CN111133154B - 轮式装载机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够在挖掘作业时使起重臂短时间地上升的轮式装载机。在具备引擎(3)、行驶驱动装置(4)、可变容量型的作业机用液压泵(43)、前端作业机(2)的轮式装载机(1)中，具备踩踏量检测器(70)和前后行进切换开关(124)、压力检测器(73)、分别控制轮式装载机(1)的最大牵引力和作业机用液压泵(43)的输入转矩的控制器(5)，控制器(5)包含判定是否满足确定挖掘作业的确定条件的确定条件判定部(52A)、测量从挖掘作业开始时起的经过时间的经过时间测量部(53)、输入转矩控制部(54B)，输入转矩控制部(54B)在满足确定条件时将输入转矩限制为第一输入转矩值(Tp1)，如果从经过了第一设定时间(ST1)时起经过第二设定时间(ST2)，则将输入转矩从第一输入转矩值(Tp1)增大。

Description

轮式装载机

技术领域

本发明涉及挖掘砂土、矿物等装载到翻斗车等的进行装卸工作的轮式装载机。

背景技术

在轮式装载机中，在进行挖掘作业的情况下，如果牵引力(行驶驱动力)大，则在铲斗插入砂土、矿物等挖掘对象物时，作用于起重臂的反力变大，该反力成为阻抗而成为起重臂的上升动作的妨碍，因此作为结果起重臂的抬升力降低。因此，在挖掘作业时，需要调整牵引力与起重臂的抬升力的平衡的技术。

例如在专利文献1中，公开了一种搭载了转矩变换器式的行驶驱动系统的轮式装载机，其在满足挖掘状态的条件持续规定时间并成立时，伴随着时间经过，减小引擎的最高转速的限制值而限制牵引力。在该轮式装载机中，通过在挖掘作业时抑制牵引力，由此提高工作性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/054499号

发明内容

发明要解决的问题

挖掘作业大致分为将铲斗插入挖掘对象物的作业、用铲斗舀取挖掘对象物的作业、抬升装载了挖掘对象物的状态的铲斗的作业这3个作业，但要求以尽量短的时间进行其中的铲斗的抬升作业。但是，在专利文献1记载的轮式装载机中，只是在用铲斗舀取挖掘对象物的作业开始时伴随着时间的经过而逐渐将牵引力减小到规定的限制值，因此难以在铲斗的抬升工作中使被施加了铲斗内的负载的负荷的起重臂尽快地上升。在该情况下，到起重臂上升为止、即、到铲斗被抬升为止，会花费时间，作业效率低下。

因此，本发明的目的在于：提供能够在挖掘作业时使起重臂短时间地上升的轮式装载机。

解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明是一种轮式装载机，其具备：车体；多个车轮和引擎，其设置于上述车体；行驶驱动装置，其将来自上述引擎的动力传递到上述多个车轮，使上述车体行驶；可变容量型的作业机用液压泵，其被上述引擎驱动；前端作业机，其设置在上述车体的前部，通过从上述作业机用液压泵供给的工作油驱动，其特征在于，该轮式装载机具备：行驶状态检测器，其检测上述轮式装载机的行驶状态；动作状态检测器，其检测上述前端作业机的动作状态；控制器，其分别控制上述轮式装载机的最大牵引力和上述作业机用液压泵的输入转矩，上述控制器包含：确定条件判定部，其根据通过上述行驶状态检测器检测出的行驶状态、以及通过上述动作状态检测器检测出的动作状态，判定是否满足确定上述轮式装载机的挖掘作业的确定条件；经过时间测量部，其测量从上述轮式装载机的挖掘作业开始时起的经过时间；牵引力控制部，其控制上述轮式装载机的最大牵引力；输入转矩控制部，其控制上述作业机用液压泵的输入转矩，在通过上述确定条件判定部判定为满足上述确定条件，并且通过上述经过时间测量部测量出从挖掘作业开始时起经过规定的第一设定时间时，在从经过上述规定的第一设定时间时到经过规定的第二设定时间为止的期间，上述牵引力控制部伴随着时间经过限制上述轮式装载机的最大牵引力直到规定的第一限制值为止，就上述输入转矩控制部而言，在通过上述确定条件判定部判定为满足上述确定条件时，将上述作业机用液压泵的输入转矩限制为规定的第一输入转矩值，在通过上述经过时间测量部测量出从经过上述规定的第一设定时间时起进一步经过上述规定的第二设定时间时，将上述作业机用液压泵的输入转矩从上述规定的第一输入转矩值设为比上述规定的第一输入转矩值大的规定的第二输入转矩值。

发明效果

根据本发明，能够在挖掘作业时使起重臂短时间地上升。根据以下的实施方式的说明能够了解上述以外的问题、结构、以及效果。

附图说明

图1是表示本发明的各实施方式的轮式装载机的外观的侧面图。

图2是表示驾驶室的布局的示意图。

图3是说明轮式装载机的挖掘作业的说明图。

图4是表示第一实施方式的轮式装载机的液压回路和电气电路的图。

图5是表示每个速度档的最高车速与驱动力的关系的图表。

图6是表示油门踏板踩踏量与目标引擎转速的关系的图表。

图7是表示起重臂上升操作量与阀芯的开口面积的关系的图表。

图8是表示控制器具有的功能的功能框图。

图9是表示通过控制器执行的处理的整体的流程的流程图。

图10是表示通过控制器执行的最大牵引力控制处理的流程的流程图。

图11是表示最大牵引力的时间推移的图表。

图12是表示通过控制器执行的作业机用液压泵的输入转矩控制处理的流程的流程图。

图13是表示作业机用液压泵的输入转矩的时间推移的图表。

图14是表示第二实施方式的轮式装载机的液压回路和电气电路的图。

图15是表示第三实施方式的轮式装载机的液压回路和电气电路的图。

具体实施方式

参照图1～3说明本发明的各实施方式的轮式装载机的整体结构及其动作。

图1是表示本发明的各实施方式的轮式装载机1的外观的侧面图。图2是表示驾驶室12的布局的示意图。图3中的(a)～(c)是说明轮式装载机1的挖掘作业的说明图。

轮式装载机1具备由前框架1A和后框架1B构成的车体、设置在车体前部的前端作业机2。轮式装载机1是通过车体在中心附近拐弯而转向的铰接式的作业车辆。前框架1A和后框架1B通过中心关节10连结为在左右方向上自由转动，前框架1A相对于后框架1B向左右方向弯曲。

