KR0178138B1 - 차량의 유압식 구동장치의 변속장치 및 그 변속제어방법 - Google Patents

차량의 유압식 구동장치의 변속장치 및 그 변속제어방법 Download PDF

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야수노리 오오쿠라
히코사부로오 히라키
노보루 카네야마
류우타로오 마키타
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안자키 사토루
카부시키가이샤 코마쯔세이사쿠쇼
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Abstract

건설기계차량, 농업기계, 자동차 등의 주행의 효과, 혹은 제어성을 중시하는 건설기계 등에 있어서도 개회로식을 사용해서 주행효울이 좋고, 제어성능이 좋은 유압식 구동장치의 변속장치와, 그 변속제어방법을 제공한다.
가속량에 대응해서 회전속도가 변동되는 엔진(1)과, 엔진(1)에 의해 구동되는 유압펌프(10)와, 그 유압펌프(10)로부터의 압유를 받아서 구동력, 회전속도를 출력시키는 유압모터(50)와, 유압펌프(10)와 유압모터(10) 사이에 배설되어서, 전진과 후진을 절환하는 절환밸브로 구성되는 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서, 가속량을 검출하는 가속량 검출센서(61a)와, 유압모터(50)의 회전속도로부터 차량의 속도를 검출하는 차량속도센서(52)와, 가속량 검출센서(61a)로부터의 가속량과, 차량속도센서(52)로부터의 차량속도에 의해 가역주행과 제동주행을 판별해서 제어하는 제어장치(60)로 구성된다.

Description

차량의 유압식 구동장치의 변속장치 및 그 변속제어방법
제1도는 유압식 구동장치의 변속장치의 제1실시예를 가리키는 전체구성 개념도.
제2도는 본 발명의 유압식 구동장치의 변속장치에서 제1도의 상세한 실시예를 가리키는 전체구성도.
제3도는 본 발명의 유압식 구동장치에서 모드절환의 플로우차아트 도면.
제4도는 주행모드(D)시를 선택했을 경우의 유압구동에서 제어의 플로우차아트 도면.
제5도는 주행모드(D)시를 선택했을 경우의 유압구동에서 제어의 플로우차아트 도면.
제6도는 주행모드(D)시를 선택했을 경우의 유압구동에서 제어의 플로우차아트 도면.
제7도는 본 발명의 주행모드(D)시의 엔진 회전속도, 엔진 토오크, 및 유압펌프의 토출량관계를 가리키는 도면.
제8도는 본 발명의 주행모드(D)시의 가속량, 엔진 회전속도 및 차속의 관계를 가리키는 도면.
제9도는 본 발명의 주행모드(D)시의 차속, 주행밸브의 개도지령치, 및 가속량의 관계를 가리키는 도면.
제10도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 주행밸브의 유량지시 Q를 통과시키는 로우패스여과기 주파수와 게인의 관계를 가리키는 도면.
제11도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 유압모터에서 유입압력과 모터의 경전각도의 관계를 가리키는 도면.
제12도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 가속량과 제동시의 모터의 경전각도와의 관계를 가리키는 도면.
제13도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 유압모터의 제동시의 사축지령을 통과시키는 로우패스필터의 주파수와 게인의 관계를 가리키는 도면.
제14도는 본 발명의 주행모드(D)시의 전진용의 유량지령치에 대한 전진용 전자절환밸브에의 전류관계를 가리키는 도면.
제15도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 후진용의 유지령치에 대한 후진용 전자절환밸브에의 전류관계를 가리키는 도면.
제16도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 유압모터의 제동시의 사축지령에 대한 유압모터용 전자절환밸브에의 전류관계를 가리키는 도면.
제17도는 본 발명의 주행모드(D)시의, TVC밸브에의 흡수 토오크 지령신호에 대한 전류치 1 TVC를 가리키는 도면.
제18도는 본 발명의 주행모드(D)시의, 연료분사펌프의 솔레노이드에의 지령신호에 대한 전류치 I e를 가리키는 도면.
제19도는 작업모드(W)시를 선택했을 경우의 유압구동의 제어의 플로우차아트 도면.
제20도는, 작업모드(W)시를 선택했을 경우의 유압구동의 제어의 플로우차아트 도면.
제21도는, 작업모드(W)시를 선택했을 경우의 유압구동의 제어의 플로우차아트 도면.
제22도는 본 발명의 작업모드(W)시의 엔진 회전속도, 엔진 토오크 및 유압펌프의 토출량과의 관계를 가리키는 도면.
제23도는 본 발명의 작업모드(W)시의 엔진회전에 대한 엔진 회전속도 관계를 가리키는 도면.
제24도는 본 발명의 작업모드(W)시의 가속량, 가속보정량 및 엔진 회전속도의 관계를 가리키는 도면.
제25도는 본 발명의 작업모드(W)시의 차속, 주행밸브의 개도지령치 가속보정량 관계를 가리키는 도면.
제26도는 본 발명의 작업모드(W)시의 주행밸브의 유량지령Q를 통과시키는 주파수와, 관계를 가리키는 도면.
제27도는 본 발명의 작업모드(W)시의 유압모우트에의 유입압력과 모터의 경전각도의 관계를 가리키는 도면.
제28도는 본 발명의 작업모드(W)시의 가속량과, 제동시의 모터의 경전각도의 관계를 가리키는 도면.
제29도는 본 발명의 작업모드(W)시의 유압모터의 제동시의 사축지령을 통과시키는 로우패스필터의 주파수와 게인관계를 가리키는 도면.
제30도는 본 발명의 작업모드(W)시의 전진용 유량지령치에 대한 전진용 전자절환밸브에의 유량관계를 가리키는 도면.
제31도는 본 발명의 작업모드(W)시의 후진용 유량지령치에 대한 후진용 전자절환밸브에의 전류관계를 가리키는 도면.
제32도는 본 발명의 작업모드(W)시의 유압모터의 제동시의 사축지령에 대한 유압모터용 전자절환밸브에의 전류관계를 가리키는 도면.
제33도는 본 발명의 작업모드(W)시의 TVC밸브에의 흡수토오크 지령신호에 대한 전류치를 가리키는 도면.
제34도는 본 발명의 작업모드(W)시의 연료분사 펌프의 솔레노이드에의 지령신호에 대한 전류치를 가리키는 도면.
제35도는 유압식 구동장치의 변속장치의 제2실시예를 가리키는 전체 구성도.
제37도는 종래의 카운터 밸런스밸브를 사용한 유압식 구동장치의 변속장치의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진 2 : 연료분사펌프
2a : 액츄에이터 3 : 엔진 회전속도 센서
6 : 유압탱크 10 : 가변용량형 유압펌프
11 : 유압펌프의 서어보장치 11a : 토오크 밸류우 콘트롤밸브(TVC밸브)
11b : 로드 센싱밸브(LS밸브) 11c : 서어보
13 : 안 로드밸브
21 : 주행용 클로우즈드 센터·로드 센싱밸브(주행밸브)
23 : 2단배압밸브 31,32,131,132 : 흡입밸브
33,34,133,134 : 안전밸브 41,42 : 주행밸브용 전자절환밸브
46a,46b : 작업기용 CLSS밸브 50 : 가변용량형 유압모터
51 : 유압모터의 서어보장치 52 : 차량속도센서(유압모터 회전속도센서)
53,54 : 모터 유출입 압력센서 55 : 모터용 전자절환밸브
60 : 제어장치 61 : 가속페달
61a : 가속량 검출센서 62a : 제동량 검출센서
63 : 시프터 63a : 시프터 선택위치센서
64 : 모드절환스위치 64a : 모드검출센서
153,154 : 체크밸브 155 : 유압모터용 전자절환밸브
161 : 시위블 조인트 162 : 배관
본 발명은, 유압식 구동장치의 변속장치와, 그 변속제어방법에 관하여, 특히, 건설기계차량, 농업기계, 자동차 등에 사용하는 유압식 구동장치의 변속장치와 그 변속제어방법에 관한 것이다.
종래, 건설기계차량, 농업기계, 자동차 등에 사용하는 동력전달장치에는 기계식, 유압식, 전기식 등 여러 가지 형식의 것이 있는데 건설기계차량의 소형차량에 대해서는 유압식의 것이 비교적 많이 사용되고 있다.
유압식은, 주행속도가 0으로부터 무단계로 변환시킬 수 있으므로, 조작성에서 뛰어나고 있다는 장점이 평가되어 있기 때문일 것이다.
그 반면, 기계식보다 효율이 뒤떨어지는 것과 비용이 높다고 하는 결점이 있다.
그러나, 휠식파워셔블 등의 건설기계에서는, 굴삭, 배토 등을 하는 작업기가 탑재되고, 이 작업기를 작동시키기 위해, 엔진의 전체 출력을 유압펌프에 의해 변환해서 사용하고 있기 때문에 오히려 유압식의 구동장치를 사용하는 편이 싸게 든다고 하는 경우도 있다. 또, 이와 같은 유압식의 구동장치를 사용한 경우에는 폐회로식, 혹은 개회로식의 두가지 방식이 있고, 각각 다른 특징이 있으므로 용도에 대응하여 사용되고 있다.
예를 들면, 주행을 주체로 하는 건설기계에 있어서, 주행 이외에 대유량의 유압이 필요한 경우에는 개회로식의 방식이 사용되고 있다.
또, 작업기에서는 조작성의 향상에 따라 클로우즈드센터·로드센싱회로가 사용되고, 이것에 클로우즈드 센터밸브가 사용되고 있다.
한편으로는 주행의 효율, 혹은 제어성을 중시할 경우에는 폐회로식이 사용되고 있다.
또, 클로우즈드센터·로드센싱회로에서는, 주행용의 유압펌프와 작업기용의 유압펌프의 2개를 사용하고 있다. 또, 종래에는 제37도에 표시하는 카운터 밸런스밸브의 복귀유를 제어해서 비탈길을 하강할 때의 속도제어(폭주방지)를 하고 있다. 제37도에 있어서 엔진 등의 구동원(1)에 의해 구동되는 가변용량형 유압펌프(210)와, 유압펌프(210)의 체적을 제어하는 용량제어장치(211)와, 전후진변환밸브(212)와, 전후진 절환밸브(212)를 제어하는 비례전자밸브(213,214)와, 전후진변환밸브(212)에 접속된 카운터 밸런스밸브(215)와, 카운터 밸런스밸브(215)로부터의 압유를 받는 가변용량형 유압모터(216)와, 유압모터(216)의 체적을 제어하는 용량제어장치(217)로 구성되어 있다.
상기한 종래의 회로에서는 다음과 같은 문제가 발생된다.
① 주행회로에 카운터 밸런스밸브를 사용했을 경우에는 밸브를 교축제어하고 있기 때문에 효율이 저하되는 동시에, 주행시에 열이 발생하기 때문에 큰 냉각기와 더욱 큰 출력의 엔진이 필요하게 되므로, 차량이 커지고, 비용이 높아진다.
② 작업성을 중시한 차량에 있어서, 주행회로에도 클로우즈드 센터밸브를 사용하면, 카운터 밸런스밸브와 마찬가지로 밸브를 교축해서 제어하고 있으므로 똑같은 결점이 발생하고, 특히 고속으로 장거리 주행하는 차량은 저항이 크게 되어 효율이 저하되는 동시에 발열량도 커지므로 냉각기가 필요하게 된다.
③ 엔진회전속도의 변화의 구배를, 저속시와 고속시에 있어서 동일선상으로 하고 있으므로, 가속 페달을 밟아 넣는 양에 대해서 저속시와 고속시의 어느 한쪽에서 엔진의 추종성이 나쁘거나, 혹은 지나치게 과민해진다.
④ 전진(F), 혹은 후진(R)시에 발진시 충격의 저감, 혹은 미속 전진을 가능하게 하면 발진성이 나쁘게 된다. 발진성을 좋게 하면 충격이 크거나, 혹은 미속 전진을 할 수 없게 된다.
⑤ 유압모터의 경전각도의 변화의 구배를 저속시와 고속시와 있어서 동일 선상으로 하고 있으므로, 고속시에 변화의 비율이 작고, 추종성이 나쁘거나, 혹은 저속시에 회전 기복이 발생된다.
⑥ 유압모터의 경전각도의 구배를 브레이크의 밟은 각도에 대해서 일정하게 하고 있으므로, 브레이크의 밟는 각도가 클때에는 추수성이 나쁘게 되거나 혹은, 브레이크를 밟은 각도가 작을 때에 브레이크가 너무 잘 들어서 충격이 크게 된다.
⑦ 주행시에 작업레버를 조작하면 작업기가 작동하여 위험이 발생된다.
⑧ 전진시와 후진시에 있어서 유압모터의 토출체적에 동일하게 하고 있으므로 부정지(不整地) 등으로부터 탈출하는 후진시의 구동토오크가 부족하게 된다.
⑨ 복수의 유압펌프를 사용하고 있기 때문에 각자의 구동장치가 필요하게 되어서 차지하는 자리가 커진다.
