JP7382843B2 - Engine output reduction device when starting - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンで駆動される車輌において、発進時に必要な増加分の負荷に対応する補助駆動力を供給する発進時エンジン出力低減装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a starting engine output reduction device for a vehicle driven by an engine, which supplies auxiliary driving force corresponding to an increased load required during starting.
従来、エンジンで駆動される油圧発生手段による油圧エネルギーによって、油圧モータで車輪を回転駆動する装置において、車輪の回転を油圧エネルギーとして蓄圧装置(アキュームレータ)に蓄圧しておき、この油圧エネルギーを油圧モータによる車輌の回転の補助エネルギーとして使用する技術は、知られている(特許文献1、2等参照)。
Conventionally, in a device in which a hydraulic motor drives a wheel using hydraulic energy generated by a hydraulic pressure generating means driven by an engine, the rotation of the wheel is stored as hydraulic energy in a pressure accumulator, and this hydraulic energy is transferred to a hydraulic motor. Techniques for using energy as auxiliary energy for vehicle rotation are known (see
具体的には、特許文献1には、車輌の駆動輪に作用させる動力を発生する内燃機関と、駆動輪から入力される動力を作動流体の圧力エネルギーに回生変換して蓄圧装置に蓄えることが可能な圧力変換装置と、車輌の減速走行中に駆動輪からの動力によって内燃機関の機関出力軸を回転駆動して内燃機関を始動する際に、機関出力軸に生じるトルク変動に応じて、圧力変換装置による回生変換量を制御する制御装置とを備え、車輌の走行中に適正に内燃機関を始動できる車輌制御システムが記載されている。
Specifically,
また、特許文献2には、第2油圧変位ユニットと、第2油圧変位ユニットと流体連通する第1油圧変位ユニットと、を有する自動車輌に使用のための直列油圧ハイブリッド・ドライブラインが記載されている。 Further, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0000200 describes a series hydraulic hybrid driveline for use in a motor vehicle having a second hydraulic displacement unit and a first hydraulic displacement unit in fluid communication with the second hydraulic displacement unit. There is.
この第1油圧変位ユニットは、エンジンに駆動的に係合される油圧回路と、この油圧回路に選択して流体的に連結される高圧油圧蓄圧器及び低圧油圧蓄圧器を有する油圧蓄圧器アセンブリと、油圧蓄圧器アセンブリ及び/又は油圧回路と流体連通し、第1油圧変位ユニットの油圧変位を制御する油圧アクチュエータとを備える。 The first hydraulic displacement unit includes a hydraulic circuit drivingly engaged to the engine, and a hydraulic accumulator assembly having a high pressure hydraulic accumulator and a low pressure hydraulic accumulator selectively fluidly coupled to the hydraulic circuit. , a hydraulic actuator in fluid communication with the hydraulic accumulator assembly and/or the hydraulic circuit to control hydraulic displacement of the first hydraulic displacement unit.
蓄圧器アセンブリが選択的に第1油圧変位ユニットを有する油圧回路に流体的に連結され、第1油圧変位ユニットがエンジンに駆動的に係合され又は選択的に駆動的に係合されるので、蓄圧器アセンブリに蓄積される油圧エネルギーが、エンジンを起動するために第1油圧変位ユニットを介してそのエンジンを加速させるのに用いられ得る。 the accumulator assembly is selectively fluidly coupled to a hydraulic circuit having a first hydraulic displacement unit, the first hydraulic displacement unit being drivingly engaged or selectively drivingly engaged to the engine; Hydraulic energy stored in the accumulator assembly may be used to accelerate the engine via the first hydraulic displacement unit to start the engine.
第1油圧変位ユニットを介してエンジンを起動することは一般に、第1油圧変位ユニットを介して油圧流体を高圧蓄圧器から低圧蓄圧器へと変位させることを含み、それにより、第1油圧変位ユニットを駆動する。 Starting the engine via the first hydraulic displacement unit generally includes displacing hydraulic fluid from a high pressure accumulator to a low pressure accumulator via the first hydraulic displacement unit, thereby causing the first hydraulic displacement unit to to drive.
なお、建設機械等の分野の車輌の駆動手段において、例えばディーゼルエンジン等で動作される油圧ポンプからの油圧によって回転される油圧モータとして、回転可能なシリンダブロック内に設けられた油圧ピストンを、固定された斜板に押しつけ、シリンダブロックを回転駆動する斜板型油圧ピストンモータは、周知技術である(特許文献3、4参照)
In the drive means of vehicles in fields such as construction machinery, for example, a hydraulic piston provided in a rotatable cylinder block is fixed as a hydraulic motor rotated by oil pressure from a hydraulic pump operated by a diesel engine, etc. A swash plate type hydraulic piston motor that presses against a swash plate and rotates a cylinder block is a well-known technology (see
前記したとおり、従来、車輪の回転を油圧エネルギーとして蓄圧装置に蓄圧しておき、この油圧エネルギーをエンジンによる車輪の回転の補助エネルギーとして使用する技術は、知られている。しかしながら、いずれもその構成は複雑となり、実施上は、例えば経済性等の観点からさらに改善の余地があるものと考えられる。 As described above, there is conventionally known a technique in which the rotation of a wheel is stored as hydraulic energy in a pressure accumulator, and this hydraulic energy is used as auxiliary energy for the rotation of the wheel by an engine. However, in both cases, the configuration is complicated, and it is thought that there is room for further improvement in terms of implementation, for example, from the viewpoint of economic efficiency.
例えば、特許文献1に記載の車輌制御システムは、蓄圧装置に蓄圧された油圧によって油圧ポンプモータで回転動力として出力し、クラッチ、ギア等の機械的な伝達機構を介して駆動輪に伝達してハイブリッド車輌を走行させる構成であるので、エンジンからの伝導駆動機構以外に、機械的な伝達機構を要するので、構造が複雑となり、経済的にも必ずしも好ましいとは言えない。
For example, the vehicle control system described in
また、特許文献2に記載の直列油圧ハイブリッド・ドライブラインは、蓄圧器アセンブリに蓄積される油圧エネルギーが、エンジンを加速させるのに用いられ得るが、そのために、油圧流体を高圧蓄圧器から低圧蓄圧器へと変位させる構成が必要であり、このような構成も構造が複雑となり、経済的にも必ずしも好ましいとは言えない。 Additionally, the series hydraulic hybrid driveline described in US Pat. It is necessary to have a configuration for displacing it into a container, and such a configuration also has a complicated structure and is not necessarily economically preferable.
