JP2017145963A

JP2017145963A - 油圧式作業車両の制御装置

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Publication number: JP2017145963A
Application number: JP2016245389A
Authority: JP
Inventors: 智規佐藤; Tomonori Sato
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2036-12-19
Also published as: JP2017145960A; JP6725367B2; JP7308585B2

Abstract

【課題】走行負荷などの増加に対して、油圧ポンプの可変容量を低下させる制御を迅速且つ的確に行い、エンジンストールを的確に防止する。【解決手段】油圧ポンプ31,41および油圧モータ32,42から構成される油圧式変速機（ＨＳＴ）30,40と、油圧モータにより駆動される走行装置5,5と、走行操作レバー52と、チャージ油路内の油圧をチャージ油圧に調圧するチャージ圧制御バルブ69と、チャージ油圧からエンジン回転対応制御油圧を生成する第１制御バルブ62と、走行操作レバー52の操作に応じて容量制御油圧を生成し油圧ポンプの可変容量制御部に供給する第２制御バルブ65と、油圧シリンダ23により作動される油圧作動装置と、メインポンプ71と、メインポンプの吐出油を油圧シリンダ23に供給する制御を行う作動制御バルブ73と、作動操作レバー78と、チャージ油圧を作動制御バルブ73に供給する制御を行う第３制御バルブ77と、を備えて構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジン駆動タイプの油圧式走行装置を有した作業用車両における制御装置に関する。

このような作業用車両の一例として、タイヤもしくはクローラを備えた走行装置を車両本体の左右にそれぞれ設け、左右の走行装置によるタイヤもしくはクローラの作動速度を異ならせることによって進行方向の転換を行うスキッドステアローダが知られている（例えば、特許文献１を参照）。スキッドステアローダは、一般的に、車両本体の後部に走行装置等を駆動するためのエンジンが搭載され、そのエンジン駆動力を用いて走行装置を駆動して走行させる構成となっている。この場合、走行装置として、エンジンにより油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプの吐出油供給を受けて駆動される油圧モータによりタイヤもしくはクローラを駆動して走行する油圧式変速機（ＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）
）が用いられている。

ＨＳＴにおいては、可変容量タイプの油圧ポンプを用い、油圧ポンプの可変容量制御により走行速度制御を行っている。このとき、エンジン駆動されるチャージポンプの吐出油圧（チャージ油圧）を用いて油圧ポンプの可変容量制御を行うようになっている。このようなＨＳＴの走行装置を用いて作業用車両を走行させているときに、走行負荷が大きくなってエンジン負荷が増加すると、エンジン回転が低下し、チャージポンプの吐出量が低下する。チャージ油圧が低下するとこのチャージ油圧を用いて制御している油圧ポンプの可変吐出容量が低下し、エンジン負荷を減少させ、エンジンストールを防止する構成となっている。

特許第５２２６５６９号

ところが、チャージ油圧の低下による油圧ポンプの可変吐出容量を低下させる制御は、油温の相違による油の粘性の違いの影響によりその制御特性が相違するため、特に低温時にエンジンストール防止制御が的確に行われない場合があるという問題がある。また、走行負荷が急激に増大する場合に、エンジン回転の低下に伴うチャージ油圧の低下による油圧ポンプの容量低下制御の応答遅れが生じてエンジンストール防止制御が的確に行われない場合があるという問題もある。

また、エンジン回転の低下によるチャージポンプの吐出量の低下によりチャージ油圧が低下することを受け、チャージ油圧を用いて制御している油圧ポンプの可変吐出容量が低下し、エンジン負荷を減少させてエンジンストールを防止する構成の場合、チャージ油圧を設定するバルブはオーバーライド特性の落ち込みが高いもの、すなわち、チャージ吐出量の低下に対してチャージ油圧の低下（変化）特性が大きいものを用いる必要がある。このとき、このチャージ油圧を作業車両の作業装置を作動させる油圧アクチュエータの作動制御バルブ用のパイロット油圧としても用いることがあり、チャージ油圧が低下するとパイロット油圧が低くなりすぎて油圧アクチュエータの作動制御バルブの作動制御が機能しなくなるおそれがあるという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、走行負荷の増加に対して、エンジンストールを的確に防止でき、且つ作業装置の作動制御機能も確保できるような油圧式作業車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る油圧式作業車両の制御装置は、エンジンにより駆動される可変容量タイプの油圧ポンプおよび前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される油圧モータを有して構成される油圧式変速機と、前記油圧モータにより駆動される走行装置と、前記走行装置による走行を指示するために操作される走行操作装置と、チャージポンプから前記油圧式変速機に油を供給するチャージ油路内の油圧を、チャージ油圧に調圧するチャージ圧制御バルブと、前記チャージ油路内のチャージ油圧を前記エンジンの回転速度に応じて調圧してエンジン回転対応制御油圧を生成する第１制御バルブと、前記走行操作装置の操作に応じて、前記エンジン回転対応制御油圧を調圧して容量制御油圧を生成するとともに前記容量制御油圧を前記油圧ポンプの可変容量制御部に供給する制御を行う第２制御バルブと、油圧アクチュエータにより作動される油圧作動装置と、前記油圧アクチュエータに供給する作動油を供給するためのメインポンプと、前記メインポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する制御を行う油圧パイロット式の作動制御バルブと、前記油圧作動装置の作動を指示するために操作される作動操作装置と、前記チャージ油路内のチャージ油圧に設定された油を、前記作動操作装置の操作に応じて前記作動制御バルブのパイロット作動部に供給する制御を行う第３制御バルブと、を備えて構成される。

