JPH0476126A - 積み込み作業車両の制御方法及び装置 - Google Patents

積み込み作業車両の制御方法及び装置

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JPH0476126A JP18786990A JP18786990A JPH0476126A JP H0476126 A JPH0476126 A JP H0476126A JP 18786990 A JP18786990 A JP 18786990A JP 18786990 A JP18786990 A JP 18786990A JP H0476126 A JPH0476126 A JP H0476126A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は積み込み作業を主とするホイールローダ等の
建設車両の制御方法、及び装置に関するものである。
（従来の技術） 従来の積み込み作業を主とするホイールローダにおいて
、可変容量油圧ポンプを用いた作業機制御システム図を
第７図に示す。図を参照してエンジンＥはアクセルペダ
ルａｐを操作することによりリンケージｌｉを介してガ
バナｇｖにより制御される。そしてエンジンＥの出力は
トルクコンバータＴと歯車装置Ｇとに伝達され。
歯車装置Ｇへ伝達された出力は、可変容量油圧ポンプｐ
ｖを駆動する。可変容量油圧ポンプＰＶはサーボシリン
ダＳＣを介して可変容量ポンプ制御パルプｐｃによって
圧油量が制御される。
パケット操作パイロット弁ＡＬを操作すると。
パケットメイン操作弁ＡＶが操作されて、パケットシリ
ンダＡＣを介してパケットＡが回動して後方にチルトま
たは前方にダンプされる。またブーム操作パイロット弁
ＢＬを操作すると。
ブームメイン操作弁ＢＶが操作されて、ブームシリンダ
ＢＣを介してブームＢが回動して上方にリフト、または
下方にダウンされる。ＰＰはパイロットポンプである。
（発明が解決しようとする課題） 上記従来の作業機制御システムにおける可変容量油圧ポ
ンプの圧力−流量特性図を第８図に示す。図に示すよう
に最大油圧トルクＴ、、、またはＴｘｔに相当するポン
プ吐出油圧Ｐに従ってポンプ流量Ｑを変化させることに
よって、高圧時の油圧トルクを必要かつ十分な量に制限
するものである。しかし上記第８図に示したような油圧
ポンプｐｖと、駆動系の動力伝達袋Ｗ（トルクコンバー
タＴ）とがエンジンＥの出力を分配する車両においては
、第９図に示すように油圧による消費出力の減少分は駆
動系によって吸収されるため、駆動力がその分上昇して
作業機出力に対する駆動系出力の割合が太き（なり。
土砂等のすくい込みを行なう車両においては作業性を損
なうという大きい問題点があった。すなわち第８図及び
第９図を参照して。
！１１　　作業機ポンプの油圧トルク特性をＴＸｌがら
ＴＸｌに低減すると、トルクコンバータの吸収トルクが
逆にＴ。、からＴ　ＬＸｔに増加し、油圧出力と駆動出
力の配分が逆転してしまう。
（２）　　作業機油圧が高圧になるとＸ、点、Ｘ２点の
油圧トルクＴ　、、、　　Ｔ　ｘｔからＹ点の油圧トル
クＴＶへ油圧トルクが減少するため、トルクコンバータ
の吸収トルクがＴｔｘ＋　＋　ＴｔｘｚからＴ。
へ増加し、駆動力が過大になる。
（課題を解決するための手段及び作用）この発明は上記
問題点を解消するためになされたものであって１作業機
作動用可変容量油圧ポンプと車両駆動用トルクコンバー
タを備えた積み込み作業車両において、エンジン出力特
性を段階的に選択可能な電子制御式ガバナを設は及び上
記可変容量ポンプの最大容量及び出力トルクを段階的に
設定する電磁パイロント弁、ポンプ容量検出器、油圧検