本発明は、車輌の遊動輪の回転を油圧エネルギーとしてアキュームレータに蓄圧しておき、この畜圧した油圧のエネルギーをエンジンによる車輌の駆動輪を回転するための補助エネルギーとして使用する技術において、上記従来の問題点を解決することを目的とし、アキュームレータに畜圧した車輌の遊動輪の回転による油圧エネルギーを、簡単な構成でもって、車輌の発進時の駆動のためのエネルギーの一部として活用できる手段を実現することを課題とする。 The present invention is a technology in which the rotation of idle wheels of a vehicle is stored as hydraulic energy in an accumulator, and the accumulated hydraulic energy is used as auxiliary energy for rotating the drive wheels of the vehicle by the engine. In order to solve this problem, we have provided a means for utilizing hydraulic energy generated by the rotation of idle wheels of a vehicle stored in an accumulator as part of the energy for driving the vehicle when starting, with a simple configuration. The challenge is to realize this.
本発明は、エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧流で走行モータを回転して、該走行モータで駆動輪を回転する主駆動装置を備えた車輌において、発進時のエンジンの出力を低減するための発進時エンジン出力低減装置であって、車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、第1電磁切換弁と、第2電磁切換弁と、集合ブロックと、を備えており、アキュームレータは、第1電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧流を蓄積する構成であり、集合ブロックは、第2電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を、走行ポンプからの油圧流と合流して走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置を提供する。 The present invention reduces the output of the engine at the time of starting in a vehicle equipped with a main drive device that uses hydraulic flow from a travel pump driven by the engine to rotate a travel motor and rotates drive wheels using the travel motor. A device for reducing engine output during start-up for a vehicle, comprising: an auxiliary pump driven by the rotation of idle wheels of a vehicle; an accumulator; a first electromagnetic switching valve; a second electromagnetic switching valve; and a collecting block. The accumulator is configured to accumulate the hydraulic flow sent from the auxiliary pump via the first electromagnetic switching valve, and the collecting block accumulates the hydraulic flow sent from the accumulator through the second electromagnetic switching valve. An engine output reduction device at the time of starting is provided, characterized in that it is configured to combine with a hydraulic flow from a travel pump and send it to a travel motor.
本発明は、エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧流で走行モータを回転して、該走行モータで駆動輪を回転する主駆動装置を備えた車輌において、発進時のエンジンの出力を低減するための発進時エンジン出力低減装置であって、車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、集合ブロックと、送出し用油圧路と、蓄圧用油圧路と、補助圧用油圧路と、戻し用油圧路と、還流用油圧路と、第1電磁切換弁と、第2電磁切換弁と、作動油タンクと、集合ブロックと、を備えており、送出し用油圧路は、補助ポンプと第1電磁切換弁を結ぶ油圧路であり、蓄圧用油圧路は、第1電磁切換弁とアキュームレータを結ぶ油圧路であり、補助圧用油圧路は、アキュームレータと集合ブロックを結ぶ油圧路であり、戻し用油圧路は、第1電磁切換弁と作動油タンクを結ぶ油圧路であり、還流用油圧路は、作動油タンクと補助ポンプを結ぶ油圧路であり、第1電磁切換弁は、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路と戻し用油圧路のいずれかに選択的に連通するように切り換える切換弁であり、第2電磁切換弁は、補助圧用油圧路の途中に設けられており、補助圧用油圧路の開閉を行う切換弁であり、アキュームレータは、第1電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧を蓄積する構成であり、集合ブロックは、走行ポンプからの油圧路と補助圧用油圧路にそれぞれ連通し、走行ポンプからの油圧流と、補助圧用油圧路において第2電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を合流して、走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置を提供する。 The present invention reduces the output of the engine at the time of starting in a vehicle equipped with a main drive device that uses hydraulic flow from a travel pump driven by the engine to rotate a travel motor and rotates drive wheels using the travel motor. This is an engine output reduction device at the time of starting, which includes an auxiliary pump driven by the rotation of idle wheels of the vehicle, an accumulator, a collection block, a delivery hydraulic path, a pressure accumulation hydraulic path, and an auxiliary pressure hydraulic path. , a return hydraulic path, a return hydraulic path, a first electromagnetic switching valve, a second electromagnetic switching valve, a hydraulic oil tank, and a collection block, and the delivery hydraulic path is an auxiliary hydraulic path. The hydraulic path is a hydraulic path connecting the pump and the first electromagnetic switching valve, the pressure accumulation hydraulic path is a hydraulic path connecting the first electromagnetic switching valve and the accumulator, and the auxiliary pressure hydraulic path is a hydraulic path connecting the accumulator and the collecting block. , the return hydraulic path is a hydraulic path that connects the first electromagnetic switching valve and the hydraulic oil tank, the return hydraulic path is a hydraulic path that connects the hydraulic oil tank and the auxiliary pump, and the first electromagnetic switching valve is a hydraulic path that connects the hydraulic oil tank and the auxiliary pump. The second electromagnetic switching valve is a switching valve that switches the auxiliary pressure hydraulic path to selectively communicate with either the pressure accumulation hydraulic path or the return hydraulic path, and the second electromagnetic switching valve is provided in the middle of the auxiliary pressure hydraulic path, It is a switching valve that opens and closes the hydraulic path for auxiliary pressure, the accumulator is configured to accumulate the hydraulic pressure sent from the auxiliary pump via the first electromagnetic switching valve, and the collecting block is configured to open and close the hydraulic path from the traveling pump. The hydraulic flow from the travel pump and the hydraulic flow sent from the accumulator through the second electromagnetic switching valve in the hydraulic pressure path for auxiliary pressure are combined and sent to the travel motor. Provided is an engine output reduction device at the time of starting, which is characterized by:
第1電磁切換弁の切換動作及び第2電磁切換弁の開閉動作を行う電磁弁制御装置が設けられており、電磁弁制御装置は、車輌に設けられた操作桿の減速操作で生じる減速信号を受けて、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通するように第1電磁切換弁を切り換える蓄圧用油圧路開信号を第1電磁切換弁に送り、車輌に設けられた操作桿の発進操作で生じる発進信号を受けて、補助油圧供給用油圧路を開く第2電磁切換弁の開信号を第2電磁切換弁に送る構成であることが好ましい。 A solenoid valve control device is provided for switching the first solenoid switching valve and opening/closing the second solenoid switching valve. In response, a pressure accumulation hydraulic path opening signal is sent to the first electromagnetic switching valve to switch the first electromagnetic switching valve so that the delivery hydraulic path communicates with the pressure accumulation hydraulic path, and a starting operation is performed using an operating stick provided on the vehicle. It is preferable that the configuration is such that an opening signal for the second electromagnetic switching valve, which opens the auxiliary hydraulic pressure supply hydraulic path, is sent to the second electromagnetic switching valve in response to a start signal generated at the start signal.
