CN105612330A - 作业车辆及作业车辆的控制方法 - Google Patents

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CN105612330A CN201480001946.8A CN201480001946A CN105612330A CN 105612330 A CN105612330 A CN 105612330A CN 201480001946 A CN201480001946 A CN 201480001946A CN 105612330 A CN105612330 A CN 105612330A
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设乐佳史
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Abstract

作业车辆具备:工作装置;发动机;可变容量型的行驶用液压泵,其由所述发动机来驱动;液压马达,其在与所述行驶用液压泵之间形成闭合回路,且由从所述行驶用液压泵喷出的工作油来驱动;驱动轮,其由所述液压马达来驱动而使所述作业车辆行驶;选择开关,其对用于切换所述作业车辆的前进和后退的行进方向切换装置的操作状态进行检测;控制装置,其在所述作业车辆的行驶中,在所述选择开关检测出进行了用于使所述作业车辆的行进方向调转的所述行进方向切换装置的调转操作的情况下,将所述作业车辆的车速与所述发动机的旋转速度的上限的关系设定为随着所述车速的绝对值接近0而所述上限增大,根据设定好的所述关系和所述作业车辆的车速来求解所述发动机的旋转速度的上限。

Description

作业车辆及作业车辆的控制方法
技术领域
本发明涉及如下的作业车辆及作业车辆的控制方法,所述作业车辆具有:可变容量型的液压泵,其由发动机驱动;液压马达,在该液压马达与所述液压泵之间形成闭合回路,该液压马达由从所述液压泵喷出的工作油来驱动。
背景技术
已知有在作为驱动源的发动机与驱动轮之间设有被称为HST(HydroStaticTransmission:静液压式动力传递装置)的液压驱动装置的叉车。HST在作为闭合回路的主液压回路上具备由发动机驱动的可变容量型的行驶用液压泵以及由从行驶用液压泵喷出的工作油驱动的可变容量型的液压马达,该HST通过将液压马达的驱动力向驱动轮传递而使车辆行驶。
叉车这样的作业车辆如下地进行折返动作:通过在后退行驶中将前进后退杆从后退侧向前进侧操作或者在前进行驶中将前进后退杆从前进侧向后退侧操作,由此使后退行驶或前进行驶减速并在停止之后立刻使前进行驶或后退行驶增速(例如专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-58178号公报
发明内容
发明要解决的课题
就专利文献1所记载的技术而言,在折返动作中,未相对于油门踏板的操作来限制发动机的旋转速度,因此可能会白白地消耗燃料。
本发明的目的在于在具备HST的作业车辆进行折返动作时抑制燃料消耗量的增加。
用于解决课题的方案
本发明提供一种具备工作装置的作业车辆,该作业车辆包括:发动机;可变容量型的行驶用液压泵,其由所述发动机来驱动;液压马达,在该液压马达与所述行驶用液压泵之间形成闭合回路,该液压马达由从所述行驶用液压泵喷出的工作油来驱动;驱动轮,其由所述液压马达来驱动,从而使所述作业车辆行驶;选择开关,其对用于切换所述作业车辆的前进和后退的行进方向切换装置的操作状态进行检测;控制装置,其在所述作业车辆的行驶中,在所述选择开关检测出用于使所述作业车辆的行进方向调转的所述行进方向切换装置的调转操作时,将所述作业车辆的车速与所述发动机的旋转速度的上限的关系设定为随着所述车速的绝对值接近0而所述上限增大,并根据设定好的所述关系和所述作业车辆的车速来求出所述发动机的旋转速度的上限。
优选的是,所述控制装置如下进行控制:在所述作业车辆的行驶中所述选择开关检测出所述行进方向切换装置被操作为中立时,在从绝对值比检测出所述调转操作的情况下的绝对值大的车速到0的范围内,将所述发动机的旋转速度的上限设定为比检测出所述调转操作的情况下的所述发动机的旋转速度的上限大。
