JP3670718B2

JP3670718B2 - 油圧走行車両の油圧制御装置

Info

Publication number: JP3670718B2
Application number: JP17335695A
Authority: JP
Inventors: 和弘一村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1995-07-10
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JPH0925651A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイール式油圧ショベルなどの油圧走行車両に用いられる油圧制御装置に関し、特に降坂時の走行性能の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の油圧制御装置として図６に示すものが知られている。
１は不図示のエンジン（原動機）によって駆動される油圧ポンプであり、その吐出油は油圧パイロット式制御弁２で方向，流量が制御され、カウンタバランス弁３を経て走行用油圧モ−タ４に供給される。油圧モ−タ４の駆動力はトランスミッション５を介して走行駆動軸に伝達され、これにより車両が走行される。
【０００３】
パイロット式制御弁２はパイロット油圧回路からのパイロット圧力によってその切換方向とストロ−ク量が制御される。パイロット油圧回路は、パイロット用油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１に後続し制御弁２のストローク量を制御することにより車両の走行速度を制御するパイロット弁１２と、このパイロット弁１２に後続しパイロット弁１２への戻り油を遅延するスローリターン弁１３と、このスローリターン弁１３に後続し車両の前進，後進，中立を選択する前後進切換弁１４とを有する。
【０００４】
図６は、前後進切換弁１４が中立（Ｎ位置）、パイロット弁１２が操作されていない状態を示しており、このときパイロット式制御弁２が中立位置にあって、油圧ポンプ１からの圧油はタンク１５に戻り車両は停止している。
前後進切換弁１４を前進（Ｆ位置）または後進（Ｒ位置）に切換えパイロット弁１２のペダル１２ａを踏込み操作すると、油圧ポンプ１１からの吐出油がパイロット式制御弁２のパイロットポ−ト２ａまたは２ｂに達してこの制御弁２がパイロット油圧に応じたストロ−ク量で切換わる。これにより油圧ポンプ１からの吐出油が制御弁２，管路１６ａまたは１６ｂ，カウンタバランス弁３を経由して油圧モ−タ４に導かれ、油圧モータ４が駆動されて車両が走行する。車両の速度はパイロット弁１２のペダル１２ａの踏込量に依存する。
【０００５】
油圧モータ４とカウンタバランス弁３との間には第１オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂおよびチェック弁１８ａ，１８ｂが設けられており、第１オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂのパイロットポート１１７ａ，１１７ｂはシャトル弁１９を介して油圧パイロット式の切換弁２０に接続されている。切換弁２０がイ位置に切換わるとシャトル弁１９はタンク２１と接続され、ロ位置に切換わると、シャトル弁１９は、第２オーバーロードリリーフ弁２２を介してタンク２１に接続される。
【０００６】
パイロット式制御弁２とカウンタバランス弁３との間に設けられたシャトル弁２４は管路１６ａ，１６ｂのうち圧力の高い管路を選択し、この圧油は切換弁２０のパイロットポート２０ａに導かれる。すなわち、加速時や定常走行時に切換弁２０はロ位置に切り換わる。したがって、管路１６ａ，１６ｂに所定圧力が発生する走行中の第１オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂの設定圧力は、そのリリーフばねによる圧力（例えば１００kg／cm2）に第２オーバーロードリリーフ弁２２の設定圧力（例えば２５０kg／cm2）が加算された高い設定圧力（３５０kg／cm2）となる。したがって、通常走行中は所定の走行駆動が得られる。
【０００７】
