JP2907541B2 - 油圧駆動走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はホイールローダ、パワーショベル等の建設車
輌用の油圧駆動走行装置に係わり、特に、走行用の駆動
源として可変容量型の油圧モータを使用し、その油圧モ
ータの容量を自動的に切り換えることにより走行２速制
御を行う油圧駆動走行装置に関する。

背景技術 ホイールローダ、パワーショベル等の建設車輌の油圧
駆動走行装置においては、走行用の駆動源として可変容
量型の油圧モータを使用し、その容量を路面の勾配や土
質等に起因して生じる走行負荷の変化に応じて２段に切
り換え、走行２速制御を行っている。このような油圧駆
動走行装置において、実開昭63−54521号に記載のもの
は、容量の切り換えをオペレータが行う煩わしさを解消
するため、これを自動的に行うようになっている。

すなわち、この従来の走行油圧駆動装置は、エンジン
と、このエンジンによって駆動される油圧ポンプと、こ
の油圧ポンプによって駆動される可変容量型の走行用油
圧モータと、油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力セン
サと、この圧力センサで検出したポンプ吐出圧力を設定
値と比較し、その結果に応じて油圧モータの斜板傾転角
を大傾転（大容量）と小傾転（小容量）との間で変化さ
せるモータ制御手段とを備えている。

高走行負荷運転例えば坂道の登坂時には、油圧ポンプ
の吐出圧力が高くなり、圧力センサはその高圧のポンプ
吐出圧力を検出し、モータ制御手段はその検出されたポ
ンプ吐出圧力が第１の設定値を越えたときに油圧モータ
の斜板傾転角を大傾転に切り換える。これにより油圧モ
ータは低速・大トルクモードに設定され、坂道を登坂す
るに十分な牽引力が得られる。低走行負荷運転例えば平
坦路走行に移ると油圧ポンプの吐出圧力が低くなり、圧
力センサはその低圧のポンプ吐出圧力を検出し、モータ
制御手段はその検出されたポンプ吐出圧力が第２の設定
値より小さくなると油圧モータの斜板傾転角を小傾転に
切り換える。これにより油圧モータは高速・低トルクモ
ードに設定され、高速走行が可能となる。

このように従来装置においては、油圧ポンプの吐出圧
力を検出し、これを第１及び第２の設定値と比較するこ
とにより走行用油圧モータの容量制御を行い、走行２速
制御を自動的に行うようにしている。しかしながら、こ
の従来装置においては、走行負荷の低い平坦路で微操作
で走行する場合、油圧ポンプの吐出圧力は高くならない
ので、油圧モータは必ず小傾転に切換わり高速・低トル
クモードに制御されてしまう。このため、通常の走行状
態において低速から高速まで広い速度範囲を得ることが
難しいという問題があった。

本発明の目的は、走行負荷が小さい状態でも低速から
高速まで広い速度範囲をとることができる油圧駆動走行
装置を提供することである。

発明の開示 上記目的を達成するために、第１の発明によれば、可
変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出され
る圧油によって駆動される少なくとも１つの可変容量型
の走行用の油圧モータと、前記油圧ポンプと油圧モータ
の間に接続され、操作手段の操作量に応じて油圧モータ
に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁と、前記
油圧モータを第１の容量と第１の容量より小さい第２の
容量との間で切換えるモータ制御手段とを備えた建設車
両の油圧駆動走行装置において、前記モータ制御手段
は、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第１の手段
と、前記油圧モータの要求走行速度に係わる値を検出す
る第２の手段と、前記油圧モータの要求走行速度に係わ
る値が大きくなるにしたがって切換判定値が大きくなる
これら要求速度に係わる値と切換判定値との関係が予め
設定してあり、この関係に基づいて、前記第２の手段で
検出した油圧モータの要求走行速度に係わる値からこれ
に対応した切換判定値を演算する第３の手段と、前記第
１の手段で検出した油圧ポンプの吐出圧力を前記第３の
手段で求めた切換判定値と比較し、吐出圧力が切換判定
値より大きいときは前記第１の容量にし、吐出圧力が切
換判定値より小さいときは前記第２の容量にするよう前
記油圧モータの容量を切り換える第４の手段とを有する
ことを特徴とする油圧駆動走行装置が提供される。

また、上記目的を達成するために、第２の発明によれ
ば、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐
出される圧油によって駆動される少なくとも１つの可変
容量型の走行用の油圧モータと、前記油圧ポンプと油圧
モータの間に接続され、操作手段の操作量に応じて油圧
モータに供給される圧油の流量を制御する流量制御弁
と、前記油圧モータを第１の容量と第１の容量より小さ
い第２の容量との間で切換えるモータ制御手段とを備え
た建設車両の油圧駆動走行装置において、前記モータ制
御手段は、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第１の
手段と、前記油圧モータの要求走行速度に係わる値を検
出する第２の手段と、前記油圧ポンプの吐出圧力が高く
なるにしたがって切換判定値が大きくなるこれら吐出圧
力と切換判定値との関係が予め設定してあり、この関係
に基づいて、前記第１の手段で検出した油圧ポンプの吐
出圧力からこれに対応して切換判定値を演算する第３の
手段と、前記第２の手段で検出した油圧モータの要求走
行速度に係わる値と前記第３の手段で求めた切換判定値
と比較し、要求速度に係わる値が切換判定値より小さい
ときは前記第１の容量にし、要求速度に係わる値が切換
判定値より大きいときは前記第２の容量にするよう前記
油圧モータの容量を切り換える第４の手段とを有するこ
とを特徴とする油圧駆動走行装置が提供される。

上記第１の発明において、好ましくは、前記第３の手
段は、前記要求速度に係わる値と切換判定値との関係と
して、同じ要求速度に係わる値に対して第１の切換判定
値と、この第１の切換判定値より大きい第２の切換判定
値が求まる２つの関係が予め設定してあり、この２つの
関係に基づき、前記前記第２の手段で検出した要求走行
速度に係わる値から前記第１及び第２の切換判定値を演
算する手段であり、前記第４の手段は、前記第１の手段
で検出した油圧ポンプの吐出圧力を前記第１及び第２の
切換判定値と比較し、吐出圧力が第２の切換判定値より
大きいときは前記第１の容量とし、第１の切換判定値よ
り小さいときは前記第２の容量とし、第１の切換判定値
と第２の切換判定値の間にあるときはそのときのモータ
容量を維持するよう前記油圧モータの容量を制御する手
段である。

また、上記第２の発明において、好ましくは、前記第
３の手段は、前記吐出圧力と切換判定値との関係とし
て、同じ要求速度に係わる値に対して第１の切換判定値
と、この第１の切換判定値より大きい第２の切換判定値
が求まる２つの関係が予め設定してあり、この２つの関
係に基づき、前記第１の手段で検出した油圧ポンプの吐
出圧力から前記第１及び第２の切換判定値を演算する手
段であり、前記第４の手段は、前記第２の手段で検出し
た要求速度に係わる値を前記第１及び第２の切換判定値
と比較し、要求走行速度に係わる値が第１の切換判定値
より小さいときは前記第１の容量とし、第２の切換判定
値より大きいときは前記第２の容量とし、第１の切換判
定値と第２の切換判定値の間にあるときはそのときのモ
ータ容量を維持するするよう前記油圧モータぼ容量を制
御する手段である。

上記第１及び第２の発明において、前記第４の手段
は、前記切換判定値との比較結果が変化したときに前記
油圧モータの容量の切換を一定時間遅らせ、かつその一
定時間の間、その後の前記比較結果の変化を無効とする
手段を有していてもよい。

また、上記第１及び第２の発明において、前記第４の
手段は、前記切換判定値との比較結果に応じて前記油圧
モータの容量を切り換えた後、一定時間経過後までは前
記比較結果が変化しても、切り換えたモータ容量を保持
する手段を有していてもよい。

また、上記第１及び第２の発明において、好ましく
は、前記操作手段の操作量に応じて前記油圧ポンプの吐
出容量を制御するポンプ制御手段をさらに備え、前記第
２の手段は前記要求走行速度に係わる値として前記油圧
ポンプの吐出流量に係わる値を検出する。

この場合、好ましくは、前記第２の手段は前記油圧ポ
ンプの吐出流量に係わる値として油圧ポンプの吐出容量
を検出する。

そしてこの場合、好ましくは、前記ポンプ制御手段
は、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記油圧モータの負荷
圧力との差圧を一定に保持するための目標吐出容量を演
算する手段と、前記油圧ポンプの吐出容量をこの目標吐
出容量に一致するよう制御する手段とを有し、前記第２
の手段は前記油圧ポンプの吐出容量として前記目標吐出
容量を検出する。

