DE112006002746B4

DE112006002746B4 - Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs und Verfahren

Info

Publication number: DE112006002746B4
Application number: DE112006002746T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Hatanaka
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2026-09-21
Also published as: JP4800735B2; US8152690B2; WO2007043289A1; SE533121C2; SE0800795L; CN101283174B; CN101283174A; DE112006002746T5; US20090247356A1; JP2007107651A

Abstract

Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs (100), das mit der auf ein Getriebe (20) übertragenen Kraft eines Motors (1) betrieben wird, wobei das Getriebe (20) Folgendes enthält: eine Vorwärtskupplung (25) zur Wahl eines Vorwärtsfahrgangs, eine Rückwärtskupplung (26) zur Wahl eines Rückwärtsfahrgangs und Gangkupplungen (21, 22, 23, 24) zur Wahl eines jeweiligen Gangs; und die Motordrehzahl-Steuervorrichtung Folgendes enthält: Schaltbereichswahlmittel (8) zur Wahl eines Schaltbereichs eines Gangs; und Motordrehzahl-Steuermittel (60) zur Begrenzung der Motordrehzahl auf eine dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert, wenn vom Schaltbereichswahlmittel (8) ein Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt wurde und eine Gangkupplung (21, 22, 23, 24) in den Gangkupplungen im Eingriff ist, die einem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsfahrzeug, das bewegt wird, während seine Motorkraft auf das Getriebe übertragen wird, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Motordrehzahl.
Ein Kraftübertragungspfad des Motors eines Radladers ist mit einem Getriebe ausgestattet, das über eine Vorwärtskupplung, eine Rückwärtskupplung und entsprechende Gangkupplungen verfügt.
Wenn zum Beispiel ein Arbeitsfahrzeug rückwärts fährt und ein Wahlhebel für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt, der an einem Fahrersitz bereitgestellt ist, in eine Vorwärtsposition gebracht wird, wird ein Schalt-Steuersignal erzeugt, die Vorwärtskupplung wird gewählt, es wird von der Rückwärtskupplung vor dem Gangwechsel zur gewählten Vorwärtskupplung nach dem Gangwechsel gewechselt, die Motorkraft wird auf die gewählte geschaltete Rückwärtskupplung des Getriebes übertragen, um die Antriebsräder anzutreiben, und das Fahrzeug wechselt von der Rückwärtsbewegung zur Vorwärtsbewegung.
Der Radlader führt oft V-förmiges Laden durch. V-förmiges Laden ist ein Betriebsmuster, bei dem der Radlader vorwärts zu einem gewachsenen Boden fährt, um Erde und Sand auszubaggern, nach dem Ausbaggern rückwärts fährt, um einen Umkehrpunkt zu erreichen, wieder vorwärts fährt, um Erde und Sand auf einen Muldenwagen oder Kipper zu laden und wiederholt denselben Weg fährt.
Beim V-förmigen Laden wird der Radlader mit niedriger Geschwindigkeit gefahren und häufig geschaltet, um vom Rückwärtsbetrieb in den Vorwärtsbetrieb oder vom Vorwärtsbetrieb in den Rückwärtsbetrieb zu wechseln.
Der störanfällige Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang beim Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit wird nicht nur beim V-förmigen Laden ausgeführt, sondern auch, wenn der Radlader Frachtgut auf ein Schiff verlädt.
Wenn mit Vorwärts-/Rückwärtsschalten wie oben beschrieben bei niedrigen Geschwindigkeiten gearbeitet wird, wird mit einem Schaltbereichshebel ein für die Arbeit geeigneter Gangbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt. Ein Radlader, der ein Getriebe mit den Gängen eins bis vier verwendet, wählt zum Beispiel einen Schaltbereich „2”, der ein Gangbereich für niedrige Geschwindigkeiten zur Durchführung von Arbeiten mit niedriger Geschwindigkeit ist. Wenn der Schaltbereich „2” gewählt ist, wird ein automatischer Gangwechsel durchgeführt, wobei der zweite Gang als höchster Gang in dem Schaltbereich festgelegt ist.
Wenn der Schaltbereich „2” gewählt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze des zweiten Gangs, der der höchste Gang des Schaltbereichs „2” ist, übersteigt, wird automatisch ein Gangwechsel in einen Gang, z. B. in einen dritten Gang durchgeführt, der höher ist als der höchste Gang (zweite Gang) im Schaltbereich, um die Kupplung des Getriebes zu schützen.
Die JP 06-092 162 A (Patentliteratur 1), die der DE 43 94 322 T1 entspricht, beschreibt eine Erfindung, die bei einem Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang eine Bremskraft der Bremsen zusammen mit dem Eingreifen der Kupplung einsetzt, um einen von der Kupplung erzeugten Schaltstoß zu verhindern.
Aus der DE 39 43 695 C2 ist eine Zündsteuerung für einen Fahrzeugmotor bekannt, mit der der Fahrzeugmotor so gesteuert werden soll, dass auch im Bereich der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei einem Hochschalten noch eine Beschleunigung des Fahrzeugs erreicht werden kann. Dazu wird den höheren Gängen des Schaltgetriebes jeweils eine maximale Fahrgeschwindigkeit zugeordnet. Zündaussetzer werden eingesetzt, damit die Leistung des Motors bei Erreichen dieser Obergrenze verringert wird und die Geschwindigkeit nur durch Hochschalten gesteigert werden kann.
Beim Herunterfahren eines Abhangs oder etwas Ähnlichem und wenn nicht mit niedrigen Geschwindigkeiten gearbeitet wird, stellt das Schalten in einen Gang (dritten Gang), der höher ist als der höchste Gang (zweite Gang) im Schaltbereich „2” kein besonderes Problem dar.
Beim Arbeiten mit V-förmigem Laden oder Ähnlichem aber führt ein Bediener einen Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang oft in Erwartung eines Bremseffekts durch einen Gang für niedrige Geschwindigkeiten (zweiten Gang) durch, ohne das Bremspedal zu betätigen. Dies ist so, weil der vom Getriebe absorbierte Bremseffekt bei kleineren Gängen höher ist. Wenn entgegen der Absicht des Bedieners in den dritten Gang, der höheren Geschwindigkeiten zugeordnet wird, hochgeschaltet wird, wird der Bremseffekt abgeschwächt, obwohl der Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang in Erwartung dieses Bremseffekts durchgeführt wird, und der erwartete Bremseffekt kann nicht erreicht werden. Daher wird der Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang durchgeführt, ohne das Fahrzeug in ausreichendem Maß abzubremsen, das Fahrzeug verhält sich anders als vom Bediener erwünscht und die Arbeit kann nicht effizient durchgeführt werden.
