JPH11166623A

JPH11166623A - 複数の油圧モータとクラッチの制御装置および制御方法

Info

Publication number: JPH11166623A
Application number: JP9351993A
Authority: JP
Inventors: Sadao Nunotani; 貞夫布谷; Morita Hayashi; 盛太林; Toshiyuki Akasaka; 利幸赤坂
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】電気センサやコントローラ等の制御装置を用
いないで、油圧装置による制御システムで車速、あるい
は駆動トルクに合わせてクラッチの接、断制御を行うよ
うにして、システムを簡素化し、コストを安くした複数
の油圧モータとクラッチの制御装置および制御方法を提
供することを目的とする。【解決手段】複数の油圧モータの出力で一つの駆動軸
を駆動するとともに、複数の油圧モータのいずれかをク
ラッチを介して駆動軸を駆動する複数の油圧モータとク
ラッチの制御装置において、駆動軸に直結された油圧モ
ータ(1) と、駆動軸にクラッチ(8) を介して接続された
可変容量型油圧モータ(4) と、油圧モータ(1) および可
変容量型油圧モータ(4) を駆動する油圧を受けて可変容
量型油圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするサー
ボ弁(4a)と、可変容量型油圧モータ(4) の吐出容積（cc
/rev) が所定値以下になったときに、可変容量型油圧モ
ータ(4) から駆動軸への出力を遮断するためクラッチ
(8) を切る信号を出力するクラッチ切換弁(9) と、から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の油圧モータ
とクラッチの制御装置および制御方法に係わり、特に、
ホイールローダや油圧ショベル等の作業機械の油圧駆動
装置で、複数の油圧モータの出力トルクをクラッチを介
して接続して出力する複数の油圧モータとクラッチの制
御装置および制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の油圧モータの出力トルクを
クラッチを介して接続して駆動する車両の油圧走行駆動
装置においては、車速を電気センサや別置の油圧ポンプ
で検出し、車速が所定値になったとき、クラッチの接
続、遮断制御を行って出力トルク、車速等を制御してい
る。図８は上記従来の油圧走行駆動装置の複数の油圧モ
ータとクラッチの制御装置の制御回路図である。この制
御回路は、第１油圧モータ２１、第２油圧モータ２２、
クラッチ２３、および、グランドドリブンポンプ部２４
から構成されている。第１油圧モータ２１と第２油圧モ
ータ２２は図示しない油圧ポンプに並列に接続され、該
油圧ポンプの吐出圧油により駆動されている。第１油圧
モータ２１の第１出力軸２１ａにはモータ用歯車２１ｂ
が固設されるとともに、モータ用歯車２１ｂは車両を駆
動する駆動軸２５の駆動軸用歯車２５ａと噛み合ってい
る。第１油圧モータ２１の出力トルクはモータ用歯車２
１ｂ、駆動軸用歯車２５ａを介して、車両を駆動する駆
動軸２５に常に伝達されている。第２油圧モータ２２の
第２出力軸２２ａにはクラッチ２３が設けられ、このク
ラッチ２３の第２出力軸２３ａには第２モータ用歯車２
３ｂが固設されるとともに、第２モータ用歯車２３ｂは
車両を駆動する駆動軸２５の駆動軸用歯車２５ａと噛み
合っている。第２油圧モータ２２の出力トルクは、クラ
ッチが接続されているときには、クラッチ２３、第２モ
ータ用歯車２３ｂ、および駆動軸用歯車２５ａを介して
車両を駆動する駆動軸２５に伝達されている。第１油圧
モータ２１および第１油圧モータ２２にはそれぞれ図示
しないサーボ弁が付属していて、図示しない高速あるい
は低速を選択するハイ・ロー弁（以下、ＨＬ弁とい
う。）からの信号圧によりそれぞれ油圧モータの吐出容
量Ｄ(cc/rev)が制御されている。グランドドリブンポン
プ部２４はポンプ用歯車２４ａ、第２モータ用歯車２３
ｂにより駆動軸２５の駆動軸用歯車２５ａに接続されて
いる。このグランドドリブンポンプ部２４のＦp ポート
とＲp ポートとの間には絞り２４ｂとシャトル弁２４ｃ
が並列に接続され、駆動軸２５の回転数（車速）が所定
値以上になると、このグランドドリブンポンプ部２４の
吐出圧が所定値に達し、管路２４ｄを介してクラッチ２
３に作用し、このクラッチ２３が断となり、駆動軸２５
の回転数（車速）が所定値以下になると、グランドドリ
ブンポンプ部２４の吐出圧が所定値に達しないのでクラ
ッチ２３が接となるようになっている。

