KR20070046853A - 작업차량의 엔진의 부하제어장치 - Google Patents

Abstract

호일로더 등의 작업차량에 있어서 차체성능의 다운이나 에너지의 낭비 등의 문제를 발생시키는 일 없이 높은 주행부하가 걸린 경우에 충분한 견인력을 얻을 수 있도록 하고 단시간에 차속을 상승시킬 수 도록 하는 것을 목적으로 하는 작업차량의 부하제어장치이고, 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)에 흡수토크를 변화시키는 흡스토크 변화수단(19 또는 22)이 마련된다. 컨트롤러(18)에서는 주행부하가 높은 상태인지 아닌지가 판단되고 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키는 제어를 실행한다. 이 제어는 예를들면, 파워모드 스위치(31)에 의해 「파워모드」가 선택되어 있는 것을 조건으로 실행된다. 주행부하가 높은 상태라는 판단은 호일로더(100)이 가속상태에 있는 것을 판단하는 것에 의해 실행할 수 있다.

엔진, 토크, 유압, 차량

Description

작업차량의 엔진의 부하제어장치{LOAD CONTROL DEVICE FOR ENGINE OF WORK VEHICLE}

본 발명은 작업차량의 엔진의 부하제어장치에 관한 것이다.

호일로더는 엔진을 구동원으로서 토크컨버터를 거쳐서 구동륜(차륜)이 구동되어 주행 된다. 즉 엔진의 출력은 주행부하에 사용된다. 또 엔진은 스테어링기구나 로더 등의 작업기의 구동원으로 되어있다. 즉 엔진에 의해서 스테어링용 유압펌프가 구동되고, 스테어링용 유압펌프에서 배출된 압유가 스테어링용 유압실린더에 공급되고 이것에 따라서 스테어링기구가 작동된다. 또 엔진에 의해서 로더용 유압펌프가 구동되고 로더용 유압펌프에서 배출된 압유가 로더용 유압실린더에 공급되고 이것에 따라서 로더가 작동된다. 스테어링용 유압펌프, 로더용 유압펌프는 용량이 일정한 고정용량형 유압펌프가 사용되고 있다. 이와 같이 엔진 출력은 주행부하 뿐만 아니라 작업 유압 부하에도 사용된다.

호일로더의 주행속도는 액셀 페달의 밟는 양에 따라 변화한다. 즉, 액셀 패달의 밟는 양에 따라 엔진의 회전수가 변화되고, 그에 따라서 차속이 변화한다.

그리고 호일로더는 주행부하와 작업유압부하의 쌍방이 걸리는 상황 하, 예를 들면 주행하면서 로더를 상하로 움직이는 하는 상황에서 작업을 실행하는 기회가 다른 유압셔블 등의 작업차량에 비해 많다.

여기서 유압셔블에 관해서는 각종작업모드에 따라 가변용량형 유압펌프의 최대흡수토크나 용량을 변화시킨다는 발명이 하기에 예시하는 각각의 특허문헌에 의해 이미 공지되어있다.

특허문헌 1 : 특허 공개공보 소화 62-58033호 공보

특허문헌 2 : 특허 제2711833호 공보

이와 같이 호일로더에는 한 개의 엔진의 출력이 주행부하, 작업 유압부하의 쌍방에 사용된다. 이 때문에 작업 유압부하의 크기 여하에 의해 주행에 사용할 수 있는 엔진출력이 좌우된다.

도 3은 엔진 회전수N과 엔진토크Te와의 관계를 나타내고 있다. 도 3에 있어서, 토크컨버터 매칭커브Lt는 토크컨버터의 흡수 토크선이고 주행부하를 나타내고 있다. 화살표 A에 나타낸 것과 같이, 액셀 페달을 밟는것에 따라서 엔진회전수N과 엔진토크T가 상승한다. 로더나 스테어링기구가 작동하지않는 상태, 즉 작업 유압부하가 없는 상태에서는 최대토크선R1상의 매칭점V2에서 토크흡수마력과 엔진출력이 매칭하고 엔진출력의 모두를 주행부하에 사용할 수 있다. 이렇기 때문에 큰 견인력이 필요한 때나 판도에서 가속이 필요할 때 충분한 견인력을 얻을 수 있고 차속을 단시간에 상승시킬 수 있다.

그러나 주행하면서 로더나 스테어링기구를 작동시키는 상황, 즉 작업 유압부하가 생기고 있는 상황하에서는 같은 도 3에 사선에 나타나는 엔진출력이 작업 유압부하로써 소비시키기 위해 그것을 뺀 엔진 출력분밖에 주행부하에 사용할 수밖에 없게 된다.

그 때문에 토크컨버터 흡수마력과 엔진출력과의 매칭점은 V2로 하강하고 주행에 사용될 수 있는 엔진출력이 저하되고 말아 작업을 하면서 또 높은 주행부하에도 대처할 수밖에 없는 상황하에서는 높은 주행부하에 필요한 엔진출력을 얻을 수 없고 이 때문에 충분한 견인력을 얻을 수 없게 되고 장시간을 필요로 한다 하여도 차속을 상승시킬 수 없게 되는 때가 있다.

여기서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 작업기용 유압펌프로 흡수되는 토크 자체를 줄이는 것, 즉 스테어링용 유압펌프 등의 고정용량형 유압펌프의 용량을 작게 설정하는 것이 고려된다. 그러나 스테어링용 유압펌프의 용량을 작게 설정하면 엔진 회전수가 낮은 로 아이들 시에 스테어링을 충분히 꺾을 수 없는 문제가 발생한다. 호일로더에서는 엔진이 아이들링 상태(로 아이들 회전시)에 있어도 충분히 스테어링을 꺾는 것이 요구된다. 엔진회전수가 낮은 로 아이들 회전시에 있어도 스테어링용 유압실린더에 많은 유량의 압류가 흐르도록 하기 위해서는 펌프의 용량은 일정레벨이상 확보하는 것이 필요하게 된다. 반대로 펌프용량을 작게 하면 엔진회전수가 낮은 로 아이들 회전시에 유압실린더에 공급되어 얻는 최대유량이 감소하고 스테어링을 꺾는 속도가 늦어지는 문제가 발생한다. 또, 로더용 유압펌프의 용량을 작게 설정하면 똑같이 유량이 감소하고 로더를 올렸다 내렸다 하는 속도가 늦어져서 작업효율이 손상된다. 이와 같이 고정용량형 유압펌프의 용량을 줄이는 것은 차체성능의 다운으로 연결된다.

당연히 엔진을 대형화하여 엔진 토크에 여유를 갖게 하는 것으로 높은 주행부하에 대처할 수 있는 것도 고려되지만 「작업을 수행하면서 또 큰 견인력이나 판도에서 가속이 필요한 상황」이 되는 것은 실제의 작업시간 중 약간의 시간이고, 그 때문에 엔진을 대형화하는 것은 비용 상승을 초래함과 동시에 연비가 악화하여 에너지의 낭비를 초래하게 된다.

또 주행과 작업을 동시에 조작하고 있는 때에 로더용 조작 레버의 조작을 가감하여 엔진출력 동안 주행부하에 걸리는 양을 크게 하도록 조정하는 것도 고려되지만 그러한 복잡한 조작은 오퍼레이터에 크게 부담을 줌과 함께 실제로 그러한 조정을 실행하는 것은 어렵다.

