JP4121687B2

JP4121687B2 - 油圧走行車両

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Publication number: JP4121687B2
Application number: JP2000113926A
Authority: JP
Inventors: 和弘一村; 至洋立野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP2001295682A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
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関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ホイール式油圧ショベルでは、走行時に高馬力運転を行う走行高馬力運転モードが設定可能とされている。この運転モードでは、アクセルペダルがフル操作されていること、および走行負荷が所定値以上であることを条件にして原動機回転数が所定量増量されて出力馬力が大きくなる。
【０００３】
またこの種従来のホイール式油圧ショベルは、原動機で駆動される可変容量油圧ポンプと、アクチュエーターの負荷が原動機の馬力を越えないように可変容量油圧ポンプの傾転量を調節して馬力制御するポンプレギュレータと、可変容量油圧モータから吐出される圧油で駆動される可変容量油圧モータと、モータ駆動圧力が所定値以上になると可変容量油圧モータの傾転量を大きくするモータレギュレータと、高馬力運転の条件が成立したときに原動機回転数を増量する原動機回転数調節装置とを備えている。このホイール式油圧ショベルでは、高馬力運転により原動機回転数が増量されたときに車速が増加しないようにポンプ傾転を小さくする、車速制御も行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したポンプ吐出圧力に応じて傾転量を調節する馬力制御と、上記高馬力運転時に車速を一定とする車速制御とを並行して行う必要がある。かかる制御を実現するためには、ポンプレギュレータを制御する比例電磁弁、ポンプ傾転を検出する傾転センサ、これらを制御するコントローラなどが必要とされ、コストが増加する問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、走行負荷が所定値以上のときにモータ傾転量を大きくする傾転制御と所定の条件下で原動機回転数を増量する高馬力運転制御を行うにあたって、ポンプ傾転制御を行うことなく車速の変動を抑制することができる油圧走行車両を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
実施の形態の図面に対応づけて本発明を説明する。
（１）請求項１に記載の油圧走行車両は、原動機２で駆動される可変容量油圧ポンプ３と、可変容量油圧ポンプ３の傾転量を調節するポンプ傾転調節手段１１と、可変容量油圧ポンプ３から吐出される圧油で駆動される可変容量油圧モータ１と、可変容量油圧モータ１の駆動圧力があらかじめ定めた所定値以上になると、その駆動圧力に応じて可変容量油圧モータ１の傾転量を調節するモータ傾転調節手段１４，１５と、高馬力運転モードを設定するモード設定手段５６と、原動機２の回転数を調節する回転数調節手段５３と、高馬力運転モード時に所定の条件が成立すると、回転数調節手段５３で調節される原動機回転数を増量する回転数増量手段５０とを有し、回転数増量手段５０により原動機回転数が増量されるとき、モータ傾転調節手段１４，１５により傾転量が増加されるように、モータ傾転調節手段１４，１５と回転数増量手段５０を構成し、これにより、上述した目的を達成する。
（２）請求項２に記載の油圧走行車両は、請求項１の油圧走行車両において、回転数増量手段５０は、可変容量油圧モータ１の傾転量がモータ傾転調節手段１４，１５で調節されても、その可変容量油圧モータ１の回転数が一定となるように原動機２の回転数を増加させることを特徴とする。
