CN110998033B - 轮式装载机 - Google Patents

Abstract

提供一种能够抑制伴随着起重臂的提升操作的误判定的车速的急剧变化的轮式装载机。轮式装载机(1)具备：引擎(3)；可变容量型的HST泵(41)；与HST泵(41)连接成闭合回路的可变容量型的HST马达(42)；切换车体的前进或者后退的前进后退切换开关(62)；检测油门踏板(61)的踩踏量的踩踏量检测器(610)；检测起重臂(21)的提升操作量的操作量检测器(73)以及控制器(5)，控制器(5)基于前进后退切换信号、油门踏板(61)的踩踏量及与起重臂(21)的提升操作相关的先导压力(Ti)，判定是否满足用于确定车体的前进行驶中的起重臂(21)向上方向的动作的确定条件，在满足确定条件时，根据先导压力(Ti)的增加控制HST马达(42)的排量，来限制车速。

Description

轮式装载机

技术领域

本发明涉及搭载有无级变速式行驶驱动系统的轮式装载机。

背景技术

作为无级变速式行驶驱动系统，例如，已知有通过液压马达，将通过引擎驱动液压泵而产生的液压转换为旋转力的HST式或者HMT式、以及通过电动马达，将通过引擎驱动发电机而产生的电力转换为旋转力的EMT式等。

例如在专利文献1中，公开了一种轮式装载机，其具备：包含能够在上下方向转动的起重臂的作业装置；包含通过引擎驱动的可变容量型HST泵、以及通过从HST泵排出的压力油驱动的HST马达的液压闭回路；以及通过引擎驱动，排出使作业装置工作的压力油的工作机泵。

该轮式装载机可以选择与重型挖掘对应的电源模式、以及与电源模式相比抑制引擎转速降低燃耗的节能(eco)模式之一作为作业模式。在选择节能模式作为作业模式的情况下，若通过检测起重臂缸体的底压来检测起重臂的提升动作，则行驶驱动系统使引擎转速增加高于节能模式时，即使是在节能模式下进行动作时，起重臂的提升动作速度也难以降低，而提高轮式装载机的工作效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-94070号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的轮式装载机中，由于使用起重臂缸体的底压判定起重臂有无提升动作，因而例如即使在未进行起重臂的提升操作的情况下(操作杆为中立状态)，若在铲斗内有货物，则起重臂缸体的底压变高，可能误判定为正在进行起重臂的提升操作。另外，轮式装载机在露天开采矿山等行驶于凹凸路面时，由于车体产生振动，起重臂缸体的底压易变化，因而在该情况下，容易误判定为正在进行起重臂的提升操作。

如此，在操作员没有有意进行起重臂的提升操作的状况下，引擎转速也会因起重臂的提升操作的误判定而增加，从而车速急剧变化，可能会进一步给车体或操作员带来振动或冲击。

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制伴随着起重臂的提升操作的误判定的车速的急剧变化的轮式装载机。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，提供一种轮式装载机，其具备前作业机，该前作业机具有设置在车体的前部能够在上下方向转动的起重臂，该轮式装载机具备：引擎；被所述引擎驱动的可变容量型的行驶用液压泵；与所述行驶用液压泵连接成闭合回路，将所述引擎的驱动力传递到车轮的可变容量型的行驶用液压马达；检测所述车体的行驶状态的行驶状态检测器；检测所述起重臂的提升操作量的操作量检测器；控制所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达的控制器，所述控制器基于由所述行驶状态检测器检测出的行驶状态以及由所述操作量检测器检测出的所述起重臂的提升操作量，判定是否满足用于确定所述车体在前进行驶过程中所述起重臂向上方向的动作的确定条件，在满足所述确定条件的情况下，根据所述起重臂的提升操作量的增加，控制所述行驶用液压泵的排量或者所述行驶用液压马达的排量，来限制车速。

发明效果

根据本发明，能够抑制伴随着起重臂的提升操作的误判定的车速的急剧变化。通过以下的实施方式的说明来明确上述以外的课题、结构以及效果。

附图说明

图1是表示本发明的各实施方式所涉及的轮式装载机的外观的侧视图。

图2是说明轮式装载机进行的V型装载的说明图。

图3是说明轮式装载机的上升操作的说明图。

图4是表示第1实施方式所涉及的轮式装载机的液压回路以及电气回路的图。

图5是表示油门踏板踩踏量和目标引擎旋转速度的关系的图表。

图6中(a)是表示引擎转速和HST泵的排量的关系的图表，(b)是表示引擎转速和HST泵的输入转矩的关系的图表，(c)是表示引擎转速和HST泵的排出流量的关系的图表。

图7是表示每个速度档位的车速和驱动力的关系的图表。

图8是表示起重臂的提升操作量和先导压力的关系的图表。

图9是表示阀芯的行程量和先导压力的关系的图表。

图10是表示阀芯的行程量和阀芯的开口面积的关系的图表。

图11是表示起重臂的提升操作量和阀芯的开口面积的关系的图表。

图12是表示控制器所具有的功能的功能框图。

图13是通过控制器执行的处理的流程的流程图。

图14是表示起重臂提升操作所涉及的先导压力和HST马达的最小排量的增加量的关系的图表。

图15是表示行驶负载压力和HST马达的最小排量的关系的图表。

图16是表示轮式装载机的车速和牵引力的关系的图表。

图17是表示第2实施方式所涉及的轮式装载机的液压回路以及电气回路的图。

图18是表示第2实施方式所涉及的控制器所具有的功能的功能框图。

图19是表示第2实施方式所涉及的通过控制器执行的处理的流程的流程图。

图20是表示作业机用液压泵的排出压力和HST马达的最小排量的增加量的关系的图表。

图21是表示第3实施方式所涉及的轮式装载机的液压回路以及电气回路的图。

图22是表示第4实施方式所涉及的轮式装载机的液压回路以及电气回路的图。

具体实施方式

参照图1～3，说明本发明的各实施方式所涉及的轮式装载机的整体结构以及其动作。

图1是表示本发明的各实施方式所涉及的轮式装载机1的外观的侧视图。

轮式装载机1具备由前车架1A以及后车架1B构成的车体、设置在车体的前部的前作业机2。轮式装载机1是车体通过在中心附近进行弯曲(中折れ)来转向的铰接式的作业机械。前车架1A和后车架1B通过中心接头10被连结成在左右方向自由转动，前车架1A相对于后车架1B在左右方向上弯折。

