JP2564106Y2 - 静油圧駆動車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は静油圧式変速機構を備えた静油圧駆動車両
に係り、特に走行時のエンジン過負荷状態に対応する走
行制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来からこの種の静油圧駆動車両として、例えば第３
図に示すような静油圧変速機構を備えたものが一般的に
知られている（この図は左右一対の機構のうちの片側の
みを示している）。この静油圧変速機構はエンジン31に
より駆動される可変容量形の油圧ポンプ32と、そのポン
プ32で発生した静油圧により作動される油圧モータ33と
を備えている。そして、油圧ポンプ32の斜板角度変更に
基いてその油吐出量又は油流れ方向を変えることによっ
て、油圧モータ33の回転を変速させ、駆動輪34を無段階
に変速するようになっている。又、油圧ポンプ32はその
容量が大きくなるにつれて斜板の操作力が大きくなるた
め、通常では倍力装置としてのサーボシリンダ35を設
け、操舵レバー36の操作に基いて変更制御されるサーボ
弁37よりサーボシリンダ35への作動油の流量調整を行
い、油圧ポンプ32の斜板角度を変更操作するようにして
いる。これによって、油圧ポンプ32の制御を行う際の運
転者への負担を軽減して、操作性を向上させるようにし
ている。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記のようにサーボシリンダ35、サーボ弁
37等の倍力装置を設けることで、運転者への負担を軽減
して操作性を向上できる反面、運転者がエンジンの負荷
状態、即ち油圧ポンプ32の斜板反力を感じることができ
ない。このため、エンジン１が過負荷状態にもかかわら
ず油圧ポンプ32の斜板角度を適正に制御することができ
ず、エンストを招来するという虞があった。

この考案は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、エンジンの過負荷状態を回避してエン
ストを未然に防止し得る静油圧駆動車両の走行制御装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの考案においては、ス
ロット弁開度操作手段によって回転数制御されるエンジ
ンと、そのエンジンによって駆動される可変容量形の油
圧ポンプと、その油圧ポンプにて発生した静油圧により
作動される油圧モータと、油圧ポンプの斜板角度を変更
するためのサーボシリンダと、そのサーボシリンダへの
作動油流量調整を行うために開閉操作手段の操作に基い
て開閉制御されるサーボ弁を有するサーボ油圧回路とを
備えた静油圧駆動車両において、サーボシリンダへの作
動油を短絡させて遮断するためにサーボ油圧回路に設け
られたバイパス弁と、スロットル弁開度操作手段の操作
位置を検出するための操作位置センサと、エンジンの回
転数を検出するための回転数センサと、エンジンが過負
荷状態であると判断するための基準として、スロットル
弁開度操作手段の各操作位置に対応するエンジンの適正
回転数を記憶した記憶手段と、操作位置センサの検出値
と回転数センサの検出値とに基き、検出されたエンジン
の回転数が記憶手段に記憶したスロットル弁開度操作手
段の操作位置に対応する適正回転数より低いときに、エ
ンジンが過負荷状態であると判断する判断手段と、判断
手段によりエンジンが過負荷状態であると判断したとき
に、サーボ油圧回路の作動油を短絡させるためにバイパ
ス弁を開放制御するバイパス弁制御手段とを備えてい
る。

［作用］ 従って、操作位置センサはスロットル弁開度操作手段
を検出してその検出値を出力する。又、回転数センサは
エンジンの回転数を検出してその検出値を出力する。そ
して、バイパス弁制御手段は操作位置センサの検出値と
回転数センサの検出値とを入力し、それら検出値及び記
憶手段に記憶したスロットル弁開度操作手段の各操作位
置に対応に対応するエンジンの適正回転数に基いてエン
ジンの回転数がスロットル弁開度操作手段の操作位置に
対応した適正回転数より低いときに、エンジンが過負荷
状態であるとしてサーボ油圧回路の作動油を短絡させる
ためにバイパス弁を開放制御する。

これによって、サーボ油圧回路におけるサーボシリン
ダへの作動油が短絡されて遮断され、サーボシリンダに
よる油圧ポンプの斜板角変更が規制され、油圧ポンプに
対するエンジン負荷増大が抑制される。