（３）請求項３に記載の油圧走行車両は、請求項１または２の走行油圧車両において、車速を検出する検出手段５９を備え、回転数増量手段５０は、検出手段４３で検出された車速があらかじめ設定されている最高速度を越えないように、検出された車速に応じて原動機２の回転数を制限することを特徴とする。
（４）請求項４に記載の油圧走行車両は、請求項１〜３のいずれかに記載の走行油圧車両において、走行モードを設定する走行モード設定手段５８を備え、回転数増量手段５０は、高馬力運転モードが設定されていない場合でも走行モードが設定されているときには、上記所定の条件が成立すると、回転数調節手段５３で調節される原動機回転数を駆動圧力に応じて増量することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
ポンプ圧力が所定値以上になると油圧モータ１の傾転量が増加される。一方、高馬力運転モードが設定されていて所定の条件を満足すると、原動機２の回転数が増量される。原動機回転数が増量されるときにモータ傾転量も増加され、ポンプ流量を低減することなく車速の変動を抑制できる。その結果、ポンプ傾転調節手段は馬力制御だけを行う簡単な構造とすることができる。
【０００８】
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。
【０００９】
【実施の形態】
図１〜図９により本発明をホイール式油圧ショベルに適用した場合について説明する。ホイ−ル式油圧ショベルは、走行体上に旋回体を旋回可能に搭載し、この旋回体に作業用アタッチメントを取付けたものである。走行体には図１に示す走行油圧回路で駆動される走行用可変容量油圧モータ１が設けられている。
【００１０】
図１に示すように、エンジン（原動機）２により駆動されるメインポンプ３からの吐出油は、コントロールバルブ４によりその方向および流量が制御され、カウンタバランスバルブ５を内蔵したブレーキバルブ６を経て走行モータ１に供給される。走行モータ１の出力軸にはトランスミッション７が連結されている。走行モータ１の回転はトランスミッション７，プロペラシャフト８，アクスル９を介してタイヤ１０を駆動しホイール式油圧ショベルが走行する。
【００１１】
メインポンプ３の押除け容積（傾転角、傾転量あるいは単に傾転ともいう）はポンプ吐出圧力に応じてレギュレータ１１で調節される。レギュレータ１１にはトルク制限部が設けられ、このトルク制限部にポンプ吐出圧力がフィードバックされていわゆる馬力制御が行なわれる。馬力制御とは図２に示すようないわゆるＰ−ｑｐ制御であり、ポンプ吐出圧力とポンプ押除け容積とで決定される負荷がエンジン出力を上回らないように、ポンプ押除け容積を制御するものである。また、レギュレータ１１には最大傾転制限部が設けられ、この最大傾転制限部によりメインポンプ３の最大流量が決定される。
【００１２】
ポンプレギュレータ１１は、常時はポンプ斜板を最大傾転制限部に付勢するバネを備えている。上記フィードバックポンプ圧力がレギュレータ１１に導かれると、バネ力に抗して斜板が駆動され、図２のＰ―ｑｐ線図に沿ってポンプ傾転量が低減される。ポンプ圧力がＰｃ以下の領域では、斜板は最大傾転制限部で制限され、ポンプ傾転は最大傾転ｑｐmaxとなる。
【００１３】
コントロールバルブ４はパイロット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ーク量が制御される。このストローク量を調節することにより車両の走行速度を制御することができる。パイロット回路は、パイロットポンプ２１と、アクセルペダル２２の踏込みに応じてパイロット２次圧力を発生する走行パイロットバルブ２３と、このパイロットバルブ２３に後続しパイロットバルブ２３への戻り油を遅延するスローリターンバルブ２４と、このスローリターンバルブ２４に後続し車両の前進、後進、中立を選択する前後進切換バルブ２５とを有する。この前後進切換バルブ２５は後述する前後進スイッチにより切り換えられる電磁切換弁である。
【００１４】
