SE531666C2 - Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon - Google Patents

Description

25 30 53'l 6GB För den hydrauliska grävskopan gäller här att uppfinningen med vilken det maxi- mala absorptionsmomentet eller deplacementet för hydraulpumpen med variabelt deplacement ändras i beroende av olika driftslägen redan blivit välkänd inom patent- litteraturen, såsom exempelvis den japanska publicerade patentansökan 62-5 8033 och den japanska patentpublikationen 271 1833.

Beskrivning av uppfinningen Problem som skall lösas med uppfinningen Vid hjullastaren utnyttjas således uteffekten hos en enda motor för både belastningen från transportköming och det hydrauliska arbetstryeket. Motorns uteffekt som kan utnyttjas for körning beror således på storleken hos den hydrauliska arbetstrycksbe- lastningen.

Fig. 3 visar förhållandet mellan motorns varvtal N och motoms moment Te. l fig. 3 ger anpassningskurvan Lt för momentomvandlaren absorptionsmomentlinjen for momentomvandlaren, representerande körbelastningen. Såsom visas med pilen A, ökar motorns varvtal N och motorns moment Te när gaspedalen trycks ned. I den situation då lastar- eller styrmekanismen ej drivs, med andra ord i ett tillstånd då ingen hydraulisk arbetstrycksbelastning utövas, passar momentomvandlarens absorptionseffekt med motorns uteffekt vid passningspunkten V1 på linjen R, för det maximala momentet, varvid all uteffekt från motorn kan utnyttjas for körbelast- ningen. Då en hög drivkraft erfordras eller en acceleration behövs i en sluttning kan därför erforderlig drivkraft erhållas, vilket tillåter fordonets hastighet att öka på kort tid.

I en situation då lastar- eller styrmekanismen drivs medan hjullastaren förflyttas, det vill säga i en situation då en hydraulisk arbetstrycksbelastning alstras, kan emellertid motorns uteffekt, såsom visas med ett skuggat område i tig. 3, utnyttjas som hyd- 10 15 20 25 30 531 G65 raulisk arbetstrycksbelastning, varvid således en mindre del av motorns uteffekt kan utnyttjas för körbelastning.

Passningspunkten för momentomvandlarens absorptionseffekt och motorns uteffekt sjunker därför till V2, varfor i en situation, då en stor körbelastning måste hanteras under det att arbete utförs, motorns uteffekt som erfordras för den höga körbelast- ningen ej kan erhållas, vilket kan resultera i att en tillräcklig dragkraft ej kan uppnås eller att fordonshastigheten ej kan ökas ens under en längre tidsperiod.

För att lösa ett sådant problem kan man då överväga att minska själva momentet som absorberas i arbetsmaskinens hydraulpump, det vill säga att välja deplacementet hos hydraulpumpen med fast deplacement, såsom den hydrauliska styrpumpen eller liknande, med ett litet värde. Genom att välja ett litet värde på deplacementet hos den hydrauliska styrpumpen medför emellertid problemet att vid tidpunkten för låg tomgång, då motorns varvtal är lågt, styrning ej kan utföras med tillräcklig vridning.

Vid en hjullastare måste styrningen kunna vridas tillräekli gt även om motorn befin- ner sig i tomgång (vid tomgångskörning). För att tryckoljan skall strömma med hög hastighet in i den hydrauliska styrcylindern även vid tomgångskörning, då motorns varvtal år lågt, är det nödvändigt att pumpens deplacement har en viss nivå eller är större. Om pumpens deplacement minskas, uppkommer ett problem med att det maximala flödet som kan tillföras hydraulcylindern vid tomgång, då motorns varvtal är lågt, minskas, med resultat att hastigheten med vilken styrningen svängs reduce- ras. Om vidare deplacementet for den hydrauliska lastarpumpen väljs med ett lågt värde, minskar flödeshastigheten på samma sätt, resulterande i att hastigheten med vilken lastaren rör sig vertikalt minskar, vilket reducerar arbetseffektiviteten. En minskning av deplacementet hos hydraulpumpen med fast deplacement leder så- lunda till en försämring av fordonets prestanda.

Givetvis kan man överväga att utnyttja en större dimensionerad motor för att klara av en högre körbelastning och åstadkomma ett överskott av moment hos motorn, men det är enbart under en relativ kort tid av den verkliga arbetstiden då det inträffar 10 15 20 25 30 53 'l E65 en situation då en hög drivkraft erfordras samtidigt som ett arbete utförs, eller en acceleration krävs i en sluttning, och genom att använda en större motor enbart under en mycket kort period medför icke enbart en högre kostnad utan även en större bränsleförbrukning, vilket ger ett energislöseri.

Då körning och arbete förekommer samtidigt kan man vidare överväga att manöv- rera lastarens driftspak att öka den del av motorns uteffekt som kan användas för körbelastningen, men behovet att utföra en sådan skicklig manövrering skulle utsätta föraren för en stor belastning eftersom det i själva verket är svårt att utföra en sådan manöver.

Föreliggande uppfinning har tillkommit med denna situation som bakgrund, och problemet som skall lösas genom föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett arbetsfordon, såsom en hjullastare eller liknande, som kan ge en tillräcklig dragkraft och öka fordonets hastighet under en kort period, då en hög körbelastning föreligger, utan att negativt påverka fordonets prestanda, medföra energislöseri och andra pro- blem.

I ovannämnda två patentdokument anges att, i beroende av olika arbetslagen, det maximala absorptionsmomentet eller deplacementet hos hydraulpumpen med varia- belt deplacement ändras, men den tekniska idén med att ändra fördelningen av motorns uteffekt till körbelastningen och arbetsbelastningen enligt de olika driftslä- gena, det vill säga idén med att uppdela ett flertal hydraulpumpar med variabelt de- placement i en hydraulpump för köming och en för arbete, och att i beroende av olika driftslägen variera storleken på det maximala absorptionsmomentet eller stor- leken på deplacementet för den hydrauliska pumpen för köming och den hydrauliska pumpen för arbete, är icke alls beskriven.

Medel för att lösa problemen 10 15 20 25 30 531 B65 5 En uppfinning enligt patentkrav l åstadkommer en belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon, där en uteffekt hos motorn (1) överföres till ett drivhjul (5), och uteffekten hos motorn (1) överföres till en arbetsinaskin via en hyd- raulpump (7, 8, 9) med variabelt deplacement, vilken anordning innefattar; ett absorptionsmomentändrande don (19, 22) för att ändra absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett körbelastningsbestämmande don (18) för att bestämma om en körbelastning befinner sig i ett högt tillstånd; och ett styrdon (18) för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement, när det fastställs av det körbelastningstillståndet avkän- nande donet (18) att körbelastningen är i det höga tillståndet.

En uppfinning enligt patentkrav 2 åstadkommer belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon, där en uteffekt hos motorn (1) överförs till ett drivhjul (5), och en uteffekt hos motorn (1) överförs till en arbetsmaskin genom en hydraul- pump (7, 8, 9) med variabelt deplacement, vilken anordning innefattar ett absorp- tionsmomentändrande don (19, 22) för att ändra absorptionsmomentet för hydraul- pumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett accelerationstillståndsfastställande don (18) för att fastställa om arbetsfordonet är i ett accelerationstillstând; och ett styrdon (18) för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement, när det fastställs av det accelerationstillståndsfastställande donet (18) att arbetsfordonet är i accelerationstillståndet.

En uppfinning enligt patentkrav 3 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt krav 2, varvid det accelerationstillståndsfastställande donet (18) innefattar ett accelerationsavkännande don för att avkänna accelerationen hos arbetsfordonet; samt ett don för att fastställa huruvida accelerationen hos arbetsfordonet som av- känts av det accelerationsavkännande donet är ett föreskrivet tröskelvärde eller över- stiger detta.

En uppfinning enligt patentkrav 4 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt krav 2, varvid det accelerationstillstândsfastställande donet (18) innefattar ett 10 15 20 25 30 53 'l 666 driftsgradsavkännande don (17a) för att avkänna driftsgraden hos ett idriftsvarande manöverelement (17); samt ett don för att bestämma om driftsgraden hos det idrifts- varande manöverelementet (17) som avkänts av det driftsgradsavkännande donet (17a) är ett förutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta.