上記構成の制御装置において、好ましくは、前記チャージ圧制御バルブは、前記チャージポンプから前記チャージ油路を通って前記油圧式変速機に供給されるチャージ油量の変化に対して前記チャージ油圧の変動を抑えて調圧を行う構成である。

上記構成の制御装置において、好ましくは、エンジン駆動を指示するために操作されるアクセル操作装置と、前記アクセル操作装置の操作に応じて前記エンジンの駆動制御を行うエンジン制御装置と、前記アクセル操作装置の操作に応じて目標エンジン回転速度を設定する目標エンジン回転設定装置と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン速度検出器と、を備え、前記エンジン速度検出器により検出された実エンジン回転速度と、前記目標エンジン回転設定装置により設定された目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記エンジン回転対応制御油圧を調圧生成する。

上記構成の制御装置において、好ましくは、前記実エンジン回転速度と前記目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記エンジン回転対応制御油圧をＰＩＤ制御により調圧生成する。

上記のように構成された本発明に係る油圧式走行装置の制御装置によれば、チャージ圧制御バルブにより調圧されたチャージ油圧を用いて第１制御バルブによりエンジン回転対応制御油圧が生成され、このエンジン回転対応制御油圧から第２制御バルブにより走行操作装置の操作に応じて容量制御油圧が生成されるとともにこれが油圧式変速機の油圧ポンプの可変容量制御部に供給されて可変容量制御が行われる構成である。このため、走行負荷などの増加に伴うエンジン回転低下時に、エンジン回転対応制御油圧を迅速且つ的確に低下させて容量制御油圧を低下させることができる。これにより、油圧ポンプの容量を迅速且つ的確に低下させて走行負荷などの増加時および低油温時でのエンジンストールを的確に防止することができる。

本発明ではさらに、第３制御バルブが作動制御バルブのパイロット作動部に上記チャー
ジ圧を供給して、作動制御バルブによる油圧アクチュエータへの作動油供給制御を行わせる構成である。すなわち、エンジン回転が低下してもその影響を受けることが少ないチャージ圧を用いて制御を行う構成であるため、エンジン回転低下時においても、作動操作装置の操作に対する油圧アクチュエータの作動を確保することができる。

上記のことから分かるように、チャージ圧制御バルブは、チャージポンプからチャージ油路を通って油圧式変速機に供給されるチャージ油量の変化に対してチャージ油圧の変動を抑えて調圧を行う構成であることが好ましい。これは、チャージ圧制御バルブはオーバーライド特性の落ち込みが低いもの、すなわち、チャージ吐出量の低下に対してチャージ油圧の低下（変化）特性が小さいものであることを意味し、これによりエンジン回転変動に対するチャージ圧変動を少なくして、作動操作装置の操作に対する油圧アクチュエータの作動を確実に確保できる。

上記の本発明に係る制御装置において、エンジン速度検出器により検出された実エンジン回転速度と、目標エンジン回転設定装置により設定された目標エンジン回転速度との差を小さくするように、第１制御バルブがエンジン回転対応制御油圧を調圧生成するように構成することが好ましい。これによりエンジン回転速度に基づく簡易な制御のみにより走行負荷などの増加時でのエンジンストールを的確に防止することができる。

さらに、上記の本発明に係る制御装置において、実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差を小さくするように、第１制御バルブがエンジン回転対応制御油圧をＰＩＤ制御により調圧生成する構成とすることが好ましい。これにより、より的確な走行制御およびエンジンストール防止制御を行うことができる。