在前框架1A中设置有左右一对的前轮11A、以及前端作业机2。在后框架1B中设置有左右一对的后轮11B、操作者搭乘的驾驶室12、容纳引擎、控制器、冷却器等各设备的机械室13、以及用于保持平衡使得车体不倾倒的配重14。

此外，以下，在轮式装载机1的左右方向中，从坐在驾驶室12的座席121(参照图2)的操作者观察，将左边的方向作为“左方向”，将右边的方向作为“右方向”。在图1中，只示出左右一对的前轮11A和后轮11B中的左侧的前轮11A和后轮11B。

前端作业机2具备能够在上下方向转动的起重臂21、通过伸缩而驱动起重臂21的一对起重臂油缸22、安装在起重臂21的前端部的铲斗23、通过伸缩而使铲斗23相对于起重臂21在上下方向转动的铲斗油缸24、可转动地与起重臂21连结而构成铲斗23与铲斗油缸24的连接机构的曲柄25、向一对起重臂油缸22、铲斗油缸24导入压油的多个配管(未图示)。此外，在图1中，仅用虚线示出一对起重臂油缸22中的配置在左侧的起重臂油缸22。

起重臂21通过各起重臂油缸22的活塞杆220伸长而向上方向转动，通过各活塞杆220缩短而向下方向转动。铲斗23通过铲斗油缸24的活塞杆240伸长而相对于起重臂21向上方向转动(纵摇：tilt)，通过活塞杆240缩短而相对于起重臂21向下方向转动(倾倒：dump)。

如图2所示，在驾驶室12中，设置有：操作者乘坐的座席121；方向盘122，其配置在座席121的前方，用于进行车体向左右方向的操纵；油门踏板123，其用于使车体行驶；前后行进切换开关124，其用于切换车体的前进、停止、以及倒车中的任意一个；换挡开关125，其用于选择车体的速度档；作为显示装置的监视器126，其配置在方向盘122的更前方，显示车体的行驶状态、前端作业机2的动作状态等。

在本实施方式中，监视器126具备：显示部126A，其显示与轮式装载机1的最大牵引力和供给用于驱动前端作业机2的工作油的作业机用液压泵43(参照图4)的输入转矩有关的信息。显示部126A例如在轮式装载机1的最大牵引力被限制了的状态时点亮为红色，在作业机用液压泵43的输入转矩被限制了的状态时呈红色闪烁等，由此能够向操作者通知轮式装载机1的规定的限制状态。

该轮式装载机1例如是用于在露天挖掘矿山等中挖掘砂土、矿物等装载到翻斗车等的进行装卸工作的作业车辆。在挖掘作业中，首先轮式装载机1全速朝向作为挖掘对象的山地100前进，使铲斗23插入山地100(图3中的(a)所示的状态)。接着，轮式装载机1使铲斗23纵摇而舀起挖掘对象物(图3中的(b)所示的状态)。然后，为了向上方抬起装载了挖掘对象物的状态的铲斗23，轮式装载机1进行起重臂21的上升动作(图3中的(c)所示的状态)。将图3中的(a)～(c)所示的这些一连串的工作作为“挖掘作业”。

接着，对每个实施方式说明轮式装载机1的驱动系统。

<第一实施方式>

参照图4～图13说明第一实施方式的轮式装载机1的驱动系统。

(行驶驱动装置4的结构)

首先，参照图4～图6，说明本实施方式的轮式装载机1的驱动系统中的作为车体的行驶驱动系统的行驶驱动装置4的结构。

图4是表示第一实施方式的轮式装载机1的液压回路和电气电路的图。图5是表示每个速度档的最高车速与驱动力的关系的图表。图6是表示油门踏板踩踏量与目标引擎转速的关系的图表。

本实施方式的轮式装载机1通过转矩变换式的行驶驱动装置4控制车体的行驶，如图4所示，具备引擎3、输入轴与引擎3的输出轴连结的转矩变换器4(以下称为“变矩器41”)、与变矩器41的输出轴连结的变速箱42、控制引擎3等各设备的控制器5。

变矩器41是由叶轮、涡轮、以及定子构成的液体离合器，具有使输出转矩相对于输入转矩增大的功能、即、将转矩比(＝输出转矩/输入转矩)设为1以上的功能。该转矩比随着变矩器41的输入轴的转速与输出轴的转速的比即转矩速度比(＝输出轴转速/输入轴转速)变大而变小。由此，在对引擎3的旋转进行变速的基础上，传递到变速箱42。

变速箱42是能够切换为多个速度档的变速机，对变矩器41的输出轴的旋转进行变速。在本实施方式中，变速箱42具有图5所示那样的4个速度档，分别设定得最高车速按照1速档、2速档、3速档、4速档的顺序变大(S1<S2<S3<S4)，最大驱动力按照4速档、3速档、2速档、1速档的顺序变大(F4<F3<F2<F1)。

在此，“1速档”是相当于在轮式装载机1的挖掘作业时选择的低速挡的速度档。“2速档”是在装载工作中轮式装载机1向翻斗车行驶时(拉杆操作时)选择的速度档。“3速档”和“4速档”是在轮式装载机1在运输路径上行驶时等选择的速度档。在图5中，用实线表示1速档，用虚线表示2速档，用点划线表示3速档，用双点划线表示4速档。

