WO1998004428A1

WO1998004428A1 - Materiel de deplacement pour vehicule a quatre roues motrices

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Publication number: WO1998004428A1
Application number: PCT/JP1997/002657
Authority: WO
Inventors: Noboru Kanayama
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1998-02-05
Also published as: EP0916541A1; KR980010062A; EP0916541A4; JPH1044803A; KR100456058B1

Description

明細書油圧式四駆車両の走行装置技術分野

本発明は、油圧ポンプにより回転する前輪駆動用油圧モータと後輪駆動用油圧モータを備えた油圧式四駆車両の走行装置に関する。背景技術

油圧式四駆車両の走行装置は、油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受けて回転する前輪側油圧モー夕及び後輪側油圧モ一夕とを有して四駆走行させるもので、次の技術が提案されている。

特開平 3— 1 0 3 6 7 0号公報には、可変容量形油圧ポンプからの圧油を直接受ける後輪側油圧モータと、連通弁を介して受ける前輪側油圧モータとを備え、連通弁を遮断位置にして二駆走行、又は連通位置にして四駆走行とし、さらに二駆走行時には前輪の転動による回転が前輪側油圧モータに伝えられて、この油圧モータが作動油を吸排することのないようにした吸排阻止手段を備えた構造が記載されている。即ち、連通弁は単に二駆、四駆切換え手段である。また、油圧モ一タは前後輪側が共に定容量形油圧モ一夕である。

実開昭 6 2 - 1 3 7 1 2 9号公報には、可変容量形油圧ポンプからの圧油を直接受ける後輪側油圧モータと、連通弁を介して受ける前輪側油圧モータとを備え、変速機が低速度段のときは連通弁を連通させて四駆走行とし、高トルクを得、高速度段のときは連通弁を遮断させて二駆走行とし、高速走行する装置が記載されている。即ち、連通弁は変速機の速度段に対応して作動する二駆、四駆切換え手段である。また、油圧モータは前後輪側が共に定容量形油圧モータである。実開 ¥ 5— 3 7 5 4 2号及び実開平 5— 4 4 6 6 1号公報には、後輪側の油圧モータ及び後輪側の可変容量形油圧ポンプと、前輪側の油圧モータ及び前輪側の可変容量形油圧ポンプとからなる前後輪独立の油圧駆動回路とし、この油圧駆動回路における後輪駆動圧力と前輪駆動圧力とを一定比率に保つ圧力補倂弁を備えている。これにより、前後輪のタイヤ径ゃ軸荷重が異なっても前輪と後輪の牽引力のバランスを適正比率に保ち、安定した走行を行う装置が記載されている。尚、前後輪は互いに独立したポンプ'モータ系となっており、連通弁はない。ところで、上記従来技術には次のような問題がある。

(1) 特開平 3— 1 0 3 6 7 0号公報は、前輪側油圧モータを無負荷とする手段を備えたことにより後輪駆動による二駆走行時、前輪から回される前輪側油圧モー夕のロス馬力を解消しているが、連通弁は単なる二駆、四駆切換え手段である。他方、四駆走行時の空転に対しては何ら特別な構成を施していない。

(2) 実開昭 6 2 - 1 3 7 1 2 9号公報における連通弁も単なる二駆、四駆切換え手段である。尚、連通弁は、変速機が低速度段のときは連通弁を連通させて四駆走行とし、高トルクが得られる構成となっているが、この四駆走行時の空転に対しては何ら特別な構成を施していない。

即ち、（1) , (2) 公報によれば、四駆走行時は、例えば平坦路面でも前後輪での土質（粘着係数）の違い、カーブの有無や程度、前後輪のタイヤ径ゃ磨耗状態の相違等により、前後輪に対する負荷が異なる。特に、凹凸路面を走行する建設機械では、四駆走行中に前後輪の負荷状態が変動する。例えば、前後輪のいずれか一方力、'空中に浮力、んで無負荷となる場合力 <頻発する。このとき、圧油は軽負荷側の油圧モータに流れ込んでこれを高速回転させるため、油圧が低下する。そのために他方の油圧モータの油圧も低下し、駆動力が失われる。また、一旦空中に浮かんで無負荷となつた車輪が接地すると、突然高負荷となり高速回転中の油圧モータを急減速又は急停止させる。このために、安定した牽引力と走行速度とが得られず、油圧機器の寿命も短かいという問題がある。

