DE69031226T2

DE69031226T2 - System zum regeln der motordrehzahl eines hydraulisch angetriebenen fahrzeuges

Info

Publication number: DE69031226T2
Application number: DE69031226T
Authority: DE
Inventors: Akira Kashiwa-shi TATSUMI; Mitsuo Niihari-gun KIHARA; Seiji Nishiibaragi-gun TAMURA; Hideaki Tsuchiura-shi SAYAMA; Saburou Niihari-gun YOSHIO; Kazuo Tsuchiura-shi ASANO; Junichi Niihari-gun HOSONO
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2010-10-17
Also published as: WO1992007145A1; EP0553348A1; DE69031226D1; EP0553348A4; EP0553348B1; US5477679A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl einer Antriebsmaschine zur Verwendung in einem hydraulisch getriebenen Arbeitsfahrzeug, wie beispielsweise einem hydraulischen Radbagger oder dergleichen.
Eine derartige Vorrichtung ist aus JP-A-63-121548 bekannt.
13 zeigt diese bekannte herkömmliche Drehzahlsteuervorrichtung für einen hydraulischen Radbagger.
In 13 wird Öl, das von einer durch einen Motor (Antriebsmaschine) 21 getriebenen Hydraulikpumpe 1 abgegeben wird, durch ein Steuerventil 2 vom hydraulischen Servo- oder Vorsteuertyp zu einem Hydromotor 4 für den Fahrzeugvortrieb geleitet. Die Umschaltoperation des Steuerventils 2 wird durch einen hydraulischen Servokreis gesteuert, der eine Hydropumpe 5, ein Servoventil 6, ein langsames Rücklaufventil 7 und ein Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 8 aufweist.
Die Drehzahl des Motors 21 wird durch einen Regler 21a gesteuert, der durch einen Verbindungsmechanismus 22 mit einem Gashebel 23 verbunden ist. Bei Betätigung des Gashebels 23 kann die Drehzahl des Motors 21 in Übereinstimmung mit dem Betätigungsausmaß des Gashebels auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Der Regler 21a ist über einen Verbindungsmechanismus 24 auch mit einem Fahrzeug-Vortriebpedal 6a verbunden. Beim Niederdrücken des Pedals 6a, gleichzeitig mit einem Umsteuern des Steuerventils 2, kann die Drehzahl des Motors 21 ebenso in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Pedals 6a gesteuert werden.
Beim Niederdrücken des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a, während das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 8 in die F-Position (Vorwärtsvortriebposition) oder R-Position (Rückwärtsvortriebposition) geschaltet ist, wird der Abgabedruck der Hydropumpe 5 durch das Servoventil 6 gesteuert, und der Druck, welcher vom Ausmaß der Betätigung des Pedals 6a abhängt, wird über das langsame Rücklaufventil 7 und das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 8 zu einer Steueröffnung 2a oder 2b des Steuerventils 2 geleitet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Steuerventil 2 in einer vorbestimmten Richtung in vorbestimmtem Ausmaß umgeschaltet, und lediglich eine Menge von abgegebenem Öl, welche dem Umschalt-Ausmaß des Steuerventils 2 entspricht und einen Teil des von der Hydropumpe 1 abgegebenen Öls ausmacht, welche sich in Übereinstimmung mit dem Betätigungsausmaß des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a dreht, wird dem Hydromotor 4 zugeleitet. Durch diese Operation wird der Hydromotor 4 angetrieben, und ein Fahrzeug wird nach vorne oder nach hinten vorgetrieben, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a entspricht.
Das von der Hydropumpe 1 wie oben beschrieben abgegebene Öl wird ebenso über ein Steuerventil 51 einem Arbeitszylinder zur Arbeitsverrichtung (Arbeits-Stellantrieb) 52 zugeführt. Das Steuerventil 51 wird durch einen Arbeitshebel 51a betätigt, um zu erlauben, daß der Zylinder 52 auseinander- und zusammengefahren werden kann, wodurch ein (nicht dargestelltes) Arbeitsvorsatzgerät angetrieben wird, um eine Arbeit durchzuführen. Wenn das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 zu einem Arbeitszeitpunkt in eine neutrale Position (N-Position) geschaltet wird, kann das Steuern der Motordrehzahl, wie oben beschrieben, durch die Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals durchgeführt werden, und somit kann eine feinere Steuerung (feinere Einstellung) durchgeführt werden, als wenn die Drehzahlsteuerung unter Verwendung des Gashebels 23 ausgeführt wird. Daher braucht die Motordrehzahl nicht unerwünscht erhöht werden, und eine Lärmvermeidung und eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs kann erreicht werden.
Bei dieser Art von Baumaschine ist es allgemein erforderlich, den Motor beim Fahrzeug-Vortriebbetrieb in einem höheren Drehzahlbereich zu verwenden als beim Arbeitsbetrieb, und zusätzlich ist ein schneller Anstieg der Motordrehzahl als Reaktion auf die Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a erforderlich. Jedoch besitzt die herkömmliche Vorrichtung den Nachteil, daß, wenn die Motorleistung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a gesteuert wird, die höchste Drehzahl (maximale Ausgangsleistung) und die Drehzahlkennlinie des Motors 21 nicht beim Fahrzeug-Vortriebbetrieb und dem Arbeitsbetrieb geändert werden kann. Das heißt, wenn die Motordrehzahlkennlinie zuvor auf eine Kennlinie oder Charakteristik festgelegt wurde, welche beispielsweise für den Arbeitsbetrieb geeignet ist, wird die Beschleunigung des Motors beim Fahrzeug-Vortriebbetrieb beeinträchtigt, umgekehrt wird, wenn die Motordrehzahlkennlinie zuvor auf eine Kennlinie festgelegt wurde, welche beispielsweise für den Fahrzeug-Vortriebbetrieb geeignet ist, wird die Betriebsleistung beim Arbeitsbetrieb beeinträchtigt, und zusätzlich nimmt der Kraftstoffverbrauch und der Lärm zu.
Ein Ziel dieser Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl einer Antriebsmaschine für ein hydraulisch getriebenes Fahrzeug bereitzustellen, bei welchem die Drehzahlkennlinie der Antriebsmaschine beim Fahrzeug-Vortriebbetrieb und dem Arbeitsbetrieb geändert werden kann.
Eine Dieselmotorsteuervorrichtung, bei welcher eine Motordrehzahlkennlinie in Übereinstimmung mit dem Fahrzeug-Vortrieb und dem Arbeitseinsatz geändert wird, ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 62-233430 offenbart. Diese Vorrichtung ist mit zwei Arten von Maximaleinspritzmengen-Motordrehzahlkennlinien ausgerüstet, welche für den Fahrzeugvortrieb bzw. den Arbeitseinsatz vorgesehen sind. Jedoch wird die Drehzahlkennlinie für das Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals (beispielsweise die Drehzahlanstiegskennlinie für das Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals) nicht selektiv in Übereinstimmung mit dem Fahrzeugvortrieb und dem Arbeitseinsatz gewählt. Daher ist es nicht wahrscheinlich, daß alle oben beschriebenen Probleme gelöst werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wie beansprucht in den Ansprüchen 1 und 2 kann insbesondere auf eine Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine für ein hydraulisch getriebenen Fahrzeug angewendet werden, die ausgerüstet ist mit: einer Antriebsmaschine, einer Hydropumpe zur Abgabe von Drucköl, dessen Abgabemenge mit der Drehzahl der Antriebsmaschine korrespondiert, einem Hydromotor zum Fahrzeugvortreiben, welcher bei einem Fahrzeugvortriebbetrieb durch das von der Hydropumpe abgegebene Öl getrieben wird, einer Stellantriebseinrichtung zur Arbeitverrichtung, welche bei einem Arbeitsbetrieb durch das von der Hydropumpe abgegebene Öl getrieben wird, und einem Fahrzeugvortriebpedal, um beim Fahrzeugvortriebbetrieb eine Fahrzeugsvortriebgeschwindigkeit in Übereinstimmmung mit dem Ausmaß der Betätigung zu steuern, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine so geregelt wird, daß sie gleich der Solldrehzahl ist, die dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebpedals entspricht.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie beinhaltet: eine Betätigungsausmaßerfassungseinrichtung zum Erfassen des Ausmaßes der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals, eine Statuserfassungseinrichtung, um zumindest den Arbeitsbetrieb zu erfassen, und eine Drehzahlregelungseinrichtung zum Einstellen einer für den Arbeitsbetrieb geeigneten Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals, wenn der Arbeitsbetrieb durch die Statuserfassungseinrichtung erfaßt ist, und Einstellen einer für den Fahrzeugvortriebbetrieb geeigneten Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals, wenn zumindest der Arbeitsbetrieb durch die Statuserfassungseinrichtung nicht erfaßt ist, um dadurch die Drehzahl der Antriebsmaschine basierend auf der eingestellten Solldrehzahl zu regeln.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 1 die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals auf Basis der Drehzahlkennlinie gesteuert, die für einen Arbeitseinsatz im Arbeitsbetrieb geeignet ist, und basierend auf der Drehzahlkennlinie, die für den Fahrzeugvortrieb beim Fahrzeug-Vortriebbetrieb geeignet ist.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter beinhaltet: eine manuelle Betätigungseinrichtung zum Ausgeben eines den Arbeitsbetrieb anzeigenden Signales durch manuelle Betätigung bevor die Arbeit ausgeführt wird, und eine Sperreinrichtung zum Sperren des Fahrzeugvortriebs in Übereinstimmung mit dem den Arbeitsbetrieb anzeigenden Signal.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 2, wenn die Absicht eines Bedieners, eine Arbeit auszuführen, durch die Betätigung der Handbetätigungseinrichtung angezeigt wird, der Fahrzeugvortrieb gesperrt, so daß die Sicherheit verbessert ist.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 3 ist insbesondere auf eine Vorrichtung anwendbar, welche die Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine zur Verwendung in einem hydraulisch getriebenen Fahrzeug aufweist, auf welche die Ansprüche 1 und 2 angewandt sind, und eine Bremseinrichtung zum Begrenzen des Fahrzeugvortriebs beim Arbeitsbetrieb.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter eine Bremseinrichtung zum Begrenzen des Fahrzeugvortriebs beim Arbeitsbetrieb beinhaltet, wobei die Statuserfassungseinrichtung eine Bremserfassungseinrichtung zum Erfassen der Betätigung der Bremseinrichtung ist.