在前车架1A上设置有左右一对前轮11A以及前作业机2。在后车架1B上设置有左右一对后轮11B、操作员搭乘的驾驶室12、容纳引擎或控制器、冷却器等各设备的机械室13、以及为了保持平衡不使车体倾斜的平衡配重14。另外，在图1中，仅示出左右一对前轮11A以及后轮11B中左侧的前轮11A以及后轮11B。

前作业机2具有：能够在上下方向转动的起重臂21；通过伸缩来驱动起重臂21的一对起重臂缸体22；安装于起重臂21的前端部的铲斗23；通过伸缩使铲斗23相对于起重臂21在上下方向转动的铲斗缸体24；可转动地连结于起重臂21，构成铲斗23和铲斗缸体24的连杆机构的钟形曲柄(bell crank)25；向一对起重臂缸体22或铲斗缸体24引导压力油的多个配管(未图示)。另外，在图1中，通过虚线仅示出一对起重臂缸体22中配置于左侧的起重臂缸体22。

起重臂21通过各起重臂缸体22的活塞杆220伸展而向上方向转动，通过各活塞杆220收缩而向下方向转动。铲斗23通过铲斗缸体24的活塞杆240伸展而相对于起重臂21向上方向转动(倾斜，tilt)，通过活塞杆240收缩而相对于起重臂21向下方向转动(倾倒，dump)。

该轮式装载机1例如是在露天开采矿山等中挖掘沙土或矿物等，用于进行向翻斗车等装货的货物装卸作业的作业机械。接着，参照图2以及图3，说明轮式装载机1进行挖掘作业以及装货作业时的方法中的1个即V型装载。

图2是说明轮式装载机1进行的V型装载的说明图。图3是说明轮式装载机1的上升操作的说明图。

首先，轮式装载机1如箭头X1所示，向挖掘对象即基岩(地山)100A前进，将铲斗23插入基岩100A进行挖掘作业。若挖掘作业结束，则轮式装载机1如箭头X2所示，暂且后退回原来的场所。

接着，轮式装载机1如箭头Y1所示，向翻斗车100B前进，在翻斗车100B跟前停止。在图2中，通过虚线表示在翻斗车100B跟前处于停止状态的轮式装载机1。具体而言，如图3所示，操作员踩满油门踏板(全油门)，并且进行起重臂21的提升操作(图3中右侧示出的状态)。接着，在保持全油门的状态下，进一步向上方向提起起重臂21(图3中央示出的状态)。并且，操作员使制动器工作，在翻斗车100B跟前停止，使铲斗23倾倒，将铲斗23内的载货(沙土或矿物等)装到翻斗车100B。另外，将该一系列操作称为“上升操作”。

若装货作业结束，轮式装载机1如图2的箭头Y2所示，后退到原来的场所。如此，轮式装载机1在基岩100A和翻斗车100B之间以V形状往复行驶，进行挖掘作业以及装货作业。

接着，按照实施方式来说明轮式装载机1的驱动系统。

＜第1实施方式＞

参照图4～16，说明本发明的第1实施方式所涉及的轮式装载机1的驱动系统。

(关于行驶驱动系统)

首先，参照图4～7，说明轮式装载机1的行驶驱动系统。

图4是表示本实施方式所涉及的轮式装载机1的液压回路以及电气回路的图。图5是表示油门踏板踩踏量和目标引擎旋转速度的关系的图表。图6的(a)是表示引擎3的转速和HST泵41的排量的关系的图表，图6的(b)是表示引擎3的转速和HST泵41的输入转矩的关系的图表，图6的(c)是表示引擎3的转速和HST泵41的排出流量的关系的图表。图7是表示每个速度档位的车速和驱动力的关系的图表。

本实施方式所涉及的轮式装载机1通过HST式行驶驱动系统控制车体的行驶，如图4所示，具备：引擎3；被引擎3驱动的作为可变容量型行驶用液压泵的HST泵41；用于控制HST泵41的补给压力油的HST加注泵(charge bump)41A；与HST泵41连接成闭合回路的作为行驶用液压马达的HST马达42；控制HST泵41以及HST马达42的控制器5。

HST泵41是根据倾角控制排量的斜板式或者斜轴式的液压泵。根据从控制器5输出的指令信号，通过泵用调节器410来调整倾角。

HST马达42是根据倾角控制排量的斜板式或者斜轴式液压马达。倾角与HST泵41的情况相同，根据从控制器5输出的指令信号，通过马达用调节器420来进行调整。

在HST式行驶驱动系统中，首先，若操作员踩踏设置于驾驶室12的油门踏板61则引擎3旋转，HST泵41通过引擎3的驱动力驱动。然后，HST马达42通过从HST泵41排出的压力油进行旋转，来自HST马达42的输出转矩经由车轴15被传递到前轮11A以及后轮11B，由此轮式装载机1行驶。

具体而言，如图4所示，通过踩踏量检测器610检测出的油门踏板61的踩踏量被输入到控制器5，目标引擎旋转速度作为指令信号从控制器5向引擎3输出。引擎3根据该目标引擎旋转速度控制转速。如图4所示，引擎3的旋转速度通过设置在引擎3的输出轴的引擎旋转速度传感器71进行检测。

如图5所示，油门踏板61的踩踏量和目标引擎旋转速度存在比例关系，若油门踏板61的踩踏量变大则目标引擎旋转速度变快。

另外，在图5中，在油门踏板61的踩踏量0％～20或者30％的范围中，无论油门踏板61的踩踏量多少，目标引擎旋转速度恒定在最低目标引擎旋转速度Vmin。另外，在油门踏板61的踩踏量70或者80％～100％的范围中，无论油门踏板61的踩踏量的多少，目标引擎旋转速度恒定在最高目标引擎旋转速度Vmax。