(3) 実開平 5 _ 3 7 5 4 2号及び実開平 5— 4 4 6 6 1号公報は、先ず互いに独立した前輪側のポンプ'モータ系と、後輪側のポンプ'モータ系とを有することを基本構成としいる。そして、後輪駆動圧力と前輪駆動圧力とを一定比率に保つことにより、前後輪のタイヤ径力、'異なったり軸荷重が異なっていても、前輪と後輪の牽引力のバランスを保ち、安定した走行状態を維持している。このことは、後輪駆動圧力と前輪駆動圧力との比率が 1対 1 (即ち、同圧）である（1) , (2) 公報と同じ状態と言える。従って、（3) 公報においても前記 (1) , (2) 公報で述ベた問題が生じることになる。また、一定比率保持のためだけに前後輪側に可変容童形油圧ポンプを夫々配置することは、不経済である。発明の開示

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、安定した牽引力と走行速度とが得られ、油圧機器の寿命も長く、且つ経済的な油圧式四駆車両の走行装置を提供することを目的とする。

第 1発明は、可変容量形油圧ポンプと、この可変容量形油圧ポンプからの圧油を受けて回転する前輪側油圧モータ及び後輪側油圧モータとを有して四駆走行する油圧式四駆車両の走行装置おいて、前輪側油圧モータに対して設けたクローズドセンタ式前輪側方向切換弁と、後輪側油圧モータに対して設けたクローズドセンタ式後輪側方向切換弁と、各方向切換弁の前後差圧を一定に保つ流量となるように、ポンプ吐出油量を制御するポンプ流量制御手段と、前輪側方向切換弁から前輪側油圧モータまでの前輪側油路及び後輪側方向切換弁から後輪側油圧モータまでの後輪側油路を連通する連通油路と、この連通油路を連通又は遮断する連通弁とを備えている。

前輪及び後輪側方向切換弁と可変容量形油圧ポンプとによって「方向切換弁の通過流量 Q (即ち、走行速度）力《方向切換弁の開口面積 Aだけに比例する」という流量特性 (Qoc A) カ伕々の方向切換弁において得られる。但し、各方向切換弁の下流側油圧が相違するときは、小さい側の方向切換弁において圧力損失が生ずる。そこで本発明では連通弁を設けている。この連通弁を遮断位置にすると圧力損失の生ずる機会は増える力各油圧モータに対し独立した流量と牽引力とを与えることができる。他方、この連通弁を連通位置にすると圧力損失を解消しつつ、前記流量特性も得ることができる。

第 2発明は、第 1発明において車速を検出する車速検出手段と、この車速検出手段からの検出車速を受けて検出車速が基準車速以上であるとき、前記連通弁を連通位置とする制御手段とを備えている。

かかる構成において、この制御手段により検出車速≥基準車速のときに連通弁を連通位置とし、圧力損失を解消しつつ前記流量特性も得ている。ここで、検出車速く基準車速のときは低速走行時と匱き換えられ、検出車速≥基準車速のときは高速走行時と置き換えられる。低速走行時は大きな牽引力が必要とされ、前記流量特性を採用することで前輪側油圧モータの油量と後輪側油圧モータの油量との比が一定に保たれる。他方、高速走行時は油量比よりも各油圧モータの高速回転が必要とされ、圧力損失力生ずることは効率上好ましくない。本発明は、車速検出手段からの検出車速というパラメータを採用することで、第 1発明をより具体化したものである。

第 3発明は、第 1発明において車速を検出する車速検出手段と、アクセル踏込角を検出するアクセル踏込角検出手段及び牽引力を検出する牽引力検出手段の少なくともいずれか一方と、この車速検出手段からの検出車速を受けて検出車速が基準車速となったとき前記連通弁を連通位置とすると共に、このァクセル踏込角検出手段からの検出踏込角及びこの牽引力検出手段からの検出牽引力の少なくともいずれか一方の信号を受け、この信号の値に応じて前記基準車速を変化させる制御手段とを備えている。

通常の低速走行時においても、車両の積載重量や路面状況によって基準車速を変更することが好ましい。ここで、連通弁を遮断位置にすることは各油圧モータをデフ口ック状態にしたことに相当し、連通弁を連通位置にすることは各油圧モ一夕をデフ作動状態にしたことに相当する。例えば、車両が坂道を登坂又は降坂中に、低速走行時のデフロック状態を中速走行時まで持続したい場合がある。本発明は、車両の走行負荷を表す指檫である牽引力やァクセル踏込角に基ず、て基準車速を適宜変更できる制御手段を備えることで、路面状況が絶えず変化しても最適走行ができる。