本発明に係る制御装置を備えたクローラ式スキッドステアローダをアームが最下動位置に揺動された状態で示す左側面図である。上記スキッドステアローダを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。上記スキッドステアローダをアームが最上動位置に揺動させた状態で示す左側面図である。上記制御装置の構成を示す油圧回路図である。上記制御装置による制御内容を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、アームの先端にバケットを装着したクローラ式のスキッドステアローダ（以下、クローラローダと称する）に、本発明を適用した例について説明する。まず、クローラローダ１の全体構成について、図１〜図３を参照して説明する。

クローラローダ１は、図１〜図３に示すように、無端状の履帯３を有して構成される左右一対の走行装置５，５と、これら走行装置５，５が左右に取り付けられた本体フレーム９と、本体フレーム９に取り付けられたローダ装置２０（油圧作動装置）と、本体フレーム９の中央上部に設けられたオペレータキャビン１１とを有して構成されている。走行装置５，５と本体フレーム９とをあわせて、以下「車両１０」と称する。

オペレータキャビン１１は箱状に形成されており、車両前側が開口し、その開口部に開閉自在な前扉１１ａが設けられている。オペレータキャビン１１内には、作業者が車両前側に向いて着座するオペレータシート（図示せず）が設けられており、このオペレータシートの左右に、走行装置５，５の駆動を操作するための走行操作レバー５２（走行操作装
置を構成するものであり、図４参照）およびローダ装置２０の駆動を操作するためのローダ操作レバー（作動操作装置を構成するものであり、例えば、図４に示すアーム操作レバー７８）が配設されている。

上述のように、本体フレーム９にローダ装置２０が取り付けられるのであるが、本体フレーム９にはローダ装置２０を取り付けるための複数の枢結点が設けられている。ローダ装置２０は、オペレータキャビン１１の前後左右を囲むように配設されたアーム２１と、本体フレーム９およびアーム２１に跨って取り付けられた左右一対のコントロールリンク２２と、コントロールリンク２２の後側において本体フレーム９およびアーム２１に跨って取り付けられた左右一対のアームシリンダ２３と、アームシリンダ２３の後側において本体フレーム９およびアーム２１に跨って取り付けられた左右一対のリフトリンク２４と、アーム２１の前端部にブラケット２９ａを介して取り付けられたバケット２９とから構成される。左右一対のコントロールリンク２２、アームシリンダ２３およびリフトリンク２４は左右対称に設けられており、コントロールリンク２２、アームシリンダ２３およびリフトリンク２４を介してアーム２１が本体フレーム９に取り付けられている。

ブラケット２９ａはアーム２１の先端部に上下に揺動自在に枢結されており、そのブラケット２９ａにバケット２９が着脱自在に取り付けられている。バケット２９（ブラケット２９ａ）は、アーム２１の先端側に設けられたバケットシリンダ２８，２８を伸縮作動させることにより、アーム２１に対して上下に揺動される。

クローラローダ１は、作業者がオペレータシートに着座して走行操作レバーおよびローダ操作レバーを操作することにより、各操作レバーの操作に応じて、走行装置５を駆動させて車両１０を走行移動させたり、アームシリンダ２３を伸縮作動させてアーム２１を上下に揺動させたり、バケットシリンダ２８を伸縮作動させてバケット２９を上下に揺動させたりすることができる。この場合、アームシリンダ２３を伸縮作動させることにより、アーム２１を最下動位置２１Ｄと最上動位置２１Ｕとの間で上下に揺動させることが可能である。このようにアームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８がローダ装置２０をローダ操作レバーの操作に応じて作動させるものであり、以下、アームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８を総称してローダアクチュエータ（油圧アクチュエータ）と称する。

クローラローダ１は、本体フレーム９の後側上部のオペレータキャビン１１の後方位置に、ディーゼルエンジンＥＧ（以下、エンジンＥＧと称する）が設けられている。走行装置５、アームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８は、このエンジンＥＧにより駆動された油圧ポンプ（メインポンプ）からの作動油を受けて駆動されるように構成されている。エンジンＥＧは、左右が本体フレーム９の側方フレームに覆われ、上方および後方がそれぞれエンジンカバー１５およびリアドア１６に覆われている。エンジンカバー１５は、前端部に設けられた左右一対のヒンジ機構（図示せず）を用いて本体フレーム９に対して上下方向に開閉可能に設けられている。

エンジンＥＧの駆動力は、アームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８の作動に用いられるとともに、左右の走行装置５，５にも伝えられて車両１０を走行させることにも用いられる。車両１０の走行を行わせる構成について図４の油圧回路図を参照して説明する。図１および図３に示すように、左右の走行装置５,５はそれぞれ駆動スプロケット５
ａ，５ｂを有し、駆動スプロケット５ａ，５ｂを回転駆動することにより履帯３，３を駆動して車両１０の走行を行わせる。これら左右の駆動スプロケット５ａ，５ｂはそれぞれ左右の油圧モータ３２，４２により回転駆動される。すなわち油圧モータ３２，４２により走行装置５，５が駆動される。

