JP2007085405A

JP2007085405A - 油圧駆動式作業車両の走行安定装置

Info

Publication number: JP2007085405A
Application number: JP2005272807A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hanamoto; 貴博花本
Original assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Current assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-04-05
Also published as: US7690471B2; US20070062741A1; EP1764338A2

Abstract

【課題】駆動力の配分を前側車軸と後側車軸とで適切に行い、直進安定性又は回頭性を実施上有効に高め得る油圧駆動式作業車両の走行安定装置を提供する。
【解決手段】油圧駆動式作業車両は、エンジンにより駆動される可変容量形油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受けて回転する複数の可変容量形油圧モータ６とを備え、この各油圧モータの回転力により２軸以上の車軸１〜３に設けられた車輪４Ｌ，４Ｒが回転駆動される。この油圧駆動式作業車両の走行安定装置は、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段４１〜４５と、この検出手段からの信号を受け、車両の走行状態に応じて上記複数の油圧モータのうち、少なくとも特定の油圧モータの容量を変更制御する制御手段４６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、２軸以上の車軸に設けられた車輪が油圧モータにより回転駆動される油圧駆動式作業車両の走行安定装置に関する。

従来、２軸以上の車軸を有するホイールクレーンやホイールローダなどの作業車両の駆動方式には機械駆動式と油圧駆動式がある。機械駆動式としては、エンジン出力つまり駆動力を例えば前後車軸に均等又は所定の割合で配分するための差動装置であるセンターディファレンシャルギヤ（略称でセンターデフという。）を備えたものが知られている。また、油圧駆動式は、例えば特許文献１に開示されるように、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受けて回転する複数の油圧モータとを備え、この各油圧モータの回転力により２軸以上の車軸に設けられた複数の車輪を回転駆動する構成になっている。この油圧駆動式では、上記センターデフと同様に駆動力を各車輪に均等に配分する差動機能を発揮する。
特開平９−３２０４５号公報

ところで、ホイールクレーンのような作業車両の場合、ホイールベースが短く重心も高いことから、乗用車やトラックに比べて直進安定性が問題になることが多い。この直進安定性を改善するための従来技術としては、（１）ステアリングの復元力を大きく設定すること、例えば車軸のホイールアライメントであるキングピン傾角やキャスター角を大きくすること、（２）ホイールベースを延長すること、（３）タイヤサイズを大きくすることなどが知られている。

しかしながら、上記従来技術のうち、（１）の改善策では、操舵力が大きくなり、回頭性（旋回性）が悪化するという問題がある。この問題を解決するために、パワーステアリングを装備することが考えられるが、大きなパワーアシストが必要になり、機器のコストアップやレイアウトに必要なスペースが大きくなるという別の問題が生じる。また、油圧式のパワーステアリングの場合、操舵力が小さいにも拘わらずパワーアシスト量を増加させると異常振動が発生し易くなるという問題もある。

また、（２）の改善策では、ホイールベースの延長に伴って挟所への進入性や小回り性能が悪くなる上、車体寸法に関する法規制との関係で容易に採用することができない。（３）の改善策でも、車幅や全高といった寸法上の問題があるほか、共通の問題として重量増加に伴う法規制、燃費の悪化という問題がある。

一方、乗用車などの前輪駆動車と後輪駆動車とを比較した場合、前輪駆動車は曲がり難く、直進安定性が良い反面、回頭性が悪いという特性があり、後輪駆動車は逆に曲がり易く、回頭性が良い反面、直進安定性が悪いという特性がある。この特性は、タイヤのグリップ力と関係するものであり、２軸以上の車軸を有する作業車両でも同様である。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、特に油圧駆動式作業車両において、各車軸に対応する油圧モータの容量を走行状態に応じて変更することにより、駆動力の配分を前側車軸と後側車軸とで適切に行い、直進安定性又は回頭性を実施上有効に高め得る油圧駆動式作業車両の走行安定装置を提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、エンジンにより駆動される可変容量形油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受けて回転する複数の可変容量形油圧モータとを備え、この各油圧モータの回転力により２軸以上の車軸に設けられた車輪が回転駆動される油圧駆動式作業車両を前提とする。そして、この油圧駆動式作業車両の走行安定装置として、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、この検出手段からの信号を受け、車両の走行状態に応じて上記複数の油圧モータのうち、少なくとも特定の油圧モータの容量を変更制御する制御手段とを備える構成にする。