如此，在油门踏板61的踩踏量和目标引擎旋转速度的关系中，分别设定成在油门踏板61的踩踏量少的预定区域中，目标引擎旋转速度被维持在最低目标引擎旋转速度Vmin，在油门踏板61的踩踏量多的预定区域中，目标引擎旋转速度被维持在最高目标引擎旋转速度Vmax。另外，这些设定可以任意变更。

接着，引擎3和HST泵41的关系如图6的(a)～(c)所示。

如图6的(a)所示，在引擎旋转速度从V1到V2之间，引擎3的旋转速度和HST泵41的排量成比例关系，随着引擎3的旋转速度从V1加速到V2(V1＜V2)，排量从0变大到预定的值Qc。在引擎旋转速度为V2以上时，无论引擎旋转速度多少，HST泵41的排量恒定在预定的值Qc。

HST泵41的输入转矩为排量乘以排出压力(输入转矩＝排量×排出压力)。如图6的(b)所示，在引擎旋转速度从V1到V2之间，引擎3的旋转速度与HST泵41的输入转矩成比例关系，随着引擎3的旋转速度从V1加速到V2，输入转矩从0变大到预定的值Tc。在引擎旋转速度为V2以上时，无论引擎旋转速度多少，HST泵41的输入转矩恒定在预定的值Tc。

如图6的(c)所示，在引擎旋转速度从V1到V2之间，HST泵41的排出流量与引擎3的旋转速度的平方成比例。在引擎旋转速度为V2以上时，引擎3的旋转速度和HST泵41的排出流量成线性比例关系，排出流量随着引擎3的旋转速度增速而增加。

因此，若引擎3的旋转速度加速则HST泵41的排出流量增加，由于从HST泵41流入到HST马达42的压力油的流量增加，因而HST马达42转速增加，车速变快。通过马达旋转速度传感器72将车速检测为HST马达42的旋转速度(参照图4)。

如此，在HST式行驶驱动系统中，通过连续增减HST泵41的排出流量，使车速调整(变速)，因而轮式装载机1能够进行平稳的开始以及冲击少的停止。另外，无需一定要在HST泵41侧调整排出流量来控制车速，也可以在HST马达42侧调整排量来控制车速。

在本实施方式中，如图4所示，设置有在1～4速度档位中选择最高车速的速度档位开关63。该速度档位开关63主要用于轮式装载机1的前进行驶。如图7所示，在1速度档位中最高车速设定为S1，在2速度档位中最高车速设定为S2，在3速度档位中最高车速设定为S3，在4速度档位中最高车速设定为S4。另外，S1、S2、S3以及S4间的大小关系为S1＜S2＜S3＜S4。在图7中，表示每个速度档位的最高车速与驱动力的关系。

另外，1～4速度档位中的1速度档位以及2速度档位相当于“低速度档位”，3速度档位以及4速度档位相当于“中～高速度档位”。该“低速度档位”在装货作业中轮式装载机1朝向翻斗车100B行驶的情况下(图2中箭头Y1所示的情况)、即在上升操作时被选择，最高车速例如被设定为9～15km/时。

轮式装载机1的行驶方向即前进或者后退的选择，通过设置在驾驶室12的前进后退切换开关62(参照图4)进行。具体而言，若操作员通过前进后退切换开关62切换为前进的位置，则表示前进的前进后退切换信号被输出到控制器5，控制器5向变速器输出用于将变速器的前进离合器设为卡合状态的指令信号。若变速器接收关于前进的指令信号，则前进离合器成为卡合状态，车体的行驶方向切换成前进。对于车体的后退，也通过同样的机制进行切换。

(关于前作业机2的驱动系统)

接着，参照图4以及图8～11，说明前作业机2的驱动系统。

图8是表示起重臂21的提升操作量和先导压力的关系的图表。图9是表示阀芯(spool)的行程量和先导压力的关系的图表。图10是表示阀芯的行程量和阀芯的开口面积的关系的图表。图11是表示起重臂21的提升操作量和阀芯的开口面积的关系的图表。

如图4所示，轮式装载机1具备：被引擎3驱动，向前作业机2供给工作油的作业机用液压泵43；存储该工作油的工作油箱44；用于操作起重臂21的起重臂操作杆210；用于操作铲斗23的铲斗操作杆230；控制分别从作业机用液压泵43供给到起重臂缸体22以及铲斗缸体24的压力油的流动的控制阀64。

作业机用液压泵43在本实施方式中使用固定式的液压泵。通过压力检测器(未图示)检测作业机用液压泵43的排出压力，将与检测出的排出压力相关的信号输出到控制器5。

若操作员向提升起重臂21的方向操作起重臂操作杆210，则如图8所示，生成与该操作量成比例的先导压力。另外，在图8中，在起重臂21的提升操作量0～20％的范围中，不生成先导压力而恒定在0％(死区)。另外，在起重臂21的提升操作量85～100％的范围中，无论起重臂21的提升操作量多少，先导压力恒定在100％，以全杆操作状态维持。对于这些范围也可以任意进行设定变更。

起重臂21的提升操作量(与起重臂21的提升操作相关的起重臂操作杆210的操作量)被操作量检测器73检测。在本实施方式中，通过图8所示的起重臂21的提升操作量和先导压力的比例关系，操作量检测器73检测先导压力作为起重臂21的提升操作量。

根据起重臂操作杆210进行的起重臂21的提升操作而生成的先导压力作用于控制阀64，控制阀64内的阀芯行程与该先导压力成比例。

另外，如图9所示，控制阀64内的阀芯被设定成即使对控制阀64作用20～30％左右的先导压力也不产生行程。另外，设定成在阀芯的行程量为80～100％的范围中，作用于控制阀64的先导压力恒定在100％。对于这些范围也能够任意进行设定变更。