본 발명은, 상기한 종래의 문제점에 착안하여 유압식 구동장치의 변속장치와 그 변속 제어 방법에 관하여, 특히 건설기계차량, 농업기계, 자동차 등의 주행의 효율, 혹은 제어성을 중시하는 건설기계 등에 있어서도, 주행효율이 좋고, 제어성능이 좋은 유압식 구동장치의 변속장치와 그 변속제어방법의 제공을 목적으로 하고 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유압식 구동장치의 변속장치의 변속제어방법의 제1의 발명에서는, 가속량에 따라서 회전속도가 변동하는 엔진과, 유압펌프의 유압을 절환밸브를 통하여 받아서, 차량을 주행시키는 유압모터를 보유하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서의 변속제어방법에 있어서, 가속량과, 유압모터의 회전속도로부터 적어도 가역주행(力行走行)과 제동주행을 판별해서 제어하는 것을 특징으로 한다. 또, 가역주행시에 유압모터의 회전속도와 가속량에 대응해서, 절환밸브를 최대로 개구해서 절환밸브의 저항을 적게한다. 또, 브레이크 주행시에 유압모터의 회전속도와 가속량에 대응해서 절환밸브를 소정량 개구하고, 가속량이 클 때에는 절환밸브의 개구량을 크게 해서 급격한 브레이크력의 발생을 없게 하고, 혹은 제동시에 유압모터에의 유입압력이 유압모터의 허용흡입압력보다도 작을 때에, 복귀유를 높은 압력으로 해서 유압펌프로부터 유압모터에의 공급측으로 송유한다.
본 발명의 변속제어방법의 제2의 발명에서는, 유압모터의 회전속도와 엔진의 회전속도에 대응해서, 유압펌프의 토출 체적을 소정범위의 폭으로, 그리고, 가속량과 유압모터의 회전속도에 대응하고 엔진의 회전속도와 유압모터의 공급 압력에 대응하여 유압모터의 토출체적을 소정 범위의 폭으로 제어하는, 어느 한가지를 보유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속제어방법의 제3의 발명에서는 가속량에 대응해서 회전속도가 변동되는 엔진과, 전후진을 선택하는 시프트레버와 유입펌프의 압유를 절환밸브를 통해 받아서 차량을 주행시키는, 유압모터를 보유하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서의 변속제어방법에 있어서, 유압모터의 회전속도와 엔진의 회전속도에 대응해서 구해지는 유압펌프의 흡수토오크가, 전후진을 선택하는 시프트레버의 전진과 후진의 위치에서 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속제어방법의 제4의 발명에서는, 가속량에 대응해서 회전속도가 변동되는 엔진과, 전후진을 선택하는 시프트레버와 유압펌프의 압유를 절환밸브를 통해서 받아서 차량을 주행시키는, 유압모터를 보유하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서의 변속제어방법에 있어서, 전후진을 선택하는 시프트레버가 전진, 혹은 후진의 위치에 있을 때에 가속량과 유압모터의 회전속도에 대응해서 소정량 개구해서 클리이프주행을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속제어방법의 제5의 발명에서는, 유압펌프의 압유를 절환밸브를 통해서 받아서, 작업기를 작동시키는 작업기용 액츄에이터와, 유압펌프의 압유를 절환밸브를 통해서 받아서 차량을 주행시키는 유압모터를 보유하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서의 변속제어방법에 있어서, 주행모드 혹은, 작업모드중 한가지를 선택해서 주행모드시에는 주행만을 하고, 작업모드시에는 작업만이거나, 혹은, 작업과 주행의 병용을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유압식 구동장치의 제1의 발명에서는, 가속량에 따라서 회전속도가 변동되는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 유압펌프와, 유압펌프로부터의 압유를 받아서 구동력, 회전속도를 출력시키는 유압모터와, 유압펌프와 유압모터 사이에 배설되어서 전진과 후진을 절환시키는 절환밸브로 구성되는 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서 가속량을 검출하는 가속량 검출센서와, 유압모터의 가속회전속도로부터 가속차량의 속도를 검출하는 차량속도센서와, 가속량 검출센서로부터의 가속량과, 차량속도 가속센서로부터의 차량속도에 의해 가역주행과, 제동주행을 판별해서 제어하는 제어장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속장치의 제2의 발명에서는, 가속량에 대응해서 회전속도가 변동되는 엔진과, 브레이크페달과 유압펌프의 압유를 절환밸브를 통해 받아서 차량을 주행시키는, 유압모터를 보유하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서, 유압모터의 회전속도로부터 차량의 속도를 검출하는 차량속도센서와 가속량을 검출하는 가속량 검출센서와 주행시에 유압모터의 가속회전속도와 가속량에 대응해서 절환밸브를 최대로 개구해서 절환밸브의 저항을 적게 하고, 혹은/ 및, 제동주행시에 유압모터의 회전속도와 가속량에 대응해서 절환밸브를 소정량 개구해서 가속량이 클 때에 절환밸브의 개구량을 크게 제어하는 제어장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속장치의 제3의 발명에서는, 유압모터에의 유출입 압력을 검출하는 모터유출입 압력센서와, 브레이크량을 검출하는 브레이크량 검출센서와, 절환밸브와 기름탱크 사이의 복귀회로의 복귀압력을 제어하는 가변압력의 2단배압밸브와, 제동시에 유압모터에의 유입압력과 유압모터의 허용흡입압력을 비교해서, 유압모터에의 유입압력이 유압모터의 허용흡입압력보다도 작을 때에 복귀유를 높은 압력으로 하도록 2단배압밸브에 지령을 출력하는 제어장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속장치의 제4의 발명에서는, 가속량에 대응해서 회전속도가 변동되는 엔진과, 전후진을 선택하는 시프트레버와, 유압펌프의 압유를 절환밸브를 통해 받아서 차량을 주행시키는 유압모터와, 유압펌프로부터 절환밸브를 통해 압유를 받아서 작업기를 구동시키는 작업기용 액츄에이터를 보유하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서, 작업모드 혹은, 주행모드를 선택하는 모드절환스위치와 모드를 검출하는 모드검출센서와, 주행모드시에는 유압펌프로부터 주행용 유압모터에 공급하는 절환밸브를 작동시키는 지령을, 그리고 또, 작업모드시에는 작업만이거나, 혹은 작업과 주행과의 병용을 하도록 유압펌프로부터 유압모터로 공급하는 절환밸브 혹은/ 및 유압펌프로부터 작업기를 구동시키는 액츄에이터에 공급하는 절환밸브의 지령을 출력시키는 제어장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변속장치에 제5의 발명에서는, 구동원과, 구동원의 회전속도를 변동시키는 가속페달과, 전진과 후진을 절환하는 시프트레버와, 구동원에 의해 구동되는 유압펌프와, 유압펌프로부터의 압유를 받아서, 구동력, 회전속도를 출력시키는 유압모터와, 유압펌프와 유압모터 사이에 배설되어서 전진과 후진을 절환하는 클로우즈드·센터를 절환밸브로 구성되는 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서 가속량을 검출하는 가속량 검출센서와, 시프트레버의 변화를 검지하는 시프터 선택위치센서와, 유압모터로부터의 회전속도를 검출하는 모터회전속도센서와 가속량, 시프트레버위치의 변화, 및 모터회전속도로 가속부터 가역과 제동영역의 어느 한쪽을 판단하는 제어장치로 구성된다.
상기한 구성에 의하면, 주행회로에 카운터 밸런스밸브를 사용하고 있지 않고, 밸브도 필요할때만 교축제어하고 있으므로 주행시의 발열이 작게 되어서 큰 냉각기가 불필요하게 되는 동시에 보다 더 큰 출력엔진도 불필요하게 되므로 차량도 작게할 수 있어서 연료비용도 양호하게 된다. 또, 차량의 가격도 절감된다.
또, 엔진의 회전속도의 변화, 혹은, 유압모터의 경전각도의 변화를 저속시와 고속시로 따로 하고, 또한, 저속시와 고속시의 사이에 소정의 폭을 가지고 변화시키고 있으므로, 저속시와 고속시로 별개의 제어를 할 수 있어서 엔진의 추수성이 좋아진다. 또, 유압모터도 동일하게 했기 때문에 필요한 토오크량의 변화에 대한 추수성이 좋고, 차속이 낮을 때에도 회전기복의 발생을 방지할 수가 있다. 제동시에도 브레이크를 밟는 각도가 클 때에는 유압모터의 경전각을 크게 해서 추수성을 좋게 했으므로 급브레이크가 잘 듣고 브레이크를 밟는 각도가 작을 때에는 브레이크를 완만하게 해서 미제동을 할 수 있다.
또, 전진시에 대하여 후진시의 유압모터의 경전각을 크게 해서 출력토오크를 크게 했으므로 부정지(不整地) 등으로부터 탈출이 용이해진다.
또, 작업기 모드, 주행모드를 선택하므로써 작업기 모드에서는 클로우즈드센터·로드센싱회로의 좋은 점인 조작성의 향상이 얻어지며, 주행모드에서는 클로우즈드센터밸브를 개방하여 저항을 적게하고 발열량을 저감시키는 동시에 주행효율의 향상을 도모할 수가 있다. 특히, 작업기를 보유하는 차량에 있어서는 작업기의 유압펌프를 주행용 회로에도 사용하므로써 1개의 유압펌프로서 가능하게 되므로 차량의 체적을 작게 할 수 있음과 아울러 비용이 저렴하게 된다. 또, 카운터 밸런스밸브를 사용하고 있지 않으므로 유압모터의 폭주에 대해서는 유압모터로부터의 배출측으로 북귀유를 제어해서 흡입밸브를 통하여 유압펌프로부터 유압모터에의 공급측 배관에 송유해서 공동화 발생을 방지하고 있다.
또, 주행모터와 작업모드를 설치해서 주행모드시에는 작업레버를 조작해도 작업기가 작동하지 않고 안전하게 조종을 할 수 있고, 작업모드시에는 작업기를 우선적으로 다루게 되어 있으므로 작업성이 좋은 차량이 된다.
이하에 본 발명에 관한 유압식 구동장치의 변속장치와 그 변속제어방법의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제1도는, 본 발명의 유압식 구동장치의 변속장치 한가지 실시예를 표시하는 전체구성의 개념도이다.
제1도에 있어서, 엔진(1)에 의해 구동되는 가변용량형 유압펌프(10)(이하, 유압펌프(10)라 함)는, 유압탱크(6)로부터 기름을 흡입해서 엔진(1)의 출력을 압유로 변환시켜, 압유를 변환장치(20)에 경유해서 가변용량형 유압모터(50)(이하, 유압모터(50)라 함)에 보내고 있다. 유압모터(50)에서는 유압펌프(10)로부터의 압유를 회전토오크로 변환해서 건설기계 등의 차량을 구동시킨다.
이와 같은 유압구동장치는, 이미 알려져 있다.
엔진(1)에는 엔진(1)에 연료를 공급하는 연료분사펌프(2)가 부설되고, 연료분사펌프(2)에는 예를 들면, 솔레노이드(2a)가 부설되어 있다. 솔레노이드(2a)는 컨트로울러 등의 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 엔진(1)에 공급하는 연료를 제어해서 엔진(1)의 회전속도와 출력을 제어한다. 유압펌프(10)에는 흡수토오크를 가변으로 할 수 있는 서어보장치(11)와, 유압모터(50)에는 변위체적을 가변으로 하는 사판(斜板) 등을 제어하는 서어보장치(51)가 부설되며, 서어보장치(11,51)에는 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 절환되는, 후술하게 될 전자절환밸브 등을 경유하여 압유가 공급되고, 서어보장치(11,51)는 압유를 절환해서 제어하고 유압펌프(10)의 흡수토오크량과 유압모터(50)의 토출용량을 제어한다.
절환장치(20)의 주행용 클로우즈드센터·로드센싱회로(21)(이하 주행밸브라고 한다)는 3위치로 구성되고, 양 끝에 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 절환되는 전자절환밸브(41,42)로부터의 파일럿압이 작용해서 전진위치(전), 혹은 후진위치(후)로 절환된다. 주행밸브(21)와 오일탱크(6) 사이의 복귀회로(22)에는 제어장치(60)로부터의 지령에 의해 2단계로 절환되어서 탱크(6)에의 복귀유의 복귀압력을 제어하는 2단배압밸브(23)가 배설되어 있다.
제어장치(60)에는, 엔진(1)의 회전속도를 검출하는 엔진회전속도센서(3)와, 유압모터의 회전속도를 검출해서 차량의 속도를 검출하는 모우터회전속도센서(52)와, 유압모터(50)에 유출입하는 배관(56) 혹은 배관측의 유출입압력을 검출하는 모터압력센서(53,54)가 배설되어 있다. 또, 유압모터(50)에는 경사판 등의 경전각도 α를 측정하는 각도센서(58)가 부설되어서 차량을 제어하는 리타더의 브레이크 용량을 검출하고 있다. 또, 이 센서는 설명을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 편의상 전진측으로 유압모터(50)를 회전시키는 방향으로 압력이 작용하는 배관(56)에 부착되어, 고정된 센서를 전진압력센서(53)라고 하고, 반대측 배관(57)에 부착, 고정된 센서를 후진압력센서(54)라고 한다. 또, 상기한 모터회전속도센서(52)는, 회전속도와 회전방향을 검출하지만, 2개의 센서를 설치해서 따로따로 회전속도와 회전방향을 검출하여도 된다.
또, 제어장치(60)에는 차량의 속도를 제어하는 가속페달(61)과, 차량의 진행방향(전진F, 후진R, 중립N으로 표시한다)을 선택하는 시프터(63)와, 모드절환스위치(64)가 배설되어 있다.