図４に示すように、油圧モータ３２，４２は、左右のＨＳＴ(油圧式変速機)３０，４０の一部を構成している。このＨＳＴ３０，４０は左右同一構成であり、その構成を、左ＨＳＴ３０を例にして説明する。左ＨＳＴ３０において、左油圧モータ３２はエンジンＥＧにより回転駆動される左油圧ポンプ３１と油路３３ａ，３３ｂを介して繋がれて油圧閉回路を構成している。エンジンＥＧにより左油圧ポンプ３１が回転駆動されるとその吐出油が、例えば油路３３ａを介して左油圧モータ３２に供給されてこれを回転駆動する。この結果、左油圧モータ３２により左駆動スプロケット５ａが回転駆動されて左の履帯３を駆動して左走行装置５により車両１０の走行駆動が行われる。左油圧モータ３２を駆動に用いられた油は油路３３ｂを通って左油圧ポンプ３１に戻される。

左ＨＳＴ３０において、左油圧ポンプ３１は可変容量タイプのポンプであり、可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂによりその吐出容量が可変制御される。この可変容量制御については後述する。左油圧モータ３２は高低２段階の容量切換が可能であり、速度切換バルブ３５により容量切換シリンダ３５ａへの油圧供給制御を行って、２段の容量切換を行うように構成されている。さらに、左ＨＳＴ３０の閉回路内の油圧が所定圧を越えて高圧となることを防止する高圧リリーフバルブセット３４ａ，３４ｂと、ＨＳＴ３０内への油の循環供給および冷却を行うためのフラッシングリリーフバルブ３９ａとを有している。フラッシングリリーフバルブ３９ａの前にはシャトルバルブ３９ｂが設けられ、油圧閉回路を構成する油路３３ａ，３３ｂの内、低圧側の油路がフラッシングリリーフバルブ３９ａに繋がる。

高圧リリーフバルブセット３４ａ，３４ｂは、エンジンＥＧにより駆動されるチャージポンプ６１から吐出されてチャージ圧制御バルブ６９により調圧されるチャージ油路６１ｂ，６３内のチャージ油圧を、分岐チャージ油路６３ａから受ける構成である。高圧リリーフバルブセット３４ａ，３４ｂはそれぞれ、高圧リリーフバルブ３４ａ(1)，３４ｂ(1)と、チェックバルブ３４ａ(2)，３４ｂ(2)を有して構成されている。これらチェックバルブ３４ａ(2)，３４ｂ(2)の作用により、油圧閉回路を構成する油路３３ａ，３３ｂの内、低圧側の油路にはチェックバルブを介してチャージ油を供給し、高圧側の油路の油圧が高圧リリーフバルブ３４ａ(1)，３４ｂ(1)により所定圧を越えて高圧となることが防止される。

右ＨＳＴ４０は左ＨＳＴ３０と同一構成であるので、重複説明は避けて、簡単に説明する。右ＨＳＴ４０において、エンジンＥＧにより回転駆動される可変容量タイプの右油圧ポンプ４１が油路４３ａ，４３ｂを介して右油圧モータ４２と繋がれている。エンジンＥＧにより右油圧ポンプ４１が回転駆動されるとその吐出油供給を受けて右油圧モータ４２が回転駆動され、右駆動スプロケット５ｂが回転駆動されて右の履帯３を駆動して右走行装置５により車両１０の走行駆動が行われる。右油圧モータ４２も高低２段階の容量切換が可能である。この右ＨＳＴ４０にも高圧リリーフバルブセット４４ａ，４４ｂ、フラッシングリリーフバルブ４９ａ、シャトルバルブ４９ｂが設けられている。高圧リリーフバルブセット４４ａ，４４ｂは分岐チャージ油路６３ｂからのチャージ油を受ける。

以上の構成説明から分かるように、エンジンＥＧにより左右の油圧ポンプ３１，４１が回転駆動され、その吐出油がそれぞれ油路３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂを介して左右の油圧モータ３２，４２に送られてこれらを回転駆動する。この結果、左右の油圧モータ３２，４２により左右の駆動スプロケット５ａ，５ｂが駆動されて左右の走行装置５，５による走行駆動が行われる。左右の油圧モータ３２，４２の高低２段切換は同時に行われ、高速段もしくは低速段のいずれかが設定される。これに対して左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御はそれぞれ独立して行われ、左右の走行装置５，５の駆動速度を独立して制御するようになっている。左右の走行装置５，５を同一方向に同一速度で駆動すれば直進走行を行うことができ、左右の走行速度を相違させて走行方向を変える操舵を行う
ことができる。