Daher wird gemäß Anspruch 3, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung erfaßt ist, die für den Arbeitseinsatz geeignete Drehzahlkennlinie gewählt. Andererseits wird, wenn die Betätigung zumindest der Bremseinrichtung nicht durch die Bremserfassungseinrichtung erfaßt ist, die für den Fahrzeugvortrieb geeignete Drehzahlkennlinie gewählt. Als Ergebnis kann besonders das Bedienungsgefühl im Arbeitsbetrieb, der Kraftstoffverbrauch und das Geräuschverhalten verbessert werden.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 4 kann insbesondere auf eine Vorrichtung angewandt werden, welche die Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine zur Verwendung im hydraulisch getriebenen Fahrzeug umfaßt, auf welche die Ansprüche 1 und 2 angewandt sind, sowie weiter eine Bremseinrichtung zur Einschränkung des Fahrzeugvortriebs beim Arbeitsbetrieb, und eine Umschalteinrichtung, welche in eine neutrale Position gebracht werden kann, in welcher die Zufuhr von Drucköl, zumindest zum Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb, unterbrochen ist.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter aufweist: eine Bremseinrichtung zur Einschränkung des Fahrzeugvortriebs beim Arbeitsbetrieb; und eine Umschalteinrichtung, welche in eine neutrale Position gebracht werden kann, in welcher die Zufuhr von Drucköl, zumindest zum Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb, unterbrochen ist, wobei die Statuserfassungseinrichtung eine Bremserfassungseinrichtung zum Erfassen der Betätigung der Bremseinrichtung und eine Schaltpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Schaltposition der Umschalteinrichtung ist; und wobei die Drehzahlregelungseinrichtung die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals basierend auf der Drehzahlkennlinie der Antriebsmaschine regelt, welche für den Arbeitsbetrieb geeignet ist, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung erfaßt ist und die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung in der Neutralposition befindet, und die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals basierend auf der Drehzahlkennlinie der Antriebsmaschine regelt, welche für den Fahrzeugvortriebbetrieb geeignet ist, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung nicht erfaßt ist und die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung nicht in der Neutralposition befindet.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 4, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung erfaßt ist und die Stellung der Umschalteinrichtung in der neutralen Position durch die Schaltpositionserfassungseinrichtung erfaßt ist, die für den Arbeitseinsatz geeignete Drehzahlkennlinie ausgewählt. Andererseits wird, wenn die Betätigung zumindest der Bremseinrichtung nicht erfaßt ist und die Stellung der Umschalteinrichtung in der neutralen Position nicht erfaßt ist, die für den Fahrzeugvortrieb geeignete Drehzahl gewählt.
Die Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine zur Verwendung im hydraulisch getriebenen Fahrzeug, wie beansprucht in Anspruch 4, die Umschalteinrichtung so ausgelegt ist, daß sie umgeschaltet werden kann zwischen: der neutralen Position, wie oben beschrieben, einer Vorwärts-Vortriebposition, bei der das Drucköl von der Hydropumpe dem Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb zugeführt wird, so daß das Fahrzeug nach vorne getrieben werden kann, und einer Rückwärts-Vortriebposition, in der das Drucköl von der Hydropumpe der Hydropumpe für den Fahrzeugvortrieb zugeführt wird, so daß das Fahrzeug nach rückwärts getrieben werden kann; dadurch, daß die Schaltpositionserfassungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie die Stellung der Umschalteinrichtung in der Vorwärts-Vortriebposition oder der Rückwärts-Vortriebposition erfaßt; und dadurch, daß die Drehzahl der Antriebsmaschine durch die Drehzahleinrichtung wie folgt gesteuert wird. Wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung erfaßt ist und die neutrale Position der Umschalteinrichtung durch die Schaltpositionserfassungseinrichtung erfaßt ist, wird die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals auf Basis der Drehzahlkennlinie der Antriebsmaschine gesteuert, welche für den Arbeitsbetrieb geeignet ist. Andererseits wird, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung nicht durch zumindest die Bremserfassungseinrichtung und die Vorwärts- oder Rückwärts-Vortriebposition der Umschalteinrichtung durch die Schaltpositionserfassungseinrichtung erfaßt ist, die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals basierend auf der Drehzahlkennlinie der Antriebsmaschine gesteuert, welche für den Fahrzeug-Vortriebbetrieb geeignet ist.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 5, falls sich die Umschalteinrichtung zum Zeitpunkt der Betätigung der Bremse in der neutralen Position befindet, die für den Arbeitseinsatz geeignete Drehzahl gewählt. Andererseits wird, falls sich die Umschalteinrichtung zum Zeitpunkt der Nichtbetätigung der Bremse in der Vorwärts- oder Rückwärts-Vortriebposition befindet, die für den Fahrzeugvortrieb geeignete Drehzahl gewählt.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 6 wird auf eine Vorrichtung angewandt, welche die Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine zur Verwendung im hydraulisch getriebenen Fahrzeug, wie beansprucht in Anspruch 4 oder 5, umfaßt, sowie eine Umschaltsteuereinrichtung zum Umschalten der Umschalteinrichtung in die neutrale Position, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung erfaßt ist.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 6, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung erfaßt ist, die Umschalteinrichtung durch die Umschaltsteuereinrichtung zwangsweise in die neutrale Position geschaltet. Demgemäß kann, wenn ein Bediener die Bremseinrichtung bedient, um eine Arbeit (beispielsweise eine Grabarbeit) auszuführen, ein durch das Fahrzeug-Vortriebpedal bewirkter irrtümlicher Vortrieb verhindert werden.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine für das hydraulisch getriebene Fahrzeug, wie beansprucht in Anspruch 5 oder 6, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung erfaßt ist und die Stellung der Umschalteinrichtung an der Vorwärts- oder Rückwärts-Vortriebposition durch die Schaltpositionserfassungseinrichtung erfaßt ist, die Drehzahl der Antriebsmaschine durch die Drehzahlsteuereinrichtung auf eine vorbestimmte niedrige Drehzahl gesteuert wird.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 7, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung erfaßt ist und die Stellung der Umschalteinrichtung in der Vorwärts- oder Rückwärts-Vortriebposition durch die Schaltpositionserfassungseinrichtung erfaßt ist, die Drehzahl der Antriebsmaschine auf die vorbestimmte niedrige Drehzahl gesteuert. Demgemäß wird, wenn eine Fahrzeug-Vortriebkraft und eine Bremskraft aufeinandertreffen, die Fahrzeug-Vortriebkraft gesperrt, so daß ein irrtümlicher Vortrieb verhindert werden kann und die Lebensdauer der Bremsvorrichtung verbessert werden kann.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine für das hydraulisch getriebene Fahrzeug, wie beansprucht in einem der Ansprüche 3 bis 6, eine Drehzahleinstelleinrichtung zum Einstellen der Drehzahl der Antriebsmaschine ungeachtet des Ausmaßes des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals vorgesehen ist, und die Drehzahlsteuereinrichtung mit einer Auswahleinrichtung ausgerüstet ist, um von der durch die Drehzahleinstelleinrichtung festgelegten Drehzahl und der in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals festgelegten Drehzahl die größere auszuwählen.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 7 von der durch die Drehzahleinstelleinrichtung festgelegten Drehzahl und der in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals bestimmten Drehzahl, basierend auf jeder der Drehzahlkennlinien die größere ausgewählt, und somit wird der Freiheitsgrad bei der Drehzahlsteuerung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal und die Drehzahleinstelleinrichtung erweitert.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 8, ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine für das hydraulisch getriebene Fahrzeug, wie beansprucht in Anspruch 7, der Maximalwert der für den Arbeitsbetrieb geeigneten Drehzahl so eingestellt wird, daß er größer ist als der Maximalwert der durch die Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Drehzahl.
Daher kann gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 8 verhindert werden, daß die Drehzahl unerwünscht fest auf eine hohe Drehzahl eingestellt wird.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 9 wird angewandt auf eine Vorrichtung, aufweisend: die Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine zur Verwendung im hydraulisch getriebenen Fahrzeug, auf welche die Ansprüche 1 und 2 angewandt sind, und eine Umschalteinrichtung, welche in zumindest eine neutrale Position geschaltet werden kann, in welcher die Zufuhr von Drucköl zum Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb unterbrochen ist.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter aufweist: eine Umschalteinrichtung, welche in eine neutrale Position geschaltet werden kann, in welcher die Zufuhr von Drucköl, zumindest zum Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb, unterbrochen ist, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine so geregelt wird, daß sie gleich der Solldrehzahl ist, die dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebpedals entspricht, wobei die Statuserfassungseinrichtung eine Schaltpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Schaltposition der Umschalteinrichtung ist; und die Drehzahlregelungseinrichtung die für den Arbeitsbetrieb geeignete Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals einstellt, wenn die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung in der Neutralposition befindet, und die für den Fahrzeugvortriebbetrieb geeignete Antriebsmaschinensolldrehzahl in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebpedals einstellt, wenn zumindest die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung nicht in der Neutralposition befindet, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine basierend auf der eingestellten Solldrehzahl geregelt wird.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 9, wenn sich die Umschalteinrichtung in der neutralen Position befindet, die Antriebsmaschine mit der für den Arbeitseinsatz geeigneten Drehzahlkennlinie angetrieben. Andererseits wird, wenn zumindest die Umschalteinrichtung sich nicht in der neutralen Position befindet, die Antriebsmaschine mit der für den Fahrzeug-Vortriebbetrieb geeigneten Drehzahlkennlinie angetrieben.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 10, ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine für das hydraulisch getriebene Fahrzeug, wie beansprucht in Anspruch 9, vorgesehen ist: eine Drehzahleinstelleinrichtung, welche ein separat von dem Fahrzeugvortriebpedal vorgesehenes Betätigungselement beinhaltet und dazu dient, die Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Betätigungselements ungeachtet des Ausmaßes des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebpedals einzustellen, wobei die Drehzahlregelungseinrichtung mit einer Auswähleinrichtung zum Auswählen einer größeren von der von der Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Solldrehzahl und der in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebpedals bestimmten Solldrehzahl ausgerüstet ist.
