CN101828017A - 作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法 - Google Patents

作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101828017A
CN101828017A CN200880111868A CN200880111868A CN101828017A CN 101828017 A CN101828017 A CN 101828017A CN 200880111868 A CN200880111868 A CN 200880111868A CN 200880111868 A CN200880111868 A CN 200880111868A CN 101828017 A CN101828017 A CN 101828017A
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
speed
converters
motor
velocity ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880111868A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101828017B (zh
Inventor
中川智裕
山本茂
岛田健二郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of CN101828017A publication Critical patent/CN101828017A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101828017B publication Critical patent/CN101828017B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/2066—Control of propulsion units of the type combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1882—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power characterised by the working point of the engine, e.g. by using engine output chart
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1886—Controlling power supply to auxiliary devices
    • B60W30/1888—Control of power take off [PTO]
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246—Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02—Clutches
    • B60W2510/0208—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
    • B60W2510/0233—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged of torque converter lock-up clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02—Clutches
    • B60W2510/0275—Clutch torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0677—Engine power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/25—Track vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/426—Hydrodynamic couplings, e.g. torque converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明提供一种作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法。本发明的课题在于，解决在作业车辆中变矩器处在趋于失速的状态或者失速状态时所引起的问题。在控制装置(20)的存储部(22)，作为速度比阈值ec预先设定并储存了变矩器(4)的扭矩比t大于扭矩比t1时的速度比，该扭矩比t1为最大效率ηmax时的扭矩比。当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下时，控制装置(20)的发动机输出降低机构(23)进行降低发动机(3)的输出Pe的控制。

