JP3978292B2

JP3978292B2 - Travel drive device

Info

Publication number: JP3978292B2
Application number: JP06427599A
Authority: JP
Inventors: 正三田村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: JP2000257712A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホイールローダ等の車両に用いられる走行駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイールローダ等の車両に用いられる走行駆動装置として、可変容量形ポンプと油圧ポンプとで閉回路を構成したものがある。
一般的には、エンジンに連結させた可逆タイプの可変容量形ポンプを、両回転を許容する油圧モータ５に接続する、いわゆるハイドロスタティックトランスミッション装置が知られている。
ただし、近年では、エンジンに連結させた可変容量形ポンプとして、可逆タイプではなく、一方向のみに吐出するタイプを使用したものがある。そして、車両を走行させるときは、上記可変容量形ポンプから両回転を許容する油圧モータに対する作動油の流れを、前後進切換弁で切換えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように可変容量形ポンプを一方向のみに吐出するタイプとした走行駆動装置では、前後進切換弁をアクセルペダルに連動させたものがある。そして、アクセルペダルを離したとき、前後進切換弁は、油圧モータを可変容量形ポンプ側から遮断する。
しかし、アクセルペダルを離したとき、油圧モータが可変容量形ポンプ側から遮断されと、いわゆるエンジンブレーキを効かせられなくなってしまう。
この発明の目的は、可変容量形ポンプを一方向のみに吐出するタイプとし、両回転を許容する油圧モータに対する作動油の流れを、前後進切換弁で切換えるようにした走行駆動装置において、通常走行状態からエンジン回転数を低くしたとき、油圧モータにブレーキ力を作用させることのできる走行駆動装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンに連結して一方向に作動流体を吐出し、その吐出量を傾転角に応じて変える可変容量形ポンプと、両方向の流れを許容する流体圧モータと、可変容量形ポンプと流体圧モータとの間に介在させた前後進切換弁とを備え、上記前後進切換弁は、中立位置にあるとき、流体圧モータを可変容量形ポンプ側から遮断する一方、前進位置にあるとき、可変容量形ポンプの吐出ポートを流体圧モータの一方のポートに連通し、かつ、可変容量形ポンプの吸込ポートを流体圧モータの他方のポートに連通して、流体圧モータを正回転させ、また、後進位置にあるとき、可変容量形ポンプの吐出ポートを流体圧モータの他方のポートに連通し、かつ、可変容量形ポンプの吸込ポートを流体圧モータの一方のポートに連通して、流体圧モータを逆転させる構成にした走行駆動装置を前提とする。
【０００５】
そして、この発明は、可変容量形ポンプと流体圧モータとの間に、上記前後進切換弁とパラレルに介在させたブレーキ切換弁と、このブレーキ切換弁を制御するコントローラ機構とを備え、上記ブレーキ切換弁は、中立位置にあるとき、流体圧モータを可変容量形ポンプ側から遮断する一方、前進位置にあるとき、可変容量形ポンプの吐出ポートを流体圧モータの一方のポートに連通し、かつ、可変容量形ポンプの吸込ポートを流体圧モータの他方のポートに連通し、また、後進位置にあるとき、可変容量形ポンプの吐出ポートを流体圧モータの他方のポートに連通し、かつ、可変容量形ポンプの吸込ポートを流体圧モータの一方のポートに連通する構成とし、しかも、上記コントローラ機構は、前後進切換弁が中立位置にあり、かつ、流体圧モータが設定回転数以上で正回転していれば、ブレーキ切換弁を前進位置に切換え、また、前後進切換弁が中立位置にあり、かつ、流体圧モータが設定回転数以上で逆回転していれば、ブレーキ切換弁を後進位置に切換え、上記ブレーキ切換弁が前進位置あるいは後進位置にあるときに、可変容量形ポンプの傾転角を制御するための制御圧力を生成するレギュレータバルブと上記可変容量形ポンプの制御シリンダの圧力室との間にブレーキ制御弁を備えるとともに、このブレーキ制御弁を上記ブレーキ切換弁の前後の差圧に応じて切換わり、上記ブレーキ切換弁の前後の差圧が大きいときに可変容量形ポンプの傾転角を大きくする構成にした点に特徴を有する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の走行駆動装置の実施例を示す。
可変容量形ポンプ１を、具体的には図示しないが、その動力源であるエンジンに連係している。そして、この可変容量形ポンプ１の吐出ポート１ａと吸込ポート１ｂとを、それぞれ高圧ライン２と低圧ライン３とを介して、前後進切換弁４に接続している。
また、両回転を許容する油圧モータ５を、具体的には図示しないが、車輪側に連係している。したがって、油圧モータ５が回転すれば、その回転方向に応じて、車両を前進走行あるいは後進走行させることができる。そして、この油圧モータ５の一方のポート５ａと他方のポート５ｂとを、それぞれ一方のライン６と他方のライン７とを介して、前後進切換弁４に接続している。
【０００７】
上記前後進切換弁４は、図１に示すように、スプリング８によって保たれる中立位置で、各ライン２、３、６、７を遮断し、油圧モータ５を可変容量形ポンプ１側から遮断している。