Daher wird gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 10 von der durch die Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Solldrehzahl und der in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals bestimmten Solldrehzahl die größere ausgewählt, und somit wird der Freiheitsgrad bei der Drehzahlsteuerung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal und die Drehzahleinstelleinrichtung erweitert.
Die Erfindung wie beansprucht in Anspruch 11, ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl der Antriebsmaschine zur Verwendung im hydraulisch getriebenen Fahrzeug, wie beansprucht in Anspruch 10, der Maximalwert der für den Arbeitsbetrieb geeigneten Solldrehzahl so eingestellt ist, daß er größer als zumindest der Maximalwert der von der Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Solldrehzahl ist.
Daher kann gemäß der Erfindung wie beansprucht in Anspruch 11 verhindert werden, daß die Antriebsmaschine unerwünscht auf eine hohe Drehzahl fest eingestellt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung, und 1 ist ein Diagramm, welches den Gesamtaufbau einer Drehzahlsteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung zeigt.
2 ist eine Seitenansicht eines hydraulischen Radbaggers.
3 ist ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau einer Steuereinrichtung zeigt.
4 ist ein Flußdiagramm für eine Drehzahl-Steuerprozedur.
5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung, und 5 ist ein Diagramm, welches den Gesamtaufbau der Drehzahlsteuervorrichtung zeigt.
6 ist ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau einer Steuereinrichtung zeigt.
7 und 8 sind schematische Diagramme, welche Steuereinrichtungen von dritten und vierten Ausführungsformen zeigen.
9 ist ein Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausführungsform zur Erfassung der Betätigung einer Arbeitsbremse.
10 und 11 zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, und 10 ist ein Diagramm, welches den Gesamtaufbau der Drehzahlsteuervorrichtung zeigt.
11 ist ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau einer Steuereinrichtung zeigt.
12 ist ein Diagramm, welches den Gesamtaufbau einer sechsten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm, welches den Gesamtaufbau einer herkömmlichen Drehzahlsteuervorrichtung zeigt.
BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform, bei welcher diese Erfindung auf eine Drehzahlsteuervorrichtung für einen hydraulischen Radbagger angewandt wird, wird bezugnehmend auf die 1 bis 4 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet der hydraulische Radbagger einen oberen schwenkbaren Körper 100 und einen unteren schwenkbaren Körper 200, und ein Arbeitsvorsatzgerät 101 ist mit dem oberen schwenkbaren Körper 100 fest verbunden.
1 zeigt einen Hydraulikkreis für den Fahrzeugvortrieb und eine Drehzahlsteuerschaltung für diese Art Hydraulikbagger. Gleiche Elemente wie in 13 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und vorwiegend werden davon abweichende Punkte beschrieben.
Ein Regler 21a eines Motors (Antriebsmaschine) 21 ist über einen Verbindungsmechanismus 31 mit einem Schrittmotor 32 verbunden, und die Drehzahl des Motors 21 wird über die Drehung des Schrittmotors 32 gesteuert. Das heißt die Drehzahl wird über eine Vorwärtsdrehung des Schrittmotors 32 erhöht, hingegen durch eine Rückwärtsdrehung von diesem vermindert. Die Drehung des Schrittmotors 32 wird durch ein Steuersignal von einer Steuereinrichtung 33 gesteuert. Der Regler 21a ist ebenfalls mit einem Potentiometer 34 verbunden, und die Position eines Reglerhebels in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Motors 21 wird durch das Potentiometer 34 erfaßt, um ein Erfassungsergebnis der Steuereinrichtung 33 als Reglerpositionserfassungswert N_RP zuzuführen.
Ein Gashebel 23, ein Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 und ein Arbeits-Wahlschalter 36A, welche in einem Betriebsraum des oberen schwenkbaren Körpers 100 vorgesehen sind, sind mit der Steuereinrichtung 33 verbunden. Ein Druckmesser, welcher in einer Leitung zwischen einem Servoventil 6 und dem Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 vorgesehen ist, ist mit der Steuereinrichtung 33 verbunden. Der Gashebel 23 dient dazu, die Drehzahl des Motors 21 durch eine manuelle Betätigung zu verändern, und gibt ein Signal in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung von diesem aus. Der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 ist ebenfalls über einen Dauerkontaktpunkt RS eines Relais R mit einem Elektromagnetabschnitt des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventils 80 verbunden, und dient dazu, Schaltsignale zum Anweisen der Schaltoperationen des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventils 80 auf die Positionen N, F bzw. R auszugeben, und zwar durch die Schaltoperation des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalters 35 auf eine der der Positionen n, f und r. Diese Schaltsignale werden ebenso der Steuereinrichtung 33 zugeführt.
Der Arbeitswahlschalter 36A ist ein Schalter, welcher angeschaltet ist, wenn eine andere Arbeit als der Fahrzeugvortrieb von einem Bediener ausgeführt wird, und ein AN/AUS-Zustand des Schalters 36 wird der Steuereinrichtung 33 zugeführt. Der Arbeitswahlschalter 36A ist ebenfalls mit einer Relaisspule RC verbunden, und die Relaisspule RC wird, reagierend auf das Anschalten des Schalters 36, erregt. Bei Erregung der Spule RC wird der Dauerkontaktpunkt RS, wie oben beschrieben, geöffnet und in diesem Zustand werden der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 und das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 voneinander getrennt, so daß das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in der neutralen Position (N-Position) gehalten wird, sogar wenn der Schalter so betätigt wird, daß er sich in der f-Position oder der r-Position befindet.
Der Druckmesser 37 dient dazu, den Servodruck Pi zu erfassen, welcher proportional zum Ausmaß des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a erzeugt wird, und führt das Erfassungsergebnis der Steuereinrichtung 33 zu. Der Servodruck Pi wird zu einem Wert, welcher mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a korrespondiert.
3 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Details der Steuereinrichtung 33.
Die Steuereinrichtung 33 beinhaltet eine UND-Gitterschaltung 33A, eine Wahlschaltung 33B, eine Stellmotor-Steuerschaltung 33C und drei Funktionsgeneratoren 33D bis 33F, und ein AN/AUS-Signal vom Arbeitswahlschalter 36A wird der Wahlschaltung 33B zugeführt. Ein AN/AUS-Signal vom Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 wird einem Eingangsanschluß der UND-Gitterschaltung 33A zugeführt, das Signal, das den vom Druckmesser 37 erfaßten Servodruck Pi angibt, wird dem Funktionsgenerator 33D zugeführt, und die Ausgangsgröße des Funktionsgenerators 33D wird dem anderen Anschluß der UND-Gitterschaltung 33A zugeführt. Die Ausgangsgröße der UND-Gitterschaltung 33A wird der Wahlschaltung 33B zugeführt. Die Funktionsgeneratoren 33E und 33F geben Funktionen (Drehzahlkennlinien) L1 und L2 aus, mit denen die Zuordnungsbeziehung zwischen dem Servodruck Pi und der Drehzahl des Motors 21 festgelegt wird. Die Funktion L1 entspricht einer Drehzahlkennlinie für den Fahrzeugvortrieb, welche für einen Fahrzeug-Vortriebbetrieb geeignet ist, und die Funktion L2 entspricht einer Drehzahlkennlinie für einen Arbeitseinsatz, welche für einen Arbeitsbetrieb unter Verwendung eines Arbeitsvorsatzgerätes 101 geeignet ist. Das heißt L1 weist einen stärkeren Anstieg auf als L2, und die höchste Drehzahl von L1 ist ebenso auf einen höheren Wert festgelegt.
Die Wahlschaltung 33B ist durch einen Schalter, der drei Kontaktpunkte X, Y und Z aufweist, sowie einen beweglichen Kontaktpunkt a aufgebaut, und der bewegliche Kontaktpunkt a ist für gewöhnlich mit einem Dauerkontaktpunkt Z verbunden. Der bewegliche Kontaktpunkt a wird auf Y oder X geschaltet, basierend auf vom Arbeitswahlschalter 36A und der UND-Gitterschaltung 33A zugeführten Signalen, um von den vom Funktionsgenerator 33E und 33F ausgegebenen Motordrehzahlsignalen in Übereinstimmung mit der Schaltposition von dieser eines auszuwählen, und das gewählte Signal wird an die Stellmotor-Steuerschaltung 33C als Reglerhebel-Positionssollwert Nro ausgegeben. Wenn der bewegliche Kontaktpunkt a sich in der Z-Position befindet, wird die Motordrehzahl, welche durch den Gashebel 23 eingestellt ist, gewählt.
Der Stellmotor-Steuerschaltung 33C wird eine momentane Motordrehzahl vom oben beschriebenen Potentiometer 34 zugeführt, d. h. ein Reglerhebel-Positionserfassungswert Nrp, und ein Steuern zur Änderung der Motordrehzahl auf den Reglerhebel-Positionssollwert Nro, gemäß der Prozedur wie in 4 gezeigt, wird ausgeführt.
