DE112008000724B4

DE112008000724B4 - Steuerung eines Fahrzeugs mit hydrostatischem, stufenlos variablem Getriebe

Info

Publication number: DE112008000724B4
Application number: DE112008000724.1T
Authority: DE
Inventors: Yuji Fukuda; Naritoshi Ohtsukasa
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: CN101680542B; WO2008123376A1; JP5426366B2; US20100083652A1; DE112008000724T5; US8683794B2; CN101680542A; JPWO2008123376A1

Abstract

Steuergerät für ein Fahrzeug, das angewendet wird bei einem Fahrzeug mit einer hydrostatischen stufenlos variablen Übersetzung (HST), mit einer Hydraulikpumpe, die mit einer Ausgangswelle einer Maschine verbunden ist, einem hydraulischen Motor mit variabler Kapazität, der mit einer Antriebswelle verbunden ist und einem geschlossenen Schaltkreis, der die Hydraulikpumpe mit dem Hydraulikmotor verbindet, wobei das Steuergerät aufweist:ein Detektionsmittel zum Erkennen der Fahrtrichtung und Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs;Druckerkennungsmittel zum Erkennen des Drucks von unter Druck stehendem Öl auf einer Abgabeportseite und einer Saugportseite der Hydraulikpumpe;Berechnungsmittel zum Berechnen einer Druckdifferenz zwischen dem Druck auf der Abgabeportseite der Hydraulikpumpe und dem Druck auf der Saugportseite der Hydraulikpumpe auf der Grundlage der erkannten Fahrtrichtung des Fahrzeugs und der erkannten Drücke auf der Abgabeportseite und der Saugportseite der Hydraulikpumpe,ein Herunterschaltmittel zum Herunterschalten durch Begrenzen der Kapazität des Hydraulikmotors;ein Herunterschaltbefehlsmittel zum Instruieren des Herunterschaltmittels zum Ausführen eines Herunterschaltens,Steuermittel zum Ausführen der Steuerung entsprechend der berechneten Druckdifferenz, so dass ein Herunterschalten durch das Herunterschaltmittel verhindert wird, sobald die berechnete Druckdifferenz wenigstens einem vorgegebenen Schwellwert entspricht und die Fahrzeuggeschwindigkeit höchstens einem vorgegebenen Schwellenwert entspricht, unabhängig von einer Anweisung des Herunterschaltbefehlsmittels, oder sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät eines Fahrzeugs, das bei einem Fahrzeug angewendet wird, welches mit einem hydrostatischen stufenlos variablem Getriebe (HST) versehen ist.
STAND DER TECHNIK
Getriebe, die als hydrostatische stufenlos variable Getriebe (HST): Hydrostatic Transmission, im folgenden als „HST“ bezeichnet, sind bei Radladern, Radbaggem, Bulldozern, Gabelstaplern und anderen Arbeitsfahrzeugen vorgesehen. Wie in 7 gezeigt, weist ein HST mit einem geschlossenen Kreis eine hydraulische Pumpe 1, die mit der Ausgangswelle einer Maschine 4 verbunden ist, einen hydraulischen Motor 2, der mit einer Antriebswelle 5 versehen ist, und einen geschlossenen Kreislauf 3, der die hydraulische Pumpe 1 mit dem hydraulischen Motor 2 verbindet, auf.
Wenn ein Fahrzeug, das mit einem HST versehen ist, auf einer abschüssigen Strecke fährt, wird das Fahrzeug durch die Schwerkraft beschleunigt und die Antriebsräder 5 werden mit einer die Antriebskraft des hydraulischen Motors 2 übersteigenden Kraft gedreht. Infolgedessen wird der hydraulische Motor 2 zur Rotation und zum Antrieb durch die Antriebsräder 5 veranlasst und gibt Hochdrucköl an die Saugseite des Ölwegs 3b ab. Das Hochdrucköl verläuft durch den saugseitigen Ölweg 3b und wird in den Anschluss 1b der Hydraulikpumpe 1 gezwungen und die Hydraulikpumpe 1 verursacht ein Rotieren und ein Antreiben der Maschine 4. Infolgedessen besteht die Besorgnis, dass die Maschine 4, die Hydraulikpumpe 1 und der Hydraulikmotor 2 mit einer Rotationsgeschwindigkeit drehen, die die Soll-Rotationsgeschwindigkeiten übersteigen (Auftreten eines Schubs bzw. Overruns), was ein Zusammenbrechen des Ölfilms, eine Kavitation und andere Probleme mit sich bringt.
Weiter wird, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit eine abschüssige Strecke fährt, dann, wenn der Operator herunterschaltet und die Kapazität des hydraulischen Motors 2 zunimmt, eine größere Menge des Hochdrucköls an die Saugseite des Ölwegs 3b abgeführt. Infolgedessen wird Hochdrucköl durch den saugseitigen Ölweg 3b in den Anschluss 1b der hydraulischen Pumpe gezwungen und die hydraulische Pumpe 1 veranlasst die Maschine 4 zur Rotation und zum Antreiben, so dass wahrscheinlich ein Overrun der Maschine 4 und der hydraulischen Pumpe 1 auftritt. Vor dem Herunterschalten ist es daher erforderlich, zu beurteilen, ob die Maschine 4 und die hydraulische Pumpe 1 die Solldrehraten nicht übersteigen.
In den unten genannten Patentdruckschriften 1 - 3 werden Erfindungen offenbart, die sich auf die Fahrzeuge beziehen, die mit HST versehen sind, wobei ein Overrun unterdrückt wird oder ein Herunterschalten verhindert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert erreicht oder übersteigt.
Die Patentdruckschrift 1 offenbart eine Erfindung, in der die Kapazität des HST Hydraulikmotors entsprechend der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1 erkannt wird, und einer vorgegebenen Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit eingestellt wird, um ein Overrun zu verhindern.
Das Patentdokument 2 offenbart eine Erfindung, bei der dann, wenn die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erkannte Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert erreicht, die Kapazität des HST Hydraulikmotors auf eine Kapazität erhöht wird, die eine vorgegebene Bremskraft erzeugt, um ein Overrun zu verhindern.
Die Patentdruckschrift 3 offenbart eine Erfindung, bei der dann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Fahrzeugachse (Fahrzeuggeschwindigkeit), die von einem Drehratensensor für die Fahrzeugachse, der mit dem HST Hydraulikmotor verbunden ist, erkannt wird, die zulässige Rotationsgeschwindigkeit des Hydraulikmotors übersteigt, die Rotationsgeschwindigkeit des Hydraulikmotors reduziert, um einen Overrun zu verhindern. Die Patentdruckschrift 3 offenbart weiter eine Erfindung, bei der dann, wenn ein Herunterschalten ausgeführt wird, beurteilt wird, ob die Drehrate des HST Hydraulikmotors veranlasst, die zulässige Rotationsgeschwindigkeit zu überschreiten und wenn festgestellt wird, dass die zulässige Rotationsgeschwindigkeit überstiegen wird, ein Herunterschalten verhindert wird, nachdem die Rotationsgeschwindigkeit des Hydraulikmotors reduziert worden ist, jedoch ein Herunterschalten ausgeführt wird, um ein Overrun zu verhindern.