모드절환스위치(64)는 도면에 표시하지 않는 작업기를 구동시키는 작업기용 절환장치(45)를 작동시켜서 작업을 주체(주행하면서 작업을 하는 것을 포함한다)로 하는 작업모드(W)와, 혹은 차량의 주행을 하기 위해서 만의 주행모드(D)를 선택하는 스위치이다. 또, 가속페달(61)에는 가속량을 검출하는 가속량 검출센서(61a)가, 그리고, 브레이크페달(62)에는 브레이크량을 검출하는 브레이크량 검출센서(62a)가, 그리고, 또, 시프터(63)에는 차량의 진행방향을 검출하는 시프터 선택위치센서(63a)가, 또, 모드절환스위치(64)에는 작업모드(W), 혹은 진행모드(D)를 검출하는 모드절환스위치(64)가 부설되어 있다.
또 제어장치(60)에는 작업시에 엔진(1)의 회전속도를 설정하는 엔진회전 설정다이얼(66)이 배설되어 있다.
상기한 각 센서는 제어장치(60)에 접속되고, 제어장치(60)에는 각자로부터 소정의 신호가 입력된다.
제2도는 본 발명의 유압식 구동장치의 제1도의 상세한 실시예를 표시하는 전체 구성도이며 제1도와 동일부품에는 동일부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.
유압펌프(10)에는 배관(12)이 부착되고, 배관(12)을 분기되어서 그 한쪽의 배관(12a)에는 차량의 구동력용 절환장치(20)에 접속되며, 또, 다른 배관(12b)은, 다시 배관 12c, 12d, 12e…로 분기되어 있다. 배관(12c)에는 언로드밸브(13)가, 배관 12d, 12e…에는 작업기용인 복수의 작업기용 클로우즈드센터·로드센싱밸브(46a,46b…)(이하 작업기용 CLSS밸브라고 한다)에 접속되고, 작업기용 CLSS밸브(46a)는 작업기용의 액츄에이터(47,47a)에의 압유를 급배하고 있다.
유압펌프(10)의 서보장치(11)는, 토오크 벨루 콘트롤러밸브(11a)(이하, TVC 밸브라고 한다)와, 로드센싱밸브(11b)(이하, LS밸브라고 한다)와, 서어보(11c)로 구성되며, TVC 밸브(11a)에는 유압펌프(10)의 배관(12)으로부터의 파일럿관(12w)과, 제어장치(60)가 접속되고 TVC 밸브(11a)는 제어장치(60)로부터의 지령(①)을 받아서 유압펌프(10)의 토출압력을 광범위하게 제어하여 LS밸브(11b)로 보내서 유압펌프(10)의 토출량을 광범위하게 생각대로 제어할 수 있는 파워모드 기능을 가지고 있다.
예를 들면, 제어장치(60)로부터의 지령전류치가 작은 경우에는 펌프토출량을 최대로 하고, 지령전류치가 클 경우에는 펌프토출량을 감소해서, 펌프토출량×토출압력을 일정하게 하는 일정마력제어 등을 할 수 있다. LS밸브(11b)에는 유압펌프(10)의 배관(12)으로부터의 파일럿관(12w)과 LS회로의 관(48w)이 접속되어 있다. LS밸브(11b)는 유압펌프(10)의 토출력(PP)과 주행밸브(21) 및 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)로부터의 LS회로로부터의 압력중에서, 체크밸브(49,49a)를 통해서 제일 높은 압력(PS)를 받고 있다. 그 차압(PP-PS)인 LS차압(PLS=PP-PS)이 일정하게 되도록 TVC 밸브(11a)로부터의 압력을 제어해서 서어보(11c)에 보내어서 유압펌프(10)의 경사판각(펌프의 토출량)을 제어하고 있다.
차량의 구동력용 절환장치(20)는 주행밸브(21)와, 압력보상밸브(21a)와, 흡입밸브(31,32)와, 안전밸브(33,34)로 구성되고, 주행밸브(21)에는 흡입밸브(31,32)와 안전밸브(33,34)가 부설되어 있다. 흡입밸브(31,32)와 안전밸브(33,34)의 한쪽편은, 주행밸브(21)와 유압모터(50)의 사이에 접속되고, 또 다른 한쪽편은 주행밸브(21)로부터의 복귀회로(22)에 의해 주행밸브(21)와 2단배압밸브(13) 사이에 접속되어 있다. 흡입밸브(31,32)와 안전밸브(33,34)는 주행밸브(21)에 부설하지 않고 배관에 장착해도 된다.
또, 주행밸브(21)의 양끝부에는 전진위치 혹은, 후진위치로 절환하는 파일럿 압력이 각자의 소정의 끝면에 작용해서 주행밸브(21)를 시프터(63)(제1도에 표시함)의 조작에 대응해서 절환한다.
이 파일럿 압력은, 도면표시하지 않는 파일럿 펌프의 토출압력이 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 전진용 전자절환밸브(41) 혹은, 후진용 전자절환밸브(42)가 각각 절환되어서 지령에 따른 소정의 압력이 발생되게 된다.
유압모터(50)의 서어보장치(51)에는, 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 모터용 전자절환밸브(55)가 절환되어서 도면표시하지 않는 파일럿 펌프의 압력이 작용되고, 유압모터(50)의 변위체적을 제어하고 있다. 유압모터(50)는, 가속량에 대응하여 유압펌프(10)로부터의 토출량을 받아서 소정의 회전속도 즉, 소정의 차속을 출력하고 있다.
2단배압밸브(23)는 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 전자절환밸브(24)가 절환되어서, 도면표시하지 않는 파일럿 펌프의 압력이 2단배압밸브(23)에 작용해서 탱크에의 복귀유의 복귀압력을 높은 압력, 혹은, 낮은 압력의 2단계로 제어하고 있다.
높은 압력일 때에는 유압모터(50)로부터의 배출측 복귀유를 흡입밸브(31), 혹은 흡입밸브(32)를 통해서 유압펌프(10)로부터 유압모터(50)로의 공급측 배관(56), 혹은 배관(57)의 어느 한쪽으로 송유하고 있다.
낮은 압력일 때에는 주로, 복귀유는 오일탱크(6)로 되돌려 보내고 있다. 또, 이때 필요에 따라서는 되돌려 보내지는 오일의 일부는 흡입밸브(31), 혹은 흡입밸브(32)를 통하여 유압펌프(10)로부터 유압모터(50)에의 공급배관(56 혹은 57)의 어느 한쪽으로 송유하고 있다.
상기한 구성에 있어서 다음 작동에 대하여 설명한다.
(1) 유압구동장치의 작동모드절환에 대하여 설명한다.
먼저 도면표시하지 않는 작업장치를 보유하는 건설차량에 있어서, 유압펌프(10)와, 주행밸브(21)와, 유압모터(50)로 구성되는 유압구동장치의 작동을 절환스위치(64)에 의해 선택한다.
제3도의 플로우차아트 도면에 있어서, 스텝1에서 모드절환스위치(64)를 주행모드(D)의 유압구동제어에 선택하면, 스텝2로 간다.
스텝2에서는, 작업장치를 보유하는 건설차량중에서, 주행모드(D)를 선택하면, 모드검출센서(64a)에 의해 검출되어서 제어장치(60)로 주행모드의 신호가 보내어진다. 제어장치(60)에서는 주행모드의 설명도와 판단이 호출된다. 즉, 주행을 하기 위한 주행모드(D)만의 지령신호가 제어장치(60)로부터 출력한다. 예를 들면, 이때 작업기를 조작하려고 해서 도면표시하지 않는 작업기 레버를 조작해도 작업기용 CLSS밸브(46a)는 작동되지 않도록 되어 있다.
스텝1에서 모드절환스위치(64)를 작업시의 유압구동제어에 선택하면, 스텝3으로 간다.
스텝3에서는, 스텝2와 마찬가지로, 제어장치(60)에서는, 작업모드(W)의 설명도와 판단이 호출되고, 작업장치를 보유하는 건설차량에서 작업을 주체로 하는 작업모드(W)의 지령신호가 제어장치(60)로부터 출력된다. 예를 들자면, 주행하면서 작업을 실시할 경우, 주행밸브(21)와, 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)를 동시에 조작하면, 유압펌프(10)로부터의 토출량이 적을 때에는 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)에의 공급을 주체로 하고, 토출량이 많을 때에는 주행밸브(21)와 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)에 공급을 하는 지령신호가 제어장치(60)로부터 출력된다.
(2) 상기한 (1)에서 주행모드(D)를 선택했을 경우의 유압구동의 제어에 대하여 제4도, 제5도 및 제6도의 플로우차아트 도면을 따라서 설명한다.
이때의, 주행시와 리타더(제동)시의 유압모터(50)의 토출체적의 제어와, 2단배압밸브(23)의 절환작동에 대해서 설명한다.
스텝11에서는, 각종 신호가 제어장치(60)에 입력되어 있다. 즉, 시시각각으로 변화하는 각종 센서로부터의 신호를 제어장치(60)가 판독한다. 그 신호는, 시프트 선택위치센서(63a)로부터의 시프트위치의 변화(전진F, 후진R, 중립N의 변화)와, 엔진회전속도(ωe)와, 가속량 검출센서(61a)로부터의 가속량(θ)과, 모터회전속도센서(52)로부터의 모터의 회전속도(ωout)(즉, 차량의 속도(v))와, 모터압력센서(53,54)로부터의 유압모터(50)에의 유출입압력(PP)과 유압모터(50)의 각도센서(58)로부터의 리타더의 브레이크 용량(Rc)을 검출하고 있다.
스텝12에서는 차속(V)의 변화로부터 차량의 가속도(Va)를 산출한다. 이것은 금회의 ωout2로부터 전회의 ωout1을 나눗셈에 의해 구한다.
(가속도 Va=△ωout=ωout2-ωout1)
스텝13에서는 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)지령을 산출한다. 이것은, 유압펌프(10)의 흡수토오크를 엔진회전속도(ωe)와 모터의 회전속도(ωout1)(차량의 속도(v))로부터 제5도에 표시하는 설명도에서 구해서 유압펌프(10)의 토출량을 제어하는 TVC밸브(11A)에 제어장치(60)로부터의 지령신호(TTVC)를 출력한다.
여기에서 유압펌프(10)의 흡수토오크의 제어에 대해서 설명한다.
제7도에서는 횡축에 엔진회전속도(ωe)를, 또, 종축에 엔진토오크(Te)와, TV C밸브(11e)에 의한 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)를 경사진 점선으로 가속량(θ0=0, θ1=1/4, θ2=2/4, θ3=3/4, θ4=4/4 Full)을 표시하고 있다. 실선(Vdh)은 차속이 높을 때의, 또, 실선(Vdl)은 차속이 낮을 때의 TVC의 흡수토오크의 변화를 가리킨다.
제2도에 있어서, 차량속도센서(52)로부터 차량의 속도(V)아 엔진회전속도센서(3)로부터의 엔진회전속도(ωe)를 받아서, 제어장치(60)는 펌프토출량×토출압력이 엔진회전속도(ωe)에 대응해서 소정의 변화를 하도록, 제2도에 따라서 TVC밸브(11a)에 지령을 출력한다.
예를 들면, 가속량(θ0)이 θ0=0의 위치에 있고, 엔진회전속도(ωe)가 (가)점에 있는 위치에서 시프트의 위치를 중립(N)으로 하면 차량은 정지되고 있다.
시프트(63)를 전진(F)으로 선택하면, 시프트선택위치센서(63a)로부터의 신호에 의해 제어장치(60)는 전진용 전자절환밸브(41)는 가속량에 대응해서 절환되고 파일럿 압력을 제어하여 주행밸브(21)로 보내어서 주행밸브(21)를 소정의 개도로 개구한다. 주행밸브(21)는 가속량이 더욱 밟아져서 가속량(θ0)이 θ1=1/4의 직전 근방의 위치, 엔진회전속도(ωe) (나)점의 위치까지는 소정의 일정한 개도를 유지하고 있고, 이점까지는 미소한 토오크에 의해 비속으로 움직이고 있기 때문에 차고에 입고하기가 용이하게 된다.
또, 가속량이 밟아져서 가속량(θ0)이 θ1=1/4 넘은 근방의 위치, 엔진회전속도(ωe)가 (다)점의 위치에서 주행밸브(21)는 전개(全開)를 유지하는 동시에, 제어장치(60)는 TVC밸브(11a)에 지령을 발송하여, 서어보장치(60)는 TVC밸브(11a)에 지령을 발송하여, 서어보장치(11)를 작동시켜서 흡수토오크(예를 들자면, 변위체적 혹은, 압력)를 증대시킨다. 이에 따라, 처음에는 미소한 토오크에 의해 발진하고, 그리고 나서 잠시 속도가 증가되므로 발진시의 충격이 감소되는 동시에 주행밸브(21)가 전개되어 있으므로 저항이 없이 원활하게 발진될 수 있다. 또, 발열량을 저감시키는 동시에 주행효율의 향상을 얻을 수 있다.
엔진회전속도(ωe) (다)점을 넘으면 유압펌프(10)의 밀어내기 체적이 증가되어서 유압펌프(10)의 흡수토오크는 급속하게 크게 된다. 이에 따라, 차량속도의 변화에 대하여 추종성이 잘 응답할 수가 있다. 또, 차속이 작을 때에 엔진토오크(Te)를 크게 잡고 있는 것은 토오크 콘버어터와 같은 감지운동을 발생시키기 위해서다.
스텝14에서는 엔진의 분사량 지령을 산출하고 있다. 이것은 엔진회전속도(ωe) 가속량(θ)과 모터의 회전속도(ωout)(차량의 속도(V))로부터 제8도에 표시하는 설명도에서 구해서 엔진의 회전속도(ωe)를 제어하는 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)에 제어장치(60)로부터 지령신호를 출력한다.
