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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motorgrader und insbesondere dessen Steuervorrichtung für eine Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Ein Motorgrader ist ein Arbeitsfahrzeug, das für Arbeiten wie das Planieren von Straßenoberflächen und Erdoberflächen und zum Beseitigen von Schnee verwendet wird, und ist mit einem Motor, vorderen und hinteren Laufrädern, einem Arbeitsgerät, das eine Schar und dergleichen umfasst, und einem Kraftübertragungsmechanismus versehen, der einen Drehmomentwandler und ein Getriebe umfasst. Das Getriebe ist mit mehreren Geschwindigkeitsstufen versehen, und das Umschalten zwischen den Geschwindigkeitsstufen wird durch eine manuelle Gangschaltung oder eine Kombination einer manuellen und automatischen Gangschaltung durchgeführt.
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Die präzise Endbearbeitung kann mit diesem Typ Motorgrader durchgeführt werden, indem die Fahrgeschwindigkeit auf eine sehr niedrige Geschwindigkeit von etwa 1 km/h gesenkt wird, was weniger als die eines ersten Vorwärtsgangs ist. Herkömmlich wird eine Kupplung mit Doppeleingriff beim Fahren mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit verwendet.
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Zum Beispiel wird eine Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit, die niedriger als die des ersten Vorwärtsgangs ist, ermöglicht, indem bewirkt wird, dass eine Rückwärtskupplung als eine Bremskupplung wirkt, indem bewirkt wird, dass die Rückwärtskupplung eingekuppelt ist, während mit dem ersten Vorwärtsgang gefahren wird (siehe Patentdokument Nr. 1).
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Dokumente des Stands der Technik
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Verweisquellen
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- Patentdokument Nr. 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-295528
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es kann nur eine Art der Fahrzeuggeschwindigkeit als die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit im herkömmlichen Motorgrader eingestellt werden. Wenn zum Beispiel 0,8 km/h als die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit so gesteuert, dass sie in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 km/h als eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit bleibt.
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Jedoch kann sich eine geeignete Fahrzeuggeschwindigkeit während der Motorgraderarbeit entsprechend des Zwecks der Arbeit und den Bedingungen des Einsatzortes unterscheiden. Das Festlegen der geeigneten Geschwindigkeit ist schwierig, wenn die Arbeit während einer Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit mit nur einer Fahrzeuggeschwindigkeit wie beim herkömmlichen Motorgrader durchgeführt wird.
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Außerdem sind die Motorumdrehungen pro Minute (Drehzahl) während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit beim herkömmlichen Motorgrader auf eine niedrige Leerlaufdrehzahl festgelegt. Unter solchen Bedingungen fällt beim Hochfahren auf eine Steigung die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit, und die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit kann nicht erreicht werden, was zu einer Verminderung der Arbeitsleistung führt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Motorgrader so zu konfigurieren, dass beim Arbeiten während einer Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit der Motorgrader die Arbeit abhängig von den Bedingungen mit einer geeigneten Fahrzeuggeschwindigkeit ausführen kann.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit und eine ausreichende Traktionskraft zu ermöglichen, um eine Verminderung der Arbeitsleistung zu unterdrücken, selbst wenn eine Belastung zunimmt, wie beim Hochfahren auf eine Steigung, während der Motorgrader mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt.
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Lösung des Problems
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Ein Motorgrader gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist versehen mit: einem Motor; vorderen und hinteren Laufrädern; einem Getriebe, das Hydraulikkupplungen zum Schalten zwischen einer Vorwärts- und Rückwärtsfahrbewegung und zum Schalten zwischen Geschwindigkeitsstufen aufweist, das Geschwindigkeitsstufen einer Antriebskraft wechselt, und das die Antriebskraft auf mindestens eines der vorderen und hinteren Laufräder überträgt; einem Arbeitsgerät, das einen Schar zum Planieren aufweist; einem Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit; und einem Einstellelement für eine sehr niedrige Geschwindigkeit. Während einer Fahrbewegung mit einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit bewirkt das Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit, dass eine der Hydraulikkupplungen des Getriebes als eine Bremskupplung arbeitet, um es dem Motorgrader zu ermöglichen, mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit zu fahren. Das Einstellelement für eine sehr niedrige Geschwindigkeit ist ein Element zum Einstellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit auf eine beliebige Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann während einer Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit mit dem Einstellelement für eine sehr niedrige Geschwindigkeit auf eine beliebige Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden. Daher kann immer gemäß den Arbeitsbedingungen eine geeignete Geschwindigkeit erhalten werden.
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Der Motorgrader gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Motorgrader des ersten Aspekts, wobei das Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit bewirkt, dass eine Rückwärtshydraulikkupplung als die Bremskupplung arbeitet.
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Während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit im ersten Vorwärtsgang werden die Ausgangsseitenelemente der Rückwärtshydraulikkupplung für die Hydraulikkupplung, die im ersten Vorwärtsgang eingekuppelt ist, in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Daher kann die Rückwärtskupplung dazu gebracht werden, als die Bremskupplung zu wirken, indem bewirkt wird, dass die Kupplung, die für den ersten Vorwärtsgang eingekuppelt ist, und die Rückwärtskupplung in einen doppelten Eingriff treten.
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Da in diesem Fall die Differenz der relativen Drehzahl zwischen der Kupplung des ersten Vorwärtsgangs und der Rückwärtshydraulikkupplung groß ist, kann mit einem niedrigen Öldruck eine große Bremswirkung erreicht werden.
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Der Motorgrader gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Motorgrader des ersten Aspekts, wobei das Getriebe eine Vorwärtsniedriggeschwindigkeitshydraulikkupplung und eine Vorwärtshochgeschwindigkeitshydraulikkupplung aufweist. Das Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit bewirkt, dass die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitshydraulikkupplung und eine Hydraulikkupplung zum Schalten zwischen Geschwindigkeitsstufen eingekuppelt werden, und bewirkt, dass die Vorwärtshochgeschwindigkeitshydraulikkupplung als die Bremskupplung arbeitet, wenn im ersten Vorwärtsgang gefahren wird.
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Die Ausgangsseitenelemente der Vorwärtshochgeschwindigkeitshydraulikkupplung drehen sich mit einer niedrigeren Drehzahl als die Drehzahl der ersten Vorwärtsgangkupplung, wenn die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitshydraulikkupplung und die Hydraulikkupplung zum Schalten zwischen Geschwindigkeitsstufen eingekuppelt sind, wenn mit der sehr niedrigen Geschwindigkeit im ersten Vorwärtsgang gefahren wird. Daher kann die Vorwärtshochgeschwindigkeitshydraulikkupplung dazu gebracht werden, als die Bremskupplung zu wirken, indem bewirkt wird, dass die erste Vorwärtsgangkupplung und die Vorwärtshochgeschwindigkeitshydraulikkupplung in einen doppelten Eingriff treten.
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Da in diesem Fall die Differenz zwischen der relativen Drehzahl der ersten Vorwärtsgangkupplung und der Vorwärtshochgeschwindigkeitshydraulikkupplung verhältnismäßig klein ist, ist die Differenz der Bremskraft bezüglich einer Änderung des Öldrucks verhältnismäßig klein. Daher ist die Steuerung der Öldruckzufuhr zur Bremskupplung einfach und benötigt keine präzise Steuerung.