この構成では、車両の走行状態が走行状態検出手段により検出され、この検出手段からの信号を受ける制御手段によって特定の油圧モータの容量が車両の走行状態に応じて変更制御される。例えば走行状態が不安定な場合には車両前側車軸に対応する油圧モータの容量を大きく、車両後側車軸に対応する油圧モータの容量を小さくすることなどにより、車両前側車軸の車輪側の駆動力が車両後側車軸の車輪側の駆動力よりも相対的に大きくなり、直進安定性が高くなる。また、走行状態が安定な場合には車両前側車軸に対応する油圧モータの容量を小さく、車両後側車軸に対応する油圧モータの容量を大きくすることなどにより、車両後側車軸の車輪側の駆動力が車両前側車軸の車輪側の駆動力よりも相対的に大きくなり、回頭性が高くなる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置において、上記制御手段の一つの具体的な制御内容を提供するものである。すなわち、制御手段は、車両の走行状態が不安定な場合に車両前側車軸に対応する油圧モータの容量が車両後側車軸に対応する油圧モータの容量よりも相対的に大きくなるよう制御する構成にする。この構成では、制御手段の制御の下に、車両の走行状態が不安定な場合には車両前側車軸に対応する油圧モータの容量が車両後側車軸に対応する油圧モータの容量よりも相対的に大きくなり、車両前側車軸の車輪側の駆動力が車両後側車軸の車輪側の駆動力よりも相対的に大きくなる。このため、不安定な走行状態で直進安定性を効果的に高めることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置において、同じく上記制御手段の別の具体的な制御内容を提供するものである。すなわち、制御手段は、車両の走行状態が安定な場合に車両後側車軸に対応する油圧モータの容量が車両前側車軸に対応する油圧モータの容量よりも相対的に大きくなるよう制御する構成にする。この構成では、制御手段の制御の下に、車両の走行状態が安定な場合には車両後側車軸に対応する油圧モータの容量が車両前側車軸に対応する油圧モータの容量よりも相対的に大きくなり、車両後側車軸の車輪側の駆動力が車両前側車軸の車輪側の駆動力よりも相対的に大きくなる。このため、安定な走行状態で回頭性を効果的に高めることができる。

請求項４ないし請求項８に係る発明は、いずれも請求項２又は３記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置において、上記走行状態検出手段及び制御手段のより具体的な形態を提供するものである。

すなわち、請求項４に係る発明では、上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車速を検出する車速センサであり、上記制御手段は、車速が第１の所定値よりも大きいとき不安定な走行状態と、車速が上記第１の所定値より小さい第２の所定値よりも小さいとき安定な走行状態とそれぞれ判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている。これにより、高速走行時での直進安定性と低速走行時での回頭性とを共に高めることができる。

請求項５に係る発明では、上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の横加速度を検出する横加速度センサであり、上記制御手段は、車両の横加速度が所定値よりも大きくかつその変化量が所定値よりも小さいとき不安定な走行状態と判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている。これにより、定常旋回走行時での安定性を高めることができる。

請求項６に係る発明では、上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の操舵角を検出する舵角センサであり、上記制御手段は、車両の操舵角が所定値よりも大きくかつその変化量が所定値よりも大きいとき安定な走行状態と判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている。これにより、運転者がステアリングハンドルを大きくかつ速く操作する場合での回頭性を高めることができる。

請求項７に係る発明では、上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサであり、上記制御手段は、車両のヨーレートが第１の所定値よりも大きいとき不安定な走行状態と、車両のヨーレートが上記第１の所定値より小さい第２の所定値よりも小さいとき安定な走行状態とそれぞれ判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている。これにより、高ヨーレート時での安定性と低ヨーレート時での回頭性とを共に高めることができる。

請求項８に係る発明では、上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の減速度を検出する減速度検出手段であり、上記制御手段は、車両の減速度が所定値よりも大きいとき不安定な走行状態と判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている。これにより、減速走行時での直進安定性を高めることができる。

以上のように、本発明における油圧駆動式作業車両の走行安定装置によれば、車両の走行状態に応じて複数の可変容量形油圧ポンプのうち、特定の油圧モータの容量が変更制御され、前側車軸の車輪と後側車軸の車輪に対する駆動力の配分が変更されるため、直進安定性又は回頭性を有効に高めることができる。しかも、油圧回路の構成などは従来のままであり、また車両寸法が大きくなるなどの問題もなく、実施化を図る上で有利なものである。