走行中にペダル１２ａを離すと、パイロット弁１２が圧油を遮断し、その出口ポ−トがタンク２５と連通される。この結果、パイロットポ−ト２ａまたは２ｂに作用していた圧油が前後進切換弁１４、スローリターン弁１３、パイロット弁１２を介してタンク２５に戻る。このとき、スローリターン弁１３の絞り１３ａにより戻り油が絞られるからパイロット式制御弁２は徐々に中立位置に切換わる。パイロット式制御弁２が中立位置へ戻ると油圧ポンプ１の吐出油はタンク１５へ戻り、カウンタバランス弁３と制御弁２との間の管路１６ａ，１６ｂは低圧となるから、切換弁２０がイ位置に切換わり、第１オーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧力は低圧となる。
【０００８】
このとき、カウンタバランス弁３も図示の中立位置に切換わり、油圧モータ４からの吐出油は、カウンタバランス弁３の絞り３ａまたは３ｂおよびパイロット式制御弁２内の絞り２ｃに絞られるので、流量が多い場合にはまず第１オーバーロードリリーフ弁１７ａおよびチェック弁１８ｂ、または第１オーバーロードリリーフ弁１７ｂおよびチェック弁１８ａが開き、油圧モータ４の出口側管路に大きな油圧ブレーキが働いて車両の減速が始まる。このとき、第１オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂの設定圧力は、上述したようにリリーフばねによる圧力（１００kg／cm2）だけとなり低くなっているので、減速によるショックの緩和が図られる。
【０００９】
減速により油圧モータ４の吐出流量が減少すると第１オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂ、チェック弁１８ａ，１８ｂは閉じるとともに、カウンタバランス弁３の絞り３ａまたは３ｂと制御弁２内の絞り２ｃを介して油圧モータ４の吐出油が再び油圧モータ４に戻る循環通路に油が流れ、油圧モータ４に比較的小さな油圧ブレーキが働く。この結果、車両の減速が円滑に行われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の構成では、ペダル操作解除時には第１オーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧力が低圧となるため、平坦路走行においては良好な減速フィーリングが得られるが、その反面、降坂時の走行に支障を来す。すなわち降坂時には、車体の慣性によって油圧モータがタイヤに回される状態となるため、ペダル１２ａを踏込んだままでも油圧モータ４の駆動圧が低下して切換弁２０がイ位置に戻ってしまう。このとき、駆動圧の低下によりカウンタバランス弁が閉じてブレーキ圧が上昇するが、切換弁２０がイ位置にあるのでオーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂは低圧設定であり、このため十分なブレーキ力（減速効果）が得られない。したがって、長い下り坂を降坂する際に運転者は頻繁にフットブレーキを使用しなければならず、走行フィーリングが悪い。
【００１１】
本発明の目的は、通常減速時における減速ショックの緩和効果を犠牲にせずに、降坂時の走行フィーリングの向上を図った油圧走行車両の油圧制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
一実施形態を示す図１に対応づけて説明すると、本発明は、原動機により駆動され、管路に圧油を吐出する油圧ポンプ１と、上記管路に設けられ、油圧ポンプ１の吐出油により駆動され車両を走行させる油圧モータ４と、操作手段１２ａによって操作され、油圧ポンプ１から油圧モータ４に導かれる圧油を制御する制御弁２と、油圧モータ４の駆動圧が所定値未満になったときに油圧モータ４の出口側管路に油圧ブレーキを付与する油圧ブレーキ弁３と、油圧モータ４の出口側における上記管路の最大圧力を設定する設定手段１７ａ，１７ｂと、油圧モータ４の駆動圧が所定値以上のときには管路の最大圧力が第１の値となり、駆動圧が所定値未満のときには管路の最大圧力が第１の値よりも低い第２の値となるよう設定手段１７ａ，１７ｂを制御する制御手段２０，２２，５１とを有する油圧走行車両の油圧制御装置に適用される。そして、運転室に設けられ、油圧ブレーキ力を増加させる際に運転者により操作される補助ブレーキスイッチ５５を備え、制御手段２０，２２，５１を次のように構成することにより上記問題点を解決する。