En uppfinning enligt patentkrav 5 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt krav 2, varvid det accelerationstillståndsfastställande donet (18) innefattar ett varvtalsdifferensberäknande don för att beräkna en skillnad mellan ett önskat varvtal för motorn (1) och ett verkligt varvtal hos motorn; samt ett don för att bestämma om varvtalsskillnaden som beräknats av det varvtalsdifferensberäknande donet är ett förutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta.

En uppfinning enligt patentkrav 6 utgöres av en belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon, där motorns (1) Uteffekt överförs till ett drivhjul (5), och motoms (1) uteffekt överföres till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7, 8, 9) med ett variabelt deplaeement, vilken anordning innefattar ett absorptionsmoment- förändrande don för att ändra absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett körbelastningsmätande don (18) för att mäta en körbelast- ning som överföres till drivhjulet (5); samt ett styrdon (18) för att minska absorp- tionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplaeement, när körbe- lastningen som uppmäts av det körbelastningsmätande donet är ett förutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta.

En uppfinning enligt patentkrav 7 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt krav 6, varvid uteffekten hos motorn (1) överföres till drivhjulet (5) via en momentomvandlare (2) och en transmission (3), där det körbelastningsmätande donet (18) beräknar körbelastningen på basis av ett varvtal hos en ingångsaxel hOS momentomvandlaren (2), varvtalet hos en utgångsaxel hos transmission (3) samt ett växelläge som för tillfället valts i transmissionen (3). 10 15 20 25 30 531 ESS En uppfinning enligt patentkrav 8 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt något av kraven 1-7 och innefattar ett retardationstillståndsavkännande don för att avkänna om arbetsfordonet befinner sig under ett retardationstillstånd; och ett annulleringsdon (18) för att annullera styrningen av minskningen av absorptions- momentet för hydraulpumpen med variabelt deplacement, när det fastställs av det retardationstillståndsavkännande donet att arbetsfordonet befinner sig i ett retarda- tionstillstånd.

En uppfinning enligt patentkrav 9 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt något av kraven 1-7 och innefattar vidare ett väljardon (31) för att välja ett effektläge för körning med en hög körbelastning, varvid styrdonct (18) åstadkommer effektläget som valts av välj ardonet (31) som ett krav för att utföra styrningen för minskning av absorptionsinornentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement.

En uppfinning enligt patentkrav 10 utgöres av den belastningsstyrande anordningen enligt något av kraven 3-6, och innefattar vidare ett körlägesvälj ande don (31) för val ur ett flertal körlägen, varvid tröskelvärdet ändras till en storlek som motsvarar ett valt arbetsläge i enlighet med en typ av körläge som valts av det körlägesväljande donet (3 1).

En uppfinning enligt patentkrav 1 1 åstadkommer en belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon, där en uteffekt från motorn (l) överförs till ett drivhjul (5), och uteffekten hos motorn (1) överförs till en arbetsmaskin via en hyd- raulpump (7, 8, 9) med variabelt deplaeement, vilken anordning innefattar ett absorptionsmoineiitsändrande don (19, 22) för att ändra absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett körlägesvälj ande don (31) för val ur ett flertal körlägen; ett styrdon för ändra en storlek hos absorptionsmo- mentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement i enlighet med typen av körläget som valts av det körlägesväljande donet (31). 10 15 20 25 30 531 GBG En uppfinning enligt patentkrav 12 utgöres av en belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbctsfordon, där en uteffekt hos motorn (1) överförs till ett drivhjul (5) via en i drift varande hydraulpump, och uteffekten hos motorn (1) överförs till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7, 8, 9) med variabelt deplacement hos arbetsma- skinen, vilken anordning innefattar ett absorptionsmomentsändrande don (19, 22) för att ändra absorptionsmomentet för arbctsmaskinens hydraulpump (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett körbelastningstillstândsbestämmande don (18) för att bestämma om en körbelastning är i ett högt tillstånd; och ett styrdon (l 8) för att minska absorptionsmomentet för arbetsmaskinens hydraulpump (7 , 8, 9) med varia- belt deplacement, när det har bestämts av det körbelastningstillståndsbestämmande donet (18) att körbelastningen är i ett högt tillstånd.

Funktionen och effekterna med föreliggande uppfinning kommer att beskrivas under hänvisning till ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är ett schema över konfigurationen av ett utförande av arbetsfordonet; Fig. 2 är ett diagram som visar förhållandet mellan motorns varvtal och motorns vridmoment; Fig. 3 är ett diagram som visar den kända tekniken i motsvarighet till fig. 2; Fig. 4 är ett diagram som visar styrningen för ändring av det maximala absorptions- momentet för hydraulpumpen; Fig. 5 är ett diagram som visar stymingen för ändring av deplacementet hos hyd- raulpumpen; Fig. 6 är ett schema över ett exempel för att utföra PC-styrning; och 10 15 20 25 30 531 565 Fig. 7A och fig. 78 är exempel på schemor för att utföra LS-styrning.

Såsom visas i tig. 6 eller fig. 7A eller fig. 7B, är hydraulpumparna 7, 8, 9 med vari- abelt deplacement försedda med ett absorptionsmomentsändrande don 19 eller 22 för att ändra absorptionsmomentet. Styrningen av minskningen av absorptionsmo- mentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 med variabelt deplacement utföres med Styren- heten 18, om körbelastningen bestämts vara i det höga tillståndet, och när det har bestämts att körbelastningen befinner sig i det höga tillståndet. Denna styrning ut- föres under förutsättning att exempelvis ”effektläge” valts med effektlägesomkopp- laren 31 (patentkrav 9).

I tig. 2 ger anpassningskurvan Lt för momentomvandlaren absorptionsmomentlinjen för momentomvandlaren 2, representerande körbelastningen. Såsom visas med pilen A ökar motorns varvtal N och motorns moment Te när gaspedalen 17 nedtrycks, varjämte momentomvandlarens absorptionseffekt ökar.

Momentomvandlarens absorptionseffekt erhålles genom att dra ifrån pumpabsorp- tionseffekten för hydraulpumpama 7 , 8, 9 med variabelt deplacement från motorns uteffekt. När den hydrauliska arbetstrycksbelastningen ökar, minskar körbelast- ningen i relation därtill, varvid drivkraften och accelerationen minskar.

När det fastställts att körbelastningen är i det låga tillståndet, användes momentet på momentlinjen Rz som följd av subtraktionen av den hydrauliska arbetstrycksbelast- ningen frân maximirnomentlinien R, i ñg. 1 för körbelastningen. Passningspunkten för momentomvandlarens absorptionseffekt och motoms uteffekt erhålls vid punkten V2 på momentlinjen RQ.

När det fastställts att körbelstningen är i det höga tillståndet, ändras absorptionsmo- mentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 med variabelt deplac-ement till ett lägre värde.

Därigenom minskar den hydrauliska arbetstrycksbelastningen, varvid momentet på 10 15 20 25 30 531 E65 10 momentlinjen R; till följd av subtraktionen av den minskade hydrauliska arbets- trycksbelastningen från maximimomentlinjen R; i fig. 2 för körbelastningen. Pass- ningspunkten för momentomvandlarens absorptionseffekt och motorns uteffekt er- hålles vid punkten V3 på momentlinjen R3.

När man sålunda fastställt att körbelastningen är i det höga tillståndet, förflyttas passningspunkten från V2 till punkten V3, där momentomvandlarens absorptions- effekt är stor i jämförelse med då körbelastningen ej är i det höga tillståndet, var- igenom då en hög belastning utövas under körning och då arbete utförs, exempelvis då en stor drivkraft erfordras eller erfordras en acceleration i en sluttning, drivkraf- ten kan uppnås som medger att fordonets hastighet ökas på kort tid. Även om körbelastningen är hög kommer därför på känt sätt, såsom visas i fig. 3, motoms uteffekt, som visas med ett skuggat område i fig. 3, att likforrnigt fördelas till den hydrauliska arbetstrycksbelastningen på samma sätt som då körbelastningen är låg, resulterande i att motorns uteffekt kan användas för körbelastningen då denna är låg (passningspunkten ligger vid V2), det vill säga då en hög belastning utövas under körning då samtidigt arbete utföres, exempelvis då en stor dragkraft erfordras eller en acceleration krävs vid en sluttning, kan en tillräcklig dragkraft ej uppnås, inte ens under en lång tid, varvid fordonets hastighet ej kan ökas, men i enlighet med föreliggande exempel i fig. 2, då körbelastningen är hög, fördelas en låg motoreffekt såsom visas med ett skuggat område i fig. 2, till den hydrauliska arbetstrycksbelast- ningen, varigenom motorns uteffekt som kan utnyttjas för körbelastningen ökar i relation därtill (passningspunkten befinner sig vid V3), det vill säga då en hög belastning utövas under körning och samtidigt arbete, exempelvis då en stor drag- kraft erfordras eller en acceleration är nödvändig vid en sluttning, kan en hög drag- kraft uppnås som tillåter en ökning av fordonets hastighet på en kort tid i jämförelse med känd teknik.

