CN102414374A - 具有作业机的建筑车辆 - Google Patents

Abstract

本发明的建筑车辆防止基于其行驶驱动力(120)的来自作业对象物的大的反作用力(122)施加到作业机(106)而对作业机(106)施加过大的负荷。在具有行驶装置(138)、作业机(106)和控制行驶装置(138)的控制器(160)的建筑车辆中，控制器(160)进行：判断作业机(106)的当前的姿态是否相当于规定的姿态的姿态判断；判断行驶装置(138)的当前的行驶动作是否相当于在进行对作业机(106)施加了过大负荷的规定的建筑作业的情况下所进行的规定的行驶动作的行驶判断；判断当前的行驶驱动力(120)的大小是否相当于对作业机(106)施加了过大的负荷的规定的大小的驱动力判断，在状态判断、行驶判断和驱动力判断的全部结果都为肯定的状态下，使从行驶装置(138)输出的行驶驱动力降低。

Description

具有作业机的建筑车辆

技术领域

本发明涉及具有作业机的建筑车辆，特别涉及用于防止对作业机施加过大的负荷的控制技术。

背景技术

作为建筑车辆的一例，举出轮式装载机进行说明。如图1的(a)～图1的(c)所示，轮式装载机100具有：具有行驶驱动轮104的主体102和安装在该主体102上的作业机106。作业机106具有：梁108、铲斗110、梁液压缸(省略图示)以及铲斗液压缸112。

轮式装载机100在爆破后的碎石和沙土的山上，一边使车体前进，一边压入朝向前方的铲斗110，从而使碎石或沙土装入铲斗110内，进行挖削作业。而且，在对岩壁或者建筑物外壁那样的垂直壁进行挖削的情况下，通常如图1的(a)～图1的(c)所示，通过来自行驶驱动轮104的强大的前方行驶驱动力，使铲斗110挤压壁而使壁崩塌。

已知以下技术，即在进行这样的作业时，通过检测行驶驱动轮打滑的征兆，调整调制离合器(modulation clutch)的接合度，或者调整发动机的燃料喷射量，防止打滑(例如，对比文件1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-146928号公报

专利文献2：日本特开2005-146886号公报

发明内容

发明要解决的课题

如图1的(a)～图1的(c)所示，在轮式装载机100挖削垂直壁的情况下，与来自行驶驱动轮104的强大的行驶驱动力120对应的强大的反作用力122从垂直壁对铲斗110，向使铲斗110进一步抬起(tilt)的方向(使铲斗110向上方旋转的方向，延伸铲斗液压缸112的方向)施加。由于这时的作业机106的姿态，由于该反作用力122对铲斗110施加强大的拉伸力，有时对铲斗110施加过大的负荷。

即，在挖削垂直壁时，在大多数情况下，铲斗110被保持在翘起限度(tiltend)位置(铲斗110不能再翘起至其以上的位置，换言之，铲斗液压缸112不能再伸长的状态)。如图1的(a)所示，在梁108下降得较低，从而铲斗110位于比某个程度的高度低的位置的情况下，铲斗110在该翘起限度位置，与作为梁108的一部分的铲斗制动器(stopper)108A接触。在这样通过低姿态的作业机106挖削垂直壁的情况下，对铲斗110施加的强大的反作用力122被梁108的铲斗制动器108A和铲斗液压缸112负担承受。因此，对铲斗液压缸112施加的拉伸力不会过大。

与此相对，如图1的(b)或者图1的(c)所示，梁108较高地上升到某个程度以上，铲斗110位于比某个程度的高度高的位置的情况下，在作业机106的结构上，铲斗110在位于其翘起限度位置时，虽然铲斗液压缸112伸长至最大限度，但是铲斗制动器108A离开铲斗110。在用这样姿态的作业机106挖削垂直壁时，铲斗液压缸112独自承受从垂直壁对铲斗110施加的强大的反作用力122。在不是冲程(stroke)限度位置的情况下，即，铲斗液压缸能够伸或缩的情况下，铲斗液压缸由于外力而运动，即使包含了液压缸的液压回路内的液压上升，力也由于进行调剂(relief)而释放。但是，在冲程限度位置的情况下，由于机械的界限而不被压缩，所以外力直接影响铲斗液压缸。因此，有时对铲斗液压缸112施加过大的拉伸力。

与上述类似的问题，不仅在轮式装载机对垂直壁进行挖削时，而且对于其他种类的建筑车辆也有发生的可能性。即，在某个建筑车辆中，作业机在其姿态可变范围中采取了特定的姿态时，基于该建筑车辆的强大的行驶驱动力的来自作业对象物的过大的反作用力施加在该作业机的情况下，发生与上述类似的问题。

因此，本发明的目的是在建筑车辆中，防止基于其行驶驱动力的来自作业对象物的大的反作用力施加到作业机上而对作业机施加过大的负荷。

用于解决课题的手段

按照本发明的一个实施方式的建筑车辆，包括：行驶驱动装置，输出行驶驱动力；作业机，在规定的姿态范围内其姿态可变，并且用于对作业对象物施加建筑作业；以及控制器，控制所述行驶驱动装置，所述控制器进行姿态判断，判断所述作业机的当前的姿态是否相当于所述姿态范围中的规定的姿态，进行行驶判断，判断所述行驶驱动装置的当前的行驶动作是否相当于在进行对所述作业机施加过大的负荷的规定的建筑作业时所进行的规定的行驶动作，进行驱动力判断，判断从所述行驶驱动装置输出的当前的行驶驱动力的大小是否相当于如果基于比其大的行驶驱动力的反作用力从作业对象物施加给上述作业机，则对所述作业机施加过大的负荷的规定的大小，在所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的全部结果都为肯定的状态下，使从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力降低。

