JP2007162754A - 作業車両のエンジン負荷制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この制御装置は、エンジン回転数検出センサ1aと、アクセルペダルのストロークセンサ17aと、ステアリング用油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサ7bと、コントローラ18とを備えている。コントローラ18は、エンジン回転数センサ1a、ストロークセンサ17a及び吐出圧センサ7bの検出結果に基づいて、ローダ用油圧ポンプの吸収トルクを制御する。
【選択図】図3
Description
<全体構成>
図1は、本発明の一実施形態による制御装置を搭載した作業車両としてのホイールローダの制御ブロック図である。この図に示すように、ホイールローダ100は、主に、エンジン1と、このエンジン1によって駆動される走行側の機構及び作業機側の機構と、これらの機構を制御するためのコントローラ18とを有している。そして、エンジン1と各機構との間には、歯車及び軸からなるPTO(パワー・テイク・オフ)機構6が設けられている。
このホイールローダ100は、エンジンの負荷制御のために、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ1aと、アクセルペダル17の開度を検出するストロークセンサ17aと、ステアリング油圧ポンプ7aの吐出圧を検出する吐出圧センサ7bと、コントローラ18とを有している。
エンジン1の出力は、トルクコンバータ2を介してトランスミッション3に入力され、このトランスミッション3において、前後進用油圧クラッチのオン、オフ制御によって前後進が切り換えられ、また変速用油圧クラッチのオン、オフ制御によって変速制御がなされる。そして、トランスミッション3の出力はデファレンシャルギア4を介して駆動輪5に伝達される。
次にアクセルペダル17によるエンジン制御について説明する。図5はエンジン回転数N、エンジントルクTe及び油圧負荷の関係を示したものである。図5において、最大トルク線で規定される領域が、エンジン1が出力し得る性能を示している。エンジン1は、ガバナによって、エンジントルクが最大トルク線を越えて排気煙限界とならないように、またエンジン回転数Nがハイアイドル回転数NHを越えて過回転とならないように制御される。
そこで本実施形態では、エンジン回転数、オペレータの意思としてのアクセル開度に加えて、ステアリング油圧の情報をもコントローラ18に入力し、これらの情報に基づいてローダ用油圧ポンプ8の吸収トルクを低下させる制御を実行している。以下、この制御について図7に示すフローチャート等を用いて説明する。
以上の制御によってローダ用油圧ポンプ8の吸収トルクが低下する動作について以下に詳細に説明する。
前記実施形態では、PC19によるPC制御によってローダ用油圧ポンプ8を制御したが、LS弁(ロードセンシング弁)によるLS制御によって制御するようにしても良い。以下に、LS制御を行う場合の実施形態を説明する。
図9はローダ用油圧ポンプ8をLS制御するための構成を示しており、前記実施形態の図2に相当する構成である。ここでは、前記実施形態のPC弁19に代わって、LS弁22と差圧設定部23とが設けられている。
Q=c・A・√(ΔP)
で表される。差圧ΔPはLS弁22により一定になるので、ポンプ流量Qは制御弁12のスプールの開口面積Aによってのみ変化する。
そこで、この第2実施形態では、前記第1実施形態と同様の処理(図7の処理)によって得られたコントローラ18からの制御信号i2により、差圧設定値ΔPLSを下げて、吐出流量を抑える制御を実行する。具体的には、LS弁22には、バネの設定バネ力を変化させるための差圧設定部23が設けられており、この差圧設定部23にコントローラ18からの制御信号i2が与えられると、差圧設定部23はLS弁22のバネの設定バネ力を変化させ、差圧設定値ΔPLSを変更する。
以上のような差圧設定値の変更制御について、図11を用いて説明する。図11は、油圧ポンプ8の吐出圧力Ppと油圧ポンプ8の容量q(斜板8aの傾転角)の関係を示す図である。
(a)前記各実施形態では、エンジン回転数、アクセルペダルのストローク(アクセル開度)及びステアリング用油圧ポンプの吐出圧を検出し、これらの情報に基づいてローダ用油圧ポンプの吸収トルクを制御するようにしたが、制御のための情報はこれらの機器からの情報に限定されない。
1a エンジン回転数センサ
2 トルクコンバータ
3 トランスミッション
7 ステアリング用油圧ポンプ
7b 吐出圧センサ
8 ローダ用油圧ポンプ
9 ファン用油圧ポンプ
11 ステアリング用制御弁
12 ローダ用制御弁