In 4 werden bei einem Schritt S21 der Reglerhebel-Positionssollwert Nro und der Reglerhebel-Positionserfassungswert Nrp ausgelesen, und dann geht der Ablauf auf einen Schritt S22. Bei einem Schritt S22 wird das Ergebnis von Nrp–Nro als Drehzahldifferenz A in einem Speicher gespeichert. Bei einem Schritt S23 wird, unter Verwendung einer Referenz-Drehzahldifferenz K, welche zuvor festgelegt ist, beurteilt, ob |A| ≥ K ist. Wenn die Beurteilung ”JA” lautet, geht der Ablauf auf einen Schritt S24, und es wird beurteilt, ob die Drehzahldifferenz A > 0 ist. Wenn A > 0 ist, wird beurteilt, daß der Reglerhebel-Positionserfassungswert Nrp größer als der Reglerhebel-Positionssollwert Nro ist, d. h. es wird beurteilt, daß die Steuerdrehzahl höher ist als die Solldrehzahl. Daher wird bei Schritt S25 ein Signal, das eine Rückwärtsdrehung des Motors anweist, an den Schrittmotor 32 ausgegeben, um die Motordrehzahl abzusenken. Durch diese Operation wird der Schrittmotor 32 in rückwärts gedreht, und die Drehzahl des Motors 21 wird abgesenkt. Wenn A ≤ 0 ist, wird beurteilt, daß der Reglerhebel-Positionserfassungswert Nrp kleiner ist als der Reglerhebel-Positionssollwert Nro, d. h. es wird beurteilt, daß die Steuerdrehzahl niedriger als die Solldrehzahl ist. Daher wird bei Schritt S26 ein eine Motor-Vorwärtsdrehung anzeigendes Signal ausgegeben, um die Motordrehzahl zu erhöhen. Durch diese Operation wird der Schrittmotor 32 vorwärts gedreht, und die Drehzahl des Motors 21 erhöht. Wenn die Beurteilung bei Schritt S23 ”NEIN” lautet, geht der Ablauf auf einen Schritt S27, um ein Motor-Stoppsignal auszugeben, so daß die Drehzahl des Motors 21 auf einem festen Wert gehalten wird. Nach Ausführen der Schritte S25 bis S27 geht der Ablauf auf den Anfangsschritt zurück.
Beim oben beschriebenen Aufbau wird, wenn der Arbeitswahlschalter 36A eingeschaltet ist, um mit einer Arbeit zu beginnen, der Wahlschaltung 33B das AN-Signal zugeführt (3), und der bewegliche Kontaktpunkt a wird mit dem Kontaktpunkt Y verbunden. Durch diese Operation wird die Drehzahlcharakeristik L2 für einen Arbeitseinsatz, wie oben beschrieben, ausgewählt, und das Signal, welches die Motordrehzahl N_D entsprechend dem dem Funktionsgenerator 33F zugeführten Servodruck Pi angibt, ausgegeben. Diese Drehzahl N_D wird als Reglerhebel-Positionssollwert Nro an die Stellmotor-Steuerschaltung 33C ausgegeben. Die Stellmotor-Steuerschaltung 33C führt eine Steueroperation in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Prozedur aus, so daß die Motordrehzahl gleich dem Sollwert Nro ist (N_D).
Bei Betätigung des Arbeitshebels 51a in diesem Zustand, um das Steuerventil 51 zu schalten, wird von der Hydropumpe 1 abgegebenes Öl dem Zylinder (Arbeits-Stellantrieb) 52 zugeleitet, so daß das Arbeits-Vorsatzgerät 101 angetrieben wird. Das heißt eine Arbeit wird mit der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz ausgeführt.
Nachfolgend wird, nachdem der Arbeitswahlschalter 36A ausgeschaltet ist, der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die f-Position oder die r-Position geschaltet, um den Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 80 in die F-Position oder die R-Position zu schalten. Nachfolgend wird bei Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a die Schaltoperation des Steuerventils 2 durch den oben beschriebenen Vorgang gesteuert, und der Hydromotor 4 wird durch das von der Hydropumpe 1 abgegebene Öl angetrieben, so daß das Fahrzeug zu fahren beginnt.
Zu diesem Zeitpunkt gibt, da die Betätigung des Schalters 35 bewirkt, daß sich die UND-Gitterschaltung 33A in einem Freigabe-Zustand befindet, der Funktionsgenerator 33D ”1” aus, wenn der Servodruck Pi den Referenzwert P_R durch die Betätigung des Pedals 6a übersteigt, so daß die UND-Gitterschaltung 33A angeschaltet wird und ”1” ausgibt. Reagierend auf diese Betätigung wird der bewegliche Kontaktpunkt a der Wahlschaltung 33B mit dem Kontaktpunkt X verbunden. Durch diese Operation wird die Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb ausgewählt, und das Signal, welches die Motordrehzahl N_T angibt, die mit dem dem Funktionsgenerator 33E zugeführten Servodruck Pi korrespondiert, wird ausgegeben. Diese Drehzahl N_T wird als Reglerhebel-Positionssollwert Nro an die Stellmotor-Steuerschaltung 33C ausgegeben. Die Stellmotor-Steuerschaltung 33C führt eine Steueroperation gemäß der oben beschriebenen Prozedur durch, so daß die Motordrehzahl gleich dem Sollwert Nro (NT) ist. Durch die obigen Operationen läuft das Fahrzeug mit der Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb.
Andererseits wird, wenn der Arbeitswahlschalter 36A abgeschaltet ist und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 sich in der neutralen Position befindet, ist der bewegliche Kontaktpunkt a der Wahlschaltung 33B mit dem Dauerkontaktpunkt Z verbunden. In diesem Fall wird die Drehzahl No entsprechend der Betätigung des Gashebels 23 als Reglerhebel-Positionssollwert Nro der Stellmotor-Steuerschaltung 33C zugeführt. Die Motordrehzahl wird durch die Stellmotor-Steuerschaltung 33C auf den Sollwert Nro (No) geregelt.
Wie oben beschrieben, wird, wenn der Arbeitswahlschalter 36A angeschaltet ist, beurteilt, daß sich das Fahrzeug in einem Arbeitszustand befindet, und die Drehzahl N_D entsprechend dem Betätigungsausmaß des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a aus der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz ausgewählt, so daß die Drehzahl des Motors 21 so gesteuert wird, daß sie gleich der Drehzahl N_D ist. Andererseits wird, wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 sich in der f-Position oder der r-Position befindet und das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a um ein vorbestimmtes Ausmaß oder mehr betätigt wird, beurteilt, daß sich das Fahrzeug in einem Fahrzeug-Vortriebzustand befindet, und die Drehzahl N_T entsprechend dem Betätigungsausmaß des Pedals wird aus der Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb gewählt, und die Drehzahl des Motors 21 wird so gesteuert, daß sie gleich dieser Drehzahl N_T ist. Der Anstieg der Drehzahl durch die Pedalbetätigung ist bei der Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb steiler als bei der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz, und somit gibt es im Fahrzeug-Vortriebbetrieb keinen Beschleunigungsverlust. Weiter wird beim Arbeitsbetrieb die Drehzahl nicht unerwünscht auf einen hohen Wert erhöht, und die Betriebsleistung und der Kraftstoffverbrauch können verbessert werden.
Wenn der Arbeitswahlschalter 36A in einem AN-Zustand ist, wird das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in der neutralen Position gehalten (Fahren des Fahrzeugs gesperrt), sogar wenn sich der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in der f-Position oder der r-Position befindet, so daß, falls die Drehzahlsteuerung durch die Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a ausgeführt wird, es nicht möglich ist, daß das Fahrzeug unerwünscht angetrieben wird, sogar wenn der Bediener vergißt, das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in die neutrale Position zu schalten.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform, bei welcher diese Erfindung auf eine Drehzahlsteuervorrichtung für einen hydraulischen Radbagger angewandt wird, wird bezugnehmend auf die 5 bis 9 beschrieben.
5 zeigt einen Hydraulikkreis für den Fahrzeugvortrieb, eine Drehzahlsteuerschaltung sowie einen Bremskreis für diese Art hydraulischen Bagger. Der Unterschied zu 1 liegt darin, daß der Bremskreis dargestellt ist und daß der in 1 dargestellte Arbeitswahlschalter 36A weggelassen ist und durch den Bremsschalter 36B ersetzt ist. Gleiche Elemente wie in 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In 5 bezeichnet Bezugszeichen 100 ein Bremssystem und das Bremssystem 100 beinhaltet: eine Hauptbremsvorrichtung 108 vom positiven Typ, um eine Betriebsbremse mit Druckluft von einer Druckluftquelle 101, welche zum Zuführen von Druckluft dient, zu versorgen, eine Parkbremsvorrichtung 106 vom Negativtyp, bei welcher die Bremse durch die Druckluft von der Druckluftquelle 101 gelöst und durch Ablassen von Druckluft eingeschaltet wird. In dieser Ausführungsform ist festgelegt, daß die Hauptbremsvorrichtung 108 und die Parkbremsvorrichtung 106 beim Arbeitsbetrieb gleichzeitig betätigt werden. Wenn eine derartige Betätigung der Arbeitsbremse erfaßt ist, läßt sich die Motordrehzahlsteuerung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal basierend auf der für den Arbeitsbetrieb geeigneten Drehzahlkernlinie ausführen. Andererseits läßt sich, wenn die Betätigung der Arbeitsbremse nicht erfaßt ist, die Motordrehzahlsteuerung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a basierend auf der für den Fahrzeugvortrieb geeigneten Drehzahlkennlinie ausführen.