図１は前後進切換バルブ２５が中立（Ｎ位置）、走行パイロットバルブ２３が操作されていない状態を示しており、したがって、コントロールバルブ４が中立位置にあって、メインポンプ３からの圧油はタンクに戻り車両は停止している。前後進切換バルブ２５を前進（Ｆ位置）または後進（Ｒ位置）に切り換え、アクセルペダル２２を踏込み操作すると、踏込み量に応じたパイロット２次圧力が発生する。アクセルペダル２２の操作に比例して発生するパイロット圧は前後進切換バルブ２５を通って前進側パイロット圧油と後進側パイロット圧油として出力され、コントロールバルブ４のパイロットポートに作用する。コントロールバルブ４は、パイロット圧に応じたストローク量で切り換わる。コントロールバルブ４の切り替えにより、メインポンプ３からの吐出油がコントロールバルブ４，センタージョイント１２，ブレーキバルブ６を経由して走行モータ１に導かれ、走行モータ１が駆動されてホイール式油圧ショベルが走行する。走行パイロット圧油は図１の圧力センサ４１で検出され、後述するパイロット圧力信号Ｐｔとして出力される。
【００１５】
走行モータ１は自己圧傾転制御機構を備えており、ポンプ圧力Ｐｐとモータ傾転量ｑｍの関係を示す特性線図である図３（ａ）に示すように、ポンプ圧力がＰｐ１〜Ｐｐ２の間で、モータ傾転量ｑｍはｑｍmaxとｑｍminとの間でポンプ圧力に依存して増減する。駆動圧が所定値以上になるとその圧力が高くなるにつれて容積を大きくして低速・高トルクで駆動し、駆動圧が低くなるにつれ容積を小さくし高速・低トルクで駆動する。駆動圧はシャトルバルブ１３から走行モータ１のコントロールピストン１４，サーボピストン１５に作用する。走行駆動圧力は、ポンプ圧力Ｐｐとして圧力センサ４２で検出されて出力される。後述するように、高馬力運転モード時にエンジン回転数が増量され始めるポンプ圧力もＰｐ１である。
【００１６】
走行中にアクセルペダル２２を離すと走行パイロットバルブ２３がパイロットポンプ２１からの圧油を遮断し、その出口ポートがタンクと連通される。この結果、コントロールバルブ４のパイロットポートに作用していた圧油が前後進切換バルブ２５，スローリターンバルブ２４，走行パイロットバルブ２３を介してタンクに戻る。このとき、スローリターンバルブ２４の絞りにより戻り油が絞られるから、コントロールバルブ４は徐々に中立位置に切り換わる。コントロールバルブ４が中立位置に切り換わると、メインポンプ３からの吐出油はタンクへ戻り、走行モータ１への圧油(駆動圧)の供給が遮断され、カウンタバランスバルブ５も図示の中立位置に切り換わる。
【００１７】
この場合、車体は車体の慣性力により走行を続け、走行モータ１はモータ作用からポンプ作用に変わり、図中Ｂポート側が吸入、Ａポート側が吐出となる。走行モータ１からの圧油は、カウンタバランスバルブ５の絞り（中立絞り）により絞られるため、カウンタバランスバルブ５と走行モータ１との間の圧力が上昇して走行モータ１にブレーキ圧として作用する。これにより走行モータ１はブレーキトルクを発生し車体を制動させる。ポンプ作用中に吸入油量が不足すると、走行モータ１にはメイクアップポート１６より油量が補充される。ブレーキ圧はリリーフバルブ１７，１８により、その最高圧力が規制される。
【００１８】
リリーフバルブ１７，１８の戻り油は走行モータ１の吸入側に導かれているので、リリーフ中はモータ内部で閉回路となり、作動油温が上昇し機器に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、カウンタバランスバルブ５の中立絞りから小流量の圧油を逃がしてコントロールバルブ４に導き、コントロールバルブ４内ではＡ，Ｂポートを連通し（Ａ−Ｂ連通）、再度、走行モータ１吸入側に戻す循環回路を形成し、作動油温を冷却している。
【００１９】
下り坂でアクセルペダル２２を離している場合は、上述した減速時同様、油圧ブレーキが発生し、車両を制動させながら慣性走行で坂を下る。降坂時は、アクセルペダル２２を踏込み操作している場合でもカウンタバランスバルブ５が作動し、メインポンプ３から走行モータ１への流入流量に応じたモータ回転速度（走行速度）になるよう油圧ブレーキ圧を発生させる。
【００２０】
ホイール式油圧ショベルの作業アタッチメントはたとえば、ブーム、アーム、バケットからなる。運転室にはアーム用、ブーム用およびバケット用のパイロット操作レバーが設けられている。図４は作業アタッチメント油圧回路を代表してブーム油圧回路を示している。ブーム操作レバー３１を操作すると、その操作量に応じて減圧弁（パイロットバルブ）３２で減圧された圧力により油圧パイロット切換式のブーム用制御弁３３が切換わり、メインポンプ３からの吐出油が制御弁３３を介してブームシリンダ３４に導かれ、ブームシリンダ３４の伸縮によりブームが昇降する。ブーム操作レバー３１をブーム上げ側に操作するとブームシリンダ３４のボトム側にブーム上げパイロット圧油が供給され、ブーム下げ側に操作するとブームシリンダ３４のロッド側にブーム下げパイロット圧油が供給される。