補助圧用油圧路に、アキュームレータの油圧が所定の蓄圧に達したことを検知する圧力センサが設けられており、該圧力センサは、所定の蓄圧を検知すると、蓄圧完了信号を電磁弁制御装置に送る構成であり、電磁弁制御装置は、上記蓄圧完了信号が入力されると蓄圧用油圧路閉信号を第1電磁切換弁に送って、第1電磁切換弁が、送出し用油圧路を戻し用油圧路に連通するように切り換え、補助ポンプからの油圧流を作動油タンクに戻す構成であることが好ましい。 A pressure sensor is provided in the auxiliary pressure hydraulic path to detect when the hydraulic pressure of the accumulator reaches a predetermined pressure accumulation, and when the pressure sensor detects the predetermined pressure accumulation, it sends a pressure accumulation completion signal to the electromagnetic valve control device. When the pressure accumulation completion signal is input, the electromagnetic valve control device sends a pressure accumulation hydraulic path close signal to the first electromagnetic switching valve, and the first electromagnetic switching valve switches the delivery hydraulic path to the return path. It is preferable that the hydraulic pressure is switched so as to communicate with the hydraulic path, and the hydraulic flow from the auxiliary pump is returned to the hydraulic oil tank.
蓄圧用油圧路と第1電磁切換弁の間にリリーフ弁が接続されており、リリーフ弁は、第1電磁切換弁が送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通する状態において、第1電磁切換を介して戻し用油圧路に連通される構成であることが好ましい。 A relief valve is connected between the pressure accumulation hydraulic path and the first electromagnetic switching valve. It is preferable that the hydraulic pressure path is communicated with the return hydraulic path via a switch.
本発明によれば、発進時に必要な所要馬力の増加分を、遊動輪で駆動される補助ポンプから送られアキュームレータに蓄積される油の油圧流で補うことができるので、発進時のエンジン出力を低減可能とし、発進時の走行をスムーズで安定させ、かつ大きな牽引力と力強い走行を実現することが可能である。 According to the present invention, the increase in horsepower required at the time of starting can be compensated for by the hydraulic flow of oil sent from the auxiliary pump driven by the idler wheels and accumulated in the accumulator, so that the engine output at the time of starting can be reduced. It is possible to reduce the amount of friction, make running smooth and stable when starting, and realize large tractive force and powerful running.
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置を実施するための形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode for carrying out an apparatus for reducing engine output at start-up according to the present invention will be described below based on an embodiment with reference to the drawings.
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は、エンジン(原動機)で駆動される車輌に適用され、車輌の発進時に必要な増加分の負荷に対応する補助駆動力を供給する機能を発揮するものである。 The starting engine output reduction device according to the present invention is applied to a vehicle driven by an engine (prime mover), and has the function of supplying auxiliary driving force corresponding to the increased load required when starting the vehicle. be.
エンジンで駆動される車輌としては、例えば、図7に示すようなゴムクローラ1を備え、ディーゼルエンジンで駆動される運搬用ダンプ車輌2等がある。この運搬用ダンプ車輌2は、発電機3を積載している例を示しているが、その用途は、いろいろ考えられる。
Examples of vehicles driven by an engine include a
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の実施例を図1~図6を参照して、以下説明する。なお、本明細書では、油圧用の油が流れる管路を「油圧路」と言い、油の送り出し側を「上流側」とし、流れていく先側を「下流側」とする。また、左右は、車輌の進行方向に向かって左右を言う。 An embodiment of the engine output reduction device at start-up according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. Note that in this specification, a pipe through which hydraulic oil flows is referred to as a "hydraulic path," the side from which the oil is sent is referred to as the "upstream side," and the side to which the oil flows is referred to as the "downstream side." In addition, left and right refers to left and right in the direction of travel of the vehicle.