このように左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御を行うことにより走行制御が行うことができるのであるが、この走行制御を行う走行制御装置６０について説明する。

左右の油圧ポンプ３１，４１にはそれぞれ可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂが設けられており、これら可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂへ供給する容量制御油圧Ｐｃの制御を行うことにより左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御を行うことができる。具体的には、容量制御油圧Ｐｃが低いときには油圧ポンプ３１，４１の容量は小さく、容量制御油圧Ｐｃが高くなるのに応じて油圧ポンプ３１，４１の容量が大きくなる。

この容量制御油圧Ｐｃは、前述したエンジンＥＧにより回転駆動されるチャージポンプ６１から以下のようにして得るようになっている。チャージポンプ６１の吐出油は油路６１ａを通って第１制御バルブ６２に送られ、ここでエンジン回転対応制御油圧Ｐｅが調圧生成される。このエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを有した油は油路６２ａを通って第２制御バルブ６５に送られる。第２制御バルブ６５は、第２制御バルブ６５と機械的に繋がった走行操作レバー５２の操作に応じてエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを調圧し、左油圧ポンプ３１の可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂに供給する左容量制御油圧ＰｃＬと、右油圧ポンプ４１の可変容量制御アクチュエータ４１ａ，４１ｂに供給する右容量制御油圧ＰｃＲとを生成する。これら容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲはそれぞれ油路６６ａ，６６ｂ，６７ａ，６７ｂを通って可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂに供給され、左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御が行われるようになっている。

このように構成される走行制御装置６０において、第１制御バルブ６２の作動を制御するコントローラ５０を備えている。コントローラ５０には、エンジン回転センサ５１で検出されたエンジンＥＧの実回転速度（Ｎｅａ）情報が信号ライン５１ａを介して入力され、アクセルペダル５３の操作情報（踏み込み量情報）が信号ライン５３ａを介して入力され、アクセル操作ダイヤル５４の操作情報が信号ライン５４ａを介して入力される。コントローラ５０はこれら入力情報に基づいて、信号ライン５６を介して第１制御バルブ６２の作動制御を行い、信号ライン５８を介してエンジン制御装置（図示せず）によるエンジン駆動制御を行わせる。上記アクセルペダル５３およびアクセル操作ダイヤル５４を総称してアクセル操作装置と称する。

このコントローラ５０による制御を説明する。アクセルペダル５３の操作情報（踏み込み量情報）もしくはアクセル操作ダイヤル５４の操作情報が入力されると、アクセル操作量に応じたエンジン回転となるようにエンジン回転制御装置に指令信号を送り、エンジン駆動制御（アクセル制御もしくはスロットル制御）を行わせる。このため、アクセルペダル５３の操作量もしくはアクセル操作ダイヤル５４の操作位置に応じた目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）が設定される。この目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）は、所定のエンジン負荷が作用したときにおけるエンジン回転の目標値であり、上記エンジン駆動制御による制御で、走行操作レバー５２が操作されておらずエンジンＥＧが無負荷のときには、目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）より高回転のアイドル回転状態となる。このことから分かるように、コントローラ５０は、アクセル操作装置の操作に応じてエンジンＥＧの駆動制御を行うエンジン制御装置と、アクセル操作装置の操作に応じて目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を設定する目標エンジン回転設定装置とを備える。

走行操作レバー５２が操作されると、第２制御バルブ６５が走行操作レバー５２の操作に応じて可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂへ供給する容量制
御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを調圧生成し、左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御が行われる。この結果、この可変容量制御に応じて左右の油圧ポンプ３１，４１から左右の油圧モータ３２，４２に油圧が供給されてこれら油圧モータ３２，４２が回転駆動され、左右の走行装置５，５が駆動され、走行操作レバー５２の操作に応じた車両１０の走行が行われる。

このようにして左右の油圧ポンプ３１，４１を作動させると、エンジンＥＧにはその駆動負荷が作用するため、エンジン回転はその負荷に応じて低下する。このエンジン回転の変化はコントローラ５０に伝達され、実エンジン回転数（Ｎｅａ）に対応したエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを生成するように、コントローラ５０は第１制御バルブ６２の作動を制御する。このとき、例えば、エンジンが所定スロットル状態のときに、実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）と一致したときに、油圧ポンプ３１，４１の容量が走行操作レバー５２の操作に対応する容量となるようにコントローラ５０は第１制御バルブ６２によりエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを生成するようになっている。具体的には、走行操作レバー５２の操作に応じた容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが生成できるようなエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを生成するようになっている。