Patent Druckschrift 1: Japanische Offenlegungsschrift 2004-28229
Patent Druckschrift 2: Japanische Offenlegungsschrift 2001-235032
Patent Druckschrift 3: Japanische Offenlegungsschrift 11-62845

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
In allen in den oben genannten Patentdruckschriften offenbarten Erfindungen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Fahrzeugsensor erkannt wird und eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Bedingung für das Ausführen einer Overrun-Kontrolle ist, verwendet, um zu entscheiden, ob eine Overrun-Kontrolle ausgeführt wird, abhängig davon, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht und eine Steuerung wird ausgeführt, um Grenzwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit vorzugeben.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Entscheidungsparameter verwendet wird, kann eine optimale Steuerung unmöglich sein, wenn die Beschleunigungskraft sich aufgrund einer Änderung des Gradienten der abschüssigen Strecke ändert oder die Last (das Fahrzeuggewicht) oder ähnliches ändert.
Beispielsweise steigt in einem Fall, bei dem die Differenz zwischen einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit, bei dem ein Overrun auftritt, der eine Bedingung zum Ausführen einer Overrun-Kontrolle ist, reduziert ist, wenn ein Neigungsgradient gering ist oder eine Last (Fahrzeuggewicht) gering ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit graduell an, wenn das Fahrzeug auf einer abschüssigen Strecke fährt, so dass die Overrun-Kontrolle genau ausgeführt werden kann. Wenn der Neigungsgradient dagegen steil ist oder wenn die Last (Fahrzeuggewicht) hoch ist, steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit plötzlich an, so dass das Timing der Kontrolle verzögert ist, es besteht daher die Möglichkeit des Auftretens eines Overruns.
Umgekehrt wird dagegen in einem Fall, in dem die Differenz zwischen einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der ein Overrun auftritt, was eine Bedingung zum Ausführen einer Overrun-Kontrolle ist, erhöht wird, und die Fahrzeugsollgeschwindigkeit eingestellt wird unter der Annahme eines hohen Neigungsgradienten oder einer schweren Last (Fahrzeuggewicht), dann, wenn die Steilheit graduell ist oder die Last (Fahrzeuggewicht) gering ist, die Overrun-Kontrolle frühzeitig ausgeführt, so dass die Overrun-Kontrolle bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt wird. Infolgedessen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit in unnötiger Weise zu Zeiten unterdrückt, zu denen eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung nicht nötig ist, so dass Zeit für den Fahrzeugtransport benötigt wird, die Zeit zum Ausführen von Arbeit verlängert wird und die Arbeitseffizienz leidet.
Die Erfindung ist in Hinblick auf diese Umstände gemacht und der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese Probleme durch genaues Entscheiden des Zeitpunkts der Unterdrückung des Overruns des hydraulischen Motors oder ähnlich zu lösen, um eine Verringerung der Arbeitseffizienz zu vermeiden.
US 6 2020 016 B1 offenbart ein Steuergerät für ein Fahrzeug mit einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor, mit Herunterschaltmitteln und Steuermitteln zum Verhindern eines Overruns.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Die vorliegende Erfindung schafft ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1.
Nach der vorliegenden Erfindung wird, wie in 3B gezeigt, in dem Druckdifferenzberechnungsmittel die Druckdifferenz δ P (Delta) zwischen dem Druck Pa auf der Ausgangsseite der hydraulischen Pumpe 1 und dem Druck (Pb) auf der Saugseite der hydraulischen Pumpe 1 auf der Grundlage der erkannten Fahrzeugtransportrichtung F, N, R berechnet und die ermittelten Drücke Pa, Pb, die auf den Seiten der Anschlüsse 1a, 1b der hydraulischen Pumpe berechnet (Schritte 103, 104, 105 in 3B).
Die Maschine 4 und/oder die hydraulische Pumpe 1 werden derart gesteuert, dass ein Overrun der hydraulischen Pumpe 1 entsprechend der berechneten Druckdifferenz δ P unterdrückt wird (Schritte 108, 111 in 3B).
Entsprechend werden die Maschine 4 und/oder die hydraulische Pumpe 1 derart gesteuert, dass ein Overrun der Maschine 4 unterdrückt wird.
Entsprechend werden die Maschine 4 und/oder die hydraulische Pumpe derart gesteuert, dass ein Overrun des hydraulischen Motors 2 unterdrückt wird.
Insbesondere wird durch Steuern der Kapazität der hydraulischen Pumpe 1 auf einen kleinen Wert ein Overrun unterdrückt. Insbesondere wird, wie in 2 B gezeigt, eine Bremsrate K 2, die kleiner ist als 1, ausgelesen und die Kapazität der hydraulischen Pumpe 1 wird auf einen kleinen Wert begrenzt, so dass die HST Bremskraft größer gemacht wird.
Weiter wird durch Steuern der Drosselstellung der Maschine 4 auf einen kleinen Wert ein Overrun unterdrückt. Insbesondere wird, wie in 2 C gezeigt, eine Drosselsteuerkontollrate K 3 kleiner als 1 ausgelesen und der Drosselbetrag der Maschine 4 wird bei einem kleinen Wert gesteuert.
Nach der vorliegenden Erfindung wird, wie in 3 B gezeigt, in einem Druckdifferenzberechnungsmittel die Druckdifferenz ΔP ähnlich auf der Grundlage der erkannten Fahrzeugfahrtrichtung F, N, R und der Drücke Pa, Pb , die auf den Seiten der Anschlüsse 1a, 1b der hydraulischen Pumpe erkannt sind, berechnet (Schritte 103, 104, 105 von 3b).
Und die Steuerung wird entsprechend der berechneten Druckdifferenz ΔP ausgeführt, um so ein Herunterschalten durch das Herunterschaltmittel 11 unabhängig von Befehlen von dem Herunterschaltbefehlsmittel 31 (Schritt 109 von 3B) zu verhindern. Insbesondere wird, wie in 2 A gezeigt, eine Entscheidung zum Verhindern eines Herabschaltens vorgenommen und die Kapazität des Hydraulikmotors 2 wird auf einen kleinen Wert begrenzt, so dass das HST-Übersetzungsverhältnis nicht kleiner gemacht wird.
Der Zustand, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert Vth (Beurteilung NEIN in Schritt 102) wie in dem Schritt 102 in 3B angegeben, wird hinzugefügt und die Steuerung zum Unterdrücken eines Overruns oder einer Steuerung zum Verhindern eines Herunterschaltens oder Steuerung zum Unterdrücken eines Overruns und Steuerung zum Verhindern eines Herunterschaltens wird ausgeführt.
Wirkungsweise der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung kann die Zeitvorgabe zum Ausführen der Steuerung zum Unterdrücken des Overruns genau bestimmt werden. Da ein Fahren des Fahrzeugs 100 mit einer geringeren Geschwindigkeit als notwendig vermieden wird, wird die Arbeitszeit verkürzt und ein Verlust an Arbeitseffizienz kann vermieden werden.
BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
1A zeigt die Ausführung eines hydrostatischen kontinuierlich stufenlosen Getriebes (HST) nach einem Ausführungsbeispiel mit einem Controller 10, der das HST steuert, einem Betriebsgerät 30 und Sensoren 41A, 41B, 42 und 43. Das HST, der Controller 10, das Arbeitsgerät 100 und die Sensoren 40 (41A, 41B, 42, 43, 44, 45, 46) sind in einem Fahrzeug 100 vorgesehen. Als Fahrzeug 100 wird ein Radlader, ein Radtraktor, ein Bulldozer, ein Gabelstapler oder ein ähnliches Arbeitsfahrzeug angenommen.
Wie in 1A gezeigt, weist das HST mit einem geschlossenen Schaltkreis eine hydraulische Pumpe 1, deren Eingangswelle mit der Ausgangswelle 4a der Maschine 4 verbunden ist, den Hydraulikmotor 2, deren Ausgangswelle den Antriebswellen 5 über die Antriebswelle 5a verbunden ist, und den geschlossenen Schaltkreis 3, der die hydraulische Pumpe 1 mit dem Hydraulikmotor 2 verbindet, auf.
Der geschlossene Schaltkreis 3 weist den Ölpfad 3a und den Ölpfad 3b auf. Der Ölpfad 3a verbindet einen Port 1a der hydraulischen Pumpe 1 und einen Port 2a des hydraulischen Motors 2 miteinander. Der Ölpfad 2b verbindet einen weiteren Port 1b der hydraulischen Pumpe 1 mit einem weiteren Port 2b des Hydraulikmotors 2.
Die Hydraulikpumpe 1 ist eine Hydraulikpumpe 3 mit variabler Kapazität mit einem Fluss in beiden Richtungen und einer Rotation in einer Richtung. Die Neigung der Taumelscheibe 1c der Hydraulikpumpe 1 wird durch das Kapazitätseinstellventil 6 eingestellt. Das Kapazitätseinstellventil 6 wird entsprechend einem hydraulischen Signal betrieben, das von elektromagnetischen Proportionalventilen 7A, 7B geliefert wird. Wenn ein Steuerstrom an das elektromagnetische Proportionalventil 7A angelegt wird, wird ein hydraulisches Signal von dem elektromagnetischen Proportionalventil 7A an das Kapazitätseinstellventil 6 angelegt und die Taumelscheibe 1c der hydraulischen Pumpe 1 wird derart betrieben, dass unter Druck stehendes Öl mit einer Kapazität qp (cm³/U) entsprechend dem Steuerstrom von einem Port 1a der Hydraulikpumpe 1 abgegeben. Entsprechend wird dann, wenn ein Steuerstrom an das elektromagnetische Proportionalventil 7B angelegt wird, ein Hydrauliksignal von dem elektromagnetischen Proportionalventil 7B an das Kapazitätseinstellventil 6 angelegt und die Taumelscheibe 1c der Hydraulikpumpe wird derart angetrieben, dass unter Druck stehendes Öl mit einer Kapazität qp (cm³/U) entsprechend dem Steuerstrom von einem anderen Port 1b der Hydraulikpumpe 1 abgegeben wird.
Der Hydraulikmotor 2 ist ein Hydraulikmotor mit einer variablen Kapazität mit einem Fluss in zwei Richtungen und einer Drehung in zwei Richtungen. Die Neigung der Taumelscheibe 2c des Hydraulikmotors 2 wird durch ein Kapazitätseinstellventil 8 eingestellt. Das Kapazitätseinstellventil 8 wird entsprechend einem Hydrauliksignal betrieben, das von einem elektromagnetischen Proportionalventil 9 geliefert wird. Wenn ein Steuerstrom an das elektromagnetische Proportionalventil 9 angelegt wird, wird ein Hydrauliksignal von dem elektromagnetischen Proportionalventil 9 an das Kapazitätseinstellventil 8 angelegt und die Taumelscheibe 2c des Hydraulikmotors 2 wird derart betrieben, dass unter Druck stehendes Öl mit einer Kapazität qM (cm³/U) entsprechend den Steuerströmen von einem Port des hydraulischen Motors zu dem anderen Port strömt.
Wenn der eine Port 1a der hydraulischen Pumpe 1 die Ausgangsportseite ist, werden die Antriebsräder 5 in der Vorwärtsrichtung (F) betrieben und wenn der andere Port 1b der hydraulischen Pumpe die Ausgangsportseite ist, werden die Antriebsräder 5 in der umgekehrten Richtung (R) betrieben.
Der Controller 10 weist einen Rechenabschnitt 11 zur Berechnung der Motorkapazitätsgrenze, einen Rechenabschnitt 12 für einen Motorsteuerstrom, einen Rechenabschnitt 14 für die Inchingrate, einen Befehlswandelabschnitt 15 für die Maschinenrotation-Pumpenkapazität, einen Gefälle-Entscheidungsabschnitt 16, einen erste Multiplikationsabschnitt 18, einen zweiten Multiplikationsabschnitt 19 und einen Berechnungsabschnitt 20 für den Pumpensteuerstrom auf. Der Gefälle-Entscheidungsabschnitt 16 weist ein Berechnungsmittel 16a für die Druckdifferenz, einen Entscheidungsabschnitt 13 für die Verhinderung des Wechselns der Übersetzung und einen Berechnungsabschnitt 17 für die Bremsrate auf.
Bei dem HST nach der vorliegenden Erfindung erfolgt ein automatisches Ändern der Übersetzung. Das heißt, durch das automatische Ändern des Übersetzungsverhältnisses $r = qp/qM$
der Hydraulikpumpe und des Hydraulikmotors 2 erfolgt ein Ändern der Übersetzung. Durch Begrenzen der Kapazität qM des Hydraulikmotors 2 auf einen kleineren Wert arbeitet der Hydraulikmotor 2 mit einer größeren Rotationsgeschwindigkeit und einem geringeren Drehmoment, das Übersetzungsverhältnis r (=qp/qM) der Hydraulikpumpe 1 und des Hydraulikmotors 2 wird erhöht und ein Hochschalten wird durchgeführt. Durch Begrenzen der Kapazität qM des Hydraulikmotors 2a auf einen größeren Wert wird der Hydraulikmotor 2 mit einer geringeren Rotationsgeschwindigkeit und einem höheren Drehmoment betrieben, das Übersetzungsverhältnis r (= qp/qM) der Hydraulikpumpe und des Hydraulikmotors 2 wird verringert und ein Herunterschalten wird ausgeführt. Der Begrenzungswert der Kapazität qM des Hydraulikmotors 2 wird von dem Rechenabschnitt 11 für die Motorkapazitätsgrenze des Controllers 10 berechnet. Das heißt, der Rechenabschnitt 11 für die Motorkapazität umfasst das Herunterschaltmittel.
