JP2000008923A - 建設車両用エンジン回転数制御装置 - Google Patents
建設車両用エンジン回転数制御装置Info
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Abstract
ー等が操作されない状態が一定時間継続すると、エンジ
ンの回転数を通常のアイドル回転数よりもさらに低下さ
せるような建設車両用エンジン回転数制御装置では、惰
性走行中にステアリング操作の応答が悪くなる場合があ
る。 【解決手段】 ホイールローダの走行状態を検出してそ
の情報を回転数制御部10へ送出する走行状態検出手段
3を備えている。そして回転数制御部10は、少なくと
も、アクセルペダル1の踏込量が所定量以下であり、か
つ、ホイールローダが非走行であることを条件として、
エンジン7の回転数を標準アイドル回転数よりも低下さ
せる。
Description
車両のエンジンの回転数を制御する装置に関する。
の作業機が装備されている。建設車両は非走行状態にお
いても作業機を駆動して作業する場合が多く、エンジン
回転数を制御する制御装置はアクセルペダルの踏込みが
ない場合にも、作業機の駆動が可能な程度にしかエンジ
ン回転数を低下させない。つまり、建設車両が無負荷状
態で運転可能な最小アイドリング回転数よりも高いアイ
ドル回転数を標準値として設定している。
全くなされない状態においても、比較的高い標準アイド
ル回転数でエンジンが回転しているのは、燃費の点から
も、また、騒音の点からも好ましくない。これを解決す
るために、アクセルペダル、ステアリング、作業機レバ
ー等が操作されない状態が一定時間継続すると、エンジ
ンの回転数を標準アイドル回転数よりもさらに低下させ
る制御装置も提案されている(例えば、特許第2567
220号公報参照)。
ル等が踏み込まれないような状態であっても、操作が必
要となる場合もある。例えば、建設車両が坂道を惰性走
行しているような場合である。かかる場合には、通常は
エンジンブレーキを効かせるためにアクセルぺダルを踏
み込まない。また、直線的に走行しているのであればス
テアリング操作がされない状態が継続する。しかし、惰
性走行中に急にステアリング操作が必要となることもあ
る。パワーステアリング方式の建設車両において、かか
る場合にエンジン回転数が通常のアイドル回転数よりも
低下していると、ステアリングに必要となる動力が十分
に得られないため、ステアリング操作の応答が悪くな
る。
操作がなされる可能性があるか否かをより正確に見極め
てから、エンジンの回転数を標準アイドル回転数からさ
らに低速の回転数にシフトさせるような建設車両用エン
ジン回転数制御装置を提供することを目的とする。
に、この出願発明に係る建設車両用エンジン回転数制御
装置は、アクセルペダルと、エンジンとを備え、該アク
セルペダルの踏込量に応じて該エンジンの回転数が制御
され、該エンジンを動力源としてパワーステアリングで
操舵される建設車両において、該エンジンの回転数を制
御する回転数制御部と、該アクセルペダルの踏込量を検
出してその情報を該回転数制御部へ送出する踏込量検出
手段と、該建設車両の走行状態を検出してその情報を該
回転数制御部へ送出する走行状態検出手段とを備え、該
回転数制御部は、その制御モードが第1制御モードにあ
るときに、少なくとも、該踏込量が所定量以下であり、
かつ、該建設車両が非走行であることを条件として、該
制御モードが第2制御モードに切り替わり、該第1制御
モードは、該踏込量が所定量以下のときには、標準アイ
ドル回転数に該エンジンの回転数を設定し、該踏込量が
該所定量以上のときには該踏込量の増加に応じて該エン
ジンの回転数を増加させる制御モードであり、該第2制
御モードは、該標準アイドル回転数よりも低い回転数に
該エンジンの回転数を設定する制御モードであるように
構成されている(請求項1)。このように構成されてい
るので、車両が走行している限りはエンジン回転数は標
準アイドル回転数より低下することはない。よって、惰
性走行においても応答のよいステアリング操作が可能と
なる。
