DE112006002950B4

DE112006002950B4 - Baufahrzeug

Info

Publication number: DE112006002950B4
Application number: DE112006002950.9T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Shirao; Masanori Ikari
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2021-08-05
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: US7677350B2; WO2007072688A1; JP4420956B2; SE0801002L; CN101317027A; SE533648C2; DE112006002950T5; JPWO2007072688A1; CN101317027B; US20090045003A1

Abstract

Es wird ein Baufahrzeug vorgeschlagen, das in der Lage ist, Schaltstöße beim Umschalten einer Kupplung zu reduzieren. Das Baufahrzeug umfasst einen Motor, ein Beschleunigerpedal, das für die Steuerung/Regelung der Drehgeschwindigkeit des Motors konfiguriert ist, eine Hauptpumpe, die für den Antrieb durch den Motor konfiguriert ist, einen ersten und einen zweiten Fahrmotor, die für den Antrieb durch Drucköl, das von der Hauptpumpe zu liefern ist, und jeweils für die Erzeugung einer Antriebskraft für den Fahrbetrieb konfiguriert sind, eine Antriebswelle, die für die Aufnahme der Antriebskraft von den ersten Fahrmotor und der Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor konfiguriert ist, eine Kupplung, die für das Umschalten zwischen einer Übertragung und Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor auf die Antriebswelle konfiguriert ist, eine Detektoreinheit für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers, die für die Erfassung des Öffnungsgrads des Beschleunigers konfiguriert ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit, die für die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Baufahrzeugs konfiguriert ist, und eine Steuer-/Regeleinheit. Die Steuer-/Regeleinheit wählt die Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von dem Öffnungsgrad des Beschleunigers, der durch die Detektoreinheit für die Detektion des Öffnungsgrad des Beschleunigers erfasst wurde, und schaltet die Kupplung um, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit erfasst wurde, die Umschalt-Geschwindigkeit erreicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baufahrzeug.
Technischer Hintergrund
Es sind Baufahrzeuge bekannt (z.B. Radlader), die sich aufgrund der Antriebskraft bewegen, die durch eine Mehrzahl von Hydraulikmotoren erzeugt wird. Diese Art von Baufahrzeugen hat zwei Hydraulikmotoren, d.h. einen ersten Hydraulikmotor und einen zweiten Hydraulikmotor, eine Antriebswelle, auf welche die in diesen Hydraulikmotoren zu erzeugende Antriebskraft übertragen wird, und eine Kupplung, die dafür ausgebildet ist, zwischen einer Übertragung und einer Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor auf die Antriebswelle umzuschalten. Darüber hinaus werden die Antriebskräfte beider Hydraulikmotoren auf die Antriebswelle übertragen, wenn sich die Kupplung während der Fahrt bei niedriger Geschwindigkeit im eingerückten Zustand befindet. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird die Kupplung dann auf den Nichtübertragungszustand umgeschaltet. Somit wird nur die durch den ersten Hydraulikmotor zu erzeugende Antriebskraft auf die Antriebswelle übertragen ( JP 2001-108062 A ).
US 6 276 134 B1 beschreibt ein Baufahrzeug, bei dem ein Umschaltvorgang zwischen dem Betrieb zweier Hydraulikmotoren auf einen Hydraulikmotor bei einer fest vorgegeben Umschaltgeschwindigkeit erfolgt.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem vorstehend beschriebenen Baufahrzeug, bei welchem durch eine Kupplung umgeschaltet wird zwischen dem Fahrbetrieb mit zwei Hydraulikmotoren (im Folgenden „Zweimotor-Fahrbetrieb“ genannt) und dem Fahrbetrieb mit nur einem Hydraulikmotor (im Folgenden „Einmotor-Fahrbetrieb“ genannt) können beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug Schaltstöße verursacht werden. Um diese Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung zu reduzieren, ist es erstrebenswert, die Kupplung unter einem Zustand umzuschalten, in dem die Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs an die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs angepasst ist. Deshalb ist es möglich, die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung zu verringern, indem die Geschwindigkeit berechnet wird, bei welcher die Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs übereinstimmt, und indem die Kupplung umgeschaltet wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Baufahrzeugs die vorgenannte Geschwindigkeit erreicht.
Dennoch kommt es bei dem vorstehend beschriebenen konventionellen Baufahrzeug leicht zu Schaltstößen, weil die Kupplung umgeschaltet wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Geschwindigkeit erreicht. Mit anderen Worten: Die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs übereinstimmt, ist nicht notwendigerweise konstant und kann abhängig von der Motordrehzahl und/oder vom Öffnungsgrad des Beschleunigers variieren. Selbst wenn die Kupplung in diesem Fall umgeschaltet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgegebene Geschwindigkeit erreicht hat, wird die Kupplung vermutlich unter einem Zustand umgeschaltet, in dem die Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs nicht mit der Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs übereinstimmt. Es besteht somit die Wahrscheinlichkeit, dass beim Umschalten der Kupplung Schaltstöße erzeugt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Baufahrzeug vorzuschlagen, das in der Lage ist, beim Umschalten der Kupplung entstehende Schaltstöße zu reduzieren.
Ein Baufahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst einen Motor, einen Beschleuniger bzw. ein Gasbetätigungselement, eine Hydraulikpumpe, einen ersten Hydraulikmotor, einen zweiten Hydraulikmotor, eine Antriebswelle, eine Kupplung, eine Detektoreinheit für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers bzw. des Gasbetätigungselements, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionseinheit und eine Steuer-/Regeleinheit. Der Beschleuniger/das Gasbetätigungselement dient zur Steuerung/Regelung der Geschwindigkeit/Drehzahl des Motors. Die Hydraulikpumpe ist für den Antrieb durch den Motor konfiguriert. Der erste Hydraulikmotor und der zweite Hydraulikmotor sind konfiguriert für den Antrieb durch Drucköl, das von der Hydraulikpumpe geliefert wird, und sie erzeugen jeweils eine Antriebskraft für den Fahrbetrieb. Die Antriebswelle erhält die Antriebskraft von dem ersten Hydraulikmotor und die Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor. Die Kupplung schaltet um zwischen Übertragung und Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor auf die Antriebswelle. Die Detektoreinheit für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasst den Öffnungsgrad des Beschleunigers/Gasbetätigungselements. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionseinheit erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit des Baufahrzeugs. Die Steuer-/Regeleinheit wählt die Geschwindigkeit für den Umschaltvorgang abhängig von dem Beschleuniger-Öffnungsgrad, der durch die Detektoreinheit für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasst wurde, und schaltet die Kupplung um, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinheit erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit die Umschalt-Geschwindigkeit erreicht.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung umgeschaltet, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinheit erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgegebene Umschalt-Geschwindigkeit erreicht, wobei die Umschalt-Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, die dem Öffnungsgrad des Beschleunigers entspricht, der durch die Detektoreinheit für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasst wurde. Deshalb ist es möglich, die Kupplung abhängig von dem Beschleuniger-Öffnungsgrad bei einer geeigneten Umschalt-Geschwindigkeit umzuschalten. Die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug können dementsprechend reduziert werden.