Weiter erfolgt bei dem HST nach diesem Ausführungsbeispiel durch das Reduzieren der Kapazität qp der Hydraulikpumpe 1 ein Bremsen des HST. Das heißt, durch Reduktion der Kapazität qp der Hydraulikpumpe wird die Rotationsgeschwindigkeit des Hydraulikmotors 2, das heißt, die Fahrzeuggeschwindigkeit, reduziert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wie unten beschrieben, das HST-Bremsen durch Multiplizieren der Kapazität qp der Hydraulikpumpe 1 um eine Bremsrate K1 oder K2 aufgebracht. Wenn die Werte der Bremsraten K1 und K2 kleiner als 1 werden, wird die HST Bremskraft größer. Die Bremsrate K1 ist eine Bremsrate, die durch die Inchingrate entsprechend dem Betrag des Niederdrückens des Inchingpedals 32 bestimmt ist. Die Bremsrate K2 ist die in 2B bestimmte Bremsrate.
Die Drucksensoren 41A, 41B sind in den Ölpfaden 3a bzw. 3b vorgesehen. Die Drucksensoren 41A, 41B erkennen die Drücke Pa, Pb des unter Druck stehenden Öls auf den Seiten der Ports 1a , 1b. der Hydraulikpumpe 1. Bezüglich der Drucksensoren 41A, 41B können in vorhandenen Fahrzeugen vorgesehene Sensoren als Sensoren verwendet werden zum Bestimmen des Zeitpunkts des automatischen Umschaltens der Übersetzung.
Der Maschinenrotationsgeschwindigkeitssensor 42 ist an der Ausgangswelle 4a der Maschine 4 vorgesehen. Der Maschinenrotationsgeschwindigkeitssensor 42 erkennt die Rotationsgeschwindigkeit Ne der Maschine 4.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 ist auf der Antriebswelle 5a der Antriebsräder 5 vorgesehen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 erkennt die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 100.
Das Operationsgerät 30 weist einen Geschwindigkeitseinstellungswähler 31 als ein Mittel für einen Herunterschaltbefehl, ein Inchingpedal 32 und einen Schalthebel 33 auf. Das Operationsgerät 30 ist in der Betriebskabine des Fahrzeugs 100 angeordnet.
Der Geschwindigkeitseinstellwert 31 weist ein Herunterschaltbefehlsmittel auf, das Befehle zum Ausführen eines Herunterschaltens ausgibt, bis eine Geschwindigkeit entsprechend dem Operationsbetrag erreicht ist. Der Operationsbetrag des Geschwindigkeitseinstellwähler 31 wird von einem Potentiometer 46 erkannt und wird in den Rechenabschnitt 11 für die Motorkapazitätsgrenze 11 eingegeben, der als Herunterschaltmittel dient.
Das Inchingpedal 32 ist vorgesehen, um ein HST-Bremsen mittels einer manuellen Betätigung aufzubringen. Die Bremsrate K1 ändert sich entsprechend dem Betrag des Niederdrückens des Inchingpedals 32 und die Kapazität qp der Hydraulikpumpe 1 ändert sich. Ein Detektionssensor 45 für das Betätigen des Inchingpedals ist an dem Inchingpedal 32 vorgesehen. Der Detektionssensor 45 erkennt den Betrag des Niederdrückens des Inchingpedals 32.
Der Schalthebel 33 ist vorgesehen zum Erlauben einer Auswahl der Vorwärtsfahrt (F), neutral (N) und einer Rückwärtsfahrt (R) des Fahrzeugs 100. Ein Schaltpositionssensor 44 ist an dem Schalthebel 33 als Detektionsmittel für die Fahrzeugfahrtrichtung vorgesehen. Der Schaltpositionssensor 44 erkennt die Richtung der Fahrt des Fahrzeugs 100, die gegenwärtig durch den Schalthebel 33 ausgewählt worden ist, das heißt, Vorwärtsfahrt (F), neutral (N) oder Rückwärtsfahrt (R).
2A zeigt den Inhalt einer Herunterschaltentscheidungstabelle, die zuvor in dem Entscheidungsabschnitt 13 zum Verhindern eines Umschaltens der Übersetzung eingespeichert worden ist. 28 zeigt den Inhalt einer Bremsratentabelle, die zuvor in dem Berechnungsabschnitt 17 für die Bremsrate eingespeichert worden ist.
Die Horizontalachse von 2A ist die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Druck auf der Ausgangsportseite der Hydraulikpumpe 1 und dem Druck auf der Saugportseite, die vertikale Achse ist die Entscheidung zum „Verhindern“ eines Herunterschaltens oder der Entscheidung zum „Löschen“ der Verhinderung eines Herunterschaltens. Eine Entscheidung zum Verhindem des Herunterschaltens oder zum Löschen des Verhinderns des Herunterschaltens erfolgt entsprechend der Größe der Druckdifferenz ΔP. Wenn die Druckdifferenz einen Wert von P1 oder mehr annimmt, wird eine Entscheidung getroffen zum Löschen der Verhinderung des Herunterschaltens, wenn die Druckdifferenz ΔP P2 oder weniger ist, erfolgt eine Entscheidung zum Verhindern des Herunterschaltens. Wenn die Druckdifferenz ΔP nahe 0 ist, wird eine Hysterese vorgesehen, um ein Jagen zu verhindern.
Ähnlich ist die horizontale Achse von 2B die Druckdifferenz ΔP und die vertikale Achse ist die Bremsrate K2. Die Bremsrate K2 ändert sich entsprechend der Größe der Druckdifferenz ΔP. Wenn die Druckdifferenz ΔP einen Wert von P3 oder mehr annimmt, ist die Bremsrate K2 1 und wenn die Druckdifferenz ΔP geringer ist als P3, ist die Bremsrate K2 kleiner als 1.
3A ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang für die Verarbeitung, die in dem Controller 10 erfolgt, zeigt. Im Folgenden wird der Prozess, der in dem Controller 10 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 3A erläutert.
Der Gefälle-Entscheidungsabschnitt 16 des Controllers 10 erhält die gegenwärtige Fahrtrichtung des Schalthebels 33, der von dem Schalthebelpositionssensor 44 erkannt worden ist, das heißt Vorwärtsfahrt (F), neutral (N) oder Rückwärtsfahrt (R) als auch die Drücke Pa, Pb des unter Druck stehenden Öls auf den Seiten der Ports 1a, 1b der hydraulischen Pumpe 1, erkannt durch die Drucksensoren 41A, 41B. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 erkannt worden ist, wird ebenfalls als Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation eingegeben (Schritt 101).
