(57)【要約】【課題】ＨＳＴ走行装置を備えた作業車両における、エンジン中低速回転時にＨＳＴ負荷トルクが過大となった場合の、エンストや過大なエンジン回転低下を防止する。【解決手段】作業車両が、ＨＳＴ走行装置と、目標回転速度を設定するガバナ操作器の操作検出手段と、ＨＳＴポンプの容量制御器に目標回転速度に応じた制御信号を算出し出力するコントローラと、エンジンの回転検出手段を備え、コントローラはさらに、回転検出手段により検出した回転速度が、目標回転速度よりも低く設定した設定回転速度以下で、エンジンの最大トルク回転速度よりも低い所定回転速度以下またはエンジンの最大トルク回転速度以下の状態が所定時間以上継続したときには、制御信号を低減させ、急激な回転速度の低下およびエンジンの停止を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＳＴ走行装置と、
ＨＳＴポンプを駆動するエンジンの目標回転速度を設定するガバナ操作器の操作量を検出する操作検出手段と、
ＨＳＴポンプの容量制御器に該目標回転速度に応じた制御信号を算出し出力するコントローラと、
エンジンの回転速度を検出する回転検出手段と、を備え、
該コントローラはさらに、
回転検出手段により検出した回転速度が、該操作量に応じた目標回転速度よりも低く設定した設定回転速度以下で、
該エンジンの最大トルク回転速度よりも低い所定回転速度以下またはエンジンの最大トルク回転速度以下の状態が所定時間以上継続したときには、
該制御信号を低減させ、ＨＳＴポンプの吸収トルクを低減させ、急激な回転速度の低下およびエンジンの停止を防止する、
ことを特徴とする作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＳＴ走行装置を備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
無段変速装置であるＨＳＴ走行装置を備えた例えばホイールローダのような作業車両の走行速度は、車輪を駆動するモータに作動油を供給するポンプの吐出量を、ポンプを駆動するエンジンの回転速度、作動油の走行負荷圧力などに基づいて制御することにより決められている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３３１８７８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した形態の作業車両には、次のとおりの解決すべき課題がある。
【０００４】
すなわち、ＨＳＴ走行装置の特性として、作業車両の走行速度は、走行負荷の変動に対してポンプの吐出量が変わり変動するので、作業車両に例えば路面清掃装置のような作業装置を装備して、エンジンを中低速回転にし、ポンプの吐出量を小さくし低速走行によって作業を行なう場合、けん引力が小さいので走行負荷が過大になるとエンストや過大なエンジン回転低下による操作性の悪化が発生する。
【０００５】
したがって、オペレータはその都度、操作手段の例えばアクセルを操作して、エンジンの回転速度を制御しながら作業を行なう必要がある。したがってオペレータは、作業装置の操作と車両走行速度の操作の両方に注意が必要であり、運転操作が煩雑で、身体への負担が大きく、能率のよい作業が難しい。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ＨＳＴ走行装置を備えた作業車両において、エンジン中低速回転時にＨＳＴ負荷トルクが過大となった場合、エンストや過大なエンジン回転低下による操作性の悪化を防止することができる、作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば上記課題を解決する作業車両として、ＨＳＴ走行装置と、ＨＳＴポンプを駆動するエンジンの目標回転速度を設定するガバナ操作器の操作量を検出する操作検出手段と、ＨＳＴポンプの容量制御器に該目標回転速度に応じた制御信号を算出し出力するコントローラと、エンジンの回転速度を検出する回転検出手段と、を備え、該コントローラはさらに、回転検出手段により検出した回転速度が、該操作量に応じた目標回転速度よりも低く設定した設定回転速度以下で、該エンジンの最大トルク回転速度よりも低い所定回転速度以下またはエンジンの最大トルク回転速度以下の状態が所定時間以上継続したときには、該制御信号を低減させ、ＨＳＴポンプの吸収トルクを低減させ、急激な回転速度の低下およびエンジンの停止を防止する、ことを特徴とする作業車両が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に従って構成された作業車両は、回転検出手段により検出した回転速度が、目標回転速度よりも低く設定した設定回転速度以下で、エンジンの最大トルク回転速度よりも低い所定回転速度以下またはエンジンの最大トルク回転速度以下の状態が所定時間以上継続したときには、ＨＳＴポンプの容量制御器への制御信号を低減させ、ＨＳＴポンプの吸収トルクを低減させ、急激な回転速度の低下およびエンジンの停止を防止する。
