[发明专利]静液压式变速车辆的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及静液压式变速车辆的控制装置，特别是涉及以推土机为代表的、具有由发动机驱动的可变容量泵以及通过可变容量泵的压力油而旋转的可变容量液压马达并且能够以通过燃料调整操纵杆(或刻度盘)将发动机转速设定为高空转转速及其以下的任意转速的方式行驶的静液压式变速车辆的控制装置。

背景技术

在推土机等作业车辆中，多配置有静液压式变速器(以下，称为HST)。该静液压式变速器具有由发动机驱动的可变容量泵、通过可变容量泵的压力油而旋转的可变容量液压马达。而且，使可变容量泵或可变容量液压马达的斜盘角度变化来控制容量，能够使静液压式变速器的可吸收转矩发生变化，或对车辆速度进行无级变速。

并且，在推土机等作业车辆中，能够通过燃料调整操纵杆(或刻度盘(ダイヤル))将发动机转速设定为高空转转速及其以下的任意转速而行驶(例如，参考专利文献1)。例如，在进行重负载作业时，选择高空转转速，使发动机以额定最高转速旋转。另一方面，在进行轻负载作业或行驶时，以通过操作燃料调整操纵杆使发动机转速降低而行驶，能够降低作业期间的噪音，降低燃料消耗量等。

专利文献1：日本特开2005-233420号公报

在专利文献1公开的作业车辆(推土机)中，能够通过操作燃料调整操纵杆而使发动机转速降低至高空转转速以下的低转速来行驶。在以发动机转速在高空转转速以下的低转速行驶时，能够在使牵引力(驱动转矩)维持于与高空转转速时同等大小的状态下进行作业，从而能够降低作业期间的噪音，降低燃料消耗量等。另一方面，最高车速较以高空转转速行驶时相比降低。

另外，在对现有的推土机的静液压式变速器的控制即对可变容量泵以及可变容量液压马达的容量控制中，为了防止发动机失速，根据发动机转速来设定指令车速(限制车速)，基于该指令车速来确定各容量。例如，如果发动机转速减小，则使可变容量液压马达的容量增大，如果可变容量液压马达的容量达到最大容量，则使可变容量泵的容量减小。换言之，在现有的推土机的静液压式变速器中，基本上是仅基于发动机转速来进行限制可变容量泵以及可变容量液压马达的各自容量的控制。

如图11所示，在如上所述的现有控制方式中，如果静液压式变速器的负载压力(包含可变容量泵与可变容量液压马达的液压回路的液压)发生变动，则发动机输出转矩特性与静液压式变速器的限制转矩特性匹配(マツチング)的转速大幅变动。另外，图11是横轴代表发动机转速、纵轴代表转矩的曲线图，线EL表示发动机输出转矩特性，线HL表示静液压式变速器每负载压力的吸收转矩特性。并且，P1表示负载压力最大的状态，P2、P3......的负载压力逐渐减小，P8表示负载压力最小的状态。在图11的例中，即使在以发动机转速被设定为高空转转速即2270rpm的方式行驶时，负载压力达到最大时匹配的转速也下降至1600rpm。即，因负载压力而使发动机转速产生了670rpm的变动。

在因这样的负载压力的变动而使匹配转速大幅变动时，特别是在部分转速行驶期间，可能会引起转速下降至发动机马力较低的区域，从而不能提供充足的马力。另外，部分转速行驶(パ一シヤル運転)是指以将发动机转速设定为低于高空转转速的规定的部分转速(パ一シヤル回転数)的方式行驶。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种静液压式变速车辆的控制装置，其能够抑制具有静液压式变速器的静液压式变速车辆中因行驶负载而导致的匹配转速变化，能够长时间稳定地进行作业。

第一发明的静液压式变速车辆的控制装置是具有包含由发动机驱动的可变容量泵以及通过可变容量泵的压力油而旋转的可变容量液压马达的静液压式变速器的静液压式变速车辆中使用的装置，具有车速设定部、液压传感器、限制转矩设定部、限制车速设定部、车速选择部、泵/马达容量控制部。车速设定部基于操作员发出的前进后退指令以及速度档指令来求出设定车速。液压传感器检测包含可变容量泵与可变容量液压马达的液压回路的压力。限制转矩设定部在获得发动机转速的同时根据获得的发动机转速求出静液压式变速器能够使用的限制转矩。限制车速设定部基于检测出的液压回路的压力以及限制转矩设定部求出的限制转矩来求出限制车速。车速选择部选择由车速设定部设定的设定车速与由限制车速设定部设定的限制车速中较低的车速。泵/马达容量控制部基于由车速选择部选择的车速来控制可变容量泵以及可变容量马达的各自容量。