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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung für eine Baumaschine. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung des Getriebe-Abschaltens für eine Baumaschine.
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Baumaschine, wie Radlader kann gleichzeitig mittels des Fahrgeräts und des Arbeitsgeräts die gewünschten Arbeiten durchführen. Diese Baumaschine kann mit eine Getriebe-Abschaltfunktion vorgesehen sein, um das Getriebe basierend auf sowohl Bremspedalbetätigung als auch Motorleistung usw., selbsttätig auf einen neutralen Zustand umzuschalten und aufrechtzuerhalten. Insbesondere im Fahrzustand, wenn man versucht, das vordere Arbeitsgerät schnell zu betätgen, tritt man auf das Gaspedal (accerator pedal), da hierdruch unter der Einkuppelung der Antriebskraft die Fahrgeschwindigkeit ungewollt erhöht wird, so dass man zusammen auf das Bremspedal tritt, um die Geschwindigkeit bei fahrendem Fahrzeug zu reduzieren. Dann ist es möglich, die Antriebskraft auszukuppeln, indem eine Getriebe-Abschaltfunktion auszuführt wird, wodurch die Effizienz einer Arbeit verbressert werden kann.
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Allerdings, falls man beim Ladearbeiten auf ein Gefälle oder einen Muldenkipper gleichzeitig auf das Bremspedal tritt, wird der Antriebskraft unerwünscht ausgekuppelt, dadurch das Schaltruck und Rückwärtsrollen entsteht, so würde dies dazu führen, daß der Fahrer eine Betätigung des Kupplungschalter zum Ein/- und Ausschalten wiederholt muß, die als unangenehm empfunden wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung für eine Baumaschine anzubieten, die zum optimalen Zetipunkt das Umschalten eines Getriebes in einen neutralen Zustand ermöglicht.
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Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem das Getriebe-Abschalten für eine Baumaschine mittels von oben genannter Vorrichtung steuern kann.
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Die Getriebe-Aabschalten-Steuervorrichtung für eine Baumaschine gemäß den beispielhaften Ausführungsbeispielen zur Lösung einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung weist eine Bremsdruck-Erfassungseinheit zur Erfassung eines Bremsdrucks, eine Auslegerposition-Erfassungseinheit zur Erfassung einer Position des Auslegers, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinheit zur Erfasung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein Fahrzeugsteuergerät zur Empfang von einem Bremsdruck, einer Ausleger-Aufstiegsposition und einer Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Ausgabe eines Abschaltsteuersignal, um basierend auf solche empfangene Werte eine Getriebe-Abschaltfunktion auszuführen, sowie ein Getriebesteuergerät, welches mit dem Fahrzeugsteuergerät betätigbar verbunden ist und dabei die Getriebe-Abschaltfunktion in Abhähgigkeit vom Abschaltsteuersignal steuert, auf.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeugsteuergerät, das Abschaltsteuersignael so ausgeben, dass die Getriebe Abschaltfunktion ausgeführt wird, wenn der Bremsdruck gleich oder höher als der Referenzdruck, die Ausleger-Aufstiegsposition gleich oder kleiner als die Sollposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die Sollgeschwindigkeit ist.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen beträgt der Referenzdruck für den Bremsdruck 5 bar, die Sollposition für die Ausleger-Aufstiegsposition beträgt 40% der Gesamthöhe und die Sollgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit beträgt 8 km/h.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen ist die Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung ferner mit einem Bremsreferenzdruck-Einstellschalter zur Einstellung eines Referenzdrucks für das Bremsdruck vorgesehen.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen kann der Referenzdruck mittels des Bremsreferenzdruck-Einstellschalters zwischen 15 bar und 5 bar eingestellt werden.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeugsteuergerät so steuern, dass diese Getriebe-Abschaltfunktion unterbrochen wird, wenn der empfangene Bremsdruck gleich oder kleiner als ein Außer-Eingriff-Referenzdruck ist.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass der Außer-Eingriff-Referenzdruck 3 bar beträgt.
