JP3400178B2 - 油圧駆動車両の走行制御装置 - Google Patents

油圧駆動車両の走行制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は油圧ショベル等の油圧駆
動車両の走行制御装置に係わり、特に、走行用の駆動源
として可変容量型の油圧走行モータを有し、その走行モ
ータの容量を走行負荷に応じて自動的に変えることによ
り走行速度の制御を行う油圧駆動車両の走行制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】油圧ショベル等の油圧駆動車両の走行制
御装置として、従来、実開昭63ー54521号公報に
記載のように、原動機により駆動される油圧ポンプと、
この油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可
変容量型の油圧走行モータ及び油圧ポンプから走行モー
タへ供給される圧油の流量を制御する走行制御弁を含む
走行用油圧回路と、走行制御弁の操作中に走行モータの
負荷圧力が大きくなると走行モータの容量(傾転)を大
きくするモータ容量制御手段とを備えたものが知られて
いる。この走行制御装置においては、平地走行等、走行
負荷の軽い運転時には走行モータの負荷圧力が小さいの
で、走行モータの容量(傾転)は小さく制御され、高速
(低トルク)走行が可能となり、登坂走行、加速走行
等、走行負荷の高い運転時には走行モータの負荷圧力が
高くなり、走行モータの容量(傾転)は大きく制御さ
れ、(低速)大トルクでの走行が可能となり、坂道を登
坂するのに十分な牽引力が得られる。
【0003】また、走行用油圧回路の走行モータと走行
制御弁との間には通常ブレーキ弁が設けられ、減速時や
走行制御弁中立で降坂走行する時にブレーキ弁と走行モ
ータの間の回路部分が閉回路となり、ブレーキ弁の絞り
やリリーフ弁のセット圧力により減速できるようにして
いる。
【0004】ここで、走行モータの容量制御のための圧
力の検出部位は、容量制御のハンチング防止のためにブ
レーキ弁と走行制御弁の間の回路部分に設けられるのが
普通である。このため、ペダルを踏まず走行制御弁中立
で走行する時には、走行制御弁とブレーキ弁との間の回
路部分は走行制御弁を介してタンク圧になるため、走行
モータは最小容量に制御される。
【0005】更に、走行モータの出力部には高速ギヤと
低速ギヤとに切換可能なトランスミッションが設けら
れ、切換スイッチの操作により高速ギヤと低速ギヤの2
段に切換えられるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。
【0007】近年、油圧走行車両の高速化が求められる
ようになってきた。高速化のためには、油圧ポンプの入
力トルク制限制御を考慮して、油圧を高圧化して流量を
低減することにより回路の圧力損失を少なくすることが
望ましい。ここで、当然流量を低減した分、走行速度を
確保するために走行モータの最小容量を小さく設定する
か、トランスミッションの減速比を小さくすることにな
り、駆動力は高圧化により相殺される。また、トランス
ミッションの減速比を小さく設定することによっても油
圧走行車両の高速化は実現できる。
【0008】上記のように走行モータの最小容量を小さ
く設定するかトランスミッションの減速比を小さく設定
した場合、平地走行、登坂走行等、通常走行時には問題
はないが、ペダルを踏まず走行制御弁中立で走行モータ
に駆動力を与えないで降坂走行する場合に下記の問題を
生じる。
【0009】すなわち、ペダルを踏まず走行制御弁中立
で降坂走行する場合、上記のようにブレーキ弁と走行モ
ータの間の回路部分が閉回路となり、ブレーキ弁の絞り
やリリーフ弁のセット圧力により減速しようとするが、
このとき上記のように走行制御弁とブレーキ弁との間の
回路部分は走行制御弁を介してタンク圧になるため、走
行モータは最小容量に制御される。しかし、このとき上
記の理由で走行モータの最小容量は小さく設定されてい
るか、トランンスミッションの減速比が小さく設定され
ているので十分な制動力を得られず、車体を停止または
十分に制動できない。また、このため回路内の油温が上
昇し、油圧機器破損の恐れがある。
【0010】本発明の目的は、高速化を図りつつ走行制
御弁中立での降坂走行時に車体を適切に制動できる油圧
駆動車両の走行制御装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次構成を採用する。すなわち、原動機に
より駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給
される圧油により駆動される可変容量型の油圧走行モー
タと、前記油圧ポンプから前記走行モータへ供給される
圧油の流量を制御する走行制御弁と、この走行制御弁を
操作する操作手段と、前記走行制御弁の操作中に前記走
行モータの負荷圧力が大きくなると走行モータの容量を
大きくする第1のモータ容量制御手段とを備えた油圧駆
動車両の走行制御装置において、前記走行制御弁の操作
状態を検出する第1の検出手段と、前記走行モータの出
力部に設けられ高速ギヤと低速ギヤとに切換可能なトラ
ンスミッションと、前記トランスミッションの切換位置
を検出する第2の検出手段と、前記第1の検出手段によ
り前記走行制御弁が中立位置にあることが検出されかつ
前記第2の検出手段により前記トランスミッションが高
速ギヤにあることが検出されたときに前記走行モータの
容量を大きくする第2のモータ容量制御手段とを備える
構成とする。
【0012】
【0013】また、上記目的を達成するために、本発明
は次の構成を採用する。すなわち、原動機により駆動さ
れる油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油