Die Druckluftquelle 101 ist aufgebaut, indem eine Austragseite eines durch den Motor 21 betriebenen Kompressors 101a über ein Absperrventil 101b mit einem Lufttank 101c verbunden ist. Zusätzlich ist ein Überdruckventil 101d vorgesehen, um den Innendruck des Lufttanks 101c auf einem konstanten Wert zu halten. Die eine Leitung 102a, die mit dem Lufttank 101c verbunden ist, ist mit der Einlaßöffnung des Bremsventils für den Fahrzeugvortrieb 103 verbunden, und die andere Eingangsleitung 102b ist mit der einen Einlaßöffnung des Bremsumschaltventils 104 verbunden. Weiter ist die Auslaßöffnung des Bremsventils 103 für den Fahrzeugvortrieb mit der anderen Einlaßöffnung des Bremsumschaltventils 104 verbunden. Das Bremsventil 103 für den Fahrzeugvortrieb gibt einen Druck an die Auslaßöffnung aus, der mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Pedals 103 korrespondiert, und die Auslaßöffnung ist mit einer Umgebungsöffnung 103b verbunden, wenn das Pedal 103a freigegeben wird. Das Bremsumschaltventil 104 wird jeweils auf eine Fahrzeug-Vortriebposition (T), eine Parkposition (P) und eine Arbeitsposition (W) umgeschaltet, indem der Bremsschalter 36B auf die Anschlüsse T, P bzw. W geschaltet wird. Das Bremsumschaltventil 104 ist ebenso mit einer Ablaßöffnung 104a versehen.
Die eine Auslaßöffnung des Bremsumschaltventils 104 ist über eine Leitung 105 mit der Parkbremsvorrichtung vom negativen Typ 106 verbunden, und die andere Auslaßöffnung ist über eine Leitung 107 mit der Hauptbremsvorrichtung vom positiven Typ 108 verbunden. Die Auslaßöffnung des Bremsventils für den Fahrzeugvortrieb 103 ist mit der Hauptbremsvorrichtung 108 über eine Leitung 109 verbunden, in welcher ein Absperrventil 110 angeordnet ist, um dadurch zu erlauben, daß Druckluft vom Bremsventil 103 für den Fahrzeugvortrieb direkt in die Hauptbremsvorrichtung 108 fließt.
Die mit der Hauptbremsvorrichtung 108 verbundene Leitung 107 ist mit der Einlaßöffnung eines Luftdruck/Öldruck-Wandlerverstärkers 108a verbunden, und die Auslaßöffnung von diesem ist mit einem Bremszylinder 108b von jedem der mehreren Räder verbunden. Die Bremse tritt in Funktion, wenn ein Bremsschuh 108c zum Drücken gegen eine Bremstrommel 108d durch den Bremszylinder 108b vorgetrieben wird. Bezugszeichen 108e stellt eine Rückholfeder dar.
Die mit der Parkbremsvorrichtung 106 verbundene Leitung 105 ist mit der Einlaßöffnung des Luftdruck/Öldruck-Wandlerverstärkers 106a verbunden, und eine Kolbenstange 106b von diesem ist über einen Bremshebel 106c mit einem Bremsschuh 106d verbunden. Ein Bremsschuh 106d drückt gegen die Bremstrommel 106e, um die Bremse einzuschalten. Eine Rückholfeder 106f ist frei beweglich in die Kolbenstange 106b eingefügt, und die Kolbenstange 106b wird in eine solche Richtung gedrückt, daß die Rückstellkraft der Feder das Anziehen der Parkbremse zu jedem Zeitpunkt ermöglicht. Daher dient die Parkbremsvorrichtung 106 dazu, die Bremsfreigabeoperation auszuführen, wenn die Druckluft zugeführt wird, und die Bremsoperation auszuführen, wenn die Druckluft abgelassen wird.
Im oben beschriebenen Bremssystem 100 wird, wenn der Bremsschalter 36B in die Fahrzeug-Vortriebposition T geschaltet wird, das Bremsumschaltventil 104 in die dargestellte T-Position geschaltet, und die Druckluft wird von der Druckluftquelle 101 zur Parkbremsvorrichtung 106 zugeführt, so daß die Parkbremse im Nichtbetätigungszustand ist. Weiter wird durch das Niederdrücken des Bremspedals 103a beim Fahrzeugvortrieb die Hauptbremsvorrichtung 108 betätigt, und die sogenannte Betriebsbremse wird betätigt. Wenn der Bremsschalter 36B in die Arbeitsposition W geschaltet wird, wird das Bremsumschaltventil 104 in die W-Position geschaltet. Daher wird, ungeachtet des Niederdrückens des Bremspedals 103a die Hauptbremsvorrichtung 108 mit Druckluft versorgt, so daß die Betriebsbremse betätigt wird. Gleichzeitig wird Druckluft von der Parkbremsvorrichtung 106 abgelassen, so daß die Parkbremse betätigt wird. Das heißt ein sogenannter Arbeits-Bremszustand, in dem beide Bremsen gleichzeitig betätigt sind, wird hergestellt. Wenn der Bremsschalter 36B in die Parkposition P geschaltet ist, wird das Bremsumschaltventil 104 in die P-Position geschaltet, und ungeachtet des Niederdrückens des Bremspedals 103a wird die Druckluft aus der Parkbremsvorrichtung 106 abgelassen, so daß die Parkbremse betätigt wird. Die Hauptbremsvorrichtung 108 wird durch das Niederdrüken des Bremspedals 103a betätigt.
In 5 wird beispielsweise ein doppelter Elektromagnet für den Elektromagnetabschnitt des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventils 80 verwendet. Wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die f-Position geschaltet wird, wird eine Spule des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventils 80 gedrückt und das Ventil 80 in die F-Position geschaltet. Wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die r-Position geschaltet wird, wird die Spule herausgezogen, und das Ventil 80 wird in die R-Position geschaltet. Demgemäß gibt der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 bei der f-Position und der r-Position eine vorbestimmte Spannung aus, und in der n-Position ist die Ausgangsspannung von diesem Null.
Wie oben beschrieben, wird der Bremsschalter 36B durch den Bediener in Übereinstimmung mit dem Fahrzeug-Vortriebbetrieb, dem Parkbetrieb und dem Arbeitsbetrieb selektiv betätigt, und sein gemeinsamer Anschluß ist mit einer Batterie 38 und der W-Anschluß ist mit der Steuereinrichtung 33 verbunden. Der W-Anschluß des Bremsschalters 36B ist ebenfalls mit der Relaisspule RC verbunden, und die Relaisspule wird ansprechend auf die Schaltoperation des Schalters 36B in die W-Position erregt. Bei Erregung der Spule RC wird der oben beschriebene Dauerkontaktpunkt RS geöffnet. Daher sind in diesem Zustand der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 und das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 voneinander getrennt, und das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 wird in der neutralen Position N gehalten, sogar wenn der Schalter 35 so bedient wird, daß er sich in der f-Position oder der r-Position befindet.
6 ist ein Blockdiagramm, welches die Details der Steuereinrichtung 33 zeigt. Die Steuereinrichtung 33 beinhaltet zwei Funktionsgeneratoren 33a und 33b, eine Wahlschaltung 33c, eine Maximalwert-Wahlschaltung 33d und eine Stellmotor-Steuerschaltung 33e, und ein Statussignal am W-Anschluß des Bremsschalters 36B wird dem Steueranschluß der Wahlschaltung 33c zugeführt. In der folgenden Beschreibung wird der Zustand, bei dem das Statussignal an ist, als ein Zustand bezeichnet, bei dem ein Arbeitssignal an ist. Ein Signal, welches den durch den Druckmesser 37 erfaßten Servodruck Pi angibt, wird den Funktionsgeneratoren 33a und 33b zugeführt. Die Funktionsgeneratoren 33a und 33b geben Drehzahlen Nt und Nd aus, welche basierend auf den Funktionen (Drehzahlkennlinien) L1 und L2 bestimmt sind, über welche der Servodruck Pi und die Drehzahl des Motors 21 miteinander jeweils korrespondieren. Die Funktion L1 ist die Drehzahlkennlinie für den Fahrzeugvortrieb, welche für einen Fahrzeug-Vortriebbetrieb geeignet ist, und L2 ist die Drehzahlkennlinie für einen Arbeitseinsatz, welche für einen Arbeitsbetrieb unter Verwendung eines Arbeits-Vorsatzgerätes geeignet ist. L1 besitzt einen steileren Anstieg der Drehzahl als L2, und die höchste Drehzahl von L1 ist auf einen höheren Wert als die von L2 festgelegt.
