DE112011103021T5

DE112011103021T5 - Motorsteuergerät zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug

Info

Publication number: DE112011103021T5
Application number: DE112011103021T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Onodera; Jun Hashimoto; Shinji Kaneko; Hideyuki Hiraiwa
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-07-04
Also published as: JP5332044B2; US8855871B2; CN102859240B; WO2012033193A1; US20130218428A1; CN102859240A; JP2012057761A

Abstract

Zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug wird ein Motorsteuergerät vorgeschlagen, wobei ein übermäßiges Hochdrehen des Motors ohne Einwirkung einer mechanischen Bremse verhindert werden soll, um Energie zu sparen und Probleme, wie schlechte Kraftstoffeffizienz und Verluste bei der Bremsenkühlung zu vermeiden. Hierzu wird die Ist-Motordrehzahl durch Motordrehzahl-Erfassungsmittel erfasst und bei Überschreiten der Maximal-Drehzahl des Motors ein Minimal-Einstellverhältnis so eingestellt, das umso höher ist, je höher die Motordrehzahl ist, wobei die Kapazität einer HST Hydraulikpumpe so angepasst wird, dass ein Einstellverhältnis erreicht wird, das größer ist als das gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellte Einstellverhältnis. Wenn die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl die vorgegebene Drehzahl überschreitet und die zeitliche Änderungsrate auf der Einlassseite der HST-Hydropumpe, wie vom Messmittel der zeitlichen Druckänderungsrate erfasst, den vorgeschriebenen Wert oder höher erreicht, wird ein Minimalwert für das Einstellverhältnis eingestellt, der umso größer ist, je höher die zeitliche Änderungsrate des Drucks ist, wobei die Kapazität der HST-Hydropumpe so angepasst ist, das ein höheres Einstellverhältnis zwischen dem Minimalwert für das Einstellverhältnis entsprechend der zeitlichen Änderungsrate des Drucks und dem vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellten Einstellverhältnis ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Motorsteuergerät zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug mit einer hydrostatischen Übersetzung.
Hintergrund der Technik
Wie in 1 dargestellt, ist ein Arbeitsfahrzeug, wie beispielsweise ein Gabelstapler mit einer hydrostatischen Übersetzung 17 ausgestattet, nachfolgend auch als HST bezeichnet. Bei solchen Arbeitsfahrzeugen wird eine Geschwindigkeitsänderung dadurch vorgenommen, dass jeweils die Schwenkwinkel einer Schrägscheibe 16c einer Hydropumpe 16 und einer Schrägscheibe 18c eines Hydraulikmotors 18, die zur HST 17 gehören, verstellt werden.
Das mit der HST ausgestattete Arbeitsfahrzeug 1 weist ein Beschleunigungsmittel 25 (Gaspedal), ein Bremsmittel 26 (Bremspedal) und einen Betätigungshebel 6 auf. Wenn das Gaspedal 25 gedrückt wird, wird der Motor 8 so angesteuert, dass dieser eine Drehzahl Ne entsprechend der Pedalstellung annimmt. Das Bremspedal 26 besitzt auch eine Kriechgangfunktion (sog. Inchen). Wenn das Bremspedal 26 gedrückt ist, wird die Schrägscheibe 16c der HST-Hydropumpe 16 entsprechend dem Bremshub S auf das Bremspedal 26 so verstellt, dass die Bremskraft auf eine Bremse 22 entsprechend dem mechanischen Bremsverhältnis BR zunimmt und ein sog. Einstellverhältnis IR abnimmt.
Das Einstellverhältnis IR bedeutet hier das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft des Motors 8 zu der HST-Hydropumpe 16. Je stärker das Einstellverhältnis IR abnimmt, desto stärker fällt auch das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft des Motors 8 zur HST-Hydropumpe 16, während das Verteilungsverhältnis zur hydraulischen Pumpe 9 einer Arbeitsmaschine zunimmt.
2 zeigt eine Kennlinie L1 einer Beziehung zwischen dem Bremshub S und dem mechanischen Bremsverhältnis BR, und eine Kennlinie L2 einer Beziehung zwischen dem Bremshub S und dem Einstellverhältnis IR.
3 zeigt Kennlinien L3 und L3' einer Beziehung zwischen Motordrehzahl Ne und Aufnahme-Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16, wobei mit abnehmenden Einstellverhältnis IR die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 sinkt, so dass sich die Kennlinie L3 eines großen Aufnahme-Drehmomentes T, angedeutet durch eine durchgezogene Linie, dementsprechend zur Kennlinie L3' eines kleinen Aufnahme-Drehmoments T, angedeutet durch eine doppelt gestrichelte Linie, verändert.
Wenn die Bedienperson das Bremspedal 26 drückt, steigt das mechanische Bremsverhältnis BR entsprechend der Zunahme des Bremshubes S und die Bremskraft der Bremsvorrichtung 22 nimmt entsprechend der Kennlinie L1 in 2 zu. Die Kapazität bzw. Fördermenge der HST-Hydropumpe 16 nimmt mit der Zunahme des Bremshubes S entsprechend ab und das Einstellverhältnis IR nimmt entsprechend der Kennlinie L2 in 2 ab. Demzufolge nimmt das Aufnahme-Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16 ab, wie in 3 gezeigt. Das Aufnahme-Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16 wird reduziert, um ein ”Abwürgen” des Motors zu verhindern. In 2 wird der Bereich, in dem beide, das mechanische Bremsverhältnis BR und das Einstellverhältnis IR größer als Null sind, als ”Überlappung” bezeichnet. Die Überlappung wird festgelegt, um ein sicheres Bediengefühl am Bremsmittel 26 zu erzeugen und optimale Kennlinien L1 und L2 zu erhalten.
Wenn das Bremsmittel 26 gedrückt ist und das Einstellverhältnis IR reduziert ist, wird die Antriebskraft (Bremskraft) in der entgegengesetzten Richtung von den Rädern 24 zum Motor übertragen, um im Schubbetrieb die Motorbremse einzusetzen, wobei die Drehzahl Ne des Motors 8 eine vorgeschriebene, maximale Drehzahl NeH (Überdrehen des Motors 8) kaum überschreitet. Dies erfolgt insbesondere bei verringerter Kapazität der HST-Hydropumpe 16. Das Hoch- oder Überdrehen des Motors 8 kann den Motor 8 und Komponenten (Hilfseinrichtungen) am Motor 8 beschädigen und ist deshalb zu vermeiden.
Bisher wurde das Überdrehen des Motors 8 durch Eingriff der mechanischen Bremse über die Bremse 22 verhindert, um die Antriebskraft der Antriebsräder 24 durch die Bremse 22 zu absorbieren. Gemäß 2 wird eine große Überlappung durch Verschiebung der Kennlinie L1 nach links zur Kennlinie L1'' hin (dargestellt durch eine gestrichelte Linie) gebildet, um das mechanische Bremsverhältnis BR im Anfangsstadium des Bremshubes S anzuheben.