Description

作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法
技术领域
本发明涉及一种发动机输出控制装置及发动机输出控制方法，适用于具有工作装置且发动机的输出经由变矩器传递到行驶体的作业车辆。
背景技术
推土机具有工作装置、发动机、变矩器、行驶体以及将发动机的输出经由变矩器传递到行驶体的动力传递装置。行驶体由履带构成(参照出版物1)。
推土机利用推土板等工作装置对于土地边推土边进行挖掘作业。在工作装置进行挖掘时，如果大的载荷作用于车体，则扭矩变换器(以下适当称为变矩器)处在趋于失速的状态或者失速状态。在此，失速状态，是指变矩器的速度比为0的状态。趋于失速的状态，是指变矩器的速度比降低而接近于0的状态。
出版物1：Herbert L.Nichols，Jr.等著，MOVING THE EARTH，(美国)第四版，The McGraw-Hill Companies，1998年，p.15.1-15.9
当变矩器处在趋于失速的状态或者失速状态时变矩器效率下降，变矩器的发热量增加。由此，作业车辆的热平衡恶化而容易过热。因此，需要采取使冷却装置大型化等对策。
当变矩器处在趋于失速的状态或者失速状态时扭矩比大，变矩器的输出增大。由此，可能导致变速装置的输入扭矩增大，从而过大的扭矩输入到变速装置。因此，需要采取提高变速装置的强度等对策。
另外，在失速状态下履带的旋转完全停止，从而不能利用履带得到作为有效驱动力的变矩器的输出扭矩。也就是，发动机白白消耗掉燃料，工作效率下降。
发明内容
本发明是鉴于这样的实际情况而作出的。本发明的课题在于，解决在作业车辆中变矩器处在趋于失速的状态或者失速状态时所引起的问题。
第一发明提供具有发动机、行驶体及动力传递装置的作业车辆的发动机输出控制装置，该发动机输出控制装置具有速度比运算机构和发动机输出降低控制机构。动力传递装置具有变矩器，使发动机的输出经由该变矩器传递到行驶体。速度比运算机构运算变矩器的速度比。另外，将变矩器的扭矩比和对应于最大效率时的扭矩比相比变大时的速度比预设为速度比阈值。当运算出的速度比在速度比阈值以下时，发动机输出降低控制机构进行降低发动机的输出的控制。
第二发明在第一发明的基础上，作业车辆的行驶体构成为履带，将发生履板滑动时的速度比预设为速度比阈值。
第三发明在第一发明的基础上，将作业车辆的重量为W、作业车辆的牵引力为0.8×W时的速度比预设为速度比阈值。
第四发明在第一发明至第三发明中的任一发明的基础上，速度比阈值被设定为0.5～0.6范围内的值。
第五发明提供发动机的输出经由变矩器传递到行驶体的作业车辆的发动机输出控制方法。将变矩器的扭矩比和对应于最大效率时的扭矩比相比变大时的速度比预设为速度比阈值。另外，该作业车辆的发动机输出控制方法包括：运算变矩器的速度比的步骤、比较运算出的速度比与速度比阈值的大小的步骤以及当运算出的速度比在速度比阈值以下时降低发动机的输出的步骤。
附图说明
图1是表示实施方式的作业车辆的发动机输出控制装置结构的方框图，是针对本发明所涉及的部分表示推土机结构的图；
图2是变矩器性能图；
图3是发动机的扭矩线图；
图4是针对本发明所涉及的部分表示控制装置的内部结构的方框图；
图5是表示实施例的由控制装置进行的处理内容的流程图；
图6是表示速度比与发动机的扭矩(％)之间关系的图；
图7是表示车体速度与牵引力之间关系的图。
附图标记说明
1作业车辆；2工作装置；3发动机；4变矩器；5行驶体(履带)；10动力传递装置；20控制装置；21速度比运算机构；22存储部；23发动机输出降低机构。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示实施方式的作业车辆1的发动机输出控制装置结构的方框图，表示推土机结构中涉及本发明的部分。
如图1所示，本实施例的装置是以作业车辆1为前提的发动机输出控制装置，该作业车辆1具有：包括推土板的工作装置2、由柴油发动机构成的发动机3、由履带构成的行驶体5及动力传递装置10。动力传递装置10具有附带锁止离合器的变矩器4，使发动机3的输出经由变矩器4传递到行驶体5。
如图1所示，在作业车辆1的从发动机3到履带5的驱动力传递路径90上，设置了动力输出装置(PTO)7，附带锁止离合器的变矩器4，前进离合器F，后退离合器R，具有各速度挡离合器1st、2nd、3rd的变速装置6，最终减速装置8及链轮9。作业车辆1的发动机3的输出轴与动力输出装置7连接。动力输出装置7与附带锁止离合器的变矩器4的泵和锁止离合器4a连接，并且与液压泵11连接。
发动机3的一部分输出(扭矩)，经过动力输出装置7、附带锁止离合器的变矩器4的锁止离合器4a或者泵、涡轮、变速装置6、最终减速装置8、链轮9传递到履带5。另外，发动机3的剩余的输出经过动力输出装置7传递到液压泵11。由此，液压泵11被驱动，从液压泵11排出的液压油经过未图示的操作阀传递到未图示的液压执行机构，从而使工作装置2动作。
