JP2021115987A - 発進時エンジン出力低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発進時に必要な所要馬力の一部を、遊動輪で駆動される補助ポンプから送られアキュームレータに蓄積された油圧で補い、発進時エンジン出力を低減し、発進時の走行をスムーズで安定させ、大きな牽引力と力強い走行を実現する。【解決手段】発進時エンジン出力低減装置は、遊動輪である後輪７で駆動される補助ポンプ２３から送られる油圧流を、畜圧用油圧路３２において第１電磁切換弁３３を介してアキュームレータ２４に蓄積し、この蓄積された油の油圧流を、補助圧用油圧路３４おいて第２電磁切換弁３５を通して集合ブロック２２に供給し、走行ポンプ１２からの油圧流と合流して走行モータ１３を回転させる。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンで駆動される車輌において、発進時に必要な増加分の負荷に対応する補助駆動力を供給する発進時エンジン出力低減装置に関するものである。

従来、エンジンで駆動される油圧発生手段による油圧エネルギーによって、油圧モータで車輪を回転駆動する装置において、車輪の回転を油圧エネルギーとして蓄圧装置（アキュームレータ）に蓄圧しておき、この油圧エネルギーを油圧モータによる車輌の回転の補助エネルギーとして使用する技術は、知られている（特許文献１、２等参照）。

具体的には、特許文献１には、車輌の駆動輪に作用させる動力を発生する内燃機関と、駆動輪から入力される動力を作動流体の圧力エネルギーに回生変換して蓄圧装置に蓄えることが可能な圧力変換装置と、車輌の減速走行中に駆動輪からの動力によって内燃機関の機関出力軸を回転駆動して内燃機関を始動する際に、機関出力軸に生じるトルク変動に応じて、圧力変換装置による回生変換量を制御する制御装置とを備え、車輌の走行中に適正に内燃機関を始動できる車輌制御システムが記載されている。

また、特許文献２には、第２油圧変位ユニットと、第２油圧変位ユニットと流体連通する第１油圧変位ユニットと、を有する自動車輌に使用のための直列油圧ハイブリッド・ドライブラインが記載されている。

この第１油圧変位ユニットは、エンジンに駆動的に係合される油圧回路と、この油圧回路に選択して流体的に連結される高圧油圧蓄圧器及び低圧油圧蓄圧器を有する油圧蓄圧器アセンブリと、油圧蓄圧器アセンブリ及び／又は油圧回路と流体連通し、第１油圧変位ユニットの油圧変位を制御する油圧アクチュエータとを備える。

蓄圧器アセンブリが選択的に第１油圧変位ユニットを有する油圧回路に流体的に連結され、第１油圧変位ユニットがエンジンに駆動的に係合され又は選択的に駆動的に係合されるので、蓄圧器アセンブリに蓄積される油圧エネルギーが、エンジンを起動するために第１油圧変位ユニットを介してそのエンジンを加速させるのに用いられ得る。

第１油圧変位ユニットを介してエンジンを起動することは一般に、第１油圧変位ユニットを介して油圧流体を高圧蓄圧器から低圧蓄圧器へと変位させることを含み、それにより、第１油圧変位ユニットを駆動する。

なお、建設機械等の分野の車輌の駆動手段において、例えばディーゼルエンジン等で動作される油圧ポンプからの油圧によって回転される油圧モータとして、回転可能なシリンダブロック内に設けられた油圧ピストンを、固定された斜板に押しつけ、シリンダブロックを回転駆動する斜板型油圧ピストンモータは、周知技術である（特許文献３、４参照）

特開２０１２−２３６４９８号公報 特許第６５４４８６６号公報 特開昭５２−３７６３９号公報 特開平８−１７７７３２号公報

前記したとおり、従来、車輪の回転を油圧エネルギーとして蓄圧装置に蓄圧しておき、この油圧エネルギーをエンジンによる車輪の回転の補助エネルギーとして使用する技術は、知られている。しかしながら、いずれもその構成は複雑となり、実施上は、例えば経済性等の観点からさらに改善の余地があるものと考えられる。

例えば、特許文献１に記載の車輌制御システムは、蓄圧装置に蓄圧された油圧によって油圧ポンプモータで回転動力として出力し、クラッチ、ギア等の機械的な伝達機構を介して駆動輪に伝達してハイブリッド車輌を走行させる構成であるので、エンジンからの伝導駆動機構以外に、機械的な伝達機構を要するので、構造が複雑となり、経済的にも必ずしも好ましいとは言えない。