すなわち制御手段２０，２２，５１は、油圧ブレーキ力を増加させるべく補助ブレーキスイッチ５５が操作されると、油圧モータ４の駆動圧に拘らず管路の最大圧力が第１の値となるよう設定手段１７ａ，１７ｂを制御することで、油圧モータ４の駆動圧が所定値未満のときの油圧ブレーキ力を増加させる。
【００１３】
降坂走行時に油圧モータ４の駆動圧が低下しても、補助ブレーキスイッチ５５の操作によって油圧モータ４の出口側管路の最大圧力が第１の値（高圧）となり、十分なブレーキ力が得られる。
【００１４】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３により本発明の一実施の形態を説明する。
図２は本発明に係る油圧制御装置が搭載されるホイール式油圧ショベルであり、３はタイヤ７が装着された下部走行体、１は下部走行体１の上部に旋回可能に連結された上部旋回体である。上部旋回体１には作業用フロントアタッチメント２が連結されるとともに、下部走行体３には、走行用の油圧モータ４，トランスミッション５およびプロペラシャフト６が設けられている。
【００１６】
図１は上記ホイール式油圧ショベルの油圧制御装置の構成を示している。なお、図６と同様の構成要素には同一の符号を付し、相違点を主に説明する。
符号５１で示す油圧源の吐出圧は、電磁弁５２および管路５３を介してシャトル弁５４に導かれるようになっている。電磁弁５２は、油圧源５１と管路５３とを連通するＡ位置と、両者を遮断するＢ位置とに切換え可能とされ、その切換えは運転室に設けられた補助ブレーキスイッチ５５の操作により行われる。すなわち補助ブレーキスイッチ５５オフ時には電磁弁５２はＢ位置を保持し、補助ブレーキスイッチ５５がオンされるとＡ位置に切換わる。シャトル弁５４は、管路５３の圧力およびシャトル弁２４の選択圧力のうち高い方の圧力を切換弁２０のパイロットポート２０ａに導く。油圧源５１の吐出圧力は、切換弁２０をロ位置に切換えるのに十分な圧力である。
【００１７】
次に、図３および図４も参照して実施の形態の動作を説明する。
（１）平坦路走行
平坦路走行時の動作を図３を用いて説明すると、まずペダル１２ａの踏込み（時点Ｔ１）により管路１６ａまたは１６ｂの駆動圧が上昇し、油圧モータ４が回転して車両が走行する。その後、駆動圧は徐々に低下する。切換弁２０のパイロットポート２０ａには、管路１６ａまたは１６ｂの駆動圧および油圧源５１の吐出圧力のいずれかが導かれるから、ペダル操作時には補助ブレーキスイッチ５５の操作の有無に拘らず切換弁２０はロ位置を保持し、オーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧力は高圧となる。したがって何ら支障なく走行が行える。ペダル操作が解除されると（時点Ｔ２）、駆動圧が大きく低下するので、カウンタバランス弁３が閉じて油圧モータ４の出口側管路１６ｂまたは１６ａのブレーキ圧が上昇する。通常、平坦路走行時には補助ブレーキスイッチ５５はオフされているので、駆動圧の低下により切換弁２０はイ位置に復帰し、このため上記ブレーキ圧は比較的低圧のまま保持され、減速ショックが軽減される。
【００１８】
（２）降坂走行
降坂走行時の動作を図４により説明する。
ペダル１２ａを踏込みながらの平坦路走行中に下り坂にさしかかると（時点Ｔ１１）、車体の慣性により油圧モータ４がタイヤにより回転される状態となり、駆動圧は図示のごとく減少し始める。したがって、ペダル解除時と同様の動作によりブレーキ圧が上昇するが、切換弁２０がイ位置にあるため、ブレーキ圧は比較的低圧である。このままの状態ではブレーキ力が不足するため、運転者は補助ブレーキスイッチ５５をオン操作する（時点Ｔ１２）。これにより電磁弁５２がＡ位置に切換わり、油圧源５１の吐出圧力がシャトル弁５４を介して切換弁２０のパイロットポート２０ａに作用し、切換弁２０がロ位置に切換わる。その結果、オーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧力が高圧となり、図示の如くブレーキ圧が上昇して車両に大きな制動力が作用する。したがって運転者はフットブレーキを頻繁に使用する必要がなくなり、降坂時にも良好な走行フィーリングが得られる。
【００１９】
以上の実施の形態の構成において、ペダル１２ａが操作手段を、カウンタバランス弁３が油圧ブレーキ弁を、第１オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂが設定手段を、切換弁２０，第２オーバーロードリリーフ弁２２および電磁弁５２が制御手段をそれぞれ構成する。