Die Patentliteratur zeigt den allgemeinen Stand der Technik bezüglich der vorliegenden Erfindung, wie folgt. Die JP 2001-235032 beschreibt einen Radlader mit HST, wobei mit Erfassung eines Hochdrehens eine Bremsaktion durch Erhöhung der Fördermenge des hydraulischen Fahrmotors erreicht wird, um einen Bremsdruck im Hauptkreis auf der Auslassseite des hydraulischen Motors zu erzeugen, sowie Anlegen des Bremsdrucks an dem Drehmomentwandler durch eine hydraulische Pumpe und Aufnahme durch den Motor.
Die JP 2009-24747 betrifft einen Radlader mit HST und Bremsmotor, der mit einer Bremsvorrichtung an der Antriebswelle der hydraulischen Pumpe verbunden ist und wenn die Maschine hoch zu drehen droht, wird das Überdrehen durch Erhöhung der Fördermenge des Fahrmotors verhindert, um einen Bremsdruck im Hauptkreis auf der Auslassseite des Motors zu erzeugen, sowie die Kapazität des Bremsmotors erhöht, um dessen Drehmoment durch den Motor aufzunehmen und ein Bremsdrehmoment zu erzeugen.
Wesen der Erfindung
Aufgabenstellung
Es wird angenommen, dass ein Gabelstapler als Arbeitsfahrzeug eine schnelle Beladung mit Fracht während langsamer Annäherung an eine Plattform durchführt. In diesem Fall drückt eine Bedienperson das Beschleunigungsmittel 25, das Bremsmittel 26 und den Arbeitsmaschinen-Betätigungshebel 6 zur gleichen Zeit. In 2 wird eine große Überlappung durch Verschiebung der Kennlinie L1 nach links in der Zeichnung zur Kennlinie L1'' (dargestellt durch eine gestrichelte Linie) gebildet, um das mechanische Bremsverhältnis BR im Anfangsstadium des Bremshubes S anzuheben, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird angepasst, während die Bremse gegen den Willen des Bedieners, die Antriebsräder 24 mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit weiterzubewegen, angezogen wird, resultierend in einem Anstieg des mechanischen und energetischen Verlusts. Daher besteht die Gefahr, dass der Kraftstoffverbrauch steigt (Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs) oder die Kühlleistung der Bremse 22 nicht mithalten kann. Um die Kühlleistung der Bremse 22 zu verbessern, würden jedoch die Kosten ansteigen
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Umstände vorgenommen, um es zu ermöglichen, dass Probleme, wie beispielsweise Energieverluste durch Kraftstoffverbrauch oder Kühlung der Bremse, reduziert werden, indem Verluste durch Verhinderung eines Motorhochdrehens ohne Einwirkung auf die mechanische Bremse verringert werden. In der Patentliteratur werden keine Merkmale offenbart, die ermöglichen, ein Hochdrehen des Motors ohne Einwirkung auf die mechanische Bremse zu verhindern.
Lösung der Aufgabe
Eine erste Ausführung der Erfindung bezieht sich auf ein Motorsteuergerät zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug, umfassend:
einen Motor,
eine hydraulische Arbeitsmaschinen-Pumpe und eine HST-Hydropumpe, die vom Motor als Antriebsquelle angetrieben werden,
eine hydrostatische Übersetzung mit der HST-Hydropumpe, um die Antriebskraft des Motors auf Antriebsräder zu übertragen,
Beschleunigungsmittel,
Steuermittel für die Motordrehzahl, um eine angeforderte Motordrehzahl entsprechend einem Öffnungsgrad der Beschleunigungsmittel zu erhalten,
Bremsmittel,
eine Bremse, um die Antriebsräder abzubremsen, indem eine Bremskraft gemäß dem Bremshub der Bremsmittel erzeugt wird,
ein Einstellmittel zur Einstellung einer Beziehung zwischen dem Bremshub der Bremsmittel und einem Einstellverhältnis,
Motordrehzahl-Erfassungsmittel zur Ermittlung einer Ist-Motordrehzahl des Motors, und
ein Pumpenkapazitäts-Steuermittel, das bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl ist, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellt wird, und bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl oberhalb einer vorgeschriebenen Drehzahl ist, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das größer ist als das vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellte Einstellverhältnis ist.
Eine zweite Ausführung der Erfindung bezieht sich auf ein solches Motorsteuergerät, wobei: bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl die vorgegebene Drehzahl überschreitet, ein Minimalwert für das Einstellverhältnis eingestellt wird, der umso größer ist, je höher die Ist-Motordrehzahl ist, wobei die Kapazität der HST-Hydropumpe so angepasst ist, dass ein höheres Einstellverhältnis zwischen dem Minimalwert für das Einstellverhältnis entsprechend der Ist-Motordrehzahl und dem vom Einstellmittel entsprechend dem Bremshub der Bremsmittel eingestellten Einstellverhältnis ist.
Eine dritte Ausführung der Erfindung bezieht sich auf ein Motorsteuergerät zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug, umfassend:
einen Motor,
eine hydraulische Arbeitsmaschinen Pumpe und eine HST-Hydropumpe, die vom Motor als Antriebsquelle angetrieben werden,
eine hydrostatische Übertragung mit der HST-Hydropumpe, um die Antriebskraft des Motors auf Antriebsräder zu übertragen,
Beschleunigungsmittel,
Steuermittel für die Motordrehzahl, um eine angeforderte Motordrehzahl entsprechend einem Öffnungsgrad der Beschleunigungsmittel zu erhalten,
Bremsmittel,
eine Bremse, um die Antriebsräder abzubremsen, indem eine Bremskraft gemäß dem Bremshub der Bremsmittel erzeugt wird,
ein Einstellmittel zur Einstellung einer Beziehung zwischen dem Bremshub der Bremsmittel und einem Einstellverhältnis,
Motordrehzahl-Erfassungsmittel zur Ermittlung einer Ist-Motordrehzahl des Motors, Messmittel der zeitlichen Druckänderungsrate zur Messung einer zeitlichen Änderungsrate des Drucks an einer Ansaugseite der HST-Hydropumpe, und
ein Pumpenkapazitäts-Steuermittel, das bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl ist, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellt wird, und bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Drehzahl oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl ist und die zeitliche Änderungsrate des Drucks an der Ansaugseite der HST-Hydropumpe, gemessen vom Messmittel der zeitlichen Änderungsrate des Drucks, einen vorgeschriebenen Wert oder mehr erreicht, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das größer ist als das vom Einstellmittel entsprechend dem Bremshub der Bremsmittel eingestellte Einstellverhältnis.
