DE112011100235T5

DE112011100235T5 - Radlader

Info

Publication number: DE112011100235T5
Application number: DE112011100235T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Ota; Nobuo Matsuyama
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: SE1250929A1; CN102770644A; US9037358B2; JP5181081B2; WO2012086684A1; DE112011100235B4; SE537909C2; JPWO2012086684A1; US20120296533A1; CN102770644B

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch die Durchführung einer geeigneten Schaltsteuerung abhängig von einer Phase beim Umschalten zwischen den Leistungsmoden einer Antriebsmaschine in einem Radlader zu verhindern, dass bei einem Fahrzeugführer ein unangenehmes Fahrgefühl hervorgerufen wird. Eine Motorsteuervorrichtung des Radladers umfasst eine Fahrzustand-Detektoreinheit zum Detektieren eines Fahrzustands eines Fahrzeugs, eine Einheit zum Bestimmen einer Modus-Umschaltung, eine Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit und eine Schaltzeit-Steuereinheit. Die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung bestimmt auf der Basis des Ergebnisses der Detektion durch die Fahrzustand-Detektoreinheit, ob ein Schalten des Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung notwendig ist oder nicht. Die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektiert die Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs, wenn die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung die Notwendigkeit eines Umschaltens zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine nachweist. Die Schaltzeit-Steuereinheit steuert die Schaltzeit vom Beginn bis zum Ende der Modus-Umschaltung derart, dass die Schaltzeit eine erste Zeit ist, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist, und dass die Schaltzeit eine zweite Zeit ist, die größer ist als die erste Zeit, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radlader mit einer Motorsteuervorrichtung, die konfiguriert ist für die Durchführung einer Steuerung zum Umschalten des Modus einer Antriebsmaschine von dem Modus einer niedrigen Leistung in den Modus einer hohen Leistung oder umgekehrt.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Wie in Patentliteratur 1 etc. beschrieben ist, sind in Arbeitsmaschinen wie beispielsweise Radladern ein Modus für eine niedrige Leistung, der ein Arbeiten bei niedriger Leistung ermöglicht, und ein Modus für hohe Leistung, der ein Arbeiten bei hoher Leistung ermöglicht, als Moden für die Ausgangsleistung eingestellt. Bei einer Fahrt über ebenes Gelände wirkt zum Beispiel eine geringe Last auf die Antriebsmaschine, weshalb der Modus für die niedrige Leistung gewählt wird, um Kraftstoff zu sparen. Dagegen wird bei einer Fahrt bergauf der Modus für hohe Leistung gewählt, da hierfür eine hohe Leistung benötigt wird. Die Steuerungen zum Umschalten von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung und umgekehrt sind derart konfiguriert, dass sie abhängig von der Last etc. automatisch durchgeführt werden.
DOKUMENTLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: Internationale Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. WO2005/024208 A1