通过换挡开关125的选择而进行1～4速档的切换。如果操作者通过换挡开关125选择了希望的速度档，则从换挡开关125向控制器5输出与所选择的速度档相关的速度档信号。然后，控制器5将该速度档信号输出到变速箱控制部420。变速箱控制部420具有与1～4速度档分别对应的电磁阀，如果接收到速度档信号，则驱动基于该速度档信号的电磁阀，使工作油作用于变速箱42的离合器。由此，与希望的速度档对应的离合器接合而切换速度档。

此外，也可以不使用换挡开关125而自动地进行速度档的切换。在该情况下，从控制器5向变速箱控制部420输出信号，使得将变矩速度比作为参数，与油门踏板123的踩踏量对应地，以最优的车速变速。

另外，与变速箱42的离合器的接合对应地，对轮式装载机1的前进方向、即、前进或倒车进行切换。通过前后行进切换开关124进行前进或倒车的切换。如果操作者将前后行进切换开关124切换为前进的位置，则向控制器5输出表示前进的前后行进切换信号，控制器5向变速箱控制部420输出用于将变速箱42的前进离合器设为接合状态的指令信号。如果变速箱控制部420接收到与前进相关的指令信号，则设置在变速箱控制部420的离合器控制阀进行工作，前进离合器成为接合状态，车体的前进方向切换为前进。对于车体的倒车，也通过同样的方法切换。

在转矩变换器式的行驶驱动装置4中，首先如果操作者踩下了油门踏板123，则引擎3旋转，伴随着引擎3的旋转，变矩器41的输入轴旋转。然后，变矩器41的输出轴依照所设定的变矩速度比旋转，来自变矩器41的输出转矩经由变速箱42、传动轴16、以及轮轴15传递到前轮11A和后轮11B，由此轮式装载机1行驶。

通过踩踏量检测器70检测出油门踏板123的踩踏量，输入到控制器5。如图6所示，油门踏板123的踩踏量与目标引擎转速成正比关系，如果油门踏板123的踩踏量变大，则目标引擎转速变快。通过利用该相关性，从控制器5向引擎3输出与输入到控制器5的踩踏量对应的目标引擎转速一致的指令信号。

引擎3根据该目标引擎转速被控制转数。因此，如果油门踏板123的踩踏量大，则变矩器41的输出轴的转速上升而车速上升。如图4所示，通过设置在引擎3的输出轴侧的第一转速传感器71检测引擎3的转速，通过第二转速传感器72检测车速作为传动轴16的转速。

此外，在图6中，分别设定为在油门踏板123的踩踏量少的规定的区域(0％～20或30％的范围)中，目标引擎转速与油门踏板123的踩踏量无关地维持为最低目标引擎转速Vmin，在油门踏板123的踩踏量多的规定的区域(70％～80或100％的范围)中，目标引擎转速与油门踏板123的踩踏量无关地维持为最高目标引擎转速Vmax。此外，能够任意地变更这些设定。

(前端作业机2的驱动系统)

接着，参照图4和图7，说明轮式装载机1的驱动系统中的前端作业机2的驱动系统。

图7是表示起重臂上升操作量与阀芯开口面积的关系的图表。

如图4所示，轮式装载机1具备：作业机用液压泵43，其被引擎3驱动，向前端作业机2供给工作油；工作油箱44，其贮存该工作油；起重臂操作杆210，其用于操作铲斗23；铲斗操作杆230，其用于操作铲斗23；控制阀45，其控制从作业机用液压泵43分别供给到起重臂油缸22和铲斗油缸24的压油的流动。

作业机用液压泵43是与扭转角对应地控制冲压容积的斜板式或斜轴式的可变容量型的液压泵。依照从控制器5输出的指令信号，通过调节器430调整扭转角。通过压力检测器73检测从作业机用液压泵43喷出的喷出压力，将检测出的与喷出压力相关的信号输出到控制器5。

例如，如果操作者向提升起重臂21的方向操作了起重臂操作杆210，则生成与该操作量对应的引导压力。该引导压力相当于起重臂操作杆210对起重臂21的上升操作量。

然后，所生成的引导压力作用于控制阀45，控制阀45内的阀芯与该引导压力对应地进行冲压。从作业机用液压泵43喷出工作油经由控制阀45流入起重臂油缸22，由此起重臂油缸22的活塞杆220伸长。

如图7所示，起重臂21的上升操作量(％)和控制阀45的阀芯的开口面积(％)成正比关系，如果起重臂21的上升操作量增加，则阀芯的开口面积也变大。因此，如果将起重臂操作杆210向提升起重臂21的方向进行较大地操作，则流入起重臂油缸22的工作油量变多，活塞杆220快速伸长。

此外，在图7中，在起重臂21的上升操作量0～20％的范围内，阀芯不开口，开口面积是0％(不灵敏带)。另外，在起重臂21的上升操作量85～100％的范围内，阀芯的开口面积固定为100％，维持满杆操作状态。

对于铲斗23的操作，与起重臂21的操作也同样，与铲斗操作杆230的操作量对应地生成的引导压力作用于控制阀45，由此控制控制阀45的阀芯的开口面积，调整流入铲斗油缸24的工作油量。

此外，虽然在图4中省略了图示，但在液压回路的各管路上也设置有用于分别检测起重臂21的下降操作量、铲斗23的纵摇和倾倒操作量的操作量(引导压力)检测器。

以上，引擎3是行驶驱动装置4的驱动源，并且也是前端作业机2的驱动源。因此，与引擎3的实际转速对应的全输出转矩是将与引擎3的实际转速对应的作业机用液压泵43的输入转矩以及与引擎3的实际转速对应的变矩器41的输入转矩相加的结果。在挖掘作业中，通过适当地调整前端作业机2的驱动力与行驶驱动力的平衡，能够提高工作效率。因此，通过控制器5控制作业机用液压泵43的输入转矩和轮式装载机1的最大牵引力。

(控制器5的结构和功能)