按照上述结构，控制器可以判断建筑车辆的动作状态是否处于对作业机提供过大的负荷的状态，而且，在处于对作业机提供过大的负荷的状态的情况下，进行控制，使得作为反作用力的基础的行驶驱动力降低，从而减轻作业机的负荷。

按照本发明的作业车辆进行上述的姿态判别、行驶判别和驱动力判别，由此，可以高精度地检测对作业机提供过大的负荷的状态(例如，如图1的(b)和(c)所示的状态)。附带提一下，通过仅根据梁液压缸的底(bottom)压来判断的简单的方法，难以检测图1的(b)和(c)所示的状态。这是因为，在图1的(b)所示的作业机106的姿态下，通过反作用力122对梁108施加使其降低的方向的力126，而在图1的(c)所示的作业机106的姿态下，通过反作用力122对梁108施加使其上升的方向的力128。这是因为在图1的(b)的状态下，梁液压缸受到压缩力的作用，在图1的(c)的状态下，梁液压缸受到拉伸力的作用，所以梁液压缸的底压的举动不同。

在本发明的优选的实施方式中，所述控制器进行倾斜判断，判断所述建筑车辆的当前的倾斜角度是否相当于所述作业机不可能进行所述建筑作业的规定的角度，在所述状态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的全部结果为肯定，并且所述倾斜判断的结果为否定的状态下，可以使从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力降低。

在本发明的优选的实施方式中，所述行驶驱动装置具有其接合度能够可变调整的调制离合器，所述调制离合器的所述接合度越低，所述行驶驱动力越低，在所述状态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的结果为肯定的状态下使所述行驶驱动力降低的情况下，所述控制器根据所述当前的行驶驱动力决定所述调制离合器的目标接合度，并且使所述调制离合器的接合度向所述目标接合度降低。

在本发明的优选的实施方式中，所述控制器决定所述目标接合度，使得所述当前的行驶驱动力越大所述目标接合度越低。

在本发明的优选的实施方式中，在所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的全部结果已为肯定时，所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的其中一个结果变为了否定的情况下，所述控制器使所述调制离合器的接合度向降低前的原来的接合度上升。

在本发明的优选的实施方式中，所述控制器使所述调制离合器的接合度降低时的降低率比所述控制器使所述调制离合器的接合度上升时的上升率高。

在本发明的优选的实施方式中，所述建筑车辆是轮式装载机，所述作业机具有：梁、铲斗和铲斗液压缸，所述行驶装置具有变速器，所述规定的姿态是，所述铲斗处于翘起限度位置，并且所述铲斗的高度位置比规定的高度高，所述规定的行驶动作是，所述变速器的速度档是规定的低速前进速度档，并且，基于所述行驶装置的所述轮式装载机的前进速度为规定的低速以下。

附图说明

图1的(a)是铲斗保持在比某个程度的高度低的位置的情况下的、挖削垂直壁的轮式装载机的示意图。图1的(b)是铲斗保持在比某个程度的高度高的位置的情况下的、挖削垂直壁的轮式装载机的示意图。图1的(c)是铲斗保持在比图1的(b)更高的位置的情况下的、挖削垂直壁的轮式装载机的示意图。

图2是表示本发明的实施方式的轮式装载机的整体结构的概略的方框图。

图3是轮式装载机的侧视图。

图4是表示本发明的驱动力控制的内容的流程图。

图5是一例表示驱动力值和离合器压目标值的对应关系的图。

图6是将图5的对应关系曲线化的图。

图7是表示本发明的离合器控制的内容的流程图。

图8是表示使用电动机行驶的建筑车辆的示意图。

图9是表示使用电动机行驶的其它建筑车辆的图。

标号说明

100 轮式装载机

102 主体

104 行驶驱动轮

106 作业机

108 梁

180 A铲斗制动器

110 铲斗

112 铲斗液压缸

130 发动机

132 PTO

134 液压回路

136 梁液压缸

138 行驶装置

140 离合器

142 扭矩变换器

144 变速器

146 车轴

148 轮子

150 冲程限度传感器

152 梁角度传感器

154 离合器输出轴转速传感器

156 T/M输出轴转速传感器

158 倾斜计

160 控制器

161 离合器压控制器

162 T/M控制器

163 离合器压目标值决定单元

164 驱动力控制判定单元

165 姿态判别单元

166 行驶判别单元

167 驱动力判别单元

168 倾斜判别单元

170 存储器

172 速度档存储单元

174 离合器压存储单元

具体实施方式

以下，参照附图以将本发明的实施方式应用于作为建筑车辆的轮式装载机的情况为例进行说明。但是，本发明也可以适用于轮式装载机以外的其它建筑车辆。

【实施例1】

图2是表示本实施方式的轮式装载机100的整体结构的概略的方框图。

轮式装载机100例如具有：发动机130、用于使轮式装载机100行驶的行驶装置138、作业机106、主要用于驱动作业机106的液压回路134、将发动机130的输出分配给行驶装置138和液压回路134的输出分配器(PTO：Power Take Off)132。