前後進切換弁４は、操作レバー９の操作方向によって、前後進位置が選択される。そして、この前後進切換弁４の切換量は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量、すなわち、エンジン回転数に応じて決められるようになっている。
【０００８】
例えば、操作レバー９を前進方向に切換えた状態では、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じて、この前後進切換弁４が図中下側の前進位置に切換わる。このように前後進切換弁４が前進位置に切換われば、高圧ライン２が一方のライン６に連通し、また、低圧ライン３が他方のライン７に連通する。したがって、可変容量形ポンプ１の吐出ポート１ａから吐出された作動油が、油圧モータ５の一方のポート５ａに導かれることになり、この油圧モータ５を正回転させて、車両を前進走行させることができる。
【０００９】
逆に、操作レバー９を後進方向に切換えた状態では、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じて、この前後進切換弁４が図中上側の後進位置に切換わる。このように前後進切換弁４が後進位置に切換われば、高圧ライン２が他方のライン７に連通し、また、低圧ライン３が一方のライン６に連通する。したがって、可変容量形ポンプ１の吐出ポート１ａから吐出された作動油が、油圧モータ５の他方のポート５ｂに導かれることになり、この油圧モータ５を逆回転させて、車両を後進走行させることができる。
【００１０】
このようにした走行駆動装置では、上記前進走行状態あるいは後進走行状態において、可変容量形ポンプ１の吐出量を制御することで、油圧モータ５の回転速度を決め、車速を変化させることができる。
そして、可変容量形ポンプ１の吐出量を制御するために、この可変容量形ポンプ１の傾転角を、次のようにして制御している。
可変容量形ポンプ１には、制御シリンダ１０を連係している。この制御シリンダ１０は、圧力室１１が低圧となっている状態で、スプリング１２によって可変容量形ポンプ１の傾転角を大きく保っている。そして、圧力室１１に圧力が導かれると、スプリング１２に抗して作動し、可変容量形ポンプ１の傾転角を小さくする。
【００１１】
上記制御シリンダ１０の圧力室１１の圧力を、レギュレータバルブ１３によって制御している。
レギュレータバルブ１３がスプリング１４によって保たれるノーマル状態にあるとき、制御シリンダ１０の圧力室１１をタンクに連通する。それに対して、レギュレータバルブ１３がスプリング１４に抗して切換わると、その切換量に応じて、可変容量形ポンプ１の吐出圧から制御圧力を生成し、その制御圧力を制御シリンダ１０の圧力室１１に導くことになる。
このレギュレータバルブ１３のパイロット室１３ａには、高圧ライン２の可変容量形ポンプ１の吐出圧を導いている。また、スプリング１４を設けたパイロット室１３ｂには、油圧モータ５に接続する両ライン６、７の圧力を、チェック弁１５で高圧選択して導いている。
【００１２】
このようにしたレギュレータバルブ１３は、前後進切換弁４前後の差圧に応じて切換わり、制御シリンダ１０を介して可変容量形ポンプ１の傾転角を制御する。そして、前後進切換弁４の上流側の圧力、すなわち、可変容量形ポンプ１の吐出圧を、前後進切換弁４の下流側の圧力、すなわち、油圧モータ５の負荷圧より所定圧だけ高く保つロードセンシング制御を行なうことになる。
このようにロードセンシング制御を行なえば、前後進切換弁４がある開度にあるとき、油圧モータ５側の負荷にかかわらず、この前後進切換弁４を流れる流量を一定に保ち、油圧モータ５の回転速度、言い換えれば、車速を一定に維持することができる。
【００１３】
なお、レギュレータバルブ１３と制御シリンダ１０の圧力室１１との間には、ブレーキ制御弁１６を介在させている。
ブレーキ制御弁１６は、スプリング１７によって保たれるノーマル状態で、レギュレータバルブ１３と制御シリンダ１０の圧力室１１とを遮断し、制御シリンダ１０の圧力室１１を低圧ライン３に連通する。
このブレーキ制御弁１６のパイロット室１６ｂには、レギュレータバルブ１３のパイロット室１３ｂと同じく、両ライン６、７の圧力をチェック弁１５で高圧選択して導いている。また、スプリング１７を設けたパイロット室１６ａを、低圧ライン３に連通している。
【００１４】
このようにしたブレーキ制御弁１６の詳しい作用は後述するが、通常走行状態では、パイロット室１６ｂに油圧モータ５の負荷圧が導かれ、また、パイロット室１６ａが低圧ライン３の低圧となっているので、このブレーキ制御弁１６は、スプリング１７に抗して切換わった状態となっている。そして、ブレーキ制御弁１６がスプリング１７に抗して切換わった状態にあれば、上記レギュレータバルブ１３で生成された制御圧力が、なんら規制されることなく制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれるので、前述したロードセンシング機能を妨げることがない。
【００１５】
また、レギュレータバルブ１３と制御シリンダ１０の圧力室１１との間には、安全弁１８を介在させている。
安全弁１８は、スプリング１９によって保たれるノーマル状態で、レギュレータバルブ１３と制御シリンダ１０の圧力室１１とを連通する。したがって、通常走行状態では、上記レギュレータバルブ１３で生成された制御圧力が、なんら規制されることなく制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれるので、前述したロードセンシング機能を妨げることがない。
【００１６】