により駆動される可変容量型の油圧走行モータと、前記
油圧ポンプから前記走行モータへ供給される圧油の流量
を制御する走行制御弁と、この走行制御弁を操作する操
作手段と、前記走行制御弁の操作中に前記走行モータの
負荷圧力が大きくなると走行モータの容量を大きくする
第1のモータ容量制御手段とを備えた油圧駆動車両の走
行制御装置において、前記走行制御弁の操作状態を検出
する第1の検出手段と、前記第1の検出手段により前記
走行制御弁が中立位置にあることが検出されたときに、
前記走行モータの容量を大きくする第2のモータ容量制
御手段とを備え、前記第2のモータ容量制御手段は、前
記走行制御弁が中立位置にあることが検出された後、所
定時間経過後に前記走行モータの容量を大きくする遅延
手段を含む構成とする
【0014】更に、上記目的を達成するために、本発明
は次の構成を採用する。すなわち、原動機により駆動さ
れる油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油
により駆動される可変容量型の油圧走行モータと、前記
油圧ポンプから前記走行モータへ供給される圧油の流量
を制御する走行制御弁と、この走行制御弁を操作する操
作手段と、前記走行制御弁の操作中に前記走行モータの
負荷圧力が大きくなると走行モータの容量を大きくする
第1のモータ容量制御手段とを備えた油圧駆動車両の走
行制御装置において、前記走行制御弁の操作状態を検出
する第1の検出手段と、前記第1の検出手段により前記
走行制御弁が中立位置にあることが検出されたときに、
前記走行モータの容量を大きくする第2のモータ容量制
御手段とを備え、前記第2のモータ容量制御手段は、油
圧源と、この油圧源と前記走行モータの容量可変機構を
駆動する油圧アクチュエータとの連通を切換える弁手段
と、前記第1の検出手段により前記走行制御弁が中立位
置にあることが検出されると前記弁手段を操作し前記油
圧源を前記油圧アクチュエータに連通させるコントロー
ラとを有する構成とする
【0015】また、上記目的を達成するために、本発明
は次の構成を採用する。すなわち、原動機により駆動さ
れる油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油
により駆動される可変容量型の油圧走行モータと、前記
油圧ポンプから前記走行モータへ供給される圧油の流量
を制御する走行制御弁と、この走行制御弁を操作する操
作手段と、前記走行制御弁の操作中に前記走行モータの
負荷圧力が大きくなると走行モータの容量を大きくする
第1のモータ容量制御手段とを備えた油圧駆動車両の走
行制御装置において、前記走行制御弁の操作状態を検出
する第1の検出手段と、前記第1の検出手段により前記
走行制御弁が中立位置にあることが検出されたときに、
前記走行モータの容量を大きくする第2のモータ容量制
御手段とを備え、前記第1の検出手段は前記操作手段の
走行前進及び後進の両方の操作信号を検出する手段であ
ことを特徴とする構成とする
【0016】また、上記目的を達成するために、本発明
は次の構成を採用する。すなわち、原動機により駆動さ
れる油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油
により駆動される可変容量型の油圧走行モータと、前記
油圧ポンプから前記走行モータへ供給される圧油の流量
を制御する走行制御弁と、この走行制御弁を操作する操
作手段と、前記走行制御弁の操作中に前記走行モータの
負荷圧力が大きくなると走行モータの容量を大きくする
第1のモータ容量制御手段とを備えた油圧駆動車両の走
行制御装置において、前記走行制御弁の操作状態を検出
する第1の検出手段と、前記第1の検出手段により前記
走行制御弁が中立位置にあることが検出されたときに、
前記走行モータの容量を大きくする第2のモータ容量制
御手段とを備え、前記第1の検出手段は前記操作手段の
走行前進のみの操作信号を検出する手段であり、前記走
行前進及び後進の操作信号を前記走行制御弁に伝えるそ
れぞれのパイロット管路に走行制御弁からの信号圧力の
戻りを遅らせる絞りを設け、前記走行前進の操作信号の
戻りの絞りを後進の操作信号の戻りの絞りよりも小さく
することを特徴とする構成とする
【0017】
【作用】以上のように構成した本発明においては、第1
の検出手段により走行制御弁が中立位置にあることが検
出されると、第2のモータ制御手段が走行モータの容量
を大きくするよう制御するため、ペダルを踏まず走行制
御弁中立で降坂走行する時には、走行モータが大容量に
切り換えられる。このため、走行モータの最小傾転を従
来より小さく設定するか、トランンスミッションの減速
比を従来より小さく設定し、平地走行等、走行負荷の軽
い運転時に従来よりも高速で走行できるようにした場
合、降坂走行時には油圧ブレーキ力を増加させ車体を適
切に制動でき、回路内の油温の上昇を防止できる。この
ため、回路内の油温上昇による油圧機器の破損を防止で
きる。
【0018】第1の検出手段により走行制御弁が中立位
置にあることが検出されかつ第2の検出手段によりトラ
ンスミッションが高速ギヤにあることが検出されたとき
に、第2のモータ制御手段が走行モータの容量を大きく
することにより、トランスミッションが高速ギヤにある
場合には走行制御弁中立で降坂走行するときに走行モー
タを大容量に切り換え、上記のように油圧ブレーキ力を
増加させ車体を適切に制動できる一方、トランスミッシ
ョンが低速ギヤに切り換えられているときは走行モータ
は大容量に切り換えられず、トランスミッションの低速
ギヤにより所定の制動力が得られるとともに、低速ギヤ
でのモータ容量の小容量化による過剰の減速を回避し減
速フィーリングの悪化を防止する。
【0019】第2のモータ容量制御手段に遅延手段を設