前記第２の手段は前記油圧ポンプの吐出容量として油
圧ポンプの実際の吐出容量を検出してもよい。

また、上記目的を達成するために、第３の発明によれ
ば、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐
出される圧油によって駆動される少なくとも１つの可変
容量型の走行用の油圧モータと、前記油圧ポンプと油圧
モータの間に接続され、操作手段の操作量に応じて油圧
モータに供給される圧油の流量を制御する流量制御弁
と、前記油圧モータを第１の容量と第１の容量より小さ
い第２の容量との間で切換えるモータ制御手段とを備え
た建設車両の油圧駆動走行装置において、前記流量制御
弁の要求流量が増加するにしたがって前記油圧ポンプの
吐出流量が増加すると共に、前記油圧ポンプの吐出圧力
の上昇にしたがい油圧ポンプの吐出流量の最大値が減少
するよう馬力制限制御をするポンプ制御手段を更に有
し、前記モータ制御手段は、前記ポンプ制御手段により
馬力制限制御された油圧ポンプの吐出流量を検出する第
１の手段と、前記第１の手段で検出された油圧ポンプの
吐出流量の値を予め設定した切換判定値と比較し、当該
検出値が切換判定値より小さいときは前記第１の容量と
し、検出値が切換判定値より大きいときは前記第２の容
量とするよう前記油圧モータを制御する第２の手段とを
有することを特徴とする油圧駆動走行装置が提供され
る。

上記第３の発明において、好ましくは、前記ポンプ制
御手段は、前記油圧ポンプの目標吐出流量を演算する手
段を有し、前記第１の手段は、前記油圧ポンプの吐出流
量として、前記目標吐出流量を検出する。

前記第１の手段は、前記油圧ポンプの吐出流量とし
て、前記油圧ポンプの実際の吐出流量を検出してもよ
い。

また、上記第３の発明において、好ましくは、前記第
２の手段は、前記切換判定値として、第１の切換判定値
と第１の切換判定値より大きい第２の切換判定値とが予
め設定されており、前記油圧ポンプの吐出流量の検出値
が第１の切換判定値より小さいときは前記第１の容量と
し、第２の切換判定値より大きいときは前記第２の容量
とし、第１の切換判定値と第２の切換判定値の間にある
ときはそのときのモータ容量を維持するするよう前記油
圧モータの容量を制御する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例による油圧駆動走行装置の
概略図であり、第２図はコントローラの内部構成を示す
図であり、第３図はコントローラのROMメモリに記憶さ
れた制御手順を示すフローチャートであり、第４図は油
圧ポンプの容量制御の詳細を示すフローチャートであ
り、第５図はポンプ傾転駆動の制御の詳細を示すフロー
チャートであり、第６図は第４図および第５図のフロー
チャートを制御ブロックで示すブロック図であり、第７
図は油圧モータの容量制御の詳細を示すフローチャート
であり、第８図は目標ポンプ傾転θrと切換判定圧力Ｐt
rとの関係を示す図であり、第９図は第７図のフローチ
ャートを制御ブロックで示すブロック図であり、第10図
は本発明の第２の実施例による油圧モータの容量制御を
制御ブロックで示すブロック図であり、第11図は本発明
の第３の実施例による油圧モータの容量制御を制御ブロ
ックで示すブロック図であり、第12図は本発明の第４の
実施例による油圧駆動走行装置の要部を示す図であり、
第13図は本発明の第５の実施例による油圧モータの容量
制御を示すフローチャートであり、第14図はその容量制
御の切換判定制御の詳細を示すフローチャートであり、
第15図は同容量制御の切換信号出力制御の詳細を示すフ
ローチャートであり、第16図は第15図のフローチャート
を制御ブロックで示すブロック図であり、第17図は本実
施例の動作を説明するタイムチャートであり、第18図は
本発明の第６の実施例による油圧駆動走行装置の概略図
であり、第19図は本発明の第７の実施例による油圧モー
タの容量制御を示すフローチャートであり、第20図はポ
ンプ吐出圧力Ｐdと切換判定傾転量θtrとの関係を示す
図であり、第21図は第19図のフローチャートを制御ブロ
ックで示すブロック図であり、第22図は第７の実施例の
変形を制御ブロックで示すブロック図であり、第23図は
本発明の第８の実施例による油圧駆動走行装置の概略図
であり、第24図はコントローラで行われる処理手順を示
すフローチャートであり、第25図は馬力制限制御のため
の第１の仮目標傾転角を求めるための入力トルク制限関
数を示す図であり、第26図は油圧モータの容量制御を示
すフローチャートであり、第27図は第24図のフローチャ
ートを制御ブロックで示すブロック図であり、第28図は
ポンプ吐出流量と走行速度との関係を示す図であり、第
29図は操作レバーストロークとポンプ吐出流量との関係
を示す図であり、第30図はポンプ吐出圧力とポンプ吐出
流量との関係を示す図であり、第31図は本発明の第９の
実施例による油圧駆動走行装置の要部の概略図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の幾つかの好適実施例を図面を用いて説
明する。

第１の実施例 まず、本発明の第１の実施例を第１図〜第９図により
説明する。

第１図において、１は走行装置に使用されている可変
容量型の油圧モータで、シリンダ２により駆動される容
量可変機構1a（以下、斜板と呼ぶ。）により容量が変化
する。シリンダ２は、電磁切換弁13によりパイロット油
圧源４およびタンク５への接続が切り換えられ、容量可
変機構1aを大傾転、あるいは小傾転方向へ駆動する。８
は油圧モータ１へ圧油を供給する可変容量型の油圧ポン
プで、ポンプレギュレータ12により駆動される容量可変
機構8a（以下、斜板と呼ぶ。）により吐出容量が変化す
る。

油圧ポンプ８から油圧モータ１に供給される圧油の流
量は圧力補償付流量制御弁11により制御され、圧力補償
付流量制御弁11は流量制御弁11aと圧力補償弁11bとが組
み合わされて構成され、流量制御弁11aは操作レバー11c
により操作され、その操作量に応じた開度が与えられ
る。この圧力補償付流量制御弁11では、流量制御弁11a
のポンプ側ポートＡとアクチュエータ側ポートＢの圧力
差を圧力補償弁11bが一定になるように制御し、油圧モ
ータ１の負荷圧力が変化しても流量制御弁11aの開度に
応じた流量が必ず流れるように制御する。

以上のように構成された油圧回路には、センサとして
差圧検出器14、圧力検出器15および傾転角検出器16が設
けられている。差圧検出器14は油圧ポンプ８の吐出ポー
トの圧力、すなわち、油圧ポンプ８の吐出圧力と、流量
制御弁11aのアクチュエータ側ポートの圧力、すなわ
ち、油圧モータ１の負荷圧力との差圧を検出し、これを
電気信号に換えてコントローラ17へ出力する。圧力検出
器15は油圧ポンプ８の吐出ポートの圧力を検出し、これ
を電気信号に換えてコントローラ17へ出力する。傾転角
検出器16はポテンショメータ等で構成され、油圧ポンプ
８の斜板8aの位置、すなわち、油圧ポンプ８の吐出容量
を検出し、これを電気信号に変換してコントローラ17へ
出力する。

コントローラ17は差圧検出器14、圧力検出器15、傾転
角検出器16の信号を入力し、後で示す制御演算を行い、
ポンプレギュレータ12、電磁切換弁13へ制御信号Ｓp,Sv
を出力する。

第２図にコントローラ17の内部構成を示す。コントロ
ーラ17はマイクロコンピュータを中心に構成され、マル
チプレクサ17a、A/D変換器17b、ROMメモリ17c、RAMメモ
リ17d、出力インターフェイス17e、CPU17fからなってい
る。マルチプレクサ17aは差圧検出器14の信号ΔＰ、圧
力検出器15の信号Pd、傾転角検出器16の信号θを切り換
えてA/D変換器17bへ出力する。A/D変換器17bはマルチプ
レクサ17aからの信号をデジタル信号に変換する。ROMメ
モリ17cはこの制御装置の制御手順を記憶しており、RAM
メモリ17dはA/D変換後のデータや演算途中のデータを一
時記憶する。出力インターフェイス17eはポンプレギュ
レタ12、電磁切換弁13へ制御信号を出力する。CPU17fは
ROMメモリ17cに記憶された制御手順にしたがってコント
ローラ17全体を制御する。

第３図にROMメモリ17cに記憶された制御手順のフロー
チャートを示す。以下、第３図に従い制御手順を説明す
る。まず、ステップ100においてマルチプレクサ17aを切
り換え、A/D変換器17bから油圧ポンプ８の吐出圧力Ｐ
d、差圧ΔＰ、傾転角θを入力し、RAMメモリ17dに記憶
する。次にステップ200においてポンプ傾転の制御を行
なう。

第４図にステップ200の詳細のフローチャートを示
す。第４図において、まず、ステップ201でポンプ差圧
目標値ΔＰrと差圧ΔＰとの偏差Δ（ΔＰ）を演算す
る。次にステップ202において、差圧偏差Δ（ΔＰ）に
積分定数Kiを乗じて目標傾転増分Δθを演算する。次に
ステップ203において、前回演算した目標ポンプ傾転θr
に目標傾転増分Δθを加算し、新しい目標ポンプ傾転θ
iを演算する。