ÜBERSICHT
<Technische Probleme>
Die folgenden Nachteile werden bei einem in Patentliteratur 1 beschriebenen Arbeitsfahrzeug hervorgerufen, wenn der Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet wird, insbesondere bei Bergauffahrt.
Zunächst wird der Fall erläutert, in dem der Fahrbetrieb von der Fahrt auf ebenem Gelände auf die Fahrt bergauf umgeschaltet wird. Während das Fahrzeug sich auf ebenem Gelände bewegt, wirkt eine geringe Last auf die Antriebsmaschine, weshalb wie vorstehend beschrieben der Modus für niedrige Leistung als Leistungsmodus gewählt wird. Wenn dann detektiert wird, dass das Fahrzeug auf Bergauffahrt geschaltet hat, wird der Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Ist in einer solchen Phase die Schaltsteuerung verzögert, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert, und die Beschleunigungsleistung in der Anfangsphase nach dem Umschalten auf Bergauffahrt verschlechtert sich. Aus diesem Grund muss ein zügiges Schalten von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung erfolgen.
Wenn das Fahrzeug auf halber Strecke bergauf anfährt, startet der Fahrzeugbetrieb ähnlich wie bei der Fahrt auf ebenem Gelände in dem Modus für niedrige Leistung. Wird dann mittels eines Neigungssensors oder eines Lastdetektors etc. festgestellt, dass das Fahrzeug an einem Berg anfährt, wird der Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Wenn der Leistungsmodus in einer solchen Phase ähnlich schnell wie oben umgeschaltet wird, führt dies zu einer Erhöhung der Leistung des Motors, obwohl die Motorlast unverändert ist. Das Fahrzeug soll plötzlich beschleunigt werden, was der Fahrzeugführer als befremdlich empfindet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Radlader abhängig von einer Phase beim Schalten zwischen Leistungsmoden einer Antriebsmaschine eine geeignete Schaltsteuerung durchzuführen, um ein gleichmäßiges, ruckfreies Fahren zu erzielen und gleichzeitig ein unangenehmes Fahrgefühl des Fahrzeugführers zu vermeiden.
<Problemlösung>
Ein Radlader gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Radlader, der über einen Modus für niedrige Leistung und einen Modus für hohe Leistung als Leistungsmoden der Antriebsmaschine verfügt. Der Radlader hat eine Antriebsmaschine, ein Antriebsrad, eine Kraftübertragungsvorrichtung, ein Arbeitsgerät und eine Motorsteuervorrichtung (Steuervorrichtung für die Antriebsmaschine). Die Kraftübertragungsvorrichtung ist konfiguriert für die Übertragung der Antriebskraft auf das Antriebsrad. Das Arbeitsgerät ist konfiguriert durch die Antriebskraft der Antriebsmaschine angetrieben zu werden. Die Motorsteuervorrichtung ist konfiguriert eine Steuerung zum Schalten von einem Modus für niedrige Leistung in einen Modus für hohe Leistung der Antriebsmaschine und umgekehrt durchzuführen. Die Motorsteuervorrichtung umfasst eine Detektoreinheit für den Fahrzustand, eine Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung, eine Detektoreinheit für die Beschleunigungsdrehzahl und eine Schaltzeitsteuereinheit. Die Fahrzustand-Detektoreinheit ist konfiguriert für die Detektion eines Fahrzustands eines Fahrzeugs. Die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung ist derart konfiguriert, dass sie auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses durch die Fahrzustand-Detektoreinheit bestimmt, ob es erforderlich ist oder ob es nicht erforderlich ist zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung zu schalten. Die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit ist konfiguriert für die Detektion einer Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs, wenn die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung bestimmt, dass ein Schalten zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine notwendig ist. Die Schaltzeitsteuereinheit ist konfiguriert für die Steuerung einer Schaltzeit vom Beginn bis zum Ende der Modus-Umschaltung, derart, dass die Schaltzeit eine erste Schaltzeit ist, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist, und dass die Schaltzeit eine zweite Schaltzeit ist, die größer als die erste Schaltzeit ist, wenn eine positive Beschleunigungsdrehzahl detektiert wird. Es ist zu beachten, dass die Beschleunigungsdrehzahl entweder eine Beschleunigungsdrehzahl beim Schalten zwischen den Moden oder ein Durchschnitt von Beschleunigungsdrehzahlen in einer unmittelbaren vorgegebenen Zeitspanne sein kann, die einen Zeitpunkt des Schaltens zwischen den Moden einschließt.
Die vorliegende Motorsteuervorrichtung detektiert einen Fahrzustand des Fahrzeugs, zum Beispiel eine Fahrt bergauf oder ein Anfahren am Berg. Auf der Grundlage des Detektionsergebnisses wird der Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Beim Schalten zwischen den Moden wird ferner die Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs detektiert. Weiterhin wird eine Zeitspanne vom Beginn bis zum Ende des Umschaltens zwischen den Leistungsmoden abhängig von einem Ergebnis der Detektion der Beschleunigungsdrehzahl gesteuert. Insbesondere wird die Schaltzeit derart gesteuert, dass sie die erste Zeit ist, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist. Dagegen wird die Schaltzeit auf die zweite Zeit gesteuert, die größer ist als die erste Zeit, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Nachdem das Fahrzeug zum Beispiel von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat, verringert es die Fahrzeuggeschwindigkeit, weshalb die Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ wird. In diesem Fall wird die Schaltzeit reduziert, und der Leistungsmodus der Antriebsmaschine wird zügig von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Dadurch lässt sich eine Situation vermeiden, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert und dadurch die Beschleunigungsleistung herabgesetzt wird, wenn das Fahrzeug in den Fahrbetrieb für eine Bergauffahrt geschaltet hat.
Beim Anfahren am Berg hingegen wird das Fahrzeug beschleunigt, wenngleich die Beschleunigung sanft erfolgt, weshalb die Beschleunigungsdrehzahl positiv wird. Hier wird die Schaltzeit im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Fall vergrößert. Dadurch lässt sich eine Situation vermeiden, in der das Fahrzeug unmittelbar nach dem Anfahren am Berg abrupt beschleunigt. Auf diese Weise lässt sich ein unangenehmes Fahrgefühl des Fahrzeugführers vermeiden.
Ein Radlader gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Radlader, der über einen Modus für niedrige Leistung und einen Modus für hohe Leistung als Leistungsmoden der Antriebsmaschine verfügt. Der Radlader hat eine Antriebsmaschine, ein Antriebsrad, eine Kraftübertragungsvorrichtung, ein Arbeitsgerät und eine Motorsteuervorrichtung (Steuervorrichtung für die Antriebsmaschine). Die Kraftübertragungsvorrichtung ist konfiguriert für die Übertragung der Antriebskraft auf das Antriebsrad. Das Arbeitsgerät ist konfiguriert durch die Antriebskraft der Antriebsmaschine angetrieben zu werden. Die Motorsteuervorrichtung ist konfiguriert eine Steuerung zum Schalten von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung der Antriebsmaschine und umgekehrt durchzuführen. Die Motorsteuervorrichtung umfasst eine Detektoreinheit für den Fahrzustand, eine Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung, eine Detektoreinheit für die Beschleunigungsdrehzahl und eine Einheit zur Steuerung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments. Die Fahrzustand-Detektoreinheit ist konfiguriert für die Detektion eines Fahrzustands eines Fahrzeugs. Die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung ist derart konfiguriert, dass sie auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses durch die Fahrzustand-Detektoreinheit bestimmt, ob es erforderlich ist oder ob es nicht erforderlich ist zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung zu schalten. Die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit ist konfiguriert für die Detektion einer Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs, wenn die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung bestimmt, dass ein Schalten zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine notwendig ist. Die Einheit zur Steuerung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments ist konfiguriert für die Steuerung einer Änderungsrate eines Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine vom Beginn bis zum Ende der Modus-Umschaltung, so dass die Änderungsrate eine erste Änderungsrate ist, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist, und eine zweite Änderungsrate ist, die kleiner ist als die erste Änderungsrate, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist. Es sollte beachtet werden, dass ähnlich wie in dem vorstehenden Fall die Beschleunigungsdrehzahl entweder eine Beschleunigungsdrehzahl beim Schalten zwischen den Moden sein kann oder ein Durchschnitt von Beschleunigungsdrehzahlen in einer unmittelbaren vorgegebenen Zeitspanne, die einen Zeitpunkt des Schaltens zwischen den Moden einschließt.