【００２１】
図１および図４では図示を省略するが、ブームレバー３１やアクセルペダル２２の他に、アームレバー、バケットレバー、旋回レバーが設けられ、ブームレバー３１と同様に各レバーの操作量に応じたパイロット圧油を吐出する減圧弁（パイロット弁）と、その吐出パイロット圧油でそれぞれ切換えられる制御弁と、制御弁からの圧油で駆動されるアクチュエータとを備えている。
【００２２】
図５はエンジン回転数を制御する制御回路のブロック図であり、ＣＰＵなどで構成されるコントローラ５０により各機器が制御される。エンジン２のガバナ５１は、リンク機構５２を介してパルスモータ５３に接続され、パルスモータ５３の回転によりエンジン２の回転数が制御される。すなわち、パルスモータ５３の正転で回転数が上昇し、逆転で低下する。このパルスモータ５３の回転は、コントローラ５０からの制御信号により制御される。ガバナ５１にはリンク機構５２を介してポテンショメ−タ５４が接続され、このポテンショメ−タ５４によりエンジン２の回転数に応じたガバナレバー角度を検出し、エンジン制御回転数Ｎθとしてコントローラ５０に入力される。コントローラ５０にはまた、運転室に設けられた燃料レバー５５ａの手動操作に応じた目標回転数ＦＬを指令するポテンショメータ５５と、高馬力運転モードを指令するスイッチ５６と、前後進切換バルブ２５をＮ，Ｆ，Ｒ位置に切換え指令する前後進切換スイッチ５７と、ブレーキスイッチ５８とがそれぞれ接続されている。
【００２３】
ブレーキスイッチ５８は走行、作業および駐車位置に切換えられて作業／走行信号を出力する。走行位置に切換えられると駐車ブレーキを解除し、ブレーキペダルによりサービスブレーキの作動を許容する。作業位置に切換えられると駐車ブレーキとサービスブレーキを作動する。駐車位置に切換えられると駐車ブレーキを作動する。
【００２４】
また図５において、コントローラ５０には、走行パイロット圧力Ｐｔを検出するパイロット圧力センサ４１と、走行駆動圧力であるポンプ圧力Ｐｐを検出するポンプ圧力センサ４２と、車速を検出する車速センサ４３とがそれぞれ接続されている。運転室のスピードメータの指針は車速センサ４３で検出された車速に応じて検出される。
【００２５】
図６はコントローラ５０の詳細を説明する概念図である。関数発生器５０１はアクセルペダル踏み込み量に比例した走行用目標エンジン回転数Ｎｔを出力し、関数発生器５０２はアクセルペダル踏み込み量に比例した作業用目標エンジン回転数Ｎdaを出力し、関数発生器５０３は燃料レバー５５ａの操作量に比例した目標エンジン回転数Ｎdlを出力する。
【００２６】
すなわち、関数発生器５０１，５０２は、走行パイロット圧力センサ４１で検出されるパイロット圧Ｐｔとエンジン２の目標回転数を対応付けた関数（回転数特性）Ｌ１，Ｌ２によって定まる走行目標回転数Ｎｔと作業アクセル目標回転数Ｎdaを出力する。関数発生器５０３は、燃料レバー５５ａの操作量に依存した信号ＦＬとエンジン２の目標回転数を対応づけた関数（回転数特性）Ｌ３によって定まる作業レバー目標回転数Ｎdlを出力する。
【００２７】
関数発生器５０１から出力される走行アクセル用目標回転数特性Ｌ１による目標回転数Ｎtと、関数発生器５０２から出力される作業アクセル用目標回転数特性Ｌ２による目標回転数Ｎdaとを、ブレーキスイッチ５８で切り換えられる選択スイッチ５０４で選択する。選択スイッチ５０４はブレーキスイッチ５８から出力される作業／走行信号により切換えられる。すなわち、選択スイッチ５０４はブレーキスイッチ５８が走行位置に切換えられているときは特性Ｌ１を選択し、作業位置が切換えられているときは特性Ｌ２を選択する。選択スイッチ５０４で選択された目標回転数は最大値選択回路５０７に入力され、関数発生器５０３から出力される燃料レバー用特性Ｌ３による目標回転数Ｎdlと比較される。最大値選択回路５０７は２入力のうち大きい方を選択する。
【００２８】