主駆動装置:
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置が適用される一例である不整地運搬車(以下、単に「車輌」という。)2は、本実施例では、図1に示すように、前輪6と後輪7の間にゴムクローラ1が装着されており、エンジンとしてディーゼルエンジン8を有する主駆動装置11によって、前輪駆動される構成として説明する。
Main drive:
In this embodiment, as shown in FIG. The
主駆動装置11は、図1に示すように、ディーゼルエンジン8と、ディーゼルエンジン8で駆動され油圧流を発生させる走行ポンプ12と、走行ポンプ12から送られる油圧流で回転する走行モータ13と、を備え、さらに、走行ポンプ12と走行モータ13間を接続する主駆動用油圧路17を備えている。
As shown in FIG. 1, the
走行ポンプ12は、後記するが左右の前輪6に対して同じ構成のものが2つ(2連)設けられており、2つの走行ポンプ12は、それぞれ二方向ポンプが採用され、二方向のうちのいずれか一方向へ選択して油圧流を切り換えて送ることが可能な構成となっている。
As will be described later, the traveling pumps 12 are provided with two (two sets) of the same configuration for the left and right
このような2つの走行ポンプ12を、それぞれ送る油圧流の量を調整し、かつ油圧流を送る方向を選択することにより、車輌2は、前進及び方向転換をすることが可能であるが、このように二方向ポンプを2つ設け、それぞれ送油量を調整し、かつ方向を切り換えることで前進及び方向転換できる車輌自体は、周知技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
By adjusting the amount of hydraulic flow sent to each of these two
走行モータ13は、走行ポンプ12から送られる油圧流によって回転駆動されるものであり、いろいろな形式の走行モータ13があるが、本実施例では、周知の斜板型油圧ピストンモータ(前記特許文献3、4参照)等が使用される。
The
主駆動用油圧路17の往路18(前輪6を一方向に回転させる場合の往路であって、他方向に回転させる場合は復路となる。)及び復路19は、図4(a)に示すように、それぞれ走行モータ13に近接して設けられた集合ブロック22を介して、走行モータ13に連通するように接続されている。
The outward path 18 (the outward path when the
なお、走行ポンプ12、走行モータ13、集合ブロック22及び主駆動用油圧路17等は、それぞれ車輌2の進行方向左右の前輪6に対応して、同じ構成のものが左右に2つ設けられており、図2、図3については、進行方向左側の走行ポンプ12、走行モータ13、集合ブロック22及び主駆動用油圧路17等については、符号は省略する。
Note that the traveling
以上の構成の主駆動装置11は、ディーゼルエンジン8によって走行ポンプ12を駆動し、走行ポンプ12で発生する油圧流を主駆動用油圧路17の往路18を通して、走行モータ13に送って、走行モータ13を回転駆動し、前輪6を回動させゴムクローラ1によって車輌2を走行させる。
The
走行モータ13からの油圧流は、主駆動用油圧路17の復路19を通して走行ポンプ12に戻され、循環される。なお、以上は車輌2を、例えば前進するために前輪6を一方向に回転させた場合であり、車輌2をバックするために前輪6を他方向に回転させる場合は、油の流れは上記とは逆方向である。
The hydraulic flow from the
発進時エンジン出力低減装置:
発進時エンジン出力低減装置は、車輌2の発進時に増大する負荷に対応し、主駆動装置11に補助駆動力を付与するものであり、遊動輪(車輌の走行に伴い受動的に回転する車輪)である後輪7の回転で駆動される補助ポンプ23と、アキュームレータ24(蓄圧器)と、集合ブロック22と、を備えている。
Engine output reduction device when starting:
The engine output reduction device at the time of starting applies auxiliary driving force to the
補助ポンプ23は、本実施例ではギアポンプが使用され、後輪7の車軸27に増速機28及び一方向クラッチ29(例.スプラグ)を介して接続されており、後輪7の前進方向の回転によって駆動されて油圧流を発生し、第1電磁切換弁33に、後記する送出し用油圧路31を通して送油を可能とする構成である。
The
補助ポンプ23と第1電磁切換弁33の間に送出し用油圧路31が接続されている。第1電磁切換弁33とアキュームレータ24の間に畜圧用油圧路32が接続されている。アキュームレータ24と集合ブロック22の間には、補助圧用油圧路34が接続され、補助圧用油圧路34には、その途中に第2電磁切換弁35が設けられている。
A delivery
また、補助圧用油圧路34において第2電磁切換弁35より上流側には、アキュームレータ24の油圧を計測する圧力センサ36が設けられており、第2電磁切換弁35と集合ブロック22の間には、チェック弁52(逆止弁)が設けられている。
Further, a
なお、左右の後輪7に対応して、左右それぞれに互いに同じ構成の補助ポンプ23とアキュームレータ24が設けられており、集合ブロック22は、前記したとおり、車輌2の進行方向左右の前輪6対応して左右それぞれに設けられている。
In addition, an
そして、左右の補助ポンプ23と左右のアキュームレータ24にそれぞれ対応して、車輌2の進行方向の左右側に互いに同じ構成の送出し用油圧路31、畜圧用油圧路32、第1電磁切換弁33、補助圧用油圧路34、第2電磁切換弁35等が設けられている。
Corresponding to the left and right auxiliary pumps 23 and the left and
図2、図3については、進行方向左側の補助ポンプ23、アキュームレータ24、送出し用油圧路31、畜圧用油圧路32、第1電磁切換弁33、補助圧用油圧路34、第2電磁切換弁35等は、図1と同様であるので符号は省略する。
2 and 3, the
第1電磁切換弁33には、戻し用油圧路40が接続されている。第1電磁切換弁33は、送出し用油圧路31を、畜圧用油圧路32と戻し用油圧路40のいずれかに選択的に切り換えて連通させる機能を有する。これによって、補助ポンプ23から送出し用油圧路31を通して送られる油圧流を、畜圧用油圧路32と戻し用油圧路40にいずれかに選択的に送る。
A return
戻し用油圧路40の下流端には、作動油タンク41が接続されており、作動油タンク41は還流用油圧路42を介して補助ポンプ23に連通して接続されている。送出し用油圧路31と、第1電磁切換弁33と、戻し用油圧路40と、作動油タンク41と、還流用油圧路42と、から油圧流循環路43を構成している。
A
また、畜圧用油圧路32における第1電磁切換弁33とアキュームレータ24の間にはリリーフ弁47及びチェック弁48(逆止弁)が設けられている。リリーフ弁47は、第1電磁切換弁33が送出し用油圧路31を畜圧用油圧路32に連通する切り換えと同時に、戻し用油圧路40に連通可能である。
Further, a