【０００３】次に、作動について説明する。図９は低速
Ｌo レンジにおける油圧モータの吐出容量Ｄ(cc/rev)と
車速Ｖ(km/h)の関係を示し、曲線Ｓ9 は第１油圧モータ
２１、Ｓ10は第１油圧モータ２１についてのものであ
る。車速が１２km/hまでは、図８に示すグランドドリブ
ンポンプ部２４の吐出圧が所定値に達しないのでクラッ
チ２３が接状態にあり、車両は第１油圧モータ２１と第
２油圧モータ２２の吐出容量の和（Ｓ9 ＋Ｓ10）により
大きな駆動力で駆動されるが、図示しないＨＬ弁の低速
Ｌｏ位置により第１油圧モータ２１の容量は制限されて
いるので、最大車速が１２km/hまでしか上がらない。図
１０は高速Ｈi レンジにおける油圧モータの吐出容量Ｄ
(cc/rev)と車速Ｖ(km/h)の関係を示し、曲線Ｓ11は第１
油圧モータ２１、Ｓ12は第１油圧モータ２２についての
ものである。車速が１２km/hから１５km/hまでは、図８
に示すグランドドリブンポンプ２４の吐出圧が所定値に
達しないのでクラッチ２３が接状態にあるが、第２油圧
モータ２２の吐出容量が０のため、車両は第１油圧モー
タ２１の吐出容量（Ｓ11）のみにより駆動される。この
場合はＨＬ弁１０の高速Ｈｉ位置により第１油圧モータ
２１の容量は制限が解かれている。車速が１５km/h以上
になると、図８に示すグランドドリブンポンプ２４の吐
出圧が所定値に達しクラッチ２３が断となり、車両は第
１油圧モータ２１の容量（Ｓ11）のみにより駆動され、
最大車速が３０km/h以上まで上がる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の油圧走行駆
動装置においては、別置の油圧ポンプの吐出量を絞り、
それにより発生する圧力により速度を検出するため、油
圧ポンプが必要になるとともに、油圧ポンプを駆動する
ための余分な駆動トルクが必要となり、消費エネルギー
が増加する。また、消費エネルギーが熱となるため、ク
ラッチ等を作動する油を冷却する余分な装置が必要にな
るとともに、場積も大きくなり、かつ、システムが複雑
になりコストも高価になる。特に、ホイールローダや油
圧ショベル等の作業機械の場合には、車両が大きくなる
とともに、その制御するシステムが複雑になり整備性、
保守点検性が困難になる。また、ベテランのサービス員
が必要になるという問題がある。また、クラッチは油圧
を用いて制御するため、その油圧機器を制御する圧力あ
るいは位置等を検出する電気センサからの信号を受ける
コントローラ等の制御装置が必要となり、電気センサ、
コントローラ等の制御装置が必要になり、制御が複雑に
なるとともに、コストも高価になるという問題がある。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に着目し、複数
の油圧モータとクラッチの制御装置および制御方法に係
わり、特に、電気センサやコントローラ等の制御装置を
用いないで、油圧装置による制御システムで車速、ある
いは駆動トルクに合わせてクラッチの接、断制御を行う
ようにして、システムを簡素化し、コストを安くした複
数の油圧モータとクラッチの制御装置および制御方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明に係わる複数の油圧モータと
クラッチの制御装置の第１の発明では、複数の油圧モー
タの出力で一つの駆動軸を駆動するとともに、複数の油
圧モータのいずれかをクラッチを介して駆動軸を駆動す
る複数の油圧モータとクラッチの制御装置において、駆
動軸に直結された油圧モータと、駆動軸にクラッチを介
して接続された可変容量型油圧モータと、油圧モータお
よび可変容量型油圧モータを駆動する油圧を受けて可変
容量型油圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするサ
ーボ弁と、可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/rev)
が所定値以下になったときに、可変容量型油圧モータか
ら駆動軸への出力を遮断するためクラッチを切る信号を
出力するクラッチ切換弁と、からなり、可変容量型油圧
モータ(4) は、クラッチ(8) が遮断されると同時に吐出
量をほぼゼロに、あるいは、油の吐出入口が遮断される
構成としたものである。上記構成によれば、可変容量型
油圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするサーボ弁
が、油圧モータおよび可変容量型油圧モータを駆動する
油圧を受けて可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/re
v) を可変にするとともに、その可変容量型油圧モータ
の吐出容積（cc/rev) が所定値以下になったときに、ク
ラッチに圧油を供給するクラッチ切換弁を切り換え、可
変容量型油圧モータに連結されるクラッチを切ることに
より、車両を油圧モータにより駆動される。このとき、
油圧モータの回転数(rev/m) はその油圧モータの容量(c
c/rev)に反比例するので、油圧モータの容量を検出する
ことにより、その油圧モータの回転数、すなわち、車速
を検出することができる。したがって、油圧モータの容
量が所定値以下のとき、すなわち、車速が所定値以上の
高速で駆動トルクが余り必要でない時にクラッチを切
り、可変容量型油圧モータを駆動するエネルギーをなく
すとともに、可変容量型油圧モータの攪拌抵抗を少なく
し熱の上昇を防いでいる。また、油圧モータおよび可変
容量型油圧モータを駆動する油圧で油圧モータの容量を
制御するとともに、その油圧モータの容量が所定値以下
になったとき、クラッチを切るようにしているので、電
気センサやコントローラ等の制御装置を設ける必要がな
く、制御システムがシンプルでコストも安価にできる。
また、制御するシステムが簡単になり整備性、保守点検
性が容易になるとともに、ベテランのサービス員が不要
になる。

【０００７】第２発明は、複数の油圧モータの出力で一
つの駆動軸を駆動するとともに、複数の油圧モータのい
ずれかをクラッチを介して駆動軸を駆動する複数の油圧
モータとクラッチの制御装置において、駆動軸に直結さ
れた油圧モータと、駆動軸にクラッチを介して接続され
た可変容量型油圧モータと、油圧モータおよび可変容量
型油圧モータを駆動する油圧を受けて可変容量型油圧モ
ータの吐出容積（cc/rev) を可変にするサーボ弁と、油
圧モータおよび可変容量型油圧モータを駆動する油圧が
所定値以下になったときに、可変容量型油圧モータから
駆動軸への出力を遮断するためクラッチを切る信号を出
力するクラッチ切換弁と、からなり、可変容量型油圧モ
ータ(4) は、クラッチ(8) が遮断されると同時に吐出量
をほぼゼロに、あるいは、油の吐出入口が遮断される構
成としたものである。上記構成によれば、可変容量型油
圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするサーボ弁
が、油圧モータおよび可変容量型油圧モータを駆動する
油圧を受けて可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/re
v) を可変にするとともに、その油圧が所定値以下にな
ったときに、クラッチに圧油を供給するクラッチ切換弁
を切り換え、可変容量型油圧モータに連結されるクラッ
チを切ることにより、車両を油圧モータにより駆動され
る。このとき、油圧モータの回転数(rev/m) はその油圧
モータの容量(cc/rev)に反比例するので、油圧モータの
容量を油圧に応じて変更するように制御し、その油圧に
より油圧モータの回転数、すなわち、車速を検出するこ
とができる。したがって、第１の発明と同様に、油圧モ
ータの容量が所定値以下のとき、すなわち、車速が所定
値以上の高速で駆動トルクが余り必要でない時にクラッ
チを切り、可変容量型油圧モータを駆動するエネルギー
をなくすとともに、可変容量型油圧モータの攪拌抵抗を
少なくし熱の上昇を防いでいる。また、油圧モータおよ
び可変容量型油圧モータを駆動する油圧で油圧モータの
容量を制御するとともに、その油圧が所定値以下になっ
たとき、クラッチを切るようにしているので、電気セン
サやコントローラ等の制御装置を設ける必要がなく、制
御システムがシンプルでコストも安価にできる。また、
制御するシステムが簡単になり整備性、保守点検性が容
易になるとともに、ベテランのサービス員が不要にな
る。