次に、ステップ204において目標ポンプ傾転θiを実際
の傾転の範囲と一致させるために最大、最小のリミッタ
を通し、今回の目標ポンプ傾転θrとする。次にステッ
プ205において、ポンプ傾転を目標傾転に一致するよう
に制御する。

第５図にステップ205の詳細フローチャートを示す。
まずステップ206において、目標ポンプ傾転θrとステッ
プ100において入力したポンプ傾転θの傾転偏差Δθを
演算する。次にステップ207において傾転偏差Δθの絶
対値が不感帯α以下か判定する。この不感帯αは微小な
傾転偏差のときの不要な制御出力を防ぐために設けてあ
る。ここで傾転偏差Δθが不感帯以内であると判定され
ると、処理はステップ208へ行く。ステップ208ではポン
プレギュレタへの制御信号Ｓvをstopとし、油圧ポンプ
８の斜板8aをその位置に停止する信号を出力する。ステ
ップ207で傾転偏差Δθが不感帯α以上であると判定さ
れた場合には、ステップ209へ行く。ステップ209では傾
転偏差Δθの符号を判定する。傾転偏差Δθが正の場合
にはステップ210へ行く。ステップ210ではポンプレギュ
レータ12への制御信号Ｓpをupとし、斜板8aを大傾転側
へ駆動する信号を出力する。ステップ209において傾転
偏差Δθが負であると判定されるとステップ211へ行
く。ステップ211ではポンプレギュレータ12への制御信
号Ｓpをdownとし、斜板8aを小傾転側へ駆動する信号を
出力する。ステップ208、210、211を終了すると次のス
テップ300へ行く。

第６図に第４図および第５図のフローチャートを制御
ブロック500として示す。図中、ブロック501は先のステ
ップ201に、ブロック502がステップ202に、ブロック503
がステップ203に、ブロック504がステップ204に、ブロ
ック505がステップ206に、ブロック506がステップ207〜
211に相当する。

以上のようにして油圧ポンプ８の吐出流量は、吐出圧
力Ｐdが油圧モータ１の負荷圧力よりも差圧目標値ΔＰr
だけ高くなるように制御され、これにより油圧ポンプ８
は圧力補償付流量制御弁11の要求する吐出容量に制御さ
れる。

なお、以上のポンプ制御では積分形の制御を使用して
いるが、特にこれに限定せず比例形、または比例積分形
など他の方法をとってもよい。

ステップ200が終了すると処理はステップ300の油圧モ
ータ容量の制御へ行く。第７図にステップ300の詳細フ
ローチャートを示す。

まず、ステップ301において目標ポンプ傾転θrから切
換判定圧力Ｐtrを演算する。ここで、θrとＰtrの関係
Ｐtr＝ｆptr（θ）は、第８図の実線で示すように、θr
が小さい範囲ではＰtr＝０で、θrがθr0を越え増加す
るに従いＰtrが大きくなるような特性とする。

次にステップ302において、切換判定圧力Ｐtrと油圧
ポンプの吐出圧力Ｐdの大小を比較する。

Ｐd≧Ｐtrの場合にはステップ303へ行き、モータ傾転
信号Ｓvをoffとして油圧モータ１の斜板1aの位置を大と
し、油圧モータを大トルク、低速モードにする。

ステップ302においてＰd＜Ｐtrと判定された場合には
ステップ304へ行き、モータ傾転信号Ｓvをonとして油圧
モータ１の斜板1aの位置を小とし、油圧モータを小トル
ク、高速モードにする。

以上のステップ300が終了すると処理はスタートへ戻
りステップ100が行なわれる。ステップ100〜300は常に
循環し連続的に制御が行なわれる。

ステップ300の上記内容を第９図に制御ブロック600と
して示す。図中ブロック601は第７図のステップ301に、
ブロック602、603はステップ302〜304に相当する。

ここで、第８図または第９図のブロック601に示すθr
とＰtrの特性は、一例として以下のように設定される。

まず、油圧モータ１の傾転角を小傾転、すなわち、小
トルク側に固定して平坦路を走行したときの油圧ポンプ
８の目標ポンプ傾転θrと吐出圧力Ｐdとの関係を、第８
図に示すように曲線としてプロットする。

次いで、モータ傾転を大側、すなわち、大トルク側に
固定し、常にモータ傾転を大側として登坂力を高くした
い勾配の坂道を上ったときの目標ポンプ傾転θrと吐出
圧力Ｐdの関係を曲線としてプロットする。

曲線上では、目標ポンプ傾転θrが小さく、ポンプ
傾転θが小さいときには低速で油圧モータ１を駆動し、
θrが大きくθが大きいときにはモータを高速としたい
し、曲線上では常に油圧モータを低速側にしておきた
いのであるから、θrが小のときには曲線より下に位
置させ、モータを高速に制御し始めたいθrで曲線と
交差させ、その後曲線の下側でこれに漸近するような
形でθr−Ｐtr曲線を求める。

以上のように特性を設定すれば、平坦路を走行中、目
標ポンプ傾転θrとポンプ吐出圧力Ｐdが曲線に沿って
変化したとき、Ｐtrの特性線と交差するθrよりθrが小
さい領域ではＰtr≦Ｐdとなるので、常にモータ傾転を
大、すなわち、低速モードとし、交差するθrよりθrが
大きい領域ではＰtr＞Ｐdとなるので、モータ傾転を
小、すなわち、高速モードとし、低速と高速の両モード
により広い速度範囲を得ることができる。また、曲線
で示した勾配以上の登坂路ではＰtr≦Ｐdとなるので、
常にモータを大傾転、すなわち、大トルクモードとし、
大きな登坂力を得ることができる。

以上のように構成した本実施例においては、油圧ポン
プ８は制御ブロック500により圧力補償付流量制御弁11
の要求する吐出容量に制御されており、そのときの目標
ポンプ傾転θrは流量制御弁11の要求する走行速度に対
応している。すなわち、オペレータが低速走行を意図し
て操作レバー11cを微操作した場合には目標ポンプ傾転
θrも小さくなり、高速走行を意図して操作レバー11cを
大きく操作した場合には目標ポンプ傾転θrも大きくな
る。このとき、第９図に示すブロック600において、こ
のθrと上述したブロック601の切換判定圧力Ｐtrの特性
からＰtrが演算され、上述のようにモータ傾転が制御さ
れる。

このため、低速走行が要求されているときには、切換
判定圧力Ｐtrが小さくなり、平坦路を走行中で負荷圧力
が低くても、Ｐtr≦Ｐdとなるので、油圧モータ１を大
容量に切り換え、低速モードで使用することができ、微
操作性が良くなる。登坂路にさしかかり、負荷圧力が増
大した場合にも、Ｐtr≦Ｐdの関係は変わらないので、
油圧モータ１は大容量に切り換えられたままであり、低
速、高トルクモードの状態で駆動される。

一方、高速走行が要求されているときには、切り換え
判定圧力Ｐtrが大きくなるので、平坦路を走行中で負荷
圧力が低いときには、Ｐtr＞Ｐdとなるので、油圧モー
タが小容量に切り換え、高速モードで使用することがで
きる。すなわち、負荷圧力（ポンプ吐出圧力）が高くな
っても容易に油圧モータが低速モードに切り換わってし
まうことがない。登坂路にさしかかり、負荷圧力がさら
に高くなると、Ｐtr≦Ｐdとなり、油圧モータ１は自動
的に、低速、高トルクモードに切り換えられる。

以上のように本実施例によれば、平坦路の走行中にお
いては要求される走行速度に応じて油圧モータの容量が
切り換えられるので、走行負荷が小さい状態でも低速か
ら高速まで広い速度範囲をとることができ、かつ走行の
微操作性を良好にすることができる。

第２の実施例 本発明の第２の実施例を第10図により説明する。この
図において、本実施例の制御ブロック600Aは、第３図〜
第９図に示した第１の実施例の制御ブロック600に置き
換わるものであり、他の部分はそのまま使用される。

第10図のブロック600Aではブロック604のむだ時間を
追加されている。このむだ時間は、油圧モータ１の容量
切り換え時に働き、油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐdと切換
判定圧力Ｐtrの大小関係が変化し、ブロック603でモー
タ傾転一次信号Ｓv0がonからoffまたはoffからonに変化
したとき、一定時間経過後にＳv0に対応するモータ傾転
信号Ｓvを出力する。そしてこの一定時間の間は、その
後のモータ傾転一次信号Ｓv0の変化は無効とする。すな
わち、ＰdとＰtrの関係が変化した後、Ｐd、すなわち、
負荷圧力がむだ時間経過後安定したところで油圧モータ
の容量を切り換える。これにより、油圧モータ１の容量
を切り換えた時の一時的な圧力変動に不感となり、ハン
チングを起こし難くなる。