特に、請求項２に係る発明では、車両の走行状態が不安定な場合に前側車軸の車輪側の駆動力が後側車軸の車輪側の駆動力よりも相対的に大きくなるため、不安定な走行状態で直進安定性を効果的に高めることができる。

請求項３に係る発明では、車両の走行状態が安定な場合に後側車軸の車輪側の駆動力が前側車軸の車輪側の駆動力よりも相対的に大きくなるため、安定な走行状態で回頭性を効果的に高めることができる。

請求項４に係る発明では、車両の走行状態として車速を検出し、高速走行時での直進安定性と低速走行時での回頭性とを共に高めることができる。

請求項５に係る発明では、車両の走行状態として車両の横加速度を検出し、定常旋回走行時での安定性を高めることができる。

請求項６に係る発明では、車両の走行状態として車両の操舵角を検出し、運転者がステアリングハンドルを大きくかつ速く操作する場合での回頭性を高めることができる。

請求項７に係る発明では、車両の走行状態として車両のヨーレートを検出し、高ヨーレート時での安定性と低ヨーレート時での回頭性とを共に高めることができる。

さらに、請求項８に係る発明では、車両の走行状態として車両の減速度を検出し、減速走行時での直進安定性を高めることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る油圧駆動式作業車両の全体構成を示す。この作業車両は、３つの車軸１，２，３を備えている。以下の説明で各車軸１〜３を区別するときには、車両前側（図で左側）より第１車軸１、第２車軸２及び第３車軸３という。

上記各車軸１〜３の左右両側にはそれぞれ車輪４Ｌ，４Ｒが設けられているとともに、各車軸１〜３の中央部には差動装置５が設けられ、この差動装置５には可変容量形油圧モータ６の出力軸６ａが動力伝達可能に連結されており、油圧モータ６は車軸１〜３毎に１つずつ計３つ設けられている。そして、各車軸１〜３ではそれぞれ油圧モータ６の回転力が差動装置５を介して左右の車輪４Ｌ，４Ｒに分配され、この両車輪４Ｌ，４Ｒが回転駆動されるようになっている。

上記各油圧モータ６は、図２に示すように、いずれもエンジン１０により駆動される可変容量形油圧ポンプ１１に対し前進側の油圧回路１２及び後進側の油圧回路１３を介して接続され、この油圧ポンプ１１からの圧油を受けて回転する。油圧ポンプ１１とその容量（吐出容量）及び吐出方向などを制御するための油圧機器とでポンプ側ユニット１４を構成している一方、各油圧モータ６とその容量などを制御するための油圧機器とでモータ側ユニット１５，１６，１７を構成しており、モータ側ユニット１５は第１車軸１に、モータ側ユニット１６は第２車軸２に、モータ側ユニット１７は第３車軸３にそれぞれ対応している。

上記ポンプ側ユニット１４は、油圧ポンプ１１以外の油圧機器として、油圧ポンプ１１の容量を変更するための傾転切換シリンダ２１と、油圧ポンプ１１の吐出方向ひいては前後進を切り換えるための電磁弁２２と、傾転切換シリンダ２１を駆動するためのパイロット油圧を制御する電磁比例減圧弁２３と、主回路としての前進側油圧回路１２及び後進側油圧回路１３の最高油圧をそれぞれ制御する一対のリリーフ弁２４，２４と、チャージングポンプ２５と、このチャージングポンプ２５に接続されたチャージング回路２６の最高油圧を制御するリリーフ弁２７と、所定圧以上に達した場合に油圧ポンプ１１の容量を小さくするためのカットオフバルブ２８と、高圧選択のためのシャトル弁２９とを備えている。

上記各モータ側ユニット１５〜１７は、いずれも油圧モータ６以外の油圧機器として、油圧モータ６の容量を変更するための傾転切換シリンダ３１と、この傾転切換シリンダ３１を制御する電磁比例弁３２と、傾転切換シリンダ３１を制御するための油圧源を選択するための電磁切換弁３３と、回路内の作動油を適宜排出するためのフラッシング弁３４と、このフラッシング弁３４を作動させるための油圧パイロット切換弁３５とを備えている。ここで、油圧モータ６の容量は、傾転切換シリンダ３１を介して電磁比例弁３２により変更制御されるものであり、図１においては、この電磁比例弁３２の電気制御部３６がそれぞれ対応する油圧モータ６の容量を変更するように示している。

