(57)【要約】【課題】ＨＳＴ走行装置のオーバランを、油圧システムによることなく、簡単な構成で防止することができるようにした作業車両を提供する。【解決手段】作業車両が、ＨＳＴ走行装置と、燃料噴射装置を制御するエンジンコントローラおよびエンジンコントローラに制御信号を出力するガバナペダルの間に設けられたオーバラン規制コントローラと、ガバナペダルの操作センサと、ＨＳＴモータのモータ速度センサを備え、モータ速度センサの出力に基づいて演算した車両速度とあらかじめ設定した車速閾値とを比較して、車両速度が車速閾値を越えたときには車両速度が閾値を超えないようにエンジン回転数を低減する信号を出力しオーバランを防止する。【選択図】図１
2010144547.tif 000002
【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燃料噴射装置を制御するエンジンコントローラおよびエンジンコントローラに制御信号を出力するガバナペダルの間に設けられたオーバラン規制コントローラと、
ＨＳＴモータの出力軸の回転速度を検出するモータ速度センサと、を備え、
該オーバラン規制コントローラが、
エンジンコントローラに出力する制御信号として、モータ速度センサの出力に基づいて演算した車両速度とあらかじめ設定した車速閾値とを比較して、
モータ速度センサの出力により演算される車両速度が該車速閾値を越えたときには車両速度が閾値を超えないようにエンジン回転数を低減する信号を出力する、
ことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
該車速閾値が、
ガバナペダルを一杯に操作してエンジンの回転を最高にしたときにポンプによって駆動されるモータの回転速度に基づいた車両速度である、
ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両、さらに詳しくは、ＨＳＴ走行装置のオーバラン防止機能を備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばホイールローダのような作業車両は、油圧ポンプ・油圧モータを閉回路によって接続した周知のＨＳＴ走行装置を備えている。ＨＳＴ走行装置は、エンジンの回転に合わせてポンプの回転が変動し、これに比例してポンプ、モータの制御信号圧が変化する。結果、エンジン回転が高いときはポンプ容積大かつモータ容積小となり、減速比小、すなわちエンジンブレーキ制動力が小さくなる。逆にエンジン回転が低いときはポンプ容積小かつモータ容積大となり、減速比大すなわちエンジンブレーキ制動力が大きくなる。
【０００３】
通常ＨＳＴ走行装置を備えた作業車両は比較的狭い現場内を走行して作業を遂行する。しかしながら、作業現場の移動、土砂など荷物を積載しての運搬のような場合には、走行速度を上げるためにガバナペダルを一杯に踏み込みエンジンを高速回転にして比較的長距離を走行する。
【０００４】
上記のような比較的長距離の走行において、長い下り勾配を走行するような場合には、作業車両にかかる加速力によってＨＳＴ走行装置のモータ、ポンプ、そしてエンジンは車輪側から駆動され、作業車両にはいわゆるエンジンブレーキ制動力が作用する。この際、ガバナペダルの踏み込みによりエンジン高回転、すなわちＨＳＴポンプ、モータの減速比が小、かつエンジンブレーキの制動力よりも作業車両にかかる加速力が大きいと、特にモータは過剰な高速回転、オーバランになり、焼付き、損傷などの不具合の発生するおそれがある。
【０００５】
オーバランを防止する手段として、エンジンの回転速度が予め定めた回転速度を超過すると、モータの容積を油圧システムによって大容量に切換え、それによってモータの回転速度を低下させ、モータの制動トルクを大きくする、技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３２４０１６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したとおりの形態のオーバラン防止手段を備える作業車両には、次のとおりの解決すべき課題がある。
【０００７】
すなわち、ＨＳＴ走行装置のモータ容積を大容量に油圧システムによって自動的に切換えるには、ソレノイドバルブ、オリフィスなどの機器を多数必要とし、油圧システムが複雑になる。また、モータの容積を制御して車速を抑制するシステムであるので、例えば運転者がエンジンの回転を上げ作業車両の加速を意図するようなガバナペダルの踏み込み操作に対するハンチング（乱調）を回避するために、ソレノイドバルブの電流制御やオリフィスのチューニングなど、制御が複雑になる。
【０００８】
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走行装置のオーバランを、油圧システムによることなく簡単な構成で防止することができるようにした、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】
【０００９】
本発明によれば上記技術的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燃料噴射装置を制御するエンジンコントローラおよびエンジンコントローラに制御信号を出力するガバナペダルの間に設けられたオーバラン規制コントローラと、ＨＳＴモータの出力軸の回転速度を検出するモータ速度センサとを備え、該オーバラン規制コントローラが、エンジンコントローラに出力する制御信号として、モータ速度センサの出力に基づいて演算した車両速度とあらかじめ設定した車速閾値とを比較して、モータ速度センサの出力により演算される車両速度が該車速閾値を越えたときには車両速度が閾値を超えないようにエンジン回転数を低減する信号を出力する、ことを特徴とする作業車両が提供される。
【００１０】