第３の実施例 本発明の第３の実施例を第11図により説明する。この
図において、本実施例の制御ブロック600Bも第１の実施
例の制御ブロック600に置き換わるものであり、他の部
分はそのまま使用される。

第11図のブロック600Bでは、目標ポンプ傾転θｒから
ブロック605、606において２つの切換判定圧力Ｐtr１、
Ｐtr２を演算する。ここで第１の切換判定圧力Ｐtr１は
現在の油圧モータ容量が大容量のときに、第２の切換判
定圧力Ｐtr２はモータ容量が小容量のときに使われる切
換判定圧力である。ブロック606の目標ポンプ傾転θrと
第２の切換判定圧力Ｐtr2との特性は、ブロック605に示
す目標ポンプ傾転θrと第１の切換判定圧力Ｐtr2との特
性と比較して、同じ目標ポンプ傾転θrでより大きな切
換判定圧力となるように設定されている。

ブロック607はＰtr1とＰtr2を現在の油圧モータ１の
容量に応じて選択するスイッチであり、現在の油圧モー
タ１の容量を検出する値としてブロック603の傾転信号
Ｓvを用いている。すなわち、Ｓvがoffの状態でモータ
容量が大傾転のときにＰtr1を選択し、Ｓvがonで小傾転
のときにＰtr2を選択し、それぞれ最終的な切換判定圧
力Ｐtrとする。

ブロック602と603は第１の実施例と同様であり、ブロ
ック607で選択された切換判定圧力Ｐtrと吐出圧力Ｐdを
比較し、Ｐd≧Ｐtrの場合にはモータ傾転信号Ｓvをoff
として油圧モータ１の斜板1aの位置を大とし、油圧モー
タを低速、大トルクモードにする。Ｐd＜Ｐtrと判定さ
れた場合にはモータ傾転信号Ｓvをonとして油圧モータ
１の斜板1aの位置を小とし、油圧モータを高速、小トル
クモードにする。

以上の構成により、油圧モータ１の容量が大の状態で
は比較的負荷圧力が低い状態で小容量に切り換わり、容
量が小の状態では比較的高い負荷圧力で大容量に切り換
わるので、切換判定圧力にヒステリシス特性を持たせる
ことができ、第２の実施例と同様に油圧モータの容量を
切り換えたときの一時的な圧力変動に不感となり、ハン
チングを起し難くなる。

第４の実施例 本発明の第４の実施例を第12図により説明する。本実
施例は、ポンプ制御手段として油圧的な制御手段を用
い、第１の実施例の制御ブロック600に代えて制御ブロ
ック600Cを用いるもので、他の部分は第１の実施例と同
じである。

第12図において、本実施例のポンプ制御装置30は、油
圧ポンプ８の吐出圧力Ｐdと油圧モータ１の負荷圧力ＰL
の差圧により切換弁31を切換え、斜板駆動シリンダ32へ
の油圧の流入出を制御し、吐出圧力と負荷圧力との差圧
がバネ33で指示される一定値になるように斜板8aの位
置、即ち、油圧ポンプ１の容量を制御する。

制御ブロック600Cにおいては、目標ポンプ傾転θrの
代わりに傾転角検出器16で検出された実際のポンプ傾転
θを使用し、このポンプ傾転θから切換判定圧力Ｐtrを
演算している。

本実施例によっても、油圧的にロードセンシング制御
される油圧ポンプ８は圧力補償付流量制御弁11（第１図
参照）の要求する流量に制御されていると考えられるの
で、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例は油圧的なポンプ制御装置30との組み
合わせで制御ブロック600Cを説明したが、第１の実施例
の第６図に示すブロック500と組み合わせてもよいこと
は勿論である。

第５の実施例 本発明の第５の実施例を第13図〜第17図により説明す
る。本実施例は第３図に示す第１の実施例の油圧モータ
容量制御のステップ300が第13図に示す２つのステップ3
00a,300bからなるステップ300Aに代わるものであり、他
の部分はそのまま使用される。

すなわち、第13図において、ステップ300Aは切り換え
判定ステップ300aと切換信号出力ステップ300bに別れ
る。

ステップ300aの詳細を第14図に示す。この図から分る
ように、ステップ300aは第７図に示す第１の実施例のス
テップ300と実質的に同じである。ただし、ステップ300
aではステップ303a,304aにおいてモータ傾転信号Ｓvを
求めてモータ傾転を制御するのではなく、モータ傾転切
換判定信号Ｓvrを設定するだけである。

ステップ300aが終了すると処理はステップ300bへ移
る。第15図にステップ300bの詳細を示す。

ステップ300bでは、まずステップ305において、ステ
ップ300aで設定されたモータ傾転切換判定信号Ｓvrと前
回出力したモータ傾転信号Ｓvを比較する。ここでＳvr
＝Ｓv、すなわち、状態に変化が無いと判定された場合
にはステップ306へ行く。ステップ306ではモータ傾転信
号Ｓvとして切換判定信号Ｓvrを出力する。この場合、
Ｓvr＝ＳvであったのでＳvは変化しないことになる。次
にステップ307へ行く。ステップ307ではモータ傾転の変
更を行なわない不感時間を設定する不感タイマＴMSが０
となっているか判定する。不感タイマＴMSが０であると
いうことは不感時間が経過したということである。この
場合にはステップ300bを終了する。

ステップ307でＴMS≠０であると判定された場合はス
テップ308へ行く。ステップ308では、不感時間を計数す
るために不感タイマＴMSを１だけ減じる。不感タイマＴ
MSは０になるまでステップ308を通過するたびに１減じ
られる。すなわち、不感時間はステップ308を通過する
周期と不感タイマＴMSに設定される値により決まる。ス
テップ308を終了すると、ステップ300bを終了する。

ステップ305において、Ｓvr≠Ｓvであると判定された
場合は状態が変化したと見なしステップ309へ行く。ス
テップ309では不感タイマＴMSが０か判定する。ＴMS＝
０で不感時間が経過したと判定されると次にステップ31
0へ行く。ステップ310ではモータ傾転信号Ｓvを変化さ
せるためにＳv＝Ｓvrとし、モータ傾転を切り換える。
次にステップ311へ行く。ステップ311では不感タイマＴ
MSに不感時間に相当する値βを設定する。すなわち、ス
テップ310においてモータ傾転を変化させたので不感時
間を計数するためにステップ311において不感タイマＴM
Sを設定する。ステップ311を終了すると、ステップ300b
を終了する。

ステップ309においてＴMS≠０と判定されると、ステ
ップ312へ行く。ステップ312では不感時間内であるとい
うことでモータ傾転を変更しないようにモータ傾転信号
Ｓvに前回値を設定する。次にステップ313へ行き、不感
時間を計数するために不感タイマＴMSを１減じる。先に
説明したステップ308と同様に、不感タイマＴMSは０に
なるまでステップ313を通過するたびに１減じられる。
すなわち、不感時間はステップ313を通過する周期と不
感タイマＴMSに設定される値により決まる。ステップ31
3を終了すると、ステップ300bを終了する。

以上のステップ300bが終了すると処理はスタートへ戻
り、第３図に示すステップ100の処理が行なわれる。ス
テップ100〜300Aは常に循環し、連続的に制御が行なわ
れる。

ステップ300bの制御ブロック700を第16図に示す。た
だし、制御ブロック700は説明のために論理回路で書か
れている。

第16図において、701はＤ型フリプフロップ回路であ
り、Ｄ端子に入力されるＳvr信号をＴ端子に入力される
トリガ信号の立ち上がりでＱ端子のＳv信号として出力
し、その状態を保持する。

702はクロック発生回路であり、一定周期のパルス信
号をOR回路703へ出力する。

704a、704bはモノステーブル・マルチバイブレータ回
路であり、回路704aはＡ端子にＳv信号を入力し、その
信号が立ち下るとき、すなわち、Ｓv信号がonからoffへ
変化するとＱ1端子より一定時間のonパルス信号を出力
する。回路704bは、Ｂ端子にＳv信号を入力し、その信
号が立ち上がるとき、すなわち、Ｓv信号がoffからonへ
変化するとＱ2端子より一定時間のonパルス信号を出力
する。

OR回路703はクロック発生回路702の出力と、モノステ
ーブル・マルチバイブレータ回路704a、704bの出力を入
力し、回路704a、704bの出力が双方ともoffの状態では
クロック発生回路702の出力をそのままＤ型フリップフ
ロップ回路701へ出力する。モノステーブル・マルチバ
イブレータ回路704a、704bのどちらか一方の出力がonの
状態では、そのモノステーブル・マルチバイブレータ回
路の出力をＤ型フリップフロップ回路へ出力する。すな
わち、Ｓvr信号が変化しないときはクロック発生回路70
2の出力するパルス信号の周期でＳvr信号をＳv信号に出
力し、これを保持する。Ｓvr信号が変化すると次のクロ
ック発生回路702の出力するパルス信号に同期してＳv信
号も変化する。これにより、Ｓv信号がoffからonへ変化
したときには回路704bが、onからoffへ変化したときは
回路704aが一定時間のonパルス信号を出力する。その間
はＤ型フリップフロップ回路702にはクロック発生回路7
02の出力するパルス信号が入力されないので、もしＳvr
信号が変化してもＳv信号は変化せず、その状態を保持
する。すなわち、モノステーブル・マルチバイブレータ
回路704a、704bが出力するonパルス信号の時間が不感タ
イマの時間に相当する。