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Der Motorgrader gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Motorgrader irgendeines der ersten bis dritten Aspekte, wobei der Motorgrader ferner mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit versehen ist. Das Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit steuert die Öldruckzufuhr zur Bremskupplung auf der Grundlage eines Ermittlungsergebnisses durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs, der eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, die mit dem Einstellelement für eine sehr niedrige Geschwindigkeit eingestellt wird, gleich einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit wird.
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In diesem Fall wird die Öldruckzufuhr zur Bremskupplung so gesteuert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in den Bereich der Sollfahrzeuggeschwindigkeit fällt, die einen bestimmten vertikale Umfang bezüglich der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist, die durch das Einstellelement für eine sehr niedrige Geschwindigkeit eingestellt wird. Daher wird die Steuerung vereinfacht.
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Der Motorgrader gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Motorgrader des vierten Aspekts, wobei das Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit bewirkt, dass eine Motordrehzahl steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht der Sollfahrzeuggeschwindigkeit entspricht, selbst wenn die Öldruckzufuhr zur Bremskupplung gleich oder kleiner als ein bestimmter Öldruck ist.
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Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann während der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit, wenn zum Beispiel eine Steigung hochgefahren wird oder während die Arbeitsbelastung groß ist, die Sollfahrzeuggeschwindigkeit nicht erreichen, selbst wenn die Öldruckzufuhr zur Bremskupplung gleich oder kleiner als der bestimmte Öldruck ist und die Bremskraft klein ist.
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In einem solchen Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Steigern der Motordrehzahl erhöht. Daher kann die Fahrzeuggeschwindigkeit die Sollfahrzeuggeschwindigkeit während der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit während des Hochfahrens auf eine Steigung erreichen. Ferner kann ein Traktionskraftverlust während des Hochfahrens auf eine Steigung unterbunden werden.
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Der Motorgrader gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Motorgrader des fünften Aspekts, wobei das Steuermittel für eine sehr niedrige Geschwindigkeit bewirkt, dass die Motordrehzahl innerhalb einer bestimmten Verarbeitungszeitspanne steigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht der Sollfahrzeuggeschwindigkeit entspricht, selbst wenn die Öldruckzufuhr zur Bremskupplung gleich oder kleiner als der bestimmte Öldruck ist.
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Ähnlich zum Motorgrader des fünften Aspekts wird die Motordrehzahl angehoben, nachdem eine bestimmte Verarbeitungszeitspanne verstrichen ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit der Sollfahrzeuggeschwindigkeit nicht entspricht, selbst wenn die Bremskraft klein ist. Daher kann die Fahrzeuggeschwindigkeit der Sollfahrzeuggeschwindigkeit während der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit während des Hochfahrens auf eine Steigung entsprechen.
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Effekte der Erfindung
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In der obigen vorliegenden Erfindung kann eine Arbeit des Motorgraders mit einer gemäß den Arbeitsbedingungen geeigneten Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Fahrbewegung mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit ausgeführt werden. In einer anderen Erfindungsvariante kann eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden, und ein Traktionskraftverlust kann verhindert werden, und eine Verminderung der Arbeitsleistung kann unterbunden werden, selbst wenn eine große Belastung vorhanden ist, während der Motorgrader mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine äußere perspektivische Ansicht eines Motorgraders.
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2 ist eine Seitenansicht eines Motorgraders.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Motorgraders darstellt.
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4 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit und eine Bedienungseinheit eines Motorgraders darstellt.
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5 stellt einen ersten Aspekt einer Bremskupplung dar.
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6 stellt einen anderen Aspekt einer Bremskupplung dar.
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7 stellt dar noch einen anderen Aspekt einer Bremskupplung dar.
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8A ist ein Ablaufplan einer Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1).
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8B ist ein Ablaufplan der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1).
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9 ist ein Zeitdiagramm der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1).
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10A ist ein Ablaufplan einer Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2).
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10B ist ein Ablaufplan der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2).
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11 ist ein Zeitdiagramm der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2).
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Beschreibung der Ausführungsformen
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[Gesamtkonfiguration]
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Eine äußere perspektivische Ansicht und eine Seitenansicht eines Motorgraders 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden jeweils in der 1 und 2 dargestellt. Der Motorgrader 1 ist ein Fahrzeug zum Durchführen einer Arbeit wie Planieren, Schneebeseitigung, leichten Bodenabtrag, Materialmischung und so weiter. Der Motorgrader 1 ist mit einem Rahmen 2, einer Führerkabine 3, einem Arbeitsgerät 4, einem Paar Vorderräder 5 und zwei Hinterrädern 6 auf jeder Seite des Fahrzeugs ausgestattet. Außerdem ist der Motorgrader 1 mit einem Motor 8, einem Kraftübertragungsmechanismus 11, der einen Drehmomentwandler 9 und ein Getriebe 10 umfasst, einem Fahrmechanismus 12, einem Hydraulikantriebsmechanismus 13 und einer Steuereinheit 14 ausgestattet, wie in 3 dargestellt.
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(Rahmen 2 und Führerkabine 3)
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Der Rahmen 2 ist aus einem vorderen Rahmen 16 und einem hinteren Rahmen 17 aufgebaut, wie in den 1 und 2 dargestellt.
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Der hintere Rahmen 17 enthält den Motor 8, den Kraftübertragungsmechanismus 11 und den Hydraulikantriebsmechanismus 13 und dergleichen. Die Hinterräder 6 sind am hinteren Rahmen 17 vorgesehen und werden durch eine Antriebskraft aus dem Motor 8 angetrieben.
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Der vordere Rahmen 16 ist vor dem hinteren Rahmen 17 vorgesehen und die Vorderräder 5 sind an einem vorderen Endteil des vorderen Rahmens 16 vorgesehen.
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Die Führerkabine 3 ist am hinteren Rahmen 17 angebracht, und ein Griff, ein Schalthebel, ein Bedienungshebel für das Arbeitsgerät 4, und Bedienungseinheiten wie eine Bremse und ein Fahrpedal sind innerhalb der Führerkabine 3 vorgesehen. 4 stellt einen Teil der Bedienungseinheiten 17 dar.
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Die Bedienungseinheiten 17 sind Teile, die durch eine Bedienungsperson zur Steuerung des Arbeitsgeräts 4 und der Fahrbewegung des Motorgraders 1 bedient werden. Die Bedienungseinheiten 17 umfassen Bedienungselemente wie ein Fahrpedal 18, ein Kriechgangpedal 19, einen Motorbetriebsartschalter 20, einen Rundskalen-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopf 21, einen Schalthebel 22, einen Getriebebetriebsartschalter 23 und einen Wandlersperrschalter 24, wie in einer Vergrößerung in 4 dargestellt.