おいて、前記回転数制御部が、その制御モードが前記第
1制御モードにあるときに、前記踏込量が所定量以下で
あり、かつ、該建設車両が非走行である状態が所定時間
継続したことを条件として、該制御モードが前記第2制
御モードに切り替わるように構成してもよいし(請求項
2)、前記回転数制御部が、その制御モードが前記第1
制御モードにあるときに、前記踏込量が所定量以下であ
る状態が所定時間継続し、かつ、該所定時間経過時に該
建設車両が非走行であることを条件として、該制御モー
ドが前記第2制御モードに切り替わるように構成しても
よい(請求項3)。このように構成すると、作業機の操
作中にアクセルペダルの踏み込みが途切れた瞬間にエン
ジン回転数が標準アイドル回転数よりも低下するような
事態を防止できる。よって、作業機の操作が妨げられる
こともない。
ードが前記第2制御モードにあるときに、前記踏込量が
前記所定量を越えたことをことを条件として、該制御モ
ードが前記第1制御モードに切り替わるように構成して
もよいし(請求項4)、前記踏込量が前記所定量を越え
るか、または、前記建設車両が走行状態になったことを
条件として、該制御モードが前記第1制御モードに切り
替わるように構成してもよい(請求項5)。
れるエンジンの回転数を、前記エンジンがエンストを起
こさない最低許容回転数付近の回転数とすると(請求項
6)、エンジンの燃費軽減、騒音低減のためには最も好
ましい。
定するものではないが、例えば、ホイールローダ、フォ
ークリフト、ダンプトラックまたはクレーン車であって
もよい(請求項7)。
参照しながら説明する。まず、第1の実施形態を図1〜
5により説明する。図1は、第1の実施形態たる建設車
両用エンジン回転数制御装置の構成図である。該制御装
置は建設車両の一種であるホイールローダに適用されて
いる。1はホイールローダのアクセルペダル、2はホイ
ールとともに回転する車軸、7はエンジンである。この
ホイールローダの動力伝達方式にはパワーシフト方式が
採用されており、ステアリング装置はパワーステアリン
グ方式である。エンジン7で発生した動力は種々の油圧
ポンプを回転させる。これら油圧ポンプで生じた圧油
が、作業機であるバケットの駆動や、車両走行の制御・
操舵のための動力として利用される。従って、エンジン
7はバケット駆動の動力源であり、車両走行の制御・操
舵のための動力源でもある。
手段たる踏込量検出器4で検出される。そしてその検出
信号は信号処理装置5に送られる。これにより信号処理
装置5は踏込量の情報を得る。この信号処理装置5は、
CPUや、その周辺の記憶装置、インターフェース等で
構成されている。一方、車軸2には非接触式の車速セン
サ3が取り付けられている。車速センサ3は車軸2の回
転速度から車速を検出してその検出信号を信号処理装置
5に送出する。これにより信号処理装置5は、ホイール
ローダが走行してるのか否かについての情報を得る。よ
って、車速センサ3は、走行状態検出手段として機能す
る。燃料噴射ポンプ6は、燃料をエンジン7に噴射する
ためのものであるが、その噴射量は信号処理装置5から
の指令信号によって制御されている。エンジン7の回転
数は回転数センサ8で検出されて信号処理装置5に送出
される。信号処理装置5は、回転数センサ8からの信号
を帰還信号とし、エンジン回転数についてのフィードバ
ック制御を行う。ここでは、信号処理装置5、燃料噴射
ポンプ6、回転数センサ8が、エンジン7の回転数を制
御する回転数制御部10として機能する。
ドを有している。つまり、信号処理装置5が実行する信
号処理のルーチンが2つ用意されており、信号処理装置
5がいずれのルーチンを実行するかによって、回転数制
御部10の制御モードが決定される。
ド(第1制御モード)は、アクセルペダル1の踏込量が
所定量以下のときには、標準アイドル回転数にエンジン
回転数を設定し、踏込量の増加に応じてエンジン回転数
を増加させるような制御モードである。ここにいう標準
アイドル回転数とは、バケットを上下させる程度の微作
業やパワーステアリングが可能な程度の動力を発生する
ようなエンジンの回転数である。つまり、この第1制御
