作业车辆及作业车辆的控制方法

xiaoxiao2021-2-21  140

作业车辆及作业车辆的控制方法
【技术领域】
[0001 ]公开一种作业车辆和该作业车辆的控制方法。
【背景技术】
[0002]专利文献1公开了利用液压马达产生的驱动力行驶的作业车辆,该作业车辆具备由发动机驱动的可变容量式液压栗、和由从可变容量式液压栗排出的工作油驱动的液压马达。
[0003]近几年,随着尾气排放规定的强化,为了维持这样的作业车辆上搭载的排气处理装置的净化性能,需要排气处理装置的再生(regenerat1n)。所谓排气处理装置的再生,是在检测出净化性能降低的情况下,或者在超过预先规定的时间运转的情况下,提高排气温度清除排气处理装置中积存的碳和尿素沉积物等的过程(参照专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1
[0007](日本)特开2011-052794号公报
[0008]专利文献2
[0009](日本)特开2015-086714号公报

【发明内容】

[0010]发明要解决的课题
[0011]专利文献1的作业车辆如果要执行排气处理装置的再生,则必须提高发动机转速。如果发动机转速提高,则液压马达被以加速器操作量所对应的驱动力以上的驱动力驱动,难以使作业车辆以操作员想要的速度行驶。
[0012]本说明书公开了执行排气处理装置的再生时,能够以操作员想要的速度行驶的作业车辆。
[0013]用于要解决课题的技术方案
[0014]第1方式的作业车辆具备:发动机、可变容量式液压栗、液压马达、排气处理装置、控制器。可变容量式液压栗由发动机驱动。可变容量式液压栗能够改变工作油的排出方向。液压马达根据来自可变容量式液压栗的工作油的排出方向,其驱动方向被改变为前进方向和后退方向。排气处理装置处理来自发动机的排气。控制器在排气处理装置再生时,将发动机的转速提高至规定的第1转速以上,并将可变容量式液压栗的排出方向切换成中立状态。
[0015]优选地,该作业车辆还可具备前进后退切换阀,该前进后退切换阀用于切换来自可变容量式液压栗的工作油的排出方向。优选地,控制器通过将前进后退切换阀切换成中立状态,将可变容量式液压栗的排出方向切换成中立状态。
[0016]优选地,该作业车辆还具备栗容量控制缸,该栗容量控制缸根据从前进后退切换阀供给的工作油的供给方向,改变可变容量式液压栗的容量和排出方向。
[0017]优选地,该作业车辆还具备定容量式液压栗和发动机传感阀。定容量式液压栗由发动机驱动。发动机传感阀将从定容量式液压栗排出的工作油的液压,变换成对应发动机转速的液压,并向前进后退切换阀供给。在发动机转速是第1转速、前进后退切换阀处于前进状态或后退状态时,优选地,栗容量控制缸将可变容量式液压栗的容量改变成车体行驶程度的容量。
[0018]优选地,控制器在排气处理装置再生时提高低速空转的发动机转速。
[0019]优选地,排气处理装置是选择性催化还原装置。排气处理装置的再生开始于排气处理装置的清除对象的清除效率未满规定值时,或者距上回的再生经过了规定时间以上时。
[0020]优选地,排气处理装置是柴油氧化催化装置。排气处理装置的再生开始于发动机工作中来自排气处理装置的排气的温度在规定的第1温度以下所经过的时间在规定的第1时间以上时。
[0021]优选地,在加速器操作量未满规定的第1操作量、并且车速未满规定速度时,控制器将前进后退切换阀切换成中立状态。
[0022]优选地,排气处理装置的再生终止于来自排气处理装置的排气的温度在规定的第2温度以上所经过的时间在规定的第2时间以上时。
[0023]优选地,排气处理装置的再生终止于再生开始后经过了规定的第3时间以上时。
[0024]优选地,控制器将前进后退切换阀切换成中立状态的控制终止于,排气处理装置的再生终止、并且发动机转速未满小于第1转速的规定的第2转速时。
[0025]优选地,控制器将前进后退切换阀切换成中立状态的控制终止于加速器操作量在第1操作量以上时。
[0026]第2方式的作业车辆的控制方法包括以下步骤:利用发动机驱动能够改变工作油的排出方向的液压栗;利用从液压栗排出的工作油驱动用于使车辆行驶的液压马达;将液压栗的排出方向切换成中立状态;将发动机转速提高至规定的第1转速以上;再生排气处理
目.ο
[0027]发明的效果
[0028]第1方式的作业车辆和第2方式的作业车辆的控制方法,在排气处理装置再生时将发动机转速提高至规定的第1转速以上,并且将液压栗的排出方向切换成中立状态。因此,由于排气处理装置的再生即使提高发动机转速也能够抑制车速的提高。因此,能够以操作员想要的速度行驶
【附图说明】
[0029]图1是作业车辆的侧视图。
[0030]图2是表示发动机室内部构成的侧视图。