図７を参照して特性Ｌ１〜Ｌ３について詳細に説明する。特性Ｌ１はアクセルペダル２２の踏み込み量に依存する走行に適した走行用目標回転数特性であり、特性Ｌ２はアクセルペダル２２の踏み込み量に依存する作業に適した作業用目標回転数特性である。作業とは、作業用アタッチメントを使用する掘削作業などをいう。特性Ｌ１はＬ２よりも目標回転数の立上り、すなわち傾きが急峻となっており、特性Ｌ１のアイドル回転数Ｎtidおよび最高回転数Ｎtmaxは特性Ｌ２のアイドル回転数Ｎdidおよび最高回転数Ｎdamaxよりもそれぞれ高く設定されている。特性Ｌ３は燃料レバー５５ａの操作量に依存する作業に適した作業用回転数特性である。特性Ｌ２，Ｌ３は、その傾き、すなわち操作量に対するエンジン回転数の変化量を等しくするとともに、アイドル回転数Ｎdidと、フル操作に対する目標回転数Ｎdmaxも等しくされている。そして、走行時および作業アクセル時、高馬力運転モードが設定され負荷圧力が所定値以上の場合にのみ、アクセルペダル２２がフル操作されたときにΔＮだけ回転数を増量するようにした。
【００２９】
図６において、高馬力運転条件が成立したとき、最大値選択回路５０７から出力される目標回転数は、回転数補正値演算部５０６から出力される回転数増量分ΔＮと加算点５０８で加算され、目標回転数Ｎｙとしてサーボ制御部５０９に入力される。
【００３０】
回転数補正値演算部５０６には、圧力センサ４２の出力である油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが入力され、吐出圧力Ｐｐに応じた回転数増量ΔＮが出力される。この回転数補正値ΔＮはスイッチ５１０が閉じているときに加算点５０８に出力される。関数発生器５１１は、アクセルペダル２２や燃料レバー５５ａが所定値以上操作されたとき、たとえばフル操作されたときにハイレベル信号を出力する。アンドゲート５１２は、高馬力運転モードスイッチ５６がオペレータによりオンされ、かつアクセルペダル２２がフル操作されて関数発生器５１１からハイレベル信号が出力されるとハイレベル信号を出力してスイッチ５１０を閉じる。
【００３１】
図６に示すように、加算点５０８から出力される目標回転数指令値Ｎｙはサ−ボ制御部５０９でポテンショメ−タ５４により検出したガバナレバーの変位量に相当する制御回転数Ｎθと比較され、図８に示す手順にしたがって両者が一致するようパルスモータ５３が制御される。
【００３２】
図８において、まずステップＳ２１で目標回転数指令値Ｎｙと制御回転数Ｎθとをそれぞれ読み込み、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、Ｎθ−Ｎｙの結果を回転数差Ａとしてメモリに格納し、ステップＳ２３において、予め定めた基準回転数差Ｋを用いて、｜Ａ｜≧Ｋか否かを判定する。肯定されるとステップＳ２４に進み、回転数差Ａ＞０か否かを判定し、Ａ＞０ならば制御回転数Ｎθが目標回転数指令値Ｎｙよりも大きい、つまり制御回転数が目標回転数よりも高いから、エンジン回転数を下げるためステップＳ２５でモータ逆転を指令する信号をパルスモータ５３に出力する。これによりパルスモータ５３が逆転しエンジン２の回転数が低下する。
【００３３】
一方、Ａ≦０ならば制御回転数Ｎθが目標回転数指令値Ｎｙよりも小さい、つまり制御回転数が目標回転数よりも低いから、エンジン回転数を上げるためステップＳ２６でモータ正転を指令する信号を出力する。これにより、パルスモータ５３が正転し、エンジン２の回転数が上昇する。ステップＳ２３が否定されるとステップＳ２７に進んでモータ停止信号を出力し、これによりエンジン２の回転数が一定値に保持される。ステップＳ２５〜Ｓ２７を実行すると始めに戻る。
【００３４】
以上のように構成された原動機回転数制御装置の動作について更に具体的に説明する。図６において、走行時は、ブレーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４が目標回転数特性Ｌ１により設定される目標回転数Ｎｔを選択する。走行時は燃料レバー５５ａが最小操作位置に固定されているから、加算点５０８から出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ１による目標回転数Ｎｔ＋回転数増量ΔＮである。高出力運転モードスイッチ５６がオフされているとき、もしくはオンされていてもアクセルペダル２２がフル操作されていないとき、あるいはポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１未満のときはΔＮ＝０であり、目標回転数Ｎｙ＝Ｎｔである。