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Bei einem Getriebe-Abschalten-Steuerverfahren für eine Baumaschine gemäß den beispielhaften Ausführungsbeispielen zur Lösung einer weireren Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden Informationen über einen Bremsdruck, eine Auslegerposition und eine Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten. Dann wird ein Ausführungszeitpunkt einer Getriebe-Abschaltfunktion basierend auf erhaltene Informationen ermittelt. Zu diesem Ausführungszeitpunkt kann das Steuern erfolgt, um die Getriebe-Abschaltfunktion auszuführen.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieser Ausführungzeitpunkt der Getriebe-Abschaltfunktion so ermittelt werden kann, dass diese Getriebe-Abschaltfunktion ausgeführt wird, wenn bei diesem Ermitteln der Bremsdruck gleich oder höher als der Referenzdruck ist, die Ausleger-Aufstiegsposition gleich oder kleiner als die Sollposition ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die Sollgeschwindigkeit ist.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der Referenzdruck für den Bremsdruck 5 bar beträgt, die Sollposition für die Ausleger-Aufstiegsposition 40% der Gesamthöhe beträgt und die Sollgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit 8 km/h beträgt.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Getriebe-Abschalten-Steuerverfahren das Einstellen eines Referenzdrucks für den Bremsdruck umfasst.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen des Verfahrens, ist es möglich, beim Eistellen eines Referenzdrucks für den Bremsdruck den Referenzdruck zwischen 15 bar und 5 bar einzustellen.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen, umfasst das Getriebe-Abschalten-Steuerverfahren ferner das Steuern, um die Getriebe-Abschaltfunktion zu unterbrechen, wenn der empfangene Bremsdruck gleich oder kleiner als der Außer-Eingriff-Referenzdruck ist.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen des Verfahrens kann der Außer-Eingriff-Bremsdruck 3 bar betragen.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsbeispielen verringert sich der bestehende Bremsreferenzdruck unter der Getriebe-Aabschalten-Eingriffsbedingungen und wird die Steuerung der Leistungsunterbrechung am unerwünschten Zeitpunkt durch Ergänzung der Bedingungen von einer Auslegerposition und einer Fahrzeuggeschwingidkeit vermeidet, so dass die Wirkung der Leistungsunterbrechung als bisher optimiert und damit die Wärmemenge von Achse aufgrund der Bremsung reduziert werden kann.
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Dementsprechend kann sich die Wärmemenge von Achse durch die stark Reduzierung der Bremsenuztung deutlich verringern, wobei sich der Motorenergieverbrauch durch Leistungsunterbrechung des Fahrsystems verbessern läßt.
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Lediglich sind die Wirkungen der Erfindung durch die oben beschriebenen Wirkungen nicht eingeschränkt, sondern können sich erweitern, ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Seitenansicht zur Darstellung eines Radladers gemäß den beispielhafte Ausführungsbeispiele;
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2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung nach 1;
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3 eine Seitenansicht zur Darstellung einer Auslegerposition abhängig vom Drehwinkel des Auslegers;
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4 Diagramms, die eine mittels einer Steuervorrichtung nach 2 ermittelte Strecke einer Getriebe-Abschaltfunktion zeigen;
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5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Getriebe-Abschalten-Steuerverfahren für Baumaschine gemäß den beispielhafte Ausführungsbeispiele.
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Die speziellen konstruktiven und funktionellen Beschreibungen über beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden nur zu Zwecken der Erläuterung und Beschreibung dargelegt, und die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann jedoch in unterschiedlichen Formen realisiert sein und sollte nicht als auf die hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden.
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Wie offensichtlich die viele Änderungen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung möglich sind, sind die bestimmte Ausführungsform in den Zeichnungen dargestellt und in den Erläuterungen im Detail detailliert wird. Es ist jedoch zu verstehen, dass diese Offenbarung nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese bestimmten beschriebenen Formen zu beschränken, sondern alle Modifikation, Alternativen und Äquivalente abzudecken, die in den Gedanken und technischen Rahmen der Erfindung fallen.