본 발명은 이러한 실황을 감안하여 이루어진 것으로 호일로더 등의 작업차량에 있어서 차체 성능의 다운이나 에너지의 낭비 등의 문제를 발생시키지 않고 높은 주행부하가 걸렸을 경우에 충분한 견인력을 얻을 수 있도록 하고 단시간에 차속을 상승시킬 수 있도록 하는 것을 해결과제로 하는 것이다.

그리고 상기특허문헌 1,2에서는 각종작업모드에 따라 가변용량형 유압펌프의 최대흡수 토크나 용량을 변화시킨다고 하는 것은 기재되어 있지만 각종 모드에 따라 주행부하와 작업부하로의 엔진출력의 배분을 변화시킨다는 기술사상, 즉 복수의 가변용량형 유압펌프를 주행용의 유압펌프와 작업용의 유압펌프로 나누어 각종 모드에 따라 주행용 유압펌프와 작업용 유압펌프로 최대흡수 토크의 크기나 용량의 크기를 다르게 한다는 기술사상은 어디에도 기재가 되어있지 않다.

본 발명은 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)에 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기에 전달되는 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서, 가변용량형 유압펌프(7,8,9)의 흡수 토크를 변화시키는 흡수 토크 변화수단(19, 22), 주행부하가 높은 상태에 있는 것을 판단하는 주행부하상태판단수단(18), 주행부하상태판단수단(18)에 의해서 주행부하가 높은 상태에 있다고 판단된 경우, 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 작업차량의 엔진의 부하제어장치인 것을 특징으로 한다.

제 2 발명은 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)에 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기에 전달된 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서, 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 변화시키는 흡수 토크수단(19, 22), 작업차량이 가속상태에 있는 것을 판단하는 가속상태판단수단(18), 가속상태판단수단(18)에 의해서, 작업차량이 가속상태에 있는 것으로 판단되는 경우, 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 작업차량의 엔진의 부하제어장치인 것을 특징으로 한다.

제 3 발명은 제 2 발명에 있어서, 가속상태판단수단(18)은 작업차량의 가속도를 검출하는 가속도검출수단과 가속도검출수단에 의해서 검출된 작업차량의 가속도가 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 수단으로 되는 것을 특징으로 한다.

제4발명은 제2발명에 있어서, 가속상태판단수단(18)은 주행용 조작자(17)의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단(17a)과 조작량 검출수단(17a)에 의해 검출된 주행용 조작자(17)의 조작량이 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제5발명은 제2발명에 있어서 가속상태판단수단(18)은 엔진(1)의 목표회전수와 실제의 엔진회전수와의 차를 연산하는 회전 수차 연산수단, 회전 수차 연산수단에 의해 연산 된 회전 수차가 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제6발명은 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)에 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기에 전달된 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 변화시키는 흡수 토크변화수단(19, 22), 구동륜(5)에 전달된 주행부하를 계측하는 주행부하계측수단(18), 주행부하계측수단에 의해 계측된 주행부하가 소정의 임계값 이상인 경우에 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 작업차량의 엔진의 부하제어장치인 것을 특징으로 한다.

제7발명은 제6발명에 있어서 엔진(1)의 출력이 토크컨버터(2), 트랜스미션(3)을 거쳐 구동륜(5)로 전달된 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서 주행부하계측수단(18)은 토크컨버터(2)의 입력축 회전수, 트랜스미션(3)의 출력축 회전수, 트랜스미션(3)에서 현재 선택되어 있는 속도단에 따라 주행부하를 연산하는 것을 특징으로한다.

제8발명은 제1발명∼제7발명 중 어느 하나에 있어서 작업차량이 감속상태인 것을 검출하는 감속상태검출수단, 감속상태검출수단에 의해서 작업차량이 감속상태인 것이 검출된 경우에 가변용량형 유압펌프의 흡수 토크를 저하시키는 제어를 해제하는 해제수단(18)을 구비한 것을 특징으로 한다.

제9발명은 제1발명∼제7발명 중 어느 하나에 기재된 작업차량의 엔진의 부하제어장치에 있어서 높은 주행부하로 주행하는 파워모드를 선택하는 선택수단(31)을 더 구비하고 상기제어수단(18)은 상기선택수단(31)에 의해 파워모드가 선택되어있는 것을 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어를 실행하는 조건으로 하는 것을 특징으로 한다.

제10발명은 제3발명∼제6발명의 어느 하나에 있어서 복수의 주행모드를 선택하는 주행모드 선택수단(31), 주행모드 선택수단(31)에서 선택된 주행모드의 종류에 따라 상기 임계값을 선택된 작업모드에 대응할 수 있는 크기로 변화시키는 것을 특징으로 한다.

제11발명은 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)에 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변형용량 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기로 전달된 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 변화시키는 흡수토크변화수단(19, 22), 복수의 주행모드를 선택한 주행모드 선택수단(31), 주행모드 선택수단(31)에서 주행모드의 종류에 따라 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크의 크기를 변화시키는 제어수단을 구비한 작업차량의 엔진의 부하제어장치인 것을 특징으로한다.

제12발명은 엔진(1)의 출력이 주행용 유압펌프를 거쳐 구동륜(5)로 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 작업기용 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기로 전달되는 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서 작업기용 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 변화시키는 흡수토크 변화수단(19, 22), 주행부하가 높은 상태에 있는 것을 판단하는 주행부하상태판단수단(18), 주행부하 상태판단수단(18)에 의해 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단된 경우에 작업기용 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 작업차량의 엔진의 부하제어장치인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 작용, 효과에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

즉 도 6 또는 도 7에 나타난 바와 같이 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)에 흡수토크를 변화시키는 흡수토크 변화수단(19) 또는 (22)가 설치된다. 컨트롤러(18)에서는 주행부하가 높은 상태인지 아닌지가 판단되고 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키는 제어를 실행한다. 이 제어는 예를 들면 파워모드 스위치(31)에 의해서 「파워모드」가 선택되어있는 것을 조건으로 실행된다. (제9발명)

도 2에 있어서 토크컨버터 매칭커브Lt는 토크컨버터(2)의 흡수 토크선이고 주행부하를 나타내고 있다. 화살표 A에 나타낸 것과 같이 액셀페달(17)을 밟는 것에 의해 엔진회전수N과 엔진토크Te가 상승하고 토크컨버터 흡수마력이 상승한다.

토크컨버터 흡수마력은 엔진 출력에서 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 펌프흡수마력을 뺀 것이 된다. 작업 유압 부하가 높아지면 주행부하는 상대적으로 적어지게 되고 견인력, 가속이 작아진다.

주행부하가 낮은 상태라고 판단된 경우에는 도 2의 최대 토크선R1에서 작업유압부하를 뺀 토크선R2 상의 토크가 주행부하로 사용된다. 토크컨버터 흡수마력과 엔진출력과의 매칭점은 토크선R2상의 V2점으로 된다.

주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에는 가변용량형유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크가 작은 값으로 변화된다. 이것에 의해 작업유압부하가 작게되고 도2의 최대 토크선R1에서 작은 작업유압부하를 뺀 토크선R3상의 토크가 주행부하로 사용된다. 토크컨버터 흡수마력과 엔진출력과의 매칭점은 토크선R3상의 V3 점으로 된다.