け、走行制御弁が中立位置にあることが検出された後、
所定時間経過後に走行モータの容量を大きくすることに
より、走行制御弁を中立に戻した直後の高速ギヤでの減
速フィーリングを良好にするとともに、走行モータが大
容量に切り換わることによるキャビテーションの発生を
防止する。
【0020】第2のモータ容量制御手段を、油圧源と、
この油圧源と走行モータの容量可変機構を駆動する油圧
アクチュエータとの連通を切換える弁手段と、第1の検
出手段により走行制御弁が中立位置にあることが検出さ
れると弁手段を操作し油圧源を油圧アクチュエータに連
通させるコントローラとで構成することにより、第2の
モータ容量制御手段を電気油圧的に構成できる。
【0021】第1の検出手段を操作手段の走行前進及び
後進の両方の操作信号を検出する手段とすることによ
り、走行前進及び走行後進のいずれの状態から走行制御
弁を中立に戻した場合も、走行モータは大容量に切り換
えられるので、走行前進と走行後進で同じ減速フィーリ
ングが得られる。
【0022】第1の検出手段を操作手段の走行前進のみ
の操作信号を検出する手段とした場合は、走行制御弁の
走行前進位置からの戻りを遅らせる絞りの口径を走行後
進位置からの戻りを遅らせる絞りの口径よりも小さくす
ることにより、走行制御弁を中立に戻したときの走行前
進と走行後進の減速フィーリングの差を小さくできる。
また、走行前進のみの操作信号を検出するセンサーを設
ければよいので、装置の原価低減が図れる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。本発明の第1の実施例を図1〜図 5により説明す
る。図1において、本実施例の油圧駆動車両の走行制御
装置は、エンジン1と、エンジン1により駆動される可
変容量型の主ポンプ2と主ポンプ2の斜板2aを駆動し
て傾転量(押しのけ容積)を制御するレギュレータ3と
で構成される主油圧源4と、2つのパイロットポンプ5
a,5bとパイロット油圧の上限を設定する図示しない
リリーフ弁とで構成されるパイロット油圧源6と、主ポ
ンプ2から供給される圧油により駆動される可変容量型
の油圧走行モータ7を含む走行駆動回路8と、主ポンプ
2から走行モータ7に供給される圧油の流量を制御する
可変絞りを内蔵した走行制御弁9と、走行制御弁9の可
変絞りの下流側に設置され、可変絞りの前後差圧をほぼ
一定に制御する最大負荷圧力検出機構付の圧力補償弁1
0と、オペレータが図示しないペダルを踏むことにより
操作され、パイロットポンプ5aの圧油を用いて操作量
に応じたパイロット圧力を発生する走行パイロット弁装
置11及びそのパイロット圧力を走行制御弁9の操作部
9a,9bに伝えるパイロット操作回路12と、走行モ
ータ7の出力部に設けられ、図示しない油圧シリンダの
動作により高速ギヤと低速ギヤとに切換可能なトランス
ミッション13と、パイロットポンプ5bの圧油をトラ
ンスミッション13の油圧シリンダに選択的に導き、ト
ランスミッション13を高速ギヤと低速ギヤとに切換え
るトランスミッション切換装置14と、圧力補償弁10
で検出された最大負荷圧力をロードセンシング圧力(以
下LS圧力と略す)レギュレータ3に伝えるLSライン
15と、主ポンプ2の最大吐出圧を制限するポンプカッ
トリリーフ弁16と、LSライン15の上限を制限する
LSメインリリーフ弁17とを備えている。
【0024】レギュレータ3は、図2に示すように、主
ポンプ2の斜板2aを駆動する制御用油圧アクチュエー
aと、LSライン15より導かれLS圧力に応答し
て油圧アクチュエータaへ供給される圧油の流量を制
御し、斜板2aの傾転量(主ポンプ2の押しのけ容積)
を制御するLS制御用の第1サーボ弁bと、主ポンプ
2の自己の吐出圧力に応答して油圧アクチュエータ
へ供給される圧油の流量を制御し、斜板2aの傾転量
(主ポンプ2の押しのけ容積)を制御する入力トルク制
限制御用の第2サーボ弁cとを備えている。
【0025】走行駆動回路8は、走行モータ7を走行制
御弁9に接続する1対の主管路20a,20bと、主管
路20a,20b間に設置されたブレーキ弁21及びオ
ーバーロードリリーフ弁22a,22bと、走行制御弁
9の操作中、走行モータ7の負荷圧力が小さいときは走
行モータ7を小傾転(小容量)に保ち、走行モータ7の
負荷圧力が大きくなると走行モータ7を大傾転(大容
量)に切換える第1のモータ容量制御手段23とで構成
されている。ここで、走行モータ7の最小傾転(最小容
量)は油圧走行車両の高速化のため従来一般の走行モー
タより小さく設定されており、第1のモータ容量制御手
段は、走行モータ7の負荷圧力が低いときには走行モー
タ7をその最小傾転に切換える。例えば、従来一般の走
行モータの最小傾転(最小容量)が100cc/rev
であるのに対して、本実施例では50cc/revに設
定されている。
【0026】走行制御弁9はノーマルオープン型であ
り、中立位置で主管路20a,20bの走行制御弁9と
ブレーキ弁21との間の部分をタンク24に連通させ、
主管路20a,20bのブレーキ弁21と走行モータ7
との間の部分が負圧になったときにタンク24内の圧油
を補給できる構成になっている。
【0027】ブレーキ弁21は一般にカウンタバランス
弁と呼ばれるものであり、中立位置と左右の開位置とを
有しかつブレーキ弁21に並列に絞り21a,21bが
設けられ、降坂走行等、走行モータ7が負の負荷を受け
るような運転状態ではブレーキ弁21は中立位置に戻
り、絞り21a,21bとオーバーロードリリーフ弁2
2a,22bにより走行モータ7の吐出側となる主管路
20aまたは20bにブレーキ圧を発生させる。
【0028】第1のモータ容量制御手段23は、走行モ
ータ7の斜板7aを駆動し走行モータ7の容量を切換え
る制御用油圧シリンダ23aと、主管路20a,20b
