JPH0626374A - 可変速用可変容量油圧ポンプを備えたエンジン車両におけるエンジン回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジン回転数の制御装置に関し、エンジンの
始動時にはエンジン回転数が一定値以下になるように制
御する。 【構成】エンジン１の回転数の制御は、アクセルペダル
１３の操作量とラジエータ１４の水温およびエンジン１
の実際の回転数（実回転数）に基づき、コントローラ１
５によって行われる。アクセル操作量センサ１３ａはア
クセルペダル１３の操作量を検出し、その操作量に応じ
た検出信号を出力する。ラジエータ水温センサ１４ａは
ラジエータ１４の水温を検出し、その水温に応じた検出
信号を出力する。エンジン回転数センサ１ａはエンジン
１の実回転数を検出し、その実回転数に応じた検出信号
を出力する。コントローラ１５は各センサ１３ａ，１４
ａ，１ａからの検出信号に基づいて、ステップモータ１
６を駆動する。そのステップモータ１６によってエンジ
ン１に設けられたスロットルレバー１７が操作され、エ
ンジン１の回転数が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可変速用可変容量油圧ポ
ンプを備えたエンジン車両におけるエンジン回転数の制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフトをはじめとする産
業用車両においては、例えば、特開昭６２−１３５２０
４号公報に開示されるような、可変速用可変容量油圧ポ
ンプによって走行駆動を行うものが種々提案されてい
る。

【０００３】このような産業用車両では、エンジンによ
ってチャージポンプおよび斜板式可変容量油圧ポンプを
駆動している。その可変容量油圧ポンプの斜板は、チャ
ージポンプからチャージ管路を介して吐出される作動油
によって駆動され、斜板の傾斜角および傾斜方向が変化
する。その斜板の傾斜角および傾斜方向の変化とエンジ
ンの回転数とに基づいて、可変容量油圧ポンプの吐出容
量および吐出方向が制御される。そして、可変容量油圧
ポンプから走行用管路を介して吐出される作動油によっ
て、車両の駆動輪を駆動する走行用の油圧モータが駆動
されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
始動直後においては、送油管路（走行用管路、チャージ
管路等）内の作動油の温度が低く、そのために粘性が高
くなっている。従って、エンジン回転数が急激に上昇す
ると、粘性が高いために作動油の圧力が急激に高まり、
キャビテーションの発生等により油圧機器（送油管路、
油圧ポンプ、油圧モータ等）の破損を誘発することにな
る。

【０００５】しかしながら、従来例においては、エンジ
ンの始動時において作動油の温度が低い場合でも、エン
ジン回転数はアクセルの操作量に比例するようになって
いる。

【０００６】従って、エンジンの始動時に運転者が誤っ
てアクセルペダルをいっぱいに踏み込んだ場合、エンジ
ン回転数が急激に上昇して作動油の圧力も急激に高ま
り、油圧機器が破損することがある。

【０００７】また、エンジンの始動時においては、エン
ジン内の潤滑油の温度も低く、その粘性は高くなってい
る。従って、エンジン回転数が急激に上昇した場合、エ
ンジン内部の潤滑が十分に行われず、エンジン自体が破
損することもある。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、エンジンの始動時には
エンジン回転数が一定値以下になるように制御すること
によって、油圧機器およびエンジンの破損を防止するこ
とができるエンジン回転数の制御装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、エンジンの回転数を指示するために操作さ
れるアクセル操作手段と、エンジンの温度を検出する温
度検出手段と、温度検出手段が検出したエンジンの温度
が設定温度以上の場合は、エンジンの回転数がアクセル
操作手段の指示した回転数になるようにエンジンを制御
し、エンジンの温度が設定温度より低い場合にアクセル
操作手段の指示した回転数が設定回転数より低いとき
は、エンジンの回転数がアクセル操作手段の指示した回
転数になるようにエンジンを制御し、エンジンの温度が
設定温度より低い場合にアクセル操作手段の指示した回
転数が設定回転数以上のときは、アクセル操作手段の指
示した回転数に関係なくエンジンの回転数を設定回転数
に保つようにエンジンを制御する制御手段とを備えたこ
とをその要旨とする。