이와 같이 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단된 경우에는 그렇지않은 경우와 비교하여 매칭점이 V2에서 보다 토크컨버터 흡수마력의 큰점 V3으로 이동하기 때문에 작업을 수행하면서 주행중에 고부하가 된 경우, 예를 들면 큰 견인력이나 도로에서 가속이 필요하게 된 때에 큰 견인력을 얻을 수 있고 차속을 단시간에 상승시킬 수 있다.

다시 말하자면, 종래는 도 3에 나타난 바와 같이 주행부하가 높은 때라도 주행부하가 낮은 때와 마찬가지로 일률적으로 도 3에 사선으로 나타낸 엔진 출력이 작업유압부하가 분배되어 있고 주행부하에 걸리는 엔진출력은 작았기 때문에 (매칭점V2) 작업을 시행하면서 주행중에 고부하로 된 경우, 예를 들면 큰 견인력이나 도로에서 가속이 필요하게 된 경우에 충분한 견인력을 얻을 수 없거나 장시간이 걸려도 차속을 상승시킬 수 없었지만 본 실시예에 의하면, 도 2에 나타낸 것과 같이 주행부하가 높은 때에는 도 2에 사선으로 나타낸 보다 작은 엔진 출력을 작업유압부하에 배분하도록 하여 주행부하에 걸리는 엔진 출력을 상대적으로 크게 하였기 때문에(매칭점V3), 종래와 비교해서 작업을 실행하면서 주행중에 고부하가 되었던 경우, 예를 들면 큰 견인력이나 도에서 가속이 필요해진 때에 보다 큰 견인력을 얻을 수 있고 차속을 보다 단시간에 상승시킬 수 있게 된다.

또한 로더나 스테어링기구가 작동하고 있지않는 상태, 즉 작업유압부하가 없고 주행부하가 높은 상태에서는 최대 토크선R1상의 매칭점 V1에서 토크컨버터흡수마력과 엔진출력이 매칭하고 엔진 출력의 전부를 주행부하에 사용할 수 있다. 이 때문에 큰 견인력이 필요한 때나 도로에서 가속이 필요한 때에 충분한 견인력을 얻을 수 있고 차속을 단시간에 상승시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 높은 주행부하가 걸린 경우에 충분한 견인력을 얻을 수 있고 단시간에 차속을 상승시킬 수 있게 된다. 그리고 고정용량형유압펌프의 용량이 일률적으로 낮게 설정되어 있을 뿐만 아니라 가변용량형 유압펌프의 용량 또는 최대 흡수토크를 주행부하가 높은 상태일 때의 일시적으로 저하시키고 있을 뿐이기 때문에 차체성능의 다운을 초래하지 않는다. 또 엔진출력을 증대시키기 위해서 엔진을 대형화할 필요가 없기 때문에 연비악화, 에너지의 낭비라고하는 문제를 발생시키지도 않는다.

주행부하가 높은 상태인 것으로의 판단은 호일로더 100이 가속상태인 것을 판단 하는 것에 의하여 시행할 수 있다. (제 2 발명)

구체적으로는 컨트롤러(18)에서 차체의 가속도가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 차체의 가속도가 소정의 임계값 이상이라고 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하여 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 한다. (제 3 발명)

또 컨트롤러(18)에서 액셀페달(17)의 밟는 양이 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 액셀페달(17)의 밟는 양이 소정의 임계값 이상이라고 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다. (제4 발명)

또한 컨트롤러(18)에서 엔진(1)의 목표회전수와 실제의 엔진회전수Nr과의 차를 연산하고 그 회전수차가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 회전수차가 소정의 임계값 이상이라고 판단되는 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다. (제 5 발명)

주행부하가 높은 상태인 것으로의 판단은 구동륜(5)에 전달되어진 주행부하를 실제로 계측하고, 계측된 주행부하가 소정의 임계값 이상이라고 판단하는 것에 의해 실행할 수 있다. (제6 발명)

구체적으로는 컨트롤러(18)에서 토크컨버터 입력축회전수N1과 트랜스미션 출력축회전수N2와 트랜스미션(3)에서 현재 선택되어있는 속도단을 따라 주행부하를 연산하고 이 연산한 주행부하가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 연산한 주행부하가 소정의 임계값 이상이라고 판단되는 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하면 좋다.(제 7발명)

또 차체가 감속상태인지 아닌지를 판단하고 차체가 감속상태라고 판단되는 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하는 제어를 해제하여도 좋다. 즉 차체가 감속상태라고 판단되면 도 4에 있어서 유압펌프의 최대흡수 토크를 화살표 D 방향으로 저하시키는 제어를 해제하던가 도 5에 있어서 유압펌프의 용량을 화살표 E 방향으로 저하시키는 제어를 해제하여 도 2에 나타난 바와 같이 작업유압부하가 작게 되는(주행부하가 크게 되는) 매칭점V3부터 작업유압부하가 크게되는(작업부하 작게 되는) 매칭점V2로 되돌리도록 한다. (제 8발명)

상술한 각 임계값은 선택된 주행모드에 의해 변경하여도 좋다. 즉, 「파워모드」가 선택된 경우는 오퍼레이터가 높은 주행부하에서 주행하려고하는 의사를 갖고 있는 경우이기 때문에 임계값을 낮은 값으로 설정한다. 예를 들면 액셀페덜 (17)의 밟는 양의 임계값을 낮은 값으로 설정하고 액셀페달 밟는 양이 적은 상태에서도 그 자리에서 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 적게 하여 상대적으로 토크컨버터흡수토크를 크게 하는 제어를 실행한다. 이것에 의해 높은 주행부하에 빠르게 대응할 수 있다. 반대로 「통상모드」가 선택된 경우는 오퍼레이터는 그만큼 높은 주행부하로 주행하려고하는 의사를 갖고 있지 않는 경우이기 때문에 임계값을 높은값으로 설정한다. 예를 들면 액셀페달(17)의 밟는 양의 임계값을 높은 값으로 설정하고 액셀 페달 밟는 양이 크게 밟아진 때라도 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하여 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하는 제어를 실행한다. 이것에 의해 작업유압부하를 우선하면서 높은 주행부하에도 대응할 수 있다. (제 10 발명)

또, 조작반(30) 상의 스위치 조작만으로 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게하는 제어를 실행하여도 좋다. 즉 「파워모드」가 선택되면 도4에 있어서 유압펌프의 최대 흡수토크를 화살표 D방향으로 저하시키는 제어를 실행하던가 도 5에 있어서 유압펌프의 용량을 화살표 E방향으로 저하시키는 제어를 실행하여 도2에 나타난 바와 같이 작업유압부하가 적게 되는(주행부하가 크게 되는) 매칭점 V3으로 이행시킨다.