Wenn nun während des Arbeitens Schaltbereich „2” gewählt ist, um den Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang in einem niedrigen Gang durchzuführen, kann die Steuerung so eingerichtet werden, dass kein automatischer Gangwechsel in den Gang (dritten Gang) einer höheren Geschwindigkeit als der höchste Gang (zweite Gang) im Schaltbereich erfolgt, um den Bremseffekt zu verbessern. Wenn sich aber die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Arbeit erhöht, wird das Fahrzeug unabhängig davon, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich des dritten Gangs liegt, im zweiten Gang betrieben, die Drehzahl der Vorwärtskupplung oder der Rückwärtskupplung wird überhöht und die Hitzeerzeugung der Kupplung übersteigt ein annehmbares Maß. Daher hat die Kupplung eine übermäßige Hitzebelastung und die Haltbarkeit der Kupplung wird negativ beeinflusst. Um das zu vermeiden, muss die Kupplung eine große Kapazität haben, um die übermäßige Hitzebelastung auszuhalten, die Kupplung wird größer ausgelegt und die Kosten steigen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter den oben beschriebenen Umständen gemacht und bietet den Bremseffekt des Gangs für niedrige Geschwindigkeiten wie vom Bediener beim Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang erwartet, und verbessert außerdem die Haltbarkeit der Kupplung, ohne ihre Kapazität zu erhöhen.
Die in der oben genannten Patentliteratur 1 beschriebene Erfindung erzeugt zum Zeitpunkt des Kupplungseingriffs eine Bremskraft durch ein von der Kupplung getrenntes Bremsmittel und unterscheidet sich wesentlich von der vorliegenden Erfindung, die zum Zeitpunkt des Kupplungseingriffs den Bremseffekt der Kupplung selbst verbessert.
Eine erste Erfindung ist eine Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs, das mit der auf ein Getriebe übertragenen Kraft eines Motors betrieben wird, wobei
das Getriebe Folgendes enthält:
eine Vorwärtskupplung zur Wahl eines Vorwärtsfahrgangs,
eine Rückwärtskupplung zur Wahl eines Rückwärtsfahrgangs und
Gangkupplungen zur Wahl eines jeweiligen Gangs; und
die Motordrehzahl-Steuervorrichtung Folgendes enthält:
Schaltbereichswahlmittel zur Wahl eines Schaltbereichs eines Gangs; und
Motordrehzahl-Steuermittel zur Begrenzung der Motordrehzahl auf eine dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert, wenn vom Schaltbereichswahlmittel ein Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt wurde und eine Gangkupplung in den Gangkupplungen im Eingriff ist, die einem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entspricht.
Eine zweite Erfindung ist die Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs gemäß der ersten Erfindung, wobei
das Arbeitsfahrzeug mit einem Drehmomentwandler und einer Überbrückungskupplung ausgestattet ist, die parallel zum Drehmomentwandler zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist, und
das Motordrehzahl-Steuermittel die Drehzahl des Motors auf die dem höchsten Gang entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert begrenzt, wenn es die Anweisung erhält, die Überbrückungskupplung in einen nicht im Eingriff befindlichen Zustand zu versetzen, vom Schaltbereichswahlmittel der Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt wurde und die Gangkupplung unter den Gangkupplungen im Eingriff ist, die dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entspricht.
Eine dritte Erfindung ist die Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs gemäß der ersten Erfindung, wobei der für eine Arbeit geeignete Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten ein Schaltbereich ist, dessen höchster Gang ein zweiter Gang ist.
Eine vierte Erfindung ist die Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs gemäß der zweiten Erfindung, wobei der für eine Arbeit geeignete Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten ein Schaltbereich ist, dessen höchster Gang ein zweiter Gang ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn der für die Arbeit geeignete Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten (Schaltbereich „2”) mit Hilfe eines Schaltbereichshebels 8 gewählt wurde und eine dem höchsten Gang (zweiten Gang) des gewählten Schaltbereichs (Schaltbereich „2”) entsprechende Gangkupplung (2.-Gang-Kupplung 22) in Gangkupplungen 21 bis 24 im Eingriff ist, eine Gasmengen-Obergrenze Sm ermittelt, die die Motordrehzahl Ne eines Motors 1 so begrenzt, dass eine dem höchsten Gang (zweiten Gang) entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Ntm oder eine darunterliegende Geschwindigkeit erzielt wird, und als Gasmengenkorrektur-Steuersignal an ein Motorsteuergerät 60 ausgegeben.
Bei einem zweiten Vorwärtsgang „F2” zum Beispiel wird die der derzeit erfassten Drehzahl Nt (derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit V) eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 10 entsprechende Gasmengen-Obergrenze Sm anhand eines Korrespondenzverhältnisses L1 abgelesen, das in 4a abgebildet ist, und als Gasmengenkorrektur-Steuersignal an das Motorsteuergerät 60 ausgegeben. Das Motorsteuergerät 60 vergleicht den Inhalt des vom Getriebesteuergeräts 50 eingegebenen Gaskorrektur-Steuersignals, d. h. die Gasmengen-Obergrenze Sm, mit einer Gasmenge S als Drückbetätigungsausmaß des Gaspedals 11, erzeugt die kleinere Gasmenge als korrigierte Gasmenge S' und steuert den Motor 1 so, dass die Solldrehzahl der korrigierten Gasmenge S' entsprechend erreicht werden kann.
Infolgedessen wird die Motorsolldrehzahl, wenn ein Radlader 100 wie in 2 abgebildet gemäß der von Pfeil A angezeigten Kennlinie L1 im zweiten Vorwärtsgang „F2” betrieben wird, mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V allmählich verringert, und wenn V eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm erreicht, wird die Drehzahl auf die Drehzahl Nef begrenzt, die 87% der maximalen Drehzahl Nem entspricht. Daher ist die Drehzahl des Motors 1, selbst wenn das Gaspedal 11 zu 100% gedrückt ist, auf die Drehzahl Nef begrenzt, die 87% der maximalen Drehzahl Nem entspricht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V überschreitet nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs.