行驶装置138例如具有：调制离合器(以下简称为“离合器”)140、扭矩变换器(T/C)142、变速器(T/M)144、车轴146、轮子148。从发动机130输出的动力经由离合器140、扭矩变换器142、变速器144和车轴146被传递到轮子148。本实施方式的离合器140不仅是简单地直接连接(接合度100％)和断开(接合度0％)，而是还考虑了使其滑动的离合器(即，可以将其接合度调整为从100％至0％间的中间的值，由此可以调整发动机输出的传递量的离合器)。离合器140的接合度越降低，发动机输出被传递到变速器144的扭矩的最大值越降低，由此，即使在相同发动机输出的情况下，从轮子148输出的行驶驱动力也(以下，简称为“驱动力”)降低。在控制离合器140的接合度的方法方面有几个处理方法，但是在本实施方式中，离合器140的接合度由对离合器140施加的控制液压来决定。以下，将对离合器140施加的控制液压称为“离合器压”。

作业机106具有梁108、铲斗110、梁液压缸136和铲斗液压缸112等。液压回路134使用以发动机130驱动的未图示的液压泵，对梁液压缸136和铲斗液压缸112提供动作油，通过使各个梁液压缸136、铲斗液压缸112伸缩，分别驱动梁108和铲斗110。梁108具有铲斗制动器108A，铲斗制动器108A具有制止铲斗110翘起至其之上，并且在挖削壁时等接受从壁对铲斗110施加的反作用力122的作用。

这里，参照图3。图3是轮式装载机100的侧视图。如图3所示，在梁108和主体102连接的位置，设置用于检测梁108的角度的梁角度传感器152。而且，在铲斗液压缸112中，设置冲程限度传感器150，该冲程限度传感器150用于检测铲斗液压缸112处于不能伸长至其以上的冲程限度状态的情况。在本实施方式中，冲程限度传感器150具有安装在铲斗液压缸112的本体112A上的接近开关150A、和安装在铲斗液压缸112的杆112B上的可动棒150B。可动棒150B在铲斗液压缸112的杆112B为最大限度地伸出的冲程限度状态时，与接近开关150A接触而使其接通。因此，冲程限度传感器150在铲斗液压缸112处于冲程限度状态时接通，在此外的状态下断开。如图3(或者图1的(a))所示，在梁108和铲斗110的高度比规定高度低的情况下，铲斗液压缸112在成为冲程限度状态之前，铲斗110与铲斗制动器108A接触，并且那里成为铲斗110的翘起限度位置(铲斗110不能翘起至其以上的位置)。另一方面，如图1的(b)和(c)所示，梁108和铲斗110的高度比规定高度高的情况下，铲斗液压缸112成为了冲程限度状态时的铲斗110的位置仍旧成为铲斗110的翘起限度位置。这时，铲斗110不与铲斗制动器108A接触。在该后者的情况下，如已经说明的那样，有时由于在挖削壁时来自壁的反作用力122，对铲斗液压缸112施加过大负荷。在这种情况下，来自冲程限度传感器150的信号(导通或者断开)，表示铲斗110是否位于翘起限度位置。从上述的梁角度传感器152输出的信号(表示对应于梁108的角度的值)和从冲程限度传感器150输出的信号(导通或者断开)，被输入到后述的控制器160。

返回图2。在轮式装载机100中主要具有进行离合器140和变速器144的控制的控制器160。控制器160例如作为包含具有了微处理器和存储器170的计算机的电子电路而构成。离合器140和变速器144等的控制通过控制器160的微处理器执行控制器160的存储器170中存储的规定的程序来进行。

控制器160例如具有：离合器压控制单元161、T/M控制器162、离合器压目标值决定单元163、驱动力控制判定单元164、姿态判别单元165、行驶判别单元166、驱动力判别单元167、倾斜判别单元168。在存储器170中，例如具有速度档存储单元172和离合器压存储单元174。

T/M控制器162是通过对变速器144发送表示速度档的信号，控制变速器144中的速度档的切换的处理单元。例如，T/M控制器162可以将变速器144当前的速度档预先存储在速度档存储单元172中。

离合器压控制器161是通过对离合器140发送指示离合器压的信号(以下称为离合器压指示信号)，控制离合器压，并通过它调整离合器140的接合度的处理单元。以下，在离合器压指示信号中，将离合器压控制器161指示的离合器压称为“离合器压指令值”。控制器160将其离合器压控制为离合器压指令值，由此，其接合度成为与离合器压指令值对应的接合度。

姿态判别单元165是判断作业机106的当前姿态是否对应于图1的(b)和(c)所示的规定的姿态的处理单元。行驶判别单元166是判断行驶装置138的当前行驶动作是否对应于进行对作业机106提供过大的负载的作业(在本实施方式中为挖削作业)时的行驶动作的处理单元。驱动力判别单元167是判断当前的行驶驱动力的大小是否对应于对作业机106提供过大负荷的规定大小的处理单元。倾斜判别单元168是判断车体的前后方向轴的倾斜角度是否对应于不可能进行对作业机106提供过大负荷的作业(在本实施方式中为挖削作业)的规定的角度范围的处理单元。驱动力控制判定单元164是根据姿态判别单元165、行驶判别单元166、驱动力判别单元167和倾斜判别单元168各自的判断结果，判断是否进行离合器控制(后述)的处理单元。离合器压目标值决定单元163是决定与当前的驱动力值对应的离合器压的目标值的处理单元。

如图3所示，本实施方式的控制器160在轮式装载机100进行垂直壁等的挖削作业的情况下，为了防止由于与其行驶驱动力120对应的反作用力122而对作业机106施加过大负荷，进行将从行驶装置138输出的行驶驱动力120调整为不对作业机106施加过大负荷的大小的控制。以下，将该控制称为“驱动力控制”。在驱动力控制中，控制器160判断轮式装载机100的动作状态是否为对作业机106施加过大负荷的状态，在为对作业机106施加过大负荷的状态的情况下，控制离合器压(调整离合器140的接合度)而进行行驶驱动力120的调整。以下，将在驱动力控制中进行的调整离合器140的接合度从而调整行驶驱动力120的控制称为“离合器控制”。关于驱动力控制和在驱动力控制中进行的离合器控制的细节在后叙述。