[0031 ]图3是表示作业车辆具备的液压驱动机构的构成的图。
[0032]图4是表示发动机传感阀的发动机转速-先导压特性的图。
[0033]图5是表示实施方式的第1排气处理装置再生时作业车辆动作的流程图。
[0034]图6是表示实施方式的第2排气处理装置再生动作的流程图。
[0035]图7是表示实施方式的第2排气处理装置再生时液压驱动机构动作的流程图。
【具体实施方式】
[0036]〈整体构成〉
[0037]图1中表示了本发明的实施方式的作业车辆1的侧视图。该作业车辆1是能够利用轮胎4a、4b自行行驶、并能够利用工作装置3进行期望的作业的轮式装载机。该作业车辆1具备:车体框架2;工作装置3;轮胎4a、4b;驾驶室5。
[0038]车辆框架2具有配置于前侧的前框架2a和配置于后侧的后框架2b,前框架2a和后框架2b在车体框架2的中央部被能够在左右方向摆动地连结。
[0039]工作装置3及一对前胎4a安装于前框架2a。工作装置3是由来自工作装置用液压栗11(参照图3)的工作油驱动的装置,具有:安装于前框架2a前部的提升臂3a、安装于提升臂3a前端的铲斗3b、驱动提升臂3a的提升缸(未图示)、驱动铲斗3b的倾倒缸3c。一对前胎4a设置于前框架2a侧面。
[0040]后框架2b设置有:驾驶室5、发动机室6、一对后胎4b等。驾驶室5载置于车体框架2上部,内部装有:方向盘、加速器踏板61(参照图3)等操作部、表示速度等各种信息的表示部(未图示)、坐席等。发动机室6配置于驾驶室5后方。一对后胎4b设置于后框架2b侧面。
[0041]图2是表示发动机室6内部构造的侧面图。如图2所示发动机室6内配置有:发动机
8、第1排气处理装置51、第2排气处理装置55。
[0042]发动机8是所谓的柴油发动机。发动机8驱动所述的轮胎4a、4b和液压栗9、11等(参照图3)。发动机8由后框架2b支承。
[0043]第1排气处理装置51配置于发动机8上方。第1排气处理装置51处理来自发动机8的排气。第1排气处理装置51例如是柴油氧化催化(D0C)装置。D0C装置将来自发动机8的排气中的一氧化氮(N0)氧化为二氧化氮(N02),促进第2排气处理装置55的排气处理。D0C装置还清除来自发动机8的排气中的烃(HC)和一氧化碳(C0)。第1排气处理装置51具有大致圆筒状的形状。第1排气处理装置51以第1排气处理装置51的长度方向沿着车宽方向的方式配置。第1排气处理装置51经由第1连接管50连接于发动机8。
[0044]第2排气处理装置55在发动机8上方邻接于第1排气处理装置51配置。第2排气处理装置55处理来自发动机8的排气。第2排气处理装置55例如是选择还原催化(SCR)装置。SCR装置利用还原剂清除来自发动机8的排气中的氮氧化物(N0X)。即,N0X是第2排气处理装置55的清除对象。第2排气处理装置55具有大致圆筒状的形状。第2排气处理装置55以第2排气处理装置55的长度方向沿着车宽方向的方式配置。第2排气处理装置55经由第2连接管53连接于第1排气处理装置51。
[0045]第2连接管53配置于第2排气处理装置55上方。第2连接管53安装有还原剂喷射装置54。还原剂喷射装置54将还原剂喷射到第2连接管53内。还原剂例如是尿素水。第2连接管53将还原剂混合于来自发动机8的排气。
[0046]第2排气处理装置55连接有排气管59。排气管59位于第2排气处理装置55上方。排气管59在第2排气处理装置55上方在车宽方向延伸并朝上方弯曲。如图1所示,排气管59的前端部从发动机室6的上表面向上方突出。排气管59的前端部朝后方弯曲。
[0047]〈液压驱动机构〉
[0048]车体框架2搭载有用于驱动轮胎4a、4b和工作装置3的液压驱动机构7。下面基于图3关于液压驱动机构7的构成进行说明。液压驱动机构7采用所谓的主要具有:发动机8、行驶用液压栗9、供给栗10、工作装置用液压栗11、行驶用液压马达12、驱动轴15、控制器16的HST系统。
[0049]发动机8产生的输出转矩传递至行驶用液压栗9、供给栗10、工作装置用液压栗11等。发动机8配设有控制发动机8的输出转矩和转速的燃料喷射装置17。燃料喷射装置17基于根据加速器踏板61的操作量(下面称作“加速器操作量”)调整的来自控制器16的发动机8的转速指令信号,来调整燃料喷射量。
[0050]加速器踏板61是指示发动机8目标转速的装置,设置有加速器操作量检测部62。加速器操作量检测部62由电位差计等构成,检测加速器操作量。加速器操作量检测部62将表示加速器操作量的操作量信号 送往控制器16,指令信号从控制器16输出至燃料喷射装置17。因此,操作员能够通过调整加速器踏板61的操作量控制发动机8的转速。
[0051]另外,发动机8设有由检测发动机8实际转速的旋转传感器构成的发动机转速检测部25。表示发动机转速的检测信号从发动机转速检测部25输入至控制器16。
[0052]行驶用液压栗9是可变容量式液压栗,能够通过改变斜板的倾转角来改变容量和工作油排出方向。行驶用液压栗9由发动机8驱动。从行驶用液压栗9排出的工作油通过行驶回路20、21送往行驶用液压马达12。行驶回路20是向行驶用液压马达12供给工作油而将行驶用液压马达12朝使车辆前进的方向驱动的油路(下面称作“前进行驶回路20”)。行驶回路21是向液压马达12供给工作油而将行驶马达12朝使车辆后退的方向驱动的油路(下面称作“后退行驶回路21”)。
[0053]行驶用液压栗9连接有能够改变行驶用液压栗9的斜板的倾转角的栗容量控制缸23和前进后退切换阀24。
[0054]栗容量控制缸23根据供给的工作油的压力使活塞22移动。活塞22安装有弹簧22a。栗容量控制缸23具有第1油室23a和第2油室23b,通过弹力和第1油室23a内的液压与第2油室23b内的液压的压差的平衡,改变活塞22的位置。活塞22连结于行驶用液压栗9的斜板,通过活塞22的移动,改变行驶用液压栗9的斜板的倾转角。由此,栗容量控制缸23能够改变行驶用液压栗9的容量和工作油的排出方向。
[0055]前进后退切换阀24是电磁控制阀,基于来自控制器16的指令信号控制栗容量控制缸23。前进后退切换阀24能够基于来自控制器16的指令信号控制向栗容量控制缸23供给的工作油的供给方向。因此,控制器16能够通过电气地控制前进后退切换阀24,切换行驶用液压栗9的工作油的排出方向。前进后退切换阀24可切换成前进状态F、后退状态R、中立状态
No
[0056]前进后退切换阀24在前进状态F下,连通后述的第1先导回路36和主先导回路33,并且连接第2先导回路37和排出回路38。第1先导回路36连接于栗容量控制缸23的第1油室23a。第2先导回路37连接于栗容量控制缸23的第2油室23b。因此,前进后退切换阀24在前进状态F的情况下,工作油经由主先导回路33和第1先导回路36向第1油室23a供给,并从第2油室23b排出工作油。由此,行驶用液压栗9的倾转角被朝向前进行驶回路20供给的容量增大的方向改变。
[0057]同样,前进后退切换阀24在后退状态R下,连通第2先导回路37和主先导回路33,并且连接第1先导回路36和排出回路38。因此,前进后退切换阀24在后退状态R的情况下,工作油经由主先导回路33和第2先导回路37向第2油室23b供给。由此,行驶用液压栗9的倾转角被朝向后退行驶回路21供给的容量增大的方向改变。
[0058]前进后退切换阀24在中立状态N的情况下,第1先导回路36和第2先导回路37共同连接于排出回路38。该情况下,行驶用液压栗9对前进行驶回路20和后退行驶回路21的任一个都不排出工作油。此时来自行驶用液压马达12的工作油的排出方向称作中立状态。
[0059]供给栗10由发动机8驱动,是排出工作油的定容量式液压栗。从供给栗10排出的工作油经由供给回路42、发动机传感阀32以及主先导回路33,向前进后退切换阀24供给。供给栗10向前进后退切换阀24供给用于启动栗容量控制缸23的工作油。
[0060]发动机传感阀32将从供给栗10排出的工作油的液压变换成对应发动机转速的液压,并向前进后退切换阀24供给。发动机传感阀32根据发动机转速改变主先导回路33的压力(先导压)。图4是表示发动机传感阀32的发动机转速-先导压特性的图。
[0061]如图4所示,如果增大发动机转速,发动机传感阀32则会增大先导压。图4中的Pnoc是栗容量控制缸23中活塞22移动所必须的最低限的先导压。即,先导压比Pnoc大时,第1油室23a内的液压与第2油室23b内的液压的压差大于弹簧22a的作用力,活塞22发生移动。正常运转时的发动机8的低速空转转速(无负荷时的发动机转速)小于对应Pnoc的发动机转速N0。因此,正常运转时加速器操作量为0时,来自行驶用液压马达12的工作油的排出方向保持中立状态,作业车辆1不进行行驶。
[0062]发动机转速是图4中的Nx(N0<Nx<Nm)时,活塞22移动至发动机转速Nx所对应的先导压Px和弹簧22a的弹力平衡的位置,并确定行驶用液压栗9的容量。发动机转速在图4中的Nm以上时,利用后述的截止阀31的功能,先导压被固定在最大值Pmax。此时,活塞22移动至先导压Pmax和弹簧22a的弹力平衡的位置,并确定行驶用液压栗9的容量。如此,通过由发动机传感阀32改变先导压,以增减上述行驶用液压栗9的容量。
[0063]图3中,主先导回路33连接有连接于截止阀31的截止回路39。截止阀31是减压阀,其能够通过行驶回路20、21的液压(下面称作“行驶回路液压”)和弹力的平衡将向栗容量控制缸23供给的先导压减小成设定的压力。图4的先导压Pmax是由截止阀31所限制的先导压的最大压。截止阀31构成为,行驶回路液压在设定的截止压力值以上的情况下,以减小向栗容量控制缸23供给的先导压使行驶回路液压不超过截止压力值的方式进行限制。
[0064]工作装置用液压栗11由发动机8驱动。从工作装置用液压栗11排出的工作油经由工作装置回路49被送至倾倒缸3c(参照图1)等,以驱动倾倒缸3c等。
[0065]行驶用液压马达12是可变容量式液压马达,通过改变斜轴的倾转角能够在比0大的范围改变容量。行驶用液压马达12由从行驶用液压栗9排出并经由行驶回路20、21供给的工作油驱动。由此,行驶用液压马达12产生用于行驶的驱动力。
[0066]行驶用液压马达12根据来自行驶用液压栗9的工作油的排出方向,驱动方向相应地被改变成前进方向和后退方向。具体地,通过经由前进行驶回路20供给工作油,行驶用液压马达12被朝使车辆前进的方向驱动。行驶用液压马达12通过经由后退行驶回路21被供给工作油,使车辆朝向后退的方向被驱动。
[0067]行驶用液压马达12设置有控制行驶用液压马达12的倾转角的马达缸29、控制马达缸29的马达控制阀30。马达控制阀30是电磁控制阀,被基于来自控制器16的控制信号控制。控制器16通过控制马达缸29,能够在比0大的范围任意改变行驶用液压马达12的容量。
[0068]驱动轴15通过将行驶用马达12的驱动力传递至轮胎4a、4b(参照图1)使轮胎4a、4b旋转。另外,驱动轴15安装有由检测驱动轴15转速的旋转传感器构成的输出转速检测部34。输出转速检测部34检测到的信息作为检测信号送至控制器16。控制器16基于输出转速检测部34检测到的驱动轴15的转速,能够算出车辆的移动方向和车速。另外,本实施方式的车速是与作业车辆1的移动方向无关而由车速大小定义的值。
[0069]驱动轴15还安装有驻车制动器44和驻车制动器控制阀45。驻车制动器44能够切换成制动状态和非制动状态。驻车制动器44在制动状态制动驱动轴15。驻车制动器44在非制动状态解放驱动轴15。
[0070]驻车制动器控制阀45是电磁控制阀,被基于来自控制器16的指令信号控制。控制器16通过控制驻车制动器控制阀45,能够将驻车制动器44切换成制动状态和非制动状态。驻车制动器44能够根据驻车制动器操作部件68的操作相应地切换成制动状态和非制动状
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[0071]驻车制动器44具有制动器盘部44a和活塞部44b。当工作油供给于活塞部44b时,活塞部44b通过液压使制动器盘部44a的多个制动器盘相互接触。由此,驻车制动器44成为制动状态。使驻车制动器44成为制动状态称作启动驻车制动器44。另外,当从活塞部44b排出工作油时,通过设置于活塞部44b的弹性部件的弹力将制动器盘保持在不相互接触的状态。由此,驻车制动器44处于非制动状态。
[0072]驻车制动器操作部件68设置于驾驶室5内,用于操作来启动驻车制动器44。驻车制动器操作部件68例如是驻车按钮或者驻车拉杆,由操作员操作。当操作驻车制动器操作部件68时,操作信号会被送往控制器16。
[0073]前进后退切换操作部64具有作为前进后退切换操作部件的前进后退切换拉杆65和拉杆操作检测部66。前进后退切换拉杆65设置于驾驶室内,由操作员操作以指示车辆的前进和后退的切换。前进后退切换拉杆65能够切换至前进位置、后退位置、中立位置。拉杆操作检测部66检测前进后退切换拉杆65处于前进位置、后退位置、中立位置的哪一个位置,并将检测结果作为检测信号发送至控制器16。
[0074]发动机8所连接的第1连接管50设置有第1浓度测定部56。第1浓度测定部56由氮氧化物检测器等构成,检测从发动机8排出的排气中的N0X浓度。第1浓度测定部56将表示从发动机8排出的排气中的NOx浓度D1的信号送往控制器16。
[0075]第1排气处理装置51设置有第1温度检测部52。第1温度检测部52由温度传感器等构成,检测来自排气处理装置51的排气温度(下面称作D0C温度)。第1温度检测部52将表示D0C温度的检测信号送往控制器16。
[0076]第2排气处理装置55安装有第2温度检测部57和第2浓度测定部58。第2温度检测部57由温度传感器等构成,检测来自第2排气处理装置55的排气温度(下面称作SCR温度)。第2温度检测部57将表示SCR温度的信号发送至控制器16。第2浓度测定部58由氮氧化物检测器等构成,检测从第2排气处理装置55排出的排气中的N0X浓度。第2浓度测定部58将表示从第2排气处理装置55排出的排气中的N0X浓 度D2的信号送往控制器16。
[0077]控制器16是具有CPU和各种内存等的电子控制部。控制器16以基于来自各检测部的输出信号,电气地控制各种电磁控制阀和燃料喷射装置17的方式编程。由此,控制器16控制发动机转速、马达容量等。该作业车辆1的牵引力和车速无级变化,能够从车速0到最高速度不需要变速操作而自动变速。
[0078]通常,控制器16将对应加速器操作量的发动机8的转速的转速指令信号输出至燃料喷射装置17。然后,控制器16基于前进后退切换拉杆65的位置,输出用于切换前进后退切换阀24状态(F、N、R)的指令信号。例如,在前进后退切换拉杆65被设定成前进位置的情况下,控制器16输出将前进后退切换阀24的状态切换成前进状态F的指令信号。
[0079]另一方面,在判定需要排气处理装置51、55的再生的情况下,即使加速器操作量小,控制器16依然将把发动机8的转速调整至规定的转速以上的转速指令信号输出至燃料喷射装置17。此外,排气处理装置51、55再生时,在满足加速器操作量、车速等规定的必要条件的情况下,与前进后退切换拉杆65的位置无关,控制器16输出将前进后退切换阀24的状态切换成中立状态N的指令信号。即,控制器16将行驶用液压栗9的排出方向切换成中立状态。下面,关于控制器16的这些控制进行详细说明。
[0080]〈排气处理装置的再生〉
[0081]图5是表示本实施方式的第I排气处理装置51(DOC)再生时作业车辆I的动作的流程图。首先,步骤I中,作业车辆I进行正常运转。具体地,控制器16以通过发动机8驱动行驶用液压栗9的方式进行控制,并以通过从行驶用液压栗9排出的工作油驱动行驶用液压马达12的方式控制。
[0082]步骤2中,控制器16基于第I温度检测部52检测的DOC温度,判断发动机8工作中DOC温度在规定的温度Td以下所经过时间是否在规定的时间tl以上。DOC温度在规定的温度Td以下所经过的时间不在规定的时间tl以上的情况下(步骤I是“否”),返回步骤I。
[0083]DOC温度在规定的温度Td以下所经过的时间在规定的时间tl以上的情况下(步骤I是“是”),步骤3中,控制器16将催促第I排气处理装置51(D0C)再生的通知从驾驶室5内安装的显示部等输出。接下来,控制器16在启动驻车制动器44为止进行等待(步骤4是“否”)。操作员操作驻车制动器操作部件68时,控制器16启动驻车制动器44(步骤4是“是”)。
[0084]当启动驻车制动器(步骤4是“是”)时,步骤5中,控制器16以将行驶用液压栗9的排出方向切换成中立状态的方式进行控制。具体地,控制器16以将前进后退切换阀24切换成中立状态N的方式进行控制。
[0085]步骤6中,与加速器操作量的大小无关,控制器16以将发动机转速提高至规定的转速NI以上的方式进行控制。该转速NI大于图4的转速NO。因为正常运转时低速空转的发动机转速小于NO,所以步骤6意味着控制器16提高低速空转的发动机转速。
[0086]步骤6中通过提高发动机转速至NI以上,来自发动机8的排气温度上升。由此,第I排气处理装置51中积存的烃被氧化,并从第I排气处理装置51排出。如此,步骤7中,控制器16进行控制以使第I排气处理装置51再生。
[0087]步骤8中,控制器16测定第I排气处理装置51再生开始之后经过的时间,判断该经过时间是否经过了规定时间t2以上。在经过时间未经过规定时间t2以上的情况下(步骤8是“否”),返回步骤5,在经过时间经过了规定时间t2以上的情况下(步骤8是“是”),控制器16终止用于第I排气处理装置51的再生的控制。
[0088]图6是表示本实施方式的第2排气处理装置55(SCR)再生动作的流程图。首先,步骤11中,作业车辆I起动时,控制器16将RFlag设定成false AFlag是表示是否具备后述的SCR再生处理条件的标记。该情况下,RFlag表示不具备SCR再生处理的条件。
[0089]步骤12中,作业车辆I进行正常运转。具体地,控制器16以通过发动机8驱动行驶用液压栗9的方式进行控制,并以通过从行驶用液压栗9排出的工作油驱动行驶用液压马达12的方式进行控制。
[0090]步骤13中,控制器16判断第2排气处理装置55(SCR)的清除对象(NOx)的清除效率是否未满规定值Rth,或者距第2排气处理装置55上回的再生是否经过了规定的时间tpth以上。
[0091 ]控制器16取得第I浓度测定部56检测到的从发动机8排出的排出气体中的NOx浓度Dl和第2浓度测定部58检测到的从第2排气处理装置55排出的排出气体中的NOx浓度D2。然后,控制器16通过(1-D2/D1)能够算出NOx的清除效率。
[0092]步骤13中,NOx的清除效率在规定值Rth以上,并且距上回的再生未经过规定的时间tpth的情况下(步骤13是“否”),返回步骤12。假如不是这样(步骤13是“是”),控制器16将RFlag设定成true。该情况下,RFlag表示具备SCR再生处理的条件。
[0093]步骤15中,控制器16不管加速器操作量的大小,以将发动机转速提高至规定的转速N2以上的方式进行控制。该转速N2大于图4的转速NO。因为正常运转时的低速空转的发动机转速小于NO,所以步骤15意味着控制器16提高低速空转的发动机转速。另外,这里的转速N2也可与图5的步骤6的转速NI相同。
[0094]步骤15中,通过将发动机转速提高至N2以上,来提高来自发动机8的排气温度。由此,还原剂溶液在第2连接管53或者还原剂喷射装置54发生化学变化,加热分解生成的固定附着物(沉积物:deposit)。如此,步骤16中,控制器16进行控制以使第2排气处理装置55再生。
[0095]步骤17中,控制器16判断第2温度检测部57检测的SCR温度在规定的温度Ts以上所经过的时间是否在规定的时间t4以上。SCR温度在温度Ts以上所经过的时间未经过时间t4以上的情况下(步骤17是“否”),返回步骤15。
[0096]SCR温度在温度Ts以上所经过的时间在时间t4以上的情况下(步骤17是“是”),步骤18中,控制器16终止步骤15的控制。即,控制器16进行控制以根据加速器操作量相应地确定发动机8的转速。由此,控制器16终止第2排气处理装置55的再生控制。步骤18终止后,返回步骤11的处理。
[0097]图7是表示本实施方式的第2排气处理装置55(SCR)再生时的液压驱动机构7的动作的流程图。步骤21中,控制器16判断后述步骤24的将行驶用液压马达12的工作油排出方向切换成中立状态的控制是否正在执行。在执行图6的步骤16的SCR再生处理之前的状态,不执行将工作油排出方向切换成中立状态的控制(步骤21是“否”)。该情况下,前进至步骤22。
[0098]步骤22中,控制器16判断RFlag是否是true,并且,加速器操作量检测部62检测到的加速器操作量是否未满规定的操作量Al,并且,从输出转速检测部34检测的驱动轴15的转速求得的车速是否未满规定速度Vth。
[0099]RFlag是true,并且,加速器操作量未满规定的操作量Al,并且,车速未满规定速度Vth的情况下(步骤22是“是”),步骤24中,控制器16以将行驶用液压栗9的排出方向切换成中立状态的方式进行控制。具体地,不管前进后退切换拉杆6 5的位置如何,控制器16进行控制将前进后退切换阀24切换成中立状态N。
[0100]RFlag是false,或加速器操作量未满规定的操作量Al,或车速在规定速度Vth以上的情况下(步骤22是“否”),控制器16不进行步骤24的控制。即,步骤23中,控制器16基于前进后退切换拉杆65的位置确定行驶用液压栗9的排出方向,输出用于切换前进后退切换阀24状态(F、N、R)的指令信号。
[0101]如果执行步骤23或24,则控制器16再次执行步骤21的处理。步骤24的控制已经正在执行的情况下(步骤21是“是”),步骤25中,控制器16判断加速器操作量检测部62检测到的加速器操作量是否在规定的操作量Al以上。
[0102]加速器操作量在操作量Al以上的情况下(步骤25是“是”),步骤26中,控制器16终止步骤24的将前进后退切换阀24切换成中立状态N的控制。即,控制器16基于前进后退切换拉杆65的位置确定行驶用液压栗9的排出方向,并输出用于切换前进后退切换阀24状态(F、N、R)的指令信号。步骤26终止后,返回步骤21的处理。
[0103]加速器操作量未满操作量Al的情况下(步骤25是“否”),步骤27中,控制器16判断RFlag是否是false,并且,发动机转速检测部25检测到的发动机转速是否未满小于上述N2的规定转速N3。转速N3小于图4的转速NO。因此,此后即使将前进后退切换阀24切换成前进状态F或者后退状态R,行驶用液压栗9对前进行驶回路20、后退行驶回路21的任何一个都不排出工作油,行驶用液压马达12不发生用于行驶的驱动力。
[0?04] 步骤27中判断RFlag是false的情况下,意味着在该判断之前执行着步骤24的处理,S卩,RFlag曾是true。因此,步骤27中判断RFlag是false意味着SCR再生处理已经终止。
[0105]RFlag是false并且发动机转速未满转速N3的情况下(步骤27是“是”),控制器16执行上述步骤26的处理。RFlag是true或发动机转速在转速N3以上的情况下(步骤27是“否”),控制器16执行上述步骤24的处理。步骤24或者26终止后,返回步骤21的处理。
[0106]〈作用效果〉
[0107]下面关于本实施方式的作用效果进行说明。
[0108]本 实施方式的控制器16在再生排气处理装置51、55时(图5的步骤7、图6的步骤16),通过将发动机8的转速提高至规定的转速N1、N2以上(图5的步骤6、图6的步骤15),并且将前进后退切换阀24切换成中立状态N(图5的步骤5、图7的步骤24)将行驶用液压栗9的工作油的排出方向切换成中立状态。因此,低速时加速器操作量小的时候(图7的步骤22),为了再生排气处理装置51、55即使提高发动机转速也能够抑制车速的提高。另外,在不踩加速器踏板61的状态下,能够抑制作业车辆I行驶的缓行的发生。由此,操作员能够以想要的速度行驶。
[0109]上述的旋转速度N1、N2大于图4的发动机转速NO。此时,如果将前进后退切换阀24切换成前进状态F或者后退状态R,则通过栗容量控制缸23的活塞22的移动,工作油从行驶用液压栗9排出。行驶用液压马达12能够改变的容量范围是大于O的范围,所以如果工作油从行驶用液压栗9排出,则行驶用液压马达12使驱动轴15旋转而使车辆行驶。因此,将前进后退切换阀24切换成中立状态N有效。
[0110]控制器16再生排气处理装置51、55时,将低速空转的转速提高至N1、N2以上。由此,即使加速器操作量为O,也能够提高来自发动机8的排气温度,能够更加切实进行排气处理装置51、55的再生。
[0111]第I排气处理装置51(DOC)的再生开始于发动机8工作中来自第I排气处理装置51的排气温度(DOC)在规定温度Td以下所经过的时间在规定时间11以上时(图5的步骤2)。DOC温度低时,烃在第I排气处理装置51堆积。因此,能够有效地检测出烃在第I排气处理装置51大量堆积的情况,能够实现第I排气处理装置51的有效的再生。
[0112]第I排气处理装置51的再生终止于第I排气处理装置51的再生开始后的经过时间在经过规定时间t2以上的情况下(图5的步骤8)。由此,能够在充分清除堆积于第I排气处理装置51的烃的状态下,终止第I排气处理装置51的再生。
[0113]第2排气处理装置55(SCR)的再生开始于第2排气处理装置55的清除对象(NOx)的清除效率未满规定值Rth的情况下(图6的步骤13)。因此,能够在第2排气处理装置55的清除性能降低时,开始第2排气处理装置55的再生。此外,第2排气处理装置55的再生开始于距上回的再生经过了规定时间tpth以上的情况下(图6的步骤13)。由此,能够进行第2排气处理装置55的定期保养。
[0114]第2排气处理装置55(SCR)的再生终止于来自第2排气处理装置55的排气温度(SCR温度)在规定温度Ts以上所经过的时间在规定时间t4以上的情况下(图6的步骤17) ACR温度在Ts以上时,堆积于第2连接管53或还原剂喷射装置54内部的沉积物被有效地加热分解。因此,能够在充分清除堆积于第2连接管53或还原剂喷射装置54的烃的状态下,终止第2排气处理装置55的再生。
[0115]控制器16在加速器操作量未满规定操作量Al并且车速未满规定车速Vth时(图7的步骤22),将前进后退切换阀24切换成中立状态N(图7的步骤24)。由此,控制器16能够在操作员希望低速并且减速行驶时,将行驶用液压栗9的排出方向切换成中立状态。因此,能够实现不妨碍操作员意图的作业车辆I的操作。
[0116]加速器操作量在操作量Al以上时(图7的步骤25),控制器16终止将前进后退切换阀24切换成中立状态N的控制(图7的步骤26)。由此,控制器16能够在操作员希望加速行驶时,终止将行驶用液压栗9的排出方向切换成中立状态的控制。因此,能够提高操作员的操作感。
[0117]在第2排气处理装置55(SCR)的再生终止并且发动机转速未满小于上述转速N2的转速N3的情况下(图7的步骤27),控制器16终止将前进后退切换阀24切换成中立状态N的控制(图7的步骤26)。转速N3小于图4的转速NO。因此,此后即使将前进后退切换阀24切换成前进状态F或者后退状态R,行驶用液压栗9对前进行驶回路20、后退行驶回路21的任何一个都不排出工作油,行驶用液压马达12不发生用于行驶的驱动力。因此,在作业车辆I停止时即使终止第2排气处理装置55的再生,控制器16也能够以不给操作员不适感的状态迅速返回正常运转。
[0118]以上关于本发明的一种实施方式进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式,在不脱离发明的要点的范围内可进行多种变更。
[0119]〈变形例〉
[0120]上述实施方式中作业车辆I以轮式装载机为例进行了说明,但也可以是推土机等其它的作业车辆。
[0121 ]上述实施方式中第I排气处理装置51以DOC为例、第2排气处理装置55以SCR为例进行了说明。但是,柴油微粒子捕集过滤器(DPF)装置也可替代DOC作为第I排气处理装置51使用。该情况下,第I排气处理装置51的再生方法不限于图5所示的方法。
[0122]也可省略图5所示的步骤3。另外,图7的步骤22和步骤25表示了加速器操作量的阈值使用了相同阈值AI的例子,但也可使用不同阈值。