【０００８】第３発明は、上記第１発明あるいは第２発
明において、油圧モータおよび可変容量型油圧モータを
駆動する油圧を受けて作動するサーボ弁と、サーボ弁か
らの油を受けて可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/r
ev) を可変にするピストンと、可変容量型油圧モータか
ら駆動軸への出力を遮断するためクラッチを切る信号を
出力するクラッチ切換弁と、ピストンの位置が所定位置
に到達したときに、可変容量型油圧モータから駆動軸へ
の出力を遮断するためクラッチを切る信号を出力する電
磁クラッチ切換弁、あるいは、ピストンに連結されて移
動しクラッチを切る信号を出力するクラッチ切換弁のい
ずれかと、からなる構成としたものである。上記構成に
よれば、可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/rev) を
可変にするサーボ弁が、油圧モータおよび可変容量型油
圧モータを駆動する油圧を受けて作動し圧油をピストン
に供給する。ピストンはその圧油を受けて移動し、ピス
トンに連結された斜板を揺動して可変容量型油圧モータ
の吐出容積（cc/rev) を可変にする。このピストンの移
動が所定位置にきたときに、電磁クラッチ切換弁、ある
いは、クラッチ切換弁のいずれかに信号を出力して切り
換え、クラッチに圧油を供給してクラッチを切る。した
がって、圧油を受けて移動するピストンが所定位置にき
たときに、電磁クラッチ切換弁、あるいは、クラッチ切
換弁のいずれかに信号を出力して切り換えるようにした
ため、構造が簡単になるとともに、制御が簡単になり故
障もなくなる。

【０００９】また、本発明に係わる複数の油圧モータと
クラッチの制御方法の第１の発明では、複数の油圧モー
タの出力で一つの駆動軸を駆動するとともに、複数の油
圧モータのいずれかをクラッチを介して駆動軸を駆動す
る複数の油圧モータとクラッチの制御方法において、油
圧モータおよび可変容量型油圧モータを駆動する油圧を
受けて可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/rev) を可
変にするとともに、可変容量型油圧モータの吐出容積
（cc/rev) が所定値以下になったときには、可変容量型
油圧モータに連結されるクラッチを切って油圧モータに
より駆動する方法としている。上記方法によれば、作業
車両の駆動開始時、あるいは低速時の高い駆動トルクが
必要なときに、油圧モータおよび可変容量型油圧モータ
で駆動するとともに、駆動圧力により、少なくとも可変
容量型油圧モータの吐出容積を可変にし、高速になり高
い駆動トルクが不必要になると、可変容量型油圧モータ
からの出力を駆動圧力でクラッチを遮断して、油圧モー
タで駆動している。したがって、第１発明の構成と同様
に、油圧モータの容量が所定値以下のとき、すなわち、
車速が所定値以上の高速で駆動トルクが余り必要でない
にクラッチを切り、可変容量型油圧モータを駆動するエ
ネルギーを無くすとともに、可変容量型油圧モータの攪
拌抵抗を少なくし熱の上昇を防いでいる。

【００１０】また、制御方法の第２の発明では、複数の
油圧モータの出力で一つの駆動軸を駆動するとともに、
複数の油圧モータのいずれかをクラッチを介して駆動軸
を駆動する複数の油圧モータとクラッチの制御方法にお
いて、油圧モータを駆動する油圧を受けて可変容量型油
圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするとともに、
油圧モータを駆動する油圧が所定値以上になったときに
は、可変容量型油圧モータに連結されるクラッチを接続
し油圧モータおよび可変容量型油圧モータにより駆動す
る方法としている。上記方法によれば、高速走行中に高
い駆動トルクが必要になり、油圧モータの駆動圧力が高
くなると、駆動圧力によりクラッチを接続して、可変容
量型油圧モータの出力を応援させている。また、さらに
高い駆動トルクが必要になると、可変容量型油圧モータ
の吐出容積を増し、出力トルクを増加している。作業車
両の駆動開始時、あるいは低速時の高い駆動トルクが必
要なときに、油圧モータおよび可変容量型油圧モータで
駆動するとともに、駆動圧力により、少なくとも可変容
量型油圧モータの吐出容積を可変にし、高速になり高い
駆動トルクが不必要になると、可変容量型油圧モータか
らの出力を駆動圧力でクラッチを遮断して、油圧モータ
で駆動している。したがって、作業車両のように荷物を
積み慣性エネルギーが大きい状態で走行し、速度が変化
する場合に、高い駆動トルクが必要なときに、可変容量
型油圧モータを自動的に接続するとともに、さらに高い
駆動トルクが必要なると少なくとも可変容量型油圧モー
タの吐出容積を増して、出力トルクを増すため、作業車
両の速度変化に対して追随性、作業性能が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態および実施例】以下に、本発明に係
わる複数の油圧モータとクラッチの制御装置の実施例を
図１乃至図８により説明する。先ず、第１実施例を図１
乃至図３により説明する。図１は、複数の油圧モータと
クラッチの制御装置の制御回路図である。この制御回路
は、第１油圧モータ１、第２油圧モータ４、主回路切換
弁５、クラッチ８、クラッチ切換弁９、および、ＨＬ弁
１０、から構成されている。第１油圧モータ１のＦ1 、
Ｒ1 ポートはそれぞれ第１管路２、３により図示しない
油圧ポンプのＦP 、ＲP ポートに接続され、また、第２
油圧モータ４のＦ2、Ｒ2 ポートは主回路切換弁５を介
してそれぞれ第２管路６、７により前記第１管路２、３
に接続され、第１油圧モータ１と第２油圧モータ４は前
記図示しない油圧ポンプの吐出油により駆動されてい
る。第２油圧モータ４の第２出力軸４ｂにはクラッチ８
が設けられ、クラッチ８のクラッチ用出力軸８ａは図示
しない歯車装置（従来技術と同様な歯車の噛み合わせ）
により、第１油圧モータ１の第１出力軸１ｂに接続さ
れ、車両を駆動している。