由控制装置20控制变速装置6的前进离合器F，后退离合器R，各速度挡离合器1st、2nd、3rd，锁止离合器4a的连接动作、断开动作。另外，在本实施例中，不考虑锁止离合器4a进行连接动作、变矩器4的泵与涡轮连接的锁止状态时的控制，而是说明锁止离合器4a进行断开动作、变矩器4的泵与涡轮未连接的变矩器状态时的控制。
作业车辆1的驾驶室具有燃料刻度盘31和减速踏板32。
燃料刻度盘31由操作人员来操作，表示作为燃料刻度盘31的操作量的发动机目标转速的信号输入到控制装置20。减速踏板32由操作人员来踩踏进行操作，表示作为减速踏板32的踩踏操作量的减速转速(デセル回転数)的信号输入到控制装置20。
在发动机3中设有检测发动机3的实际转速Ne的发动机转速传感器33。表示发动机转速传感器33的检测转速Ne的信号输入到控制装置20。
在变矩器4的输出轴上，设有检测变矩器输出轴的转速Nt的变矩器输出转速传感器34。表示变矩器输出转速传感器34的检测转速Nt的信号输入到控制装置20。另外，也可以构成为，代替变矩器输出转速传感器34在变速装置6的输出轴上设置变速装置输出转速传感器35，将表示变速装置6的输出轴的转速Ntr的信号输入到控制装置20。
在控制装置20中向发动机3发出发动机输出指令而控制发动机3，以便得到与燃料刻度盘31的操作量对应的目标转速。发动机3是柴油发动机，发动机输出的控制通过调整喷射到缸体内的燃料量来进行。该调整通过控制附设在发动机3的燃料喷射泵的调速器(ガバナ)来进行。作为调速器，采用全速控制方式的调速器，根据负载调整发动机转速和燃料喷射量，以便得到与燃料刻度盘操作量对应的目标转速。即，调速器通过增加或减少燃料喷射量，来消除目标转速和实际发动机转速之间的偏差。
另外，控制装置20根据减速踏板32的踩踏操作量控制发动机3的转速Ne，以使发动机3的转速Ne下降。
图3表示发动机3的扭矩线图。图3的横轴表示发动机转速Ne，纵轴表示发动机扭矩Te。
在图3中用最大扭矩线TC100限定的区域表示发动机3能够输出的性能。调速器控制发动机3，以防止超过最大扭矩线TC100而超过排气限度，而且防止发动机转速Ne超过高速空转转速Neh而成为过度旋转。NeL表示低速空转转速，排气限度是指排出气体中没有黑烟的限度。
在此，当从控制装置20输出将燃料刻度盘操作量设为100％的发动机输出指令时，发动机3的目标转速被设定为对应于额定点的最高目标转速，调速器在连接额定点Tc和高速空转点Hp的最高速调整线上进行调速。发动机3的输出扭矩、变矩器4及液压泵11的吸收扭矩的匹配点根据负载的不同而在最大扭矩线TC100上移动。
扭矩线TC70是在将最大扭矩线TC100上的匹配点的扭矩Te设为100％时相当于70％的扭矩Te的扭矩线。同样，扭矩线TCm是能够输出最大扭矩线TC100和扭矩线TC70之间的扭矩的扭矩线，例如扭矩线TC85是相当于85％的扭矩Te的扭矩线。
图2是表示变矩器4性能的变矩器性能图。图2的横轴表示速度比e，纵轴表示变矩器4的效率η及变矩器4的扭矩比t。在此，速度比e是变矩器4的输出转速Nt与变矩器4的输入转速Ne之比，通过下式(1)求得。
e＝Nt/Ne......(1)
另外，将变速装置6的减速比设为k，利用变矩器4的输入转速Ne和变速装置6的输出轴转速Ntr，通过下式(2)能够求得速度比e。
e＝k×Ntr/Ne......(2)
扭矩比t是变矩器4的输出扭矩Tt与变矩器4的输入扭矩Te之比，通过下式(3)求得。
t＝Tt/Te......(3)
变矩器4的效率(变矩器效率)η是变矩器4的输出马力Pt与变矩器4的输入马力Pe之比，通过下式(4)求得。
η＝Pt/Pe＝Tt×Nt/Te×Ne＝e×t......(4)
图4是表示控制装置20的内部结构中涉及本发明的部分的方框图。
控制装置20具有速度比运算机构21、存储部22及发动机输出降低机构23。
在控制装置20的存储部22中存储图2所示的变矩器4固有的性能特性。即，在控制装置20的存储部22中存储了关于(1)速度比与变矩器效率之间的关系，以及(2)速度比与扭矩比之间的关系的数据图。而且，将变矩器4的扭矩比t大于扭矩比t1时的速度比预设为速度比阈值ec并进行存储，该扭矩比t1为对应于最大效率ηmax时的扭矩比。
在速度比运算机构21中，根据上述公式(1)或者公式(2)运算变矩器4的速度比e。
在发动机输出降低机构23中，当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下时，进行降低发动机3的输出Pe的控制。降低发动机输出的控制通过使发动机转速Ne不发生变化而调整燃料喷射量来进行。因此，这里所谓降低发动机输出，是指降低发动机扭矩Te。
图5是表示在控制装置20中进行的实施例的控制处理步骤的流程图。
即，基于发动机转速传感器33的检测转速Ne和变矩器输出转速传感器34的检测转速Nt，按照上述公式(1)进行运算而求出速度比e。或者，基于发动机转速传感器33的检测转速Ne和变速装置输出转速传感器35的检测转速Ntr，按照上述公式(2)进行运算而求出速度比e(步骤101)。
接着，比较运算出的速度比e和存储在存储部22的速度比阈值ec的大小，判断运算出的速度比e是否在速度比阈值ec以下(步骤102)。