I det tillstånd, då lastaren eller styrmekanismen ej är aktiva, det vill säga då ingen hydraulisk arbetstrycksbelastning utövas och körbelastningen är hög, passar 10 15 20 25 30 531 666 ll momentomvandlarens absorptionseffekt med motorns Uteffekt vid passningspunkten V; på maximimomentlinjen Rl, och all uteffekt från motorn kan utnyttjas för körbe- lastningen. Då en stor dragkraít erfordras eller en acceleration behövs i en sluttning, kan således en tillräcklig dragkraft erhållas, vilket tillåter fordonets hastighet att ökas på kort tid.

Då en hög körbelastning utövas erhålles, såsom beskrivits ovan och i enlighet med föreliggande uppfinning, en tillräcklig dragkraft, som tillåter fordonets hastighet att ökas på kort tid. Emellertid är deplacementet hos hydraulpumpen med fast deplace- ment ej inställt på ett likfonnigt lågt värde, utan deplacementet eller det maximala absorptionsrnomentet för hydraulpumpen med variabelt deplacement sänks enbart temporärt när körbelastningen är i det höga tillståndet, varför fordonets prestanda ej reduceras. Ändå föreligger inget behov av en kraftigt dimensionerad motor för att öka motorns uteffekt, vilket eliminerar problemen med ökad bränsleförbrukning och slöseri med energi.

Fastställandet av om körbelastningen är i det höga tillståndet kan utföras genom att bestämma då hjullastaren 100 befinner sig under acceleration (patentkrav 2).

Närmare bestämt bestämmer styrenheten 18 om accelerationen hos fordonet är ett förutbestämt tröskelvärde eller högre än detta, och när accelerationen hos fordonet bestämts vara det förutbestämda tröskelvärdet eller över detta minskar absorptions- momentet för hydraulpumparna 7, 8, 9, och momentomvandlarens absorptionsmo- ment ökas i relation till detta (patentkrav 3).

Vidare bestäms av styrenheten 18 om storleken på nedtryckningen av pedalen är ett förutbestämt tröskelvärde eller högre för gaspedalen 17, och när man fastställt att nedtryckningen av gaspedalen 17 är ett förutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta kan absorptionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 minskas då momentom- vandlarens absorptionsmoment ökas i relation till detta (patentkrav 4). 10 15 20 25 30 531 EBS 12 Vidare beräknas skillnaden mellan det önskade varvtalet hos motorn l och det verk- liga varvtalet Nr hos motorn, och om denna skillnad i varvtal är ett förutbestämt tröskelvärde eller högre bestäms av styrenheten 18, och när man fastställt att varv- talsskillnaden är det förutbestämda tröskelvärdet eller överstiger detta kan absorp- tionsmomentet For hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas då momentomvandlarens absorptionsmoment ökas i relation till detta (patentkrav 5).

Fastställandet av om körbelastningen är i det höga tillståndet kan utföras av verklig mätning av körbelastningen som överfores till drivhjulen 5 och fastställande av om den mätta körbelastningen är förutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta (patentkrav 6).

Närmare bestämt beräknas körbelastningen på basis av varvtalet N1 hos moment- omvandlarens ingängsaxel, varvtalet N2 hos transmissionens utgängsaxel samt det för närvarande valda växelläget i transmissionen 3, och om denna beräknade körbe- lastning är ett forutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta bestäms av styrenheten 18, och när det fastställts att den beräknade körbelastningen är det förutbestämda tröskelvärdet eller överstiger detta, kan absorptionsmomentet for hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas med en ökning av momentomvandlarens absorptionsmoment i rela- tion till detta (patentkrav 7).

Vidare kan styrningen for att minska absorptionsmomentet for hydraulpumpama 7, 8, 9 avbrytas, om fordonet är i retardationstillståndet och när det fastställs att fordo- net är i retardationstillständet. När det fastställts att fordonet är i retardationstillstån- det kan med andra ord styrningen av sänkningen av det maximala absorptionsmo- mentet for hydraulpumpen i riktningen för pilen D i ñ g. 4 avbrytas eller kan styr- ningen av minskningen av deplaccmentet for hydraulpumpen i riktningen För pilen E i fig. 5 avbrytas for att återgå från passningspunkten V3 i fig. 2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är lägre (körbclastningen är högre) till passningspunkten V2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är högre (körbelastningen är lägre) (patentkrav 8). 10 15 20 25 30 531 665 13 Ovannämnda respektive tröskelvärden kan ändras i enlighet med det valda körläget.

När ”effektläge” är valt, har operatören en avsikt att köra med hög körbelastning, varvid tröskelvärdet inställes på ett lågt värde. Genom att exempelvis inställa trös- kelvärdet för graden av nedtryckning av gaspedalen 17 på ett lågt värde utföres styr- ningen med vilken absorptionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 omedelbart minskas med ökande absorptionsmornent för momentomvandlaren i relation därtill, även om nedtryckningen av gaspedalen är i det låga tillståndet. Därigenom kan eventuell hög körbelastning tidigt hanteras. Motsatt, då ”normalläge” väljs, har ope- ratören ingen avsikt att köra med sâ hög körbelastning, varför tröskelvärdet sätts på ett högt värde. Genom att exempelvis inställa tröskelvärdet för nedpressningen av gaspedalen 17 på ett högt värde utföres styrningen med vilken absorptionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 minskas med ökande absorptionsmoment hos moment- omvandlaren i relation därtill, när gaspedalen nedtrycks långt. Fastän företräde ges för den hydrauliska arbetstrycksbelastningen kan därigenom körbelastningen också hanteras (patentkrav 10).

Vidare minskas absorptionstnomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 endast genom en omkopplarmanöver på kontrollpanelen 30. När ”effektläge” väljs sker således styr- ningen som sänker det maximala absorptionsmomentet för hydraulpumpen i rikt- ningen för pilen D i fig. 4, eller utföres den styrning som minskar deplaeementet för hydraulpumpen i riktningen för pilen E i fig. 5 för omställning till passningspunkten V3 i fig. 2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är lägre (körbelastningen är högre). Å andra sidan, när ”normalläge” väljs, kan styrningen för minskning av maximalt absorptionsmoment för hydraulpumpen i riktningen för pilen D i fig. 4 avbrytas, el- ler kan styrningen för minskningen av deplacementet hos hydraulpumpen i rikt- ningen för pilen E i fig. 5 avbrytas för att återgå från passningspunkten V; i lig. 2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är lägre (körbelastningen är högre) till 10 15 20 25 30 531 E85 passningspunkten V2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är högre (kör- belastningen är högre) (patentkrav ll).

Beroende på typen av arbetsfordon överföres uteffekten från motorn 1 till drivhjulen 5 via den aktiva hydraulpumpen och den aktiva hydraulmotorn, i stället för via momentomvandlaren 2 och transmissionen 3. Föreliggande uppfinning kan även tillämpas på varje arbetsfordon med en sådan konfiguration (patentkrav 12).

Bästa sätt att utföra uppfinningen Nedan beskrives en utföringsforrn av en belastningsstyrande anordning för en motor hos ett fordon enligt föreliggande uppfinning under hänvisning till ritningarna.

Fig. 1 visar utformningen av hjullastaren vid utförandet innehållande delar av före- liggande uppfinning.