このようにした安全弁１８のパイロット室１８ａには、可変容量形ポンプ１の吐出圧を導いている。したがって、可変容量形ポンプ１の吐出圧が異常に高くなったときには、この安全弁１８がスプリング１９に抗して切換わり、可変容量形ポンプ１の吐出圧を制御シリンダ１０の圧力室１１に導く。そして、可変容量形ポンプ１の吐出圧が制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれれば、制御シリンダ１０はスプリング１２に抗して大きく作動し、可変容量形ポンプ１の傾転角を小さくして、可変容量形ポンプ１の吐出圧がそれ以上高くなるのを防ぐことになる。
【００１７】
ここで、高圧ライン２に高圧サブライン２０を接続し、低圧ライン３に低圧サブライン２１を接続している。そして、これら高圧サブライン２０と低圧サブライン２１とを、ブレーキ切換弁２２に接続している。
また、一方のライン６に一方のサブライン２３を接続し、他方のライン７に他方のサブライン２４を接続している。そして、これらサブライン２３、２４を、ブレーキ切換弁２２に接続している。
上記ブレーキ切換弁２２は、スプリング２５によって保たれる中立位置で、各サブライン２０、２１、２３、２４を遮断し、油圧モータ５を可変容量形ポンプ１側から遮断している。
【００１８】
上記中立位置から、例えば、電磁ソレノイド２６ａを励磁して、このブレーキ切換弁２２を図中下側の前進位置に切換えると、高圧ライン２が高圧サブライン２０を介して一方のライン６に連通し、また、低圧ライン３が低圧サブライン２１を介して他方のライン７に連通する。したがって、可変容量形ポンプ１の吐出ポート１ａが油圧モータ５の一方のポート５ａに連通し、また、可変容量形ポンプ１の吸込ポート１ｂが油圧モータ５の他方のポート５ｂに連通する。
逆に、電磁ソレノイド２６ｂを励磁して、このブレーキ切換弁２２を図中上側の後進位置に切換えると、高圧ライン２が高圧サブライン２０を介して他方のライン７に連通し、また、低圧ライン３が低圧サブライン２１を介して一方のライン６に連通する。したがって、可変容量形ポンプ１の吐出ポート１ａが油圧モータ５の他方のポート５ｂに連通し、また、可変容量形ポンプ１の吸込ポート１ｂが油圧モータ５の一方のポート５ａに連通する。
【００１９】
上記ブレーキ切換弁２２を切換える電磁ソレノイド２６ａ、２６ｂは、コントローラＣによって制御されている。
コントローラＣには、油圧モータ５の回転数及び回転方向を入力している。また、前述した前後進切換弁４が中立位置にあるかどうかを検出して入力している。そして、このコントローラＣは、前後進切換弁４が中立位置にあり、かつ、油圧モータ５が設定回転数以上で正回転していれば、電磁ソレノイド２６ａを励磁して、ブレーキ切換弁２２を図中下側の前進位置に切換える。同じく、前後進切換弁４が中立位置にあり、かつ、油圧モータ５が設定回転数以上で逆回転していれば、電磁ソレノイド２６ｂを励磁して、ブレーキ切換弁２２を図中上側の後進位置に切換える。
【００２０】
次に、上記実施例の走行駆動装置の作用について説明する。
車両を前進走行させるときは、操作レバー９を前進方向に切換えるとともに、図示しないアクセルペダルを踏み込む。
この状態では、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、前後進切換弁４が図中下側の前進位置に切換わる。そして、前後進切換弁４が前進位置に切換われば、高圧ライン２が一方のライン６に連通し、また、低圧ライン３が他方のライン７に連通する。したがって、可変容量形ポンプ１の吐出ポート１ａから吐出された作動油が、油圧モータ５の一方のポート５ａに導かれることになり、この油圧モータ５を正回転させて、車両を前進走行させることができる。
【００２１】
このとき、ブレーキ制御弁１６のパイロット室１６ｂには、油圧モータ５の負荷圧がチェック弁１５を介して選択されて導かれる。また、パイロット室１６ａの圧力は、低圧ライン３の低圧となっている。したがって、このブレーキ制御弁１６は、スプリング１７に抗して切換わった状態となっている。
そして、前述したように、レギュレータバルブ１３が、前後進切換弁４前後の差圧に応じて切換わり、可変容量形ポンプ１の吐出圧を、油圧モータ５の負荷圧より所定圧だけ高く保つロードセンシング制御を行なうことになる。したがって、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、油圧モータ５側の負荷にかかわらず、この前後進切換弁４を流れる流量を一定に保ち、油圧モータ５の回転速度、言い換えれば、車速を一定に維持することができる。
【００２２】
なお、前後進切換弁４が前進位置にあるとき、コントローラＣは、電磁ソレノイド２６ａ、２６ｂを非励磁状態に保つので、ブレーキ切換弁２２が中立位置にある。したがって、サブライン２０、２１、２３、２４側では、油圧モータ５を可変容量形ポンプ１側から遮断した状態にあり、可変容量形ポンプ１の作動油のすべてが、前後進切換弁４によって制御されることになる。
【００２３】
以上のように油圧モータ５が設定回転数以上の回転数で通常走行している状態で、図示しないアクセルペダルの踏み込みを止めると、前後進切換弁４は中立位置に復帰する。したがって、各ライン２、３、６、７を遮断し、油圧モータ５を可変容量形ポンプ１側から遮断することになる。
ただし、アクセルペダルの踏み込みを止めても、油圧モータ５は、慣性によって設定回転数以上で正回転を続けようとする。
したがって、前後進切換弁４が中立位置にあり、かつ、油圧モータ５が設定回転数以上で正回転している状態となり、前述したように、コントローラＣは、電磁ソレノイド２６ａを励磁して、ブレーキ切換弁２２を図中下側の前進位置に切換えることになる。
【００２４】
また、油圧モータ５が慣性によって正回転すると、この油圧モータ５がポンプ作用を発揮し、一方のポート５ａから作動油を吸い込んで、その作動油を他方のポート５ｂから吐出する。一方、アクセルペダルの踏み込みを止めると、エンジン回転数が低くなって、可変容量形ポンプ１の回転数も低くなる。