接着，参照图8～13说明控制器5的结构和功能。

图8是表示控制器5具有的功能的功能框图。图9是表示通过控制器5执行的处理的整体的流程的流程图。图10是表示通过控制器5执行的最大牵引力控制处理的流程的流程图。图11是表示最大牵引力的时间推移的图表。图12是表示通过控制器5执行的作业机用液压泵的输入转矩控制处理的流程的流程图。图13是表示作业机用液压泵的输入转矩的时间推移的图表。

CPU、RAM、ROM、输入I/F、以及输出I/F经由总线相互连接而构成控制器5。另外，前后行进切换开关124、换挡开关125这样的各种操作装置、以及踩踏量检测器70、压力检测器73这样的各种检测器等与输入I/F连接，引擎3、作业机用液压泵43的调节器430、监视器126等与输出I/F连接。

在这样的硬件结构中，CPU读出存储在ROM、光盘等记录介质中的运算程序(软件)并在RAM上展开，并执行所展开的运算程序，由此运算程序与硬件协作地实现控制器5的功能。

此外，在本实施方式中，将控制器5说明为由软件和硬件的组合构成的计算机，但并不限于此，作为其他的计算机的结构的一个例子，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。

如图8所示，控制器5具备数据取得部51、判定部52、经过时间测量部53、控制部54、存储部55、信号输出部56。

数据取得部51分别取得与来自前后行进切换开关124的前后行进切换信号、通过踩踏量检测器70检测出的油门踏板123的踩踏量、通过压力检测器73检测出的作业机用液压泵43的喷出压力Pa、以及来自换挡开关125的速度档信号有关的数据。

判定部52包含判定是否满足确定轮式装载机1的挖掘作业的确定条件的确定条件判定部52A、判定是否满足解除轮式装载机1的挖掘作业的解除条件的解除条件判定部52B。确定条件判定部52A和解除条件判定部52B都根据来自前后行进切换开关124的前后行进切换信号、来自踩踏量检测器70的油门踏板123的踩踏量、以及来自压力检测器73的作业机用液压泵43的喷出压力Pa判定各个条件。

在此，“确定条件”是指用于确定作为轮式装载机1的挖掘作业的图3中的(a)～(c)所示的一连串工作的条件。“解除条件”是指用于在持续不满足确定条件的情况下解除轮式装载机1的挖掘作业的条件。此外，“持续不满足确定条件的情况”是指通过操作者的操作在中途中止、中断挖掘作业的情况、一次性完成挖掘作业的情况。

另外，前后行进切换开关124和踩踏量检测器70分别是检测轮式装载机1的行驶状态的行驶状态检测器的一个实施例，压力检测器73是检测前端作业机2的动作状态的动作状态检测器的一个实施例。即，判定部52根据通过行驶状态检测器检测出的轮式装载机1的行驶状态、以及通过动作状态检测器检测出的前端作业机2的动作状态，进行对确定条件和解除条件的判定。

此外，在本实施方式中，根据从前后行进切换开关124输出的前后行进切换信号、以及通过踩踏量检测器70检测出的油门踏板123的踩踏量判定车体的行驶状态，但并不限于此，也可以在通过搭载于车体的其他多个行驶状态检测器检测出的各行驶状态的基础上，综合地判定车体的行驶状态。同样，在本实施方式中，根据通过压力检测器73检测出的作业机用液压泵43的喷出压力Pa，判定前端作业机2的动作状态，但并不限于此，例如也可以检测作用于起重臂油缸22、铲斗油缸24的引导压力，判定前端作业机2的动作状态。

经过时间测量部53测量从轮式装载机1的挖掘作业开始时的经过时间。控制部54具备：牵引力控制部54A，其与通过经过时间测量部53测量出的经过时间对应地，控制轮式装载机1的最大牵引力；输入转矩控制部54B，其与通过经过时间测量部53测量出的经过时间对应地，控制作业机用液压泵43的输入转矩。此外，以下有时将“轮式装载机1的最大牵引力”简称为“最大牵引力”，将“作业机用液压泵43的输入转矩”简称为“输入转矩”。

存储部55分别存储与作业机用液压泵43的喷出压力相关的规定的设定值Pth、与从挖掘作业开始时起的经过时间有关的规定的第一设定时间ST1、规定的第二设定时间ST2、以及规定的第三设定时间ST3、与最大牵引力相关的规定的第一限制值R1、比规定的第一限制值R1小的规定的第二限制值R2(R2<R1)、以及与输入转矩相关的规定的第一输入转矩值Tp1、比规定的第一输入转矩值Tp1大的规定的第二输入转矩值Tp2(Tp2>Tp1)。此外，以下对于存储在存储部55中的这些值省略“规定的”。

在此，“第一设定时间ST1”是指与一边使车体前进一边使铲斗23插入山地100的工作(参照图3所示的状态)对应的时间。“第二设定时间ST2”是指与使铲斗23纵摇而舀取挖掘对象物的工作(参照图3中的(b)所示的状态)对应的时间。“第三设定时间ST3”是指与向上方抬升装载了挖掘对象物的状态的铲斗23的作业、即起重臂21的上升动作(参照图3中的(c)所示的状态)对应的时间。因此，在图11和图13中，挖掘作业开始时是T＝0，铲斗23的纵摇操作开始时是T＝T1，起重臂21的上升操作开始时是T＝T2。

信号输出部56将依照牵引力控制部54A的处理的指令信号输出到引擎3，将依照输入转矩控制部54B的处理的指令信号输出到作业机用液压泵43的调节器430。

另外，信号输出部56根据牵引力控制部54A的限制状态，向监视器126输出使其显示将最大牵引力限制为第二限制值R2的状态(参照图11)的显示信号，并且根据输入转矩控制部54B的控制状态，向监视器126输出使其显示将作业机用液压泵43的输入转矩限制为第二输入转矩值Tp2的状态(参照图13)的显示信号。

接着，说明在控制器5内执行的具体处理的流程。

如图9所示，首先数据取得部51分别取得来自前后行进切换开关124的前后行进切换信号、来自踩踏量检测器70的油门踏板123的踩踏量、来自压力检测器73的作业机用液压泵43的喷出压力Pa、以及来自换挡开关125的速度档信号(步骤S501)。