当该判断的结果为运算出的速度比e大于速度比阈值ec时(步骤102的判断为否)，控制装置20向发动机3发出发动机输出指令而控制发动机3，以便得到与燃料刻度盘31的操作量对应的目标转速。由此，在图3所示的发动机扭矩线图中，发动机3的扭矩线维持在能够输出100％扭矩Te的最大扭矩线TC100，保持100％的扭矩值。即，发动机3的输出扭矩与变矩器4及液压泵11的吸收扭矩的匹配点根据负载在最大扭矩线TC100上移动(步骤103)。
与之相对，当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下时(步骤102的判断为是)，不管燃料刻度盘31的操作量是多少，控制装置20向发动机3发出选择扭矩线TC70的发动机输出降低指令。由此，在图3所示的发动机扭矩线图中，发动机3的扭矩线从能够输出100％扭矩Te的最大扭矩线TC100下降到能够输出70％扭矩Te的扭矩线TC70。由此，发动机3的扭矩Te下降到70％的扭矩值，与之相应地发动机输出Pe下降(步骤104)。
在上述控制例中，当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下时，使发动机3的输出Pe(扭矩Te)一次就下降到预先设定的值，但是，也可以使发动机3的输出Pe(扭矩Te)以分成二级以上的方式分级下降。例如，可以如下进行实施：当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下，并且运算出的速度比e与速度比阈值ec之间的偏差小时，在图3所示的发动机性能图中，使发动机3的扭矩线从能够输出100％扭矩Te的最大扭矩线TC100下降到能够输出85％扭矩Te的扭矩线TC85，即下降到85％的扭矩值，进而，当运算出的速度比e与速度比阈值ec之间的偏差大于上述偏差时，在图3所示的发动机扭矩线图中，使发动机3的扭矩线下降到能够输出70％扭矩Te的扭矩线TC70，即下降到70％的扭矩值。
另外，在上述控制例中，当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下时，使发动机3的输出Pe(扭矩Te)间歇性地下降一级或二级以上，但是，也可以使发动机3的输出Pe(扭矩Te)不分级地下降。
图6表示速度比e与发动机3的扭矩Te(％)之间的关系。
即，如图6所示，当运算出的速度比e大于速度比阈值ec时，在图3所示的发动机扭矩线图中，发动机3的扭矩线维持在能够输出100％扭矩Te的最大扭矩线TC100而得到100％的扭矩值，但是，当运算出的速度比e在速度比阈值ec以下时，运算出的速度比e与速度比阈值ec之间的偏差越大，发动机3的扭矩线越从能够输出100％扭矩Te的最大扭矩线TC100逐渐下降到能够输出70％扭矩Te的扭矩线TC70，与之相应地发动机扭矩Te、发动机输出Pe逐渐下降。
下面，说明上述速度比阈值ec的确定方法。
在实施例中例举的作业车辆1是推土机。推土机等履带式车辆的行驶体构成为履带5。于是，能够将速度比阈值ec设定为在履带5中发生履板滑动时的速度比。在此，履板滑动是指在工作装置进行挖掘时大的负载作用于车体等情况下，履带相对于地面滑动而使履带处于空转的状态。
另外，已知发生履板滑动时的速度比e为作业车辆1的重量为W、作业车辆1的牵引力F为0.8×W(作业车辆的重量的0.8倍)时的速度比。
图7表示车体速度V与牵引力F之间的关系。在图7中，F1L/U表示在变速装置6中前进离合器F、速度挡离合器1st(前进一速；F1)被选择连接并且使锁止离合器4a进行连接动作(锁止状态；L/U)时的牵引力F的特性，F1T/C表示在变速装置6中前进离合器F、速度挡离合器1st(前进一速；F1)被选择连接并且使锁止离合器4a进行断开动作(变矩器状态；T/C)时的牵引力F的特性。履板滑动在从前进一速(F1)的锁止状态(L/U)变速到变矩器状态(T/C)的车速范围内，且作业车辆1的牵引力F达到0.8×W以上时的速度比e的情况下发生。于是，能够将作业车辆1的牵引力F达到0.8×W时的速度比确定为速度比阈值ec。
在从前进一速(F1)的锁止状态(L/U)变速到变矩器状态(T/C)的车速范围内，作业车辆1的牵引力F达到0.8×W时的速度比e通过下式(5)和(6)求得。
牵引力F通过公式(5)表示。
F＝2×3.14×T×R×K×103/(L×Z)......(5)
即，通过用变速装置输入扭矩T、动力传递装置10的总减速比R及从变速装置6的输入轴到链轮9的动力传递效率K的乘积除以履带5的链带节距L和链轮9的啮合齿数Z的乘积并乘上系数而得到牵引力F。
另一方面，在车辆1发生履板滑动的牵引力通过公式(6)表示。
F＝0.8×W......(6)
其中，W表示车体重量。
如果将引起履板滑动的牵引力F代入到公式(5)，则得到对应于发生履板滑动的变速装置输入扭矩T，即变矩器4的输出扭矩Tt。从该输出扭矩Tt、发动机扭矩Te(等同于变矩器的输入扭矩Te)及存储在控制装置20的图2的扭矩性能图，能够得到对应于发生履板滑动的速度比e。虽然变矩器4的扭矩性能图是变矩器4所固有的，但是，以上的结果为速度比e达到0.5～0.6，因此，能够将0.5～0.6范围内的值确定为速度比阈值ec。