优选的是,所述控制装置如下进行控制:若在检测所述车速的装置发生异常时检测出所述调转操作,则使用预先确定的发动机旋转速度的上限与根据检测出所述调转操作的情况下的所述关系中所设定的上限及所述车速而求出的所述发动机的旋转速度中的小的一方。
优选的是,检测出所述调转操作的情况下的所述关系为:在到达第一车速为止,所述发动机的旋转速度的上限为0,在包括所述第一车速在内而直至0为止的范围内,随着所述车速的绝对值接近0而所述发动机的旋转速度的上限增大。
优选的是,所述作业车辆为叉车。
本发明提供一种作业车辆的控制方法,所述作业车辆具备:工作装置;发动机;可变容量型的行驶用液压泵,其由所述发动机来驱动;液压马达,在该液压马达与所述行驶用液压泵之间形成闭合回路,该液压马达由从所述行驶用液压泵喷出的工作油来驱动;驱动轮,其由所述液压马达来驱动;选择开关,其对用于切换所述作业车辆的前进和后退的行进方向切换装置的操作状态进行检测,所述作业车辆的控制方法在控制所述作业车辆时,包括如下步骤:在所述作业车辆的行驶中,检测所述行进方向切换装置的操作;在所述作业车辆的行驶中,在所述选择开关检测出用于使所述作业车辆的行进方向调转的所述行进方向切换装置的调转操作时,将所述作业车辆的车速与所述发动机的旋转速度的上限的关系设定为随着所述车速的绝对值接近0而所述上限增大;根据设定好的所述关系和所述作业车辆的车速来求出所述发动机的旋转速度的上限。
本发明在具备HST的作业车辆进行折返动作时,能够抑制燃料消耗量的增加。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的叉车的整体结构的图。
图2是表示图1所示的叉车1的控制系统的框图。
图3是表示折返动作的一例的图。
图4是控制装置的控制框图。
图5是表示用于在叉车的折返动作中对发动机的旋转速度赋予上限的表格的图。
图6是将图5所示的表格用图形表示的图。
图7是表示在叉车的折返动作中选择了中立的情况下所使用的表格的图。
图8是将图7所示的表格用图形表示的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的方式进行说明。
<叉车>
图1是表示本实施方式涉及的叉车1的整体结构的图。图2是表示图1所示的叉车1的控制系统的框图。叉车1具有:具备驱动轮2a及转向轮2b的车身3;工作装置5;对驱动轮2a及转向轮2b进行制动的机械式制动器9。就叉车1而言,从驾驶席ST朝向转向构件HL的一侧为前,从转向构件HL朝向驾驶席ST的一侧为后。工作装置5设置在车身3的前方。
在车身3上设有作为内燃机的一例的发动机4、将发动机4作为驱动源而进行驱动的可变容量型的行驶用液压泵10及工作装置液压泵16。发动机4例如为柴油发动机,但不限定于此。在行驶用液压泵10及工作装置液压泵16连结有发动机4的输出轴4S。行驶用液压泵10及工作装置液压泵16经由输出轴4S而被发动机4驱动。驱动轮2a由液压马达20的动力来驱动。可变容量型的行驶用液压泵10和可变容量型的液压马达20通过闭合的液压回路相连通,从而形成HST。这样,叉车1在HST的作用下行驶。在本实施方式中,行驶用液压泵10和工作装置液压泵16均具有斜盘10S和斜盘16S,通过改变斜盘10S和斜盘16S的倾转角来使容量变化。
工作装置5具有使载置货物的叉铲6升降的升降油缸7及使叉铲6倾斜的倾斜油缸8。在车身3的驾驶席设置有前进后退杆42a、作为制动器操作部的微动踏板(制动踏板)40a、作为油门操作部的油门踏板41a以及用于对工作装置5进行操作的包括升降杆及倾斜杆在内的未图示的工作装置操作杆。微动踏板40a对微动率进行操作。油门踏板41a改变向发动机4供给的燃料供给量。微动踏板40a及油门踏板41a设置于叉车1的操作者能够从驾驶席进行脚踏操作的位置。在图1中,以微动踏板40a和油门踏板41a重叠的状态绘制。
如图2所示,叉车1具备主液压回路100。主液压回路100是包括行驶用液压泵10、液压马达20、将行驶用液压泵10与液压马达20连接的液压供给管路10a及液压供给管路10b在内的闭合回路。行驶用液压泵10是由发动机4驱动而喷出工作油的装置。在本实施方式中,行驶用液压泵10例如是通过改变斜盘倾转角而能够改变容量的可变容量型的泵。