Ein Baufahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem ersten Aspekt, bei dem die Steuer-/Regeleinheit eine erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Beschleuniger-Öffnungsgrad einem ersten Öffnungsgrad entspricht, und die Steuer-/Regeleinheit eine sich von der ersten Geschwindigkeit unterscheidende zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Beschleuniger-Öffnungsgrad einem sich von dem ersten Öffnungsgrad unterscheidenden zweiten Öffnungsgrad entspricht.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung umgeschaltet, wenn die Fahrgeschwindigkeit bei einem dem ersten Öffnungsgrad entsprechenden Beschleuniger-Öffnungsgrad die erste Geschwindigkeit erreicht, und die Kupplung wird umgeschaltet, wenn die Fahrgeschwindigkeit bei einem dem zweiten Öffnungsgrad entsprechenden Beschleuniger-Öffnungsgrad die zweite Geschwindigkeit erreicht hat. Deshalb ist es möglich, die Kupplung abhängig von dem Beschleuniger-Öffnungsgrad bei einer geeigneten Umschalt-Geschwindigkeit umzuschalten. Die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug können dementsprechend reduziert werden.
Ein Baufahrzeug gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt, wobei die erste Geschwindigkeit die Geschwindigkeit ist, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs unter Einsatz des ersten Hydraulikmotors mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter Einsatz des ersten Hydraulikmotors und des zweiten Hydraulikmotors übereinstimmt, während der Beschleuniger-Öffnungsgrad dem ersten Öffnungsgrad entspricht. Ferner ist die zweite Geschwindigkeit die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt, während der Beschleuniger-Öffnungsgrad dem zweiten Öffnungsgrad entspricht, wobei sich die zweite Geschwindigkeit von der ersten Geschwindigkeit unterscheidet.
Bei dem Baufahrzeug stimmt die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs überein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem der Beschleuniger-Öffnungsgrad dem ersten Öffnungsgrad entspricht. Die Kupplung wird dann unter diesem Zustand umgeschaltet. Ferner stimmt die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs überein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem der Beschleuniger-Öffnungsgrad dem zweiten Öffnungsgrad entspricht. Die Kupplung wird dann unter diesem Zustand umgeschaltet. Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung lassen sich dementsprechend reduzieren.
Ein Baufahrzeug gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt, wobei die Steuer-/Regeleinheit die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Gasbetätigungs-/Beschleuniger-Öffnungsgrad innerhalb des Bereichs des vorgegebenen ersten Öffnungsgrads liegt, und die Steuer-/Regeleinheit wählt die zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit, wenn der Beschleuniger-Öffnungsgrad innerhalb des Bereichs des vorgegebenen zweiten Öffnungsgrads liegt, der sich von dem Bereich des ersten Öffnungsgrads u n terschei det.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem der Beschleuniger-Öffnungsgrad innerhalb des Bereichs des ersten Öffnungsgrads liegt, und die Kupplung wird umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem der Beschleuniger-Öffnungsgrad innerhalb des Bereichs des zweiten Öffnungsgrads liegt. Deshalb ist es möglich, die Kupplung abhängig von dem Beschleuniger-Öffnungsgrad bei einer geeigneten Umschalt-Geschwindigkeit und bei geringeren Schaltstößen umzuschalten. Dementsprechend ist es möglich, die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug zu reduzieren.
Ein Baufahrzeug gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem ersten bis vierten Aspekt, wobei sich die Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers erhöht oder verringert, wenn der Öffnungsgrad des Gasbetätigungselements/Beschleunigers zumindest innerhalb des Bereichs des vorgegebenen dritten Öffnungsgrads liegt.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung bei einer höheren Umschalt-Geschwindigkeit umgeschaltet, während sich der Öffnungsgrad des Beschleunigers zumindest innerhalb des Bereichs des dritten Öffnungsgrads vergrößert. Hier erhöht sich die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft im Einmotor-Fahrbetrieb mit der Zugkraft im Zweimotor-Fahrbetrieb übereinstimmt, mit einer Zunahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers. Es ist daher möglich, bei dem Baufahrzeug die geeignete Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers zu wählen.
Ein Baufahrzeug gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung umfasst einen Motor, eine Hydraulikpumpe, einen ersten Hydraulikmotor, einen zweiten Hydraulikmotor, eine Antriebswelle, eine Kupplung, eine Motordrehgeschwindigkeitsdetektoreinheit, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit und eine Steuer-/Regeleinheit. Die Hydraulikpumpe ist für den Antrieb durch den Motor konfiguriert. Der erste Hydraulikmotor und der zweite Hydraulikmotor sind für den Antrieb durch von der Hydraulikpumpe zu lieferndes Drucköl konfiguriert und erzeugen jeweils eine Antriebskraft für den Fahrbetrieb. Die Antriebswelle erhält die Antriebskraft von dem ersten Hydraulikmotor und die Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor. Die Kupplung schaltet um zwischen einer Übertragung und einer Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor auf die Antriebswelle. Die Motordrehgeschwindigkeitsdetektoreinheit erfasst die Drehgeschwindigkeit des Motors. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit erfasst die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Steuer-/Regeleinheit wählt die Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von der durch die Motordrehgeschwindigkeitsdetektoreinheit erfassten Drehgeschwindigkeit des Motors und schaltet die Kupplung um, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit die Umschalt-Geschwindigkeit erreicht.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung umgeschaltet, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit erfasste Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorgegebene Umschalt-Geschwindigkeit erreicht, wobei die Umschalt-Geschwindigkeit die Geschwindigkeit ist, die der Drehgeschwindigkeit des Motors entspricht, die durch die Motorgeschwindigkeitsdetektoreinheit erfasst wurde. Deshalb ist es möglich, die Kupplung abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Motors bei einer geeigneten Umschalt-Geschwindigkeit und bei geringeren Schaltstößen umzuschalten.
Dementsprechend können die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug zu reduziert werden.