여기에서 엔진의 회전속도(ωe)의 제어에 대하여 설명한다.
제8도에서는, 횡축에 가속량(θ)을, 또 종축에 엔진회전속도(ωe)를 경사진 실선으로 차속(V)을 표시하고 있다. 실선(Vdh)은 차속이 높을 때의, 또한 실선(Vdl)은 차속이 낮을 때의 엔진속도(ωe)의 변화의 구배를 크게하고, 또, 차속이 낮을 때에는 구배를 작게 하고 있다.
제8도에 있어서, 차량속도센서(52)로부터 차량의 속도(V)와 가속량 검출센서(61a)로부터의 가속량(θ)을 받아서 제어장치(60)는 제8도에 따라서 가속량(θ)에 대응하여 소정으로 변화하도록 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)에 지령을 출력하고, 소정의 분사량을 엔진(1)에 보내어서 엔진회전속도(ωe)가 소정의 회전속도가 되도록 지령치(ωec)를 출력한다.
예를 들면, 고속으로 주행하고 있는 실선(Vdh)일 때에는 가능한한 엔진의 출력을 흡수하기 위해 최고회전속도를 높게 한다. 그와 반대로, 저속일 때에는 엔진의 출력이 아니라 모터의 출력토오크가 필요하므로 엔진의 최고회전속도를 낮게 설정한다. 또, 공회전속도에도 폭을 가지게 해서 고속으로 주행하고 있을 때로부터 공회전이 되었을 때에는 공회전을 약간 높게 해서 냉각능력을 크게하고 있다.
스텝15에서는, 주행밸브(21)의 유량지령(Q)을 산출하고 있다. 이것은, 주행밸브(21)의 유량(Q)(주행밸브(21)의 개도량 지령치(L))을 가속량(θ)과 모터의 회전속도(ωout)(차량의 차속(V))로부터 제9도에 표시하는 설명도에서 구해서 주행밸브(21)의 유량(Q), 즉, 주행밸브(21)의 개도량 지령치(L)를 제어하는 전자절환밸브(41,42)에 제어장치(60)로부터 지령신호(Q)를 출력한다.
여기에서 주행밸브(21)의 개도에 제어에 대해서 설명한다.
제9도에서는 횡축에 차량의 속도(V)를, 또, 종축에 주행밸브(21)의 개도량 지령치(L)를 경사진 실선으로 가속량(θ)(θ0=0, θ2=2/3Full, θ4=Full)을 표시하고 있다. 경사진 점선(Lb)의 하부측은, 제동영역(LDB)을 표시하고 상부측은 주행영역(LDD)을 표시하고 있다. 또, 주행영역(LDD)은 주행밸브(21)의 개도지령에 소정치(La) 이상에서는 스푸울의 개구가 최대개구역(LDF)을 표시하고 있다.
또, 경사진 가속량(θ)의 실선부분은 속도밸런스영역(CLSS제어영역)을 표시하고, 속도밸런스영역은 주행밸브(21)에서의 제어를 하고 있다. 최대 개구역(LDF)에서는 주행밸브(21)의 개도에는 가속량(θ)에 대응해서 각각 최대 소정의 개구가 설정되어 있으므로, 가속량(θ)이 적어도 최대 개구역에 들어갈 수 있기 때문에 유량저항이 적고 압력손실이 없어지는 동시에 발열을 저멸하고 있다.
여기에서, 제9도는 개도량 지령치로 되어 있지만 CLSS제어에서는 주행밸브(21)의 개도가 유량에 비례(Q=K·L)하므로, 주행밸브 개도에 의해 유압펌프(10)로부터 유압모터(50)로 흘리는 유량지령치(Q)를 구하게 된다.
브레이크 영역에서는 가속량(θ)에 따라서 주행밸브(21)의 개도량 지령치(L)를 변화시키고 있다.
이 범위에서는 주행밸브(21)의 개도량 지령치(L)를 폐구할 필요는 없으며 액셀량(θ)이 클수록 개도량 지령치(L)를 많게 하고 있으므로 브레이크가 작용해도 차량은 급격히 정지하지는 않고 적당히 감속된다.
또, θ1의 도면표시한 좌측은 상기한 바와 동일하게 동반회전 토오크에 의해 미속으로 움직이는 클리이프주행이 실시된다.
또, 주행모드에 있어서는 최대개구역과 브레이크 영역 사이의 속도 밸런스제어에서의 제어로 주행하는 일은 적다.
제9도에 있어서, 차량속도센서(52)로부터 차량의 차속(V)과 가속량 검출센서(61a)로부터의 가속량(θ)을 받고 제어장치(60)는 차속(V)과 가속량(θ)의 신호를 받아서 속도 밸런스제어에 있어서의 주행을 적게 해서 주행밸브(21)에 의한 압력 손실을 가급적 적게 하는 동시에 브레이크 특성을 양호하게 유지하도록, 제9도에 따라서 전자절환밸브(41,42)에 출력하는 지령치(Q)를 구한다.
예를 들면, 가속량(θ)이 θ4=Full 위치이고, 차속(Vc)의 고속도(제9도), (마)점에서 차량이 주행하고 있을 때, 각자의 센서에 의해 가속량(θ) 및 차속(Vc)이 검출되어서 제어장치(60)에 출력된다. 그 신호를 받은 제어장치(60)는 압력손실을 될 수 있는 한 적게하는 최대 개구영역의 개도지령(Lc)을 전자절환밸브(41,42)를 통하여 주행밸브(21)에 출력한다. 또, 가속량(θ)이 그대로이고 차속(Vc)이 내리막 등에 의해 증가될 때에는 차속(Vc)과 주행밸브(21)의 개도지령(Lc)은 가속량 θ4=Full 선상의 (바)점으로부터 (사)점까지는 속도 밸런스제어(CLSS제어영역) 즉, 주행밸브(21)의 개구량은 점차 감소되어가서 브레이크력을 부여하는 속도의 제어가 실시된다.
(사)점 이상의 속도가 되면, 주행밸브(21)의 개구량은 선상(Ld)의 소정의 일정치가 되고, 주행밸브(21)는 속도에 맞추어서 소정의 저항을 부여해서 브레이크력을 발생시키고 있다.
이때, 고속의 (바)점 이상에서는 2단배압밸브(23)가 작용해서 탱크(6)에의 복귀유의 복귀압력을 높은 압력으로 제어하고, 유압모터(50)에는 유압펌프(10) 및/혹은 흡입밸브(31) 또는 흡입밸브(32) 중 어느 한쪽 밸브로부터 오일이 공급되고 있다.
또, 가속량(θ)이 θa의 도면표시한 좌측에서는 차량의 진행방향을 선택하는 시프트(63)가 전진(F) 혹은, 후진(R)의 위치에 있으면, 주행밸브(21)의 개도는 소정의 약간의 양만 개구되어 있으며, 클리이프주행 즉, 상기한 발진시의 속도를 제어해서 충격을 감소시키는 동시에 차고에 입고시에 필요한 미속전진을 가능하게 하고 있다.
스텝16에서는, 주행밸브의 유량지령(Q)에 제10도에 표시한 로우패스필터를 건다. 이것은, 주행밸브(21)를 절환시키는 전자절환밸브(41,42)에의 지령신호를 로우패스필터에 통과시켜서 고주파의 소음을 제거하고 있다(Qa=Ga×Q. 전달함수로 표현했을 경우).
제10도에서는 횡축에 주파수(f)를 나타내고, 그리고, 종축에 게인(Ga)을 실선으로 로우패스필터의 특성을 표시하고 있다.
상기한 전자절환밸브(41,42)로부터 주행밸브(21)에의 유량지령치(L)의 압력지령신호는 전자절환밸브(41,42)에의 도면표시하지 않은 로우패스필터를 통과시키므로써, 제10도에 표시하듯이 고주파(fo) 이상을 차단해서 미소압력진동이 방지되고 있다. 이것에 의해, 주행밸브(21)의 진동을 방지하고 주행밸브(21)의 진동에 의한 차량의 속도변동을 없애고 있다.
다음에 제5도에 표시하는 스텝17에서는, 시프트(63)의 위치를 판정한다. 이것은, 시프트(63)가 조작되었는지 어떤지, 즉, 시프트의 위치가 변경되었나 어떤가 하는 위치판정을 시프트(63)의 시프트선택 위치센서(63a)에 의해 판단한다.
중립(N)일 때에는 스텝18에, 전진(F)일 때에는 스텝19에, 후진(R)일 때에는 스텝20으로 간다.
스텝18의 중립위치에서는, 제어장치(60)로부터 전진용 전자절환밸브(41)에의 전진유량지령(QF) 및 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(QR)이 모두 0인 것을 확인해서 스텝17의 판단과 일치되었을 때에는 스텝21로 간다.
스텝19의 전진위치에서는, 제어장치(60)로부터 전진용 전자절환밸브(41)에의 전진유량지령(QR)에 Qa를 대입하고 또한, 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(QR)을 0으로 한다. 또, 유압모터(50)의 전진측 배관(50)의 압력(Pca)을 Pc로 대입해서 유압모터의 경사축 제어에 사용한다. 스텝17과의 판단과 일치되었을 대에는 스텝21로 간다.
스텝20의 후진위치에서는, 제어장치(60)로부터 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(QR)에 Qa를 대입하고 또한, 후진용 전자절환밸브(42)의 후진유량지령(QR)을 0으로 한다. 또, 유압모터(50)의 후진측 배관(57)의 압력(Pcb)을 Pc로 대입해서 전진할 때와 동일하게 유압모터의 경사축 제어에 사용한다.
스텝21에서는, 주행영역인지 혹은, 브레이크 영역인가 하는 판정을 한다.
이것은, 가속량(θ)과, 유압모터의 회전속도(ωout)(차량의 속도(V)로부터 상기한 설명의 제9도에 표시한 설명도에 의해 주행영역(LDD)인지 혹은, 브레이크 영역(LDB)인가 하는 판정을 한다.
주행영역(LDD)일 경우에는 스텝22로 간다.
브레이크 영역(LDB)일 경우에는 스텝27로 간다.
스텝22의 주행영역(LDD)에서는, 주행시의 유압모터의 모터경사축 지령을 산출한다.
이것은 주행시의 모터경사축을 제어해서 유압모터(50)의 토출체적의 제어를 제11도에 의해 실시된다.
여기에서는 주행시의 유압모터(50)의 토출체적의 제어에 대해서 설명한다.
제11도에서는, 횡축에 유압모터의 경전각도(Dd)F를 표시하고 있다. 실선(Ddh)은 차속(V)이 높을 때고, 또 실선(Ddl)은 차속(V)이 낮을 때의 경전각도(Dd)의 변화를 표시하고 있다. 도면에서는 예를 들면, 차속이 높을 때에는 모터의 경전각도(Dd)는 약간 작게 설정하고 또, 변화의 구배를 작게 설정하고, 또, 차속이 낮을 때에는 모터의 경전각도(Dd)는 약간 크게 설정하고 또, 구배를 크게 하고 있다. 또, 유압모터에의 유입압력(Pp)이 소정치(Ppa)까지는 모터의 경전각도(Dd)는 최저의 경사축 각도를 유지하고, 또 소정치(Ppb)에서부터는 모터의 경전각도(Pd)는 최대의 경사축 각도를 유지한다.
제11도에 있어서, 모터압력센서(53,54)에 의해 차량의 필요한 토오크에 대응한 유압모터에의 유출입 압력(Ppc)을 검출하고, 또 차량속도센서(52)에 의해 차량의 속도(Va)를 검출해서 설명도에 의해 유압모터(50)의 경전각도(Dd)를 구한다.
이 구해진 유압모터(50)의 경전각도(Dd)의 값을 제어장치(60)에 의해 서어보장치(51)의 모터용 전자절환밸브(55)에 지령치로서 출력한다.
이때, 예를 들자면, 차량의 필요 토오크가 작은 고속도로 주행하고 있을 때에는, 유압모터(50)의 경전각도(Dd)를 작게 하고, 또, 모터의 경전각도(Dd)의 변화의 구배를 크게 잡음으로써 토오크량의 변화에 대한 추수성을 좋게 하고 있다.
또, 차량의 필요토오크가 큰, 차속이 낮을 때에는 유압모터(50)의 모터의 경전각도(Dd)를 크게 하고, 또, 모터의 경전각도(Dd)의 변화의 구배를 작게 하여 토오크량의 변하에 대해서 유압모터(50)의 주기적 회전기복을 방지하고 있다. 또, 고속시와 저속시의 사이에 선택폭을 설치하고, 또, 차속의 일정선을 설치하므로써, 차량의 필요한 토오크에 대응해서 유압모터(50)의 모터의 경전각도(Dd)가 적당하게 변화해서 차량속도의 변화율이 적게 되는 동시에, 차량속도변화에의 대응이 좋게 되어서 운전성이 향상된다.
스텝23에서는, 가속도로 변동을 검토하고 있다. 이것은 차속(V)의 가속도(Va)가 소정의 가속도 Vamax의 최소한계치보다도 큰가 그렇지 않은가를 판단한다. 그렇지 않을 경우의 작을 때에는 스텝24로 간다. 클 때에는 스텝28로 가고, 차량은 최소한계치보다 크게 증속(내리막 속도 등)되어 있으므로 유압모터(50)의 회전속도의 변화가 소정량보다 빠르게 된다.