第 4発明は、第 2又は第 3発明において前記前輪側油圧モータ及び後輪側油圧モータの少なくとも、ずれか一方は可変容量形油圧モ一夕であり、前記制御手段は前記連通弁を連通位置としたときにこの可変容量形油圧モータの押し退け容積を変化させる制御手段である。

かかる構成によれば、前輪側油圧モータ及び後輪側油圧モータの少なくともいずれか一方を可変容量形とし、且つ連通弁をを採用することで、可変容量ポンプの容積を大きくすることなしに、四駆走行時の車速を高めることができる。また、前輪側油圧モータ及び後輪側油圧モータの両方を可変容量形とし、且つ連通弁をを採用することで、各油圧モータの容積比が一定にならなくても圧力損失による効率の低下を防止できる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施例に係る油圧式四駆車両の走行装置の油圧回路図である。図 2は本実施例にアクセル踏込角検出手段を加えた油圧回路の説明図である。図 3は本実施例にァクセル踏込角検出手段及び牽引力検出手段を加えた油圧回路の説明図である。

図 4は車速に対する連通弁の作動状態を示す図表である。

図 5は車速に対する前、後輪側油圧モータのそれぞれの容積変化を示す図表である。

図 6は車速に対する前輪側油圧モータへの流量を示す図表である。

図 7は車速に対する後輪側油圧モータへの流量を示す図表である。

図 8は、図 6， 7を重ね合わせた前、後輪側油圧モータへの流量を示す図表である。発明を実施するための最良の形態

本発明の実施例に係る油圧式四駆車両の走行装置を、図 1〜図 8を参照して説明する。

本車両は凹凸路面を走行する装輪式油圧掘削車両であり、図 1に示すように油圧ポンプ 1と、この油圧ポンプ 1からの圧油を受けて回転する前輪側 Fの油圧モ一夕 2 F及び後輪側 Rの油圧モータ 2 Rとを有し、四駆走行する。

油圧モータ 2 Fは定容量形であり、クローズドセンタ式の方向切換弁 3 F力、ら圧油を受ける。他方、油圧モータ 2 Rは可変容量形であり、クローズドセンタ式の方向切換弁 3 Rから圧油を受ける。各方向切換弁 3 F , 3 Rは、運転席に備えたアクセルペダル（図示せず）の踏込角信号 < を受け、その大きさに応じて各開口面積 Aを変化させ、油圧ポンプ 1からの圧油を各油圧モータ 2 F, 2 Rに送つて四駆走行させる。油圧ポンプ 1は可変容量形であり、その吐出量 Qは、各方向切換弁 3 F， 3 Rの前後差圧 Δ Ρが一定差圧 A P c となるように制御されている方向切換弁 3 Fから油圧モータ 2 Fまでの油路 4 Fと、方向切換弁 3 Rから油圧モータ 2 Rまでの油路 4 Rとの間には連通油路 4力、'設けられ、この連通油路 4 には連通弁 5が介装されている。連通弁 5は連通位置 Cと遮断位置 Dとを有し、制御手段である制御器 6からの信号 Sを受けている間は、連通位置 Cに維持されている。

油圧モータ 2 Rの回転数は、車速検出手段である車速センサ 7により車速信号 Vとして検出され、制御器 6に入力される。制御器 6はマイコン等であって、予め基準車速信号 Voを記憶しており、この車速信号 Vが基準車速信号 Vo以上であるとき（V≥Vo ) 、連通弁 5に信号 Sを入力して連通弁 5を連通位置 Cとする。また、制御器 6は連通弁 5力、'連通位置 Cのとき、アクセルペダルの踏込角信号 Θを受けて、その大きさに反比例した油圧モータ 2 Rの押し退け容積とするように、信号 Mを油圧油モータ 2 Rのサーボ機構 2 Rc に入力している。

ここで、各方向切換弁 3 F、 3 Rがクローズドセンタ式である理由を述べる。一般にオリフィスの通過流量 Qo は、オリフィスの開口面積 Ao と、オリフィスの前後差圧 Δ Pの平方根との積に比例する。 Qo ocAo · ΔΡ^1/2