出器を設けることにより、エンジンの出力特性及び可変
容量ポンプの出力特性の選択スイッチ（以下においてＭ
モード操作スイッチと記す）を設け、エンジン出力特性
をコントロールする電子ガバナコントローうと、可変容
量ポンプの最大容量及び出力トルク特性を選択設定する
可変ポンプコントローラとを設け、前記Ｍモード操作ス
イッチの選択によって油圧出力及び駆動出力の大きさと
配分を制御し３作業性の改善を行う。
また、可変容量油圧ポンプの吐出圧力または出力トルク
に応じて上記電子制御式ガバナの最高回転設定（以下に
おいてレギュレーション特性と記す）、またはエンジン
トルク設定を低下させることによりトルクコンバータの
吸収トルク変動幅をおさえて、土砂のすくい込み時の駆
動力の過大な増加を防止する。
さらに、上記制御装置において可変容量ポンプの吐出流
量のカットオフ圧力の設定を段階的に選択可能な選択ス
イッチ（以下においてＬモード操作スイッチと記す）を
設け、該Ｌモード操作スイッチの選択段と、上記Ｍモー
ド操作スイッチの選択段とによって１作業機力と駆動力
との動力配分の選択がマトリックス的に可能になるよう
にしたものである。
（実施例） 次にこの発明による実施例について図面を用いて説明す
る。
第１図はこの発明による積み込み作業車両の制御システ
ムの一実施例であって、上記第７図について説明した従
来の制御システムと同様な作用をする装置には同一の符
号を付しである。
そしてエンジンＥには出力特性を段階的に選択可能な電
子制御式ガバナ１０を装着し、電子ガバナコントローラ
１１を設けて２次の＋１１〜（４）の入力信号に応じて
電子制御式ガバナ１０をコントロールする。
＋１１　　歯車装置Ｇに設けた回転センサ１２によるエ
ンジン回転数Ｎ。
（２）　　可変ポンプコントローラ４１からの可変容量
ポンプＰＶの制御情報（を入力信号として受は取るとと
もに、電子ガバナコントローラ１１から可変容量ポンプ
コントローラ４１へ情報を送る）（３）　　電子ペダル
１４からの踏角信号θ。
（４）Ｍモード操作スイッチ２からのＭモード選択信号 可変ポンプコントローラ４１は電子ガバナコントローラ
１１との間で信号の受授をすると同時に次の（５）〜（
８）の入力信号に応じて、電磁パイロ・ノドバルブ４６
へ該バルブ４６を切換える。
（５）Ｍモード操作スイッチ４２からのＭモード選択信
号 （６）Ｌモード操作スイッチ４３からのしモード選択信
号 （７）　　可変容量ポンプｐｖの吐出油路に設けて吐出
圧を検出する圧力検出器４４からの油圧信号（８）　　
可変容量ポンプＰｖのポンプ容量を検出するポンプ容量
検出器４５からの圧油吐出量信号次に作用について説明
する。
（Ａ）第２図は可変容量ポンプｐｖの圧力−流量特性曲
線の一実施例であって９Ｍモード操作スイッチ４２を操
作することにより、Ｍｌモード。
Ｍ２モード、Ｍ３モードのような複数個のＭモードを段
階的に設定可能とし、それに合わせて電子制御式ガバナ
１０によりエンジンＥのトルク特性を第３図（イ）、（
ロ）、（ハ）においてそれぞれＭｌ、Ｍ２．Ｍ３３モー
ドエンジントルク曲線で示したように設定するし、また
Ｌモード操作スイッチ４３を操作することにより１作業
機最高油圧力をＬ１モード、Ｌ２モード、Ｌ３モードの
ような複数個のしモードを段階的に設定可能とする。
それによって１例えばＭ１モードとＬ１モード、Ｍ２モ
ードとＬ２モード、Ｍ３モードとＬ３モードを各々組合
せた場合、最大トルク点はＢ＋　、Ｂｔ　、Ｂｓ　、そ
の油圧トルクはそれぞれＴ　ｍ　＋　＋　Ｔ　ｓ　ｔ　
＋　Ｔ　ｍ　３となり、その時のトルクコンバータの吸
収トルク点がそれぞれ第３図（イ）。
（ロ）、（ハ）のＢ　ＩＺ　　Ｂ！’Ｉ　　Ｂ２゛とな
