KR20130079119A

KR20130079119A - 작업차

Info

Publication number: KR20130079119A
Application number: KR1020120097670A
Authority: KR
Inventors: 요시히꼬 구로시따; 잇세이 다니무라; 아끼요시 오노; 아쯔시 신까이
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2032-09-04
Also published as: EP2610408B1; CN103174530B; KR101338847B1; EP2610408A2; US20130225364A1; JP5871612B2; EP2610408A3; CN103174530A; JP2013133737A

Abstract

본 발명의 과제는 엔진에 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 유압 펌프의 회전 속도로서, 작업 장치를 작동시키기 위해서 필요한 작동유를 공급 가능한 한 충분한 고회전 속도를 얻는 것이다.
액셀러레이터 조작부(37)의 조작에 따른 엔진(5)의 목표 회전 속도를 구하는 목표 회전 속도 연산부(38)와, 엔진 회전 속도에 대해서 증가용 회전 속도를 설정 가능한 증가용 회전 속도 설정부(40)와, 엔진 회전 속도를 제어하는 엔진 회전 속도 제어부(46)와, 엔진 회전 속도의 증가 지령을 행하는 인위 조작식의 증가 지령 조작부(44)를 구비하고, 엔진 회전 속도 제어부(46)는 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있지 않은 경우에는, 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 액셀러레이터 제어를 행하고, 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령된 경우에는, 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 증가 제어를 행하도록 구성되어 있다.

Description

작업차{WORKING VEHICLE}

본 발명은 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되어 주행 차체에 연결된 작업 장치에 작동유를 공급하는 유압 펌프를 구비한 작업차에 관한 것이다.

상기와 같은 작업차에서는 주행 차체에 작업 장치를 연결하고, 유압 펌프를 엔진의 출력축에 연결하는 등에 의해, 엔진을 유압 펌프의 구동원으로서 이용하여, 유압 펌프에 의해 작업 오일을 작업 장치에 공급해서 원하는 작업을 행하도록 하고 있다. 그리고 엔진 회전 속도에 대해서는, 액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 엔진의 목표 회전 속도를 구하고, 그 구한 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하고 있다.

그러나 엔진을 유압 펌프의 구동원으로 하고 있으므로, 액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 것만으로는, 유압 펌프의 회전 속도로서, 작업 장치를 적절하게 작동시키기 위해서 필요한 작동유를 공급 가능한 만큼 충분한 고회전 속도를 얻을 수 없어, 작업 장치를 적절하게 작동시킬 수 없는 경우가 있다.

따라서, 종래, 엔진 회전 속도에 대해서, 목표 회전 속도와는 별도로 미리 설정 회전 속도를 설정해 두고, 작업 내용에 따라 액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하거나, 설정 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 것을 전환하고 있는 것이 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

또한, 다른 작업차에서는 액셀러레이터 조작부와는 달리 연료 증량 스위치를 구비하고, 그 연료 증량 스위치가 조작된 경우에, 액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 목표 회전 속도로부터 소정 회전 속도만큼 엔진 회전 속도를 증가시키도록 하고 있는 것도 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조).

일본 특허 출원 공개 평9-88650호 공보 일본 특허 출원 공개 제2000-97056호 공보

그러나 상기 특허 문헌 1에 기재된 작업차에서는, 액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 상태로 전환한 경우에, 여전히 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하므로, 유압 펌프의 회전 속도로서 충분한 고회전 속도를 얻을 수 없는 경우가 있다.

또한, 상술한 바와 같은 작업차에서는, 주행 차체를 주행하기 위한 구동원과 유압 펌프의 구동원을 엔진에 의해 겸용하고 있으므로, 주행 차체를 주행시키기 위한 목표 회전 속도와 작업 장치를 작동시키기 위한 유압 펌프의 회전 속도와의 양자를 고려함으로써, 엔진 회전 속도를 적절한 회전 속도로 제어할 수 있다. 그러나 상기 특허 문헌 1에 기재된 작업차에서는, 단순히 설정 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하고 있을 뿐이므로, 목표 회전 속도와 유압 펌프의 회전 속도와의 양자를 고려할 수 없어, 결국 유압 펌프의 회전 속도로서 충분한 고회전 속도를 얻을 수 없는 경우가 있다.

상기 특허 문헌 2에 기재된 작업차에서는, 연료 증량 스위치가 조작된 경우에, 목표 회전 속도로부터 소정 회전 속도만큼 엔진 회전 속도를 증가시키므로, 유압 펌프의 회전 속도로서 충분한 고회전 속도를 얻을 수 있다. 그러나 목표 회전 속도가 원래 고회전 속도라도, 연료 증량 스위치가 조작되면, 그 고회전 속도의 목표 회전 속도로부터 다시 소정 회전 속도만큼 엔진 회전 속도를 증가시키게 된다. 따라서, 엔진에 대하여 과잉 부하를 부여해 버리게 되어, 엔진의 손상 등의 문제를 발생하게 된다.