接着，确定条件判定部52A根据在步骤S501中取得的前后行进切换信号、油门踏板123的踩踏量、以及作业机用液压泵43的喷出压力Pa，判定轮式装载机1是否满足确定条件(步骤S502)。

在步骤S502中判定为满足确定条件的情况下(步骤S502/是)，确定条件判定部52A判定在步骤S501中取得的速度档信号是否是“低速档”(步骤S503)。

在步骤S503中判定为速度档是“低速档”的情况下(步骤S503/是)，确定条件判定部52A判定在步骤S501中取得的作业机用液压泵43的喷出压力Pa是否是从存储部55读出的设定值Pth以上(步骤S504)。

在步骤S504中判定为作业机用液压泵43的喷出压力Pa是设定值Pth以上(Pa≥Pth)的情况下(步骤S504/是)，控制器5前进到轮式装载机1的最大牵引力控制处理(步骤S510)和作业机用液压泵43的输入转矩控制处理(步骤S530)。

另一方面，在步骤S502中判定为不满足确定条件的情况(步骤S502/否)、在步骤S503中判定为速度档不是“低速档”的情况(步骤S503/否)、以及在步骤S504中判定为作业机用液压泵43的喷出压力Pa不是规定的设定值Pth以上、即作业机用液压泵43的喷出压力Pa未达到规定的设定值Pth(Pa<Pth)的情况(步骤S504/否)下，控制器5结束处理。

这样，在本实施方式中，确定条件判定部52A在变速箱42的速度档是“低速档”、并且作业机用液压泵43的喷出压力Pa是设定值Pth以上(Pa≥Pth)的情况下判定为满足确定条件，由此能够更高精度地进行轮式装载机1的挖掘作业的判定。此外，控制器5并不一定必须执行步骤S503的处理和步骤S504的处理，只要在至少在步骤S502中为是的情况下，前进到步骤S510的处理和步骤S530的处理即可。

接着，参照图10和图11说明轮式装载机1的最大牵引力控制处理(步骤S510)。

在轮式装载机1的最大牵引力控制处理(步骤S510)中，首先经过时间测量部53测量从挖掘作业开始时(在步骤S502中判定为满足确定条件时：时间T＝0)起是否经过第一设定时间ST1(步骤S511)。

如果在步骤S511中判断为测量出从挖掘作业开始时(时间T＝0)起经过第一设定时间ST1(步骤S511/是)，则牵引力控制部54A在从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)到经过第二设定时间ST2时(时间T＝T2)为止的期间(T2-T1)，伴随着时间经过，将最大牵引力从初始值R0减小限制到第一限制值R1为止(步骤S512)。

在本实施方式中，如图11所示，最大牵引力在第二设定时间ST2中的约半分钟的时间内，从初始值R0逐渐被限制为第一限制值R1，然后，到经过第二设定时间ST2时(时间T＝T2)为止固定地保持为第一限制值R1，但并不限于此，也可以在第二设定时间ST2的全部时间内从初始值R0逐渐限制为第一限制值R1。

此外，控制器5在步骤S511中没有测量出从挖掘作业开始时(时间T＝0)起经过第一设定时间ST1的情况下(步骤S511/否)，从挖掘作业开始时(时间T＝0)到经过第一设定时间ST1为止(步骤S511/是)，不前进到下一个步骤S512。

接着，经过时间测量部53测量是否从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)进而经过了第二设定时间ST2(步骤S513)。如果在步骤S513中判断为测量出从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)进而经过了第二设定时间ST2(步骤S513/是)，则牵引力控制部54A将最大牵引力从第一限制值R1限制为第二限制值R2(<R1)(步骤S514)。

如图11所示，从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)起进而经过了第二设定时间ST2时(时间T＝T2)是指铲斗23的纵摇操作结束而开始起重臂21的上升操作的定时。在该定时将最大牵引力从第一限制值R1进一步降低到第二限制值R2(从初始值R0降低2个阶段)，由此最大牵引力比第一限制值R1的情况更小，起重臂21容易向上方上升。

这是因为：与牵引力对应的反力作用于起重臂21而成为起重臂21的上升动作的妨碍，但该反力与第一限制值R1时相比更加被抑制，起重臂21的抬升力变大。由此，起重臂21的上升速度加快，即使是装载了货物的状态的铲斗23，也能够短时间地抬升。

此外，控制器5在步骤S513中没有测量出从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)起经过第二设定时间ST2的情况下(步骤S513/否)，从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)到经过第二设定时间ST2(步骤S513/是)为止，不前进到下一个步骤S514。

信号输出部56向监视器126输出按照牵引力控制部54A的限制状态的显示信号(步骤S515)。由此，在监视器126的显示部126A上，显示是轮式装载机1的最大牵引力被限制为第二限制值R2的状态，操作者能够确认轮式装载机1处于该限制状态，并且能够识别控制器5的限制的定时。

接着，经过时间测量部53测量是否从经过第二设定时间ST2时(时间T＝T2)起进一步经过了第三设定时间ST3(步骤S516)。如果在步骤S516中判断为测量出从经过了第二设定时间ST2时(时间T＝T2)起进一步经过了第三设定时间ST3时(步骤S516/是)，则牵引力控制部54A使最大牵引力从第二限制值R2恢复为第一限制值R1(步骤S517)。

如图11所示，从经过第二设定时间ST2时(时间T＝T2)起进一步经过了第三设定时间ST3时(时间T＝T3)恰好是起重臂21的上升动作结束时。例如，在第二限制值R2是小于第一限制值R1某种程度的值的情况下，在将最大牵引力从第一限制值R1降低到第二限制值R2时，容易感到牵引力不足(转矩损失)。

因此，恰好在起重臂21的上升动作结束时，使最大牵引力从第二限制值R2上升到第一限制值R1，由此能够抑制牵引力不足。因此，从防止牵引力不足的观点出发，最好将把牵引力限制为第二限制值R2的时间、即第三设定时间ST3设定得短。