一方、実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を下回ると、コントローラ５０は第１制御バルブ６２により生成するエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを低下させる。これにより、走行操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により生成される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲは低下したエンジン回転対応制御油圧Ｐｅに対応するように低下し、油圧ポンプ３１，４１の容量は低下する。この結果、エンジンによる油圧ポンプ３１，４１の駆動負荷が低下し、エンジン回転が上昇する。これにより、エンジン負荷、すなわち、走行負荷の変化に拘わらず実エンジン回転数（Ｎｅａ）を目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）に保持もしくは近づける制御となり、エンジンストールを確実に防止することができる。

上述したコントローラ５０による制御の具体的な例を、図５に示して説明する。図５は、実エンジン回転数Ｎｅａ（ｒｐｍ）と、エンジンの駆動トルクＴＱｅ（％）と、第１制御バルブ６２により調圧されるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅの制御に用いられるソレノイドの通電電流Ａｓｏｌ（ｍＡ）の経時的な変化を示すグラフである。通電電流Ａｓｏｌ（ｍＡ）がエンジン回転対応制御油圧Ｐｅを示している。

ここでは、アクセル操作ダイヤル５４により目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を２４００ｒｐｍに設定し、時間ｔ１までは走行操作レバー５２が操作されずに中立位置にあり、時間ｔ１から走行操作レバー５２を操作して車両１０の走行を行わせた場合を示している。時間ｔ１までの間は、走行操作レバー５２は中立位置なので、左右の油圧ポンプ３１，４１の容量を零にするように第２制御バルブ６５が作動する。この結果、エンジンＥＧは無負荷状態となり、実エンジン回転数Ｎｅａは目標エンジン回転数Ｎｅｏより高い値、例えば、図に示すように約２７５０ｒｐｍとなる。このとき第１制御バルブ６２によるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅの制御に用いられるソレノイドの通電電流Ａｓｏｌはこの高いエンジン回転数に対応して１５００ｍＡと高い値であり、エンジン回転対応制御油圧Ｐｅは高い圧であるが、第２制御バルブ６５により調圧生成される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲは左右の油圧ポンプ３１，４１の容量を零にする圧である。

時間ｔ１から走行操作レバー５２が操作されると、第２制御バルブ６５が走行操作レバー５２の操作に応じて容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを調圧生成する。この結果、左右の油圧ポンプ３１，４１の容量が操作レバー５２の操作に応じた容量に設定され、その吐出油が左右の油圧モータ３２，４２に送られてこれらが回転され、左右のスプロケット５ａ，５ｂを回転駆動して車両１０の走行が開始する。このときエンジンＥＧには左右の油圧ポ
ンプ３１，４１を回転駆動する負荷が作用し、この負荷の増加に応じて図示のように実エンジン回転数Ｎｅａは低下する。同時に、エンジンの駆動トルクＴＱｅは無負荷状態からポンプ駆動負荷に応じた出力となり、第１制御バルブ６２によるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅの制御に用いられるソレノイドの通電電流Ａｓｏｌは１５００ｍＡから実エンジン回転数Ｎｅａの低下に応じて低下する。

時間ｔ２において実エンジン回転数Ｎｅａが目標エンジン回転数Ｎｅｏと一致しており、このときのソレノイドの通電電流Ａｓｏｌは１２５０ｍＡである。この通電電流値は第１制御バルブ６２により調圧設定されるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅが操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により調圧設定される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲがそのまま得られる目標エンジン回転対応制御油圧Ｐｅｏとなるように設定されている。時間ｔ１からｔ２までは実エンジン回転数Ｎｅａ＞目標エンジン回転数Ｎｅｏであるため、エンジン回転対応制御油圧Ｐｅは目標エンジン回転対応制御油圧Ｐｅｏより高い。

時間ｔ２を過ぎてもエンジン駆動負荷により実エンジン回転数Ｎｅａは低下を続けており、これに応じてソレノイドの通電電流Ａｓｏｌも低下される。これにより第１制御バルブ６２により調圧設定されるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅが上記目標エンジン回転対応制御油圧Ｐｅｏより低下し、操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により調圧設定される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが低下する。この結果、油圧ポンプ３１，４１の容量が低下し、エンジン駆動負荷が減少する。このグラフでは、実エンジン回転数Ｎｅａは時間ｔ３で最も低下するがそれ以降はエンジン駆動負荷の減少に応じて緩やかな上昇となり、徐々に目標エンジン回転数Ｎｅｏに近づいて行く。エンジン回転数が目標エンジン回転数Ｎｅｏとなると、エンジン駆動力と釣り合う油圧ポンプ駆動となる。このときの第１制御バルブ６２によるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅの調圧は、実エンジン回転数Ｎｅａと目標エンジン回転数Ｎｅｏの差に基づくＰＩＤ制御により行われる。これにより、回転差に応じたスムーズな調圧となる。