한편, 「통상모드」가 선택되면 도 4에 있어서 유압펌프의 최대흡수토크를 화살표 D 방향으로 저하시키는 제어를 해제하던가 도5에 있어서 유압펌프의 용량을 화살표 E 방향으로 저하시키는 제어를 해제하고 도2에 나타낸 것과 같이 작업유압부하가 작게 되는(주행부하가 크게 되는) 매칭점 V3에서 작업유압부하가 크게게되는(주행부하가 작게되는)매칭점 V2로 되돌리도록 한다. (제 11 발명)

그런데, 작업차량의 종류에 의해서는 엔진(1)의 출력이 토크컨버터(2), 트랜스미션(3)을 거쳐 구동륜(5)로 전달되는 구성뿐만이 아니고 엔진(1)의 출력이 주행용 유압펌프, 주행용 유압모터를 거쳐 구동륜(5)로 전달되는 구성도 있다. 이와 같은 구성의 작업차량에 대해서도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. (제 12 발명)

도 1은 실시형태의 작업차량의 구성을 나타내는 도이다.

도 2는 엔진 회전수와 엔진토크와의 관계를 나타내는 도이다.

도 3은 종래기술을 설명하는 도로서, 도2에 대응하는 도이다.

도 4는 유압펌프의 최대 흡수토크를 변경하는 제어를 설명하는 도이다.

도 5는 유압펌프의 용량을 변경하는 제어를 설명하는 도이다.

도 6은 PC제어를 실행하기 위한 구성 예를 나타낸 도이다.

도 7은 LS제어를 수행하기 위한 구성 예를 나타낸 도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관련된 작업차량의 엔진 부하제어장치의 실시의 형태에 대하여 설명한다.

도 1은 실시형태의 호일로더의 구성을 본 발명에 관련된 부분에 대하여 나타내고 있다.

도 1에 나타낸 것과 같이 호일로더(100)의 엔진(1)의 출력축은 PTO축(6)에 연결되어 있다. PTO축(6)은 토크컨버터(2)에 연결되어 있는것과 동시에 스테어링용 유압펌프(7), 로더용 유압펌프(8), 팬용 유압펌프(9), 토크컨버터윤활용 유압펌프(10)에 연결되어있다.

스테어링용 유압펌프(7), 로더용 유압펌프(8), 팬용 유압펌프(9)는 가변용량형 유압펌프이고, 각각 사판(7a, 8a, 9a)의 경사각이 변화되는 것에 의해 펌프용량q(cc/rev)가 변화된다.

엔진(1)의 출력은 토크컨버터(2), 트랜스미션(3), 차동기어(4) 를 거쳐 구동륜(5)에 전달된다. 트랜스미션(3)은 전진용 유압클러치, 후진용 유압클러치, 속도단 클러치, 즉 1단용 유압클러치, 2단용 유압클러치, 3단용 유압클러치, 4단용 유압클러치로 되고 차속 등에 따라서 전진용 유압클러치, 후진용 유압클러치의 어느 하나가 선택됨과 동시에 속도단 클러치의 어느 부분인가의 클러치가 선택되어 변속이 행해 진다.

또 엔진(1)의 출력은 스테어링용 유압펌프(7), 로더용 유압펌프(8), 팬용 유압펌프(9), 토크컨버터윤활용 유압펌프(10)로 전달된다.

스테어링용 유압펌프(7)이 구동되면 토출압유가 스테어링용 제어밸브(11)을 거쳐서 스테어링용 유압실런더(13)으로 공급된다.

스테어링용 유압실린더(13)은 스테어링 기구에 접속되어 있다. 스테어링용 유압실린더(13)에 압유가 공급되면 스테어링 기구가 작동하고 차체가 선회된다. 스테어링용제어밸브(11)의 스풀은 도면에 표시되지 않은 스테어링핸들의 조작에 따라 이동되고 그것에 따라 제어밸브(11)의 개구 면적이 변화하고 스테어링용 유압실린더(13)에 공급된 유량이 변화된다.

로더용 유압펌프(8)이 구동되면 토출압유가 로더용 제어밸브(12)를 거쳐 로더용 유압실린더(14)에 공급된다.

로더용 유압실린더(14)는 차체전부의 로더에 접속되어있다. 로더용 유압실린더(14)에 압유가 공급되면 로더가 작동된다. 즉, 로더를 구성하는 붐이 상승내지는 하강하고 버킷이 틸트한다. 로더용 제어밸브(12)의 스풀은 도면에 표시되지 않은 로더용 조작 레버의 조작에 따라 이동되고 그에 따라 제어밸브(12)의 개구면적이 변화하고 로더용 유압실린더(14)에 공급되는 유량이 변화된다.

팬용 유압펌프(9)가 구동되면 토출압유가 팬용 유압모터(15)에 공급되고 냉각용팬(16)이 작동된다.

토크컨버터윤활용 유압펌프(10)이 구동되면 토출압유가 토크컨버터(2)에 공급되어 토크컨버터(2)가 윤활된다.

엔진(1)의 출력축에는 엔진(1)의 실제의 회전수Nr을 검출하는 엔진회전수검출센서(1a)가 설치되어 있다. 엔진회전수검출센서(1a)에서 검출된 엔진 회전수Nr은 컨트롤러(18)에 입력된다.

토크컨버터(2)의 입력축 엔진(1)의 출력축에는 토크컨버터(2)의 입력축의 회전수N1을 검출하는 토크컨버터입력축 회전수검출센서(2a)가 설치되어져 있다. 토크컨버터입력축 회전센서(2a)에서 검출된 회전수N1은 컨트롤러(18)에 입력된다.

트랜스미션(3)의 출력축에는 트랜스미션(3)의 출력축의 회전수N2를 검출하는 트랜스미션출력축 회전수검출센서(3a)가 설치되어져 있다. 트랜스미션출력축 회전수검출센서(3a)에서 검출된 회전수N2는 컨트롤러(18)에 입력된다.

액셀페달(17)은 오퍼레이터에의해 조작되고 액셀페달(17)에 설치된 스트로크센서(17a)에 의해 조작량(밟는 양)이 검출되고 조작량을 나타내는 신호가 컨트롤러(18)에 입력된다.

구동륜(5)에는 구동륜(5)를 제동하는 유압브레이크가 설치되어 있다. 브레이크페달(29)는 오퍼레이터에 의해 조작되고 브레이크페달(29)에 설치된 스트로크센서(29a)에 의해 조작량(밟는 양)이 검출되고 조작량을 나타내는 신호가 컨트롤러(18)에 입력된다. 컨트롤러(18)는 브레이크페달(29)의 밟는 양에 따라서 브레이크압이 되도록 유압브레이크를 제어한다.

컨트롤러(18)는 액셀페달(17)의 조작량에 따른 목표회전수가 되도록 엔진(1)을 제어한다.

조작반(30)에는 파워모드 스위치(31), 변속모드 스위치(32), 전후진 스위치(33), 속도단 스위치(34)가 설치되어 있다.

변속모드 스위치(32)는 트랜스미션(3)의 자동변속의 타이밍을 선택하는 스위 치이고 전후진 스위치(33)은 트랜스미션(3)의 전진용 유압클러치, 후진용 유압클러치를 선택하는 스위치이고, 속도단 클러치(34)는 속도단 클러치(1단용 유압클러치, 2단용 유압클러치, 3단용 유압클러치, 4단용 유압클러치)를 선택하는 스위치이다.

컨트롤러(18)는 변속모드 스위치(32)에서 선택된 변속 타이밍으로 속도단이 변화하도록 트랜스미션(3)을 제어한다. 또 컨트롤러(18)는 전후진 스위치(33)에서 선택된 전진방향 또는 후진방향으로 속도단 스위치(34)에서 선택된 속도단의 범위에서 자동변속하도록 트랜스미션(3)을 제어한다.