Die Wahlschaltung 33c ist mit einem Schalter aufgebaut, der zwei Kontaktpunkte X und Y und einen beweglichen Kontaktpunkt a beinhaltet. Der bewegliche Kontaktpunkt a ist für gewöhnlich mit dem Dauerkontaktpunkt X verbunden, und wird auf den Kontaktpunkt Y geschaltet, wenn das Arbeitssignal von dem Bremsschalter 36B ein AN-Zustand wird. Das Motordrehzahlsignal von einem der Funktionsgeneratoren 33a oder 33b wird in Übereinstimmung mit der Schaltposition dieses Kontaktpunkts gewählt, und dann der Maximalwert-Wahlschaltung 33d zugeführt. Dem anderen Eingangsanschluß der Maximalwert-Wahlschaltung 33d wird die Drehzahl No vom Gashebel 23 zugeführt, und die größere von den auf diese Weise zugeführten Drehzahlen wird als Reglerhebel-Positionssollwert Nro der Stellmotor-Steuerschaltung 33e zugeführt. Der Stellmotor-Steuerschaltung 33e wird die momentane Motordrehzahl zugeführt, d. h. der Reglerhebel-Positionserfassungswert Nrp vom Potentiometer wie oben beschrieben, und gemäß der Prozedur von 4, wie oben beschrieben, wird die Motordrehzahl gesteuert, um auf den Reglerhebel-Positions-sollwert Nro geändert zu werden.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau sind, wenn der Bremsschalter 36B in die W-Position geschaltet ist, um einen Arbeitseinsatz zu beginnen, sowohl die Hauptbremsvorrichtung 108 als auch die Parkbremsvorrichtung 106 betätigt, um die Arbeitsbremse anzuwenden. Zu diesem Zeitpunkt wird das AN-Signal, welches den Arbeitszustand anzeigt, der Wahlschaltung 33c zugeführt (6) und der bewegliche Kontaktpunkt a ist mit dem Kontaktpunkt Y verbunden. Durch diese Operation ist die Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz wie oben beschrieben gewählt, und das Signal, welches die Motordrehzahl Nd angibt, die mit dem dem Funktionsgenerator 33b zugeführten Servodruck Pi korrespondiert, wird ausgegeben. Danach wird von der Drehzahl Nd und der durch den Gashebel 23 bestimmten Drehzahl No die größere in der Maximalwert-Wahlschaltung 33d gewählt, und dann als Reglerhebel-Positionssollwert Nro an die Stellmotor-Steuerschaltung 33e ausgegeben. Die Stellmotor-Steuerschaltung 33e führt die Steueroperation in der Prozedur wie oben beschrieben durch, so daß die Motordrehzahl gleich dem Sollwert Nro (Nd oder No) ist.
Wenn der Bremsschalter 36B in die W-Position geschaltet ist, wird der Relaisspule RC über den W-Anschluß des Bremsschalters 36B Strom von der Batterie 38 zugeführt, so daß der Dauerkontaktpunkt RS geöffnet ist. Daher wird, sogar wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 sich in der f-Position oder der r-Position befindet, das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in der neutralen Position gehalten. Wenn in diesem Zustand der Arbeitshebel 51a bedient wird, um das Steuerventil 51 zu schalten, wird das von der Hydropumpe 1 abgegebene Öl dem Zylinder (Arbeits-Stellantrieb) 52 zugeleitet, so daß das Arbeits-Vorsatzgerät angetrieben wird.
Das heißt, wenn der Gashebel 23 in eine Leerlaufposition geschaltet ist, wird die Arbeit durch die Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a unter der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt kann das Fahrzeug auf keinen Fall unerwünscht vorgetrieben werden, sogar wenn der Bediener vergißt, das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in die neutrale Position zu schalten.
Wenn nachfolgend der Bremsschalter 36B in die T-Position geschaltet wird, ist die Parkbremsvorrichtung 106 im Nichtbetätigungszustand, so daß die Parkbremse gelöst wird. Wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die f-Position oder die r-Position geschaltet wird, wird das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in die F-Position oder die R-Position geschaltet. Bei Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a wird die Schaltoperation des Steuerventils 2 durch den oben beschriebenen Prozeß gesteuert, und der Hydromotor 4 wird durch das von der Hydropumpe 1 abgegebene Öl angetrieben, so daß das Fahrzeug zu fahren beginnt. Bei Betätigung des Bremspedals 103a wird die Hauptbremsvorrichtung 108 betätigt, um die Betriebsbremse zu betätigen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das der Wahlschaltung 33c zugeführte Arbeitssignal im AUS-Zustand, und der bewegliche Kontaktpunkt a der Wahlschaltung 33c ist mit dem Kontaktpunkt X verbunden. Durch diese Operation wird die Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb gewählt, und das Signal, welches die Motordrehzahl Nt angibt, die mit dem dem Funktionsgenerator 33a zugeführten Servodruck Pi korrespondiert, wird ausgegeben. Die Drehzahl Nt wird mit der Drehzahl No in der Maximalwert-Wahlschaltung 33d verglichen, und die größere von diesen Drehzahlen wird als Reglerhebel-Positionssollwert Nro an die Stellmotor-Steuerschaltung 33e ausgegeben. Die Stellmotor-Steuerschaltung 33e steuert die Steueroperation gemäß der Prozedur wie oben beschrieben, so daß die Motordrehzahl gleich der Solldrehzahl Nro (Nt oder No) ist.
Wenn der Gashebel 23 sich in der Leerlaufposition befindet, wird das Fahrzeug durch die Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a mit der Drehzahlkennlinie L1 vorgetrieben.
Wenn das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a nicht betätigt ist, wird der Servodruck Pi nicht ausgegeben und somit entsprechen die von den Funktionsgeneratoren 33a bzw. 33b ausgegebenen Drehzahlen Nt und Nd der Leerlaufdrehzahl Nidl. In diesem Fall wird von der Drehzahl No, die der Betätigung des Gashebels 23 entspricht, und der Leerlaufdrehzahl Nidl ebenfalls die größere ausgewählt und dann als Reglerhebel-Positonssollwert Nro der Stellmotor-Steuerschaltung 33e zugeführt, so daß die Motordrehzahl durch die Stellmotor-Steuerschaltung 33 so gesteuert wird, daß sie gleich dem Sollwert Nro (No oder Nidl) ist.
Wie oben beschrieben, beurteilt, wenn der Bremsschalter 36B so bedient wird, daß er sich in der W-Position befindet, die Steuereinrichtung 33, daß sich das Fahrzeug im Arbeitszustand befindet, und die Drehzahl Nd entsprechend dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a wird aus der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz ausgewählt, so daß die Drehzahl des Motors 21 so gesteuert wird, daß sie gleich der Drehzahl Nd ist, wenn der Gashebel 23 so bedient wird, daß er sich in der Leerlaufposition befindet. Wenn weiter der Bremsschalter 36B in die T-Position geschaltet ist, wird beurteilt, daß sich das Fahrzeug im Fahrzeug-Vortriebzustand befindet, und die Drehzahl Nt, die dem Ausmaß der Pedalbetätigung entspricht, wird aus der Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb ausgewählt, so daß die Drehzahl des Motors 21 so gesteuert wird, daß sie gleich der Drehzahl Nt ist. Die Drehzahlcharakeristik L1 für den Fahrzeugvortrieb besitzt einen steileren Anstieg der Drehzahl durch die Pedalbetätigung als die Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz, und somit tritt beim Fahrzeug-Vortriebbetrieb kein Beschleunigungsverlust auf. Zusätzlich wird beim Arbeitsbetrieb verhindert, daß die Drehzahl unerwünschtermaßen erhöht ist, und die Betriebsleistung und der Kraftstoffverbrauch werden verbessert. Weiter wird die Drehzahlsteuerung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a nur dann zugelassen, wenn die Arbeitsbremse in Funktion ist, und zu diesem Zeitpunkt wird das Fahren des Fahrzeugs verhindert, da der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 80 in die neutrale Position geschaltet ist, so daß die Sicherheit verbessert wird. Und weiter können folgende Vorteile erzielt werden, da der durch das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a bestimmte Motordrehzahl-Sollwert und der durch den Gashebel 23 bestimmte Motordrehzahl-Sollwert verglichen werden und der größere von diesen durch die Maximalwert-Wahlschaltung 33d gewählt wird.
Wenn die Arbeitsbelastung hoch ist, ist es zu bevorzugen, den Motor bei hoher Drehzahl zu betreiben. In diesem Fall ist es, wenn die Motordrehzahl durch den Gashebel 23 auf einen hohen Drehzahlbereich festgesetzt ist, nicht erforderlich, die Drehzahl durch häufiges Treten auf das Fahrzeug-Vortriebpedals 6a zu erhöhen oder zu vermindern. Daher kann das Entstehen eines gehörschädigenden Lärms, welcher durch die Zunahme und die Abnahme der Motordrehzahl verursacht werden würde, verhindert werden und das Auftreten von schwarzem Rauch kann unterdrückt werden. Zusätzlich kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Wenn die Arbeitsbelastung gering ist, ist eine geeignete Erhöhung oder Verminderung der Drehzahl durch das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a, welche zuvor durch den Gashebel 23 auf einen niedrigen Drehzahlbereich festgelegt wurde, von der Geräuschentwicklung und dem Kraftstoffverbrauch her zu bevorzugen.
Dritte Ausführungsform
7 ist ein schematisches Diagramm einer weiteren Ausführungsform der Steuereinrichtung 33. Gleiche Elemente wie in 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und hauptsächlich werden die von 5 abweichenden Punkte beschrieben.
Eine Wahlschaltung 133c beinhaltet: einen festen Kontaktpunkt X, der mit dem Funktionsgenerator 33a zur Ausgabe der Drehzahl Nt basierend auf der Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb verbunden ist, einen festen Kontaktpunkt Y, der mit dem Funktionsgenerator 33b für die Ausgabe der Drehzahl Nd basierend auf der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz verbunden ist, und einem festen Kontaktpunkt Z, welcher geerdet ist. Ein beweglicher Punkt a ist mit der Maximalwert-Wahlschaltung 33d in gleicher Weise wie oben beschrieben verbunden. Die Schaltoperation der Wahlschaltung 133c wird mit Signalen von einem UND-Gatter 133f und einem UND-Gatter 133g ausgeführt. Ein nichtinvertierender Eingangsanschluß des UND-Gatters 133f ist mit dem W-Anschluß des Bremsschalters 36B verbunden, und ein invertierender Eingang von diesem ist mit einem (nicht dargestellten) neutralen Anschluß des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalters 35 verbunden. Ein invertierender Eingangsanschluß des UND-Gatters 133g ist mit dem W-Anschluß des Bremsschalters 36B verbunden und ein nichtinvertierender Eingangsanschluß von diesem ist mit einem neutralen Anschluß des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalters 35 verbunden. Wenn der Bremsschalter 36B in die W-Position geschaltet wird, wird der W-Anschluß von diesem ein hoher Pegel. Wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die neutrale Position n geschaltet wird, wird der neutrale Anschluß von diesem ein niedriger Pegel.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Motordrehzahl wie folgt gesteuert.