Ähnlich wie unter dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung schaltet die vorliegende Steuervorrichtung der Antriebsmaschine den Leistungsmodus der Antriebsmaschine auf der Grundlage des Ergebnisses der Detektion des Fahrzustands des Fahrzeugs von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung, und darüber hinaus wird die Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs detektiert. Daraufhin erfolgt eine Steuerung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine beim Schalten zwischen den Moden gemäß dem Ergebnis der Detektion der Beschleunigungsdrehzahl. Insbesondere wird die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments derart gesteuert, dass sie die erste Änderungsrate ist, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist, wohingegen die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf die zweite Änderungsrate gesteuert wird, die kleiner ist als die erste Änderungsrate, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Auch unter dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine ähnlich vorteilhafte Wirkung erzielt werden wie unter dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Insbesondere wird die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf eine relativ große erste Änderungsrate gesteuert, wenn das Fahrzeug von dem Fahrzustand in der Ebene in den Fahrzustand bergauf geschaltet hat. Aus diesem Grund wird die Modus-Schaltzeit reduziert und der Leistungsmodus der Antriebsmaschine unverzüglich von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Dementsprechend lässt sich eine Situation vermeiden, in der die Fahrgeschwindigkeit reduziert und die Beschleunigungsleistung dadurch herabgesetzt wird, wenn das Fahrzeug in den Fahrbetrieb für eine Fahrt bergauf geschaltet hat.
Andererseits wird beim Anfahren an einem Berg die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf die relativ niedrige zweite Änderungsrate gesteuert. Aus diesem Grund wird die Modus-Schaltzeit erhöht, so dass eine Situation vermieden werden kann, in der das Fahrzeug unmittelbar nach dem Anfahren an einem Berg abrupt beschleunigt wird. Ein unangenehmes Fahrgefühl des Fahrzeugführers kann dadurch vermieden werden.
Ein Radlader gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Radlader gemäß einem der Aspekte eins und zwei der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Fahrzustand-Detektoreinheit derart konfiguriert, dass sie detektiert, wenn sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand bergauf befindet.
Ein unangenehmes Fahrgefühl stellt sich bei einem Fahrzeugführer in erster Linie ein, wenn bei der Fahrt bergauf zwischen den Leistungsmoden des Antriebsmodus umgeschaltet wird. Es sollte insbesondere beachtet werden, dass unter dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung detektiert wird, ob sich das Fahrzeug in einem Zustand einer Bergauffahrt befindet oder nicht. Es daher möglich, eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Bergauffahrt und dadurch auch ein unangenehmes Fahrgefühl eines Fahrzeugführers zu vermeiden.
Ein Radlader gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Radlader nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Fahrzustand-Detektoreinheit konfiguriert für die Feststellung, dass. sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand bergauf befindet, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist; wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Drosselöffnungsgrad über eine vorgegebene Zeitdauer oder länger auf einem Wert gehalten wird, der größer oder gleich einem vorab eingestellten Schwellenwert des Drosselöffnungsgrads ist, der näher an einem voll geöffnetem Drosselöffnungsgrad liegt; und wenn die Bedingung erfüllt ist, dass ein Bremsvorgang nicht durchgeführt wird.
Es kann davon ausgegangen werden, dass als Vorrichtung zur Detektion des Bergauf-Fahrzustands des Fahrzeugs ein Sensor zum Messen der Neigung des Fahrzeugs verwendet wird. Das Vorsehen eines Neigungssensors erhöht jedoch unvermeidbar die Kosten. Hinzu kommt, dass die präzise Bestimmung, dass sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand bergauf befindet, nur schwer möglich, wenn mit dem Fahrzeug Arbeiten in wildem Gelände durchgeführt werden. Die Wahrscheinlichkeit einer falschen Bestimmung ist deshalb groß.
In Anbetracht dessen wird gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf der Basis einer allgemeinen Bedienung durch den Fahrzeugführer bei der Bergauffahrt bestimmt, ob der Fahrzustand der Bergauf-Fahrzustand ist. Der Bergauf-Fahrzustand wird insbesondere festgestellt, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist; wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Drosselöffnungsgrad über einen vorgegebene Zeitraum oder länger auf einem Wert gehalten wird, der größer oder gleich einem vorgegebenen Öffnungsgrad ist; und wenn die Bedingung erfüllt ist, dass ein Bremsvorgang nicht durchgeführt wird. Es sollte beachtet werden, dass die Fortdauer eines annähernd voll geöffneten Drosselöffnungsgrads über einen vorgegebenen Zeitraum oder länger als eine der Bedingungen festgelegt wird, um einen Zustand auszuschließen, in dem sich das Fahrzeug in der Ebene zu bewegen beginnt.
Es ist vorliegend möglich, den Zustand der Bergauffahrt zu detektieren, indem ein für einen Radlader üblicherweise vorgesehener Sensor verwendet wird, ohne die Verwendung eines speziellen Neigungssensors.
Ein Radlader gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Radlader nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Fahrzustand-Detektoreinheit ferner konfiguriert für das Bestimmen, dass sich das Fahrzeug in dem Zustand der Bergauffahrt befindet, wenn die Beschleunigungsdrehzahl kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
Es vorliegend möglich, ohne die Verwendung eines speziellen Sensors zu detektieren, dass sich das Fahrzeug in dem Zustand der Bergauffahrt befindet. Außer der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Drosselöffnungsgrad und der Durchführung oder Nichtdurchführung eines Bremsvorgangs wird ferner die Beschleunigungsdrehzahl berücksichtigt. Auf diese Weise lässt sich ein für ebenes Gelände bei geringer Last vorgesehener Fahrbetrieb zuverlässig ausschließen und ein präzise Bestimmung des Fahrzustands bergauf erbringen.
Ein Radlader gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Radlader nach einem der Aspekte eins und drei bis fünf der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Schaltzeitsteuereinheit derart konfiguriert, dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug von dem Fahrzustand in der Ebene in den Fahrzustand bergauf geschaltet hat, und die Schaltzeit auf die erste Schaltzeit steuert, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist; und dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug an einem Berg anfährt, und die Schaltzeit auf die zweite Zeit steuert, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Ähnlich wie unter dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt hier ein zügiges Umschalten des Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung auf den Modus für hohe Leistung, wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb auf ebenen Gelände in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat. Es ist daher möglich eine Situation zu verhindern, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert und dadurch die Beschleunigungsleistung herabgesetzt wird, wenn das Fahrzeug in den Bergauf-Fahrbetrieb geschaltet hat. Andererseits wird die Schaltzeit beim Anfahren bergauf vergrößert, wodurch sich eine Situation verhindern lässt, in der das Fahrzeug nach dem Anfahren an einem Berg abrupt beschleunigt. Folglich kann auch verhindert werden, dass bei dem Fahrzeugführer ein unangenehmes Fahrgefühl hervorgerufen wird.