ここで前後差圧 ΔΡを一定差圧 APc とすることができれば、通過流量 Qoが開口面積 Aoだけに比例する。即ち、流量特性としてが得られる。そして、このオリフィスの開口面積が本実施例の各方向切換弁 3 F 、 3 Rの開口面積に対応している。

ところで、一般に方向切換弁はオープンセンタ式とクローズドセンタ式とに大別される。オープンセンタ式は、方向切換が中立位置では、油圧ポンプからの油路がタンクに接続されて全量ドレーンするため、一定差圧 Δ P cを初期値として得ることが困難である。次いで、中立位置から作動位置への切換え中も、一部油量がタンクにドレ一ンしているため、一定差圧 ΔΡ cを得ることが困難である。即ち、オープンセンタ式では油圧ポンプからァクチユエ一夕への「通過流量 Qo が開口面積 Aoだけに比例する」という流量特性（Q^A) を得ることが困難であ o

他方、クローズドセンタ式は、方向切換が中立位置でも油圧ポンプからの油路がタンクに接続されていないため、初期値としての一定差圧 Δ Pcの確保が容易である。中立位匱から作動位置への切換え中は、アンロード弁 1 3が閉じることにより全流量がァクチユエ一夕に流れるため、このときの一定差圧 APcの確保も容易である。即ち、クローズドセンタ式では、「通過流量 Qoが開口面積 Ao だけに比例する」という流量特性 (Q∞A) を得る制御が可能となる。これが各方向切換弁 3 F、 3 Rをクローズドセンタ式とした理由である。

次に、各方向切換弁 3 F， 3 Rの前後差圧 ΔΡが一定差圧厶 Pc となるように、吐出量 Qが制御された油圧ポンプ 1の構成を説明する。

油圧ポンプ 1から方向切換弁 3 Fまでの間には減圧弁 1 A F付きの可変絞り 1 BFが設けてある。そして方向切換弁 3 Fの下流側の油圧 P1Fは減圧弁 1 AFの図示左側に、方向切換弁 3 Fの上流側の油圧 P2Fは可変絞り 1 BFの図示右側に、そして油圧ポンプ 1の吐出圧 Pp は可変絞り 1 BFの図示左側に夫々付勢力を与えている。減圧弁 1 AFは、油圧 P1Fを減圧値設定用の油圧力として受け、油圧ポンプ 1の吐出圧 Ppを減圧してこの油圧 P1Fと同圧の油圧 P3Fを生成する（ P3F=P1F) 。この油圧 P3Fは減圧弁 1 AF自体の図示右側と、油圧ポンプ 1のサーボ機構 lc とに付勢力を与える。即ち、減圧弁 1 A F付きの可変絞り 1 BF 全体は、各油圧によって

(P3F-P1F) = (Pp -P2F)

でバランスするように、図示左右方向に一体的に移動可能とされている。ここで可変絞り 1 BFは、右方向に移動して全開、また左方向に移動して全閉となる。また、減圧弁 1 AFは、左右の受圧面積が同じであり、

P3F=P1F

であるとき、可変絞り 1 BFを右方向に移動させて全開となるように、可変絞り 1 BFでの左右の受圧面積が調整されている。尚、受圧面積を同じくして、図示右方向へ付勢する弱いパネを設けてもよい。後輪側 Rは前輪側 Fと同一構成のため、対応する要素には対応符号を付して説明を省略する。かかる構成により、油圧 P3Fと油圧 P3Rとを同一油路に発生させている。

次に、油圧ポンプ 1のサーボ機構 lc は、一定差圧 ΔΡο に相当する付勢バネ (図示せず）を備えると共に、油圧 P3Fと、吐出圧 Pp とを受けて

(APc +P3F) =Ρρ

を維持するように作動する。これを書き直して

(Pp -P3F) =APc

となる。

そして、可変絞り 1 BFが全開であるために、 Pp =P2F， P3F=P1F, であるカヽら

(P2F-P1F) =APc

となる。また、（P2F— P1F) =ΔΡ, であるから

ΑΡ = ΔΡο

となる。ここで、油圧 P1Fが昇圧すると前後差圧 ΔΡが小さくなるが（ΔΡ<ΔΡο) 、このときサーボ機構 lc は油圧ポンプ 1の容積を増加させて（即ち、吐出量を増加させて）吐出圧 Ppを昇圧させる。この昇圧は厶 P = APc となるまで行わ