Ein Baufahrzeug gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung, wobei die Steuer-/Regeleinheit die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors der ersten Motordrehgeschwindigkeit entspricht, und die Steuer-/Regeleinheit wählt die sich von der ersten Geschwindigkeit unterscheidende zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors der sich von der ersten Drehgeschwindigkeit des Motors unterscheidenden zweiten Drehgeschwindigkeit des Motors entspricht.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors der ersten Motordrehgeschwindigkeit entspricht, und die Kupplung wird umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors der zweiten Motordrehgeschwindigkeit entspricht. Deshalb ist es möglich, die Kupplung abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Motors bei einer geeigneten Umschalt-Geschwindigkeit und bei geringeren Schaltstößen umzuschalten. Dementsprechend können die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug reduziert werden.
Ein Baufahrzeug gemäß einem achten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung, wobei die erste Geschwindigkeit die Geschwindigkeit ist, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs unter Einsatz des ersten Hydraulikmotors mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter Einsatz des zweiten Hydraulikmotors übereinstimmt unter einem Zustand, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors der ersten Motordrehgeschwindigkeit entspricht. Ferner ist die zweite Geschwindigkeit die Geschwindigkeit, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt unter einem Zustand, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors der zweiten Motordrehgeschwindigkeit entspricht, und in dem sich die zweite Geschwindigkeit von der ersten Geschwindigkeit unterscheidet.
Bei dem Baufahrzeug stimmt die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs überein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors der ersten Motordrehgeschwindigkeit entspricht. Die Kupplung wird dann unter diesem Zustand umgeschaltet. Ferner stimmt die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs überein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors der zweiten Motordrehgeschwindigkeit entspricht. Die Kupplung wird dann unter diesem Zustand umgeschaltet. Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung lassen sich dementsprechend reduzieren.
Ein Baufahrzeug gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß dem siebten Aspekt, wobei die Steuer-/Regeleinheit die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors innerhalb des Bereichs der vorgegebenen ersten Drehgeschwindigkeit liegt, und die Steuer-/Regeleinheit wählt die zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors innerhalb des Bereichs der vorgegebenen zweiten Drehgeschwindigkeit liegt, der sich von dem Bereich der ersten Drehgeschwindigkeit unterscheidet.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors innerhalb des Bereichs der ersten Drehgeschwindigkeit liegt, und die Kupplung wird umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite Geschwindigkeit unter einem Zustand erreicht, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors innerhalb des Bereichs der zweiten Drehgeschwindigkeit liegt. Deshalb ist es möglich, die Kupplung abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Motors bei einer geeigneten Umschalt-Geschwindigkeit und bei geringeren Schaltstößen umzuschalten. Dementsprechend können die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung in dem Baufahrzeug zu reduziert werden.
Ein Baufahrzeug gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung ist das Baufahrzeug gemäß einem der Aspekte sechs bis neun der Erfindung, wobei sich die Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von einer Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit des Motors unter einem Zustand erhöht oder verringert, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors zumindest innerhalb des Bereichs der dritten vorgegebenen Drehgeschwindigkeit liegt.
Bei dem Baufahrzeug wird die Kupplung bei einer mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Motors höheren Umschalt-Geschwindigkeit umgeschaltet, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors zumindest innerhalb des Bereichs der dritten Drehgeschwindigkeit liegt. Hier erhöht sich die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft im Einmotor-Fahrbetrieb mit der Zugkraft im Zweimotor-Fahrbetrieb übereinstimmt, mit einer Zunahme der Drehgeschwindigkeit des Motors. Bei diesem Baufahrzeug ist es daher möglich, die geeignete Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers zu wählen.
Figurenliste

1 zeigt eine Seitenansicht eines Baufahrzeugs;
2 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines hydraulischen Antriebsmechanismus;
3 ist ein Diagramm zur Darstellung der Relation zwischen dem Beschleuniger-Öffnungsgrad und der Umschalt-Geschwindigkeit;
4 enthält Diagramme zur Darstellung der Relation zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Zugkraft eines Baufahrzeugs;
5 ist ein Diagramm zur Darstellung der Relation zwischen der Motordrehgeschwindigkeit und der Umschalt-Geschwindigkeit;
6 ist ein Diagramm zur Darstellung der Relation zwischen dem Beschleuniger-Öffnungsgrad und der Umschalt-Geschwindigkeit gemäß einer alternativen Ausführungsform.

Bezugszeichenliste

1: Baufahrzeug
8: Motor
9: Hauptpumpe (Hydraulikpumpe)
10: erster Fahrmotor (erster Hydraulikmotor)
11: zweiter Fahrmotor (zweiter Hydraulikmotor)
12: Kupplung
13: Antriebswelle
14: Steuer-/Regeleinheit
16: Beschleuniger-Pedal/Gaspedal (Beschleuniger)
17: Detektoreinheit für die Detektion des Beschleuniger-Öffnungsgrads
18: Motordrehgeschwindigkeitsdetektionseinheit
34: Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionseinheit

Beste Ausführungsart der Erfindung
Gesamtkonfiguration
1 ist eine Seitenansicht eines Baufahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Baufahrzeug 1 ist ein selbstfahrender Radlader mit Reifen 4a und 4b, der geeignet ist mit einer Arbeitsvorrichtung 3 einen gewünschten Arbeitsvorgang auszuführen. Das Baufahrzeug 1 hat einen Fahrzeugrahmenkörper 2, die Arbeitsmaschine 3, die Reifen 4a und 4b und eine Fahrerkabine 5.
Der Fahrzeugrahmenkörper 2 umfasst einen vorderen Rahmen 2a, der an seiner Vorderseite angeordnet ist, und einen hinteren Rahmen 2b, der an seiner Rückseite angeordnet ist. Der vordere Rahmen 2a und der hintere Rahmen 2b sind in der Mitte des Fahrzeugrahmenkörpers 2 miteinander gekoppelt, so dass sie in einer Richtung von links nach rechts geschwenkt werden können.
Die Arbeitsmaschine 3 und ein Paar Vorderreifen 4a sind an dem vorderen Rahmen 2a angebracht. Die Arbeitsmaschine 3 ist ein Gerät, das durch Hydrauliköl betrieben wird, das durch eine Hydraulikpumpe (in der Figur nicht gezeigt) des Arbeitsgeräts unter Druck gesetzt wird. Die Arbeitsmaschine 3 hat einen Lastarm bzw. Ausleger 32, der an dem vorderen Teil des vorderen Rahmens 2a montiert ist, eine Schaufel 31, die an dem vorderen Ende des Auslegers 32 montiert ist, und einen Hydraulikzylinder für den Antrieb dieser Elemente. Die Reifen 4a des Vorderreifenpaares sind an den Seitenflächen des vorderen Rahmens 2a angeordnet und werden durch einen noch zu beschreibenden Hydraulikantriebsmechanismus 7 angetrieben.