モードは、一般的な建設車両に採用されているエンジン
回転数制御の制御モードと同様である。
アクセルペダル1の踏込量とエンジン回転数との関係が
示されている。この図に示されるように、アクセルペダ
ル1の踏込量が0のときに、エンジン回転数は標準アイ
ドル回転数である例えば800rpmに設定され、アクセ
ルペダル1の踏込量が0を越えるとそれに応じてエンジ
ン回転数が増加している。
ド(第2制御モード)は、エンジン7が無負荷状態でエ
ンストを起こさない程度の最低許容回転数付近にエンジ
ンの回転数を設定する制御モードである。このときのエ
ンジン回転数は、上記標準アイドル回転数よりも低く、
例えば650rpmである。
10が第2制御モードに切り替わるには、アクセルペダ
ル1の踏込量が所定量以下であり、かつ、ホイールロー
ダが非走行であることが検知されることが条件となる。
そして、第2制御モードの状態にある回転数制御部10
が第1制御モードに切り替わるには、アクセルペダル1
の踏込量が所定量を越えたことが検知されることが条件
となる。
するフローチャートである。ステップ102〜104によって
第1制御モードから第2制御モードへの切替えがなさ
れ、ステップ105、101によって第2制御モードから第1
制御モードへの切替えがなされる。なお、このフローチ
ャートでは踏込量の上記所定量を0としているが、この
所定量としては、アクセルペダル1の遊びなどを考慮し
て0より大きな値を採用してもよい。要は、実質的にエ
ンジン回転数がアイドル回転数からそれほど上昇しない
ような踏込量を所定量として設定すればよい。また、こ
のフローチャートでは、車速が0であるか否かを制御モ
ード切替えの条件の一つとしているが、0以上の車速で
あっても、実質的に非走行状態と見なせるような速度で
あれば、かかる速度を基準としてもよい。
を走行するホイールローダHを示した図であり、図5
は、図4の走行路を走行するホイールローダHの走行過
程に対応して、アクセルペダル踏込量、車速およびエン
ジン回転数と時間との関係を示した関係図である。
1と下り勾配の坂道12と平坦地13とで構成されてい
る。ホイールローダHの運転手は、アクセルペダル1を
踏み込んでエンジン回転数を800rpmを越える回転数
に保ちつつ平坦地11を走行する(図5の期間p1におけ
る走行)。
と、アクセルペダル1の踏込量を0にしてエンジン回転
数を標準アイドル回転数800rpmにする。そして、エ
ンジンブレーキを効かせながら、坂道12から平坦地1
3を惰性走行して下る(図5の期間p2における走行)。
このときは車速が0にはならないので、アクセルペダル
1の踏込量が0になっても、エンジン回転数は標準アイ
ドル回転数(800rpm)に保たれる。よって、応答の
よいステアリング操作が可能である。
まホイールローダHが平坦地13に達し、ブレーキ作動
又はクラッチをニュートラルにすると、車速は0にな
る。すなわち、ホイールローダHが停止する。すると、
回転数制御部10の制御モードが第1制御モードから第
2制御モードに切り替わり、回転数制御装置10はエン
ジン回転数を650rpmに設定する。この停止期間(図
5の期間p3)中は、作業機の操作やステアリング操作は
できないが、エンジンの燃費軽減、騒音低減を図ること
ができる。
踏み込むと、このことが回転数制御装置10に検知さ
れ、回転数制御装置10は、制御モードを第1制御モー
ドに切り替え、踏込量に応じてエンジン回転数を増加さ
せるようになる。これによりホイールローダHは平坦地
13を走行する(図5の期間p4における走行)。
ル1の踏込量が所定量を越えることを、回転数制御部1
0の制御モードが第2制御モードから第1制御モードに
切り替わる条件としている。しかし、例えば坂道におい
てブレーキを効かせて停止していたホイールローダH
が、アクセルペダル1の踏み込みがないままにブレーキ
が解除されて惰性走行を始めることも考えられる。かか
る惰性走行においては、パワーステアリングによる操舵
が必要となる。よって、アクセルペダル1の踏込量が所
定量を越えるか、または、車両が走行状態になることに