かかる状況では、油圧モータ５のポート５ｂから吐出された作動油が、他方のライン７→他方のサブライン２４→ブレーキ切換弁２２→低圧サブライン２１→低圧ライン３へと導かれ、可変容量形ポンプ１を回転させようとする。したがって、低圧ライン３に圧力が発生し、油圧モータ５に負荷が作用して、この油圧モータ５の回転に対してブレーキ力を作用させることができる。
【００２５】
しかも、ブレーキ制御弁１６は、ブレーキ切換弁２２前後の差圧に応じて切換わる。そして、このブレーキ制御弁１６の切換量に応じて、低圧ライン３に発生している圧力から制御圧力を生成し、その制御圧力を制御シリンダ１０の圧力室１１に導くことになる。
したがって、ブレーキ切換弁２２前後の差圧に応じて、可変容量形ポンプ１の容量を変化させて、車速に応じた適度なブレーキング効果を発揮させることができる。
【００２６】
例えば、高車速走行時には、油圧モータ５の回転数が高く、この油圧モータ５の吐出量が多くなるため、ブレーキ切換弁２２前後の差圧が大きくなる。したがって、ブレーキ制御弁１６がスプリング１７に抗して大きく切換わり、制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれる制御圧力は低くなる。そして、制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれる制御圧力が低ければ、可変容量形ポンプ１の傾転角は大きくなるので、その容量を大きくして、油圧モータ５の回転に対して急激にブレーキ力が作用するのを防ぐことができる。
【００２７】
そして、低車速になるにつれて、油圧モータ５の回転数が低くなり、この油圧モータ５の吐出量が少なくなるので、ブレーキ切換弁２２前後の差圧が小さくなる。したがって、ブレーキ制御弁１６はスプリング１７によってノーマル状態に近い状態となり、制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれる制御圧力は高くなる。そして、制御シリンダ１０の圧力室１１に導かれる制御圧力が高くなれば、可変容量形ポンプ１の傾転角を小さくして、その容量を小さくして、ブレーキング効果を高めることができる。
【００２８】
なお、車両を後進走行させるときは、前後進切換弁４及びブレーキ切換弁２２を、それぞれ後進位置に切換えるようにする。ただし、その作用については、上記前進走行状態の場合と同じなので、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
【発明の効果】
この発明によれば、例えば、前後進切換弁を前進位置に切換えれば、流体圧モータを正回転させて、車両を前進走行させることができる。そして、このときはブレーキ切換弁が中立位置にあるので、可変容量形ポンプの吐出する作動流体のすべてが、前後進切換弁によって制御されることになる。
【００３８】
一方、流体圧モータが設定回転数以上の回転数で通常走行している状態で、前後進切換弁を中立位置に復帰させれば、流体圧モータを可変容量形ポンプ側から遮断することになるが、流体圧モータは、慣性によって設定回転数以上で回転を続ける。したがって、前後進切換弁が中立位置にあり、かつ、流体圧モータが設定回転数以上で回転している状態となり、コントローラ機構は、ブレーキ切換弁を前進位置あるいは後進位置に切換える。
また、流体圧モータが慣性によって回転すると、この流体圧モータがポンプ作用を発揮し、その回転方向に応じて作動流体を吐出する。したがって、流体圧モータから吐出された作動流体が、上記ブレーキ切換弁を介して可変容量形ポンプへと導かれ、この可変容量形ポンプを回転させようとする。そして、可変容量形ポンプを回転させようとする負荷によって、この流体圧モータの回転に対してブレーキ力を作用させることができる。
【００３９】
さらに、流体圧モータの回転に対してブレーキ力を作用させているときに、可変容量形ポンプの容量を変化させて、そのブレーキ力を制御することができる。例えば、高車速走行時に、可変容量形ポンプの容量を大きくして、急激にブレーキ力が作用するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の走行駆動装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１可変容量形ポンプ
１ａ吐出ポート
１ｂ吸込ポート
４前後進切換弁
５油圧モータ
５ａ一方のポート
５ｂ他方のポート
１０制御シリンダ
１１圧力室
１２スプリング
１６ブレーキ制御弁
１６ａ、１６ｂパイロット室
２２ブレーキ切換弁
２６ａ、２６ｂ電磁ソレノイド
Ｃコントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a travel drive device used in a vehicle such as a wheel loader.
[0002]
[Prior art]
As a traveling drive device used for a vehicle such as a wheel loader, there is one in which a closed circuit is constituted by a variable displacement pump and a hydraulic pump.
In general, a so-called hydrostatic transmission device is known in which a reversible variable displacement pump coupled to an engine is connected to a hydraulic motor 5 that allows both rotations.