Die vierte Ausführung der Erfindung betrifft ein derartiges Motorsteuergerät, wobei: bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl die vorgegebene Drehzahl überschreitet und die zeitliche Änderungsrate auf der Einlassseite der HST-Hydropumpe, wie vom Messmittel der zeitlichen Druckänderungsrate erfasst, den vorgeschriebenen Wert oder höher erreicht, ein Minimalwert für das Einstellverhältnis eingestellt wird, der umso größer ist, je höher die zeitliche Änderungsrate des Drucks ist, wobei die Kapazität der HST-Hydropumpe so angepasst ist, das ein höheres Einstellverhältnis zwischen dem Minimalwert für das Einstellverhältnis entsprechend der zeitlichen Änderungsrate des Drucks und dem vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellten Einstellverhältnis ist.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der ersten und zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird beim Überschreiten der Ist-Motordrehzahl über die vorgegebene Drehzahl hinaus die Kapazität der HST-Hydropumpe so eingestellt, dass ein höheres Einstellverhältnis erreicht wird als die Einstellrate entsprechend dem Bremshub. Daher wird im Überdrehbereich des Motors die Antriebskraft von den Antriebsrädern zum Motor nicht oder kaum mehr übertragen, so dass ein Überdrehen des Motors verhindert werden kann.
Gemäß der dritten und vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird beim Überschreiten der Ist-Motordrehzahl über die vorgegebene Drehzahl hinaus und beim Erreichen der zeitliche Druckänderungsrate auf der Einlassseite der HST-Hydropumpe eines vorgeschriebenen Werts oder mehr die Kapazität der HST-Hydropumpe so eingestellt, dass ein höheres Einstellverhältnis erreicht wird als die Einstellrate entsprechend dem Bremshub. Daher kann ein plötzlicher Anstieg der Motordrehzahl unterdrückt werden und so ein Überdrehen des Motors verhindert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt als Diagramm ein Kraftübertragungssystem eines Arbeitsfahrzeugs.
2 zeigt als Diagramm eine Kennlinie zwischen Bremshub und mechanischem Bremsverhältnis und eine Kennlinie zwischen Bremshub und Einstellverhältnis.
3 zeigt als Diagramm eine Kennlinie zwischen Motordrehzahl und Aufnahme-Drehmoment einer HST-Pumpe.
4 ist eine Seitenansicht des Fahrgestells eines Gabelstaplers als Arbeitsfahrzeug.
5 zeigt eine Ausführungsform eines Kraftübertragungssystems eines Arbeitsfahrzeugs.
6 zeigt eine Ausführungsform eines Steuersystems eines Arbeitsfahrzeugs.
7 zeigt ein Diagramm eine Beziehung zwischen Motordrehzahl und einem Minimal-Einstellverhältnis.
8 zeigt als Diagramm den Zusammenhang zwischen Druckanstieg und einem Minimal-Einstellverhältnis.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform des Motorsteuergeräts zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Im folgenden wird ein Gabelstapler als Arbeitsfahrzeug angenommen. Jedoch kann die vorliegende Erfindung in gleicher Weise auch für andere Arbeitsfahrzeuge eingesetzt werden. 4 ist eine Seitenansicht eines Fahrgestells 3 des Gabelstaplers als Arbeitsfahrzeug 1. Wie in 4 gezeigt, ist vorne am Fahrgestell 3 des Arbeitsfahrzeugs 1 ein Mast 4 und eine Gabel 5 als Arbeitsmaschine bzw. Arbeitsgerät 2 vorgesehen. Der Mast 4 ist über ein Paar von rechten und linken Neige- oder Kippzylindern 8 am Fahrgestell 3 abgestützt. In Nähe des Fahrersitzes ist für das Arbeitsgerät 2 ein Betätigungshebel 6 sowie ein Fahrtrichtungshebel 13, ein Gas- oder Fahrpedal 25 (als Beschleunigungsmittel) und ein Bremspedal 26 (als Bremsmittel) vorgesehen. Der Fahrtrichtungshebel 13 zeigt entsprechend der gewünschten Fahrt des Fahrgestells 3 in Vorwärtsrichtung F oder Rückwärtsrichtung R. Mit dem Betätigungshebel 6 kann der Mast 4 gekippt werden sowie die Gabel 5 angehoben werden, um so eine Last oder Fracht auf der Gabel 5 in die gewünschte Position zu bringen.
5 zeigt den Aufbau der Kraftübertragung des Arbeitsfahrzeugs 1 in einer Ausführung. Neben dem Arbeitsgerät 2 weist das Arbeitsfahrzeug 1 einen Fahrantrieb 7 auf, der von einem Motor 8 angetrieben ist. Das Arbeitsgerät 2 wird über hydraulische Aktuatoren 11 betätigt, denen Drucköl aus der hydraulischen Pumpe 9 mit dem Motor 8 als Antriebsquelle 8 über ein Steuerventil 10 zugeführt wird. Der Öffnungsgrad des Steuerventils 10 ist mit dem Betätigungshebel 6 einstellbar.
Der Motor 8 wird über das Fahrpedal 25 (als Beschleunigungsmittel) gesteuert, so dass die Motordrehzahl Ne entsprechend der Gaspedalstellung erhalten wird. Die tatsächliche Drehzahl Ne des Motors 8 wird durch einen Motordrehzahl-Detektor 31 erfasst. Die Antriebskraft des Motors 8 wird über ein Getriebe 14 an die hydraulische Pumpe 9 und die HST-Hydropumpe 16 übertragen. Der Antriebsstrang von der HST-Hydropumpe 16 bis zu den Antriebsrädern 24 bildet den Fahrantrieb 7. Die hydrostatische Kraftübertragung (HST) 17 umfasst die HST-Hydropumpe 16, den HST-Hydraulikmotor 18 und Ölleitungen 19A und 19B, die entsprechende Ein- bzw. Auslässe 16a, 16b, 18a, 18b an der Hydropumpe 16 bzw. am Hydraulikmotor 18 verbinden. Zur Erläuterung wird hier der Anschluss 16a der Hydropumpe 16 als „Öffnung A” bezeichnet und die Ölleitung 19A zwischen dem Anschluss 16a der Hydropumpe 16 und der Öffnung 18a des Hydraulikmotors 18 „Strang A” genannt. Der Anschluss 16b der Hydropumpe 16 wird als „Öffnung B” bezeichnet und die Ölleitung 19B zwischen dem Anschluss 16b der Hydropumpe 16 und der Öffnung 18b des Hydraulikmotors 18 wird „Strang B” genannt.
Durch Umschalten der Auslassöffnung an der Hydropumpe 16 zum „Strang A oder B” wird das Fahrgestell 3 nach vorwärts oder rückwärts angetrieben. So wird z. B. durch Abgabe des Drucköls am Anschluss 16a (A) aus der Hydropumpe 16 das Fahrgestell 3 vorwärts bewegt. Die „Öffnung B” bzw. der Anschluss 16b der Hydropumpe 16 wird hierbei zum Einlass. Wenn das Drucköl aus der Hydropumpe 16 am Anschluss 16b zum „Strang B” abgegeben wird, fährt das Arbeitsfahrzeug rückwärts. In diesem Falle wird der Anschluss 16a der Hydropumpe 16 zum Einlass. Die Ölleitung 19A bzw. der Strang A weist einen Drucksensor 32 zum Erfassen des dortigen Drucks auf, während die Ölleitung 19B bzw. der Strang B einen Drucksensor 33 zum Erfassen des Drucks im Strang B besitzt. Die Geschwindigkeitsanpassung erfolgt durch Verstellen einer Schrägscheibe 16c der Hydropumpe 16 und entsprechend einer Schrägscheibe 18c des Hydraulikmotors 18.