Der hintere Rahmen 2b ist mit der Fahrerkabine 5, einem Hydrauliköltank 6, dem Hinterreifenpaar 4b und dergleichen versehen. Die Fahrerkabine 5 ist auf der Oberseite des Fahrzeugrahmenkörpers 2 montiert, und in der Fahrerkabine 5 ist eine Bedieneinheit angeordnet, wie zum Beispiel unter anderem ein Sitz, ein Lenker und ein Gaspedal/Beschleuniger-Pedal 16 (siehe 2) und eine Anzeigeeinheit für die Anzeige einer Vielfalt von Informationen wie beispielsweise der Geschwindigkeit. Der Hydrauliköltank 6 ist von der Fahrerkabine 5 nach hinten angeordnet und enthält Hydrauliköl, das durch eine Vielfalt von Hydraulikpumpen unter Druck zu setzen ist. Die Reifen 4b des Reifenpaares sind an den Seitenflächen des hinteren Rahmens 2b angeordnet und werden durch den noch zu beschreibenden Hydraulikantriebsmechanismus 7 angetrieben.
Weiterhin ist der Hydraulikantriebsmechanismus 7, der in 2 dargestellt ist, in dem Fahrzeugrahmenkörper 2 eingebaut. Die Konfiguration des Hydraulikantriebsmechanismus 7 wird im Folgenden erläutert.
Hydraulikantriebsmechanismus 7
Der Hydraulikantriebsmechanismus 7 umfasst hauptsächlich einen Motor 8, eine Hauptpumpe 9, einen ersten Fahrmotor 10, einen zweiten Fahrmotor 11, eine Kupplung 12, eine Antriebswelle 13 und eine Steuer-/Regeleinheit 14, und es wird in dem Hydraulikantriebsmechanismus ein sogenanntes HST-System (Hydrostatisches Getriebesystem) verwendet.
Der Motor 8 ist ein Dieselmotor, und das in dem Motor 8 erzeugte Ausgangsdrehmoment wird auf die Hauptpumpe 9, eine (in den Figuren nicht dargestellte) Hydraulikpumpe für die Arbeitsmaschine, eine (in den Figuren nicht dargestellte) Hydraulikpumpe für die Lenkung und dergleichen übertragen. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15, die das Ausgangsdrehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Motors 8 steuert/regelt, ist an dem Motor 8 angebracht und regelt die Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Öffnung des Beschleunigerpedals 16 (nachfolgend als „Beschleuniger-Öffnungsgrad“ bezeichnet). Das Beschleuniger-Pedal 16 ist ein Mittel für das Befehlen der Ziel-Drehgeschwindigkeit des Motors 8, und eine Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers, die aus einem Potentiometer für die Erfassung des Öffnungsgrads des Beschleunigers besteht, ist mit dem Beschleuniger-Pedal 16 gekoppelt. Ein Öffnungssignal, das den Öffnungsgrad des Beschleunigers angibt, wird von der Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers an die Steuer-/Regeleinheit 14 übertragen, und ein Steuer-/Regelsignal wird von der Steuer-/Regeleinheit 14 an die Einspritzvorrichtung 15 ausgegeben. Somit ist es der Bedienungsperson möglich, die Drehgeschwindigkeit des Motors 8 durch eine Regulierung der Betätigungsgröße des Beschleuniger-Pedals 16 zu steuern/regeln. Darüber hinaus ist der Motor 8 mit einer Detektoreinheit 18 für die Detektion einer Motordrehgeschwindigkeit versehen, die aus einem Rotationssensor für die Erfassung der tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Motors 8 besteht. Ein Drehgeschwindigkeits-Signal, das von der Detektoreinheit 18 für die Detektion der Motordrehgeschwindigkeit ausgegeben wird, wird in die Steuer-/Regeleinheit 14 eingegeben.
Die Hauptpumpe 9 ist eine durch den Motor 8 angetriebene Hydraulikpumpe mit variablem Ausstoß. Die Hauptpumpe 9 ist mit einem Regulator 19 für die Regulierung des Kippdrehwinkels einer Taumelscheibe der Hauptpumpe 9 versehen, wobei das von der Hauptpumpe 9 zu liefernde Drucköl genutzt wird, und mit einem elektromagnetischen Steuer-/Regelventil 20 für die Steuerung/Regelung des Regulators 19 auf der Basis eines Steuer-/Regelsignals von der Steuer-/Regeleinheit 14.
Der erste Fahrmotor 10 ist ein leistungsvariabler Hydraulikmotor. Der erste Fahrmotor 10 wird durch das von der Hauptpumpe 9 zu liefernde Drucköl angetrieben und erzeugt eine Antriebskraft für den Fahrbetrieb. Der erste Fahrmotor 10 ist ein für eine Fahrt mit hoher Geschwindigkeit geeigneter Hydraulikmotor. Ein erstes Zahnrad 22 ist an einer ersten Ausgangswelle 21 des ersten Fahrmotors 10 befestigt und kämmt mit einem dritten Zahnrad 23, das an der Antriebswelle 13 befestigt ist. Der erste Fahrmotor 10 ist außerdem mit einem ersten Motorzylinder 24 für die Steuerung/Regelung des Kippdrehwinkels des ersten Fahrmotors 10 und mit einem elektromagnetischen Ventil 25 für die Steuerung/Regelung des ersten Motorzylinders 24 auf der Grundlage eines Steuer-/Regelsignals von der Steuer-/Regeleinheit 14 versehen.
Wie der erste Fahrmotor 10, ist auch der zweite Fahrmotor 11 ein leistungsvariabler Hydraulikmotor, der durch Drucköl angetrieben wird, das von der Hauptpumpe 9 zu liefern ist, und der eine Antriebskraft für den Fahrbetrieb erzeugt. Der zweite Fahrmotor 11 ist ein Hydraulikmotor, der für eine Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit geeignet ist und in dem ein hohes Drehmoment erzeugt wird. Der zweite Fahrmotor 11 ist parallel zu dem ersten Fahrmotor 10 an dem Hydraulikkreis angeordnet. Eine zweite Ausgangswelle 26 des zweiten Fahrmotors 11 ist über eine Kupplung 12 mit einem zweiten Zahnrad 27 verbunden, und das zweite Zahnrad 27 kämmt mit dem an der Antriebswelle 13 befestigten dritten Zahnrad 23. Darüber hinaus ist der zweite Fahrmotor 11 mit einem zweiten Motorzylinder 28 für die Steuerung/Regelung eines Kippdrehwinkels des zweiten Hydraulikmotors 11 und mit einem elektromagnetischen Ventil 29 zum Steuern/Regeln des zweiten Hydraulikzylinders 28 auf der Grundlage eines Steuer-/Regelsignals von der Steuer/Regeleinheit 14 versehen.