However, in recent years, some variable displacement pumps connected to the engine use a type that discharges in only one direction instead of a reversible type. When the vehicle is driven, the flow of hydraulic oil to the hydraulic motor that allows both rotations from the variable displacement pump is switched by the forward / reverse switching valve.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, there is a traveling drive device in which the variable displacement pump discharges in only one direction, in which a forward / reverse switching valve is interlocked with an accelerator pedal. When the accelerator pedal is released, the forward / reverse switching valve shuts off the hydraulic motor from the variable displacement pump side.
However, when the accelerator pedal is released, the so-called engine brake cannot be applied if the hydraulic motor is cut off from the variable displacement pump side.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a travel drive device in which a variable displacement pump is a type that discharges in only one direction and the flow of hydraulic oil to a hydraulic motor that allows both rotations is switched by a forward / reverse switching valve. An object of the present invention is to provide a travel drive device capable of applying a braking force to a hydraulic motor when the engine speed is lowered from the state.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a variable displacement pump that is connected to an engine and discharges a working fluid in one direction and changes the discharge amount according to a tilt angle, a fluid pressure motor that allows flow in both directions, and a variable displacement pump. And a forward / reverse switching valve interposed between the hydraulic pressure motor and the fluid pressure motor. When the forward / reverse switching valve is in the neutral position, the fluid pressure motor is shut off from the variable displacement pump side while being in the forward position. When connecting the discharge port of the variable displacement pump to one port of the fluid pressure motor and the suction port of the variable displacement pump to the other port of the fluid pressure motor, the fluid pressure motor is rotated forward. In addition, when in the reverse drive position, the discharge port of the variable displacement pump communicates with the other port of the fluid pressure motor, and the suction port of the variable displacement pump communicates with one port of the fluid pressure motor, Fluid pressure mode It assumes traveling drive apparatus in the configuration to reverse.
[0005]
The present invention includes a brake switching valve interposed between the variable displacement pump and the fluid pressure motor in parallel with the forward / reverse switching valve, and a controller mechanism for controlling the brake switching valve. The switching valve shuts off the fluid pressure motor from the variable displacement pump side when in the neutral position, and communicates the discharge port of the variable displacement pump to one port of the fluid pressure motor when in the forward position, and The suction port of the variable displacement pump communicates with the other port of the fluid pressure motor, and when in the reverse drive position, the discharge port of the variable displacement pump communicates with the other port of the fluid pressure motor and is variable. The suction port of the displacement pump communicates with one port of the fluid pressure motor, and the controller mechanism has a forward / reverse switching valve in the neutral position and a fluid If the motor is rotating forward at the set speed or higher, the brake switch valve is switched to the forward position, the forward / backward switch valve is in the neutral position, and the fluid pressure motor is rotating backward at the set speed or higher. If the brake switching valve is switched to the reverse position, and the brake switching valve is in the forward position or the reverse position, the regulator valve that generates the control pressure for controlling the tilt angle of the variable displacement pump and the variable A brake control valve is provided between the control cylinder and the pressure chamber of the displacement pump, and the brake control valve is switched according to the differential pressure before and after the brake switching valve. It is characterized in that the tilt angle of the variable displacement pump is increased when it is large .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a travel drive device of the present invention.
Although not specifically shown, the variable displacement pump 1 is linked to an engine that is a power source thereof. The discharge port 1a and the suction port 1b of the variable displacement pump 1 are connected to the forward / reverse switching valve 4 via the high pressure line 2 and the low pressure line 3, respectively.
Further, although not specifically shown, the hydraulic motor 5 that allows both rotations is linked to the wheel side. Therefore, if the hydraulic motor 5 rotates, the vehicle can travel forward or backward depending on the direction of rotation. Then, one port 5a and the other port 5b of the hydraulic motor 5 are connected to the forward / reverse switching valve 4 via one line 6 and the other line 7, respectively.
[0007]
As shown in FIG. 1, the forward / reverse switching valve 4 shuts off the lines 2, 3, 6, and 7 and shuts off the hydraulic motor 5 from the variable displacement pump 1 side at the neutral position maintained by the spring 8. is doing.
The forward / reverse switching valve 4 is selected in the forward / reverse position according to the operation direction of the operation lever 9. The switching amount of the forward / reverse switching valve 4 is determined according to the depression amount of an accelerator pedal (not shown), that is, the engine speed.
[0008]
For example, in a state where the operation lever 9 is switched to the forward direction, the forward / reverse switching valve 4 is switched to the lower forward position in the figure in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal (not shown). When the forward / reverse switching valve 4 is switched to the forward position in this way, the high pressure line 2 communicates with one line 6 and the low pressure line 3 communicates with the other line 7. Therefore, the hydraulic oil discharged from the discharge port 1a of the variable displacement pump 1 is guided to one port 5a of the hydraulic motor 5, and the hydraulic motor 5 is rotated forward to drive the vehicle forward. Can do.
[0009]
On the contrary, in the state where the operation lever 9 is switched in the reverse direction, the forward / reverse switching valve 4 is switched to the reverse position on the upper side in the drawing in accordance with the depression amount of an accelerator pedal (not shown). When the forward / reverse switching valve 4 is switched to the reverse position in this way, the high pressure line 2 communicates with the other line 7 and the low pressure line 3 communicates with the one line 6. Accordingly, the hydraulic oil discharged from the discharge port 1a of the variable displacement pump 1 is guided to the other port 5b of the hydraulic motor 5, and the hydraulic motor 5 is reversely rotated to drive the vehicle backward. Can do.