【００１２】第１油圧モータ１には第１サーボ弁部１
Ａ、および、第２油圧モータ４には第２サーボ弁部４
Ａ、がそれぞれ付設されている。第１サーボ弁部１Ａ
は、第１サーボ弁１ａ、および、第１ピストン１ｃとか
ら構成されている。また、第２サーボ弁部４Ａは、第２
サーボ弁４ａ、および、第２ピストン４ｃとから構成さ
れている。第１サーボ弁１ａおよび第２サーボ弁４ａ
は、一端部に後述するＨＬ弁１０からのパイロット圧を
受け、かつ、他端部は後述するシャトル弁１１から油圧
モータを作動する回路圧Ｐacとバネ力を受けて作動し、
回路圧Ｐacをそれぞれ第１ピストン１ｃあるいは第２ピ
ストン４ｃに送り、それぞれのピストン１ｃ、４ｃに連
結されている図示しない斜板の傾転角を制御して、第１
油圧モータ１および第２油圧モータ４の吐出容量Ｄ(cc/
rev)を可変にしている。シャトル弁１１は、第１油圧モ
ータ１の第１管路２、３にそれぞれ接続されるととも
に、その高い方の回路圧Ｐacを取り出して、第１サーボ
弁１ａおよび第２サーボ弁４ａの他端部に入力するよう
になっている。また、シャトル弁１１からの高い方の回
路圧Ｐacは、第１サーボ弁１ａおよび第２サーボ弁４ａ
を経てそれぞれピストン１ｃ、４ｃに送られ吐出容量Ｄ
(cc/rev)を可変にしている。ＨＬ弁１０は、図示しない
操作手段により車両の走行速度の高速Ｈi 位置あるいは
低速Ｌo 位置に操作され、図示しないパイロットポンプ
からのコントロール圧Ｐc をエンジン回転信号圧Ｐm に
より制御変更して、配管１２を介して前記サーボ弁１
ａ、４ａの一端部に入力するようになっている。また、
配管１２は、後述するクラッチ切換弁９に接続されてい
る。エンジン回転信号圧Ｐm はエンジンの回転速度に応
じて出力され、エンジンの回転速度が早くなると、エン
ジン回転信号圧Ｐm は高くなり、また、パイロットポン
プからのコントロール圧Ｐc もそれに伴い高い圧力信号
を出力している。

【００１３】クラッチ切換弁９は、２位置３ポートの切
換弁で、入力ポート９ｃは管路１２を介して前記ＨＬ弁
１０に、出力ポート９ｄは管路１２ａを介してクラッチ
８に、また、他のポート９ｅはタンク１３に接続されて
いる。また、クラッチ切換弁９は、図示しないスプール
等の操作端９ａがリンク９ｂを介して前記油圧モータ４
の第１サーボ弁部４Ａの第２ピストン４ｃに連結し、ク
ラッチ切換弁９のピストン４ｃが所定位置にくると、リ
ンク９ｂによりａ位置に切り換わり、前記ＨＬ弁１０か
らのコントロール圧Ｐc をクラッチ８に供給し、図示し
ないバネに抗してクラッチ８を離し、クラッチ８は遮断
される。また、クラッチ切換弁９はピストン４ｃが所定
位置にこない場合はｂ位置に留まり、クラッチ８のコン
トロール圧Ｐc はタンクに接続され、クラッチ８は図示
しないバネにより接続されている。主回路切換弁５は、
２位置４ポート弁であり、ａ位置で第１管路２と第２管
路６、第１管路３と第２管路７をそれぞれ連通し、ｂ位
置で第１管路２と第２管路６、第１管路３と第２管路７
をそれぞれ遮断するようになっている。主回路切換弁５
の操作端５ａは管路１２ｂにより管路１２ａに接続さ
れ、クラッチ８に圧油が供給されクラッチ８が断となる
と、管路１２ｂを介して圧油が操作端５ａに作用し、ｂ
位置に切り換わり、図示しない油圧ポンプの圧油を第２
油圧モータ４に供給しなくなる。