また、特許文献２に記載の直列油圧ハイブリッド・ドライブラインは、蓄圧器アセンブリに蓄積される油圧エネルギーが、エンジンを加速させるのに用いられ得るが、そのために、油圧流体を高圧蓄圧器から低圧蓄圧器へと変位させる構成が必要であり、このような構成も構造が複雑となり、経済的にも必ずしも好ましいとは言えない。

本発明は、車輌の遊動輪の回転を油圧エネルギーとしてアキュームレータに蓄圧しておき、この畜圧した油圧のエネルギーをエンジンによる車輌の駆動輪を回転するための補助エネルギーとして使用する技術において、上記従来の問題点を解決することを目的とし、アキュームレータに畜圧した車輌の遊動輪の回転による油圧エネルギーを、簡単な構成でもって、車輌の発進時の駆動のためのエネルギーの一部として活用できる手段を実現することを課題とする。

本発明は、エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧流で走行モータを回転して、該走行モータで駆動輪を回転する主駆動装置を備えた車輌において、発進時のエンジンの出力を低減するための発進時エンジン出力低減装置であって、車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、第１電磁切換弁と、第２電磁切換弁と、集合ブロックと、を備えており、アキュームレータは、第１電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧流を蓄積する構成であり、集合ブロックは、第２電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を、走行ポンプからの油圧流と合流して走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置を提供する。

本発明は、エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧流で走行モータを回転して、該走行モータで駆動輪を回転する主駆動装置を備えた車輌において、発進時のエンジンの出力を低減するための発進時エンジン出力低減装置であって、車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、集合ブロックと、送出し用油圧路と、蓄圧用油圧路と、補助圧用油圧路と、戻し用油圧路と、還流用油圧路と、第１電磁切換弁と、第２電磁切換弁と、作動油タンクと、集合ブロックと、を備えており、送出し用油圧路は、補助ポンプと第１電磁切換弁を結ぶ油圧路であり、蓄圧用油圧路は、第１電磁切換弁とアキュームレータを結ぶ油圧路であり、補助圧用油圧路は、アキュームレータと集合ブロックを結ぶ油圧路であり、戻し用油圧路は、第１電磁切換弁と作動油タンクを結ぶ油圧路であり、還流用油圧路は、作動油タンクと補助ポンプを結ぶ油圧路であり、第１電磁切換弁は、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路と戻し用油圧路のいずれかに選択的に連通するように切り換える切換弁であり、第２電磁切換弁は、補助圧用油圧路の途中に設けられており、補助圧用油圧路の開閉を行う切換弁であり、アキュームレータは、第１電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧を蓄積する構成であり、集合ブロックは、走行ポンプからの油圧路と補助圧用油圧路にそれぞれ連通し、走行ポンプからの油圧流と、補助圧用油圧路において第２電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を合流して、走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置を提供する。

第１電磁切換弁の切換動作及び第２電磁切換弁の開閉動作を行う電磁弁制御装置が設けられており、電磁弁制御装置は、車輌に設けられた操作桿の減速操作で生じる減速信号を受けて、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通するように第１電磁切換弁を切り換える蓄圧用油圧路開信号を第１電磁切換弁に送り、車輌に設けられた操作桿の発進操作で生じる発進信号を受けて、補助油圧供給用油圧路を開く第２電磁切換弁の開信号を第２電磁切換弁に送る構成であることが好ましい。

補助圧用油圧路に、アキュームレータの油圧が所定の蓄圧に達したことを検知する圧力センサが設けられており、該圧力センサは、所定の蓄圧を検知すると、蓄圧完了信号を電磁弁制御装置に送る構成であり、電磁弁制御装置は、上記蓄圧完了信号が入力されると蓄圧用油圧路閉信号を第１電磁切換弁に送って、第１電磁切換弁が、送出し用油圧路を戻し用油圧路に連通するように切り換え、補助ポンプからの油圧流を作動油タンクに戻す構成であることが好ましい。

蓄圧用油圧路と第１電磁切換弁の間にリリーフ弁が接続されており、リリーフ弁は、第１電磁切換弁が送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通する状態において、第１電磁切換を介して戻し用油圧路に連通される構成であることが好ましい。