본 발명은, 이러한 점에 착안해서 이루어진 것이며, 그 목적은 엔진에 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 유압 펌프의 회전 속도로서, 작업 장치를 작동시키기 위해서 필요한 작동유를 공급 가능한 한 충분한 고회전 속도를 얻을 수 있는 작업차를 제공하는 점에 있다.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 작업차의 특징 구성은 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되어 주행 차체에 연결된 작업 장치에 작동유를 공급하는 유압 펌프를 구비한 작업차에 있어서,

액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 상기 엔진의 목표 회전 속도를 구하는 목표 회전 속도 연산부와, 엔진 회전 속도에 대해서 증가용 회전 속도를 설정 가능한 증가용 회전 속도 설정부와, 엔진 회전 속도를 제어하는 엔진 회전 속도 제어부와, 엔진 회전 속도의 증가 지령을 행하는 인위 조작식의 증가 지령 조작부를 구비하고, 상기 엔진 회전 속도 제어부는 상기 증가 지령 조작부에 의해 상기 증가 지령이 지령되고 있지 않은 경우에는 상기 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 액셀러레이터 제어를 행하고, 상기 증가 지령 조작부에 의해 상기 증가 지령이 지령된 경우에는, 상기 목표 회전 속도와 상기 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 증가 제어를 행하도록 구성되어 있는 점에 있다.

본 특징 구성에 따르면, 작업 장치를 작동시킬 경우에는 운전자가 증가 지령 조작부의 조작을 행함으로써, 증가 지령 조작부에 의해 증가 지령을 행할 수 있다. 이와 같이 증가 지령이 지령되어 있는 경우에는 엔진 회전 속도 제어부가 증가 제어를 행하므로, 목표 회전 속도 쪽이 증가용 회전 속도보다도 고회전 속도이면, 그 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하고, 반대로 증가용 회전 속도 쪽이 목표 회전 속도보다도 고회전 속도이면, 그 증가용 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어할 수 있다. 이에 의해, 엔진 회전 속도를 과잉으로 증가시키지 않고, 엔진에 대하여 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하여, 유압 펌프의 회전 속도로서 충분한 고회전 속도를 얻을 수 있다.

그리고 증가 지령 조작부에 의해 증가 지령이 지령되어 있지 않은 경우에는, 엔진 회전 속도 제어부가 액셀러레이터 제어를 행하므로, 목표 회전 속도보다도 증가시키지 않고 엔진 회전 속도를 제어할 수 있다. 이에 의해, 엔진 회전 속도를 함부로 증가시키는 일 없이, 엔진에 대하여 과잉 부하를 부여하는 것을 적절하게 방지할 수 있다.

본 발명에 관한 작업차의 또 다른 특징 구성은, 변속 조작부의 조작에 따라서 변속 가능한 주행용의 변속 장치와, 상기 변속 장치의 변속 영역이 고속 영역으로 전환되어 있는 경우에, 상기 엔진 회전 제어부에 의한 상기 증가 제어의 실행을 견제하는 견제부를 구비하고 있는 점에 있다.

본 특징 구성에 따르면, 운전자가 변속 조작부를 조작함으로써 변속 장치가 고속 영역으로 전환되어 있는 경우에는, 증가 지령 조작부에 의해 증가 지령을 행해도, 견제부에 의해 엔진 회전 제어부에 의한 증가 제어의 실행을 견제하여, 엔진 회전 제어부에 의한 증가 제어가 행해지지 않는다. 이에 의해, 변속 장치를 고속 영역으로 전환하고 있는 경우에는 엔진 회전 속도를 증가시켜서, 주행 차체의 속도가 과잉 고속이 되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 관한 작업차의 또 다른 특징 구성은, 상기 엔진 회전 속도 제어부는, 상기 증가 제어에 있어서, 엔진 회전 속도가 증가하는 증가 속도를 설정 증가 속도보다도 느리게 해서 엔진 회전 속도를 증가시키는 형태로, 상기 목표 회전 속도와 상기 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있는 점에 있다.

엔진 회전 속도 제어부가 증가 제어를 행할 경우에, 엔진 회전 속도를 증가시키는 증가 속도가 빠르면, 엔진으로부터 배출되는 입자상 물질(PM)의 배출량이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 증가 제어를 행할 경우에, 엔진 회전 속도가 증가하는 증가 속도를 설정 증가 속도보다도 느리게 해서 엔진 회전 속도를 증가시킴으로써, 입자상 물질(PM)의 배출량을 최대한 소량으로 억제할 수 있다.

본 발명에 관한 작업차의 또 다른 특징 구성은, 상기 엔진 회전 속도 제어부에 의한 상기 증가 제어가 행해질 경우에, 주행 차체의 차속을 보유 지지하는 차속 보유 지지 수단을 구비하고 있는 점에 있다.