파워모드 스위치(31)는 주행부하가 높고 주행에 대하여 큰 엔진출력을 필요로 하는 주행상태(파워모드)를 선택하는 스위치이다. 파워모드 스위치(31)에서「파워모드」가 선택되어 있지않는 경우(스위치 오프 시)에는 주행부하가 낮고 주행에 그만큼 큰 엔진 출력을 필요로 하지 않는 주행상태 (통상모드)가 선택된다.

엔진(1)은 디젤엔진이고 그 출력의 제어는 실린더 내에 분사하는 연료량을 조정하는 것으로 행해진다. 이 조정은 엔진 1의 연료분사펌프에 부설한 가버너를 제어하는 것으로 행해진다. 가버너로서는 일반적으로 올 스피드 제어방식의 가버너가 사용되고 액셀페달 밟는 양에 따른 목표회전수가 되도록 부하에 따라서 엔진 회전수와 연료분사량을 조정한다. 즉 가버너는 목표회전수와 실제의 엔진회전수와의 차가 없게되도록 연료분사량을 증감한다. 엔진(1)의 출력특성은 도 2로 나타내어진다. 도 2의 가로축은 엔진회전수N이고 세로축이 엔진토크Te이다.

도 2에 있어서 최대토크선R1으로 규정된 영역이 엔진(1)이 낼 수 있는 성능을 나타낸다. 가버너는 토크가 최대 토크선R1을 넘어 배기한계가 되지 않도록, 또 엔진회전수N이 하이 아이들 회전수NH를 넘어 과회전으로 되지 않도록 엔진 1을 제어한다.

(제 1 실시예)

본 실시예에서는 가능용량형 유압펌프(7, 8, 9)에 흡수토크를 변화시키는 흡수토크변화수단이 설치된다. 컨트롤러(18)에서는 주행부하가 높은 상태인지 아닌지가 판단되고 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에 가변용량형유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키는 제어를 실행한다. 이 제어는 파워모드 스위치(31)에 의해 「파워모드」가 선택되어있는 것을 조건으로 실행된다.

도 2에 있어서 토크컨버터 매칭커브Lt는 토크컨버터(2)의 흡수 토크선이고 주행부하를 나타내고 있다. 화살표 A로 나타낸 바와 같이 액셀페달(17)을 밟는 것에 따라서 엔진회전수N과 엔진토크Te가 상승하고 토크컨버터 흡수마력이 상승한다.

토크컨버터 흡수마력은 엔진출력에서 가변용량형유압펌프(7, 8, 9)(또는 토크컨버터윤활용 유압펌프(10)를 포함)의 펌프흡수마력을 뺀 것이 된다. 작업유압부하가 높게 되면 주행부하는 상대적으로 적어지고 견인력, 가속이 작아진다.

주행부하가 낮은 상태인 것으로 판단되는 경우에는 도 2의 최대토크선R에서 작업 유압부하를 뺀 토크선R2상의 토크가 주행부하에 사용된다. 토크컨버터 흡수마력과 엔진출력과의 매칭점은 토크선R2상의 V2점으로 된다.

주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에는 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크가 작은 값으로 변화된다. 이것에 의해 작업유압부하가 작게 되고, 도 2의 최대토크선R1에서 작은 작업유압부하를 뺀 토크선R3 상의 토크가 주행 부하에 사용된다. 토크컨버터 흡수마력과 엔진 출력과의 매칭점은 토크선R상의 V3점으로 된다.

이와 같이 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에는 그렇지 않은 경우와 비교하여 매칭점이 V2에서 보다 토크컨버터 흡수마력의 큰점 V3으로 이동하기 때문에 작업을 수행하면서 주행중에 고부하가 된 경우, 예를 들면 큰 견인력이나 도로에서 가속이 필요하게 된 때에 큰 견인력을 얻을 수 있고 차속을 단시간에 상승시킬 수 있다.

다시 말하자면, 종래는 도 3에 나타낸 것과 같이 주행부하가 높은 때라도 주행부하가 낮은 때와 같이 일률적으로 도 3에 사선으로 나타낸 엔진 출력이 작업유압부하가 배분되어있고 주행부하에 걸리는 엔진 출력은 작았기 때문에(매칭점 V2) 작업을 수행하면서 주행중에 고부하가 된 경우, 예를 들면 큰 견인력이나 도로에서 가속이 필요하게 된 경우에 충분한 견인력을 얻을 수 없었거나 장시간에 걸쳐도 차속을 상승시킬 수 없었지만 본 실시예에 의하면 도 2에 나타낸 것과 같이 주행부하가 높을 때는 도 2에 사선으로 표시한 보다 작은 엔진 출력을 작업유압부하에 배분하도록 하여 주행부하에 걸리는 엔진 출력을 상대적으로 크게하였기 때문에(매칭점V3) 종래와 비교하여 작업을 수행하면서 주행중에 고부하가된 경우, 예를들면 큰 견인력이나, 도로에서 가속이 필요하게 된 경우에 보다 큰 견인력을 얻을 수 있고 차속을 보다 단시간에 상승시키는 것이 가능하게 된다.

또한 로더나 스테어링 기구가 작동하지 않는 상태, 즉 작업유압부하가 없고 주행부하가 높은 상태에서는 최대토크선R1 상의 매칭점V1에서 토크컨버터흡수마력 과 엔진 출력이 매칭하고 엔진 출력의 전부를 주행부하에 사용하는 것이 가능하다. 이 때문에 큰 견인력이 필요한 때나 도로에서 가속이 필요한 때에 충분한 견인력을 얻을 수 있고 차속을 단시간에 상승시킬 수 있다.

다음에는 유압펌프의 흡수 토크를 변화시키는 수단의 구체적인 구성예에 대하여 설명한다.

도 6은 로더용 유압펌프(8)를 PC제어하기 위한 구성을 나타내고 있다. 도 6에서는 로더용 유압펌프(8)를 대표로 나타내고 있지만 다른 가변용량형 유압펌프(7, 9)를 PC제어하는 경우도 마찬가지로 구성된다.

PC밸브(19)는 유압펌프(8)의 토출압Pp(㎏/㎠)와 유압펌프(8)의 용량q(cc/rev)의 곱이 일정 토크를 초과하지 않도록 유압펌프(8)의 사판7a의 경사각을 제어한다. 엔진(1)의 회전수가 일정하면 유압펌프(8)의 토출압Pp(㎏/㎠)과 유압펌프(8)의 유량Q(1/min)의 곱이 일정한 마력을 초과하지 않도록 유압펌프(8)의 사판(8a)를 제어하게 된다.

또 유압펌프(7, 8, 9)를 모아서 PC제어하는 경우는 이들 펌프(7, 8, 9)의 토출압의 평균치가 PC밸브(19)에 입력된다.

PC밸브(19)는 유압펌프(8)의 토출압Pp를 파이로트압으로서 입력하고 토출압Pp에 따른 구동압유를 서브밸브(20)에 공급하는 것으로서 유압펌프(8)의 용량q를 제어한다.