の高圧側の負荷圧力を選択して取り出すシャトル弁23
bと、シャトル弁23bで取り出された負荷圧力を作動
圧力として油圧シリンダ23aのロッド側に導く制御ラ
イン23cと、制御ライン23cに導かれた負荷圧力が
小さいときは油圧シリンダ23aのボトム側をタンク2
4に連絡し、当該負荷圧力が高くなると油圧シリンダ2
3aのボトム側を制御ライン23cに連絡する切換弁2
3dとを有している。油圧シリンダ23aはボトム側が
タンク圧のときはロッド側の圧油により収縮し、走行モ
ータ7を最小傾転(最小容量;以下、単に小傾転又は小
容量という)に切換え、ボトム側に制御ライン23cの
負荷圧力が導かれるとロッド側との面積差により伸長
し、走行モータ7を最大傾転(最大容量;以下、単に大
傾転又は大容量という)に切換える。これにより、平地
走行等、走行負荷の軽い運転時には走行モータ7の負荷
圧力が小さいので、走行モータ7は小傾転に切換えられ
高速(低トルク)走行が可能となり、登坂走行、加速走
行等、走行負荷の高い運転時には走行モータ7の負荷圧
力が高くなるので、走行モータ7は大傾転に切換えられ
(低速)大トルクでの走行が可能となる。
【0029】パイロット操作回路12は走行パイロット
弁装置11の走行前進のパイロット圧力を走行制御弁9
の操作部9aに伝えるパイロットライン12aと、走行
後進のパイロット圧力を走行制御弁9の操作部9bに伝
えるパイロットライン12bとを有し、パイロットライ
ン12aには走行制御弁9の走行前進位置から中立への
戻りを遅くし停止又は減速時のショックを緩和する絞り
12c及びチェック弁12dからなるスローリターン弁
12eが設けられ、パイロットライン12bには走行制
御弁9の中立から走行後進位置への切り換え及び走行後
進位置から中立への戻りを遅くし後進スタート又は加速
時及び停止又は減速時のショックを緩和する絞り12f
が設けられている。絞り12cと絞り12fはともに同
じ例えば1.4mmの口径を有している。
【0030】トランスミッション切換装置14は、電源
14aと、低速ギヤ選択スイッチ14bと、低速ギヤ選
択スイッチ14bが開いているときは図示の位置にあ
り、スイッチ14bが操作されて閉じられると励磁さ
れ、図示の位置から切換えられる電磁弁14cとを有し
ている。電磁弁14が図示の位置にあるときにはトラン
スミッション13の図示しないギヤ切換用の油圧シリン
ダをタンク24に連絡し、トランスミッション13は高
速ギヤに切換えられ、低速ギヤ選択スイッチ14が操作
され電磁弁14が図示の位置から切換えられるとパイロ
ットポンプ5bの圧油がトランスミッション13のギヤ
切換え用の油圧シリンダに送られ、トランスミッション
13が低速ギヤに切換えられる。
【0031】また、本実施例の走行制御装置は、その特
徴的構成として、パイロット操作回路12のパイロット
ライン12aに接続され、走行パイロット弁装置11の
二次側の圧力である走行前進のパイロット圧力が走行制
御弁9を中立位置から作動位置に動かす圧力以上になる
とONする圧力スイッチ30aと、パイロット操作回路
12のパイロットライン12bに接続され、走行パイロ
ット弁装置11の二次側の圧力である走行後進のパイロ
ット圧力が走行制御弁9を中立位置から作動位置に動か
す圧力以上になるとONする圧力スイッチ30bと、ト
ランスミッション切換装置14の低速ギヤ選択スイッチ
14bと電磁弁14cの間に接続され、低速ギヤ選択ス
イッチ14bの信号を取り出す検出ライン31と、圧力
スイッチ30,30bからの信号と検出ライン31か
らの信号を入力し所定の処理を行うコントローラ32
と、走行モータ7とブレーキ弁21との間で主管路20
a,20bに接続され、走行モータ7の高圧側の負荷圧
力を選択して取り出す負荷ライン34a,34b及びシ
ャトル弁35と、シャトル弁35で取り出された負荷圧
力を作動圧力として制御ライン23cに伝える制御ライ
ン36と、制御ライン36に設置され、コントローラ3
2からの信号により駆動される電磁弁33と、制御ライ
ン36から制御ライン23cに伝えられた負荷圧力がシ
ャトル弁23bで取り出される圧力よりも高圧のときに
その高圧の負荷圧力がシャトル弁23bに伝わることを
阻止するチェック弁37とを有している。
【0032】電磁弁33は、コントローラ32からの駆
動信号がONのときは図示左側の制御ライン36を遮断
する閉位置に切換えられ、シャトル弁35と制御ライン
23cとの連通を断ち、コントローラ3からの駆動信号
がOFFになると図示右側の作動位置に切換えられ、制
御ライン36及び電磁弁33に内蔵された絞り33aを
介してシャトル弁35を制御ライン23cに連通させ
る。絞り33aは例えば直径0.6mm程度であり、油
圧タイマーの働きをする。
【0033】コントローラ32の処理機能を図3に機能
ブロック図で示す。コントローラ32は、走行圧力スイ
ッチ30a,30bの信号と低速ギヤ選択スイッチ14
bの信号を入力するOR機能32aと、OR機能32a
の出力を入力するタイマー機能32bと、OR機能32
aの出力とタイマー機能32bの出力を入力し電磁弁3
3を制御するOR機能32cとを有している。低速ギヤ
選択スイッチ14bが閉じられ、トランスミッション1
3が低速ギヤに切換えられている状態では低速ギヤ選択
スイッチ14bの信号はONであり、OR機能32cか
らはON信号が出力され、電磁弁33は図示左側の閉位
置に切換えられている。低速ギヤ選択スイッチ14bが
開かれ、トランスミッション13が高速ギヤに切換えら
れている状態では低速ギヤ選択スイッチ14bの信号は
OFFであり、このとき走行圧力スイッチ30a,30
bの一方がONであるとOR機能32cからは同様にO
N信号が出力され、電磁弁33は図示左側の閉位置に切
換えられている。一方、低速ギヤスイッチ14bの信号