【００１４】次に、作動について説明する。図２は低速
Ｌo レンジにおける油圧モータの吐出容量Ｄ(cc/rev)と
車速Ｖ(km/h)の関係を示し、曲線Ｓ1 は第１油圧モータ
１、Ｓ2 は第２油圧モータ４についてのものである。車
両が駆動され始めるときには、大きな駆動トルクが必要
になり、図示しない油圧ポンプの吐出圧力は大きくな
る。この吐出圧力は、シャトル弁１１を経て、回路圧Ｐ
acとして、第１サーボ弁１ａおよび第２サーボ弁４ａの
他端部に作用するため、第１サーボ弁１ａおよび第２サ
ーボ弁４ａはｃ位置にあり図示の右側室はタンク１３に
接続される。また、回路圧Ｐacは、第１ピストン１ｃお
よび第２ピストン４ｃの図示の左側室に送られ、ピスト
ンを図示の右方向に移動し、図示しない斜板の傾転角を
最大に大きくして、第１油圧モータ１および第２油圧モ
ータ４の吐出容量Ｄ(cc/rev)を最大にしている。クラッ
チ切換弁９は、前記油圧モータ４の第２サーボ弁部４Ａ
の第２ピストン４ｃに連結しており、左側のｂ位置にあ
るので、前記ＨＬ弁１０からのコントロール圧Ｐc はク
ラッチ８に供給されず、また、クラッチ８のコントロー
ル圧Ｐc はタンクに接続されているため、クラッチ８は
図示しないバネにより接続されている。また、主回路切
換弁５は、操作端５ａがタンク１３に接続されているた
めバネ力によりａ位置にあり、第１管路２と第２管路
６、第１管路３と第２管路７をそれぞれ連通している。
したがって、車両は二つの油圧モータの最大の出力を受
けて起動を開始する。車両が走行を始め、所定速度Ｖａ
になるまではこの状態が維持される。

【００１５】所定速度Ｖａを越えると、車両の駆動トル
クが減少して回路圧Ｐacが低下し、かつ、図示しないア
クセルペタルの踏み込み量が増しエンジンの回転速度が
上昇すると、エンジンの回転速度に応じて出力されるエ
ンジン回転信号圧Ｐm は高くなる。この低下した回路圧
Ｐacが第１サーボ弁１ａおよび第２サーボ弁４ａの他端
部に、また、高くなったコントロール圧Ｐc が一端部に
作用して、第１サーボ弁１ａおよび第２サーボ弁４ａを
ｃ位置からｄ位置方向に移動する。このため、低下した
回路圧Ｐacは、第１ピストン１ｃおよび第２ピストン４
ｃの図示の右側室にも送られ、ピストンを図示の左方向
に移動して図示しない斜板の傾転角を最大位置から漸次
小さくし、第１油圧モータ１および第２油圧モータ４の
吐出容量Ｄ(cc/rev)を減少させる。図２では、車速が１
０km/hまでこの状態を続け、車両は二つの油圧モータの
出力を受けて、図示しないアクセルペタル等の踏み込み
量に応じて、漸次車速を高くしている。

【００１６】車速が１０km/h以上になると、第１サーボ
弁１ａおよび第２サーボ弁４ａの両端部に作用する圧力
は、コントロール圧Ｐc の方が高くなり、第１サーボ弁
１ａおよび第２サーボ弁４ａはｄ位置になる。第１ピス
トン１ｃは、図示の左方向に移動して斜板の傾転角をさ
らに小さくする。また、第２ピストン４ｃは、図示の左
方向に移動して所定の吐出量を保つとともに、第２ピス
トン４ｃに連結しているクラッチ切換弁９をａ位置に切
り換え、前記ＨＬ弁１０からのコントロール圧Ｐc をク
ラッチ８に供給し、クラッチ８を離してクラッチ８は断
となっている。クラッチ切換弁９は、図示しないスプー
ル等の操作端９ａがリンク９ｂを介して前記油圧モータ
４の第２サーボ弁部４Ａの第２ピストン４ｃに連結し、
第２ピストン４ｃが所定位置にくると、リンク９ｂによ
りクラッチ切換弁９がａ位置に切り換わり、前記ＨＬ弁
１０からのコントロール圧Ｐc をクラッチ８に供給し、
図示しないバネに抗してクラッチ８を離し、クラッチ８
は断としている。また、クラッチ切換弁９から管路１２
ａ、１２ｂを介して圧油が操作端５ａに作用し、主回路
切換弁５はｂ位置に切り換わり、図示しない油圧ポンプ
の圧油を第２油圧モータ４に供給しなくなる。これによ
り、図１に示すクラッチ切換弁９がａ位置に切り換わ
り、クラッチ８に圧油が供給されクラッチ８が断とな
り、主回路切換弁５もｂ位置に切り換わるので、車両は
第１油圧モータ１の容量（Ｓ1 ）のみにより駆動される
が、ＨＬ弁１０の低速Ｌｏ位置により第１油圧モータ１
の傾転角、すなわち、吐出容量が制限されているので、
最大車速が１２km/hまでしか上がらない。

【００１７】図３は高速Ｈi レンジにおける油圧モータ
の吐出容量Ｄ(cc/rev)と車速Ｖ(km/h)の関係を示し、曲
線Ｓ3 は第１油圧モータ１、Ｓ4 は第２油圧モータ４に
ついてのものである。車速が１０km/hまでは、図１に示
すクラッチ切換弁９がｂ位置にあるのでクラッチ８は接
状態にあり、主回路切換弁５もａ位置にあるので、車両
は、図２の低速Ｌｏ時と同様に制御され、第１油圧モー
タ１と第２油圧モータ４の吐出容量の和（Ｓ3 ＋Ｓ4 ）
により駆動される。車速が１０km/hを越えると、図１に
示すクラッチ切換弁９がａ位置に切り換わり、管路１２
ａを介してクラッチ８に圧油が供給されクラッチ８が断
となり、主回路切換弁５もｂ位置に切り換わるので、車
両は第１油圧モータ１の容量（Ｓ3）のみにより駆動さ
れる。この場合はＨＬ弁１０の高速Ｈｉ位置により第１
油圧モータ１の傾転角、すなわち、吐出容量の制限が解
かれるので、最大車速が３０km/h以上まで上がる。