また、作業車両は、図１に示すように、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段として、車両の走行速度つまり車速Ｖを検出する車速センサ４１と、車両の横加速度Ｇｓを検出する横加速度センサ４２と、車両の操舵角θを検出する舵角センサ４３と、車両のヨーレートＹを検出するヨーレートセンサ４４と、車両の減速度を含む前後加速度Ｇｆを検出する減速度検出手段としての前後加速度センサ４５とを備え、また上記各種センサ４１〜４５からの信号を受ける制御手段としてのコントローラ４６を備えている。コントローラ４６は、車両の走行状態に応じて、車軸１〜３毎にそれぞれ電気制御部３６を介して油圧モータ６の容量を変更制御するようになっており、この制御は、図３に示すフローチャートに従って行われる。

すなわち、スタートした後、先ず、ステップＳ１で車速センサ４１から車速Ｖを、横加速度センサ４２から車両の横加速度Ｇｓを、舵角センサ４３から車両の操舵角θを、ヨーレートセンサ４４から車両のヨーレートＹを、前後加速度センサ４５から車両の前後加速度Ｇｆをそれぞれ検出信号として読み込み、ステップＳ２で今回検出した横加速度Ｇｓと前回又は所定回数前に検出した横加速度とからその変化量ΔＧｓを算出するとともに、今回検出した操舵角θと前回又は所定回数前に検出した操舵角とからその変化量Δθを算出する。

続いて、ステップＳ３で車速Ｖが第１の所定値Ｖｈ（例えば５０ｋｍ／ｈ）よりも大きいか否かを判定し、この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１１で車両の走行状態が高速で不安定な走行状態と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるように、例えば第１車軸１の油圧モータ６の容量を大きくし、あるいはこれに代えて又はこれと共に第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量を小さくする。その後、ステップＳ１に戻る。

一方、上記ステップＳ３の判定がＮＯのときには、ステップ４で車速Ｖが上記第１の所定値Ｖｈより小さい第２の所定値Ｖｌ（例えば２０ｋｍ／ｈ）よりも大きいか否かを判定し、この判定がＮＯのときには、ステップＳ１２で車両の走行状態が低速で安定な走行状態と判断し、車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量が車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるよう、例えば第１車軸１の油圧モータ６の容量を小さくし、あるいはこれに代えて又はこれと共に第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量を大きくする。その後、ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ４の判定がＹＥＳのとき、つまり車速Ｖが第１の所定値Ｖｈよりも小さくかつ第２の所定値Ｖｌよりも大きい（Ｖｈ＞｜Ｖ｜≧Ｖｌ）ときには、更にステップＳ５で車両の横加速度Ｇｓが所定値Ｇｓ０よりも大きくかつその変化量△Ｇｓが所定値ΔＧｓ０よりも小さいか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１３で車両の走行状態が不安定な定常旋回状態と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるようにする。その後、ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ５の判定がＮＯのときには、更にステップＳ６で車両の操舵角θが所定値θ０よりも大きくかつその変化量Δθが所定値Δθ０よりも大きいか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１４で車両の走行状態が安定な場合と判断し、車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量が車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるようにする。その後、ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ６の判定がＮＯのときには、更にステップＳ７で車両のヨーレートＹが第１の所定値Ｙｈよりも大きいか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１５で車両の走行状態が不安定な場合と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるようにする。その後、ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ７の判定がＮＯのときには、更にステップＳ８で車両のヨーレートＹが上記第１の所定値Ｙｈより小さい第２の所定値Ｙｌ（＜Ｙｈ）よりも大きいか否かを判定する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ１６で車両の走行状態が安定な場合と判断し、車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量が車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるようにする。その後、ステップＳ１に戻る。

上記ステップＳ８の判定がＹＥＳのときには、更にステップＳ９で車両の前後加速度Ｇｆが所定値Ｇｆ０よりも大きいか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときにはステップＳ１７で車両の走行状態が不安定な場合と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなるようにする。その後、ステップＳ１に戻る。