がOFFの状態で走行圧力スイッチ30a,30bがと
もにOFFになると、タイマー32bで設定された所定
時間経過後、例えば1.5秒後にOR機能32cの出力
はOFFになり、電磁弁33は図示右側の絞り33aが
機能する作動位置に切換えられる。
【0034】以上において、圧力スイッチ30a,30
bは走行制御弁9の操作状態を検出する第1の検出手段
を構成し、コントローラ32、電磁弁33、負荷ライン
34a,34b、シャトル弁35及び制御ライン36
は、上記第1の検出手段30a,30bにより走行制御
弁9が中立位置にあることが検出されたときに、走行モ
ータ7の容量を大きくする第2のモータ容量制御手段を
構成する。
【0035】また、検出ライン31はトランスミッショ
ン13の切換位置を検出する第2の検出手段を構成し、
上記第2のモータ容量制御手段32,33,34a,3
4b,35,36は、第1の検出手段30a,30bに
より走行制御弁9が中立位置にあることが検出されかつ
第2の検出手段31によりトランスミッション13が高
速ギヤにあることが検出されたときに走行モータ7の容
量を大きくするよう制御する。
【0036】更に、コントローラ32のタイマー機能3
2bは、走行制御弁9が中立位置にあることが検出され
た後、所定時間経過後に走行モータ7の容量を大きくす
る遅延手段を構成する。また、負荷ライン34a,34
b及びシャトル弁35は第2のモータ容量制御手段の油
圧源を構成する。
【0037】次に、以上のように構成した本実施例の動
作を説明する。
【0038】まず、平地走行、登坂走行等、通常走行時
にはパイロット操作回路12のパイロットライン12a
または12bのパイロット圧力により走行制御弁は中立
位置から操作されており、圧力スイッチ30a,30b
の一方はONとなり、コントローラ32のOR機能32
cからはON信号が出力され、電磁弁33は図1左側の
閉位置に切換えられる。このため、第1のモータ容量制
御手段23の制御ライン23cと第2のモータ容量制御
手段のシャトル弁35との連通は絶たれ、制御ライン2
3cにはシャトル弁23bで取り出された負荷圧力が導
かれる。
【0039】そして通常走行のうち平地走行等、走行負
荷の軽い運転時には走行モータ7の負荷圧力が小さいの
で、第1のモータ容量制御手段23の切換弁23dは油
圧シリンダ23aのボトム側をタンク24に連絡し、油
圧シリンダ23aは走行モータ7を小傾転(小容量)に
切換え、高速(低トルク)走行が可能となる。
【0040】ここで、 本実施例では、前述したように
走行モータ7の最小傾転(最小容量)を従来一般の走行
モータより小さく設定しており、平地走行等、走行負荷
の軽い運転時には従来一般の油圧走行車両よりも高速で
走行することができる。以下、この点について詳述す
る。
【0041】前述したように、本実施例では、走行モー
タ7の最小傾転(最小容量)を従来一般の100cc/
revに対して50cc/revと小容量化している。
この場合、走行モータ7の回転数(走行速度)はモータ
容量を走行流量で除すことで得られるので、モータ容量
の減少に比例して主ポンプ2から走行モータ7に供給さ
れる流量、すなわち走行流量を減らせば走行速度は同じ
になるはずである。
【0042】図4に、走行モータ7の最小傾転(最小容
量)を100cc/revから50cc/revに連続
的に小さくし、これに対応して主ポンプ2から走行モー
タ7に供給される流量(走行流量)を200リットル/
minから100リットル/minに連続的に減らした
ときの回路の圧力損失と走行速度の変化の関係を示す。
上記のように走行モータの回転数はモータ容量を走行流
量で除した値に相当するので、走行モータ7の最小傾転
(最小容量)と走行流量を比例的に減らせば走行モータ
7の回転数(走行速度)は変わらないはずである。しか
し、実際には、図4に示すように、走行流量が減るに従
って回路の圧力損失が減少する結果、走行モータ7の回
転数(走行速度)は走行流量が減少するに従って増加す
る。
【0043】一方、走行流量が減少した分の駆動力の低
下は油圧を高圧化することで相殺する必要がある。ここ
で、本実施例の主ポンプ2のレギュレータ3には、図2
で説明したように第2サーボ弁cによる入力トルク制
限制御機能があり、主ポンプ2の最大可能吐出流量は図
5に示すように主ポンプ2の吐出圧力が増大するに従っ
て減少するように制御される。例えば、主ポンプ2の吐
出圧力がP1のときは最大可能吐出流量はq1であった
ものが、主ポンプ2の吐出圧力がP2に増大すると、最
大可能吐出流量はq2に減少する。したがって、レギュ
レータ3の入力トルク制限制御機能を利用することで、
走行流量を減らし油圧を高圧化することができる。
【0044】以上より、油圧を高圧化し走行流量を低減
することにより回路の圧力損失を少なくするとともに、
走行流量を低減した分、走行速度を確保するために走行
モータ7の最小容量を小さく設定することにより、少な
い圧力損失で油圧走行車両の高速化が可能となる。
【0045】一方、登坂走行、加速走行等、走行負荷の
高い運転時には走行モータ7の負荷圧力が高くなるの
で、切換弁23dは油圧シリンダ23aのボトム側を制
御ライン23cに連絡し、油圧シリンダ23aは走行モ
ータ7を大傾転(大容量)に切換え、(低速)大トルク
での走行が可能となり、坂道を登坂するのに十分な牽引
力が得られる。
【0046】以上の走行モータ7の容量切換え制御は、
トランスミッション13の切換え状態いかんに係わらず
同じに行われる。
【0047】次に、トランスミッション切換装置14の
低速ギヤ選択スイッチ14bを閉じ、トランスミッショ
ン13を低速ギヤに切換えた状態で、ペダルを踏まずに
走行制御弁9を中立にし走行モータ7に駆動力を与えな
いで降坂走行する時は、低速ギヤ選択スイッチ14bの
信号はONであり、コントローラ32のOR機能32c