PC제어의 내용은 도 4를 이용하여 설명된다. 도 4의 가로축은 유압펌프(8)의 토출압Pp(㎏/㎠)이고 세로축은 유압펌프(8)의 용량q(cc/rev), 즉 사판(8a)의 경 사각이다.

같은 도면 4에 나타난 바와 같이 유압펌프(8)의 토출압Pp가 일정압 이하이면 유압펌프(8)의 사판(8a)의 경사각이 최대로 설정되고 최대용량qmax로 되어있다. 작업유압부하가 크게 되고 펌프토출압Pp가 일정압을 초과하면 특성LN1에 따른 펌프용량q를 감소시키고 사판 경사각을 최소, 최소용량qmin으로 한다.

이상과 같이 유압펌프(8)에서는 작업유압부하, 즉 흡수토크가 최대흡수토크Tp1을 초과하지 않는 범위로 펌프 토출압Pp에 따라 펌프 용량 q가 제어된다.

PC밸브(19)에는 컨트롤러(18)에서 제어신호i1이 인가되어있고 이 제어신호i1따라서 최대 흡수 토크가 변화된다.

이제, 주행부하가 낮은 상태인 것으로 판단된 경우에는 유압펌프(8)의 최대흡수토크가 Tp1이라고 하는 큰 값으로 설정되고 유압펌프(8)은 특성LN1을 따라 제어된다. 또한 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에는 화살표 D로 나타낸 바와 같이 특성LN1에서 특성LN2로 변화하여 펌프용량의 감소를 개시하는 펌프토출압의 값이 작게 되고 최대흡수토크값이 작은 값Tp2로 설정된다.

도 7(a)는 로더용 유압펌프(8)를 LS제어하기 위한 구성을 나타내고 있다. 도 7(a)에서는 로더용 유압펌프(8)를 대표하여 나타내고 있지만 다른 가변용량형 유압펌프(7, 9)를 LS제어하는 경우도 마찬가지로 구성된다.

LS밸브(22)는 유압펌프(8)의 토출압Pp와 로더용 유압실린더(14)의 부하압PLS와의 차압△P가 일정 차압 △PLS가 되도록 유압펌프(8)의 사판(8a)의 경사각을 제어한다.

LS밸브(22)에는 일정차압 △PLS를 설정하는 스프링이 부여되어있다. LS밸브(22)의 스프링측과 반대 측의 파이로트 포트에는 유압펌프(8)의 토출압Pp가 파이롯트압으로서 인가되고, 스프링측의 파이롯트 포트에는 로더용 유압실린더(14)의 부하압PLS가 파이로트압으로서 인가된다. LS밸브(22)에서 구동압유가 서브밸브(20)에 공급되는 것으로 유압펌프(8)의 용량q가 제어된다.

로더용 제어밸브(12)의 개구면적을 A, 저항계수를 c로하면 유압펌프(8)의 토출유량Q는

로 나타내진다. 차압△P는 LS밸브(22)에 의해 일정하게되므로 펌프유량Q는 제어밸브(12)의 스풀의 개구면적 A에 의해서만 변화한다.

로더용 조작레버를 조작하면 조작량에 따라서 로더용 제어밸브(12)의 개구면적A가 증가하고 개구면적A의 증가에 따라 펌프유량Q가 증가한다. 이때 펌프유량Q는 작업유압부하의 영향을 받지않고 로더용 조작레버의 조작량에 의해서만 정해진다. 이와같이 LS밸브(22)를 설치한 것에 의해 펌프유량Q는 작업유압부하에 의해 증감하는일 없이 오퍼레이터의 의사대로(로더용 조작레버의 조작위치에 따라) 변화하고 파인 컨트롤성 즉, 중간조작영역에 있어서 조작성이 향상한다. 그러나 파인 컨트롤시 등 유압펌프(8)의 최대유량을 초과하지 않는 영역에서도 항상 로더용 유압실린더(14)가 요구하는 대로의 유량을 공급하기 위해 엔진(1)이 저 회전력에서도 고 회전력과 같은 토출유량과 같이 되어버린다.

이 때문에 컨트롤러(18)에서는 엔진(1)의 회전수가 낮은 경우에는 차압설정값 △PLS를 낮게 하고 토출유량을 낮게 하는 제어가 실행된다. LS밸브(22)에는 스 프링의 설정 스프링력을 변화시키는 차압 설정부(23)이 부설되고 컨트롤러(18)에서 차압설정부(23)에 대하여 제어신호(i2)를 출력하면 차압설정부23은 LS밸브(22)의 스프링의 설정 스프링력을 변화시켜 차압 설정값 △PLS를 변경한다.

또한 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 LS밸브(22)의 전자기 솔레노이드에 제어신호(i2)를 인가하는 것으로 LS밸브(22)의 스프링의 설정 스프링력을 변화시켜 차압설정값 △PLS를 변경하여도 좋다.

이러한 차압설정값 변경제어의 내용은 도 5를 이용하여 설명된다. 도 5의 세로축은 유압펌프(8)의 토출압Pp(㎏/㎠)이고 가로축은 유압펌프(8)의 용량q(cc/rev) 즉, 사판(8a)의 경사각이다.

도 5에 나타낸 바와 같이 유압펌프(8)의 토출압Pp가 어느값Pp1이 되어있고 펌프용량q가 최대값qmax가 되어있을 때에 차압설정값 △PLS를 작은 값으로 변경하면 상기 식

의 좌변이 작게 된 것에 해당하고 이것에 의해 화살표 E에 나타낸 바와 같이 펌프용량q는 최대치qmax에서 작은값q1로 변경된다. 펌프용량q가 작게 되는 것으로 유압펌프(8)의 흡수 토크 즉 작업유압부하가 작게 된다.

컨트롤러(18)는 주행부하가 낮은 상태라고 판단한 경우에는 LS밸브(22)에 대하여 차압 설정값△PLS를 큰 값으로 설정하고 유압펌프(8)의 흡수 토크를 크게 하는 제어신호(i2)를 출력한다. 또 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단한 경우에는 LS밸브(22)에 대하여 차압 설정값 △PLS를 작은 값으로 설정하고 유압펌프 8의 흡 수토크를 작게 하는 제어신호(i2)를 출력한다.

그리고, 도 4에 나타낸 유압펌프의 최대 흡수 토크를 변경하는 제어와 도 5에 나타낸 유압펌프의 펌프용량을 변경하는 제어를 조합시켜 작업 유압부하가 높은 상태인 경우에 유압펌프의 흡수 토크를 저하시키는 제어를 실시하여도 좋다.

또 전체의 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)에 대해 최대 흡수 토크 또는 용량을 작게 하여도 좋고 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9) 중 하나 또는 두 개의 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)에 대해 최대 흡수 토크 또는 용량을 작게 하여도 좋다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 높은 주행부하가 걸린 경우에 충분한 견인력을 얻을 수 있고 단시간에 차속을 상승시킬 수 있게 된다. 또 고정용량형 유압펌프의 용량을 일률적으로 낮게 설정하지않고 가변용량형 유압펌프의 용량 또는 최대흡수토크를 주행부하가 높은 상태일 때에 일시적으로 저하시고 있을 뿐이기 때문에 차체성능의 다운을 초래하는 일이 없다. 또한 엔진 출력을 증대시키기 위해 엔진을 대형화할 필요도 없기 때문에 연비악화, 에너지의 낭비라고 하는 문제도 발생시키지 않는다.