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Obwohl die Begriffe erste und zweite verwendet werden, um unterschiedliche Komponente zu beschreiben, diese Komponenten nicht durch diese Begrifflichkeiten beschränkt sind. Diese Begrifflichkeiten werden hierin lediglich verwendet um eine Komponente von einer weiteren zu unterscheiden. Folglich, beispielsweise, könnte eine erste Komponente als eine zweite Komponente bezeichnet werden und anders herum ohne vom Schuzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Auch soll es hierin verstanden werden, wenn ein Element als ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element beschrieben ist, kann sie sich direkt an dem anderen Element verbunden damit oder gekoppelt damit befinden oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wohingegen, wenn ein Element als ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element beschrieben ist, keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Ein anderer Wortlaut, der zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet wird, beispielsweise ”zwischen” gegenüber ”direkt zwischen”, ”benachbart” gegenüber ”direkt benachbart” usw., sollte auf eine ähnliche Weise interpretiert werden.
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Die Begriffe, in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, wird lediglich verwendet, um bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben, und sollen nicht die vorliegende Erfindung beschränken. In der vorliegenden Anmeldung, die Begriffe ”umfassen” oder ”aufweisen” sind inklusive und legen daher die Anwesenheit festgelegter Merkmale, Zahlen, Operationen, Bestandteile, Schritte, Komponenten oder Kombination daraus fest, schließen jedoch nicht die Anwesenheit oder den Zusatz eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Operationen, Bestandteile, Schritte, Komponenten, oder Kombination daraus aus.
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Sofern nichts anders angegeben ist, es versteht sich, dass alle Begriffe, welche in der Beschreibung verwendet werden, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung haben, welche diesen von einem Fachmann zuerkannt wird. Es versteht sich, dass die Begriffe, welche durch des Lexikon definiert werden, im Zusammenhang mit dem verwandten technischen Gebiet einen identischen Gehalt haben und sie sollten nicht übermäßig formal definiert werden, solange in der vorliegenden Anmeldung dies nicht deutlich anders anzeigt.
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Bevorzugten Ausührungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind im Folgende unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen nähr beschrieben. In den Figuren sind gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen und auf eine erneute Beschreibung dieser gleichen Elemente zur Vermeidung von Wiederhlungen verzichtet wird.
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1 ist eine Seitenansicht zur Darstelleung eines Radladers gemäß den beispielhafte Ausführungsbeispiele. 2 ist ein Blockdschaltbild zur Veranschaulichung einer Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung nach 1. 3 ist eine Seitenansicht zur Darstellung einer Ausleger-Aufstiegsposition abhängig vom Drehwinkel des Auslegers nach 1. 4 ist Diagramms zur Darstellung einer Strecke von Getriebe-Abschaltfunktion, die mittels Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung nach 2 ermittelt wird. In 1 ein Radlader 10 ist gezeigt, jedoch dadurch eine Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtug gemäß den beispielhafte Ausführungsbeispiele nicht nur auf die Verwendung des Radladers beschränkt ist, sondern in Fahrzeugen, wie Gabelstapler, verwendet werden kann. Dabei wird im Folgenden zur Vereinfachung der Erläuterungen nur auf einen Radlader 10 eingegangen.
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In Bezug auf 1–4, kann der Radlader 10 eine vordere Karosserie 12 und eine hintere Karosserie 14, die verdrehbar miteinander verbunden sind, aufweisen. Die vordere Karosserie 12 kann ein Arbeitsgerät und ein Vorderrad 70 umfassen. Die hintere Karosserie 14 kann ein Führerhaus 40, einen Motorraum 50 und ein Hinterrad 72 umfassen.
