WO2012005178A1 - 油圧四輪駆動作業車輌 - Google Patents

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WO2012005178A1
WO2012005178A1 PCT/JP2011/065151 JP2011065151W WO2012005178A1 WO 2012005178 A1 WO2012005178 A1 WO 2012005178A1 JP 2011065151 W JP2011065151 W JP 2011065151W WO 2012005178 A1 WO2012005178 A1 WO 2012005178A1
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vehicle
volume
hydraulic
wheel
motor
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PCT/JP2011/065151
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English (en)
French (fr)
Inventor
鎌田 稔
信彦 一ノ瀬
Original Assignee
株式会社神崎高級工機製作所
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
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    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear

Definitions

  • the present invention relates to a variable displacement hydraulic pump unit that is operatively driven by a drive source, and fluidly connected to the hydraulic pump unit, and operatively operates first and second wheels on one side and the other side in the vehicle longitudinal direction.
  • the present invention relates to a hydraulic four-wheel drive working vehicle including first and second hydraulic motor units to be driven, wherein at least one of the first and second hydraulic motor units is a variable displacement type.
  • a variable displacement hydraulic pump unit and first and second hydraulic motor units fluidly connected to the hydraulic pump unit and operatively driving first and second wheels on one side and the other side in the vehicle longitudinal direction.
  • first and second hydraulic motor units fluidly connected to the hydraulic pump unit and operatively driving first and second wheels on one side and the other side in the vehicle longitudinal direction.
  • at least one of the first and second hydraulic motor units is made to be a variable displacement type in order to increase the speed change range of the vehicle or between the first and second wheels. This is effective when compensating for the difference in turning radius.
  • Patent Document 1 in a pressure four-wheel drive working vehicle including a front wheel and a rear wheel in which a turning radius difference occurs, and a front hydraulic motor unit and a rear hydraulic motor unit that respectively drive the front wheel and the rear wheel,
  • one of the front and rear hydraulic motor units is a variable displacement type.
  • variable displacement hydraulic motor unit includes a hydraulic motor and a volume adjusting mechanism that changes the volume of the hydraulic motor, and the working vehicle described in Patent Document 1 corresponds to a vehicle turning angle.
  • the volume adjusting mechanism By operating the volume adjusting mechanism to increase or decrease the volume of the hydraulic motor, the driving speed of the corresponding one of the front wheels and the rear wheels can be turned between the front wheels and the rear wheels. The speed is increased or decreased according to the radius difference.
  • the working vehicle described in Patent Document 1 is configured to change the volume of the variable displacement hydraulic motor unit according to the vehicle turning angle, and the front wheel or the rear wheel slips when the vehicle turns. It is possible to drive both the front wheels and the rear wheels while preventing this.
  • the volume adjustment mechanism is configured to be mechanically operated. That is, the mechanical movement according to the vehicle turning operation is transmitted to the volume adjusting mechanism, and the volume of the variable displacement hydraulic motor unit is uniquely determined by the vehicle turning angle. Accordingly, it is possible that the volume of the variable displacement hydraulic motor unit is set to a small volume when starting a vehicle that requires a large running torque.
  • the present invention has been made in view of the prior art, and is a variable displacement hydraulic pump unit that is operatively driven by a drive source, fluidly connected to the hydraulic pump unit, and on one side and the other side in the vehicle longitudinal direction.
  • Hydraulic four-wheel drive comprising first and second hydraulic motor units that operatively drive the first and second wheels, respectively, and at least one of which is a variable displacement type.
  • An object of the present invention is to provide a hydraulic four-wheel drive working vehicle that is a working vehicle and that can put the variable displacement hydraulic motor unit in a high torque state when the vehicle starts without requiring an operation by a driver.
  • the present invention provides a vehicle frame, first and second wheels supported on one side and the other side of the vehicle frame, respectively, and a drive source supported on the vehicle frame.
  • a variable displacement hydraulic pump unit operatively driven by the drive source, and first and second hydraulic motors fluidly connected to the hydraulic pump unit and operatively driving the first and second wheels, respectively.
  • a hydraulic pump that is operatively driven by the drive source and an axis of a pump-side control shaft.
  • a pump-side volume adjustment mechanism that changes the volume of the hydraulic pump according to the rotation of the rotation, and the variable displacement hydraulic motor unit includes a variable displacement-side hydraulic motor unit.
  • a motor-side volume adjustment mechanism that changes a volume amount of the variable-volume hydraulic motor between a reference volume and a first volume larger than the reference volume in accordance with rotation of the motor and the motor-side control shaft about the axis.
  • a hydraulic four-wheel drive working vehicle comprising: an electric motor operatively connected to the motor-side control shaft so as to rotate the motor-side control shaft about an axis; and a control device for controlling the operation of the electric motor.
  • a torque up mode for fixing the volume amount of the variable volume side hydraulic motor to the first volume, wherein the drive source is in operation and the pump side volume adjustment mechanism is in a neutral state.
  • the torque up mode is activated, and when the vehicle speed reaches the first speed based on a signal from the vehicle speed sensor, the torque up mode is canceled and the normal mode is activated.
  • the hydraulic four-wheel drive working vehicle of the present invention it is possible to ensure a large running torque when the vehicle starts without requiring an operation by the operator, and effectively prevent the occurrence of torque shortage at the time of starting the vehicle. Can do.
  • control device is configured to prohibit the start of the torque-up mode and start the normal mode when the vehicle turning angle exceeds a predetermined first turning angle.
  • the vehicle turning angle it arrange
  • the reference volume is substantially the same as the peripheral speed of the second wheel driven by the second hydraulic motor of the second hydraulic motor unit in the peripheral speed of the first wheel driven by the first hydraulic motor.
  • the first volume is set to decelerate at a rate corresponding to the turning radius difference between the first and second wheels generated when the peripheral speed of the first wheel is in the maximum turning state of the vehicle. Is done.
  • the volume of the first hydraulic motor becomes a reference volume when the vehicle is in a straight traveling state based on a signal from the turning angle sensor, and the volume of the first hydraulic motor is increased as the vehicle moves from the straight traveling state to the maximum turning state.
  • the operation of the electric motor is controlled so as to change from the reference volume to the first volume.
  • the vehicle frame may be an articulate type including first and second frames that are swingably connected about a pivot shaft substantially along the vertical axis.
  • the second wheel is supported by the second frame, and the length of the first wheel in the vehicle longitudinal direction with respect to the pivot shaft is the vehicle longitudinal direction between the second wheel and the pivot shaft.
  • the first frame is supported so as to be longer than the length.
  • the control device releases the torque-up mode when the vehicle speed reaches the first speed in the torque-up mode activated state, and immediately activates the normal mode instead of releasing the torque-up mode. While releasing the mode, the volume of the first hydraulic motor changes from the first volume to the reference volume in response to an increase in the vehicle speed from the first speed to a second speed higher than the first speed.
  • a transition mode for controlling the operation of the electric motor may be activated, and when the vehicle speed reaches the second speed, the transition mode is canceled and the normal mode is activated.
  • the control device cancels the torque-up mode instead of canceling the torque-up mode and immediately activating the normal mode.
  • a transition mode for controlling the operation of the electric motor is started so that the volume of the first hydraulic motor gradually changes from the first volume to the reference volume over a certain time, and the transition mode is performed after the certain time has elapsed.
  • the normal mode may be activated.
  • the control device is configured so that the vehicle moves from the vehicle idling state in the front-rear direction in which the first wheel is the front side in the traveling direction.
  • the torque-up mode may be canceled and the normal mode may be activated when the third speed that is lower than the first speed is reached.
  • FIG. 1 is a plan view of a hydraulic four-wheel drive working vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) show a straight traveling state and a turning state of the working vehicle, respectively.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the working vehicle shown in FIG.
  • FIG. 3A is a cross-sectional plan view of a variable displacement hydraulic motor unit provided in the working vehicle.
  • FIG. 3B is a partial cross-sectional plan view of a modification of the variable displacement hydraulic motor unit.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3A.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 3A.
  • FIG. 6 is an end view taken along line VI-VI in FIG. 3A.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 3A.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 3A.
  • FIG. 12 is a flowchart of the control device provided in the work vehicle.
  • FIG. 1 shows a plan view of a hydraulic four-wheel drive working vehicle 1 according to the present embodiment.
  • 1A and 1B show a straight traveling state and a turning state of the working vehicle 1, respectively.
  • FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram of the working vehicle 1.
  • the working vehicle 1 includes a vehicle frame 30 and a first wheel 10 (front wheel in the present embodiment) supported on one side and the other side of the vehicle frame 30 in the front-rear direction. ) And the second wheel 20 (rear wheel in the present embodiment), a drive source 40 supported by the vehicle frame 30, and a variable displacement hydraulic pump unit 50 operatively driven by the drive source 40.
  • a first hydraulic motor unit 100 fluidly connected to the hydraulic pump unit 50 and operatively driving the first wheel 10; and a fluid connected to the hydraulic pump unit 50 and operatively driving the second wheel 20 And a second hydraulic motor unit 200 to be driven.
  • the hydraulic pump unit 50 cooperates with the first and second hydraulic motor units 100 and 200 to form an HST. Specifically, as shown in FIG. 2, the hydraulic pump unit 50, the first hydraulic motor unit 100, and the second hydraulic motor unit 200 are fluidly connected in series.
  • the pressure oil discharged from the hydraulic pump unit 50 is the first and second based on the time when the vehicle is moving forward (that is, based on the case where the hydraulic pump unit 50 is driven in the forward rotation direction).
  • the return oil from the one hydraulic motor unit 100 is the first and second hydraulic motor units 100. , 200 (in the present embodiment, the second hydraulic motor unit 200), the hydraulic pump unit 50, so that the return oil from the other hydraulic motor unit returns to the hydraulic pump unit 50.
  • the first hydraulic motor unit 100 and the second hydraulic motor unit 200 are fluidly connected.
  • the pressure oil discharged from the hydraulic pump unit 50 is transferred to the other hydraulic motor unit (in this embodiment). Is supplied to the second hydraulic motor unit 200), the return oil from the other hydraulic motor unit is supplied to the one hydraulic motor unit (the first hydraulic motor unit 100 in the present embodiment), and Return oil from one hydraulic motor unit is returned to the hydraulic pump unit 50.
  • the hydraulic pump unit 50 is a variable displacement type, and acts as a main transmission of the working vehicle 1.
  • the hydraulic pump unit 50 includes a pump shaft 51 operatively connected to the drive source 40, a hydraulic pump 52 supported by the pump shaft 51 so as not to rotate relative to the pump shaft 51, and the hydraulic pressure.
  • a pump housing 53 that houses the pump 52 and rotatably supports the pump shaft 51, and a pump-side volume adjustment mechanism that functions as the main transmission by changing the volume of the hydraulic pump 52 based on an external operation. 54.
  • the pump housing 53 has a pair of pump sides in which one end is fluidly connected to the hydraulic pump 52 and the other end is opened on the outer surface to form a pair of pump side connection ports 500P.
  • a hydraulic oil line 500 is formed.
  • the pump housing 53 further has a pump-side bypass line 510 communicating between the pair of pump-side hydraulic fluid passages 500 and one end fluidly connected to the pump-side bypass line 510.
  • a pump-side drain line 520 having the other end opened to the internal space of the pump housing and a pump-side bypass valve 515 are provided.
  • the pump-side bypass valve 515 communicates the pump-side bypass line 510 with a blocking position that blocks the pump-side bypass line 510 and blocks the pump-side drain line 520 from the pump-side bypass line 510.
  • a bypass / drain position where the pump-side drain line 520 is fluidly connected to the pump-side bypass line 510 can be selectively taken.
  • a charge line 530 is provided in the pump housing 53.
  • the hydraulic pump unit 50 includes a charge pump 55 operatively driven by the pump shaft 51 in addition to the components.
  • the charge line 530 has one end fluidly connected to the discharge side of the charge pump 55 and the other end fluidly connected to the pair of pump-side hydraulic oil lines 500 via a pair of check valves 535. Yes.
  • reference numeral 95 is an oil tank that acts as an oil source for the charge pump 55
  • reference numeral 545 is the oil tank 95.
  • a filter inserted in a charge suction line 540 that fluidly connects the suction side of the charge pump 55.
  • Reference numeral 550 denotes a drain line that fluidly connects the oil tank 95 and the internal space of the pump housing 53.
  • the pump-side volume adjustment mechanism 54 is actuated in response to a manual operation on the speed change operation member 60 provided in the work vehicle 1. For example, it is possible to transmit an artificial operation amount to the speed change operation member 60 to the pump side volume adjustment mechanism 54 via a mechanical link mechanism 61 (see FIG. 2).
  • the hydraulic pump unit 50 is provided with a pump-side actuator (not shown) such as an electric motor that operates the pump-side volume adjusting mechanism 54, and the work vehicle 1 is provided with an artificial component for the shift operation member 60.
  • a speed change operation side sensor (not shown) for detecting an operation amount
  • a speed change operation side sensor (not shown) for detecting an operation state of the pump side actuator
  • a control device 90 are provided, and an operation to the speed change operation member 60 is performed.
  • the control device 90 is configured to control the operation of the pump-side actuator based on signals from the speed change operation side sensor and the speed change operation side sensor so that the pump side volume adjusting mechanism 54 operates according to the amount. It is also possible.