液压马达20由从行驶用液压泵10喷出的工作油驱动而旋转。液压马达20例如是具有斜盘20S、通过改变斜盘倾转角而能够改变容量的可变容量型的液压马达。液压马达20也可以是固定容量型的液压马达。液压马达20的输出轴20a经由传递机构20b与驱动轮2a连接。液压马达20经由传递机构20b对驱动轮2a进行驱动而使其旋转,由此能够使叉车1行驶。
液压马达20能够根据来自行驶用液压泵10的工作油的供给方向来切换旋转方向。通过切换液压马达20的旋转方向,由此叉车1能够前进或后退。在以下的说明中,为了方便,在从液压供给管路10a向液压马达20供给工作油的情况下,称为叉车1前进,在从液压供给管路10b向液压马达20供给工作油的情况下,称为叉车1后退。
在行驶用液压泵10中,与液压供给管路10a连接的部分为A端口10A,与液压供给管路10b连接的部分为B端口10B。在叉车1前进时,A端口10A成为工作油的喷出侧,B端口10B成为工作油的流入侧。在叉车1后退时,A端口10A成为工作油的流入侧,B端口10B成为工作油的喷出侧。
叉车1具有泵容量设定单元11、马达容量设定单元21及供给泵15。泵容量设定单元11设于行驶用液压泵10。泵容量设定单元11具备前进用泵电磁比例控制阀12、后退用泵电磁比例控制阀13及泵容量控制缸14。从后述的控制装置30向泵容量设定单元11中的前进用泵电磁比例控制阀12及后退用泵电磁比例控制阀13赋予指令信号。泵容量设定单元11根据从控制装置30赋予的指令信号而使泵容量控制缸14工作,使行驶用液压泵10的斜盘倾转角变化,由此改变行驶用液压泵10的容量。
泵容量控制缸14在缸体14C内收纳有活塞14a。通过向缸体14C与活塞14a之间的空间供给工作油,从而活塞14a在缸体14C内进行往复。泵容量控制缸14在斜盘倾转角为0的状态下将活塞14a保持在中立位置。因此,即使发动机4旋转,从行驶用液压泵10向主液压回路100的液压供给管路10a或液压供给管路10b喷出的工作油的量也为0。
从行驶用液压泵10的斜盘倾转角为0的状态开始,例如从控制装置30对前进用泵电磁比例控制阀12赋予增大行驶用液压泵10的容量的旨意的指令信号。于是,根据该指令信号,从前进用泵电磁比例控制阀12对泵容量控制缸14赋予泵控制压力。其结果是,活塞14a向图2中的左侧移动。当泵容量控制缸14的活塞14a向图2中的左侧移动时,与其动作连动地,行驶用液压泵10的斜盘10S朝向对液压供给管路10a喷出工作油的方向倾斜。
随着来自前进用泵电磁比例控制阀12的泵控制压力增大,活塞14a的移动量增大。因此,行驶用液压泵10中的斜盘10S的倾转角的变化量也变大。即,当从控制装置30对前进用泵电磁比例控制阀12赋予指令信号时,从前进用泵电磁比例控制阀12向泵容量控制缸14赋予与该指令信号对应的泵控制压力。在前述的泵控制压力的作用下,泵容量控制缸14工作,由此行驶用液压泵10的斜盘10S以能够对液压供给管路10a喷出规定量的工作油的方式倾斜。其结果是,若发动机4旋转,则从行驶用液压泵10向液压供给管路10a喷出工作油,从而使液压马达20向前进方向旋转。
在前述的状态下,从控制装置30对前进用泵电磁比例控制阀12赋予减少行驶用液压泵10的容量的旨意的指令信号时,根据该指令信号,从前进用泵电磁比例控制阀12向泵容量控制缸14供给的泵控制压力减少。因此,泵容量控制缸14的活塞14a朝向中立位置移动。其结果是,行驶用液压泵10的斜盘倾转角减少,从行驶用液压泵10向液压供给管路10a的工作油的喷出量减少。
当控制装置30对后退用泵电磁比例控制阀13赋予增大行驶用液压泵10的容量的旨意的指令信号时,根据该指令信号,从后退用泵电磁比例控制阀13对泵容量控制缸14赋予泵控制压力。于是,活塞14a向图2中的右侧移动。当泵容量控制缸14的活塞14a向图2中的右侧移动时,与其连动地,行驶用液压泵10的斜盘10S朝向对液压供给管路10b喷出工作油的方向倾转。
随着从后退用泵电磁比例控制阀13供给的泵控制压力增大,活塞14a的移动量变大,因此行驶用液压泵10的斜盘倾转角的变化量变大。即,当从控制装置30对后退用泵电磁比例控制阀13赋予指令信号时,从后退用泵电磁比例控制阀13向泵容量控制缸14赋予与该指令信号对应的泵控制压力。并且,通过泵容量控制缸14的动作而使行驶用液压泵10的斜盘10S以能够对液压供给管路10b喷出期望量的工作油的方式倾斜。其结果是,当发动机4旋转时,从行驶用液压泵10向液压供给管路10b喷出工作油,从而液压马达20向后退方向旋转。