此外，在图10和图11中，牵引力控制部54A使最大牵引力从第二限制值R2恢复为第一限制值R1，但并不限于此，只要是比第二限制值R2大的值，也可以不是第一限制值R1。

然后，信号输出部56向监视器126输出与牵引力控制部54A的控制状态一致的显示信号(步骤S518)。由此，从显示部126A消除轮式装载机1的最大牵引力被限制为第二限制值R2的状态的显示，操作者能够确认解除了最大牵引力被限制为第二限制值R2的状态。

接着，解除条件判定部52B判定是否持续满足确定条件、即是否满足解除条件(步骤S519)。在步骤S519中判定为满足解除条件的情况下(步骤S519/是)，牵引力控制部54A解除对最大牵引力向第一限制值R1的限制和向第二限制值R2的限制(步骤S520)，控制器5结束处理。

这样，在轮式装载机1进行挖掘作业以外的工作时，通过解除最大牵引力的限制，能够将最大牵引力设为比第一限制值R1和第二限制值R2大的值(例如初始值R0)，在全油门地使车体行驶的情况下，能够提高车速。

此外，控制器5在步骤S519中判定为不满足解除条件的情况下(步骤S519/否)，到满足解除条件为止(步骤S519/是)，不前进到下一个步骤S520。

在本实施方式中，在轮式装载机1的最大牵引力控制处理中的最后的处理即步骤S519中，进行解除条件的判定，但例如在通过操作者的操作而中止、中断挖掘作业的情况下，会在步骤S519之前的处理的中途进行解除条件的判定。

接着，参照图12和图13说明作业机用液压泵43的输入转矩控制处理(步骤S530)。

在作业机用液压泵43的输入转矩控制处理(步骤S530)中，首先输入转矩控制部54B在判定为满足确定条件时(挖掘作业开始时；时间T＝0)，将输入转矩限制为第一输入转矩值Tp1(步骤S531)。

如图13所示，在挖掘作业的初始阶段(图3中的(a)和图3中的(b)所示的状态)，通过将输入转矩限制为第一输入转矩值Tp1，相比于作业机用液压泵43侧，能够在行驶驱动装置4侧使用更多的引擎3的输入转矩。此外，这时缓慢地进行铲斗23的纵摇操作，因此即使限制作业机用液压泵43的输入转矩也没有问题。即，第一输入转矩值Tp1必须为不对铲斗23的纵摇操作产生影响的程度的值。

接着，经过时间测量部53测量是否从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)起进一步经过了第二设定时间ST2(步骤S532)。如果在步骤S532中判断为测量出从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)起进一步经过第二设定时间ST2(步骤S532/是)，输入转矩控制部54B将输入转矩从第一输入转矩值Tp1设为第二输入转矩值Tp2(>Tp1)(步骤S533)。

如上述那样，从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)起进一步经过了第二设定时间ST2时(时间T＝T2)是指铲斗23的纵摇动作结束而开始起重臂21的上升动作的定时。如图13所示，在该定时将输入转矩设为比第一输入转矩值Tp1大的第二输入转矩值Tp2，由此从作业机用液压泵43供给到起重臂油缸22的工作油的流量比限制为第一输入转矩值Tp1的情况多，因此起重臂21的上升速度变快。

这是因为，用作业机用液压泵43的喷出压力与冲压容积的积表示作业机用液压泵43的输入转矩(输入转矩＝喷出压力×冲压容积)，因此如果输入转矩变大，则与作业机用液压泵43的喷出压力Pa对应的冲压容积也变大。由此，能够缩短起重臂21的上升动作的工作时间，而使工作效率提高。

在本实施方式中，在铲斗23的纵摇动作结束而开始起重臂21的上升动作的定时，将最大牵引力从第一限制值R1限制为第二限制值R2，并且将输入转矩从第一输入转矩值Tp1提高为第二输入转矩值Tp2，因此分别与只进行最大牵引力的限制的情况和只进行输入转矩的控制的情况相比，起重臂21的上升速度变得更快，能够更短时间地使起重臂21上升。

此外，控制器5在步骤S532中没有测量出从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)起进一步经过了第二设定时间ST2的情况下(步骤S532/否)，从经过第一设定时间ST1时(时间T＝T1)到经过第二设定时间ST2(步骤S532/是)为止，不前进到下一个步骤S533。

信号输出部56向监视器126输出按照步骤S533中的输入转矩控制部54B的控制状态的显示信号(步骤S534)。由此，在监视器126的显示部126A上，显示是作业机用液压泵43的输入转矩被限制为第二输入转矩值Tp2的状态，操作者能够确认作业机用液压泵43的输入转矩处于该限制状态，并且能够识别控制器5的控制的定时。

接着，解除条件判定部52B判定是否持续满足确定条件、即是否满足解除条件(步骤S535)。在步骤S535中判定为满足解除条件的情况下(步骤S535/是)，输入转矩控制部54B解除输入转矩限制为第一输入转矩值Tp1和第二输入转矩值Tp2的限制(步骤S536)，控制器5结束处理。

这样，在轮式装载机1进行挖掘作业以外的工作时，通过解除输入转矩的限制，能够将作业机用液压泵43的输入转矩设为比第一输入转矩值Tp1和第二输入转矩值Tp2大的输入转矩值，因此在进行前端作业机2的单独操作的情况下，能够加速操作速度，能够提高工作效率。

此外，控制器5在步骤S35中判定为不满足解除条件的情况下(步骤S535/否)，直到满足解除条件为止(步骤S535/是)，不前进到下一个步骤S536。

在本实施方式中，与轮式装载机1的最大牵引力控制处理(步骤S510)同样地，在作业机用液压泵43的输入转矩控制处理中的最后的处理即步骤S536中，进行解除条件的判定，但例如在通过操作者的操作而中止、中断挖掘作业的情况下，会在步骤S536之前的处理的中途进行解除条件的判定。