Nachfolgend wird eine Beurteilung gemacht, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert Vth, das heißt, ob die Ungleichung $V > Vth$
erfüllt wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert Vth (Entscheidung NEIN in Schritt 102), setzt der Berechnungsabschnitt 17 für die Bremsrate des Gefälle- Entscheidungsabschnitts 16 die Bremsrate K2 zwangsweise auf 1 unabhängig von der Größe der Druckdifferenz ΔP zwischen dem Druck auf der Ausgangsportseite der hydraulischen Pumpe 1 und dem Druck auf der Seite des Saugports, und die Kapazität der hydraulischen Pumpe wird derart gesteuert, dass die Kapazität $qp = K1 qp'$
erreicht wird (Schritt 106); zusätzlich wird in dem Entscheidungsabschnitt 13 zum Verhindern eines Umschaltens der Übersetzung des Gefälle- Entscheidungsabschnitts 16 entschieden, dass das Verhindern des Herunterschaltens gelöscht wird, unabhängig von der Größe der Druckdifferenz ΔP zwischen dem Druck auf der Ausgangsportseite der Hydraulikpumpe 1 und dem Druck auf der Saugportseite. Die Kapazität qM des Hydraulikmotors 2 wird derart gesteuert, dass ein Herunterschalten auf das Übersetzungsverhältniss r, das gegenwärtig durch die Einstellung unter Verwendung des Geschwindigkeitseinstellwählers 31 eingestellt ist (Schritt 107), erfolgt.
Das heißt, auch wenn das Fahrzeug 100 auf einem Gefälle fährt, wenn die Last sehr schwer ist und das Fahrzeuggewicht sehr hoch ist, fällt die Druckdifferenz ΔP unterhalb des Schwellwertes (P3, P2) von 2 an einem Punkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V gering ist, und infolgedessen wird das Fahrzeug 100 unnötig verzögert an einem Punkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist, und als Folge geht Arbeitseffizienz verloren. Daher wird bei einer Stufe, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit V den Schwellenwert Vth nicht erreicht hat, auch wenn die Druckdifferenz ΔP gleich ist zu oder geringer ist als der Schwellenwert, die Steuerung zum Verzögern des Fahrzeugs 100 nicht ausgeführt.
Wenn dagegen die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der vorgegebene Schwellenwert Vth (Beurteilung JA in Schritt 102) wird eine Steuerung zum Erlauben einer Verzögerung des Fahrzeugs 100 zugelassen und die Verarbeitung schreitet zu dem nächsten Schritt 103 voran.
Hier kann entschieden werden, ob das Fahrzeug einem Gefälle folgt oder nicht.

- Das Fahrzeug fährt vorwärts abwärts auf einer Schräge. Die ausgewählte Position des Schalthebels 33 ist Vorwärtsfahrt (F) oder neutral (N) und weiter $Pa < Pb$
- Das Fahrzeug 100 fährt rückwärts abwärts auf einer Schräge. Die ausgewählte Position des Schalthebels 33 ist Rückwärtsfahrt (R) und weiter $Pa > Pb$

Das heißt, wenn ein Fahrzeug 100, das mit einer HST ausgerüstet ist, auf einer Schrägen herunterfährt, werden die Räder 5 durch die Gravitationskraft zur Drehung veranlasst. Wenn das Fahrzeug 100 beispielsweise vorwärts fährt, wird der Hydraulikmotor 2 zur Drehung und zum Antrieb durch die Antriebsräder 5 veranlasst und das unter hohem Druck Pb stehende Öl wird in den Ölpfad 3b auf der Saugseite abgegeben. Infolgedessen wird der Druck Pb auf der Saugseite höher als der Druck Pa auf der Abgabeseite. Während der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs wird der Druck Pa auf der Saugseite höher als der Druck Pb auf der Abgabeseite.
Wenn daher das Fahrzeug 100 in der Vorwärtsrichtung F fährt (Beurteilung NEIN in dem Schritt 103), wird die Druckdifferenz ΔP, die als ΔP = Pa - Pb definiert ist, berechnet und aus der Gleichung (3), die oben angegeben worden ist, kann beurteilt werden, ob das Fahrzeug 100 eine Schräge herunterfährt (Schritt 105). Wenn auf der anderen Seite das Fahrzeug 100 in der umgekehrten Richtung R fährt (Beurteilung JA in Schritt 103) wird die Druckdifferenz ΔP, die als ΔP = Pb - Pa definiert ist, berechnet und aus der obigen Gleichung (4) kann beurteilt werden, ob das Fahrzeug 100 eine Neigung abwärts fährt (Schritt 104).
Eine Berechnung der oben beschriebenen Differenz ΔP wird von dem Druckdifferenzberechnungsmittel 16a durchgeführt.
Wenn das Fahrzeug 100 in Vorwärtsrichtung F fährt, wird die Bremsrate K2 aus der Bremsratentabelle in 2B ausgelesen entsprechend der Druckdifferenz ΔP (= Pa - Pb) zwischen dem Druck Pa auf der Abgabeportseite der hydraulischen Pumpe 1 und dem Druck Pb auf der Saugportseite. Wenn das Fahrzeug 100 in die rückwärtige Richtung R fährt, wird die Bremsrate K2 aus der Bremsratentabelle in 2A entsprechend der Druckdifferenz ΔP (= Pb - Pa) zwischen dem Druck Pb auf der Abgabeportseite der hydraulischen Pumpe 1 und dem Druck Pb auf der Saugportseite ausgelesen. Die Verarbeitung wird durchgeführt durch den Bremsratenberechnungsabschnitt 17 des Controllers 10.
Die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, die von dem Rotationsgeschwindigkeitssensor 42 erkannt worden ist, wird in den Befehlswandelabschnitt 15 für die Maschinenrotations-Pumpenkapazität des Kontrollers 10 eingegeben und wird in eine Kapazität qp' der hydraulischen Pumpe 1 entsprechend der Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne gewandelt. Die Kapazität qp' der hydraulischen Pumpe wird derart bestimmt, dass umso höher die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, desto größer die Kapazität qp' der hydraulischen Pumpe 1.
In dem ersten Multiplikationsabschnitt 18 des Controllers 10 wird die Berechnung durchgeführt zum Multiplizieren der Kapazität qp' der hydraulischen Pumpe 1 mit der Bremsrate K2, um $K2*qp'$
zu bestimmen.
Der Inchingratenberechnungsabschnitt 14 des Controllers 10 nimmt als Input den Betrag des Niederdrückens des Inchingpedals 32, der von dem Inchingpedalbetätigungsbetragserkennungssensor 45 erkannt worden ist und bestimmt die Inchingrate entsprechend dem Betrag des Niederdrückens des Inchingpedals 32, das heißt, die Bremsrate K1. Die Bremsrate K1 wird derart bestimmt, das umso größer der Betrag des Niederdrückens des Inchingpedals 32, umso kleiner die Bremsrate K1 und umso größer die HST-Bremskraft.