【００１８】このような第１実施例によれば、車両の駆
動圧力と、エンジンの回転速度に応じて生ずる信号によ
り、クラッチ８、第１油圧モータ１、および第２油圧モ
ータ４の容量を制御しているので、電気センサや別置の
油圧ポンプを設ける必要がなく、制御システムがシンプ
ルでコストも安い。また、油圧モータ４の容量をリンク
９ｂで検出し、このリンク９ｂでクラッチ切換弁９を作
動させて、ＨＬ弁１０からの圧油によりクラッチ８を断
にするので、制御装置がシンプルで信頼性が高い。

【００１９】次に、第２実施例を図４により説明する。
なお、第１実施例と同一部品には同一符号を付して説明
は省略する。本実施例は上記第１実施例において、クラ
ッチ切換弁９を電磁ソレノイドで作動するクラッチ切換
弁９Ｂにしたものである。すなわち、前記油圧モータ４
のサーボ弁４ａのピストン４ｃが所定位置にくると、リ
ミットスイッチ４ｆが作動し、クラッチ切換弁９Ｂの操
作端の電磁ソレノイド９ｆに電流が流れ、クラッチ切換
弁９Ｂはａ位置に切り換わる。これにより、ＨＬ弁１０
からのコントロール圧Ｐc をクラッチ８に供給し、クラ
ッチ８は断となるようになっている。また、ピストン４
ｃが所定位置にこない場合は、クラッチ切換弁９Ｂの電
磁ソレノイド９ｆに電流が流れないので、クラッチ切換
弁９Ｂはｂ位置に留まりクラッチ８はタンク１３に接続
され、クラッチ８は接となるようになっている。クラッ
チ切換弁９Ｂ以外は第１実施例と同一であり、説明を省
略する。

【００２０】このような第２実施例によれば、油圧モー
タ４の容量をリミットスイッチ４ｆで検出し、クラッチ
切換弁９Ｂを電磁ソレノイド９ｆで作動させて、ＨＬ弁
１０からの圧油によりクラッチ８を断にするので、制御
装置が更にシンプルになりコストも安い。

【００２１】次に、第３実施例を図５乃至図７により説
明する。なお、第１実施例と同一部品には同一符号を付
して説明は省略する。本実施例は上記第１実施例とは、
第１油圧モータ１および第１サーボ弁部１Ａは同じに構
成されており、第２油圧モータ４の第２サーボ弁部４Ａ
が異なっている。図５は制御回路図である。第２油圧モ
ータ４には第２サーボ弁部４０Ａが付設されている。第
２サーボ弁部４０Ａは、第２サーボ弁４０ａ、および、
第２ピストン４０ｃとから構成されている。第２サーボ
弁４０ａは、一端部にバネ力を受け、かつ、他端部はシ
ャトル弁１１から油圧モータを作動する回路圧Ｐacを受
けて作動し、回路圧Ｐacを第２ピストン４０ｃに送り、
第２ピストン４０ｃに連結されている図示しない斜板の
傾転角を制御して、第２油圧モータ４の吐出容量Ｄ(cc/
rev)を可変にしている。第２サーボ弁４０ａは、ｅ位置
では、第２ピストン４０ｃの左室側をタンク１３に接続
して低圧にし、第２ピストン４０ｃをバネにより図示の
左側に移動して、第２油圧モータ４の吐出容量Ｄ(cc/re
v)を小さくし、また、ｆ位置では、第２ピストン４０ｃ
の左室側を回路圧Ｐacを送り、第２ピストン４０ｃをバ
ネに抗して図示の右側に移動して、第２油圧モータ４の
吐出容量Ｄ(cc/rev)を多くしている。

【００２２】クラッチ切換弁９０は、２位置３ポートの
切換弁で、入力ポート９ｇは管路１２を介して前記ＨＬ
弁１０に、出力ポート９ｈは管路１２ａを介してクラッ
チ８に、また、他のポート９ｉはタンク１３に接続され
ている。また、クラッチ切換弁９０の図示しないスプー
ル等の操作端９ｊには、第２サーボ弁４０ａから第２ピ
ストン４０ｃに作用する回路圧Ｐacが導かれている。ク
ラッチ切換弁９０は、回路圧Ｐacが所定の高圧になると
ｇ位置に切り換わり、前記ＨＬ弁１０からのコントロー
ル圧Ｐc はクラッチ８は供給されずクラッチ８は接続さ
れている。また、回路圧Ｐacが所定の圧力に低下すると
ｈ位置に戻り、前記ＨＬ弁１０からのコントロール圧Ｐ
c はクラッチ８に供給されて、クラッチ８は断とされて
いる。このとき、クラッチ切換弁９０はサーボ弁によ
り、構成されているため、ｇ位置とｈ位置の中間部があ
り、回路圧Ｐacは、タンク１３および第２ピストン４０
ｃに接続される位置がある。

【００２３】次に、作動について説明する。図６は低速
Ｌo レンジにおける油圧モータの吐出容量Ｄ(cc/rev)と
回路圧Ｐac(kg/cm²)の関係を示し、曲線Ｓ5 は第１油圧
モータ１、Ｓ6 は第２油圧モータ４についてのものであ
る。第１実施例と同様に、車両が駆動され始めるときに
は、大きな駆動トルクが必要になり、図示しない油圧ポ
ンプの吐出圧力（この実施例では、３００Kg/cm2以上)
は大きくなる。この吐出圧力は、シャトル弁１１を経
て、回路圧Ｐacとして、第１サーボ弁１ａおよび第２サ
ーボ弁４０ａの他端部に作用する。このため、第１サー
ボ弁１ａはｃ位置にあり、回路圧Ｐacは、第１ピストン
１ｃの図示の左側室に送られ、ピストンを図示の右方向
に移動し、図示しない斜板の傾転角を最大に大きくし
て、第１油圧モータ１の吐出容量Ｄ(cc/rev)を最大にし
ている。また、第２サーボ弁４０ａは、他端部に回路圧
Ｐacを受け、図示しないスプールがバネに抗して移動し
てｆ位置に切り換わり、回路圧Ｐacは、第２ピストン４
０ｃの図示の左側室に送られ、第２ピストン４０ｃを図
示の右方向に移動し、図示しない斜板の傾転角を最大に
大きくして、第２油圧モータ４の吐出容量Ｄ(cc/rev)を
最大にしている。クラッチ切換弁９０は、図示しないス
プール等の操作端９ｊに高圧の回路圧Ｐacが導かれてい
るためｇ位置に切り換わり、前記ＨＬ弁１０からのコン
トロール圧Ｐc をクラッチ８は供給されず、また、クラ
ッチ８のコントロール圧Ｐc はタンクに接続されている
ため低圧となり、クラッチ８は図示しないバネにより接
続されている。したがって、車両は二つの油圧モータの
最大の出力を受けて起動を開始する。車両が走行を始
め、回路圧Ｐacが３００kg/ cm²までは、車両は第１油
圧モータ１と第２油圧モータ４の吐出容量の和（Ｓ5 ＋
Ｓ6）により駆動される。