本発明によれば、発進時に必要な所要馬力の増加分を、遊動輪で駆動される補助ポンプから送られアキュームレータに蓄積される油の油圧流で補うことができるので、発進時のエンジン出力を低減可能とし、発進時の走行をスムーズで安定させ、かつ大きな牽引力と力強い走行を実現することが可能である。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の実施例を説明する図であり、定常走行の状態を示している。 本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の実施例を説明する図であり、減速時の状態を示している。 本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の実施例を説明する図であり、発進時の状態を示している。 （ａ）は上記実施例の集合ブロックに係る部分を説明する図であり、（ｂ）は電磁弁制御装置の一例を説明する図である。 上記実施例の第１電磁切換弁及び第２電磁切換弁の動作のタイミングと、圧力センサで計測される経時的な圧力変化を説明するための図である。 上記実施例の効果を説明するための発進時等の走行油圧波形を示す図である。 本発明に係る発進時エンジン出力低減装置が適用される車輌の一例として、不整地運搬車を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置を実施するための形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は、エンジン（原動機）で駆動される車輌に適用され、車輌の発進時に必要な増加分の負荷に対応する補助駆動力を供給する機能を発揮するものである。

エンジンで駆動される車輌としては、例えば、図７に示すようなゴムクローラ１を備え、ディーゼルエンジンで駆動される運搬用ダンプ車輌２等がある。この運搬用ダンプ車輌２は、発電機３を積載している例を示しているが、その用途は、いろいろ考えられる。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の実施例を図１〜図６を参照して、以下説明する。なお、本明細書では、油圧用の油が流れる管路を「油圧路」と言い、油の送り出し側を「上流側」とし、流れていく先側を「下流側」とする。また、左右は、車輌の進行方向に向かって左右を言う。

主駆動装置：
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置が適用される一例である不整地運搬車（以下、単に「車輌」という。）２は、本実施例では、図１に示すように、前輪６と後輪７の間にゴムクローラ１が装着されており、エンジンとしてディーゼルエンジン８を有する主駆動装置１１によって、前輪駆動される構成として説明する。

主駆動装置１１は、図１に示すように、ディーゼルエンジン８と、ディーゼルエンジン８で駆動され油圧流を発生させる走行ポンプ１２と、走行ポンプ１２から送られる油圧流で回転する走行モータ１３と、を備え、さらに、走行ポンプ１２と走行モータ１３間を接続する主駆動用油圧路１７を備えている。

走行ポンプ１２は、後記するが左右の前輪６に対して同じ構成のものが２つ（２連）設けられており、２つの走行ポンプ１２は、それぞれ二方向ポンプが採用され、二方向のうちのいずれか一方向へ選択して油圧流を切り換えて送ることが可能な構成となっている。

このような２つの走行ポンプ１２を、それぞれ送る油圧流の量を調整し、かつ油圧流を送る方向を選択することにより、車輌２は、前進及び方向転換をすることが可能であるが、このように二方向ポンプを２つ設け、それぞれ送油量を調整し、かつ方向を切り換えることで前進及び方向転換できる車輌自体は、周知技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

走行モータ１３は、走行ポンプ１２から送られる油圧流によって回転駆動されるものであり、いろいろな形式の走行モータ１３があるが、本実施例では、周知の斜板型油圧ピストンモータ（前記特許文献３、４参照）等が使用される。

主駆動用油圧路１７の往路１８（前輪６を一方向に回転させる場合の往路であって、他方向に回転させる場合は復路となる。）及び復路１９は、図４（ａ）に示すように、それぞれ走行モータ１３に近接して設けられた集合ブロック２２を介して、走行モータ１３に連通するように接続されている。

なお、走行ポンプ１２、走行モータ１３、集合ブロック２２及び主駆動用油圧路１７等は、それぞれ車輌２の進行方向左右の前輪６に対応して、同じ構成のものが左右に２つ設けられており、図２、図３については、進行方向左側の走行ポンプ１２、走行モータ１３、集合ブロック２２及び主駆動用油圧路１７等については、符号は省略する。