并且，如图10所示，若阀芯在控制阀64内产生行程，则连接作业机用液压泵43和起重臂缸体22的管路以与该行程量成比例的开口面积打开。另外，在阀芯的行程量和阀芯的开口面积的关系中，在阀芯的行程量小的预定范围也设置有死区，在阀芯的行程量多的预定范围中维持全行程状态。

通过打开连接作业机用液压泵43和起重臂缸体22的管路，从作业机用液压泵43排出的工作油经由控制阀64流入起重臂缸体22，由此，起重臂缸体22的活塞杆220伸长。

因此，如图11所示，起重臂21的提升操作量与控制阀64的阀芯的开口面积成比例关系，若起重臂21的提升操作量增加则阀芯的开口面积也变大。因此，若在提升起重臂21的方向较大地操作起重臂操作杆210，则流入起重臂缸体22的工作油量变多，活塞杆220快速伸长。

另外，即使在起重臂21的提升操作量和控制阀64的阀芯的开口面积的关系中，在起重臂21的提升操作量小的预定范围中也设有死区，在起重臂21的提升操作量大的预定范围中维持满操作状态。

对于铲斗23的操作，也与起重臂21的操作同样地，根据铲斗操作杆230的操作量而生成的先导压力作用于控制阀64，由此对控制阀64的阀芯的开口面积进行控制，调整向铲斗缸体24流入流出的工作油量。

另外，在图4中省略图示，但是对于用于分别检测起重臂21的下降操作量或铲斗23的倾斜以及倾倒操作量的操作量(先导压力)检测器，也设置在液压回路的各管路上。

(控制器5的构成以及功能)

接着，参照图12～16，说明控制器5的构成以及功能。

图12是表示控制器5所具有的功能的功能框图。图13是表示由控制器5执行的处理的流程的流程图。图14是表示与起重臂提升操作相关的先导压力Ti和HST马达42的最小排量的增加量Qup的关系的图表。图15是表示行驶负载压力和HST马达42的最小排量Qmin的关系的图表。图16是表示轮式装载机1的车速和牵引力的关系的图表。

CPU、RAM、ROM、HDD、输入I/F以及输出I/F经由总线相互连接，构成控制器5。并且，像前进后退切换开关62或速度档位开关63等各种操作装置以及像踩踏量检测器610或操作量检测器73等各种检测器等(参照图4)被连接于输入I/F，HST泵41的泵用调节器410或HST马达42的马达用调节器420等被连接在输出I/F。

在此种硬件构成中，CPU读取ROM、HDD或者光盘等记录介质中存储的运算程序(软件)，并在RAM上展开，通过执行展开的运算程序，运算程序和硬件协动，实现控制器5的功能。

另外，在本实施方式中，通过软件和硬件的组合说明控制器5的构成，但是并不限定于此，也可以使用实现在轮式装载机1侧执行的运算程序的功能的集成电路来构成。

如图12所示，控制器5包含：数据取得部51、存储部52、判定部53、运算部54、指令信号输出部55。

数据取得部51分别取得：从前进后退切换开关62输出的前进或者后退的前进后退切换信号、由踩踏量检测器610检测出的油门踏板61的踩踏量、由操作量检测器73检测出的作为起重臂21的提升操作量的先导压力Ti(以下，简单称为“先导压力Ti”)、以及从速度档位开关63输出的速度档位信号有关的数据。

存储部52存储与起重臂21的提升操作所涉及的先导压力有关的第1先导阈值T1、第2先导阈值T2、以及第3先导阈值T3。第1先导阈值T1以及第2先导阈值T2分别是起重臂21高于水平姿势的上方向提升的状态的先导压力，第2先导阈值T2被设定成大于第1先导阈值T1的值(T1＜T2)。例如，在本实施方式中，第1先导阈值T1为70％(T1＝70％)、第2先导阈值T2为85％(T2＝85％)。另外，在起重臂21进行提升操作的状况下，第1先导阈值T1是起重臂21至少是水平姿势时的先导压力即可。第3先导阈值T3是起重臂21向上方向完全上升时的先导压力即为100％(T3＝100％)。

判定部53基于由数据取得部51取得的前进后退切换信号以及油门踏板61的踩踏量，判定轮式装载机1是否是前进行驶中，并且基于由数据取得部51取得的先导压力Ti，判定起重臂21是否是提升动作中，例如起重臂21的提升方向的先导压力Ti是否是先导压力的最小值Ti_min以上。以下，将用于确定轮式装载机1前进行驶中起重臂21向上方向的动作的条件设为“确定条件”，满足该“确定条件”的情况是指前述的进行上升操作的情况。

在此，前进后退切换开关62以及踩踏量检测器610分别是检测轮式装载机1的车体的行驶状态的行驶状态检测器的一方式。另外，在本实施方式中，通过从前进后退切换开关62输出的表示前进的前进后退切换信号、以及由踩踏量检测器610检测出的油门踏板61的踩踏量来判定车体的前进行驶，但是并不限定于此，也可以基于由车体中搭载的其他的多个行驶状态检测器检测出的各行驶状态来综合地判定车体的前进行驶。

在本实施方式中，判定部53在判定为满足确定条件的情况下(上升操作中)，基于由数据取得部51取得的先导压力Ti、以及从存储部52读取出的第1～第3先导阈值T1、T2、T3，判定先导压力Ti和第1～第3先导阈值T1、T2、T3的大小关系。另外，判定部53基于由数据取得部51取得的速度档位信号，判定是否选择了低速度档位。

在通过判定部53判定为满足确定条件的情况下(上升操作中)，运算部54运算HST马达42的最小排量Qmin。另外，运算部54无需一定运算HST马达42的最小排量Qmin，也可以运算HST泵41的最大排量Qmax来替代。