  • the pump-side volume adjusting mechanism 54 tilts around a swing axis in accordance with, for example, a pump-side control shaft (not shown) that is rotatable about an axis and rotation around the axis of the pump-side control shaft. And a pump-side movable swash plate (not shown) operatively connected to the pump-side control shaft.
  • At least one of the first and second hydraulic motor units 100 and 200 is a variable displacement type.
  • the variable displacement hydraulic motor unit is a sub-transmission for widening the shift width in the work vehicle 1 or the corresponding first or second wheel 10 or 20 is driven at the corresponding drive speed of the first or second wheel 10.
  • 20 acts as a transmission for changing according to the turning radius difference.
  • the first hydraulic motor unit 100 is a variable displacement type, and the driving speed of the first wheel 10 corresponding to the difference in turning radius generated between the first and second wheels 10 and 20. Can be changed.
  • the first and second wheels 10 and 20 have a turning radius of the first wheel 10 according to the turning angle of the vehicle.
  • the second wheel 20 is arranged to be smaller than the turning radius.
  • the first hydraulic motor unit 100 that operatively drives the first wheel 10 is a variable displacement type in order to change the driving speed of the corresponding first wheel 10 according to the turning radius difference. ing.
  • the working vehicle 1 includes first and second pivotally connected pivot shafts 35 that are substantially perpendicular to the vehicle frame 30.
  • the articulate type has the second frames 31 and 32.
  • the second wheel 20 is supported by the second frame 32, and the first wheel 10 has a length L1 in the vehicle front-rear direction between the second wheel 20 and the pivot shaft 35. Is supported by the first frame 31 so as to be longer than the vehicle longitudinal direction length L2.
  • the working vehicle in which a turning radius difference is generated between the wheel on one side and the wheel on the other side in the longitudinal direction of the vehicle includes the front and rear portions of the rigid vehicle frame.
  • a working vehicle is also included in which front wheels and rear wheels are supported, respectively, and one of the front wheels and rear wheels is a steering wheel.
  • the second hydraulic motor unit 200 is a fixed displacement type.
  • the second hydraulic motor unit 200 includes a second hydraulic motor 220, a second motor shaft 210 that supports the second hydraulic motor 220 so as not to be relatively rotatable, and the second hydraulic motor.
  • a second motor housing 230 that houses the motor 220 and supports the second motor shaft 210 so as to be rotatable about an axis thereof.
  • the fixed volume type in which the volume of the second hydraulic motor 220 is fixed. ing.
  • the second motor housing 230 has a pair of second motor sides in which one end is fluidly connected to the second hydraulic motor and the other end is opened on the outer surface to form a pair of second motor side connection ports 240P.
  • a hydraulic oil line 240 is provided.
  • the second motor housing 230 further includes a second motor side bypass line 245 communicating between the pair of second motor side hydraulic fluid passages 240, and one end portion of the second motor housing 230.
  • a second motor side drain line 255 fluidly connected to the side bypass line 245 and having the other end opened to the internal space of the second motor housing 230, and a second motor side bypass valve 250 are provided.
  • the second motor side bypass valve 250 shuts off the second motor side bypass line 245 and shuts off the second motor side drain line 255 from the second motor side bypass line 245;
  • a bypass / drain position where the two motor side bypass line 245 is communicated and the second motor side drain line 255 is fluidly connected to the second motor side bypass line 245 may be selectively taken.
  • Reference numeral 260 denotes a drain line that fluidly connects the oil tank and the internal space of the second motor housing 230.
  • the second hydraulic motor unit 200 forms a second axle drive device 21 that drives the second wheel 20.
  • the second axle drive device 21 includes a pair of left and right second axles 22 respectively connected to the pair of second wheels 20 and a second reduction gear train 23 in addition to the second hydraulic motor unit 200.
  • a second differential gear mechanism 24 that receives rotational power from the second motor shaft 210 and differentially transmits it to the pair of second axles 22, the second reduction gear train 23, and the second differential gear mechanism 24.
  • a second axle housing 25 that accommodates and supports the pair of second axles 22 rotatably about the axis.
  • the second axle housing 25 and the second motor housing 230 are integrally formed.
  • FIG. 3A shows a cross-sectional plan view of the first hydraulic motor unit 100.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3A.
  • the first hydraulic motor unit 100 includes a first hydraulic motor 120, a first motor shaft 110 that supports the first hydraulic motor 120 so as not to be relatively rotatable, and the first hydraulic motor unit.
  • a first motor housing 130 that accommodates the motor 120 and supports the first motor shaft 110 so as to be rotatable about an axis thereof, and a motor-side volume adjustment mechanism 135 that changes the volume of the first hydraulic motor 120 are provided. .
  • the first motor housing 130 has a pair of first motors having one end fluidly connected to the first hydraulic motor 120 and the other end opened to the outer surface to form a pair of first motor side connection ports 140P.
  • a side hydraulic oil line 140 is provided.
  • one of the pair of first motor side connection ports 140P is fluidly connected to one of the pair of pump side connection ports 500P via a pump / first motor line 410, and the pair of first motor side connection ports 140P.
  • the other of the motor side connection ports 140P is fluidly connected to one of the pair of second motor side connection ports 240P via the first motor / second motor line 420, and the pair of second motor side connection ports 240P The other is fluidly connected to the other of the pair of pump side connection ports 500P via a pump / second motor line 430.
  • the hydraulic pump 52, the first hydraulic motor 120, and the second hydraulic motor 220 are fluidly connected in series, and thereby the first wheel 10 is operatively driven.
  • the first hydraulic motor 120 and the second hydraulic motor 220 operatively driving the second wheel 20 are fluidly driven by the hydraulic pump 52 in a synchronized state with respect to each other.
  • the first motor housing 130 further includes a first motor side bypass line 145 that communicates between the pair of first motor side hydraulic fluid passages 140, and one end portion of the first motor housing 130.
  • a first motor side drain line 155 fluidly connected to the first motor side bypass line 145 and having the other end opened to the internal space of the first motor housing 130, and a first motor side bypass valve 150 are provided. Yes.
  • the first motor side bypass valve 150 shuts off the first motor side bypass line 145 and shuts off the first motor side drain line 155 from the first motor side bypass line 145;
  • a bypass / drain position where the first motor side bypass line 145 is communicated and the first motor side drain line 155 is fluidly connected to the first motor side bypass line 145 can be selectively taken.
  • Reference numeral 160 denotes a drain line that fluidly connects the oil tank 95 and the internal space of the first motor housing 130.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 3A.
  • the motor-side volume adjusting mechanism 135 is directly or indirectly attached to the first motor housing 130 with one end portion extending outward from the first motor housing 130.
  • a motor-side control shaft 136 is rotatably supported around the axis, and is configured to change the volume of the first hydraulic motor 120 by rotating the motor-side control shaft 136 around the axis. ing.
  • the first hydraulic motor 120 is of an axial piston type.
  • the motor side volume adjusting mechanism 135 is a motor side movable swash plate 137 that can be tilted about a swing axis in addition to the motor side control shaft 136, A motor-side movable swash plate 137 that increases or decreases the volume of the first hydraulic motor 120 according to the tilt position about the swing axis is provided.
  • the motor-side movable swash plate 137 is connected to the motor-side control shaft 136 so as to tilt around the swing axis in accordance with the rotation of the motor-side control shaft 136 around the axis.
  • the first hydraulic motor unit 100 forms a first axle drive device 11 that drives the pair of first wheels 10.
  • the first axle drive device 11 includes a pair of left and right first axles 12 respectively connected to the pair of first wheels 10, and a first reduction gear train 13.
  • a first differential gear mechanism 14 that receives rotational power from the first motor shaft 110 via the first motor shaft 110 and differentially transmits the rotational power to the pair of first axles 12, the first reduction gear train 13, and the first differential gear mechanism 14.
  • a first axle housing 15 that accommodates and supports the pair of first axles 12 rotatably about the axis.
  • the first axle housing 15 and the first motor housing 130 are integrally formed to form a single first housing.
  • the first axle drive device 11 is selectively used as a traveling system transmission path from the first motor shaft 110 to the first axle 12.
  • a brake mechanism 16 that can apply a braking force is provided.
  • the brake mechanism 16 is configured to be able to apply a braking force to a member located upstream of the first reduction gear train 13 in the transmission direction. According to such a preferable configuration, the brake mechanism 16 can be downsized. In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the brake mechanism 16 is configured to apply a braking force to the first motor shaft 110.
  • one end portion of the first motor shaft 110 extends outward from the first housing 130, and the cooling fan 17 is attached to the outward extension portion of the first motor shaft 110. It is also possible to support it. According to such a configuration, the first axle drive device 11 including the first hydraulic motor unit 100 can be efficiently cooled.
  • FIG. 6 shows an end view taken along line VI-VI in FIG. 3A.
  • 7 and 8 are cross-sectional views taken along lines VII-VII and VIII-VIII in FIG. 3A, respectively.
  • the working vehicle 1 further includes an electric motor 300 that operatively drives the motor-side control shaft 136, and operation control of the electric motor 300.
  • a control device 90 that manages the above.
  • the electric motor 300 includes an electric motor body 301 that is electrically driven and controlled, an electric motor case 305 that houses the electric motor body 301, and an axis line by the electric motor body 305. And an electric motor main body output shaft 310 rotated around.
  • the electric motor case 305 is detachably attached to the first motor housing 130 directly or indirectly.
  • the electric motor case 305 is connected to the first motor housing 130 via an electric motor cover 315.
  • the working vehicle 1 further includes the electric motor cover 315 to which the electric motor case 305 can be connected and to the first motor housing 130. ing.
  • a plate member 170 having an opening through which the one end of the motor-side control shaft 136 is inserted is interposed via a fastening member 171 such as a bolt.
  • the first motor housing 130 is detachably connected.
  • the electric motor cover 315 is connected to the plate member 170 via a fastening member 316 such as a bolt in a state where the electric motor case 305 is connected via a fastening member 306 such as a bolt.
  • the electric motor main body output shaft 310 is operatively connected to the one end of the motor-side control shaft 136. It is comprised so that.
  • the motor-side control shaft 136 rotates about the axis in accordance with the rotation of the electric motor main body output shaft 310, whereby the volume of the first hydraulic motor main body 120 is changed. It is like that.
  • the steering operation member 65 provided in the work vehicle 1 and the motor-side volume adjustment mechanism 135 are not mechanically connected to each other, and the steering operation member 65 can be connected.
  • the operation of the motor side volume adjusting mechanism 135 in accordance with the manual operation on the steering operation member 65 can be realized. Therefore, the volume of the first hydraulic motor main body 120 can be changed according to the manual operation on the steering operation member 65 without providing a complicated mechanical link structure.
  • FIG. 9 is an exploded cross-sectional view in which the electric motor 300 is separated from the electric motor cover 315.
  • the electric motor 300 is connected to an operation shaft 340 connected to the motor-side volume adjustment mechanism 135 and a sector gear 335 connected to the operation shaft 340.
  • the motor-side volume adjustment mechanism 135 is connected.
  • the operation shaft 340 is coupled to the one end portion of the motor-side control shaft 136 so as not to rotate relative to the axis.
  • the sector gear 335 extends in a direction perpendicular to the motor-side control shaft 136 in a state where a base end portion is connected to the operation shaft 340 and a gear is provided at a free end portion.
  • the electric motor 300 includes a worm shaft 320 operatively connected to the output shaft 310 of the electric motor main body and a transmission gear 325 meshing with the worm shaft 320 in addition to the components.
  • a transmission shaft 326 that supports the transmission gear 325 in a relatively non-rotatable manner, and a transmission motor output gear 330 that is supported by the transmission shaft 326 in a relatively non-rotatable manner, and the electric motor case 305 is connected to the electric motor.
  • the transmission motor output gear 330 is engaged with the sector gear 335 by being connected to the cover 315.
  • the electric motor main body output shaft 310 can be reliably operatively connected to the motor-side control shaft 136.
  • the electric motor 300 can be easily attached to and detached from the transmission motor cover 315.
  • the first hydraulic motor unit 100 has a distal end abutting against the sector gear 335 so as to define a swing end on one side around the operation shaft 340 of the sector gear 335.
  • a first adjustment screw 341 that is screwed to a fixing member such as the electric motor cover 315, and a tip end portion abuts on the sector gear 335 so as to define a swinging end on the other side around the operation shaft 340 of the sector gear 335.
  • a second adjusting screw 342 that is screwed to the fixing member.
  • the electric motor cover 315 is used as the fixing member.
  • the first motor housing 130 or the first motor housing 130 is used as the fixing member. It is also possible to use the plate member 170 fixed to the plate.
  • the sector gear 335 is formed with a through hole 336a penetrating in the axial direction of the operation shaft 340, and the electric motor cover 315 is provided with the sector gear 335. Is formed with a fixing hole 336b at a position facing the through-hole 336a when positioned at a predetermined position around the operation shaft 340.
  • the electric motor 300 when the electric motor 300 fails, as shown in FIG. 9, the electric motor 300 is detached from the electric motor cover 315 and fixed to the through hole 336a and the fixing hole 336b.
  • the pin 336c By inserting the pin 336c, the sector gear 335 can be fixed at a predetermined position around the operation shaft 340, and the first hydraulic motor main body 120 can be fixed at a predetermined volume corresponding to the predetermined position.