そして、左右の補助ポンプ23と左右のアキュームレータ24にそれぞれ対応して、車輌2の進行方向の左右側に互いに同じ構成の戻し用油圧路40、還流用油圧路42、リリーフ弁47及びチェック弁48等が設けられている。
Corresponding to the left and right auxiliary pumps 23 and the left and
図2、図3については、進行方向左側の戻し用油圧路40、還流用油圧路42、リリーフ弁47及びチェック弁48等は、図1と同様であるので符号は省略する。
2 and 3, the return
集合ブロック22には、図1、図4(a)に示すように、主駆動用油圧路17の往路18(車輌が前進の場合)の下流端と補助圧用油圧路34の下流端(第2電磁切換弁35より集合ブロック22側の下流端)が連通して取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 4(a), the collecting
このような構成の集合ブロック22によって、走行ポンプ12からの油圧流と、補助圧用油圧路34を通りアキュームレータ24から送られてくる油圧流が合流し、走行モータ13に送入可能な構成となっている。
With the
発進時エンジン出力低減装置の電磁弁制御装置:
車輌2は、図1に示すように、定常走行、減速及び発進等の操作をするための操作桿55(ジョイテック)を有する操作部54を備えている、本実施例では、第1電磁切換弁33及び第2電磁切換弁35は、操作桿55による車輌2の運転操作に応じて動作する電磁弁制御装置56(コントローラ)によって制御されて切り換えられる。
Solenoid valve control device for engine output reduction device when starting:
As shown in FIG. 1, the
電磁弁制御装置56は、例えばマイコンが使用され、図4(b)に示すように、入力部60、出力部61、データバス62、CPU63を備えている。入力部60には、図1、図4(b)に示すように、操作部54からの入力信号線66と圧力センセ47からの入力信号線67が接続されており、その出力部61には、第1電磁切換弁33及び第2電磁切換弁35へそれぞれ第1出力信号線68及び第2出力信号線69が接続されている。
The electromagnetic
操作部54において、操作桿55による減速時及び発進時の操作に応じて、それぞれ減速信号及び発進信号が発生され、電磁弁制御装置56に送られる。具体的には、本実施例の操作部54は、操作桿55の操作による操作桿55の回転角度を、抵抗の変化として検出するポテンショメータ(ロータリーポテンショメータ)を備えている。
In the
本実施例では、このような構成を利用し、操作部54は、操作桿55の操作による減速時及び発進時の操作桿55の回転角度を検知して、操作部54は減速時及び発進時互いに異なる減速信号及び発進信号を生成し、入力信号線66で電磁弁制御装置56に送る構成を採用している。
In this embodiment, by utilizing such a configuration, the operating
電磁弁制御装置56は、操作部54から入力信号線66で入力される減速信号に応じて、CPU63で、畜圧用油圧路32の開信号を生成し、第1出力信号線68で第1電磁切換弁33に送信する。ここで、「畜圧用油圧路32の開信号」とは、第1電磁切換弁33が、送出し用油圧路31を、畜圧用油圧路32に連通する状態に切り換える(図5のア参照)信号である。
The electromagnetic
また、電磁弁制御装置56は、操作部54から入力信号線66で入力される減速信号に応じて、CPU63が、第2電磁切換弁35の閉信号を生成し第2電磁切換弁35に送信する。ここで、「第2電磁切換弁35の閉信号」とは、第2電磁切換弁35が閉じて(図5のイ参照)、補助圧用油圧路34を閉じる信号である。
Further, in the electromagnetic
なお、第2電磁切換弁35へ閉信号を送って閉じるタイミングは、基本的には、発進時にアキュームレータ24に蓄積された油を集合ブロック22に送り、走行ポンプ12から油圧流を合流させた後であって、減速時にアキュームレータ24に油圧流を蓄積する前まである。
The timing to send the closing signal to the second electromagnetic switching
このタイミングは、実設計では、経時的に補助圧用油圧路34に残圧として残る定常圧力(低圧)等の状態を考慮して、適切なタイミングとなるように設計するが、本実施例では、タイミングの一例として、上記のとおり減速信号が電磁弁制御装置56に送られた時点とする。
In actual design, this timing is designed to be an appropriate timing in consideration of the state of steady pressure (low pressure) remaining as residual pressure in the auxiliary pressure
減速時に補助ポンプ23からの油圧流でアキュームレータ24が畜圧され、圧力センサ36が所定圧(図5参照)に達すると、電磁弁制御装置56は、圧力センサ36からの畜圧完了信号が入力信号線67で入力される。
During deceleration, the
すると、CPU63は、畜圧用油圧路32の閉信号を生成し、第1電磁切換弁33に送信する。ここで、「畜圧用油圧路32の閉信号」とは、第1電磁切換弁33が、送出し用油圧路31を、戻し用油圧路40に連通する状態に切り換える(図5のウ参照)信号である。
Then, the
また、電磁弁制御装置56は、操作部54から入力される発進信号に応じて、CPU63が、第2電磁切換弁35の開信号を生成し第2電磁切換弁35に送信する。ここで、「第2電磁切換弁35の開信号」とは、第2電磁切換弁35が開いて(図5のエ参照)、補助圧用油圧路34を開く信号であり、その結果、アキュームレータ24から油圧流を集合ブロック22に供給可能とする。
Further, in the electromagnetic
(作用)
以上の構成から成る本発明に係る発進時エンジン出力低減装置の作用を以下、図1~図3、図5等を参照して説明する。図5は、車輌2の定常走行時、減速時、発進時のそれぞれにおける、第2電磁切換弁35が蓄圧用油圧路32側と戻し用油圧路40側のいずれかに切り換えられる状態、補助用油圧路34の開閉状態、圧力センサ36の変化(アキュームレータ24の油圧変化)を示している。
(effect)
The operation of the engine output reduction device at the time of start according to the present invention having the above configuration will be explained below with reference to FIGS. 1 to 3, FIG. 5, etc. FIG. 5 shows a state in which the second electromagnetic switching
定常走行時:
図1は、車輌2が定常走行しているエンジン出力低減装置の状態を示している。この状態では、走行ポンプ12によって、油圧流が集合ブロック22を通して走行モータ13に送られ、走行モータ13が回転し前輪6(駆動輪)が回転駆動され、ゴムクローラ1が回転して車輌2が定常の走行状態となっている。
During steady driving:
FIG. 1 shows the state of the engine output reduction device when the
この状態では、第1電磁切換弁33は、送出し用油圧路31を戻し用油圧路40側へ連通するように切り換えられており、送出し用油圧路31は畜圧用油圧路32に連通していない状態である。
In this state, the first
従って、車輌2が定常走行している状態では、後輪7(遊動輪)の回転によって増速機28及び一方向クラッチ29を介して補助ポンプ23は回転駆動されるが、補助ポンプ23による油圧流は、第1電磁切換弁33、戻し用油圧路40を通して作動油タンク41に戻され、さらに還流用油圧路42と通して補助ポンプ23に循環されている。
Therefore, when the
減速時:
図2は、定常走行から操作桿55を操作して減速する場合のエンジン出力低減装置の状態を示す。操作桿55を減速方向に操作すると、入力信号線66によって、操作部54から減速信号が電磁弁制御装置56に送られる。
When decelerating:
FIG. 2 shows the state of the engine output reduction device when the vehicle is decelerated from steady running by operating the operating
電磁弁制御装置56は、減速信号が入力されると、前記したとおり畜圧用油圧路32の開信号を、第1出力信号線68によって、第1電磁切換弁33に送り、第1電磁切換弁33は、送出し用油圧路31を畜圧用油圧路32に連通させ、戻し用油圧路40への連通を閉じるように切り換える(図5のア参照)。リリーフ弁47は、第1電磁切換弁33を介して戻し用油圧路40へ連通する。
When the deceleration signal is input, the solenoid
同時に、電磁弁制御装置56は、第2出力信号線69によって、補助圧用油圧路34の閉信号を第2電磁切換弁35に送り、第2電磁切換弁35を閉じるように切り換え(図5のイ参照)、補助圧用油圧路34を閉じる。
At the same time, the electromagnetic
すると、後輪7(遊動輪)の回転によって、増速機28及び一方向クラッチ29を介して補助ポンプ23は回転駆動されるが、それによって生じる補助ポンプ23による油圧流は、送出し用油圧路31から第1電磁切換弁33を通り、畜圧用油圧路32においてチェック弁48を通り、アキュームレータ24内に送られて、アキュームレータ24内に油が蓄積され畜圧が行われる。
Then, the
補助ポンプ23からアキュームレータ24へ送流される油圧流の油圧が、例えば、瞬間的に高くなるような場合は、補助ポンプ23から送流される油圧流は、リリーフ弁47から第1電磁切換弁33を通して戻し用油圧路40を通して作動油タンク41へ戻される。これによって、送出し用油圧路31、第1電磁切換弁33及び畜圧用油圧路32等の破損を防止する。
For example, when the hydraulic pressure of the hydraulic flow sent from the
そして、アキュームレータ24内の畜圧が所定圧となった場合は、圧力センサ36で検知し、畜圧完了信号を電磁弁制御装置56に送る。電磁弁制御装置56は、畜圧完了信号が入力されると、第1電磁切換弁33に畜圧用油圧路32の閉信号を送り、第1電磁切換弁33は、送出し用油圧路31の畜圧用油圧路32への連通を閉じ(図5のウ参照)、戻し用油圧路40側に連通するように切り換える。
When the accumulated pressure in the
発進時:
図3は、停止状態からエンジンを始動し、操作桿55を操作して発進する場合のエンジン出力低減装置の状態を示す。エンジンを始動すると、走行ポンプ12が動作し、後記するチャージ圧(図6参照)を集合ブロック22に送流し、走行モータ13の回転準備をする。
When starting:
FIG. 3 shows the state of the engine output reduction device when the engine is started from a stopped state and the
そして、操作桿55を発進方向に操作すると、操作部54から発進信号が電磁弁制御装置56に送られる。電磁弁制御装置56は、発進信号が入力されると、前記したとおり、第2電磁切換弁35の開信号を第2電磁切換弁35に送って開き(図5のエ参照)、補助圧用油圧路34を開く。
When the operating
すると、アキュームレータ24に蓄積されていた油が、油圧流となって補助圧用油圧路34において第2電磁切換弁35を通して集合ブロック22に送流され、走行ポンプ12から送られる油圧流と合流し、走行モータ13を回転駆動し、車輌2を発進する。
Then, the oil accumulated in the
ところで、図6は、車輌2の発進時走行において、走行ポンプ12に送られる油圧流の経時的変化を示す油圧波形である。横軸は時間tを示し、縦軸は油圧を示すが、あくまでも油圧波形の経時的変化を、模式的に示す図であるので、単位等は省略する。
By the way, FIG. 6 is a hydraulic waveform showing a change over time in the hydraulic flow sent to the traveling
この図6に示される油圧波形は、発進から定常走行に移行するために求められる油圧の波形であり、換言すると、走行負荷とも言える。この油圧波形からすると、エンジンが始動すると、走行ポンプ12は始動を始めるので、わずかな油圧(「チャージ圧」という。図6参照)が生じる。
The oil pressure waveform shown in FIG. 6 is the waveform of the oil pressure required for transition from starting to steady running, and in other words, it can also be said to be a running load. According to this oil pressure waveform, when the engine starts, the traveling
そして、エンジン始動後、操作桿55を操作して発進時には、油圧がピーク圧力となるまで急上昇してから定常走行の油圧まで降下する(図6のイ参照)。このことから、発進時には、定常走行時に比較して、走行負荷が大きいことを示している。
After starting the engine, when the vehicle starts moving by operating the
図6において、斜線部は、油圧波形の積分値(エンジンの所要馬力)の一部を示すが、この斜線部は、発進時には、定常走行時のエンジンの所要馬力(図6における定常走行時の油圧の積分値)に比べて、さらに必要とするエンジンの所要馬力を示している。 In Fig. 6, the shaded area shows a part of the integral value of the hydraulic waveform (required horsepower of the engine). It shows the required horsepower of the engine, which is more than the integral value of the oil pressure.