<第二实施方式>

接着，参照图14说明本发明的第二实施方式的轮式装载机1。在图14中，针对与对第一实施方式的轮式装载机1说明的内容共通的结构要素附加相同的附图标记，并省略其说明。

图14是表示第二实施方式的轮式装载机1的液压回路和电气电路的图。

本实施方式的轮式装载机1通过HMT式的行驶驱动装置4A控制车体的行驶。该行驶驱动装置4A具备：引擎3、被引擎3驱动的作为行驶用液压泵的HST泵46、与HST泵46连接为闭合回路状的作为行驶用液压马达的HST马达47、机械传动部80。即，行驶驱动装置4A在将HST泵46和HST马达47连接为闭合回路状所得的HST40(HST式行驶驱动装置)中具备机械传动部80。

HST泵46是与扭转角对应地控制冲压容积的斜板式或斜轴式的可变容量型的液压泵。按照从控制器5输出的指令信号，通过泵用调节器460调整扭转角。

HST马达47是与扭转角对应地控制冲压容积的斜板式或斜轴式的可变容量型的液压马达，将引擎3的驱动力传递到车轮(前轮11A和后轮11B)。与HST泵46的情况同样地，按照从控制器5输出的指令信号，通过马达用调节器470调整扭转角。

如果操作者踩踏了油门踏板123，则引擎3旋转，引擎3的驱动力经由行星齿轮机构81并行地传递到HST40和机械传动部80。

行星齿轮机构81具备固定在输入轴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、分别对多个行星齿轮812进行轴支承的行星架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的输出转矩经由具备前进用液压离合器83A、倒车用液压离合器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上，由此引擎3的驱动力传递到机械传动部80。传递到机械传动部80的引擎3的驱动力经由与输出轴84连接的传动轴85传递到轮轴15，由此驱动前轮11A和后轮11B。

另外，行星齿轮机构81的泵输入齿轮815被固定在HST泵46的旋转轴上，引擎3的驱动力也传递到HST40。在HST马达47的旋转轴上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HST40的引擎3的驱动力经由与输出轴84连接的传动轴85传递到轮轴15，由此驱动前轮11A和后轮11B。

通过使HST泵46的喷出流量连续地增减而进行行驶驱动装置4A中的车速的调整(变速)，因此轮式装载机1能够进行平稳的启动、以及冲击少的停车。此外，并不一定必须通过在HST泵46侧调整喷出流量而控制车速，也可以通过在HST马达47侧调整冲压容积而控制车速。通过马达转速传感器74检测车速作为HST马达47的转速。

在本实施方式中，将从控制器5输出的与最大牵引力的控制相关的指令信号输入到HST泵46的泵用调节器460或HST马达47的马达用调节器470。因此，在本实施方式和第一实施方式中，只有来自控制器5的与最大牵引力的控制相关的指令信号的输出目的地不同，在本实施方式中，也能够得到与第一实施方式相同的作用和效果。此外，在本实施方式中，说明了HMT式的行驶驱动装置4A，但并不限于此，也可以是不具备机械传动部的HST式的行驶驱动装置。

<第三实施方式>

接着，参照图15说明本发明的第三实施方式的轮式装载机1。在图15中，向与对第一实施方式和第二实施方式的轮式装载机1说明的内容共通的结构要素附加相同的附图标记，并省略其说明。

图15是表示第三实施方式的轮式装载机1的液压回路和电气电路的图。

本实施方式的轮式装载机1通过EMT式的行驶驱动装置4B控制车体的行驶。在该EMT行驶驱动系统中，在第二实施方式中说明的HMT式的行驶驱动装置4A中，设置发电机91代替HST泵46，设置电动马达92代替HST马达47。

在本实施方式中，将从控制器5输出的与最大牵引力的控制相关的指令信号输入到电动马达92。因此，在本实施方式、第一实施方式、第二实施方式中，只有来自控制器5的与最大牵引力的控制相关的指令信号的输出目的地不同，在本实施方式中，也能够得到与第一实施方式相同的作用和效果。

以上说明了本发明的实施方式。此外，本发明并不限于上述实施方式，包括各种变形例子。例如，为了容易理解地说明本发明而详细说明了上述实施方式，并不一定限于具备所说明的全部结构。另外，能够将本实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外也能够向本实施方式的结构追加其他实施方式的结构。另外，还能够对本实施方式的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。

例如，在上述实施方式中，控制器5在满足确定条件的情况下，进行轮式装载机1的最大牵引力控制处理和作业机用液压泵43的输入转矩控制处理的双方，但并不限于此，至少进行轮式装载机1的最大牵引力控制处理和作业机用液压泵43的输入转矩控制处理中的任意一个处理即可。此外，在控制器5只执行轮式装载机1的最大牵引力控制处理的情况下，作业机用液压泵43也能够使用固定容量型。

另外，如在上述实施方式中说明的那样，对轮式装载机1的行驶驱动装置的方式并没有具体限制。

附图标记说明

1：轮式装载机；2：前端作业机；3：引擎；4、4A、4B：行驶驱动装置；5：控制器；11A：前轮(车轮)；11B：后轮(车轮)；42：变速箱；43：作业机用液压泵；52A：确定条件判定部；52B：解除条件判定部；53：经过时间测量部；54A：牵引力控制部；54B：输入转矩控制部；70：踩踏量检测器(行驶状态检测器)；73：压力检测器(动作状态检测器)；124：前后行进切换开关(行驶状态检测器)；126：监视器(显示装置)；Pa：喷出压力；Pth：规定的设定值；R1：规定的第一限制值；R2：规定的第二限制值；ST1：规定的第一设定时间；ST2：规定的第二设定时间；Tp1：规定的第一输入转矩值；Tp2：规定的第二输入转矩值。

Claims (7)

1.一种轮式装载机，其具备：车体；多个车轮和引擎，其设置于上述车体；行驶驱动装置，其将来自上述引擎的动力传递到上述多个车轮，使上述车体行驶；可变容量型的作业机用液压泵，其被上述引擎驱动；前端作业机，其设置在上述车体的前部，通过从上述作业机用液压泵供给的工作油驱动，其特征在于，