증가용 회전 속도 쪽이 목표 회전 속도보다도 고회전 속도일 경우에, 엔진 회전 속도 제어부가 증가 제어를 행하면, 엔진 회전 속도가 증가되므로, 그 증가에 수반하여 주행 차체의 차속도 증가해서 급가속되는 경우가 있다. 특히, 증가용 회전 속도와 목표 회전 속도와의 차가 클 경우에는, 급가속이라고 하는 문제가 현저해진다. 따라서, 차속 보유 지지 수단을 구비함으로써, 엔진 회전 속도 제어부에 의한 증가 제어의 실행에 의해 엔진 회전 속도가 증가된 경우라도, 엔진 회전 속도 제어부에 의한 증가 제어가 실행되기 전의 주행 차체의 차속을 보유 지지해서 급가속이라고 하는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 관한 작업차의 또 다른 특징 구성은, 경사판 각도를 변경 조정함으로써 변속 가능한 주행용의 유압 무단 변속 장치를 구비하고, 상기 차속 보유 지지 수단은 상기 유압 무단 변속 장치에 있어서의 상기 경사판 각도를 제어함으로써, 상기 주행 차체의 차속을 보유 지지하도록 구성되어 있는 점에 있다.

본 특징 구성에 따르면, 경사판 각도를 변경 조정함으로써 변속 가능한 주행용의 유압 무단 변속 장치를 구비하고 있으므로, 차속 보유 지지 수단은 유압 무단 변속 장치에 있어서의 경사판 각도를 제어한다고 하는 간이한 구성에 의해, 주행 차체의 차속의 보유 지지를 적절하게 행할 수 있다.

본 발명에 관한 작업차의 또 다른 특징 구성은, 상기 작업 장치는 주행 차체의 전방에 구비되는 프론트 로더이며, 그 프론트 로더를 조작하는 조작 레버를 구비하고, 그 조작 레버의 그립부에 상기 증가 지령 조작부로서의 스위치가 구비되어 있는 점에 있다.

운전자는 조작 레버를 조작함으로써, 프론트 로더를 조작할 수 있다. 그리고 그 조작 레버의 그립부에 증가 지령 조작부로서의 스위치가 구비되어 있으므로, 운전자는 조작 레버의 조작을 행하면서, 압박 조작 등의 스위치 조작을 행할 수 있다. 따라서, 운전자에 대한 부담을 경감할 수 있으면서, 증가 지령을 적절한 타이밍에서 지령할 수 있다.

엔진에 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 유압 펌프의 회전 속도로서, 작업 장치를 작동시키기 위해서 필요한 작동유를 공급 가능한 한 충분한 고회전 속도를 얻을 수 있다.

도 1은 트랙터의 개략도.
도 2는 트랙터의 동력 전달에 대한 개략도.
도 3은 트랙터의 제어 블록도.
도 4는 조작 레버의 사시도.
도 5는 메인 제어부 및 엔진 제어부의 동작을 도시한 흐름도.
도 6은 시간 경과에 수반하는, 엔진 회전 속도의 변화, 정유압식 무단 변속 장치의 경사판 각도의 변화, 차속의 변화를 도시하는 그래프.

본 발명에 관한 작업자의 실시 형태에 대해서 도면을 기초로 하여 설명한다.

본 발명에 관한 작업차는, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 농업용의 트랙터(1)에 적응되어 있으며, 작업 장치로서, 주행 차체(2)의 전방에 프론트 로더(3)가 연결되어 있다. 이 트랙터(1)는 프론트 로더(3)를 사용하여, 예를 들어 토사를 굴착하거나, 그 토사를 트럭 등의 원하는 부위까지 반송해서 이동 탑재하는 작업 등을 행하도록 하고 있다.

트랙터(1)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 주 클러치(4)를 거쳐 전달되는 엔진(5)으로부터의 동력을 변속하는 변속 장치로서, 추진용의 주변속 장치로서 기능을 하는 정유압식 무단 변속 장치(HST)(6)(주행용의 유압 무단 변속 장치에 상당함)와 추진용의 부변속 장치로서 기능을 하는 기어식 변속 장치(7)가 구비되어 있다. 기어식 변속 장치(7)의 전륜용 출력축(8)으로부터 취출한 변속 후의 동력을, 전륜 구동용의 동력으로서 전륜용 변속 장치(9)나 전륜용 차동 장치(10) 등을 거쳐 좌우의 전륜(11)에 전달하고 있다. 기어식 변속 장치(7)의 후륜용 출력축(12)으로부터 취출한 변속 후의 동력을, 후륜 구동용의 동력으로서 후륜용 차동 장치(13)나 좌우의 후차축(14) 등을 거쳐 좌우의 후륜(15)에 전달하고 있다. 이에 의해, 트랙터(1)는 좌우의 전륜(11) 및 후륜(15)을 구동하는 4륜 구동형으로 구성되어 있다.

또한, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 펌프축(16)으로부터의 비변속 동력을, 보조 클러치(17)나 보조 변속 장치(18) 등을 거쳐 동력 취출축(19)에 전달하여, 프론트 로더(3)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(20)를 구동시키고 있다. 이와 같이 하여, 프론트 로더(3)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(20)는, 엔진(5)으로부터의 동력을 구동원으로서 구동되도록 구성되어 있다.