그러므로, 유압펌프(10)로부터의 토출량이 추종할 수 없게 되므로 제어장치(60)는 2단배압밸브(23)에 신호를 출력해서 스텝28에서 2단배압밸브(23)를 높은 압력이 발생하는 방향으로 절환시킨다. 높은 압력으로 절환되었을 때에는, 유압모터(50)로부터의 배출쪽의 복귀유는 흡입밸브(31) 혹은, 흡입밸브(32)를 통해서 유압펌프(10)로부터 유압모터(50)에의 공급측 배관(56), 혹은, 배관(57)중 어느 한족의 배관에 송유해서 공동화의 발생을 방지하고 있다.
스텝24에서는 , 유압모터(50)의 입구 압력을 검토하고 있다. 유압모터(50)에의 공급측 압력(Pd)이 소정의 압력(Pdmin)의 최소한계치보다 작은지 그렇지 않은지를 판단한다. 그렇지 않을 때의 최소한계치보다 클때에는 유압모터(50)에 의해 도면 표시하지 않은 차량을 구동하고 있으므로 다음 스텝25로 가고, 작을 경우에는 스텝28로 간다. 스텝28에서는, 상기한 바와 동일하게 2단배압밸브(23)를 높은 압력이 발생되는 방향으로 절환해서 공동화의 발생을 방지하고 있다.
스텝25에서는, 가속량(θ)의 변화율을 검출한다 가속량의 변화량(θa)은, 전회의 가속량(θf)으로부터 금회의 가속량(θn)의 차를 구하고, 그 차(θa)가 소정의 최소한계치(θdec)보다 큰가, 작은가를 판단한다. 작을 경우에는, 지령하는 속도의 변화가 작은 것이라고 판단해서 스텝26으로 간다. 큰 경우에는 스텝28로 가서 상기한 바와 마찬가지로 2단배압밸브(23)를 절환시킨다.
스텝26에서는 2단배압밸브를 OFF로 한다. 이것은 제어장치(60)로부터의 지령에 의해 2단배압밸브(23)를 낮은 압력으로 제어하고 있다. 이것에 의하여 주로, 복귀유는 오일탱크(6)로 복귀하고 있다. 또, 필요에 다라서 복귀유의 일부는 흡입밸브(31), 혹은 흡입밸브(32)를 통하여 유압펌프(10)로부터 유압모터(50)에 공급측 배관(56) 혹은, 배관(57)중 어느 한쪽 배관으로 송유하고 있다.
스텝27에서는 유압모터(50)의 제동시의 경사축 지령을 산출한다.
여기에서 브레이크시의 유압모터(50)의 토출체적의 제어를 제12도에 의해 실시한다. 제12도에서는, 횡축에 유압모터의 회전속도(ωout)(차량의 속도(V))를 그리고, 종축에 모터의 제동시의 경전각도(Dd)를 표시하고 있다. 점선(Dbh)은, 브레이크 페달(62)의 브레이크 밟는 각도가 크게 밟아졌을 때의 모터의 경전각도(Dd)의 변화를 그리고, 실선(Dbl)은 브레이크페달(62)이 밟아지지 않을 때의 경전각도(Dd)의 변화를 표시하고 있다. 도면에서 차속(V)이 높을 때에는 모터의 경전각도(Dd)를 작게 하고, 차속이 낮을 때에는 모터의 경전각도(Dd)를 크게 하고 있다.
이에따라 예를 들자면, 차량의 속도(V)가 작을 때에는, 모터의 경전각도(Dd)를 크게 함으로써 브레이크 토오크량을 크게 해서 급브레이크가 듣는 동시에 추수성을 좋게 하고 있다. 또, 차량의 속도(V)가 클 때에는 브레이크를 완만하게 해서 급브레이크를 저지하여 안전성을 유지하고 있다.
스텝27에서 제동시의 유압모터(50)의 토출체적의 제어가 실시되면, 스텝28로 가서 상기한 경우와 동일하게 2단배압밸브(23)를 절환시킨다.
스텝27을 종료하면 스텝29로 간다.
스텝29에서는 유압모터(50)의 제동시의 경사축 지령(Dd)에 제13도에 표시하는 로우패스필터를 건다. 이것은, 유압모터(50)를 절환하는 압력을 발생시키는 전자절환밸브(55)에의 지령신호를 로우패스필터에 통과시켜서 고주파의 잡음을 제거하고 있다(Ddc=Gb×Dd, 전달함수에서의 표현을 했을 경우).
제10도에서는 횡축에 주파수(f)를, 또, 종축에 게인(Gb)을 실선으로 로우패스필터의 특성을 표시하고 있다.
로우패스필터에 의해 스텝16과 동일하게 유압모터(50)의 고주파에 의한 미소진동을 방지해서 유압모터(50)의 진동에 의한 차량 속도의 변동을 없애고 있다.
스텝30에서는, 전진유량지령(QF)을 전류변환시킨다. 또, 스텝31에서는, 전진유량지령(QR) 혹은, 후진유량지령(QR)에서는 로우패스필터를 통과한 유량지령치(L)의 신호를 받아서 전진용 전자절환밸브(41) 혹은, 후진용 전자절환밸브(42)에, 제14도, 제15도에 표시하는 설명도에 의해 구하는 지령을 출력시킨다.
제14도에서는, 횡축에 전진용 전진유량지령(QF)을, 또, 종축에 전진용 전자절환밸브(41)에의 전류치(If)를 표시하며, 제15도에서는, 횡축에 후진용 후진유량지령(QR)을, 또, 종축에 후진용 전자절환밸브(42)에의 전류치(Ir)를 표시하고 있다.
제14도, 제15도에서는, 전진유량지령(QF) 혹은, 후진유량지령(QR)에 대한 전자절환밸브(41)에의 전진용 전류치(If) 혹은, 전자절환밸브(42)에의 후진용 전류치(Ir)를 변환시켜서 주행밸브(21), 전자절환밸브(41,42)의 분산을 흡수하고 있다.
이때, 전진시와 후진시에 있어서 토출체적이 다르도록 설명도를 결정하고, 후진시의 토출체적이 크게되도록 하고 있다. 이에 따라, 전진시에 대해서 후진시의 유압모터의 경전각을 크게 해서 출력 토오크를 크게 했으므로 부정지 등으로부터 탈출이 용이하게 된다.
스텝32에서는, 유압모터(50)의 경사축지령(Dd)을 전류교환한다. 스텝30, 31과 마찬가지로, 로우패스필터를 통과한 유압모터 유량을 결정하는 경사축지령(Dd)의 신호를 받아서 유압모터(50)의 전자절환밸브(55)에 제16도에 표시하는 설명도에 의해 구하는 지령을 출력시킨다. 제16도에서는 횡축에 유압모터(50)의 경사축 지령(Dd)(용량 지령치)을, 또, 종축에 유압모터(50)의 전자절환밸브(55)에의 전류치(Idm)를 표시하고 있다.
제16도에서는, 제14도, 제15도와 마찬가지로 설명도에 의해 변화시켜서 유압모터(50), 전자절환밸브(55)의 비선형(非線形)을 보정하고 있다.
스텝33에서는 스텝13에서 구한 TVC밸브(11a)에의 지령신호를 전류변환시킨다. 이것은 제17도에 표시한 설명도에 의해 구하고 전류치(ITVC)로 변환시켜서 지령을 출력한다.
제16도에서는, 횡축에 TVC밸브(11a)에의 흡수토오크 지령치(TTVC)를 종축에 TVC밸브(11a)에의 전류치(ITVC)를 표시하고 있다.
스텝34에서는, 스텝14에서 구한 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)의 지령신호를 전류교환한다. 이것은 제18도에 표시하는 설명도에 의해 구하고, 전류치(Ie)로 교환해서 지령을 출력시킨다. 제15도에서는 횡축에 엔진(1)에 회전속도의 회전속도 지령치(ωec)를, 그리고, 종축에 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)에의 전류치(Ie)를 표시하고 있다.
스텝34가 종료되면 스텝11로 되돌아간다. 상기한 플로우에 의한 주행모드시의 차량의 주행, 브레이크의 제어가 실시된다.
상기에 있어서, 다음에 관리자가 차량을 주행모드(D)시에서 사용했을 때의 설명을 한다. 수송 등에 있어서 주행만으로 주행하고 싶을 때에는 관리자는 모드절환스위치(64)에 의해 주행모드(D)를 선택한다. 그다음에 엔진(1)을 시동시키고 가속페달(61)을 밟지 않는 상태에서는, 엔진(1)은 제8도에 표시하는 상황에 있고, 광회전의 위치에 있으며 저속을 회전하고 있다. 그 다음에 관리자가 차량의 진행방향을 선택하는 시프트(63)를 조작해서 가속페달(61)을 밟아 넣으면 차량은 주행한다. 이때, 제어장치(60)는 시프트 선택위치센서(63a)와 가속 검출센서(61a)로부터의 신호에 의해 엔진(1)의 회전속도를 제8도의 설명도에 따르고 주행용 유압을 공급하는 유압펌프(10)는, 제7도의 설명도에 따르며, 유압모터(50)의 경전각도는 제11도의 설명도에 따라서 각자가 설정된 소정의 주행속도로 주행한다.
상기한 바와 같이 주행모드(D)를 선택하면, 엔진의 회전속도를 가속페달(61)을 밟아 넣는 양에 따라서 제어된다. 또, 통상적인 주행시에는, 주행밸브(21)의 개도량은 도면표시하지 않는 스풀의 개구가 최대개구역(LDF)의 위치 주행을 해서 주행시의 저항을 저점시키고 있다. 또, 주행시에 가속량에 대응한 속도 이상되면 주행밸브(21)의 개도량은, 교축된 위치에 스풀의 개구가 되는 속도밸런스영역(LDD)에 들어가서 속도를 주행밸브(21)에 의해 제어되는데 이 시간은 짧고, 바로 개구영역(LDF)이 제동영역(LDB)에 들어가서 제어된다. 이때, 제동영역(LDB)에 들어가면 플로우차아트의 스텝에 따라서 2단배압밸브(23)가 작동해서 공동화의 발생을 방지하고 있다.
브레이크 조작시에 있어서는, 관리자가 브레이크를 밟으면 브레이크량 검출센선(62a)로부터의 신호가 제어장치(60)에 들어가고, 제어장치(60)는 브레이크페달(62)을 머리(12)에 표시하는 밟아넣는 양과, 차속(V)에 대응해서 유압모터의 토출체적을 제어해서 제동을 건다.
(3) 상기한 (1)에서 작업모드(W)를 선택했을 경우에 대하여 설명한다.
먼저, 작업용 모드에 대해서 설명한다.
작업시에는 먼저, 모드절환스위치(64)를 절환시켜서 작업보드(W)를 선택하면, 모드절환스위치(64)에 의해 작업모드(W)가 검출되어서 제어장치(60)에 작업모드의 신호가 출력된다 제어장치(60)에서는 작업모드의 설명도와 판단이 호출된다. 예를 들면, 이때 작업기레버만을 조작했을 경우에는, 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)가 작동해서 그 내부의 CLSS밸브내의 가장 높은 압력(PS)에 의해 각 CLSS밸브의 유량과, 유압펌프(10)의 토출량이 제어된다. 또, 주행을 하면서 도면표시하지 않는 작업기레버를 조작했을 경우에는, 유압펌프(10)의 토출량과 작업기용 CLSS밸브(46a)와 주행밸브(21)의 유량은, 작업기용 CLSS밸브(46a) 및 주행밸브(21)에 작용하는 높은 쪽의 어느 한쪽의 압력에 의해 제어된다.
다음에 제3도의 플로우차아트 도면에 의해 스텝3으로 갔을 경우, 즉, 작업모드(W)를 선택했을 경우의 유압구동의 제어에 대하여 제19도, 제20도 및 제21도의 플로우차아트에 따라서 설명한다.
제19도에 있어서, 스텝15에서는 각종 신호가 제어장치(60)에 입력되어 있다. 즉, 시시각각으로 변화하는 각종 센서로부터의 신호를 제어장치(60)가 판독한다. 그 신호는, 시프트 선택위치센서(63a)로부터의 시프트의 위치의 변화(전진F, 후진R, 중립N의 변화)와, 엔진 회전속도센서(3)로부터의 엔진회전속도(ωe)와, 가속량 검출센서(61a)로부터의 가속량(θ)과, 모터회전속도센서(52)로부터의 모터회전속도(ωout) 즉, 차량의 차속(V)과 모터압력센서(53,54)의 유압모터(50)에의 유입출압력(Pp)과, 유압모터(50)의 각도센서(58)로부터의 리타더의 제도용량(Rc)과, 엔진의 회전을 설정하는 엔진회전 설정다이얼(Erev)과, 작업에 맞추어서 작업기의 출력, 중굴삭모드, 굴삭모드, 혹은, 미조작모드 등을 설정하는 작업모드 선정신호(Sv)로 입력된다.
스텝52에서는 스텝12와 마찬가지로 작업모드(W)시의 차속(V)의 변화로부터 차량의 가속도(Vse)를 산출한다. 이것은, 금회의 ωout2로부터 전회의 ωout1을 나눗셈으로 구한다(가속도Vsa = △ωout2 - ωout1).