  • the fastening member 306 can be used as the fixing pin 336c. That is, the fastening member 306 that has been fastened and released when the electric motor 300 is removed from the electric motor cover 315 can be used as the fixing pin 336c that is inserted into the through hole 336a and the fixing hole 336b.
  • the work vehicle 1 further includes a sensor unit 350 that detects the rotation amount of the operation shaft 340 around the axis as shown in FIGS. 3A, 8 and 9.
  • the sensor unit 350 includes a sensor housing 351 mounted on the electric motor cover 315 and a state in which the electric motor cover 315 is connected to the first motor housing 130, as shown in FIGS.
  • the sensor shaft 352 is rotatably supported by the sensor housing 351 so as to be coaxial with the operation shaft 340, and the operation shaft 340 is connected to the sensor shaft 352 with a base end portion connected thereto.
  • a sensor arm 353 extending in an orthogonal direction, and a biasing member (not shown) for biasing the sensor shaft 352 and the detection target formed by the sensor arm 353 to one side around the axis of the sensor shaft 352.
  • a sensor main body (not shown) for detecting the rotation amount of the sensor shaft 352 around the axis.
  • the sector gear 335 includes an engagement pin 337 extending in parallel with the operation shaft 340, and is attached to the electric motor cover 315 with the sensor unit 350 when the electric motor cover 315 is connected to the first motor housing 130.
  • An engagement pin 337 is provided to engage the sensor arm 353 urged to one side around the axis of the sensor shaft 352 by a biasing member.
  • the sector gear 335 is rotated around the operation shaft 340.
  • the sensor arm 353 can be engaged with the engagement pin 337 so that the sensor arm 353 rotates around the sensor shaft 352 according to the rotation of the sensor arm 353.
  • the sensor arm 353 moves the sensor against the engagement pin 337. Relative movement along the axial direction of the shaft 352 can be permitted. Therefore, the electric motor 300 and the sensor unit 350 are mounted while the position of the sector gear 335 around the operation shaft 340 (that is, the position around the axis of the motor-side control shaft 136) is detected by the sensor unit 350.
  • the electric motor cover 315 can be easily removed from the first motor housing 130 in the state.
  • the electric motor 300 further allows the transmission of the rotational power from the electric motor main body output shaft 310 to the worm shaft 320 while having the rotational power in the reverse direction.
  • a clutch mechanism 360 is interposed between the electric motor main body output shaft 310 and the worm shaft 320 so as to prevent transmission.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the clutch mechanism 360 taken along line XX in FIG.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the clutch mechanism 360 taken along line XI-XI in FIG.
  • the clutch mechanism 360 includes a drive side arm 361 provided at the distal end portion of the electric motor main body output shaft 310 so as to extend radially outward, and the drive side arm 361.
  • a surrounding collar member 362 a driven arm 363 extending radially outward from an end of the worm shaft 320 facing the electric motor main body output shaft 310, the electric motor main body output shaft 310, and
  • the contact member 364 is disposed between the driven arm 363 and the collar member 362 in the radial direction with respect to the axis of the worm shaft 320.
  • the drive side arm 361 has side surfaces 361 a facing in the circumferential direction with respect to the axis of the output shaft 310 of the electric motor main body as a reference, and side surfaces 363 a and 364 a facing in the circumferential direction in both the driven arm 363 and the contact member 364. It is comprised so that it can press in a direction.
  • An outer end surface 363b facing outward in the radial direction of the driven side arm 363 has a circumferential center point of the outer end surface 363b and the outer end surface 363b when viewed along the axis CL of the electric motor main body output shaft 310 and the worm shaft 320. It is substantially orthogonal to an imaginary line IL connecting the axis CL.
  • the clutch mechanism 360 having such a configuration operates as follows.
  • the electric motor main body 301 has one of the directions around the axis (for example, the forward rotation side for moving the working vehicle 1 forward) or the other side (for example, the reverse rotation side for moving the working vehicle 1 backward) (hereinafter referred to as the first rotation).
  • the first rotation When it is rotated in the direction D1 (see FIG. 11A), the drive side arm 361 presses both the driven side arm 363 and the contact member 364 in the first direction D1.
  • the worm shaft 320 rotates in the same direction d1 as the first direction D1 (see FIG. 11B), and the movable swash plate 137 tilts in a direction corresponding to the first direction D1.
  • the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied and discharged by the first hydraulic motor 120 acts on the movable swash plate 137 as a force for tilting the movable swash plate 137 in the neutral direction.
  • the hydraulic motor unit 100 is provided with a neutral spring that biases the movable swash plate 137 in the neutral direction.
  • the movable swash plate 137 tilts a little in the neutral direction against the inertial force of the electric motor 300. Accordingly, as shown in FIG. 11 (c), the worm shaft 320 operatively connected to the movable swash plate 137 rotates in the second direction d2 corresponding to the neutral direction. The position change of the contact member 364 does not occur.
  • the outer end surface 363b of the driven arm 363 has a circumferential center point of the outer end surface 363b and the axis line CL of the driven worm shaft 320 when viewed along the axis line CL of the worm shaft 320.
  • the contact member 364 is pressed against the inner peripheral surface of the collar member 362 by the rotation of the driven arm 363 in the second direction d2 because it is substantially orthogonal to the imaginary line IL to be connected.
  • 320 becomes a non-rotatable locked state (see FIG. 11C). Accordingly, it is possible to effectively prevent the movable swash plate 137 from tilting from the predetermined tilt position after the movable swash plate 137 is positioned at the predetermined tilt position by the electric motor 320.
  • the first hydraulic motor unit 100 that operatively drives the first wheels 10 and the second that operatively drives the second wheels 20.
  • the hydraulic motor unit 200 is hydraulically driven by the hydraulic pump unit 50 in a state of being synchronized with each other, and the turning radius R1 of the first wheel 10 becomes the turning of the second wheel 20 as the vehicle turning angle increases. Smaller than the radius R2.
  • the control device 90 includes the electric motor so that the driving speed of the first wheel 10 by the first hydraulic motor unit 100 changes according to the turning radius difference generated between the first and second wheels 10 and 20. It has a normal mode (turning mode) for performing 300 operation controls.
  • the motor-side volume adjustment mechanism 135 in the first hydraulic motor unit 100 adjusts the volume of the first hydraulic motor 120 around the first wheel 10 that is operatively driven by the first hydraulic motor 120.
  • the speed can be changed in a range including a reference volume when the speed is substantially the same as the peripheral speed of the second wheel 20 operatively driven by the second hydraulic motor 220 and a first volume larger than the reference volume. It is configured as follows.
  • the reference volume is the same as the fixed volume of the second hydraulic motor 220.
  • the first volume preferably decelerates the peripheral speed of the first wheel 10 by a speed corresponding to a difference in turning radius between the first and second wheels 10 and 20 that occurs when the working vehicle 1 turns maximum. Volume.
  • the control device 90 determines that the volume of the first hydraulic motor 120 is between the reference volume and the first volume based on a turning angle signal from a turning angle sensor provided in the work vehicle 1.
  • the electric motor 300 is operated so as to have a volume corresponding to the vehicle turning angle.
  • control device 90 is configured such that the volume of the first hydraulic motor 120 is the first volume when the vehicle 1 is turned to the maximum, and the vehicle 1 is in a turning state between the straight traveling state and the maximum turning state. Operates the electric motor 300 so that the volume of the first hydraulic motor 120 becomes a volume corresponding to a vehicle turning angle between the reference volume and the first volume.
  • the control device 90 includes a calculation unit (hereinafter referred to as a CPU) including a control calculation unit that executes calculation processing based on a signal input from a sensor such as the turning angle sensor, and a normal mode control program.
  • a calculation unit hereinafter referred to as a CPU
  • ROM storing control data, control data, setting values, etc. are stored in a state where they are not lost even when the power is turned off, and the setting values etc. can be rewritten, and data generated during calculation by the calculation unit
  • a storage unit including a RAM or the like that is temporarily held.
  • the control device 400 may include control data related to an operating state of the electric motor 300 with respect to a turning angle as the control data stored in the storage unit.
  • the control data can take the form of, for example, a control conversion formula or an LUT (look-up table).
  • the turning angle sensor is an operation-side turning angle sensor 66 (see FIG. 2) that detects an operation angle of the steering operation member 65 or an operation that detects a bending angle of the first frame 31 with respect to the second frame 32. It can be a side turning angle sensor.
  • the operating-side turning angle sensor is The steering wheel is configured to detect a steering angle.
  • the control device 90 has a torque-up mode for fixing the volume amount of the first hydraulic motor 120 to the first volume in addition to the normal mode.
  • the torque-up mode is activated and the vehicle speed sensor 62 (see FIG. 2)
  • the torque up mode is canceled and the normal mode is activated.
  • FIG. 12 shows a flowchart of the control device 90.
  • the control device 90 activates the torque-up mode when the driving source 40 is operating and the pump-side volume adjusting mechanism 54 is in a vehicle idling state.
  • the control device 90 determines whether or not the key is located at the ON position in step 11. If YES in step 11, the drive source 40 is turned on. The operation proceeds to the subsequent step 12 assuming that the operation is in progress, and the control is terminated if NO in the step 11.
  • step 12 the controller 90 determines whether or not the pump-side volume adjustment mechanism 54 is in a neutral state (step 12). This determination is made, for example, by detecting a position around the axis of the pump-side control shaft in the pump-side volume adjusting mechanism 54 by a hydraulic pump sensor 71 (see FIG. 2).
  • the control device 90 determines whether or not the working vehicle 1 is within a predetermined first turning angle (step 13). This determination is made based on a signal from the turning angle sensor.
  • the first turning angle is, for example, 15 °.
  • step 13 the control device 90 proceeds to step 14 to activate the torque up mode and returns to step 11.
  • step 14 the control device 90 proceeds to step 15 and enters the normal mode. to start. This is for prohibiting the torque up mode from being activated when the working vehicle 1 is in a turning state exceeding the predetermined first turning angle.
  • step 21 it is determined whether or not the pump side volume adjustment mechanism 54 is in the reverse drive state (step 21). This determination is made based on a signal from the hydraulic pump sensor 71.
  • step 21 If YES in step 21, the process proceeds to the vehicle reverse flow. If NO in step 21, the process proceeds to step 31.
  • the control device 90 determines whether or not the working vehicle 1 is within a second turning angle that is larger than the first turning angle (step 22). This determination is made based on a signal from the turning angle sensor.
  • the second turning angle is set to 40 °, for example.
  • Step 22 If NO in Step 22, that is, if the working vehicle 1 is in a turning state exceeding the second turning angle, the control device 90 proceeds to Step 41 and activates the normal mode.
  • control device 90 detects the vehicle speed based on the signal from the vehicle speed sensor 62 (step 23), and determines whether or not the detected vehicle speed is equal to or higher than a predetermined creep speed ( Step 24).
  • the creep speed is the minimum traveling speed that should appear in the work vehicle 1 when the pump-side volume adjustment mechanism 54 is operated in the reverse drive state to the extent that it is determined as YES in Step 21.
  • Lower speed That is, if YES is determined in step 21, the creep speed is set to a speed lower than at least the minimum speed at which the work vehicle 1 should travel.
  • step 24 it is estimated that some error such as engine stall or hydraulic fluid leakage of the HST has occurred. Therefore, the control device 90 activates the first error mode if the result of step 24 is NO (step 51).
  • the control of the electric motor 300 is prohibited by notifying the user that the first error has occurred via notification means such as a monitor or a speaker. Is kept in the current state.
  • step 24 determines whether the vehicle speed is equal to or higher than the first speed (step 25).
  • step 25 the working vehicle 1 has shifted from the vehicle idling state to the vehicle start state, but still determines that a large running torque is still necessary, and proceeds to step 14.
  • the torque up mode is maintained or activated.
  • step 25 the control device 90 determines that the working vehicle has shifted from the vehicle start state to the vehicle running state. At this time, the control device 90 determines whether or not the vehicle speed of the work vehicle 1 is equal to or higher than a second speed higher than the first speed (step 26). If NO in step 26 (when the vehicle speed is equal to or higher than the first speed and lower than the second speed), the control device 90 activates the transition mode (step 27) and returns to step 11 . On the other hand, if YES in step 26 (when the vehicle speed is equal to or higher than the second speed), the control device 90 activates the normal mode (step 41).
  • the operation control of the electric motor 300 is performed so that the volume of the first hydraulic motor 120 changes between the first volume and the reference volume according to the vehicle speed between the first speed and the second speed. Execute.
  • the first vehicle speed is set.
  • the transition mode for controlling the operation of the electric motor 300 so as to change the volume of the first hydraulic motor 120 from the first volume to the reference volume in response to the increase from the speed to the second speed is activated, and the vehicle speed is When the second speed is reached, the transition mode is canceled and the normal mode is activated, whereby the transition from the torque-up mode to the normal mode can be performed smoothly.
  • the transition mode is configured to change the volume of the first hydraulic motor 120 in accordance with a change in vehicle speed between the first and second speeds.
  • the operation of the electric motor 300 is controlled so that the volume of the first hydraulic motor 120 is gradually changed from the first volume to the reference volume over a certain time from the time when the vehicle speed reaches the first speed.
  • the torque-up mode is canceled and the transition mode is activated, and the transition mode is canceled after the lapse of the predetermined time from the activation of the transition mode, and the Normal mode is activated.