정유압식 무단 변속 장치(6)는 엔진(5)으로부터의 동력을 받는 경사판식 가변 토출형의 유압 펌프(21)와 그 유압 펌프(21)로부터의 유압에 의해 회전해서 동력을 출력하는 유압 모터(22)를 구비하여 구성되어 있다. 이 정유압식 무단 변속 장치(6)에서는, 엔진(5)으로부터의 동력이 펌프축(16)에 입력됨으로써, 유압 펌프(21)로부터 유압 모터(22)에 압유가 공급되고, 유압 모터(22)가 유압 펌프(21)로부터의 유압에 의해 회전 구동되어 모터축을 회전시킨다. 정유압식 무단 변속 장치(6)는, HST 조작부(23)(예를 들어, 중립 상태로 복귀 가압 된 HST 페달)의 조작을 기초로 하여, 유압 펌프(21)의 경사판 각도의 변경이 행해진다. 정유압식 무단 변속 장치(6)는 정회전 상태, 역회전 상태 및 정회전 상태와 역회전 상태 사이에 위치하는 중립 상태로 변속되는 동시에, 정회전 상태로 변속된 경우에 있어서도 역회전 상태로 변속된 경우에 있어서도, 유압 펌프(21)의 회전 속도를 무단계로 변경해서 유압 모터(22)의 회전 속도(시간당 회전수)를 무단계로 변경한다.

기어식 변속 장치(7)는 복수의 변속 조작 위치에 조작 보유 지지 가능한 변속 조작부(24)(예를 들어, 변속 레버)의 조작을 기초로 하여, 정유압식 무단 변속 장치(6)에 의한 변속 후의 동력을 유단 변속하도록 구성되어 있다. 여기서, 기어식 변속 장치(7)의 변속 영역으로서는, 저속 영역과 중속 영역과 고속 영역과의 3단계로 설정되어 있고, 변속 조작부(24)의 변속 조작 위치를 기초로 하여, 저속 영역과 중속 영역과 고속 영역 중 어느 하나의 변속 영역으로 변속된다.

또한, 트랙터(1)에는 각종 센서류가 구비되어 있지만, 엔진(5)으로부터의 출력축의 회전 속도를 검출해서 엔진 회전 속도를 검출하는 회전 속도 센서(25)와, 기어식 변속 장치(7)에 있어서의 후륜용 출력축(12)의 회전 속도를 검출해서 주행 차체(2)의 차속을 검출하는 차속 센서(26)가 구비되어 있다.

프론트 로더(3)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 주행 차체(2)의 좌우 양측부에 착탈 가능하게 연결되는 좌우 한 쌍의 지주(27)와, 대응하는 지주(27)의 상단부에 상하 요동 가능하게 연결된 좌우 한 쌍의 붐(28)과, 그들 붐(28)의 자유단부에 상하 요동 가능하게 연결된 버킷(29)과, 좌우의 지주(27)에 대하여 대응하는 붐(28)을 상하 방향으로 요동 구동하는 유압식의 좌우 한 쌍의 붐 실린더(30)와, 좌우의 붐(28)에 대하여 버킷(29)을 상하 방향으로 요동 구동하는 유압식의 좌우 한 쌍의 버킷 실린더(31)를 구비하고 있다.

또한, 프론트 로더(3)에 대해서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 좌우의 붐 실린더(30)에 대한 작동유의 유동을 제어하는 붐용 제어 밸브(32)와, 좌우의 버킷 실린더(31)에 대한 작동유의 유동을 제어하는 버킷용 제어 밸브(33)와, 붐용 제어 밸브(32)와 버킷용 제어 밸브(33)에 연계된 열십자 요동식으로 중립 복귀형의 조작 레버(34)(도 4 참조)와, 동력 취출축(19)으로부터의 동력으로 작동유를 각 제어 밸브(32, 33)를 향해 압송하는 유압 펌프(20) 등이 구비되어 있다. 이와 같이 하여, 프론트 로더(3)는 조작 레버(34)의 조작에 연동한 각 제어 밸브(32, 33)에 의한 작동유의 유동 제어로 붐(28) 및 버킷(29)이 상하 요동하는 유압식으로 구성되어 있다.

여기서, 도 3 및 도 4를 기초로 하여 설명하면, 좌우의 붐(28)은 조작 레버(34)의 하방으로의 요동 조작으로 상승 요동하고, 조작 레버(34)의 상방으로의 요동 조작으로 하강 요동하도록 구성되어 있다. 버킷(29)은, 조작 레버(34)의 좌측으로의 요동 조작으로 상승 요동하고, 조작 레버(34)의 우측으로의 요동 조작으로 하강 요동하도록 구성되어 있다. 덧붙여서 말하면, 도시는 생략하지만, 프론트 로더(3)에는 붐(28)의 요동각을 검출하는 회전식의 포텐시오미터로 이루어지는 붐 센서나, 버킷(29)의 요동각을 검출하는 회전식의 포텐시오미터로 이루어지는 버킷 센서 등이 구비되어 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 트랙터(1)에는 엔진 회전 속도를 설정하거나, 정유압식 무단 변속 장치(6)에 있어서의 경사판의 각도를 제어하는 메인 제어부(35)와, 그 메인 제어부(35)에 의해 설정된 제어 목표의 엔진 회전 속도로 엔진(5)의 회전 속도를 제어하는 엔진 제어부(36)가 구비되어 있다.