Da die Motordrehzahl so gesteuert wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs überschreitet, wird, selbst wenn ein Wahlhebel für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 beim V-förmigen Laden betätigt wird, um vom Vorwärtsbetrieb in den Rückwärtsbetrieb zu wechseln, nicht aus dem zweiten Vorwärtsgang „F2” in einen dritten Rückwärtsgang „R3” hochgeschaltet und es erfolgt ein Gangwechsel in einen zweiten Rückwärtsgang „R2” unter Beibehaltung desselben Gangs. Gleichermaßen wird nicht vom zweiten Rückwärtsgang „R2” in einen dritten Vorwärtsgang „F3” hochgeschaltet, sondern es erfolgt ein Gangwechsel in den zweiten Vorwärtsgang „F2” unter Beibehaltung desselben Gangs, selbst wenn der Wahlhebel für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 beim V-förmigen Laden betätigt wird, um vom Rückwärtsbetrieb in den Vorwärtsbetrieb zu wechseln.
Somit kann die Bremswirkung des Gangs für niedrige Geschwindigkeiten (zweiten Gangs) wie vom Bediener erwartet eingesetzt werden und die Arbeit kann effizient und rasch durchgeführt werden. Und da der Eingriffs-Wechsel zwischen einer Vorwärtskupplung 25 und einer Rückwärtskupplung 26 nicht durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs übersteigt, verringert sich die Hitzebelastung der Kupplung, die Haltbarkeit der Kupplung wird verbessert, die Kupplungskapazität kann verkleinert werden, die Kupplung wird kompakt gestaltet und die Kosten verringert.
Eine Bedingung für den Start der Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung (der zweiten Erfindung) kann sein, dass eine Überbrückungskupplung 4 ausgeschaltet ist, und diese Startbedingung kann entsprechend entfallen, wenn ein Arbeitsfahrzeug nicht mit der Überbrückungskupplung 4 ausgestattet ist (die erste Erfindung).
Als eine Bedingung für den Start der Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung (der dritten Erfindung) kann festgelegt werden, dass der Schaltbereich auf „2” positioniert ist. Ein Untersetzungsgetriebeverhältnis oder Ähnliches ist je nach Art des Arbeitsfahrzeugs unterschiedlich, und beim V-förmigen Laden kann ein anderer Schaltbereich benutzt werden. Daher kann die Positionierung in einem anderen Schaltbereich als Bedingung für den Start der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung festgelegt werden. Mit anderen Worten: Die Positionierung in einem Schaltbereich, der für eine Arbeit mit niedrigen Geschwindigkeiten benutzt wird, kann als Bedingung für den Start der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung festgelegt sein (erste Erfindung).
Fünfte bis achte Erfindungen sind Erfindungen der Verfahren, die der ersten bis vierten Erfindung entsprechen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten bezugnehmend auf die Figuren beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Motordrehzahl-Steuereinrichtung eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform und zeigt Teile gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem Aufbau eines Radladers.
2 zeigt ein Drehmomentdiagramm eines Motors.
3 ist ein Flussdiagramm, das die vom Steuergerät der Ausführungsform durchgeführten Arbeitsvorgänge zeigt.
Die 4a und 4b sind Datentabellen, die gespeicherte Daten der Gasmengen-Obergrenze zeigen, die zur Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung verwendet werden.
1 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Motordrehzahl-Steuereinrichtung eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform und zeigt Teile gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem Aufbau eines Radladers.
Wie in 1 abgebildet, ist ein Kraftübertragungspfad 40 des Motors 1 des Radladers 100 mit einem Getriebe 20 ausgestattet, das über eine 1.-Gang-Kupplung 21, eine 2.-Gang-Kupplung 22, eine 3.-Gang-Kupplung 23 und eine 4.-Gang-Kupplung 24 verfügt, die einer Vorwärtskupplung 25 entsprechen, welche einem Vorwärtsfahrgang entspricht, einer Rückwärtskupplung 26, welche einem Rückwärtsfahrgang entspricht, Gangkupplungen, die einzelnen Gängen entsprechen, d. h. einem ersten Gang, einem zweiten Gang, einem dritten Gang und einem vierten Gang. Alle Kupplungen sind hydraulische Mehrscheiben-Nasskupplungen.
Die Abtriebswelle des Motors 1 des Radladers 100 ist mit einer Zapfwelle 30 verbunden. Die Zapfwelle 30 ist mit einem Drehmomentwandler 2 und auch mit einer Hydraulikpumpe 3 verbunden. Der Drehmomentwandler 2 ist mit einer Überbrückungskupplung 4 ausgestattet, die den Drehmomentwandler 2 parallel zum und entlang dem Kraftübertragungspfad 40 überbrückt.
Die Ausgangsleistung des Motors 1 wird zum Teil über die Zapfwelle 30, den Drehmomentwandler 2 oder die Überbrückungskupplung 4, das Getriebe 20 und ein Untersetzungsgetriebe (Differenziationsgetriebe) 5 auf die Antriebsräder 6 übertragen. Die restliche Ausgangsleistung des Motors 1 wird über die Zapfwelle 30 auf die Hydraulikpumpe 3 übertragen. So wird die Hydraulikpumpe 3 angetrieben, von der Hydraulikpumpe 3 abgegebenes Drucköl wird über einen Schaltschieber an einen Hydraulikzylinder abgegeben, um eine Arbeitsmaschine oder etwas Ähnliches zu betätigen.
Ein hydraulischer Druck (Kupplungsdruck) des Drucköls, mit dem die einzelnen Kupplungen 21 bis 26 des Getriebes 20 versorgt werden, oder das von den einzelnen Kupplungen 21 bis 26 abgegeben wird, wird gesteuert. So wird eine Reibkupplungskraft zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der einzelnen Kupplungen 21 bis 26 gesteuert. Auf ähnliche Weise wird ein hydraulischer Druck (Kupplungsdruck) des Drucköls gesteuert, mit dem die Überbrückungskupplung 4 versorgt wird oder das von der Überbrückungskupplung 4 abgegeben wird. So wird die Reibkupplungskraft zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Überbrückungskupplung 4 gesteuert. Das In-Eingriff-bringen (Verbindungsvorgang) und Außer-Eingriff-bringen (Trennvorgang) der einzelnen Kupplungen 21 bis 26 des Getriebes 20 und der Überbrückungskupplung 4 wird vom Getriebesteuergerät 50 gesteuert.