接着，说明本实施例的作用效果。
如图2所示，“变矩器4的扭矩比t大于最大效率ηmax时的扭矩比t1时的速度比ec”以下的范围A，是变矩器4的效率η变低且扭矩比t变大的范围。所述范围A是变矩器4处在趋于失速的状态或者失速状态的区域，在该范围A内变矩器效率η下降，变矩器4的发热量增加。由此，作业车辆1的热平衡恶化而容易导致过热。另外，在该范围A内扭矩比t变大，变矩器4的输出(扭矩)增大。由此，可能导致变速装置6的输入扭矩Tt增大，过大的扭矩输入到变速装置6。
另外，如果进入范围A而成为失速状态，则构成行驶体的履带5的旋转处于完全停止的状态，不能由履带5得到作为有效驱动力的变矩器4的输出扭矩Tt。即，成为发动机3白白消耗燃料的状态，工作效率下降。
另外，如果达到范围A，可能导致履带5发生履板滑动。如果发生履板滑动，不能由履带5得到作为有效驱动力的变矩器4的输出扭矩Tt。即，成为发动机3白白消耗燃料的状态，工作效率下降。
根据本实施例，如果判断为速度比e达到速度比阈值ec以下、进入上述范围A，则发动机3的输出Pe下降。由此，脱离趋于失速的状态或者失速状态，抑制变矩器4发热，向变速装置6输入合适的扭矩，从而提高了工作效率。另外，履带5不会发生履板滑动，提高了工作效率。如果速度比e达到速度比阈值ec以下、发动机3的输出Pe下降，则操作人员操作工作装置2，以脱离趋于失速的状态、失速状态或者履板滑动状态，从而减轻负载。或者，调整减速踏板32的踩踏操作量，降低发动机3的转速Ne，从而减轻负载。
结果，速度比e回归到大于速度比阈值ec的范围B，发动机3的扭矩线TC回归到原来的100％的扭矩线TC100，能够按照通常的发动机输出来继续作业。
另外，“履板滑动控制”这一控制技术的实施由来已久(参照例如日本特开平01-62525号、日本特开平01-178741号、日本特开平05-106239号)。该履板滑动控制是当发生履板滑动时自动控制发动机的输出而将履板滑动抑制在最小限度的一种控制。但是，该以往的“履板滑动控制”的控制技术，只是当发生履板滑动时将履板滑动抑制在最小限度的一种控制，而不是解决变矩器处在趋于失速的状态或者失速状态时所产生的问题的控制。
另外，在实施例中，作为作业车辆1例举了推土机，但是不限于推土机等履带式车辆，即使是轮式装载机等轮式作业车辆，只要具有变矩器，也同样能够适用本发明。
工业实用性
本发明能够解决变矩器处在趋于失速的状态或者失速状态时所产生的问题，因此，作为作业车辆的发动机输出控制装置是有用的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种作业车辆的发动机输出控制装置，该作业车辆具有发动机、行驶体及动力传递装置，该动力传递装置具有变矩器，使发动机的输出经由变矩器传递到行驶体，
该发动机输出控制装置的特征在于，具有：
速度比运算机构，其运算变矩器的速度比；以及
发动机输出降低控制机构，将变矩器的扭矩比大于最大效率时的扭矩比时的速度比预设为速度比阈值，当运算出的速度比在速度比阈值以下时，该发动机输出降低控制机构不改变所述发动机的目标转速而进行降低所述发动机的输出扭矩的控制。
2.如权利要求1所述的作业车辆的发动机输出控制装置，在该作业车辆中行驶体构成为履带，
该发动机输出控制装置的特征在于，
将发生履带板滑动时的速度比预设为速度比阈值。
3.如权利要求1所述的作业车辆的发动机输出控制装置，其特征在于，
将作业车辆的重量为W、作业车辆的牵引力为0.8×W时的速度比预设为速度比阈值。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的作业车辆的发动机输出控制装置，其特征在于，
速度比阈值被设定为0.5～0.6范围内的值。
5.一种作业车辆的发动机输出控制方法，在该作业车辆中，发动机的输出经由变矩器传递到行驶体，
该发动机输出控制方法的特征在于，包括：
将变矩器的扭矩比大于最大效率时的扭矩比时的速度比预设为速度比阈值，运算变矩器的速度比的步骤；
比较运算出的速度比与速度比阈值的大小的步骤；以及
当运算出的速度比在速度比阈值以下时，不改变所述发动机的目标转速而降低所述发动机的输出扭矩的步骤。

Claims (5)

1.一种作业车辆的发动机输出控制装置，该作业车辆具有发动机、行驶体及动力传递装置，该动力传递装置具有变矩器，使发动机的输出经由变矩器传递到行驶体，
该发动机输出控制装置的特征在于，具有：
速度比运算机构，其运算变矩器的速度比；以及
发动机输出降低控制机构，将变矩器的扭矩比和对应于最大效率时的扭矩比相比变大时的速度比预设为速度比阈值，当运算出的速度比在速度比阈值以下时，该发动机输出降低控制机构进行降低发动机输出的控制。
2.如权利要求1所述的作业车辆的发动机输出控制装置，在该作业车辆中行驶体构成为履带，
该发动机输出控制装置的特征在于，
将发生履板滑动时的速度比预设为速度比阈值。
3.如权利要求1所述的作业车辆的发动机输出控制装置，其特征在于，