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Das Fahrpedal 18 ist ein Element zum Einstellen der Motordrehzahl auf eine erwünschte Drehzahl. Es ist ein Sensor 18a am Fahrpedal 18 vorgesehen zur Ermittlung eines Druckausübungsbetrags, der ein Drosselklappenöffnungsgrad ist, des Fahrpedals 18. Das Kriechgangpedal 19 ist ein Element, das bedient wird, wenn ein Kriechgangvorgang ausgeführt wird. Es ist ein Sensor 19a am Kriechgangpedal 19 zur Ermittlung eines Druckausübungsbetrags vorgesehen. Der Motorbetriebsartschalter 20 ist ein Schalter zum Schalten der Motorbetriebsarten zwischen einer Sparbetriebsart, die sich auf den Kraftstoffverbrauchseinsparung konzentriert, und einer Leistungsbetriebsart, die sich auf die Leistung konzentriert. Der Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopf 21 ist ein Element zum Einstellen der Fahrzeuggeschwindigkeit während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit, und ermöglicht es, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit auf jede Fahrzeuggeschwindigkeit, die gleich oder niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit des ersten Vorwärtsgangs (zum Beispiel, 1,3 km/h) ist, bei einer niedrigen Leerlaufdrehzahl eingestellt wird. Außerdem wird eine Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit durch Drücken des Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopfs 21 gestartet. Insbesondere ist der Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopf 21 ein Startknopf für die Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit.
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Ferner ist der Schalthebel 22 eine Bedienungseinheit zum Wechseln der Geschwindigkeitsstufen des Getriebes 10 und ermöglicht die Auswahl von Geschwindigkeitsstufen wie Vorwärts F1 bis F8 und Rückwärts R1 bis R4 als Reaktion auf die Position des Schalthebels 22. Der Getriebebetriebsartschalter 23 ist ein Schalter zum Wechseln der Gänge des Getriebes 10 auf eine manuelle Gangschaltungsbetriebsart oder auf eine automatische Gangschaltungsbetriebsart. Der Wandlersperrschalter 24 ist ein Schalter zum Auswählen, ob die Antriebskraft vom Motor 8 auf das Getriebe 10 durch eine unten erwähnte Drehmomentwandlereinheit oder durch eine Sperrkupplung übertragen werden soll.
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Wenn die Bedienungselemente der Bedienungseinheit 17 bedient werden, werden Bedienungssignale, die deren Bedienungen entsprechen, an die Steuereinheit 14 gesendet.
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(Arbeitsgerät 4)
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Das Arbeitsgerät 4 weist eine Zugstange 30, einen Kranz 31, eine Schar 32, einen Hydraulikmotor 33 und verschiedene Arten von Hydraulikzylindern 34 bis 38 auf.
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Ein vorderer Endteil der Zugstange 30 ist in einer Weise vorgesehen, die eine Schwenkung am vorderen Endteil des vorderen Rahmens 16 ermöglicht, und ein hinteres Endteil der Zugstange 30 wird infolge des synchronisierten Ausfahrens und Einziehens des Hubzylinderpaars 34 und 35 auf und ab bewegt. Außerdem schwenkt die Zugstange 30 relativ zu einer Achse in die Fahrzeugvorwärtsrichtung infolge des unterschiedlichen Ausfahrens und Einziehens der Hubzylinder 34 und 35 auf und ab. Die Zugstange 30 bewegt sich infolge des Ausfahrens und Einziehens des Zugstangenverschiebungszylinders 36 nach links und rechts.
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Der Kranz 31 ist in einer drehbaren Weise am hinteren Endteil der Zugstange 30 angebracht. Der Kranz 31 wird durch den Hydraulikmotor 33 (siehe 1) angetrieben und dreht sich von oberhalb des Fahrzeugs betrachtet in die Richtung im Uhrzeigersinn oder die Richtung gegen den Uhrzeigersinn relativ zur Zugstange 30.
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Die Schar 32 wird in einer Weise, die eine Verschiebung in die horizontale Richtung bezüglich des Kranzes 31 ermöglicht, und in einer Weise gehalten, die ein Auf- und Abschwenken relativ zu einer Achse parallel zur horizontalen Richtung ermöglicht. Die horizontale Richtung bezeichnet herein die Links-Rechts-Richtung bezüglich der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Die Schar 32 kann infolge des Scharverschiebungszylinders 37, der am Kranz 31 gehalten wird, relativ zum Kranz 31 in die horizontale Richtung bewegt werden. Die Schar 32 kann infolge des Neigezylinders 38 (siehe 2), der durch den Kranz 31 gehalten wird, relativ zu der zur horizontalen Richtung parallelen Achse bezüglich des Kranzes 31 schwenken, um die Orientierung der Schar 32 in die vertikale Richtung zu ändern. Wie oben beschrieben kann sich die Schar 32 bezüglich des Fahrzeugs auf und ab bewegen, ihre Neigung bezüglich der Vorwärtsrichtung ändern, ihre Neigung bezüglich der horizontalen Richtung ändern, sich drehen, und sich in die Links-Rechts-Richtung über den Kranz 31 verschieben.
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Der Hydraulikmotor 33 wird durch Drucköl angetrieben, das durch eine unten erwähnte erste Hydraulikpumpe zugeführt wird, und der Kranz 31 wird durch den Hydraulikmotor 33 angetrieben.
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(Motor 8)
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Wie in 3 dargestellt, ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe 40 am Motor 8 angebracht, und durch die Kraftstoffeinspritzpumpe 40 wird dem Motor 8 Kraftstoff zugeführt. Die Zufuhrmenge des Kraftstoffs wird durch Befehlssignale gesteuert, die von der unten erwähnten Steuereinheit 14 an einen elektronischen Regler 41 ausgegeben werden. Die Drehzahl des Motors 8 wird durch einen Motordrehzahlsensor 42 ermittelt und als Ermittlungssignal an die Steuereinheit 14 gesendet. Die Steuereinheit 14 kann die Drehzahl des Motors 8 durch Steuern der Zufuhrmenge des Kraftstoffs zum Motor 8 durch Senden von Befehlssignalen an den elektronischen Regler 41 steuern.
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(Kraftübertragungsmechanismus 11)
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Der Kraftübertragungsmechanismus 11 ist ein Mechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft vom Motor 8 auf die Hinterräder 6 und weist wie oben beschrieben den Drehmomentwandler 9 und das Getriebe 10 auf.
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Der Drehmomentwandler 9 ist zwischen dem Motor 8 und dem Getriebe 10 angeordnet. Der Drehmomentwandler 9 weist ein Drehmomentwandlergehäuse 45 und eine Sperrkupplung 47 auf, die einen Dämpfungsmechanismus 46 aufweist. Wenn sich die Sperrkupplung 47 in einem verbundenen Zustand befindet, sind Elemente der Eingangsseite des Drehmomentwandlers 9 und die Eingangswelle des Getriebes 10 verbunden, und die Antriebskraft vom Motor 8 wird auf das Getriebe 10 übertragen, ohne durch das Drehmomentwandlergehäuse 45 zu gehen. Wenn die Verbindung der Sperrkupplung 47 gelöst ist, wird Antriebskraft vom Motor 8 durch das Drehmomentwandlergehäuse 45 auf das Getriebe 10 übertragen.
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Das Getriebe 10 weist mehrere Hydraulikkupplungen und mehrere (nicht dargestellte) Schaltgetriebe auf. Insbesondere weist das Getriebe 10 eine Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL, eine Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH und eine Rückwärtskupplung R als Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplungen, und eine erste Kupplung C1, eine zweite Kupplung C2, eine dritte Kupplung C3 und eine vierte Kupplung C4 auf, die in Verbindung mit jeder der Geschwindigkeitsstufen vorgesehen sind. Beim Vorwärtsfahren können Geschwindigkeitsstufen der Gänge 1 bis 8 gemäß Kombinationen irgendwelcher Vorwärtsniedriggeschwindigkeits- und Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplungen FL und FH mit irgendeiner der ersten Kupplung C1 bis vierten Kupplung C4 ausgewählt werden. Beim Rückwärtsfahren können Geschwindigkeitsstufen der Gänge 1 bis 4 gemäß Kombinationen der Rückwärtskupplung R mit irgendeiner der ersten Kupplung C1 bis vierten Kupplung C4 ausgewählt werden.