Ein Radlader gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Radlader nach einem der Aspekte zwei bis fünf der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Steuereinheit für die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments derart konfiguriert, dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat, und die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments auf die erste Änderungsrate steuert, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist; und dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug an einem Berg anfährt, und die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments auf die zweite Änderungsrate steuert, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Ähnlich wie unter dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird hier die Modus-Schaltzeit reduziert und der Leistungsmodus der Antriebsmaschine zügig von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet, wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat. Dadurch lässt sich eine Situation vermeiden, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert und die Beschleunigungsleistung herabgesetzt wird, wenn das Fahrzeug in den Bergauf-Fahrbetrieb geschaltet hat. Andererseits wird die Modus-Schaltzeit beim Anfahren am Berg vergrößert, wodurch sich eine Situation vermeiden lässt, in der das Fahrzeug unmittelbar nach dem Anfahren am Berg abrupt beschleunigt. Folglich kann auch verhindert werden, dass bei dem Fahrzeugführer ein unangenehmes Fahrgefühl hervorgerufen wird.
Ein Radlader nach einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Radlader nach dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Fahrzustand-Detektoreinheit ferner derart konfiguriert, dass sie detektiert, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem der Bergauf-Fahrbetrieb aufgehoben und von dem Zustand des Bergauf-Fahrbetriebs in einen anderen Zustand geschaltet wurde. Ferner ist die Einheit zum Bestimmen der Modus-Umschaltung konfiguriert für das Schalten des Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für hohe Leistung in den Modus für niedrige Leistung, wenn detektiert wird, dass sich das Fahrzeug im Zustand eines aufgehobenen Bergauf-Fahrbetriebs befindet.
Vorliegend wird der Aufhebungszustand des Bergauf-Fahrbetriebs detektiert, und der bisher eingestellte Modus für hohe Leistung wird in den Modus für niedrige Leistung geschaltet. Dadurch lässt sich eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs verhindern.
Ein Radlader gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Radlader nach dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Bei dem Radlader ist die Fahrzustand-Detektoreinheit konfiguriert, dass sie detektiert, dass sich das Fahrzeug in dem Zustand des aufgehobenen Bergauf-Fahrbetriebs befindet, wenn von den Bedingungen, dass ein Drosselöffnungsgrad kleiner als der Schwellenwert des Drosselöffnungsgrads wird und dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird, zumindest eine Bedingung erfüllt ist.
Vorliegend wird bestimmt, dass die Bergauffahrt beendet ist und dass der Modus für hohe Leistung nicht mehr benötigt wird, wenn entweder der Fahrzeugführer das Gaspedal niederdrückt und der Drosselöffnungsgrad kleiner wird als der Schwellenwert des Drosselöffnungsgrads oder wenn ein Bremsvorgang durchgeführt wird. Demgemäß wird der Modus für hohe Leistung in den Modus für niedrige Leistung geschaltet. Es daher möglich ein Pendeln der Steuerung zu vermeiden.
<Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung>
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung kann ein Radlader abhängig von einer Phase beim Schalten zwischen Leistungsmoden einer Antriebsmaschine eine geeignete Schaltsteuerung durchführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Außenansicht eines Radladers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Radladers;
3 ist ein Diagramm zur Darstellung der Relation zwischen der Geschwindigkeit der Antriebsmaschine und dem Ausgangsdrehmoment in einem Modus für niedrige Leistung und in einem Modus für hohe Leistung;
4 ist ein Diagramm, das einen Fahrzustand in der Ebene und einen Fahrzustand bergauf darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm für eine Schaltsteuerung der Leistungsmoden der Antriebsmaschine;
6 zeigt die Schwellenwerte der Fahrzeuggeschwindigkeit für das Schalten der Leistungsmoden;
7 zeigt die Schwellenwerte der Beschleunigungsdrehzahl für das Schalten der Leistungsmoden;
8 ist ein Diagramm zur Darstellung der Variation der Beschleunigungsdrehzahl beim Schalten von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf;
9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine gegenüber der Beschleunigungsdrehzahl beim Schalten der Leistungsmoden;
10 zeigt Diagramme zur Darstellung einer Variation der Fahrzuggeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat;
11 zeigt die Diagramme zur Darstellung einer Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Anfahren an einem Berg.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Struktur>
1 ist eine Außenansicht eines Radladers 1 als Arbeitsfahrzeug, während 2 ein Blockdiagramm ist, das schematisch die Struktur des Radladers 1 darstellt. Der Radlader 1 hat einen Fahrzeugkörperrahmen 2, ein Arbeitsgerät 3, Vorderräder 4a, Hinterräder 4b und eine Kabine 5. Der Radlader 1 kann durch den Antrieb und die Drehung der Vorderräder 4a und der Hinterräder 4b selbstfahrend sein. Mit dem Arbeitsgerät 3 kann der Radlader 1 eine gewünschte Arbeit ausführen.
Der Fahrzeugkörperrahmen 2 hat einen vorderen Fahrzeugkörperbereich 2a und einen hinteren Fahrzeugkörperbereich 2b. Der vordere Fahrzeugkörperbereich 2a und der hintere Fahrzeugkörperbereich 2b sind miteinander verbunden und können nach rechts und nach links schwenken. Der vordere Fahrzeugkörperbereich 2a ist mit dem Arbeitsgerät 3 und mit den Vorderrädern 4a versehen. Der hintere Fahrzeugkörperbereich 2b ist mit der Kabine 5 und mit den Hinterrädern 4b versehen. Das Arbeitsgerät 3 hat einen Ausleger 6, eine Schaufel 7, einen Dreibinder 8 etc. Der Ausleger 6 ist so konfiguriert, dass er durch ein Paar von Hubzylindern 10 nach oben und nach unten geschwenkt werden kann. Die Schaufel 7 ist an dem vorderen Ende des Auslegers 6 befestigt. Die Schaufel 7 ist derart konfiguriert, dass sie über den Dreibinder 8 durch einen Schaufel-Zylinder 11 nach oben und nach unten geschwenkt wird.
Wie in 2 dargestellt ist, hat der Radlader 1 ferner eine Antriebsmaschine 15, eine Zapfwelle (PTO) 16, einen Kraftübertragungsmechanismus 17, eine Zylinderantriebseinheit 18 und eine Steuereinheit 19.
Die Leistung der Antriebsmaschine 15 wird durch die Regulierung einer in einen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge gesteuert. Die Kraftstoffmenge wird über die Steuerung eines elektrischen Reglers 21, der an einer Kraftstoffpumpe 20 der Antriebsmaschine 15 befestigt ist, durch die Steuereinheit 19 reguliert.
Die Zapfwelle 16 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist für die Teilung und Verteilung der Leistung der Antriebsmaschine 15 auf den Kraftübertragungsmechanismus 17 und auf die Zylinderantriebseinheit 18.
Der Kraftübertragungsmechanismus 17 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist für die Übertragung der Antriebskraft von dem Motor 15 auf die Vorderräder 4a und die Hinterräder 4b. Der Kraftübertragungsmechanismus 17 umfasst einen Drehmomentwandler 22 und ein Getriebe 23. Das Getriebe 23 umfasst eine Vorwärts/Rückwärts-Fahrkupplung und eine Mehrzahl von Geschwindigkeitsstufen-Kupplungen entsprechend einer Mehrzahl von Geschwindigkeitsstufen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Getriebe 23 mit vier Geschwindigkeitsstufen-Kupplungen versehen, und die Geschwindigkeitsstufen können zwischen einer ersten bis vierten Geschwindigkeit geschaltet werden.
Die Zylinder-Antriebseinheit 18 umfasst eine Hydraulikpumpe 25 und ein Steuerventil 26. Die Leistung der Antriebsmaschine 15 wird über die Zapfwelle 16 auf die Hydraulikpumpe 25 übertragen. Ferner wird das von der Hydraulikpumpe 15 abgegebene Betriebsöl über das Steuerventil 26 zu den Hubzylindern 10 und zu dem Schaufel-Zylinder 11 geleitet.
Es ist zu beachten, dass die Vorderräder 4a und die Hinterräder 4b mit hydraulischen Mehrscheiben-Nassbremsen versehen sind, wenngleich diese in den 1 und 2 nicht dargestellt sind.
Die Steuereinheit 19 ist durch einen Mikrocomputer mit einem RAM, ROM und einer CPU etc. gebildet. In die Steuereinheit 19 werden Signale von den folgenden Sensoren eingegeben:

(1) Einem Sensor 29 für den Beschleunigungsöffnungsgrad, der konfiguriert ist für die Detektion des Öffnungswinkels eines Gaspedals 28.
(2) Einem Sensor 31 für die Bremsbetätigung, der konfiguriert ist für die Detektion der Betätigung eines Bremspedals 30.
(3) Einem Drehzahlsensor 32 für die Ausgangswelle des Getriebes 23. Die Steuereinheit 19 ist konfiguriert für die Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigungsdrehzahl auf der Basis eines Detektionssignals von Ausgangswellen-Drehzahlsensor 32. Daher wirkt der Ausgangswellen-Drehzahlsensor 32 als Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor und als Beschleunigungsdrehzahl-Sensor.
(4) Einem Sohlendrucksensor 33 der Hubzylinder 10.
(5) Einem Positionssensor 35 eines Vorwärts/Rückwärts-Fahrhebels 34.
(6) Einem Positionssensor 36 eines Getriebeschalthebels 36.

Die Steuereinheit 19 ist derart konfiguriert, dass sie auf der Basis von Signalen von den vorstehend genannten Sensoren die Antriebsmaschine 15 steuert und eine Vielfalt von Steuerungen durchführt, wie zum Beispiel die Antriebssteuerung der Antriebseinheit 18 für das Arbeitsgerät, eine Gangschaltsteuerung des Getriebes 23 und eine Bremssteuerung der Bremsvorrichtungen (in den Figuren nicht dargestellt). Es ist zu bemerken, dass die Steuereinheit 19 hinsichtlich der Steuerung der Leistungsmoden der Antriebsmaschine 15 über eine Funktion zur Detektion des Fahrzustands, eine Funktion zur Bestimmung der Modus-Umschaltung, eine Funktion zur Detektion der Beschleunigungsdrehzahl und eine Funktion zur Schaltzeitsteuerung verfügt. Die Funktion zum Detektieren des Fahrzustands ist eine Funktion zum Detektieren, ob der Radlader 1 sich im Zustand einer Bergauffahrt befindet. Die Funktion zur Bestimmung der Modus-Umschaltung ist eine Funktion zum Bestimmen der Notwendigkeit eines Schaltens des Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung, wenn die Feststellung erfolgt, dass sich der Radlader im Fahrzustand der Bergauffahrt befindet. Die Funktion zur Detektion der Beschleunigungsdrehzahl ist eine Funktion zum Detektieren der Beschleunigungsdrehzahl des Radladers 1, wenn die Notwendigkeit festgestellt wird, dass der Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung zu schalten ist. Die Funktion zur Schaltzeitsteuerung ist eine Funktion zum Steuern einer Schaltzeit von dem Beginn bis zu dem Ende der Modus-Umschaltung gemäß der Beschleunigungsdrehzahl.
<Leistungsmoden der Antriebsmaschine>
Die Steuereinheit 19 ist konfiguriert für die Durchführung einer Steuerung des Schaltens der Leistungsmoden der Antriebsmaschine 15 von einem Modus für niedrige Leistung in einem Modus für hohe Leistung oder umgekehrt. 3 zeigt Kurven des Drehmoments, das in den jeweiligen Moden entsprechend der Drehgeschwindigkeit von der Antriebsmaschine 15 abgegeben werden kann. Der anhand der durchgezogenen Linie in 3(a) dargestellte Modus für niedrige Leistung ist ein Modus, der für die Erzielung eines geringen Kraftstoffverbrauchs ausgelegt ist. In dem Modus für niedrige Leistung wird das Ausgangsdrehmoment begrenzt, mit Ausnahme im niedrigen und im hohen Drehzahlbereich der Antriebsmaschine. Der Modus für niedrige Leistung wird in einem Zustand geringer Last gewählt, wie zum Beispiel bei der Fahrt in der Ebene, wie in 4(a) dargestellt, und wenn das Fahrzeug anfährt. Der anhand der durchgezogenen Linie in 3(b) dargestellte Modus für hohe Leistung ist ein Modus, in dem ein höheres Drehmoment erzielt werden kann als in dem Modus für niedrige Leistung. Der Modus für hohe Leistung wird bei der Fahrt bergauf gewählt, wie das in 4(b) dargestellt ist.
Ferner ist die Steuereinheit 19 konfiguriert für die Durchführung einer Schaltsteuerung des Leistungsmodus der Antriebsmaschine 15 zum Schalten zwischen einem Power-Modus und einem Economy-Modus in Reaktion auf die Anweisung eines Fahrzeugführers. Der Power-Modus ist ein Modus, den der Fahrzeugführer wählt, wenn entweder im Fahrbetrieb oder im Arbeitsbetrieb eine hohe Leistung der Antriebsmaschine benötigt wird. Der Economy-Modus hingegen ist ein Modus, der die Leistung der Antriebsmaschine auf ein unteres Niveau begrenzt, um einen niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erzielen.
Es ist zu beachten, dass die vorstehend beschriebene Leistungssteuerung der Antriebsmaschine 15 zum Beispiel dadurch erfolgt, dass das obere Limit der in die Antriebsmaschine 15 einzuspritzenden Kraftstoffmenge gesteuert wird.
<Leistungsmodus-Schaltsteuerung>
Der Radlader 1 verfügt, wie vorstehend beschrieben, über einen Modus für niedrige Leistung und über einen Modus für hohe Leistung als Leistungsmoden der Antriebsmaschine 15. Der Modus für niedrige Leistung wird gewählt, um in einem Zustand bei geringer Last, zum Beispiel bei Fahrt in der Ebene, einen niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erzielen. In einem Zustand hoher Last, wie zum Beispiel bei der Fahrt bergauf, wird hingegen der Modus für hohe Leistung gewählt. Die Leistungsmodus-Schaltsteuerung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 5 erläutert.
In Schritt S1 wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Zustand der Bergauffahrt befindet oder nicht. Die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug im Zustand der Bergauffahrt befindet, erfolgt, wenn sämtliche der folgenden Bedingungen 1 bis 4 erfüllt sind.