13 ステアリング用油圧シリンダ
14 ローダ用油圧シリンダ
17 アクセルペダル
17a ストロークセンサ
18 コントローラ
Claims (9)
- 回転数指示装置によって回転数が制御されるエンジンの出力が、駆動輪に伝達されるとともに複数の可変容量型油圧ポンプを介して作業機用油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータに伝達される作業車両のエンジン負荷制御装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記回転数指示装置の指示内容を検出する指示内容検出手段と、
前記複数の可変容量型油圧ポンプのうちの少なくともいずれか1つの負荷検出油圧ポンプの負荷を検出する油圧ポンプ負荷検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段、前記指示内容検出手段及び前記油圧ポンプ負荷検出手段の検出結果に基づいて、前記負荷検出油圧ポンプ以外の少なくとも1つの制御油圧ポンプの吸収トルクを制御する吸収トルク制御手段と、
を備えた作業車両のエンジン負荷制御装置。 - 前記吸収トルク制御手段は、エンジン回転数が第1エンジン回転数以下の場合に制御処理を実行する、請求項1に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
- 前記吸収トルク制御手段は、
エンジン回転数がエンジン停止防止用として設定されたローアイドル回転数以下の第2エンジン回転数以下にならないように前記制御油圧ポンプの吸収トルクを小さくするための第1低下率を決定する第1低下率決定手段と、
エンジン回転数に応じて前記制御油圧ポンプの吸収トルクの第2低下率を決定する第2低下率決定手段と、
前記エンジン回転数の指示内容に応じて前記制御油圧ポンプの吸収トルクの第3低下率を決定する第3低下率決定手段と、
前記負荷検出油圧ポンプの負荷に応じて前記制御油圧ポンプの吸収トルクの第4低下率を決定する第4低下率決定手段と、
前記第2、第3及び第4低下率のうちから最小の低下率を選択する最小低下率選択手段と、
前記第1低下率及び前記最小低下率のうちの大きい低下率を選択する最大低下率選択手段と、
前記最大低下率選択手段で選択された低下率に応じて前記制御用油圧ポンプの吸収トルクを低下させる吸収トルク低下手段と、
を備えた、請求項1又は2に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。 - 前記吸収トルク制御手段は、作業機用油圧アクチュエータを駆動するための油圧ポンプの吸収トルクを制御する、請求項1から3のいずれかに記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
- 前記油圧ポンプ負荷検出手段は、ステアリング機構に含まれるステアリング用油圧アクチュエータを駆動するためのステアリング用油圧ポンプの吐出圧を検出する、請求項1から4のいずれかに記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
- 前記指示内容検出手段はアクセル装置の開度を検出する、請求項1から5のいずれかに記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
- 作業モードが、パワー重視のパワーモードに設定されているか省エネルギ重視のエコノミーモードに設定されているかを判断する作業モード判断手段をさらに備え、
前記吸収トルク制御手段は、作業モードに応じて前記制御油圧ポンプの吸収トルクの低下率を制御する、
請求項3に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。 - 前記吸収トルク制御手段は、作業機用油圧アクチュエータを駆動するための油圧ポンプの吸収トルクを制御するものであり、
前記吸収トルク低下手段は前記作業機用油圧ポンプの最大吸収トルクを制御する、
請求項3に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。 - 前記吸収トルク制御手段は、作業機用油圧アクチュエータを駆動するための油圧ポンプの吸収トルクを制御するものであり、
前記吸収トルク低下手段は、前記作業機用油圧ポンプの吐出圧と前記作業機用油圧アクチュエータの負荷圧との差圧が所定の設定差圧になるように前記作業機用油圧ポンプの容量を制御する、
請求項3に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
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