Såsom visas i fig. 1, är utgångsaxeln hos en motor 1 för en hjullastare 100 ansluten till en PTO-axel 6. PTO-axeln 6 är ansluten till en momentomvandlare 2 och är även förbunden med en hydraulisk styrpump 7, en hydraulisk lastarpump 8, en hydraulisk fläktpump 9 och en hydraulisk smörjpuinp 10 för momentomvandlaren.

Den hydrauliska styrpumpen 7, den hydrauliska lastarpumpen 8 och den hydrauliska fläktpumpen 9 utgöres av hydraulpumpar med variabelt deplacement, och när in- ställningsvinkeln hos de respektive vridskivorna 7a, Sa, 9a ändras, förändras pum- pens deplacement q (cm3/varv).

Uteffekten från motorn 1 överföres till drivhj ulen 5 via en inomentomvandlare 2, en transmission 3 och en differentialväxel 4. Transmissionen 3 består i huvudsak av en hydraulkoppling för drivning framåt, en hydraulkoppling för drivning bakåt, växel- lägeskopplingar, det vill säga en hydraulkoppling för första växeln, en hydraulkopp- ling för andra växeln, en hydraulkoppling för tredje växeln, en hydraulkoppling för 10 15 20 25 30 531 B66 fjärde växeln, och i beroende av fordonets hastighet och liknande väjs antingen den hydrauliska kopplingen för drivning framåt eller en hydrauliska kopplingen för driv- ning bakåt med vissa av växellägeskopplingarna valda för att utföra en förändring av hastigheten.

Uteffekten från motorn 1 överföres även till den hydrauliska styrpumpen 7, den hyd- rauliska lastarpumpen 8, den hydrauliska fläktpumpen 9 samt den hydrauliska pum- pen 10 för Smörjning av momentomvandlaren.

När den hydrauliska styrpurnpen 7 drivs matas den avgivna tryckoljan till en hyd- raulisk styrcylinder 13 via en styrventil 11 för styrningen.

Den hydrauliska styrcylindern 13 är ansluten till en styrmekanism. När tryckolja matas till den hydrauliska styrcylindem 13 drivs styrmekanismen, varvid fordonet svängs. Spolen för styrventilen 11 för styrningen förskjuts i enlighet med manövre- ringen av ratten (ej visad), oc11 beroende på denna ändras öppningsarean hos styr- ventilen 11, medtörande att strömningshastigheten för fluiden som matas till den hydrauliska styrcylindem 13 ändras.

När den hydrauliska lastarpumpen 8 drivs matas den tillförda tryckoljan till den hyd- rauliska lastarcylirtdern 14 via styrventilen 12 för lastaren.

Den hydrauliska lastarcylindem 14 är ansluten till lastaren i den främre delen av for- donet. När tryckoljan tillföres den hydrauliska lastareylindern 14 drivs lastaren. Om en lastare i form av en bom höjs eller sänks kommer således en skopa att tippas.

Spolen hos styrventilen 12 för styrningen förskjuts i enlighet med manövreringen av en icke visad reglagespak för lastaren, och i enlighet därmed ändras öppningsareani styrventilen 12, medförande att strömningshastigheten för iluiden som tillföres den hydrauliska lastarcylindern 14 ändras. 10 15 20 25 30 53% SSE 16 När den hydrauliska fläktpurnpen 9 drivs matas den tillförda tryckoljan till en hyd- raulisk fläktmotor 15, varvid en kylfläkt 16 aktiveras.

När en hydraulisk smörjpump 10 för momentomvandlaren drivs matas den tillförda tryckoljan till momentomvandlaren 2, varvid denna smörjs.

Utgångsaxeln från motorn 1 är försedd med en givare la som känner av motorns varvtal för att bestämma det verkliga varvtalet Nr hos motorn 1. Motoms varvtal Nr som avkänns av givaren la inmatas i styrenheten 18.

Momentornvandlarens 2 ingångsaxel (utgångsaxeln från motorn l) är försedd med en givare 2a som avkänner varvtalet hos momentomvandlarens ingângsaxel för att bestämma varvtalen Nl hos momentomvandlarens 2 ingångsaxel. Varvtalet N1 som avkänns av givaren 2a inmatas i styrenheten 18.

Utgångsaxeln hos transmissionen 3 är försedd med en givare 3a för att avkänna varvtalet hos transmissionens utgângsaxel. Varvta1etN2 som avkänns av givaren 3a inmatas i styrenheten 18.

En gaspedal 17 påverkas av föraren, och graden av nedtryckning av gaspedalen av- känns av en utslagsgivare l7a anordnad för gaspedalen 17, varvid en signal som anger nedtryckningsgraden inmatas i styrenheten 18.

Drivhjulen 5 är försedda med en hydraulisk broms för att bromsa drivhjulen 5. En bromspedal 29 påverkas av föraren, och graden av nedtryckning av pedalen avkänns av en utslagsgivare 29a anordnad för bromspedalen 29, varvid en signal som anger nedtryekningsgraden inmatas i styrenheten 18. Styrenheten 18 styr den hydrauliska bromsen så. att ett bromstryek alstras i beroende av nedtryekningen av bromspedalen 29. 10 15 20 25 30 531 S55 17 Styrenheten 18 styr motorn l så att det önskade varvtalet uppnås i enlighet med nedtryckningsgraden av gaspedalen 17.

En kontrollpanel 30 är försedd med en effektlägesomkopplare 31, en hastighetsväx- lingsomkopplare 32, en framåt/bakåtdriftsomkopplare 33, och en växellägesom- kopplare 34.

Hastighetsväxlingsomkopplaren 32 är en omkopplare for att välja tidpunkt for auto- matisk hastighetsväxling i transmissionen 3. Framåt/bakâtdriftsomkopplaren 33 är en omkopplare for att välja kopplingen för drivning framåt eller kopplingen for drivning bakåt i transmissionen 3, medan växellägesomkopplaren 34 är en omkopp- lare for att välja växelkoppling (hydraulkoppling for den forsta växeln, hydraul- koppling for den andra växeln, hydraulkoppling för den tredje växeln eller hydraul- kopplingen for den fjärde växeln).

Styrenheten 18 styr transmissionen 3 så att växelläget ändras vid den hastighetsfor- ändringstid som valts med hastighetsväxlingsomkopplaren 32. Vidare styr styren- heten 18 transmissionen 3 så att automatisk hastighetsväxling utföres inom området for den växel som valts av växellägesomkopplaren 34 i körriktning framåt eller bakåt som valts med framåt/ bakåtdriftsomkopplaren 33.

Effektlägesomkopplaren 31 är en omkopplare for att välja körtillståndet (effektläge) i vilket körbelastningen är hög och en hög motoreffekt erfordras for körningen. När ”effektläge” ej är valt med effektlägesomkopplaren 31 (när omkopplaren är frånsla- gen), är körtillståndet (normalläget) valt, då körbelastningen är liten och således en hög motoreffekt ej erfordras för körningen, Motorn 1 är en dieselmotor, och styrningen av dess uteffekt sker genom att reglera mängden bränsle som skall insprutas i cylindern. Denna reglering utföres genom styrning av en regulator som även är anordnad for bränslepumpen for motorn 1. Som regulator användes generellt en alla växlar styrande regulator, och den inställer l0 15 20 25 30 53'I EBS 18 motorns varvtal och mängden bränsle som skall insprutas i enlighet med belast- ningen, så att de önskade varvtalen uppnås i enlighet med graden av nedtryckning av gaspedalen. Med andra ord ökar eller minskar regulatorn mängden bränsle som skall insprutas, så att skillnaden mellan de önskade varvtalen och de verkliga varvtalen hos motorn elimineras. Effektkurvan för motorn 1 visas i fig. 2. Abskissan i fig. 2 representerar motoms varvtal N, medan ordinatan representerar motorns vridmo- ment Te.

Området som begränsas av maximimomentlinjen Rl i fig. 2 visar den prestanda som motorn l kan ge. Regulatom styr motorn 1 så att vridmomentet ej överstiger maxi- mimomentlinjen R 1, när avgasrökgränsen, och så att motorns varvtal N ej överskri- der det höga tomgångsvarvtalet NH, som orsakar övertippning.

(Första exemplet) I detta exempel är de hydrauliska pumparna 7, 8, 9 med variabelt deplacement för- sedda med ett absorptionsmomentförändrande don för att ändra absorptionsmomen- tet. Med styrenheten 18 utföres stymingen för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 med variabelt deplacement, om körbelastningen är i det höga tillståndet och när det fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet.