Die Kupplung 12 ist eine Vorrichtung zum Umschalten zwischen Übertragung und Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor 11 auf die Antriebswelle 13. Die Kupplung 12 hat eine Ölkammer 35, in der eine Feder 36 angeordnet ist. Die Kupplung 12 ist so eingestellt, dass sie sich unter einem Zustand, in dem das Drucköl nicht in die Ölkammer 35 geleitet wird, aufgrund der Druckkraft der Feder 36 in einem Eingriffszustand befindet. Wird das Drucköl in die Ölkammer 35 geleitet und übersteigt der durch das Drucköl ausgeübte Druck die Druckkraft der Feder 36, wird die Kupplung 12 in den ausgerückten Zustand überführt. Die Kupplung 12 ist mit einem elektromagnetischen Steuer-/Regelventil 33 ausgestattet, zum Steuern/Regeln der Zuführung und Rückgewinnung des Drucköls in die und aus der Ölkammer 35 auf der Grundlage eines Steuer-/Regelsignals von der Steuer-/Regeleinheit 14. Die Kupplung 12 wird durch ein Steuer-/Regelsignal von der Steuer-/Regeleinheit 14 zwischen einem Einrückzustand und einem Ausrückzustand umgeschaltet. Im eingerückten Zustand überträgt die Kupplung 12 die Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor 11 auf die Antriebswelle 13, wohingegen sie im ausgerückten Zustand die Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor 11 nicht auf die Antriebswelle 13 überträgt.
Die Antriebswelle 13 dreht die Reifen 4a und 4b (siehe 1), indem sie die durch den ersten Fahrmotor 10 erzeugte Antriebskraft und die durch den zweiten Fahrmotor 11 erzeugte Antriebskraft aufnimmt und auf die Reifen 4a und 4b überträgt. Wenn die Kupplung 12 eingerückt ist, erhält die Antriebswelle 13 sowohl die Antriebskraft von dem ersten Fahrmotor 10 als auch die Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor 11 und überträgt beide Antriebskräfte auf die Reifen 4a und 4b. Dagegen erhält die Antriebswelle 13 im ausgerückten Zustand der Kupplung 12 die Antriebskraft von dem zweiten Fahrmotor 11 nicht, sondern lediglich die Antriebskraft von dem ersten Fahrmotor 10 und überträgt diese auf die Reifen 4a und 4b. Außerdem ist die Antriebswelle 13 mit einer Detektoreinheit 34 für die Detektion der Fahrzeuggeschwindigkeit versehen, die aus einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor für die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 13 besteht, und es wird ein von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinheit 34 ausgegebenes Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal in die Steuer-/Regeleinheit 14 eingegeben.
Die Steuer-/Regeleinheit 14 steuert/regelt den Fahrbetrieb des Baufahrzeugs 1, den Antrieb der Arbeitsmaschine 3 und dergleichen, indem sie die elektromagnetischen Steuer-/Regelventile 20, 25, 29 und 33 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Vielfalt von Sensoren steuert/regelt. Darüber hinaus kann die Steuer-/Regeleinheit 14 das Drehmoment während des Fahrbetriebs, die Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen steuern/regeln, indem sie die Kupplung 12 zwischen einem Einrückzustand und einem Ausrückzustand umschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Umschalt-Geschwindigkeit erreicht. Die Umschaltsteuerung der Kupplung 12 durch die Steuer-/Regeleinheit 14 wird im Folgenden erläutert.
Umschaltsteuerung der Kupplung 12
Das Baufahrzeug 1 fährt aufgrund der Antriebskräfte, die durch die beiden Fahrmotoren, d.h. durch den ersten Fahrmotor 10 und durch den zweiten Fahrmotor 11 während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit (nachfolgend als „Zweimotor-Fahrbetrieb“ bezeichnet) erzeugt werden. Bei dem Baufahrzeug 1 wird folglich ein Fahrbetrieb mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment erzielt. Dagegen fährt das Baufahrzeug 1 während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit (nachfolgend als „Einmotor-Fahrbetrieb“ bezeichnet) aufgrund der Antriebskraft, die durch den ersten Fahrmotor 10 erzeugt wird, ohne den Einsatz der durch den zweiten Fahrmotor 11 erzeugten Antriebskraft. Bei dem Baufahrzeug 1 wird folglich ein Fahrbetrieb mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment erzielt. Die Umschaltung zwischen dem „Einmotor-Fahrbetrieb“ und dem „Zweimotor-Fahrbetrieb“ erfolgt durch das Umschalten der Kupplung 12 zwischen dem Einrückzustand und dem Ausrückzustand und wird auch durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Baufahrzeugs 1 eine vorgegebene Umschalt-Geschwindigkeit erreicht.
Wahl der Umschalt-Geschwindigkeit
Die Umschalt-Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft des Baufahrzeugs 1 während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft des Baufahrzeugs 1 während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt. Wie vorstehend beschrieben wurde, erfolgt die Einstellung der Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von dem Öffnungsgrad des Beschleunigers.
3 zeigt die Relation zwischen dem Beschleuniger-Öffnungsgrad (d) und der Umschalt-Geschwindigkeit (v). In 3 gibt die horizontale Achse den Beschleuniger-Öffnungsgrad an, wobei die Angabe in Prozent erfolgt. Hier wird ein Zustand, in dem das Beschleuniger-Pedal 16 nicht betätigt ist, mit Null und ein Zustand, in dem das Beschleuniger-Pedal 16 voll betätigt ist, mit 100 angegeben. Die vertikale Achse gibt die Umschalt-Geschwindigkeit an. Außerdem zeigt das Diagramm L1 die Relation zwischen dem Öffnungsgrad des Beschleunigers und der Umschalt-Geschwindigkeit bei der Beschleunigung, und das Diagramm L2 zeigt die Relation zwischen dem Öffnungsgrad des Beschleunigers und der Umschalt-Geschwindigkeit bei der Verzögerung.