以上の構成の主駆動装置１１は、ディーゼルエンジン８によって走行ポンプ１２を駆動し、走行ポンプ１２で発生する油圧流を主駆動用油圧路１７の往路１８を通して、走行モータ１３に送って、走行モータ１３を回転駆動し、前輪６を回動させゴムクローラ１によって車輌２を走行させる。

走行モータ１３からの油圧流は、主駆動用油圧路１７の復路１９を通して走行ポンプ１２に戻され、循環される。なお、以上は車輌２を、例えば前進するために前輪６を一方向に回転させた場合であり、車輌２をバックするために前輪６を他方向に回転させる場合は、油の流れは上記とは逆方向である。

発進時エンジン出力低減装置：
発進時エンジン出力低減装置は、車輌２の発進時に増大する負荷に対応し、主駆動装置１１に補助駆動力を付与するものであり、遊動輪（車輌の走行に伴い受動的に回転する車輪）である後輪７の回転で駆動される補助ポンプ２３と、アキュームレータ２４（蓄圧器）と、集合ブロック２２と、を備えている。

補助ポンプ２３は、本実施例ではギアポンプが使用され、後輪７の車軸２７に増速機２８及び一方向クラッチ２９（例．スプラグ）を介して接続されており、後輪７の前進方向の回転によって駆動されて油圧流を発生し、第１電磁切換弁３３に、後記する送出し用油圧路３１を通して送油を可能とする構成である。

補助ポンプ２３と第１電磁切換弁３３の間に送出し用油圧路３１が接続されている。第１電磁切換弁３３とアキュームレータ２４の間に畜圧用油圧路３２が接続されている。アキュームレータ２４と集合ブロック２２の間には、補助圧用油圧路３４が接続され、補助圧用油圧路３４には、その途中に第２電磁切換弁３５が設けられている。

また、補助圧用油圧路３４において第２電磁切換弁３５より上流側には、アキュームレータ２４の油圧を計測する圧力センサ３６が設けられており、第２電磁切換弁３５と集合ブロック２２の間には、チェック弁５２（逆止弁）が設けられている。

なお、左右の後輪７に対応して、左右それぞれに互いに同じ構成の補助ポンプ２３とアキュームレータ２４が設けられており、集合ブロック２２は、前記したとおり、車輌２の進行方向左右の前輪６対応して左右それぞれに設けられている。

そして、左右の補助ポンプ２３と左右のアキュームレータ２４にそれぞれ対応して、車輌２の進行方向の左右側に互いに同じ構成の送出し用油圧路３１、畜圧用油圧路３２、第１電磁切換弁３３、補助圧用油圧路３４、第２電磁切換弁３５等が設けられている。

図２、図３については、進行方向左側の補助ポンプ２３、アキュームレータ２４、送出し用油圧路３１、畜圧用油圧路３２、第１電磁切換弁３３、補助圧用油圧路３４、第２電磁切換弁３５等は、図１と同様であるので符号は省略する。

第１電磁切換弁３３には、戻し用油圧路４０が接続されている。第１電磁切換弁３３は、送出し用油圧路３１を、畜圧用油圧路３２と戻し用油圧路４０のいずれかに選択的に切り換えて連通させる機能を有する。これによって、補助ポンプ２３から送出し用油圧路３１を通して送られる油圧流を、畜圧用油圧路３２と戻し用油圧路４０にいずれかに選択的に送る。

戻し用油圧路４０の下流端には、作動油タンク４１が接続されており、作動油タンク４１は還流用油圧路４２を介して補助ポンプ２３に連通して接続されている。送出し用油圧路３１と、第１電磁切換弁３３と、戻し用油圧路４０と、作動油タンク４１と、還流用油圧路４２と、から油圧流循環路４３を構成している。

また、畜圧用油圧路３２における第１電磁切換弁３３とアキュームレータ２４の間にはリリーフ弁４７及びチェック弁４８（逆止弁）が設けられている。リリーフ弁４７は、第１電磁切換弁３３が送出し用油圧路３１を畜圧用油圧路３２に連通する切り換えと同時に、戻し用油圧路４０に連通可能である。

そして、左右の補助ポンプ２３と左右のアキュームレータ２４にそれぞれ対応して、車輌２の進行方向の左右側に互いに同じ構成の戻し用油圧路４０、還流用油圧路４２、リリーフ弁４７及びチェック弁４８等が設けられている。