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Die Eingangswellendrehzahl, eine Vorgelegewellendrehzahl und eine Ausgangwellendrehzahl für die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplungen werden jeweils durch einen Eingangswellendrehzahlsensor 51, einen Vorgelegewellendrehzahlsensor 52 und einen Ausgangwellendrehzahlsensor 53 ermittelt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird vom Ermittlungsergebnis des Ausgangwellendrehzahlsensors 53 abgeleitet.
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(Fahrmechanismus 12)
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Der Fahrmechanismus 12 weist ein (nicht dargestelltes) Endgeschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe, eine Tandemvorrichtung 55 und die Hinterräder 6 auf, und erhält seine Antriebskraft vom Motor 8 durch den Kraftübertragungsmechanismus 11. Die durch das Getriebe 10 abgegebene Antriebskraft wird auf die Hinterräder 6 durch das Endgeschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe und die Tandemvorrichtung 55 übertragen, so dass die Hinterräder 6 gedreht werden.
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(Hydraulikantriebsmechanismus 13)
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Der Hydraulikantriebsmechanismus 13 ist ein Mechanismus, um infolge der Antriebskraft vom Motor 8 Öldruck zu erzeugen und den Öldruck zu verwenden, um die Kupplungen FL, FH und C1 bis C4, den Hydraulikmotor 33, und die Zylinder 34 bis 38 anzutreiben. Der Hydraulikantriebsmechanismus 13 weist eine erste Hydraulikpumpe P1, eine zweite Hydraulikpumpe P2, und verschiedene Hydraulikdrucksteuerventile 61 bis 66 und 70 bis 77 auf.
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Die erste Hydraulikpumpe P1 wird durch die Antriebskraft aus dem Motor 8 angetrieben, um Öldruck zu erzeugen, der an die Zylinder 34 bis 38 und an den Hydraulikmotor 33 geliefert werden soll. Die erste Hydraulikpumpe P1 ist eine Verstellpumpe, und ein Neigungswinkel einer schiefen Platte wird durch einen Pumpenfördermengensteuerzylinder Pc geändert, so dass die Fördermenge des Drucköls, das ausgestoßen werden soll, geändert werden kann.
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Die zweite Hydraulikpumpe P2 wird durch die Antriebskraft aus dem Motor 8 angetrieben, um Öldruck zu erzeugen, der den Kupplungen FL, FH, und C1 bis C4 zugeführt werden soll.
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Das erste bis fünfte Zylindersteuerventil 61 bis 65, das Hydraulikmotorsteuerventil 66, das Sperrkupplungssteuerventil 70, und das erste bis siebte Kupplungssteuerventil 71 bis 77 sind elektromagnetische Proportionalsteuerventile und werden elektronisch durch die Steuereinheit 14 gesteuert, um den Öldruck zu regeln. Das erste bis fünfte Zylindersteuerventil 61 bis 65 regelt den Öldruck, der den Zylindern 34 bis 38 zugeführt wird. Der den Zylindern 34 bis 38 zugeführte Öldruck wird durch einen (nicht dargestellten) Hydraulikdrucksensor ermittelt und als Ermittlungssignale an die Steuereinheit 14 gesendet. Das Hydraulikmotorsteuerventil 66 regelt den Öldruck, der dem Hydraulikmotor 33 zugeführt wird. Das Sperrkupplungssteuerventil 70 regelt den Öldruck, der der Sperrkupplung 47 zugeführt wird. Das erste bis siebte Kupplungssteuerventil 71 bis 77 regelt den Öldruck, der den Kupplungen FL, FH, und C1 bis C4 zugeführt wird.
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Der den Kupplungen zugeführte Öldruck wird durch den Hydraulikdrucksensor ermittelt und als Ermittlungssignale an die Steuereinheit 14 gesendet. Es werden nur ein Hydraulikdrucksensor 80 zur Ermittlung des Öldrucks, der der Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL zugeführt wird, und ein Hydraulikdrucksensor 81 zur Ermittlung des Öldrucks, der der Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH zugeführt wird, in 3 dargestellt, und andere Hydraulikdrucksensoren werden weggelassen.
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(Steuereinheit 14)
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Die Steuereinheit 14 weist eine Motorsteuereinheit 14a und eine Getriebesteuereinheit 14b auf, wie in den 3 und 4 dargestellt, und die Steuereinheit 14 steuert die Einheiten auf der Grundlage der Bedienungssignale aus der Bedienungseinheit 17 und der Ermittlungssignale aus den Sensoren. Die Steuereinheit 14 kann das Arbeitsgerät 4 durch Steuern des ersten bis fünften Zylindersteuerventils 61 bis 65 und des Hydraulikmotorsteuerventils 66 steuern.
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Die Motorsteuereinheit 14a bestimmt die Zufuhrmenge des Kraftstoffs zum Motor 8 auf der Grundlage eines Drosselklappenöffnungsgradsignals vom Fahrpedal 18 und der durch den Motordrehzahlsensor 42 ermittelten Motordrehzahl. Die Motorsteuereinheit 14a überträgt dann ein Befehlssignal gemäß der bestimmten Zufuhrmenge an den elektronischen Regler 41. Als Folge wird die Kraftstoffeinspritzmenge von der Kraftstoffeinspritzpumpe 40 auf eine Menge geregelt, die dem Betätigungsbetrag des Fahrpedals 18 entspricht, und folglich wird die Motordrehzahl gesteuert. Die Bedienungsperson kann die Arbeitsleistung des Arbeitsgeräts 4 und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs steuern. Außerdem schaltet die Motorsteuereinheit 14a auf der Grundlage eines Bedienungssignals vom Motorbetriebsartschalter 20 selektiv die Motorbetriebsart zwischen der Sparbetriebsart und der Leistungsbetriebsart um.
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Die Getriebesteuereinheit 14b überträgt ein Befehlssignal an das Sperrkupplungssteuerventil 70 und kann die Sperrkupplung 47 zwischen einem eingekuppelten Zustand und einem nicht eingekuppelten Zustand umschalten. Die Getriebesteuereinheit 14b schaltet auf der Grundlage eines Bedienungssignals vom Getriebebetriebsartschalter 23 selektiv die Gangschaltungsbetriebsart des Kraftübertragungsmechanismus 11 zwischen der manuellen Gangschaltungsbetriebsart und der automatischen Gangschaltungsbetriebsart um. Außerdem kann die Getriebesteuereinheit 14b eine Bedienungsposition des Schalthebels 22 beruhend auf Signalen vom Schalthebel 22 erkennen.
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Die Motorsteuereinheit 14a und die Getriebesteuereinheit 14b können eine Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit zum Ausführen einer Endbearbeitung während des Fahrens mit einer sehr niedrige Geschwindigkeit ausführen, die niedriger ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit im ersten Vorwärtsgang ist. Es wird im Folgenden die Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit beschrieben.