【００３５】
高出力運転モードスイッチ５６がオンされてアクセルペダル２２がフル操作されているとき、圧力センサ４２で検出された油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１（図３，図６）を越えると、その圧力Ｐｐ１に応じた回転数補正値ΔＮが関数発生器５０６から出力される。
【００３６】
したがって、高馬力運転モードが設定されている場合、アクセルペダル２２がフル操作されて負荷圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１以上であれば、目標回転数指令値Ｎｙは目標回転数ＮｔよりもΔＮ高くなり、エンジン２の実際の回転数もそれに応じて上昇し、油圧ポンプ３の吐出流量が増加する。
【００３７】
一方、図３（ａ）に示すように、走行用油圧モータ１の傾転量はポンプ圧力ＰｐがＰｐ１に達するまでは最小傾転ｑｍminであり、ポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１を越えると、モータ傾転量ｑｍはポンプ圧力に応じて増加する。したがって、ポンプ圧力ＰｐがＰｐ１以上の領域ではポンプ圧力に応じて走行トルクが大きくなる。また、高馬力運転モード時にアクセルペダル２２がフル操作されてポンプ圧力ＰｐがＰｐ１以上になったときにエンジン回転数がΔＮ増量されても、車速が増量分だけ増速されるおそれがなく、走行操作性が向上する。
【００３８】
次に、作業時に燃料レバー５５ａを最小操作位置に設定してアクセルペダル２２によりエンジン回転数を調節する場合、換言すると、作業アクセル時について説明する。作業時は、ブレーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４が目標回転数特性Ｌ２で設定される目標回転数Ｎdaを選択する。燃料レバー５５ａは最小操作位置に固定されているから、加算点５０８から出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ２による目標回転数Ｎda＋回転数増量ΔＮである。高出力運転モードスイッチ５６がオフされているとき、もしくはオンされていてもアクセルペダル２２がフル操作されていないとき、あるいはポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１未満のときはΔＮ＝０であり、目標回転数Ｎｙ＝Ｎdaである。
【００３９】
高出力運転モードスイッチ５６がオンされてアクセルペダル２２がフル操作されているとき、圧力センサ４２で検出された油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１（図３（ａ），図６）を越えると、その圧力Ｐｐ１に応じた回転数補正値ΔＮが関数発生器５０６から出力される。したがって、作業アクセル時にも所定の条件が整うと高馬力運転が行われる。
【００４０】
作業時に燃料レバー５５ａによりエンジン回転数を調節する場合について説明する。作業時、ブレーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４は目標回転数特性Ｌ２で設定される目標回転数Ｎdlを選択する。関数発生器５０３は燃料レバー５５ａの操作量に応じた目標回転数Ｎdlを出力する。選択スイッチ５０４から出力される目標回転数Ｎdaはアクセルペダル２２が操作されない限りアイドル回転数Ｎdidであり、加算点５０８から出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ３による目標回転数Ｎdｌである。高馬力運転モード時には上述したと同様な条件により、エンジン回転数がΔＮ増量される。
【００４１】