図２、図３については、進行方向左側の戻し用油圧路４０、還流用油圧路４２、リリーフ弁４７及びチェック弁４８等は、図１と同様であるので符号は省略する。

集合ブロック２２には、図１、図４（ａ）に示すように、主駆動用油圧路１７の往路１８（車輌が前進の場合）の下流端と補助圧用油圧路３４の下流端（第２電磁切換弁３５より集合ブロック２２側の下流端）が連通して取り付けられている。

このような構成の集合ブロック２２によって、走行ポンプ１２からの油圧流と、補助圧用油圧路３４を通りアキュームレータ２４から送られてくる油圧流が合流し、走行モータ１３に送入可能な構成となっている。

発進時エンジン出力低減装置の電磁弁制御装置：
車輌２は、図１に示すように、定常走行、減速及び発進等の操作をするための操作桿５５（ジョイテック）を有する操作部５４を備えている、本実施例では、第１電磁切換弁３３及び第２電磁切換弁３５は、操作桿５５による車輌２の運転操作に応じて動作する電磁弁制御装置５６（コントローラ）によって制御されて切り換えられる。

電磁弁制御装置５６は、例えばマイコンが使用され、図４（ｂ）に示すように、入力部６０、出力部６１、データバス６２、ＣＰＵ６３を備えている。入力部６０には、図１、図４（ｂ）に示すように、操作部５４からの入力信号線６６と圧力センセ４７からの入力信号線６７が接続されており、その出力部６１には、第１電磁切換弁３３及び第２電磁切換弁３５へそれぞれ第１出力信号線６８及び第２出力信号線６９が接続されている。

操作部５４において、操作桿５５による減速時及び発進時の操作に応じて、それぞれ減速信号及び発進信号が発生され、電磁弁制御装置５６に送られる。具体的には、本実施例の操作部５４は、操作桿５５の操作による操作桿５５の回転角度を、抵抗の変化として検出するポテンショメータ（ロータリーポテンショメータ）を備えている。

本実施例では、このような構成を利用し、操作部５４は、操作桿５５の操作による減速時及び発進時の操作桿５５の回転角度を検知して、操作部５４は減速時及び発進時互いに異なる減速信号及び発進信号を生成し、入力信号線６６で電磁弁制御装置５６に送る構成を採用している。

電磁弁制御装置５６は、操作部５４から入力信号線６６で入力される減速信号に応じて、ＣＰＵ６３で、畜圧用油圧路３２の開信号を生成し、第１出力信号線６８で第１電磁切換弁３３に送信する。ここで、「畜圧用油圧路３２の開信号」とは、第１電磁切換弁３３が、送出し用油圧路３１を、畜圧用油圧路３２に連通する状態に切り換える（図５のア参照）信号である。

また、電磁弁制御装置５６は、操作部５４から入力信号線６６で入力される減速信号に応じて、ＣＰＵ６３が、第２電磁切換弁３５の閉信号を生成し第２電磁切換弁３５に送信する。ここで、「第２電磁切換弁３５の閉信号」とは、第２電磁切換弁３５が閉じて（図５のイ参照）、補助圧用油圧路３４を閉じる信号である。

なお、第２電磁切換弁３５へ閉信号を送って閉じるタイミングは、基本的には、発進時にアキュームレータ２４に蓄積された油を集合ブロック２２に送り、走行ポンプ１２から油圧流を合流させた後であって、減速時にアキュームレータ２４に油圧流を蓄積する前まである。

このタイミングは、実設計では、経時的に補助圧用油圧路３４に残圧として残る定常圧力（低圧）等の状態を考慮して、適切なタイミングとなるように設計するが、本実施例では、タイミングの一例として、上記のとおり減速信号が電磁弁制御装置５６に送られた時点とする。

減速時に補助ポンプ２３からの油圧流でアキュームレータ２４が畜圧され、圧力センサ３６が所定圧（図５参照）に達すると、電磁弁制御装置５６は、圧力センサ３６からの畜圧完了信号が入力信号線６７で入力される。

すると、ＣＰＵ６３は、畜圧用油圧路３２の閉信号を生成し、第１電磁切換弁３３に送信する。ここで、「畜圧用油圧路３２の閉信号」とは、第１電磁切換弁３３が、送出し用油圧路３１を、戻し用油圧路４０に連通する状態に切り換える（図５のウ参照）信号である。