上記のようにして実エンジン回転数Ｎｅａに対応して第１制御バルブ６２によるエンジン回転対応制御油圧Ｐｅの制御を行えば、実エンジン回転数Ｎｅａが目標エンジン回転数Ｎｅｏとなるように油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御を行うこととなり、エンジン負荷の変動に対する走行制御を迅速且つ的確に行うことができる。この結果、油温が低温のときでも、また走行負荷が急激に増加するようなときでも、的確な走行制御を行うことができ、エンジンストールを確実に防止できる。

以上の説明においては、エンジンＥＧにより走行駆動用の油圧ポンプ３１，４１を駆動する場合を説明した。しかし、このエンジンＥＧは、ローダ装置２０の駆動のためのアームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８への作動油供給を行うローダ用油圧ポンプ（図示せず）の駆動にも用いられる。これらアームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８も作動させるときには、上述の制御において、エンジン負荷は走行駆動負荷に加えてローダ用油圧ポンプの駆動負荷を合算したものとなり、この合算負荷に対して実エンジン回転数Ｎｅａを目標エンジン回転数Ｎｅｏとする制御を行う。

以上の説明では、走行操作レバー５２の操作に基づく走行制御について説明したが、クローラローダ１においては、ローダ操作レバーの操作に応じたローダ装置２０の作動制御も必要であり、以下、図４を参照してこれについて説明する。

図４に示す制御装置は、上述した走行制御装置６０に加えてローダ制御装置７０を備える。このローダ制御装置７０はエンジンＥＧにより駆動されるメインポンプ７１を備え、その吐出油を油路７１ａに供給する。油路７１ａに供給される油圧をローダアクチュエータ（図４では、例示的にアームシリンダ２３を示す）に供給する制御がローダ制御装置７
０により行われる。油路７１ａにはメイン調圧バルブ７１ｃが設けられており、油路７１ａ内の油圧をライン圧ＰＬに調圧する。油路７１ａはアーム制御バルブ７３（作動制御バルブ）に繋がり、さらにアーム制御バルブ７３によりアームシリンダ２３のロッド側ポート２３ａもしくはボトム側ポート２３ｂに選択的に繋がる。アーム制御バルブ７３はその端部に位置するパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給されるパイロット圧Ｐｐを受けて作動される油圧パイロット式の作動制御バルブである。

例えば、パイロットポート７３ａにパイロット圧Ｐｐが供給されると、アーム制御バルブ７３は上動位置に移動し、油路７１ａを、油路７２ａを介してロッド側ポート２３ａに繋げる。同時に、ボトム側ポート２３ｂに繋がる油路７２ｂを、油路７１ｂを介してタンクに繋げる。この結果、油路７１ａ内のライン圧ＰＬを有する油がアームシリンダ２３のロッド側油室に供給されてアームシリンダ２３を縮小させる方向に押圧する。これに応じてボトム側油室内の油がボトム側ポート２３ｂから油路７２ｂ、アーム制御バルブ７３および油路７１ｂを通ってタンクに排出され、アームシリンダ２３が縮小される。パイロットポート７３ｂにパイロット圧Ｐｐが供給されると、アーム制御バルブ７３は下動位置に移動し、油路７１ａを、油路７２ｂを介してボトム側ポート２３ｂに繋げ、ロッド側ポート２３ａに繋がる油路７２ａをタンクに繋がる油路７１ｂと繋げる。この結果、ライン圧ＰＬがアームシリンダ２３のボトム側油室に供給されるとともにロッド側油室内の油がタンクに排出され、アームシリンダ２３が伸長される。

上記パイロット圧Ｐｐの生成および供給制御について説明する。上述したチャージポンプ６１から吐出されてチャージ圧制御バルブ６９により調圧されたチャージ油が、チャージ油路６１ｂ，６４を介して第３制御バルブ７７に供給される。第３制御バルブ７７は、アーム操作レバー７８（ローダ操作レバー）の操作に応じてチャージ油圧Ｐｃｈを調圧してパイロット圧Ｐｐを作り出す。このパイロット圧Ｐｐは、アーム操作レバー７８の操作に対応して油路７４ａ，７４ｂからアーム制御バルブ７３のパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給され、アーム制御バルブ７３の作動制御を行う。これにより、上述のとおりにアームシリンダ２３の伸縮作動が制御され、アーム２１の上下揺動作動が行われる。すなわち、アーム操作レバー７８の操作に応じてアーム２１が上下揺動する。