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(Betriebsart mit doppeltem Eingriff)
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Um eine Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit durchzuführen, ist es notwendig, einen Zustand eines doppelten Eingriffs herzustellen, indem eine Hydraulikkupplung ein Eingriff gebracht wird, die sich an Abschnitten befindet, die sich rückwärts oder mit einer Drehzahl drehen, die niedriger ist als die Drehzahl im ersten Vorwärtsgang ist, zusätzlich dazu, dass die Hydraulikkupplung für den ersten Vorwärtsgang in Eingriff gebracht wird, wenn im ersten Vorwärtsgang gefahren wird. Die folgenden drei Betriebsarte sind Beispiele eines doppelten Eingriffs.
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(Beispiel 1)
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Das Beispiel in 5 stellt eine detailliertere Konfiguration als die des Getriebes 10 dar, das in 3 dargestellt wird. Insbesondere weist das in 5 dargestellte Getriebe 10 die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL, die Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH und die Rückwärtskupplung R als die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplungen, und die erste bis vierte Kupplung C1 bis C4 als Geschwindigkeitsstufenschaltkupplungen auf. Die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL und die Rückwärtskupplung R sind an einer Eingangswelle 90 angeordnet, die Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH und die erste Kupplung C1 sind an einer ersten Vorgelegewelle 91 angeordnet, die zweite und dritte Kupplung C2 und C3 sind an einer zweiten Vorgelegewelle 92 angeordnet, und die vierte Kupplung C4 ist an einer Ausgangwelle 93 angeordnet.
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Die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL und die erste Kupplung C1 sind während des ersten Vorwärtsgangs eingekuppelt. In diesem Zustand dreht sich der Ausgangsteil der Rückwärtskupplung R in die zur Rotation der Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL entgegengesetzte Richtung. Daher kann die Rückwärtskupplung R dazu gebracht werden, als die Bremskupplung zu dienen, indem bewirkt wird, dass die Rückwärtskupplung R eingekuppelt ist.
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(Beispiel 2)
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Das Beispiel in 6 ist ähnlich zum Beispiel 1 in 5 und weist die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL, die Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH, und die Rückwärtskupplung R als die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplungen, und die erste bis vierte Kupplung C1 bis C4 als Geschwindigkeitsstufenschaltkupplungen auf. Die Anordnungen der Kupplungen sind dieselben wie die in 5 dargestellten.
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Im Beispiel 2 sind die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL und die erste Kupplung C1 während des ersten Vorwärtsgangs eingekuppelt. In diesem Zustand dreht sich der Ausgangsteil der Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH mit einer Drehzahl, die niedriger ist die des Eingangsteils der ersten Kupplung C1 ist. Daher kann die Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH dazu gebracht werden, als die Bremskupplung zu dienen, indem bewirkt wird, dass die Vorwärtshochgeschwindigkeitskupplung FH eingekuppelt ist.
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(Beispiel 3)
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Die Kupplungskonfiguration und Anordnung in dem Beispiel, das in 7 dargestellt wird, unterscheiden sich von jenen der Beispiele 1 und 2. Im Beispiel 3 sind die Vorwärtskupplung F und die Rückwärtskupplung R als die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplungen vorgesehen, und eine Niedriggeschwindigkeitskupplung Lo und eine Hochgeschwindigkeitskupplung Hi sind zusätzlich zur ersten bis vierten Kupplung C1 bis C4 als die Geschwindigkeitsstufenschaltkupplungen vorgesehen. Es werden die Geschwindigkeitsstufen des Vorwärtsgangs 8 und des Rückwärtsgangs 8 erreicht. Die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL und die Rückwärtskupplung R sind an der Eingangswelle 90 angeordnet, die erste und zweite Kupplung C1 und C2 sind an der ersten Vorgelegewelle 91 angeordnet, die dritte und vierte Kupplung C3 und C4 sind an der zweiten Vorgelegewelle 92 angeordnet, und die Niedriggeschwindigkeitskupplung Lo und die Hochgeschwindigkeitskupplung Hi sind an der Ausgangwelle 93 angeordnet.
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Im Beispiel 3 sind die Vorwärtskupplung F, die erste Kupplung C1 und die Niedriggeschwindigkeitskupplung Lo während des ersten Vorwärtsgangs eingekuppelt. In diesem Zustand dreht sich der Ausgangsteil der Hochgeschwindigkeitskupplung Hi mit einer Drehzahl, die niedriger als die des Eingangsteils der Niedriggeschwindigkeitskupplung Lo ist. Daher kann die Hochgeschwindigkeitskupplung Hi dazu gebracht werden, als die Bremskupplung zu dienen, indem bewirkt wird, dass die Hochgeschwindigkeitskupplung Hi eingekuppelt ist.
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(Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1))
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Eine Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1) wird unter Bezugnahme auf den Ablaufplan in 8 beschrieben. Die Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit wird durch Drücken des Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopfes 21 in der Bedienungseinheit 17 gestartet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit kann durch Drehen des Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopfes 21 frei eingestellt werden.
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Die Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit bezeichnet das Fahren mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die gleich oder niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit des ersten Vorwärtsgangs (z. B. 1,3 km/h) ist, bei einer niedrigen Leerlaufdrehzahl, wie oben beschrieben. Die Rückwärtskupplung R wird als die Bremskupplung verwendet, wie im Beispiel 1 beschrieben, das in 5 dargestellt wird.
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Zuerst wird im Schritt S1 die Auswahl der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit durch die Bedienungsperson bestätigt. Im Schritt S2 werden Daten der Fahrzeuggeschwindigkeit der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit (eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit) V0, die mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopf 21 eingestellt wird, gelesen.
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Im Schritt S3 werden die folgenden numerischen Werte bezüglich der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V0 gelesen.
- • Sollfahrzeuggeschwindigkeiten Va1, Va2: ein Bereich einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zur eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V0 (maximale Fahrzeuggeschwindigkeit = Va1, minimale Fahrzeuggeschwindigkeit = Va2)
- • Maximaler Öldruck Prmax der Rückwärtskupplung R
- • Minimaler Öldruck Prmin der Rückwärtskupplung R
- • Öldruckzunahmebetrag ΔPra der Rückwärtskupplung R
- • Öldruckabnahmebetrag ΔPrb der Rückwärtskupplung R
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Der Kupplungsöldruck Pr der Rückwärtskupplung R wird im Schritt S4 auf Prmax als die Anfangseinstellung eingestellt. Die Leerlaufmotordrehzahl N wird auf N0 eingestellt.
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Im Schritt S5 wird der Rückwärtskupplung R (Bremskupplung) Drucköl zugeführt. Im Schritt S6 wird festgestellt, ob die Ölkammer der Rückwärtskupplung R mit dem Drucköl gefüllt ist oder nicht. Ob die Ölkammer der Rückwärtskupplung R gefüllt ist oder nicht, wird durch einen (nicht dargestellten) Füllungsermittlungsschalter ermittelt.
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Wenn der Füllungsschalter eingeschaltet ist, geht die Routine vom Schritt S6 zu Schritt S7. Im Schritt S7 wird festgestellt, ob die Startbedingungen der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit hergestellt worden sind oder nicht. Die Startbedingungen der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit sind hergestellt, wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind.