메인 제어부(35)에는, 액셀러레이터 조작부(37)의 조작에 따른 엔진(5)의 목표 회전 속도를 구하는 목표 회전 속도 연산부(38)와, 회전 속도 설정용 조작부(39)에 의한 조작에 따라서 엔진 회전 속도에 대해서 증가용 회전 속도를 설정하는 증가용 회전 속도 설정부(40)와, 목표 회전 속도 연산부(38)에 의해 구한 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 설정부(40)에 의해 설정된 증가용 회전 속도 중 어느 하나를 제어 목표의 엔진 회전 속도로서 설정하는 엔진 회전 속도 설정부(41)와, HST 조작부(23)의 조작에 따라서 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도를 제어하는 경사판 제어부(42)가 구비되어 있다.

액셀러레이터 조작부(37)는, 소정의 조작 범위 내에서 조작 위치를 변경 가능하며, 예를 들어 액셀러레이터 페달 혹은 핸드 액셀러레이터 조작부로 구성되어 있고, 도시는 생략하지만, 액셀러레이터 조작부(37)의 조작 위치를 검출하는 센서의 검출 정보가 메인 제어부(35)에 입력된다. 액셀러레이터 조작부(37)의 조작 위치와 목표 회전 속도와의 관계는 맵 등에 의해 미리 설정되어 있고, 목표 회전 속도 연산부(38)는, 미리 설정되어 있는 맵을 사용하여 액셀러레이터 조작부(37)의 조작 위치에 따라서 목표 회전 속도를 구하고 있다.

회전 속도 설정용 조작부(39)는, 예를 들어 운전석의 전방에 배치된 미터 내에 구비한 터치 패널식의 스위치부 등에 의해 구성되어 있고, 그 스위치부를 조작함으로써, 증가용 회전 속도 설정부(40)가 증가용 회전 속도를 원하는 회전 속도로 변경 설정 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 미터 내에는 현재 설정되어 있는 증가용 회전 속도를 표시하는 표시부가 구비되어 있으며, 스위치부를 소정 시간 이상 길게 누름으로써, 그 표시부의 화면이 변경 설정 화면으로 전환된다. 그리고 표시부를 변경 설정 화면으로 전환한 상태에 있어서, 스위치부를 누름 조작할 때마다 증가용 회전 속도를 원하는 양만큼 증가시키는 형태로, 증가용 회전 속도를 설정 범위 내의 원하는 회전 속도로 변경 설정할 수 있도록 되어 있다. 예를 들어, 증가용 회전 속도에 대해서는, 800 내지 2600rpm의 설정 범위 내에서 200rpm마다 설정할 수 있도록 되어 있다.

HST 조작부(23)에 대해서는, 상술한 바와 같이, 예를 들어 중립 상태로 복귀 가압 된 HST 페달 의해 구성되어 있고, 도시는 생략하지만, HST 조작부(23)의 조작 위치를 검출하는 센서의 검출 정보가 메인 제어부(35)에 입력된다. 덧붙여서 말하면, HST 조작부(23)에 대해서는 HST 페달에 한정되지 않고, 액셀러레이터 페달에 연동한 것이라도 좋다. HST 조작부(23)의 조작 위치와 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도와의 관계는 맵 등에 의해 미리 설정되어 있다. 경사판 제어부(42)는, 미리 설정되어 있는 맵을 이용하여, HST 조작부(23)의 조작 위치에 따른 목표 경사판 각도를 구하고, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도를 검출하는 경사판 센서(43)의 검출 정보를 기초로 하여, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도가 구한 목표의 경사판 각도가 되도록, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도를 제어하고 있다.

엔진(5)은, 예를 들어 코먼 레일식의 디젤 엔진이며, 연료의 분사량이나 분사 타이밍을 전자 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 엔진 제어부(36)는 엔진 회전 속도 설정부(41)에 의해 설정된 제어 목표의 엔진 회전 속도의 지령을 받으면, 회전 속도 센서(25)의 검출 정보를 기초로 하여, 연료의 분사량이나 분사 타이밍을 제어함으로써, 그 설정된 제어 목표의 엔진 회전 속도로 엔진(5)의 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같이, 운전석 근방에는 프론트 로더(3)의 붐(28)이나 버킷(29)을 상하 요동시키기 위해서 조작 레버(34)가 구비되어 있고, 이 조작 레버(34)에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 엔진 회전 속도의 증가 지령을 행하는 인위 조작식의 증가 지령 조작부(44)가 구비되어 있다. 이 증가 지령 조작부(44)는, 조작 레버(34)의 그립부(34a)에 구비되어 있고, 운전자에 의해 누름 조작되어 있는 동안만큼 증가 지령을 행하는 모멘터리식의 스위치에 의해 구성되어 있다. 이와 같이, 증가 지령 조작부(44)가 그립부(34a)에 구비되어 있으므로, 운전자는 조작 레버(34)를 조작하는 손을 조작 레버(34)로부터 떼는 일 없이, 증가 지령 조작부(44)를 조작할 수 있도록 되어 있다. 덧붙여서 말하면, 증가 지령 조작부(44)에 대해서는, 모멘터리식의 스위치에 한정되지 않고, 올타네이트식의 스위치에 의해 구성할 수도 있고, 기타 각종 스위치를 이용할 수 있다.