Der Fahrersitz des Radladers 100 ist mit dem Wahlhebel für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 ausgestattet, der als Bedienelement zur Wahl eines Vorwärtsfahrgangs (Vorwärtskupplung 25) oder eines Rückwärtsfahrgangs (Rückwärtskupplung 26) gemäß einer Betätigungsposition dient.
Ein Vorwärts-/Rückwärtspositionssignal, das eine Betätigungsposition (Vorwärtsposition F oder Rückwärtsposition R) des Wahlhebels für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 anzeigt, wird in das Getriebesteuergerät 50 eingegeben.
Der Fahrersitz des Radladers 100 ist mit dem Schaltbereichshebel 8 ausgestattet, der zur Wahl eines Schaltbereichs des Gangs gemäß der Betätigungsposition dient. Zu den Wahlpositionen des Schaltbereichshebels 8 gehören zum Beispiel ein Schaltbereich „1”, ein Schaltbereich „2”, ein Schaltbereich „3” und ein Schaltbereich „4”. Der Schaltbereich „2” ist eine Schaltbereichsposition für niedrige Geschwindigkeiten, bei der automatisch je nach Fahrzeuggeschwindigkeit in einen ersten oder einen zweiten Gang geschaltet wird und als höchster Gang der zweite Gang festgelegt ist. Ein Schaltbereichssignal, das eine Betätigungsposition (Schaltbereich „1”, „2”, „3” oder „4”) des Schaltbereichshebels 8 anzeigt, wird in das Getriebesteuergerät 50 eingegeben. Bei Arbeiten mit niedriger Geschwindigkeit, wenn der störanfällige Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorgang ausgeführt wird, wie zum Beispiel beim V-förmigen Laden, steht der Schaltbereichshebel 8 gewöhnlich auf Schaltbereich „2”.
Eine Anzeigetafel 70 ist beim Fahrersitz vorgesehen.
Dem eingegangenen Vorwärts-/Rückwärtspositionssignal und dem eingegangenen Schaltbereichssignal entsprechend gibt das Getriebesteuergerät 50 ein Anzeigesignal zur Anzeige der derzeitigen Betätigungsposition (Vorwärtsposition V oder Rückwärtsposition R) des Wahlhebels für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 und der derzeitigen Betätigungsposition (Schaltbereich „1”, „2”, „3” oder „4”) des Schaltbereichshebels 8 auf der Anzeigetafel 70 aus, um die oben genannte Betätigungsposition auf der Anzeigetafel 70 anzuzeigen.
Dem eingegangenen Vorwärts-/Rückwärtspositionssignal und dem eingegangenen Schaltbereichssignal entsprechend gibt das Getriebesteuergerät 50 ein Vorwärts-/Rückwärtskupplungsdruck-Steuersignal aus, um entweder die Vorwärtskupplung 25 oder die Rückwärtskupplung 26 des Getriebes 20 zu wählen und in Eingriff zu bringen, und gibt ein Gangkupplungsdruck-Steuersignal aus, um eine der Gangkupplungen 21 bis 24 des Getriebes 20 zu wählen und in Eingriff zu bringen.
Wenn zum Beispiel das Vorwärts-/Rückwärtspositionssignal für das Schalten vom Rückwärtsbetrieb in den Vorwärtsbetrieb in das Getriebesteuergerät 50 eingegeben wird, während der Radlader 100 im zweiten Gang rückwärts fährt (Rückwärtsgang zwei „R2”), gibt das Getriebesteuergerät 50 das Vorwärts-/Rückwärtskupplungsdruck-Steuersignal zur Wahl der Vorwärtskupplung 25 gemäß einem festgelegten Öldruckveränderungsmuster aus, um den Kupplungsdruck der Rückwärtskupplung 26 vor dem Gangwechsel zu senken und auch den Kupplungsdruck der gewählten Vorwärtskupplung 25 nach dem Gangwechsel zu erhöhen, wodurch die Rückwärtskupplung 26 außer Eingriff und die Vorwärtskupplung 25 in Eingriff gebracht wird. So wird die Leistung des Motors 1 über die gewählte geschaltete Vorwärtskupplung 25 des Getriebes 20 und das Untersetzungsgetriebe 5 auf die Antriebsräder 6 übertragen, um diese anzutreiben. Der Radlader 100 wird aus dem Rückwärtsbetrieb in den Vorwärtsbetrieb umgeschaltet und dazu gebracht, nun eine Vorwärtsfahrt im zweiten Gang (zweiter Vorwärtsgang „F2”) auszuführen.
Dem vom Getriebesteuergerät 50 erzeugten Vorwärts-/Rückwärtskupplungsdruck-Steuersignal entsprechend ist zu erkennen, ob die Vorwärtskupplung 25 oder die Rückwärtskupplung 26 gewählt und vom Getriebe 20 in Eingriff gebracht ist, d. h. ob der derzeitige Betriebsgang Vorwärtsbetrieb oder Rückwärtsbetrieb ist. Entsprechend ist dem vom Getriebesteuergerät 50 erzeugten Gangkupplungsdruck-Steuersignal gemäß zu erkennen, welche der einzelnen Gangkupplungen 21 bis 24 gewählt und vom Getriebe 20 in Eingriff gebracht ist, d. h. ob der derzeitige Gang der erste Gang, der zweite Gang, der dritte Gang oder der vierte Gang ist.