- • Das Fahrpedal ist AUS (Druckausübungsbetrag = 0)
- • Der erste Vorwärtsgang ist ausgewählt.
- • Das Kriechgangpedal ist AUS (Druckausübungsbetrags = 0)
- • Die Betriebsart (Drehmomentwandlerbetriebsart) zum Übertragen der Antriebskraft über den Drehmomentwandler ist ausgewählt.
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Die Routine geht zu Schritt S8, wenn die obigen Startbedingungen nicht erfüllt sind, und die Steuerungsverarbeitung für die sehr niedrige Geschwindigkeit wird aufgehoben. Im Schritt S9 wird die Motordrehzahl als die Leerlaufdrehzahl N0 eingestellt, und der Kupplungsöldruck Pr für die Rückwärtskupplung R wird auf ”0” eingestellt, was ein Nichteingriffszustand ist, und die Routine kehrt zu Schritt S1 zurück.
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Wenn im Gegensatz dazu die obigen Startbedingungen erfüllt sind, geht die Routine vom Schritt S7 zu Schritt S10. Im Schritt S10 wird ein Messergebnis der Fahrzeuggeschwindigkeit V gelesen. Im Schritt S11 wird eine Entscheidung getroffen, ob die gelesene Fahrzeuggeschwindigkeit V über der maximalen Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 liegt.
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(Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V hoch ist)
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 ist, wird die Bremskraft erhöht, da es eine Notwendigkeit gibt, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, und die Routine geht vom Schritt S11 zu Schritt S12. Im Schritt S12 wird der gegenwärtige Öldruck Pr der Rückwärtskupplung R um den Betrag von ΔPra erhöht. Als Ergebnis wird die Übertragungsleistung der Rückwärtskupplung R erhöht, so dass die Bremskraft zunimmt und die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
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Im Schritt S13 wird eine Bestätigung vorgenommen, ob der geänderte Öldruck Prg der Rückwärtskupplung R den maximalen Öldruck Prmax der Rückwärtskupplung R überschritten hat oder nicht. Wenn der Öldruck Prg den maximalen Öldruck Prmax nicht überschritten hat, geht die Routine vom Schritt S13 zu Schritt S7, und die obige Verarbeitung wird wiederholt.
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Zu dieser Zeit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht abnehmen, selbst wenn der Öldruck der Rückwärtskupplung R angehoben und die Bremskraft erhöht worden ist, während auf einem Abwärtshang gefahren wird oder während die Arbeitsbelastung niedrig ist. In diesem Fall steigt der Öldruck Prg, so dass er dem maximalen Öldruck Prmax entspricht oder ihn übertrifft, wenn die Schritte S7 bis S13 wiederholt werden. Wenn der Öldruck Prg gleich oder größer als der maximale Öldruck Prmax ist, geht die Routine vom Schritt S13 zu Schritt S14. Im Schritt S14 wird der Öldruck der Rückwärtskupplung R auf den maximalen Öldruck Prmax eingestellt und die Routine kehrt zu Schritt S7 zurück. Die Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit wird mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit fortgesetzt, die gleich oder höher als die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 ist, in einem Zustand, in dem die maximale eingestellte Bremskraft der Rückwärtskupplung R aktiviert ist.
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Wenn der maximale Öldruck Prmax der Rückwärtskupplung R zu hoch wird, können die Kupplungsscheiben und dergleichen der Rückwärtskupplung R oder der Kupplungen (die Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL und die erste Kupplung C1), die während des ersten Vorwärtsgangs eingekuppelt sind, beschädigt werden. Daher wird der Verhinderung, dass der Öldruck der Rückwärtskupplung R den maximalen Öldruck Prmax überschreitet, eher Vorrang gegeben, als zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 überschreitet.
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(Wenn Fahrzeuggeschwindigkeit V niedrig ist)
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 ist, geht die Routine vom Schritt S11 zu Schritt S15. Im Schritt S15 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als eine minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 ist, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine geeignete Fahrzeuggeschwindigkeit, und die Routine geht von S15 zu S16, um den Kupplungsöldruck der Rückwärtskupplung R so wie er ist aufrechtzuerhalten, und die Routine kehrt zu Schritt S7 zurück.
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Wenn im Gegensatz dazu die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder niedriger als die minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 ist, wird die Bremskraft reduziert, da es eine Notwendigkeit gibt, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu steigern, und die Routine geht zu Schritt S17. Im Schritt S17 wird der gegenwärtige Öldruck Pr der Rückwärtskupplung R um den Betrag ΔPrb gesenkt. Als Ergebnis wird die Übertragungsleistung der Rückwärtskupplung R gesenkt, so dass die Bremskraft abnimmt und die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
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Im Schritt S18 wird eine Bestätigung vorgenommen, ob der geänderte Öldruck Prg der Rückwärtskupplung R den minimalen Öldruck Prmin der Rückwärtskupplung R überschritten hat oder nicht. Wenn der Öldruck Prg den minimalen Öldruck Prmin überschritten hat, geht die Routine vom Schritt S18 zu Schritt S7 und die obige Verarbeitung wird wiederholt.
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Wenn zum Beispiel die Arbeitsbelastung extrem groß ist, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht steigen, selbst wenn der Öldruck der Rückwärtskupplung R gesenkt und die Bremskraft reduziert wird. In diesem Fall erreicht der Öldruck Prg den minimalen Öldruck Prmin oder fällt darunter, wenn die Schritte S7 bis S18 wiederholt werden. In diesem Fall geht die Routine vom Schritt S18 zu Schritt S19. Im Schritt S19 wird der Öldruck der Rückwärtskupplung R auf den minimalen Öldruck Prmin eingestellt und die Routine kehrt zu Schritt S7 zurück.
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Wenn die Arbeitsbelastung extrem groß ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht innerhalb des Sollbereichs liegt, selbst wenn die Bremskraft mit der Rückwärtskupplung R reduziert wird, wird eine Verarbeitung durchgeführt, um zum Beispiel den der Rückwärtskupplung R zugeführten Öldruck auf ”0” zu reduzieren.
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(Zeitdiagramm der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1))
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9 stellt dar: (a) Änderungen der Hydraulikbefehlswerte an die Kupplungen des ersten Vorwärtsgangs, (b) Änderungen der Hydraulikbefehlswerte an die Bremskupplung (Rückwärtskupplung R), (c) Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, und (d) Änderungen der Motordrehzahl, wenn die obige Verarbeitung durchgeführt wird. Bei der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1) wird die Motordrehzahl auf einer niedrigen Leerlaufdrehzahl gehalten. Die folgenden Beispiele stellen einen Fall dar, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit für die Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit auf 0,8 km/h eingestellt ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 0,8 km/h (V0) eingestellt ist, sind die Sollfahrzeuggeschwindigkeiten Va1 und Va2 jeweils auf 0,6 und 1,0 km/h eingestellt.
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Wenn zu einer Zeit t1 der erste Vorwärtsgang (F1) ausgewählt wird, wird zuerst der Vorwärtsniedriggeschwindigkeitskupplung FL und der ersten Kupplung C1 als die Kupplungen des ersten Vorwärtsgangs ein bestimmter Kupplungsöldruck zugeführt. Folglich steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit für den ersten Vorwärtsgang während der niedrigen Leerlaufdrehzahl auf eine Durchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 1,3 km/h).