好適には、該車速閾値は、ガバナペダルを一杯に操作してエンジンの回転を最高にしたときにポンプによって駆動されるモータの回転速度に基づいた車両速度である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に従って構成された作業車両は、エンジンコントローラとガバナペダルの間にオーバラン規制コントローラを備え、ＨＳＴモータの出力軸の回転速度に基づいてエンジンコントローラに出力する制御信号を制御しオーバラン状態になるのを防止する。すなわちモータ速度センサの出力により演算される車両速度があらかじめ設定した車速閾値を越えたときには車両速度が閾値を超えないようにエンジン回転数を低減させる信号を出力し、モータの最高回転を制限する。したがって、ＨＳＴ走行装置のオーバランを、油圧システムによることなく、簡単な構成で、防止することができるようにした、作業車両を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に従って構成された作業車両について、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。
【００１３】
図４を参照して説明する。ホイールローダ２は、バケット４ａを取付けた作業装置４および前車輪６を装備した前車体８と、運転室１０、後車輪１２、エンジン室１４および後述のＨＳＴ走行装置を装備した後車体１６を備えている。前車輪６および後車輪１２はこのＨＳＴ走行装置によって駆動される。
【００１４】
図１を参照して説明する。ＨＳＴ走行装置１８は、可変容量型のＨＳＴポンプ２０と、前車輪６および後車輪１２に出力を連結したＨＳＴモータ２２を閉ループの油圧回路で接続した周知のものである。
【００１５】
ホイールローダ２（図４）は、このＨＳＴ走行装置１８と、ＨＳＴポンプ２０を駆動するエンジン２４の燃料噴射装置２６を制御するエンジンコントローラ２８と、エンジンコントローラ２８に制御信号を出力するガバナペダル３０の間に設けられたオーバラン規制コントローラ３２と、ガバナペダル３０の操作量を検出するペダル操作センサ３４と、ＨＳＴモータ２２の出力軸の回転速度を検出するモータ速度センサ３６を備えている。
【００１６】
ペダル操作センサ３４は、ガバナペダル３０の踏み込み量として、例えばポテンショメータを使用して、踏み込み角度に応じた電気信号を出力する。
【００１７】
図１とともに図２を参照して説明する。オーバラン規制コントローラ３２は、エンジンコントローラ２８に出力する制御信号として、モータ速度センサ３６の出力に基づいて演算した車両速度とあらかじめ設定した車速閾値とを比較して、モータ速度センサ３６の出力により演算される車両速度が車速閾値を越えたときには、ガバナペダル３０の操作量に関係なく、車両速度が閾値を超えないようにエンジン回転数を低減させる制御信号を出力する。
【００１８】
図３を参照して、オーバラン規制コントローラ３２の制御手順について説明する。
【００１９】
ステップＳ１において、モータ速度センサ３６の出力に基づいた車両速度Ｖ２およびあらかじめ設定したモータ２２の速度を制限する車速閾値Ｖ１を演算し、ステップＳ２に進む。
【００２０】
ステップＳ２において、車両速度Ｖ２と車速閾値Ｖ１を比較して、Ｖ１≦Ｖ２のときはステップＳ３に進み、Ｖ２＜Ｖ１のときにはステップＳ１に戻る。
【００２１】
ステップＳ３において、エンジンコントローラ２８への制御信号として、車両速度Ｖ２が閾値Ｖ１を超えないようにエンジン回転数を低減させる信号を出力し、エンジン回転およびポンプ、モータの減速比が低減され、ステップＳ１に戻る。
【００２２】
車速閾値Ｖ１は、ガバナペダル３０を一杯に踏み込み操作しエンジン２４の回転を最高にしたときに、ポンプ２０によって駆動されるモータ２２の回転速度に基づいた車両速度に設定するとよい。
【００２３】
なお、作業車両２が、例えば長い下り勾配を走行することが多いなど、作業車両２にかかる加速力によってモータ２２が駆動されオーバランになる頻度が多いと想定される場合には、車速閾値Ｖ１を上記の値よりも小さく設定するとよい。また、オーバランになる頻度が比較的少ない場合には、モータ２２に許容される回転速度の範囲で車速閾値Ｖ１を上記の値よりも大きく設定してもよい。
【００２４】
上述したとおりの作業車両の作用効果について説明する。
【００２５】
作業車両２は、エンジンコントローラ２８とガバナペダル３０の間にオーバラン規制コントローラ３２を備え、ＨＳＴモータ２２の出力軸の回転速度に基づいてエンジンコントローラ２８に出力する制御信号を制御しオーバラン状態になるのを防止する。すなわち、モータ速度センサ３６の出力により演算される車両速度Ｖ２があらかじめ設定した車速閾値Ｖ１を越えたときには車両速度が閾値を超えないようにエンジン回転数を低減させる信号を出力し、モータ２２の最高回転を制限する。したがって、ＨＳＴ走行装置１８のオーバランを、油圧システムによることなく、簡単な構成で防止することができるようにした作業車両を提供することができる。
【００２６】
特に、作業車両２を、作業現場の移動、土砂などの運搬において比較的長距離走行させる場合に、運転者がガバナペダル３０を踏み込みエンジン２４の回転速度を上げた状態で長い下り勾配を走行しても、ＨＳＴ走行装置１８のモータ２２、ポンプ２０、そしてエンジン２４が、ガバナペダル３０の踏み込み以上の過剰な高速度回転（オーバラン）になるのを防止することができ、モータ２２、ポンプ２０などの過剰な高速回転による焼付き、損傷などを防止することができる。
【００２７】
また、車速閾値Ｖ１を、ガバナペダル３０を一杯に操作してエンジン２４の回転を最高にしたときにポンプ２０によって駆動されるモータ２２の回転速度に基づいた車両速度とすれば、長い下り勾配でない通常の作業においてガバナペダル３０を一杯に操作しても走行速度には実質上影響がないので、能率のよい走行作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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】ガバナペダルの操作量とエンジンコントローラへの制御信号の関係を示した図。
【図３】オーバラン規制コントローラの制御手順を示すフローチャート。
【図４】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】
【００２９】
２：ホイールローダ（作業車両）
１８：ＨＳＴ走行装置
２０：ＨＳＴポンプ
２４：エンジン
２６：燃料噴射装置
２８：エンジンコントローラ
３０：ガバナペダル
３２：オーバラン規制コントローラ
３４：ペダル操作センサ
３６：モータ速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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