【００２４】車両の駆動トルクが減少して回路圧Ｐacが
低下し、かつ、図示しないアクセルペタルの踏み込み量
が増しエンジンの回転速度が上昇すると、エンジンの回
転速度に応じて出力されるエンジン回転信号圧Ｐm が高
くなる。このとき、回路圧Ｐacが３００kg/ cm²以下に
なると、この低下した回路圧Ｐacが第１サーボ弁１ａの
他端部に、また、高くなったコントロール圧Ｐc が一端
部に作用して、第１サーボ弁１ａをｃ位置からｄ位置方
向に移動する。このため、第１実施例と同様に、低下し
た回路圧Ｐacは、第１ピストン１ｃの図示の右側室にも
送られ、ピストンを図示の左方向に移動して図示しない
斜板の傾転角を最大位置から漸次小さくし、第１油圧モ
ータ１の吐出容量Ｄ(cc/rev)を減少させる。また、第２
サーボ弁４０ａは、他端部に受けていた回路圧Ｐacが低
下するため、図示しないスプールがバネにより戻されて
ｅ位置方向に切り換わり、回路圧Ｐacを減圧してタンク
に戻すとともに、第２ピストン４０ｃの図示の右側室の
油がタンクに送られる。このとき、第２ピストン４０ｃ
はバネにより図示の左方向に移動し、図示しない斜板の
傾転角を最小にして、第２油圧モータ４の吐出容量Ｄ(c
c/rev)を略ゼロにしている。したがって、車両は第１油
圧モータ１の出力を受けて走行する。回路圧２５０kg/
cm²（車速が１０km／h 相当）になると、第１油圧モー
タ１の吐出容量Ｄ(cc/rev)はさらに減少し、車速は早く
なる。また、第２サーボ弁４０ａは、他端部に受けてい
た回路圧Ｐacがさらに低下するため、図示しないスプー
ルがバネにより戻されてｂ位置に切り換わり、第２ピス
トン４０ｃの図示の右側室の油がタンクに送られる。こ
のとき、第２ピストン４０ｃは移動を規制されているた
め、第２油圧モータ４の吐出容量Ｄ(cc/rev)は略ゼロを
維持している。また、第２サーボ弁４０ａから第２ピス
トン４０ｃに作用する回路圧Ｐacが導かれているクラッ
チ切換弁９０は、回路圧Ｐacが低圧になるためｈ位置に
切り換わり、前記ＨＬ弁１０からのコントロール圧Ｐc
をクラッチ８に供給し、図示しないバネに抗してクラッ
チ８を離し、クラッチ８は断としている。また、また、
クラッチ切換弁９への回路から分岐された管路１２ａ、
１２ｂを介して圧油が操作端５ａに作用し、主回路切換
弁５はｂ位置に切り換わり、図示しない油圧ポンプの圧
油を第２油圧モータ４に供給しなくなる。図６では、回
路圧２００kg/ cm²（車速が１２km／h 相当）までこの
状態を続け、車両は一つの油圧モータの出力を受けて走
行し、図示しないアクセルペタル等の踏み込み量に応じ
て、漸次車速を変化している。

【００２５】図７は高速Ｈi レンジにおける油圧モータ
の吐出容量Ｄ(cc/rev)と回路圧Ｐac(kg/cm²)の関係を示
し、曲線Ｓ7 は第１油圧モータ１、Ｓ8 は第２油圧モー
タ４についてのものである。回路圧Ｐacが回路圧２００
kg/ cm²(車速が１２km／h 相当）までは、低速Ｌoレン
ジと同様に作動するため説明は省略する。回路圧２５０
kg/ cm²になると、低速Ｌo レンジでは、図示しない斜
板等の傾転角度は規制され、第１油圧モータ１の吐出容
量Ｄ(cc/rev)は所定の一定量になったが、高速Ｈi レン
ジでは、ＨＬ弁１０のＨｉ位置により油圧モータ１の吐
出容量の制限が解かれるので、最大車速が３０km/h以上
まで上がる。

【００２６】このような第３実施例によれば、車速の検
出に油圧モータ４Ａの回路圧Ｐacを検出しでいるので、
電気センサや別置の油圧ポンプを設ける必要がなく、制
御システムがシンプルでコストも安い。また、油圧モー
タ４Ａの回路圧Ｐacでクラッチ切換弁９Ａを作動させ
て、ＨＬ弁１０からの圧油によりクラッチ８Ａを接にす
るので、全てが油圧制御となり制御装置がシンプルであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる油圧モータとクラッチの制御装
置の第１実施例を示す制御回路図である。