(제2 실시예)

제 1실시예에서는 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에 유압펌프의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하고 있지만 주행부하가 높은 상태인 것으로의 판단은 호일로더(100)이 가속상태인 것을 판단하는 것에 의해 수행할 수 있다.

구체적으로는 컨트롤러(18)에서 차체의 가속도가 소정의 임계값 이상인지 아 닌지를 판단하고 차체의 가속도가 소정의 임계값 이상인 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 한다. 차체의 가속도는 엔진 회전수검출센서(1a) 또는 토크컨버터 입력축 회전수센서(2a) 또는 트랜스미션 출력축 회전수센서(3a)에서 검출된 회전수의 단위 시간당의 변화양으로서 연산하여도 좋고 차체에 가속도센서를 설치하여 그 가속도센서의 출력으로서 얻도록 하여도 좋다.

또, 컨트롤러(18)에서 차체의 가속도가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단함과 동시에 차체가 감속상태인지 아닌지를 판단하고 차체의 가속도가 소정의 임계값 이상이고 또 차체가 감속상태가 아닌 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다. 차체가 감속상태로 되어있는가 아닌가는 브레이크 페달(29)이 밟혀져 있는가 아닌가 또는 브레이크페달(29)의 밟는 양이 소정의 임계값 이하인지 아닌지로 판단하여도 좋다. 또 유압브레이크의 작동유의 압력을 검출하고 유압이 소정의 임계값 이하인 것을 갖고 차체가 감속상태는 아니라고 판단하여도 좋다.

또, 컨트롤러(18)에서 액셀페달(17)의 밟는 양이 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 작게 하여 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다.

또, 컨트롤러(18)에서 액셀페달(17)의 밟는 양이 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단함과 동시에 차체가 감속상태로 되는가 아닌가를 판단하고 액셀페달(17)의 밟는 양이 소정의 임계값 이상이고 또 각 차체가 감속상태로 되어 있는 것으로 판단되는 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다.

또 컨트롤러(18)에서 엔진(1)의 목표회전수와 실제의 엔진회전수Nr과의 차를 연산하고 그 회전수 차가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 회전수차가 소정의 임계값 이상이라고 판단되는 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다.

또, 컨트롤러(18)에서 엔진(1)의 목표회전수와 실제의 엔진회전수Nr과의 차를 연산하고 그 회전수 차가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단함과 동시에 차체가 감속상태로 되는가 아닌가를 판단하고 회전수 차가 소정의 임계값 이상이고 또 차체가 감속상태로 되는 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다.

(제3 실시예)

제 1 실시예에서는 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되는 경우에 유압펌프의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하고 있지만 주행부하가 높은 상태인 것으로의 판단은 구동륜(5)로 전달된 주행부하를 실제로 계측하고 계측된 주행부하가 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 것에 의하여 실행할 수 있다.

구체적으로는 컨트롤러(18)에서 토크컨버터 입력축 회전수N1과 트랜스미션 출력축 회전수N2와 트랜스미션(3)에서 현재 선택되어있는 속도단에 따라 주행부하를 연산하고 이 연산한 주행부하가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고 연 산한 주행부하가 소정의 임계값 이상인 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하면 좋다.

또 컨트롤러(18)에서 토크컨버터 입력축 회전수N2와 트랜스미션 출력축 회전수N2와, 트랜스미션(3)에서 현재 선택되어 있는 속도단에 따라 주행부하를 연산하고 이 연산한 주행부하가 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단함과 동시에 차체가 감속상태로 되는가 아닌가를 판단하고 연산한 주행부하가 소정의 임계값 이상이고 또 차체가 감속상태로 되는 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하여도 좋다.

또 주행부하를 상술한 바와 같이 연산에 의해 구해도 좋고 토크컨버터(2)의 출력축, 트랜스미션(3)의 출력축 등에 응력게이지 등을 부착하여 직접 주행부하를 검출하여도 좋다.

(제4 실시예)

이상의 실시예에서는 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게하는 제어를 실행하는 조건에 대하여 설명하였지만 반대로 차체가 감속상태 인가 아닌가를 판단하고 차체가 감속상태에 있는 것으로 판단된 경우에 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하는 제어를 해제하여도 좋다. 즉 차체가 감속상태에 있는 것으로 판단되면 도 4에 있어서 유압펌프의 최대흡수토크를 화살표 D방향으로 저하시키는 제어를 해제하는가 도 5에 있어서 유압펌프의 용량을 화살표 E방향으로 저하시키는 제어를 해제하고 도 2에 표시된 것과 같이 작업유압부하가 작게되는(주행부하가 크게되는) 매칭점V3에서 작업 유압 부하가 크게 되는(주행부하가 작게 되는) 매칭점V2로 되돌 아가도록 한다.

(제5 실시예)

상술한 제1 실시예∼제4 실시예에서는 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게하는 제어를 파워모드 스위치(31)에 의해서「파워모드」가 선택되있는 것을 조건으로 실행하는 것으로서 설명하였다. 그러나, 파워모드 스위치(31)에 의해서 「파워모드」가 선택되지 않는 경우에서도(「통상모드」가 선택되어 있는 경우에 있어서도) 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단되면 (차체가 가속상태에 있는 것으로 판단되는가 또는 계측한 주행부하가 높은 것으로 판단되면) 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키도록 하여도 좋다.

(제6 실시예)

상술한 제2 실시예, 제3 실시예에서는 임계값 이상으로 된 것을 갖고 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하는 제어를 실행하도록 하고 있지만 임계값의 크기는 선택된 주행모드의 종류에 따라 변경하여도 좋다.

이 실시예에서는 「파워모드」가 선택된 경우, 「통상모드」가 선택된 경우의 어느 하나의 경우에도 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하는 제어를 실행하는 것으로 한다. 단, 「파워모드」가 선택된 경우와 「통상모드」가 선택된 경우에서 임계값의 크기를 변화시키도록 한다. 「파워모드」가 선택된 경우는 오퍼레이터가 높은 주행부하로 주행하려고하는 의사를 갖고 있는 경우이기 때문에 임계값을 낮은 값으로 설정한다. 예를 들면 액셀페달(17)의 밟는 양의 임계값을 낮은 값으로 설정하고 액셀페달 밟는 양이 작은 상태에서도 그 자리에서 유압펌프 (7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하는 제어를 실행한다. 이것에 의해 높은 주행부하에 빠르게 대응할 수 있다. 반대로 「통상모드」가 선택된 경우는 오퍼레이터는 그만큼 높은 주행부하에서 주행하려고하는 의사를 갖고 있지 않은 경우이기 때문에 임계값을 높은 값으로 설정한다. 예를들면 액셀페달(17)의 밟는 양의 임계값을 높은 값으로 설정하고 액셀페달 밟는양이 크게 밟았을 때를 가지고 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하는 제어를 실행한다. 이것에 의해 작업유압부하를 우선하면서 주행부하에도 대응할 수 있다.

(제7 실시예)

이상 설명한 실시예에서는 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단된 경우(차체가 가속상태인 것으로 판단된 경우 또는 계측한 주행부하가 높은 것으로 판단된 경우)에 처음, 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하고 상대적으로 토크컨버터 흡수토크를 크게 하는 제어를 실행하는 것으로서 설명하였지만 이러한 판단 자체를 생략하고 조작반(30) 상의 스위치 조작만으로 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게하는 제어를 실행하여도 좋다.

이 실시예에서는 「파워모드」가 선택되면 도 4에 있어서 유압펌프의 최대흡수토크를 화살표 D방향으로 저하시키는 제어를 실행하든가 도 5에 있어서 유압펌프의 용량을 화살표 E방향으로 저하시키는 제어를 실행하고 도 2에 표시한 바와같이, 작업유압부하가 작게 되는(주행부하가 크게 되는) 매칭점V3로 이행시킨다.

한편 「통상모드」가 선택되면 도 4에 있어서 유압펌프의 최대흡수토크를 화 살표 D방향으로 저하시키는 제어를 해제하는가 도 5에 있어서 유압펌프의 용량을 화살표 E방향으로 저하시키는 제어를 해제하고, 도 2에 표시된 바와 같이 작업유압부하가 작게 되는(주행부하가 크게 되는) 매칭점V3에서 작업유압부하가 크게되는(주행부하가 작게 되는) 매칭점V2로 되돌리도록 한다.

또, 상술한 제 2 실시예, 제 3 실시예에서 설명한 각종 판단수법은 적절히 조합하여도 좋다. 예를 들면 액셀페달(17)의 밟는 양이 임계값 이상인 것과 계측한 주행부하가 소정의 임계값 이상인 것을 2개의 조건을 나누어 먼저 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 작게 하는 제어를 실행하도록 하여도 좋다.

또 상술한 실시예에서는 주행모드가 「파워모드」, 「통상모드」의 2종류의 경우를 예를 들어 설명했지만 주행모드를 3종류 이상으로 하고 각 주행모드에 따라 제어내용, 임계값의 크기를 변경하도록 하여도 좋다.

그런데, 작업차량의 종류에 의해서는 엔진 1의 출력이 토크컨버터(2), 트랜스미션(3)을 거쳐 구동륜 5로 전달되는 구성뿐만 아니라 엔진(1)의 출력이 주행용유압펌프, 주행용 유압모터를 거쳐 구동륜 5로 전달되는 구성의 것도 있다.

이와 같은 구성의 작업차량에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 각 실시예의 「주행부하」를 주행유압부하로 치환하고 마찬가지로 각 실시예의 제어를 실행하면 좋다. 즉 주행 유압부하가 높은 상태인 것으로 판단된 경우(차체가 가속 상태로 있는 것으로 판단된 경우) 또는 계측한 주행 유압부하가 높은 것으로 판단된 경우에 작업용 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크(작업유압부하)를 작게해하고 상대적으로 주행용 유압펌프의 흡수토크(주행유압부하)를 크게하는 제어를 실행하 면 좋다.

본 발명은 호일로더에 한정되는 것은 아니고 엔진 출력(엔진토크)이 주행부하와 작업유압부하의 쌍방에 배분되는 작업차량이면 마찬가지로 적용할 수 있다.

Claims (12)

1. 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)로 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기로 전달되는 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서,

   가변용량형유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 변화시키는 흡수토크변화수단(19, 22),

   주행부하가 높은 상태로 있는 것을 판단하는 주행부하상태판단수단(18),

   주행부하상태판단수단(18)에 의해서 주행부하가 높은 상태로 있는 것으로 판단된 경우에 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
2. 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)로 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변용량 형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기로 전달된 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서,

   가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 변화시키는 흡수 토크변화수단(19, 22),

   작업차량이 가속상태로 있는 것을 판단하는 가속상태판단수단(18), 가속상태판단수단(18)에 의해서, 작업차량이 가속상태에 있는 것으로 판단되는 경우에 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가속상태판단수단(18)은

   작업차량의 가속도를 검출하는 가속도검출수단

   가속도검출수단에 의해서 검출된 작업차량의 가속도가 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 수단으로 되는 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 가속상태판단수단(18)은

   주행용 조작자(17)의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단(17a),

   조작량 검출수단(17a)에 의해 검출된 주행용 조작자(17)의 조작량이 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 가속상태판단수단(18)은

   엔진(1)의 목표회전수와 실제의 엔진회전수의 차를 연산하는 회전수차연산수단,

   회전수차연산수단에 의해 연산 된 회전수차가 소정의 임계값 이상인 것을 판단하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
6. 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)로 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기에 전달되는 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서,

   가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 변화시키는 흡수 토크변화수단(19, 22),

   구동륜(5)에 전달된 주행부하를 계측하는 주행부하계측수단(18),

   주행부하계측수단에 의해 계측된 주행부하가 소정의 임계값 이상인 경우에 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
7. 제6항에 있어서,

   엔진(1)의 출력이 토크컨버터(2), 트랜스미션(3)을 거쳐서 구동륜(5)로 전달되는 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서 주행부하계측수단(18)은 토크컨버터(2)의 입력축회전수, 트랜스미션(3)의 출력축회전수, 트랜스미션(3)에서 현재 선택되어 있는 속도단에 따라 주행부하를 연산하는 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서,

   작업차량이 감속상태인 것을 검출하는 감속상태검출수단, 감속상태검출수단에 의해서 작업차량이 감속상태인 것이 검출된 경우에 가변용량형 유압펌프의 흡수 토크를 저하시키는 제어를 해제하는 해제수단(18)을 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   높은 주행부하로 주행하는 파워모드를 선택하는 선택수단(31)을 더 구비하고,

   상기제어수단(18)은 상기선택수단(31)에 의해 파워모드가 선택되어있는 것을 가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수 토크를 저하시키는 제어를 실행하는 조건으로 하는 것을 특징으로 하는 작업차량 엔진의 부하제어장치.
10. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    복수의 주행모드를 선택하는 주행모드 선택수단(31), 주행모드 선택수단(31)에서 선택된 주행모드의 종류에 따라 상기 임계값을 선택된 작업모드에 대응할 수 있는 크기로 변화시키는 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
11. 엔진(1)의 출력이 구동륜(5)에 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 가변형용량 유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기로 전달된 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서,

    가변용량형 유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 변화시키는 흡수토크변화수단(19, 22),

    복수의 주행모드를 선택하는 주행모드선택수단(31),

    주행모드선택수단(31)에서 주행모드의 종류에 따라 가변용량형유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크의 크기를 변화시키는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.
12. 엔진(1)의 출력이 주행용유압펌프를 거쳐 구동륜(5)로 전달됨과 동시에 엔진(1)의 출력이 작업기용가변용량형유압펌프(7, 8, 9)를 거쳐서 작업기로 전달되는 작업차량의 엔진의 부하제어장치로서,

    작업기용가변용량형유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 변화시키는 흡수토크변화수단(19, 22),

    주행부하가 높은 상태에 있는 것을 판단하는 주행부하상태판단수단(18),

    주행부하상태판단수단(18)에 의해 주행부하가 높은 상태인 것으로 판단된 경우에 작업기용가변용량형유압펌프(7, 8, 9)의 흡수토크를 저하시키는 제어수단(18)을 구비한 것을 특징으로 하는 작업차량의 엔진의 부하제어장치.

Images