Die Antriebskraft des Hydraulikmotors 18 wird über ein Differentialgetriebe 20 an eine Achse 21 übertragen, die eine mechanische Bremse 22 und Endgetriebe 23 aufweist. Die Abtriebswellen der Endgetriebe 23 sind mit Antriebsrädern 24 verbunden. Somit werden bei laufendem Motor 8, wenn das Fahrpedal 25 niedergedrückt wird und der Fahrtrichtungshebel 13 in Richtung vorwärts oder rückwärts zeigt, die Antriebsräder 24 in Vorwärtsrichtung F oder Rückwärtsrichtung R angetrieben. Wenn der Fahrtrichtungshebel 13 in die Vorwärtsrichtung F zeigt, wird das Drucköl vom Anschluss 16a der Hydropumpe 16 in den Strang A gepumpt. Wenn andererseits der Fahrtrichtungshebel 13 in Rückwärtsrichtung R betätigt ist, wird das Drucköl vom Anschluss 16b der Hydropumpe 16 in den Strang B gepumpt, um so die Fahrtrichtung des Fahrgestells 3 umzukehren.
Die Antriebswelle der hydraulischen Pumpe 9 für das Arbeitsgerät 2 ist mit einer Brems-Hydraulikpumpe 28 verbunden und so ebenfalls vom Motor 8 angetrieben. Das Drucköl von der Hydraulikpumpe 28 wird zum Abbremsen der Bremse 22 über ein Bremsventil 29 zugeführt. Die Ölmenge über das Bremsventil 29 steigt entsprechend dem Betätigungshub S am Bremspedal 26 und wird proportional der Bremse 22 zugeführt, so dass sich dementsprechend die Bremskraft an der Bremse 22 erhöht. Die Erhöhung der Bremskraft an der Bremse 22 erfolgt somit in Abhängigkeit vom Hub S am Bremspedal 26 in einem bestimmten Bremsverhältnis BR.
Bei Betätigung des Bremspedals 26 wird die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 in Übereinstimmung mit dem Bremshub S reduziert, so dass das aufgenommene Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16 abgesenkt wird. Somit wird bei betätigter Bremse die Schrägscheibe 16c der Hydraulikpumpe 16 so verstellt, dass das Einstellverhältnis IR sinkt. Daher wird mit größer werdendem Bremshub S am Bremspedal 26 die Antriebskraft des Motors 8 zu den Rädern 24 entsprechend abgesenkt und die Bremskraft an der Bremse 22 entsprechend erhöht, so dass das Fahrgestell 3 angehalten werden kann. Wie oben erwähnt, besitzt das Bremspedal 26 auch eine sog. Inch-Funktion. Dabei bedeutet das Einstellverhältnis IR das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft des Motors 8 zu der HST-Hydropumpe 16, wobei mit abnehmendem Verhältnis auch die Antriebskraft des Motors 8 zu der HST-Hydropumpe 16 abnimmt, während die Verteilung zu der hydraulischen Pumpe 9 des Arbeitsgeräts 2 zunimmt.
2 zeigt die Kennlinie L1 als Zusammenhang zwischen mechanischem Bremsverhältnis BR und Bremshub S und die Kennlinie L2 als Beziehung zwischen dem Bremshub S und dem Einstellverhältnis IR.
3 zeigt Kennlinien L3 und L3' für die Beziehung zwischen der Motordrehzahl Ne und Aufnahme-Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16, wobei mit abnehmendem Einstellverhältnis IR die Kapazität der Hydropumpe 16 von der hier durchgezogenen Kennlinie L3 mit hohem Aufnahme-Drehmoment T zur doppelt-strichpunktierten Kennlinie L3' mit geringerem Aufnahme-Drehmoment T absinkt.
Wenn die Bedienungsperson das Bremsmittel 26 betätigt, steigt das mechanische Bremsverhältnis BR mit der Zunahme des Bremshubs S und die Bremskraft der Bremse 22 wird entsprechend der Kennlinie L1 in 2 erhöht. Zudem sinkt die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 mit zunehmender Bremsung (Hub S) in Übereinstimmung mit der Kennlinie L2 in 2. Somit wird, wie in 3 gezeigt, das Aufnahme-Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16 reduziert. Das Aufnahme-Drehmoment T der HST-Hydropumpe 16 wird auch reduziert, um ein Abwürgen des Motors 8 zu verhindern. In 2 wird der Abschnitt, in dem sowohl das mechanische Bremsverhältnis BR als auch das Einstellverhältnis IR größer als Null sind, als ”Überlappung” bezeichnet. Diese Überlappung der Kennlinien L1 und L2 beeinflusst auch die Bedienbarkeit der Bremse 22 und der Bremsmittel 26.
Wenn das Bremsmittel 26 niedergedrückt ist und das Einstellverhältnis IR absinkt, wird die Antriebskraft von den Rädern 24 als Bremskraft zum Motor 8 hin reversiert und wirkt als Motorbremse, wobei die Drehzahl Ne des Motors 8 die zulässige Drehzahl NeH überschreiten kann. Dieses Überdrehen des Motors 8 wird durch die abgesenkte Kapazität der HST-Hydropumpe 16 mitverursacht. Das Überdrehen kann zu einer Beschädigung des Motors 8 und daran angeschlossener (Hilfs-)Komponenten führen und ist daher zu vermeiden. In dieser Ausführungsform wird das Überdrehen verhindert, ohne die mechanische Bremse 22 einzusetzen. Diese Motorsteuerung zur Überdreh-Vermeidung wird nachfolgend mit Bezugnahme auf 6 beschrieben.
6 zeigt den Steuerungsaufbau des Arbeitsfahrzeugs 1. Das Bremspedal oder allgemein Bremsmittel 26 weist einen Bremsdetektor 35 zur Erfassung des Bremshubs S auf. Der Bremsdetektor 35 ist beispielsweise als Potentiometer ausgeführt und das Bremssignal des Bremsdetektors 35 wird in die Steuerung 30 eingegeben. Auch das vom Drehzahl-Detektor 31 erfasste Drehzahlsignal für die Ist-Drehzahl Ne des Motors 8 wird in die Steuerung 30 eingegeben. Ebenso werden die Signale der Drucksensoren 32 und 33 für den Strang A und B der Steuerung 30 zugeführt. Der Fahrtrichtungshebel 13 weist einen Schalter 27 auf, um festzustellen, ob die Fahrtrichtung vorwärts F oder rückwärts R gewählt ist oder die Neutralposition N. Auch dieses Signal vom Schalter 27 wird der Steuerung 30 zugeführt. Das Fahrpedal 25 besitzt ein Erfassungsmittel 34 zum Erfassen der Gaspedalöffnung, z. B. in Form des Niederdrückens des Fahrpedals. Das Erfassungsmittel 34 kann ein Potentiometer sein und gibt das Signal über die Gaspedalöffnung an die Steuerung 30 weiter.
