JP2008106837A - 建設車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】建設車両は、エンジンと、エンジンによって駆動されるメインポンプと、メインポンプから吐出された圧油によって駆動される第2走行モータと、第2走行モータの駆動力によって駆動されるタイヤと、制御部とを備える。制御部は、エンジン回転数とメインポンプの容量と第2走行モータの容量とを制御して車速と牽引力とを制御する。また、制御部は、車速が所定の閾値以下である低速度領域において、車速が小さいほど第2走行モータの最大容量を増大させる。
【選択図】図7
Description
本発明の一実施形態に係る建設車両1の側面図を図1に示す。この建設車両1は、タイヤ4a,4bにより自走可能であると共に作業機3を用いて所望の作業を行うことができるホイールローダである。この建設車両1は、車体フレーム2、作業機3、タイヤ4a,4b、運転室5を備えている。
油圧駆動機構7は、主として、エンジン8、メインポンプ9、チャージポンプ10、作業機用油圧ポンプ11、第1走行モータ12、第2走行モータ13、クラッチ14、駆動軸15、制御部16(図3参照)を有しており、いわゆるHSTシステムが採用されている。
制御部16は、エンジン回転数検出部19および主回路油圧検出部22からの出力信号を処理して、走行モータ12,13に傾転角の変更指令を出力する。図5に傾転角と主回路油圧とエンジン回転数との関係を示す。図5の実線は、エンジン回転数がある値の状態における、主回路油圧に対する傾転角を定めたラインである。主回路油圧がある一定の値以下の場合までは傾転角は最小(Min)であり、その後、主回路油圧の上昇に伴って傾転角も次第に大きくなり(実線の傾斜部分)、傾転角が最大(Max)となった後は、油圧が上昇しても傾転角は最大傾転角Maxを維持する。
ここで、この建設車両1では、最大牽引力選択部35(図3参照)を備えており、制御部16は、最大牽引力選択部35が操作されることにより最大牽引力を制限する牽引力制限制御を実行する。最大牽引力選択部35は、運転室5に設けられたスイッチであり、制御部16は、最大牽引力選択部35からの出力信号に基づいて第2走行モータ13の傾転角の最大値を切り替え、第2走行モータ13の最大容量を所定の制限値に制限することにより最大牽引力を制限する。この建設車両1では、最大牽引力選択部35はオン状態とオフ状態とに切替可能である。また、オン状態での最大牽引力をレベルA,レベルB,レベルCの3段階に変更可能である。最大牽引力選択部35がオフ状態の場合は、最大傾転角は図5のMaxの位置となり、この状態では車速−牽引力特性は図4のグラフL1となる。この最大傾転角Maxは、第2走行モータ13の性能上の最大値である。そして、最大牽引力選択部35がオン状態にされると、最大傾転角が、設定されている最大牽引力のレベルに対応する大きさに変更される。すなわち、オン状態での最大牽引力がレベルAに設定されている場合は、最大傾転角がMaに変更される。同様に、最大牽引力がレベルBに設定されている場合は最大傾転角がMbに変更され、最大牽引力がレベルCに設定されている場合は最大傾転角がMcに変更される。このように、最大傾転角が、Maxよりも小さいMa,Mb,Mcに変更されることにより、図4のグラフLa,Lb,Lcのように最大牽引力が低下した車速−牽引力特性が得られる。なお、グラフL1,La,Lb,Lcはいずれもアクセル開度が全開の状態における車速−牽引力特性である。これによって、軟弱路面や雪上路面等の低摩擦路面において、作業機3による作業量を確保するためにアクセル開度を最大としても、タイヤ4a,4bの駆動力が抑えられてスリップを防止することが可能となる。
この建設車両1では、スリップ低減制御選択部36が備えられており、オペレーターがスリップ低減制御選択部36を操作することにより、スリップ低減制御を実行させることができる。スリップ低減制御は、車速に応じてエンジン回転数の上限を変更することにより、スリップの発生をより抑えることができる制御である。スリップ低減制御選択部36は、運転室5に設けられたスイッチであり、オン状態とオフ状態とに切替可能となっている。スリップ低減制御選択部36がオン状態にされると、以下に説明するスリップ低減制御が行われる。
次に、本発明において特徴的な低速度領域での第2走行モータ13の制御について説明する。
(1)
この建設車両1では、車速が所定の閾値以下である低速度領域において、車速が小さいほど第2走行モータ13の最大容量が増大する制御が行われる。例えば、レベルAの牽引力制限制御が行われている場合の車速−牽引力特性を図7のグラフLaに示す。図7において、グラフLa'は、第2走行モータ13の最大容量が一定である従来の制御が行われている場合の車速−牽引力特性を示している。このように、この建設車両1では、閾値Va以下の車速では、車速が小さいほど第2走行モータ13の最大容量が増大する制御が行われるため、第2走行モータ13の最大容量が一定である場合と比べて、低速走行時における牽引力の低下を抑えることができる。これにより、バケット38による押し込み作業を行っている際に牽引力が低下して作業性が低下したり車両が停止したりする恐れを低減することができる。また、高負荷での発進時においても最大牽引力に近い牽引力を確保することができるため、発進時のスリップの発生を低減させることができる。
この建設車両では、上記のような低速度領域での第2走行モータ13の制御において、牽引力制限制御のレベルおよびスリップ低減制御制御に応じた閾値Va〜Vdが用いられる。これにより、各制御における牽引力−速度特性に応じた適切な制御を行うことができ、各制御における低速走行時の牽引力の低下をより適切に抑えることができる。
(A)
上記の実施形態では、最大牽引力選択部35がオン状態における最大牽引力はレベルA,レベルB,レベルCの3段階に変更可能であるが、2段階以下、または4段階以上に変更可能であってもよく、連続的に変更可能であってもよい。
上記の実施形態では、ホイールローダに本発明が適用されているが、ホイールローダに限らず油圧モータで走行する建設車両であれば適用可能である。
4a,4b タイヤ(走行輪)
8 エンジン
9 メインポンプ(油圧ポンプ)
13 第2走行モータ(走行用油圧モータ)
16 制御部
Claims (4)
- エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出された圧油によって駆動される走行用油圧モータと、
前記走行用油圧モータの駆動力によって駆動される走行輪と、
エンジン回転数と前記油圧ポンプの容量と前記走行用油圧モータの容量とを制御して車速と牽引力とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、車速が所定の閾値以下である低速度領域において、車速が小さいほど前記走行用油圧モータの最大容量を増大させる、
建設車両。 - 前記制御部は、前記走行用油圧モータの最大容量を所定の制限値に制限することにより最大牽引力を制限する牽引力制限制御を実行可能であり、前記牽引力制限制御において車速が前記閾値以下では、車速が小さいほど前記走行用油圧モータの最大容量を増大させて前記制限値以上とする、
請求項1に記載の建設車両。 - 前記牽引力制限制御における前記走行用油圧モータの最大容量の前記制限値は可変であり、
前記閾値は、設定された前記制限値ごとに定められている、
請求項2に記載の建設車両。 - 前記制御部は、車速が所定の速度以下では車速が小さいほどエンジン回転数の上限を低下させるスリップ低減制御を実行可能であり、前記スリップ低減制御において車速が前記閾値以下では、車速が小さいほど前記走行用油圧モータの最大容量を増大させる、
請求項1から3のいずれかに記載の建設車両。
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