JP2009236138A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、雪上のような摩擦係数が低い路面におけるスリップ、特に発進加速時のスリップを減少させることができる作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle that can reduce slip on a road surface having a low coefficient of friction such as on snow, particularly slip during acceleration.
ホイールローダのような作業車両による、雪上、軟弱地など摩擦係数の低い路面での作業においては、スリップを防ぐために、特に発進加速時のスリップを防ぐために、エンジン回転速度を制御するアクセルペダルの敏感な操作が求められる。また、作業車両は不整地を走行することが多いので、この場合、車体の傾き、振動などにより、アクセルペダルの微操作が難しい。したがって、運転者には疲労度の高い作業になる。 When working on a road surface with a low coefficient of friction, such as on snow or soft ground, with a work vehicle such as a wheel loader, the accelerator pedal that controls the engine speed is sensitive to prevent slipping, especially when starting acceleration. Operation is required. In addition, since the work vehicle often travels on rough terrain, in this case, it is difficult to finely operate the accelerator pedal due to the inclination or vibration of the vehicle body. Therefore, it becomes a work with a high degree of fatigue for the driver.
雪上あるいは軟弱地のような路面での作業車両のスリップを防止するために、HST走行装置の最大駆動力を制限する車両が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
上述したとおりの形態の作業車両には、さらなる改善の望まれている課題がある。 The work vehicle having the form as described above has a problem that further improvement is desired.
すなわち、最大駆動力を制限する作業車両は、発進加速時のスリップを防止するものではないので、アクセルペダルの敏感な困難な操作は改善されない。また、作業量、例えば除雪量を大きくするためには必要に応じて駆動力を大きくするために駆動力の煩雑な変更操作が必要である。 In other words, the work vehicle that limits the maximum driving force does not prevent slipping at the time of starting acceleration, so that the sensitive and difficult operation of the accelerator pedal is not improved. Further, in order to increase the work amount, for example, the snow removal amount, a complicated change operation of the driving force is required to increase the driving force as necessary.
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、特に、発進加速時におけるスリップを防ぐためのエンジンアクセルの敏感な操作を不要にするとともに、最大けん引力の制限されることのない、作業車両を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its technical problem is that, in particular, the sensitive operation of the engine accelerator for preventing the slip at the time of start acceleration is unnecessary, and the maximum traction force is limited. It is to provide a work vehicle without any.
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走行装置の動力源であるエンジンの回転速度の増減に応じてHSTポンプの吐出容積を増減させる制御信号を出力するコントローラと、エンジン回転速度の変動に対する該制御信号の変動に時間遅れを持たせる一次遅れ変換器と、HSTポンプに出力する制御信号として一次遅れ変換された「遅れ変換信号」または変換されていない「無変換信号」を選択可能に切換える切換スイッチとを備えている、ことを特徴とする作業車両が提供される。 According to the present invention, as a work vehicle that solves the above technical problem, an HST traveling device and a control signal that increases or decreases the discharge volume of the HST pump according to the increase or decrease of the rotational speed of the engine that is the power source of the HST traveling device are output. Controller, a first-order lag converter for giving a time delay to the fluctuation of the control signal with respect to the fluctuation of the engine speed, and a “lag-converted signal” converted to the first-order lag as a control signal to be output to the HST pump or not converted There is provided a work vehicle including a changeover switch for selectively switching a “non-conversion signal”.
好適には、切換スイッチは、作業車両の運転席の操向ハンドルの近傍に備えられている。 Preferably, the changeover switch is provided in the vicinity of the steering handle of the driver's seat of the work vehicle.
本発明に従って構成された作業車両は、エンジンの回転速度の変動に対してHSTポンプの吐出容積を増減させる制御信号の変動に時間遅れを持たせる一次遅れ変換器を備え、制御信号としてこの「遅れ変換信号」または遅れ変換のない「無変換信号」を選択切換可能にし、「遅れ変換信号」を選択してエンジン回転速度の変動に対するポンプ制御信号の変動を遅らせることで、HSTポンプの容積変化は緩和され、作業車両の急加速が抑制される。したがって、急なアクセル操作においてもスリップしにくくなり、運転者はアクセルの操作に敏感にならなくて済む。さらに、制御信号に遅れを持たせるだけであるので、作業車両の最大けん引力は制限されない。 A work vehicle configured in accordance with the present invention includes a first-order lag converter that gives a time delay to a variation in a control signal that increases or decreases the discharge volume of an HST pump with respect to a variation in engine rotation speed. The change in the volume of the HST pump is made possible by selectively switching between “conversion signal” or “non-conversion signal” without delay conversion and selecting “delay conversion signal” to delay the fluctuation of the pump control signal with respect to the fluctuation of the engine speed. It is mitigated and sudden acceleration of the work vehicle is suppressed. Therefore, it becomes difficult to slip even in a sudden accelerator operation, and the driver does not have to be sensitive to the accelerator operation. Furthermore, since the control signal is merely delayed, the maximum traction force of the work vehicle is not limited.