[0010]
In the traveling drive apparatus configured as described above, the rotational speed of the hydraulic motor 5 can be determined and the vehicle speed can be changed by controlling the discharge amount of the variable displacement pump 1 in the forward traveling state or the reverse traveling state.
In order to control the discharge amount of the variable displacement pump 1, the tilt angle of the variable displacement pump 1 is controlled as follows.
A control cylinder 10 is linked to the variable displacement pump 1. The control cylinder 10 maintains a large tilt angle of the variable displacement pump 1 by a spring 12 in a state where the pressure chamber 11 is at a low pressure. When the pressure is introduced into the pressure chamber 11, the pressure chamber 11 operates against the spring 12 to reduce the tilt angle of the variable displacement pump 1.
[0011]
The pressure in the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 is controlled by a regulator valve 13.
When the regulator valve 13 is in a normal state maintained by the spring 14, the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 is communicated with the tank. On the other hand, when the regulator valve 13 is switched against the spring 14, a control pressure is generated from the discharge pressure of the variable displacement pump 1 according to the switching amount, and the control pressure is generated in the pressure chamber of the control cylinder 10. 11 will be led.
The discharge pressure of the variable displacement pump 1 of the high-pressure line 2 is guided to the pilot chamber 13 a of the regulator valve 13. Further, the pressure in both lines 6 and 7 connected to the hydraulic motor 5 is guided to the pilot chamber 13 b provided with the spring 14 by selecting a high pressure with the check valve 15.
[0012]
The regulator valve 13 thus configured is switched in accordance with the differential pressure across the forward / reverse switching valve 4 and controls the tilt angle of the variable displacement pump 1 via the control cylinder 10. The pressure on the upstream side of the forward / reverse switching valve 4, that is, the discharge pressure of the variable displacement pump 1 is kept higher by a predetermined pressure than the pressure on the downstream side of the forward / backward switching valve 4, that is, the load pressure of the hydraulic motor 5. Load sensing control will be performed.
If load sensing control is performed in this way, when the forward / reverse switching valve 4 is at a certain opening, the flow rate flowing through the forward / reverse switching valve 4 is kept constant regardless of the load on the hydraulic motor 5 side. , In other words, the vehicle speed can be kept constant.
[0013]
A brake control valve 16 is interposed between the regulator valve 13 and the pressure chamber 11 of the control cylinder 10.
The brake control valve 16 shuts off the regulator valve 13 and the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 in a normal state maintained by the spring 17, and connects the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 to the low pressure line 3.
Like the pilot chamber 13 b of the regulator valve 13, the pressure in both lines 6 and 7 is selected by the check valve 15 to the pilot chamber 16 b of the brake control valve 16. In addition, the pilot chamber 16 a provided with the spring 17 communicates with the low pressure line 3.
[0014]
Although the detailed operation of the brake control valve 16 configured as described above will be described later, in the normal traveling state, the load pressure of the hydraulic motor 5 is guided to the pilot chamber 16b, and the pilot chamber 16a is at a low pressure in the low pressure line 3. Therefore, the brake control valve 16 is switched against the spring 17. If the brake control valve 16 is switched against the spring 17, the control pressure generated by the regulator valve 13 is guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 without any restriction. The load sensing function described above is not disturbed.
[0015]
A safety valve 18 is interposed between the regulator valve 13 and the pressure chamber 11 of the control cylinder 10.
The safety valve 18 communicates the regulator valve 13 and the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 in a normal state maintained by the spring 19. Therefore, in the normal running state, the control pressure generated by the regulator valve 13 is guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 without any restriction, so that the load sensing function described above is not hindered.
[0016]
The discharge pressure of the variable displacement pump 1 is introduced into the pilot chamber 18a of the safety valve 18 thus configured. Therefore, when the discharge pressure of the variable displacement pump 1 becomes abnormally high, the safety valve 18 is switched against the spring 19 to guide the discharge pressure of the variable displacement pump 1 to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10. When the discharge pressure of the variable displacement pump 1 is guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10, the control cylinder 10 operates greatly against the spring 12, and the tilt angle of the variable displacement pump 1 is reduced. Thus, the discharge pressure of the variable displacement pump 1 is prevented from further increasing.
[0017]
Here, the high pressure subline 20 is connected to the high pressure line 2, and the low pressure subline 21 is connected to the low pressure line 3. The high pressure subline 20 and the low pressure subline 21 are connected to the brake switching valve 22.
One line 6 is connected to one line 6, and the other subline 24 is connected to the other line 7. These sublines 23 and 24 are connected to the brake switching valve 22.
The brake switching valve 22 shuts off the sub-lines 20, 21, 23, 24 at the neutral position maintained by the spring 25, and shuts off the hydraulic motor 5 from the variable displacement pump 1 side.
[0018]
From the neutral position, for example, when the electromagnetic solenoid 26a is excited and the brake switching valve 22 is switched to the lower forward position in the figure, the high pressure line 2 communicates with one line 6 via the high pressure subline 20, Further, the low pressure line 3 communicates with the other line 7 via the low pressure subline 21. Accordingly, the discharge port 1 a of the variable displacement pump 1 communicates with one port 5 a of the hydraulic motor 5, and the suction port 1 b of the variable displacement pump 1 communicates with the other port 5 b of the hydraulic motor 5.