上述轮式装载机具备：

行驶状态检测器，其检测上述轮式装载机的行驶状态；

动作状态检测器，其检测上述前端作业机的动作状态；

控制器，其分别控制上述轮式装载机的最大牵引力和上述作业机用液压泵的输入转矩，

上述控制器具备：

确定条件判定部，其根据通过上述行驶状态检测器检测出的行驶状态、以及通过上述动作状态检测器检测出的动作状态，判定是否满足确定上述轮式装载机的挖掘作业的确定条件；

经过时间测量部，其测量从上述轮式装载机的挖掘作业开始时起的经过时间；

牵引力控制部，其控制上述轮式装载机的最大牵引力；

输入转矩控制部，其控制上述作业机用液压泵的输入转矩，

上述确定条件是用于确定包含使上述车体朝向挖掘对象前进并使上述前端作业机的铲斗插入上述挖掘对象的状态、使上述铲斗纵摇而舀起挖掘对象物的状态、以及向上方抬起装载了上述挖掘对象物的上述铲斗的状态的一连串作业的条件，

在通过上述确定条件判定部判定为满足上述确定条件，并且通过上述经过时间测量部测量出从挖掘作业开始时起经过规定的第一设定时间时，在从经过了上述规定的第一设定时间时起到经过规定的第二设定时间为止的期间，上述牵引力控制部伴随着时间经过而限制上述轮式装载机的最大牵引力直到规定的第一限制值为止，

就上述输入转矩控制部而言，在通过上述确定条件判定部判定为满足上述确定条件时，将上述作业机用液压泵的输入转矩限制为规定的第一输入转矩值，在通过上述经过时间测量部测量出从经过了上述规定的第一设定时间时起进一步经过上述规定的第二设定时间时，将上述作业机用液压泵的输入转矩从上述规定的第一输入转矩值设为比上述规定的第一输入转矩值大的规定的第二输入转矩值。

2.根据权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

在通过上述经过时间测量部测量出从经过上述规定的第一设定时间时起进一步经过上述规定的第二设定时间时，上述牵引力控制部将上述轮式装载机的最大牵引力从上述规定的第一限制值限制为比上述规定的第一限制值小的规定的第二限制值。

3.根据权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

上述行驶驱动装置具备能够切换为多个速度档的变速箱，

在上述变速箱的速度档是在挖掘作业时选择的低速档，并且上述作业机用液压泵的喷出压力是规定的设定值以上的情况下，上述确定条件判定部判定为满足上述确定条件。

4.根据权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

上述控制器包含：解除条件判定部，其根据通过上述行驶状态检测器检测出的行驶状态以及通过上述动作状态检测器检测出的动作状态，判定是否满足解除上述轮式装载机的挖掘作业的解除条件，

在通过上述解除条件判定部判定为满足上述解除条件时，上述输入转矩控制部解除对上述作业机用液压泵的输入转矩向上述规定的第一输入转矩值的限制以及向上述规定的第二输入转矩值的限制。

5.根据权利要求2所述的轮式装载机，其特征在于，

该轮式装载机具备：显示装置，其分别显示与上述轮式装载机的最大牵引力和上述作业机用液压泵的输入转矩有关的信息，

上述显示装置根据上述输入转矩控制部的控制状态，显示是上述作业机用液压泵的输入转矩被限制为上述规定的第二输入转矩值的状态，并且根据上述牵引力控制部的限制状态，显示是轮式装载机的最大牵引力被限制为上述规定的第二限制值的状态。

6.一种轮式装载机，其具备：车体；多个车轮和引擎，其设置于上述车体；行驶驱动装置，其将来自上述引擎的动力传递到上述多个车轮，使上述车体行驶；作业机用液压泵，其被上述引擎驱动；前端作业机，其设置在上述车体的前部，通过从上述作业机用液压泵供给的工作油驱动，其特征在于，

上述轮式装载机具备：

行驶状态检测器，其检测上述轮式装载机的行驶状态；

动作状态检测器，其检测上述前端作业机的动作状态；

控制器，其分别控制上述轮式装载机的最大牵引力和上述作业机用液压泵的输入转矩，

上述控制器具备：

确定条件判定部，其根据通过上述行驶状态检测器检测出的行驶状态、以及通过上述动作状态检测器检测出的动作状态，判定是否满足确定上述轮式装载机的挖掘作业的确定条件；

经过时间测量部，其测量从上述轮式装载机的挖掘作业开始时起的经过时间；

牵引力控制部，其控制上述轮式装载机的最大牵引力，

上述确定条件是用于确定包含使上述车体朝向挖掘对象前进并使上述前端作业机的铲斗插入上述挖掘对象的状态、使上述铲斗纵摇而舀起挖掘对象物的状态、以及向上方抬起装载了上述挖掘对象物的上述铲斗的状态的一连串作业的条件，

就上述牵引力控制部而言，

在通过上述确定条件判定部判定为满足上述确定条件，并且通过上述经过时间测量部测量出从挖掘作业开始时起经过规定的第一设定时间时，在从经过上述规定的第一设定时间时到经过规定的第二设定时间为止的期间，伴随着时间经过而限制上述轮式装载机的最大牵引力直到规定的第一限制值为止，

在通过上述经过时间测量部测量出从经过上述规定的第一设定时间时起进一步经过上述规定的第二设定时间时，将上述轮式装载机的最大牵引力从上述规定的第一限制值限制为比上述规定的第一限制值小的规定的第二限制值。

7.根据权利要求6所述的轮式装载机，其特征在于，

在通过上述经过时间测量部测量出从经过上述规定的第二设定时间时起进一步经过规定的第三设定时间，并且通过上述确定条件判定部判定为持续满足上述确定条件时，上述牵引力控制部将上述轮式装载机的最大牵引力从上述规定的第二限制值设为比上述规定的第二限制值大的值，或恢复为上述规定的第一限制值。

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