이하, 도 5의 흐름도를 기초로 하여, 메인 제어부(35) 및 엔진 제어부(36)에 의해 엔진 회전 속도를 제어하는 동작에 대해서 설명한다.

우선, 목표 회전 속도 연산부(38)는 액셀러레이터 조작부(37)의 조작 위치에 따라서 목표 회전 속도를 구하고 있고, 이 목표 회전 속도 연산부(38)에 의한 목표 회전 속도의 연산은, 상시 반복하여 행해지고 있다. 증가용 회전 속도 설정부(40)는, 회전 속도 설정용 조작부(39)의 조작에 의해 증가용 회전 속도를 원하는 회전 속도로 설정하고 있다. 그리고 증가용 회전 속도 설정부(40)는, 한번 증가용 회전 속도를 설정하면, 키 오프(OFF) 조작되어도, 그 증가용 회전 속도가 기억 보유 지지되어 있고, 다시 키 온(ON) 조작된 경우에는, 그 기억 보유 지지되어 있는 증가용 회전 속도를 이용하도록 하고 있다. 또한, 증가용 회전 속도 설정부(40)는 회전 속도 설정용 조작부(39)의 조작에 의해 증가용 회전 속도가 변경 설정되면, 변경 후의 증가용 회전 속도를 기억 보유 지지하도록 하고 있다.

목표 회전 속도 연산부(38)에 의한 목표 회전 속도의 연산 및, 회전 속도 설정용 조작부(39)의 조작을 기초로 하는 증가용 회전 속도 설정부(40)에 의한 증가용 회전 속도의 설정이 행해진 경우에, 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있지 않으면(스텝 #1의 아니오인 경우), 엔진 회전 속도 설정부(41)가 목표 회전 속도 연산부(38)에 의해 구한 목표 회전 속도를 제어 목표의 회전 속도로 설정하고, 엔진 제어부(36)가 그 제어 목표의 회전 속도가 되도록 엔진 회전 속도를 제어하는 액셀러레이터 제어를 행한다(스텝 #2).

또한, 운전자가 증가 지령 조작부(44)를 조작함으로써 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있고(스텝 #1의 예인 경우), 게다가 기어식 변속 장치(7)의 변속 영역이 고속 영역 이외의 속도 영역일 경우(스텝 #3의 아니오인 경우)에는, 엔진 회전 속도 설정부(41)가, 목표 회전 속도 연산부(38)에 의해 구한 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 설정부(40)에 의해 설정된 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도를 제어 목표의 회전 속도로 설정하고, 엔진 제어부(36)가 그 제어 목표의 회전 속도가 되도록 엔진 회전 속도를 제어하는 증가 제어를 행한다(스텝 #4).

즉, 증가 제어에서는 엔진 회전 속도 설정부(41)는, 목표 회전 속도 연산부(38)에 의해 구한 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 설정부(40)에 의해 설정된 증가용 회전 속도를 비교하여, 어느 쪽이 고회전 속도일지를 판별하여, 고회전 속도측의 회전 속도를 제어 목표의 회전 속도로 설정한다. 그리고 엔진 회전 속도 설정부(41)는, 제어 목표의 회전 속도를 설정하면, 그 제어 목표의 회전 속도를 엔진 제어부(36)에 지령하고, 엔진 제어부(36)가 그 제어 목표의 회전 속도가 되도록 엔진 회전 속도를 제어한다.

메인 제어부(35) 및 엔진 제어부(36)는, 상술한 스텝 #1 내지 #4의 동작을 반복하여 행하고 있고, 증가 제어의 실행 중에 증가 지령이 지령되지 않게 되면, 증가 제어를 정지해서 액셀러레이터 제어를 행하도록 하고 있다. 반대로, 메인 제어부(35) 및 엔진 제어부(36)는 액셀러레이터 제어의 실행 중에, 증가 지령이 지령되면, 액셀러레이터 제어를 정지해서 증가 제어를 행하도록 하고 있다. 이에 의해, 증가 지령 조작부(44)를 모멘터리식의 스위치에 의해 구성한 경우에는, 그 모멘터리식의 스위치가 운전자에 의해 누름 조작되어 있는 동안만, 증가 제어를 행할 수 있다.

이와 같이 하여, 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있지 않은 경우에 액셀러레이터 제어를 행하고, 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있는 경우에 증가 제어를 행하는 엔진 회전 속도 제어부(46)가, 엔진 회전 속도 설정부(41) 및 엔진 제어부(36)로 구성되어 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 변속 조작부(24)의 변속 위치에 대해서는, 도시는 생략한 센서에 의해 검출하고 있으며, 그 센서의 검출 정보가 메인 제어부(35)에 입력되어 있다. 이에 의해, 메인 제어부(35)에서는 변속 조작부(24)의 변속 위치에 의해 기어식 변속 장치(7)의 변속 영역이, 고속 영역, 중속 영역, 저속 영역 중, 어떤 변속 영역인지를 파악할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 메인 제어부(35)에는 기어식 변속 장치(7)의 변속 영역이 고속 영역으로 전환되어 있는 경우에, 엔진 회전 속도 제어부(46)에 의한 증가 제어의 실행을 견제하는 견제부(47)가 구비되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 견제부(47)에 의해, 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있는 경우(스텝 #1의 예인 경우)에, 변속 조작부(24)의 조작 위치가 고속 영역이면, 증가 제어를 행하지 않고 액셀러레이터 제어를 행하고, 반대로 변속 조작부(24)의 조작 위치가 고속 영역 이외이면(스텝 #3의 아니오인 경우), 증가 제어를 행하도록 하고 있다.