指令信号输出部55向马达用调节器420输出与运算部54运算出的HST马达42的最小排量Qmin对应的指令信号。另外，在通过运算部54运算出HST泵41的最大排量Qmax的情况下，指令信号输出部55将与HST泵41的最大排量Qmax对应的指令信号输出到泵用调节器410。

接着，说明在控制器5内执行的具体的处理的流程。

如图13所示，首先，数据取得部51分别取得来自前进后退切换开关62的前进后退切换信号、来自踩踏量检测器610的油门踏板61的踩踏量、以及来自操作量检测器73的先导压力Ti(步骤S501)。

接着，判定部53基于在步骤S501取得的各数据，判定前进后退切换信号是否是前进(轮式装载机1是否进行前进行驶)，并且判定起重臂21的提升方向的先导压力Ti是否是先导压力的最小值Ti_min以上(起重臂21是否进行提升动作)(步骤S502)。即，在步骤502中，判定是否满足确定条件。

在步骤S502中判定为前进后退切换信号为前进并且起重臂21的提升方向的先导压力Ti为先导压力的最小值Ti_min以上(Ti≥Ti_min)、即满足确定条件的情况下(步骤S502/是)，数据取得部51从速度档位开关63取得速度档位信号(步骤S503)。另一方面，在步骤S502中判定为不满足确定条件的情况下(步骤S502/否)，控制器5中的处理结束。

判定部53基于在步骤S503中取得的速度档位信号，判定速度档位是否是低速度档位(步骤S504)。在步骤S504中判定为速度档位为低速度档位的情况下(步骤S504/是)，判定在步骤S501中取得的先导压力Ti和从存储部52读取出的第1先导阈值T1以及第2先导阈值T2的大小关系。具体而言，判定部53判定先导压力Ti是否为第1先导阈值T1以上且小于第2先导阈值T2(步骤S506)。

在步骤S506中判定为先导压力Ti为第1先导阈值T1以上且小于第2先导阈值T2(T1≤Ti＜T2)的情况下(步骤S506/是)，运算部54以先导压力Ti与HST马达42的最小排量的增加量Qup成比例关系的方式运算HST马达42的最小排量Qmin(步骤S507)。

然后，指令信号输出部55向马达用调节器420输出与在步骤S507运算出HST马达42的最小排量Qmin相对应的指令信号(步骤S510)。

如图14所示，在先导压力Ti从第1先导阈值T1(T1＝70％)到第2先导阈值T2(T2＝85％)的期间(70％≤Ti＜85％)，以HST马达42的最小排量的增加量Qup随着先导压力Ti变大而增大到预定的值Qup1(0＜Qup1)的方式，控制器5增大HST马达42的最小排量Qmin，限制车速(减速)。因此，在本实施方式中，先导压力Ti初次为第1先导阈值T1，控制器5执行限制车速的处理。

另一方面，在步骤S506中未判定为先导压力Ti为第1先导阈值T1以上且小于第2先导阈值T2(T1≤Ti＜T2)的情况下(步骤S506/否)，判定部53进一步判定先导压力Ti是否是第2先导阈值T2以上且小于第3先导阈值T3(步骤S508)。

在步骤S508中判定为先导压力Ti为第2先导阈值T2以上且小于第3先导阈值T3(T2≤Ti＜T3)的情况下(步骤S508/是)，运算部54以与先导压力Ti的增加无关而将HST马达42的最小排量的增加量Qup维持在预定的值Qup1的方式，运算HST马达42的最小排量Qmin(步骤S509)。

然后，指令信号输出部55向马达用调节器420输出与在步骤S509运算出的HST马达42的最小排量Qmin相对应的指令信号(步骤S510)。

如图14所示，在先导压力Ti为从第2先导阈值T2(T2＝85％)到第3先导阈值T3(T3＝100％)为止的期间中(85％≤Ti＜100％)，以与先导压力Ti的增加无关地将HST马达42的最小排量的增加量Qup维持在预定的值Qup1的方式，控制器5使HST马达42的最小排量Qmin增大，限制车速(减速)。

如上述，在步骤S502中判定为前进后退切换信号为前进且起重臂21的提升方向的先导压力Ti为先导压力的最小值Ti_min以上(Ti≥Ti_min)，即满足确定条件(上升操作中)的情况下(步骤S502/是)，如图15所示，通过将HST马达42的最小排量Qmin从Qmin1增加到Qmin2(Qmin1→Qmin2、Qmin2＞Qmin1)，由此如图16所示，轮式装载机1的车速从Smax1被限制到Smax2(Smax1→Smax2、Smax2＜Smax1)。

因此，在满足确定条件的情况下，即在上升操作中，相对于起重臂21的提升动作速度对车速施加限制，由此，与未对车速施加限制的情况相比，能够较短地设置从轮式装载机1到翻斗车100B位置的行驶距离(在图2中从实线示出的轮式装载机1到虚线示出的轮式装载机1位置的距离)。

其原因在于，在未相对于起重臂21的提升动作速度限制车速的情况下，可能在起重臂21向上方向完全上升前，轮式装载机1就到达了翻斗车100B跟前，在此种情况下，需要较长的设置行驶距离。然而，通过控制器5相对于起重臂21的提升动作的速度来限制车速(减速)，由此即使是较短的行驶距离，起重臂21也能够完全上升。由此，在V型装载中的作业周期缩短而工作效率良好的同时，也提高了轮式装载机1的燃油效率。

另外，在判定是否满足确定条件时，由于使用由操作量检测器73检测出的先导压力Ti判定起重臂21的提升动作的有无，因而与检测起重臂缸体22的底压的情况相比，能够降低起重臂21的提升动作的误判定，抑制车速的急剧变化。使用通过起重臂操作杆210的操作而生成的先导压力的情况与使用起重臂缸体22的底压的情况不同，这是因为能够直接地检测起重臂21的提升动作，由于铲斗23内的货物或车体的振动等引起的压力变动的影响较小。

并且，在本实施方式中，仅在上升操作的后半段、至少起重臂21从水平姿势时到向上方向完全上升为止的期间(图14中，先导压力Ti70～100％期间)，通过控制器5对车速施加限制，因而易于与起重臂21的提升操作量越多而车速越慢的操作员的感觉一致，而能够降低操作员的违和感。