って、油圧トルクの大小関係Ｔ□＞ＴＢ、＞ＴＢ、と、
駆動力（トルクコンバータの吸収トルク量）の大小関係
（Ｂ＋’点のトルク）　　＞　（Ｂｚ°点のトルク）＞
　　（Ｂ３’点のトルク）とを合わせることが可能とな
る。
（Ｂ）可変容量ポンプｐｖの吐出圧力が高圧時（この実
施例ではＰＡ以上）で、第２図に示したように油圧トル
クが油圧に比例しなくなるとトルクコンバータの吸収ト
ルク変動を少なくするため、第３図（イ）、（ロ）、（
ハ）に示すように電子制御式ガバナ１０によりエンジン
Ｅの最高回転数（オールスピードガバナのレギュレーシ
ョン）をＮ　ｃ　＋　＋　　Ｎ　ｃ　ｚ　＋　　Ｎ　ｃ
　＊からそれぞれＮｃＩＮｃｚ’＋　　Ｎｃｓ”に変更
する。たとえば第２図。
第３図（イ）、（ロ）、（ハ）の実施例では油圧Ｐ。
の油圧トルクＴ　Ａ　Ｉ　Ｉ　Ｔ　Ａ　ｔ　＋　Ｔ　ａ
　２前後でエンジンの最高回転を切替えており、油圧ト
ルクＴＡ、。
ＴＡ、、　ＴＡ、の時がトルクコンバータの吸収トルク
がそれぞれＡ　ＩＺ　　Ａｚ’＋　　Ａ３°になる。ま
た。
第２図の同一油圧トルク点Ａ４．Ａｓ　、Ａ６とＢ４．
Ｂｓ　、Ｂｂ　とでは、それぞれ第３図（イ）、（ロ）
、（ハ）におけるＡ　ａ　’　、　　Ａ　ｓ　’　、　
　Ａ　ｂとＢ４°＋　ＢＳ’＋　Ｂ６゛とにトルクコン
バータの吸収トルク量を変化させている。このようにす
ることで可変容量油圧ポンプＰｖの吐出圧が高圧時に、
油圧トルクが変動しても、第３図（イ）（ｌＯ） （ロ）、（ハ）におけるＢ　ａ’　、　　Ｂ　ｓ’　、
　　Ｂ　ｂ’のようにトルクコンバータの吸収トルク変
動幅をおさえることができ、土砂のすくい込み時の駆動
力の過大な増加を防ぐことができるものである。
次にこの制御方法の実施例を第４図（イ）及び（ロ）に
示すフローチャートで説明する。
第４図（イ）は作業機油圧がＰａ＋（またはＰＡｔ、　
　ＰＡ、）以上でのポンプ容量カットオフ時。
油圧トルクがＴａｇ（またはＴ　ａ　ｘ　、　Ｔ　Ａ　
３　）以下となるとエンジン最高回転セントを減少させ
るときの電子制御式ガバナ１０の制御フローを示し。
第４図（ロ）は作業機油圧がＰ８．（またはＰｇ！＋Ｐ
ｓｓ）以上でのポンプ容量カットオフ時、油圧トルクが
Ｔｍ＋（またはＴ　ｍ　ｗ　、　Ｔ　ｌ　３　）以下と
なると９作業機油圧に従って目標エンジン回転数を制御
するときの電子制御式ガバナｌＯの制御フローである。
また１以上の作用は可変容量ポンプＰｖの油圧トルクの
大きさに応じて、エンジントルクを低下させても同様の
効果が得られるものであるこれを第５図を用いて説明す
る。上記第２図に示したポンプ吐出圧力Ｐａ以上で、ポ
ンプ油圧トルクがＴＡｌより低下した場合１例えば第２
図の８４点の油圧トルクＴ　ａ４（＝　Ｔ　Ａａ　）で
はｋ　（Ｔａｇ　　Ｔｌ１４）分だけエンジントルクを
低減させると、Ａ４′点をＢ　４１点へ移動させること
ができるものである。
（Ｃ）　　このように作業機油圧の高圧時のトルクコン
バータの吸収トルク量の変動を少なくシ、エンジン出力
選択段での油圧トルクと駆動トルクの大小関係を合わせ
るようにしたこと、及び可変容量ポンプＰｖの吐出流量
のカットオフ圧力を段階的に選択可能としたことにより
、第６図（イ）に示すように作業機油圧力の選択段によ
って決まる作業機力Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３と、エンジン出力
選択段によってバランスする駆動力Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３と
の動力配分の選択がマトリックス的に可能になる。なお
、第６図（ロ）は作業機装置における作業機油圧力りと