^レ

他方、油圧 P1Fが降圧すると、前後差圧 ΔΡは大きくなるが（AP>APc ) 、このときサーボ機構 lc は油圧ポンプ 1の容積を減少させて（即ち、吐出量を減少させて）吐出圧 Ppを降圧させる。この降圧は ΔΡ = ΔΡε となるまで行われる。即ち、サーボ機構 lc は ΔΡ = ΔΡ。を維持するように作動する。従って、方向切換弁 3 Fは「通過流量 Qoが開口面積 A 0だけに比例する」という流量特性 (QocA) が得られるようになる。

以上は、前輪側 Fと後輪側 Rとが同負荷（P1F二 P1R) であるときの説明である。しかし、このような同負荷の状態は瞬間的には生じても現実的でない。現実には、 P1F>P1R、 P1F〉〉P1R、 P1Fく P1R、又は P1F<<P1R の状態である。力、かる状態におけるサーボ機構 lc と、減圧弁 1 AF付きの可変絞り 1 BF 及び減圧弁 1 AR付きの可変絞り 1 BRとの協調作動を次に説明する。

先ず、後輪側 Rの負荷のみが大きくなると（P1Fく P1R) 、これに応じて P3F <P3Rとなる。ここで前記「油圧 P3Fと油圧 P3Rとを同一油路に発生させている」との記載を思い起こす必要がある。高い方の油圧 P3Rがサーボ機構 lcを制御して、方向切換弁 3Rの前後差圧 ΔΡを一定差圧 APc とするように吐出圧 Pp を昇圧させる。この吐出圧 Pp は、同時に方向切換弁 3 Fにも加わろうとする。ところカ^ 減圧弁 1 AFでは右側に油圧 P3Rが、左側に油圧 P1Fが付勢力として作用するため、可変絞り 1 BFは左方向へ移動するようになる。即ち、可変絞り 1 B Fが吐出圧 P pの管路を全閉するようになり、それまで P p = P 2Fであつたものが、 Pp〉P2Fとなる。そして

(P3F-P1F) = (Pp-P2F)

でバランスする絞り位置で、可変絞り 1 BFは作動を停止する。即ち、方向切換弁 3 Fで ΔΡ = ΔΡο となる。逆に、後輪側 Rの負荷のみが小さくさくなると（P1F〉P1R) 、逆の作用により可変絞り 1 BRが絞られ、方向切換弁 3Rで ΔΡ = ΔΡ。となる。

また、前輪側 Fの負荷のみが大小変化するときも、前記後輪側 Rのときと同じ作用により、各方向切換弁 3 F， 3 Rで ΔΡ = ΔΡθ となる。

このように、各方向切換弁 3 F， 3 Rでの負荷が大小変化しても、「通過流量 Qoが開口面積 Ao だけに比例する」という流量特性 (QocA) が得られる。具体的には、前後輪に対する土質の違いや路面の凹凸等によって前後輪の負荷が異なっても、ァクセルペダルの踏込角 Θに対応した流量により四駆走行させることができる。例えば、一方又は両方の車輪が軽負荷や無負荷となっても異常空転することがなく、どのような負荷変化に対しても安定した牽引力と走行速度とが得られ、且つ油圧機器の寿命も長くなる。しかも油圧ポンプは 1個でよいため、経済的であるという諸効果が得られる。

なお、本実施例におけるポンプ吐出油量を制御するポンプ流量制御手段は、サーボ機構 l c と、減圧弁 1 AF付きの可変絞り 1 BF及び減圧弁 1 AR付きの可変絞り 1 BRとを含むものとする。

ところで、各可変絞り 1 BF， 1 BRが作動することは、ここで大きな圧力損失（エネルギーロス）力《生じることを意味している。本実施例では前記効果を維持しつつこの圧力損失を無くすため、方向切換弁 3 Fから油圧モータ 2 Fまでの油路 4 Fと、方向切換弁 3 Rから油圧モータ 2 Rまでの油路 4 Rとの間に、連通弁 5を設けている。