当从控制装置30对后退用泵电磁比例控制阀13赋予减少行驶用液压泵10的容量的旨意的指令信号时,根据该指令信号,从后退用泵电磁比例控制阀13向泵容量控制缸14供给的泵控制压力减少,活塞14a朝向中立位置移动。其结果是,行驶用液压泵10的斜盘倾转角减少,因此从行驶用液压泵10向液压供给管路10b喷出的工作油的量减少。
马达容量设定单元21设于液压马达20。马达容量设定单元21具备马达电磁比例控制阀22、马达用油缸控制阀23及马达容量控制缸24。在马达容量设定单元21中,当从控制装置30对马达电磁比例控制阀22赋予指令信号时,从马达电磁比例控制阀22向马达用油缸控制阀23供给马达控制压力,从而马达容量控制缸24工作。当马达容量控制缸24工作时,与马达容量控制缸24的动作连动地,液压马达20的斜盘倾转角发生变化。因此,根据来自控制装置30的指令信号,液压马达20的容量发生改变。具体而言,马达容量设定单元21构成为,随着从马达电磁比例控制阀22供给的马达控制压力增大,从而液压马达20的斜盘倾转角减少。
供给泵15由发动机4来驱动。供给泵15经由前述的前进用泵电磁比例控制阀12及后退用泵电磁比例控制阀13而向泵容量控制缸14供给泵控制压力。供给泵15具有经由马达电磁比例控制阀22向马达用油缸控制阀23供给马达控制压力的功能。
在本实施方式中,发动机4除了驱动行驶用液压泵10以外,还驱动工作装置液压泵16。该工作装置液压泵16向用于驱动工作装置5的作业用促动器即升降油缸7及倾斜油缸8供给工作油。
叉车1具备微动电位计(制动器电位计)40、油门电位计41、前进后退杆开关42、发动机旋转传感器43、车速传感器46、压力传感器47A、47B、压力传感器48及温度传感器49。
微动电位计40在微动踏板(制动踏板)40a被操作时检测其操作量并输出。微动踏板40a的操作量是微动操作量Is。微动电位计40输出的微动操作量Is向控制装置30输入。以下,将微动操作量Is也称作微动行程Is。
油门电位计41是在油门踏板41a被操作时输出油门踏板41a的操作量Aop的部件。油门踏板41a的操作量Aop也称作油门开度Aop。油门电位计41输出的油门开度Aop被向控制装置30输入。
前进后退杆开关42是用于将叉车1的行进方向切换为前进或后退的选择开关。在本实施方式中,应用如下的前进后退杆开关42,该前进后退杆开关42设置在能够从驾驶席进行选择操作的位置,通过对该前进后退杆42a进行操作,来选择前进、中立和后退这三个行进方向,从而能够切换叉车1的前进和后退。前进后退杆42a是用于将叉车1的行进方向切换为前进或后退的行进方向切换装置。表示由前进后退杆开关42选择的叉车1的行进方向的信息作为行进方向指令值DR而从前进后退杆开关42向控制装置30赋予。就行进方向指令值DR而言,F表示前进,N表示中立,R表示后退。前进后退杆开关42所选择的叉车1的行进方向包括这之后叉车1将行进的方向和叉车1实际上正行进的方向这两方。
发动机旋转传感器43用于检测发动机4的实际的旋转速度。由发动机旋转传感器43检测出的发动机4的旋转速度是实际的发动机4的旋转速度Nr。表示发动机4的旋转速度Nr的信息向控制装置30输入。发动机4的旋转速度是每单位时间的发动机4的输出轴4S的转数。车速传感器46是检测叉车1行驶时的速度、即车速Vc的装置。
压力传感器47A设置于液压供给管路10a,用于检测液压供给管路10a内的工作油的压力。压力传感器47B设置于液压供给管路10b,用于检测液压供给管路10b内的工作油的压力。压力传感器47A检测出的压力相当于行驶用液压泵10的A端口10A内的工作油的压力。压力传感器47B检测出的压力相当于行驶用液压泵10的B端口10B内的工作油的压力。控制装置30获取压力传感器47A及压力传感器47B的检测值,用于本实施方式涉及的作业车辆的控制方法。压力传感器48是检测升降油缸7内的升降压力、即升降油缸7内的工作油的压力的升降压力检测装置。温度传感器49是检测HST内的工作油的温度的温度检测装置。