Denna styrning utföres under förutsättning att ”effektläge” väljs med effektlägesom- kopplaren 31.

I fig. 2 ger passningskurvan L, för momentomvandlaren absorptionsmomentlinjen för momentomvandlaren 2, representerande körbelastningen. Såsom visas med pilen A, ökar motorvarvtalet N och motorns vridmoment Te när gaspedalen l7 nedtrycks, varvid rnomentomvandlarens absorptionseffekt ökar.

Momentomvandlarens absorptionseffekt erhålles genom att dra ifrån pumpabsorp- tionseffekten för hydraulpuinpama 7, 8, 9 med variabelt deplacement (innefattande också den hydrauliska smörjpumpen l0 för momentomvandlaren) från motorns ut- 10 15 20 25 30 53 1 668 19 effekt. När den hydrauliska arbetstrycksbelastningen ökar, minskar körbelastningen i relation till denna, varvid drivkraften och accelerationen minskar.

När det fastställts att körbelastningen är i ett lågt tillstånd, utnyttjas vridmomentet på vridmomentslinjen R; för körbelstningen till följd av subtraktionen av den hydrau- liska arbetstryckbelastningen från maximimomentlinjen RI i fig. 2. Passningspunk- ten för momentomvandlarens absorptionseffekt och motorns uteffekt visas som punkten V2 på momentlinjen RQ.

När det fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet, ändras absorptions- momentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 med variabelt deplacement till ett lågt värde.

Därigenom minskar den hydrauliska arbetstrycksbelastningen varvid vridmomentet på momentlinjen R3, som erhålls genom subtrahering av den minskade hydrauliska arbetstrycksbelastningen från maximimomentlinjen R; i fi g. 2, utnyttjas för körbe- lastningen. Passningspunkten för momentomvandlarens absorptionseftekt och motorns uteffekt visas i punkten V3 på momentlirijen Rg.

När det fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet, förflyttas således passningspunkten från V2 till punkten V3, där momentomvandlarens absorptions- effekt är stor ijäinförelse med den då körbelastningen ej är i det höga tillståndet, varigenom drivkraften kan erhållas som tillåter fordonets hastighet att ökas på kort tid, då en hög belastning utövas under körningen samtidigt med att arbete utföres, exempelvis då en stor dragkraft erfordras eller en acceleration är nödvändig i en sluttning. Även om körbelastningen är hög fördelas alltså motorns uteffekt såsom känt och som visas med det skuggade området i tig. 3, på ett likforrnigt sätt till den hydrau- liska arbetstrycksbelastningen på samma sätt som när körbelastningen är låg, med- förande att motoms uteffekt, som kan utnyttjas för körbelastningen, är låg (pass- ningspunkten är vid V2). När således en hög belastning utövas under körning och arbete samtidigt utföres, exempelvis då en stor drivkraft erfordras eller en accelera- 10 15 20 25 30 53% 655 20 tion är nödvändig i en sluttning, kan en tillräcklig dragkraft ej uppnås, inte ens under en lång tid, och fordonets hastighet kan icke ökas, men enligt Föreliggande exempel, såsom visas i tig. 2, då körbelastningen är hög, fördelas en mindre motoreffekt, så- som visas med ett skuggat område i ti g. 2, till den hydrauliska arbetstrycksbelast- ningen, varigenom motoreffekten, som kan utnyttjas för körbelastningen, ökar i relation till denna (passningspunkten är vid V3). När således en hög belastning ut- övas under körning och samtidigt arbete, exempelvis då en stor drivkraft erfordras eller en acceleration är nödvändig i en sluttning, kan en hög drivkraft erhållas som tillåter fordonets hastighet att öka på kort tid ijämförelse med känd teknik. l det tillstånd, då lastaren eller styrmekanismen ej är aktiva, med andra ord i det till- stånd, då ingen hydraulisk arbetstrycksbelastning förekommer, och körbelastningen är hög, är momentomvandlarens absorptionseffekt anpassad till motoreffekten vid passningspunkten V, på maximimomentlinjen Rl, och all motoreffekt kan utnyttjas för körbelastningen. När en stor drivkraft erfordras eller en acceleration är nödvän- dig i en sluttning, kan således en tillräcklig dragkraft erhållas som medger att fordo- nets hastighet kan öka på kort tid.

Ett specifikt exempel på ett schema över don för att ändra absorptionsmomentet för hydraulpumpen kommer nu att beskrivas.

Fig. 6 visar ett schema för PC-styrning av den hydrauliska lastarpumpen 8. I tig. 6 är den hydrauliska lastarpumpen 8 tagen såsom ett exempel, men samma Schema kan utnyttjas då andra hydrauliska pumpar 7, 9 med variabelt deplacement skall LC-sty- ras.

PC-ventilen 19 styr inställningsvinkeln för vridskivan 7a för hydraulpumpen 8, så att produkten av det avgivna trycket Pp (kp/cmz) för hydraulpumpen 8 och deplace- mentet q (em3/varv) för hydraulpumpen 8 ej överstiger ett visst moment. Om varv- talet hos motom l är konstant, styrs inställningsvinkeln hos vridplattan 7a för hyd- raulpumpen 8 på sådant sätt, att produkten av det avgivna trycket Pp (kp/cmz) för 10 15 20 25 30 531 666 21 hydraulpumpen 8 och flödet Q (l/min) för hydraulpumpen 8 ej överstiger en viss effekt.

Om hydraulpumparna 7, 8, 9 skall samtidigt PC-styras, inmatas vidare medelbelop- pet för de avgivna trycken hos dessa pumpar 7, 8, 9 i PC-ventilen 19.

PC-ventilen 19 styr deplacementet q lör hydraulpumpen 8 genom att inmata det av- givna trycket Pp för hydraulpumpen 8 som ett pilottryck och mata den trycksatta drivoljan i enlighet med det avgivna trycket Pp till servoventilen 20.

Innehållet för PC-styrningen kan förklaras under hänvisning till fig. 4. Abskissan i fig. 4 avser det avgivna trycket Pp (kp/cmz) för hydraulpumpen 8, medan ordinatan anger deplacementet q (cm3/varv) för hydraulpumpen 8, det vill säga inställnings- vinkeln för vridplattan 8a.

Såsom visas i tig. 4, inställs inställningsvfinkeln för vridplattan 8a hos hydraulpum- pen 8 på ett maximum, om det avgivna trycket Pp för hydraulpumpen 8 ej är högre än ett visst tryck, varvid ett maximalt deplacement qmax erhålles. När det hydrauliska arbetstrycket ökar och pumpens avgivningstryck Pp överstiger det bestämda trycket, minskar pumpens deplacement q i enlighet med kurvan LNl med den inställda vin- keln hos vridplattan minimerad för ett minimalt deplacement qmin.

Vid hydraulpumpen 8 styrs på ovannämnda sätt deplacementet q i enlighet med pumpens avgivna tryck Pp i omrâdet inom vilket den hydrauliska arbetstrycksbelast- ningen, det vill säga absorptionsinoinentet, ej överstiger det maximala absorptions- momentet Tpl.

Till PC-ventilen 19 matas en styrsignal i, från styrenheten 18, och i enlighet med denna styrsignal i] ändras det maximala absorptionsmomentet. 10 15 20 25 30 531 555 22 När det fastställts att körbelastningen är i det låga tillståndet inställs nu det maximala absorptionsmomentet för hydraulpumpen 8 på ett högre värde TW, och hydraulpum- pen 8 styrs i enlighet med kurvan LNl. När det fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet ändras den använda kurvan från kurvan LN] till kurvan LN2, såsom visas med pilen D, varvid värdet på pumpens avgivna tryck vid vilket minskningen av pumpens deplacement påbörjas, sänks med värdet för det maximala absorptions- momentet inställt på ett litet värde Tpg.

Pig. 7A visar ett schema för LS-styrníng av den hydrauliska lastarpumpen 8. I fig. 7A är den hydrauliska lastarpumpen 8 tagen såsom ett exempel, men när de övriga hydrauliska pumpama 7, 9 med variabelt deplacement skall PC-styras, kan samma schema användas.

LS-ventilen 22 styr inställningsvinkeln för vridplattan 8a för hydraulpurnpen 8, så att differentialtrycket AP mellan det avgivna trycket Pp för hydraulpumpen 8 och belastningstrycket PLS för den hydrauliska lastareylindern 14 är ett visst differential- tfyCk APLS.

LS-ventilen 22 är försedd med en fjäder för inställning av det bestämda differential- trycket APLS. På pilotporten för LS-ventilen 22 på den från fjädern vända sidan på- lägges avgivningstryeket Pp för hydraulpumpen 8 som ett pílottryck, medan på pilotporten på fjädersidan pålägges belastningstrycket PLS för den hydrauliska lastar- eylindern 14 såsom ett pilottryck. Genom den drivande tryckolj an som matas från LS-ventilen 22 till servoventilen 20 styrs deplacementet q för hydraulpumpen 8.

Om man antar att öppningsarean för lastarstyrventilen 12 är A och bromskoeffici- enten är c, anges det avgivna flödet Q för hydraulpumpen 8 som Q = c - A ~ NI (AP)- Eftersom differentialtrycket AP hålles konstant av LS-ventilen 22, ändras pumpens flöde Q enbart genom öppningsarean hos styrventilens 12 spole. 10 15 20 25 30 531 EBES 23 När spaken för lastningsdrift påverkas, ökar öppningsarean A hos lastarens styrventil 12 i enlighet med driftens omfång, och pumpens flödesgrad Q ökas i enlighet med ökningen av öppningsarean A. Vid denna tidpunkt bestäms pumpens flödesgrad Q enbart genom hur mycket spaken för lastningsdriften påverkas och påverkas ej av den hydrauliska arbetstrycksbelastningen. Genom LS-ventilen 22 ökas eller minskas eller ökas inte pumpens flödesgrad Q med den hydrauliska arbetstrycksbelastningen utan ändras efter operatörens önskemål (i enlighet med driftspositionen hos spaken för lastningsdrift), vilket förbättrar den noggranna styrbarheten, med andra ord driftsfunktionen inom det mellanliggande driftsområdet. Även inom området där maximalt flöde ej överskrides för hydraulpumpen 8, som användes för finreglering eller liknande, tillföres emellertid alltid samma flöde som erfordras för den hydrauliska lastarcylindern 14 det vill säga även om motorn 1 be- finner sig inom området med lågt varvtal tillförsäkras samma avgivna flöde som i området med högt varvtal.

När motorns 1 varvtal är lågt utföres således med styrenheten 18 en styrning som minskar inställningsvärdet APLS för differentialtrycket så att det avgivna flödet minskar. LS-ventilen 22 är vidare försedd med en differentialtrycksinställningsdel 23 för att ändra den inställda fjäderkraften hos fjädern, och när styrenheten 18 avger en styrsignal ig till differentialtrycksinställningsdelen 23 ändrar denna den inställda fjäderkraften för fjädern i LS-ventilen 22 för att ändra differentialtrycksinställnings- Vâfdet LS.

Såsom visas i lig. 7B, kan den inställda fjäderkraften för fjädern i LS-ventilen 22 ändras för att förändra differentialtryckinställningsvärdet APL; genom att pålägga styrsignalen i; på solenoiden i LS-ventilen 22, Innehållet för en sådan förändringsstyrning av differentialtrycksinställningsvärdet kan beskrivas med hänvisning till fig. 5. Abskissan i tig. 5 avser det avgivna trycket 10 15 20 25 30 531 BBB 24 Pp (kp/cmz) för hydraulpumpen 8, medan ordinatan anger deplacementet q (cm3/varv) för hydraulpumpen 8, det vill säga inställningsvinkeln för vridplattan 8a.

När det avgivna trycket Pp för hydraulpumpen 8 är ett bestämt värde Pp] och pump- deplacementet har ett maximalt värde qmax, motsvarar, såsom visas i fig. 5, föränd- ringen av det differentialtrycksinställande värdet APLS till ett mindre värde den högra sidan av ovannämnda ekvation (Q = c - A - V (AP)) som minskar, varigenom, såsom visas med pilen E, pumpdeplacementet q ändras från det maximala värdet qmax till det lägre värdet ql. När pumpdeplacementet q reduceras minskar absorp- tionsmomentet för hydraulpumpen 8, det vill säga den hydrauliska arbetstrycksbe- lastningen minskar.

När styrenheten 18 fastställt att körbelastningen är i det lägre tillståndet, avger den en styrsignal i; till LS-ventilen 22 för inställning av det differentialtrycksinställande värdet APLS till ett större värde för att öka absorptionsmomentet för hydraulpumpen S. När det fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet matas vidare en styr- signal i; för inställning av det differentialtrycksinställande värdet APLS till ett lägre värde för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpen 8, till LS-ventilen 22.

Genom att kombinera styrningen för förändring av det maximala absorptionsmo- mentet för hydraulpumpen, såsom visas i fig. 4, med styrningen för förändring av pumpdeplacementet för hydraulpumpen, såsom visas i tig. 5, kan styrningen utföras som minskar absorptionsmomentet för hydraulpumpen, när den hydrauliska arbets- trycksbelastningen är i det höga tillståndet.

För samtliga hydraulpumpar 7, 8, 9 med variabelt deplacement kan det maximala absorptionsmomentet eller deplacementet ininskas, eller kan för en eller två hyd- raulpumpar med variabelt deplacement hos hydraulpumparna 7, 8, 9 det maximala absorptionsmomentet eller deplacementet minskas. 10 15 20 25 30 531 EBE- 25 Såsom beskrivits ovan, uppnås vid föreliggande exempel, då en hög körbelastning utövas, en tillräcklig dragkraft som tillåter fordonets hastighet att öka på kort tid. Ändå är deplacementet för hydraulpumpen med fast deplacement ej inställt pâ ett enhetligt lågt värde, utan deplacementet eller det maximala absorptionsmomentet for hydraulpumpen med variabelt deplacement minskas enbart temporärt, när körbelast- ningen är i det höga tillståndet, varför en minskning av fordonets prestanda ej upp- kommer. Ändå erfordras ingen stort dimensionerad motor för att öka motorns utef- fekt, vilket undanröjer problemen med ökad bränsleförbrukning och energislöseri.

(Andra exempel) När det i det första exemplet bestämts att körbelastningen är i det höga tillståndet, minskas absorptionsmomentet för hydraulpumpen, och momentomvandlarens absorptionsmoment ökar i relation därtill, men fastställandet av att körbelastningen är i det höga tillståndet kan utföras genom att fastställa om hjullastaren 100 är i ett accelerationstillstånd.

Det fastställdes således av styrenheten 18 om accelerationen hos fordonet är ett för- utbestämt tröskelvärde eller över detta, och när accelerationen hos fordonet bestämts vara det förutbestämda tröskelvärdet eller över detta minskas absorptionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 och momentomvandlarens absorptionsmoment ökas i relation därtill. Accelerationen hos fordonet kan beräknas som förändringen av varvtalet per tidsenhet som avkänns av den motorvarvtalet avkännande givaren la, givaren 2a för varvtalet hos momentomvandlarens ingångsaxel eller givaren 3a för varvtalet hos transmissionens utgångsaxel eller kan forändringsvärdet erhållas som utsignalen från en accelerationsgivare i fordonet.

Vidare bestäms av styrenheten 18 huruvida accelerationen hos fordonet är ett förut- bestämt tröskelvärde eller överstiger detta och om fordonet ej befinner sig i ett re- tardationstillstånd, och när det fastställts att accelerationen hos fordonet är ett förut- bestämt tröskelvärde eller överstiger detta och att fordonet ej befinner sig i retarda- 10 15 20 25 30 531 B66 26 tionstillståndet, kan absorptionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas medan momentomvandlarens absorptionsmoment ökas i relation därtill. Huruvida fordonet befinner sig i retardationstillståndet kan bestämmas genom att fastställa om bromspedalen 29 ej har nedtryckts eller om graden av nedtryckning av bromspeda- len 29 är ett törutbestämt tröskelvärde eller understiger detta. Genom att avkänna oljetrycket för hydraulbromsen och identifiera att hydraultrycket är ett törutbestämt tröskelvärde eller understiger detta kan vidare fastställas att fordonet ej befinner sig i retardationstillståndet.

Vidare fastställes av styrenheten 18 om graden av nedtryckningen av gaspedalen 17 är ett fórutbestämt tröskelvärde eller understiger detta, och när graden av nedtryck- ning av gaspedalen 17 har fastställts vara det förutbestämda tröskelvärdet eller över- stigande detta, kan momentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas med ökande absorptionsmoment hos momentomvandlaren i relation till detta.

Vidare bestäms av styrenheten 18 om graden av nedtryckning av gaspedalen 17 är ett íörutbestämt tröskelvärde eller överstiger detta och om fordonet inte är i retarda- tionstillståndet, och när det fastställts att graden av nedtryckning av gaspedalen 17 är det förutbestämda tröskelvärdet eller däröver och att fordonet ej är i retardationstill- ståndet kan absorptionsmomentet För hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i relation därtill.

Vidare beräknas skillnaden mellan det önskade varvtalet tör motorn 1 och det verk- liga motorvarvtalet Nr, och om denna skillnad i varvtal är ett förutbestämt tröskel- värde eller överstiger detta bestäms av styrenheten 18, och när det fastställts att varvtalsskillnaden är det förutbestämda tröskelvärdet eller däröver, kan absorp- tionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i relation därtill.

Vidare beräknas skillnaden mellan det önskade varvtalet för motorn 1 och motorns verkliga varvtal Nr, och om denna skillnad i varvtal är ett lörutbestämt tröskelvärde 10 15 20 25 30 531 655 27 eller däröver och om fordonet ej befinner sig i retardationstillstândet bestäms av styrenheten 18, och när det fastställts att varvtalsskillnaden är det förutbestämda tröskelvärdet eller däröver och att fordonet ej är i retardationstillståndet, kan absorp- tionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i relation därtill. (tredje exempel) När det i det första exemplet fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet minskas absorptionsmomentet för hy draulpumpen, och momentomvandlarens absorptionsmoment ökas i relation därtill, men bestämningen att körbelastningen är i det höga tillståndet kan utföras genom verklig mätning av körbelastningen som överföres till drivhjulen S och bestämning av att den mätta körbelastningen är ett förutbestämt tröskelvärde eller däröver.

Närmare bestämt beräknas körbelastningen på basis av varvtalet Nl hos moment- omvandlarens ingångsaxel, varvtalet N2 hos transmissionens utgångsaxel samt det för närvarande valda växelläget i transmissionen 3, och om denna beräknade körbe- lastning är ett förutbestämt tröskelvärde eller däröver bestäms av styrenhetcn 18, och när det fastställts att den beräknade körbelastningen är det förutbestämda tröskelvär- det eller däröver, kan absorptionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i relation därtill.

Vidare beräknas körbelastningen på basis av varvtalet Nl hos momentomvandlarens ingångsaxel, varvtalet N2 hos transmissionens utgångsaxel och det för närvarande valda växelläget hos transmissionen 3, och om denna beräknade körbelastning är ett förutbestämt tröskelvärde eller däröver och om fordonet ej befinner sig i retarda~ tionstillståndet bestäms av styrenheten 18, och när det fastställts att den beräknade körbelastningen är det förutbestämda tröskelvärdet eller däröver och att fordonet ej befinner sig i retardationstillståndet, kan absorptionsinomentet för hydraulpumpama 10 15 20 25 30 53'l 655 28 7, 8, 9 minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i relation därtill.

Körbelastningen kan bestämmas genom beräkning enligt ovanstående eller avkännas direkt genom att montera en spänningsmätare eller liknande på utgångsaxeln hos momentomvandlaren 2, utgångsaxeln hos transmissionen 3 eller liknande. (fiärde exempel) I de ovan beskrivna exemplen har kraven på att utföra styrning för minskning av absorptionsmomentet hos hydraulpumpama 7, 8, 9 beskrivits, men motsatt, om for- donet befinner sig i retardationstillståndet och när det fastställts att fordonet är i re- tardationstillståndet, kan styrningen för att minska absorptionsmomentet hos hyd- raulpumparna 7, 8, 9 upphöra. När det fastställts att fordonet är i retardationstillstån- det kan med andra ord styrningen för att minska det maximala absorptionsmomentet för hydraulpumpen i riktningen för pilen D i fig. 4 upphöra, eller kan stymingen för att minska deplacementet för hydraulpumpen i riktningen för pilen E i tig. 5 upphöra för att återvända från passningspunkten V3 i fig. 2, där den hydrauliska arbetstrycks- belastningen är lägre (körbelastningen är högre), till passningspunkten V2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är högre (körbelastningen är lägre). (femte exempel) I de ovan beskrivna första till fjärde exemplen har angetts att styrningen för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 utföres under förutsätt- ning att ”effektläge” är valt med effektlägesomkopplaren 3 l. Emellertid kan syste- met anpassas så, att även när ”effektläge” ej är valt med effektlägesomkopplaren 31 (även när ”normalläge” är valt), kan absorptionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 minskas, om det har fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet (om det fastställts att fordonet är i accelerationstillståndet eller den mätta körbelastningen är hög). 10 15 20 25 30 531 E55 29 (sjätte exempel) I de ovan beskrivna andra och tredje exemplen utföres styrningen som minskar absorptionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9, när tröskelvärdet överskrides, men storleken på tröskelvärdet kan ändras i beroende av slaget av det valda körläget.

I detta exempel utföres styrningen för att minska absorptionsmoment för hydraul- pumparna 7, 8, 9 i båda fallen då ”effektläge” är valt och när ”normalläge” är valt.

Emellertid ändras storleken på tröskelvärdet i beroende av om ”effektläge” eller ”normalläge” är valt. När ”effektläge” är valt, har föraren för avsikt att köra med en hög körbelastning, varvid tröskelvärdet är inställt på ett lågt värde. Genom att exem- pelvis inställa tröskelvärdet för graden av nedtryckning av gaspeda.len l7 på ett lågt värde, utföres styrning med vilken absorptionsmomentet för hydraulpumpama 7, 8, 9 omedelbart minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i rela- tion därtill, även när graden av pedalnedtryckning hos gaspedalen är liten. Där- igenom kan varje hög körbelastning snabbt tas hand om. Motsatt, när ”normalläge” är valt, har föraren ingen avsikt att köra med så hög körbelastning, varför tröskelvär- det inställes på ett högt värde. Genom att exempelvis inställa tröskelvärdet för gra- den av nedpressning av gaspedalen l7 på ett högt värde utföres styrningen med vil- ken absorptionsmomentet för hydraulpumparna 7, 8, 9 minskas med momentom- vandlarens absorptionsmornent ökande i relation därtill, när gaspedalen nedtrycks i stor utsträckning. Fastän företräde ges för den hydrauliska arbetstryeksbelastningen kan därigenom körbelastningen även hanteras. (sjunde exempel) 1 de ovan beskrivna exemplen utföres styrningen med vilken absorptionsmomentet för hydraulpuniparna 7, 8, 9 minskas med momentomvandlarens absorptionsmoment ökande i relation därtill, enbart när det fastställts att körbelastningen är i det höga tillståndet (när det fastställts att fordonet är i accelerationstillstândet eller när det 10 15 20 25 30 531 6GB 30 fastställts att den mätta körbelastningen är hög), men en sådan fastställelse kan själv utelämnas för att utföra styrningen med vilken absorptionsmomentet för hydraul- pumpama 7, S, 9 minskas, genom att helt enkelt utföra oinkopplingen på kontrollpa- nelen 30.

När i detta exempel ”effektläge” väljs, utföres styrningen som reducerar det maxi- mala absorptionsmomentet för hydraulpumpen i riktningen för pilen D i lig. 4, eller utföres styrningen som minskar deplacementet för hydraulpumpen i riktningen för pilen E i fig. 5 för omställning till passningspunkten V3 i lig. 2, där den hydrauliska arbetstryckbelastningen är lägre (körbelastningen är högre).

När å andra sidan ”normalläge” väljs kan styrningen för att minska det maximala absorptionsmomentet för hydraulpumpen i riktningen for pilen D i fig. 4 upphöra, eller kan styrningen för att minska deplacementet för hydraulpumpen i riktningen för pilen E i fig. 5 upphöra för att återgå från passningspunkten V3 i fig. 2, där den hyd- rauliska arbetstrycksbelastningen är lägre (körbelastningen är högre), till passnings- punkten V2, där den hydrauliska arbetstrycksbelastningen är högre (körbelastningen är lägre).