Conversely, when the electromagnetic solenoid 26b is excited to switch the brake switching valve 22 to the reverse position on the upper side in the figure, the high pressure line 2 communicates with the other line 7 via the high pressure subline 20, and the low pressure line 3 Communicates with one line 6 via the low-pressure sub-line 21. Accordingly, the discharge port 1 a of the variable displacement pump 1 communicates with the other port 5 b of the hydraulic motor 5, and the suction port 1 b of the variable displacement pump 1 communicates with one port 5 a of the hydraulic motor 5.
[0019]
The electromagnetic solenoids 26a and 26b for switching the brake switching valve 22 are controlled by a controller C.
The controller C receives the rotation speed and rotation direction of the hydraulic motor 5. Further, whether or not the forward / reverse switching valve 4 is in the neutral position is detected and input. When the forward / reverse switching valve 4 is in the neutral position and the hydraulic motor 5 is rotating forward at a predetermined rotational speed or higher, the controller C excites the electromagnetic solenoid 26a to switch the brake switching valve 22 to the position shown in FIG. Switch to the middle forward position. Similarly, if the forward / reverse switching valve 4 is in the neutral position and the hydraulic motor 5 is reversely rotated at the set rotational speed or more, the electromagnetic solenoid 26b is excited and the brake switching valve 22 is moved upward in the figure. Switch to.
[0020]
Next, the operation of the travel drive device of the above embodiment will be described.
When the vehicle travels forward, the control lever 9 is switched to the forward direction and an accelerator pedal (not shown) is depressed.
In this state, the forward / reverse switching valve 4 is switched to the lower forward position in the figure according to the depression amount of the accelerator pedal. When the forward / reverse switching valve 4 is switched to the forward position, the high pressure line 2 communicates with one line 6 and the low pressure line 3 communicates with the other line 7. Therefore, the hydraulic oil discharged from the discharge port 1a of the variable displacement pump 1 is guided to one port 5a of the hydraulic motor 5, and the hydraulic motor 5 is rotated forward to drive the vehicle forward. Can do.
[0021]
At this time, the load pressure of the hydraulic motor 5 is selected and guided to the pilot chamber 16 b of the brake control valve 16 via the check valve 15. In addition, the pressure in the pilot chamber 16 a is the low pressure in the low pressure line 3. Therefore, the brake control valve 16 is switched against the spring 17.
Then, as described above, the regulator valve 13 is switched according to the differential pressure across the forward / reverse switching valve 4 to keep the discharge pressure of the variable displacement pump 1 higher than the load pressure of the hydraulic motor 5 by a predetermined pressure. Sensing control will be performed. Therefore, depending on the amount of depression of the accelerator pedal, regardless of the load on the hydraulic motor 5, the flow rate flowing through the forward / reverse switching valve 4 is kept constant, and the rotational speed of the hydraulic motor 5, in other words, the vehicle speed is kept constant. can do.
[0022]
When the forward / reverse switching valve 4 is in the forward position, the controller C keeps the electromagnetic solenoids 26a and 26b in a non-excited state, so that the brake switching valve 22 is in the neutral position. Therefore, the hydraulic motor 5 is disconnected from the variable displacement pump 1 side on the sublines 20, 21, 23, and 24, and all the hydraulic fluid of the variable displacement pump 1 is controlled by the forward / reverse switching valve 4. Will be.
[0023]
As described above, when the depression of an accelerator pedal (not shown) is stopped while the hydraulic motor 5 is normally traveling at a rotational speed equal to or higher than the set rotational speed, the forward / reverse switching valve 4 returns to the neutral position. Accordingly, the lines 2, 3, 6, and 7 are shut off, and the hydraulic motor 5 is shut off from the variable displacement pump 1 side.
However, even if the depression of the accelerator pedal is stopped, the hydraulic motor 5 tries to continue the normal rotation at the set rotation speed or higher due to inertia.
Therefore, the forward / reverse switching valve 4 is in the neutral position, and the hydraulic motor 5 is rotating forward at the set rotational speed or higher. As described above, the controller C excites the electromagnetic solenoid 26a to The switching valve 22 is switched to the lower forward position in the figure.
[0024]
When the hydraulic motor 5 rotates forward due to inertia, the hydraulic motor 5 exerts a pump action, sucks the hydraulic oil from one port 5a, and discharges the hydraulic oil from the other port 5b. On the other hand, when the depression of the accelerator pedal is stopped, the engine speed is lowered and the speed of the variable displacement pump 1 is also lowered.
In such a situation, the hydraulic oil discharged from the port 5b of the hydraulic motor 5 is guided to the other line 7 → the other subline 24 → the brake switching valve 22 → the low pressure subline 21 → the low pressure line 3, and the variable displacement pump 1 Try to rotate. Accordingly, pressure is generated in the low pressure line 3, and a load acts on the hydraulic motor 5, so that a braking force can be applied to the rotation of the hydraulic motor 5.
[0025]
Moreover, the brake control valve 16 is switched according to the differential pressure across the brake switching valve 22. Then, according to the switching amount of the brake control valve 16, a control pressure is generated from the pressure generated in the low pressure line 3, and the control pressure is guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10.
Therefore, the capacity of the variable displacement pump 1 can be changed according to the differential pressure before and after the brake switching valve 22, and an appropriate braking effect corresponding to the vehicle speed can be exhibited.