Der Fahrersitz des Radladers 100 ist mit einem Überbrückungskupplungsschalter 9 zum Einschalten (In-Eingriff-bringen) oder Ausschalten (Außer-Eingriff-bringen) der Überbrückungskupplung 4 ausgestattet. Der Überbrückungskupplungsschalter 9 ist bei Arbeiten mit niedriger Geschwindigkeit, wenn häufig zwischen Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb gewechselt wird, wie zum Beispiel beim V-förmigen Laden, in der Regel ausgeschaltet. Ein Betriebssignal des Überbrückungskupplungsschalters 9 wird in das Getriebesteuergerät 50 eingegeben. Wenn der Zustand des Betriebssignals des Überbrückungskupplungsschalters 9 „Aus” lautet, gibt das Getriebesteuergerät 50 ein Überbrückungskupplungsdruck-Steuersignal aus, um die Überbrückungskupplung 4 außer Eingriff zu bringen. Wenn der Überbrückungskupplungsschalter 9 ausgeschaltet ist, wird die Leistung des Motors 1 daher über den Drehmomentwandler 2, das Getriebe 20 und das Untersetzungsgetriebe 5 auf die Antriebsräder 6 übertragen. Wenn der Überbrückungskupplungsschalter 9 eingeschaltet ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit einen festgelegten Wert erreicht oder übersteigt, gibt das Getriebesteuergerät 50 ein Überbrückungskupplungsdruck-Steuersignal aus, um die Überbrückungskupplung 4 in Eingriff zu bringen. Wenn der Überbrückungskupplungsschalter 9 eingeschaltet ist und das Fahrzeug eine festgelegte Geschwindigkeit hat oder diese übersteigt, wird die Leistung des Motors 1 somit über die Überbrückungskupplung 4, das Getriebe 20 und das Untersetzungsgetriebe 5 auf die Antriebsräder 6 übertragen.
Die Abtriebswelle des Getriebes 20 ist mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 zur Erfassung der Drehzahl Nt der Getriebeabtriebswelle ausgestattet. Ein Signal, das die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 erfaßte Drehzahl Nt angibt, wird in das Getriebesteuergerät 50 eingegeben. Das Getriebesteuergerät 50 rechnet die eingegebene Drehzahl Nt der Getriebeabtriebswelle in eine Fahrzeuggeschwindigkeit V des Radladers 100 um.
Der Fahrersitz des Radladers 100 ist mit einem Gaspedal 11 ausgestattet. Das Gaspedal 11 wird vom Bediener gedrückt, und ein Pedalhubsensor 12, der am Gaspedal 11 vorgesehen ist, ermittelt ein Drückbetätigungsausmaß oder eine Gasmenge S; ein Signal, das die Gasmenge S anzeigt, wird in das Motorsteuergerät 60 eingegeben.
Ein Gaskorrektur-Steuersignal (Gasmengen-Obergrenze Sm) zur Korrektur der Gasmenge S ergeht vom Getriebesteuergerät 50 an das Motorsteuergerät 60, wie später beschrieben wird. Das Motorsteuergerät 60 steuert den Motor 1, indem es die dem Drückbetätigungsausmaß des Gaspedals 11 entsprechende Gasmenge S durch das Gaskorrektur-Steuersignal (Gasmengen-Obergrenze Sm) korrigiert und ein Steuersignal an einen Regler ausgibt, das einer korrigierten Gasmenge S' entspricht, so dass die Solldrehzahl erreicht werden kann, die der Gasmenge S' entspricht.
Der Motor 1 ist ein Dieselmotor und die Motorleistung wird durch die Einstellung der in die Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffmenge gesteuert. Die Einstellung erfolgt durch die Steuerung des Reglers, der an der Kraftstoffeinspritzpumpe des Motors 1 angebracht ist. Als Regler wird in der Regel ein Allgeschwindigkeits-Regler benutzt, und die Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge werden abhängig von einer Last eingestellt, um die der Gasmenge S' entsprechende Solldrehzahl zu erreichen. Mit anderen Worten: Der Regler erhöht oder reduziert die eingespritzte Kraftstoffmenge, um eine Abweichung der Ist-Motordrehzahl von der Solldrehzahl zu verhindern.
2 zeigt ein Drehmomentdiagramm des Motors 1. Die horizontale Achse von 2 stellt eine Motordrehzahl Ne dar, die vertikale Achse ein Motordrehmoment.
In 2 zeigt ein Bereich, der von einer Drehmomentkurve (Höchstdrehmoment) definiert wird, die vom Motor 1 erzeugbare Leistung an. Der Regler steuert den Motor 1 so, dass er eine vorbestimmte Abgastemperaturgrenze oberhalb der Höchstdrehmomentkurve nicht übersteigt und die Motordrehzahl Ne nicht so ansteigt, dass der Motor die Höchstdrehzahl im Leerlauf übersteigt und überdreht.
Wenn nun vom Motorsteuergerät 60 ein Steuersignal dahingehend ausgegeben wird, dass die Gasmenge S' 100% ist, wird die Solldrehzahl des Motors 1 auf die maximale Solldrehzahl Nem eingestellt, die einem Nennpunkt entspricht, und der Regler führt die Drehzahlkontrolle entlang einer maximalen Drehzahlregellinie Fern aus, die den Nennpunkt und den Punkt der Höchstdrehzahl im Leerlauf verbindet.
Wenn vom Motorsteuergerät 60 ein Steuersignal dahingehend ausgegeben wird, dass die Gasmenge S' 87% ist, wird die Solldrehzahl des Motors 1 auf die Drehzahl Nef eingestellt, die 87% der maximalen Solldrehzahl Nem entspricht, und der Regler führt die Drehzahlkontrolle entlang einer entsprechenden Regellinie Fef aus.
Wenn vom Motorsteuergerät 60 ein Steuersignal dahingehend ausgegeben wird, dass die Gasmenge S' 72% ist, wird die Solldrehzahl des Motors 1 auf die Drehzahl Ner eingestellt, die 72% der maximalen Solldrehzahl Nem entspricht, und der Regler führt die Drehzahlkontrolle entlang einer entsprechenden Regellinie Fer aus.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein vom Getriebesteuergerät 50 durchgeführtes Verfahren zeigt.
Die 4a und 4b sind Datentabellen, die Korrespondenzverhältnisse L1, L2 der Getriebeabtriebswellendrehzahl Nt (1/min; Fahrzeuggeschwindigkeit V) zur Gasmengen-Obergrenze Sm zeigen. 4a ist ein Diagramm, das dem Fall entspricht, dass der Radlader 100 im zweiten Vorwärtsgang „F2” betrieben wird, und 4b ist ein Diagramm, das dem Fall entspricht, dass der Radlader 100 im zweiten Rückwärtsgang „R2” betrieben wird.