よって、制御モードが第1制御モードに切り替わるよう
に構成しても良い。
(第2の実施形態)を図6、図7を参照しながら説明す
る。この実施形態における建設車両用エンジン回転数制
御装置も、アクセルペダル1、踏込量検出器4、速度セ
ンサ3、回転数制御装置10、エンジン7で構成され、
図1と同様に接続されている。また、第1制御モードに
おける、アクセルペダル1の踏込量とエンジン回転数と
の関係は図2と同様、すなわち、第1の実施形態と同様
である。さらに、第2制御モードにおけるエンジン回転
数は650rpmであり、第1の実施形態と同様である。
から第2制御モードへ切り替わる条件が、第1の実施形
態とは異なる。すなわち、この実施形態においては、第
1制御モードにある回転数制御部10が第2制御モード
に切り替わるには、アクセルペダル1の踏込量が所定量
以下であり、かつ、ホイールローダが非走行である状態
が所定時間T0継続することが条件となる。なお本実施形
態においても、第2制御モードから第1制御モードへ切
り替わるには、アクセルペダル1の踏込量が所定量を越
えることが条件となる。
するフローチャートである。ステップ202〜208によって
第1制御モードから第2制御モードへの切替えがなさ
れ、ステップ209、201によって第2制御モードから第1
制御モードへの切替えがなされる。このフローチャート
におけるC(ステップ203,206,207)は、時間計測のた
めの変数であり、ステップ207でCの値を増加させてい
る。そして、Cが所定値Nに達したか否かによって、踏
込量が0で車速が0の状態が所定時間T0継続したか否か
を判別している(ステップ206)。
を走行する過程に対応して、アクセルペダル踏込量、車
速およびエンジン回転数と時間との関係を示した関係図
である。ホイールローダHの運転手は、アクセルペダル
1を踏み込んでエンジン回転数を800rpmを越える回
転数に保ちつつ平坦地11を走行する(図7の期間q1
における走行)。
と、アクセルペダル1の踏込量を0にしてエンジン回転
数を標準アイドル回転数800rpmにする。そして、
坂道12から平坦地13を惰性走行して下る(図7の期
間q2における走行)。このとき、アクセルペダル1の踏
込量が0である状態が継続するが、車速が0にはならな
いので、エンジン回転数は標準アイドル回転数(800
rpm)に保たれる。よって、応答のよいステアリング操
作が可能である。
まホイールローダHが平坦地13に達し、ブレーキ作動
又はクラッチをニュートラルにすると車速は0になる。
すなわち、ホイールローダHが停止する。そして、その
状態が所定時間T0継続すると、制御モードが第1制御モ
ードから第2制御モードに切り替わり、回転数制御装置
10はエンジン回転数を650rpmにする。
で作業機(バケット)を操作しているとき、その操作の
最中にアクセルペダル1の踏み込みが途切れることもよ
くある。しかし、踏み込みが途切れた瞬間にエンジン回
転数が650rpmに下がってしまうと、アクセルペダル
1を踏み込んでもエンジン回転数を復旧するための反応
時間が必要となるために、迅速な作業機操作ができなく
なる。本実施形態のように、アクセルペダル1の踏込量
が所定量以下であり、かつ、ホイールローダHが非走行
である状態が所定時間継続することを、第1制御モード
から第2制御モードへの切り替えの条件とすると、アク
セルペダル1の踏み込みが途切れた瞬間にエンジン回転
数が650rpmに下がってしまうこともなく、作業機操
作が妨げられることもない。
形態(第3の実施形態)を図8、図9を参照しながら説
明する。この実施形態における建設車両用エンジン回転
数制御装置も、アクセルペダル1、踏込量検出器4、車
速センサ3、回転数制御装置10、エンジン7から構成
され、図1と同様に接続されている。また、第1制御モ
ードにおける、アクセルペダル1の踏込量とエンジン回
転数との関係も図2と同様、すなわち、第1、第2の実
施形態と同様である。さらに、第2制御モードにおける
エンジン回転数も650rpmであり、第1、第2の実施
形態と同様である。