Wenn der Bremsschalter 36B in die W-Position geschaltet ist und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die neutrale Position n geschaltet ist, wird die Ausgangsgröße des UND-Gatters 133f ein hoher Pegel, und die Wahlschaltung 133c wird auf den Kontaktpunkt Y geschaltet. Als Ergebnis wird die Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz vom Funktionsgenerator 33b gewählt. Andererseits wird, wenn der Bremsschalter 36B in die T- oder P-Position geschaltet wird und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die Vorwärts-Vortriebposition f oder Rückwärts-Vortriebposition r geschaltet wird, der Ausgang des UND-Gatters 133g ein hoher Pegel, so daß die Wahlschaltung 133c auf den Kontaktpunkt X geschaltet wird. Als Ergebnis wird die Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb vom Funktionsgenerator 33a gewählt. Zu einem Zeitpunkt, bei dem ein anderer als die obigen zwei Zustände gewählt sind, ist die Wahlschaltung 133c auf den Kontaktpunkt Z geschaltet, und ein Signal, welches eine Drehzahl angibt, die geringer als Leerlaufdrehzahl ist, wird gewählt. Die so gewählte Drehzahl wird der Maximalwert-Wahlschaltung 33d zugeführt, und mit der durch den Gashebel 23 festgelegten Drehzahl No verglichen, um die größere von diesen Drehzahlen als Drehzahl Nro auszuwählen. Die nachfolgenden Steuervorgänge sind mit den oben beschriebenen identisch, und eine Beschreibung entfällt daher.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird, wenn der Bremsschalter 36B so bedient wird, daß er sich in der W-Position befindet, und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 so bedient wird, daß er sich in der neutralen Position n befindet, die Motordrehzahlsteuerung durch das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a ausgeführt, um die Drehzahlkennlinie für einen Arbeitseinsatz zu aktivieren, so daß die Arbeit durch das Fahrzeug-Vortriebpedals 6a mit größerer Sicherheit basierend auf der für einen Arbeitseinsatz geeigneten Drehzahlkennlinie ausgeführt werden kann, während das Fahren des Fahrzeugs verhindert wird. Zusätzlich ist, wenn der Bremsschalter 36B so bedient wird, daß er sich in der W-Position befindet und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 so bedient wird, daß er sich in der r- oder f-Position befindet, und wenn der Bremsschalter 36B so bedient wird, daß er sich in einer Position außer der W-Position befindet und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 so bedient wird, daß er sich in der n-Position befindet, der Kontaktpunkt Z für die Wahlschaltung 133c ausgewählt, und somit die Motordrehzahl so gesteuert wird, daß sie mit Sicherheit auf die durch den Gashebel 23 festgelegte Solldrehzahl No eingestellt wird.
Vierte Ausführungsform
8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Steuereinrichtung 33. Gleiche Elemente wie in 7 sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, und vorwiegend werden davon abweichende Punkte beschrieben.
Eine weitere Wahlschaltung 133h ist weiter an der hinteren Stufe der Maximalwert-Wahlschaltung 33d vorgesehen. Der feste Kontaktpunkt P der Wahlschaltung 133h ist mit der Maximalwert-Wahlschaltung 33d verbunden, und der weitere feste Kontaktpunkt Q ist mit einem Signalgenerator 133i zur Ausgabe der Leerlaufdrehzahl Nidl verbunden. Die Schaltoperation von dieser zweiten Wahlschaltung 133h wird durch das UND-Gatter 133j gesteuert. Der eine nichtinvertierende Eingangsanschluß des UND-Gatters 133j ist mit dem W-Anschluß des Bremsschalters 36B verbunden, und der andere nichtinvertierende Eingangsanschluß ist mit dem neutralen Anschluß des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalters 35 verbunden. Daher werden, wenn der Bremsschalter 36B in die W-Position geschaltet ist, und der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die Vorwärts- oder Rückwärtsposition f oder r geschaltet ist, den beiden nichtinvertierenden Eingangsanschlüssen des UND-Gatters 133j jeweils Hochpegelsignale zugeführt, und das UND-Gatter 133j gibt ein Hochpegelsignal aus. Als Ergebnis wählt die zweite Wahlschaltung 133h den Kontaktpunkt Q, und die Leerlaufdrehzahl Nidl wird als Drehzahl Nro gewählt, so daß die Motordrehzahl so gesteuert wird, daß sie gleich Nidl ist.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wirken, wenn das Fahrzeug-Vortriebpedal 6a irrtümlich in einem Zustand niedergedrückt wird, bei dem die Arbeitsposition für den Bremsschalter 36B gewählt ist und für den Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 der Vorwärts- oder Rückwärtsvortrieb gewählt ist, die Bremskraft und die Fahrzeug-Vortriebkraft gegeneinander. Jedoch wird zu diesem Zeitpunkt, sogar wenn der Gashebel 23 voll betätigt ist, die Motordrehzahl mit Sicherheit auf die Leerlaufdrehzahl gesteuert, so daß die Bremskraft die Fahrzeug-Vortriebkraft übertrifft, und ein irrtümliches Fahren des Fahrzeugs verhindert wird, um die Sicherheit zu verbessern.
In den in den 5 bis 8 gezeigten Ausführungsformen wird das Signal vom W-Anschluß des Bremsschalters 36B der Steuereinrichtung 33 zugeführt, um das Wahlsignal für die Arbeitsbremse zu erfassen, und das Signal des W-Anschlusses ist mit der Relaisspule RC verbunden. Jedoch kann auch angenommen werden, daß diese Verdrahtungen weggelassen sind und eine Anordnung wie gezeigt in 9 verwendet wird. Das heißt ein Druckschalter 39, der geschlossen ist, wenn ein Druck einer Eingangsleitung 107 für die Hauptbremsvorrichtung 108 einen vorbestimmten Wert übersteigt, kann vorgesehen sein, und dieses Signal kann der Steuereinrichtung 33 zugeführt werden, um die Betätigung der Arbeitsbremse zu erfassen.
In diesem Fall kann die Steuereinrichtung 33 so ausgelegt sind, daß sie der Relaisspule RC ansprechend auf ein Geschlossen-Signal des Druckschalters 39 Strom zuführt, so daß das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 in gleicher Weise wie oben beschrieben in die neutrale Position geschaltet wird.
Fünfte Ausführungsform
10 und 11 zeigen den Gesamtaufbau für eine weitere Ausführungsform. Gleiche Elemente wie in 5 und 6 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und vorwiegend werden davon abweichende Punkte beschrieben.
Diese Ausführungsform ist so ausgelegt, daß die Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz gewählt wird, wenn die neutrale Position n durch den Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 gewählt ist, und die Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb gewählt wird, wenn die Vorwärts- oder Rückwärts-Vortriebposition gewählt ist.
Zu diesem Zweck ist in 10 der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 wie im Fall von 5 mit der Steuereinrichtung 33 verbunden und direkt, über kein Relais R, mit dem Elektromagnetabschnitt des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 80 verbunden. In 11 ist der neutrale Anschluß des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalters 35 mit der Wahlschaltung 233c verbunden. Daher wird, wenn der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalter 35 in die neutrale Position n geschaltet ist, dem Steueranschluß der Wahlschaltung 233c ein Niedrigpegelsignal zugeführt, und die Drehzahl Nd der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz wird über den Kontaktpunkt Y ausgewählt.
Sechste Ausführungsform
12 zeigt den Aufbau eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform. Gleiche Elemente wie in 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und vorwiegend werden davon abweichende Punkte beschrieben.
In den 5 bis 11 wird das Ausmaß der Öffnung des Steuerventils 2 und der Motordrehzahl in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a gesteuert. In dieser Ausführungsform ist das Steuerventil 2 weggelassen, und ein Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 180 ist zwischen der Hydropumpe 1 und dem Hydromotor 4 vorgesehen. Ein Erfassungssensor 137 zur Erfassung des Ausmaßes des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a ist weiter vorgesehen, um die Motordrehzahl in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a zu steuern. Das Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventil 180 ist jeweils auf die N-, F- und R-Positionen geschaltet, und zwar in Übereinstimmung mit der Stellung des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalters 35 in der n-, f- und r-Position, und wird zwangsweise auf die neutrale Position N geschaltet, wenn sich der Bremsschalter 36B in der W-Position befindet. Wie oben beschrieben, steuert die Steuereinrichtung 33 die Motordrehzahl basierend auf der Drehzahlkennlinie L2 für einen Arbeitseinsatz, wenn die Arbeitsbremse betätigt ist, und basierend auf der Drehzahlkennlinie L1 für den Fahrzeugvortrieb, wenn die Arbeitsbremse nicht betätigt ist.
Demgemäß kann, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, die Motordrehzahl, welche für den Arbeitsbetrieb und den Fahrzeug-Votriebsbetrieb optimal ist, in dieser Ausführungsform verwendet werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Vorteile erzielt werden, wenn die höchste Drehzahl der Drehzahlkennlinie L2 für die Antriebsmaschine, welche für den Arbeitsbetrieb geeignet ist, so festgelegt ist, daß sie höher ist als die höchste durch den Gashebel festgelegte Drehzahl.