一方、上記ステップＳ９の判定がＮＯのときには、ステップＳ１０で通常制御に戻し、しかる後ステップＳ１に戻る。通常制御に戻す際には、ステップＳ１１〜Ｓ１７のいずれかで油圧モータ６の容量を変更していればこれを元の状態に戻す。

従って、上記コントローラ４６の制御によれば、車両の走行状態を表すパラメータである車速Ｖ、車両の横加速度Ｇｓ及びその変化量ΔＧｓ、車両の操舵角θ及びその変化量Δθ、車両のヨーレートＹ並びに前後加速度Ｇｆから走行状態が不安定な場合か、あるいは安定な場合かを判断し、それに応じて、各車軸１〜３に対応した３つの可変容量形油圧モータ６，６，６の容量を変更しているため、各車軸１〜３の車輪４Ｌ，４Ｒに伝達される駆動力が車軸１〜３毎に異なり、直進安定性又は回頭性を走行状態に応じて適切に高めることができる。

すなわち、車速Ｖが第１の所定値Ｖｈよりも大きい高速走行時には、不安定な走行状態と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１１）ため、第１車軸１の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第２車軸２及び第３車軸３のそれよりも大きくなり、直進安定性を高めることができる。一方、車速Ｖが上記第１の所定値Ｖｈより小さい第２の所定値Ｖｌよりも小さい低速走行時には、安定な走行状態と判断し、車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量が車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１２）ため、第２車軸２及び第３車軸３の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第１車軸１のそれよりも大きくなり、回頭性を高めることができる。

また、車速Ｖが第１の所定値Ｖｈよりも小さくかつ第２の所定値Ｖｌよりも大きい中速走行中で横加速度Ｇｓが所定値Ｇｓ０よりも大きくかつその変化量△Ｇｓが所定値よりも小さい定常旋回走行時には、不安定な走行状態と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１３）ため、第１車軸１の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第２車軸２及び第３車軸３のそれよりも大きくなり、直進安定性を高めることができる。

同じく中速走行中で車両の操舵角θが所定値θ０よりも大きくかつその変化量Δθが所定値Δθ０よりも大きいときには、運転者が車両の方向転換を強く望んでいる運転状態でいわば安定な走行状態と判断し、車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量が車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１４）ため、第２車軸２及び第３車軸３の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第１車軸１のそれよりも大きくなり、回頭性を高めることができる。

同じく中速走行中で車両のヨーレートＹが第１の所定値Ｙｈよりも大きい高ヨーレート時には、不安定な走行状態と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１５）ため、第１車軸１の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第２車軸２及び第３車軸３のそれよりも大きくなり、直進安定性を高めることができる。また、車両のヨーレートＹが上記第１の所定値Ｙｈより小さい第２の所定値Ｙｌよりも小さい低ヨーレート時には、安定な走行状態と判断し、車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量が車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１６）ため、第２車軸２及び第３車軸３の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第１車軸１のそれよりも大きくなり、回頭性を高めることができる。

さらに、中速走行中で車両の減速度つまり前後加速度Ｇｆが所定値Ｇｆｏよりも大きい急減速走行時には、不安定な走行状態と判断し、車両前側車軸である第１車軸１の油圧モータ６の容量が車両後側車軸である第２車軸２及び第３車軸３の各油圧モータ６の容量よりも相対的に大きくなる（ステップＳ１７）ため、第１車軸１の車輪４Ｌ，４Ｒ側の駆動力が第２車軸２及び第３車軸３のそれよりも大きくなり、直進安定性を高めることができる。

その上、上記実施形態の油圧駆動式作業車両においては、その油圧回路の構成自体は従来のままであり、また車両寸法を特に大きくする必要もないので、実施化を図る上で非常に有利である。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、各車軸１〜３の中央部にそれぞれ差動装置５を設けるとともに、この差動装置５に可変容量形油圧モータ６の出力軸６ａを連結し、この油圧モータ６の回転力により差動装置５を介して左右の車輪４Ｌ，４Ｒを回転駆動する油圧駆動式作業車両に適用した場合について述べたが、本発明は、この場合に限らず、車輪４Ｌ，４Ｒ毎にそれぞれ可変容量形油圧モータ６を設け、この各油圧モータ６の回転力により車輪４Ｌ，４Ｒを回転駆動する油圧駆動式作業車両などにも同様に適用することができる。