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Dies Arbeitsgerät kann sowohl einen Ausleger 20 als auch eine Schaufel 30 umfassen. Der Ausleger 20 kann an der vorderen Karosserie 12 frei drehbar angebracht sein und der Schaufel 30 kann an einem Ende des Auslegers 20 frei drehbar angebracht sein. Der Ausleger 20 ist über ein Paar von Auslegerzylindern 22 mit der vorderen Karossiere 12 verbunden, wobei der Ausleger 20 durch den Antrieb des Auslegerzylinders 22 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung gedreht werden kann. Ein Kipparm 34 ist auf der Mitte des Auslegers 20 frei drehbar angebracht, das ein Ende des Kipparms 34 und die vordere Karosserie 12 sind durch ein Paar von Schaufelzylindern 32 miteinander verbunden, wobei die durch eine Kippstange mit dem anderen Ende des kipparms 34 verbundene Schaufel 30 durch den Antrieb des Schaufelzylinders 32 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung gedreht (dump oder crowd) werden kann.
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Darüber hinaus sind die vordere Karosserie 12 und hintere Karosserie 14 über einen Mittelstift 16 relativ zueinander verdrehbar verbunden, wobei die vordere Karosserie 12 durch eine Dehnung eines Lenkzylinders (nicht gezeigt) in Bezug auf die hintere Karosserie 14 nach rechts und links artikuliert werden kann.
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Eine hintere Karosserie 14 kann mit einem Fahrgerät ausgestattet werden, um den Radlader 10 farhen zu lassen. Der Motor ist im Motorraum 50 angeordnet und kann eine Leistungsabgabe an dies Fahrgerät zuführen. Dies Fahrgerät kann einen Drehmomentwandler, ein Getriebe 60, eine Kardanwelle, eine Achse oder dergleichen enthalten. Die Leistungsabgabe des Motors wird durch den Drehmomentwandler, das Getriebe 60, die Kardanwelle und die Achse auf das Vorderad 70 und Hinterrad 72 übertragen, wodurch der Radlader 10 fährt.
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Das Getriebe 60 kann Hydraulikkupplungen umfassen, welche die Gangstufe zwischen den ersten Gang und den vierten Gang schalten können, wobei die Drehzahl einer Drehwelle von diesem Drehmomentwandler durch das Getriebe 60 variiert werden kann. Das Getriebe 60 kann eine Hydraulikkupplung für Vorwärtsfahrt, eine Hydraulikkupplung für Rückwärtsfahrt und Hydraulikkupplungen für den ersten Gang bis vierten Gang umfassen. Jede Hydraulikkupplungen kann durch das Drucköl (Kupplungsdruck), das über das Getriebesteuergerät (TCU, transmission control unit) 300 geliefert wird, eingerückt oder ausgerückt werden. Mit anderen Worten, wenn ein auf die Hydraulikkupplung zugeführte Kupplungsdruck erhöht wird, dann sie eingerückt werden kann, und wenn ein solcher Kupplungsdruck verringert wird, dann sie ausgerückt werden kann.
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Falls der Fahrer bei Transportarbeiten Ladungen auskippen will, wenn er auf das Gaspedal tritt, um den Ausleger schnell zu erhöhen, und danach zusammen auf das Bremspedal tritt, um Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, kann der Radlader 10 eine Getriebe-Abschaltfunktion (Transmission cut off) zur Unterbrechung der Leistung ausführen. Dabei gibt ein Fahrzeugsteuergerät (VCU, vehicle control unit) 200 ein Steuersignal zur Ausführung der Getriebe-Abschaltfunktion an das Getriebesteuergerät 300 aus, wobei das Getriebesteuergerät 300 eine Lieferung des Betriebsöls an Kupplungen für Vor- und Rückwärtsfahrt unterbrechen und somit das Getriebe in einen neutralen Zustand umschalten kann. Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf das Getriebesteuergerät beschrieben, die Getriebe-Abschaltfunktion steuern kann.