第17図に本実施例のステップ300A全体の動作を説明す
るタイムチャートを示す。このタイムチャートはポンプ
吐出圧力Ｐd、モータ傾転切換判定信号Ｓvr、モータ傾
転信号Ｓv、不感タイマＴMSの時間変化を示すものであ
る。

まず、時刻ｔ0以前において、Ｐd≧Ｐtrの状態でＳvr
＝Ｓv＝off、すなわち、モータ傾転が大の状態で不感タ
イマＴMSが０の状態では、第14図のステップ301→302→
303aおよび第15図のステップ305→306→307→「スター
トへ戻る」の処理が行なわれる。

時刻ｔ0においてＰd＜Ｐtrとなると、第14図のステッ
プ301→302→304aおよび第15図のステップ305→309→31
0→311→「スタートへ戻る」の処理が行なわれ、モータ
傾転信号Ｓv＝Ｓvr＝onとしモータ傾転を小側に切り換
える。同時に不感タイマに設定値βを設定する。

時刻ｔ0〜ｔ1間はＰd＜Ｐtrの状態が持続しており、
ステップ301→302→304aおよびステップ305→306→307
→308→「スタートへ戻る」の処理が行なわれ、Ｓv＝Ｓ
vr＝onの状態が保持され、不感タイマＴMSが減じられて
行く。

次に、モータ傾転を小側に切り換えたことによる車体
の変動がポンプ吐出圧Ｐdに影響し、時刻ｔ1〜ｔ2間に
一時的にＰd≧Ｐtrとなると、ステップ301→302→303a
およびステップ305→309→312→313→「スタートへ戻
る」の処理が行なわれる。このとき、不感タイマが働い
ているのでポンプ吐出圧が変動してもモータ傾転信号Ｓ
vはonの状態を保持し、モータ傾転は小のままとなる。
同時に、不感タイマＴMSが減じられて行く。

時刻ｔ2において、再度Ｐd＜Ｐtrの状態になると、ス
テップ301→302→304aおよびステップ305→306→307→3
08→「スタートへ戻る」の処理が再開され、Ｓv＝Ｓvr
＝onの状態が保持され、以後、不感タイマＴMSが減じら
れて行く。

時刻ｔ2〜ｔ3間はポンプ吐出圧Ｐdが変動しても、以
上説明した処理が行なわれ、モータ傾転は小側に保持さ
れる。

時刻ｔ3になると不感タイマＴMSが０となり、ポンプ
吐出圧がＰd＜Ｐtrの状態で安定するので、以後、ステ
ップ301→302→304aおよびステップ305→306→307→
「スタートへ戻る」の処理が行なわれ、Ｓv＝Ｓvr＝on
の状態が保持される。

時刻ｔ4において、モータの負荷が大きくなりＰd≧Ｐ
trの状態になると、不感タイマが０であるのですぐにモ
ータ傾転は大側に切り換えられる。その後、時刻ｔ5ま
では不感タイマが働いているので、モータ傾転を切り換
えたことによるポンプ吐出圧の変動があってもモータ傾
転は大側に保持される。

このように構成した本実施例によれば、ブロック700
において不感タイマを設けたことで、実際の走行負荷が
変化しモータ傾転を切り換えなくてはならないときには
素早く切り換わり、かつモータ傾転を切り換えたときに
おきる一時的なポンプ吐出圧力の変動ではモータ傾転が
切り換わらず、ハンチングを起こし難い制御を実現でき
る。

なお、本実施例においては、不感タイマーＴMSの設定
のみによってハンチングを防止する構成としたが、前述
した第３の実施例と組み合わせ、さらに切換判定圧力に
ヒステリシス特性を持たせるようにしてもよい。この場
合は、不感タイマＴMSの不感時間を比較的短くしてもハ
ンチングを確実に防止でき、かつ必要なＰdとＰtrの関
係の変化に対しては確実にモータ傾転を切り換え、走行
性能を向上できる。

第６の実施例 本発明の第６の実施例を第18図により説明する。本実
施例は左右の車輪に応じて２つの油圧モータを有する走
行装置に本発明を適用したものである。

第18図において、油圧モータ１に加えて第２の可変容
量型の油圧モータ1Aが設けられており、油圧モータ1Aの
斜板1Aaをシリンダ2Aで駆動することにより容量が制御
される。シリンダ2Aは、シリンダ２と共通の電磁切換弁
13によりパイロット油圧源４およびタンク５への接続が
切り換えられる。油圧ポンプ８から油圧モータ1Aに供給
される圧油の流量は圧力補償付流量制御弁11Aにより制
御される。

圧力補償付流量制御弁11,11Aから取り出された負荷圧
力はシャトル弁40に導かれ、高圧側の圧力が選択され
る。差圧検出器14はこの選択された負荷圧力、すなわ
ち、最高負荷圧力と油圧ポンプ８の吐出圧力Ｐdとの差
圧ΔＰを検出し、電気信号をコントローラ17に送る。

コントローラ17の機能は第１の実施例と同じであり、
ポンプレギュレータ12コントローラ17からの電気信号Ｓ
pに応じて斜板8aの位置、すなわち、油圧ポンプ８の吐
出容量を制御し、電磁切換弁13はコントローラ17からの
電気信号Ｓvに応じてシリンダ2,2Aへのパイロット油圧
源４からの圧油の流入方向を切換える。

本実施例においても、コントローラ17の機能は第１の
実施例と同じであるので、第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。

第７の実施例 本発明の第７の実施例を第19図〜第22図により説明す
る。本実施例は第７図に示す第１の実施例の油圧モータ
容量制御のステップ300が第19図に示すステップ300Bに
代わるものであり、他の部分はそのまま使用される。

すなわち、第19図において、ステップ321において圧
力検出器15で検出した油圧ポンプ８の吐出圧力Ｐdから
切換判定傾転量θtrを演算する。ここで、Ｐdとθtrの
関係θtr＝ｆθtr（Ｐd）は、第20図の実線で示すよう
に、Ｐd＝０でθtr＝θtr0で、Ｐdが増加するに従いθt
rが大きくなるような特性とする。

次にステップ322において、切換判定傾転量θtrと目
標ポンプ傾転θrの大小を比較する。θr≦θtrの場合に
はステップ303へ行き、モータ傾転信号Ｓvをoffとして
油圧モータ１の斜板1aの位置を大とし、油圧モータを大
トルク、定速モードにする。

ステップ322においてθr＞θtrと判定された場合には
ステップ304へ行き、モータ傾転信号Ｓvをonとして油圧
モータ１の斜板1aの位置を小とし、油圧モータを小トル
ク、高速モードにする。

ステップ300Bの上記内容を第21図に制御ブロック600D
として示す。図中ブロック601dは第19図のステップ321
に、ブロック602、603はステップ322,303,304に相当す
る。

ここで、第20図または第21図のブロック601dに示すＰ
dとθtrの特性は、第８図に示すθrとＰtrの特性と同様
に設定される。

すなわち、第20図において、曲線は油圧モータ１の
傾転角を小傾転、すなわち、小トルク側に固定して平坦
路を走行したときの油圧ポンプ８の吐出圧力Ｐdと目標
ポンプ傾転θrとの関係をプロットしたものであり、曲
線はモータ傾転を大側、すなわち、大トルク側に固定
し、常にモータ傾転を大側として登坂力を高くしたい勾
配の坂道を上ったときの吐出圧力Ｐdと目標ポンプ傾転
θrの関係をプロットしたものである。Ｐd−θtrの特性
線は曲線に交差し、曲線に漸近するように設定され
る。

以上のように特性を設定すれば、平坦路を走行中、目
標ポンプ傾転θrとポンプ吐出圧力Ｐdが曲線に沿って
変化したとき、θtrの特性線と交差するＰdよりＰdが小
さい領域ではθtr≧θrとなるので、常にモータ傾転を
大、すなわち、低速モードとし、交差するＰdよりＰdが
大きい領域ではθtr＜θrとなるので、モータ傾転を
小、すなわち、高速モードとし、低速と高速の両モード
により広い速度範囲を得ることができる。また、曲線
で示した勾配以上の登坂路ではθtr≧θrとなるので、
常にモータを大傾転、すなわち、大トルクモードとし、
大きな登坂力を得ることができる。