再次参照图2，在轮式装载机100中设置：用于检测离合器140的输出轴转速的离合器输出轴转速传感器154、检测变速器144的输出轴转速的T/M输出轴转速传感器156和检测车体的前后方向轴的倾斜角度(即，斜度角)的倾斜计158。从离合器输出轴转速传感器154、T/M输出轴转速传感器156和倾斜计158输出的信号如箭头(3)～(5)所示，被输入到控制器160。具体来说，从离合器输出轴转速传感器154输出的信号(表示离合器140的输出轴转速的信号)被输入到驱动力判别单元167(图2的(3))。而且，从T/M输出轴转速传感器156输出的信号(表示变速器144的输出轴转速的信号)被输入到行驶判别单元166和驱动力判别单元167(图2的(4))。而且，从倾斜计158输入的信号(表示车体的前后方向轴的倾斜角度的信号)被输入到倾斜判别单元168。而且，如上所述来自梁角度传感器152的信号和来自冲程限度传感器150的信号(导通或者断开)也如箭头(1)和(2)所示，被输入到控制器160(具体来说是姿态判别单元165)。控制器160根据这些传感器信号((1)～(5))，进行驱动力控制。以下，具体说明本实施方式的驱动力控制的内容。

图4是表示本实施方式的驱动力控制的内容的流程图。

首先，姿态判别单元165判断铲斗110是否处于翘起限度位置(S101)(严格地说，是判断铲斗液压缸112是否处于冲程限度状态，但是在本发明中作为问题的图1的(b)和(c)所示的情况下，由于翘起限度位置与冲程限度状态对应，所以在该控制中，不严格区分两者而作为等效的情况进行处理)。具体来说，例如，姿态判别单元165根据从冲程限度传感器150接收到的信号(图2的(1))(导通或者断开)，可以判断铲斗110是否处于翘起限度位置。即，姿态判别单元165在来自冲程限度传感器150的信号为导通的状态的情况下，判断为铲斗110处于翘起限度位置(冲程限度状态)，在来自冲程限度传感器150的信号为断开的状态的情况下，可以判断为铲斗110不处于翘起限度位置(冲程限度状态)。作为变形例，也可以根据他信号，例如将角度传感器设置在铲斗110和梁108的结合部108B，检测铲斗110对于梁108的角度，根据检测到的角度和梁108的高度，检测翘起限度位置(冲程限度状态)。在该变形例的情况下，可以一次判断是否为后述的“规定的姿态”。

在铲斗110不处于翘起限度位置(冲程限度状态)的情况下(S101，否)，驱动力控制判定单元164判断为不进行离合器控制(调节离合器140的接合度从而调节驱动力的控制)。即，在铲斗110不处于翘起限度位置(或者冲程限度状态)的情况下，作业机106不成为如图1的(b)或(c)所示那样的姿态，即铲斗液压缸112为冲程限度状态，且由于独自承受大的反作用力122而对铲斗液压缸112施加过大的负荷的姿态(在本说明书中，将这样的作业机106的姿态称为“规定的姿态”)。因此，这时，不进行离合器控制，在一定时间待机后，再次进行步骤S101的处理。

另一方面，在铲斗110处于翘起限度位置的情况下(S101：是)，姿态判别单元165判断当前梁108的高度是否在用于判断是否为上述“规定的姿态”的规定的高度阈值，例如1.35【m】以上(S102)。在本实施方式中，如图3所示，将梁108和铲斗110的连接位置108B的地上高度定义为梁108的高度。姿态判别单元165通过梁角度传感器152检测到的当前的梁108的角度可以计算梁108的高度。上述1.35【m】的高度的阈值是在铲斗110处于翘起限度位置的情况下，可知是否铲斗110与铲斗制动器108A接触的梁108的高度的边界值。即，如果梁108的高度低于1.35【m】，则铲斗110在翘起限度位置与铲斗制动器108A接触，如果梁108的高度在1.35【m】以上，则铲斗110在翘起限度位置不与铲斗制动器108A接触。

步骤S102的判断的结果，在当前的梁108的高度比高度阈值(1.35【m】)低的情况下(即，铲斗110处于翘起限度位置(在S101中完成判断)且与铲斗制动器108A接触的情况下)(S102：否)，驱动力控制判定单元164判断为不进行离合器控制。即，在该情况下，对铲斗110施加的强大的反作用力122由铲斗制动器108A和铲斗液压缸112分担承受，对铲斗液压缸112施加的拉伸力不会变得过大。即，作业机106不成为图1的(b)和(c)所示的规定的姿态。因此，在该情况下，也不进行离合器控制，在一定时间待机后，再次进行步骤S101的处理。

另一方面，在步骤S102的结果，是当前的梁108的高度为高度阈值(1.35【m】)以上的情况下(即，铲斗110处于翘起限度位置并且不与铲斗制动器108A接触的情况)(S102：是)，这意味着作业机106为图1的(b)和(c)所示的规定的姿态。在该情况下，行驶判别单元166判断变速器144的当前的速度档是否为F1(前进第1速度)(S103)。如上所述，T/M控制器162控制变速器144的速度档，在速度档存储单元172中存储有变速器144的当前的速度档。因此，行驶判别单元166通过参照速度档存储单元172中存储的变速器144的速度档，可以判断当前的速度档是否为F1。作为变形例，也可以根据其他信号，例如来自位于驾驶席的变速(shift)操作装置(典型地是变速操纵杆)的速度档选择信号，或者通过检测变速器144的实际的齿轮状态，判断当前的速度档是否为F1。