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Wie in 2 gezeigt ist, kann eine Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung 100 für Baumaschine eine Bremsdruck-Erfassungseinheit 110, eine Auslegerposition-Erfassungseinheit 120, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Eerfassungseinheit 130, ein Fahrzeugsteuergerät 200 und ein Getriebesteuergerät (ECU) aufweisen. Weiterhin kann die Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung 100 einen Kuppplung-Abschalten-Auswahlschalter 102 umfassen. Der Fahrer kann den Kupplung-Abschalten-Auswahlschalter 102 so einschalten, dass eine Getriebe-Abschaltfunktion ausgeführt wird, dies also ermöglicht, die Arbeitseffizienz und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
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Die Bremsdruck-Erfassungseinheit 110 kann Informationen über einen Bremsdruck erfassen. Die Bremsdruck-Erfassungseinheit 110 kann einen Bremsdrucksensor zur Erfassung eines Bremsdrucks oder einen Bremspedal-Erfassungssensor zur Erfassung einer Betätigungsgröße des Bremspedals umfassen. Bei diesem Bremspedal-Erfassungssensor ist es möglich, eine Betätigungsgröße des Bremspedals zu erfassen, und Informationen über den daraus berechneten Bremsdruck zu übermitteln.
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Die Auslegerposition-Erfassungseinheit 120 kann Informationen über eine Position des Auslegers 20, das heißt die Höhe des Auslegers von dem Boden erfassen. Die Auslegerposition-Eerfassungseinheit 120 kann einen Auslegerwinkelsensor 24 oder einen Verschiebungssensor zur Erfassung einer Position des Auslegers 20 aufweisen. Der Auslegerwinkelsensor 24 kann eine Drehwinkel des Auslegers 20 erfassen und basierend darauf Informationen über eine Ausleger-Aufstiegsposition übermitteln.
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Wie in 3 gezeigt ist, kann der Drehwinkel des Auslegers 20 ein Winkel zwischen einer Verlängerungslinie L auf die minmiale Höhe (0%) des Auslegers 20 und einer Verlängerunglinie des Auslegers 20 sein. Der Drehwinkel des Auslegers 20 auf die maximale Höhe (max boom height) des Auslegers 20 wird hier als θmax.height bezeichnet und eine Aufstiegsposition des Auslegers 20 bedeutet eine maximale Höhe (100%). Der Drehwinkel des Auslegers 20 in einer maximalen horizontalen Reichweite (maximum horizontal reach) des Auslegers 20 wird hier als θmax.reach bezeichnet und die Ausleger-Aufstiegsposition bedeutet die Zwischenhöhe (ca. 40%).
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Die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinheit 130 kann Informationen über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfassen. Dabei kann die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinheit 130 einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssensor zur Erfassung einer Drehzahl einer Abtriebswelle vom Getriebe 60, nämich einer Fahrzeuggeschwindigkeit aufweisen.
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Das Fahrzeugsteuergerät 200 erhält Informationen über diese Bremsdruck, Ausleger-Aufstiegsposition und Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei das Fahrzeugsteuergerät auf der Basis der erhaltenen Informationen den Abschaltsteuersignal zur Ausführung einer Getriebe-Abschaltfunktion ausgeben kann.
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Konkret kann das Fahrzeugsteuergerät 200 einen Eingriffszeitpunkt der Getriebe-Abschaltfunktion bestimmen. Das Fahrzeugsteuergerät 200 kann den (emgagement) Eingriffszeitpunkt zur Ausführung der Abschaltfunktion bestimmen, wenn in einem durch den Kupplung-Abschalten-Auswahlschalter 102 aktivierten (enable) Zustand einer Abschaltfunktion, eingegebene Signale den Eingriff-Kriterien entsprechen. Genauer gesagt, wenn der Bremsdruck gleich oder höher als der Referenzdruck, die Ausleger-Aufstiegsposition gleich oder kleiner als die Sollposition und die Fahzrzeugeschwindigkeit gleich oder höher als die Sollgeschwindigkeit ist, kann das Steuern erfolgen, um an eine Abschaltfunktion einzugreifen.