将作业车辆的重量为W、作业车辆的牵引力为0.8×W时的速度比预设为速度比阈值。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的作业车辆的发动机输出控制装置，其特征在于，
速度比阈值被设定为0.5～0.6范围内的值。
5.一种作业车辆的发动机输出控制方法，在该作业车辆中，发动机的输出经由变矩器传递到行驶体，
该发动机输出控制方法的特征在于，包括：
将变矩器的扭矩比和对应于最大效率时的扭矩比相比变大时的速度比预设为速度比阈值，运算变矩器的速度比的步骤；
比较运算出的速度比与速度比阈值的大小的步骤；以及
当运算出的速度比在速度比阈值以下时，降低发动机的输出的步骤。
CN2008801118681A 2007-10-22 2008-10-09 作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法 Active CN101828017B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP273719/07 2007-10-22
JP2007273719 2007-10-22
PCT/JP2008/068333 WO2009054270A1 (ja) 2007-10-22 2008-10-09 作業車両のエンジン出力制御装置および方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101828017A true CN101828017A (zh) 2010-09-08
CN101828017B CN101828017B (zh) 2013-04-24

Family

ID=40579376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801118681A Active CN101828017B (zh) 2007-10-22 2008-10-09 作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9127436B2 (zh)
EP (1) EP2202399A4 (zh)
JP (1) JP5091953B2 (zh)
CN (1) CN101828017B (zh)
WO (1) WO2009054270A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806908A (zh) * 2011-06-02 2012-12-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于响应于附件负荷而操作动力系统的方法和装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5204726B2 (ja) * 2009-06-19 2013-06-05 日立建機株式会社 作業車両の原動機制御装置
US8538645B2 (en) * 2010-06-23 2013-09-17 Caterpillar Inc. Control system having load-adjusted economy mode
JP5222975B2 (ja) * 2011-05-18 2013-06-26 株式会社小松製作所 作業機械のエンジン制御装置およびそのエンジン制御方法
EP2769893A4 (en) * 2011-10-20 2016-08-24 Toyota Motor Co Ltd ENGINE STARTING DEVICE FOR A HYBRID VEHICLE
US9038606B1 (en) * 2013-11-07 2015-05-26 EcoDual, Inc. Dual fuel injection system
WO2015064747A1 (ja) * 2014-10-31 2015-05-07 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
US9688276B2 (en) 2015-02-26 2017-06-27 Caterpillar Inc. System and method for controlling engine and transmission system of a machine
US10300917B2 (en) * 2015-10-22 2019-05-28 Caterpillar Inc. System and method for automatically adjusting a target ground speed of a machine
JP2017082415A (ja) 2015-10-23 2017-05-18 株式会社小松製作所 表示システム
WO2017126049A1 (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 株式会社小松製作所 作業車両およびエンジン出力制御方法
CN107676186B (zh) * 2017-09-27 2020-07-07 广州汽车集团股份有限公司 一种发动机扭矩控制方法