在变速器144的当前的速度档不是F1的情况下(S103：否)，驱动力控制判定单元164判断不进行离合器控制。即，大的前进驱动力可输出的速度档为F1时，一般的，进行挖削作业时选择的速度档为F1。因此，当速度档不是F1的情况下，不进行挖削作业的可能性高。而且，在速度档为F1以外的情况下的驱动力没有大到对作业机106施加过大的负荷的程度。因此，在速度档不是F1的情况下，也不进行离合器控制，而在一定时间待机后，再次进行步骤S101的处理。

另一方面，在变速器144的当前的速度档为F1的情况下(S103：是)，行驶判别单元166判断轮式装载机100的前进行驶速度是否位于在挖削作业中通常使用的较低的速度范围内(0【km/h】附近的范围，以下简称为“低速”)(S104)。具体来说，例如，行驶判别单元166在根据T/M输出轴转速传感器156检测到的变速器144的输出轴转速而计算出的行驶速度为规定的速度阈值(例如，1【km/h】)以下的情况下，可以判断为行驶速度为低速。

在行驶速度不是低速的情况下(S104：否)，驱动力控制判定单元164判断为不进行离合器控制。即，由于进行挖削作业时的行驶速度大致为0【km/h】，所以在行驶速度不是低速的情况下，可以判断为未在进行挖削作业(即，作业机106未受到大的力)。因此，在行驶速度不是低速的情况下，也不进行离合器控制，在一定时间待机后，再次进行步骤S101的处理。

另一方面，在行驶速度为低速的情况下(S104：是)，驱动力判别单元167判断行驶驱动力120的值(驱动力值)是否为规定的驱动力阈值，例如45000【kgf】以上(S105)。该45000【kgf】的驱动力阈值是，可以得知是否由于与该行驶驱动力120对应的反作用力122而产生对规定的姿态的作业机106施加过大负荷的可能性的驱动力值的边界值。即，如果驱动力值比45000【kgf】小，则即使作业机106处于规定的姿态，也没有对作业机106施加过大的负荷的可能性，如果驱动力值在45000【kgf】以上，则存在对规定的姿态的作业机106施加过大的负荷的可能性。驱动力阈值也可以根据作业机的规定的姿态，即根据梁108的高度而变化。

这里，对驱动力值的计算步骤进行简单说明。驱动力值的计算由驱动力判别单元167进行。首先，驱动力判别单元167根据由离合器输出轴转速传感器154检测到的离合器140的输出轴转速(相当于扭矩变换器142的输出轴转速)、和由T/M输出轴转速传感器156检测到的变速器144的转速(对变速器144的输出轴转速使用变速器144的当前的减速比，求变速器144的输入轴转速。变速器144的输入轴转速相当于扭矩变换器142的输出轴转速)，计算速度比。接着，驱动力判别单元167参照规定的图，取得与上述计算出的速度比对应的初级扭矩(primary torque)系数。接着，驱动力判别单元167根据上述检测到的离合器140的输出轴转速(扭矩变换器142的输入轴转速)和上述取得的初级扭矩系数，计算扭矩变换器142的输入扭矩。然后，驱动力判别单元167考虑扭矩的传递效率、变速器144的减速比、车轴146的减速比和轮子(轮胎)148的有效半径，由上述计算出的扭矩变换器142的输入扭矩计算驱动力值。当然，也可以用其它方法检测或者计算驱动力值。或者，作为实施例，也可以将对作业机106施加的反作用力122的值或者对铲斗液压缸112施加的拉伸力，作为与驱动力值等效的值进检测或者计算。

在驱动力值比驱动力阈值(45000【kgf】)小的情况下(S105：否)，驱动力控制判定单元164判断为不进行离合器控制。即，在驱动力值小于45000【kgf】的情况下，由于不担心因与该驱动力对应的反作用力而对作业机106施加过大的负荷，所以不进行离合器控制，在一定时间待机后，再次进行步骤S101的处理。

另一方面，在驱动力为驱动力阈值(45000【kgf】)以上的情况下(S105：是)，倾斜判别单元168判断由倾斜计158检测到的车体的前后方向轴的倾斜角度是否对应于没有进行挖削作业的可能性的规定的角度范围(例如，俯角或者仰角为4度以上，以下称为“不实施作业角度”)(S106)。例如，在车体的俯角或者仰角在4度以上时，认为轮式装载机100处于在陡的上坡或者下坡上的状态，在这样的状态中，认为进行挖削作业的可能性极低。作为变形例，也可以不考虑俯角，仅检测车体的仰角为规定角度以上的情况作为不实施作业角度。这是由于，在陡的上坡上，由于车辆的重量，即使不担心对作业机106施加过大的负荷，有时驱动力值也超过上述阈值驱动力45000【kgf】。

在车体的倾斜角度对应于不实施作业角度的情况下(S106：是)，驱动力控制判定单元164判断为不进行离合器控制。即，在该情况下，不可能进行挖削作业，不可能对作业机106施加过大的负荷，所以不进行离合器控制，而在一定时间待机后，再次进行步骤S101的处理。

另一方面，在车体的倾斜角度不对应于不实施作业角度的情况下(S106：否)，驱动力控制判定单元164判断为进行离合器控制，并开始离合器控制(S107)。关于离合器控制的细节，在后参照图5和图6进行说明。