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Die Kriterien für ein solches Eingriffsmodus sind wie zum Beispiel, dass der Bremsdruck gleich oder höher als der Referenzdruck (5 bar) ist, die Ausleger-Aufstiegsposition gleich oder kleiner als 40% der Gesamthöhe ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die Sollgeschwindigkeit (erste Gang maximale Geschwindigkeit, beispielsweise 8 km/h) ist, wobei das Fahrzeugsteuergerät
200 einen Abschaltsteuersignal zur Ausführung einer Abschaltfunktion ausgeben, wenn eingegebene Signale oben gennanten Kriterien entsprechen. Das Fahrzeugsteuergerät
200 kann mittels eines Steueralgorithmus zur Leistungsunterbrechung eine Kupplung-Abschaltfunktion steuern, wie in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1 Getriebe-Steueralgorithmus]
| | Bedingung 1 | Bedingung 2 | Bedingung 3 |
| Bremsdruck | über 5 bar | über 5 bar | über 5 bar |
| Ausleger-Aufstiegsspositon | unter 40% | unter 40% | über 40% |
| Fahrzeuggeschwindigkeit | über 8 km/h | unter 8 km/h | unter 8 km/h |
| Auswertergebnis
(Steuern) | Clutch cut off | Clutch an | Clutch an |
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In Tabelle 1, die Bedingung 1 kann eine Situation darstellen, in der die Bremse getreten wird, wenn ein Auslerger sich in einer niedrigen Position befindet, dabei der Radlader schnell fährt, die Bedingung 2 stellt eine Situation dar, in der der Radlader langsam fährt, dabei ausbaggert, oder unter Auf- und Abwärtsbewegungen auf dem Gefälle die Bremse getreten wird, und die Bedingung 3 kann eine Situation darstellen, in der der Radlader langsam fährt, dabei der Ausleger sich abhebt und somit die Beladung in einen Muldenkipper ausführt.
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Das Fahrzeugsteuergerät 200, ähnlich wie beim Steueralgorithmus von Tabelle 1, kann Eingriffsbedingungen für den Bremsdruck auf das Referenzdruck von 5 bar, kleiner als die herkömmliche 15 bar abmildern und unter Berücksichtigung von Signalen zur Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Ausleger-Aufstiegsposition einen Zeitpunkt, in dem das Getriebe in einen neutralen Zustand umgeschaltet wird, ermitteln, damit die Antriebsleistung auf dem Gefälle oder beim Auskippen überflüssig nicht unterbrochen wird.
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Ein Getriebesteuergerät 300 ist mit dem Fahrzeugsteuergerät 200 betätigbar verbunden, empfängt ein Kupplung-Abschaltsteuersignal, unterbricht zum bestimmten Eingriffszeitpunkt die Lieferung des Betriebsöl an Hydraulikkupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahren und damit kann das Getriebe 60 in den neutralen Zustand umschalten.
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In beispielhaften Ausführungspielen kann eine Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung 100 ferner einen Bremsreferenzdruck-Einstellschalter 104 zur Eeinstellung eines Referenzdrucks für den Bremsdruck aufweisen. Mittels des Bremsreferenzdruck-Einstellschalters 104 kann der Fahrer einen Referenzdruck für den Bremsdruck einstellen. Daher kann der Referenzdruck für den Bremsdruck, abhängig von der Auswahl des Benutzers, auf 5 bar, 10 bar, 15 bar usw eingestellt werden. Auch kann das Getriebesteuergerät 100 sowohl eine Sollposition für die Ausleger-Aufstiegsposition als auch eine Sollgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Auswahl des Fahrers auf einen gewünschten Wert einstellen.
