JP3490740B2 - 可変容量型油圧モータの速度制御装置 - Google Patents

可変容量型油圧モータの速度制御装置

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JP3490740B2 JP19830493A JP19830493A JP3490740B2 JP 3490740 B2 JP3490740 B2 JP 3490740B2 JP 19830493 A JP19830493 A JP 19830493A JP 19830493 A JP19830493 A JP 19830493A JP 3490740 B2 JP3490740 B2 JP 3490740B2
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政次 山川
浩 柿本
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/421Motor capacity control by electro-hydraulic control means, e.g. using solenoid valves

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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、可変容量型油圧モータ
の速度制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、走行機構を駆動する駆動源として
可変容量型の油圧モータを使用したパワーショベル等の
建設用車両では、油圧モータの斜板角を高回転トルクか
ら得られる第1の目標斜板角から低回転高トルクが得ら
れる第2の目標斜板角に変化させることにより走行機構
の走行モードを低トルク高速走行モードから高トルク低
速走行モードに切り換えているが、このような従来の建
設用車両では、油圧モータの斜板角の変化を手動操作で
行なっていたため、例えば未熟なオペレータが操作した
場合に変則ミスなどが生じるという問題があった。 【0003】そこで、走行機構に作用する負荷の大きさ
を圧力センサ等の負荷検出手段で検出し、この負荷検出
手段で検出された負荷の大きさが予め設定された設定値
より大のときに制御手段から斜板角調整機構に制御信号
を送出して、走行機構の走行モードを低トルク高速走行
モードから高トルク低速走行モードに自動的に切り換え
るようにしたものが特開昭63−190904号公報に
記載されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上述した文献に記載さ
れた従来技術によると、変速ミス等の不具合を解消する
ことができるが、次のような問題があった。すなわち、
従来では負荷検出手段の検出値と比較される設定値が固
定値であるため、例えば油圧ポンプの吐出量が低い場合
にはリリーフ弁のオバーライド特性により負荷検出手段
の検出値が設定値を越える値にならず、油圧モータの回
転を高速低トルク回転から低速高トルク回転に切り換え
ることができなくなるという問題があった。 【0005】 本発明は上述した問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は、油圧ポンプの吐出量が低い場合
でも油圧モータの回転を高速低トルク回転から低高速ト
ルク回転に自動的に切り換えることのできる可変容量型
油圧モータの速度制御装置を提供することにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、車両の走行機
構を駆動する可変容量型油圧モータの斜板角を高回転低
トルクが得られる第1の斜板角若しくは低回転高トルク
が得られる第2の斜板角に調整する斜板角調整機構と、
エンジンによって駆動される油圧ポンプから前記可変容
量型油圧モータに供給される圧油の供給路に設けられた
リリーフ弁と、前記可変容量型油圧モータに作用する負
荷の大きさを検出する負荷検出手段と、この負荷検出手
段で検出された負荷の大きさが設定値より大のときに前
記斜板角調整機構に制御信号を送出して前記可変容量型
油圧モータの斜板角を第1の斜板角から第2の斜板角に
切り換え制御する制御手段と、前記エンジンの回転数に
応じて、前記リリーフ弁のリリーフ圧未満の値に前記設
定値を変更する設定値変更手段と、を具備してなること
を特徴とする可変容量型油圧モータの速度制御装置であ
る。 【0007】 【作用】本発明にあっては、負荷検出手段で検出された
検出値と比較される設定値が、エンジンの回転数に応じ
て変更され、負荷検出手段で検出された負荷の大きさが
その設定値より大のときに、油圧モータの回転を高速低
トルク回転から低速高トルク回転へ切り換える。また、
この設定値は、可変容量型油圧モータに供給される圧油