Die Steuerung 30 (bzw. Steuergerät) umfasst Einstellverhältnis-Einstellmittel 36, eine Messeinrichtung 37 für die zeitliche Druckänderungsrate, Motordrehzahl-Steuermittel 38, eine erste Recheneinheit 39 und eine zweite Recheneinheit 40 zur Überdreh-Vermeidung sowie eine Bedingungsbestimmeinheit 43, eine Fein-Auswahleinheit 44, eine 100%-Schalteinheit 45, eine Umschalteinheit 46, eine 1/100-Multiplikationseinheit 47, eine Minimum-Recheneinheit 48, eine Grob-Auswahleinheit 49 und Pumpenkapazitäts-Steuermittel 50.
In dem Einstellverhältnis-Einstellmittel 36 ist die Beziehung zwischen dem Bremshub S und dem Einstellverhältnis IR, nämlich die Kennlinie L2 (in 2 gezeigt) eingestellt. Das von dem Bremsdetektor 35 erfasste Signal über den gegenwärtigen Bremshub wird an die Einstellmittel 36 weitergegeben, um das dem aktuellen Bremshub S entsprechende Einstellverhältnis IR aus der Kennlinie 12 auszulesen. Das so erfasste Einstellverhältnis IR wird in die Minimum-Recheneinheit 48 und die Grob-Auswahleinheit 49 eingegeben. Das Signal vom Motordrehzahl-Detektor 31 mit der aktuellen Drehzahl Ne des Motors 8 wird an die erste Recheneinheit 39 und die Bedingungsbestimmeinheit 43 eingegeben.
Die Messeinrichtung 37 erfasst die Druckänderung über die Zeit am Einlass der HST-Hydropumpe 16, wobei die Druckmessung auf den Signalen der Drucksensoren 32 und 33 in Strang A bzw. B sowie des Schalters 27 basiert. Wenn der Schalter 27 die Vorwärtsrichtung F feststellt, wird der Druckanstieg (kg/cm²) pro Zeiteinheit im Strang B vom Drucksensor 33 erfasst, da hierbei der Einlass der HST-Hydropumpe 16 der Anschluss 16b ist. Die Zeiteinheit ist zum Beispiel ein Steuerzyklus. Wenn andererseits der Schalter 27 die Rückwärtsrichtung R feststellt, wird der Druckanstieg (kg/cm²) pro Zeiteinheit im Strang A vom Drucksensor 32 erfasst, da hierbei der Einlass der HST-Hydropumpe 16 am Anschluss 16a liegt. Der Druckanstieg (kg/cm²) pro Zeiteinheit am jeweiligen Einlass der HST-Hydropumpe 16 wird an die zweite Recheneinheit 40 weitergeleitet.
Das Signal des Erfassungsmittels 34, das den Niederdrückbetrag des Fahrpedals 25 erfasst, wird an die Motordrehzahl-Steuereinheit 38 und der Bedingungsbestimmeinheit 43 eingegeben. Die Steuereinheit 38 bestimmt die vom Fahrpedal 25 angesteuerte Motordrehzahl und der Motor 8 wird so angesteuert, dass diese Motordrehzahl erzielt wird. Hierbei ist die angesteuerte Drehzahl höchstens die zulässige Drehzahl NeH des Motors 8, um ein Überdrehen zu vermeiden. Der Motor 8 wird über die Motordrehzahl-Steuereinheit 38, den Regler 41 und die Kraftstoffeinspritzpumpe 42 gesteuert. Hierbei erzeugt der Regler 41 einen Steuerbefehl zum Erhalt der angestrebten Motordrehzahl und gibt diesen an die Einspritzpumpe 42 weiter, um die entsprechende Kraftstoffeinspritzmenge einzustellen und in den Motor einzuspritzen.
Das Pumpenkapazitäts-Steuermittel 50 führt die folgende Steuerung durch:

1) Wenn die vom Drehzahl-Sensor 31 erfasste Ist-Motordrehzahl Ne niedriger ist als die maximale Drehzahl NeH des Motors 8, wird die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so verstellt, dass das vom Einstellmittel 36 vorgegebene Einstellverhältnis IR entsprechend dem Bremshub S des Bremsbedienmittels 26 erhalten wird.
2) Wenn die vom Drehzahl-Sensor 31 erfasste Ist-Motordrehzahl Ne die maximale Drehzahl NeH des Motors 8 bereits überschreitet, wird die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so verstellt, dass das vom Einstellmittel 36 vorgegebene Einstellverhältnis IR entsprechend dem Bremshub S des Bremsmittels 26 zu einem höheren Einstellverhältnis IRL hin verändert wird. Die Steuerung erfolgt dabei insbesondere entsprechend dem nachfolgenden Absatz 3).
3) Wenn die vom Drehzahl-Sensor 31 erfasste Ist-Motordrehzahl Ne die maximale Drehzahl NeH des Motors 8 bereits überschritten hat, wird das minimale Einstellverhältnis IRL so verstellt, dass je höher die Ist-Motordrehzahl Ne ist, desto höher das minimale Einstellverhältnis IRL eingestellt wird und die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so verstellt wird, dass ein höheres Einstellverhältnis erhalten wird, das zwischen dem minimalen Einstellverhältnis IRL entsprechend der Ist-Motordrehzahl Ne und dem vom Einstellmittel 36 vorgegebenen Einstellverhältnis IR gemäß dem Bremshub S des Bremsmittels 26 liegt.
4) Wenn die vom Drehzahl-Sensor 31 erfasste Ist-Motordrehzahl Ne unterhalb der vorgegebenen Motordrehzahl ist, wird die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so verstellt, dass das vom Einstellmittel 36 vorgegebene Einstellverhältnis IR entsprechend dem Bremshub S des Bremsmittels 26 erhalten wird.
5) Wenn die vom Drehzahl-Sensor 31 erfasste Ist-Motordrehzahl Ne die vorgegebene Motordrehzahl überschreitet und die Druckänderung über die Zeit am Einlass der HST-Hydropumpe 16, die von der Messeinrichtung 37 für die zeitliche Druckänderungsrate gemessen wurde, einen vorgeschriebenen Wert oder mehr erreicht, wird die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so verstellt, dass das vom Einstellmittel 36 vorgegebene Einstellverhältnis IR entsprechend dem Bremshub S des Bremsmittels 26 zu einem höheren Einstellverhältnis IRL hin verändert wird. Die Steuerung erfolgt hierbei insbesondere entsprechend dem nachfolgenden Absatz 6).