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Weiterhin kann das Fahrzeugsteuergerät 200 derart steuern, dass die Getriebe-Abschaltfunktion unterbrochen wird, wenn während der Ausführung einer Getriebe-Abschaltfunktion, eingegebene Signale einem Außer-Eingrff-Referenzdruck entsprechen. Beispielsweise stellt das Fahrzeugsteuergerät 200 eine Bedingung für den Bremsdruck als erste Außer-Eingrff-Bedingung ein, wobei wenn ein eingegebene Bremsdruck gleich oder kleiner als der Außer-Eingrff-Referenzdruck (beispielsweise gleich oder kleiner als 3 bar) liegt, kann ein Steuersignal zum Außer-Eingrff ausgeben, um die Getriebe-Abschaltfunktion zu unterbrechen.
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Wie in 4 gezeigt ist, in dem Fall, dass der Fahrer schnell in Richtung des Muldenkippers fährt, auf das Gaspedal tritt, um den Auslegr zu schnell abzuheben, anschließend zusammen auf das Bremspedal tritt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, kann das Fahrzeugsteuergerät 200 beim Eingeben eines Bremsdrucks von mindestens 5 bar das Getriebe in den neutralen Zustand umschalten, falls Bedingungen erfüllt sind, das heißt, der Ausleger sich zwischen der minimalen Position und der maximalen horizontalen Position befindet, und die Fahrzeuggeschwindigkeit über die maximale Geschwindigkeit im ersten Gang liegt.
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Im Folgenden sollen ein Verfahren zur Steuerung des Getriebe-Abschaltens für Baumaschine mittels Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung nach 2 erläutert werden.
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5 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Steuerverfahrens des Getriebe-Abschaltens für Baumaschine gemäß den beispielhafte Ausführungsbeispiele.
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In Bezug auf 2 und 5 wird zuerst Informationen über den Bremsdruck, die Auslegerposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit einer Baumaschine erhalten (S100).
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Beispielsweise ist es möglich, Informationen über den Bremsdruck von dem Bremsdrucksensor oder dem Bremspedal-Erfassungsensor zu erhalten. Vom dem Auslegerwinkelsensor oder dem Verschiebungssensor können Informationen über die Ausleger-Aufstiegsposition erhalten werden. Von dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssensor können Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten werden.
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Danach wird der Ausführungszeitpunkt der Getriebe-Abschaltfunktion ermittelt (S110), wobei das Steuern erfolgt, zu diesem ermittelten Zeitpunkt die Getriebe-Abschaltfunktion auszuführen (S120).
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Konkret kann ein Eingriffszeitpunkt zur Ausführung der Getriebe-Abschaltfunktion bestimmt werden, wenn in einem durch den Kupplung-Abschalten-Auswahlschalter 102 aktivierten Zustand der Getriebe-Abschaltfunktion, eingegebenen Signale den Eingriff-Kriterien entsprechen. Genauer gesagt, zum Beispiel wenn der Bremsdruck gleich oder höher als der Referenzdruck ist, die Ausleger-Aufstiegsposition gleich oder kleiner als die Sollposition ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die Sollgeschwindigkeit ist, kann der Eingriff an die Getriebe-Abschaltfunktion erfolgt werden.
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Diese Kriterien für ein Eingriffsmodus sind zum Beispiel wie folt: Der Bremsdruck ist gleich oder höher als der Referenzdruck (5 bar), die Ausleger-Aufstiegsposition ist gleich oder kleiner als 40% der Gesamthöhe, und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich oder höher als die Sollgeschwindigkeit (erste Gang maximale Geschwindigkeit, beispielsweise 8 km/h), wobei das Fahrzeugsteuergerät 200 ein Abschaltsteuersignal zur Ausführung einer Getriebe-Abschaltfunktion ausgeben, wenn eingegebene Signale oben gennanten Eingriff-Kritieren entsprechen.
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Um die Eigriffsbedingung für den Bremsdruck auf den Referenzdruck 5 bar, weniger als die herkömmliche 15 bar abzumildern und um die Antriebsleistung auf dem Gefälle oder beim Auskippen überflüssig nicht unterbrochen zu werden, kann unter Berücksichtigung von Signalen zur Ausleger-Aufstiegsposition sowie Fahrzeuggeschwindigkeit ein Zeitpunkt, in dem das Getriebe in einen neutralen Zustand umgeschaltelt wird, ermittelt werden.