Bei der Beschleunigung wird die Umschalt-Geschwindigkeit auf V1 (erste Geschwindigkeit) festgelegt, wobei der Öffnungsgrad des Beschleunigers in den Bereich von 0 ≤ d ≤ D1 (Bereich des ersten Öffnungsgrads, D1; erster Öffnungsgrad) fällt, und ist konstant in diesem Bereich des Öffnungsgrads des Beschleunigers. Die Umschalt-Geschwindigkeit ist nicht konstant in dem Bereich von D1 < d ≤ D2 (Bereich des dritten Öffnungsgrads) und erhöht sich mit der Zunahme des Beschleuniger-Öffnungsgrads. Insbesondere erhöht sich die Umschalt-Geschwindigkeit linear-funktional mit der Zunahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers. Es ist festzuhalten, dass die Umschalt-Geschwindigkeit V2 (> V1) ist, wobei der Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 (zweiter Öffnungsgrad) ist. Außerdem ist die Umschalt-Geschwindigkeit V2 (zweite Umschalt-Geschwindigkeit) in dem Bereich von D2 < d ≤ 100 (Bereich des zweiten Öffnungsgrads) und ist in diesem Bereich des Öffnungsgrads des Beschleunigers konstant.
Wie in 4 dargestellt ist, ist hier V1 die Geschwindigkeit, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter einem Zustand übereinstimmt, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers D1 ist. Es ist anzumerken, dass 4(a) die Relation zwischen der Zugkraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Baufahrzeugs zeigt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers bei der Beschleunigung gleich D1 ist. Hier zeigt das Diagramm L3 die Relation zwischen der Zugkraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Zweimotor-Fahrbetriebs, und das Diagramm L4 zweigt die Relation zwischen der Zugkraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Einmotor-Fahrbetriebs. Darüber hinaus ist, wie in 4(b) dargestellt ist, V2 die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter einem Zustand übereinstimmt, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist. Es ist anzumerken, dass 4(b) die Relation zwischen der Zugkraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Baufahrzeugs 1 darstellt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers bei der Beschleunigung D2 ist. Hier zeigt das Diagramm L5 die Relation zwischen der Zugkraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Zweimotor-Fahrbetriebs, und das Diagramm L6 zeigt die Relation zwischen der Zugkraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Einmotor-Fahrbetriebs.
Als nächstes wird die Relation zwischen dem Öffnungsgrad des Beschleunigers und der Umschalt-Geschwindigkeit bei der Verzögerung erläutert. In 3 ist die Umschalt-Geschwindigkeit V4 in dem Bereich von D2 < d ≤ 100 und ist in diesem Bereich des Öffnungsgrads des Beschleunigers konstant. Es ist festzuhalten, dass V4 > V2 ist. Die Umschalt-Geschwindigkeit ist nicht konstant in dem Bereich von D1 < d ≤ D2 und nimmt ab, während der Öffnungsgrad des Beschleunigers abnimmt. Insbesondere nimmt die Umschalt-Geschwindigkeit linear-funktional ab, während der Öffnungsgrad des Beschleunigers abnimmt. Es ist festzuhalten, dass die Umschalt-Geschwindigkeit V3 (< V4) ist, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers D1 ist. Es ist festzuhalten, dass V1 < V3 <V2 ist. Ebenso ist die Umschalt-Geschwindigkeit V3 in dem Bereich von 0 ≤ d < D1 und ist konstant in diesem Bereich des Öffnungsgrads des Beschleunigers. Es ist festzuhalten, dass V4 die Geschwindigkeit ist, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter dem Zustand übereinstimmt, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers bei der Verzögerung D2 ist, wenngleich dies in der Figur nicht dargestellt ist. Ebenso ist V3 die Geschwindigkeit, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter dem Zustand übereinstimmt, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers bei der Verzögerung D1 ist.
Funktionsweise beim Umschalten der Kupplung
Während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit befindet sich die Kupplung 12 im Einrückzustand, und es wird der Zweimotor-Fahrbetrieb durchgeführt. Wenn das Baufahrzeug 1 unter diesem Zustand beschleunigt wird, beurteilt die Steuer-/Regeleinheit 14, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit die Umschalt-Geschwindigkeit erreicht, die dem Öffnungsgrad des Beschleunigers entspricht. Wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers, der durch die Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasst wurde, D1 ist, so wird V1 als Umschalt-Geschwindigkeit gewählt, und die Steuer-/Regeleinheit 14 beurteilt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V1 erreicht. Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und V1 erreicht, schaltet die Steuer-/Regeleinheit 14 die Kupplung 12 durch die Steuerung/Regelung des elektromagnetischen Steuer-/Regelventils 33 um in den ausgerückten Zustand. Demgemäß wird der Fahrbetrieb des Baufahrzeugs 1 von dem Zweimotor-Fahrbetrieb in den Einmotor-Fahrbetrieb umgeschaltet. Ferner wird, wenn der durch die Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasste Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist, V2 als Umschalt-Geschwindigkeit gewählt, und die Steuer-/Regeleinheit 14 schaltet die Kupplung 12 um in den ausgerückten Zustand, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und dann V2 erreicht. Demgemäß wird der Fahrbetrieb des Baufahrzeugs 1 von dem Zweimotor-Fahrbetrieb in den Einmotor-Fahrbetrieb umgeschaltet, wenn die Fahrgeschwindigkeit unter einem Zustand, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist, nicht Vierreicht, sondern V2.
Unter einem Zustand, in dem die Kupplung 12 nicht eingerückt ist und der Einmotor-Fahrbetrieb durchgeführt wird, beurteilt die Steuer-/Regeleinheit 14 bei Verzögerung des Baufahrzeugs 1 als nächstes, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit die Umschalt-Geschwindigkeit, die dem Öffnungsgrad des Beschleunigers entspricht, erreicht. Wenn zum Beispiel der Öffnungsgrad des Beschleunigers, der durch Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasst wurde, D1 ist, wird V3 als Umschalt-Geschwindigkeit gewählt, und die Steuer-/Regeleinheit 14 beurteilt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 erreicht. Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt und V3 erreicht, schaltet die Steuer-/Regeleinheit 14 durch eine Steuerung/Regelung des elektromagnetischen Ventils 33 die Kupplung 12 um in den eingerückten Zustand. Demgemäß wird der Fahrbetrieb des Baufahrzeugs 1 von dem Einmotor-Fahrbetrieb auf den Zweimotor-Fahrbetrieb umgeschaltet. Ferner wird, wenn der durch die Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasste Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist, V4 als Umschalt-Geschwindigkeit gewählt, und die Steuer-/Regeleinheit 14 schaltet die Kupplung um in den eingerückten Zustand, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V4 erreicht. Demgemäß wird der Fahrbetrieb des Baufahrzeugs von dem Einmotor-Fahrbetrieb auf den Zweimotor-Fahrbetrieb umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Zustand, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist, nicht V3 erreicht, sondern V4.