【００１０】

【作用】従って本発明によれば、エンジンの温度が設定
温度以上の場合、制御手段は、エンジンの回転数がアク
セル操作手段の指示した回転数になるように制御する。

【００１１】また、エンジンの温度が設定温度より低
く、アクセル操作手段の指示した回転数が設定回転数よ
り低いとき、制御手段は、エンジンの温度が設定温度以
上の場合と同様に、エンジンの回転数がアクセル操作手
段の指示した回転数になるように制御する。

【００１２】そして、エンジンの温度が設定温度より低
く、アクセル操作手段の指示した回転数が設定回転数以
上のとき、制御手段は、アクセル操作手段の指示した回
転数に関係なくエンジンの回転数を設定回転数に保つよ
うに制御する。すなわち、エンジンの温度が設定温度よ
り低いときには、エンジンの回転数が設定回転数を越え
ることはない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１，
図２に従って説明する。図１に、本実施例の油圧および
電気的構成を示す。

【００１４】エンジン１の出力軸２には、定容量油圧ポ
ンプである荷役用ポンプ３とチャージポンプ４、およ
び、斜板式可変容量油圧ポンプである走行用油圧ポンプ
５が連結されている。従って、各ポンプ３〜５はエンジ
ン１の回転数に応じて駆動される。

【００１５】走行用油圧ポンプ５は、斜板の傾斜方向に
よって走行用管路５ａ，５ｂ内の作動油の流れる方向が
変わり、車両の左側駆動輪を駆動するための油圧モータ
Ｌｍ、および、車両の右側駆動輪を駆動するための油圧
モータＲｍを正逆転させる。

【００１６】チャージポンプ４からはエンジン１の回転
数に比例した圧力の作動油が流出し、チャージ管路６を
介して減圧弁７に流入する。減圧弁７はチャージポンプ
４からの作動油の吐出量に比例して作動油を減圧した
後、減圧した作動油をパイロット流体としてパイロット
通過管路８に流す。そのパイロット流体は前後進バルブ
９を介して、斜板制御用シリンダ１０に流入する。

【００１７】前後進バルブ９には前進（Ａ位置）・後進
（Ｂ位置）・中立（Ｃ位置）の３つの位置があり、前後
進レバー９ａの操作によって切り替えられる。斜板制御
用シリンダ１０は走行用油圧ポンプ５に隣接して設けら
れ、そのシリンダロッド１１は走行用油圧ポンプ５の斜
板に連結されている。そのため、シリンダロッド１１の
移動によって走行用油圧ポンプ５の斜板の傾斜角および
傾斜方向が調節される。また、シリンダ１０内は、シリ
ンダロッド１１の中央部に設けられたピストン１２によ
って前室および後室に二分されている。

【００１８】前後進バルブ９が中立（Ｃ）位置にあり、
パイロット流体がシリンダ１０の前室または後室のいず
れにも流れ込まないとき、シリンダ１０の各側壁からピ
ストン１２に架装した一対の押しバネＳにより、ピスト
ン９はシリンダ７のほぼ中央に保持される。すなわち、
この時には走行用油圧ポンプ５の斜板角が零となり、走
行用油圧ポンプ５の吐出容量は零となる。

【００１９】また、前後進バルブ９が前進（Ａ）または
後進（Ｂ）位置にあり、パイロット流体がシリンダ１０
の前室または後室のいずれか一方に流入すると、他方の
内部に滞留していたパイロット流体はドレインタンクＤ
に流出される。そのため、シリンダ１０の前室および後
室には圧力差が生じ、その圧力差と押しバネＳの力のバ
ランスに応じて、走行用油圧ポンプ５の斜板の傾斜角お
よび傾斜方向が制御される。