스텝53에서는, 작업모드(W)시의 유압펌프(10)의 흡수토오크(TSTVC)의 지령을 산출한다. 이것은 유압펌프(10)의 흡수토오크를 엔진회전속도(ωe)와, 엔진의 회전을 설정하는 엔진 설정다이얼(Erev)과, 작업모드 선정신호(Sv)로부터 제22도에 표시하는 설명도에 의해 구하고, 유압펌프(10)의 토출량을 제어하는 TVC밸브(11a)에 제어장치(60)로부터 지령신호를 출력한다.
여기에서 이 경우의 유압펌프(10)의 흡수토오크의 제어에 대해서 설명한다.
제22도에서는, 횡축엔진 회전속도(ωe)를 그리고, 종축에 엔진토오크(Te)와 TVC밸브(11a)에 의한 유압펌프(10)의 흡수토오크(TSTVC)를 경사진 직선의 점선으로 가속량(θ0=1, θ1=1/4, θ2=2/4, θ3=3/4, θ4=Full)을 표시하고 있다. 또, 쌍곡선의 실선으로 작업모드 선정신호(Sv)로부터의 작업모드의 흡수토오크를 그리고, 실선(TSH)은, 중절삭모드의 흡수토오크가 높을 때, 그리고 또, 실선(TSL)은 미조작모드의 흡수토오크가 낮을 때의 TVC의 흡수토오크의 변화를 표시한다.
제22도에 있어서, 차량속도센서(52)로부터 차량의 차속(V)과 엔진회전속도센서(3)로부터의 엔진회전속도(ωe)와, 또, 작업모드 선정신호(Sv)를 받으며 제어장치(60)는 펌프출량×토출압력이 엔진회전속도(ωe)에 대응해서 소정의 상태로 변화하도록 TVC밸브(11a)에 지령을 출력한다.
예를 들자면, 관리자가 모드절환스위치(64)에 의해 중절삭모드를 선택하면, 모드절환센서(64a)로부터 제어장치(60)에 중절삭모드의 작업모드 선정신호(Sv)가 출력된다. 이에 따라 제어장치(60)는 도면표시하지 않는 기억장치로부터 중절삭모드의 흡수토오크가 높을 때의 실선(TSH)을 선택한다. 이때 관리자가 엔진의 회전을 설정하는 엔진 회전설정다이얼(Erev)을 가속량 θ4=Full의 위치에 맞추면 제22도에 있어서 제어장치(60)는 도면표시하지 않는 기억장치로부터 경사진 직선점선의 가속량 θ4=Full의 선(θ4)을 선택한다. 관리자가 도면표시하지 않는 작업기레버를 조작하면, 작업량에 따라서 도면표시하지 않는 작업기용 전자절환밸브가 제어장치(60)로부터의 신호를 받아서 작동하여 작업기용 CLSS밸브(46a)를 절환시킨다. 이 작동에 대응하여 LS차압(PLS=PP-PS)이 일정하게 되도록 TVC밸브(11a)로부터의 압력을 제어하여 서어보(11c)에 보내어서 유압펌프(10)의 경전각도(펌프의 토출량)를 제어하고 있다. 조작량이 증가해서 펌프의 토출량이 증가되고, 혹은, 작업기의 부하가 증대하여 펌프에 가해지는 압력이 증가하면, 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)는 토오크고선(TSH)에 도달해서 토오크고선(TSHa, TSHb, TSHc, TSHd)을 따라서 변동한다.
즉, 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)는, 부하와 엔진회전속도(ωe)에 대응하여 순차적으로 점에서 점(TSHa, TSHb, TSHc, TSHd)을 따라서 실선위를 이동한다.
이것에 대하여 관리자가 모드절환스위치(64)에 의해 관리자가 엔진의 회전을 설정하는 엔진 회전설정다이얼(Erev)을 가속량 θ2=¾의 위치에 맞추어서 미조작 모드를 선택하면, 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)는 부하와 엔진회전속도(ωe)에 따라서 순차적으로 점에서 점(TSHa, TSHb, TSHc, TSHd)을 따른 실선위를 이동한다. 이에 따라 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)는, 중절삭모드의 흡수토오크보다도 작게 되고, 엔진토오크는 적어도 깨끗하게 되기 때문에 연료 저감을 도모할 수 있다. 또, 상기에 있어서는, 유압펌프는 가변용량형 펌프를 사용하여 유압펌프로부터의 압유를 차량의 유압식 구동장치와, 작업기를 구동하는 액츄에이터에 보내어서 각각 구동시키는 동시에 유압모터의 회전속도와 엔진의 회전속도에 대응해서 유압펌프로부터의 토출량이 소정범위의 폭으로 1개의 가변용량형 유압펌프에 의해 제어하고 있다. 이에 따라, 작업기를 보유하는 차량에서는 작업기의 유압펌프를 주행용 회로에도 사용하므로써 유압펌프는 1개로도 되기 때문에 차량의 싣는 장소가 작아도 되므로 저렴하게 할 수 있다.
스텝54에서는 작업모드(W)의 엔진의 연료분사량 지령을 산출한다.
이것은 엔진회전속도(ωe)를 엔진 회전설정다이얼(Erev)에서 제23도에 표시하는 설명도에 의해 구하고, 엔진회전속도(ωe)를 제어하는 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)에 제어장치(60)로부터 지령신호를 출력한다.
여기에서는 엔진의 회전속도(ωe)의 제어에 대해서 설명한다.
제23도에서는 횡축에 엔진 회전설정다이얼의 작업량(Erev)을, 또, 종축에 엔진회전속도(ωe)를 표시하고 있다. 실선(Trev)은, 공회전속도에서 최고회전속도를 일차직선에서의 변화를 표시하고 있다.
제23도에 있어서, 예를 들면, 관리자가 작업기를 빨리 중절삭 작동시키고 싶을 때에는 엔진 회전설정다이얼의 조작량(Erev)을 최고회전속도(풀스포틀위치)로 맞추고, 또 관리자가 작업기를 천천히 미조작 작동을 시키고 싶을 때에는, 공회전 속도에 근방을 맞춘다. 이것으로 엔진은, 관리자가 선택한 엔진 회전설정다이얼의 조작량(Erev)에 맞추어져서 회전된다. 또, 본 실시예에서는, 작업모드(W)시의 엔진 회전속도의 제어, 즉, 엔진의 연료분사량지령은, 가속페달의 조작량에는 작용되지 않고 엔진 회전설정다이얼의 조작량(Erev)에 의해 설정된다.
스텝55에서는, 작업모드(W)의 가속량(θ)의 보정을 구한다. 이것은 가속보정량(θs)을 가속량(θ)으로부터 제24도에 의해 구해서 엔진의 회전속도(ωe)를 제어하는 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)에 제어장치(60)로부터 지령신호를 출력한다.
제24도에서는, 횡축에 가속량(θ)을 그리고, 종축에 가속보정량(θs)을 엔진의 회전속도(ωe)를 표시하고 있다. 또, 실선(NSHA)은 엔진의 최고회전속도를 그리고, 실선(NSHB)은 공회전속도를 표시하고 있다.
제24도에 있어서, 동일한 가속(θ)을 대해서 가속보정량(θs)을 엔진의 회전속도(ωe)에 맞추고, 보정량은 공회전속도에 있어서는 최고회전속도보다도 작게 되도록 하고 있다.
클로우즈드센터·로드센싱밸브는, 유압펌프의 토출량과 관계없이 클로우즈드센터·로드센싱밸브의 개구량에 의해 유량이 결정되고, 동일한 가속량(θ)에서는 개구량은 일정하게 되며 유량도 일정하게 된다. 그러므로 차량을 천천히 미속으로 전진시키고 싶을 때, 그것에 맞추어서 개구량을 설정하면, 통상적인 속도로 주행하고 싶을 때에 개구량을 크게 잡을 수가 없어서 주행속도가 늦다고 하는 일이 있다. 이것을 해소하기 위하여 통상적인 속도에 맞추어서 개구량을 크게 하고, 또, 미속으로 전진하고 싶을 때에는 개구량을 적게 한다. 그래서, 가속량(θ)에 대해서 보정하는 가속보정량(θs)은 작은 지령을 출력하도록 설정하고 있다. 특히, 공회전속도에서는 최고회전속도보다도 작게 되도록 하고 있다.
스텝56에서는 작업모드(W)의 주행밸브(21)의 유량지령(Qs)을 산출하고 있다. 이것은, 주행밸브(21)의 유량(Qs)(주행밸브(21)의 개도량(Ls)을 가속량(θ)과 모터의 회전속도(ωout)(차량의 차속(V))로부터 제25도에 표시한 설명도에서 구하고, 주행밸브(21)의 유량(Qs)을 제어하는 전자절환밸브(41,42)에 제어장치(60)로부터 지령신호를 출력한다.
여기에서, 작업모드(W)시의 주행밸브(21)의 개도의 제어에 대하여 설명한다.
제25도에서는 횡측에 차량의 차속(V)을 그리고, 종축에 주행밸브(21)의 개도지령치(Ls)(유량지령치(Qs))를 횡축에 평행한 실전으로 가속보정량(θs)(θs0= 1, θs1=¼Full, θs2= 2/4Full, θs3= ¾Full, θs4= Full)을 표시하고 있다. 또, 경사선의 상측점선(Lθsa)이상에서는 주행영역을 경사선의 하측점선(Lθsb)이하에서는 제동영역을 상측점선(Lθsa)과 하측점선(Lθsb) 사이에서는 속도밸런스영역을 표시하고 있다.
제25도에 있어서, 차량속도센서(52)로부터 차속(V)과 가속량 검출센서(61a)로부터의 가속량(θ)을 받고, 제어장치(60)는 가속량(θ)에 대응한 가속보정량(θs)을 구해서 가속보정량(θs)에 대응하여 소정의 차속(V) 점선(Lθsa)까지는 상기한 CLSS제어(주행밸브(21)이 개동량에 대응한 유량의 제어)가 실시되고, 소정의 속도(V) 이상에 있어서는, 가속보정량(θs)이 동일일지라도 주행밸브(21)에의 유량지령치(Ls)는 작게 하고 있다. 이 소정의 차속(V)의 점선(Lθsa)보다 이상의 차속에서는 속도밸런스 영역이 된다. 또, 가속보정량(θs)이 동일이라도 소정의 차속(V)의 점선(Lθsb)보다 이상인 차속에 있어서는 제동영역이 되고, 제동영역은 가속보정량(θs)에 따라서 단계적으로 변화시키고 있다.
상기에 있어서 주행영역에 있어서 제어장치(60)는, 관리자가 밟는 가속량(θ)에 대하여 보정된 가속보정량(θs)과, 차량의 차속(V)으로부터 제어장치(60)는 전자절환밸브(41 또는 42)에 지령신호가 출력해서 CLSS제어가 되도록 개도지령치(유량지령치)(Ls))를 제어하고 있다.
제동영역에 있어서의 제어장치(60)는 가속량(θ)에 대해서 보정된 가속보정량(θs)에 따라서 주행밸브(21)의 개도지령치(Ls)(유량지령치 Qs=Ks·Ls)를 변화시키고 있다. 이 범위에서는, 주행밸브(21)의 개도지령치(Ls)는 닫을 필요는 없고, 또, 속도가 빠를수록 개도지령치(Ls)를 많게 하고 있기 때문에 브레이크가 작용되어도 차량은 급격하게 정지되지는 않고 적당히 감속된다.
속도밸런스영역에 있어서는, 주행영역과 마찬가지로 가속보정량(θs)과 차량의 차속(V)으로부터 제어장치(60)는 전자절환밸브(41 또는 42)에 지령신호가 출력되어서 주행밸브(21)의 열린양이 작아지도록 개도지령치(Ls)를 제어하고 있다. 이때 속도밸런스영역에서의 제어장치(60)는 가속보정량(θs)이 평행한 실선으로부터 비스듬히 우측하방으로의 실선을 따라서, 유압모터(50)의 전자절환밸브(55)에 지령을 출력해서 모터의 경전각도(Dsm)를 변경시켜 유압모터(50)의 용량을 변화시키고 있다.
또, θso 이하에서는 상기한 바와 마찬가지로 미소한 토오크에 의해 미속으로 움직이는 클리이프 주행이 실시된다.
상기에 있어서, 예를들면 관리자가 엔진회전속도(ωe)를 엔진 회전설정다이얼(Erev)에 의해 엔진 회전속도를 θ =¼Full로 설정해두고 도면표시하지 않는 작업기의 주행의 동시조작을 한다.
가속량(θ)에 대하여 제25도의 가속보정량(θs)이 θs3=¾선상(Lsi)이고, 차속(V) = 0의 위치에서는 작업기용 CLSS 제어가 실시된다. 작업기용 CLSS제어는 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)가 도면 표시하지 않는 조작레버에 의해 그중에서의 CLSS밸브내의 가장 높은 압력(PS)에 의해 각종 작업용 CLSS밸브의 유량이 제어된다. 이때, 유압펌프(10)의 토출유량(Qsn)은 조작된 조작레버의 조작량의 합계가 토출된다.
다음에 차속(V) = 0을 넘은 위치로부터 차속(V)의 점선(Lθsa)인 (카)점사이에서는, 주행을 하면서 작업기를 작동했을 경우이고, 작업기용 CLSS밸브(46a)와 주행밸브(21)의 높은쪽 압력에 의해서 유량이 제어된다.