Merkmale
Bei diesem Baufahrzeug 1 wird die geeignete Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt, abhängig von dem Öffnungsgrad des Beschleunigers als Umschalt-Geschwindigkeit gewählt. Folglich ist es möglich, Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung, die erzeugt werden, wenn der Einmotor-Fahrbetrieb auf den Zweimotor-Fahrbetrieb und der Zweimotor-Fahrbetrieb auf den Einmotor-Fahrbetrieb umgeschaltet wird, zu reduzieren.
Wenn beispielsweise, wie in 4(a) dargestellt ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem Öffnungsgrad D1 des Beschleunigers V1 ist, stimmt die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs überein. Deshalb entstehen keine übermäßigen Schaltstöße, wenn die Kupplung 12 bei Erreichen der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 umgeschaltet wird. Wenn dagegen die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem Öffnungsgrad D2 des Beschleunigers V1 ist, wie das in 4(b) dargestellt ist, stimmt die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs nicht überein. Deshalb kommt es zu relativ heftigen Schaltstößen, wenn die Kupplung 12 bei Erreichen der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 umgeschaltet wird, und zwar auch unter einem Zustand, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist.
Jedoch wird bei dem Baufahrzeug 1 die Kupplung 12 umgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Zustand, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers D2 ist, nicht V1 erreicht, sondern V2. Mit anderen Worten: Bei dem Baufahrzeug 1 ist es möglich, die Umschalt-Geschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad des Beschleunigers zu variieren. Deshalb können auftretende Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung im Vergleich zu einem Fall, in dem Umschalt-Geschwindigkeit ohne Berücksichtigung des Öffnungsgrads des Beschleunigers festgelegt ist, reduziert werden.
Es ist festzuhalten, dass die Umschalt-Geschwindigkeit in dem Bereich von 0 ≤ d ≤ D1 in 3 festgelegt ist. Jedoch erhöht sich die Fahrzeuggeschwindigkeit auch bei Betätigung des Beschleuniger-Pedals 16 nicht zu sehr und erreicht die Umschalt-Geschwindigkeit nicht. Auch ist die Umschalt-Geschwindigkeit in dem Bereich von D2 < d ≤ 100 festgelegt. Jedoch ist die Geschwindigkeit, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt, in diesem Bereich etwa dieselbe. Deshalb ist es möglich, den Effekt einer Reduzierung von Umschaltstößen der Kupplung zu erzielen.
Weitere Ausführungsformen
(A)
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Umschalt-Geschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad des Beschleunigers gewählt, der durch die Detektoreinheit 17 für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers erfasst wurde. Jedoch kann die Umschalt-Geschwindigkeit auch in Abhängigkeit von einer Drehgeschwindigkeit des Motors gewählt werden, die durch die Detektoreinheit 18 für die Detektion der Drehgeschwindigkeit des Motors erfasst wurde.
5 zeigt die Relation zwischen der Motordrehgeschwindigkeit (r) und der Umschalt-Geschwindigkeit (v). In 5 ist an der horizontalen Achse die Motordrehgeschwindigkeit und an der vertikalen Achse die Umschalt-Geschwindigkeit angegeben. Darüber hinaus zeigt das Diagramm L7 die Relation zwischen der Motordrehgeschwindigkeit und der Umschalt-Geschwindigkeit bei der Beschleunigung, und das Diagramm L8 zeigt die Relation zwischen der Motordrehgeschwindigkeit und der Umschalt-Geschwindigkeit bei der Verzögerung.
Bei der Beschleunigung ist die Umschalt-Geschwindigkeit auf V1 (erste Geschwindigkeit) festgelegt, wobei die Drehgeschwindigkeit des Motors in den Bereich von 0 ≤ r ≤ R1 (Bereich der ersten Motordrehgeschwindigkeit, R1; erste Motordrehgeschwindigkeit) fällt und in diesem Bereich der Motordrehgeschwindigkeit konstant ist. Die Umschalt-Geschwindigkeit ist nicht konstant in dem Bereich von R1 < r ≤ R2 (Bereich der dritten Drehgeschwindigkeit) und nimmt zu, während die Motordrehgeschwindigkeit zunimmt. Es ist festzuhalten, dass die Umschalt-Geschwindigkeit V2 (zweite Geschwindigkeit) ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors R2 (zweite Drehgeschwindigkeit des Motors) ist. Ferner ist die Umschalt-Geschwindigkeit V2 in dem Bereich von R2 < r ≤ 100 (Bereich der zweiten Drehgeschwindigkeit) und ist konstant in diesem Bereich der Drehgeschwindigkeit des Motors.
Bei der Verzögerung ist die Umschalt-Geschwindigkeit auf V4 in dem Bereich von R2 < r ≤ 100 festgelegt und ist in diesem Bereich der Motordrehgeschwindigkeit konstant. Die Umschalt-Geschwindigkeit ist nicht konstant in dem Bereich von R1 < r ≤ R2 und nimmt ab, während die Drehgeschwindigkeit des Motors abnimmt. Es ist festzuhalten, dass die Umschalt-Geschwindigkeit V3 ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors R1 ist. Auch ist die Umschalt-Geschwindigkeit V3 in den dem Bereich von 0 ≤ r < R1 und ist konstant in diesem Bereich der Drehgeschwindigkeit des Motors.
Selbst wenn die Umschalt-Geschwindigkeit s abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Motors gewählt wird, lässt sich annähernd der gleiche Effekt erzielen wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
(B)
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhöht sich oder verringert sich die Umschalt-Geschwindigkeit kontinuierlich mit einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers, wie das in 3 dargestellt ist. Jedoch kann die Umschalt-Geschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers auch stufenweise zunehmen oder abnehmen, wie das in 6 dargestellt ist. Es ist anzumerken, dass 6 nur die Relation zwischen dem Öffnungsgrad des Beschleunigers und der Umschalt-Geschwindigkeit bei der Beschleunigung darstellt. Annähernd die gleiche Relation wird jedoch auch bei der Verzögerung erreicht. Außerdem ist die Relation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Motors und der Umschalt-Geschwindigkeit annähernd die gleiche wie diese.
(C)
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform steigt/fällt die Umschalt-Geschwindigkeit linear in dem Bereich von D1 < d ≤ D2, abhängig von der Zunahme/Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers, wie das in 3 gezeigt ist. Jedoch ist die Relation zwischen der Umschalt-Geschwindigkeit und dem Öffnungsgrad des Beschleunigers nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Es ist möglich, die Umschalt-Geschwindigkeit auf eine beliebige Geschwindigkeit festzulegen, solange die Umschalt-Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs bei jedem der Öffnungsgrade des Beschleunigers mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt. Es ist festzuhalten, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors und die Umschalt-Geschwindigkeit annähernd die gleiche ist wie diese.