6) Wenn die vom Drehzahl-Sensor 31 erfasste, aktuelle Motordrehzahl Ne die vorgegebene Motordrehzahl überschreitet und die Druckänderung über die Zeit am Einlass der HST-Hydropumpe 16, die von der Messeinrichtung 37 für die zeitliche Druckänderungsrate gemessen wurde, einen vorgeschriebenen Wert oder mehr erreicht, wird das minimale Einstellverhältnis IRL so verstellt, dass je höher die Druckänderung über die Zeit ist, desto höher wird der minimale Wert IRL des Einstellverhältnisses eingestellt und die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 wird so verstellt, dass ein höheres Einstellverhältnis erhalten wird, das zwischen dem minimalen Einstellverhältnis IRL entsprechend der Druckänderung über die Zeit und dem vom Einstellmittel 36 vorgegebenen Einstellverhältnis IR entsprechend dem Bremshub S des Bremsmittels 26 liegt.

Zudem berechnet die erste Überdreh-Verhinderungskoeffizienten-Recheneinheit 39 einen ersten Überdreh-Verhinderungskoeffizienten ks1 entsprechend der aktuellen Motordrehzahl Ne. Wenn die Motordrehzahl Ne unterhalb der maximalen Drehzahl NeH des Motors 8 ist, wird der erste Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 100%. Wenn die Motordrehzahl Ne die maximale Drehzahl NeH des Motors 8 überschreitet und eine Motordrehzahl im Überdreh-Bereich erreicht, wird die aktuelle Motordrehzahl Ne umso höher, je geringer der erste Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 ist und wenn der erste Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 den Minimalwert von 0% erreicht, wird die Drehzahl auf dem Minimalwert 0% gehalten. Dieser Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1, der von der Recheneinheit 39 berechnet wird, wird in die Fein-Auswahleinheit 44 eingegeben.
Die zweite Überdreh-Verhinderungs-Koeffizienten-Recheneinheit 40 berechnet einen zweiten Überdreh-Verhinderungskoeffizienten ks2 entsprechend dem Druckanstieg pro Zeiteinheit (kg/cm²) am saugseitigen Anschluss der HST-Hydropumpe 16. Wenn der Druckanstieg kleiner ist als ein vorgegebener Wert, beträgt der zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 100%. Wenn der Druckanstieg gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert wird der zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 umso kleiner, je höher der Druckanstieg wird. Wenn z. B. der vorgegebene Druckanstieg oder mehr erreicht wird, bleibt der zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 konstant. Dieser zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2, der von der Recheneinheit 40 berechnet wird, wird ebenfalls in die Fein-Auswahleinheit 44 eingegeben. Die Fein-Auswahleinheit 44 wählt den kleineren Wert aus dem ersten Überdreh-Verhinderungskoeffizienten ks1 und dem zweiten Überdreh-Verhinderungskoeffizienten ks2 aus.
Die 100%-Schalteinheit 45 legt einen Zahlenwert von ”100%” fest. Die Bestimmungseinheit 43 bestimmt eine vorgegebene Motordrehzahl entsprechend dem Öffnungsgrad des Gaspedals bzw. Beschleunigungsmittels 25. Zudem wird bestimmt, ob die Ist-Motordrehzahl Ne, die durch den Motordrehzahl-Sensor 31 gemessen wird, innerhalb der vorgegebenen Motordrehzahl ist (AUS) oder, ob die Ist-Motordrehzahl Ne, die durch den Motordrehzahl-Sensor 31 gemessen wird, die vorgegebene Motordrehzahl überschreitet (EIN). Diese Bestimmung wird durchgeführt, um zu ermitteln, ob die Antriebskraft (Bremskraft) von den Antriebsrädern 24 zum Motor 8 übertragen wird oder nicht. Wenn die Ist-Motordrehzahl Ne unterhalb der vorgegebenen Motordrehzahl ist, wird bestimmt, dass die Antriebskraft (Bremskraft) nicht von den Antriebsrädern 24 auf den Motor 8 übertragen wird und keine Möglichkeit besteht, ein Überdrehen des Motors zu verursachen und ein bestimmter Wert AUS ausgegeben wird. Wenn die Ist-Motordrehzahl Ne die vorgegebene Motordrehzahl überschreitet, wird bestimmt, dass die Antriebskraft (Bremskraft) von den Antriebsrädern 24 auf den Motor 8 übertragen wird und die Möglichkeit besteht, ein Hochdrehen des Motors zu verursachen, so dass ein bestimmter Wert EIN ausgegeben wird.
Die EIN/AUS-Umschalteinheit 46 führt eine Umschaltung entsprechend dem EIN/AUS-Wert der Bestimmungseinheit 43 durch. Wenn der bestimmte Wert AUS ist, wird die EIN/AUS-Umschalteinheit 46 auf AUS geschaltet und der von der 100%-Schalteinheit 45 festgelegte, Zahlenwert ”100%” wird in die 1/100-Multiplikatioseinheit 47 eingegeben. Wenn der bestimmte Wert EIN ist, wird die EIN/AUS Umschalteinheit 46 auf EIN geschaltet und der von der Fein-Auswahleinheit 44 ausgewählte erste Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 oder zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 wird in die 1/100-Multiplikationseinheit 47 eingegeben. Die 1/100-Multiplikationseinheit 47 multipliziert den eingegebenen Zahlenwert (100% oder den ersten Überdreh-Verhinderungskoeffizienten ks1 oder den zweiten Koeffizienten ks2) mit dem Faktor 1/100. Das Multiplikationsergebnis wird als Koeffizient ks an die Minimum-Recheneinheit 48 weitergegeben. Die Minimum-Recheneinheit 48 führt entsprechend dem vom Einstellmittel 36 eingegebenen Einstellverhältnis IR und dem von der 1/100-Multiplikationseinheit 47 eingegebenen Koeffizienten ks die folgende Berechnung durch, um ein Minimal-Einstellverhältnis IRL zu berechnen. IRL = 100% – ks × (100% – IR) (1)
Dieses berechnete Minimal-Einstellverhältnis IRL wird in die Grob-Auswahleinheit 49 eingelesen. Die Grob-Auswahleinheit 49 wählt aus dem Einstellverhältnis IR vom Einstellmittel 36 und dem Minimal-Einstellverhältnis IRL aus der Minimum-Recheneinheit 48 den größeren Wert aus. Das so von der Grob-Auswahleinheit 49 ausgewählte Einstellverhältnis IR oder Minimal-Einstellverhältnis IRL wird an die Pumpenkapazitäts-Steuermittel bzw. -einheit 50 weitergeleitet.
Nachfolgend werden Beispiele der oben genannten Steuerabläufe 1) bis 6) beschrieben:

Beispiel 1: Wenn die Bestimmeinheit 43 den Wert AUS abgibt, stellt die Steuereinheit 50 die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so ein, dass das Einstellverhältnis IR entsprechend dem vom Einstellmittel 36 eingestellten Bremshub S erhalten wird. Damit wird der Steuerablauf entsprechend 1) oder 4) durchgeführt, wie oben beschrieben.