ここで、パイロット圧Ｐｐはチャージ圧制御バルブ６９により生成されたチャージ油圧Ｐｃｈを調圧して作られるため、エンジン回転の変化を受けにくい。特に、チャージ圧制御バルブ６９は、エンジン回転の変化を受けてチャージポンプ６１からの吐出油量が変化することに対してチャージ油圧変化特性が小さいバルブ、すなわち、オーバーライド特性の落ち込みの少ないバルブである。これにより、エンジン回転が変化した場合でもパイロット圧Ｐｐの変動が少なくこれを所望圧力に維持することができる。このため、低温時においてエンジン回転が低下した場合や、エンジン回転が急速に低下した場合でも、アーム操作レバー７８の操作に対応してアーム制御バルブ７３の作動制御を確実に行うことができる。その結果、アームシリンダ２３の伸縮作動を正確に行わせて、アーム２１の上下揺動作動を確実に行わせることができる。

以上の説明においては、走行操作レバー５２が第２制御バルブ６５と機械的に繋がっている場合について説明した。しかし、この走行操作レバー５２は、コントローラ５０を介して第２制御バルブ６５と電気的に繋がるように構成されてもよい。この場合、コントローラ５０は、走行操作レバー５２から入力される操作情報（入力情報）に基づいて、第２制御バルブ６５の作動制御を行うことが可能である。また、本発明に係る制御装置を、図１〜図３に示すクローラ式のスキッドステアローダに適用した例を説明したが、本発明の適用対象はこれに限らず、車輪式のスキッドステアローダなどでも良く、ＨＳＴを走行駆動に用い、油圧駆動式の作業装置を有する作業用車両に適用できる。当然ながら、油圧駆動式の作業装置も、図１〜図３に示す構成に限らず、従来から一般的に用いられている種
々の作業装置を有する車両に適用できる。

ＥＧエンジン１クローラローダ
５走行装置２０ローダ装置
２３アームシリンダ２８バケットシリンダ
３０，４０ＨＳＴ３１，４１油圧ポンプ
３２，４２油圧モータ６２第１制御バルブ
６５第２制御バルブ７３アーム制御バルブ
７７第３制御バルブ７８アーム操作レバー

Claims

エンジンにより駆動される可変容量タイプの油圧ポンプおよび前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される油圧モータを有して構成される油圧式変速機と、
前記油圧モータにより駆動される走行装置と、
前記走行装置による走行を指示するために操作される走行操作装置と、
チャージポンプから前記油圧式変速機に油を供給するチャージ油路内の油圧を、チャージ油圧に調圧するチャージ圧制御バルブと、
前記チャージ油路内のチャージ油圧を前記エンジンの回転速度に応じて調圧してエンジン回転対応制御油圧を生成する第１制御バルブと、
前記走行操作装置の操作に応じて、前記エンジン回転対応制御油圧を調圧して容量制御油圧を生成するとともに前記容量制御油圧を前記油圧ポンプの可変容量制御部に供給する制御を行う第２制御バルブと、
油圧アクチュエータにより作動される油圧作動装置と、
前記油圧アクチュエータに供給する作動油を供給するためのメインポンプと、
前記メインポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する制御を行う油圧パイロット式の作動制御バルブと、
前記油圧作動装置の作動を指示するために操作される作動操作装置と、
前記チャージ油路内のチャージ油圧に設定された油を、前記作動操作装置の操作に応じて前記作動制御バルブのパイロット作動部に供給する制御を行う第３制御バルブと、を備えて構成されることを特徴とする油圧式作業車両の制御装置。
前記チャージ圧制御バルブは、前記チャージポンプから前記チャージ油路を通って前記油圧式変速機に供給されるチャージ油量の変化に対して前記チャージ油圧の変動を抑えて調圧を行う構成であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
エンジン駆動を指示するために操作されるアクセル操作装置と、
前記アクセル操作装置の操作に応じて前記エンジンの駆動制御を行うエンジン制御装置と、
前記アクセル操作装置の操作に応じて目標エンジン回転速度を設定する目標エンジン回転設定装置と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン速度検出器と、を備え、
前記エンジン速度検出器により検出された実エンジン回転速度と、前記目標エンジン回転設定装置により設定された目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記エンジン回転対応制御油圧を調圧生成することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の制御装置。
前記実エンジン回転速度と前記目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記エンジン回転対応制御油圧をＰＩＤ制御により調圧生成することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。