这样，在本实施方式中，在步骤S101～S106中判断的六个条件(即，(1)铲斗110位于翘起限度位置，(2)梁108的高度为1.35【m】以上，(3)速度档为F1，(4)车速为低速，(5)驱动力为45000【kgf】以上，(6)车体的倾斜角度不对应于不实施作业角度)全部成立时，判断为轮式装载机100的动作状态是处于对作业机106施加了过大的负荷的状态，开始离合器控制。以下，将这六个条件各自称为“离合器控制开始条件”。而且，离合器控制开始条件不一定是上述六个条件，只要是可以判断轮式装载机100的动作状态是否处于对作业机106施加过大的负荷的状态的条件即可。而且，也可以考虑上述六个条件中的一部分作为离合器控制开始条件。例如，也可以不考虑(6)的条件(不将(6)的条件作为离合器控制开始条件)，而在(1)～(5)的条件全部成立时，开始离合器控制。

离合器控制的解除在离合器控制条件的任意一个已不成立的情况下进行。即，在本实施方式中，在(1)～(6)的条件中的任意一个已不成立的情况下，解除离合器控制。具体来说，如图4所示，在进行着离合器控制的状态中，进行与步骤S101～S106相同的判断(S108～S113)。然后，在步骤S108～S113中的判断中的任意一个中，得到不满足离合器控制开始条件的判断结果的情况下解除离合器控制(S114)。

以下，对离合器控制的内容进行具体说明。

在离合器控制中，决定与当前的驱动力值对应的离合器140的接合度的目标值(以下称为“目标接合度”)，进行控制，使得离合器140的接合度成为目标接合度(或者接近目标接合度)。具体来说，离合器压目标值决定单元163决定与当前的驱动力值对应的离合器压的目标值(以下称为“离合器压目标值”)，并且离合器压控制器161根据该决定了的离合器压目标值控制离合器140，使得离合器压成为离合器压目标值(或者成为比当前的离合器压更接近离合器压目标值的值)。例如，离合器压目标值决定单元163对于各种驱动力值的每一个预先决定与其驱动力值对应的离合器压目标值，根据该驱动力值与离合器压目标值的对应关系，可以决定与当前的离合器压对应的离合器压目标值。

图5是表示驱动力值和离合器压目标值的对应的关系一例的图。图6是将图5的对应关系曲线化的图。如图5(或者图6)所示，在本实施方式中，离合器压的最大值为25【kg/cm²】。离合器压最大(即，25【kg/cm²】)的情况下，离合器140成为直接连接状态(接合度为100％)。

如图5所示，驱动力值越大，离合器压目标值成为越低的值。即，当前的驱动力值越大，则进行控制，使得离合器压越低(即接合度越低)，并进行控制，以抑制行驶驱动力120。

图7是表示本实施方式的离合器控制的内容的流程图。

首先，离合器压目标值决定单元163参照如图5所示的驱动力值和离合器压目标值的对应关系，取得与当前的驱动力值对应的离合器压目标值(S201)。例如，如果当前的驱动力值为48000【kgf】，则离合器压目标值为9.5【kg/cm²】。而且，驱动力值的计算步骤如在图4的步骤S105中说明的那样。

接着，离合器压控制器161在当前的离合器压指令值(在离合器压指示信号(指示离合器压的信号)中，离合器压控制器161指示的离合器压)是否比在步骤S201中取得的离合器压目标值大(S202)。这里，当前的离合器压指令值是当前对离合器140指示的离合器压指令值，即在前次发送的离合器压指示信号中指示的离合器压指令值。虽然在后叙述，但是离合器压控制器161在发送了离合器压指示信号时，将在该离合器压指示信号中指示的离合器压指令值存储在离合器压存储单元174中。因此，离合器压控制器161可以参照离合器压存储单元174中存储的离合器压指令值作为当前的离合器压指令值。而且，在离合器控制开始之后、尚未发送过一次离合器压指示信号的情况下，离合器压存储单元174不存储当前的离合器压指令值。这时，离合器压控制器161例如可以将离合器140处于直接连接(接合度100％)的状态的情况下的离合器压(即，25【kg/cm²】)作为当前的离合器压指令值。

在当前的离合器压指令值比离合器压目标值大的情况下(S202：是)，离合器压控制器161将离合器压目标值作为实际指示的离合器压指令值(以下称为“实际指令值”)，将指示实际指令值的离合器压指示信号发送到离合器140(S204)。由此，离合器压被控制为实际指令值(离合器压目标值)，离合器140的接合度成为与实际指令值(离合器压目标值)对应的接合度。这样，在当前的离合器压指令值比离合器压目标值大的情况下，进行控制，使得离合器压目标值直接成为实际指令值，离合器压成为离合器压目标值。即，离合器压控制器161控制离合器140，使离合器压向离合器压目标值一鼓作气地降低。其结果，由于实际输出的行驶驱动力120被强制地抑制，所以减少对作业机106施加过大负荷的危险。

之后，离合器压控制器161将在步骤S204中发送的离合器压指示信号中的离合器压指令值(即，离合器压目标值)存储在离合器压存储单元174中(S205)。

另一方面，在当前的离合器压指令值在离合器压目标值以下的情况下(S202：否)，离合器压控制器161判断当前的离合器压指令值是否比从离合器压目标值减去了规定的偏移值后所得的值(以下，称为“偏移减去值”)小(S203)。