からはON信号が出力され、電磁弁33は図1左側の閉
位置に切換えられるため、第1のモータ容量制御手段2
3の制御ライン23cと第2のモータ容量制御手段のシ
ャトル弁35との連通は絶たれ、制御ライン23cには
シャトル弁23bで取り出された圧力が導かれる。この
とき、ノーマルオープン型の走行制御弁9が中立位置に
あるので、主管路20a,20bの走行制御弁9とブレ
ーキ弁21との間の部分はタンク24に連通し当該主管
路部分はタンク圧となっており、制御ライン23cには
このタンク圧が導かれる。このため、第1のモータ容量
制御手段23の切換弁23dは油圧シリンダ23aのボ
トム側をタンク24に連絡し、油圧シリンダ23aは走
行モータ7を小傾転(小容量)に切換える。また、ブレ
ーキ弁21は中立位置に戻るため、ブレーキ弁21と走
行モータ7との間の主管路20a,20分を含む回路
部分は閉回路となり、絞り21a,21bとオーバーロ
ードリリーフ弁22a,22bにより走行モータ7の吐
出側となる主管路20aまたは20bにブレーキ圧が発
生する。このため、走行モータ7は上記のように小傾転
に切換えられても、低速ギヤ選択スイッチ14bが閉じ
られトランスミッション13が低速ギヤに切換えられて
いるので所定の制動力が得られ、車体を停止または適切
に制動することができる。また、走行モータ7が小傾転
に切換えられることは、むしろ、低速ギヤでの減速フィ
ーリングの悪化を防止する。
【0048】一方、トランスミッション切換装置14の
低速ギヤ選択スイッチ14bが開かれ、トランスミッシ
ョン13が高速ギヤに切換えられている状態で、上記の
走行制御弁中立での降坂走行を行う時は、圧力スイッチ
30a,30bの信号はいずれもOFFでかつ低速ギヤ
選択スイッチ14bの信号もOFFであるため、コント
ローラ32のOR機能32cからはOFF信号が出力さ
れ、電磁弁33は図1右側の絞り33aのある作動位置
に切換えらる。このため、第1のモータ容量制御手段2
3の制御ライン23cと第2のモータ容量制御手段のシ
ャトル弁35とが連通し、制御ライン23cにはシャト
ル弁35で取り出された圧力が導かれる。このとき、上
記のようにブレーキ弁21は中立位置に戻るため、走行
モータ7の吐出側となる主管路20aまたは20bにブ
レーキ圧が発生しており、制御ライン23cにはこの高
圧のブレーキ圧が導かれる。このため、第1のモータ容
量制御手段23の切換弁23dは油圧シリンダ23aの
ボトム側を制御ライン23cに連絡し、油圧シリンダ2
3aは走行モータ7を大傾転(大容量)に切換え、走行
モータ7の油圧ブレーキ力を増加させる。
【0049】ここで、本実施例では前述したように、走
行モータ7の最小傾転(最小容量)を油圧走行車両の高
速化のため従来一般の走行モータより小さく設定してい
る。このため、もし上記のようにトランスミッション1
3が高速ギヤに切換えられている状態で走行制御弁中立
にて降坂走行を行う時、トランスミッション13が低速
ギヤにある場合と同様に走行モータ7が小傾転に切り換
えられていると十分な制動力を得られず、車体を停止ま
たは十分に制動できない。このため回路内の油温が上昇
し、油圧機器破損の恐れがある。
【0050】本実施例では、上記のように走行モータ7
は大傾転(大容量)に切り換えられ、走行モータ7の油
圧ブレーキ力を増加させる。このため、トランスミッシ
ョン13が高速ギヤに切換えられていても所定の制動力
が得られ、車体を停止または十分に減速させることがで
き、ブレーキ弁21と走行モータ7との間の主管路20
a,20分を含む回路内の発熱を少なくし、また場合
によってはオペレータにペダルを踏ませ、新たに冷たい
圧油を供給し、回路内の油温上昇を防止できる。
【0051】また、トランスミッション13を高速ギヤ
に切換えた状態で通常走行から降坂走行に移行し、走行
制御弁9を中立位置に戻した直後は、コントローラ32
にタイマー機能32bがあるため、走行圧力スイッチ3
0aまたは30bの信号がONからOFFになってから
タイマー32bで設定された所定時間経過後、例えば
1.5秒後にOR機能32cの出力はOFFになり、電
磁弁33はこの時間遅れを持って図示右側の作動位置に
切換えられる。また、電磁弁33の作動位置には油圧タ
イマーとしての絞り33aがあるので、電磁弁33が作
動位置に切り換えられても走行モータ7が急に大傾転に
切り換えられることが防止される。このため、走行制御
弁9を中立に戻したとたんに急に減速されることが防止
され、高速ギヤでの減速フィーリングが良好になるとと
もに、走行モータ7が大傾転に切り換わることによるキ
ャビテーションの発生が防止できる。
【0052】以上のように本実施例によれば、走行モー
タ7の最小傾転を従来一般の走行モータより小さくした
ので、平地走行等、走行負荷の軽い運転時には従来より
も高速で走行することができるとともに、ペダルを踏ま
ず走行制御弁中立で降坂走行する時には、走行モータ7
が大傾転に切り換わるので、油圧ブレーキ力を増加させ
車体を適切に制動でき、回路内の油温の上昇を防止でき
る。このため、回路内の油温上昇による油圧機器の破損
を防止できる。
【0053】また、コントローラ32にタイマー機能3
2bがあり、電磁弁33の作動位置にも油圧タイマーと
しての絞り33aがあるので、走行制御弁9を中立に戻
した直後の高速ギヤでの減速フィーリングが良好になる
とともに、走行モータ7が大傾転に切り換わることによ
るキャビテーションの発生が防止できる。
【0054】また、電磁弁33の切換えによる走行モー
タ7の容量制御をトランスミッション13が高速ギヤに
あるときにのみ行うので、トランスミッション13が低
速ギヤにあるときの減速フィーリングが悪化することが
防止できる。
【0055】本発明の第2の実施例を図6により説明す