주행밸브(21)에는, 차속(V)과, 가속보정량(θs)의 θs3= ¾에 대응한 유량지령치(Lsi)가 출력된다. 또, 이때, 유압펌프(10)의 토출유량은, 주행밸브(21)의 가속보정량(θs)과 차속(V)에 대응한 유량(Qsa)과, 작업기용 CLSS밸브(46a)의 조작된 각 조작레버의 조작량에 대응한 유량(Qsb, Qsc…)의 합계유량분 Qsn(Qsn = Qsa + Qsb + Qsc +…)이 토출된다.
또, 차속(V)의 점선(Lθsa)의 (카)점에서 차속(V)의 점선(Lθsb)이 (타)사이에서도 주행을 하면서 작업기를 작동했을 경우에는, 이 사이에서는 유압펌프(10)로부터의 토출량이 동시작업을 하기에는 부족한 속도밸런스영역이다.
이 속도밸런스영역에서는 작업기에의 공급을 우선적으로 하고 있다. 그러므로 작업기용 CLSS밸브(46a,46b…)에는 개구량에 상응한 유량이 흐르지만, 유압모터(50)의 주행밸브(21)s는 속도밸런스영역에 들어가서 가속보정량(θs)과 차량의 차속(V)으로부터 제어장치(60)는 전자절환밸브(41 또는 42)에 지령신호가 출력해서 θs3=¾선상에서 가속보정량(θs)의 평행 실선으로부터 비스듬한 우측하방으로의 실선을 따라서 주행밸브(21)의 개도지령치(Ls)(유량지령치(Qa))를 제어한다. 또, 제어장치(60)는 가속보정량(θs)의 평행실선으로부터 비스듬한 우측하방으로의 실선을 따라서 유압모터(50)의 전자절환밸브(55)에 지령을 출력해서 모터의 경사각도(Dsm)를 변경시켜, 유압모터(50)의 용량을 변화시킨다. 이 때문에 작업기는 작업량에 상응한 속도를 작동시키며 주행속도는 조작량에 상응한 속도보다 낮은 속도인 동시조작이 실시된다.
차속(V)의 점선(Lθsb)인 (타)점 이상의 제동영역은 상기의 것과 동일하기 때문에 그 설명은 생략한다.
스텝57에서는 작업모드(W)시의 주행밸브의 유량지령(Qs)에 제26도에 표시한 로우패스필터를 건다. 이것은 주행밸브(21)를 절환시키는 압력이 발생되는 전자절환밸브(41,42)에의 지령신호는 로우패스필터를 통과시키고 있다(Qsa = Gsa × Qs, 전달 함수의 표현일 경우).
제26도에서는, 횡축에 주파수(f)를 또, 종축에 게인(Gsa)을 실선으로 로우패스필터의 특성을 표시하고 있다.
상기한 전자절환밸브(41,42)로부터 주행밸브(21)에의 유량지령치(L)의 압력지령신호는, 전자절환밸브(41,42)에 도면표시하지 않은 로우페스필터를 통과시키므로써 제17도에 표시하듯이 고주파를 차단해서 미소압력진동이 방지되고 있다. 이것에 의하여 주행밸브(21)의 진동을 방지시켜서 주행밸브(21)의 진동에 의한 차량속도의 변동을 없애고 있다.
다음에 제20도에 표시하는 스텝58에서는 시프트(63)의 위치를 판정한다. 이것은, 시프트(63)가 조작되었는지 혹은, 조작되지 않았는지 하는 것을 시프트 선택위치센서(63a)에 의해 판단한다. 중립(N)일 때에는 스텝59로, 그리고 전진(F)일 때에는 스텝60으로, 또, 후진(R)일 때에는 스텝61로 간다.
스텝59의 중립위치에서는 제어장치(60)로부터 전진용 전자절환밸브(41)에의 전진유량지령(QSF)와 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(RSR)이 모두 0인 것을 확인해서 스텝17과의 판단과 일치되었을 때에는 스텝62로 간다.
스텝60의 전진위치에서는, 제어장치(60)로부터 전진용 전자절환밸브(41)에의 전진유량지령(QSF)에 QSa를 대신 넣어 또한 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(QSR)을 0으로 한다. 또, 유압모터(50)의 전진측 배관(56)의 압력(Pca)을 Pc로 대신 넣어서 스텝62로 간다. 스텝61의 후진위치에서는 제어장치(60)로부터 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(QAR)을 대신 넣고, 또, 후진용 전자절환밸브(42)에의 후진유량지령(QSR)을 0으로 한다. 또, 유압모터(50)의 후진측 배관(57)의 압력(Pcb)을 Pc로 대신 넣어서 스텝 62로 간다.
스텝62에서는 제25도에 의해 주행영역 혹은, 제동영역에 있는지 어떤지를 판정한다. 제25도에 있어서, 관리자가 밟아 넣은 가속량(θ)에 대하여 보정된 가속보정량(θs)과, 유압모터의 회전속도(ωout) 차량의 차속(V)이 주행영역은 경사선의 상측점선(Lθsa) 상측의 영역, 혹은, 브레이크 영역은 경사선의 하측점선(Lθsb) 하측의 영역에 있는지, 그렇지 않은지 하는 판정을 한다.
스텝63의 주행영역에서는 작업모드(W)시의 주행싱에 있어서의 유압모터의 모터경사축지령(Dsm)을 산출한다. 이것은 주행시의 모터경사축을 제어해서 유압모터(50)의 토출체적의 제어를 제27도에 의해 실시한다. 유압모터(50)의 토출체적의 제어는 제27도의 설명도가 스텝 22의 제11도의 설명도와 다른 뿐이므로 상세한 설명은 생략한다.
스텝64에서는, 작업모드(W)시의 가속도에 변동을 검토하고 있다. 이것은 차속(V)의 가속도(Vα)가 소정의 가속도Vαmax의 최소한계치보다 큰가, 어떤가 하는 판단을 한다.
상세한 설명은 스텝23과 동일하므로 생략한다.
스텝65에서 작업모드(W)시의 유압모터(50)의 입구압력을 검토하고 있다. 이것은, 유압모터(50)에의 공급측 압력(Pd)이 소정의 압력(Pdmin)의 최소한계치보다 작은지, 어떤지를 판단한다. 상세한 설명은 스텝24와 동일하므로 생략한다.
스텝 66에서는 작업모드(W)시의 가속보정량(θs)의 변화율을 검출한다. 가속보정량의 변화량(θsa)은 전회(前回)의 가속량(θsa)이 소정의 최소한계치(θdec)보다 큰가, 작은가를 판단한다. 작을 경우에는, 지령하는 속도의 변화가 작은 것이라고 판단해서 스텝 67로 간다. 클 경우에는, 스텝69로 가서 상기한 스텝28과 마찬가지로 2단배압밸브(23)을 절환시킨다.
스텝67에서는, 2단배압밸브(23)를 OFF로 한다.
스텝67을 종료하면 스텝70으로 간다.
스텝62에서 제동영역일 경우에는 스텝68로 간다.
스텝68에서는 작업모드(W)시에 유압모터(50)의 제동시의 경사축지령(Dsm)을 산출한다. 이것은, 제동시의 유압모터(50)의 토출체적의 제어를 제28도에 의해 실시한다. 유압모터(50)의 토출체적의 제어는 제28도의 설명도가 스텝27의 제12도의 설명도와 다를 뿐이므로 상세한 설명은 생략한다.
스텝70에서는, 작업모드(W)시의 유압모터(50)의 경사축 지령(Dsm)을 제29도에 표시하는 로우패스필터에 건다(Dsc = Gsb×Dsm, 전달함수의 표면일 경우). 상세한 설명은 스텝29와 동일하므로 생략한다.
스텝71에서는 작업모드(W)시의 전진유량지령(QSF)을 제30도에 표시하는 설명도에 의해 구하고 전류(ISF)로 변환시킨다. 또, 스텝72에서는 후진유량지령(QSR)을 제31도에 표시하는 설명도에 의해 구하고 전류(Isr)로 변환시킨다. 상세한 설명은 스텝30과 스텝31과 동일하므로 생략한다.
스텝73에서는, 작업모드(W)시의유압모터(50)의 로우패스필터후의 경사축지령(Dsc)을 제33도에 표시하는 설명도에 의해 구하고 전류(Ism)로 변환시킨다. 상세한 설명은 스텝32와 동일하므로 생략한다.
스텝74에서는 작업모드(W)시의 스텝53에서 구한 TVC밸브(11a)에의 지령신호(TsTVC)를 제33도에 표시하는 설명도에 의해 구하고 전류(Is TVC)로 변환시킨다. 상세한 설명은 스텝33과 동일하므로 생략한다.
스텝75에서는 스텝54에서 구한 연료분사펌프(2)의 솔레노이드(2a)에의 지령신호(Trer)를 제18도에 표시하는 설명도에 의해 구하고 전류(Ise)로 변환시킨다. 상세한 설명은 스텝34와 동일하므로 생략한다.
스텝75가 종료되면 스텝51로 되돌아간다.
상기한 흐름에 의해 작업모드시의 차량의 주향, 브레이크의 제어가 실시된다.
다음에 관리자가 차량을 작업모드(W)시에서 사용했을 때의 설명을 한다. 적재 등의 작업과 적재한 것에 대한 운반 등의 작업 및 혹은, 주행을 하고 싶을 때에는 관리자는 모드절환스위치(64)에 의해 작업모드(W)를 선택한다. 그 다음에 엔진을 시동시키고 엔진 회전설정다이얼(66)에 의해 엔진(1)의 필요한 회전속도설정을 한다. 엔진(1)은 설정에 따라 일정한 회전을 시작한다. 관리자가 차량을 정치(定置)에서 작업을 할 때에는, 도면표시하지 않은 작업기용 조작레버를 조작하면, 각 액츄에이터에 공급되는 제일 높은 압력에 의해서 각 액츄에이터에의 압유의 공급량은 작업기용 조작레버의 조작량에 따라 결정되고, 또 유압펌프의 토출량은 각 작업용 조작레버의 조작량 합계의 유량이 토출된다.
작업기를 상승시키면서 운반 등의 주행을 실시할 경우에는 엔진(1)은 설정된 일정회전에 의해 회전되고 있다. 이때, 차량의 진행방향을 선택하는 시프트(63)를 조작하여 가속페달(61)을 밟아 넣으면 차량을 주행하는데 엔진(1)은 고속회전속도를 회전할때와 중속회전속도를 회전할 때가 있다. 그러므로 엔진(1)의 회전속도가 낮을 때에는 가속량에 대응한 차량의 속도가 엔진(1)의 회전속도가 높을때보다도 낮아지도록 제24도에 표시하는 가속의 관계없이 당초 설정되어 있는 회전속도로 회전하고 있다. 또, 이때 유압펌프(10)이 토출량이 부족할때에는 작업기회로에의 공급을 우선적으로 하고 있다. 또, 유압펌프(10)로부터의 토출량은 각 작업기용 CLSS밸브와 주행밸브(21)의 가장 높은 압력에 의해 각 액츄에이터에의 압유의 공급량과 주행밸브(21)는 상기한 정치(定置)시일 때와 동일하게 제어된다. 또, 유압펌프(10)의 토출량도 동일하다.
브레이크조작시에는 주행모드와 동일하기 때문에 설명은 생략한다. 단, 주행모드에서 사용하고 있었던 가속량의 변수는 가속보정량으로 바꾸어져 있는 점만 다르다.
다음에 본 발명의 유압식 구동장치의 변속장치의 제2실시예를 설명한다.
제35도는, 제2실시예의 전체구성도이며, 제2도와 동일 부품에는 동일한 부호를 사용해서 그 설명은 생략한다.
제1실시예의 제2도에서는 유압모터(50)의 변위체적을 가변으로 하는 경사판 등을 제어하는 서어보장치(51)가 부설되고, 그 서어보장치(51)는 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 모터용 전자절환밸브(55)가 절환되어서 도면표시하지 않은 파일럿 펌프의 압력이 작용하여 유압모터(50)의 변위체적을 제어하고 있다. 이것에 대해서 제36도의 제2실시예에서는, 유압모터(50)의 유입유출구의 배관(151,152)으로부터의 유압을 체크밸브(153,154)와 전자절환밸브(155)를 경유해서 유압모터(50)의 최소한계치 체적을 가변으로 하는 경사판 등을 제어하는 서어보장치(51)에서 공급하고 있다. 전자절환밸브(155)는 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 절환된다.
다음에는 작동에 대해서 설명한다.
통상적인 조작시에 있어서는, 전자절환밸브(155)를 접속시키는 위치를 (가)로 해두고 유입모터(50)의 유입유출구의 배간(151,152)으로부터의 유압을 변위체적을 가변으로 하는 경사판 등을 제어하는 서어보장치(51)에 공급한다 이것에 의하여 유압모터(50)에 작용하는 압력이 높을 때에는 서어보장치(51)에 가해지는 압력이 크게 되고, 모터의 경전각을 크게 해서 고압력일 때의 토오크를 출력시키고 있다 또, 반대로 유입모터(50)에 작용되는 입력이 낮을 때에는 서어보장치(51)에 가해지는 압력이 낮게 되어서 모터의 경전각을 작게 하여 저압력일 때에 고회전속도를 내도록 하고 있다.
또, 브레이크 작동시에는 제9도, 혹은 제25도에 표시한 제동영역에 차량이 있는 것을 제어장치(60)에 의해 검출하고 제어장치(60)로부터 전자절환밸브(155)에 지령을 출력하며 전자절환밸브(155)를 접속하는 위치(나)로 해서 서어보장치(51)를 탱크(6)에 접속시킨다. 이것에 의해 유압모터(50)에 작용하는 압력이 변화해도 브레이크 작동시에는 서어보장치(51)의 압력은 변화되지 않고, 소정의 일정압력을 해서 변위체적을 가변으로 하는 경사판 등을 제어하는 서어보장치(51)의 작동을 정지시킨다 따라서 제동력이 일정하게 되어서 조작을 용이하게 하고 있다.