另外，在先导压力Ti为70～85％期间(T1≤Ti＜T2)，随着先导压力Ti变大而逐渐增大HST马达42的最小排量的增加量Qup，因而能够平稳地限制车速，能够进一步抑制伴随着急减速给车体或操作员带来的振动或冲击。

在步骤S508中，未判定为先导压力Ti为第2先导阈值T2以上且小于第3先导阈值T3(T2≤Ti＜T3)的情况下(步骤S508/否)、即起重臂21未较大地进行提升动作的情况下(Ti＜T1)、或者上升操作已结束的情况(Ti＝T3)，控制器5中的处理结束。

在步骤S510中，指令信号输出部55向马达用调节器420输出指令信号后，返回步骤S501，重复进行处理。

在本实施方式中，设为在步骤S504中速度档位不是低速度档位的情况下(步骤S504/否)，返回步骤S503，不进入到控制HST马达42的最小排量Qmin直到速度档位变为低速度档位来限制车速的处理(步骤S506以后的处理)。这是因为在进行上升操作时适合低速度档位(特别是图7中的2速度档位)，优选仅在选择低速度档位的情况下对车速施加限制。

另外，控制器5可以省略步骤S503以及步骤S504，而与选择出的速度档位的种类无关地控制HST马达42的最小排量Qmin。

另外，在本实施方式中，轮式装载机1如图12所示，具备调整装置65。该调整装置65是操作员任意调整HST马达42的最小排量Qmin相对于先导压力Ti的变化率的调整装置。控制器5将通过调整装置65预先设定的变化率存储于存储部52，运算部54根据存储的变化率来运算HST马达42的最小排量Qmin。

例如，在不想过于限制车速的情况下，如图14以及图16中点划线所示，通过调整装置65进行设定，以使HST马达42的最小排量的增加量Qup相对于先导压力Ti的变化率变小。相反地，在想要较大地限制车速的情况下，在图14以及图16中如双点划线所示，通过调整装置65进行设定，以使HST马达42的最小排量的增加量Qup相对于先导压力Ti的变化率变大。

如此，通过在轮式装载机1中设置调整装置65，能够配合操作员的喜好或现场的环境等，任意的调整车速的限制，提高便利性。

另外，在本实施方式中，通过较增大HST马达42的最小排量Qmin来限制车速，但是并不限定于此，也可以通过减小设置HST泵41的最大排量来限制车速。

此时，在图13示出的步骤S507中，运算部54以使HST泵41的最大排量的减少量Qdown随着先导压力Ti的增加而从0变大到预定的值Qdown1的方式(0＜Qdown1)，运算HST泵41的最大排量Qmax。另外，在步骤S509中，运算部54以与先导压力Ti的增加无关地将HST泵41的最大排量的减少量Qdown维持在预定的值Qdown1的方式，运算HST泵41的最大排量Qmax。

＜第2实施方式＞

接着，参照图17～20，说明本发明的第2实施方式所涉及的轮式装载机1。在图17～20中，对于与说明第1实施方式所涉及的轮式装载机1相同的构成要素，添加同一符号而省略其说明。

图17是表示第2实施方式所涉及的轮式装载机1的液压回路以及电气回路的图。图18是表示第2实施方式所涉及的控制器5A所具有的功能的功能框图。图19是表示第2实施方式所涉及的通过控制器5A执行的处理的流程的流程图。图20是表示作业机用液压泵43的排出压力Pa和HST马达的最小排量的增加量Qup的关系的图表。

如图17所示，本实施方式所涉及的轮式装载机1还具备检测作业机用液压泵43的排出压力的压力检测器74。另外，本实施方式中的行驶驱动系统与第1实施方式相同，是HST式的行驶驱动系统。

如图18以及图19所示，在本实施方式所涉及的控制器5A中，除了从前进后退切换开关62输出的前进后退切换信号、由踩踏量检测器610检测出的踩踏量、由操作量检测器73检测出的先导压力Ti、以及从速度档位开关63输出的速度档位信号之外，数据取得部51A还取得与从压力检测器74输出的作业机用液压泵43的排出压力Pa有关的数据(步骤S501A)。

接着，在步骤S502中，判定部53A判定前进后退切换信号是否是前进、起重臂21的提升方向的先导压力Ti是否是先导压力的最小值Ti_min以上(Ti≥Ti_min)且排出压力Pa是否是第1泵阈值P1以上(Pa≥P1)，即是否满足确定条件。如此，判定部53A除了基于操作量检测器73检测出的先导压力Ti，还基于压力检测器74检测出的作业机用液压泵43的排出压力Pa，判定起重臂21是否进行提升动作。

如此，通过在判定起重臂21的提升动作时使用先导压力Ti以及作业机用液压泵43的排出压力Pa，与仅使用先导压力Ti进行起重臂21的提升动作的判定的情况相比，能够更加降低起重臂21的提升操作的误判定。

存储部52A中存储起重臂21抬起装有载货的状态的铲斗23时所需的与作业机用液压泵43的排出压力有关的第1泵阈值P1、第2泵阈值P2以及第3泵阈值P3。第1泵阈值P1是起重臂21开始将装载有货物的状态的铲斗23向上方抬起的操作时的作业机用液压泵43的排出压力。第2泵阈值P2是该起重臂21为水平姿势时的作业机用液压泵43的排出压力。第3泵阈值P3是该起重臂21向上方向完全上升时的作业机用液压泵43的排出压力，即释放压力。

判定部53A判定在步骤S501A取得的排出压力Pa和从存储部52A读取的第1泵阈值P1以及第2泵阈值P2的大小关系。具体而言，判定部53A判定排出压力Pa是否是第1泵阈值P1以上且小于第2泵阈值P2(步骤S506A)。