在当前的离合器压指令值比偏移减去值小的情况下(S203：是)，离合器压控制器161将对当前的离合器压指令值加上了规定的增量(以下称为“第一增量”)后得到的值(以下称为“增量加上值”)作为实际指令值，将指示实际指令值的离合器压指示信号发送到离合器140(S206)。由此，离合器压被控制为实际指令值(增量加上值)，离合器140的接合度成为与实际指令值(增量加上值)对应的接合度。这里，第一的增量是使离合器压(接合度)上升时的上升幅度，被设定为比较小的值。具体来说，在本实施方式中，如图5所示，离合器压目标值在5【kg/cm²】～25【kg/cm²】的范围内为0.5【kg/cm²】刻度的值。例如，第一的增量被设定为比该刻度幅度0.5【kg/cm²】小的值(例如刻度幅度0.2【kg/cm²】)。这样，通过将第一的增量设定为比较小的值，离合器压可以被控制为以比较小的上升幅度从当前的离合器压增大。即，离合器压控制器161控制离合器140，使得离合器压(接合度)向离合器压目标值缓慢地上升。

之后，离合器压控制器161将在步骤S206中发送的离合器压指示信号中的离合器压指令值(即，增量加上值)存储在离合器压存储单元174中。

另一方面，在当前的离合器压指令值在偏移减去值以上的情况下(S203：否)，离合器压指示信号不被发送。即，在当前的离合器压指令值在处于从偏移减去值到离合器压目标值为止的范围内的情况下，离合器压控制器161不使离合器压变化而维持当前的离合器压。这样，设置作为不使离合器压变化的范围的不敏感带(从偏移减去值到离合器压目标值为止的范围)的理由，是为了防止在当前的离合器压指令值成为了离合器压目标值附近的值的情况下，离合器压的上升和降低交替重复从而动作变得不稳定的问题(所谓振荡的问题)。并且，该不敏感带被设为比离合器压目标值小的区域的理由，是为了与本实施方式的离合器控制的控制方针相符，即在使离合器压降低的情况下响应性良好地一鼓作气地使其降低，在使离合器压上升的情况下使其缓慢地上升。

之后，离合器压目标值决定单元163在待机了规定时间(例如，10【ms】)后，再次进行S201的处理。即，以规定时间间隔重复进行步骤S201～S208的处理。

而且，在解除了离合器控制的情况下，离合器压控制器161为了返回直接连接离合器140的状态(即，离合器压为25【kg/cm²】的状态)，进行使离合器压上升的控制。具体来说，例如，离合器压控制器161在直至离合器压达到25【kg/cm²】为止，每10【ms】将离合器压指示信号重复发送到离合器140，该离合器压指示信号指示将对当前的离合器压指令值增加了规定的增量(以下称为“第二的增量”)的值作为离合器压。这里，第二的增量例如被设为比第一的增量(0.2【kg/cm²】)大的值(例如，0.5【kg/cm²】)。即，以比执行离合器控制期间的离合器压的上升幅度大的上升幅度进行离合器压的上升。

参照图8、图9说明第2实施例。在本实施例中，说明在使用了电动机181的轮式装载机中适用本发明的驱动力控制的情况。

在本实施例中，也可以取代在第1实施例中叙述的离合器控制，例如单独地控制电动机181的输出。由此，可以使行驶驱动力降低，事先防止对作业机106施加过大的负荷。而且，也可以是将变速器144的速度档设为空挡(neutral)的控制或者制动量的控制那样的其它控制、和电动机的输出控制适当组合的结构。离合器控制、电动机的输出控制、变速器的速度档控制、制动控制的任意一个或者它们的组合相当于“调节装置”。

图8示意性地表示利用电动机181的轮式装载机的行驶系统结构的主要部分。而且，在图8的(b)、(c)中所示的结构中，为了方便，省略离合器和电池等。从发电机180输出的电能中的剩余的能量被蓄电到电池等充放电装置182中，在电动机181减速时的反电动势也被保存在充放电装置182中。充放电装置182不限于电池，也可以是电容器等。

图8的(a)所示的类型通过发动机130的输出驱动发电机180，通过发出的电能使电动机181旋转。电动机181的旋转力增加到从变速器144输出的旋转力上。

考虑在作用于轮子148的旋转力中，例如，通过发动机输出提供80％左右，通过电动机181提供剩余的20％的结构。控制器160可以控制电动机181的旋转力，以便不对作业机106施加过大的负荷。

图8的(b)所示的类型仅通过电动机181的旋转力使轮子148旋转。发电机180通过发动机输出发电。电动机181将从发电机180提供的电能转换为旋转力，并通过变速器144传递给各个轮子148。控制器160控制电动机181的旋转力，以便不对作业机106施加过大的负荷。

在图8的(c)所示的类型中，在成为驱动轮的多个轮子148中分别设置电动机电动机181。在后轮驱动的情况下，在成为后轮的各个轮子148中设置电动机181，在前轮驱动的情况下，在成为前轮的各个轮子148中设置电动机181，在四轮驱动的情况下，在全部轮子148中设置电动机181。

各个电动机181的旋转力经由各个接头齿轮(final gear)145被传递到各个轮子148。控制器160分别控制各个电动机181的旋转力，以便不对作业机106施加过大的负荷。

在图9所示的类型中，发动机130的旋转力通过行星齿轮机构143传递到各个轮子148。发电机180利用发动机输出而发电，将电能提供给电动机181。电动机181的旋转力通过行星齿轮机构143加到来自发动机130的旋转力上。控制器160为了不超出铲斗液压缸112的最大负荷，控制电动机181的旋转力。

这样，也可以在使用电动机181的轮式装载机上使用本发明，可以提高可靠性和寿命。

上述的本发明的实施方式是用于说明本发明的例示，不是将本发明的范围仅限制于这些实施方式的含义。在不脱离本发明的要旨的情况下，可以用其它各种方式实施本发明。

Claims (10)