駆動力Ｍの作用を説明する図面である。
（発明の効果） この発明は以上詳述したようにして成るので。
可変容量油圧ポンプの高圧時に油圧トルりが変動しても
トルクコンバータの吸収トルク変動幅をおさえることが
でき、土砂のすくい込み時の駆動力の過大な増加を防止
できて１すりも為込み作業が容易に、かつ効率良〈実施
でき、また。
さらに作業機力と駆動力の動力配分の選択がマトリック
ス的に可能となるので、多様な作業形態に容易に対応で
きるという大きい効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による積み込み作業車両の制御システ
ムの一実施例、第２図は可変容量１ミンプＰＶの圧力−
流量特性曲線の説明図、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）
はＭモードとＬモードの組合せによるパワー配分の説明
図、第４図（イ）（ロ）はこの発明による作業機制御方
法のフローチャート第５図は油圧トルクに応じてエンジ
ントルク設定を低下させる制御方法の説明図第６図（イ
）、（ロ）は作業機油圧力りと駆動力Ｍとの間の動力配
分マトリックスを説明する図面、第７図、第８図、及び
第９図は従来のものの説明用図面である。 １０・・・電子制御式ガバナ １１・・・電子ガバナコントローラ １２・・・回転センサ　　　１４・・・電気ペダル４１
・・・可変ポンプコントローラ ４２・・・Ｍモード操作スイッチ ４３・・・Ｌモード操作スイッチ ４４・・・圧力検出器　　　４５・・・ポンプ容量検出
器４６・・・電磁パイロットバルブ 特許出願人　株式会社小松製作所 （ばか１名） 代理人　（弁理士）松　澤　　統 （ばか１名） 手 続 補 正 書 平成　８年６月１０

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）作業機作動用可変容量油圧ポンプと車両駆動用ト
    ルクコンバータを備えた積み込み作業車両において、出
    力特性を段階的に選択可能な電子制御式ガバナを備えた
    エンジンと；作業機作動用の可変容量油圧ポンプの最大
    容量及び出力トルクを段階的に設定する手段と；ポンプ
    容量及び油圧を検出する手段と；を設け、エンジンの出
    力特性選択スイッチと、該選択スイッチによって選択さ
    れた出力特性に制御するガバナコントローラと；該選択
    スイッチによって選択されたエンジン出力特性に合わせ
    、可変容量油圧ポンプの最大容量及び出力トルク特性を
    選択設定するポンプコントローラを設けたことを特徴と
    する積み込み車両の制御装置。
  2. （２）上記請求項第１項における制御装置において、可
    変容量油圧ポンプの吐出圧力または出力トルクに応じて
    、上記電子制御式ガバナの最高回転設定（レギュレーシ
    ョン特性）、またはエンジントルク設定を低下させるこ
    とを特徴とする積み込み車両のエンジン及び可変容量油
    圧ポンプの制御方法。
  3. （３）上記請求項第１項における制御装置において、可
    変容量油圧ポンプの吐出流量のカットオフ圧力の設定を
    段階的に選択可能な選択スイッチを設け、該カットオフ
    圧力選択スイッチの選択段と上記請求項第１項における
    最大容量及び出力トルクの選択スイッチの選択段とによ
    って、可変容量油圧ポンプの吐出流量−吐出圧力特性を
    決定するように制御することを特徴とする、可変容量油
    圧ポンプの制御方法。
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