［実施例］ 以下、この考案を具体化した一実施例を図面に基いて
詳細に説明する。

第１図は静油圧駆動車両における左右一対の静油圧変
速機構及びそれに関わる制御系の概略構成を示してい
る。

各静油圧変速機構はエンジン１により駆動される可変
容量形の油圧ポンプ2,3と、それらの油圧ポンプ2,3で発
生した静油圧により作動される固定容量形の油圧モータ
4,5とをそれぞれ備えている。エンジン１はそのスロッ
トル弁開度操作手段としての運転席に設けられたアクセ
ルレバー６の操作により回転数制御される。又、各油圧
モータ4,5には減速機7,8を介して駆動輪9,10が駆動連結
されている。そして、各油圧ポンプ2,3はその斜板角度
変更に基いて油吐出量又は油流れ方向を変えることによ
り、各油圧モータ4,5の回転を変速させ、各駆動輪9,10
を無段階に変速するようになっている。

各油圧ポンプ2,3の斜板角度を変更するための操作力
を機械的に付与するために、各油圧ポンプ2,3にはサー
ボシリンダ11,12がそれぞれ接続されている。又、各サ
ーボシリンダ11,12への作動油流量調節を行うために開
閉制御されるサーボ弁13,14を有するサーボ油圧回路15,
16がそれぞれ設けられている。各サーボ弁13,14は、運
転席に設けられた開閉操作手段としての操舵レバー17,1
8により開閉切換されるものである。又、各サーボ弁13,
14の上流側は作動油供給用の油圧ポンプ19の吐出側に、
同サーボ弁13,14の下流側はドレインタンク20にそれぞ
れ接続されている。油圧ポンプ19はエンジン１に駆動連
結されて作動されるものである。

この実施例において、各サーボシリンダ11,12は常に
中立位置に復帰するように設定され、その中立位置に対
応して各油圧ポンプ2,3の斜板角度が吐出量の少ない位
置に保持される。又、各油圧ポンプ2,3の斜板角度を変
更するための各サーボシリンダ11,12の作動量は、各サ
ーボ弁13,14の開閉量に比例して、即ち各操舵レバー17,
18の操作量に比例して決定される。

そして、この実施例では、各サーボ弁13,14の上流側
と下流側との間、即ち油圧ポンプ19の吐出側とドレイン
タンク20との間において、各サーボシリンダ11,12への
作動油を短絡させて遮断するために、１個のバイパス弁
21が設けられている。このバイパス弁21は常閉式の電磁
弁であり、制御信号の入力によって開放制御されるもの
である。

次に、制御系について説明すると、エンジン１にはそ
の回転数を検出するための回転数センサ26が設けられて
いる。又、アクセルレバー６の基部には、その操作位置
（操作角θ）を検出するための操作位置センサ27が設け
られている。そして、これらセンサ26,27からの検出信
号が判断手段及びバイパス弁制御手段を構成するコント
ローラ28に入力される。

コントローラ28は予め記憶された制御プログラムに基
いて作動されるものであり、各センサ26,27の検出信号
に基いてバイパス弁21を開放させるための制御信号を出
力する。即ち、コントローラ28は各センサ26,27の検出
信号に基き、エンジン回転数がアクセルレバー６の操作
角θに対応した適正回転数より低いときに、エンジン１
が過負荷状態であると判断してバイパス弁21へ開放制御
のための制御信号を出力する。つまり、油圧ポンプ19か
らの作動油流をドレインタンク20へ短絡させるための制
御信号を出力する。

この実施例においてコントローラ28の内蔵メモリ（記
憶手段）には、第２図に示すような二次元マップがデー
タとして予め記憶されている。この二次元マップはアク
セルレバー６の操作角θとそれに対応する目標のエンジ
ン回転数との関係を指示するための設定レベルL1を有し
ている。即ち、設定レベルL1に示すように操作角θが増
大するに従って目標のエンジン回転数は高くなる。