US11046180B2 (en) * 2018-05-03 2021-06-29 Caterpillar Inc. System and method for controlling track slip of a machine
US20240151188A1 (en) * 2022-11-09 2024-05-09 Deere & Company Management of power transition for driver assistance

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1374483A (en) * 1971-03-05 1974-11-20 Srm Hydromekanik Ab Hydrodynamic torque converters
US4046032A (en) * 1973-10-09 1977-09-06 Eaton Corporation Start control
US3904007A (en) * 1973-10-09 1975-09-09 Eaton Corp Fluid engaged clutch with speed and accelerator controls
US4890681A (en) * 1984-07-10 1990-01-02 Michael Skelly Method and apparatus for rotary power driven swivel drilling
JPH086613B2 (ja) * 1986-04-03 1996-01-29 株式会社小松製作所 装輪式建設機械のエンジン制御方法
JPS6319343A (ja) * 1986-07-14 1988-01-27 Komatsu Ltd シユ−スリツプ制御装置
JPS6428040A (en) * 1987-07-21 1989-01-30 Mazda Motor Slip control device for automobile
JPH0826797B2 (ja) 1987-09-02 1996-03-21 株式会社小松製作所 ブルドーザのシュースリップ制御装置
JPH0830424B2 (ja) 1988-01-08 1996-03-27 株式会社小松製作所 装軌車両の出力制御装置
JPH0392554A (ja) * 1989-09-05 1991-04-17 Nissan Motor Co Ltd 車両用エンジン出力制御装置
GB2242486B (en) * 1990-02-20 1994-02-16 Nissan Motor Engine/automatic transmission unified control device
JP3030647B2 (ja) * 1990-09-12 2000-04-10 本田技研工業株式会社 駆動輪トルクの制御装置
WO1992018706A1 (fr) 1991-04-12 1992-10-29 Komatsu Ltd. Niveleuse pour bulldozer
US5224457A (en) * 1992-02-28 1993-07-06 Deere & Company Dual fuel electronic control system
JPH07166906A (ja) * 1993-12-14 1995-06-27 Nissan Motor Co Ltd 燃料カットと点火時期変更による加速スリップ制御装置
JPH08128344A (ja) * 1994-11-04 1996-05-21 Hitachi Ltd 駆動力制御装置及び制御方法
JP3521981B2 (ja) * 1994-11-28 2004-04-26 株式会社小松製作所 建設機械の牽引力制御装置およびその制御方法
JP3794763B2 (ja) * 1996-09-13 2006-07-12 株式会社小松製作所 ブルドーザのドージング装置
JPH10147952A (ja) * 1996-11-18 1998-06-02 Komatsu Ltd ブルドーザのドージング装置
JP3945042B2 (ja) * 1998-10-08 2007-07-18 トヨタ自動車株式会社 車両の充電制御装置
US6266597B1 (en) * 1999-10-12 2001-07-24 Ford Global Technologies, Inc. Vehicle and engine control system and method
JP3934305B2 (ja) * 2000-04-12 2007-06-20 株式会社エクセディ 無段変速機を有する動力伝達装置
JP4002455B2 (ja) * 2002-03-22 2007-10-31 ミヤマ株式会社 車両運転状態評価システム
JP2004125066A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Jatco Ltd 無段変速機の変速制御装置