[0123]也可省略图5所示的步骤4。即,也可不判断驻车制动器44是否启动,而将前进后退切换阀24切换成中立状态N。
[0124]第I浓度测定部56不一定设置于第I连接管50,只要配置于比第2连接管53的入口更靠排气流动的上游侧的位置,则可配置于任何地方。
[0125]产业上的利用可能性
[0126]执行排气处理装置的再生时,可提供一种能够以操作员想要的速度行驶的作业车辆。
【主权项】
1.一种作业车辆,其特征在于,具备: 发动机; 可变容量式液压栗,由所述发动机驱动,能够改变工作油的排出方向; 液压马达,根据来自所述可变容量式液压栗的工作油的排出方向,驱动方向被改变为前进方向和后退方向; 排气处理装置,处理来自所述发动机的排气; 控制器,在所述排气处理装置再生时,将所述发动机的转速提高至规定的第1转速以上,并且将所述可变容量式液压栗的排出方向切换成中立状态。2.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于, 还具备用于切换来自所述可变容量式液压栗的工作油的排出方向的前进后退切换阀,所述控制器通过将所述前进后退切换阀切换成中立状态,将所述可变容量式液压栗的排出方向切换成中立状态。3.如权利要求2所述的作业车辆,其特征在于, 还具备根据从所述前进后退切换阀供给的工作油的供给方向,改变所述可变容量式液压栗的容量和排出方向的栗容量控制缸。4.如权利要求3所述的作业车辆,其特征在于, 还具备: 定容量式液压栗,由所述发动机驱动; 发动机传感阀,将从所述定容量式液压栗排出的工作油的液压变换为对应了发动机转速的液压,并向所述前进后退切换阀供给; 当所述发动机转速是所述第1转速,并且所述前进后退切换阀处于前进状态或后退状态时,所述栗容量控制缸将所述可变容量式液压栗的容量改变为车体行驶程度的容量。5.如权利要求1至4中任一项所述的作业车辆,其特征在于, 所述控制器在再生所述排气处理装置时,提高低速空转的发动机转速。6.如权利要求2至5中任一项所述的作业车辆,其特征在于, 所述排气处理装置是选择性催化还原装置, 所述排气处理装置的再生开始于所述排气处理装置的清除对象的清除效率未满规定值时,或者距上回的再生经过了规定时间以上时。7.如权利要求1至5中任一项所述的作业车辆,其特征在于, 所述排气处理装置是柴油氧化催化装置, 所述排气处理装置的再生开始于,所述发动机工作时来自所述排气处理装置的排气的温度在规定的第1温度以下的情况经过了规定的第1时间以上时。8.如权利要求6所述的作业车辆,其特征在于, 在加速器操作量未满规定的第1操作量,并且车速未满规定速度时,所述控制器将所述前进后退切换阀切换成中立状态。9.如权利要求8所述的作业车辆,其特征在于, 所述排气处理装置的再生终止于,来自所述排气处理装置的排气的温度在规定的第2温度以上的情况经过了规定的第2时间以上时。10.如权利要求7所述的作业车辆,其特征在于, 所述排气处理装置的再生终止于再生开始后经过了规定的第3时间以上时。11.如权利要求9所述的作业车辆,其特征在于, 在所述排气处理装置的再生终止,并且发动机转速未满小于所述第1转速的规定的第2转速时,所述控制器终止将所述前进后退切换阀切换成中立状态的控制。12.如权利要求8或9所述的作业车辆,其特征在于, 加速器操作量在所述第1操作量以上时,所述控制器终止将所述前进后退切换阀切换成中立状态的控制。13.一种作业车辆的控制方法,其特征在于,包括: 利用发动机驱动能够改变工作油排出方向的液压栗的步骤; 利用从所述液压栗排出的工作油,驱动产生用于行驶的驱动力的液压马达的步骤; 将所述液压栗的排出方向切换成中立状态的步骤; 将发动机转速提高至规定的第1转速以上的步骤; 再生排气处理装置的步骤。
【专利摘要】一种作业车辆具备:发动机、可变容量式液压泵、液压马达、排气处理装置、控制器。可变容量式液压泵由发动机驱动。可变容量式液压泵能够改变工作油的排出方向。液压马达根据来自可变容量式液压泵的工作油的排出方向,其驱动方向被改变成前进方向和后退方向。排气处理装置处理来自发动机的排气。控制器在排气处理装置再生时,将发动机的转速提高至规定的第1转速以上,并将可变容量式液压泵的排出方向切换成中立状态。
【IPC分类】B60W10/08, B60W40/00, B60W10/06
【公开号】CN105492278
【申请号】CN201580001023
【发明人】西村和则
【申请人】株式会社小松制作所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月9日
【公告号】EP3031685A1, WO2016043348A1

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