  • the first and second wheels 10 and 20 disposed on one side and the other side in the vehicle front-rear direction are respectively the first and second hydraulic pressures.
  • the hydraulic four-wheel drive working vehicle is operatively driven by the motor units 100 and 200.
  • the hydraulic motor unit that drives the wheel located on the rear side (upstream side) in the traveling direction of the first and second wheels 10 and 20 serves as the main running torque generating means.
  • the fixed displacement type second hydraulic motor unit 200 that drives the second wheels located on the rear side in the traveling direction when the vehicle moves forward.
  • the variable displacement type first hydraulic motor unit 100 that functions as main traveling torque generating means and drives the first wheel 10 located on the rear side in the traveling direction when the vehicle moves backward functions as main traveling torque generating means.
  • the volume of the first hydraulic motor 120 is fixed to the first volume, so the peripheral speed of the first wheel 10 that is operatively driven by the first hydraulic motor 120 is It becomes slower than the peripheral speed of the second wheel 20 operatively driven by the second hydraulic motor 220. Accordingly, when the torque up mode is activated, slipping and / or dragging occurs on the first and second wheels.
  • the working vehicle 1 is configured such that the variable displacement type first hydraulic motor unit 100 starts the torque increase mode when starting in a direction in which the variable displacement type first hydraulic motor unit 100 acts as a main running torque generating means.
  • the fixed displacement type second hydraulic motor unit 200 is configured to suppress activation of the torque-up mode as much as possible when starting in a direction in which the fixed displacement type second hydraulic motor unit 200 acts as a main running torque generating means. Yes.
  • the control device 90 determines at step 21 whether the pump-side volume adjustment mechanism 54 is in the reverse drive state.
  • the fact that the pump-side volume adjustment mechanism 54 is in the reverse drive state means that the variable displacement type first hydraulic motor that drives the first wheel 10 with the first wheel 10 positioned on the rear side in the traveling direction. It means that the unit 100 becomes a main running torque generating means. Therefore, in the case of YES in step 21, the torque up mode is maintained until the vehicle speed reaches the first speed.
  • the control device 90 determines in step 31 whether or not the pump-side volume adjustment mechanism 54 is in the forward state.
  • the fact that the pump-side volume adjustment mechanism 54 is in the forward state means that the second wheel 20 is a fixed displacement type second hydraulic motor that drives the second wheel 20 with the second wheel 20 positioned rearward in the traveling direction. It means that the unit 20 becomes a main running torque generating means.
  • step 31 that is, when the pump-side volume adjustment mechanism 54 is in the forward state, the control device 90 has reached the third vehicle speed whose vehicle speed is lower than the first vehicle speed. (Step 35), when the vehicle speed reaches the third speed, the torque-up mode is canceled and the routine proceeds to step 41 to start the normal mode.
  • the volume of the variable displacement type first hydraulic motor 120 is not increased.
  • control device 90 determines whether or not to prohibit the torque-up mode from being activated according to the vehicle turning angle (step 32).
  • the controller 90 detects the vehicle speed based on the signal from the vehicle speed sensor 62 (step 33), and determines whether or not the detected vehicle speed is equal to or higher than a predetermined creep speed (step 34). If NO in step 34, the control device 90 activates the first error mode (step 53).
  • step 31 the control device 90 activates the second error mode (step 52). That is, when it is determined in step 12 that the pump-side volume adjustment mechanism 54 is not in the neutral state, the process proceeds to step 21, and in step 21, it is determined that the pump-side volume adjustment mechanism is not in the reverse movement state. If YES, go to step 31. Therefore, in theory, it is impossible to determine NO in the step 31.
  • step 31 it is considered that an abnormality has occurred in the hydraulic pump sensor 71 that detects the operating state of the pump side volume adjustment mechanism 54. Therefore, for example, the second error mode prohibits activation of the torque-up mode while notifying the user that the second error has occurred via notification means such as a monitor or a speaker. Allow startup in normal mode only.
  • the working vehicle 1 changes the volume of the first hydraulic motor 120 in accordance with the vehicle turning angle, thereby slipping or dragging the first and second wheels 10 and 20.
  • the volume of the first hydraulic motor 120 is increased while having the normal mode in which both the first and second wheels 10 and 20 can be driven while preventing the vehicle from moving.
  • the torque-up mode for fixing the first volume larger than the reference volume is started, and when the vehicle speed reaches the first speed, the torque-up mode is canceled and the normal mode is set immediately or via the transition mode. Is configured to start.
  • the normal mode when the vehicle is running, the normal mode is activated, so that the first and second wheels 10 and 20 do not cause slipping or dragging during both straight travel and turning. While driving both the first and second wheels 10 and 20, a large running torque can be obtained without requiring an operation by the operator by automatically starting the torque-up mode when a vehicle that requires a large running torque is started. It is possible to effectively prevent running torque shortage when the vehicle starts.
  • the operation control of the electric motor is performed so that the driving speed of the first wheel changes according to the turning radius difference generated between the first and second wheels.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • variable displacement type first and second hydraulic motor units that respectively drive the first and second wheels disposed on one side and the other side in the vehicle front-rear direction are connected in series to the variable displacement type hydraulic pump unit.
  • the pump-side volume adjustment mechanism of the hydraulic pump unit acts as a main transmission
  • the first and second motor-side volume adjustment mechanisms of the first and second hydraulic motor units act as auxiliary transmissions.
  • the present invention can also be applied to a configured hydraulic four-wheel drive work vehicle.
  • the first and second motor side volume adjustment mechanisms are operated synchronously by an electric motor in accordance with a manual operation. That is, the first and second motor-side volume adjustment mechanisms are operated in synchronization by one or a pair of electric motors in response to a manual operation by the driver on the auxiliary transmission operation member.