また、電磁弁制御装置５６は、操作部５４から入力される発進信号に応じて、ＣＰＵ６３が、第２電磁切換弁３５の開信号を生成し第２電磁切換弁３５に送信する。ここで、「第２電磁切換弁３５の開信号」とは、第２電磁切換弁３５が開いて（図５のエ参照）、補助圧用油圧路３４を開く信号であり、その結果、アキュームレータ２４から油圧流を集合ブロック２２に供給可能とする。

（作用）
以上の構成から成る本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の作用を以下、図１〜図３、図５等を参照して説明する。図５は、車輌２の定常走行時、減速時、発進時のそれぞれにおける、第２電磁切換弁３５が蓄圧用油圧路３２側と戻し用油圧路４０側のいずれかに切り換えられる状態、補助用油圧路３４の開閉状態、圧力センサ３６の変化（アキュームレータ２４の油圧変化）を示している。

定常走行時：
図１は、車輌２が定常走行しているエンジン出力低減装置の状態を示している。この状態では、走行ポンプ１２によって、油圧流が集合ブロック２２を通して走行モータ１３に送られ、走行モータ１３が回転し前輪６（駆動輪）が回転駆動され、ゴムクローラ１が回転して車輌２が定常の走行状態となっている。

この状態では、第１電磁切換弁３３は、送出し用油圧路３１を戻し用油圧路４０側へ連通するように切り換えられており、送出し用油圧路３１は畜圧用油圧路３２に連通していない状態である。

従って、車輌２が定常走行している状態では、後輪７（遊動輪）の回転によって増速機２８及び一方向クラッチ２９を介して補助ポンプ２３は回転駆動されるが、補助ポンプ２３による油圧流は、第１電磁切換弁３３、戻し用油圧路４０を通して作動油タンク４１に戻され、さらに還流用油圧路４２と通して補助ポンプ２３に循環されている。

減速時：
図２は、定常走行から操作桿５５を操作して減速する場合のエンジン出力低減装置の状態を示す。操作桿５５を減速方向に操作すると、入力信号線６６によって、操作部５４から減速信号が電磁弁制御装置５６に送られる。

電磁弁制御装置５６は、減速信号が入力されると、前記したとおり畜圧用油圧路３２の開信号を、第１出力信号線６８によって、第１電磁切換弁３３に送り、第１電磁切換弁３３は、送出し用油圧路３１を畜圧用油圧路３２に連通させ、戻し用油圧路４０への連通を閉じるように切り換える（図５のア参照）。リリーフ弁４７は、第１電磁切換弁３３を介して戻し用油圧路４０へ連通する。

同時に、電磁弁制御装置５６は、第２出力信号線６９によって、補助圧用油圧路３４の閉信号を第２電磁切換弁３５に送り、第２電磁切換弁３５を閉じるように切り換え（図５のイ参照）、補助圧用油圧路３４を閉じる。

すると、後輪７（遊動輪）の回転によって、増速機２８及び一方向クラッチ２９を介して補助ポンプ２３は回転駆動されるが、それによって生じる補助ポンプ２３による油圧流は、送出し用油圧路３１から第１電磁切換弁３３を通り、畜圧用油圧路３２においてチェック弁４８を通り、アキュームレータ２４内に送られて、アキュームレータ２４内に油が蓄積され畜圧が行われる。

補助ポンプ２３からアキュームレータ２４へ送流される油圧流の油圧が、例えば、瞬間的に高くなるような場合は、補助ポンプ２３から送流される油圧流は、リリーフ弁４７から第１電磁切換弁３３を通して戻し用油圧路４０を通して作動油タンク４１へ戻される。これによって、送出し用油圧路３１、第１電磁切換弁３３及び畜圧用油圧路３２等の破損を防止する。

そして、アキュームレータ２４内の畜圧が所定圧となった場合は、圧力センサ３６で検知し、畜圧完了信号を電磁弁制御装置５６に送る。電磁弁制御装置５６は、畜圧完了信号が入力されると、第１電磁切換弁３３に畜圧用油圧路３２の閉信号を送り、第１電磁切換弁３３は、送出し用油圧路３１の畜圧用油圧路３２への連通を閉じ（図５のウ参照）、戻し用油圧路４０側に連通するように切り換える。