1.一种建筑车辆，包括：

行驶驱动装置(138)，输出行驶驱动力；

作业机(106)，在规定的姿态范围内其姿态可变，并且用于对作业对象物施加建筑作业；以及

控制器(160)，控制所述行驶驱动装置，

所述控制器进行如下判断，即，

进行姿态判断，判断所述作业机的当前的姿态是否相当于所述姿态范围中的规定的姿态，

进行行驶判断，判断所述行驶驱动装置的当前的行驶动作是否相当于在进行对所述作业机提供过大的负荷的规定的建筑作业时所进行的规定的行驶动作，

进行驱动力判断，判断从所述行驶驱动装置输出的当前的行驶驱动力的大小是否相当于如果基于比其大的行驶驱动力的反作用力从作业对象物施加给上述作业机，则对所述作业机提供过大的负荷的规定的大小，

在所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的全部结果都为肯定的状态下，使从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力降低。

2.如权利要求1所述的建筑车辆，

所述控制器还进行倾斜判断，判断所述建筑车辆的当前的倾斜角度是否相当于所述作业机不可能进行所述建筑作业的规定的角度，

在所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的全部结果为肯定，并且所述倾斜判断的结果为否定的状态下，使从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力降低。

3.如权利要求1或2所述的建筑车辆，

所述行驶驱动装置具有其接合度能够可变调整的调制离合器，所述调制离合器的所述接合度越低，所述行驶驱动力越低，

在所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的结果为肯定的状态下使所述行驶驱动力降低的情况下，所述控制器根据所述当前的行驶驱动力决定所述调制离合器的目标接合度，并且使所述调制离合器的接合度向所述目标接合度降低。

4.如权利要求3所述的建筑车辆，

所述控制器决定所述目标接合度，使得所述当前的行驶驱动力越大所述目标接合度越低。

5.如权利要求3或4所述的建筑车辆，

在所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的全部结果已为肯定时，如果所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的其中一个结果变为了否定，则所述控制器使所述调制离合器的接合度向降低前的原来的接合度上升。

6.如权利要求5所述的建筑车辆，

所述控制器使所述调制离合器的接合度降低时的降低率比所述控制器使所述调制离合器的接合度上升时的上升率高。

7.如权利要求1至6的任意一项所述的建筑车辆，

所述建筑车辆是轮式装载机，

所述作业机具有：梁、铲斗和铲斗液压缸，

所述行驶装置具有变速器，

所述规定的姿态是，所述铲斗处于翘起限度位置，并且所述铲斗的高度位置比规定的高度高，

所述规定的行驶动作是，所述变速器的速度档是规定的低速前进速度档，并且，基于所述行驶装置的所述轮式装载机的前进速度为规定的低速度以下。

8.一种控制装置，控制用于输出行驶驱动力的行驶驱动装置，

所述行驶驱动装置具有能够根据输入的输入值调节所述输出的行驶驱动力的调节装置，

所述控制装置包括：

存储单元(174)，存储被输入到所述调节装置的输入值；

姿态判别单元(165)，进行姿态判断，判断作业机的当前的姿态是否相当于姿态范围中的规定的姿态，所述作业机在规定的所述姿态范围内其姿态可变，并且用于对作业对象物施加建筑作业；

行驶判别单元(166)，进行行驶判断，判断所述行驶驱动装置的当前的行驶动作是否相当于在进行对所述作业机提供过大的负荷的规定的建筑作业时所进行的规定的行驶动作；

驱动力判别单元(167)，进行驱动力判断，判断从所述行驶驱动装置输出的当前的行驶驱动力的大小是否相当于如果基于比其大的行驶驱动力的反作用力从作业对象物施加给作业机，则对作业机提供过大的负荷的规定的大小；

驱动力控制判断单元(164)，根据所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的结果，判断是否使从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力降低；

目标值决定单元(163)，在所述驱动力判别单元的判断结果为肯定的情况下，决定所述输入值的目标值；以及

驱动力控制单元(161)，根据由所述目标值决定单元决定的目标值和所述存储单元中存储的输入值，决定输入到所述调节装置的输入值，通过将所述决定的输入值输入到所述调节装置，控制从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力。

9.如权利要求8所述的控制装置，

所述调节装置是能够根据输入的离合器压值调节所述输出的行驶驱动力的离合器，

所述作业机具有梁、铲斗和铲斗液压缸，

所述状态判断单元根据所述梁的角度、所述铲斗和所述梁所成的角度进行所述姿态判断。

10.一种控制方法，控制用于输出行驶驱动力的行驶驱动装置，

所述行驶驱动装置具有能够根据输入的输入值调节所述输出的行驶驱动力的调节装置，

存储被输入到所述调节装置的输入值，

进行姿态判断，判断作业机的当前的姿态是否相当于姿态范围中的规定的姿态，所述作业机在规定的所述姿态范围内其姿态可变，并且用于对作业对象物施加建筑作业，

进行行驶判断，判断所述行驶驱动装置的当前的行驶动作是否相当于在进行对所述作业机提供过大的负荷的规定的建筑作业时所进行的规定的行驶动作，

进行驱动力判断，判断从所述行驶驱动装置输出的当前的行驶驱动力的大小是否相当于如果基于比其大的行驶驱动力的反作用力从作业对象物提供给作业机，则对作业机提供过大的负荷的规定的大小，

根据所述姿态判断、所述行驶判断和所述驱动力判断的结果，判断是否使从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力降低，

在所述判断结果为肯定的情况下，决定所述输入值的目标值，

根据所述决定的目标值和所述存储的输入值，决定输入到所述调节装置的输入值，通过将所述决定的输入值输入到所述调节装置，控制从所述行驶驱动装置输出的所述行驶驱动力。

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