이와 같이, 통상의 주행 등, 운전자가 증가 지령 조작부(44)를 조작하지 않고, 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있지 않은 경우에는, 액셀러레이터 제어를 행함으로써, 액셀러레이터 조작부(37)의 조작 위치에 따른 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하여, 주행 차체(2)의 차속을 액셀러레이터 조작부(37)의 조작에 따른 차속으로 제어할 수 있다.

또한, 프론트 로더(3)를 사용한 작업을 행할 경우에는, 운전자가 증가 지령 조작부(44)를 조작해서 증가 지령 조작부(44)에 의해 증가 지령이 지령되어 있는 경우에는, 기어식 변속 장치(7)의 변속 영역이 고속 영역 이외로 전환되어 있지 않은 것을 확인한 다음, 증가 제어를 행하도록 하고 있다. 증가 제어에서는, 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하여, 프론트 로더(3)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(20)의 회전 속도로서 충분한 고회전 속도를 얻을 수 있다. 이에 의해, 엔진 회전 속도를 과잉으로 증가시키지 않고, 엔진(5)에 대하여 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 프론트 로더(3)에 공급하는 작동유가 부족해지는 것을 방지할 수 있어, 프론트 로더(3)를 사용한 작업을 적절하게 행할 수 있다.

여기서, 엔진 회전 속도 제어부(46)가 증가 제어를 행함으로써, 엔진(5)에 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 엔진 회전 속도를 증가시키는 셈이지만, 엔진 회전 속도 제어부(46)는 증가 제어에 있어서, 엔진 회전 속도를 증가하는 증가 속도를 설정 증가 속도보다도 느리게 해서 엔진 회전 속도를 증가시키는 형태로, 목표 회전 속도와 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하고 있다. 설정 증가 속도에 대해서는, 디젤 엔진으로부터 배출되는 입자상 물질(PM)의 배출량이 설정 허용량을 초과하지 않도록 설정되어 있다. 이에 의해, 예를 들어, 엔진 회전 속도 제어부(46)는 증가 제어에 있어서, 증가 속도가 설정 증가 속도보다도 느린 미리 설정된 지연용 설정 증가 속도에 의해 엔진 회전 속도를 증가시켜, 입자상 물질(PM)의 배출량이 설정 허용량을 초과하지 않도록 하고 있다.

상술한 바와 같이, 엔진 회전 속도 제어부(46)가 증가 제어를 행함으로써, 엔진 회전 속도가 증가되므로, 그 증가에 수반하여 주행 차체(2)의 차속도 증가해서 급가속되는 경우가 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 엔진 회전 속도 제어부(46)가 증가 제어를 행하는 데 있어서, 주행 차체(2)의 차속을 보유 지지하는 차속 보유 지지 수단(48)이 구비되어 있다. 이 차속 보유 지지 수단(48)은, 경사판 제어부(42)에 의해 구성되어 있고, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도를 제어함으로써, 주행 차체(2)의 차속을 증가 제어가 행해지기 전의 차속으로 보유 지지하는 차속 보유 지지 제어를 행하도록 구성되어 있다(도 5의 스텝 #4).

이 차속 보유 지지 제어에 대해서, 도 6의 그래프를 기초로 하여 설명한다. 이 도 6의 그래프에서는, 횡축을 경과 시간으로 하고, 종축을 엔진 회전 속도로 한 것을 도 6의 (a)로 하고, 종축을 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도로 한 것을 도 6의 (b)로 하고, 종축을 차속으로 한 것을 도 6의 (c)로 하고 있다.

경사판 제어부(42)는 차속 센서(26)의 검출 정보를 기초로 하여, 주행 차체(2)의 차속을 감시하고 있고, 엔진 회전 속도 제어부(46)가 증가 제어를 행하는 데 있어서, 그 증가 제어의 개시 시점(T1)에 있어서의 주행 차체(2)의 차속을 보유 지지하도록, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도를 제어하고 있다. 즉, 엔진 회전 속도 제어부(46)가 증가 제어를 행함으로써, 엔진 회전 속도가 증가하므로, 경사판 제어부(42)는 차속 센서(26)에 의해 검출한 차속이 증가 제어의 개시 시점(T1)에 있어서의 차속이 되도록, 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도를 감소시키고 있다. 이와 같이 하여, 경사판 제어부(42)가 차속 보유 지지 제어를 행함으로써, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 주행 차체(2)의 차속을 증가 제어의 개시 시점(T1)에 있어서의 주행 차체(2)의 차속으로 보유 지지하고 있다.