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は、この斜線部に相当する所要馬力を、アキュームレータ24に蓄積された油を、油圧流として集合ブロック22に供給し、走行ポンプ12からの油圧流と合流することで、補うことが可能である。
The starting engine output reduction device according to the present invention supplies the oil accumulated in the
このように斜線部に相当する所要馬力を、アキュームレータ24に蓄積され油の油圧流で補うと、エンジンによる主駆動装置11の出力は、図中、アからイに示すように、定常走行に必要な油圧に相当する馬力で済むこととなる。従って、発進時のエンジン出力を低減する効果が生じ、省エネルギー効果は大きい。
In this way, if the required horsepower corresponding to the shaded area is supplemented by the hydraulic flow of oil stored in the
そして、上記のとおり、発進時に必要な所要馬力を、アキュームレータ24に蓄積され油の油圧流で補うことができるので、発進時の走行がスムーズで安定し、土木建設関係の車輌で重要な、大きな牽引力と力強い走行を実現することが可能となる。
As mentioned above, the required horsepower required at the time of starting can be supplemented by the hydraulic flow of oil accumulated in the
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は、基本的には、遊動輪である後輪7で駆動される補助ポンプ23から送られる油圧流を、畜圧用油圧路32において第1電磁切換弁33を介してアキュームータ24に蓄積し、この蓄積された油の油圧流を、補助圧用油圧路34おいて第2電磁切換弁35を通して集合ブロック22に供給し、走行ポンプ12からの油圧流と合流して走行モータ13を回転させるという、きわめて簡単な構成である。
Basically, the engine output reduction device at the time of starting according to the present invention transfers the hydraulic flow sent from the
そのために、発進時エンジン出力低減装置の製造上の経済的な効果は大きく、また、必要に応じて、発進時エンジン出力低減装置を、油圧を利用した走行モータを搭載した既存の車輌2にも、オプションとして搭載することが可能である。
Therefore, the economical effect in manufacturing the engine output reduction device at the time of starting is large, and if necessary, the engine output reduction device at the time of starting can also be applied to existing
以上、本発明に係る発進時エンジン出力低減装置を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。 Above, the embodiment for implementing the engine output reduction device at the time of start according to the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to such embodiments, and is not limited to the embodiments described in the claims. It goes without saying that there are various embodiments within the scope of the technical matter described.
本発明に係る発進時エンジン出力低減装置は上記のような構成であるから、エンジンで駆動される走行ポンプからの油圧で走行モータないし駆動輪を回転する各種の分野に使用されている車輌に適用可能である。 Since the engine output reduction device at the time of starting according to the present invention has the above-described configuration, it can be applied to vehicles used in various fields in which a travel motor or drive wheels are rotated by hydraulic pressure from a travel pump driven by an engine. It is possible.
1 ゴムクローラ
2 不整地運搬車
3 発電機
6 前輪
7 後輪
8 ディーゼルエンジン
11 主駆動装置
12 走行ポンプ
13 走行モータ
17 主駆動用油圧路
18 主駆動用油圧路の往路
19 主駆動用油圧路の復路
22 集合ブロック
23 補助ポンプ
24 アキュームレータ
28 増速機
29 一方向クラッチ
32 畜圧用油圧路
33 第1電磁切換弁
34 補助圧用油圧路
35 第2電磁切換弁
36 圧力センサ
40 戻し用油圧路
41 作動油タンク
42 還流用油圧路
43 油圧流循環路
47 リリーフ弁
48 畜圧用油圧路に設けられたチェック弁
52 補助圧用油圧路に設けられたチェック弁
54 操作部
55 操作桿
56 電磁弁制御装置
60 入力部
61 出力部
62 データバス
63 CPU
66 操作部からの入力信号線
67 圧力センサからの入力信号線
68 第1出力信号線
69 第2出力信号線
1 Rubber crawler
2
6 Front wheel
7 Rear wheel
8 Diesel engine
11 Main drive device
12 Traveling pump
13 Travel motor
17 Main drive hydraulic path
18 Outbound path of main drive hydraulic path
19 Return path of main drive hydraulic path
22 Set block
23 Auxiliary pump
24 Accumulator
28 Speed increaser
29 One-way clutch
32 Hydraulic path for accumulating pressure
33 First solenoid switching valve
34 Hydraulic path for auxiliary pressure
35 Second solenoid switching valve
36 Pressure sensor
40 Return hydraulic path
41 Hydraulic oil tank
42 Hydraulic path for return flow
43 Hydraulic flow circulation path
47 Relief valve
48 Check valve installed in the hydraulic pressure path
52 Check valve provided in the auxiliary pressure
56 Solenoid valve control device
60 Input section
61 Output section
62 Data bus
63 CPU
66 Input signal line from operation unit
67 Input signal line from pressure sensor
68 1st output signal line
69 Second output signal line
Claims (5)
車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、第1電磁切換弁と、第2電磁切換弁と、集合ブロックと、を備えており、
アキュームレータは、第1電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧流を蓄積する構成であり、
集合ブロックは、第2電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を、走行ポンプからの油圧流と合流して走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置。 In a vehicle equipped with a main drive device that uses hydraulic flow from a travel pump driven by the engine to rotate a travel motor, and the drive motor rotates the drive wheels, this method is used to reduce engine output during startup. An engine output reduction device,
It includes an auxiliary pump driven by the rotation of idle wheels of the vehicle, an accumulator, a first electromagnetic switching valve, a second electromagnetic switching valve, and a collecting block,
The accumulator is configured to accumulate the hydraulic flow sent from the auxiliary pump via the first electromagnetic switching valve,
An engine output reduction device at the time of starting, characterized in that the collecting block is configured to combine the hydraulic flow sent from the accumulator through the second electromagnetic switching valve with the hydraulic flow from the travel pump and send it to the travel motor.