Hier wird beim Radlader 100 davon ausgegangen, dass eine „Überlastschutzsteuerung” durchgeführt wird. Der Überlastschutz besteht darin, dass automatisch in einen höheren Gang als den höchsten Gang im Schaltbereich geschaltet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze des höchsten Gangs im Schaltbereich übersteigt, um die Kupplung des Getriebes 20 zu schützen.
Wenn zum Beispiel mit dem Schaltbereichshebel 8 der Schaltbereich „2” gewählt wurde und die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs, das heißt des höchsten Gangs des Schaltbereichs „2”, übersteigt, wird automatisch in einen höheren Gang als den höchsten Gang (zweiten Gang) im Schaltbereich, d. h. in den dritten Gang geschaltet, um die Kupplung des Getriebes 20 zu schützen.
Wenn in dieser Ausführungsform mit dem Schaltbereichshebel 8 ein für eine Arbeit geeigneter Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten (Schaltbereich „2”) gewählt wurde und die Gangkupplung für den höchsten Gang (zweiten Gang) des gewählten Schaltbereichs (die 2.-Gang-Kuppung 22) in den Gangkupplungen 21 bis 24 in Eingriff ist, wird die Gasmengen-Obergrenze Sm, die die Drehzahl Ne des Motors 1 beschränkt, bestimmt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm (Abtriebswellendrehzahl Ntm) oder einen darunter liegenden Wert zu erreichen, der dem höchsten Gang (zweiten Gang) entspricht, und als Gasmengenkorrektur-Steuersignal an das Motorsteuergerät 60 ausgegeben.
Genauer gesagt, wird zuerst anhand des Schaltbereichssignals, das die Betätigungsposition des Schaltbereichshebels 8 anzeigt, festgestellt, ob der derzeitige Schaltbereich Schaltbereich 2 ist (Schritt 101).
Als Nächstes wird anhand des vom Getriebesteuergerät 50 erzeugten Gangkupplungsdruck-Steuersignals festgestellt, ob der derzeit gewählte und im Eingriff befindliche Gang ein zweiter Gang (2.-Gang-Kuppung 22) ist (Schritt 102).
Als Nächstes wird anhand des Betriebssignals des Überbrückungskupplungsschalters 9 festgestellt, ob der Überbrückungskupplungsschalter 9 ausgeschaltet ist (Schritt 103).
Wenn der Schaltbereich „2” ist (Antwort JA in Schritt 101), der derzeitige Gang ein zweiter Gang (2.-Gang-Kupplung 22) ist (Antwort JA in Schritt 102) und der Überbrückungskupplungsschalter 9 ausgeschaltet ist (Antwort JA in Schritt 103), wird mit Schritt 104 fortgefahren und die Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung durchgeführt, sodass die Überlastschutzfunktion nicht zum Einsatz kommt.
In Schritt 104 wird anhand der Inhalte der in den 4a und 4b abgebildeten Datentabellen die Gasmengen-Obergrenze Sm bestimmt.
Zuerst wird anhand des Vorwärts-/Rückwärtspositionssignals „F” oder „R”, das die Betätigungsposition des Wahlhebels 7 für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt anzeigt, festgestellt, ob der Radlader 100 sich nun im Vorwärtsbetrieb „F” oder im Rückwärtsbetrieb „R” befindet.
Infolgedessen wird, wenn zu dem Ergebnis gelangt wird, dass der Radlader 100 sich im Vorwärtsbetrieb befindet, das Korrespondenzverhältnis L1 gewählt, das dem Vorwärtsbetrieb entspricht und in 4a abgebildet ist.
4a zeigt das Korrespondenzverhältnis L1 zwischen der Getriebeabtriebswellen-Drehzahl Nt, die auf der horizontalen Achse aufgeführt ist, und der Gasmengen-Obergrenze Sm im Vorwärtsbetrieb, die auf der vertikalen Achse aufgeführt ist.
Ein Drehzahlbereich Ntf0 bis Ntm (Fahrzeuggeschwindigkeit von 12 km/h bis 13 km/h) auf der horizontalen Achse zeigt einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich an, der vom zweiten Gang abgedeckt wird, wenn das Fahrzeug im zweiten Vorwärtsgang „F2” betrieben wird. Im zweiten Vorwärtsgang „F2” ist die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs 13 km/h, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm übersteigt, kommt die Überlastschutzfunktion zum Einsatz und schaltet automatisch in den dritten Gang, der einer höheren Geschwindigkeit entspricht.
Wie in 4a abgebildet, hat das Korrespondenzverhältnis L1 eine dahingehende Kennlinie L1, dass sich mit einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V im von der Drehzahl Ntf0 bis Ntm reichenden Bereich (Fahrzeuggeschwindigkeit V von 12 km/h bis 13 km/h) auf der horizontalen Achse die Gasmenge-Obergrenze Sm allmählich von 100% zur Erreichung der Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm absenkt und die Gasmengen-Obergrenze Sm 87% erreicht. Das charakteristische Merkmal, dass die Gasmengen-Obergrenze Sm allmählich abgesenkt wird, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht, dient zur Verhinderung eines Stoßes, der durch eine plötzliche Veränderung auftreten könnte. Manchmal ist es auch möglich, eine Gasmengen-Obergrenze Sm von 87% im gesamten Geschwindigkeitsbereich (Drehzahlbereich von Ntf0 bis Ntm (Fahrzeuggeschwindigkeit V von 12 km/h bis 13 km/h)) des zweiten Gangs zu haben.
So wird die Gasmenge S, selbst wenn sie durch 100%-iges Drücken des Gaspedals 11 auf 100% steigt, durch die Gasmengen-Obergrenze Sm korrigiert, sodass die beschränkte Gasmenge S' erreicht wird. Selbst wenn zum Beispiel das Gaspedal 11 zu 100% gedrückt ist, ist die Motordrehzahl Ne auf die Gasmenge S' von 87% beschränkt, d. h. auf die Drehzahl Nef, die 87% der maximalen Solldrehzahl Nem entspricht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V der Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm entspricht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V übersteigt nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs.
Im zweiten Vorwärtsgang „F2” wird somit die Gasmengen-Obergrenze Sm, die der jeweils vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 ermittelten Drehzahl Nt (der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit) entspricht, anhand des in 4a abgebildeten Korrespondenzverhältnisses L1 abgelesen und als Gasmengenkorrektur-Steuersignal an das Motorsteuergerät 60 ausgegeben.