ここで、連通弁 5を遮断位置 Dとすれば、流量特性（Q«A) が得られるが圧力損失を伴う。他方、連通弁 5を連通位置 Cとすれば、いかなる場合でも

P1F=P1R

となるので、各可変絞り 1 B F , 1 BRは作動せず、圧力損失を無くすことができる。連通位置 Cでは、この流量特性（Q∞A) が常時得られることになる。また、本実施例では制御器 6により連通弁 5を最適作動制御している。即ち、油圧モータ 2 Rの出力軸に車速センサ Ί付設し、制御器 6は車速センサ 7からの車速信号 Vを受けて基準車速信号 Vo と比較し、 V < Voであれば連通弁 5を遮断位置 Dとし、 V≥Voであれば連通弁 5を連通位置 Cとしている。かかる構成によれば、次のような効果を奏する。

(1) 低速走行時（V < Vo ) 、例えば走行開始時、登坂時、凹凸路面走行時、積載量過大時等では、例え可変絞り 1 B Fで圧力損失が生じようとも、前後輪が互いに独立して高牽引力が必要である。即ち、低速走行時は連通弁 5を遮断位置 Dとすることにより、各油圧モータ 2 F, 2 Rに対し互いに独立した流量を与え、前後輪に対して互レ、に独立した高牽引力を与えることができる。

(2) 高速走行時（V≥Vo ) は、前後輪力《互いに独立した高牽引力を有する必要はなく、低トルクでも各油圧モータ 2 F、 2 Rが高速回転すれば良い。即ち、高速走行時は連通弁 5を連通位置 Cとすることにより、各油圧モータ 2 F, 2尺に対し高速走行に見合った流量を与え、前後輪に対してバランスのとれた牽引力を与えることができる。ここで、連通弁 5切換えの判断基準である基準車速信号 Vo は、車両の走行形態や路面状況によって適宜変更することが望ましい。即ち、連通弁 5力《遮断位置 Dでの走行は所謂デフ口ック走行に相当し、連通弁 5が連通位置 Cでの走行はデフ走行に相当する力例えば車両力、'坂道を上っている時には、中速であってもデフ走行を維持したい。このために、高牽引力の程度を示す指標を基に、基準車速信号 Voを適宜変更する必要がある。かかる指標としては、牽引力自体である油圧ポンプ 1の吐出圧信号 P p (又は各油圧モータ 2 F, 2 Rの入力圧信号）、及びアクセルペダルの踏込角信号 0等がある。基準車速信号 Vo変更の概要を図 2 ， 3を参照して説明する。

図 2は、制御器 6が図示しないァクセルペダルに付設されたァクセル踏込角検出手段であるァクセル踏込角センサ 8から踏込角信号 Θを入力し、これを基にして連通弁切換マップ 1 0に示すように、基準車速信号 Vo を段階的に変更した例あ Ο ο 7/ 2657

1 2 図 3は、制御器 6力、'踏込角信号 0に加えて、油圧ポンプ 1に付設された牽引力検出手段であるポンプ吐出圧センサ 9からの吐出圧信号 P p (又は各油圧モータ 2 F , 2 Rの入力圧信号）を入力し、これらを基にして連通弁切換マップ 1 1に示すように、高圧時と低圧時の力の場合とに分け、基準車速信号 Vo をより緻密に段階的に変更した例である。

なお、制御器 6は図 2に示す踏込角信号 0に代えて、吐出圧信号 P p (又は各油圧モータ 2 F , 2 Rの入力圧信号）を入力して基準車速信号 Vo を段階的に変更してもよい。このように基準車速信号 Voを適宜変更することにより、走行条件により合致した走行を行うことができる。ところで、油圧ポンプ 1の容積を、車速 Vが基準車速 Vo になっても最大容積とならない程大きくすれば、「通過流量 Qoが開口面積 A o だけに比例する」という流量特性（Q∞A) が得られる制御を行える。しかし、油圧ポンプ 1が 1個ということそれ自体は経済的であるが、余裕を持たせるためにその容積をさらに大きくすることは、不経済である。

そこで、本実施例では油圧モータ 2 Rは可変容量形油圧モータとし、且つ制御器 6は、連通弁 5が連通位置 Cのとき、車速信号 Vに応じて油圧モータ 2 Rの押し退け容積を変化させるように、信号 Mをサーボ機構 2 R 1 に入力している。この作用を、図 4〜図 8を参照して説明する。

図 4は車速 Vに対する連通弁 5の作動状態を示している。制御器 6は、車速 V が低速側から基準車速 Vo (= 5 . 3 km/h ) になると、連通弁 5を遮断位置 Dから連通位置 Cに切換える。即ち、制御器 6は基準車速 Voを予め記憶しておき、連通弁 5を V < Vo の時は O F F (遮断）し、 V≥Vo の時は O N (連通）する o