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Danach wird das Kupplung-Abschaltsteuersignal empfangen und zum bestimmten Eingriffszeitpunkt die Lieferung des Betriebsöl an Hydraulikkupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahren unterbrochen, wodurch das Getriebe 60 in den neutralen Zustand umgeschaltet werden kann.
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In den beispielhaften Ausführungsbeispielen, kann ein Referenzdruck für den Bremsdruck auf den gewünschte Wert eingestellt werden. Mittels des Bremsreferenzdruck-Einstellschalters 104 kann der Fahrer einen Referenzdruck für den Bremsdruck einstellen. Daher kann ein Referenzdruck für den Bremsdruck, abhängig von der Auswahl des Benutzers, auf 5 bar, 10 bar, 15 bar usw eingestellt werden. Auch kann eine Sollposition für die Ausleger-Aufstiegsposition und eine Sollgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den gewünschte Wert durch die Auswahl des Fahrers eingestellt werden.
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Darüber hinaus, wenn während der Ausführung der Getriebe-Abschaltfunktion, eingegebene Signale einem Außer-Eingriff(disengagement)-Referenzdruck entsprechen, dann kann das Steuern erfolgt werden, um die Getriebe-Abschaltfunktion zu unterbrechen. Zum Beispiel wird eine Bedingung für den Bremsdruck als erste Außer-Eingrff-Bedingung eingestellt, wobei wenn ein eingegebene Bremsdruck gleich oder kleiner als der Außer-Eingriff-Referenzdruck (beispielsweise gleich oder kleiner 3 bar) ist, kann ein Steuersignal zum Außer-Eingriff ausggeben werden, um die Getriebe-Abschaltfunktion zu unterbrechen.
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Wie oben ausgeführt, ist es möglich, unter den Getriebe-Abschalten-Eingriffbedingungen die bestehenden Bedingung des Bremsreferenzdruck ab zumildern, eine Steuerung der Leistungsunterbrechung am unerwünschten Zeitpunkt durch Ergänzung der Bedingungen von Auslegerposition und Fahrzeuggeschwindigkeit zu vermeiden, und die Wirkung der Leistungsunterbrechung als bisher zu optimieren, so dass die Wärmemenge von Achse aufgrund der Bremsung reduziert werden kann.
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Gemäß dem Getriebe-Abschalten-Steuerverfahren lässt die Bremsleistung bei einem typischen Arbeit des Radladers sich um über 3 kW als bisher reduzieren, wodurch sich die Temperatur von der Achse ca. um 15°C verringert kann, wobei es möglich ist, den Kraftstoffverbrauch durch Reduzierung der Motorenergieverlust zu verbessern.
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Vorstehend obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsformen erläutert wurde, sind eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen durch den Fachmann möglich, ohne dabei vom dem Umfang und dem Erfindungsgedanken der Erfindung, wie er sich in den Schutzansprüchen niederschlägt, abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Radlader
- 12
- vordere Karosserie
- 14
- hintere Karossiere
- 20
- Ausleger
- 22
- Auslegrzylinder
- 24
- Auslegrwinkelsensor
- 30
- Schaufel
- 32
- Schaufelzylinder
- 34
- Kipparm
- 36
- Schaufelwinkelsensor
- 40
- Führerhaus
- 50
- Motorraum
- 60
- Getriebe
- 70
- Vorderrad
- 72
- Hinterrad
- 100
- Getriebe-Abschalten-Steuervorrichtung
- 102
- Kupplung-Abschalten-Auswahlschalter
- 104
- Bremsreferenzdruck-Einstellschalter
- 110
- Bremsdruck-Erfassungseinheit
- 120
- Auslegerposition-Erfassungseinheit
- 130
- Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinheit
- 200
- Fahrzeugsteuergerät
- 300
- Getriebesteuergerät