控制装置30包括处理部30C和存储部30M。控制装置30例如是具备计算机、用于执行与叉车1的控制相关的各种处理的装置。处理部30C例如是组合CPU(CentralProcessingUnit)和存储器而成的装置。处理部30C通过读入存储于存储部30M的用于控制主液压回路100的计算机程序并执行在该计算机程序中记载的命令,由此来控制主液压回路100的动作。存储部30M存储前述的计算机程序及主液压回路100的控制所需的数据等。存储部30M例如是ROM(ReadOnlyMemory)、存储设备或者组合它们而成的装置。
在控制装置30上电连接微动电位计40、油门电位计41、前进后退杆开关42、发动机旋转传感器43、车速传感器46及压力传感器47A、47B等各种传感器类。控制装置30基于来自这各种传感器类的输入信号,而生成前进用泵电磁比例控制阀12、后退用泵电磁比例控制阀13的指令信号,并将生成的指令信号分别向电磁比例控制阀12、13、22赋予。
<折返动作>
图2所示的控制装置30在叉车1执行折返动作时执行本实施方式涉及的作业车辆的控制方法。折返动作是指叉车1的实际的行进方向与行进方向指令值DR所规定的行进方向不同的情况下的叉车1的动作。例如,在操作者踩踏图1所示的油门踏板41a且使前进后退杆42a处于前进F而使叉车1前进的状态下,将前进后退杆42a切换为后退R时等的动作为折返动作。
图3是表示折返动作的一例的图。例如,在叉车1装载着荷物PK进行后退(行进方向指令值DR=B)时的某时刻,操作者将前进后退杆42a从后退切换为前进(行进方向指令值DR=F)。于是,叉车1开始前进。这样的动作是折返动作的一例。
<控制装置30的控制框>
图4是控制装置30的控制框图。控制装置30、更具体而言为处理部30C在叉车1的折返动作时执行本实施方式涉及的工作装置的控制方法。控制装置30的处理部30C包括滤波器31、旋转速度限制部32、切换部33和小选择部34。
滤波器31对从车速传感器46获取的叉车1的车速Vc实施滤波处理并将滤波处理后的车速Vc输出。在本实施方式中,滤波器31为一阶延时滤波器,将从车速传感器46获取的车速Vc作为输入值并将通过滤波器31之后的输出值Vcf输出。由于叉车1可能会因停止时的打滑而发生车速Vc增减,因此利用滤波器31来缓和车速Vc的增减。
输出值Vcf例如用式(1)表示。式(1)中的f表示截止频率。截止频率f是一阶延时的时间常数τ的倒数。Δt表示控制装置30的控制周期。Vcfb表示1周期前、即上次的控制周期中的滤波器31的输出值。在本实施方式中,就截止频率f而言,前进后退杆开关42所输出的行进方向指令值DR为N时的截止频率f大于行进方向指令值DR为F或R时的截止频率f。
Vcf=Vc×2×π×f×Δt/(2×π×f×Δt+1)+Vcfb/(2×π×f×Δt+1)···(1)
图5是表示用于在叉车1的折返动作中对发动机4的旋转速度Nr赋予上限的表格50的图。图6是将图5所示的表格50用图形表示的图。旋转速度限制部32获取滤波器31的输出值Vcf和前进后退杆开关42的行进方向指令值DR。滤波器31的输出值Vcf与车速Vc对应。旋转速度限制部32根据输出值Vcf和行进方向指令值DR来判定叉车1是否进行折返动作。并且,旋转速度限制部32在叉车1进行折返动作时限制相对于操作者对油门踏板41a的操作的、发动机4的旋转速度Nr。在本实施方式中,旋转速度限制部32在叉车1进行折返动作时将叉车1的车速Vc与发动机4的旋转速度Nr的上限的关系设定为具有随着车速Vc的绝对值接近0而上限增大这样的范围。
图5所示的表格50存储于图2所示的控制装置30的存储部30M。就表格50而言,在车速Vc到达V3及V2为止,上限Acmax为0,但在车速Vc为V1时,上限Acmax为A1,在车速Vc为0时,上限Acmax为100%,即不进行限制。由于在图5所示的表格50中离散地设定了车速Vc和上限Acmax,因此,对于不存在车速Vc和上限Acmax的部分例如通过插补来求出上限Acmax。其结果是,折返动作中的车速Vc与旋转速度Nr的上限Acmax的关系成为图6所示这样。这样,车速Vc比V2接近0的范围为随着车速Vc的绝对值接近0而上限Acmax增大的范围。
当油门开度Aop确定时,发动机4的旋转速度Nr唯一地确定。因此,在本实施方式中,取代发动机4的旋转速度Nr而设定油门开度Aop的上限,由此设定旋转速度Nr的上限。因而,表格50的上限Acmax为油门开度Aop的上限。例如,在车速Vc到达-V2为止,即使将油门踏板41a踩到100%,油门开度Aop也为0%,因此发动机4的旋转速度Nr被限制成油门开度Aop为0%时的旋转速度。