【０００９】
したがって、エンジン中低速回転時にＨＳＴ負荷トルクが過大となった場合、エンストや過大なエンジン回転低下による操作性の悪化を防止できる。そして従来の、作業装置の操作と車両走行速度の操作の両方に注意が必要で、運転操作が煩雑で、身体への負担が大きく、能率のよい作業が難しい問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に従って構成された作業車両について、代表的な作業車両である、ホイールローダにおける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１１】
図６を参照してホイールローダについて説明する。ホイールローダ２は、前車輪４および作業腕装置６を装備した前車体８と、後車輪１０、エンジン室１２、運転室１４ならびに後述のＨＳＴ走行装置を装備した後車体１６を備えている。作業腕装置６にはクイックカプラ１８を介して、作業装置である回転ブラシ、サイドブラシなどを備えた路面清掃装置２０が取付けられている。路面清掃装置２０を取付けたホイールローダ２は、低速度で走行し路面の清掃作業を行う。
【００１２】
図１を参照して説明する。ホイールローダ２（図６）は、前車輪４および後車輪１０を駆動するＨＳＴ走行装置２２と、ＨＳＴポンプ２２ａを駆動するエンジンＥの目標回転速度を設定するガバナ操作器であるガバナペダル２４の操作量を検出する操作検出手段であるペダル操作センサ２６と、ＨＳＴポンプ２２ａの容量制御器２２ｂにこの目標回転速度に応じた制御信号を算出し出力するコントローラ２８と、エンジンＥの回転速度を検出する回転検出手段である回転速度センサ３０を備えている。
【００１３】
ＨＳＴ走行装置２２は、エンジンＥによって駆動される可変容量型の上記のＨＳＴポンプ２２ａと、前車輪４および後車輪１０に出力軸を連結したＨＳＴモータ２２ｃを閉ループの油圧回路で接続した周知のものである。ＨＳＴポンプ２２ａの容量制御器２２ｂは、コントローラ２８からの制御信号である電気信号を、例えば斜板式可変容量型ポンプにおいては、電磁弁によって油圧信号に変換し、その出力油圧によって斜板を傾転作動させる制御機構を備えた周知のものである。
【００１４】
ペダル操作センサ２６は、ガバナペダル２４の踏込み量を、ポテンショメータによって踏込み角度に応じた電気信号として出力する。
【００１５】
図２を参照して説明する。ＨＳＴポンプ２２ａの吐出量Ｑは、エンジン回転速度の増減に応じた前記の制御信号に応じて矢印Ｘで示す、「小」容量と「大」容量の間で増減設定されるとともに、ＨＳＴモータ２２ｃの走行負荷（油圧力Ｐ）とのバランスによって、走行負荷（油圧力Ｐ）が減ると増量し、負荷が増すと減量するように、例えば馬力一定になるように制御される。
【００１６】
コントローラ２８は、ペダル操作センサ２６の出力である目標回転速度と回転速度センサ３０の出力であるエンジンＥの実際の回転速度を比較する比較器２８ａ、およびこれらの回転速度に基づいてＨＳＴポンプ２２ａの容量制御器２２ｂに回転速度に応じた制御信号を算出し出力する演算器２８ｂを備えている。演算器２８ｂはタイマー２８ｃを備えている。
【００１７】
演算器２８ｂは、前述のエンジンＥの目標回転速度を設定するガバナペダル２４のペダル操作センサ２６の出力に基づいて目標回転速度に応じた制御信号を算出するとともに、回転速度センサ３０により検出した回転速度が、目標回転速度よりも低く設定した設定回転速度（閾値３と呼ぶ）以下で、エンジンＥの最大トルク回転速度（閾値１と呼ぶ）よりも低い所定回転速度（閾値２と呼ぶ）以下またはエンジンの最大トルク回転速度（閾値１）以下の状態が所定時間（閾値４と呼ぶ）以上継続したときには、低減させた制御信号を算出する。
【００１８】
「閾値１」としての最大トルク回転速度は、図３に示すように、エンジン最大トルクのエンジン回転速度である。