Auf ähnliche Weise wird, wenn zu dem Ergebnis gelangt wird, dass der Radlader 100 sich im Rückwärtsbetrieb befindet, das Korrespondenzverhältnis L2 gewählt, das dem Rückwärtsbetrieb entspricht und in 4b abgebildet ist.
4b zeigt das Korrespondenzverhältnis L2 zwischen der Getriebeabtriebswellen-Drehzahl Nt, die auf der horizontalen Achse aufgeführt ist, und der Gasmengen-Obergrenze Sm im Rückwärtsbetrieb, die auf der vertikalen Achse aufgeführt ist.
Ein Drehzahlbereich Ntr0 bis Ntm (Fahrzeuggeschwindigkeit von 12 km/h bis 13 km/h) auf der horizontalen Achse zeigt einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich an, der von dem zweiten Gang abgedeckt wird, wenn das Fahrzeug im zweiten Rückwärtsgang „R2” betrieben wird. Im zweiten Rückwärtsgang „R2” ist die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs 13 km/h, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm übersteigt, kommt die Überlastschutzfunktion zum Einsatz und schaltet automatisch in den dritten Gang, der einer höheren Geschwindigkeit entspricht.
Wie in 4b abgebildet, hat das Korrespondenzverhältnis L2 eine dahingehende Kennlinie L2, dass sich mit einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V im von der Drehzahl Ntr0 bis Ntm reichenden Bereich (Fahrzeuggeschwindigkeit V von 12 km/h bis 13 km/h) auf der horizontalen Achse die Gasmenge-Obergrenze Sm allmählich von 100% zur Erreichung der Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm absenkt. Die Kennlinie ist so festgelegt, dass die Gasmengen-Obergrenze Sm allmählich abgesenkt wird, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht, um einen Stoß zu verhindern, der durch eine plötzliche Veränderung auftreten könnte. Je nach den Umständen ist es auch möglich, eine Gasmengen-Obergrenze Sm von 72% im gesamten Geschwindigkeitsbereich (Drehzahlbereich von Ntr0 bis Ntm (Fahrzeuggeschwindigkeit V von 12 km/h bis 13 km/h)) des zweiten Gangs zu haben.
So wird die Gasmenge S, selbst wenn sie durch 100%-iges Drücken des Gaspedals 11 auf 100% steigt, durch die Gasmengen-Obergrenze Sm korrigiert, sodass die beschränkte Gasmenge S' erreicht wird. Selbst wenn zum Beispiel das Gaspedal 11 zu 100% gedrückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit V der Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm entspricht, ist die Motordrehzahl Ne auf die Gasmenge S' von 72% beschränkt, d. h. auf die Drehzahl Ner, die 72% der maximalen Solldrehzahl Nem entspricht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V übersteigt nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs.
Im zweiten Rückwärtsgang „R2” wird somit die Gasmengen-Obergrenze Sm, die der jeweils vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 erfaßten Drehzahl Nt (der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit V) entspricht, anhand des in 4b abgebildeten Korrespondenzverhältnisses L2 abgelesen und als Gasmengenkorrektur-Steuersignal an das Motorsteuergerät 60 ausgegeben (Schritt 104).
Als Nächstes wird festgestellt, ob die Bedingungen für eine Aufhebung der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung des oben beschriebenen Schritts 104 gegeben sind.
Genauer gesagt wird anhand des Schaltbereichssignals, das die Betätigungsposition des Schaltbereichshebels 8 anzeigt, festgestellt, ob ein anderer Schaltbereich als Schaltbereich „2” gewählt ist (Schritt 105).
Als Nächstes wird anhand des vom Getriebesteuergerät 50 erzeugten Kupplungsdruck-Steuersignals festgestellt, ob der derzeit gewählte und im Eingriff befindliche Gang ein anderer als der zweite Gang (2.-Gang-Kuppung 22) ist (Schritt 106).
Als Nächstes wird anhand des Betriebssignals des Überbrückungskupplungsschalters 9 festgestellt, ob der Überbrückungskupplungsschalter 9 eingeschaltet ist (Schritt 107).
Wenn der Schaltbereich nicht Schaltbereich „2” ist (Antwort JA in Schritt 105), der derzeitige Gang ein anderer als der zweite Gang (2.-Gang-Kupplung 22) ist (Antwort JA in Schritt 106) oder der Überbrückungskupplungsschalter 9 eingeschaltet ist (Antwort JA in Schritt 107), wird die Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung aufgehoben.
Das Motorsteuergerät 60 vergleicht den Inhalt des vom Getriebesteuergerät 50 eingegebenen Gaskorrektur-Steuersignals, d. h. die Gasmengen-Obergrenze Sm, mit der Gasmenge S als Drückbetätigungsausmaß des Gaspedals 11, erzeugt die kleinere Gasmenge als korrigierte Gasmenge S' und steuert den Motor 1 so, dass die Solldrehzahl der korrigierten Gasmenge S' entsprechend erreicht werden kann.
Infolgedessen sinkt die Motorsolldrehzahl, wenn der Radlader 100 wie in 2 abgebildet im zweiten Vorwärtsgang „F2” betrieben wird, mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß der von Pfeil A angezeigten Kennlinie L1 allmählich ab, und wenn sie die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm erreicht, ist die Drehzahl auf die Drehzahl Nef begrenzt, die 87% der maximalen Solldrehzahl Nem entspricht. Daher ist die Drehzahl des Motors 1, selbst wenn das Gaspedal 11 zu 100% gedrückt ist, auf die Drehzahl Nef begrenzt, die 87% der maximalen Drehzahl Nem entspricht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V überschreitet nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs.
Wenn der Radlader 100 im zweiten Rückwärtsgang „R2” betrieben wird, sinkt die Motorsolldrehzahl mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß der von Pfeil B angezeigten Kennlinie L2 allmählich ab, und wenn sie die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm erreicht, wird die Drehzahl auf die Drehzahl Ner begrenzt, die 72% der maximalen Solldrehzahl Nem entspricht. Daher ist die Drehzahl des Motors 1, selbst wenn das Gaspedal 11 zu 100% gedrückt ist, auf die Drehzahl Ner begrenzt, die 72% der maximalen Drehzahl Nem entspricht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V überschreitet nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs.