  • the normal mode is a control mode in which the operation control of the one or the pair of electric motors is performed in response to an artificial operation on the auxiliary transmission operation member
  • the torque-up mode is an operation on the auxiliary transmission operation member
  • the control mode is set to control the operation of the one or the pair of electric motors so that the first and second hydraulic motor units are forced to have a large capacity.

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Abstract

 前後方向一方及び他方の第1及び第2車輪を駆動する第1及び第2油圧モータユニットの少なくとも一方が可変容積型とされ、その容積調整機構が手動操作又は第1及び第2車輪間の旋回半径差に基づき電動モータによって作動される油圧四輪駆動作業車輌において、前記電動モータの作動制御を行う制御装置は手動操作に応じて又は旋回半径差に応じて前記電動モータを作動させる通常モードと可変容積側油圧モータの容積量を基準容積よりも大きい第1容積に固定するトルクアップモードとを有し、駆動源が作動中で且つポンプ側容積調整機構が中立状態の車輌アイドリング状態の場合にはトルクアップモードを起動し、車速が第1速度に到達すると通常モードを起動する。

Description

油圧四輪駆動作業車輌
 本発明は、駆動源によって作動的に駆動される可変容積型の油圧ポンプユニットと前記油圧ポンプユニットに流体接続され且つ車輌前後方向一方側及び他方側の第1及び第2車輪をそれぞれ作動的に駆動する第1及び第2油圧モータユニットであって、少なくとも一方が可変容積型とされた第1及び第2油圧モータユニットとを備えた油圧四輪駆動作業車輌に関する。
 可変容積型の油圧ポンプユニットと前記油圧ポンプユニットに流体接続され且つ車輌前後方向一方側及び他方側の第1及び第2車輪をそれぞれ作動的に駆動する第1及び第2油圧モータユニットとを備えた油圧四輪駆動作業車輌において、前記第1及び第2油圧モータユニットの少なくとも一方を可変容積型とすることは、車輌の変速幅を広げる必要がある場合や前記第1及び第2車輪間に生じる旋回半径差を補償する場合に有効である。
 例えば、下記特許文献1には、旋回半径差が生じる前輪及び後輪と、前輪及び後輪をそれぞれ駆動する前側油圧モータユニット及び後側油圧モータユニットとを備えた圧四輪駆動作業車輌において、前記旋回半径差を補償する為に、前記前側及び後側油圧モータユニットの一方を可変容積型とすることが開示されている。
 詳しく説明すると、前記可変容積型油圧モータユニットは、油圧モータと前記油圧モータの容積量を変更させる容積調整機構とを備えており、前記特許文献1に記載の作業車輌は、車輌旋回角度に応じて前記容積調整機構を作動させて前記油圧モータの容積を増加又は減少させることにより、前記前輪及び前記後輪のうちの対応する一方の車輪の駆動速度を前記前輪及び前記後輪の間の旋回半径差に応じて増速又は減速させるようになっている。
 このように、前記特許文献1に記載の作業車輌は、車輌旋回角度に応じて前記可変容積型油圧モータユニットの容積量を変更するように構成されており、車輌旋回時に前輪又は後輪がスリップすることを防止しつつ前輪及び後輪の双方を駆動することができる。
 しかしながら、前記特許文献1に記載の前記可変容積型油圧モータユニットにおいては、前記容積調整機構は機械的に操作されるように構成されている。即ち、車輌旋回動作に応じた機械的な動きを前記容積調整機構に伝達しており、前記可変容積型油圧モータユニットの容積量は車輌旋回角度によって一義的に定まっている。
 従って、大きな走行トルクを必要とする車輌発進時に前記可変容積型油圧モータユニットの容積量が小容積とされることが起こり得る。
米国特許第6,889,793号明細書
 本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、駆動源によって作動的に駆動される可変容積型の油圧ポンプユニットと前記油圧ポンプユニットに流体接続され且つ車輌前後方向一方側及び他方側の第1及び第2車輪をそれぞれ作動的に駆動する第1及び第2油圧モータユニットであって、少なくとも一方が可変容積型とされた第1及び第2油圧モータユニットとを備えた油圧四輪駆動作業車輌であって、操縦者による操作を要することなく、車輌発進時には前記可変容積型油圧モータユニットを高トルク状態とし得る油圧四輪駆動作業車輌の提供を、目的とする。
 本発明は、前記目的を達成する為に、車輌フレームと、前記車輌フレームの前後方向一方側及び他方側にそれぞれ支持された第1及び第2車輪と、前記車輌フレームに支持された駆動源と、前記駆動源によって作動的に駆動される可変容積型の油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットに流体接続され且つ前記第1及び第2車輪をそれぞれ作動的に駆動する第1及び第2油圧モータユニットであって、少なくとも一方が可変容積型とされた第1及び第2油圧モータユニットとを備え、前記油圧ポンプユニットは前記駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプとポンプ側制御軸の軸線回りの回転に応じて前記油圧ポンプの容積量を変更するポンプ側容積調整機構とを含み、前記可変容積型の油圧モータユニットは可変容積側油圧モータとモータ側制御軸の軸線回りの回転に応じて前記可変容積側油圧モータの容積量を基準容積及び前記基準容積よりも大きな第1容積の間で変更させるモータ側容積調整機構とを含んでいる油圧四輪駆動作業車輌であって、前記モータ側制御軸を軸線回りに回転させるように前記モータ側制御軸に作動連結された電動モータと、前記電動モータの作動制御を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、手動操作に応じて又は前記第1及び第2車輪の旋回半径差に応じて前記電動モータの作動制御を行って前記可変容積側油圧モータの容積量を変化させる通常モードと前記可変容積側油圧モータの容積量を前記第1容積に固定するトルクアップモードとを有し、前記駆動源が作動中で且つ前記ポンプ側容積調整機構が中立状態の車輌アイドリング状態にあると判断した場合には前記トルクアップモードを起動し、車速センサからの信号に基づき車速が第1速度に到達すると前記トルクアップモードを解除して前記通常モードを起動する油圧四輪駆動作業車輌を提供する。
 本発明に係る油圧四輪駆動作業車輌によれば、操縦者による操作を要することなく、車輌発進時に大きな走行トルクを確保することができ、車輌発進時におけるトルク不足の発生を有効に防止することができる。
 好ましくは、前記制御装置は、車輌旋回角度が所定の第1旋回角度を超える場合には前記トルクアップモードの起動を禁止して前記通常モードを起動するように構成される。
 一形態においては、車輌旋回角度に応じて前記第1車輪の旋回半径が前記第2車輪の旋回半径より小さくなるように配置され、前記第1車輪を駆動する前記第1油圧モータユニットが可変容積型とされる。
 この場合、前記基準容積は、前記第1油圧モータによって駆動される前記第1車輪の周速が前記第2油圧モータユニットの第2油圧モータによって駆動される前記第2車輪の周速と略同一となるように設定され、前記第1容積は、前記第1車輪の周速が車輌最大旋回状態の際に生じる前記第1及び第2車輪の旋回半径差に応じた割合で減速するように設定される。そして、前記通常モードは、旋回角センサからの信号に基づき車輌直進状態時には前記第1油圧モータの容積が基準容積となり且つ車輌直進状態から最大旋回状態へ移行するに従って前記第1油圧モータの容積が基準容積から第1容積へ変化するように前記電動モータの作動制御を行うものとされる。
 例えば、前記車輌フレームは、略垂直に沿った枢支軸回り揺動可能に連結された第1及び第2フレームを含むアーティキュレート型とされ得る。
 この場合、前記第2車輪は前記第2フレームに支持され、前記第1車輪は前記枢支軸との間の車両前後方向長さが前記第2車輪及び前記枢支軸の間の車両前後方向長さよりも長くなるように前記第1フレームに支持される。
 前記一形態において、好ましくは、前記制御装置は、前記トルクアップモード起動状態において車速が前記第1速度に達すると前記トルクアップモードを解除して直ちに前記通常モードを起動する代わりに、前記トルクアップモードを解除しつつ、車速の前記第1速度から該第1速度よりも高速の第2速度への上昇に応じて前記第1油圧モータの容積が第1容積から基準容積へ変化するように前記電動モータの作動制御を行う移行モードを起動し、車速が前記第2速度に達した時点で前記移行モードを解除して前記通常モードを起動するように構成され得る。
 これに代えて、前記制御装置は、前記トルクアップモード起動状態において車速が第1車速に達すると前記トルクアップモードを解除して直ちに前記通常モードを起動する代わりに、前記トルクアップモードを解除しつつ、一定時間をかけて前記第1油圧モータの容積が第1容積から基準容積へ徐々に変化するように前記電動モータの作動制御を行う移行モードを起動し、前記一定時間経過後に前記移行モードを解除して前記通常モードを起動するように構成され得る。
 前記第2車輪を駆動する前記第2油圧モータユニットが固定容積型とされている場合には、前記制御装置は、車輌アイドリング状態から車輌が前記第1車輪を進行方向前方側とする前後方向一方側へ走行されていると判断した場合には、第1速度よりも低速の第3速度に達した時点で前記トルクアップモードを解除して前記通常モードを起動するように構成され得る。
図1は、本発明の一実施の形態に係る油圧四輪駆動作業車輌の平面図であり、図1(a)及び(b)は、それぞれ、前記作業車輌の直進状態及び旋回状態を示している。 図2は、図1に示す前記作業車輌の油圧回路図である。 図3Aは、前記作業車輌に備えられた可変容積型の油圧モータユニットの横断平面図である。 図3Bは、前記可変容積型の油圧モータユニットの変形例の部分横断平面図である。 図4は、図3AにおけるIV-IV線に沿った断面図である。 図5は、図3AにおけるV-V線に沿った断面図である。 図6は、図3AにおけるVI-VI線に沿った端面図である。 図7は、図3AにおけるVII-VII線に沿った断面図である。 図8は、図3AにおけるVIII-VIII線に沿った断面図である。 図9は、図8の分解図である。 図10は、図6におけるX-X線に沿った断面図である。 図11は、図10におけるXI-XI線に沿った断面図である。 図12は、前記作業車輌に備えられた制御装置によるフローチャートである。
 以下、本発明に係る油圧四輪駆動作業車輌の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
 図1に、本実施の形態に係る油圧四輪駆動作業車輌1の平面図を示す。なお、図1(a)及び(b)は、それぞれ、前記作業車輌1の直進状態及び旋回状態を示している。
 又、図2に、前記作業車輌1の油圧回路図を示す。
 前記作業車輌1は、図1及び図2に示すように、車輌フレーム30と、前記車輌フレーム30の前後方向一方側及び他方側にそれぞれ支持された第1車輪10(本実施の形態においては前輪)及び第2車輪20(本実施の形態においては後輪)と、前記車輌フレーム30に支持された駆動源40と、前記駆動源40によって作動的に駆動される可変容積型の油圧ポンプユニット50と、前記油圧ポンプユニット50に流体接続され且つ前記第1車輪10を作動的に駆動する第1油圧モータユニット100と、前記油圧ポンプユニット50に流体接続され且つ前記第2車輪20を作動的に駆動する第2油圧モータユニット200とを備えている。
 前記油圧ポンプユニット50は前記第1及び第2油圧モータユニット100,200と共働してHSTを形成している。
 詳しくは、図2に示すように、前記油圧ポンプユニット50,前記第1油圧モータユニット100及び前記第2油圧モータユニット200は直列的に流体接続されている。
 即ち、車輌前進時を基準にして(即ち、前記油圧ポンプユニット50が正転方向に駆動される場合を基準にして)、前記油圧ポンプユニット50から吐出された圧油が前記第1及び第2油圧モータユニット100,200の一方(本実施の形態においては前記第1油圧モータユニット100)に供給され、前記一方の油圧モータユニットか100らの戻り油が前記第1及び第2油圧モータユニット100,200の他方(本実施の形態においては前記第2油圧モータユニット200)に供給され、前記他方の油圧モータユニットからの戻り油が前記油圧ポンプユニット50に戻るように、前記油圧ポンプユニット50,前記第1油圧モータユニット100及び前記第2油圧モータユニット200が流体接続されている。
 この場合、車輌後進時(即ち、前記油圧ポンプユニット50が逆転方向に駆動される場合)には、前記油圧ポンプユニット50から吐出された圧油は前記他方の油圧モータユニット(本実施の形態においては前記第2油圧モータユニット200)に供給され、前記他方の油圧モータユニットからの戻り油が前記一方の油圧モータユニット(本実施の形態においては前記第1油圧モータユニット100)に供給され、前記一方の油圧モータユニットからの戻り油が前記油圧ポンプユニット50へ戻される。
 前記油圧ポンプユニット50は、前述の通り、可変容積型とされており、前記作業車輌1の主変速装置として作用している。
 詳しくは、図2に示すように、前記油圧ポンプユニット50は、前記駆動源40に作動連結されたポンプ軸51と、前記ポンプ軸51に相対回転不能に支持された油圧ポンプ52と、前記油圧ポンプ52を収容し且つ前記ポンプ軸51を軸線回り回転自在に支持するポンプハウジング53と、外部操作に基づき前記油圧ポンプ52の容積量を変更して前記主変速装置として作用するポンプ側容積調整機構54とを備えている。
 前記ポンプハウジング53には、図2に示すように、一端部が前記油圧ポンプ52に流体接続され且つ他端部が外表面に開口して一対のポンプ側接続ポート500Pを形成する一対のポンプ側作動油ライン500が形成されている。
 前記ポンプハウジング53には、図2に示すように、さらに、前記一対のポンプ側作動油路500の間を連通するポンプ側バイパスライン510と、一端部が前記ポンプ側バイパスライン510に流体接続され且つ他端部が前記ポンプハウジングの内部空間に開口されたポンプ側ドレンライン520と、ポンプ側バイパス弁515とが設けられている。
 前記ポンプ側バイパス弁515は、前記ポンプ側バイパスライン510を遮断し且つ前記ポンプ側ドレンライン520を前記ポンプ側バイパスライン510に対して遮断する遮断位置と、前記ポンプ側バイパスライン510を連通させ且つ前記ポンプ側ドレンライン520を前記ポンプ側バイパスライン510に流体接続させるバイパス・ドレン位置とを選択的にとり得る。
 さらに、前記ポンプハウジング53には、チャージライン530が設けられている。
 詳しくは、図2に示すように、前記油圧ポンプユニット50は、前記構成部材に加えて、前記ポンプ軸51によって作動的に駆動されるチャージポンプ55を有している。
 そして、前記チャージライン530は、一端部が前記チャージポンプ55の吐出側に流体接続され且つ他端部が一対のチェック弁535を介して前記一対のポンプ側作動油ライン500にそれぞれ流体接続されている。