【００１９】
「閾値２」としての所定回転速度は、図３に示すように、エンジンの最大トルク回転速度とローアイドル回転速度の略中間の回転速度である。
【００２０】
「閾値３」としての設定回転速度は、図４に示すように、ガバナ操作量に応じてローアイドルから閾値１まで直線的に変化する目標回転速度に対して、同じガバナ操作量においてそれよりも低く設定した直線的に変化する回転速度である。低く設定する回転速度の大きさは、作業車両の作業装置の種類、作業形態などによって決定される。
【００２１】
「閾値４」としての所定時間Ｔは、演算器２８ｂのタイマー２８ｃによって設定され、その大きさは、作業車両の作業装置の種類、作業形態などによって決定される。
【００２２】
また、制御信号の低減させる量も、作業車両の作業装置の種類、作業形態などによって決定される。
【００２３】
図５を参照してコントローラ２８の制御手順について説明する。
【００２４】
ステップＳ１において、ペダル操作センサ２６の出力であるエンジンＥの目標回転速度と回転速度センサ３０の出力であるエンジンＥの実際の回転速度をとり込み、ステップＳ２に進む。
【００２５】
ステップＳ２において、エンジンＥの実際の回転速度が閾値３以下であるか判定し、閾値３以下のときにはステップＳ３に進み、以下でないときにはステップＳ４に進む。
【００２６】
ステップＳ３において、エンジンＥの実際の回転速度が最大トルク回転速度（閾値１）よりも低い所定回転速度（閾値２）以下であるか判定し、閾値２以下のときにはステップＳ５に進み、以下でないときにはステップＳ６に進む。
【００２７】
ステップＳ４において、ガバナ操作量に応じて算出した制御信号を容量制御器２２ｂに出力し、ステップＳ１に戻る。
【００２８】
ステップＳ５において、ガバナ操作量に応じて制御信号を低減算出し容量制御器２２ｂに出力し、ステップＳ１に戻る。
【００２９】
ステップＳ６においては、エンジンＥの実際の回転速度が最大トルク回転速度（閾値１）以下であるか判定し、閾値１以下のときにはステップＳ７に進み、以下でないときにはステップＳ４に進む。
【００３０】
ステップＳ７においては、エンジンの最大トルク回転速度（閾値１）以下の状態が所定時間Ｔ（閾値４）以上であるか判定し、以上であるときはステップＳ５に進み、以上でないときにはステップＳ４に進む。
【００３１】
上述したとおりの作業車両２の作用効果について説明する。
【００３２】
本発明に従って構成された作業車両２は、回転検出手段３０により検出した回転速度が、目標回転速度よりも低く設定した設定回転速度（設定回転速度）以下で、エンジンの最大トルク回転速度（閾値１）よりも低い所定回転速度（閾値２）以下またはエンジンの最大トルク回転速度（閾値１）以下の状態が所定時間（閾値４）以上継続したときには、ＨＳＴポンプ２２ａの容量制御器２２ｂへの制御信号を低減させ、ＨＳＴポンプ２２ａの吸収トルクを低減させ、急激な回転速度の低下およびエンジンの停止を防止する。
【００３３】
したがって、エンジン中低速回転時にＨＳＴ負荷トルクが過大となった場合、エンストや過大なエンジン回転低下による操作性の悪化を防止できる。そして従来の、作業装置の操作と車両走行速度の操作の両方に注意が必要で、運転操作が煩雑で、身体への負担が大きく、能率のよい作業が難しい問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に従って構成された作業車両の構成説明図。
【図２】ＨＳＴポンプの油圧出力の特性線図。
【図３】エンジンの回転速度と出力トルクの関係に、最大トルク回転速度（閾値１）および所定回転速度（閾値２）を併記した線図。
【図４】ガバナ操作量とエンジン回転速度の関係について、目標回転速度およびそれより低く設定した設定回転速度（閾値３）で示した線図。
【図５】コントローラの制御手順を示すフローチャート。
【図６】作業車両の代表例であるホイールローダの側面図。
【符号の説明】
【００３５】
２：ホイールローダ（作業車両）
２２：ＨＳＴ走行装置
２２ａ：ＨＳＴポンプ
２２ｂ：容量制御器
２４：ガバナペダル（ガバナ操作器）
２６：ペダル操作センサ（操作検出手段）
２８：コントローラ
３０：回転速度センサ（回転検出手段）
Ｅ：エンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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