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示した添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。 Hereinafter, a work vehicle configured according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of a wheel loader which is a typical work vehicle.
図5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、作業装置4aおよび前車輪4bを装備した前車体4と、運転席6a、後車輪6b、エンジン室6cならびに後述のエンジンおよびHST走行装置を装備した後車体6を備えている。
The wheel loader will be described with reference to FIG. The
図1を参照して説明する。ホイールローダ2(図5)は、前車輪4bおよび後車輪6bを駆動するHST走行装置8と、HST走行装置8の動力源であるエンジン10の回転速度の増減に応じてHSTポンプ8aの吐出容積を増減させる制御信号を出力するコントローラ12と、エンジン回転速度の変動に対する制御信号の変動に時間遅れを持たせる、コントローラ12に備えた一次遅れ変換器14と、HSTポンプ8aに出力する制御信号として一次遅れ変換された「遅れ変換信号」または変換されていない「無変換信号」を選択可能に切換える、運転席6a(図5)の操向ハンドル6dの近傍に備えた切換スイッチ16を備えている。切換スイッチ16は、オンオフ式の手動スイッチである。
A description will be given with reference to FIG. The wheel loader 2 (FIG. 5) is configured such that the HST traveling device 8 that drives the
HST走行装置8は、可変容量型の上記HSTポンプ8aと、前車輪4bおよび後車輪6bに出力を連結した可変容量型のHSTモータ8b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8aの可変容量装置8cは、例えば斜板式可変容量型ポンプにおける、コントローラ12からの制御信号である電気信号を油圧信号に変換する電磁弁と、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。
The HST traveling device 8 is a well-known one in which the variable displacement HST pump 8a and a variable
HSTポンプ8aは、図2の特性線図に示すように、基本的に、エンジン回転速度の増減に応じた制御信号の増減に応じて、矢印Xで示す「小」容量と「大」容量の間で増減変動するように規定され、吐出量は、負荷(油圧力)の変動に応じて例えば馬力一定になるように変動する。また、ポンプ8a、モータ8bの容積比は、HSTモータ8bの走行負荷(油圧力)とのバランスによって制御される。
As shown in the characteristic diagram of FIG. 2, the HST pump 8a basically has a “small” capacity and a “large” capacity indicated by an arrow X in accordance with the increase / decrease in the control signal according to the increase / decrease in the engine speed. The discharge amount varies so as to be constant, for example, horsepower according to the variation of the load (hydraulic pressure). The volume ratio between the pump 8a and the
図1を参照して説明を続ける。コントローラ12は、エンジン回転速度を検出するスピードセンサ18の出力に基づいて、HSTポンプ8aへの制御信号を演算する演算器20と、前述の一次遅れ変換器14と、演算された制御信号を一次遅れ変換器14を通してHSTポンプ8aの可変容量装置8cに、あるいは直接可変容量装置8cに切換え出力する切換器22を備えている。一次遅れ変換器14は、入力信号に対して出力信号の時定数を変更する周知のものである。
The description will be continued with reference to FIG. Based on the output of the
切換スイッチ16がONのときは、切換器22は演算器20の出力を一次遅れ変換器14に接続し、OFFのときは演算器20の出力を一次遅れ変換器14を通さないで可変容量装置8cに接続する。
When the
したがって、図1とともに図3を参照して説明すると、アクセル操作によるアクセル開度(図3(a))に応じて、エンジン回転速度は所定の回転速度まで上昇、増加し(図3(b))、これに対応して、ポンプ制御信号として、エンジン回転速度の増加に応じた「無変換信号」と「遅れ変換信号」の2種類が生成される(図3(c))。 Accordingly, with reference to FIG. 3 together with FIG. 1, the engine speed increases and increases to a predetermined speed in accordance with the accelerator opening (FIG. 3A) by the accelerator operation (FIG. 3B). Correspondingly, two types of “non-conversion signal” and “delay conversion signal” corresponding to the increase in engine speed are generated as pump control signals (FIG. 3C).
実際の作業車両においては、例えば「無変換信号」の状態を「通常モード」、「遅れ変換信号」の状態を「雪上モード」のように呼び識別すると好都合である。 In an actual work vehicle, for example, it is convenient to call and identify the “non-conversion signal” state as “normal mode” and the “delay conversion signal” state as “on-snow mode”.