In dem zweiten Multiplikationsabschnitt 19 wird das Verarbeiten durchgeführt zum Multiplizieren der Bremsrate K1 mit dem Produkt der Bremsrate K2 und der Pumpenkapazität K2* qp' zum Bestimmen der Pumpenkapazität qp: $qp = K1*K2*qp' .$
In dem Pumpensteuerstromberechnungsabschnitt 20 des Controllers 10 wird ein Steuerstrom berechnet, so dass die hydraulische Pumpe 1 die Pumpenkapazität qp (=K1 *K2*qp') annimmt, die durch Multiplizieren der Bremsraten K1 und K2 gewonnen wird, und dieser Steuerstrom wird an die elektromagnetischen Proportionalventile 7A, 7B ausgegeben. Auf diese Weise wird die Neigung der Taumelplatte 1c der hydraulischen Pumpe 1 justiert und die Kapazität qp der hydraulischen Pumpe 1 wird auf die Kapazität beschränkt, die durch die Gleichung (5) oben angegeben wird. Wenn daher die Druckdifferenz ΔP auf den Schwellenwert P3 oder tiefer fällt, ist die Bremsrate K2 kleiner als 1 und die Kapazität qp der hydraulischen Pumpe wird auf eine geringe Kapazität beschränkt. Auf diese Weise wird die Kapazität qp der hydraulischen Pumpe gesteuert und begrenzt. Infolgedessen wird die Rotationsgeschwindigkeit der hydraulischen Pumpe 2, das heißt, die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Auf diese Weise wird ein overrun der Maschine 4 und/oder der hydraulischen Pumpe 1 und/des hydraulischen Motors 2 unterdrückt. Wenn, andererseits, die Druckdifferenz ΔP größer wird als der Schwellenwert P3, wird die Bremsrate K2 auf 1 gesetzt, ähnlich wie im obigen Schritt 106, unddie Kapazität der hydraulischen Pumpe 1 wird entsprechend der Bremsrate K1 begrenzt, wie in der obigen Gleichung (2) angegeben (qp=K1*qp') (Schritt 108).
Wenn dagegen das Fahrzeug 100 vorwärts fährt, wird das Ergebnis der Entscheidung zum Verhindern eines Herunterschaltens (oder zum Löschen der Verhinderung) aus der Herunterschaltentscheidungstabelle von 2A ausgelesen entsprechend der Druckdifferenz ΔP (= Pa - Pb) zwischen dem Druck Pa der Abgabeportseite der hydraulischen Pumpe 1 und dem Druck Pb auf der Saugportseite. Und wenn das Fahrzeug 100 rückwärts fährt, wird das Ergebnis der Entscheidung zum Verhindern des Herunterschaltens (oder zum Löschen der Verhinderung) aus der Herunterschalt-Entscheidungstabelle in 2A ausgelesen entsprechend der Druckdifferenz ΔP (= Pb - Pa) zwischen dem Druck Pb und der Ausgangsportseite der Hydraulikpumpe 1 und dem Druck Pa auf der Saugportseite. Diese Verarbeitung wird durch den Entscheidungsabschnitt 13 für die Verhinderung des Wechselns der Übersetzung des Controllers 10 ausgeführt.
Unten ist ein Fall erläutert, in dem die Druckdifferenz ΔP gleich oder geringer ist als der Schwellenwert P2, und das Ergebnis der Herunterschaltverhinderungsentscheidung wird aus der Herunterschaltentscheidungstabelle in 2A ausgelesen.
Der Operationsbetrag des Geschwindigkeitseinstellungswählers 31, der von dem Sensor 46 erkannt ist, und das Herunterschaltverhinderungsentscheidungsergebnis wird in den Motorkapazitätsbegrenzungsberechungsabschnitt 11 des Controllers 10 eingegeben.
Der Geschwindigkeitseinstellwähler 31 ist vorgesehen zum Einstellen der Übersetzungsrate $r = qp/qM$
der Hydraulikpumpe 1 und des Hydraulikmotors 2 entsprechend dem Betrag des Wahlvorgangs. Wenn das Ergebnis der Herunterschaltverhinderungsentscheidung eingegeben wird, wird dann, wenn das Übersetzungsverhältnis r, das sich aus der gegenwärtigen Einstellung der Geschwindigkeitseinstellwählers 31 ergibt geringer ist als das frühere Übersetzungsverhältniss r' und ein Übersetzungsverhältnis ist, für das ein Herunterschalten durchgeführt wird, wird die Kapazität qM des Hydraulikmotors 2 auf einen derart kleinen Wert begrenzt, dass das frühere Übersetzungsverhältnis r' beibehalten und ein Herunterschalten verhindert wird.
In dem Berechnungsabschnitt 12 für den Motorsteuerstrom des Controllers 10 werden die Pumpenkapazität qp (= K1× K2 × qp') und die vorangehende Übertragungsrate r' verwendet, um die Motorkapazität qM (qp/r') zu bestimmen, und der Steuerstrom, der nötig ist, um diese Kapazität qM in dem Hydraulikmotor 2 beizubehalten, wird erzeugt und wird an das elektromagnetische Proportionalventil 9 ausgegeben. Dies erlaubt eine Anpassung der Neigung der Taumelplatte 2c des Hydraulikmotors 2, und die Kapazität des Hydraulikmotors 2 ist limitiert auf eine geringe Kapazität, bei der ein Herunterschalten verhindert ist.
Wenn auf der anderen Seite die Druckdifferenz ΔP gleich oder größer ist als der Schwellenwert P1, wird die Löschentscheidung für das Verhindern eines Herunterschaltens aus der Herunterschaltentscheidungstabelle von 2A ausgelesen, die Kapazität qM des Hydrauikmotors 2 wird entsprechend zu Schritt 107 oben derart gesteuert, dass das Herunterschalten auf das Übersetzungsverhältnis r, das gegenwärtig eingestellt ist unter Verwendung des Geschwindigkeitseinstellwählers 31 (Schritt 109), durchgeführt wird.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V bei oder unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts Vth ist (Beurteilung NEIN in Schritt 102), die Bremsrate K2 zwangsweise auf 1 gesetzt (Schritt 106), und zusätzlich wird die Herunterschaltsperre zwangsweise gelöscht (Schritt 107), während dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als der vorgegebene Schwellenwert Vth ist (Beurteilung JA in Schritt 102), die Bremsrate K2 entsprechend der vorgegebenen Druckdifferenz ΔP aus der Bremsratentabelle gelesen wird (Schritt 108), und zusätzlich wird das Entscheidungsergebnis der Herunterschaltsperre (oder des Löschens der Sperre) entsprechend der Druckdifferenz ΔP aus der Herunterschaltentscheidungstabelle 109 ausgelesen. Es ist jedoch auch eine Konfiguration möglich, bei der unabhängig von dem Entscheidungsergebnis für die Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit V die Bremsrate K2 entsprechend der Druckdifferenz ΔP aus der Bremsratentabelle ausgelesen wird (Schritt 108), und weiter das Entscheidungsergebnis zum Verhindern eines Herunterschaltens (oder des Löschens der Verhinderung) entsprechend der Druckdifferenz ΔP aus der Herunterschaltentscheidungstabelle (Schritt 109) ausgelesen wird.
Das Flussdiagramm ist in diesem Fall das in 4A gezeigte. Das heißt, in 3A wird auf die Ausführung des Schritts 102 zum Bestimmen der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit V und auf die Ausführung des Schritts 106 zum zwangsweisen Setzen der Bremsrate K2 auf 1 und auf Schritt 107 zum zwangsweisen Löschen des Verhinderns des Herunterschaltens verzichtet, und nach dem Ausführen des Schritts 101 werden die Schritte 103, 108 und 109 in dieser Reihenfolge ausgeführt.
Nachfolgend werden Effekte dieses Ausführungsbeispiels erläutert.