車輌の遊動輪の回転で駆動される補助ポンプと、アキュームレータと、集合ブロックと、送出し用油圧路と、蓄圧用油圧路と、補助圧用油圧路と、戻し用油圧路と、還流用油圧路と、第1電磁切換弁と、第2電磁切換弁と、作動油タンクと、集合ブロックと、を備えており、
送出し用油圧路は、補助ポンプと第1電磁切換弁を結ぶ油圧路であり、
蓄圧用油圧路は、第1電磁切換弁とアキュームレータを結ぶ油圧路であり、
補助圧用油圧路は、アキュームレータと集合ブロックを結ぶ油圧路であり、
戻し用油圧路は、第1電磁切換弁と作動油タンクを結ぶ油圧路であり、
還流用油圧路は、作動油タンクと補助ポンプを結ぶ油圧路であり、
第1電磁切換弁は、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路と戻し用油圧路のいずれかに選択的に連通するように切り換える切換弁であり、
第2電磁切換弁は、補助圧用油圧路の途中に設けられており、補助圧用油圧路の開閉を行う切換弁であり、
アキュームレータは、第1電磁切換弁を介して補助ポンプから送られてくる油圧を蓄積する構成であり、
集合ブロックは、走行ポンプからの油圧路と補助圧用油圧路にそれぞれ連通し、走行ポンプからの油圧流と、補助圧用油圧路において第2電磁切換弁を通りアキュームレータから送られてくる油圧流を合流して、走行モータに送る構成であることを特徴とする発進時エンジン出力低減装置。 In a vehicle equipped with a main drive device that uses hydraulic flow from a travel pump driven by the engine to rotate a travel motor, and the drive motor rotates the drive wheels, this method is used to reduce engine output during startup. An engine output reduction device,
An auxiliary pump driven by the rotation of the vehicle's idle wheels, an accumulator, a collection block, a delivery hydraulic path, a pressure accumulation hydraulic path, an auxiliary pressure hydraulic path, a return hydraulic path, and a return hydraulic path. , a first electromagnetic switching valve, a second electromagnetic switching valve, a hydraulic oil tank, and a collection block,
The delivery hydraulic path is a hydraulic path connecting the auxiliary pump and the first electromagnetic switching valve,
The pressure accumulation hydraulic path is a hydraulic path connecting the first electromagnetic switching valve and the accumulator,
The auxiliary pressure hydraulic path is a hydraulic path that connects the accumulator and the collecting block,
The return hydraulic path is a hydraulic path connecting the first electromagnetic switching valve and the hydraulic oil tank,
The return hydraulic path is a hydraulic path that connects the hydraulic oil tank and the auxiliary pump.
The first electromagnetic switching valve is a switching valve that switches the delivery hydraulic path to selectively communicate with either the pressure accumulation hydraulic path or the return hydraulic path,
The second electromagnetic switching valve is a switching valve that is provided in the middle of the auxiliary pressure hydraulic path and opens and closes the auxiliary pressure hydraulic path,
The accumulator is configured to accumulate hydraulic pressure sent from the auxiliary pump via the first electromagnetic switching valve,
The collecting block communicates with the hydraulic path from the traveling pump and the auxiliary pressure hydraulic path, and combines the hydraulic flow from the traveling pump with the hydraulic flow sent from the accumulator through the second electromagnetic switching valve in the auxiliary pressure hydraulic path. What is claimed is: 1. A device for reducing engine output at the time of starting, characterized in that the engine output is sent to a traveling motor.
電磁弁制御装置は、車輌に設けられた操作桿の減速操作で生じる減速信号を受けて、送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通するように第1電磁切換弁を切り換える蓄圧用油圧路開信号を第1電磁切換弁に送り、車輌に設けられた操作桿の発進操作で生じる発進信号を受けて、補助油圧供給用油圧路を開く第2電磁切換弁の開信号を第2電磁切換弁に送る構成であることを特徴とする請求項2に記載の発進時エンジン出力低減装置。 A solenoid valve control device is provided that performs a switching operation of the first solenoid switching valve and an opening/closing operation of the second solenoid switching valve,
The electromagnetic valve control device receives a deceleration signal generated by a deceleration operation of an operating stick provided on the vehicle, and switches the first electromagnetic switching valve so that the delivery hydraulic path communicates with the pressure accumulation hydraulic path. An open signal is sent to the first electromagnetic switching valve, and in response to the start signal generated by the start operation of the operating stick provided on the vehicle, the opening signal of the second electromagnetic switching valve that opens the hydraulic path for supplying auxiliary hydraulic pressure is sent to the second electromagnetic switching valve. 3. The engine output reduction device at the time of start according to claim 2, wherein the device is configured to send a signal to a valve.
該圧力センサは、所定の蓄圧を検知すると、蓄圧完了信号を電磁弁制御装置に送る構成であり、
電磁弁制御装置は、上記蓄圧完了信号が入力されると蓄圧用油圧路閉信号を第1電磁切換弁に送って、第1電磁切換弁が、送出し用油圧路を戻し用油圧路に連通するように切り換え、補助ポンプからの油圧流を作動油タンクに戻す構成であることを特徴とする請求項2又は3に記載の発進時エンジン出力低減装置。 A pressure sensor is provided in the auxiliary pressure hydraulic path to detect when the hydraulic pressure of the accumulator reaches a predetermined accumulated pressure.
The pressure sensor is configured to send a pressure accumulation completion signal to the electromagnetic valve control device when detecting a predetermined pressure accumulation,
When the pressure accumulation completion signal is input, the solenoid valve control device sends a pressure accumulation hydraulic path close signal to the first electromagnetic switching valve, and the first electromagnetic switching valve communicates the sending hydraulic path with the return hydraulic path. 4. The engine output reduction device at the time of starting according to claim 2 or 3, characterized in that the apparatus is configured such that the hydraulic flow from the auxiliary pump is switched to return the hydraulic flow from the auxiliary pump to the hydraulic oil tank.
リリーフ弁は、第1電磁切換弁が送出し用油圧路を蓄圧用油圧路に連通する状態において、第1電磁切換を介して戻し用油圧路に連通される構成であることを特徴とする請求項2~4のいずれかに記載の発進時エンジン出力低減装置。 A relief valve is connected between the pressure accumulation hydraulic path and the first electromagnetic switching valve,
Claim characterized in that the relief valve is configured to communicate with the return hydraulic path via the first electromagnetic switching in a state in which the first electromagnetic switching valve communicates the delivery hydraulic path with the pressure accumulation hydraulic path. The device for reducing engine output at startup according to any one of Items 2 to 4.
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