旋转速度限制部32通过在叉车1的行驶中利用前进后退杆开关42检测出用于使叉车1的行进方向调转的前进后退杆42a的调转操作,由此能够判定是否进行折返动作。例如,在叉车1进行前进行驶时,前进后退杆42a成为前进,但若此时将前进后退杆42a切换为后退、即进行调转操作,则能够判定为处于折返动作中。调转操作是例如为了将叉车1的行进方向从前进调转为后退或从后退调转为前进而对前进后退杆42a赋予的操作。
图2所示的车速传感器46在叉车1前进时输出正值的车速Vc,在叉车1后退时输出负值的车速Vc。旋转速度限制部32在叉车1处于后退中而前进后退杆42a被切换为前进或中立时或者叉车1处于前进中而前进后退杆42a被切换为中立时,将经由滤波器31从车速传感器46获取的车速乘以+1,在叉车1处于前进中而前进后退杆42a被切换为后退时,将经由滤波器31从车速传感器46获取的车速乘以1。
旋转速度限制部32在判定为处于折返动作中且前进后退杆42a被切换为前进或中立的情况下,将滤波器31的输出值Vcf、即车速Vc乘以+1而赋给表格50。旋转速度限制部32在判定为处于折返动作中且前进后退杆42a被切换为后退的情况下,将滤波器31的输出值Vcf、即车速Vc乘以-1而赋给表格50。并且,旋转速度限制部32获取与赋给表格50的车速Vc对应的上限Acmax并将其向小选择部34输出。
图7是表示在叉车1的折返动作中选择了中立的情况下所使用的表格51的图。图8是将图7所示的表格51用图形表示的图。旋转速度限制部32在叉车1的行驶中由前进后退杆开关42检测出前进后退杆42a被操作成中立时,在从绝对值比检测出调转操作的情况下的绝对值大的车速到0的范围内,将上限Acmax设定为比检测出调转操作的情况下的上限Acmax大。在图7所示的表格51中,在从绝对值比图5所示的表格50的车速V3的绝对值大的车速-V4至+V4的范围内,上限Acmax成为100%。表格51存储于图2所示的控制装置30的存储部30M。
在折返动作中同时进行行驶和装卸货物,车速Vc降低,在前进后退杆42a被操作为中立时,发动机4的旋转速度Nr会降低。因此,在前进后退杆42a被操作为中立的情况下,旋转速度限制部32取代使用表格50而使用表格51来求出发动机4的旋转速度Nr的上限Acmax。在表格51中,在比表格50宽的车速Vc的范围内,上限Acmax为100%,因此能够抑制前进后退杆42a被操作为中立时的旋转速度Nr的降低。
就表格51而言,如图8的实线所示,在车速Vc为-V4以上且+V4以下的范围内,上限Acmax=100%,在车速Vc小于-V4且大于+V4的范围内,上限Acmax=0%。并不限定于此,表格51也可以如图8的虚线所示那样,在车速为-V5以上且为-V4以下的范围内,随着车速Vc的增加而上限Acmax逐渐增加,在车速为+V4以上且为+V5以下的范围内,随着车速Vc的增加而上限Acmax逐渐减小。
切换部33是在图2所示的车速传感器46发生了异常的情况下为了设定发动机4的旋转速度Nr的上限而使用。若车速传感器46发生异常,则从车速传感器46输出车速Vc=0km/h,因此,在旋转速度限制部32利用表格50来求解上限Acmax时,Acmax=100%。其结果是,可能会导致折返动作中的叉车1的减速度降低。
为了在车速传感器46发生异常时也设定发动机4的旋转速度Nr的上限,切换部33在判定为处于折返中的情况下,输出预先设定好的发动机旋转速度的上限(以下,称为折返时上限)Act。在本实施方式中,折返时上限Act使用油门开度Aop。折返时上限Act是小于最小值A1的值,该最小值A1是指检测出前进后退杆42a的调转操作的情况下的车速Vc与旋转速度Nr的上限Acmax的关系、即表格50中所设定的上限Acmax的0以外的最小值。
在折返动作中,控制装置30改变相对于图2所示的前进用泵电磁比例控制阀12的前进指令信号Fwc和相对于后退用泵电磁比例控制阀13的后退指令信号Bkc。例如,在叉车1处于后退中而前进后退杆42a被切换为前进时,控制装置30减小后退指令信号Bkc且增大前进指令信号Fwc,在车速Vc成为某值时,使后退指令信号Bkc为0。另外,在叉车1处于前进中而前进后退杆42a被切换为后退时,控制装置30减小前进指令信号Fwc且增大后退指令信号Bkc,在车速Vc成为某值时,控制装置30使前进指令信号Fwc为0。在折返动作中,切换部33将后退指令信号Bkc或前进指令信号Fwc成为0之前的情况判定为处于折返中。