また、上記実施形態では、３車軸６車輪を有する油圧駆動式作業車両に適用したが、本発明は、これに限らず、２車軸以上で各々複数の車輪を有し、これらの車輪を可変容量形油圧ポンプと可変容量形油圧モータとを用いて回転駆動する油圧駆動式作業車両に広く適用することができる。また作業車両は、ステアリンハンドルなどで操舵される前輪などに駆動力が伝達されず、それ以外の２車軸以上の車軸に設けられた車輪に油圧モータからの駆動力が伝達されるものにも適用できるのは勿論である。

さらに、上記実施形態では、車両の減速度を検出する減速度検出手段として、前後加速度センサ４４を用いたが、本発明、特に請求項８に係る発明は、この前後加速度センサ４４を用いる代わりに、車速センサ４３により検出した車速の時間当たりの変化から前後加速度、特に減速度を算出するように構成してもよい。この場合、路面の傾斜の影響を排除できるメリットがある。

加えて、上記実施形態では、車両の走行状態を判断するに当たり、車両のヨーレートＹの大きさのみで不安定な高ヨーレート時と安定な低ヨーレート時とを判断したが、本発明は、車両の操舵角とヨーレートとを組み合わせて走行状態が不安定な場合と安定な場合とを判断するようにしてもよい。

さらにまた、上記実施形態では、コントローラ４６において、車両の走行状態に応じて可変容量形油圧モータ６の容量を自動的に変更制御するように構成したが、本発明は、この制御を運転者の意思により実行と中止を選択できるようにスイッチなどの切換手段を設けてもよい。

本発明の実施形態に係る油圧駆動式作業車両の全体構成図である。同油圧回路図である。コントローラの制御内容を示すフローチャート図である。

符号の説明

１，２，３車軸
４Ｌ，４Ｒ車輪
６可変容量形油圧モータ
１０エンジン
１１可変容量形油圧ポンプ
４１車速センサ（走行状態検出手段）
４２横加速度センサ（走行状態検出手段）
４３舵角センサ（走行状態検出手段）
４４ヨーレートセンサ（走行状態検出手段）
４５前後加速度センサ（走行状態検出手段、減速度検出手段）
４６コントローラ（制御手段）

Claims

エンジンにより駆動される可変容量形油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受けて回転する複数の可変容量形油圧モータとを備え、この各油圧モータの回転力により２軸以上の車軸に設けられた車輪が回転駆動される油圧駆動式作業車両において、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
この検出手段からの信号を受け、車両の走行状態に応じて上記複数の油圧モータのうち、少なくとも特定の油圧モータの容量を変更制御する制御手段とを備えたことを特徴とする油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記制御手段は、車両の走行状態が不安定な場合に車両前側車軸に対応する油圧モータの容量が車両後側車軸に対応する油圧モータの容量よりも相対的に大きくなるよう制御するものである請求項１記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記制御手段は、車両の走行状態が安定な場合に車両後側車軸に対応する油圧モータの容量が車両前側車軸に対応する油圧モータの容量よりも相対的に大きくなるよう制御するものである請求項１又は２記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車速を検出する車速センサであり、上記制御手段は、車速が第１の所定値よりも大きいとき不安定な走行状態と、車速が上記第１の所定値より小さい第２の所定値よりも小さいとき安定な走行状態とそれぞれ判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている請求項２又は３記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の横加速度を検出する横加速度センサであり、上記制御手段は、車両の横加速度が所定値よりも大きくかつその変化量が所定値よりも小さいとき不安定な走行状態と判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている請求項２記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の操舵角を検出する舵角センサであり、上記制御手段は、車両の操舵角が所定値よりも大きくかつその変化量が所定値よりも大きいとき安定な走行状態と判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている請求項３記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサであり、上記制御手段は、車両のヨーレートが第１の所定値よりも大きいとき不安定な走行状態と、車両のヨーレートが上記第１の所定値より小さい第２の所定値よりも小さいとき安定な走行状態とそれぞれ判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている請求項２又は３記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。
上記走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の減速度を検出する減速度検出手段であり、上記制御手段は、車両の減速度が所定値よりも大きいとき不安定な走行状態と判断し、その判断に基づいて油圧モータの容量を変更制御するようになっている請求項２記載の油圧駆動式作業車両の走行安定装置。