5 zeigt die Kräfte, die auf den Fahrzeugkörper einwirken, wenn das Fahrzeug 100 sich auf einer Schräge nach unten bewegt. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Fahrzeug 100 mit einem Fahrzeuggewicht m auf einer Schräge mit einem Gradienten θ fährt, wobei die Kraft F = mg sinθ entsprechend der Schwerkraft durch die Kraft F entsprechend der Räderreibung, des Motorbremsens und ähnlichem ausgeglichen wird.
6A zeigt den Druck Pa auf der Abgabeseite und den Druck Pb auf der Saugseite, der durch die Drucksensoren 41A und 41B erkannt wird, dargestellt über die Zeit t, wenn das Fahrzeug 100 vorwärts über ebenen Grund fährt.
6B zeigt den Druck Pa auf der Abgabeseite und den Druck Pb auf der Saugseite, die von entsprechenden Drucksensoren 41B und 41B gemessen worden sind, über die Zeit, wenn das Fahrzeug 100 eine Neigung vorwärts fahrend herabfährt. In 6B ist L1, angegeben durch die durchgezogene Linie, die Änderung über die Zeit des jeweiligen Saugdrucks Pb, wenn der Neigungswinkel θ klein ist und/oder wenn das Gewicht m des Fahrzeugs 100 klein ist; L2 dargestellt durch eine gestrichelte Linie gibt eine Änderung über die Zeit in dem Druck der Abgabeseite an, wobei der schräge Neigungswinkel θ groß ist und/oder wenn das Gewicht m des Fahrzeugs 100 groß ist.
Da, wie in den 5 und 6A gezeigt ist, während des Fahrens des Fahrzeugs 100 über ebenen Boden das Ausmaß, in dem das Fahrzeug 100 in der abwärts gerichteten Richtung durch die Schwerkraft beschleunigt wird, im wesentlichen null ist, übersteigt der Druck Pb auf der Saugseite der Hydraulikpumpe 1 daher den Druck Pa auf der Abgabeseite nicht und die Fahrzeugabfahrsteuerung und die Steuerung zum Verhindern eines Herunterschaltens werden daher nicht ausgeführt.
Wie in den 5 und 6B gezeigt ist, wird, wenn der Neigungswinkel θ der Neigung klein ist und/oder das Gewicht m des Fahrzeugs 100 klein ist, das Ausmaß, mit dem das Fahrzeug 100 abwärts durch die Schwerkraft beschleunigt wird, klein, so dass die Zeit, zu der der Druck Pb auf der Saugdruckseite ansteigt, verzögert ist und die Druckdifferenz ΔP sich zu einem negativen Wert zu einem späteren Zeitpunkt t1 ändert und auf einen Schwellenwert (P3, P2) fällt oder unter diesen sinkt. Die Fahrzeugabfahrsteuerung und die Steuerung zum Verhindern des Herunterschaltens werden zu späteren Zeitpunkten aktiviert, was ein Overrun verhindert (durchgezogene Linie L1). Wenn der Neigungswinkel θ dagegen groß ist und/oder das Gewicht m des Fahrzeugs 100 groß ist, ist das Ausmaß, in dem das Fahrzeug in Abwärtsrichtung durch die Schwerkraft beschleunigt wird, groß, so dass der Zeitpunkt, an dem der Druck Pb der Saugseite ansteigt, früh ist und die Druckdifferenz ΔP sich zu einem früheren Zeitpunkt t2 auf einen negativen Wert verändert und auf einen oder unterhalb eines Schwellenwerts (P3, P2) fällt. Die Steuerung des Herunterfahrens des Fahrzeugs und die das Herunterschalten verhindernde Steuerung werden früher aktiviert, was ein Overrun verhindert (gestrichelte Linie L2).
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Zeitpunkt, zu dem die Steuerung zum Unterdrücken eines Overruns ausgeführt wird, genau bestimmt werden. Da eine unnötige Reduktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vermieden wird, wird die Arbeitszeit verkürzt und eine Reduktion der Arbeitseffizienz wird vermieden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Arten von Steuerung, nämlich Fahrzeugherunterfahrsteuerung und Steuerung zum Verhindern eines Herunterschaltens, gleichzeitig ausgeführt, um einen Overrun zu verhindern. Es ist jedoch durchaus möglich, nur eine Art von Steuerung auszuführen, entweder eine Steuerung eines Herunterfahrens des Fahrzeugs oder eine Steuerung zum Verhindern eines Herunterschaltens, um einen Overrun zu vermeiden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Overrun unterdrückt durch Einstellen der Kapazität der hydraulischen Pumpe 1 auf der Grundlage des Mittels zum Erkennen der Fahrzeugfahrtrichtung und der Drücke, die auf der Abgabeportseite und auf der Saugportseite der hydraulischen Pumpe erkannt werden; aber wie in 1B gezeigt, wenn das Fahrzeug 100 mit einem elektronischen Gerät 50 zum Steuern der Maschine 4 ausgerüstet ist, kann ein Overrun durch Begrenzen des Drosselbetrags der Maschine 4 unterdrückt werden, d. h., der Maschinenrotationsgeschwindigkeit.
1B ist ein Konfigurationsdiagramm entsprechend der obigen 1A.
In den 3B und 4B werden Flussdiagramme entsprechend der Ausbildung von 1B gezeigt. 3B ist ein Flussdiagramm entsprechend der obigen 3A und 4B ist ein Flussdiagramm entsprechend der obigen 4A.
Wie in 1B gezeigt, ist bei dem Gerät nach diesem Ausführungsbeispiel ein Maschinenkontrollelektronikgerät 50, das den Drosselbetrag der Maschine 4 kontrolliert, d. h., die Maschinenrotationsgeschwindigkeit, der Konfiguration von 1A zugefügt, und weiter ist ein Rechenabschnitt 51 für eine Drosselbegrenzungsrate zu dem Herunterfahrentscheidungsabschnitt 16 hinzugefügt.
In dem Rechenabschnitt 51 für die Drosselbegrenzungsrate wird die Drosselbegrenzungsrate K3 entsprechend einer Datentabelle berechnet, ein Beispiel ist in 2C gezeigt.
Die Drosselbegrenzungsratentabelle, die in 2C gezeigt ist, ersetzt die Drosselbegrenzungsrate K3 durch die Bremsrate K2, die in der Bremsratentabelle, die in 2B oben beschrieben worden ist, dargestellt ist, und entsprechend gehört die Drosselbegrenzungsrate K3 zu den Druckdifferenzen ΔP. Die Drosselbegrenzungsratentabelle ist vorgesehen, um den Drosselbetrag der Maschine 4 zu begrenzen, d. h., die Maschinenrotationsgeschwindigkeit entsprechend der Druckdifferenz ΔP. Wenn die Drosselbegrenzungsrate K3 unter 1 fällt, wird der Drosselbetrag der Maschine 4 reduziert und die obere Grenze der Maschinenrotationsgeschwindigkeit wird verringert.
In dem in 3B gezeigten Flussdiagramm sind die Schritte 111 und 110 zu den von 3A, das oben beschrieben worden ist, hinzugefügt.