このように、この第１の実施の形態では、モータ駆動圧力ＰｐがＰｐ１以上になるとモータ傾転量の増加を開始するとともに、そのとき高馬力運転の条件であるアクセルペダルフル操作が行われていれば、ポンプ圧力ＰｐがＰｐ１以上になったときにエンジン回転数の増量も開始する。したがって、ポンプレギュレータ１１はポンプ圧力と対抗するバネによる馬力制御を行う簡単な構造にでき、コスト低減を図ることができる。
【００４２】
すなわち、従来は、図９に示すように、モータ駆動圧力Ｐｐによるモータ傾転開始点Ｐｓ１とエンジン回転数増量開始点Ｐｓ２（＜Ｐｓ１）が異なっていた。そのため、ポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｓ２を越えてエンジン回転数増量が開始されたとき、油圧モータの回転数が変化して車速が増速されないように、ポンプ傾転を小さくする制御が不可欠であった。この点、以上説明した実施の形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、モータ傾転変更開始圧力とエンジン増速開始圧力をともにＰｐ１とした。このため、モータ傾転が増加してもエンジン回転数が増速されるので、従来に比べれば油圧モータの回転数の変動、すなわち車速の変動を小さくでき、ポンプ傾転を調節する必要がない。したがって、上述したように、ポンプレギュレータの構造を簡単なものにでき、コスト低減が可能となる。
【００４３】
以上の実施の形態において、モータ駆動圧力ＰｐがＰｐ１以上でモータ傾転制御が始まるとエンジン回転数も増量されるが、モータ傾転とエンジン回転数の双方を調節しても油圧モータ１の回転数変動、すなわち車速変動がゼロとなるように、次式（１）によりエンジン回転数の増量分ΔＮを決定するのが好ましい。なお、この場合、車速センサ４３で検出された車速を使用するが、ホイール式油圧ショベルではスピードメータ用に車速センサ４３が標準装備されている。
【００４４】
【数１】
ΔＮ＝（Ｖｄｔ／ｑｍ）−Ｎθ （１）
ただし、
Ｎθはセンサ５４で検出されるエンジン制御回転数である。
Ｖｄｔはポンプ圧力ＰｐがＰｐ１のときに車速センサ４３で検出される車速である。
ｑｍは増加後のモータ傾転であり図３から次式で表される。
【数２】
ｑｍ＝ｑｍmin＋｛（Ｐp−Ｐp１）×（ｑｍmax−ｑｍmin）／（Ｐp１−Ｐp２）｝
【００４５】
なお、車速センサで検出された車速を使用せずに同様な制御を行うこともできる。すなわち、ポンプ圧力ＰｐがＰｐ１を越えたときのモータ傾転の増加分をΔｑｍ、エンジン回転数の増量分をΔＮ、このときのポンプ傾転をｑｐとすれば、Δｑｍにより変動する速度成分ΔＶは、
【数３】
ΔＶ＝ｑｐ×ΔＮ／Δｑｍ（２）
で表される。（２）式においてΔＶをゼロとおくと、
【数４】
ΔＮ＝Δｑｍ／ｑｐ（３）
と表される。したがって、Δｑｍとなるポンプ圧力におけるポンプ傾転ｑｐを傾転センサで検出し、図３から算出されるΔｑｍとともに（３）式からΔＮを算出する。
【００４６】
さらに、上記（１）式あるいは（３）式でΔＮを算出してエンジン回転数を増量する際、車速センサ４３で検出される車速があらかじめ定めた最高車速（法定最高速度）Ｖmaxを越えないように制限をかけるのが好ましい。なお上記（１）、（２）式ではトランスミッションの変速比を無視した。
【００４７】
なお、図１０のように、高馬力運転モードスイッチ５６とアンドゲート５１２との間に、走行モード信号により切換えられるスイッチ６０１とハイレベル信号出力回路６０２を設けてもよい。すなわち、走行信号によりスイッチ６０１をハイレベル信号出力回路６０２側に切換えることにより、走行時は、高馬力運転モードスイッチ５６を操作し忘れた場合でも、高馬力運転モードと同様のエンジン回転数増量制御が実現できる。
【００４８】
以上では、モータ傾転の増加開始圧力と高馬力運転モード時の回転数増量開始圧力を同一の圧力Ｐｐ１としたが、エンジン回転数の増量に伴う車速変動の影響が許容できる範囲では、上記開始圧力を厳密に同一にする必要はない。また以上では、アクセルペダルまたは燃料レバーの操作量に応じてエンジン目標回転数を設定する例を示したが、アップダウンスイッチでエンジン目標回転数を設定するものにも本発明を適用することができる。また、ホイール式油圧ショベル以外の油圧走行車両にも本発明を同様に適用できる。
【００４９】