図1とともに図4を参照して、作業車両2における制御手順について説明する。
ステップS1において、スピードセンサ18によってエンジン回転速度が検出されステップS2に進む。
ステップS2において、演算器20によってポンプ制御信号が演算されステップS3に進む。
ステップS3において、切換器22がONの「遅れ変換信号」モードかOFFの「無変換信号」モードかが判定され、「遅れ変換信号」モードのときはステップS4に進み、「無変換信号」モードのときにはステップS5に進む。
ステップS4において、一次遅れ変換器14によって、演算されたポンプ制御信号を一次遅れ変換しステップS5に進む。
ステップS5において、制御信号をHSTポンプ8aの可変容量装置8cに出力し、ステップS1に戻る。
A control procedure in the
In step S1, the engine speed is detected by the
In step S2, a pump control signal is calculated by the
In step S3, it is determined whether the
In step S4, the first-order lag converter 14 performs first-order lag conversion on the calculated pump control signal, and the process proceeds to step S5.
In step S5, a control signal is output to the
なお、上記の説明においてはエンジン回転速度の変動に対する制御信号の変動として、エンジン回転速度が増加する立上がり方向の場合において時間遅れを持たせたが、エンジン回転速度が減少する立下り方向の場合の変動についても制御信号に時間遅れを持たせることができる。この場合は、例えばアクセルを急に減速方向に操作したときに、急激に作業車両が減速してスリップするのを防止できる。 In the above description, the control signal changes with respect to the engine rotational speed fluctuations with a time delay in the rising direction in which the engine rotational speed increases, but in the falling direction in which the engine rotational speed decreases. As for the fluctuation, the control signal can have a time delay. In this case, for example, when the accelerator is suddenly operated in the deceleration direction, the work vehicle can be prevented from suddenly decelerating and slipping.
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。
The effects of the
作業車両2は、エンジン10の回転速度の変動に対してHSTポンプ8aの吐出容積を増減させる制御信号の変動に時間遅れを持たせる一次遅れ変換器14を備え、制御信号としてこの「遅れ変換信号」または遅れ変換のない「無変換信号」を切換スイッチ16によって切換可能にしたので、「遅れ変換信号」を選択してエンジン回転速度の変動に対するポンプ制御信号の変動を遅らせることで、HSTポンプ8aの容積変化は緩和され、作業車両2の急加速が抑制される。したがって、急なアクセル操作においてもスリップしにくくなり、運転者はアクセルの操作に敏感にならなくて済む。さらに、制御信号に遅れを持たせるだけであるので、作業車両2の最大けん引力は制限されない。
The
切換スイッチ16によって「無変換信号」を選択すれば、アクセル操作によるエンジン回転速度の変動に対するポンプ制御信号に時間遅れはないので、作業車両2による通常の作業が可能である。
If the “no conversion signal” is selected by the
切換スイッチ16は、運転席6aの操向ハンドル6dの近傍に備えられているので、作業車両2の運転において、走行路面の状態に応じて、操向ハンドル6dとともに容易にON・OFF操作することができる。
Since the
2:ホイールローダ(作業車両)
6a:運転席
6d:操向ハンドル
8:HST走行装置
8a:HSTポンプ
10:エンジン
12:コントローラ
14:一次遅れ変換器
16:切換スイッチ
2: Wheel loader (work vehicle)
6a: Driver's
Claims (2)
HST走行装置の動力源であるエンジンの回転速度の増減に応じてHSTポンプの吐出容積を増減させる制御信号を出力するコントローラと、
エンジン回転速度の変動に対する該制御信号の変動に時間遅れを持たせる一次遅れ変換器と、
HSTポンプに出力する制御信号として一次遅れ変換された「遅れ変換信号」または変換されていない「無変換信号」を選択可能に切換える切換スイッチとを備えている、
ことを特徴とする作業車両。 An HST traveling device;
A controller that outputs a control signal for increasing or decreasing the discharge volume of the HST pump in accordance with an increase or decrease in the rotational speed of the engine that is a power source of the HST traveling device;
A first-order lag converter for giving a time delay to the fluctuation of the control signal with respect to the fluctuation of the engine speed;
A changeover switch for selectively switching a “delay conversion signal” that has been subjected to first-order delay conversion or a “no-conversion signal” that has not been converted as a control signal to be output to the HST pump;
A working vehicle characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載の作業車両。 A changeover switch is provided in the vicinity of the steering handle of the driver's seat of the work vehicle.
The work vehicle according to claim 1.
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JP2008079692A JP2009236138A (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Working vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014013054A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | Traveling control device for working vehicle |
-
2008
- 2008-03-26 JP JP2008079692A patent/JP2009236138A/en not_active Withdrawn
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