[0026]
For example, when traveling at high vehicle speeds, the rotational speed of the hydraulic motor 5 is high, and the discharge amount of the hydraulic motor 5 increases, so that the differential pressure across the brake switching valve 22 increases. Therefore, the brake control valve 16 is largely switched against the spring 17 and the control pressure guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 is lowered. If the control pressure guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 is low, the tilt angle of the variable displacement pump 1 increases, so that the capacity is increased and braking suddenly against the rotation of the hydraulic motor 5 is performed. The force can be prevented from acting.
[0027]
As the vehicle speed decreases, the rotational speed of the hydraulic motor 5 decreases and the discharge amount of the hydraulic motor 5 decreases, so that the differential pressure across the brake switching valve 22 decreases. Therefore, the brake control valve 16 is brought into a state close to the normal state by the spring 17 and the control pressure guided to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 is increased. And if the control pressure led to the pressure chamber 11 of the control cylinder 10 becomes high, the tilt angle of the variable displacement pump 1 can be reduced, the capacity thereof can be reduced, and the braking effect can be enhanced.
[0028]
When the vehicle travels backward, the forward / reverse switching valve 4 and the brake switching valve 22 are each switched to the reverse position. However, since the operation is the same as that in the forward traveling state, a detailed description thereof is omitted.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, if the forward / reverse switching valve is switched to the forward position, the fluid pressure motor can be rotated forward to drive the vehicle forward. At this time, since the brake switching valve is in the neutral position, all the working fluid discharged from the variable displacement pump is controlled by the forward / reverse switching valve.
[0038]
On the other hand, if the forward / reverse switching valve is returned to the neutral position while the fluid pressure motor is normally running at a speed higher than the set speed, the fluid pressure motor is cut off from the variable displacement pump side. However, the fluid pressure motor continues to rotate at a set rotation speed or higher due to inertia. Therefore, the forward / reverse switching valve is in the neutral position and the fluid pressure motor is rotating at the set rotational speed or more, and the controller mechanism switches the brake switching valve to the forward position or the reverse position.
Further, when the fluid pressure motor rotates due to inertia, the fluid pressure motor exhibits a pump action, and discharges the working fluid in accordance with the rotation direction. Therefore, the working fluid discharged from the fluid pressure motor is guided to the variable displacement pump via the brake switching valve, and tries to rotate the variable displacement pump. A braking force can be applied to the rotation of the fluid pressure motor by a load for rotating the variable displacement pump.
[0039]
Furthermore, when a braking force is applied to the rotation of the fluid pressure motor, the braking force can be controlled by changing the displacement of the variable displacement pump. For example, when the vehicle is traveling at a high vehicle speed, the capacity of the variable displacement pump can be increased to prevent sudden braking force from acting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a travel drive device of a first embodiment .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable displacement pump 1a Discharge port 1b Suction port 4 Forward / reverse switching valve 5 Hydraulic motor 5a One port 5b The other port 10 Control cylinder 11 Pressure chamber 12 Spring 16 Brake control valve 16a, 16b Pilot chamber 22 Brake switching valve 26a, 26 b Electromagnetic solenoid C controller

Claims

A variable displacement pump that is connected to an engine and discharges working fluid in one direction and changes the discharge amount according to the tilt angle, a fluid pressure motor that allows flow in both directions, a variable displacement pump, and a fluid pressure motor A forward / reverse switching valve interposed between the hydraulic pressure motor and the forward / reverse switching valve, when in the neutral position, shuts off the fluid pressure motor from the variable displacement pump side, while in the forward position, the variable displacement The discharge port of the pump is connected to one port of the fluid pressure motor, and the suction port of the variable displacement pump is connected to the other port of the fluid pressure motor, so that the fluid pressure motor rotates forward and reverse. When in position, connect the discharge port of the variable displacement pump to the other port of the fluid pressure motor, and connect the suction port of the variable displacement pump to one port of the fluid pressure motor. Reversed In the travel drive device configured as described above, a brake switching valve interposed in parallel with the forward / reverse switching valve and a controller mechanism for controlling the brake switching valve are provided between the variable displacement pump and the fluid pressure motor. The brake switching valve shuts off the fluid pressure motor from the variable displacement pump side when in the neutral position, and communicates the discharge port of the variable displacement pump to one port of the fluid pressure motor when in the forward position. And the suction port of the variable displacement pump communicates with the other port of the fluid pressure motor, and when in the reverse position, the discharge port of the variable displacement pump communicates with the other port of the fluid pressure motor, In addition, the suction port of the variable displacement pump is configured to communicate with one port of the fluid pressure motor, and the controller mechanism has the forward / reverse switching valve in the neutral position. If the fluid pressure motor is rotating forward at the set speed or higher, the brake switch valve is switched to the forward position, the forward / reverse switch valve is in the neutral position, and the fluid pressure motor is set to the set speed. If reverse rotation is performed as described above, the brake switching valve is switched to the reverse position, and when the brake switching valve is at the forward position or the reverse position, a control pressure is generated to control the tilt angle of the variable displacement pump. A brake control valve is provided between the regulator valve and the pressure chamber of the control cylinder of the variable displacement pump, and the brake control valve is switched in accordance with a differential pressure before and after the brake switching valve. A travel drive device characterized in that the tilt angle of the variable displacement pump is increased when the differential pressure before and after is large .