In Schritt 111 wird, ähnlich zu dem oben beschriebenen Schritt 108, eine Drosselbegrenzungsrate K3 aus der Drosselbegrenzungsratentabelle entsprechend der Druckdifferenz ΔP, und der Drosselbetrag der Maschine 4, d.h. die Maschinenrotationsgeschwindigkeit, kontrolliert.
In Schritt 110 wird, ähnlich zu dem oben beschriebenen Schritt 106, die Drosselbegrenzungsrate K3 zwangsweise auf 1 gesetzt und der Drosselbetrag der Maschine 4, das heißt, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit, ist begrenzt.
In dem Flussdiagramm von 4B ist der Schritt 111 von 3B zu dem Flussdiagramm von 4a, das oben beschrieben ist, hinzugefügt.
Wie in den 3B und 4B gezeigt ist, berechnet ähnlich zu dem Verfahren nach den oben beschriebenen 3A und 4B dann, wenn das Verarbeiten zum Berechnen der Druckdifferenz ΔP, das in Schritt 104 oder Schritt 105 beschrieben worden ist, beendet worden ist, der Rechenabschnitt 51 für die Dosselbegrenzungsrate die Drosselbegrenzungsrate K3 entsprechend der Druckdifferenz ΔP, entsprechend der Drosselbegrenzungsratentabelle, die in 2C gezeigt ist. Eine Information, die die Drosselbegrenzungsrate K3 angibt, die durch den Rechenabschnitt 51 für die Drosselbegrenzungsrate berechnet worden ist, wird an das elektronische Gerät 50 für die Maschinenkontrolle gesendet. Dieses stellt den Drosselbetrag der Maschine 4 entsprechend der Drosselbegrenzungsrate K3, die so übermittelt worden ist, ein, und steuert die Maschinenrotationsgeschwindigkeit (Schritt 111 der 3B und 4B).
Weiter wird, wie in 3B gezeigt, ähnlich zu der Verarbeitung von 3A, wie oben beschrieben, dann, wenn beurteilt wird, dass die Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich ist oder geringer ist als der Schwellenwert Vth (Beurteilung NEIN in Schritt 102) die Drosselbegrenzungsrate K3 zwangsweise auf 1 gesetzt und die Information, die die Drosselbegrenzungsrate K3 beschreibt, wird in ähnlicher Weise an das elektronische Gerät 50 für die Maschinensteuerung gesandt. Infolgedessen wird der Betrag der Drossel der Maschine 4 entsprechend der Drosselbegrenzungsrate K3 eingestellt, und die Maschinenrotationsgeschwindigkeit wird kontrolliert (Schritt 110 in 3B).
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde, wie in den 1A und 1B gezeigt, eine Erläuterung gegeben, die annimmt, dass ein HST eine Hydraulikpumpe 1 mit variabler Kapazität und einen Hydraulikmotor 2 mit variabler Kapazität aufweist, die Erfindung kann jedoch auch auf ein HST angewendet werden mit einer Hydraulikpumpe 1 mit variabler Kapazität und einem Hydraulikmotor 2 mit fester Kapazität, und die vorliegende Erfindung kann weiter auch angewendet werden auf ein HST mit einer Hydraulikpumpe 1 mit fester Kapazität und einem Hydraulikmotor 2 mit variabler Kapazität.
Figurenliste

Fig: 1A zeigt die Ausbildung des HST nach einem Ausführungsbeispiel, mit einem Controller, der das HST kontrolliert, einem Operationsgerät und einem Sensor;
1B ist ein Ausführungsbeispiel, das teilweise von dem in 1A gezeigten abweicht und ist ein Beispiel einer Ausbildung eines Gerätes, das die Rotationsgeschwindigkeit einer Maschine unter Verwendung eines elektronischen Geräts zur Maschinensteuerung begrenzt,
2A zeigt den Inhalt einer Herunterschaltentscheidungstabelle,
2B zeigt den Inhalt einer Bremsratentabelle, und
2C zeigt den Inhalt einer Drosselbegrenzungsratentabelle;
3A ist ein Flussdiagramm entsprechend der Ausbildung von 1A;
3B ist ein Flussdiagramm entsprechend der Ausbildung von 1B;
4A ist ein Flussdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels entsprechend der Konfiguration von 1A,
4B ist ein Flussdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels entsprechend der Konfiguration von 1B,
5 zeigt die Kräfte, die auf den Fahrzeugkörper einwirken, wenn das Fahrzeug eine Neigung herunterfährt,
6A zeigt den Druck der Abgabeseite und den Druck der Saugseite, die über die Zeit festgestellt werden, wenn das Fahrzeug über einen ebenen Grund fährt, während es vorwärts fährt; und 6B zeigt den Druck der Abgabeseite und den Druck der Saugseite, die über die Zeit erkannt werden, wenn das Fahrzeug eine Neigung abwärts fährt mit Fahrtrichtung nach vorne; und
7 zeigt eine HST-Ausbildung.

Bezugszeichenliste

1: Hydraulikpumpe
2: Hydraulikmotor
3: geschlossener Schaltkreis
10: Controller
41A, 41B: Drucksensor
43: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
44: Schalt-Positionssensor

Claims

Steuergerät für ein Fahrzeug, das angewendet wird bei einem Fahrzeug mit einer hydrostatischen stufenlos variablen Übersetzung (HST), mit einer Hydraulikpumpe, die mit einer Ausgangswelle einer Maschine verbunden ist, einem hydraulischen Motor mit variabler Kapazität, der mit einer Antriebswelle verbunden ist und einem geschlossenen Schaltkreis, der die Hydraulikpumpe mit dem Hydraulikmotor verbindet, wobei das Steuergerät aufweist: ein Detektionsmittel zum Erkennen der Fahrtrichtung und Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs; Druckerkennungsmittel zum Erkennen des Drucks von unter Druck stehendem Öl auf einer Abgabeportseite und einer Saugportseite der Hydraulikpumpe; Berechnungsmittel zum Berechnen einer Druckdifferenz zwischen dem Druck auf der Abgabeportseite der Hydraulikpumpe und dem Druck auf der Saugportseite der Hydraulikpumpe auf der Grundlage der erkannten Fahrtrichtung des Fahrzeugs und der erkannten Drücke auf der Abgabeportseite und der Saugportseite der Hydraulikpumpe, ein Herunterschaltmittel zum Herunterschalten durch Begrenzen der Kapazität des Hydraulikmotors; ein Herunterschaltbefehlsmittel zum Instruieren des Herunterschaltmittels zum Ausführen eines Herunterschaltens, Steuermittel zum Ausführen der Steuerung entsprechend der berechneten Druckdifferenz, so dass ein Herunterschalten durch das Herunterschaltmittel verhindert wird, sobald die berechnete Druckdifferenz wenigstens einem vorgegebenen Schwellwert entspricht und die Fahrzeuggeschwindigkeit höchstens einem vorgegebenen Schwellenwert entspricht, unabhängig von einer Anweisung des Herunterschaltbefehlsmittels, oder sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.