在步骤S506A中判定为排出压力Pa为第1泵阈值P1以上且小于第2泵阈值P2(P1≤Pa＜P2)的情况下(步骤S506A/是)，运算部54A以作业机用液压泵43的排出压力Pa和HST马达42的最小排量的增加量Qup成比例关系的方式运算HST马达42的最小排量Qmin(步骤S507A)。

然后，指令信号输出部55A向马达用调节器420输出与在步骤S507A运算出的HST马达42的最小排量Qmin相对应的指令信号(步骤S510A)。

如图20所示，在从起重臂21的提升操作开始时(第1泵阈值P1)到起重臂21成为水平姿势(第2泵阈值P2)为止期间中，以HST马达42的最小排量的增加量Qup随着作业机用液压泵43的排出压力Pa变大而变大到预定的值Qup2(0＜Qup1)的方式，控制器5A使HST马达42的最小排量Qmin增大，限制车速(减速)。

另一方面，在步骤S506A中判定为排出压力Pa为第1泵阈值P1以上且小于第2泵阈值P2(P1≤Pa＜P2)的情况下(步骤S506A/否)，判定部53A还判定排出压力Pa是否为第2泵阈值P2以上且小于第3泵阈值P3(步骤S508A)。

在步骤S508A中判定为排出压力Pa为第2泵阈值P2以上且小于第3泵阈值P3(P2≤Pa＜P3)的情况下(步骤S508A/是)，运算部54A以与排出压力Pa的增加无关地将HST马达42的最小排量的增加量Qup维持在预定的值Qup2的方式，运算HST马达42的最小排量Qmin(步骤S509A)。

然后，指令信号输出部55A向马达用调节器420输出与在步骤S509A中运算出的HST马达42的最小排量Qmin相对应的指令信号(步骤S510A)。

如图20所示，在从起重臂21的水平姿势时(第2泵阈值P2)到起重臂21向上方向完全上升(第3泵阈值P3)为止的期间，以与作业机用液压泵43的排出压力Pa的增加无关地将HST马达42的最小排量的增加量Qup维持在预定的值Qup2的方式，控制器5A使HST马达42的最小排量Qmin增大，来限制车速(减速)。

如此，在满足确定条件的情况下，控制器5A可以根据作业机用液压泵43的排出压力Pa的增加控制HST马达42的最小排量(或者HST泵41的最大排量)，限制车速。另外，此时，并不限于作业机用液压泵43的排出压力Pa，还可以根据作业机用液压泵43的输入转矩的增加来限制车速。

另外，控制器5A基于压力检测器74检测出的作业机用液压泵43的排出压力Pa(作业机用液压泵43的输入转矩)限制车速，但是并不限定于此，也可以基于预定的设定时间内的平均排出压力Pav(平均输入转矩)来限制车速。此时，即使车体瞬间产生大的振动或冲击等而检测值变动，也能够通过使用平均值而进行稳定的车速限制。

在本实施方式中，在上升操作的前半段，即从起重臂21的提升操作开始时起到起重臂21成为水平姿势为止的期间，以HST马达42的最小排量的增加量Qup随着作业机用液压泵43的排出压力Pa变大而逐渐变大的方式，控制器5A控制HST马达42的最小排量。由此，能够平稳地限制车速，能够抑制伴随着急减速给车体或操作员带来的振动或冲击。

另外，如图18所示，本实施方式所涉及的轮式装载机1与第1实施方式相同样地，可以具备能够调整HST马达42的最小排量Qmin相对于作业机用液压泵43的排出压力Pa的变化率的调整装置65A。由此，如图20中点划线或双点划线所示，能够配合操作员的喜好或现场的环境等，任意地调整车速的限制。

＜第3实施方式＞

接着，参照图21，说明本发明的第3实施方式所涉及的轮式装载机1。在图21中，对于与第1以及第2实施方式所涉及的轮式装载机1中说明的共通的构成要素，添加同一符号，并省略其说明。

图21是表示第3实施方式所涉及的轮式装载机1的液压回路以及电气回路的图。

本实施方式所涉及的轮式装载机1通过HMT式行驶驱动系统控制车体的行驶。在该HMT式行驶驱动系统中，具备HST泵41以及HST马达42连接成闭合回路的HST4、机械传动部80，引擎3的驱动力经由行星齿轮机构81被并行传递到HST4以及机械传动部80。

行星齿轮机构81具有：固定于输入轴82的太阳齿轮811；与太阳齿轮811的外周啮合的多个行星齿轮812；分别轴支承多个行星齿轮812的行星架813；与多个行星齿轮812的外周啮合的齿圈814；与齿圈814的外周啮合的泵输入齿轮815。

引擎3的输出转矩经由具有前进用液压离合器83A、后退用液压离合器83B以及离合器轴83C的离合器装置83传递到输入轴82，从输入轴82传递到行星齿轮机构81。

在此，行星齿轮机构81的行星架813被固定在输出轴84，由此，引擎3的驱动力被传递到机械传动部80。传递到机械传动部80的引擎3的驱动力经由连接于输出轴84的传动轴85传递到车轴15，由此前轮11A以及后轮11B被驱动。

另外，行星齿轮机构81的泵输入齿轮815被固定于HST泵41的旋转轴，引擎3的驱动力也传递到HST4。在HST马达42的旋转轴固定有马达输出齿轮86，马达输出齿轮86与输出轴84的齿轮840啮合。因此，传递到HST4的引擎3的驱动力也经由与输出轴84连接的传动轴85传递到车轴15，由此，前轮11A以及后轮11B驱动。

如此，通过将HST4和机械传动部80组合构成变速机，与第1实施方式说明的HST式行驶驱动系统相比，能够提高传递効率。另外，在图14中，示出了将来自行星齿轮机构81的输出向HST4输入的输入分割型的HMT式行驶驱动系统，但并不限定于此，还可以是将来自HST4的输出向行星齿轮机构81输入的输出分割型的HMT式行驶驱动系统。