発進時：
図３は、停止状態からエンジンを始動し、操作桿５５を操作して発進する場合のエンジン出力低減装置の状態を示す。エンジンを始動すると、走行ポンプ１２が動作し、後記するチャージ圧（図６参照）を集合ブロック２２に送流し、走行モータ１３の回転準備をする。

そして、操作桿５５を発進方向に操作すると、操作部５４から発進信号が電磁弁制御装置５６に送られる。電磁弁制御装置５６は、発進信号が入力されると、前記したとおり、第２電磁切換弁３５の開信号を第２電磁切換弁３５に送って開き（図５のエ参照）、補助圧用油圧路３４を開く。

すると、アキュームレータ２４に蓄積されていた油が、油圧流となって補助圧用油圧路３４において第２電磁切換弁３５を通して集合ブロック２２に送流され、走行ポンプ１２から送られる油圧流と合流し、走行モータ１３を回転駆動し、車輌２を発進する。

ところで、図６は、車輌２の発進時走行において、走行ポンプ１２に送られる油圧流の経時的変化を示す油圧波形である。横軸は時間ｔを示し、縦軸は油圧を示すが、あくまでも油圧波形の経時的変化を、模式的に示す図であるので、単位等は省略する。

この図６に示される油圧波形は、発進から定常走行に移行するために求められる油圧の波形であり、換言すると、走行負荷とも言える。この油圧波形からすると、エンジンが始動すると、走行ポンプ１２は始動を始めるので、わずかな油圧（「チャージ圧」という。図６参照）が生じる。

そして、エンジン始動後、操作桿５５を操作して発進時には、油圧がピーク圧力となるまで急上昇してから定常走行の油圧まで降下する（図６のイ参照）。このことから、発進時には、定常走行時に比較して、走行負荷が大きいことを示している。

図６において、斜線部は、油圧波形の積分値（エンジンの所要馬力）の一部を示すが、この斜線部は、発進時には、定常走行時のエンジンの所要馬力（図６における定常走行時の油圧の積分値）に比べて、さらに必要とするエンジンの所要馬力を示している。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は、この斜線部に相当する所要馬力を、アキュームレータ２４に蓄積された油を、油圧流として集合ブロック２２に供給し、走行ポンプ１２からの油圧流と合流することで、補うことが可能である。

このように斜線部に相当する所要馬力を、アキュームレータ２４に蓄積され油の油圧流で補うと、エンジンによる主駆動装置１１の出力は、図中、アからイに示すように、定常走行に必要な油圧に相当する馬力で済むこととなる。従って、発進時のエンジン出力を低減する効果が生じ、省エネルギー効果は大きい。

そして、上記のとおり、発進時に必要な所要馬力を、アキュームレータ２４に蓄積され油の油圧流で補うことができるので、発進時の走行がスムーズで安定し、土木建設関係の車輌で重要な、大きな牽引力と力強い走行を実現することが可能となる。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は、基本的には、遊動輪である後輪７で駆動される補助ポンプ２３から送られる油圧流を、畜圧用油圧路３２において第１電磁切換弁３３を介してアキュームータ２４に蓄積し、この蓄積された油の油圧流を、補助圧用油圧路３４おいて第２電磁切換弁３５を通して集合ブロック２２に供給し、走行ポンプ１２からの油圧流と合流して走行モータ１３を回転させるという、きわめて簡単な構成である。

そのために、発進時エンジン出力低減装置の製造上の経済的な効果は大きく、また、必要に応じて、発進時エンジン出力低減装置を、油圧を利用した走行モータを搭載した既存の車輌２にも、オプションとして搭載することが可能である。

以上、本発明に係る発進時エンジン出力低減装置を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例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技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。

本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は上記のような構成であるから、エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧で走行モータないし駆動輪を回転する各種の分野に使用されている車輌に適用可能である。