又、この実施例において二次元マップは前記設定レベ
ルL1の下側領域にて同レベルL1と平行な基準レベルL2を
有している。この基準レベルL2は、各操作角θに対応し
て検出される実際のエンジン回転数が設定レベルL1にお
ける目標のエンジン回転数に反して低下した場合に、即
ちエンジン１が過負荷状態であると判断するための操作
角θとエンジン回転数との対応関係の基準を示してい
る。例えば、第２図において、アクセルレバー６の操作
角θが「θ１」である場合に、エンジン１が過負荷状態
となってその実験の回転数が「N1」から「N2」へ所定量
αだけ低下したときに、コントローラ28はエンジン１が
過負荷状態であると判断する。このとき、コントローラ
28がバイパス弁21へ制御信号を出力する。即ち、コント
ローラ28は各センサ26,27からの検出信号に基き、エン
ジン回転数が前記二次元マップの基準レベルL2に達した
ときに、バイパス弁21へ制御信号を出力する。

尚、この実施例では、基準レベルL2を越えて低下した
エンジン回転数が再び基準レベルL2を越えて復帰上昇し
た場合には、コントローラ28はバイパス弁21を閉鎖復帰
させるためにバイパス弁21への制御信号出力を直ちに停
止する。

又、この実施例では、コントローラ28によりエンジン
１が過負荷状態であると判断されたときに、そのことを
運転者に知らせるための報知器29が運転席に設けられて
いる。コントローラ28は上記のようにエンジン１が過負
荷状態であると判断したときに、報知器29へ制御信号を
出力する。

更に、この実施例では、前記各センサ26,27からの検
出信号に基づいて行われるバイパス弁21の開放制御を実
行する実行モードと、同実行モードを解除する解除モー
ドを選択するために操作されるモードキー30が運転席に
設けられている。そして、このモードキー30からコント
ローラ28へモード選択信号が入力される。

従って、モードキー30により実行モードが選択された
状態では、コントローラ28は回転数センサ26と操作位置
センサ27の各検出信号を入力し、それら検出信号に基
き、エンジン回転数がアクセルレバー６の操作角θに対
応した適正回転数であるか否かを判断する。即ち、二次
元マップの設定レベルL1に対応する目標のエンジン回転
数であるか否かを判断する。

そして、実際のエンジン回転数が設定レベルL1に沿っ
た目標のエンジン回転数である場合には、コントローラ
28はバイパス弁21へ制御信号を出力しない。この結果、
各操舵レバー17,18の任意な操作に応じて、油圧ポンプ1
9から吐出された作動油が各サーボ弁13,14を介して各サ
ーボシリンダ11,12へ送られ、サーボシリンダ11,12が作
動されて油圧ポンプ2,3の斜板角度が各操舵レバー17,18
の操作量に比例して任意に変更される。よって、油圧モ
ータ4,5の回転が任意に変更されて各駆動輪9,10の変速
が行われる。即ち、車両は各操舵レバー17,18の操作量
に応じて走行制御される。

一方、実際のエンジン回転数が目標のエンジン回転数
から低下して基準レベルL2に達した場合には、コントロ
ーラ28はエンジン１が過負荷状態であると判断して各サ
ーボ油圧回路15,16の作動油を短絡させるためにバイパ
ス弁21へ制御信号を出力する。この結果、バイパス弁21
が開放制御され、油圧ポンプ19から吐出された作動油は
各サーボ弁13,14を経由することなく短絡されてドレイ
ンタンク20へ流れ、各サーボシリンダ11,12への作動油
の供給が遮断される。よって、各サーボシリンダ11,12
は中立位置へ復帰され、これに伴って各油圧ポンプ2,3
の斜板角度が吐出量の少ない位置に保持されて各油圧モ
ータ4,5の回転が減速され、各駆動輪9,10の回転が減速
される。

このため、エンジン１が過負荷状態にもかかわらず運
転者が各操舵レバー17,18を高速側へ操作しても、それ
に対応して各油圧ポンプ2,3の斜板角度が吐出量の大き
い方向へ増大されることがなく、油圧モータ4,5が高速
回転されることがない。よって、エンジン１が過負荷状
態であることを運転者が感じていなくても、エンジン１
の過負荷状態を直ちに回避することができ、エンストを
未然に防止することができる。

又、上記のようにエンジン１が過負荷状態であるとき
には、コントローラ28からの制御信号により報知器29が
作動されて運転者に知らせることができるので、運転者
はそのときのエンジン１の負荷状態を察知して適切な処
置をとることができる。