したがって、低速走行が要求されているときには、目
標ポンプ傾転θrが小さくなり、平坦路を走行中で負荷
圧力が低くても、θtr≧θrとなるので、油圧モータ１
を大容量に切り換え、低速モードで使用することがで
き、微操作性が良くなる。登坂路にさしかかり、負荷圧
力が増大した場合にも、θtr≧θrの関係は変わらない
ので、油圧モータ１は大容量に切り換えられたままであ
り、低速、高トルクモードの状態で駆動される。

高速走行が要求されているときには、目標ポンプ傾転
θrが大きくなるので、平坦路を走行中で負荷圧力が低
いときには、θtr＜θrとなるので、油圧モータを小容
量に切り換え、高速モードで使用することができる。登
坂路にさしかかり、負荷圧力がさらに高くなると、Ｐd
の上昇入力トルクもなってθtrが大きくなるのでθtr≧
θrとなり、油圧モータ１は自動的に、低速、高トルク
モードに切り換えられる。

したがって、本実施例によっても、第１の実施例と同
様に平坦路の走行中においては微操作性を良好にするこ
とができ、低速から高速まで広い速度範囲をとることが
できる。

なお、本実施例に対しても、第10図に示す第２の実施
例、第11図に示す第３の実施例、第12図に示す第４の実
施例、第13図〜第17図に示す第５の実施例、第18図に示
す第６の実施例と同様の変形をすることができる。一例
として、第11図に示す第３の実施例と同様の変形を第22
図に示す。

第22図のブロック600Eでは、ポンプ吐出圧力Ｐdから
ブロック605e、606eにおいて２つの切換判定傾転量θtr
１、θtr２を演算する。第１の切換判定傾転量θtr１は
現在の油圧モータ容量が大容量のときに、第２の切換判
定傾転量θtr２はモータ容量が小容量のときに使われる
切換判定傾転量である。ブロック606eの第２の切換判定
傾転量θtr2の特性は、ブロック605eに示す第１の切換
判定傾転量θtr1と比較して、同じポンプ吐出圧力Ｐdで
より大きな切換判定傾転量となるように設定されてい
る。

本実施例によれば、切換判定傾転量にヒステリシス特
性を持たせたので、第３の実施例と同様に油圧モータの
容量を切り換えたときの一時的な圧力変動に不感とな
り、ハンチングを起し難くなるという効果が得られる。

第８の実施例 本発明の第８の実施例を第23図〜第30図により説明す
る。

第23図において、20は油圧ポンプ８を駆動するための
エンジンであり、エンジン20の出力軸には回転検出器21
が設けられ、回転検出器21はエンジン20の回転数を検出
し、これを電気信号に変換してコントローラ17に出力す
る。走行装置のハード構成はこの回転検出器21が追加設
置されている点を除いて、第１図に示す実施例と同じで
ある。

コントローラ17では第24図にフローチャートで示す処
理手順が実行される。以下、その処理手順を説明する。

まず、ステップ400において、差圧検出器14、圧力検
出器15、傾転角検出器16、回転検出器21の出力から油圧
ポンプ８の吐出圧力Ｐdおよび傾転角θ、油圧ポンプ８
の吐出圧力Ｐdと油圧モータ１の負荷圧力Ｐamとの差圧
ΔＰ、エンジン20の回転数Ｎを読み込み、記憶する。

続いてステップ401で、吐出圧力Ｐdと予め設定されて
いる入力トルク制限関数ｆ（Ｐd）とから、油圧ポンプ
８の入力トルクを制限し、吐出流量をエンジン20の出力
馬力の範囲内とする馬力制限制御のための第１の仮目標
傾転角θTを演算する。第25図に入力トルク制限関数を
示す。第25図における横軸は吐出圧力Ｐdであり、縦軸
は入力トルク制限関数ｆ（Ｐd）に基づく第１の仮目標
傾転角θTである。油圧ポンプ８の入力トルクは斜板8a
の傾転角と吐出圧力Ｐdの積に比例する。したがって、
入力トルク制限関数ｆ（Ｐd）は双曲線または近似双曲
線を用いる。

続いてステップ402で、差圧検出器14で検出された差
圧ΔＰからその差圧を一定に保持しロードセンシング制
御をするための第２の仮目標傾転角θΔpを演算する。
この求め方は第４図のステップ201,202,203に示す目標
ポンプ傾転θiの求め方と同じである。

以上のようにして第１および第２の仮目標傾転角θ
T，θΔpを求めた後、ステップ403で両者の大小を判定
し、第２の仮目標傾転角θΔpが第１の仮目標傾転角θT
より小さいときはステップ404い進み、真の目標傾転角
θrとしてこのθΔpを選択し、逆の場合はステップ405
に進み、真の目標傾転角θrとしてθTを選択する。すな
わち、第１および第２の仮目標傾転角の小さい方が真の
目標傾転角θrとして選択され、真の目標傾転角θrが入
力トルク制限関数ｆ（Ｐd）によって定まる制限値（θ
T）を越えないようにする。

次いで、ステップ406で傾転角検出器16で検出された
油圧ポンプ８の傾転角θと回転数検出器21で検出された
エンジン20の回転数ＮとからＱe＝Ｎ×θを演算し、油
圧ポンプ８の吐出流量Ｑe求める。

続いて、ステップ407で、上記のようにして求めた真
の目標傾転角θrと傾転角検出器16で検出された傾転角
θとから制御信号Ｓpを求め、その制御信号Ｓpをポンプ
レギュレータ12に出力する。制御信号Ｓpの求め方は、
第５図に示すステップ206〜211に示す制御信号Ｓpの求
め方と同じである。

以上のようにして、油圧ポンプ８の傾転角θが目標傾
転角θrに一致するよう制御される。すなわち、第２の
仮目標傾転角θΔpが第１の仮目標傾転角θTより小さい
ときには、油圧ポンプ８の傾転角は第２の仮目標傾転角
θΔpとなるよう制御され、油圧ポンプ８の吐出圧力と
負荷圧力との差圧を一定に保持するロードセンシング制
御がなされる。第２の仮目標傾転角θΔpが第１の仮目
標傾転角θTより大きいときには、油圧ポンプ８の傾転
角は第１の仮目標傾転角θTに制限され、油圧ポンプ８
の吐出流量と吐出圧力との積をエンジン１の出力馬力の
範囲内とする馬力制限制御が行われる。

第24図に戻り、以上のようにポンプ傾転角の制御を行
った後、ステップ408で、ステップ406で求めたポンプ吐
出流量Ｑeを用いて油圧モータ１の容量制御を行う。

第26図にステップ408の詳細をフローチャートで示
す。まず、ステップ408-1でポンプ吐出流量が予め設定
した第１の値Ｑ1以下であるかどうかを判断し、その判
断結果がYES（Ｑe≦Ｑ1）の場合はステップ408-2に進
み、その状態が予め設定した所定の時間t1 sec以上継
続したかどうかを判断し、その判断結果がYESの場合は
ステップ408-3に進み、電磁切換弁13にOFF信号を出力
し、油圧モータ１を大傾転（大容量）α1に切り換え
る。

ステップ408-2での判断結果がNOの場合には再びステ
ップ408-1に戻り、上記手順を繰り返す。これにより、
一時的にポンプ吐出流量が減少した場合まで油圧モータ
１の容量が不要に切り換えられるのが防止される。

ステップ408-1での判断結果がNO（Ｑe＞Ｑ1）の場合
には、ステップ408-4に進み、ポンプ吐出流量Ｑeが第１
の設定値Ｑ1よりも大きい予め設定した第２の設定値Ｑ2
以上かどうかを判断する。このステップでの判断結果が
YES（Ｑe≧Ｑ2）の場合は、ステップ408-5に進み、その
状態が予め設定した所定の時間ｔ2 sec以上継続したか
どうかを判断し、その判断結果がYESの場合はステップ4
08-5に進み、電磁切換弁13にON信号を出力し、油圧モー
タ１を小傾転（小容量）α2に切り換える。

ステップ408-5での判断結果がNOの場合には、再びス
テップ408-4に戻り、上記手順を繰り返す。これによ
り、一時的にポンプ吐出流量が増加した場合にまで油圧
モータ１の容量が不要に切り換えられるのが防止され
る。

ステップ408-4での判断結果がNO（Ｑe＜Ｑ2）の場合
には、ステップ408-1に戻り、ステップ408-1,408-4の処
理が繰り返される。これにより、ポンプ吐出流量Ｑeが
Ｑ1＜Ｑe＜Ｑ2のときには、その状態になる前の出力信
号が電磁切換弁13に出力され、そのときの油圧モータ１
の容量が保持される。

ここで、ステップ408-4でポンプ吐出流量Ｑeと比較さ
れる第２の設定値Ｑ2は第１の設定値Ｑ1に対して以下の
関係を満足するように定められている。

Ｑ2≧（α2／α1）Ｑ1−ｃ …（１） この（１）式の右辺において、第１項の（α2／α1）Ｑ
1は油圧モータの容量を小容量α1から大容量α2に切り
換えるときに生じる油圧ポンプ８の吐出圧力の変化に基
づく理論上の吐出流量変化量であり、第２項のｃは同容
量切り換えの際に生じる管路圧損の変化の流量換算値で
ある。換言すれば、第１および第２の設定値Ｑ1,Q2は、
両者の差がモータ容量を小量量α1から大容量α2に切り
換えるときに生じる油圧ポンプ８の吐出流量の変化量よ
りも大きくなるような値にしている。