から第2制御モードへ切り替わる条件が、第1の実施形
態や第2の実施形態とは異なる。すなわち、この実施形
態においては、第1制御モードにある回転数制御部10
が第2制御モードに切り替わるには、アクセルペダル1
の踏込量が所定量以下である状態が所定時間T0継続し、
かつ、この所定時間T0が経過した時点でホイールローダ
Hが非走行であることを条件とする。なお本実施形態に
おいても、第2制御モードから第1制御モードへ切り替
わるには、アクセルペダル1の踏込量が所定量を越える
ことが条件となる。
するフローチャートである。ステップ302〜309によって
第1制御モードから第2制御モードへの切替えがなさ
れ、ステップ310、301によって第2制御モードから第1
制御モードへの切替えがなされる。このフローチャート
においてもCは時間計測のための変数であり、Cが所定
値Nに達したか否かによって、踏込量が0である状態が
所定時間T0継続したか否かを判別している。
を走行する過程に対応して、アクセルペダル踏込量、車
速およびエンジン回転数と時間との関係を示した関係図
である。ホイールローダHの運転手は、アクセルペダル
1を踏み込んでエンジン回転数を800rpmを越える回
転数に保ちつつ平坦地11を走行する(図9の期間r1に
おける走行)。
と、アクセルペダル1の踏込量を0にしてエンジン回転
数を標準アイドル回転数800rpmにする。そして、坂
道12から平坦地13を惰性走行して下る(図9の期間
r2における走行)。坂道の途中でアクセルペダル1の踏
み込み量が0のまま所定時間T0が経過するが(図9の時
刻t1)、車速が0ではないので、エンジン回転数は標準
アイドル回転数(800rpm)に保たれている。
まだと、ホイールローダHが平坦地13に達し、ブレー
キ作動又はクラッチがニュートラルにされて車両が停止
した時点(図9の時刻t2)で車速は0になる。この時点
も、アクセルペダル1の踏込量が0のまま所定時間T0が
経過した時点である。この時点では車速が0であるた
め、制御モードが第1制御モードから第2制御モードに
切り替わり、回転数制御装置10はエンジン回転数を6
50rpmに設定する。
Hを停止させたままで作業機(バケット)を操作するよ
うな場合において、アクセルペダル1の踏み込みが途切
れた瞬間にエンジン回転数が650rpmに下がってしま
うこともないので、作業機操作が妨げられることもな
い。
両用エンジン回転数制御装置が適用される建設車両とし
てホイールローダを例に挙げた。しかし、本願発明はあ
らゆる種類の建設車両に適用可能である。例えば、フォ
ークリフト、ダンプトラック、クレーン車に本願発明を
適用してもよい。
いる限りはエンジン回転数は標準アイドル回転数より低
下することがなく、惰性走行においても応答のよいステ
アリング操作が可能となる。
が所定時間継続することを、制御モードが第1制御モー
ドから第2制御モードに切り替わるための条件として含
めるようにすると、作業機の操作中にアクセルペダルの
踏み込みが途切れた瞬間にエンジン回転数が標準アイド
ル回転数よりも低下するような事態を防止できる。
れるエンジンの回転数を、エンジンがエンストを起こさ
ない最低許容回転数付近の回転数にすると、エンジンの
燃費軽減、騒音低減の効果を最大限に発揮できる。
ある。
込量とエンジン回転数との関係を示す関係図である。
である。
イールローダを示した図である。
過程に対応して、アクセルペダル踏込量、車速およびエ
ンジン回転数と時間との関係を示した関係図である。
である。
に対応して、アクセルペダル踏込量、車速およびエンジ
ン回転数と時間との関係を示した関係図である。
である。
に対応して、アクセルペダル踏込量、車速およびエンジ
ン回転数と時間との関係を示した関係図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 アクセルペダルと、エンジンとを備え、
該アクセルペダルの踏込量に応じて該エンジンの回転数
が制御され、該エンジンを動力源としてパワーステアリ
ングで操舵される建設車両において、 該エンジンの回転数を制御する回転数制御部と、該アク