る。本実施例は走行制御弁9の操作状態を検出する第1
の検出手段として、走行前進のパイロット圧力のみ検出
するものである。図中、図1に示す部材と同等の部材に
は同じ符号を付している。
【0056】図6において、パイロット操作回路12の
パイロットライン12aにのみ走行パイロット弁装置1
1の二次側の圧力である走行前進のパイロット圧力が走
行制御弁9を中立位置から作動位置に動かす圧力以上に
なるとONする圧力スイッチ30aが設けられている。
圧力スイッチ30aの信号はコントローラ32に入力さ
れる。また、パイロットライン12aに設けられるスロ
ーリターン弁12eの絞り12cはパイロットライン1
2bに設けられる絞り12fより口径を小さくされてお
、例えば絞り12fの口径が第1の実施例と同じ1.
4mmであるのに対して、絞り12cの口径は0.8m
mである。
【0057】本実施例では、走行後進での通常運転時に
トランスミッション13を高速ギヤに切り換えた状態で
は、圧力スイッチ30aの信号がOFFで低速ギヤ選択
スイッチ14bの信号がOFFであるので、電磁弁33
は図示の作動位置に切り換えられ、シャトル弁35と制
御ライン23cとが連通する。しかし、この場合はシャ
トル弁23bで取り出された負荷圧力が制御ライン23
cに導かれるので、電磁弁33が閉位置にあるときと走
行の状態に実質的に差異はない。また、走行前進側のパ
イロットライン12aの絞り12cの口径を小さくした
ので、前後進の減速フィーリングの差を小さくすること
ができる。従って、本実施例によっても第1の実施例と
ほぼ同様な効果が得られる。また、本実施例によれば、
走行前進側のパイロットライン12aのみに圧力スイッ
チをつけたので、走行制御装置の原価低減を図ることが
できる。
【0058】なお、以上の実施例では油圧走行車両の高
速化のため走行モータの最小容量を小さくしたが、トラ
ンスミッションの減速比を小さくしても高速化は可能で
あり、この場合に本発明を適用しても同様の効果が得ら
れる。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば、走行制御弁が中立位置
にあることが検出されると走行モータの容量を大きくす
るので、油圧走行車両を高速化しつつ降坂走行時に油圧
ブレーキ力を増加させて車体を適切に制動でき、回路内
の油温の上昇を防止できる。このため、回路内の油温上
昇による油圧機器の破損を防止できる。
【0060】また、走行制御弁が中立位置にありかつト
ランスミッションが高速ギヤにあるときには走行モータ
の容量を大きくするので、トランスミッションが低速ギ
ヤにあるときに減速フィーリングの悪化が防止できる。
【0061】また、走行制御弁が中立位置にあることが
検出された後、所定時間経過後に走行モータの容量を大
きくするので、走行制御弁を中立に戻した直後の高速ギ
ヤでの減速フィーリングが良好になるとともに、走行モ
ータが大容量に切り換わることによるキャビテーション
の発生が防止できる。
【0062】更に、第1の検出手段を操作手段の走行前
進のみの操作信号を検出する手段とし、走行制御弁の走
行前進位置からの戻りを遅らせる絞りの口径を走行後進
位置からの戻りを遅らせる絞りの口径よりも小さくした
ので、走行制御弁を中立に戻したときの走行前進と走行
後進の減速フィーリングの差を小さくできるとともに、
装置の原価低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による油圧駆動車両の走
行制御装置の全体概略図である。
【図2】図1に示す主ポンプのレギュレータの詳細を示
す図である。
【図3】図1に示すコントローラの処理機能を示す図で
ある。
【図4】走行流量を減らしたときの圧力損失と走行速度
の変化を示す図である。
【図5】図1に示すレギュレータの入力トルク制限制御
機能の特性を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施例による油圧駆動車両の走
行制御装置の全体概略図である。
【符号の説明】
2 主ポンプ 3 レギュレータ 7 走行モータ 8 走行駆動回路 9 走行制御弁 10 圧力補償弁 11 走行パイロット弁装置 12 パイロット操作回路 12c,12f 絞り 13 トランスミッション 20a、20b 主管路 21 ブレーキ弁 22a、22b オーバーロードリリーフ弁 23 第1のモータ容量制御手段 23a 油圧シリンダ 23d 切換弁 30a、30b 圧力スイッチ(第1の検出手段) 31 検出ライン(第2の検出手段) 32 コントローラ(第2のモータ容量制御手段) 32b タイマー機能(遅延手段) 33 電磁弁(第2のモータ容量制御手段) 35 シャトル弁(油圧源)
フロントページの続き (72)発明者 デュリー ジャンニ イタリア国、40027 モルダーノ(ボロ ーニャ)、ヴィア フォンド コムーニ ャ 10 (72)発明者 プレアルタ ダリオ イタリア国、10093 コッレーニョ(ト リノ)、ヴィア ジェネラール カント ーレ 30 (56)参考文献 特開 平5−116553(JP,A) 実開 平4−68247(JP,U) 実開 昭63−54521(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 61/40 - 61/42

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原動機により駆動される油圧ポンプと、こ
    の油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変
    容量型の油圧走行モータと、前記油圧ポンプから前記走
    行モータへ供給される圧油の流量を制御する走行制御弁
    と、この走行制御弁を操作する操作手段と、前記走行制