Bedingung 1: Entweder ein Vollbeschleunigungszustand (Beschleunigungsöffnungsgrad von 100%) oder ein Zustand, in dem der Beschleunigungsöffnungsgrad größer ist als ein vorgegebener Wert und über eine vorgegebene Zeitspanne oder länger beibehalten wird.
Bedingung 2: Ein Bremsvorgang wird nicht durchgeführt. Insbesondere wird das Bremspedal 30 nicht niedergedrückt.
Bedingung 3: Die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Beschleunigungsdrehzahl sind jeweils kleiner oder gleich den Werten, die in den 6 und 7 angegeben sind. Vorliegend wird abhängig von der gewählten Getriebestufe jeweils ein Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Beschleunigungsdrehzahl festgelegt. Es ist zu beachten, dass diese Werte abhängig von dem Modus (Power-Modus, Economy-Modus etc.) oder von dem Lastzustand (leer oder beladen) geändert werden können.
Bedingung 4: Das Fahrzeug befindet sich nicht einem Zustand, in dem es Erdarbeiten durchführt. Speziell der Sohlendruck der Hubzylinder 10 ist kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert, und dieser Wert wird über eine vorgegebene Zeitspanne oder länger beibehalten.

Die Abarbeitung von Schritt S1 bis Schritt S1 findet statt, wenn nicht sämtliche der vorgenannten Bedingungen 1 bis 4 erfüllt sind. In Schritt S2 wird der Modus für niedrige Leistung als Leistungsmodus der Antriebsmaschine beibehalten.
Dagegen erfolgt die Abarbeitung von Schritt S1 bis Schritt S3, wenn die Bedingungen 1 bis 4 alle erfüllt sind. In Schritt S3 wird die Beschleunigungsdrehzahl an einem Zeitpunkt berechnet, an dem die Bedingungen 1 bis 4 alle erfüllt sind. Es ist vorliegend möglich, einen Durchschnitt der Beschleunigungsdrehzahl von dem Zeitpunkt, an dem die Bedingungen 1 bis 4 alle erfüllt sind, bis zu einem anderen Zeitpunkt, der um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Zeitpunkt liegt, zu verwenden.
Als nächstes wird in Schritt S4 bestimmt, ob die Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist. Wenn die in Schritt S3 berechnete durchschnittliche Beschleunigungsdrehzahl (oder die Beschleunigungsdrehzahl) entweder 0 oder negativ ist, wird bestimmt, dass der Radlader 1 von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat. Es folgen daher die Schritte S4 bis S5 in dem Ablauf. In Schritt S5 wird der Leistungsmodus der Antriebsmaschine innerhalb einer kurzen Schaltzeit von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Dies wird nachstehend im Detail erläutert.
Im Fahrbetrieb in der Ebene liegt zunächst eine leichte Last vor, so dass der Modus für niedrige Leistung als Leistungsmodus der Antriebsmaschine eingestellt wird. Wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene, der in 4(a) dargestellt ist, in den Fahrbetrieb bergauf schaltet, der in (4b) dargestellt ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich reduziert. 8 zeigt die zeitabhängige Variation der Beschleunigungsdrehzahl unter dieser Bedingung. Wenn das Fahrzeug, wie in 8 dargestellt, von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf schaltet, nimmt die Beschleunigungsdrehzahl allmählich ab und wird negativ. Wenn die vorstehenden Bedingungen 1 bis 4 alle erfüllt sind, wird bestimmt, dass das Fahrzeug in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat.
Wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat, d. h. wenn die Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist, wird von dem Modus für niedrige Leistung zügig in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Insbesondere ist die Beschleunigungsdrehzahl negativ, wie in 8 dargestellt, weshalb innerhalb einer kurzen Schaltzeit von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet wird, indem eine Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine, d. h. T/n (T: Nm, n: 0,01 sec), auf ”T₁” eingestellt wird.
10 zeigt die Differenz der Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen verschiedenen Schaltzeit-Einstellungen, wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat. 10(a) zeigt einen Fall, in dem die Schaltzeit zum Umschalten des Leistungsmodus von einer Zeit Ts des Schaltbeginns bis zu einer Zeit Te des Schaltendes auf eine relativ lange Zeit eingestellt wird, indem die Änderungsrate T/n des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf T₂ (< T₁) reduziert wird. 10(b) zeigt dagegen einen Fall, in dem die Schaltzeit von einer Zeit Ts des Schaltbeginns bis zu einer Zeit Te des Schaltendes auf eine relativ kurze Zeit eingestellt wird, indem die Änderungsrate T/n des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine vergrößert wird. Wie aus den Figuren offensichtlich ist, ist eine Verringerung der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine Verkürzung der Schaltzeit möglich.
Wenn dagegen die in Schritt S3 berechnete Beschleunigungsdrehzahl (oder die durchschnittliche Beschleunigungsdrehzahl) positiv ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug an einem Berg anfährt. Es folgt daher die Verarbeitung von Schritt S4 bis Schritt S6. In Schritt S6 wird der Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Dies wird nachstehend im Detail erläutert.
Wenn das Fahrzeug anfährt, wird zunächst der Modus für niedrige Leistung als Leistungsmodus der Antriebsmaschine eingestellt. Es wird also selbst beim Anfahren an einem Berg der Modus für niedrige Leistung als Leistungsmodus der Antriebsmaschine gewählt. Beim Anfahren am Berg wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auch im Modus für niedrige Leistung allmählich erhöht, so dass die Beschleunigungsdrehzahl positiv wird. Wenn aus dem Grund bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug im Zustand der Bergauffahrt bei positiver Beschleunigungsdrehzahl befindet, wird von dem Modus für niedrige Leistung sanft in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Insbesondere wird die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine, d. h. T/n, wie in 9 dargestellt, gemäß der Beschleunigungsdrehzahl auf einen Wert eingestellt, der in einen Bereich von ”T₁” bis ”T₂ (< T₁)” fällt.
11 zeigt die Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Anfahren am Berg. Ein in 11(a) dargestelltes Beispiel bezieht sich auf einen Fall, in dem die Schaltzeit von einer Zeit Ts des Schaltbeginns bis zu einer Zeit Te des Schaltendes auf eine relativ lange Zeit eingestellt wird, ähnlich wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, indem die Änderungsrate T/n des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf T₂ eingestellt wird. In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich erhöht, so dass beim Fahrzeugführer kein unangenehmes Fahrgefühl hervorgerufen wird. Ein in 11(b) dargestelltes Beispiel bezieht sich hingegen auf einen Fall, in dem die Schaltzeit kürzer als in 11(a) eingestellt wird, indem eine Einstellung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf T₁ erfolgt. In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar nach dem Umschalten von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung in kurzer Zeit erhöht. Dadurch wird beim Fahrzeugführer ein unangenehmes Fahrgefühl hervorgerufen.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments beim Schalten von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung gemäß der Beschleunigungsdrehzahl geändert, wenn nachgewiesen wird, dass sich das Fahrzeug im Zustand der Bergauffahrt befindet. Aus diesem Grund erfolgt ein rasches Schalten in den Modus für hohe Leistung, wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat. Dementsprechend lässt sich eine Abnahme der Fahrgeschwindigkeit verringern. Beim Anfahren am Berg dagegen wird der Modus für niedrige Leistung sanft in den Modus für hohe Leistung geschaltet. Aus diesem Grund lässt sich eine abrupte Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit vermeiden, so dass beim Fahrzeugführer kein entsprechend unangenehmes Fahrgefühl entsteht.
Als nächstes wird in Schritt S7 bestimmt, ob sich ein Aufhebungszustand des Bergauf-Fahrbetriebs eingestellt hat. Mit anderen Worten: Es folgt die Verarbeitung von Schritt S7 bis Schritt S2 entweder, wenn der Beschleunigungsöffnungsgrad reduziert wird und somit Bedingung 1 nicht erfüllt ist, oder wenn ein Bremsvorgang durchgeführt wird und somit Bedingung 2 nicht erfüllt ist. Dementsprechend wird der Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für hohe Leistung in den Modus für niedrige Leistung geschaltet.
<Vorteilhafte Wirkungen der beispielhaften Ausführungsform>