【図２】同、Ｌo レンジにおける油圧モータの吐出容量
Ｄ(cc/rev)と車速Ｖ(km/h)の関係を示す図である。

【図３】同、Ｈi レンジにおける油圧モータの吐出容量
Ｄ(cc/rev)と車速Ｖ(km/h)の関係を示す図である。

【図４】本発明に係わる油圧モータとクラッチの制御装
置の第２実施例を示す制御回路図である。

【図５】本発明に係わる油圧モータとクラッチの制御装
置の第３実施例を示す制御回路図である。

【図６】同、Ｌo レンジにおける油圧モータの吐出容量
Ｄ(cc/rev)と回路圧Ｐac(kg/cm²)の関係を示す図であ
る。

【図７】同、Ｈi レンジにおける油圧モータの吐出容量
Ｄ(cc/rev)と回路圧Ｐac(kg/cm²)の関係を示す図であ
る。

【図８】従来の油圧モータとクラッチの制御装置の制御
回路図である。

【図９】同、Ｌo レンジにおける油圧モータの吐出容量
Ｄ(cc/rev)と車速Ｖ(km/h)の関係を示す図である。

【図１０】同、Ｈi レンジにおける油圧モータの吐出容
量Ｄ(cc/rev)と車速Ｖ(km/h)の関係を示す図である。

【符号の説明】

１第１油圧モータ１Ａ第１サーボ弁部１ａ第１サーボ弁１ｃ第１ピストン４第２油圧モータ４Ａ、４０Ａ第２サーボ弁部４ａ、４０ａ第２サーボ弁４ｃ、４０ｃ第２ピストン４ｆリミットスイッチ５主回路切換弁８クラッチ９、９Ｂ、９０クラッチ切換弁９ｆ電磁ソレノイド１０ＨＬ弁１１シャトル弁２５駆動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の油圧モータの出力で一つの駆動軸
を駆動するとともに、複数の油圧モータのいずれかをク
ラッチを介して駆動軸を駆動する複数の油圧モータとク
ラッチの制御装置において、駆動軸に直結された油圧モ
ータ(1) と、駆動軸にクラッチ(8) を介して接続された
可変容量型油圧モータ(4) と、油圧モータ(1) および可
変容量型油圧モータ(4) を駆動する油圧を受けて可変容
量型油圧モータ(4) の吐出容積（cc/rev) を可変にする
サーボ弁(4a)と、可変容量型油圧モータ(4) の吐出容積
（cc/rev) が所定値以下になったときに、可変容量型油
圧モータ(4) から駆動軸への出力を遮断するためクラッ
チ(8) を切る信号を出力するクラッチ切換弁(9) とから
なり、可変容量型油圧モータ(4) は、クラッチ(8) が遮
断されると同時に吐出量をほぼゼロに、あるいは、油の
吐出入口が遮断されることを特徴とする複数の油圧モー
タとクラッチの制御装置。
【請求項２】複数の油圧モータの出力で一つの駆動軸
を駆動するとともに、複数の油圧モータのいずれかをク
ラッチを介して駆動軸を駆動する複数の油圧モータとク
ラッチの制御装置において、駆動軸に直結された油圧モ
ータ(1) と、駆動軸にクラッチ(8) を介して接続された
可変容量型油圧モータ(4) と、油圧モータ(1) および可
変容量型油圧モータ(4) を駆動する油圧を受けて可変容
量型油圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするサー
ボ弁(4a)と、油圧モータ(1) および可変容量型油圧モー
タ(4) を駆動する油圧が所定値以下になったときに、可
変容量型油圧モータ(4) から駆動軸への出力を遮断する
ためクラッチ(8) を切る信号を出力するクラッチ切換弁
(9) とからなり、可変容量型油圧モータ(4) は、クラッ
チ(8) が遮断されると同時に吐出量をほぼゼロに、ある
いは、油の吐出入口が遮断されることを特徴とする複数
の油圧モータとクラッチの制御装置。
【請求項３】油圧モータ(1) および可変容量型油圧モ
ータ(4) を駆動する油圧を受けて作動するサーボ弁(4a)
と、サーボ弁(4a)からの油を受けて可変容量型油圧モー
タ(4) の吐出容積（cc/rev)を可変にするピストン(4c)
と、可変容量型油圧モータ(4) から駆動軸への出力を遮
断するためクラッチ(8) を切る信号を出力するクラッチ
切換弁(9) と、ピストン(4c)の位置が所定位置に到達し
たときに、可変容量型油圧モータ(4) から駆動軸への出
力を遮断するためクラッチ(8) を切る信号を出力する電
磁クラッチ切換弁(9B)、あるいは、ピストン(4c)に連結
されて移動しクラッチ(8) を切る信号を出力するクラッ
チ切換弁(9B)のいずれかと、からなることを特徴とする
請求項１あるいは請求項２記載の複数の油圧モータとク
ラッチの制御装置。
【請求項４】複数の油圧モータの出力で一つの駆動軸
を駆動するとともに、複数の油圧モータのいずれかをク
ラッチを介して駆動軸を駆動する複数の油圧モータとク
ラッチの制御方法において、油圧モータ(1) および可変
容量型油圧モータ(4) を駆動する油圧を受けて可変容量
型油圧モータの吐出容積（cc/rev) を可変にするととも
に、可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/rev) が所定
値以下になったときには、可変容量型油圧モータに連結
されるクラッチを切って油圧モータ(1) により駆動する
ことを特徴とする複数の油圧モータとクラッチの制御方
法。
【請求項５】複数の油圧モータの出力で一つの駆動軸
を駆動するとともに、複数の油圧モータのいずれかをク
ラッチを介して駆動軸を駆動する複数の油圧モータとク
ラッチの制御方法において、油圧モータ(1) を駆動する
油圧を受けて可変容量型油圧モータの吐出容積（cc/re
v) を可変にするとともに、油圧モータ(1) を駆動する
油圧が所定値以上になったときには、可変容量型油圧モ
ータに連結されるクラッチを接続し油圧モータ(1) およ
び可変容量型油圧モータにより駆動することを特徴とす
る複数の油圧モータとクラッチの制御方法。