【００２０】従って、エンジン１の回転数が上昇するに
つれて走行用油圧ポンプ５の斜板の傾斜角が大きくな
り、走行用油圧ポンプ５の吐出容量が増加して、各油圧
モータＬｍ，Ｒｍの回転数が上昇する。反対に、エンジ
ン１の回転数が下降するにつれて走行用油圧ポンプ５の
斜板の傾斜角が小さくなり、走行用油圧ポンプ５の吐出
容量が減少して、各油圧モータＬｍ，Ｒｍの回転数が下
降する。

【００２１】このエンジン１の回転数の制御は、アクセ
ル操作手段としてのアクセルペダル１３の操作量とラジ
エータ１４の水温およびエンジン１の実際の回転数（実
回転数）に基づき、制御手段としてのコントローラ１５
によって行われる。

【００２２】すなわち、アクセル操作量センサ１３ａは
アクセルペダル１３の操作量を検出し、その操作量に応
じた検出信号を出力する。温度検出手段としてのラジエ
ータ水温センサ１４ａはラジエータ１４の水温を検出
し、その水温に応じた検出信号を出力する。エンジン回
転数センサ１ａはエンジン１の実回転数を検出し、その
実回転数に応じた検出信号を出力する。コントローラ１
５は各センサ１３ａ，１４ａ，１ａからの検出信号に基
づいて、ステップモータ１６を駆動する。そのステップ
モータ１６によってエンジン１に設けられたスロットル
レバー１７が操作され、エンジン１の回転数が調節され
る。

【００２３】次に、このように構成された本実施例にお
けるエンジン１の回転数の制御動作を、図２に従って説
明する。図２は、アクセルペダル１３の操作量と、無負
荷時におけるエンジン１の実回転数の関係を示す特性図
である。

【００２４】コントローラ１５は、ラジエータ水温セン
サ１４ａが検出したラジエータ１４の水温に基づいて、
定常状態制御と始動時制御の２つの制御を切り替える。
すなわち、コントローラ１５は、ラジエータ１４の水温
が設定値以上である場合は定常状態制御を行い、設定値
より低い場合は始動時制御を行う。

【００２５】定常状態制御では、エンジン１の実回転数
がアクセルペダル１３の操作量に比例するように制御さ
れる。すなわち、コントローラ１５は、アクセル操作量
センサ１３ａの検出したアクセルペダル１３の操作量に
基づいて、運転者が所望するエンジン１の回転数（目標
回転数）を算出する。そして、コントローラ１５は、そ
の目標回転数とエンジン回転数センサ１ａの検出したエ
ンジン１の実回転数とが等しくなるように、ステップモ
ータ１６を駆動することによりスロットルレバー１７を
操作して、エンジン１の回転数を調整する。従って、エ
ンジン１の実回転数は、図２に示すように、アクセルペ
ダル１３の操作量に比例して変化する。

【００２６】また、始動時制御では、アクセルペダル１
３の操作量が設定操作量Ｓ〔％〕より低いときには定常
状態制御と同様に制御（エンジン１の実回転数をアクセ
ルペダル１３の操作量に比例させる）され、アクセルペ
ダル１３の操作量が設定操作量Ｓ〔％〕以上になると、
アクセルペダル１３の操作量に関係なく、エンジン１の
実回転数を設定回転数Ｎ〔ｒｐｍ〕に保つように制御さ
れる。

【００２７】すなわち、コントローラ１５は、アクセル
操作量センサ１３ａの検出したアクセルペダル１３の操
作量に基づいて、運転者が所望するエンジン１の回転数
（目標回転数）を算出する。そして、コントローラ１５
は、その目標回転数が設定回転数Ｎより低ければ、目標
回転数とエンジン１の実回転数とが等しくなるように、
ステップモータ１６を駆動することによりスロットルレ
バー１７を操作して、エンジン１の回転数を調整する。
従って、エンジン１の実回転数は、図２に示すように、
アクセルペダル１３の操作量に比例して変化する。一
方、目標回転数が設定回転数Ｎ以上であれば、コントロ
ーラ１５は、設定回転数Ｎを目標回転数に置き換え、設
定回転数Ｎとエンジン１の実回転数とが等しくなるよう
に、ステップモータ１６を駆動することによりスロット
ルレバー１７を操作して、エンジン１の回転数を調整す
る。従って、エンジン１の実回転数は、図２に示すよう
に、アクセルペダル１３の操作量に関係なく一定（設定
回転数Ｎ）となる。