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Wenn zu einer Zeit t2 ein Befehl gegeben wird, die Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit zu starten, wird der maximale Öldruck Prmax als ein Befehlswert an die Rückwärtskupplung R geschickt, die als die Bremskupplung dient. Als Ergebnis beginnt die Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zeit 2 abzunehmen. Eine Zeit t3 ist ein Zeitpunkt, wenn sich der Füllungsermittlungssensor der Rückwärtskupplung R einschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R gesenkt und die Bremskraft wird abgeschwächt, da die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, so dass sie unter 0,6 km/h fällt. Als Ergebnis nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Wenn die Bremskraft abgeschwächt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit 1,0 km/h überschreitet, wird außerdem der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R angehoben, und die Bremskraft wird verstärkt.
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Infolge der obigen Rückkopplungsverarbeitung (Zeit t3 bis Zeit t4), wird die Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit durchgeführt, so dass sich die Fahrzeuggeschwindigkeit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit von 0,8 km/h nähert.
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Wenn ein Beendigungsbefehl der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit empfangen wird, wird der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R ”0”, und die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt auf 1,3 km/h.
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(Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2))
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Während eine Arbeit unter Verwendung der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1) durchgeführt wird, wie oben beschrieben, kann es sein, dass das Fahrzeug einen Abhang hochfahren muss. In diesem Fall erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit häufig nicht die mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopf 21 eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit, die Traktionskraft fällt merklich, und die Arbeitsfähigkeit fällt ebenfalls.
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Um unter den obigen Bedingungen folglich die erwünschte Fahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen, wird eine Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2), wie in 10 dargestellt, anstelle der oben erwähnten Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1) benötigt. Das Folgende ist eine Erläuterung der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2).
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Die Verarbeitung vom Schritt Q1 zu Schritt Q10 im Ablaufplan in 10 ist ähnlich zu der Verarbeitung vom Schritt S1 zu Schritt S10 in 8 mit der Ausnahme des Schritts Q3 und des Schritts Q10, und eine Erläuterung der ähnlichen Verarbeitung wird weggelassen. Im Schritt Q3 wird der numerische Wert ”Motordrehzahlzunahmebetrag ΔNa” zusätzlich zu den im Schritt S3 gelesenen numerischen Werten gelesen.
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Wenn die Startbedingungen für die Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit bei Schritt Q7 hergestellt sind, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V gemessen, und bei Schritt Q10 wird eine Messung während einer Verarbeitungszeitspanne T gestartet. Dann wird im Schritt Q11 eine Entscheidung getroffen, ob die Verarbeitungszeitspanne T eine maximale Zeitspanne Tmax überschritten hat.
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Die Verarbeitungszeitspanne T ist eine Zeitspanne, in der die Verarbeitung wiederholt wird, ohne dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V die minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 erreicht. Insbesondere entspricht die Verarbeitungszeitspanne T der Zeitspanne, in der Schritt S7, Schritt S10, Schritt S11, Schritt S15, Schritt S17, Schritt S18 und Schritt S19 in 8 wiederholt werden. In 10 ist die Verarbeitungszeitspanne T die Zeitspanne, in der Schritt Q7, Schritt Q10, Schritt Q11, Schritt Q12, Schritt Q16, Schritt S18, Schritt S19 und Schritt S20 wiederholt werden. Außerdem stellt die Verarbeitungszeitspanne T die unten erwähnten Zeiten t2 bis t4 in 11 dar.
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Wenn die Verarbeitungszeitspanne T die maximale Zeitspanne Tmax nicht erreicht hat, geht die Routine vom Schritt Q11 zu Schritt Q12.
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(Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V hoch ist)
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Die Verarbeitung vom Schritt Q12 zu Schritt Q15 ist dieselbe wie die Verarbeitung vom Schritt S11 zu Schritt S14 in 8.
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Insbesondere wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 ist, wird der gegenwärtige Öldruck Pr der Rückwärtskupplung R um ΔPra erhöht (Schritt Q13), und die Bremskraft wird erhöht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird gesenkt. Es wird eine Bestätigung vorgenommen, ob der geänderte Öldruck Prg der Rückwärtskupplung R den maximalen Öldruck Prmax der Rückwärtskupplung R nicht überschritten hat (Schritt Q14). Wenn der Öldruck Prg den maximalen Öldruck Prmax nicht überschritten hat, wird die Verarbeitung wiederholt. Wenn der Öldruck Prg den maximalen Öldruck Prmax erreicht oder überschreitet, wird der Öldruck der Rückwärtskupplung R auf den maximalen Öldruck Prmax eingestellt (Schritt Q15), und die Routine kehrt zu Schritt Q7 zurück.
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(Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedrig ist)
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Die Verarbeitung vom Schritt Q16 zu Schritt Q20 ist dieselbe wie die Verarbeitung vom Schritt S15 zu Schritt S19 in 8.
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Insbesondere wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 ist, wird eine Feststellung getroffen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 ist (Schritt Q16). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 ist, wird der Kupplungsöldruck der Rückwärtskupplung R beibehalten wie er ist (Schritt Q17), und die Routine kehrt zu Schritt Q7 zurück.
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Wenn im Gegensatz dazu die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als die minimale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va2 ist, wird der gegenwärtige Öldruck Pr der Rückwärtskupplung R um ΔPrb reduziert (Schritt Q18), und die Bremskraft wird reduziert, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird erhöht. Es wird eine Bestätigung vorgenommen, ob der geänderte Öldruck Prg der Rückwärtskupplung R den minimalen Öldruck Prmin der Rückwärtskupplung R nicht überschritten hat (Schritt Q19). Wenn der Öldruck Prg den minimalen Öldruck Prmin überschritten hat, geht die Routine zu Schritt Q21.
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Wenn die obige Verarbeitung wiederholt wird und der Öldruck Prg den minimalen Öldruck Prmin erreicht oder darunter fällt, wird der Öldruck der Rückwärtskupplung R auf den minimalen Öldruck Prmin eingestellt (Schritt Q20), und die Routine geht zu Schritt Q21.
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Im Schritt Q21 wird eine Feststellung getroffen, ob die Verarbeitungszeitspanne T die maximale Zeitspanne Tmax überschritten hat. Die Verarbeitungszeitspanne T und die maximale Zeitspanne Tmax werden oben beschrieben.
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Wie in der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (1) beschrieben, kann während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit, wenn zum Beispiel die Arbeitsbelastung groß ist oder das Fahrzeug eine Steigung hochfährt, die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht zunehmen, selbst wenn der Öldruck der Rückwärtskupplung R reduziert wird und die Bremskraft gesenkt wird. In diesem Fall erreicht der Öldruck Prg den minimalen Öldruck Prmin oder fällt darunter, wenn die Schritte Q7 bis Q18 wiederholt werden, und der Öldruck der Rückwärtskupplung R wird im Schritt Q20 auf den minimalen Öldruck Prmin eingestellt. Jedoch erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit nicht, selbst wenn diese Verarbeitung fortgesetzt wird.