１ ゴムクローラ
２ 不整地運搬車
３ 発電機
６ 前輪
７ 後輪
８ ディーゼルエンジン
１１ 主駆動装置
１２ 走行ポンプ
１３ 走行モータ
１７ 主駆動用油圧路
１８ 主駆動用油圧路の往路
１９ 主駆動用油圧路の復路
２２ 集合ブロック
２３ 補助ポンプ
２４ アキュームレータ
２８ 増速機
２９ 一方向クラッチ
３２ 畜圧用油圧路
３３ 第１電磁切換弁
３４ 補助圧用油圧路
３５ 第２電磁切換弁
３６ 圧力センサ
４０ 戻し用油圧路
４１ 作動油タンク
４２ 還流用油圧路
４３ 油圧流循環路
４７ リリーフ弁
４８ 畜圧用油圧路に設けられたチェック弁
５２ 補助圧用油圧路に設けられたチェック弁
５４ 操作部
５５ 操作桿
５６ 電磁弁制御装置
６０ 入力部
６１ 出力部
６２ データバス
６３ ＣＰＵ
６６ 操作部からの入力信号線
６７ 圧力センサからの入力信号線
６８ 第１出力信号線
６９ 第２出力信号線

Claims (5)

1. エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧流で走行モータを回転して、該走行モータで駆動輪を回転する主駆動装置を備えた車輌において、発進時のエンジンの出力を低減するための発進時エンジン出力低減装置であって、
   車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、第１電磁切換弁と、第２電磁切換弁と、集合ブロックと、を備えており、
   アキュームレータは、第１電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧流を蓄積する構成であり、
   集合ブロックは、第２電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を、走行ポンプからの油圧流と合流して走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置。
2. エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧流で走行モータを回転して、該走行モータで駆動輪を回転する主駆動装置を備えた車輌において、発進時のエンジンの出力を低減するための発進時エンジン出力低減装置であって、
   車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、集合ブロックと、送出し用油圧路と、蓄圧用油圧路と、補助圧用油圧路と、戻し用油圧路と、還流用油圧路と、第１電磁切換弁と、第２電磁切換弁と、作動油タンクと、集合ブロックと、を備えており、
   送出し用油圧路は、補助ポンプと第１電磁切換弁を結ぶ油圧路であり、
   蓄圧用油圧路は、第１電磁切換弁とアキュームレータを結ぶ油圧路であり、
   補助圧用油圧路は、アキュームレータと集合ブロックを結ぶ油圧路であり、
   戻し用油圧路は、第１電磁切換弁と作動油タンクを結ぶ油圧路であり、
   還流用油圧路は、作動油タンクと補助ポンプを結ぶ油圧路であり、
   第１電磁切換弁は、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路と戻し用油圧路のいずれかに選択的に連通するように切り換える切換弁であり、
   第２電磁切換弁は、補助圧用油圧路の途中に設けられており、補助圧用油圧路の開閉を行う切換弁であり、
   アキュームレータは、第１電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧を蓄積する構成であり、
   集合ブロックは、走行ポンプからの油圧路と補助圧用油圧路にそれぞれ連通し、走行ポンプからの油圧流と、補助圧用油圧路において第２電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を合流して、走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置。
3. 第１電磁切換弁の切換動作及び第２電磁切換弁の開閉動作を行う電磁弁制御装置が設けられており、
   電磁弁制御装置は、車輌に設けられた操作桿の減速操作で生じる減速信号を受けて、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通するように第１電磁切換弁を切り換える蓄圧用油圧路開信号を第１電磁切換弁に送り、車輌に設けられた操作桿の発進操作で生じる発進信号を受けて、補助油圧供給用油圧路を開く第２電磁切換弁の開信号を第２電磁切換弁に送る構成であることを特徴とする請求項２に記載の発進時エンジン出力低減装置。
4. 補助圧用油圧路に、アキュームレータの油圧が所定の蓄圧に達したことを検知する圧力センサが設けられており、
   該圧力センサは、所定の蓄圧を検知すると、蓄圧完了信号を電磁弁制御装置に送る構成であり、
   電磁弁制御装置は、上記蓄圧完了信号が入力されると蓄圧用油圧路閉信号を第１電磁切換弁に送って、第１電磁切換弁が、送出し用油圧路を戻し用油圧路に連通するように切り換え、補助ポンプからの油圧流を作動油タンクに戻す構成であることを特徴とする請求項２又は３に記載の発進時エンジン出力低減装置。
5. 蓄圧用油圧路と第１電磁切換弁の間にリリーフ弁が接続されており、
   リリーフ弁は、第１電磁切換弁が送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通する状態において、第１電磁切換を介して戻し用油圧路に連通される構成であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の発進時エンジン出力低減装置。

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