以上の処理手順の全体を第27図に制御ブロック800と
して示す。図中、ブロック801は第24図のステップ401に
対応し、第25図に示す入力トルク制限関数により馬力制
限制御のための第１の仮目標傾転角θTを演算してお
り、ブロック802はステップ402に対応し、ロードセンシ
ング制御のための第２の仮目標傾転角θΔpを演算して
いる。ブロック803は第24図のステップ403,404,405に対
応し、θT，θΔpの最小値を真の目標傾転角θrとして
選択する。ブロック804は第24図のステップ407に対応
し、油圧ポンプ８の斜板傾転角をθrに一致するよう制
御しており、ブロック805は第24図のステップ406に対応
し、Ｑe＝Ｎ×θが演算され、ブロック806は第24図のス
テップ408に対応し、油圧モータ１の容量制御が行われ
る。

次に、本実施例の作用を第28図〜第30図により説明す
る。

まず、本実施例においては、油圧ポンプ８の吐出流量
Ｑeを用いて油圧モータ１の容量制御をしている。この
容量制御によるによるポンプ吐出流量Ｑeと走行速度ｖ
との関係を第28図に示す。ポンプ吐出流量が減少する場
合には、吐出流量が最初は第２の設定値Ｑ2以上にある
とすると、このときに油圧モータ１の容量は小容量α1
にあり（第26図のステップ408-4〜408-6）、走行速度ｖ
は小容量α1によって定まる傾きの直線に沿って減少す
る。吐出流量が第２の設定値Ｑ2以下に減少し、第１の
設定値Ｑ1に達すると大容量α2に切り換わり（第26図の
ステップ408-1〜408-3）、その後は走行速度は大容量α
2によって定まる傾きの直線に沿って減少する。ポンプ
吐出流量が増大する場合には、吐出流量は最初は第１の
設定値Ｑ1よりも小さく、このときには油圧モータ１の
容量は大容量α2にあり（第26図のステップ408-1〜408-
3）、走行速度ｖは大容量α2によって定まる傾きの直線
に沿って増大する。吐出流量が第１の設定値Ｑ1を越え
第２の設定値Ｑ2に達すると小容量α1に切り換わり、そ
の後は走行速度は小容量α1によって定まる傾きの直線
に沿って増大する（第26図のステップ408-4〜408-6）。

以上のように、本実施例においてはポンプ吐出流量の
増減によりモータ容量が切り換わり、走行速度が制御さ
れる。

また、本実施例においては油圧ポンプ８の吐出流量の
制御にロードセンシング制御を採用している。このロー
ドセンシング制御においては、流量制御弁11の操作レバ
ー11cのストロークの変化に対して油圧ポンプ８の吐出
流量は第29図に示すように比例して増減する。したがっ
て、走行の微操作を行うときは操作レバーのストローク
は小さく、ポンプ吐出流量も少なくなる。このとき、吐
出流量が第１の設定値Ｑ1以下になると、油圧モータ１
は大容量α2に切り換えられ、低速モードで駆動され
る。このため、微操作性が良くなる。高速走行を意図し
て、操作レバーのストロークを大きく操作するとポンプ
吐出流量も大きくなり、吐出流量が第２の設定値Ｑ2を
越えると油圧モータ１は小容量α２に切り換えられ、高
速モードで駆動される。

また、本実施例においては、油圧ポンプ８の吐出流量
の制御に馬力制限制御を採用している。この馬力制限制
御においては、油圧ポンプ８の吐出圧力Ｐdが上昇し、
第２の仮目標傾転角θΔpが第１の仮目標傾転角θTより
大きくなると、油圧ポンプ８の傾転角は第１の仮目標傾
転角θTに制限され、吐出流量は第30図に示す曲線Ｈに
沿って減少する。このため、油圧モータ１の容量を自動
的に切り換える走行２速制御が行える。

すなわち、平坦路での高速走行を意図して、操作レバ
ーのストロークを大きく操作した場合には、上述したよ
うに油圧モータ１は小容量α２に切り換えられ、高速モ
ードで駆動される。登坂路にさしかかり、負荷圧力が高
くなると、油圧ポンプ８は馬力制限制御され、ポンプ吐
出流量は第30図の曲線Ｈに沿って減少する。吐出流量が
第１の設定値Ｑ1以下になると油圧モータ１は大容量α2
に切り換えられ、自動的に高トルクモードに切り換えら
れる。再び平坦路に移行すると、油圧ポンプ８の吐出圧
力が減少し、吐出流量が曲線Ｈに沿って増加し、Ｑe≧
Ｑ2になると油圧モータ１は小容量の高速モードに切り
換えられる。

以上のように本実施例によっても、平坦路の走行中に
おいては要求される走行速度に応じて油圧モータの容量
が切り換えられるので、走行負荷が小さい状態でも低速
から高速まで広い速度範囲をとることができる。

また、モータ容量制御において吐出流量Ｑeと比較さ
れる第１の設定値Ｑ1と第２の設定値Ｑ2を前述した
（１）式を満足するように定めたので、モータ容量を小
容量α1から大流量α2に切り換えたとき、ポンプ吐出流
量が第２の設定値Ｑ2以上になることはなく、モータ容
量は大容量α2から小容量α1に再び切り換わらない。よ
って切り換え時のハンチングを確実に防止できる。

なお、本実施例においてポンプ吐出流量Ｑeの演算に
実際の傾転角θを用いたが、第１の実施例と同様に目標
傾転角θrを用いて良いことは勿論である。

第９の実施例 本発明の第９の実施例を第31図により説明する。本実
施例は油圧ポンプに固定容量型を用い、走行速度を予測
する値に流量制御弁の操作レバーの操作量を用い、第１
の実施例の制御ブロック600に代えて制御ブロック600F
を用いるものである。

第31図において、油圧ポンプ8Aは固定容量型のポンプ
であり、このポンプ8Aの吐出管路には、ポンプ吐出圧力
Ｐdと油圧モータ１の負荷圧力Ｐamの差圧ΔＰに応じて
駆動するアンロード弁50が接続されている。アンロード
弁50は、差圧ΔＰがばね51の設定値を越えると吐出流量
をタンク12に排出し、差圧ΔＰを設定値に保持するよう
に機能する。また、流量制御弁11aの操作レバー11cには
変位計52が設けられ、変位計52は操作レバー11cのスト
ロークＳxを検出し、これを電気信号に変換し、コント
ローラ、すなわち、制御ブロック600Fに出力する。

制御ブロック600Fのブロック601fにおいては、目標ポ
ンプ傾転θrの代わりに変位計52で検出された操作レバ
ー11cのストロークＳxを使用し、このストロークＳxか
ら切換判定圧力Ｐtrを演算している。

本実施例においても、操作レバー11cのストロークＳx
は要求走行速度に対応しているので、第１の実施例と同
様の効果を得ることができる。

産業上の利用可能性 本発明によれば、要求走行速度に係わる値を用いて油
圧モータを前記第１の容量と第２の容量との間で制御す
るので、走行負荷が小さい状態でも低速を要求している
ときは油圧モータが大容量に切り換わり、微操作が行い
やすくなり、低速から高速まで広い速度範囲をとること
ができる。また、要求走行速度に応じて切換判定値を変
化させることにより、低速から高速まで最適な切換判定
値を設定でき、あらゆる速度で最適負荷状態で変速でき
る。さらに、むだ時間、ヒステリシス特性、不感時間の
少なくとも１つを設けることにより、モータ傾転を切り
換えたときに起きる一時的なポンプ吐出圧の変動により
モータ傾転が切り換わらず、ハンチングを起こし難い制
御を実現できる。

フロントページの続き (72)発明者 渡邊 洋 茨城県牛久市田宮町1082―66 (72)発明者 和泉 鋭機 茨城県新治郡千代田村大字下稲吉2613― 343 (72)発明者 尾上 裕 茨城県新治郡千代田村下稲吉2625 筑波 寮 (56)参考文献 特開 昭59−137603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−132002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−31553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−190904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−238130（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−54521（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−123869（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 11/04,11/02 F16H 61/40 E02F 9/22