の流量に相応して変更されるので、リリーフ弁のオーバ
ライド特性による悪影響が少なく、油圧モータの回転を
高速低トルク回転から低速高トルク回転へ自動的に切り
換える。 【0008】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1乃至図4は本発明の一実施例を示す図で、図
1は本発明の一実施例に係る可変容量型油圧モータの自
動変速装置の概略構成を示す図である。同図において符
号1はパワーショベル等の建設車両に搭載されたエンジ
ン、2はエンジン1により駆動される油圧ポンプであ
り、この油圧ポンプ2から吐出した油圧は、走行操作弁
3を介して可変容量型油圧モータ4に供給されるように
なっている。 【0009】前記可変容量型油圧モータ4はパワーショ
ベル等の建設車両の走行機構5を駆動するものであり、
この可変容型量油圧モータ4の斜板4aには、斜板角調
整機構6が連結されている。 【0010】前記斜板角調整機構6は、可変容量型油圧
モータ4の斜板角を高回転低トルクが得られる第1の斜
板角θH 若しくは低回転高トルクが得られる第2の斜板
角θL に調整するものであり、例えば可変容量型油圧モ
ータ4の斜板4aに連結された油圧アクチュエータ(油
圧シリンダ)と、この油圧アクチュエータを駆動制御す
るサーボ弁とで構成されている。 【0011】また、図1において符号7はリリーフ弁で
あり、このリリーフ弁7のリリーフ圧は図2に示す実線
Aのように油圧ポンプ2の吐出流量Qに応じて変化する
ようになっている。 【0012】また、図1において符号8はエンジン1の
回転数を調整するアクセルダイヤル、9は走行機構5の
走行モードを高速モードと低速モードに設定する走行モ
ード切換スイッチ、10は油圧ポンプ2の吐出圧を検出
する圧力センサであり、この圧力センサ10の出力は走
行機構5に作用する負荷としてコントローラ11に入力
されるようになっている。 【0013】前記コントローラ11は、高速走行時に可
変容量型油圧モータ4の斜板角を第1の斜板角θH から
第2の斜板角θL に切換制御するものであり、メモリ1
2を備えている。このメモリ12には走行モード切換ス
イッチ9が高速モードのときに可変容量型油圧モータ4
の斜板角を第1の斜板角θH から第2の斜板角θL に切
換えるための設定データPA1,A2,……,A7と、走行
モード切換スイッチ9が高速モードのときに可変容量型
油圧モータ4の斜板角を第2の斜板角θLから第1の斜
板角θH に切換えるための設定データPB と、エンジン
1の回転数データX1 ,2 ,……,N とが格納されて
おり、設定データPA1,A2,……,A7は、図3に示す
ようにエンジン1の回転数データX1 ,2 ,……,N
にそれぞれ対応している。 【0014】なお、メモリ12に格納された設定データ
A1,A2,……,A7,PB は、図2に示すようにリリ
ーフ弁7のリリーフ圧曲線Aよりも低い値に設定されて
いる。 【0015】図4は走行時におけるコントローラ11の
制御動作を示す流れ図であり、同図に示すように、コン
トローラ11ではステップS1において走行モード切換
スイッチ9が高速モードであるか否かを判断する。ここ
で、走行モード切換スイッチ9が高速モードでない場合
つまり低速モードである場合には、斜板角設定機構6に
制御信号を送出して可変容量型油圧モータ4の斜板角を
第2の斜板角θL に設定する(ステップS2)。これに
より可変容量型油圧モータ4が高トルクで低速回転し、
可変容量型油圧モータ4により駆動される走行機構5の
走行モードが低速走行モードとなる。 【0016】また、走行モード切換スイッチ9が高速モ
ードである場合には、斜板角設定機構6に制御信号を送
出して可変容量型油圧モータ4の斜板角を第1の斜板角
θHに設定する(ステップS3)。これにより可変容量
型油圧モータ4が低トルクで高速回転し、可変容量型油
圧モータ4により駆動される走行機構5の走行モードが
高速走行モードとなる。 【0017】このようにして走行機構5の走行モードが
高速走行モードになると、コントローラ11はステップ
S4でアクセルダイヤル8のダイヤル値を取り込む。そ
して、次のステップS5でアクセルダイヤル10のダイ
ヤル値からエンジン1の回転数Xを求め、さらに回転数
Xに対応した設定データPA をメモリ12に格納された
設定データPA1,A2, ……,A7から線形補間法にて
求める。そして、次のステップS6で設定データPA
メモリ12に記憶した後、ステップS7で圧力センサ1
0からの検出信号を取り込む。そして、圧力センサ10
からの検出信号を所定時間(例えば1秒間)積分処理し
た後、圧力センサ10の圧力検出値Pとメモリ12に記
憶した設定データPA とを比較する(ステップS7,S
8,S9)。 【0018】ここで、圧力センサ10の圧力検出値Pが
ステップS5で求めた設定データPA よりも小さい場合
にはステップS1に戻り、前述した処理を実行する。ま