 なお、図2中の符号536は、前記チャージライン530の油圧を設定するチャージリリーフ弁であり、符号95は前記チャージポンプ55の油源として作用する油タンクであり、符号545は前記油タンク95及び前記チャージポンプ55の吸引側を流体接続するチャージ吸引ライン540に介挿されたフィルタである。
 又、符号550は、前記油タンク95及び前記ポンプハウジング53の内部空間を流体接続するドレンラインである。
 前記ポンプ側容積調整機構54は、前記作業車輌1に備えられる変速操作部材60への人為操作に応じて作動される。
 例えば、前記変速操作部材60への人為操作量を機械リンク機構61(図2参照)を介して前記ポンプ側容積調整機構54に伝達させることも可能である。
 これに代えて、前記油圧ポンプユニット50に前記ポンプ側容積調整機構54を作動させる電動モータ等のポンプ側アクチュエータ(図示せず)を備えると共に、前記作業車輌1に前記変速操作部材60への人為操作量を検出する変速操作側センサ(図示せず)と前記ポンプ側アクチュエータの作動状態を検出する変速作動側センサ(図示せず)と制御装置90とを備え、前記変速操作部材60への操作量に応じて前記ポンプ側容積調整機構54が作動するように前記制御装置90が前記変速操作側センサ及び前記変速作動側センサからの信号に基づき前記ポンプ側アクチュエータの作動制御を行うように構成することも可能である。
 前記ポンプ側容積調整機構54は、例えば、軸線回り回転自在とされたポンプ側制御軸(図示せず)と前記ポンプ側制御軸の軸線回りの回転に応じて揺動軸線回りに傾転するように前記ポンプ側制御軸に作動連結されたポンプ側可動斜板(図示せず)とを有し得る。
 前記第1及び第2油圧モータユニット100,200は少なくとも一方が可変容積型とされている。
 可変容積型の油圧モータユニットは、前記作業車輌1における変速幅を広げる為の副変速装置、若しくは、対応する前記第1又は第2車輪10,20の駆動速度を前記第1及び第2車輪10,20間の旋回半径差に応じて変化させる為の変速装置として作用する。
 本実施の形態においては、前記第1油圧モータユニット100が可変容積型とされ、前記第1及び第2車輪10,20間に生じる旋回半径差に応じて対応する前記第1車輪10の駆動速度を変化させ得るようになっている。
 詳しくは、前記作業車輌1においては、図1(a)及び(b)に示すように、前記第1及び第2車輪10,20は車輌旋回角度に応じて前記第1車輪10の旋回半径が前記第2車輪20の旋回半径より小さくなるように配置されている。
 そして、前記第1車輪10を作動的に駆動する前記第1油圧モータユニット100が、対応する前記第1車輪10の駆動速度を前記旋回半径差に応じて変化させる為に、可変容積型とされている。
 本実施の形態に係る作業車輌1は、図1(a)及び(b)に示すように、前記車輌フレーム30として略垂直に沿った枢支軸35回り揺動可能に連結された第1及び第2フレーム31,32を有するアーティキュレート型とされている。
 前記第2車輪20は前記第2フレーム32に支持され、且つ、前記第1車輪10は前記枢支軸35との間の車両前後方向長さL1が前記第2車輪20及び前記枢支軸35の間の車両前後方向長さL2よりも長くなるように前記第1フレーム31に支持されている。
 斯かる構成により、前記第1車輪10の旋回半径R1が前記第2車輪20の旋回半径R2よりも小さく、且つ、車輌旋回角度が大きくなるに従って前記第1及び第2車輪10,20間の旋回半径差が大きくなる。
 なお、車輌前後方向一方側の車輪及び他方側の車輪の間に旋回半径差が生じる作業車輌には、前記アーティキュレート型の作業車輌1に加えて、剛性の車輌フレームの前部分及び後部分にそれぞれ前輪及び後輪が支持され且つ前記前輪及び後輪の一方が操舵輪とされている作業車輌も含まれる。
 まず、前記第2油圧モータユニット200について説明する。
 本実施の形態においては、前記第2油圧モータユニット200は固定容積型とされている。
 詳しくは、前記第2油圧モータユニット200は、図2に示すように、第2油圧モータ220と、前記第2油圧モータ220を相対回転不能に支持する第2モータ軸210と、前記第2油圧モータ220を収容し且つ前記第2モータ軸210を軸線回り回転自在に支持する第2モータハウジング230とを備えており、前記第2油圧モータ220の容積量が固定とされた固定容積型とされている。
 前記第2モータハウジング230には、一端部が前記第2油圧モータに流体接続され且つ他端部が外表面に開口して一対の第2モータ側接続ポート240Pを形成する一対の第2モータ側作動油ライン240が設けられている。
 前記第2モータハウジング230には、図2に示すように、さらに、前記一対の第2モータ側作動油路240の間を連通する第2モータ側バイパスライン245と、一端部が前記第2モータ側バイパスライン245に流体接続され且つ他端部が前記第2モータハウジング230の内部空間に開口された第2モータ側ドレンライン255と、第2モータ側バイパス弁250とが設けられている。
 前記第2モータ側バイパス弁250は、前記第2モータ側バイパスライン245を遮断し且つ前記第2モータ側ドレンライン255を前記第2モータ側バイパスライン245に対して遮断する遮断位置と、前記第2モータ側バイパスライン245を連通させ且つ前記第2モータ側ドレンライン255を前記第2モータ側バイパスライン245に流体接続させるバイパス・ドレン位置とを選択的にとり得る。
 又、符号260は、前記油タンク及び前記第2モータハウジング230の内部空間を流体接続するドレンラインである。
 なお、図2に示すように、本実施の形態においては、前記第2油圧モータユニット200は、前記第2車輪20を駆動する第2車軸駆動装置21を形成している。
 詳しくは、前記第2車軸駆動装置21は、前記第2油圧モータユニット200に加えて、前記一対の第2車輪20にそれぞれ連結された左右一対の第2車軸22と、第2減速ギヤトレーン23を介して前記第2モータ軸210から回転動力を入力し且つ前記一対の第2車軸22へ差動伝達する第2ディファレンシャルギヤ機構24と、前記第2減速ギヤトレーン23及び前記第2ディファレンシャルギヤ機構24を収容し且つ前記一対の第2車軸22を軸線回り回転自在に支持する第2アクスルハウジング25とを有している。
 なお、前記第2アクスルハウジング25及び前記第2モータハウジング230は一体形成されている。
 次に、可変容積型とされた前記第1油圧モータユニット100について説明する。
 図3Aに、前記第1油圧モータユニット100の横断平面図を示す。
 又、図4に、図3AにおけるIV-IV線に沿った断面図を示す。
 図2~図4に示すように、前記第1油圧モータユニット100は、第1油圧モータ120と、前記第1油圧モータ120を相対回転不能に支持する第1モータ軸110と、前記第1油圧モータ120を収容し且つ前記第1モータ軸110を軸線回り回転自在に支持する第1モータハウジング130と、前記第1油圧モータ120の容積量を変更するモータ側容積調整機構135とを備えている。
 前記第1モータハウジング130には、一端部が前記第1油圧モータ120に流体接続され且つ他端部が外表面に開口して一対の第1モータ側接続ポート140Pを形成する一対の第1モータ側作動油ライン140が設けられている。
 図2に示すように、前記一対の第1モータ側接続ポート140Pの一方はポンプ/第1モータライン410を介して前記一対のポンプ側接続ポート500Pの一方に流体接続され、前記一対の第1モータ側接続ポート140Pの他方は第1モータ/第2モータライン420を介して前記一対の第2モータ側接続ポート240Pの一方に流体接続され、且つ、前記一対の第2モータ側接続ポート240Pの他方はポンプ/第2モータライン430を介して前記一対のポンプ側接続ポート500Pの他方に流体接続されている。
 即ち、本実施の形態においては、前記油圧ポンプ52,前記第1油圧モータ120及び前記第2油圧モータ220が直列的に流体接続されており、これにより、前記第1車輪10を作動的に駆動する前記第1油圧モータ120及び前記第2車輪20を作動的に駆動する前記第2油圧モータ220が互いに対して同期状態で前記油圧ポンプ52によって流体的に駆動される。
 前記第1モータハウジング130には、図2及び図4に示すように、さらに、前記一対の第1モータ側作動油路140の間を連通する第1モータ側バイパスライン145と、一端部が前記第1モータ側バイパスライン145に流体接続され且つ他端部が前記第1モータハウジング130の内部空間に開口された第1モータ側ドレンライン155と、第1モータ側バイパス弁150とが設けられている。
 前記第1モータ側バイパス弁150は、前記第1モータ側バイパスライン145を遮断し且つ前記第1モータ側ドレンライン155を前記第1モータ側バイパスライン145に対して遮断する遮断位置と、前記第1モータ側バイパスライン145を連通させ且つ前記第1モータ側ドレンライン155を前記第1モータ側バイパスライン145に流体接続させるバイパス・ドレン位置とを選択的にとり得る。
 又、符号160は、前記油タンク95及び前記第1モータハウジング130の内部空間を流体接続するドレンラインである。
 図5に図3AにおけるV-V線に沿った断面図を示す。
 図3A及び図5に示すように、前記モータ側容積調整機構135は、一端部が前記第1モータハウジング130より外方へ延在された状態で前記第1モータハウジング130に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持されたモータ側制御軸136を有しており、前記モータ側制御軸136が軸線回りに回転されることにより前記第1油圧モータ120の容積量を変更させるように構成されている。
 図3A及び図4に示すように、本実施の形態においては、前記第1油圧モータ120はアキシャルピストン型とされている。
 従って、前記モータ側容積調整機構135は、図3A~図5に示すように、前記モータ側制御軸136に加えて、揺動軸線回りに傾転可能なモータ側可動斜板137であって、前記揺動軸線回りの傾転位置に応じて前記第1油圧モータ120の容積量を増減させるモータ側可動斜板137を有している。
 前記モータ側可動斜板137は、前記モータ側制御軸136の軸線回りの回転に応じて前記揺動軸線回りに傾転するように前記モータ側制御軸136に連結されている。
 図2及び図3Aに示すように、本実施の形態に係る前記第1油圧モータユニット100は、前記一対の第1車輪10を駆動する第1車軸駆動装置11を形成している。
 詳しくは、前記第1車軸駆動装置11は、前記第1油圧モータユニット100に加えて、前記一対の第1車輪10にそれぞれ連結された左右一対の第1車軸12と、第1減速ギヤトレーン13を介して前記第1モータ軸110から回転動力を入力し且つ前記一対の第1車軸12へ差動伝達する第1ディファレンシャルギヤ機構14と、前記第1減速ギヤトレーン13及び前記第1ディファレンシャルギヤ機構14を収容し且つ前記一対の第1車軸12を軸線回り回転自在に支持する第1アクスルハウジング15とを有している。
 なお、前記第1アクスルハウジング15及び前記第1モータハウジング130は一体形成されて単一の第1ハウジングを形成している。
 さらに、本実施の形態においては、図2及び図3Aに示すように、前記第1車軸駆動装置11には、前記第1モータ軸110から前記第1車軸12へ至る走行系伝動経路に選択的に制動力を付加し得るブレーキ機構16が備えられている。
 好ましくは、前記ブレーキ機構16は、前記第1減速ギヤトレーン13より伝動方向上流側に位置する部材に制動力を付加し得るように構成される。
 斯かる好ましい構成によれば、前記ブレーキ機構16の小型化を図ることができる。
 本実施の形態においては、図3Aに示すように、前記ブレーキ機構16は前記第1モータ軸110に制動力を付加し得るように構成されている。
 例えば、図3Bに示すように、前記第1モータ軸110の一端部を前記第1ハウジング130から外方へ延在させて、前記第1モータ軸110の外方延在部に冷却ファン17を支持させることも可能である。
 斯かる構成によれば、前記第1油圧モータユニット100を含む前記第1車軸駆動装置11を効率的に冷却させることができる。
 図6に、図3AにおけるVI-VI線に沿った端面図を示す。
 又、図7及び図8に、それぞれ、図3AにおけるVII-VII線及びVIII-VIII線に沿った断面図を示す。
 図2及び図6~図8に示すように、本実施の形態に係る作業車輌1は、さらに、前記モータ側制御軸136を作動的に駆動する電動モータ300と、前記電動モータ300の作動制御を司る制御装置90とを備えている。
 前記電動モータ300は、図6及び図7に示すように、電気的に駆動制御される電動モータ本体301と、前記電動モータ本体301を収容する電動モータケース305と、前記電動モータ本体305によって軸線回りに回転される電動モータ本体出力軸310とを含んでいる。
 前記電動モータケース305は、直接的又は間接的に前記第1モータハウジング130に着脱可能に装着される。
 本実施の形態においては、前記電動モータケース305は電動モータカバー315を介して前記第1モータハウジング130に連結されている。
 詳しくは、前記作業車輌1は、図6及び図8に示すように、さらに、前記電動モータケース305が連結可能とされ且つ前記第1モータハウジング130に連結される前記電動モータカバー315を有している。
 本実施の形態においては、図3A及び図6~図8に示すように、前記モータ側制御軸136の前記一端部が挿通される開口を有するプレート部材170がボルト等の締結部材171を介して前記第1モータハウジング130に着脱可能に連結されている。
 そして、前記電動モータカバー315は、前記電動モータケース305がボルト等の締結部材306を介して連結された状態で前記プレート部材170にボルト等の締結部材316を介して連結されている。
 本実施の形態に係る作業車輌1においては、前記電動モータ300が前記第1モータハウジング130に装着されると前記電動モータ本体出力軸310が前記モータ側制御軸136の前記一端部に作動連結されるように構成されている。
 即ち、前記作業車輌1においては、前記電動モータ本体出力軸310の回転に応じて前記モータ側制御軸136が軸線回りに回転し、これにより、前記第1油圧モータ本体120の容積が変更されるようになっている。
 斯かる構成の前記作業車輌1によれば、前記作業車輌1に備えられる操向操作部材65と前記モータ側容積調整機構135とを機械的に作動連結させることなく、前記操向操作部材65への人為操作量に応じて前記電動モータ本体301を電気的に制御することにより前記操向操作部材65への人為操作に応じた前記モータ側容積調整機構135の作動を実現することができる。
 従って、複雑な機械的リンク構造を備えることなく、前記操向操作部材65への人為操作に応じた前記第1油圧モータ本体120の容積量の変更を実現することができる。
 図9に、前記電動モータ300を前記電動モータカバー315から分離させた分解断面図を示す。
 図6~図9に示すように、本実施の形態においては、前記電動モータ300は、前記モータ側容積調整機構135に連結された操作軸340及び前記操作軸340に連結されたセクタギヤ335を介して、前記モータ側容積調整機構135に連結されている。
 詳しくは、前記操作軸340は、前記モータ側制御軸136の前記一端部に軸線回り相対回転不能に連結されている。
 前記セクタギヤ335は、基端部が前記操作軸340に連結された状態で前記モータ側制御軸136とは直交する方向へ延び且つ自由端部にギヤが設けられている。
 一方、前記電動モータ300は、図6に示すように、前記構成要素に加えて、前記電動モータ本体出力軸310に作動連結されたウォーム軸320と、前記ウォーム軸320と噛合する伝動ギヤ325と、前記伝動ギヤ325を相対回転不能に支持する伝動軸326と、前記伝動軸326に相対回転不能に支持された伝動モータ出力ギヤ330とを有しており、前記電動モータケース305を前記電動モータカバー315に連結させることにより前記伝動モータ出力ギヤ330が前記セクタギヤ335と噛合するようになっている。