(1) Die Zeit des Schaltens zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine wird gesteuert, indem der Bergauf-Fahrbetrieb detektiert und gleichzeitig die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine gemäß der Beschleunigungsdrehzahl zu dieser Zeit gesteuert wird. Dies ermöglicht die Durchführung einer geeigneten Schaltsteuerung abhängig von einer Phase des Fahrbetriebs.

Insbesondere wird der Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung zügig in den Modus für hohe Leistung geschaltet, wenn das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat. Auf diese Weise lassen sich eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Verschlechterung der Beschleunigungsleistung unmittelbar nach dem Umschalten in den Bergauf-Fahrbetrieb vermeiden. Ferner wird beim Anfahren am Berg der Modus für niedrige Leistung sanft in den Modus für hohe Leistung geschaltet, so dass eine abrupte Beschleunigung des Fahrzeugs beim Anfahren am Berg verhindert wird und das Fahrgefühl des Fahrzeugführers weniger unangenehm ist.

(2) Mit Hilfe eines Sensors, der in einem Radlader üblicherweise vorhanden ist, wird detektiert, dass sich das Fahrzeug im Zustand eines Fahrbetriebs bergauf befindet. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, einen eigenen Sensor, wie zum Beispiel einen Neigungssensor, vorzusehen. Darüber hinaus lässt sich eine fehlerhafte Detektion vermeiden.
(3) Dass sich das Fahrzeug nicht im Zustand eines Fahrbetriebs bergauf befindet, wird auf der Basis detektiert, dass entweder der Drosselöffnungsgrad unter dem Schwellenwert liegt oder dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird. Auf diese Weise lässt sich ein Pendeln der Steuerung verhindern.

<Weitere Ausführungsbeispiele>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Eine Vielfalt von Änderungen oder Modifikationen ist möglich, ohne den Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Zahlenwerte, die in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform angegeben sind, sind lediglich ein Beispiel. Die Erfindung ist nicht auf diese Zahlenwerte beschränkt.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Mit dem vorstehend beschriebenen Radlader kann eine Schaltsteuerung abhängig von einer Schaltphase zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Radlader
3: Arbeitsgerät
4a: Vorderrad
4b: Hinterrad
6: Ausleger
7: Schaufel
10: Hubzylinder
15: Antriebsmaschine
17: Kraftübertragungsmechanismus
19: Steuereinheit
28: Gaspedal
29: Sensor für den Beschleunigungsöffnungsgrad
30: Bremspedal
31: Sensor für die Bremsbetätigung
32: Drehzahlsensor Ausgangswelle
33: Sohlendrucksensor für die Hubzylinder
34: Vorwärts/Rückwärts-Fahrhebel
35: Positionssensor für den Vorwärts/Rückwärts-Fahrhebel