    御弁の操作中に前記走行モータの負荷圧力が大きくなる
    と走行モータの容量を大きくする第1のモータ容量制御
    手段とを備えた油圧駆動車両の走行制御装置において、 前記走行制御弁の操作状態を検出する第1の検出手段
    と、前記走行モータの出力部に設けられ高速ギヤと低速ギヤ
    とに切換可能なトランスミッションと、前記トランスミ
    ッションの切換位置を検出する第2の検出手段と、 前記第1の検出手段により前記走行制御弁が中立位置に
    あることが検出されかつ前記第2の検出手段により前記
    トランスミッションが高速ギヤにあることが検出された
    ときに前記走行モータの容量を大きくする第2のモータ
    容量制御手段 とを備えることを特徴とする油圧駆動車両
    の走行制御装置。
  2. 【請求項2】原動機により駆動される油圧ポンプと、こ
    の油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変
    容量型の油圧走行モータと、前記油圧ポンプから前記走
    行モータへ供給される圧油の流量を制御する走行制御弁
    と、この走行制御弁を操作する操作手段と、前記走行制
    御弁の操作中に前記走行モータの負荷圧力が大きくなる
    と走行モータの容量を大きくする第1のモータ容量制御
    手段とを備えた油圧駆動車両の走行制御装置において、 前記走行制御弁の操作状態を検出する第1の検出手段
    と、 前記第1の検出手段により前記走行制御弁が中立位置に
    あることが検出されたときに、前記走行モータの容量を
    大きくする第2のモータ容量制御手段とを備え、 前記第2のモータ容量制御手段は、前記走行制御弁が中
    立位置にあることが検出された後、所定時間経過後に前
    記走行モータの容量を大きくする遅延手段を含むことを
    特徴とする油圧駆動車両の走行制御装置。
  3. 【請求項3】原動機により駆動される油圧ポンプと、こ
    の油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変
    容量型の油圧走行モータと、前記油圧ポンプから前記走
    行モータへ供給される圧油の流量を制御する走行制御弁
    と、この走行制御弁を操作する操作手段と、前記走行制
    御弁の操作中に前記走行モータの負荷圧力が大きくなる
    と走行モータの容量を大きくする第1のモータ容量制御
    手段とを備えた油圧駆動車両の走行制御装置において、 前記走行制御弁の操作状態を検出する第1の検出手段
    と、 前記第1の検出手段により前記走行制御弁が中立位置に
    あることが検出されたときに、前記走行モータの容量を
    大きくする第2のモータ容量制御手段とを備え、 前記第2のモータ容量制御手段は、油圧源と、この油圧
    源と前記走行モータの容量可変機構を駆動する油圧アク
    チュエータとの連通を切換える弁手段と、前記第1の検
    出手段により前記走行制御弁が中立位置にあることが検
    出されると前記弁手段を操作し前記油圧源を前記油圧ア
    クチュエータに連通させるコントローラとを有すること
    を特徴とする油圧駆動車両の走行制御装置。
  4. 【請求項4】原動機により駆動される油圧ポンプと、こ
    の油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変
    容量型の油圧走行モータと、前記油圧ポンプから前記走
    行モータへ供給される圧油の流量を制御する走行制御弁
    と、この走行制御弁を操作する操作手段と、前記走行制
    御弁の操作中に前記走行モータの負荷圧力が大きくなる
    と走行モータの容量を大きくする第1のモータ容量制御
    手段とを備えた油圧駆動車両の走行制御装置において、 前記走行制御弁の操作状態を検出する第1の検出手段
    と、 前記第1の検出手段により前記走行制御弁が中立位置に
    あることが検出されたときに、前記走行モータの容量を
    大きくする第2のモータ容量制御手段とを備え、 前記第1の検出手段は前記操作手段の走行前進及び後進
    の両方の操作信号を検出する手段であることを特徴とす
    る油圧駆動車両の走行制御装置。
  5. 【請求項5】原動機により駆動される油圧ポンプと、こ
    の油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変
    容量型の油圧走行モータと、前記油圧ポンプから前記走
    行モータへ供給される圧油の流量を制御する走行制御弁
    と、この走行制御弁を操作する操作手段と、前記走行制
    御弁の操作中に前記走行モータの負荷圧力が大きくなる
    と走行モータの容量を大きくする第1のモータ容量制御
    手段とを備えた油圧駆動車両の走行制御装置において、 前記走行制御弁の操作状態を検出する第1の検出手段
    と、 前記第1の検出手段により前記走行制御弁が中立位置に
    あることが検出されたときに、前記走行モータの容量を
    大きくする第2のモータ容量制御手段とを備え、 前記第1の検出手段は前記操作手段の走行前進のみの操
    作信号を検出する手段であり、前記走行前進及び後進の
    操作信号を前記走行制御弁に伝えるそれぞれのパイロッ
    ト管路に走行制御弁からの信号圧力の戻りを遅らせる絞
    りを設け、前記走行前進の操作信号の戻りの絞りを後進
    の操作信号の戻りの絞りよりも小さくしたことを特徴と
    する油圧駆動車両の走行制御装置。
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