図 5は車速 Vに対する油圧モータ 2 F， 2 Rの容積変化を示す。制御器 6は、

V < Voの時に油圧モータ 2 Rの容積を最大に固定する力^ V≥Vo の時に車速

Vが大きくなる程、容積を漸減して高速走行を可能としている。油圧モータ 2 F は定容量形であるから容積は一定である。

図 6は車速 Vに対する油圧モータ 2 Fへの流量 QFを示す。流量 QF は、 V < Voの時は、制御器 6からの指令ではなく、アクセルペダルの踏込角 0に基づく方向切換弁 3 Fの開口面積 Aの大きさに比例して増減する。 V≥Vo の時は、連通弁 5が O Nであり、後述する油圧モータ 2 Rの容積の減増分が加算されて增減する。尚、油圧モータ 2 Fは図 1に示すように 2個であり、図 6の縦軸は 2個の合計流量を記載してある。

図 7は車速 Vに対する油圧モータ 2 Rへの流量 QR を示す。 V < Vo の時は、油圧モータ 2 Rの容積を最大に固定している力この間の流量 QR は制御器 6からの指令ではなく、アクセルペダルの踏込角信号 Sに基づく方向切換弁 3 Fの開口面積 Aの大きさに比例して増減する。 V≥Vo の時は、制御器 6はアクセルべダルの踏込角 0を受け、その大きさに反比例した油圧モータ 2 Rの押し退け容積となるように、信号 Mを油圧モータ 2 Rのサーボ機構 2 Rc に入力している。即ち、アクセルペダルを踏み込むに従い、油圧モータ 2 Rの容積を漸減させ、車速を高速化している。

かかる構成による効果を、車速 Vに対する各油圧モータ 2 F, 2 Rへの流量 Q (= QF + QR ) を示す図 8により説明する。

V < Vo の時、流量 Qは一定である。即ち、本実施例では、車速 Vが基準車速 Vo となったときが油圧ポンプ 1の最大吐出量 Qであり、言い換えれば、各方向切換弁 3 F， 3 Rの開口面積が最大であり、高速走行は油圧モータ 2 Rの容量を小さくすることで達成している。尚、各油圧モータ 2 F, 2 Rから前後輪までの減速比を夫々 1として説明する。

(1) 前輪側油圧モータ 2 F及び後輪側油圧モータ 2 Rのいずれか一方を可変容量形油圧モータとし、且つ連通弁 5を採用することにより、可変容量ポンプ 1の容積を大きくすることなしに、四駆走行時の車速を高めることができる。

仮に連通弁 5がなく、油圧モータ 2 Rも定容量形で車速制御する場合は、各方向切換弁 3 F， 3 R、及び各油圧モータ 2 F， 2 Rは、互いに同等サイズにする必要がある。また、「通過流量 Qoが開口面積 Aoだけに比例する」による流量特性 (Q oc A) だけに車速 Vが依存するから、四駆走行時の車速を高めるためにはポンプ吐出流量を大きくする必要がある。これに伴い油圧ポンプ 1も大型化するので、極めて不経済である。しかし、連通弁 5があり、油圧モータ 2 Rが可変容量形である場合は、油圧モータ 2 Rの容積を小さくし、連通弁 5を連通状態にすることにより、ポンプ吐出容量を大きくすることなく、高速走行が可能となる

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(2) 前輪側油圧モータ 2 F及び後輪側油圧モータ 2 Rの両方を可変容積式油圧モ一夕とし、且つ連通弁 5を採用して連通位置 Cとすることにより、各油圧モータ 2 F、 2 Rの容積比が一定にならなくても圧力損失による効率の低下を防ぐことができる。

仮に連通弁 5がなく、前輪側油圧モータ 2 F及び後輪側油圧モータ 2 Rの両方を可変容積式油圧モータとして四駆走行時の車速を高める場合、各油圧モータ 2 F、 2 Rの容積を小さくすることにより実現できる力各油圧モータ 2 F、 2 R の容積及び容積比を一定としなければ圧力損失が発生するため、効率の低下は避けられない。し力、し、連通弁 5を設け、各油圧モータ 2 F、 2 Rの容量を小さくすると共にこれらを連通状態とすることにより、圧力損失が防げ、効率のよい四駆走行が実現できる。