そして、基準レベルL2を越えて低下したエンジン回転
数が再び基準レベルL2を越えて復帰上昇すると、コント
ローラ28はバイパス弁21を閉鎖復帰させるためにバイパ
ス弁21への制御信号出力を直ちに停止する。これによっ
て、車両は再び各操舵レバー17,18の操作量に応じた走
行制御に復帰される。

一方、上記のようなコントローラ28によるバイパス弁
21の開放制御を任意に解除したい場合には、モードキー
30により解除モードを選択すればよい。

尚、この考案は前記実施例に限定されるものではな
く、考案の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を
適宜に変更して次のように実施することもできる。

（１） 前記実施例では、油圧ポンプ19の吐出側とドレ
インタンク20との間に各サーボ油圧回路15,16で共通の
バイパス弁21を設けたが、油圧ポンプ19の吐出側とドレ
インタンク20との間において各サーボ油圧回路15,16で
別々にバイパス弁を設けたり、各サーボ弁13,14と各サ
ーボシリンダ11,12との間の各サーボ油圧回路15,16にお
いてそれぞれ別々にバイパス弁を設けたりしてもよい。

（２） 前記実施例では、第２図の二次元マップにおい
て基準レベルL2を越えて低下したエンジン回転数が再び
基準レベルL2を越えて復帰上昇した場合に、バイパス弁
21を閉鎖復帰させるように構成したが、その基準レベル
L2の上側領域においてバイパス弁21の閉鎖復帰のための
別途の復帰基準レベルを設定してもよい。

（３） 前記実施例では、スロットル弁開度操作手段と
してアクセルレバー６を設けたが、アクセルペダルに代
えて具体化してもよい。

（４） 前記実施例では、報知器29及びモードキー30を
設けたが、これらを省略してもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したようにこの考案によれば、エンジンの過
負荷状態を直ち回避することができ、エンストを未然に
防止することができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化した一実施例を示す静油圧駆
動車両における左右一対の静油圧変速機構及びそれに関
わる制御系の概略構成図、第２図はアクセルレバーの操
作角とエンジン回転数との対応関係を示す二次元マッ
プ、第３図は従来例の静油圧変速機構の概略構成図であ
る。 図中、１はエンジン、2,3は油圧ポンプ、4,5は油圧モー
タ、６はスロットル弁開度操作手段としてのアクセルレ
バー、11,12はサーボシリンダ、13,14はサーボ弁、15,1
6はサーボ油圧回路、17,18は開閉操作手段としての操舵
レバー、21はバイパス弁、26は回転数センサ、27は操作
位置センサ、28はバイパス弁制御手段，判断手段及び記
憶手段としてのコントローラである。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットル弁開度操作手段により回転数制
   御されるエンジンと、 前記エンジンによって駆動される可変容量形の油圧ポン
   プと、 前記油圧ポンプにて発生した静油圧により作動される油
   圧モータと、 前記油圧ポンプの斜板角度を変更するためのサーボシリ
   ンダと、 前記サーボシリンダへの作動油流量調整を行うために開
   閉操作手段の操作に基いて開閉制御されるサーボ弁を有
   するサーボ油圧回路と を備えた静油圧駆動車両において、 前記サーボシリンダへの作動油を短絡させて遮断するた
   めに前記サーボ油圧回路に設けられたバイパス弁と、 前記スロットル弁開度操作手段の操作位置を検出するた
   めの操作位置センサと、 前記エンジンの回転数を検出するための回転数センサ
   と、 前記エンジンが過負荷状態であると判断するための基準
   として、前記スロットル弁開度操作手段の各操作位置に
   対応する前記エンジンの適正回転数を記憶した記憶手段
   と、 前記操作位置センサの検出値と前記回転数センサの検出
   値とに基き、検出されたエンジンの回転数が前記記憶手
   段に記憶したスロットル弁開度操作手段の操作位置に対
   応する適正回転数より低いときに、エンジンが過負荷状
   態であると判断する判断手段と、 前記判断手段によりエンジンが過負荷状態であると判断
   したときに、前記サーボ油圧回路の作動油を短絡させる
   ために前記バイパス弁を開放制御するバイパス弁制御手
   段と を備えた静油圧駆動車両の走行制御装置。