Beispiel 2: Selbst wenn die Bestimmeinheit 43 den Wert EIN abgibt, stellt die Steuereinheit 50 die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so ein, dass das Einstellverhältnis IR entsprechend dem vom Einstellmittel 36 eingestellten Bremshub S erhalten wird, wenn der erste Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 von der Recheneinheit 39 100% ist und der zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks von der Recheneinheit 40 ebenfalls 100% beträgt. Somit wird der Steuerablauf entsprechend 1) oder 4) durchgeführt, wie oben beschrieben. Der Zustand, in dem der Wert EIN von der Bestimmeinheit 43 abgegeben wird und der von der Recheneinheit 39 stammende Koeffizient ks1 = 100% ist, stellt einen Fahrzustand dar, in dem zum Beispiel die Antriebskraft (Bremskraft) von den Antriebsrädern 24 zum Motor 8 übertragen wird, der aber den Überdrehzahl-Bereich noch nicht erreicht hat. Wenn der Wert EIN von der Bestimmeinheit 43 abgegeben wird und der von der Recheneinheit 40 stammende Koeffizient ks2 = 100% ist, stellt dies einen Fahrzustand dar, in dem zum Beispiel die Antriebskraft (Bremskraft) von den Antriebsrädern 24 zum Motor 8 übertragen wird, aber der Druckanstieg noch nicht den vorbestimmten Wert erreicht hat.

Beispiel 3: Wenn die Bestimmeinheit 43 den Wert EIN abgibt (Ist-Motordrehzahl Ne übersteigt die Maximaldrehzahl Neh) und der erste von der Recheneinheit 39 abgegebene Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 kleiner als 100% ist, stellt die Steuereinheit 50 die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so ein, dass das Minimum-Einstellverhältnis IRL wie von der Minimum-Recheneinheit 48 berechnet wird. Damit wird der Steuerablauf entsprechend 2) oder 3) durchgeführt, wie oben beschrieben.

Beispiel 4: Wenn die Bestimmeinheit 43 den Wert EIN abgibt (Ist-Motordrehzahl Ne übersteigt die vorgegebene Drehzahl) und der zweite von der Recheneinheit 40 abgegebene Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 kleiner als 100% ist, stellt das Steuermittel 50 die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so ein, dass das Minimum-Einstellverhältnis IRL wie von der Minimum-Recheneinheit 48 berechnet wird. Damit wird der Steuerablauf entsprechend 5) oder 6) durchgeführt, wie oben beschrieben..

Beispiel 5: Wenn die Bestimmeinheit 43 den Wert EIN abgibt (Ist-Motordrehzahl Ne übersteigt die Maximaldrehzahl NeH) und der erste von der Recheneinheit 39 abgegebene Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 kleiner als 100% ist ebenso wie der zweite von der Recheneinheit 40 abgegebene Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 kleiner als 100% ist, stellt die Steuereinheit 50 die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so ein, dass das Minimum-Einstellverhältnis IRL wie von der Minimum-Recheneinheit 48 berechnet wird. Damit wird der Steuerablauf entsprechend 2) oder 3) und 5) oder 6) durchgeführt, wie oben beschrieben.
Wenn der erste von der Recheneinheit 39 abgegebene Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 kleiner als 100% ist und auch der zweite von der Recheneinheit 40 abgegebene Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 kleiner als 100% ist, wird der kleinere der Werte ausgewählt und das Minimum-Einstellverhältnis IRL auf dessen Basis berechnet. Diese Wahl des kleineren Wertes dient dazu, die Motor-Überdrehzahl gering zu halten.
In 6 ist sowohl die Recheneinheit 39 als auch die Recheneinheit 40 vorgesehen, wobei es auch möglich ist, eine davon wegzulassen. In diesem Fall entfällt auch die Fein-Auswahleinheit 44. Wenn die Recheneinheit 40 weggelassen wird und nur die Recheneinheit 39 vorgesehen ist, kann auch die Bestimmeinheit 43 und die EIN-/AUS-Umschalteinheit 46 entfallen, wobei der erste, von der Recheneinheit 39 berechnete Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 direkt in die 1/100-Multiplikationseinheit 47 eingegeben werden kann. Wenn die Recheneinheit 40 weggelassen wird und nur die Recheneinheit 39 vorgesehen ist, führt das Pumpenkapazitäts-Steuermittel 50 die Steuerung entsprechend 1) und 2) oder 3) durch, wie oben beschrieben. Als Ergebnis wird bei einer die Maximal-Drehzahl NeH des Motors 8 übersteigenden Ist-Drehzahl Ne die Kapazität der HST-Hydropumpe 16 so eingestellt, dass das Einstellverhältnis IRL erhalten wird, das höher ist als das Einstellverhältnis IR entsprechend dem Bremshub S. Daher wird es schwierig die Antriebskraft der Antriebsräder 24 zum Motor 8 hin zu übertragen, so dass ein Überdrehen des Motors 8 verhindert werden kann.
Wenn die Recheneinheit 39 weggelassen wird und nur die Recheneinheit 40 vorgesehen ist, führt das Pumpenkapazitäts-Steuermittel 50 die Steuerung entsprechend 4) und 5) oder 6) durch, wie oben beschrieben. Als Ergebnis wird bei einer die vorgegebene Drehzahl des Motors 8 übersteigenden Ist-Drehzahl Ne und bei einer Druckänderung über die Zeit über einem vorbestimmten Wert hinaus die Kapazität der HST-Hydropumpe so eingestellt, dass das Einstellverhältnis höher ist als das Einstellverhältnis entsprechend dem Bremshub. Somit kann eine plötzliche Drehzahlsteigerung des Motors unterdrückt und ein Überdrehen des Motors 8 verhindert werden.
In 6 wird der erste Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks1 auf der Basis der Ist-Motordrehzahl Ne bestimmt und das Minimal-Einstellverhältnis IRL dann auf der Basis dieses ersten Koeffizienten ks1 berechnet. Es ist allerdings auch möglich, das Minimal-Einstellverhältnis IRL auf der Basis der Ist-Motordrehzahl Ne direkt zu bestimmen, indem vorab die Beziehung zwischen Motordrehzahl Ne und dem Minimal-Einstellverhältnis IRL eingestellt wird, wie in 7 gezeigt. Dabei zeigt 7, dass bei einer die Maximal-Drehzahl NeH überschreitenden Ist-Drehzahl Ne das Minimal-Einstellverhältnis IRL mit steigender Drehzahl Ne ausgehend von 0% größer wird und nach Erreichen von 100% konstant bleibt. In diesem Falle wird das entsprechend 7 erhaltene Minimal-Einstellverhältnis IRL direkt in die Grob-Auswahleinheit 49 der 6 eingegeben, um die oben beschriebenen Steuerabläufe 1) und 2) oder 3) durchzuführen.