【００２０】
図５は他の実施の形態を示す概略油圧回路図であり、図１と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
６１ａ，６１ｂは、オーバーロードリリーフ弁１７ａ，１７ｂの設定圧力を変更するための油圧シリンダであり、これらの油圧シリンダ６１ａ，６１ｂはシャトル弁５４に接続されている。シャトル弁５４は、管路５３の圧力およびシャトル弁２４の選択圧力のうち高圧の方を選択して油圧シリンダ６１ａ，６１ｂに導く。
【００２１】
以上の構成によっても図１と同様の作用効果が得られる。すなわち、ペダル１２ａ（図１）を踏込んでの平坦路走行時には、管路１６ａまたは１６ｂの駆動圧および油圧源５１の圧力のいずれかが油圧シリンダ６１ａ，６１ｂに導かれ、オーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧が高圧となる。一方、補助ブレーキスイッチ５５がオフの状態でペダル操作を解除すると、駆動圧の低下により油圧シリンダ６１ａ，６１ｂに導かれる圧力も低下し、オーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧が低圧となる。さらに降坂走行時に補助ブレーキスイッチ５５をオンすると、油圧源５１の吐出圧が油圧シリンダ６１ａ，６１ｂに導かれるので、駆動圧が低下してもオーバーロードリリーフ弁１７ａまたは１７ｂの設定圧は高圧となる。
【００２２】
なお、設定手段および制御手段の構成は上記の実施の形態に限定されず、種々の構成が考えられる。さらに、ホイール式油圧ショベルの油圧制御装置にて説明したが、その他の自走式油圧走行車両の油圧制御装置にも本発明を適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、補助ブレーキスイッチが操作されると、油圧モータの駆動圧の高低に拘らず油圧モータの出口側管路の最大圧力が高圧となるようにしたので、降坂走行時に十分なブレーキ力が得られ、従来のようにフットブレーキを頻繁に操作する必要がなくなり、良好な走行フィーリングが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧走行車両の油圧制御装置を示す油圧回路図。
【図２】図１の油圧制御装置が搭載されるホイール式油圧ショベルを示す側面図。
【図３】ペダルストローク，油圧モータの出入口圧力および補助ブレーキスイッチの時間的変化を示す図であり、平坦路走行時の状態を示す。
【図４】図３と同様の図であり、降坂路走行時の状態を示す。
【図５】他の実施の形態に係る油圧制御装置を示す概略図。
【図６】従来の油圧制御装置を示す油圧回路図。
【符号の説明】
１油圧モータ
２パイロット制御弁
３カウンタバランス弁
４油圧モータ
１２ａペダル
１７ａ，１７ｂ第１オーバーロードリリーフ弁
２０切換弁
２２第２オーバーロードリリーフ弁
５１油圧源
５２電磁弁
５４シャトル弁
５５補助ブレーキスイッチ

Claims

原動機により駆動され、管路に圧油を吐出する油圧ポンプと、
前記管路に設けられ、前記油圧ポンプの吐出油により駆動され車両を走行させる油圧モータと、
操作手段によって操作され、前記油圧ポンプから前記油圧モータに導かれる圧油を制御する制御弁と、
前記油圧モータの駆動圧が所定値未満になったときに前記油圧モータの出口側における前記管路に油圧ブレーキを付与する油圧ブレーキ弁と、
前記管路の最大圧力を設定する設定手段と、
前記油圧モータの駆動圧が所定値以上のときには前記管路の最大圧力が第１の値となり、前記駆動圧が所定値未満のときには前記管路の最大圧力が前記第１の値よりも低い第２の値となるよう前記設定手段を制御する制御手段とを有する油圧走行車両の油圧制御装置において、
運転室に設けられ、油圧ブレーキ力を増加させる際に運転者により操作される補助ブレーキスイッチを備え、
前記制御手段は、油圧ブレーキ力を増加させるべく前記補助ブレーキスイッチが操作されると、前記油圧モータの駆動圧に拘らず前記管路の最大圧力が前記第１の値となるよう前記設定手段を制御することで、前記油圧モータの駆動圧が前記所定値未満のときの油圧ブレーキ力を増加させることを特徴とする油圧走行車両の油圧制御装置。