[다른 실시 형태]

(1) 상기 실시 형태에서는, 엔진 회전 속도 제어부(46)가 증가 제어를 행하는 데 있어서, 주행 차체(2)의 차속을 보유 지지하는 차속 보유 지지 수단(48)을 구비하고 있다. 이 대신에, 예를 들어 견제부(47)는 정유압식 무단 변속 장치(6)의 경사판 각도가 중립 상태 이외의 각도로 제어되고 있는 경우에, 엔진 회전 속도 제어부(46)에 의한 증가 제어의 실행을 견제하도록 구성할 수도 있다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 증가용 회전 속도에 대해, 설정 범위 내의 원하는 회전 속도로 변경 설정할 수 있도록 하고 있지만, 예를 들어 증가용 회전 속도를, 엔진(5)으로서 허용 가능한 최대 회전 속도의 일정한 회전 속도로 할 수도 있다.

(3) 상기 실시 형태에 있어서, 증가 제어에 있어서 엔진 회전 속도를 증가시킬 때의 증가 속도에 대해서는, 예를 들어 액셀러레이터 조작부(37)의 조작이나 증가 제어를 정지해서 액셀러레이터 제어를 행할 경우 등, 엔진 회전 속도를 감소시킬 때의 감소 속도보다도 증가 속도를 늦어지도록 설정할 수도 있다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 변속 장치로서 정유압식 무단 변속 장치(HST)(6)와 기어식 변속 장치(7)를 구비하는 것을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않으며, 예를 들어 정유압식 무단 변속 장치(HST)와 유성 기어 기구를 조합해서 구성된 HMT를 사용하는 것도 가능하며, 기타 각종 변속 장치를 적응할 수 있다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 작업차로서 농업용의 트랙터(1)를 예시했지만, 그 밖의 각종 작업차에 적응할 수 있다.

본 발명은, 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되어 주행 차체에 연결된 작업 장치에 작동유를 공급하는 유압 펌프를 구비하고, 엔진에 과잉 부하를 부여하는 일 없이, 유압 펌프의 회전 속도로서, 작업 장치를 작동시키기 위해 필요한 작동유를 공급 가능한 한 충분한 고회전 속도를 얻을 수 있는 각종 작업자에 적응할 수 있다.

2 : 주행 차체
3 : 프론트 로더(작업 장치)
5 : 엔진
6, 7 : 변속 장치
6 : 정유압식 무단 변속 장치(유압 무단 변속 장치)
20 : 유압 펌프
24 : 변속 조작부
34 : 조작 레버
34a : 그립부
35 : 메인 제어부
37 : 액셀러레이터 조작부
38 : 목표 회전 속도 연산부
40 : 증가용 회전 속도 설정부
41 : 엔진 회전 속도 설정부
44 : 증가 지령 조작부
46 : 엔진 회전 속도 제어부
47 : 견제부
48 : 차속 보유 지지 수단

Claims

엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되어 주행 차체에 연결된 작업 장치에 작동유를 공급하는 유압 펌프를 구비한 작업차이며,
액셀러레이터 조작부의 조작에 따른 상기 엔진의 목표 회전 속도를 구하는 목표 회전 속도 연산부와,
엔진 회전 속도에 대해서 증가용 회전 속도를 설정 가능한 증가용 회전 속도 설정부와,
엔진 회전 속도를 제어하는 엔진 회전 속도 제어부와,
엔진 회전 속도의 증가 지령을 행하는 인위 조작식의 증가 지령 조작부를 구비하고,
상기 엔진 회전 속도 제어부는, 상기 증가 지령 조작부에 의해 상기 증가 지령이 지령되어 있지 않은 경우에는 상기 목표 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 액셀러레이터 제어를 행하고, 상기 증가 지령 조작부에 의해 상기 증가 지령이 지령된 경우에는 상기 목표 회전 속도와 상기 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하는 증가 제어를 행하도록 구성되어 있는, 작업차.
제1항에 있어서, 변속 조작부의 조작에 따라서 변속 가능한 주행용의 변속 장치와, 상기 변속 장치의 변속 영역이 고속 영역으로 전환되어 있는 경우에, 상기 엔진 회전 제어부에 의한 상기 증가 제어의 실행을 견제하는 견제부를 구비하고 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진 회전 속도 제어부는 상기 증가 제어에 있어서, 엔진 회전 속도가 증가하는 증가 속도를 설정 증가 속도보다도 느리게 해서 엔진 회전 속도를 증가시키는 형태로, 상기 목표 회전 속도와 상기 증가용 회전 속도 중, 고회전 속도측의 회전 속도로 엔진 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진 회전 속도 제어부에 의한 상기 증가 제어가 행해질 경우에, 주행 차체의 차속을 보유 지지하는 차속 보유 지지 수단을 구비하고 있는, 작업차.
제4항에 있어서, 경사판 각도를 변경 조정함으로써 변속 가능한 주행용의 유압 무단 변속 장치를 구비하고, 상기 차속 보유 지지 수단은 상기 유압 무단 변속 장치에 있어서의 상기 경사판 각도를 제어함으로써, 상기 주행 차체의 차속을 보유 지지하도록 구성되어 있는, 작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업 장치는 주행 차체의 전방에 구비되는 프론트 로더이며, 그 프론트 로더를 조작하는 조작 레버를 구비하고, 그 조작 레버의 그립부에 상기 증가 지령 조작부로서의 스위치가 구비되어 있는, 작업차.