セルペダルの踏込量を検出してその情報を該回転数制御
部へ送出する踏込量検出手段と、該建設車両の走行状態
を検出してその情報を該回転数制御部へ送出する走行状
態検出手段とを備え、 該回転数制御部は、その制御モードが第1制御モードに
あるときに、少なくとも、該踏込量が所定量以下であ
り、かつ、該建設車両が非走行であることを条件とし
て、該制御モードが第2制御モードに切り替わり、 該第1制御モードは、該踏込量が所定量以下のときに
は、標準アイドル回転数に該エンジンの回転数を設定
し、該踏込量が該所定量以上のときには該踏込量の増加
に応じて該エンジンの回転数を増加させる制御モードで
あり、 該第2制御モードは、該標準アイドル回転数よりも低い
回転数に該エンジンの回転数を設定する制御モードであ
る、建設車両用エンジン回転数制御装置。 - 【請求項2】 前記回転数制御部は、その制御モードが
前記第1制御モードにあるときに、前記踏込量が所定量
以下であり、かつ、該建設車両が非走行である状態が所
定時間継続したことを条件として、該制御モードが前記
第2制御モードに切り替わる、請求項1記載の建設車両
用エンジン回転数制御装置。 - 【請求項3】 前記回転数制御部は、その制御モードが
前記第1制御モードにあるときに、前記踏込量が所定量
以下である状態が所定時間継続し、かつ、該所定時間経
過時に該建設車両が非走行であることを条件として、該
制御モードが前記第2制御モードに切り替わる、請求項
1記載の建設車両用エンジン回転数制御装置。 - 【請求項4】 前記回転数制御部は、その制御モードが
前記第2制御モードにあるときに、前記踏込量が前記所
定量を越えたことをことを条件として、該制御モードが
前記第1制御モードに切り替わる、請求項1〜3のいず
れか1項に記載の建設車両用エンジン回転数制御装置。 - 【請求項5】 前記回転数制御部は、その制御モードが
前記第2制御モードにあるときに、前記踏込量が前記所
定量を越えるか、または、前記建設車両が走行状態にな
ったことを条件として、該制御モードが前記第1制御モ
ードに切り替わる、請求項1〜3のいずれか1項に記載
の建設車両用エンジン回転数制御装置。 - 【請求項6】 前記第2制御モードにおいて設定される
エンジンの回転数が、前記エンジンがエンストを起こさ
ない最低許容回転数付近の回転数である、請求項1〜5
のいずれか1項に記載の建設車両用エンジン回転数制御
装置。 - 【請求項7】 前記建設車両がホイールローダ、フォー
クリフト、ダンプトラックまたはクレーン車である、請
求項1〜6のいずれか1項に記載の建設車両用エンジン
回転数制御装置。
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---|---|---|---|
JP10171545A JP2951645B1 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 建設車両用エンジン回転数制御装置 |
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JP10171545A JP2951645B1 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 建設車両用エンジン回転数制御装置 |
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JP2951645B1 JP2951645B1 (ja) | 1999-09-20 |
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JP10171545A Expired - Fee Related JP2951645B1 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 建設車両用エンジン回転数制御装置 |
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