【００２８】ところで、各送油管路（走行用管路５ａ，
５ｂ、チャージ管路６、パイロット通過管路８等）内の
作動油の温度は、ラジエータ１４の水温に対応してい
る。すなわち、ラジエータ１４の水温が高いということ
は、エンジン１が動き出してから時間が経ち、エンジン
１の温度が上昇しているということである。作動油の温
度はエンジン１の温度に対応しているため、ラジエータ
１４の水温が高くなれば、作動油の温度も高くなる。

【００２９】従って、作動油の温度を変化させる実験に
より、作動油の粘性が高くなってキャビテーション等の
問題が起こり始めるときのラジエータ１４の水温を求
め、その水温を前記設定値とする そして、エンジン１の回転数を変化させる実験により、
ラジエータ１４の水温が設定値より低いとき（すなわ
ち、作動油の粘性が高くなってキャビテーション等の問
題が起こる可能性が高いとき）でも、油圧機器（送油管
路、各ポンプ３〜５、油圧モータＬｍ，Ｒｎ）に破損等
の不具合が生じない限界の実回転数を求め、その実回転
数を設定回転数Ｎとする。

【００３０】すなわち、ラジエータ１４の水温が設定値
より低いときでも、エンジン１の実回転数が設定回転数
Ｎより低ければ、油圧機器に破損等の不具合が生じるこ
とはないわけである。本実施例においては、上記したよ
うに、ラジエータ１４の水温が設定値より低い場合、エ
ンジン１の実回転数が設定回転数Ｎ以上にはならない。

【００３１】従って、エンジン１の始動時においてエン
ジン１が冷えており、作動油の温度が低いときに、運転
者がアクセルペダル１３を不用意に踏み込んだ場合で
も、エンジン１の実回転数は設定回転数Ｎ以上には上昇
せず、油圧機器に破損等の不具合が生じることはない。

【００３２】また、エンジン１内の潤滑油の温度は、油
圧機器の作動油の温度よりも高くなるため、油圧機器に
不具合が生じなければ、エンジン１に破損等の不具合が
生じることもない。

【００３３】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、ラジエータ１４の水温を検出するの
ではなく、エンジン１の温度を直接検出するようにして
もよく、作動油の温度を直接検出するようにしてもよ
い。この場合は、エンジン１が空冷エンジンであっても
よい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、エ
ンジンの始動時にはエンジン回転数が一定値以下になる
ように制御することによって、油圧機器およびエンジン
の破損を防止することができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例の油圧および電気
的構成を示す回路図である。

【図２】一実施例のアクセルペダル１３の操作量と、無
負荷時におけるエンジン１の実回転数の関係を示す特性
図である。

【符号の説明】

１３…アクセル操作手段としてのアクセルペダル、１４
ａ…温度検出手段としてのラジエータ水温センサ、１５
…制御手段としてのコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにて駆動される可変速用可変容
   量油圧ポンプによって走行用の油圧モータを駆動する車
   両のエンジン回転数制御装置において、 エンジンの回転数を指示するために操作されるアクセル
   操作手段と、 エンジンの温度を検出する温度検出手段と、 温度検出手段が検出したエンジンの温度が設定温度以上
   の場合は、エンジンの回転数がアクセル操作手段の指示
   した回転数になるようにエンジンを制御し、エンジンの
   温度が設定温度より低い場合にアクセル操作手段の指示
   した回転数が設定回転数より低いときは、エンジンの回
   転数がアクセル操作手段の指示した回転数になるように
   エンジンを制御し、エンジンの温度が設定温度より低い
   場合にアクセル操作手段の指示した回転数が設定回転数
   以上のときは、アクセル操作手段の指示した回転数に関
   係なくエンジンの回転数を設定回転数に保つようにエン
   ジンを制御する制御手段とを備えたことを特徴とするエ
   ンジン回転数制御装置。