De olika fastställelsesätten som beskrivits ovan i det andra och tredje exemplet, kan kombineras på lämpligt sätt. Exempelvis utföres styrningen för att minska absorp- tionsmomentet för hydraulpumpama 7 , 8, 9 enbart när de båda kraven är uppfyllda att graden av nedtryckning av gaspedalen 17 är ett förutbestämt tröskelvärde eller däröver och att den mätta körbelastningen är ett förutbestämt tröskelvärde eller där- över.

I de ovan beskrivna exemplen har förklarats tillämpningen då två typer av körlägen används, det vill säga ”effektläge” och ”normalläge”, men tre eller flera typer av körlägen kan finnas där innehållet av styrningen och storleken av tröskelvärdet änd- ras i beroende av de respektive typerna av körläge. 10 15 20 53% 655 31 Beroende på typen av arbetsfordon överföres exempelvis uteffekten hos motorn l till drivhjulen 5 via den aktiva hydraulpumpen och den aktiva hydraulmotom istället för genom momentomvandlaren 2 och transmissionen 3. Föreliggande uppfinning kan tillämpas på varje arbetsfordon med en sådan konfiguration. l detta fall kan den aktuella hydrauliska tryckbelastningen ersättas av ”körbelastningen” i de respektive exemplen för att utföra styrningen i exemplen på samma sätt. Med andra ord kan styrningen utföras som minskar absorptionsmomentet (den hydrauliska arbets- trycksbelastningen) för de arbetande hydraulpumparna 7 , 8, 9 och ökar absorptions- momentet (den aktuella hydraultryckbelastningen) i relation därtill, när det fastställts att den aktuella hydraultrycksbelastningen är i det höga tillståndet (att fordonet be- finner sig i accelerationstillståndet eller att den mätta, aktuella hydraultrycksbelast- ningen är hög).

Industriell tillämpbarhet Föreliggande uppfinning är ej begränsad till tillämpningen på hjullastaren utan kan även tillämpas på varje typ av arbetsfordon på samma sätt, under förutsättning att motoms uteffekt (motoms vridmoment) vid dessa fördelas både till körbelastningen och till den hydrauliska arbetstrycksbelastningen.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 531 SBS 32 Patentkrav 1. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon i vilket en uteffekt hos motorn (1) överföres till ett drivhjul (5), och uteffekten hos mo- torn (1) överföres till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7, 8, 9) med vari- abelt deplacement, kännetecknad av ett don (19, 22) för att ändra absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett don (18) för att bestämma om en körbelastning är i ett högt tillstånd; ett styrdon (18) för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement, när det fastställs av det körbel ast- ningstillståndet avkännande donet (18) att körbelastningen är i det höga tillståndet.

2. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon i vilket en uteffekt hos motorn (1) överföres till ett drivhjul (5), och uteffekten hos mo- torn (1) överföres till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7 , 8, 9) med vari- abelt deplaoernent, kännetecknad av ett don (19, 22) för att andra absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett aecelerationstillståndsfastställande don (18) för att fastställa om ar- betsfordonet är i ett accelerationstillstånd; ett styrdon (18) för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacernent när det fastställs av det accelerations- tillståndsfastställande donet (18) att arbetsfordonet är i accelerationstill- ståndet.

3. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt krav 2, varvid det aocelerationstillståndsfastställande donet (18) innefattar: 535 B66 33 ett accelerationsavkännande don för att avkänna accelerationen hos ar- betsfordonet; och ett don för att fastställa om accelerationen hos arbetsfordonet som av- känts av det accelerationsavkännande donet är ett förutbestämt tröskel- värde eller däröver.

4. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt krav 2, varvid det accelerationstillståndsfastställande donet (18) innefattar: ett driftsgradsavkännande don (17a) för att avkänna storleken av påver- kan av ett idrifivarande rnanöverelement (l7); ett don för att fastställa om storleken av påverkan av det i driftvarande manöverelementet (17), som avkänts av det driftsgradsavkännande donet (l7a), är ett förutbestämt tröskelvârde eller däröver.

5. Belastníngsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt krav 2, varvid det accelerationstillståndsfastställande donet (18) innefattar: ett don för att beräkna varvtalsskillnaden mellan ett önskat varvtal och ett verkligt motorvarvtal hos motorn (l); och ett don för att fastställa om varvtalsskillnaden, som beräknas av donet för att beräkna varvtalsskillnaden, är ett förutbestämt tröskelvärde eller där- över.

6. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon i vilket en uteffekt hos en motor (1) överfores till ett drivhjul (5), och uteffekten hos motorn (1) överföres till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7, 8, 9) med variabelt deplacement, kännetecknad av ett absorptionsmomentändrande don (19, 22) för att ändra absorptions- momentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett körbelastningsmätande don (18) för att mäta en körbelastning som överföres till drivhjulet (5); och 53 1 EEE 34 ett styrdon (18) för att minska absorptionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement, när den av det körbelastriings- mätande donet mätta körbelastriingen är ett förutbestärnt tröskelvärde el- ler däröver.

7. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt krav 6, varvid uteffekten hos motorn (l) överföres till drivhjulet (5) via en mo- mentomvandl are (2) och en transmission (3), och det körbelastningsmätande donet (18) beräknar körbelastrringen på basis av ett varvtal hos en ingångsaxel hos rnomentomvandlaren (2), ett varvtal hos en utgångsaxel hos transmissionen (3) samt ett växelläge som för närvarande valts i transmissionen (3).

8. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt något av kraven 1-7, innefattande: ett retardationstillståndsavkännande don för att avkänna om arbetsfordo- net är i ett retardationstillstând; och ett annulleringsdon (18) för att annullera styrningen av minskningen av absorptionsmomentet för hydraulpumpen med variabelt deplacement, när det fastställs av det retardationstillståndsavkännande donet att arbetsfor- donet är i retardationstillståndet.

9. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt något av kraven l-7, vidare innefattande ett väljardon (31) för att välja ett effektlä- ge för körning med en hög körbelastning, varvid styrdonet (18) tillhandahåller effektläget som har valts medelst väljardo- net (31) som ett krav på utförandet av styrningen för sänkning av absorp- tionsmomentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement. 10 15 20 25 30 E33 'l BBB 35

10. Belastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon enligt något av kraven 3-6, vidare innefattande ett körlägesväljande don (31) för val ur ett flertal körlägen, varvid tröskelvärdet ändras till en storlek som motsvarar ett valt arbetsläge i en- lighet med en typ av körläge som valts medelst det körlägesvälj ande do- net (31). llßelastningsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon i vilket en uteffekt hos motorn (1) överförs till ett drivhjul (5), och uteffekten hos mo- torn (1) överföres till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7, S, 9) med vari- abelt deplacement, kännetecknad av ett absorptionsmomentândrande don (19, 22) för att ändra absorptions- momentet för hydraulpumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement; ett körlägesvälj ande don (31) för val ur ett flertal körlågen; ett styrdon for att ändra storleken av absorptionsmomentet för hydraul- pumpen (7, 8, 9) med variabelt deplacement i enlighet med en typ av kör- läge som valts medelst körlägesväljardonet (31). 12. Belastriingsstyrande anordning för en motor hos ett arbetsfordon i vilket en uteffekt hos motorn (1) överföres till ett drivhjul (5) via en idriftvarande hyd- raulpump och en idriftvarande hydraulisk motor, och där uteffekten hos mo- torn (1) överföres till en arbetsmaskin via en hydraulpump (7, 8, 9) med vari- abelt deplacement hos arbetsmaskinen, kännetecknad av ett absorptionsmomentändrande don (19, 22) för att ändra absorptions- momentet för arbetsmaskinens hydraulpump (7, 8, 9) med variabelt de- placement; ett körbelastningstillståndsbestämmande don (l 8) för att bestämma om en körbelastning är i ett högt tillstånd; och ett styrdon (18) för minskning av absorptionsmomentet för arbetsmaski- nens hydraulpump (7, 8, 9) med variabelt deplaoement, när det har fast- 53? 665 36 ställts av det körbelastningstillståndsbestämmande donet (18) att körbe- lastningen är i det höga tillståndet.