在本实施方式中，也与第1以及第2实施方式同样地，控制器5在满足确定条件的情况下，根据起重臂21的提升操作量(先导压力)的增加、或者作业机用液压泵43的排出压力的增加，通过增大HST马达42的最小排量Qmin来限制车速。由此，能够得到与第1以及第2实施方式中记载的作用以及效果同样的作用以及效果。

＜第4实施方式＞

接着，参照图22，说明第4实施方式所涉及的轮式装载机1。在图22中，对于与第1～第3实施方式所涉及的轮式装载机1中说明的共通的构成要素，添加同一符号，并省略其说明。

图22是表示第4实施方式所涉及的轮式装载机1的液压回路以及电气回路的图。

本实施方式所涉及的轮式装载机1通过EMT式行驶驱动系统控制车体的行驶。在该EMT式行驶驱动系统中，在前述的HMT式行驶驱动系统中，设置发电机91代替HST泵41，设置电动马达92代替HST马达42。

在本实施方式中，控制器在满足确定条件的情况下，根据起重臂21的提升操作量(先导压力)的增加、或者作业机用液压泵43的排出压力的增加，使电动马达92的转速减速，限制车速。另外，通过使电动马达92的电流值或者电压值变化来控制电动马达92的转速。在本实施方式中，也能够得到与第1以及第2实施方式中记载的作用以及效果同样的作用以及效果。

以上，说明了本发明的实施方式。另外，本发明并不限于上述的实施方式，包含有各种形变例。例如，上述的实施方式是为了易于理解本发明而详细说明的，并不限于必须具备说明的全部的构成。另外，能够将本实施方式的构成的一部分置换成其他的实施方式的构成，另外，还能够在本实施方式的构成中加入其他的实施方式的构成。另外，对于本实施方式的构成的一部分，还能够追加、削除、置换其他的构成。

例如，在上述实施方式中，设为在起重臂21未较大地进行提升动作的情况下(例如，起重臂21位于水平姿势下方的情况下)，控制器5、5A结束限制车速的处理，但是其并不是必要的，若至少满足确定条件则控制器5、5A进行限制车速的处理。

附图标记的说明

1：轮式装载机；2：前作业机；3：引擎；5、5A：控制器；11A：前轮；

11B：后轮；21：起重臂；41：HST泵(行驶用液压泵)；42：HST马达(行驶用液压马达)；43：作业机用液压泵；62：前进后退切换开关(行驶状态检测器)；63：速度档位开关；65、65A：调整装置；73：操作量检测器；74：压力检测器；91：发电机；92：电动马达；100B：翻斗车；610：踩踏量检测器(行驶状态检测器)。

Claims (5)

1.一种轮式装载机，其具备前作业机，该前作业机具有设置在车体的前部，能够在上下方向转动的起重臂，其特征在于，

所述轮式装载机具备：

引擎；

可变容量型的行驶用液压泵，其被所述引擎驱动；

可变容量型的行驶用液压马达，其与所述行驶用液压泵连接成闭合回路，将所述引擎的驱动力传递到车轮；

行驶状态检测器，其检测所述车体的行驶状态；

操作量检测器，其检测所述起重臂的提升操作量；以及

控制器，其控制所述行驶用液压泵以及所述行驶用液压马达，

所述控制器基于由所述行驶状态检测器检测出的行驶状态以及由所述操作量检测器检测出的所述起重臂的提升操作量，判定是否满足用于确定所述车体前进行驶过程中所述起重臂向上方向的动作的确定条件，在满足所述确定条件的情况下，且仅在上升操作的后半段即所述起重臂从水平姿势时起到向上方向完全上升为止的期间，随着所述起重臂的提升操作量增加，使所述行驶用液压泵的排量减小，或者使所述行驶用液压马达的排量增大，来限制车速。

2.根据权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

所述轮式装载机还具备：

作业机用液压泵，其被所述引擎驱动，向所述前作业机供给工作油；以及

压力检测器，其检测所述作业机用液压泵的排出压力，

所述控制器基于由所述操作量检测器检测出的所述起重臂的提升操作量以及由所述压力检测器检测出的与所述起重臂的提升操作相对应的排出压力，判定是否满足所述确定条件，在满足所述确定条件的情况下，且仅在上升操作的后半段即所述起重臂从水平姿势时起到向上方向完全上升为止的期间，随着所述作业机用液压泵的排出压力增加或者随着所述作业机用液压泵的输入转矩增加，使所述行驶用液压泵的排量减少或者使所述行驶用液压马达的排量增大，来限制车速。

3.根据权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

所述控制器仅在装货作业中朝向翻斗车行驶时选择了低速度档位的情况下，使所述行驶用液压泵的排量减少或者使所述行驶用液压马达的排量增大，来限制车速。

4.根据权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

所述轮式装载机还具备调整装置，该调整装置调整所述行驶用液压泵的排量相对于所述起重臂的提升操作量的变化率或者所述行驶用液压马达的排量相对于所述起重臂的提升操作量的变化率，

所述控制器根据通过所述调整装置设定的变化率，使所述行驶用液压泵的排量减少或者使所述行驶用液压马达的排量增大，来限制车速。

5.一种轮式装载机，其具备前作业机，该前作业机具有设置在车体的前部，能够在上下方向转动的起重臂，其特征在于，

所述轮式装载机具备：

引擎；

发电机，其被所述引擎驱动；

电动马达，其与所述发电机连接，将所述引擎的驱动力传递到车轮；

行驶状态检测器，其检测所述车体的行驶状态；

操作量检测器，其检测所述起重臂的提升操作量；以及

控制器，其控制所述电动马达，

所述控制器基于由所述行驶状态检测器检测出的行驶状态以及由所述操作量检测器检测出的所述起重臂的提升操作量，判定是否满足确定所述车体前进行驶过程中所述起重臂向上方向的动作的确定条件，在满足所述确定条件的情况下，且仅在上升操作的后半段即所述起重臂从水平姿势时起到向上方向完全上升为止的期间，使所述电动马达的转速随着所述起重臂的提升操作量增加而减少，来限制车速。

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