切换部33在判定为处于折返中的情况下,将发动机旋转速度的折返时上限Act向小选择部34输出。切换部33在判定为处于折返中以外的情况下,将上限Acmax=100%向小选择部34输出,以使小选择部34选择根据表格50所求出的上限Acmax。小选择部34将折返时上限Act或上限Acmax=100%与根据表格50所求出的上限Acmax中的较小的一方设为发动机4的旋转速度Nr的上限即发动机旋转速度上限Nrmax,该表格50表示检测出前进后退杆42a的调转操作的情况下的车速Vc与旋转速度Nr的上限Acmax的关系。
利用切换部33及小选择部34,控制装置30即使在车速传感器46发生了异常的情况下,也能够设定发动机4的旋转速度Nr的上限,能够降低折返动作中的叉车1的减速度降低的可能性。如前所述,旋转速度限制部32根据与车速Vc对应的滤波器31的输出值Vcf及行进方向指令值DR来判定叉车1是否进行折返动作。即,旋转速度限制部32在车速从正值经过0而成为负值或者从负值经过0而成为正值的情况下,判定为不是折返动作。相对于此,切换部33通过在切换车速Vc的方向之前、后退指令信号Bkc或前进指令信号Fwc成为0这一情况而判定为没有处于折返中,从而将上限Acmax=100%向小选择部34输出。因此,在切换部33将上限Acmax=100%向小选择部34输出之后且在车速Vc=0之前,旋转速度限制部32所求出的上限Acmax由小选择部34来选择。
在本实施方式中,控制装置30的处理部30C具备燃料喷射量运算部35。燃料喷射量运算部35基于油门电位计41检测出的油门开度Aop和发动机旋转传感器43检测出的发动机4的旋转速度Nr,来运算发动机4的燃料喷射器4I要喷射的燃料的量。此时,燃料喷射量运算部35从小选择部34获取发动机旋转速度上限Nrmax,在发动机4的旋转速度Nr的上限值不超过发动机旋转速度上限Nrmax的范围内,运算燃料喷射器4I的燃料喷射量Qf。燃料喷射量运算部35将燃料喷射量Qf的指令值向燃料喷射器4I输出。燃料喷射器4I将与从燃料喷射量运算部35输出的燃料喷射量Qf对应的燃料向发动机4喷射。
在本实施方式中,在叉车1的折返动作中,以具有随着叉车1的车速Vc的绝对值接近0而发动机4的旋转速度Nr的上限Acmax增大的范围的方式,设定车速Vc与旋转速度Nr的上限Acmax的关系。通过这样,控制装置30能够实现在折返动作中抑制由踩入油门踏板41a所引起的折返动作中的加速。另外,在叉车1的折返动作中,设置发动机4的旋转速度Nr的上限Acmax,因此控制装置30能够抑制折返动作时的燃料消耗量的增加。尤其是在本实施方式中,由于具有发动机4的旋转速度Nr被限制为0的范围,因此控制装置30能够有效地抑制折返动作时的燃料消耗量的增加。
另外,随着叉车1的车速Vc的绝对值接近0而增大发动机4的旋转速度Nr的上限Acmax,并且在车速Vc为0时不设置上限Acmax。通过这样,控制装置30能够使叉车1的行进方向实际发生调转时的、相对于油门踏板41a的操作的发动机4的旋转速度上升的响应性提高。因此,控制装置30能够在叉车1的行驶方向被切换的时刻,迅速地使发动机4的旋转速度Nr上升,而从后退顺畅地过渡为前进或者从前进顺畅地过渡为后退。另外,由于在车速Vc为0时不设置发动机4的旋转速度Nr的上限Acmax,因此叉车1能够在停止后迅速地向装卸动作转变。
<控制例>
控制装置30在叉车1的行驶中根据前进后退杆开关42来检测前进后退杆42a的操作。控制装置30的旋转速度限制部32在叉车1的行驶中由前进后退杆开关42检测出对前进后退杆42a进行了使行进方向调转的操作的情况下,对表格51中设定好的车速Vc与发动机的旋转速度Nr的上限Acmax的关系赋予车速传感器46所检测出的车速Vc,来求出相对应的上限Acmax并将其向小选择部34输出。切换部33在判定为处于折返中的情况下,将折返时上限Act向小选择部34输出。小选择部34将旋转速度限制部32所求出的上限Acmax和从切换部33输出的折返时上限Act中的较小的一方设为发动机旋转速度上限Nrmax。燃料喷射量运算部35从小选择部34获取发动机旋转速度上限Nrmax,以使发动机4的旋转速度Nr的上限值不超过发动机旋转速度上限Nrmax的方式控制发动机4。