DE102005001981A1 (de) * 2004-02-13 2005-09-01 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Gangwechsels in einem Parallelschaltgetriebe eines Fahrzeuges
JP4461950B2 (ja) * 2004-07-09 2010-05-12 ミヤマ株式会社 自動変速機搭載車両
US7337054B2 (en) * 2004-07-29 2008-02-26 Caterpillar Inc. Systems and methods for controlling slip
JP4315248B2 (ja) * 2004-12-13 2009-08-19 日立建機株式会社 走行作業車両の制御装置
US7867136B2 (en) * 2007-03-15 2011-01-11 Caterpillar Inc Method for limiting drive train torque
US8095285B2 (en) * 2007-06-29 2012-01-10 Caterpillar Inc. Method for derating a power source to limit damage
US7945378B2 (en) * 2008-09-22 2011-05-17 Deere & Company Method of selecting engine torque curves
JP5915173B2 (ja) * 2011-12-28 2016-05-11 スズキ株式会社 加速ショック低減制御装置、加速ショック低減制御方法およびプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806908A (zh) * 2011-06-02 2012-12-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于响应于附件负荷而操作动力系统的方法和装置
CN102806908B (zh) * 2011-06-02 2015-09-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于响应于附件负荷而操作动力系统的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101828017B (zh) 2013-04-24
EP2202399A4 (en) 2014-04-23
US9127436B2 (en) 2015-09-08
EP2202399A1 (en) 2010-06-30
US20110040458A1 (en) 2011-02-17
JP5091953B2 (ja) 2012-12-05
JPWO2009054270A1 (ja) 2011-03-03
WO2009054270A1 (ja) 2009-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101828017B (zh) 作业车辆的发动机输出控制装置及发动机输出控制方法
CA2645970C (en) Work machine with power limit control using an infinitely varible transmission
CN101878385B (zh) 作业车辆的变速控制装置及变速控制方法
EP2063124B1 (en) Engine load control device of work vehicle
US8200400B2 (en) Method for operating a working machine and a working machine with an improved ability to meet transient loads
EP2055544B1 (en) Work machine and method
EP2135501B1 (en) Agricultural harvester with dual engines and electrical power coupling
EP2068043B1 (en) Working machine and method
EP2082099B1 (en) A method for operating a working machine and a working machine with an improved transmission line
CN104203682B (zh) 车辆的控制装置
EP2055543B1 (en) Work Machine and Method
EP2055545A2 (en) Work Machine and Method
JP2004245285A (ja) 作業車両の変速装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant