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JP2022111710A - work vehicle - Google Patents

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JP2022111710A
JP2022111710A JP2021007322A JP2021007322A JP2022111710A JP 2022111710 A JP2022111710 A JP 2022111710A JP 2021007322 A JP2021007322 A JP 2021007322A JP 2021007322 A JP2021007322 A JP 2021007322A JP 2022111710 A JP2022111710 A JP 2022111710A
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JP
Japan
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speed
vehicle
lift
rotation speed
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021007322A
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Japanese (ja)
Inventor
昌則 一野瀬
Masanori Ichinose
昌輝 日暮
Masateru Higure
芳明 堤
Yoshiaki Tsutsumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

To provide a work vehicle capable of reducing the burden on an operator by eliminating simultaneous operation of an accelerator pedal and a brake pedal required for rise run operation in a dump approach.SOLUTION: A work vehicle 1 includes a target lift speed determination device 21 that determines a target lift speed according to the amount of operation of a lift lever 20, a target vehicle speed determination device 22 for determining a target vehicle speed of the vehicle in accordance with the operation amount of an accelerator pedal 18, a vehicle speed control device 23 that controls a vehicle speed so as to follow the target vehicle speed, and a drive rotation speed control device 24 that controls a rotation speed of a drive source 13. The vehicle speed control device 23 calculates a first requested rotation speed for the drive source 13 so that the vehicle speed follows the target vehicle speed, and outputs the calculated first request rotation speed to the drive rotation speed control device 24. The drive rotation speed control device 24 calculates a second required rotation speed for the drive source 13 based on the target lift speed, and controls the rotation speed of the drive source 13 based on the calculated second required rotation speed and the first required rotation speed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、作業用車両に関し、特に作業機を備えた作業用車両に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a working vehicle, and more particularly to a working vehicle equipped with a working machine.

作業機を備えた作業用車両として、例えばリフトアームの先端に傾動可能に取り付けられたバケットを備え、土砂などをバケットで掬って掘削移動及び積み込み作業を行うホイールローダが知られている。このような作業用車両では、作業機とともに車両を走行させるための走行装置も備えられており、作業機及び走行装置はともにエンジンからの駆動力によって駆動される。このため、例えば作業用車両のオペレータは、作業機のバケットによって掬い取られた土砂を運搬車両であるダンプトラックの荷台の高さまで持ち上げて積み込むときに、アクセルペダルとリフトレバーとを同時に操作し、これによって作業用車両は、前進すると同時にリフトアーム上げを行う、いわゆる「ライズラン」と呼ばれる動作を実現する。 2. Description of the Related Art As a working vehicle equipped with a working machine, for example, a wheel loader is known which has a bucket attached to the tip of a lift arm so as to be able to tilt, scoops up earth and sand, etc., and performs excavation, movement and loading work. Such a working vehicle includes a traveling device for traveling the vehicle together with the working machine, and both the working machine and the traveling device are driven by the driving force from the engine. For this reason, for example, an operator of a working vehicle simultaneously operates the accelerator pedal and the lift lever when lifting the earth and sand scooped up by the bucket of the working machine to the height of the loading platform of the dump truck, which is the transport vehicle. As a result, the work vehicle realizes a so-called "rise run" operation in which the lift arm is raised at the same time as moving forward.

ライズランの際に、アクセルペダルの踏み込みによるエンジン回転数の上昇で、車両の前進速度のみならず、リフトアームの上げ速度も同時に増加させることができる。このような積み込み作業は、「ダンプアプローチ」とも呼ばれている。しかし、ダンプアプローチでの積み込み作業において、作業用車両とダンプトラックとの間の距離が十分でない場合には、バケットをダンプトラックの荷台よりも高い位置に上昇させる前に、作業用車両がダンプトラックの直前に到達してしまう可能性がある。 During a rise run, by depressing the accelerator pedal to increase the engine speed, not only the forward speed of the vehicle but also the lifting speed of the lift arm can be increased at the same time. Such a loading operation is also called a "dump approach". However, in loading work in the dump approach, if the distance between the work vehicle and the dump truck is not sufficient, the work vehicle must move to the dump truck before the bucket is raised to a position higher than the dump truck bed. may arrive just before

そこで、オペレータは、リフトアームの上げに要する時間を考慮し、アクセルペダル及びブレーキペダルを操作することによって、バケットを上昇させる速度と車両の前進速度とをバランスさせ、作業用車両がダンプトラックの傍に到着するまでの時間を調整することが必要である。すなわち、オペレータは、車両の前進速度とリフトアームの上げ速度を調整してダンプアプローチを実現するために、リフトレバー、アクセルペダル、ブレーキペダルの3つを微妙なバランスを保ちながら操作を行うことを強いられている。 Therefore, the operator considers the time required to raise the lift arm, and operates the accelerator pedal and brake pedal to balance the speed at which the bucket is raised and the forward speed of the vehicle, so that the work vehicle can move to the side of the dump truck. It is necessary to adjust the time to arrive at In other words, the operator must operate the lift lever, accelerator pedal, and brake pedal while maintaining a delicate balance in order to adjust the forward speed of the vehicle and the lifting speed of the lift arm to realize dump approach. Forced.

ダンプアプローチに関する従来技術として、例えば特許文献1には、エンジンと走行装置との間にコントローラによって任意に係合できる前進クラッチを設けた作業用車両が記載されている。この特許文献に記載の作業用車両では、少なくともアクセルペダルが操作されている状態でブレーキペダルが操作されたことを条件に、前進クラッチに供給される圧油の油圧をブレーキペダルの操作量に応じて低下させるクラッチ油圧制御が行われている。 As a prior art related to the dump approach, Patent Document 1, for example, describes a work vehicle provided with a forward clutch that can be arbitrarily engaged by a controller between an engine and a travel device. In the work vehicle described in this patent document, on the condition that the brake pedal is operated while at least the accelerator pedal is being operated, the hydraulic pressure of the pressure oil supplied to the forward clutch is adjusted according to the operation amount of the brake pedal. Clutch oil pressure control is performed to lower the

更に特許文献2には、エンジンに接続された可変容量型のHSTポンプと、HSTポンプと油圧により閉回路状に接続された可変容量型のHSTモータを備えた作業用車両が記載されている。この特許文献に記載の作業用車両では、アクセルペダルの踏み込み量及びリフトレバーの上げ操作に係るパイロット圧の増加に応じて、HSTモータの押し退け容積を制御することにより車速が制限されている。 Further, Patent Document 2 describes a working vehicle provided with a variable displacement HST pump connected to an engine and a variable displacement HST motor hydraulically connected to the HST pump in a closed circuit. In the work vehicle described in this patent document, the vehicle speed is limited by controlling the displacement volume of the HST motor according to the amount of depression of the accelerator pedal and the increase in the pilot pressure associated with the lifting operation of the lift lever.

特開2018-31458号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-31458 特開2019-65576号公報JP 2019-65576 A

しかしながら、上記特許文献1のような従来技術にあっては、車両の走行装置に半係合可能な前進クラッチを追加する必要があり、部品点数の増加によるコストの上昇や搭載スペースの確保が必要となる。また、前進クラッチの係合度合いを変化させるために、ブレーキペダルの操作が必要であり、車両の前進速度の抑制に伴う燃費の低下やブレーキ部材の摩耗は避けられるものの、オペレータに対する操作性という観点では従来技術から変化していないという問題がある。 However, in the prior art such as the above-mentioned Patent Document 1, it is necessary to add a half-engaged forward clutch to the running device of the vehicle. becomes. In addition, in order to change the degree of engagement of the forward clutch, it is necessary to operate the brake pedal. However, there is a problem that there is no change from the prior art.

一方、特許文献2のような従来技術にあっては、走行装置にHST式走行駆動システムを搭載することにより、HSTモータの押し退け容積を制御することで走行装置と作業機のパワー配分を自由に変更可能な車両を対象にしているので、駆動システムを持たずにエンジンと走行装置が直接接続された構造の、一般的なトルコン式走行駆動システムを搭載した車両には適用できないという問題がある。更に、ダンプアプローチでの車速の抑制を判定するために、本来は車速決定には関係ないリフトレバーを大きく操作することを用いており、オペレータの操作が直感的でなく、オペレータに負担がかかる問題がある。 On the other hand, in the prior art such as Patent Document 2, by installing an HST type traveling drive system in the traveling device, power distribution between the traveling device and the working machine can be freely controlled by controlling the displacement volume of the HST motor. Since it targets vehicles that can be changed, there is a problem that it cannot be applied to vehicles equipped with a general torque converter type traveling drive system, which has a structure in which the engine and the traveling device are directly connected without a drive system. Furthermore, in order to determine whether the vehicle speed should be suppressed in the dump approach, a large lift lever operation, which is not originally related to vehicle speed determination, is used. There is

そこで、本発明は、ダンプアプローチでのライズラン操作時に必要となるアクセルペダルとブレーキペダルの同時操作を無くし、オペレータへの負担を軽減することができる作業用車両を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a work vehicle that eliminates the simultaneous operation of an accelerator pedal and a brake pedal, which is required when a rise run operation is performed on a dump approach, thereby reducing the burden on the operator.

本発明に係る作業用車両は、車輪を備える車体と、前記車体に搭載された駆動源と、前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、前記車体の前側に備えられ先端に作業具を有し上下方向に回動可能なリフトアームと、前記油圧ポンプから供給される圧油により駆動され、前記リフトアームの上げ又は下げを行うリフトシリンダと、前記リフトアームの上げ操作を操作するリフトレバーと、車両の車速を調整するアクセルペダルと、前記駆動源の回転数を制御する制御装置と、を備える作業用車両において、前記制御装置は、前記リフトレバーの操作量に基づいて、前記リフトアームの上げ方向に対応する目標リフト速度を算出すると共に、前記アクセルペダルの操作量に基づいて、目標車速を算出し、算出された前記目標リフト速度と算出された前記目標車速とに基づいて前記駆動源の目標回転数を算出し、この算出した前記目標回転数に従い前記駆動源の回転数を制御することを特徴としている。 A work vehicle according to the present invention includes a vehicle body having wheels, a drive source mounted on the vehicle body, a hydraulic pump driven by the drive source, and a working tool provided at the front end of the vehicle body. a lift arm rotatable in the vertical direction; a lift cylinder driven by pressure oil supplied from the hydraulic pump to raise or lower the lift arm; a lift lever for operating the raising operation of the lift arm; A work vehicle comprising an accelerator pedal that adjusts the vehicle speed of the vehicle and a control device that controls the rotation speed of the drive source, wherein the control device raises the lift arm based on the amount of operation of the lift lever. A target lift speed corresponding to the direction is calculated, a target vehicle speed is calculated based on the operation amount of the accelerator pedal, and the drive source is operated based on the calculated target lift speed and the calculated target vehicle speed. A target rotation speed is calculated, and the rotation speed of the drive source is controlled according to the calculated target rotation speed.

本発明に係る作業用車両では、制御装置は、リフトレバーの操作量に基づいてリフトアームの上げ方向に対応する目標リフト速度を算出すると共に、アクセルペダルの操作量に基づいて目標車速を算出し、算出された目標リフト速度と算出された目標車速とに基づいて駆動源の目標回転数を算出し、この算出した目標回転数に従い駆動源の回転数を制御する。このため、リフトレバーの操作量及びアクセルペダルの操作量の両方を考慮して駆動源の回転数を制御することができるので、リフトアームの上げ速度を速めるためにアクセルペダルを操作するといった余計な操作を省くことができる。その結果、ダンプアプローチでのライズラン時に必要となるアクセルペダルとブレーキペダルの同時操作という煩雑な操作を無くし、簡単な操作が可能になるので、オペレータへの負担を軽減することができる。 In the work vehicle according to the present invention, the control device calculates the target lift speed corresponding to the lifting direction of the lift arm based on the operation amount of the lift lever, and calculates the target vehicle speed based on the operation amount of the accelerator pedal. , a target rotation speed of the drive source is calculated based on the calculated target lift speed and the calculated target vehicle speed, and the rotation speed of the drive source is controlled according to the calculated target rotation speed. Therefore, the number of revolutions of the drive source can be controlled in consideration of both the amount of operation of the lift lever and the amount of operation of the accelerator pedal. Operation can be saved. As a result, the troublesome operation of simultaneously operating the accelerator pedal and the brake pedal, which is required during a rise run on a dump approach, is eliminated, and simple operation becomes possible, thereby reducing the burden on the operator.

本発明によれば、ダンプアプローチでのライズラン操作時に必要となるアクセルペダルとブレーキペダルの同時操作を無くし、オペレータへの負担を軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to eliminate the simultaneous operation of the accelerator pedal and the brake pedal, which is required during the rise run operation in the dump approach, and to reduce the burden on the operator.

第1実施形態に係る作業用車両を示す側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows the vehicle for work which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る作業用車両の構成図である。1 is a configuration diagram of a work vehicle according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態に係る作業用車両のブレーキシステムを示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a brake system of a work vehicle according to a first embodiment; FIG. 従来の作業用車両の構成図である。1 is a configuration diagram of a conventional working vehicle; FIG. 第1実施形態に係る作業用車両における操作量と目標値との関係図である。4 is a relational diagram between an operation amount and a target value in the work vehicle according to the first embodiment; FIG. 第2実施形態に係る作業用車両の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a work vehicle according to a second embodiment; 第3実施形態に係る作業用車両の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a work vehicle according to a third embodiment; 第4実施形態に係る作業用車両の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a work vehicle according to a fourth embodiment;

以下、図面を参照して本発明に係る作業用車両の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複説明は省略する。また、以下の説明において、作業用車両がホイールローダである例を挙げて説明するが、本発明はホイールローダに限定されず、フォークリフト、リフトトラック、テレハンドラなどの作業用車両にも適用される。更に、以下の説明では、上下、左右、前後の方向及び位置は、作業用車両の通常の使用状態、すなわち車輪が地面に接地する状態を基準とする。 An embodiment of a work vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. Further, in the following description, an example in which the work vehicle is a wheel loader will be described, but the present invention is not limited to the wheel loader, and can also be applied to work vehicles such as forklifts, lift trucks, and telehandlers. . Furthermore, in the following description, the vertical, horizontal, front and rear directions and positions are based on the normal operating condition of the work vehicle, that is, the condition in which the wheels are in contact with the ground.

[第1実施形態]
図1は第1実施形態に係る作業用車両を示す側面図であり、図2は第1実施形態に係る作業用車両の構成図である。本実施形態の作業用車両(ここでは、ホイールローダ)1は、車両の前部に配置された作業機11と、車両の略中央部に配置された運転室5と、車両の後部に配置されたエンジン室6と、車両全体を支える車輪4とを備えている。この作業機11、運転室5、エンジン室6及び車輪4は、特許請求の範囲に記載の「車体」を構成する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a side view showing the work vehicle according to the first embodiment, and FIG. 2 is a configuration diagram of the work vehicle according to the first embodiment. A working vehicle (here, a wheel loader) 1 of this embodiment includes a working machine 11 arranged in the front part of the vehicle, a driver's cab 5 arranged in the substantially central part of the vehicle, and a working machine 1 arranged in the rear part of the vehicle. It has an engine room 6 and wheels 4 that support the entire vehicle. The working machine 11, the driver's cab 5, the engine room 6, and the wheels 4 constitute the "vehicle body" described in the claims.

作業機11は、上下方向に回動可能に取り付けられた左右一対のリフトアーム2と、リフトアーム2の上げ又は下げを行う左右一対のリフトシリンダ7と、リフトアーム2の先端部分に連結されて上下方向に回動可能に取り付けられたバケット3と、バケット3を駆動するためのバケットシリンダ8とを備えている。バケット3は、特許請求の範囲に記載の「作業具」に相当するものであって、車体の前側に配置されている。このバケット3はベルクランク9を介してバケットシリンダ8の伸縮により回動し、これによってバケット3の向きが上下することができる。 The work machine 11 includes a pair of left and right lift arms 2 mounted rotatably in the vertical direction, a pair of left and right lift cylinders 7 for raising or lowering the lift arms 2 , and a tip end portion of the lift arms 2 . It has a bucket 3 attached so as to be vertically rotatable, and a bucket cylinder 8 for driving the bucket 3 . The bucket 3 corresponds to the "working tool" described in the claims, and is arranged on the front side of the vehicle body. The bucket 3 is rotated by the expansion and contraction of the bucket cylinder 8 through the bell crank 9, whereby the direction of the bucket 3 can be moved up and down.

リフトシリンダ7とバケットシリンダ8とは、それぞれ油圧ポンプ12から供給される圧油によって駆動される油圧アクチュエータである。例えば、油圧ポンプ12によって圧油がリフトシリンダ7のボトム室に供給されると、リフトシリンダ7のロッド7aが伸長し、これによってリフトアーム2は上方向に回動する(すなわち、リフトアーム上げ)。一方、圧油がリフトシリンダ7のロッド室に供給されると、ロッド7aが縮退し、これによってリフトアーム2は下方向に回動する(すなわち、リフトアーム下げ)。 The lift cylinder 7 and the bucket cylinder 8 are hydraulic actuators driven by pressure oil supplied from the hydraulic pump 12, respectively. For example, when pressure oil is supplied to the bottom chamber of the lift cylinder 7 by the hydraulic pump 12, the rod 7a of the lift cylinder 7 extends, thereby rotating the lift arm 2 upward (that is, lifting the lift arm). . On the other hand, when pressurized oil is supplied to the rod chamber of the lift cylinder 7, the rod 7a retracts, thereby rotating the lift arm 2 downward (that is, lowering the lift arm).

また、油圧ポンプ12によって圧油がバケットシリンダ8のボトム室に供給されると、バケットシリンダ8のロッド8aが伸長し、これによってバケット3は上方向に回動する。一方、圧油がバケットシリンダ8のロッド室に供給されると、ロッド8aが縮退し、これによってバケット3は下方向に回動する。 Further, when pressure oil is supplied to the bottom chamber of the bucket cylinder 8 by the hydraulic pump 12, the rod 8a of the bucket cylinder 8 extends, thereby rotating the bucket 3 upward. On the other hand, when pressurized oil is supplied to the rod chamber of the bucket cylinder 8, the rod 8a retracts, thereby rotating the bucket 3 downward.

なお、リフトシリンダ7及びバケットシリンダ8のボトム室、ロッド室への圧油の供給は、それぞれのシリンダに対応する制御弁が変位することにより行われ、各制御弁は、オペレータのレバー操作により変位するパイロット弁によって生成されたパイロット圧によって駆動される。油圧ポンプ12は、エンジン室6内に配置されたエンジン等の駆動源13によって駆動されている。駆動源13としては、エンジンのみに限定するものではなく、例えば電動モータやこれらを併用したハイブリッドシステム等も挙げられる。 The supply of pressure oil to the bottom chambers and rod chambers of the lift cylinder 7 and the bucket cylinder 8 is performed by displacing control valves corresponding to the respective cylinders, and each control valve is displaced by lever operation by the operator. driven by pilot pressure generated by a pilot valve that The hydraulic pump 12 is driven by a drive source 13 such as an engine arranged in the engine room 6 . The drive source 13 is not limited to the engine alone, and may be an electric motor or a hybrid system using both of them.

作業用車両1は、例えばトルコン式走行駆動システムを搭載したものであり、前後の車輪4を回転させることで走行を行う。車輪4は、エンジン等の駆動源13及びドライブトレーン、すなわちトルクコンバータ14、トランスミッション15、プロペラシャフト(図示せず)、及びディファレンシャル16を介して回転自在に接続されている。また、上述の駆動源13は、トルクコンバータ14と油圧ポンプ12の両方に接続されており、各々の回転数を個別に変更することができないようになっている。 The working vehicle 1 is equipped with, for example, a torque converter type traveling drive system, and travels by rotating the front and rear wheels 4 . The wheels 4 are rotatably connected via a drive source 13 such as an engine and a drive train, that is, a torque converter 14 , a transmission 15 , a propeller shaft (not shown), and a differential 16 . Further, the drive source 13 described above is connected to both the torque converter 14 and the hydraulic pump 12, so that the rotation speed of each cannot be changed individually.

また、作業用車両1は、ブレーキペダル17の操作によって車両に制動力を付与するブレーキ10を備えている。ブレーキ10は、例えば図3に示すように、油圧等を用いて摩擦材を車輪と一体で回転する回転部材に押し付け、その際の摩擦力(すなわち、制動力)で回転部材の回転を止める構造を有する。より具体的には、図3に示すブレーキ10を有するブレーキシステムでは、タンク102内の圧油は補機用の油圧ポンプ101によりブレーキ10に供給され、圧油の流量はブレーキペダル17で駆動される制御弁103によって制御されている。 The work vehicle 1 also includes a brake 10 that applies a braking force to the vehicle by operating a brake pedal 17 . For example, as shown in FIG. 3, the brake 10 has a structure in which hydraulic pressure or the like is used to press a friction material against a rotating member that rotates integrally with the wheel, and the frictional force (i.e., braking force) at that time stops the rotation of the rotating member. have More specifically, in the brake system having the brake 10 shown in FIG. It is controlled by a control valve 103 that

このようなブレーキシステムでは、ブレーキペダル17が操作されると(すなわち、ブレーキペダル17が踏み込まれると)、タンク102内の圧油がブレーキシリンダ10aに供給され、ピストンの付勢力によって摩擦材10bが車輪4と一体で回転する回転部材10cへ押し付けられる。これによって、制動力が生じ、車輪4の回転が抑制され、作業用車両1は減速される。 In such a brake system, when the brake pedal 17 is operated (that is, when the brake pedal 17 is stepped on), the pressure oil in the tank 102 is supplied to the brake cylinder 10a, and the urging force of the piston pushes the friction material 10b. It is pressed against the rotating member 10c that rotates integrally with the wheel 4. Thereby, a braking force is generated, the rotation of the wheels 4 is suppressed, and the work vehicle 1 is decelerated.

従って、本実施形態の作業用車両1では、エンジン等の駆動源13によって発生したトルクをトルクコンバータ14等で構成されるパワートレーンを介して車輪4に伝達し、これによって作業用車両1を加速することができる一方、ブレーキ10により車輪4の回転を制動力で抑制することで作業用車両1を減速することができる。駆動源13の回転数及びブレーキ10のトルクは、それぞれアクセルペダル18及びブレーキペダル17の操作量(言い換えれば、踏み込み量)によってオペレータの操作が可能に構成されている。 Therefore, in the work vehicle 1 of this embodiment, the torque generated by the drive source 13 such as the engine is transmitted to the wheels 4 through the power train composed of the torque converter 14 and the like, thereby accelerating the work vehicle 1. On the other hand, the work vehicle 1 can be decelerated by suppressing the rotation of the wheels 4 with the braking force of the brake 10 . The rotational speed of the drive source 13 and the torque of the brake 10 can be controlled by the operator by operating the accelerator pedal 18 and the brake pedal 17 (in other words, the amount of depression).

また、駆動源13としてエンジンを用いた作業用車両1では、アクセルペダル18の操作量に応じたエンジンの回転数が目標値に達するよう、エンジンECUが燃料噴射量等を制御してエンジン出力トルクを調整する。これによって、オペレータはアクセルペダル18の操作量を加減することで車速の調整が可能となっている。 Further, in the work vehicle 1 using an engine as the drive source 13, the engine ECU controls the fuel injection amount and the like so that the engine speed reaches a target value according to the operation amount of the accelerator pedal 18, thereby increasing the engine output torque. to adjust. As a result, the operator can adjust the vehicle speed by adjusting the operation amount of the accelerator pedal 18 .

ここで、図4を基に上述した従来の作業用車両の問題点を詳細に説明する。図4は従来の作業用車両の構成を示す図である。従来では、アクセルペダル18は駆動源13と接続され、上述のようにアクセルペダル18の操作量に応じた回転数になるように駆動源13が駆動される。駆動源13は、油圧ポンプ12とトルクコンバータ14に接続されており、両方を同時に回転駆動する。トルクコンバータ14の出力は、更にトランスミッション15によって減速され、ディファレンシャル16を介して車輪4へと回転力が伝えられる。この回転力によって、作業用車両は加速される。 Here, based on FIG. 4, the problems of the conventional working vehicle described above will be described in detail. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional working vehicle. Conventionally, the accelerator pedal 18 is connected to the drive source 13, and the drive source 13 is driven so that the number of rotations corresponds to the amount of operation of the accelerator pedal 18 as described above. The drive source 13 is connected to the hydraulic pump 12 and the torque converter 14 and drives both to rotate at the same time. The output of the torque converter 14 is further decelerated by the transmission 15 and the torque is transmitted to the wheels 4 via the differential 16 . The work vehicle is accelerated by this rotational force.

一方、油圧ポンプ12は駆動源13の駆動力によって圧油を圧送し、その圧油は制御弁19を介してリフトシリンダ7へと供給される。制御弁19は、リフトレバー20の操作量に応じて開弁され、上記油圧ポンプ12の回転数に比例した圧油の供給量と上記制御弁19の開弁量に応じた速度で、リフトシリンダ7が伸長又は縮退される。なお、リフトレバー20は、リフトアーム2の上げ操作又は下げ操作を行うものである。 On the other hand, the hydraulic pump 12 pressure-feeds pressure oil by the driving force of the drive source 13 , and the pressure oil is supplied to the lift cylinder 7 via the control valve 19 . The control valve 19 is opened according to the amount of operation of the lift lever 20, and the lift cylinder is opened at a speed corresponding to the amount of pressurized oil supplied in proportion to the rotational speed of the hydraulic pump 12 and the amount of opening of the control valve 19. 7 is extended or retracted. The lift lever 20 is for raising or lowering the lift arm 2 .

すなわち、従来の作業用車両においては、アクセルペダル18の操作量は駆動源13の回転数を決めるものであるので、リフトシリンダ7の伸縮速度と車速の両方を変化させることになる。このため、オペレータはリフトシリンダ7の伸縮速度を速めたい時にも、アクセルペダル18を踏み込んで駆動源13の回転数を上昇させる。 That is, in the conventional work vehicle, the amount of operation of the accelerator pedal 18 determines the rotation speed of the drive source 13, so both the extension/retraction speed of the lift cylinder 7 and the vehicle speed are changed. Therefore, even when the operator wishes to increase the expansion/contraction speed of the lift cylinder 7, he steps on the accelerator pedal 18 to increase the rotational speed of the drive source 13. FIG.

しかしながら、この場合、車速も同時に上昇してしまうため、例えばダンプアプローチでのライズラン時のように車速を低く抑えたいようなときに、オペレータはブレーキペダル17も同時に踏み込んでブレーキ10を作動させ、車体が加速しないように抑える操作を行う必要がある。すなわち、オペレータは、車速を上げる操作であるアクセルペダル18の踏み込みと、車速を下げる操作であるブレーキペダル17の踏み込みとの相反する操作を同時にバランスさせながら車速を低く抑えつつ、リフトレバー20を操作するという煩雑な操作を強いられる。このため、特に非熟練のオペレータにとって、その負担は大きい。 However, in this case, the vehicle speed also increases at the same time. Therefore, when the operator wants to keep the vehicle speed low, such as during a rise run on a dump approach, the operator also depresses the brake pedal 17 at the same time to operate the brake 10 so that the vehicle body can move. It is necessary to perform an operation to suppress the acceleration. That is, the operator operates the lift lever 20 while keeping the vehicle speed low while simultaneously balancing the conflicting operations of depressing the accelerator pedal 18, which is an operation to increase the vehicle speed, and depressing the brake pedal 17, which is an operation to decrease the vehicle speed. The complicated operation of doing is forced. Therefore, the burden is heavy especially for an unskilled operator.

このような従来の問題を解決するために、本実施形態に係る作業用車両1は、リフトレバー20の操作量に基づいてリフトアーム2の上げ方向に対応する目標リフト速度を算出すると共に、アクセルペダル18の操作量に基づいて目標車速を算出し、算出された目標リフト速度及び目標車速に基づいて駆動源13の目標回転数を算出し、この算出した目標回転数に従い駆動源13の回転数を制御する制御装置27を更に備えている。図2に示すように、制御装置27は、リフトレバー20の操作量に応じてリフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度を決定する(言い換えれば、算出する)目標リフト速度決定装置21と、アクセルペダル18の操作量に応じて車両の目標車速を決定する(言い換えれば、算出する)目標車速決定装置22と、目標車速決定装置22によって決定された目標車速に追従する(言い換えれば、一致する)ように車両の車速を制御する車速制御装置23と、駆動源13の回転数を制御する駆動回転数制御装置24と、を更に備えている。 In order to solve such a conventional problem, the work vehicle 1 according to this embodiment calculates a target lift speed corresponding to the lifting direction of the lift arm 2 based on the operation amount of the lift lever 20, A target vehicle speed is calculated based on the operation amount of the pedal 18, a target rotation speed of the driving source 13 is calculated based on the calculated target lift speed and the target vehicle speed, and the rotation speed of the driving source 13 is adjusted according to the calculated target rotation speed. is further provided with a control device 27 for controlling the As shown in FIG. 2, the control device 27 includes a target lift speed determination device 21 that determines (in other words, calculates) a target lift speed for raising or lowering the lift arm 2 according to the amount of operation of the lift lever 20; A target vehicle speed determining device 22 that determines (in other words, calculates) the target vehicle speed of the vehicle according to the operation amount of the accelerator pedal 18, and follows (in other words, matches) the target vehicle speed determined by the target vehicle speed determining device 22. ) and a drive rotation speed control device 24 for controlling the rotation speed of the drive source 13 .

目標リフト速度決定装置21、目標車速決定装置22、車速制御装置23及び駆動回転数制御装置24は、それぞれ、例えば演算を実行するCPU(Central Processing Unit)と、演算のためのプログラムを記録した二次記憶装置としてのROM(Read Only Memory)と、演算経過の保存や一時的な制御変数を保存する一時記憶装置としてのRAM(Random Access Memory)とを組み合わせてなるマイクロコンピュータにより構成されており、記憶されたプログラムの実行によって各決定などの制御処理を行う。 The target lift speed determination device 21, the target vehicle speed determination device 22, the vehicle speed control device 23, and the drive rotation speed control device 24 each include, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes calculations, and two programs that record programs for the calculations. It consists of a microcomputer that combines a ROM (Read Only Memory) as a secondary storage device and a RAM (Random Access Memory) as a temporary storage device that saves the progress of calculations and temporary control variables, Control processing such as each determination is performed by executing a stored program.

具体的には、目標リフト速度決定装置21は、リフトレバー20と接続され、リフトレバー20の操作量に応じてリフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度を決定する。リフトレバー20は、運転室5内に配置され、オペレータの操作に従ってリフトアーム2の上げ又は下げを行う。そして、本実施形態では、リフトレバー20は、制御弁19に加えて目標リフト速度決定装置21と更に接続されている。 Specifically, the target lift speed determination device 21 is connected to the lift lever 20 and determines the target lift speed for raising or lowering the lift arm 2 according to the amount of operation of the lift lever 20 . A lift lever 20 is arranged in the driver's cab 5 and raises or lowers the lift arm 2 according to the operation of the operator. Further, in this embodiment, the lift lever 20 is further connected to the target lift speed determination device 21 in addition to the control valve 19 .

目標車速決定装置22は、アクセルペダル18と接続され、アクセルペダル18の操作量に応じて車両の目標車速を決定する。目標リフト速度決定装置21と目標車速決定装置22とは、それぞれ入力される操作量(すなわち、リフトレバー20の操作量又はアクセルペダル18の操作量)が大きくなるとそれぞれの目標値(すなわち、リフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度、或いは車両の目標車速)を大きくする処理を行う。 The target vehicle speed determining device 22 is connected to the accelerator pedal 18 and determines the target vehicle speed of the vehicle according to the amount of operation of the accelerator pedal 18 . The target lift speed determination device 21 and the target vehicle speed determination device 22 set their respective target values (ie lift arm 2, the target lift speed for raising or lowering or the target vehicle speed of the vehicle) is increased.

このような処理は、入力に対し出力が単調増加となる何らかの関数処理を行うことにより実現できるが、処理の一例として、例えば入力値と出力値を対応付けたテーブルを用意しておき、それを参照して目標値を決定するような構成にしても良い。このテーブルに設定する操作量と目標値の関係の一例を図5に示す。図5では横軸に入力される操作量(例えば、リフトレバーの操作量又はアクセルペダルの操作量)を、縦軸に出力となる目標値(例えば、リフトアームの上げ又は下げの目標リフト速度、或いは車両の目標車速)を示しており、例えば線201のような値を定義することが考えられる。線201は操作量に対し1次関数的な目標値となるような例であり、操作量が微少である時の不感帯や、操作量が過大な時の上限値を設定している。 Such processing can be realized by performing some function processing in which the output monotonically increases with respect to the input. A configuration may be adopted in which the target value is determined by reference. FIG. 5 shows an example of the relationship between the manipulated variable and the target value set in this table. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the input operation amount (for example, the lift lever operation amount or the accelerator pedal operation amount), and the vertical axis indicates the target value to be output (for example, the target lift speed for raising or lowering the lift arm, Alternatively, the target vehicle speed of the vehicle), and it is conceivable to define values such as the line 201, for example. A line 201 is an example of a target value that is a linear function with respect to the amount of operation, and sets a dead zone when the amount of operation is minute and an upper limit value when the amount of operation is excessive.

このようなテーブルの他の例としては、例えば線202、線203のような値を定義することも考えられる。線202のような上に凸の曲線状のテーブルは、初期の操作量に対して敏感な特性となり、オペレータの操作に対して応答性が良いと感じさせるような目標値が得られる。逆に線203のような下に凸の曲線状のテーブルは、初期の操作量に対して穏やかな特性となり、オペレータが微妙な調整をし易い操作特性となるような目標値が得られる。 Other examples of such a table may define values such as lines 202 and 203, for example. An upwardly convex curved table such as the line 202 has characteristics that are sensitive to the initial amount of operation, and a target value that makes the operator feel that the response to the operation is good can be obtained. Conversely, a downwardly convex curved table, such as line 203, has gentle characteristics with respect to the initial amount of operation, and provides target values that make it easy for the operator to make fine adjustments.

このように、目標リフト速度決定装置21の目標リフト速度、目標車速決定装置22の目標車速の決定に対してテーブル処理を行うことにより操作特性を任意に設定することが可能になり、例えばオペレータの好みにより切り替えたり、作業状況に応じて切り替えたりするなどの応用が考えられる。 By performing table processing for determining the target lift speed of the target lift speed determination device 21 and the target vehicle speed of the target vehicle speed determination device 22 in this way, it is possible to arbitrarily set the operation characteristics. Applications such as switching according to preference or switching according to the work situation are conceivable.

駆動回転数制御装置24は、例えば目標リフト速度決定装置21と駆動源13との間に配置され、それぞれ目標リフト速度決定装置21と駆動源13と接続されている。駆動回転数制御装置24は、目標リフト速度決定装置21によって決定された目標リフト速度に基づいて、駆動源13への第2要求回転数を算出し、算出した第2要求回転数と車速制御装置23から出力される第1要求回転数(後述する)に基づいて、駆動源13の目標回転数を更に算出し、算出した目標回転数に従って駆動源13の回転数を制御する。駆動源13への第2要求回転数を算出する方法としては、例えば、リフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度を実現するためにリフトシリンダ7に供給される必要な圧油の油量を供給できるだけの油圧ポンプ12の回転数を算出することにより得られる。 The drive rotation speed control device 24 is arranged, for example, between the target lift speed determination device 21 and the drive source 13, and is connected to the target lift speed determination device 21 and the drive source 13, respectively. Based on the target lift speed determined by the target lift speed determination device 21, the drive rotation speed control device 24 calculates a second required rotation speed for the drive source 13, and combines the calculated second required rotation speed with the vehicle speed control device. Based on the first required rotation speed (described later) output from 23, the target rotation speed of the drive source 13 is further calculated, and the rotation speed of the drive source 13 is controlled according to the calculated target rotation speed. As a method for calculating the second required rotation speed for the drive source 13, for example, the amount of pressure oil required to be supplied to the lift cylinder 7 to achieve the target lift speed for raising or lowering the lift arm 2 is calculated. It is obtained by calculating the number of revolutions of the hydraulic pump 12 that can be supplied.

具体的には、目標リフト速度に対応するリフトシリンダ7の伸縮速度をvc、リフトシリンダ7のピストン面積をS、この場合の油圧ポンプ1回転当たりの吐出流量をQとしたときに、駆動源13への第2要求回転数rpは式(1)により求められる。
rp=(vc・S)/Q (式1)
Specifically, when the expansion and contraction speed of the lift cylinder 7 corresponding to the target lift speed is vc, the piston area of the lift cylinder 7 is S, and the discharge flow rate per revolution of the hydraulic pump in this case is Q, the drive source 13 The second required rotation speed rp to is obtained by equation (1).
rp = (vc · S) / Q (Equation 1)

車速制御装置23は、目標車速決定装置22とブレーキ10との間に配置され、車両の車速を制御する。具体的には、車速制御装置23は、目標車速決定装置22によって出力された目標車速に対し、車両の車速を目標車速に追従するように駆動源13への第1要求回転数を算出する。駆動源13への第1要求回転数を算出する方法としては、例えば上述のリフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度と同様に、車両の目標車速に対応する駆動源13の回転数を算出することにより得られる。 The vehicle speed control device 23 is arranged between the target vehicle speed determination device 22 and the brake 10, and controls the vehicle speed of the vehicle. Specifically, the vehicle speed control device 23 calculates the first required rotation speed for the drive source 13 so that the vehicle speed follows the target vehicle speed output by the target vehicle speed determination device 22 . As a method of calculating the first required rotation speed of the drive source 13, for example, the rotation speed of the drive source 13 corresponding to the target speed of the vehicle is calculated in the same manner as the target lift speed for raising or lowering the lift arm 2 described above. obtained by

具体的には、定速走行時においてトルクコンバータ14の回転数比は1に近づいていくので、最終回転数比をGc≒1程度とし、トランスミッション15のギア比をGt、ディファレンシャル16のギア比をGf、車輪4の半径をRt、目標車速をvとしたときに、駆動源13への第1要求回転数reは、式(2)で求められる。
re=(v・Gc・Gt・Gf)/(2π・Rt) (式2)
Specifically, since the rotational speed ratio of the torque converter 14 approaches 1 during constant-speed running, the final rotational speed ratio is set to about Gc≈1, the gear ratio of the transmission 15 is set to Gt, and the gear ratio of the differential 16 is set to Gt. When Gf is the radius of the wheel 4, Rt is the radius of the wheel 4, and v is the target vehicle speed, the first required rotational speed re to the drive source 13 is obtained by the formula (2).
re = (v · Gc · Gt · Gf) / (2π · Rt) (Formula 2)

図2に示すように、車速制御装置23は、駆動回転数制御装置24と更に接続され、算出した駆動源13への第1要求回転数reを駆動回転数制御装置24に出力し、車両の目標車速に追従するように駆動回転数制御装置24を介して駆動源13に要求する。このようにすることで、車速制御装置23は、目標車速決定装置22によって決定された目標車速に追従するように車両の車速を制御する。 As shown in FIG. 2, the vehicle speed control device 23 is further connected to the drive rotation speed control device 24, and outputs the calculated first required rotation speed re to the drive source 13 to the drive rotation speed control device 24, thereby controlling the speed of the vehicle. A request is made to the drive source 13 via the drive rotation speed control device 24 to follow the target vehicle speed. By doing so, the vehicle speed control device 23 controls the vehicle speed of the vehicle so as to follow the target vehicle speed determined by the target vehicle speed determination device 22 .

そして、車速制御装置23より目標車速を実現するために必要な駆動源回転数の要求値(すなわち、第1要求回転数)が入力されるので、駆動回転数制御装置24は、リフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度を実現するために必要な駆動源回転数の要求値(すなわち、第2要求回転数)に加えて、これら2つの要求回転数に基づいて駆動源の目標回転数を算出し、算出した目標回転数に従い駆動源13の回転数を制御する。 Then, the vehicle speed control device 23 inputs a required value of the drive source rotation speed (that is, the first required rotation speed) to achieve the target vehicle speed. In addition to the required value of the drive source rotation speed (i.e., the second required rotation speed) necessary to realize the target lift speed of raising or lowering, the target rotation speed of the drive source is set based on these two required rotation speeds. The rotational speed of the drive source 13 is controlled according to the calculated target rotational speed.

なお、車速制御装置23は、更にブレーキ10と接続され、例えば駆動源13の実際の回転数が第1要求回転数reよりも高い場合、車速は最終的に車両の目標車速よりも高くなってしまうため、適宜ブレーキ10へ制動要求を出力して車速を抑制する。この場合、図3に示すブレーキシステムは、車速制御装置23による制動要求でも制動力を発生するように、例えば制御弁103にソレノイド103aを追加し、電気信号によっても制動力を発生できるように構成される。 The vehicle speed control device 23 is further connected to the brake 10. For example, when the actual rotation speed of the drive source 13 is higher than the first required rotation speed re, the vehicle speed eventually becomes higher than the target vehicle speed of the vehicle. Therefore, the vehicle speed is suppressed by appropriately outputting a braking request to the brake 10 . In this case, the braking system shown in FIG. 3 is configured so that, for example, a solenoid 103a is added to the control valve 103 so that braking force can be generated even when the vehicle speed control device 23 requests braking. be done.

以上のように構成された本実施形態の作業用車両1では、車速制御装置23は、車両の車速を目標車速決定装置22によって決定された目標車速に追従するように駆動源13への第1要求回転数を算出し、算出した第1要求回転数を駆動回転数制御装置24に出力し、駆動回転数制御装置24は、目標リフト速度決定装置21によって決定された目標リフト速度に基づいて駆動源13への第2要求回転数を算出し、算出した第2要求回転数と車速制御装置23から出力された第1要求回転数に基づいて、駆動源13の目標回転数を算出し、この算出した目標回転数に従い駆動源13の回転数を制御する。 In the work vehicle 1 of the present embodiment configured as described above, the vehicle speed control device 23 controls the vehicle speed of the vehicle to follow the target vehicle speed determined by the target vehicle speed determination device 22. The required rotation speed is calculated, and the calculated first required rotation speed is output to the drive rotation speed control device 24, and the drive rotation speed control device 24 drives based on the target lift speed determined by the target lift speed determination device 21. A second required rotation speed of the drive source 13 is calculated, and a target rotation speed of the drive source 13 is calculated based on the calculated second required rotation speed and the first required rotation speed output from the vehicle speed control device 23, and this The rotation speed of the drive source 13 is controlled according to the calculated target rotation speed.

すなわち、図4で説明したように従来の作業用車両ではアクセルペダル18のみで駆動源13の回転数を制御していたのに対し、本実施形態の作業用車両1では、リフトレバー20の操作量及びアクセルペダル18の操作量の両方を考慮して駆動源13の回転数を制御することができる。これによって、リフトアーム2の上げ速度を速めるためにアクセルペダル18を操作するといった余計な操作を省くことができる。その結果、ダンプアプローチでのライズラン時に必要となるアクセルペダル18とブレーキペダル17の同時操作という煩雑な操作を無くし、簡単な操作が可能になるので、オペレータへの負担を軽減することができる。 That is, as described with reference to FIG. 4, in the conventional work vehicle, the rotation speed of the drive source 13 is controlled only by the accelerator pedal 18, whereas in the work vehicle 1 of the present embodiment, the lift lever 20 is operated. It is possible to control the rotation speed of the drive source 13 by considering both the amount and the operation amount of the accelerator pedal 18 . As a result, unnecessary operations such as operating the accelerator pedal 18 in order to increase the lifting speed of the lift arm 2 can be omitted. As a result, the troublesome operation of simultaneously operating the accelerator pedal 18 and the brake pedal 17, which is required at the time of the rise run on the dump approach, is eliminated, and simple operation becomes possible, so that the burden on the operator can be reduced.

また、リフトレバー20の操作量、アクセルペダル18の操作量でそれぞれリフトアーム2の上げ又は下げ速度、車速を直接指示できるため、オペレータの操作がより直感的な操作になる。これらの効果により、作業用車両1において作業性及び安全性の更なる向上が期待できる。 Further, the operation amount of the lift lever 20 and the operation amount of the accelerator pedal 18 can be used to directly instruct the lifting or lowering speed of the lift arm 2 and the vehicle speed, respectively, so that the operator's operation becomes more intuitive. These effects can be expected to further improve the workability and safety of the work vehicle 1 .

[第2実施形態]
以下、図6を参照して本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態の作業用車両1Aは、ブレーキペダル17の操作によるブレーキ10への制動要求を更に有する点において、上述した第1実施形態と異なっている。その他の構造は第1実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。
[Second embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The work vehicle 1A of this embodiment differs from the above-described first embodiment in that it further has a braking request to the brake 10 by operating the brake pedal 17 . Since other structures are the same as those of the first embodiment, redundant description will be omitted.

具体的には、本実施形態の作業用車両1Aにおいて、第1実施形態と同様に車速制御装置23によるブレーキ10への制動要求機能に加えて、ブレーキペダル17の操作によるブレーキ10への制動要求機能を更に備える。 Specifically, in the work vehicle 1A of the present embodiment, in addition to the braking request function to the brake 10 by the vehicle speed control device 23 as in the first embodiment, the braking request to the brake 10 by operating the brake pedal 17 It has more functions.

本実施形態の作業用車両1Aによれば、上述の第1実施形態と同様な作用効果を得られるほか、ブレーキペダル17の操作によるブレーキ10への制動要求機能を更に備えるため、例えばライズラン操作時に歩行者の飛び出しのような場合に、オペレータがブレーキペダル17を操作することにより車速を制限することができるので、安全性をより高めることができる。 According to the work vehicle 1A of this embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the above-described first embodiment, the function of requesting braking to the brake 10 by operating the brake pedal 17 is further provided. In the event of a pedestrian running out, the operator can operate the brake pedal 17 to limit the vehicle speed, thereby further enhancing safety.

[第3実施形態]
以下、図7を参照して本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態の作業用車両1Bは、車速検出装置25を更に備える点において、上述した第1実施形態と異なっている。その他の構造は第1実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The work vehicle 1B of this embodiment differs from the above-described first embodiment in that a vehicle speed detection device 25 is further provided. Since other structures are the same as those of the first embodiment, redundant description will be omitted.

すなわち、上述の第1実施形態では、車速制御装置23は目標車速決定装置22によって決定された目標車速に対し、車両の車速を目標車速に追従するように駆動源13への第1要求回転数を算出することにした。具体的には、目標車速に対応する車輪、ドライブトレーン及び駆動源の各回転数を算出することで第1要求回転数を算出した。一方、本実施形態では、車速を検出するための車速検出装置25を設けることにより、目標車速に対してより即応性の高い駆動源回転数の制御が可能になる。 That is, in the above-described first embodiment, the vehicle speed control device 23 sets the first requested rotation speed to the drive source 13 so that the vehicle speed follows the target vehicle speed determined by the target vehicle speed determination device 22 . decided to calculate Specifically, the first required rotation speed was calculated by calculating the rotation speeds of the wheels, the drive train, and the drive source corresponding to the target vehicle speed. On the other hand, in this embodiment, by providing the vehicle speed detection device 25 for detecting the vehicle speed, it becomes possible to control the drive source rotation speed with higher responsiveness to the target vehicle speed.

図7に示すように、車速検出装置25は、例えばトランスミッション15の付近に取り付けられ、トランスミッション15の出力軸の回転パルスを検出することで車速を検出し、検出した結果を車速制御装置23に出力するように構成されている。なお、車速検出装置25は、4つの車輪4の回転パルスを直接検出してそれらを平均化処理することで車速を検出するように構成されても良い。 As shown in FIG. 7 , the vehicle speed detection device 25 is mounted, for example, near the transmission 15 , detects the vehicle speed by detecting rotation pulses of the output shaft of the transmission 15 , and outputs the detected result to the vehicle speed control device 23 . is configured to The vehicle speed detection device 25 may be configured to detect the vehicle speed by directly detecting rotation pulses of the four wheels 4 and averaging them.

そして、車速制御装置23は、車速検出装置25により検出された車速に対し、目標車速との関係に基づいて駆動源13への第1要求回転数を算出する。算出方法としては、例えばフィードバック制御として分類される制御値算出方法、すなわち検出された車速と目標車速との差分を算出し、それに適切な制御ゲインを積算して駆動源13への第1要求回転数を算出する方法が挙げられる。 Then, the vehicle speed control device 23 calculates the first requested rotation speed for the drive source 13 based on the relationship between the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device 25 and the target vehicle speed. As a calculation method, for example, a control value calculation method classified as feedback control, that is, a difference between the detected vehicle speed and the target vehicle speed is calculated, and an appropriate control gain is integrated to obtain the first requested rotation of the drive source 13. A method of calculating a number is mentioned.

また、フィードバック併用フィードフォワード制御として分類される制御値算出方法、すなわち検出された車速と目標車速との差分に基づく要求回転数と、第1実施形態で示した回転数比に基づく要求回転数とを組み合わせて、駆動源13への第1要求回転数とする方法も挙げられる。この方法は、上述のフィードバック制御として分類される制御値算出方法と比べて、応答性をより良くできる効果を奏する。 In addition, a control value calculation method classified as feedback combined feedforward control, that is, a required rotation speed based on the difference between the detected vehicle speed and the target vehicle speed, and a required rotation speed based on the rotation speed ratio shown in the first embodiment. are combined to obtain the first required rotation speed for the drive source 13 . This method has the effect of improving the responsiveness as compared with the control value calculation method classified as feedback control described above.

本実施形態の作業用車両1Bによれば、上述の第1実施形態と同様な作用効果を得られるほか、更に以下の作用効果を得られる。すなわち、車速を検出するための車速検出装置25を備えることにより、目標車速に対してより即応性の高い駆動源回転数の制御が可能になる。また、車速制御装置23は検出された車速と目標車速との差分に基づいて駆動源13への第1要求回転数を算出するので、応答性を良くすることができる。同様に、この場合、ブレーキ10へ出力する制動力制御についても検出された車速と目標車速との差分を用いるので、より精度の高い制御が可能となる。このように、車速検出装置25を設けて検出された車速と目標車速との差分に基づいて駆動源13への第1要求回転数や制動要求を算出することにより、車速制御誤差及び静定時間の低減を図ることができる。 According to the working vehicle 1B of the present embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the above-described first embodiment, the following effects can also be obtained. That is, by providing the vehicle speed detection device 25 for detecting the vehicle speed, it becomes possible to control the drive source rotation speed with higher responsiveness to the target vehicle speed. In addition, since the vehicle speed control device 23 calculates the first requested rotation speed to the drive source 13 based on the difference between the detected vehicle speed and the target vehicle speed, responsiveness can be improved. Similarly, in this case, since the difference between the detected vehicle speed and the target vehicle speed is also used for controlling the braking force output to the brake 10, more accurate control is possible. In this manner, the vehicle speed control error and the static stabilization time are calculated by calculating the first requested rotation speed and the braking request to the drive source 13 based on the difference between the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device 25 and the target vehicle speed. can be reduced.

[第4実施形態]
以下、図8を参照して本発明の第4実施形態を説明する。本実施形態の作業用車両1Cは、リフト速度検出装置26を更に備える点において、上述した第1実施形態と異なっている。その他の構造は第1実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The work vehicle 1C of this embodiment differs from the above-described first embodiment in that it further includes a lift speed detection device 26 . Since other structures are the same as those of the first embodiment, redundant description will be omitted.

すなわち、上述の第1実施形態では、駆動回転数制御装置24は目標リフト速度決定装置21によって決定された目標リフト速度に対し、必要となる圧油の流量を確保できる油圧ポンプ回転数となるように駆動源13への第2要求回転数を算出するとした。具体的には、目標リフト速度に対応するリフトシリンダ7の伸縮速度にピストン面積を積算して単位時間当たり必要な圧油流量を算出し、油圧ポンプ1回転当たりの吐出流量で除算することで第2要求回転数を算出した。一方、本実施形態では、リフト速度検出装置26を備えることでフィードバック制御を実施することにより、リフトアーム2の上げ又は下げの目標リフト速度に対してより即応性の高い駆動源回転数の制御が可能になる。 That is, in the above-described first embodiment, the drive rotation speed control device 24 controls the target lift speed determined by the target lift speed determination device 21 so that the hydraulic pump rotation speed is such that the required flow rate of pressure oil can be secured. , the second required rotation speed to the drive source 13 is calculated. Specifically, the expansion and contraction speed of the lift cylinder 7 corresponding to the target lift speed is multiplied by the piston area to calculate the pressure oil flow rate required per unit time, and the pressure oil flow rate required per unit time is divided by the discharge flow rate per revolution of the hydraulic pump. 2 The required rotation speed was calculated. On the other hand, in the present embodiment, feedback control is performed by providing the lift speed detection device 26, so that control of the drive source rotation speed with high responsiveness to the target lift speed for raising or lowering the lift arm 2 can be performed. be possible.

図8に示すように、リフト速度検出装置26は、例えばリフトシリンダ7の変位量(ストローク)を検出するストロークセンサであり、該ストロークセンサの単位時間の変化に基づいてリフトシリンダ7の伸縮速度を算出することにより、リフトアーム2の上げ又は下げ速度を検出する。そして、リフト速度検出装置26は、検出した結果を駆動回転数制御装置24に出力する。なお、リフト速度検出装置26は、例えば図1のリフトアーム2における基端側の回転軸11aに設けられるアングルセンサであって、上記ストロークセンサと同様に単位時間の変化に基づいてリフトアーム2の角速度を算出することでリフトアーム2の上げ又は下げの速度を検出するように構成されても良い。 As shown in FIG. 8, the lift speed detection device 26 is, for example, a stroke sensor that detects the amount of displacement (stroke) of the lift cylinder 7, and detects the extension/retraction speed of the lift cylinder 7 based on the change of the stroke sensor per unit time. By calculating, the lifting or lowering speed of the lift arm 2 is detected. Then, the lift speed detection device 26 outputs the detection result to the drive rotation speed control device 24 . The lift speed detection device 26 is, for example, an angle sensor provided on the rotating shaft 11a on the base end side of the lift arm 2 in FIG. It may be configured to detect the speed of raising or lowering the lift arm 2 by calculating the angular velocity.

そして、駆動回転数制御装置24は、リフト速度検出装置26により検出されたリフトアーム2の上げ又は下げ速度に対し、目標リフト速度との関係に基づいて駆動源13への第2要求回転数を算出する。算出方法としては、例えば第3実施形態と同様に、検出されたリフトアーム2の上げ又は下げ速度と目標リフト速度との差分を算出し、それに適切な制御ゲインを積算して駆動源13への第2要求回転数を算出する方法が挙げられる。 Then, the drive rotation speed control device 24 sets the second required rotation speed of the drive source 13 based on the relationship between the lifting or lowering speed of the lift arm 2 detected by the lift speed detection device 26 and the target lift speed. calculate. As a calculation method, for example, in the same manner as in the third embodiment, the difference between the detected lifting or lowering speed of the lift arm 2 and the target lift speed is calculated, and an appropriate control gain is added to the difference to calculate the power supply to the drive source 13. There is a method of calculating the second required rotation speed.

本実施形態の作業用車両1Cによれば、上述の第1実施形態と同様な作用効果を得られるほか、更に以下の作用効果を得られる。すなわち、リフト速度検出装置26を備えることにより、リフトの上げ又は下げの目標リフト速度に対してより即応性の高い駆動源回転数の制御が可能になる。また、駆動回転数制御装置24は検出されたリフトアーム2の上げ又は下げ速度と目標リフト速度との差分に基づいて駆動源13への第2要求回転数を算出するので、応答性を良くすることができる。このように、リフト速度検出装置26を設けて検出されたリフトアーム2の上げ又は下げ速度と目標リフト速度との差分に基づいて駆動源13への第2要求回転数を算出することにより、リフトアーム2の上げ又は下げ速度の制御誤差及び静定時間の低減を図ることができる。 According to the working vehicle 1C of the present embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the above-described first embodiment, the following effects can also be obtained. That is, by providing the lift speed detector 26, it is possible to control the drive source rotation speed with higher responsiveness to the target lift speed for raising or lowering the lift. Further, since the drive rotation speed control device 24 calculates the second required rotation speed for the drive source 13 based on the difference between the detected lifting or lowering speed of the lift arm 2 and the target lift speed, the responsiveness is improved. be able to. Thus, by calculating the second required rotation speed for the drive source 13 based on the difference between the lift arm 2 raising or lowering speed detected by the lift speed detector 26 and the target lift speed, the lift It is possible to reduce the control error of the raising or lowering speed of the arm 2 and the reduction of the stabilization time.

[第5実施形態]
上述の第1~第4実施形態のいずれにおいても、駆動回転数制御装置24は、算出した第2要求回転数と車速制御装置23から出力された第1要求回転数に基づいて、駆動源13の目標回転数を算出するが、本実施形態では、駆動回転数制御装置24は、第1要求回転数と第2要求回転数のうち値が大きい方を採用して駆動源13の目標回転数を算出する。
[Fifth embodiment]
In any of the above-described first to fourth embodiments, the drive rotation speed control device 24 controls the drive source 13 based on the calculated second required rotation speed and the first required rotation speed output from the vehicle speed control device 23. In the present embodiment, the drive rotation speed control device 24 uses the larger one of the first required rotation speed and the second required rotation speed to calculate the target rotation speed of the drive source 13. Calculate

このように、駆動回転数制御装置24は、第1要求回転数と第2要求回転数のうち、値が大きい方を採用して駆動源13の目標回転数を算出し、更に算出した目標回転数に従い駆動源13の回転数を制御することにより、目標リフト速度及び目標車速のどちらに対しても、不足なく駆動力を供給することができるので、操作の応答性を高く保つことができ、より効率的な作業が可能になる。 In this way, the drive rotation speed control device 24 calculates the target rotation speed of the drive source 13 by adopting the larger one of the first required rotation speed and the second required rotation speed, and further calculates the calculated target rotation speed. By controlling the number of rotations of the drive source 13 according to the number, sufficient driving force can be supplied to both the target lift speed and the target vehicle speed. Allows you to work more efficiently.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. Changes can be made.

1,1A,1B,1C 作業用車両
2 リフトアーム
3 バケット
4 車輪
5 運転室
6 エンジン室
7 リフトシリンダ
8 バケットシリンダ
10 ブレーキ
11 作業機
12 油圧ポンプ
13 駆動源
17 ブレーキペダル
18 アクセルペダル
20 リフトレバー
21 目標リフト速度決定装置
22 目標車速決定装置
23 車速制御装置
24 駆動回転数制御装置
25 車速検出装置
26 リフト速度検出装置
27 制御装置
1, 1A, 1B, 1C Working Vehicle 2 Lift Arm 3 Bucket 4 Wheel 5 Driver's Room 6 Engine Room 7 Lift Cylinder 8 Bucket Cylinder 10 Brake 11 Work Machine 12 Hydraulic Pump 13 Drive Source 17 Brake Pedal 18 Accelerator Pedal 20 Lift Lever 21 Target lift speed determination device 22 Target vehicle speed determination device 23 Vehicle speed control device 24 Drive rotation speed control device 25 Vehicle speed detection device 26 Lift speed detection device 27 Control device

Claims (7)

車輪を備える車体と、
前記車体に搭載された駆動源と、
前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、
前記車体の前側に備えられ先端に作業具を有し上下方向に回動可能なリフトアームと、
前記油圧ポンプから供給される圧油により駆動され、前記リフトアームの上げ又は下げを行うリフトシリンダと、
前記リフトアームの上げ操作を操作するリフトレバーと、
車両の車速を調整するアクセルペダルと、
前記駆動源の回転数を制御する制御装置と、を備える作業用車両において、
前記制御装置は、
前記リフトレバーの操作量に基づいて、前記リフトアームの上げ方向に対応する目標リフト速度を算出すると共に、
前記アクセルペダルの操作量に基づいて、目標車速を算出し、
算出された前記目標リフト速度と算出された前記目標車速とに基づいて前記駆動源の目標回転数を算出し、この算出した前記目標回転数に従い前記駆動源の回転数を制御することを特徴とする作業用車両。
a vehicle body with wheels;
a driving source mounted on the vehicle body;
a hydraulic pump driven by the drive source;
a lift arm provided on the front side of the vehicle body and having a working tool at its tip and capable of rotating in the vertical direction;
a lift cylinder driven by pressure oil supplied from the hydraulic pump to raise or lower the lift arm;
a lift lever for operating the lifting operation of the lift arm;
an accelerator pedal for adjusting the speed of the vehicle;
A work vehicle comprising a control device that controls the rotation speed of the drive source,
The control device is
calculating a target lift speed corresponding to the lifting direction of the lift arm based on the amount of operation of the lift lever;
calculating a target vehicle speed based on the amount of operation of the accelerator pedal;
A target rotation speed of the drive source is calculated based on the calculated target lift speed and the calculated target vehicle speed, and the rotation speed of the drive source is controlled according to the calculated target rotation speed. work vehicle.
前記制御装置は、車両の車速を算出された目標車速に追従するように前記駆動源への第1要求回転数を算出し、算出された目標リフト速度に基づいて前記駆動源への第2要求回転数を算出し、算出された第1要求回転数及び第2要求回転数に基づいて前記駆動源の目標回転数を算出する請求項1に記載の作業用車両。 The control device calculates a first request rotation speed to the drive source so that the vehicle speed of the vehicle follows the calculated target vehicle speed, and issues a second request to the drive source based on the calculated target lift speed. 2. The working vehicle according to claim 1, wherein the number of revolutions is calculated, and the target number of revolutions of the drive source is calculated based on the calculated first required number of revolutions and second required number of revolutions. 前記制御装置は、算出された前記目標リフト速度を実現するために前記リフトシリンダに供給される必要な圧油の流量に基づいて前記油圧ポンプの回転数を算出し、算出された前記油圧ポンプの回転数に基づいて前記駆動源への第2要求回転数を算出する請求項2に記載の作業用車両。 The control device calculates the rotation speed of the hydraulic pump based on the flow rate of pressure oil required to be supplied to the lift cylinder to achieve the calculated target lift speed, and calculates the calculated rotation speed of the hydraulic pump. 3. The work vehicle according to claim 2, wherein a second required rotation speed for said drive source is calculated based on the rotation speed. 車両の車速を検出する車速検出装置を更に備え、
前記制御装置は、前記車速検出装置によって検出された車速と前記目標車速との差分に基づいて、前記駆動源への第1要求回転数を算出する請求項2又は3に記載の作業用車両。
Further comprising a vehicle speed detection device for detecting the vehicle speed of the vehicle,
The work vehicle according to claim 2 or 3, wherein the control device calculates the first required rotation speed for the drive source based on the difference between the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device and the target vehicle speed.
前記制御装置は、第1要求回転数と第2要求回転数のうち値が大きい方を採用して前記駆動源の目標回転数を算出する請求項2又は3に記載の作業用車両。 The work vehicle according to claim 2 or 3, wherein the control device calculates the target rotation speed of the drive source by using the larger one of the first required rotation speed and the second required rotation speed. 車両の車速を検出する車速検出装置を更に備え、前記車速検出装置により検出された車両の車速が前記目標車速より大きい場合、前記制御装置は、車両に備え付けられたブレーキを制御することにより車速を抑制する請求項1~3のいずれか一項に記載の作業用車両。 A vehicle speed detection device for detecting a vehicle speed of the vehicle is further provided, and when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device is higher than the target vehicle speed, the control device controls a brake provided on the vehicle to increase the vehicle speed. The vehicle for work according to any one of claims 1 to 3, which suppresses. 前記リフトアームの上げ又は下げ速度を検出するリフト速度検出装置を更に備え、
前記制御装置は、前記リフト速度検出装置によって検出された前記リフトアームの上げ又は下げ速度と算出された目標リフト速度との差分に基づいて、前記駆動源への第2要求回転数を算出する請求項2又は5に記載の作業用車両。
further comprising a lift speed detection device that detects the speed of raising or lowering the lift arm;
The control device calculates a second requested rotation speed for the drive source based on a difference between the lift arm raising or lowering speed detected by the lift speed detecting device and the calculated target lift speed. 6. A working vehicle according to Item 2 or 5.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0585230A (en) * 1991-09-30 1993-04-06 Komatsu Ltd Controller of construction vehicle
JP2011157931A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Komatsu Ltd Engine control device
JP2013002634A (en) * 2011-06-16 2013-01-07 Caterpillar Inc Lift system implementing feedfoward control based on velocity
JP2013166482A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hybrid work vehicle
JP2017178142A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社小松製作所 Work vehicle
JP2018031458A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社小松製作所 Wheel loader, control method of wheel loader and control system of wheel loader
WO2019003761A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 株式会社小松製作所 Work vehicle and method for controlling work vehicle
JP2019065576A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社Kcm Wheel loader
JP2020165108A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日立建機株式会社 Work vehicle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0585230A (en) * 1991-09-30 1993-04-06 Komatsu Ltd Controller of construction vehicle
JP2011157931A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Komatsu Ltd Engine control device
JP2013002634A (en) * 2011-06-16 2013-01-07 Caterpillar Inc Lift system implementing feedfoward control based on velocity
JP2013166482A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hybrid work vehicle
JP2017178142A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社小松製作所 Work vehicle
JP2018031458A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社小松製作所 Wheel loader, control method of wheel loader and control system of wheel loader
WO2019003761A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 株式会社小松製作所 Work vehicle and method for controlling work vehicle
JP2019065576A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社Kcm Wheel loader
JP2020165108A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日立建機株式会社 Work vehicle

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