た、圧力センサ10の圧力検出値Pが設定データPA
りも大きい場合にはステップS10に進み、斜板角設定
機構6に制御信号を送出して可変容量型油圧モータ4の
斜板角を第2の斜板角θL に設定する。これにより可変
容量型油圧モータ4が高トルクで低速回転し、可変容量
型油圧モータ4により駆動される走行機構5の走行モー
ドが高速走行モードから低速走行モードに切り替わる。 【0019】このようにして走行機構5の走行モードが
高速走行モードから低速走行モードに切り替わると、コ
ントローラ11はステップS11で圧力センサ10から
の検出信号を取り込む。そして、圧力センサ10からの
検出信号を所定時間(例えば1秒間)積分処理した後、
圧力センサ10の圧力検出値Pとメモリ12に格納され
た設定データPB とを比較する(ステップS12,S1
3)。 【0020】ここで、圧力センサ10の圧力検出値Pが
設定デ−タPB よりも大きい場合にはステップS11に
戻り、前述した処理を実行する。また、圧力センサ10
の圧力検出値Pが設定データPB よりも小さい場合には
ステップS1に戻る。 【0021】このように本発明の一実施例では、走行モ
ード切換スイッチ9が高速モードのときに可変容量型油
圧モータ4の斜板角を第1の斜板角θH から第2の斜板
角θL に切換えるための設定データPA がアクセルダイ
ヤル10のダイヤル値つまりエンジン1の回転数X(油
圧ポンプ2の吐出流量)に応じて変化するので、リリー
フ弁7のオーバライド特性に影響されずに可変容量型油
圧モータ4の斜板角を第1の斜板角θH から第2の斜板
角θL に切換制御することができ、走行モード切換スイ
ッチ9が高速モードのときに可変容量型油圧モータ4の
回転を走行機構5に作用する負荷の大きさに応じて高速
低トルク回転から低速高トルク回転に自動的に切り換え
ることができる。 【0022】なお、上述した一実施例ではアクセルダイ
ヤル10のダイヤル値から油圧ポンプ2の吐出流量をコ
ントローラ11で検知するようにしたが、たとえばエン
ジン1の回転数を検出器で検出し、この検出器の出力信
号から油圧ポンプ2の吐出流量をコントローラ11で検
知するようにしても良い。 【0023】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、負
荷検出手段で検出された検出値と比較される設定値が可
変容量型油圧モータに供給される油圧の流量に応じて変
化するので、リリーフ弁のオーバライド特性に影響され
ずに可変型容量油圧モータの斜板角を第1の斜板角から
第2の斜板角に切り換え制御することができる。したが
って、油圧ポンプの吐出量が低い場合でも油圧モータの
回転を高速低トルク回転から低速高トルク回転に自動的
に切り換えることのできる可変容量型油圧モータの速度
制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例に係る可変容量型油圧モータ
の速度制御装置の概略構成を示す図。 【図2】同実施例に係る速度制御装置のリリーフ弁のオ
ーバライド特性を示す図。 【図3】同実施例に係る速度制御装置のメモリに格納さ
れた設定データとエンジン回転数との関係を示す図。 【図4】同実施例に係る速度制御装置のコントローラの
制御動作を示す流れ図。 【符号の説明】 1…エンジン 2…油圧ポンプ 3…操作弁 4…可変容量型油圧モータ 5…走行機構 6…斜板調整機構 7…リリーフ弁 8…アクセルダイヤル 9…走行モード切換スイッチ 10…圧力センサ 11…コントローラ 12…メモリ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F15B 11/02 E02F 9/22

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 車両の走行機構を駆動する可変容量型油
    圧モータの斜板角を高回転低トルクが得られる第1の斜
    板角若しくは低回転高トルクが得られる第2の斜板角に
    調整する斜板角調整機構と、エンジンによって駆動される油圧ポンプから前記可変容
    量型油圧モータに供給される圧油の供給路に設けられた
    リリーフ弁と、 前記可変容量型油圧モータに作用する負荷の大きさを検
    出する負荷検出手段と、 この負荷検出手段で検出された負荷の大きさが設定値よ
    り大のときに前記斜板角調整機構に制御信号を送出して
    前記可変容量型油圧モータの斜板角を第1の斜板角から
    第2の斜板角に切り換え制御する制御手段と、前記エンジンの回転数に応じて、前記リリーフ弁のリリ
    ーフ圧未満の値に前記設定値を変更する設定値変更手段
    と、 を具備してなることを特徴とする可変容量型油圧モータ
    の速度制御装置。
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