또, 제36도에 의해 본 발명의 유압식 구동장치의 변속장치의 제3실시예를 설명한다.
제36도는, 제3실시예의 전체구성도이며 제1도와 제2도와 동일부품에는 동일부호를 사용해서 그 설명은 생략한다.
제3실시예에서는 제35도의 제2실시예와 마찬가지로 유압모터(50)의 변위체적은, 유압모터(50)의 유입, 유출구의 배관(151,152)으로부터 유압을 체크밸브(153,154)와 전저절환밸브(155)를 경유해서 유압모터(50)의 변위체적을 가변으로 하는 경사판 등을 제어하고 서어보장치(51)에 공급하고 있다. 전자절환밸브(155)는 제어장치(60)로부터의 지령을 받아서 절환된다.
또, 제3실시예에서는 다른 실시예와의 다른 주행밸브(21)와 유압모터(50)의 사이에 스위블조인트(161)를 배설하고, 또 주행밸브(21)로부터 탱크(6)에의 복귀회로(22)이고, 주행밸브(21)와 2단배압밸브(13)의 사이로부터 배관(162)을 분기시킨다. 이 배관(162)은, 스위블조인트(161)를 경유해서 흡인밸브(131,132)와 안전밸브(133,134)에 접속되어 있다.
상기한 실시예에서는 스위블조인트(161)의 상류측(흡입밸브측)에서 안전밸브(133,134)로부터의 작동유를 흡인밸브(131,132)로 복귀시키고 있으므로 공동화의 발생은 없어진다. 또, 상부 선회체를 보유하는 차량에 배관 개수가 삭감되기 때문에 배관지름을 크게 잡을 수 있으므로 공동화 방지의 효과가 부여된다.
이상 설명했듯이 본 발명에 의하면 카운터 밸런스밸브를 사용하고 있지 않기 때문에 제어주행시 발열이 작게 되므로 큰 냉각기가 불필요하게 되어서 더욱이 큰 출력엔진도 필요없게 되므로 차량도 작게 할 수 있고 연료비도 절감되고 차량비용도 절감된다. 또, 엔진회전속도의 변화, 혹은 유압모터의 경전각도의 변화를 저속시와 고속시로 소정의 폭을 갖고 구배도 변화시키고 있으므로 엔진의 추수성이 좋아지는 동시에 토오크량의 변화에 대한 추수성이 좋으며, 차속이 낮을 때에도 회전기복의 발생을 방지할 수 있다. 또, 브레이크를 밟는 각도가 클때에는 추수성을 좋게하여 급브레이크가 듣고, 브레이크를 밟는 각도가 작을 때에는 브레이크를 완만하게 해서 미동브레이크를 할 수 있어서 조작성이 향상된다. 또, 후진시의 유압모터의 경전각을 크게 해서 출력토오크를 전진시보다 크게 했기 때문에 부정지(不整地) 등으로부터 탈출이 가능하게 된다.
또, 작업기 모드, 주행모드를 선택하므로써 작업기 모드에서는 클로우즈드 센터·로드센싱회로의 좋은 점인 조작성의 향상을 얻을 수 있고, 주행모드에서는 클로우즈드 센서밸브를 개방해서 저항을 작게 하여 발열량을 저감시키는 동시에 주행효율의 향상을 도모할 수가 있다. 특히 작업기를 보유하는 차량에 있어서는 작업기의 유압펌프를 주행용 회로에도 사용할 수 있으므로 1개의 유압펌프로도 가능하게 되어서 차량의 장소체적이 작아지는 동시에 염가로 할 수 있다고 하는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 시프트를 조작하여 차량의 전후진을 선택하고 가속량에 따라 엔진의 회전속도를 변동시키고 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로부터의 압유를 절환밸브를 통하여 유압모터에 공급하고, 상기 유압모터의 회전속도를 제어하여 상기 차량을 주행시키는 차량의 유입식 구동장치의 변속제어방법에 있어서, 상기 가속량(θ)과 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)로부터 가역주행과 제동주행을 판별하여, 가역주행으로 판별될시에, 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)와 상기 가속량(θ)에 대응하여 상기 절환밸브(21)를 최대로 개구함으로써 상기 절환밸브(21)의 저항을 적게 하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속제어방법.
  2. 시프트를 조작하여 차량의 전후진을 선택하고 가속량에 따라 엔진의 회전속도를 변동시키고 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로부터의 압유를 절환밸브를 통하여 유압모터에 공급하고, 상기 유압모터의 회전속도를 제어하여 상기 차량을 주행시키는 차량의 유입식 구동장치의 변속제어방법에 있어서, 상기 가속량(θ)과 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)로부터 가역주행과 제동주행을 판별하고, 제동주행으로 판별될시에, 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)와 상기 가속량(θ)에 대응하여 상기 절환밸브(21)를 소정량 개구하며, 상기 가속량(θ)이 클 때에는 상기 절환밸브(21)를 크게 개구하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속제어방법.
  3. 시프트를 조작하여 차량의 전후진을 선택하고 가속량에 따라 엔진의 회전속도를 변동시키고 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로부터의 압유를 절환밸브를 통하여 유압모터에 공급하고, 상기 유압모터의 회전속도를 제어하여 상기 차량을 주행시키는 차량의 유입식 구동장치의 변속제어방법에 있어서, 상기 가속량(θ)과 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)로부터 가역주행과 제동주행을 판별하고, 제동주행으로 판별될시에, 상기 유압모터(50)의 유입압력(Pp)이 상기 유압모터(50)의 허용흡입압력보다도 작은 경우 상기 유압모터(50)로부텅 유압탱크(6)로의 복귀유를 고압으로 하여 상기 유압모터(50)의 공급측으로 송유하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속제어방법.
  4. 시프트를 조작하여 차량의 전후진을 선택하고 가속량에 따라 엔진의 회전속도를 변동시키고 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로부터의 압유를 절환밸브를 통하여 유압모터에 공급하고, 상기 유압모터의 회전속도를 제어하여 상기 차량을 주행시키는 차량의 유입식 구동장치의 변속제어방법에 있어서, (A) 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)와 상기 엔진(1)의 회전속도(ωe)에 대응하여 상기 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)를 소정 범위의 폭으로 제어할 때, 차속(V)이 클 경우에는 상기 흡수토오크(TTVC)가 작아지도록 하고, 차속(V)이 작을 경우에는 상기 흡수토오크(TTVC)가 커지도록 하는 제어; (B) 상기 가속량(θ)과 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)에 대응하여 상기 엔진(1)의 회전속도(ωe)를 소정 범위의 폭으로 제어할 때, 차속(V)이 클 경우에는 상기 엔진(1)의 회전속도(ωe)의 변화구배가 커지도록 하고, 차속(V)이 작을 경우에는 변화구배가 작아지도록 하는 제어; (C) 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)와 상기 유압모터(50)의 공급측압력(Pd)에 대응하여 상기 유압모터(50)의 토출용적을 소정 범위의 폭으로 제어할 때, 차속(V)이 클 경우에는 상기 노툴용적을 작게 함과 아울러 상기 토출용적의 변화구배가 크도록 하고, 차속(V)이 작을 경우에는 상기 토출용적을 크게 함과 아울러 변화구배가 작도록 하는 제어; 및 (D) 브레이크 작동시 상기 가속량(θ)과 브레이크 페달(62) 밟음에 의한 브레이크량에 대응하여 상기 유압모터(50)의 토출용적을 소정 범위의 폭으로 제어할 때, 차속(V)이 클 경우에는 상기 토출용적을 작게 하고, 차속(V)이 작을 경우에는 상기 토출용적을 크게 하는 제어로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속제어방법.
  5. 시프트를 조작하여 차량의 전후진을 선택하고 가속량에 따라 엔진의 회전속도를 변동시키고 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로부터의 압유를 절환밸브를 통하여 유압모터에 공급하고, 상기 유압모터의 회전속도를 제어하여 상기 차량을 주행시키는 차량의 유입식 구동장치의 변속제어방법에 있어서, 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)와 상기 엔진(1)의 회전속도(ωe)에 대응하여 상기 유압펌프(10)의 흡수토오크(TTVC)를 산출할 때, 상기 산출되는 흡수토오크(TTVC)가 상기 시프트(63)의 선택위치가 전진(F)인 경우에 비해 선택위치가 후진(R)인 경우에 더 큰 값인 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속장치의 변속제어방법.
  6. 시프트를 조작하여 차량의 전후진을 선택하고 가속량에 따라 엔진의 회전속도를 변동시키고 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로부터의 압유를 절환밸브를 통하여 유압모터에 공급하고, 상기 유압모터의 회전속도를 제어하여 상기 차량을 주행시키는 차량의 유입식 구동장치의 변속제어방법에 있어서, 상기 시프트(63)에서의 선택위치가가 전진(F) 또는 후진(R)의 경우, 상기 가속량(θ)과 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)에 대응하여 상기 절환밸브(21)를 소정량 개구함으로써 클리이프 주행을 행하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속제어방법.
  7. 가속량에 따라서 회전속도가 변동되는 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프와, 절환밸브를 통하여 유압펌프로부터의 압유를 받아 차량을 주행시키는 유압모터를 구비하는 차량의 유압식 구동장치의 변속제어장치에 있어서, 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)로부터 상기 차량의 차속(V)을 검출하는 모터회전속도센서(52)와, 상기 가속량(θ)을 검출하는 가속량검출센서(61a)와, 주행시, 상기 검출된 차속(V)과 상기 검출된 가속량(θ)에 대응하여 상기 절환밸브(21)를 최대로 개구함으로써 상기 절환밸브(21)의 저항을 작게 하고/하거나 제동주행시, 상기 검출된 차속(V)과 상기 검출된 가속량(θ)에 대응하여 상기 절환밸브(21)를 소정량 개구하며, 상기 검출된 가속량(θ)이 클 때에는 상기 절환밸브(21)를 크게 개구하는 제어장치(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속장치.
  8. 가속량에 따라서 회전속도가 변동되는 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프와, 브레이크 페달과, 절환밸브를 통하여 유압펌프로부터의 압유를 받아 차량을 주행시키는 유압모터를 구비하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서, 상기 유압모터(50)로의 유입압력(Pp)고 상기 유압모터(50)로부터의 유출압력을 검출하는 모터압력센서(53,54)와, 상기 브레이크페달(62)의 브레이크량을 검출하는 브레이크량 검출센서(62a)와, 상기 절환밸브(21)와 유압탱크(6)와의 사이의 복귀회로(22)의 복귀압력을 제어하는 가변압력 2단배압밸브(23)와, 제동시 상기 검출된 유입압력(Pp)과 상기 유압모터(50)의 허용흡입압력을 비교하여 상기 검출된 유입압력(Pp)이 상기 허용흡입압력보다도 작은 경우, 상기 2단배압밸브(23)로 지령을 출력하여 상기 복귀압력을 고압으로 하는 제어장치(60)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속장치.
  9. 가속량에 따라서 회전속도가 변동되는 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프와, 차량의 전후진을 선택하는 시프트와, 절환밸브를 통하여 유압펌프로부터의 압유를 받아 차량을 주행시키는 유압모터와, 상기 절환밸브를 통한 압유를 받아서 작업기를 구동하는 작업기용 액츄에이터를 구비하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서, 작업모드(W) 또는 주행모드(D)를 선택하는 모드절환스위치(64)와, 상기 절환된 모드를 검출하는 모드검출센서(64a)와 상기 주행모드(D) 선택시에는, 상기 절환밸브(21)를 통한 압유를 상기 유압모터에 공급하는 작동지령을 상기 절환밸브(21)로 출력하고, 상기 작업모드(W) 선택시에는, 상기 절환밸브(21)를 통한 압유를 상기 압유모터(50)에 공급하는 작동지령을 검출하거나 또는 상기 절환밸브(21)를 통한 압유를 상기 유압모터(50) 및 상기 작업기용 엑츄에이터에 공급하는 작동지령을 검출하는 제어장치(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속장치.
  10. 구동원과, 상기 구동원의 회전속도를 변동시키는 가속페달과, 차량의 전후진을 전환하는 시프트와, 상기 구동원에 의해 구동되는 유압펌프와, 상기 유압펌프로부터의 유압를 받아서 구동력 및 회전속도를 출력하는 유압모터와, 상기 유압펌프와 상기 유압모터와의 사이에 설치되어 상기 시프트의 전환에 따라서 상기 차량의 전후진을 전환하는 클로우즈드·센터를 절환밸브를 구비하는 차량의 유압식 구동장치의 변속장치에 있어서, 상기 가속페달(61)의 밟는 양에 대응되는 가속량(θ)을 검출하는 가속량 검출센서(61a)와, 상기 시프트(63)의 절환을 검지하는 시프트선택위치센서(63a)와, 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)을 검출하는 모터회전속도센서(52)와 상기 가속량(θ), 상기 시프트(63)의 절환위치의 변화, 및 상기 유압모터(50)의 회전속도(ωout)로부터, 가역영역(LDD)과 제동영역(LDB)과의 어느쪽 영역인가를 판단하는 제어장치(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량의 유압식 구동장치의 변속장치.
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