(1) Wenn sich die durch den Gashebel festgelegte Drehzahl auf einen extrem hohen Wert einstellen läßt, besteht die Möglichkeit, daß gewöhnlicherweise eine hohe Drehzahl verwendet wird. Dies ist von Nachteil für die Dauerhaftigkeit eines Motors, einer hydraulischen Ausrüstung, sowie für Kraftstoffverbrauch, Lärmentwicklung etc. Hinsichtlich dieses Punktes ist, wenn die Drehzahl wie in dieser Ausführungsform beschrieben festgelegt ist, die durch den Gashebel festgelegte Drehzahl auf eine geeignete Drehzahl begrenzt, sogar wenn der Gashebel auf den Maximalwert eingestellt ist, und die Drehzahl kann nur durch das Pedal auf einen gewünschten hohen Drehzahlbereich erhöht werden, wenn dies benötigt wird (wenn hohe hohe Last vorliegt). Daher kann eine gewünschte Durchflußgröße erzielt werden, sogar wenn eine hohe Last aufgebracht wird, und die Haltbarkeit eines Motors, einer Hydraulikausrüstung usw. kann sichergestellt werden, so daß der Kraftstoffverbrauch und die Lärmentwicklung gesenkt werden können.
(2) Sogar wenn ein spezielles Vorsatzgerät, welches eine hohe Durchflußgrößte erfordert, wie beispielsweise ein Hauer, ein Brecher oder dergleichen, montiert ist, kann die Wirkung von (1) ebenfalls erzielt werden, da die Drehzahl durch die Pedalbetätigung gesteuert werden kann.

In den obigen Ausführungsformen wird das Ausmaß der Betätigung des Fahrzeug-Vortriebpedals 6a durch den Servodruckmesser 37 erfaßt, jedoch kann beispielsweise ein Potentiometer oder dergleichen direkt am Fahrzeug-Vortriebpedal 6a befestigt sein, um das Ausmaß der Betätigung von diesem zu erfassen. Weiter ist der Aufbau der Steuereinrichtung nicht auf den oben beschriebenen Aufbau begrenzt, sondern kann derart ausgelegt sein, daß eine Verarbeitung zum Auswählen einer Drehzahlkennlinie gemäß einem zuvor gespeicherten Programm ausgeführt wird.
Weiter ist in den obigen Ausführungsformen jedes der Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschaltventile 80 und 180 so ausgelegt, daß es sich in drei Positionen befinden kann, und zwar der Neutral-, der Vorwärts-Vortrieb- und der Rückwärts-Vortriebposition; es kann jedoch aus zwei Ventilen aufgebaut sein, und zwar aus einem Umschaltventil, das zwischen zwei Positionen, einer Vorwärts- und einer Rückwärts-Vortriebposition, umgeschaltet werden kann, sowie aus einem Öffnungs- und Schließventil.
Weiter wird in den obigen Ausführungsformen die Betätigung der Arbeitsbremse basierend auf der Tatsache beurteilt, ob der Bremsschalter 36B in die W-Position geschaltet ist. Jedoch kann eine Betätigung der Arbeitsbremse auch erfaßt werden, indem die tatsächliche Betätigung der Parkbremsvorrichtung 106 und der Hauptbremsvorrichtung 108 erfaßt wird. Ähnlich kann jede Position des Vorwärts/Rückwärts-Vortriebumschalt-ventils 80 basierend auf der tatsächlichen Position des Umschaltventils erfaßt werden. Weiter werden beim Arbeitsbetrieb beide Bremsvorrichtungen 106 und 108 betätigt, um die Arbeitsbremse zu betätigen. Jedoch kann die Arbeitsbremse auch betätigt werden, indem von der Parkbremsvorrichtung 106 und der Hauptbremsvorrichtung 108 lediglich eine einzige betätigt wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Diese Erfindung ist nicht nur auf den oben beschriebenen hydraulischen Radbagger anwendbar, sondern auch auf andere hydraulisch getriebene Fahrzeuge.

Claims

Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung für ein hydraulisch getriebenes Fahrzeug, beinhaltend: eine Antriebsmaschine; eine Hydropumpe zur Abgabe von Drucköl, dessen Abgabenmenge von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängt; einen Hydromotor zum Fahrzeugvortrieb, welcher bei einem Fahrzeugvortriebsbetrieb durch das von der Hydropumpe abgegebene Öl getrieben wird; eine Stellantriebseinrichtung zur Arbeitverrichtung, welche bei einem Arbeitsbetrieb durch das von der Hydropumpe abgegebene Öl getrieben wird; und ein Fahrzeugvortriebspedal, um beim Fahrzeugvortriebsbetrieb eine Fahrzeugsvortriebsgeschwindigkeit in Übereinstimmmung mit dem Ausmaß der Betätigung zu steuern, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine so geregelt wird, daß sie gleich der Solldrehzahl entsprechend dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebspedals ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter beinhaltet: eine Betätigungsausmaßerfassungseinrichtung zum Erfassen des Ausmaßes der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals; eine Statuserfassungseinrichtung, um zumindest den Arbeitsbetrieb zu erfassen; und eine Drehzahlregelungseinrichtung zum Einstellen einer für den Arbeitsbetrieb geeigneten Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals, wenn der Arbeitsbetrieb durch die Statuserfassungseinrichtung erfaßt ist, und Einstellen einer für den Fahrzeugvortriebsbetrieb geeigneten Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals, wenn der Arbeitsbetrieb zumindest durch die Statuserfassungseinrichtung nicht erfaßt ist, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine basierend auf der eingestellten Solldrehzahl geregelt wird.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter beinhaltet: eine manuelle Betätigungseinrichtung zum Ausgeben eines den Arbeitsbetrieb anzeigenden Signales durch manuelle Betätigung bevor die Arbeit ausgeführt wird; und eine Blockiereinrichtung zum Blockieren des Fahrzeugvortriebs in Übereinstimmung mit der Ausgabe des den Arbeitsbetrieb anzeigenden Signals.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter eine Bremseinrichtung zum Begrenzen des Fahrzeugvortriebs beim Arbeitsbetrieb beinhaltet, wobei die Statuserfassungseinrichtung eine Bremserfassungseinrichtung zum Erfassen der Betätigung der Bremseinrichtung ist.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter beinhaltet: eine Bremseinrichtung zur Einschränkung des Fahrzeugvortriebs beim Arbeitsbetrieb, und eine Umschalteinrichtung, welche in eine neutrale Position gebracht werden kann, in welcher die Zufuhr von Drucköl, zumindest zum Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb, unterbrochen ist, wobei die Statuserfassungseinrichtung eine Bremserfassungseinrichtung zum Erfassen der Betätigung der Bremseinrichtung und eine Schaltpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Schaltposition der Umschalteinrichtung ist; und wobei die Drehzahlregelungseinrichtung die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals basierend auf der Drehzahlcharakteristik der Antriebsmaschine regelt, welche für den Arbeitsbetrieb geeignet ist, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung erfaßt ist und die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung in der Neutralposition befindet, und die Drehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals basierend auf der Drehzahlcharakteristik der Antriebsmaschine regelt, welche für den Fahrzeugvortriebsbetrieb geeignet ist, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung durch die Bremserfassungseinrichtung nicht erfaßt ist und die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung nicht in der Neutralposition befindet.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter beinhaltet: eine Umschaltsteuereinrichtung zum Umschalten der Umschalteinrichtung in die neutrale Position, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung erfaßt ist.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschinendrehzahlregelungseinrichtung die Drehzahl der Antriebsmaschine so regelt, daß sie gleich einer vorbestimmten niedrigen Drehzahl ist, wenn die Betätigung der Bremseinrichtung erfaßt ist und die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung in der Vorwärts- oder Rückwärtsvortriebsposition befindet.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, welche weiter beinhaltet: eine Drehzahleinstelleinrichtung zum Einstellen der Antriebsmaschinendrehzahl ungeachtet des Ausmaßes des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebspedals, wobei die Drehzahlregelungseinrichtung eine Auswähleinrichtung zum Auswählen einer größeren von der von der Drehzahlregelungseinrichtung eingestellten Antriebsmaschinendrehzahl und der in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebspedals bestimmten Antriebsmaschinendrehzahl, basierend auf jeder der Drehzahlcharakteristiken, beinhaltet.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die höchste Drehzahl der Antriebsmaschinendrehzahlcharakteristik so eingestellt ist, daß sie größer als zumindest der Maximalwert der von der Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Drehzahl ist.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter aufweist: eine Umschalteinrichtung, welche in eine neutrale Position geschaltet werden kann, in welcher die Zufuhr von Drucköl, zumindest zum Hydromotor für den Fahrzeugvortrieb, unterbrochen ist, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine so geregelt wird, daß sie gleich der Solldrehzahl ist, die dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebspedals entspricht, wobei die Statuserfassungseinrichtung eine Schaltpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Schaltposition der Umschalteinrichtung ist; und die Drehzahlregelungseinrichtung die für den Arbeitsbetrieb geeignete Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals einstellt, wenn die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung in der Neutralposition befindet, und die für den Fahrzeugvortriebsbetrieb geeignete Antriebsmaschinensolldrehzahl in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Fahrzeugvortriebspedals einstellt, wenn zumindest die Schaltpositionserfassungseinrichtung beurteilt, daß sich die Umschalteinrichtung nicht in der Neutralposition befindet, wodurch die Drehzahl der Antriebsmaschine basierend auf der eingestellten Solldrehzahl geregelt wird.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 9, welche weiter beinhaltet: eine Drehzahleinstelleinrichtung, welche ein separat von dem Fahrzeugvortriebspedal vorgesehenes Betätigungselement beinhaltet und dazu dient, die Solldrehzahl der Antriebsmaschine in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Betätigungselements ungeachtet des Ausmaßes des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebspedals einzustellen, wobei die Drehzahlregelungseinrichtung mit einer Auswähleinrichtung zum Auswählen einer größeren von der von der Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Solldrehzahl und der in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Niederdrückens des Fahrzeugvortriebspedals bestimmten Solldrehzahl ausgerüstet ist.
Antriebsmaschinendrehzahlregelungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwert der für den Arbeitsbetrieb geeigneten Solldrehzahl so eingestellt ist, daß er größer als zumindest der Maximalwert der von der Drehzahleinstelleinrichtung eingestellten Solldrehzahl ist.