Da die Motordrehzahl so gesteuert wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs überschreitet, selbst wenn der Wahlhebel für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 beim V-förmigen Laden betätigt wird, um vom Vorwärtsbetrieb in den Rückwärtsbetrieb zu wechseln, erfolgt somit ein Gangwechsel in den zweiten Rückwärtsgang „R2” unter Beibehaltung desselben Gangs, ohne vom zweiten Vorwärtsgang „F2” in den dritten Rückwärtsgang „R3” hochzuschalten. Gleichermaßen erfolgt ein Gangwechsel in den zweiten Vorwärtsgang „F2” unter Beibehaltung desselben Gangs, ohne vom zweiten Rückwärtsgang R2 in den dritten Vorwärtsgang „F3” hochzuschalten, selbst wenn der Wahlhebel für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt 7 beim V-förmigen Laden betätigt wird, um vom Rückwärtsbetrieb in den Vorwärtsbetrieb zu wechseln.
Somit kann die Bremswirkung des Gangs für niedrige Geschwindigkeiten (des zweiten Gangs) wie vom Bediener erwartet eingesetzt werden und die Arbeit kann effizient und rasch durchgeführt werden. Da der Eingriffs-Wechsel zwischen der Vorwärtskupplung 25 und der Rückwärtskupplung 26 nicht durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze Vm des zweiten Gangs übersteigt, verringert sich die Hitzebelastung der Kupplung, die Haltbarkeit der Kupplung wird verbessert, die Kupplungskapazität kann verkleinert werden, die Kupplung wird kompakt gestaltet und die Kosten verringert.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist eine der Bedingungen für den Start der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung, dass die Überbrückungskupplung 4 ausgeschaltet ist, aber solch eine Bedingung kann für ein Arbeitsfahrzeug, das nicht mit einer Überbrückungskupplung oder etwas Ähnlichem ausgestattet ist, entsprechend entfallen.
In der obigen Ausführungsform ist eine der Bedingungen für den Start der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung, dass der Schaltbereich auf „2” positioniert ist; ein Untersetzungsgetriebeverhältnis oder Ähnliches ist je nach Art des Arbeitsfahrzeugs unterschiedlich, und beim V-förmigen Laden könnte ein anderer Schaltbereich benutzt werden. Daher könnte die Bedingung für den Start der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung in einem anderen Schaltbereich angesetzt werden. Mit anderen Worten: Die Positionierung in einem Schaltbereich, der für Arbeiten mit niedrigen Geschwindigkeiten benutzt wird, könnte eine Bedingung für den Start der Gasmengen-Obergrenzen-Steuerung sein.
In den beschriebenen Ausführungsformen wurde angenommen, dass das Arbeitsfahrzeug ein Radlader ist, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf andere Arbeitsfahrzeuge wie zum Beispiel Gabelstapler angewandt werden, wenn diese mit einem Getriebe ausgestattet sind.

Claims

Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs (100), das mit der auf ein Getriebe (20) übertragenen Kraft eines Motors (1) betrieben wird, wobei das Getriebe (20) Folgendes enthält: eine Vorwärtskupplung (25) zur Wahl eines Vorwärtsfahrgangs, eine Rückwärtskupplung (26) zur Wahl eines Rückwärtsfahrgangs und Gangkupplungen (21, 22, 23, 24) zur Wahl eines jeweiligen Gangs; und die Motordrehzahl-Steuervorrichtung Folgendes enthält: Schaltbereichswahlmittel (8) zur Wahl eines Schaltbereichs eines Gangs; und Motordrehzahl-Steuermittel (60) zur Begrenzung der Motordrehzahl auf eine dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert, wenn vom Schaltbereichswahlmittel (8) ein Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt wurde und eine Gangkupplung (21, 22, 23, 24) in den Gangkupplungen im Eingriff ist, die einem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entspricht.
Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs gemäß Anspruch 1, wobei das Arbeitsfahrzeug (100) mit einem Drehmomentwandler (2) und einer Überbrückungskupplung (4) ausgestattet ist, die parallel zum Drehmomentwandler (2) zwischen dem Motor (1) und dem Getriebe (20) angeordnet ist, und das Motordrehzahl-Steuermittel (60) die Drehzahl des Motors auf die dem höchsten Gang entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert begrenzt, wenn es die Anweisung erhält, die Überbrückungskupplung (4) in einen nicht im Eingriff befindlichen Zustand zu versetzen, vom Schaltbereichswahlmittel (8) der Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt wurde und die Gangkupplung unter den einzelnen Gangkupplungen (21, 22, 23, 24) im Eingriff ist, die dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entspricht.
Motordrehzahl-Steuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten ein Schaltbereich ist, dessen höchster Gang ein zweiter Gang ist.
Verfahren zur Steuerung der Motordrehzahl eines Arbeitsfahrzeugs (100), das mit der auf ein Getriebe (20) übertragenen Kraft eines Motors (1) betrieben wird, wobei die Motordrehzahl, wenn ein Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt und eine dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entsprechende Gangkupplung in den einzelnen Gangkupplungen im Eingriff ist, auf eine dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert begrenzt wird.
Verfahren zur Steuerung der Motordrehzahl eines Arbeitsfahrzeugs gemäß Anspruch 4, wobei das Arbeitsfahrzeug (100) mit einem Drehmomentwandler (2) und einer Überbrückungskupplung (4) ausgestattet ist, die parallel zum Drehmomentwandler (2) zwischen dem Motor (1) und dem Getriebe (20) angeordnet ist, und die Motordrehzahl auf die dem höchsten Gang entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeits-Obergrenze oder einen darunterliegenden Wert begrenzt wird, wenn es die Anweisung erhält, die Überbrückungskupplung (4) in einen nicht im Eingriff befindlichen Zustand zu versetzen, vom Schaltbereichswahlmittel (8) der Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten gewählt wurde und die Gangkupplung unter den einzelnen Gangkupplungen (21, 22, 23, 24) im Eingriff ist, die dem höchsten Gang des gewählten Schaltbereichs entspricht.
Verfahren zur Steuerung der Motordrehzahl eines Arbeitsfahrzeugs (100) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der für eine Arbeit geeignete Schaltbereich für niedrige Geschwindigkeiten ein Schaltbereich ist, dessen höchster Gang ein zweiter Gang ist.