 斯かる構成によれば、前記電動モータ300を前記伝動モータカバー315へ装着させた際には前記電動モータ本体出力軸310が前記モータ側制御軸136に確実に作動連結されることを可能としつつ、前記電動モータ300を前記伝動モータカバー315に対して容易に脱着させることができる。
 好ましくは、図6に示すように、前記第1油圧モータユニット100には、先端部が前記セクタギヤ335に当接して前記セクタギヤ335の前記操作軸340回り一方側の揺動端を画するように前記電動モータカバー315等の固定部材に螺着される第1調整ネジ341と、先端部が前記セクタギヤ335に当接して前記セクタギヤ335の前記操作軸340回り他方側の揺動端を画するように前記固定部材に螺着される第2調整ネジ342とを設けることができる。
 前記第1及び第2調整ネジ341,342を設けることにより、追加部材を可及的に不要としつつ、前記第1油圧モータ120の可変容積範囲を正確に設定することができる。
 本実施の形態においては、図6に示すように、前記固定部材として前記電動モータカバー315が用いられているが、当然ながら、前記固定部材として前記第1モータハウジング130又は前記第1モータハウジング130に固定される前記プレート部材170を用いることも可能である。
 本実施の形態においては、図6~図9に示すように、前記セクタギヤ335に前記操作軸340の軸線方向に貫通する貫通孔336aが形成され、且つ、前記電動モータカバー315には前記セクタギヤ335が前記操作軸340回り所定位置に位置した際に前記貫通孔336aと対向する位置に固定用孔336bが形成されている。
 斯かる構成によれば、前記電動モータ300の故障時等においては、図9に示すように、前記電動モータ300を前記電動モータカバー315から取り外し且つ前記貫通孔336a及び前記固定用孔336bに固定ピン336cを挿通させることにより、前記セクタギヤ335を前記操作軸340回りに関し所定位置に固定して前記第1油圧モータ本体120を前記所定位置に対応した所定容積に固定することができる。
 好ましくは、前記固定ピン336cとして前記締結部材306を用いることができる。即ち、前記電動モータ300を前記電動モータカバー315から取り外す際に締結解除させた前記締結部材306を前記貫通孔336a及び前記固定用孔336bに挿通させる前記固定ピン336cとして用いることができる。
 本実施の形態に係る作業車輌1は、さらに、図3A,図8及び図9に示すように、前記操作軸340の軸線回りの回転量を検出するセンサユニット350を有している。
 詳しくは、前記センサユニット350は、図6~図9に示すように、前記電動モータカバー315に装着されるセンサハウジング351と、前記電動モータカバー315が前記第1モータハウジング130に連結された状態において前記操作軸340と同軸上に位置するように前記センサハウジング351に軸線回り回転自在に支持されたセンサ軸352と、基端部が前記センサ軸352に連結された状態で前記操作軸340とは直交する方向に延びるセンサアーム353と、前記センサ軸352及び前記センサアーム353によって形成される被検出体を前記センサ軸352の軸線回り一方側へ付勢する付勢部材(図示せず)と、前記センサ軸352の軸線回りの回転量を検出するセンサ本体(図示せず)とを有している。
 そして、前記セクタギヤ335には、前記操作軸340と平行に延びる係合ピン337であって、前記センサユニット350付きの前記電動モータカバー315が前記第1モータハウジング130に連結された際に前記付勢部材によって前記センサ軸352の軸線回り一方側へ付勢される前記センサーアーム353が係合する係合ピン337が設けられている。
 斯かる構成によれば、前記電動モータ300及び前記センサユニット350が装着された状態の前記電動モータカバー315を前記第1モータハウジング130に連結させた際に、前記セクタギヤ335の前記操作軸340回りの回転に応じて前記センサアーム353が前記センサ軸352回りに回転するように前記センサアーム353を前記係合ピン337に係合させることができる。
 さらに、前記電動モータ300及び前記センサユニット350が装着された状態の前記電動モータカバー315を前記第1モータハウジング130から取り外す際には、前記センサアーム353が前記係合ピン337に対して前記センサ軸352の軸線方向に沿って相対移動することを許容できる。
 従って、前記セクタギヤ335の前記操作軸340回りの位置(即ち、前記モータ側制御軸136の軸線回り位置)を前記センサユニット350によって検出しつつ、前記電動モータ300及び前記センサユニット350が装着された状態のままで前記電動モータカバー315を前記第1モータハウジング130から容易に取り外すことができる。
 本実施の形態においては、図6に示すように、前記電動モータ300は、さらに、前記電動モータ本体出力軸310から前記ウォーム軸320への回転動力の伝達を許容しつつ逆向きの回転動力の伝達を防止するように前記電動モータ本体出力軸310及び前記ウォーム軸320の間に介挿されたクラッチ機構360を有している。
 図10に図6におけるX-X線に沿った前記クラッチ機構360の縦断面図を示す。
 又、図11に図10におけるXI-XI線に沿った前記クラッチ機構360の横断面図を示す。
 図10及び図11に示すように、前記クラッチ機構360は、前記電動モータ本体出力軸310の先端部に径方向外方へ延びるように設けられた駆動側アーム361と、前記駆動側アーム361を囲繞するカラー部材362と、前記ウォーム軸320における前記電動モータ本体出力軸310と対向する側の端部から径方向外方へ延在された従動側アーム363と、前記電動モータ本体出力軸310及び前記ウォーム軸320の軸線を基準にして径方向に関し前記従動側アーム363及び前記カラー部材362の間に配置されたコンタクト部材364とを有している。
 前記駆動側アーム361は、前記電動モータ本体出力軸310の軸線を基準にして周方向を向く側面361aが前記従動側アーム363及び前記コンタクト部材364の双方における周方向を向く側面363a,364aを周方向に押圧し得るように構成されている。
 前記従動側アーム363における径方向外方を向く外端面363bは、前記電動モータ本体出力軸310及び前記ウォーム軸320の軸線CLに沿って視た際に、前記外端面363bの周方向中心点及び前記軸線CLを結ぶ仮想線ILに対して略直交している。
 斯かる構成の前記クラッチ機構360は、以下のように作動する。
 前記電動モータ本体301が軸線回り一方側(例えば、前記作業車輌1を前進させる正転側)又は他方側(例えば、前記作業車輌1を後進させる逆転側)の何れかの方向(以下、第1方向D1という)に回転されると(図11(a)参照)、前記駆動側アーム361が前記従動側アーム363及び前記コンタクト部材364の双方を前記第1方向D1に押圧する。これにより、前記ウォーム軸320が前記第1方向D1と同一方向d1に回転し(図11(b)参照)し、前記可動斜板137が前記第1方向D1に対応した方向に傾転する。
 ところで、前記第1油圧モータ120が給排する作動油の油圧は前記可動斜板137に対して該可動斜板137を中立方向へ傾転させる力として作用する。さらに、所望により、前記油圧モータユニット100には前記可動斜板137を中立方向に付勢する中立バネが備えられる。
 従って、前記電動モータ300が作動停止状態となると、前記電動モータ300の慣性力に抗して前記可動斜板137が中立方向へ若干量だけ傾転する。
 これに応じて、図11(c)に示すように、前記可動斜板137に作動連結されている前記ウォーム軸320は前記中立方向に対応した第2方向d2へ回転するが、フリー状態の前記コンタクト部材364の位置変化は生じない。
 前述の通り、前記従動側アーム363の前記外端面363bは、前記ウォーム軸320の軸線CLに沿って視た際に、前記外端面363bの周方向中心点及び前記従動ウォーム軸320の軸線CLを結ぶ仮想線ILに対して略直交している為、前記従動アーム363の第2方向d2への回転によって前記コンタクト部材364が前記カラー部材362の内周面に押し付けられ、これにより、前記ウォーム軸320が回転不能なロック状態となる(図11(c)参照)。
 従って、前記電動モータ320によって前記可動斜板137が所定傾転位置に位置された後に、前記可動斜板137が所定傾転位置から意に反して傾転することを有効に防止できる。
 ここで、前記制御装置90による前記電動モータ300の制御方法について説明する。
 前述の通り、本実施の形態に係る前記作業車輌1においては、前記第1車輪10を作動的に駆動する前記第1油圧モータユニット100及び前記第2車輪20を作動的に駆動する前記第2油圧モータユニット200が互いに対して同期した状態で前記油圧ポンプユニット50によって油圧的に駆動され、且つ、車輌旋回角度が大きくなるに従って前記第1車輪10の旋回半径R1が前記第2車輪20の旋回半径R2に比して小さくなる。
 前記制御装置90は、前記第1及び第2車輪10,20間に生じる前記旋回半径差に応じて前記第1油圧モータユニット100による前記第1車輪10の駆動速度が変化するように前記電動モータ300の作動制御を行う通常モード(旋回モード)を有している。
 詳しくは、前記第1油圧モータユニット100における前記モータ側容積調整機構135は、前記第1油圧モータ120の容積を、前記第1油圧モータ120によって作動的に駆動される前記第1車輪10の周速が前記第2油圧モータ220によって作動的に駆動される前記第2車輪20の周速と略同一となる際の基準容積と前記基準容積よりも大きな第1容積とを含む範囲で変化させ得るように構成されている。
 例えば、前記第1車輪10及び前記第2車輪20の直径が同一である場合には、前記基準容積は前記第2油圧モータ220の固定容積と同一となる。
 前記第1容積は、好ましくは、前記作業車輌1の最大旋回時に生じる第1及び第2車輪10,20間の旋回半径差に応じた速度だけ前記第1車輪10の周速を減速させるような容積とされる。
 前記通常モードにおいては、前記制御装置90は、前記作業車輌1に備えられる旋回角度センサからの旋回角度信号に基づき、前記第1油圧モータ120の容積が前記基準容積及び前記第1容積の間において車輌旋回角度に応じた容積となるように前記電動モータ300を作動させる。
 より詳しくは、前記制御装置90は、前記車輌1の最大旋回時には前記第1油圧モータ120の容積が前記第1容積となり、前記車輌1が直進状態及び最大旋回状態の間の旋回状態の際には前記第1油圧モータ120の容積が前記基準容積及び前記第1容積の間において車輌旋回角度に応じた容積となるように、前記電動モータ300を作動させる。
 具体的には、前記制御装置90は、前記旋回角度センサ等のセンサから入力される信号に基づいて演算処理を実行する制御演算手段を含む演算部(以下CPUという)と、通常モードの制御プログラムや制御データ等を記憶するROM,設定値等を電源を切っても失われない状態で保存し且つ前記設定値等が書き換え可能とされたEEPROM及び前記演算部による演算中に生成されるデータを一時的に保持するRAM等を含む記憶部とを備えている。
 前記制御装置400は、前記記憶部に収納された前記制御データとして、旋回角度に対する前記電動モータ300の作動状態に関する制御データを有し得る。
 前記制御データは、例えば、制御用換算式又はLUT(ルックアップテーブル)等の形態を取り得る。
 前記旋回角度センサは、前記操向操作部材65の操作角を検出する操作側旋回角度センサ66(図2参照)、又は、前記第2フレーム32に対する前記第1フレーム31の折れ角を検出する作動側旋回角度センサとされ得る。
 又、剛性の車輌フレームの前部分及び後部分にそれぞれ前輪及び後輪が支持され且つ前記前輪及び後輪の一方が操舵輪とされている作業車輌においては、前記作動側旋回旋回角度センサは前記操舵輪の操舵角を検出するように構成される。
 本実施の形態に係る作業車輌1においては、前記制御装置90は、前記通常モードに加えて、前記第1油圧モータ120の容積量を前記第1容積に固定するトルクアップモードを有しており、前記駆動源40が作動中で且つ前記ポンプ側容積調整機構54が中立状態の車輌アイドリング状態にあると判断した場合には前記トルクアップモードを起動し、車速センサ62(図2参照)からの信号に基づき車速が所定の第1速度に到達すると前記トルクアップモードを解除して前記通常モードを起動するように構成されている。
 図12に、前記制御装置90のフローチャートを示す。
 前記制御装置90は、前記駆動源40が作動中で且つ前記ポンプ側容積調整機構54が中立状態とされた車輌アイドリング状態の場合には前記トルクアップモードを起動する。
 具体的には、図12に示すように、前記制御装置90は、ステップ11においてキーがON位置に位置しているか否かを判断し、前記ステップ11においてYESの場合には前記駆動源40が作動中であると見なして後続するステップ12へ移行し、前記ステップ11においてNOの場合には制御を終了する。
 前記ステップ12においては、前記制御装置90は前記ポンプ側容積調整機構54が中立状態にあるか否か(ステップ12)を判断する。
 この判断は、例えば、前記ポンプ側容積調整機構54における前記ポンプ側制御軸の軸線回り位置を油圧ポンプ用センサ71(図2参照)によって検出することで行われる。
 前記ステップ12においてYESの場合には、前記制御装置90は前記作業車輌1が所定の第1旋回角度以内にあるか否かを判断する(ステップ13)。
 この判断は、前記旋回角度センサからの信号に基づいて行われる。
 前記第1旋回角度は、例えば、15°とされる。
 前記ステップ13においてYESの場合には、前記制御装置90はステップ14へ移行して前記トルクアップモードを起動し、前記ステップ11へ戻る。
 これに対し、前記ステップ13においてNOの場合、即ち、前記作業車輌1が前記第1旋回角度を越えた旋回状態にある場合には、前記制御装置90はステップ15へ移行して前記通常モードを起動する。これは、前記作業車輌1が所定の前記第1旋回角度を超えた旋回状態である場合に前記トルクアップモードが起動することを禁止する為である。
 前記ステップ12においてNOの場合には、前記ポンプ側容積調整機構54が後進状態か否かを判断する(ステップ21)。
 この判断は、前記油圧ポンプ用センサ71からの信号に基づいて行われる。
 前記ステップ21においてYESの場合には車輌後進用のフローへ移行し、前記ステップ21においてNOの場合にはステップ31へ移行する。
 前記ステップ21においてYESの場合には、前記制御装置90は前記作業車輌1が前記第1旋回角度よりも大きな第2旋回角度以内にあるか否かを判断する(ステップ22)。
 この判断は、前記旋回角度センサからの信号に基づいて行われる。
 前記第2旋回角度は、例えば、40°とされる。
 前記ステップ22においてNOの場合、即ち、前記作業車輌1が前記第2旋回角度を越えた旋回状態にある場合には、前記制御装置90はステップ41へ移行して前記通常モードを起動する。
 前記ステップ22においてYESの場合には、前記制御装置90は前記車速センサ62からの信号に基づき車速を検出し(ステップ23)、検出された車速が所定のクリープ速以上か否かを判定する(ステップ24)。
 ここで、前記クリープ速は、前記ステップ21においてYESと判断される程度に前記ポンプ側容積調整機構54が後進状態に作動されている場合に、前記作業車輌1に現出されるべき最低走行速度よりも低い速度とされる。
 即ち、前記ステップ21においてYESと判断されたのであれば前記作業車輌1が少なくとも走行すべき最低速度よりも低い速度に前記クリープ速が設定される。
 従って、前記ステップ24においてNOの場合には、エンジンストール又は前記HSTの作動油漏れ等の何らかのエラーが生じていると推定される。
 従って、前記制御装置90は、前記ステップ24においてNOの場合には、第1エラーモードを起動する(ステップ51)。
 前記第1エラーモードは、例えば、モニタ又はスピーカ等の報知手段を介して第1エラーが発生していることを使用者に報知しつつ、前記電動モータ300の制御を禁止して前記電動モータ300をその時点の状態に保持する。
 前記ステップ24においてYESの場合、即ち、前記第1エラーが発生していない場合には、前記制御装置90は車速が第1速度以上か否かを判断する(ステップ25)。
