,很难引起从2速向3速以及从3速向4速的加档。另外,在步骤S17中,若执行步骤S15,则进行反映了其执行结果的变速控制运算。由此,禁止从2速向3速的加档以及从3速向4速的加档进行。
[0078] 若步骤S7、S11、S13中的任一个为否定判断,则进入步骤S17。
[0079] 这样,实施例2所涉及的作业车辆在参与变速器控制装置56的加档的延 迟的搬运作业时的铲斗13的高度位置以及参与变速器控制装置56的加档的禁止的装载作业时的铲斗13的高度位置能够反映操作员的爱好、习惯,因此能够防止在操作员不期望的状态下的加档延迟解除、加档禁止解除,从而能够实现轮式装载机1的操作性、行驶稳定性以及作业性的改善。
[0080] 产业上的利用可能性
[0081] 本发明能够利用于轮式装载机以及叉车等作业车辆的操作性以及行驶稳定性的改善。
[0082] 符号的说明
[0083] 1—轮式装载机,2—驾驶室,3—后部车体,4、10、12、14、15、17、20、21—连结销,5—前部车体,6—后轮,7—前轮,8—前置作业机,9—行驶振动抑制装置,11—臂,13—铲斗(作业工具),16—升降液压缸,16a—杆侧室,16b—底部侧室,18—钟形曲柄,19—连杆部件,22—铲斗倾斜液压缸,31—液压储压器,32—控制阀,33—驾驶控制部,34—油压回路,
35—主控制器,36—发动机,37—变速器,38—发动机控制器,39—驾驶控制开关,40—角度传感器,41—监控单元,42—指示器,43—工作油箱,44—电磁先导阀,45—先导泵,46—信号调入开关,47—液力变矩器(变矩器),51—传动轴,52—轮轴,53—发动机转速传感器,
54—方向控制阀,55—操作杆,56—变速器控制装置,57—作业用液压泵,61—加速踏板,
62—踏板操作量检测器,63—转速检测器,64—转速检测器,65—车速检测器,67—前进、后退切换开关,68—换档开关,70—手控式·自动变速机构切换装置。