(D)
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf einen Radlader angewandt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf ein Baufahrzeug angewandt werden, das den Radlader ausschließt.
Gewerbliche Anwendbarkeit:
Die Erfindung hat den für ein Baufahrzeug nützlichen Effekt, dass die Schaltstöße beim Umschalten der Kupplung reduziert werden.

Claims

Baufahrzeug, umfassend: einen Motor (8); einen Beschleuniger (16), der für die Steuerung/Regelung der Drehgeschwindigkeit des Motors (8) konfiguriert ist; eine Hydraulikpumpe (9), die für den Antrieb durch den Motor (8) konfiguriert ist; einen ersten und einen zweiten Hydraulikmotor (10, 11), die für den Antrieb durch Drucköl, das von der Hydraulikpumpe (9) zu liefern ist, und jeweils für die Erzeugung einer Antriebskraft für den Fahrbetrieb konfiguriert sind; eine Antriebswelle (13), die für die Aufnahme der Antriebskraft von dem ersten Hydraulikmotor (10) und der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor (11) konfiguriert ist; eine Kupplung (12), die für das Umschalten zwischen einer Übertragung und einer Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor (11) auf die Antriebswelle (13) konfiguriert ist; eine Detektoreinheit (17) für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers (16), die für das Erfassen des Öffnungsgrads des Beschleunigers (16) konfiguriert ist; eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit (34), die für das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit konfiguriert ist; und eine Steuer-/Regeleinheit (14), die eine Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von dem Öffnungsgrad des Beschleunigers (16), der durch die Detektoreinheit (17) für die Detektion des Öffnungsgrads des Beschleunigers (16) erfasst wurde, wählt, wobei die Steuer-/Regeleinheit (14) konfiguriert ist für das Umschalten zwischen einem Einmotor-Fahrbetrieb durch den ersten Hydraulikmotor (10) und einem Zweimotor-Fahrbetrieb durch den zweiten Hydraulikmotor (11), indem sie die Kupplung (12) umschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit (34) erfasst wurde, die Umschalt-Geschwindigkeit erreicht.
Baufahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuer-/Regeleinheit (14) die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) der erste Öffnungsgrad ist, und die sich von der ersten Geschwindigkeit unterscheidende zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) der zweite Öffnungsgrad ist, der sich von dem ersten Öffnungsgrad unterscheidet.
Baufahrzeug nach Anspruch 2, wobei die erste Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs durch den ersten Hydraulikmotor (10) mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs durch den ersten Hydraulikmotor (10) und den zweiten Hydraulikmotor (11) unter einem Zustand übereinstimmt, in dem der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) der erste Öffnungsgrad ist, und wobei die zweite Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs übereinstimmt, während der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) der zweite Öffnungsgrad ist und die zweite Geschwindigkeit sich von der ersten Geschwindigkeit unterscheidet.
Baufahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuer-/Regeleinheit (14) die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) innerhalb des Bereichs des ersten vorgegebenen Öffnungsgrads liegt, und die zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) innerhalb des Bereichs des zweiten vorgegebenen Öffnungsgrads liegt, der sich von dem Bereich des ersten Öffnungsgrads unterscheidet.
Baufahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Umschalt-Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zunahme oder Abnahme des Öffnungsgrads des Beschleunigers (16) zunimmt oder abnimmt, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers (16) zumindest innerhalb des Bereichs des dritten vorgegebenen Öffnungsgrads liegt.
Baufahrzeug, umfassend: einen Motor (8); eine Hydraulikpumpe (9), die für den Antrieb durch den Motor (8) konfiguriert ist; einen ersten und einen zweiten Hydraulikmotor (10, 11), die für den Antrieb durch Drucköl, das von der Hydraulikpumpe (9) zu liefern ist, und jeweils für die Erzeugung einer Antriebskraft für den Fahrbetrieb konfiguriert sind; eine Antriebswelle (13), die für die Aufnahme der Antriebskraft von dem ersten Hydraulikmotor (10) und der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor (11) konfiguriert ist; eine Kupplung (12), die für das Umschalten zwischen einer Übertragung und einer Nichtübertragung der Antriebskraft von dem zweiten Hydraulikmotor (11) auf die Antriebswelle (13) konfiguriert ist; eine Motordrehgeschwindigkeitsdetektoreinheit (18), die für das Erfassen der Drehgeschwindigkeit des Motors konfiguriert ist; eine Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit (34), die für das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit konfiguriert ist; und eine Steuer-/Regeleinheit (14), die für die Wahl der Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von Drehgeschwindigkeit des Motors, die durch die Motordrehgeschwindigkeitsdetektoreinheit (18) erfasst wurde, konfiguriert ist, wobei die Steuer-/Regeleinheit (14) derart konfiguriert ist, dass sie die Kupplung (12) umschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektoreinheit (34) erfasst wurde, die Umschalt-Geschwindigkeit erreicht.
Baufahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Steuer-/Regeleinheit (14) die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) die erste Motordrehgeschwindigkeit ist, und die sich von der ersten Geschwindigkeit unterscheidende zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) die zweite Motordrehgeschwindigkeit ist, die sich von der ersten Motordrehgeschwindigkeit unterscheidet.
Baufahrzeug nach Anspruch 7, wobei die erste Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, bei welcher die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs durch den ersten Hydraulikmotor (10) mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs durch den ersten Hydraulikmotor (10) und den zweiten Hydraulikmotor (11) unter einem Zustand übereinstimmt, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) die erste Motordrehgeschwindigkeit ist, und wobei die zweite Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, bei der die Zugkraft während des Einmotor-Fahrbetriebs mit der Zugkraft während des Zweimotor-Fahrbetriebs unter einem Zustand übereinstimmt, in dem die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) die zweite Motordrehgeschwindigkeit ist und die zweite Geschwindigkeit sich von der ersten Geschwindigkeit unterscheidet.
Baufahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Steuer-/Regeleinheit (14) die erste Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) innerhalb des Bereichs der vorgegebenen ersten Drehgeschwindigkeit liegt, und die zweite Geschwindigkeit als Umschalt-Geschwindigkeit wählt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) innerhalb des Bereichs der zweiten Drehgeschwindigkeit liegt, der sich von dem Bereich der ersten Drehgeschwindigkeit unterscheidet.
Baufahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Umschalt-Geschwindigkeit abhängig von der Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit des Motors (8) zunimmt oder abnimmt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors (8) zumindest innerhalb des Bereichs der dritten Drehgeschwindigkeit liegt.