 前記ステップ25においてNOの場合には、前記作業車輌1は前記車輌アイドリング状態から車輌発進状態へ移行しているものの、依然として大きな走行トルクが必要な状態であると判断して前記ステップ14へ移行して前記トルクアップモードを維持若しくは起動する。
 これに対し、前記ステップ25においてYESの場合には、前記制御装置90は、前記作業車輌が車輌発進状態を越えて車輌走行状態へ移行していると判断する。
 この際、前記制御装置90は、前記作業車輌1の車速が前記第1速度よりも高速の第2速度以上であるか否かを判断しする(ステップ26)。
 前記ステップ26においてNOの場合(車速が前記第1速度以上で且つ前記第2速度未満の場合)には、前記制御装置90は前記移行モードを起動して(ステップ27)、前記ステップ11へ戻る。
 これに対し、前記ステップ26においてYESの場合(車速が前記第2速度以上の場合)には、前記制御装置90は前記通常モードを起動する(ステップ41)。
 前記移行モードは、前記第1油圧モータ120の容積が前記第1速度及び第2速度間の車速に応じて前記第1容積及び前記基準容積間で変化するように前記電動モータ300の作動制御を実行する。
 このように、本実施の形態においては、前記トルクアップモード起動状態において車速が前記第1速度に達すると前記トルクアップモードを解除して直ちに前記通常モードを起動する代わりに、車速の前記第1速度から前記第2速度への上昇に応じて前記第1油圧モータ120の容積を第1容積から基準容積へ変化させるように前記電動モータ300の作動制御を行う前記移行モードを起動し、車速が前記第2速度に達した時点で前記移行モードを解除して前記通常モードを起動しており、これにより、前記トルクアップモードから前記通常モードへの移行をスムーズに行うことができる。
 なお、本実施の形態においては、前記移行モードは、前記第1及び第2速度間における車速変化に応じて前記第1油圧モータ120の容積を変化させるように構成されているが、これに代えて、車速が前記第1速度に達した時点から一定時間をかけて前記第1油圧モータ120の容積を第1容積から基準容積へ徐々に変化させるように前記電動モータ300の作動制御を行うように構成することも可能である。この場合には、車速が前記第1速度に達した時点で前記トルクアップモードが解除されて前記移行モードが起動され、前記移行モードの起動から前記一定時間経過後に前記移行モードが解除されて前記通常モードが起動される。
 ところで、本実施の形態に係る前記作業車輌1は、前述の通り、車輌前後方向一方側及び他方側に配設された前記第1及び第2車輪10,20がそれぞれ前記第1及び第2油圧モータユニット100,200によって作動的に駆動される油圧四輪駆動作業車輌とされている。
 このような油圧四輪駆動作業車輌においては、前記第1及び第2車輪10,20のうち進行方向後方側(上流側)に位置する車輪を駆動する油圧モータユニットがメインの走行トルク発生手段として作用する。
 即ち、前記第1及び第2車輪10,20がそれぞれ前輪及び後輪とすると、車輌前進時には進行方向後方側に位置する前記第2車輪を駆動する固定容積型の前記第2油圧モータユニット200がメインの走行トルク発生手段として作用し、車輌後進時には進行方向後方側に位置する前記第1車輪10を駆動する可変容積型の前記第1油圧モータユニット100がメインの走行トルク発生手段として作用する。
 又、前記トルクアップモードにおいては、前記第1油圧モータ120の容積が前記第1容積に固定されるから、前記第1油圧モータ120によって作動的に駆動される前記第1車輪10の周速は前記第2油圧モータ220によって作動的に駆動される前記第2車輪20の周速より遅くなる。従って、前記トルクアップモードの起動時には、前記第1及び第2車輪にスリップ及び/又は引きづりが生じる。
 このような点を考慮して、本実施の形態に係る作業車輌1は、可変容積型の前記第1油圧モータユニット100がメインの走行トルク発生手段として作用する方向への発進時には前記トルクアップモードを有効に起動させつつ、固定容積型の前記第2油圧モータユニット200がメインの走行トルク発生手段として作用する方向への発進時には前記トルクアップモードの起動を可及的に抑えるように構成されている。
 具体的には、前記制御装置90は、前述の通り、前記ステップ12においてNOの場合には、前記ステップ21において前記ポンプ側容積調整機構54が後進状態か否かを判断する。
 ここで、前記ポンプ側容積調整機構54が後進状態であるということは、前記第1車輪10が進行方向後方側に位置し、前記第1車輪10を駆動する可変容積型の前記第1油圧モータユニット100がメインの走行トルク発生手段となることを意味する。
 従って、前記ステップ21においてYESの場合には、車速が前記第1速度に達するまでは前記トルクアップモードを維持する。
 前記ステップ21においてNOの場合には、前記制御装置90は、ステップ31において、前記ポンプ側容積調整機構54が前進状態か否かを判断する。
 ここで、前記ポンプ側容積調整機構54が前進状態であるということは、前記第2車輪20が進行方向後方側に位置し、前記第2車輪20を駆動する固定容積型の前記第2油圧モータユニット20がメインの走行トルク発生手段となることを意味する。
 従って、前記ステップ31においてYESの場合、即ち、前記ポンプ側容積調整機構54が前進状態である場合には、前記制御装置90は、車速が前記第1車速よりも低速の第3車速に達したか否かを判断し(ステップ35)、車速が前記第3速度に達した時点で前記トルクアップモードを解除して前記ステップ41へ移行して前記通常モードを起動させる。
 斯かる構成によれば、固定容積型の前記第2油圧モータユニット200がメインの走行トルク発生手段として作用する方向への走行時においては、可変容積型の前記第1油圧モータ120の容積を不必要に前記第1容積に固定することが防止され、これにより、前記第1及び第2車輪10,20にスリップ及び/又は引きづりが生じることを有効に防止することができる。
 なお、前記ポンプ側容積調整機構が前進状態である場合においても、前記制御装置90は車輌旋回角度に応じてトルクアップモードの起動禁止を行うか否かを判断する(ステップ32)。
 さらに、前記前御装置90は、前記車速センサ62からの信号に基づき車速を検出し(ステップ33)、検出された車速が所定のクリープ速以上か否かを判定する(ステップ34)。そして、前記ステップ34においてNOの場合には、前記制御装置90は前記第1エラーモードを起動する(ステップ53)。
 又、前記ステップ31においてNOの場合には、前記制御装置90は第2エラーモードを起動する(ステップ52)。
 即ち、前記ステップ12において前記ポンプ側容積調整機構54が中立状態にはないと判断された場合に前記ステップ21へ移行し、前記ステップ21において前記ポンプ側容積調整機構が後進状態ではないと判断された場合に前記ステップ31へ移行する。従って、理論上においては前記ステップ31においてNOと判断されることは有り得ない。
 このような理由から、前記ステップ31においてNOと判断される場合には、前記ポンプ側容積調整機構54の作動状態を検出する前記油圧ポンプ用センサ71に異常が発生していると考えられる。
 その為、前記第2エラーモードは、例えば、モニタ又はスピーカ等の報知手段を介して第2エラーが発生していることを使用者に報知しつつ、前記トルクアップモードの起動を禁止して前記通常モードのみの起動を許容する。
 このように、本実施の形態に係る作業車輌1は、車輌旋回角度に応じて前記第1油圧モータ120の容積を変化させることで、前記第1及び第2車輪10,20のスリップや引きづりを防止しつつ前記第1及び第2車輪10,20の双方を駆動することを可能とする前記通常モードを有しつつ、車輌発進前の車輌アイドリング状態においては前記第1油圧モータ120の容積を前記基準容積よりも大きい前記第1容積に固定する前記トルクアップモードを起動し、且つ、車速が第1速度に達すると前記トルクアップモードを解除して前記通常モードを直ちに又は前記移行モードを介して起動するように構成されている。
 斯かる構成によれば、車輌走行時においては前記通常モードを起動することで直進及び旋回中の何れにおいても前記第1及び第2車輪10,20にスリップや引きづりを生じさせることなく前記第1及び第2車輪10,20の双方を駆動しつつ、大きな走行トルクが必要な車輌発進時には自動的に前記トルクアップモードが起動することで操縦者による操作を要することなく大きな走行トルクを得ることができ、車輌発進時における走行トルク不足を有効に防止できる。
 なお、本実施の形態においては、前記通常モードは、前記第1及び第2車輪の間に生じる旋回半径差に応じて前記第1車輪の駆動速度が変化するように前記電動モータの作動制御を行うように構成されているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
 即ち、車輌前後方向一方側及び他方側に配設された第1及び第2車輪をそれぞれ駆動する可変容積型の第1及び第2油圧モータユニットが可変容積型の油圧ポンプユニットに直列的に流体接続され、前記油圧ポンプユニットのポンプ側容積調整機構が主変速装置として作用し且つ前記第1及び第2油圧モータユニットの第1及び第2モータ側容積調整機構が副変速装置として作用するように構成された油圧四輪駆動作業車輌にも、本発明を適用することができる。
 斯かる作業車輌においては、前記第1及び第2モータ側容積調整機構は、手動操作に応じて電動モータによって同期して作動される。即ち、運転者による副変速操作部材への人為操作に応じて、前記第1及び第2モータ側容積調整機構は一又は一対の電動モータによって同期して作動される。
 この場合、前記通常モードは、前記副変速操作部材への人為操作に応じて前記一又は一対の電動モータの作動制御を行う制御モードとされ、前記トルクアップモードは、前記副変速操作部材への人為操作状態に拘わらず、前記第1及び第2油圧モータユニットを強制的に大容積とするように前記一又は一対の電動モータの作動制御を行う制御モードとされる。
1         油圧四輪駆動作業車輌
10        第1車輪
20        第2車輪
30        車輌フレーム
31        第1フレーム
32        第2フレーム
35        枢支軸
40        駆動源
50        油圧ポンプユニット
52        油圧ポンプ
54        ポンプ側容積調整機構
62        車速センサ
90        制御装置
100       第1油圧モータユニット(可変容積型油圧モータユニット)
120       第1油圧モータ(可変容積側油圧モータ)
135       モータ側容積調整機構
200       第2油圧モータユニット
300       電動モータ

Claims (7)

  1.  車輌フレームと、前記車輌フレームの前後方向一方側及び他方側にそれぞれ支持された第1及び第2車輪と、前記車輌フレームに支持された駆動源と、前記駆動源によって作動的に駆動される可変容積型の油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットに流体接続され且つ前記第1及び第2車輪をそれぞれ作動的に駆動する第1及び第2油圧モータユニットであって、少なくとも一方が可変容積型とされた第1及び第2油圧モータユニットとを備え、前記油圧ポンプユニットは前記駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプとポンプ側制御軸の軸線回りの回転に応じて前記油圧ポンプの容積量を変更するポンプ側容積調整機構とを含み、前記可変容積型の油圧モータユニットは可変容積側油圧モータとモータ側制御軸の軸線回りの回転に応じて前記可変容積側油圧モータの容積量を基準容積及び前記基準容積よりも大きな第1容積の間で変更させるモータ側容積調整機構とを含んでいる油圧四輪駆動作業車輌であって、
     前記モータ側制御軸を軸線回りに回転させるように前記モータ側制御軸に作動連結された電動モータと、前記電動モータの作動制御を行う制御装置とを備え、
     前記制御装置は、手動操作に応じて又は前記第1及び第2車輪の旋回半径差に応じて前記電動モータの作動制御を行って前記可変容積側油圧モータの容積量を変化させる通常モードと前記可変容積側油圧モータの容積量を前記第1容積に固定するトルクアップモードとを有し、前記駆動源が作動中で且つ前記ポンプ側容積調整機構が中立状態の車輌アイドリング状態にあると判断した場合には前記トルクアップモードを起動し、車速センサからの信号に基づき車速が第1速度に到達すると前記トルクアップモードを解除して前記通常モードを起動することを特徴とする油圧四輪駆動作業車輌。
  2.  前記制御装置は、車輌旋回角度が所定の第1旋回角度を超える場合には前記トルクアップモードの起動を禁止して前記通常モードを起動することを特徴とする請求項1に記載の油圧四輪駆動作業車輌。
  3.  車輌旋回角度に応じて前記第1車輪の旋回半径が前記第2車輪の旋回半径より小さくなるように配置され、
     前記第1車輪を駆動する前記第1油圧モータユニットが可変容積型とされており、
     前記基準容積は、前記第1油圧モータによって駆動される前記第1車輪の周速が前記第2油圧モータユニットの第2油圧モータによって駆動される前記第2車輪の周速と略同一となるように設定され、
     前記第1容積は、前記第1車輪の周速が車輌最大旋回状態の際に生じる前記第1及び第2車輪の旋回半径差に応じた割合で減速するように設定されており、
     前記通常モードは、旋回角センサからの信号に基づき車輌直進状態時には前記第1油圧モータの容積が基準容積となり且つ車輌直進状態から最大旋回状態へ移行するに従って前記第1油圧モータの容積が基準容積から第1容積へ変化するように前記電動モータの作動制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧四輪駆動作業車輌。
  4.  前記車輌フレームは、略垂直に沿った枢支軸回り揺動可能に連結された第1及び第2フレームを含み、
     前記第2車輪は前記第2フレームに支持され、
     前記第1車輪は前記枢支軸との間の車両前後方向長さが前記第2車輪及び前記枢支軸の間の車両前後方向長さよりも長くなるように前記第1フレームに支持されていることを特徴とする請求項3に記載の油圧四輪駆動作業車輌。
  5.  前記制御装置は、前記トルクアップモード起動状態において車速が前記第1速度に達すると前記トルクアップモードを解除して直ちに前記通常モードを起動する代わりに、前記トルクアップモードを解除しつつ、車速の前記第1速度から該第1速度よりも高速の第2速度への上昇に応じて前記第1油圧モータの容積が第1容積から基準容積へ変化するように前記電動モータの作動制御を行う移行モードを起動し、車速が前記第2速度に達した時点で前記移行モードを解除して前記通常モードを起動することを特徴とする請求項3又は4に記載の油圧四輪駆動作業車輌。
  6.  前記制御装置は、前記トルクアップモード起動状態において車速が第1車速に達すると前記トルクアップモードを解除して直ちに前記通常モードを起動する代わりに、前記トルクアップモードを解除しつつ、一定時間をかけて前記第1油圧モータの容積が第1容積から基準容積へ徐々に変化するように前記電動モータの作動制御を行う移行モードを起動し、前記一定時間経過後に前記移行モードを解除して前記通常モードを起動することを特徴とする請求項3又は4に記載の油圧四輪駆動作業車輌。
  7.  前記第2車輪を駆動する前記第2油圧モータユニットが固定容積型とされており、
     前記制御装置は、車輌アイドリング状態から車輌が前記第1車輪を進行方向前方側とする前後方向一方側へ走行されていると判断した場合には、第1速度よりも低速の第3速度に達した時点で前記トルクアップモードを解除して前記通常モードを起動することを特徴とする請求項3から6の何れかに記載の油圧四輪駆動作業車輌。
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