以上,对本实施方式进行了说明,但本实施方式并不限定于上述的内容。另外,上述的结构要素包括本领域技术人员能容易想到的要素、实质上相同的要素、所谓等同范围内的要素。而且,可以将上述的结构要素适当组合。而且,可以在不脱离本实施方式的主旨的范围内进行结构要素的各种省略、置换及变更中的至少一种。作业车辆是具备车轮的作业车辆即可,例如可以是轮式装载机,不限定于叉车1。
符号说明
1叉车
4发动机
4I燃料喷射器
5工作装置
6叉铲
10行驶用液压泵
10S斜盘
10a、10b液压供给管路
11泵容量设定单元
12前进用泵电磁比例控制阀
13后退用泵电磁比例控制阀
14泵容量控制缸
15供给泵
16工作装置液压泵
20液压马达
20S斜盘
21马达容量设定单元
30控制装置
30C处理部
30M存储部
31滤波器
32旋转速度限制部
33切换部
34小选择部
35燃料喷射量运算部
41油门电位计
41a油门踏板
42前进后退杆开关
42a前进后退杆
43发动机旋转传感器
46车速传感器
50表格
51表格
100主液压回路

Claims (6)

1.一种作业车辆,其是具备工作装置的作业车辆,
该作业车辆包括:
发动机;
可变容量型的行驶用液压泵,其由所述发动机来驱动;
液压马达,在该液压马达与所述行驶用液压泵之间形成闭合回路,该液压马达由从所述行驶用液压泵喷出的工作油来驱动;
驱动轮,其由所述液压马达来驱动,从而使所述作业车辆行驶;
选择开关,其对用于切换所述作业车辆的前进和后退的行进方向切换装置的操作状态进行检测;
控制装置,其在所述作业车辆的行驶中,在所述选择开关检测出用于使所述作业车辆的行进方向调转的所述行进方向切换装置的调转操作时,将所述作业车辆的车速与所述发动机的旋转速度的上限的关系设定为随着所述车速的绝对值接近0而所述上限增大,并根据设定好的所述关系和所述作业车辆的车速来求出所述发动机的旋转速度的上限。
2.根据权利要求1所述的作业车辆,其中,
所述控制装置如下进行控制:
在所述作业车辆的行驶中所述选择开关检测出所述行进方向切换装置被操作为中立时,在从绝对值比检测出所述调转操作的情况下的绝对值大的车速到0的范围内,将所述发动机的旋转速度的上限设定为比检测出所述调转操作的情况下的所述发动机的旋转速度的上限大。
3.根据权利要求1或2所述的作业车辆,其中,
所述控制装置如下进行控制:
若在检测所述车速的装置发生异常时检测出所述调转操作,则使用预先确定的发动机旋转速度的上限与根据检测出所述调转操作的情况下的所述关系中所设定的上限及所述车速而求出的所述发动机的旋转速度中的小的一方。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的作业车辆,其中,
检测出所述调转操作的情况下的所述关系为:在到达第一车速为止,所述发动机的旋转速度的上限为0,在包括所述第一车速在内而直至0为止的范围内,随着所述车速的绝对值接近0而所述发动机的旋转速度的上限增大。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的作业车辆,其中,
所述作业车辆为叉车。
6.一种作业车辆的控制方法,所述作业车辆包括:
工作装置;
发动机;
可变容量型的行驶用液压泵,其由所述发动机来驱动;
液压马达,在该液压马达与所述行驶用液压泵之间形成闭合回路,该液压马达由从所述行驶用液压泵喷出的工作油来驱动;
驱动轮,其由所述液压马达来驱动;
选择开关,其对用于切换所述作业车辆的前进和后退的行进方向切换装置的操作状态进行检测,
所述作业车辆的控制方法在控制所述作业车辆时,包括如下步骤:
在所述作业车辆的行驶中,检测所述行进方向切换装置的操作;
在所述作业车辆的行驶中,在所述选择开关检测出用于使所述作业车辆的行进方向调转的所述行进方向切换装置的调转操作时,将所述作业车辆的车速与所述发动机的旋转速度的上限的关系设定为随着所述车速的绝对值接近0而所述上限增大;
根据设定好的所述关系和所述作业车辆的车速来求出所述发动机的旋转速度的上限。
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