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Wenn folglich die Verarbeitungszeitspanne T die maximale Zeitspanne Tmax überschreitet, geht die Routine vom Schritt Q21 zu Schritt Q22. Im Schritt Q22 wird die Motordrehzahl um ΔNa angehoben, und die Routine kehrt zu Schritt Q7 zurück, und die obige Verarbeitung wird wiederholt. In diesem Fall wird die Motordrehzahl von der niedrigen Leerlaufdrehzahl um den Betrag ΔNa angehoben. Daher nähert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Wenn folglich die Verarbeitungszeitspanne T die maximale Zeitspanne Tmax im Schritt Q11 überschreitet, geht die Routine vom Schritt Q11 zu Schritt Q24. Im Schritt Q24 wird eine Feststellung getroffen, ob die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit V die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 überschritten hat. Dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V die maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 überschreitet, bedeutet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V infolge der Zunahme der Motordrehzahl infolge der vorhergehenden Verarbeitung eine Geschwindigkeit erreicht hat, die höher als der Sollbereich ist. In diesem Fall geht die Routine vom Schritt Q24 zu Schritt Q25. Im Schritt Q25 wird die Motordrehzahl auf die niedrige Leerlaufdrehzahl N0 zurückgebracht und die Zufuhr des Öldrucks zur Rückwärtskupplung R wird auf den gegenwärtigen Öldruck Pr gehalten. Im Schritt Q25 wird die Verarbeitungszeitspanne T zurückgesetzt. Die Routine kehrt dann zu Schritt Q7 zurück, und die Verarbeitung wird wiederholt.
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Die Feststellung im Schritt Q24, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder niedriger als maximale Sollfahrzeuggeschwindigkeit Va1 ist, bedeutet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V infolge dessen, dass Motordrehzahl infolge der vorhergehenden Verarbeitung erhöht worden ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des Sollbereichs erreicht hat. In diesem Fall geht die Routine vom Schritt Q24 zu Schritt Q26. Im Schritt Q26 wird die Motordrehzahl auf derselben Drehzahl gehalten, und die Routine geht zu Schritt Q16. Die nachfolgende Verarbeitung ist dieselbe wie die oben erwähnte Verarbeitung.
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(Zeitdiagramm der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2))
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11 stellt dar (a) Änderungen der Hydraulikbefehlswerte an die Kupplungen des ersten Vorwärtsgangs, (b) Änderungen der Hydraulikbefehlswerte an die Bremskupplung (Rückwärtskupplung R), (c) Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und (d) Änderungen der Motordrehzahl, wenn die obige Verarbeitung ausgeführt wird. Ähnlich zu den oben erwähnten Beispiele wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 0,8 km/h als die Fahrzeuggeschwindigkeit für die Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit eingestellt, und die Sollfahrzeuggeschwindigkeiten Va1 und Va2 werden jeweils auf die Fahrzeuggeschwindigkeiten von 0,6 km/h und 1,0 km/h eingestellt.
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Die Hydraulikbefehlswerte an die Kupplungen für den ersten Vorwärtsgang sind dieselben wie in den oben erwähnten Beispielen. Daher wird dafür gesorgt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit für den ersten Vorwärtsgang unter der niedrigen Leerlaufdrehzahl auf eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 1,3 km/h) steigt. Jedoch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie in 11(c) dargestellt, nicht unter den Bedingungen einer großen Belastung wie beim Hochfahren auf eine Steigung auf 1,3 km/h steigen.
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Wenn zur Zeit t2 ein Befehl gegeben wird, die Fahrbewegung mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit zu starten, wird der maximale Öldruck Prmax als ein Befehlswert an die Rückwärtskupplung R geschickt, die als die Bremskupplung dient. Während sich der Füllungsermittlungssensor der Rückwärtskupplung R zur Zeit t3 einschaltet, bleibt die Fahrzeuggeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt dieselbe. Folglich wird der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R gesenkt, und die Bremskraft ist abgeschwächt.
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Da jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht steigt, wird der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R noch weiter reduziert, bis der minimale Öldruck Prmin erreicht wird. Zur Zeit t4 erreicht die Verarbeitungszeitspanne T die maximale Zeitspanne Tmax, und als Ergebnis wird die Motordrehzahl von der niedrigen Leerlaufdrehzahl um eine bestimmte Drehzahl angehoben (siehe 11(d)).
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Während die Motordrehzahl angehoben wird, wie oben beschrieben, wird der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R angehoben und gesenkt, und die Rückkopplungsverarbeitung wird durchgeführt. Als Ergebnis nähert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit von 0,8 km/h. Die Zunahme der Motordrehzahl wird zu dem Zeitpunkt gestoppt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht oder in den Sollfahrzeuggeschwindigkeitsbereich fällt.
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Wenn zur Zeit t5 der Beendigungsbefehl der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit gegeben wird, wird der Hydraulikbefehlswert an die Rückwärtskupplung R ”0”, und die Motordrehzahl wird auf die niedrige Leerlaufdrehzahl zurückgebracht.
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(Eigenschaften)
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- (1) Die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Fahrbewegung mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit kann durch den Gebrauch des Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellknopfes 21 frei eingestellt werden. Als Ergebnis kann konstant eine gemäß den Arbeitsbedingungen geeignete Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden.
- (2) Die Rückwärtskupplung R wird während der Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit als die Bremskupplung verwendet. Als Ergebnis nimmt ein relativer Drehzahlunterschied zwischen der Fahrkupplung und der Bremskupplung zu, und es kann eine große Bremswirkung mit einem niedrigen Öldruck erreicht werden.
- (3) Wenn die Sollfahrzeuggeschwindigkeit nicht erreicht wird, nachdem die Verarbeitungszeitspanne eine bestimmte Zeitspanne bei der Steuerung für die sehr niedrige Geschwindigkeit (2) überschritten hat, kann sich die Fahrzeuggeschwindigkeit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit selbst dann nähern, wenn die Belastung groß ist, da die Motordrehzahl erhöht wird, und die Fahrbewegung mit sehr niedriger Geschwindigkeit wird durchgeführt. Daher wird die Arbeitsleistung verbessert.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen.
- (a) Die verschiedenen numerischen Werte in der Ausführungsform sind Beispiele und sind nicht auf die beschränkt, die in der Ausführungsform angegeben werden.
- (b) Während in der Ausführungsform die Rückwärtskupplung als die
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Bremskupplung verwendet wird, kann eine andere Kupplung als die Bremskupplung verwendet werden, wie im Beispiel 2 und Beispiel 3 dargestellt. Wenn eine Kupplung, in der der relative Drehzahlunterschied im Vergleich zu einer Fahrkupplung klein ist, als die Bremskupplung verwendet wird, ist die Bremswirkung bezüglich der Änderung des Öldrucks auf die Bremskupplung klein, jedoch gibt es keine Notwendigkeit, den Öldruck zum Bremsen präzise zu regeln, und folglich wird der Umfang der Steuerung erhöht und die Steuerung wird erleichtert.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Beim Motorgrader der vorliegenden Erfindung kann die Arbeit gemäß den Arbeitsbedingungen mit einer geeigneten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt werden, während mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird. In einer anderen Erfindung kann eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden, und ein Traktionskraftverlust kann verhindert werden, und eine Verminderung der Arbeitsleistung kann unterbunden werden, selbst wenn eine große Belastung vorhanden ist, während der Motorgrader mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorgrader
- 4
- Arbeitsgerät
- 5
- Vorderräder
- 6
- Hinterräder
- 8
- Motor
- 10
- Getriebe
- 14
- Steuereinheit
- 32
- Schar