Ähnlich wie in 6 wird der zweite Überdreh-Verhinderungskoeffizient ks2 auf der Basis des Druckanstiegs bestimmt und das Minimal-Einstellverhältnis IRL dann auf der Basis dieses zweiten Koeffizienten ks2 berechnet. Es ist allerdings auch möglich, das Minimal-Einstellverhältnis IRL auf der Basis des Druckanstiegs direkt zu bestimmen, indem vorab die Beziehung zwischen Druckanstieg und dem Minimal-Einstellverhältnis IRL eingestellt wird, wie in 8 gezeigt. Hierbei zeigt 8, dass bei einem bestimmten Druckanstieg das Minimal-Einstellverhältnis IRL mit steigendem Druck über die Zeit ausgehend von 0% größer wird und nach Erreichen eines Grenzwerts konstant bleibt. In diesem Falle wird das entsprechend 8 erhaltene Minimal-Einstellverhältnis IRL über die EIN-/AUS-Umschalteinheit 46 direkt in die Grob-Auswahleinheit 49 der 6 eingegeben, um die oben beschriebenen Steuerabläufe 4) und 5) oder 6) durchzuführen.
Ähnlich zu der Ausführungsform in 6 ist es auch möglich, dass die Fein-Auswahleinheit 44 den kleineren Wert des Minimal-Einstellverhältnisses IRL, einmal erhalten nach 7 und einmal erhalten nach 8 auswählt und der kleinere Wert über die EIN-/AUS-Umschalteinheit direkt in die Grob-Auswahleinheit 49 weitergeleitet wird. In diesem Fall wird wie in der Ausführungsform nach 6, der oben beschriebene Steuerablauf nach 1) und 2) oder 3) und 4) und 5) oder 6) durchgeführt.
Gemäß den beschriebenen Ausführungsformen kann ein Überdrehen des Motors 8 verhindert werden, ohne dass die mechanische Bremsbetätigung verstärkt wird. Als Ergebnis wird der Energieverlust reduziert und Probleme, wie ein schlechter Kraftstoffverbrauch und Abnahme der Kühlleistung beim Bremssystem werden vermieden. Ferner kann, wie in 2 dargestellt, die Überlappung gering gehalten werden, indem die Kennlinie L1 nach rechts (in der Zeichnung) verschoben wird, um so die Kennlinie L1' (strichpunktiert dargestellt) zu erreichen. Daher wird die Einstellmöglichkeit vergrößert und die Bedienbarkeit der Bremsmittel 26 kann flexibler eingestellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2001-235032 [0010]
JP 2009-24747 [0011]

Claims

Motorsteuergerät zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug, umfassend: einen Motor, eine hydraulische Arbeitsmaschinen-Pumpe und eine HST-Hydropumpe, die vom Motor als Antriebsquelle angetrieben werden, eine hydrostatische Übersetzung mit der HST-Hydropumpe, um die Antriebskraft des Motors auf Antriebsräder zu übertragen, Beschleunigungsmittel, Steuermittel für die Motordrehzahl, um eine angeforderte Motordrehzahl entsprechend einem Öffnungsgrad der Beschleunigungsmittel zu erhalten, Bremsmittel, eine Bremse, um die Antriebsräder abzubremsen, indem eine Bremskraft gemäß dem Bremshub der Bremsmittel erzeugt wird, ein Einstellmittel zur Einstellung einer Beziehung zwischen dem Bremshub der Bremsmittel und einem Einstellverhältnis, Motordrehzahl-Erfassungsmittel zur Ermittlung einer Ist-Motordrehzahl des Motors, und ein Pumpenkapazitäts-Steuermittel, das bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl ist, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellt wird, und bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl oberhalb einer vorgeschriebenen Drehzahl ist, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das größer ist als das vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellte Einstellverhältnis ist.
Motorsteuergerät nach Anspruch 1, wobei: bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl die vorgegebene Drehzahl überschreitet, ein Minimalwert für das Einstellverhältnis eingestellt wird, der umso größer ist, je höher die Ist-Motordrehzahl ist, wobei die Kapazität der HST-Hydropumpe so angepasst ist, dass ein höheres Einstellverhältnis zwischen dem Minimalwert für das Einstellverhältnis entsprechend der Ist-Motordrehzahl und dem vom Einstellmittel entsprechend dem Bremshub der Bremsmittel eingestellten Einstellverhältnis ist.
Motorsteuergerät zur Überdreh-Vermeidung bei einem Arbeitsfahrzeug, umfassend: einen Motor, eine hydraulische Arbeitsmaschinen Pumpe und eine HST-Hydropumpe, die vom Motor als Antriebsquelle angetrieben werden, eine hydrostatische Übertragung mit der HST-Hydropumpe, um die Antriebskraft des Motors auf Antriebsräder zu übertragen, Beschleunigungsmittel, Steuermittel für die Motordrehzahl, um eine angeforderte Motordrehzahl entsprechend einem Öffnungsgrad der Beschleunigungsmittel zu erhalten, Bremsmittel, eine Bremse, um die Antriebsräder abzubremsen, indem eine Bremskraft gemäß dem Bremshub der Bremsmittel erzeugt wird, ein Einstellmittel zur Einstellung einer Beziehung zwischen dem Bremshub der Bremsmittel und einem Einstellverhältnis, Motordrehzahl-Erfassungsmittel zur Ermittlung einer Ist-Motordrehzahl des Motors, Messmittel der zeitlichen Druckänderungsrate zur Messung einer zeitlichen Änderungsrate des Drucks an einer Ansaugseite der HST-Hydropumpe, und ein Pumpenkapazitäts-Steuermittel, das bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl ist, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellt wird, und bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Drehzahl oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl ist und die zeitliche Änderungsrate des Drucks an der Ansaugseite der HST-Hydropumpe, gemessen vom Messmittel der zeitlichen Änderungsrate des Drucks, einen vorgeschriebenen Wert oder mehr erreicht, die Kapazität der HST-Hydropumpe anpasst, um ein Einstellverhältnis zu erreichen, das größer ist als das vom Einstellmittel entsprechend dem Bremshub der Bremsmittel eingestellte Einstellverhältnis.
Motorsteuergerät nach Anspruch 3, wobei: bei Feststellung, dass die von den Motordrehzahl-Erfassungsmitteln ermittelte Ist-Motordrehzahl die vorgegebene Drehzahl überschreitet und die zeitliche Änderungsrate auf der Einlassseite der HST-Hydropumpe, wie vom Messmittel der zeitlichen Druckänderungsrate erfasst, den vorgeschriebenen Wert oder höher erreicht, ein Minimalwert für das Einstellverhältnis eingestellt wird, der umso größer ist, je höher die zeitliche Änderungsrate des Drucks ist, wobei die Kapazität der HST-Hydropumpe so angepasst ist, das ein höheres Einstellverhältnis zwischen dem Minimalwert für das Einstellverhältnis entsprechend der zeitlichen Änderungsrate des Drucks und dem vom Einstellmittel gemäß dem Bremshub der Bremsmittel eingestellten Einstellverhältnis ist.