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポン
   プから吐出される圧油によって駆動される少なくとも１
   つの可変容量型の走行用の油圧モータと、前記油圧ポン
   プと油圧モータの間に接続され、操作手段の操作量に応
   じて油圧モータに供給される圧油の流量を制御する流量
   制御弁と、前記油圧モータを第１の容量と第１の容量よ
   り小さい第２の容量との間で切換えるモータ制御手段と
   を備えた建設車両の油圧駆動走行装置において、 前記モータ制御手段は、 前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第１の手段と、 前記油圧モータの要求走行速度に係わる値を検出する第
   ２の手段と、 前記油圧モータの要求走行速度に係わる値が大きくなる
   にしたがって切換判定値が大きくなるこれら要求速度に
   係わる値と切換判定値との関係が予め設定してあり、こ
   の関係に基づいて、前記第２の手段で検出した油圧モー
   タの要求走行速度に係わる値からこれに対応した切換判
   定値を演算する第３の手段と、 前記第１の手段で検出した油圧ポンプの吐出圧力を前記
   第３の手段で求めた切換判定値と比較し、吐出圧力が切
   換判定値より大きいときは前記第１の容量にし、吐出圧
   力が切換判定値より小さいときは前記第２の容量にする
   よう前記油圧モータの容量を切り換える第４の手段とを
   有することを特徴とする油圧駆動走行装置。
2. 【請求項２】可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポン
   プから吐出される圧油によって駆動される少なくとも１
   つの可変容量型の走行用の油圧モータと、前記油圧ポン
   プと油圧モータの間に接続され、操作手段の操作量に応
   じて油圧モータに供給される圧油の流量を制御する流量
   制御弁と、前記油圧モータを第１の容量と第１の容量よ
   り小さい第２の容量との間で切換えるモータ制御手段と
   を備えた建設車両の油圧駆動走行装置において、 前記モータ制御手段は、 前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第１の手段と、 前記油圧モータの要求走行速度に係わる値を検出する第
   ２の手段と、 前記油圧ポンプの吐出圧力が高くなるにしたがって切換
   判定値が大きくなるこれら吐出圧力と切換判定値との関
   係が予め設定してあり、この関係に基づいて、前記第１
   の手段で検出した油圧ポンプの吐出圧力からこれに対応
   した切換判定値を演算する第３の手段と、 前記第２の手段で検出した油圧モータの要求走行速度に
   係わる値と前記第３の手段で求めた切換判定値と比較
   し、要求速度に係わる値が切換判定値より小さいときは
   前記第１の容量にし、要求速度に係わる値が切換判定値
   より大きいときは前記第２の容量にするよう前記油圧モ
   ータの容量を切り換える第４の手段とを有することを特
   徴とする油圧駆動走行装置。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項記載の油圧駆動走行装置
   において、 前記第３の手段は、前記要求速度に係わる値と切換判定
   値との関係として、同じ要求速度に係わる値に対して第
   １の切換判定値と、この第１の切換判定値より大きい第
   ２の切換判定値が求まる２つの関係が予め設定してあ
   り、この２つの関係に基づき、前記前記第２の手段で検
   出した要求走行速度に係わる値から前記第１及び第２の
   切換判定値を演算する手段であり、 前記第４の手段は、前記第１の手段で検出した油圧ポン
   プの吐出圧力を前記第１及び第２の切換判定値と比較
   し、吐出圧力が第２の切換判定値より大きいときは前記
   第１の容量とし、第１の切換判定値より小さいときは前
   記第２の容量とし、第１の切換判定値と第２の切換判定
   値の間にあるときはそのときのモータ容量を維持するよ
   う前記油圧モータの容量を制御する手段であることを特
   徴とする油圧駆動走行装置。
4. 【請求項４】請求の範囲第２項記載の油圧駆動走行装置
   において、 前記第３の手段は、前記吐出圧力と切換判定値との関係
   として、同じ要求速度に係わる値に対して第１の切換判
   定値と、この第１の切換判定値より大きい第２の切換判
   定値が求まる２つの関係が予め設定してあり、この２つ
   の関係に基づき、前記第１の手段で検出した油圧ポンプ
   の吐出圧力から前記第１及び第２の切換判定値を演算す
   る手段であり、 前記第４の手段は、前記第２の手段で検出した要求速度
   に係わる値を前記第１及び第２の切換判定値と比較し、
   要求走行速度に係わる値が第１の切換判定値より小さい
   ときは前記第１の容量とし、第２の切換判定値より大き
   いときは前記第２の容量とし、第１の切換判定値と第２
   の切換判定値の間にあるときはそのときのモータ容量を
   維持するするよう前記油圧モータぼ容量を制御する手段
   であることを特徴とする油圧駆動走行装置。
5. 【請求項５】請求の範囲第１項又は第２項記載の油圧駆
   動走行装置において、前記第４の手段は、前記切換判定
   値との比較結果が変化したときに前記油圧モータの容量
   の切換を一定時間遅らせ、かつその一定時間の間、その
   後の前記比較結果の変化を無効とする手段を有すること
   を特徴とする油圧駆動走行装置。
6. 【請求項６】請求の範囲第１項又は第２項記載の油圧駆
   動走行装置において、前記第４の手段は、前記切換判定
   値との比較結果に応じて前記油圧モータの容量を切り換
   えた後、一定時間経過後までは前記比較結果が変化して
   も、切り換えたモータ容量を保持する手段を有すること
   を特徴とする油圧駆動走行装置。
7. 【請求項７】請求の範囲第１項又は第２項記載の油圧駆
   動走行装置において、前記操作手段の操作量に応じて前
   記油圧ポンプの吐出容量を制御するポンプ制御手段をさ
   らに備え、前記第２の手段は前記要求走行速度に係わる
   値として前記油圧ポンプの吐出流量に係わる値を検出す
   ることを特徴とする油圧駆動走行装置。
8. 【請求項８】請求の範囲第７項記載の油圧駆動走行装置
   において、前記第２の手段は前記油圧ポンプの吐出流量
   に係わる値として油圧ポンプの吐出容量を検出すること
   を特徴とする油圧駆動走行装置。
9. 【請求項９】請求の範囲第８項記載の油圧駆動走行装置
   において、前記ポンプ制御手段は、前記油圧ポンプの吐
   出圧力と前記油圧モータの負荷圧力との差圧を一定に保
   持するための目標吐出容量を演算する手段と、前記油圧
   ポンプの吐出容量をこの目標吐出容量に一致するよう制
   御する手段とを有し、前記第２の手段は前記油圧ポンプ
   の吐出容量として前記目標吐出容量を検出することを特
   徴とする油圧駆動走行装置。
10. 【請求項１０】請求の範囲第８項記載の油圧駆動走行装
    置において、前記第２の手段は前記油圧ポンプの吐出容
    量として油圧ポンプの実際の吐出容量を検出することを
    特徴とする油圧駆動走行装置。
11. 【請求項１１】可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポ
    ンプから吐出される圧油によって駆動される少なくとも
    １つの可変容量型の走行用の油圧モータと、前記油圧ポ
    ンプと油圧モータの間に接続され、操作手段の操作量に
    応じて油圧モータに供給される圧油の流量を制御する流
    量制御弁と、前記油圧モータを第１の容量と第１の容量
    より小さい第２の容量との間で切換えるモータ制御手段
    とを備えた建設車両の油圧駆動走行装置において、 前記流量制御弁の要求流量が増加するにしたがって前記
    油圧ポンプの吐出流量が増加すると共に、前記油圧ポン
    プの吐出圧力の上昇にしたがい油圧ポンプの吐出流量の
    最大値が減少するよう馬力制限制御をするポンプ制御手
    段を更に有し、 前記モータ制御手段は、 前記ポンプ制御手段により馬力制限制御された油圧ポン
    プの吐出流量を検出する第１の手段と、 前記第１の手段で検出された油圧ポンプの吐出流量の値
    を予め設定した切換判定値と比較し、当該検出値が切換
    判定値より小さいときは前記第１の容量とし、検出値が
    切換判定値より大きいときは前記第２の容量とするよう
    前記油圧モータを制御する第２の手段とを有することを
    特徴とする油圧駆動走行装置。
12. 【請求項１２】請求の範囲第11項記載の油圧駆動走行装
    置において、前記ポンプ制御手段は、前記油圧ポンプの
    目標吐出流量を演算する手段を有し、前記第１の手段
    は、前記油圧ポンプの吐出流量として、前記目標吐出流
    量を検出することを特徴とする油圧駆動走行装置。
13. 【請求項１３】請求の範囲第11項記載の油圧駆動走行装
    置において、前記第１の手段は、前記油圧ポンプの吐出
    流量として、前記油圧ポンプの実際の吐出流量を検出す
    ることを特徴とする油圧駆動走行装置。
14. 【請求項１４】請求の範囲第11項記載の油圧駆動走行装
    置において、前記第２の手段は、前記切換判定値とし
    て、第１の切換判定値と第１の切換判定値より大きい第
    ２の切換判定値とが予め設定されており、前記油圧ポン
    プの吐出流量の検出値が第１の切換判定値より小さいと
    きは前記第１の容量とし、第２の切換判定値より大きい
    ときは前記第２の容量とし、第１の切換判定値と第２の
    切換判定値の間にあるときはそのときのモータ容量を維
    持するするよう前記油圧モータの容量を制御することを
    特徴とする油圧駆動走行装置。