Claims

Radlader, der über einen Modus für niedrige Leistung und einen Modus für hohe Leistung als Leistungsmoden der Antriebsmaschine verfügt, wobei der Radlader umfasst: eine Antriebsmaschine; ein Antriebsrad; eine Kraftübertragungsvorrichtung, die konfiguriert ist für die Übertragung einer Antriebskraft von der Antriebsmaschine auf das Antriebsrad; ein Arbeitsgerät, das konfiguriert ist durch die Antriebskraft der Antriebsmaschine angetrieben zu werden; und eine Motorsteuervorrichtung, die konfiguriert ist eine Steuerung zum Schalten des Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung oder umgekehrt durchzuführen, wobei die Motorsteuervorrichtung umfasst: eine Fahrzustand-Detektoreinheit, die konfiguriert ist für die Detektion eines Fahrzustands eines Fahrzeugs; eine Einheit zur Bestimmung der Modus-Umschaltung, die konfiguriert ist auf der Basis des Ergebnisses der Detektion durch die Fahrzustand-Detektoreinheit zu bestimmen, ob es erforderlich ist oder ob es nicht erforderlich ist zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung zu schalten; eine Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit, die konfiguriert ist für die Detektion einer Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs, wenn die Einheit zur Bestimmung der Modus-Umschaltung bestimmt, dass ein Umschalten zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine notwendig ist; und eine Schaltzeit-Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Steuern einer Schaltzeit vom Beginn bis zum Ende der Modus-Umschaltung, derart, dass die Schaltzeit eine erste Zeit ist, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist; und dass die Schaltzeit eine zweite Zeit ist, die größer als die erste Zeit ist, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Radlader, der über einen Modus für niedrige Leistung und einen Modus für hohe Leistung als Leistungsmoden der Antriebsmaschine verfügt, wobei der Radlader umfasst: eine Antriebsmaschine; ein Antriebsrad; eine Kraftübertragungsvorrichtung, die konfiguriert ist für die Übertragung einer Antriebskraft von der Antriebsmaschine auf das Antriebsrad; ein Arbeitsgerät, das konfiguriert ist durch die Antriebskraft der Antriebsmaschine angetrieben zu werden; und eine Motorsteuervorrichtung, die konfiguriert ist eine Steuerung zum Schalten des Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung oder umgekehrt durchzuführen, wobei die Motorsteuervorrichtung umfasst: eine Fahrzustand-Detektoreinheit, die konfiguriert ist für die Detektion eines Fahrzustands eines Fahrzeugs; eine Einheit zur Bestimmung der Modus-Umschaltung, die konfiguriert ist auf der Basis des Ergebnisses der Detektion durch die Fahrzustand-Detektoreinheit zu bestimmen, ob es erforderlich ist oder ob es nicht erforderlich ist zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine von dem Modus für niedrige Leistung in den Modus für hohe Leistung zu schalten; eine Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit, die konfiguriert ist für die Detektion einer Beschleunigungsdrehzahl des Fahrzeugs, wenn die Einheit zur Bestimmung der Modus-Umschaltung bestimmt, dass ein Umschalten zwischen den Leistungsmoden der Antriebsmaschine notwendig ist; und eine Einheit zur Steuerung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments, die konfiguriert ist für das Steuern einer Änderungsrate eines Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine vom Beginn bis zum Ende der Modus-Umschaltung, derart, dass die Änderungsrate eine erste Änderungsrate ist, wenn die durch Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist; und eine zweite Änderungsrate ist, die kleiner als die erste Änderungsrate ist, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Radlader nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Fahrzustand-Detektoreinheit konfiguriert ist für die Detektion, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand der Bergauffahrt befindet.
Radlader nach Anspruch 3, wobei die Fahrzustand-Detektoreinheit konfiguriert ist für die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand der Bergauffahrt befindet, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, und eine Bedingung erfüllt ist, dass ein Drosselöffnungsgrad über eine vorgegebene Zeitspanne oder länger auf einem Wert gehalten wird, der größer oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert des Drosselöffnungsgrads ist, der näher an einem voll geöffnetem Drosselöffnungsgrad liegt, und eine Bedingung erfüllt ist, dass ein Bremsvorgang nicht durchgeführt wird.
Radlader nach Anspruch 4, wobei die Fahrzustand-Detektoreinheit ferner konfiguriert ist für die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug im Zustand der Bergauffahrt befindet, wenn die Beschleunigungsdrehzahl kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
Radlader nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 5, wobei die Schaltzeit-Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat, und die Schaltzeit auf die erste Zeit steuert, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist; und dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug an einem Berg anfährt, und die Schaltzeit auf die zweite Zeit steuert, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Radlader nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Einheit für die Steuerung der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments derart konfiguriert ist, dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug von dem Fahrbetrieb in der Ebene in den Fahrbetrieb bergauf geschaltet hat, und die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments auf die erste Änderungsrate steuert, wenn die durch die Beschleunigungsdrehzahl-Detektoreinheit detektierte Beschleunigungsdrehzahl entweder 0 oder negativ ist; und dass sie bestimmt, dass das Fahrzeug an einem Berg anfährt, und die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments auf die zweite Änderungsrate steuert, wenn die detektierte Beschleunigungsdrehzahl positiv ist.
Radlader nach Anspruch 5, wobei die Fahrzustand-Detektoreinheit ferner derart konfiguriert ist, dass sie detektiert, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem der Bergauf-Fahrbetrieb aufgehoben ist und von dem Zustand des Bergauf-Fahrbetriebs in einen anderen Zustand geschaltet hat, und wobei die Einheit zur Bestimmung der Modus-Umschaltung derart konfiguriert ist, dass sie den Leistungsmodus der Antriebsmaschine von dem Modus für hohe Leistung in den Modus für niedrige Leistung schaltet, wenn detektiert wird, dass sich das Fahrzeug im Zustand eines aufgehobenen Bergauf-Fahrbetriebs befindet.
Radlader nach Anspruch 8, wobei die Fahrzustand-Detektoreinheit derart konfiguriert ist, dass sie detektiert, dass sich das Fahrzeug in dem Zustand des aufgehobenen Bergauf-Fahrbetriebs befindet, wenn von den Bedingungen, dass ein Drosselöffnungsgrad kleiner als der Schwellenwert des Drosselöffnungsgrads wird und dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird, zumindest eine Bedingung erfüllt ist.