以上の実施の形態において、レギュレータ１１がポンプ傾転調節手段を、油圧シリンダ１５などがモータ傾転調節手段を、パルスモータ５３などが回転数調節手段を、コントローラ５０の回転数補正値演算部５０６などが回転数増量手段を、高馬力運転モードスイッチ５６がモード設定手段をそれぞれ構成する。また、ブレーキスイッチ５８が走行モード設定手段であり、ブレーキスイッチ５８から出力される走行信号が走行モード信号である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高馬力運転において原動機回転数の増量が行われると、走行負荷に依存するモータ傾転量の増加も行われる。したがって、エンジン回転数が増量されると同時にモータ傾転量も大きくなり、ポンプ流量を低減することなく車速の変動を防止できる。その結果、ポンプ傾転調節手段は馬力制御だけを行う簡単な構造とすることができる。とくに請求項２の発明のようにすれば、車速変動をほぼゼロにできる。また、請求項３の発明によれば、高馬力運転時に法定最高速度を確実に制限することができる。さらに、請求項４の発明のようにすれば、高馬力運転モードを設定し忘れた場合でも走行モード設定により、原動機回転数の増量制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るホイール式油圧ショベルの油圧回路図
【図２】図１の可変容量油圧ポンプのＰ−ｑｐ線図
【図３】図１の可変容量油圧モータのＰ−ｑｍ線図
【図４】作業機油圧回路のうちブーム回路を示す図
【図５】エンジン回転数を制御する制御回路を説明する図
【図６】図５に示す制御回路の詳細を説明する図
【図７】アクセルペダルと燃料レバーにより設定される回転数特性を説明するグラフ
【図８】エンジン回転数の制御手順を示すフローチャート
【図９】従来のポンプ圧力Ｐ―モータ傾転ｑｍの特性とポンプ圧力Ｐ―回転数増量ΔＮの特性を説明する図
【図１０】図６のコントローラの他の例を示すブロック図
【符号の説明】
１：走行用油圧モータ２：エンジン
３：可変容量油圧ポンプ４：制御弁
２２：アクセルペダル４１，４２：圧力センサ
５０：コントローラ５３：パルスモータ
５５：ポテンショメ−タ５５ａ：燃料レバー
５６：高馬力運転モード選択スイッチ
５８：ブレーキスイッチ
５０１〜５０３：関数発生器５０９：サ−ボ制御部
５０６：回転数補正値演算部５０８：加算器

Claims

原動機で駆動される可変容量油圧ポンプと、
前記可変容量油圧ポンプの傾転量を調節するポンプ傾転調節手段と、
前記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油で駆動される可変容量油圧モータと、
前記可変容量油圧モータの駆動圧力があらかじめ定めた所定値以上になると、その駆動圧力に応じて前記可変容量油圧モータの傾転量を増減するモータ傾転調節手段と、
高馬力運転モードを設定するモード設定手段と、
前記原動機の回転数を調節する回転数調節手段と、
高馬力運転モード時に所定の条件が成立すると、前記回転数調節手段で調節される原動機回転数を前記駆動圧力に応じて増量する回転数増量手段とを有し、
前記回転数増量手段により前記原動機回転数が増量されるとき、前記モータ傾転調節手段により前記傾転量が増加されるように、前記モータ傾転調節手段と前記回転数増量手段を構成したことを特徴とする油圧走行車両。
請求項１の油圧走行車両において、
前記回転数増量手段は、前記可変容量油圧モータの傾転量が前記モータ傾転調節手段で調節されても、その可変容量油圧モータの回転数が一定となるように前記原動機の回転数を増加させることを特徴とする油圧走行車両。
請求項１または２の走行油圧車両において、
車速を検出する検出手段を備え、
前記回転数増量手段は、前記検出手段で検出された車速があらかじめ設定されている最高速度を越えないように、前記検出された車速に応じて前記原動機の回転数を制限することを特徴とする走行油圧車両。
請求項１〜３のいずれかに記載の走行油圧車両において、
走行モードを設定する走行モード設定手段を備え、
前記回転数増量手段は、高馬力運転モードが設定されていない場合でも前記走行モードが設定されているときには、前記所定の条件が成立すると、前記回転数調節手段で調節される原動機回転数を前記駆動圧力に応じて増量することを特徴とする走行油圧車両。