尚、本実施例では各方向切換弁 3 F, 3 Rの上流側に各可変絞り 1 B F, 1 B Rを設け、各可変絞り 1 B F， 1 B Rは各方向切換弁 3 F, 3 Rの下流側の油圧の中から最大油圧を受けてその絞り具合を調整することにより、各可変絞り 1 B F, 1 B Rから各方向切換弁 3 F， 3 Rまでの油圧を昇圧し、以て各方向切換弁 3 F, 3 1^の前後差圧厶？をー定差圧？じとし、流量特性（Q oc A) を確保している。し力、し、このような油圧回路に限定する必要は無く、例えば次のような油圧回路とし、且つ連通弁 5等を設けても本実施例と同様の効果が得られる。即ち、

各方向切換弁 3 F, 3 Rの下流側に可変絞り 1 B F， 1 B Rを設け、各可変絞り 1 BF， 1 BRは各方向切換弁 3 F， 3 Rの下流側の油圧の中から最大油圧を受けてその絞り具合を調整することにより、各方向切換弁 3 F, 3 Rから各可変絞り 1 BF， 1 BRまでの油圧を昇圧し、以て各方向切換弁 3 F， 3 Rの前後差圧 ΔΡを一定差圧厶 Pc とし、流量特性（Q∞A) を確保する油圧回路とする。又は

各油圧モータ 2 F， 2 Rのメータイン側に各方向切換弁 3 F， 3 Rを設け、メ一夕ァゥ卜側には各方向切換弁 3 F， 3 Rの下流側の油圧の中から最大油圧を受けてその絞り具合を調整する各可変絞り 1 BF, 1 BRを設け、これによりメー夕ァゥト側の油圧を高めて前後差圧 ΔΡを一定差圧 APc とし、流量特性（Q∞ A) を確保する油圧回路とする。産業上の利用可能性

本発明は、凹凸路面を走行しても安定した牽引力と走行速度とが得られ、油圧機器の寿命も長く、且つ経済的な油圧式四駆車両の走行装置として有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 可変容量形油圧ポンプと、この可変容量形油圧ポンプからの圧油を受けて回転する前輪側油圧モータ及び後輪側油圧モータとを有して四駆走行する油圧式四駆車両の走行装置おいて、

前輪側油圧モータ（2F)に対して設けたクローズドセンタ式前輪側方向切換弁 (3 F)と、後輪側油圧モ一タ（2R)に対して設けたクローズドセンタ式後輪側方向切換弁 (3R)と、各方向切換弁 (3F，3R) の前後差圧を一定に保つ流童となるように、ポンプ吐出油量を制御するボンプ流量制御手段と、前輪側方向切換弁から前輪側油圧モータまでの前輪側油路 (4F)、及び後輪側方向切換弁から後輪側油圧モ一夕までの後輪側油路 (4R)を連通する連通油路 (4) と、この連通油路を連通又は遮断する連通弁 (5) とを備えたことを特徴とする油圧式四駆車両の走行装置。

2 . 車速を検出する車速検出手段 (7) と、この車速検出手段からの検出車速を受けて検出車速が基準車速以上であるとき、前記連通弁 (5) を連通位置とする制御手段 (6) とを備えたことを特徴とする請求の範囲 1記載の油圧式四駆車両の走行装置。

3 . 車速を検出する車速検出手段 (7) と、アクセル踏込角を検出するアクセル踏込角検出手段 (8) 及び牽引力を検出する牽引力検出手段 (9) の少なくともいずれか一方と、この車速検出手段からの検出車速を受けて検出車速が基準車速となつたとき前記連通弁 (5) を連通位置とすると共に、このアクセル踏込角検出手段からの検出踏込角及びこの牽引力検出手段からの検出牽引力の少なくとも、ずれか一方の信号を受け、この信号の値に応じて前記基準車速を変化させる制御手段 (6 ) とを備えたことを特徴とする請求の範囲 1記載の油圧式四駆車両の走行装置。 4 , 前記前輪側油圧モータ（2F)及び後輪側油圧モータ（2R)の少なくともいずれか —方は可変容量形油圧モータであり、前記制御手段 (6) は前記連通弁 (5) を連通位置としたときにこの可変容量形油圧モータの押し退け容積を変化させる制御手段であることを特徴とする請求の範囲 2又は 3記載の油圧式四駆車両の走行装置