(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動される可変容量形の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された作動油により回転される可変容量形の油圧モータと、
これらの油圧ポンプと油圧モータとを連通する閉回路のメインラインと、
油圧モータにより駆動される走行用回転体と、
この走行用回転体の単位時間当りの回転数を検出する回転数センサと、
この回転数センサにより検出された回転数が設定値より大きいときは油圧モータの容量を大容量側へ可変制御する制御部とを具備し、
制御部は、
回転数センサによる検出信号に応じた信号圧を発生させる制御弁と、
この制御弁から供給された信号圧を受けて油圧モータの容量を可変制御する容量可変機構部とを具備し、
容量可変機構部は、
油圧モータの容量を可変制御する斜板の傾転角を制御する容量制御シリンダおよびこの容量制御シリンダ内に嵌合された斜板傾転ピストンと、
メインライン内圧を途中で分岐された２つのラインを経て斜板傾転ピストンの一側の室と他側の室とに導くメインライン内圧ラインと、
分岐された２つのラインのうちメインライン内圧によって斜板傾転ピストンを大容量側へ動かす側のライン中に介在され、メインライン内圧および制御弁からの信号圧を受けてこれらの圧の増加による移動で斜板傾転ピストンを大容量側へ制御するスプールと
を具備したことを特徴とする車両の走行速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行系にハイドロスタティック・トランスミッションを備えた車両の走行速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示されるように、ホイールローダなどの従来の車両は、エンジン１により駆動される可変容量形の油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２から吐出される作動油により回転される可変容量形の油圧モータ３とを、閉回路４，５により接続した構成のハイドロスタティック・トランスミッション６を有し、油圧モータ３の出力軸に回転伝達機構７を介してホイール８の車軸９が接続されている。
【０００３】
このハイドロスタティック・トランスミッション６を装着した車両は、平地および登坂走行では、エンジン１が油圧ポンプ２を回転させ、この油圧ポンプ２からの吐出油により油圧モータ３を回転させ、回転伝達機構７を介してホイール８を回転させ、所望の走行速度で車両を走行させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、坂道を下る場合は、車両の重量による自重走行により、ホイール８の車軸９が強制的に過回転され、設定された最高走行速度を超えてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ハイドロスタティック・トランスミッションを装着した車両において、自重走行による走行速度の超過を防止することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンにより駆動される可変容量形の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された作動油により回転される可変容量形の油圧モータと、これらの油圧ポンプと油圧モータとを連通する閉回路のメインラインと、油圧モータにより駆動される走行用回転体と、この走行用回転体の単位時間当りの回転数を検出する回転数センサと、この回転数センサにより検出された回転数が設定値より大きいときは油圧モータの容量を大容量側へ可変制御する制御部とを具備し、制御部は、回転数センサによる検出信号に応じた信号圧を発生させる制御弁と、この制御弁から供給された信号圧を受けて油圧モータの容量を可変制御する容量可変機構部とを具備し、容量可変機構部は、油圧モータの容量を可変制御する斜板の傾転角を制御する容量制御シリンダおよびこの容量制御シリンダ内に嵌合された斜板傾転ピストンと、メインライン内圧を途中で分岐された２つのラインを経て斜板傾転ピストンの一側の室と他側の室とに導くメインライン内圧ラインと、分岐された２つのラインのうちメインライン内圧によって斜板傾転ピストンを大容量側へ動かす側のライン中に介在され、メインライン内圧および制御弁からの信号圧を受けてこれらの圧の増加による移動で斜板傾転ピストンを大容量側へ制御するスプールとを具備した車両の走行速度制御装置である。
【０００７】
これにより、走行用回転体の回転数を検出し、回転数が設定値を超えたら、油圧モータの容量を大容量側へ調整して、その大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより回転数の超過を抑える。すなわち、走行用回転体の回転数に応じて制御弁から出力される信号圧の増加により油圧モータの容量を大容量側へ調整して、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより回転数の超過を抑える。さらに、メインライン内圧が設定圧を超えると、スプールが移動して、このスプールを介在させたラインが連通状態に移行して、斜板傾転ピストンが大容量側へ動く。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図４に示された実施の一形態を参照しながら説明する。
【０００９】
ホイールローダなどの車両において、エンジン11により駆動される可変容量形の油圧ポンプ12と、この油圧ポンプ12から吐出される作動油により回転される可変容量形の油圧モータ13とを、閉回路のメインライン14，15にて連通することにより、走行系のハイドロスタティック・トランスミッション16を構成する。
【００１０】
油圧モータ13の出力軸17にベベルギアなどの回転伝達機構18を介して走行用回転体としてのホイール21の車軸22が接続されている。
【００１１】
車両の走行速度を制御する機構は、油圧モータ13の出力軸17に対して、ホイール21の単位時間当りの回転数を、単位時間当りのパルス数で検出する回転数センサ23を設け、この回転数センサ23に、回転数センサ23による検出信号としてのパルス数を電流値に変換してこの電流値が設定値より大きいときはその電流値を出力する変換器24を接続し、この変換器24に、電流値に応じた信号圧を発生させる制御弁としての比例制御減圧弁25におけるソレノイド26を接続する。
【００１２】
比例制御減圧弁25の入力ポートには、パイロットポンプ27がパイロット油圧供給ライン28を経て接続され、比例制御減圧弁25の出力ポートには、信号圧ライン29を経て、油圧モータ13の容量を可変制御する容量可変機構部30が接続されている。
【００１３】
そして、パイロットポンプ27から吐出されたパイロット油圧は、パイロット油圧供給ライン28に設けられたリリーフ弁31により設定圧に保たれて、比例制御減圧弁25の入力ポートに供給され、この比例制御減圧弁25でソレノイド26に供給された電流値に応じて比例減圧制御され、信号圧ライン29を経て容量可変機構部30に供給される。
【００１４】
この容量可変機構部30は、比例制御減圧弁25から供給された信号圧Ｐx を受けて、この信号圧Ｐx が大きいほど油圧モータ13の容量を大容量側へ可変制御する。
【００１５】
前記変換器24、比例制御減圧弁25および容量可変機構部30は、回転数センサ23により検出された回転数が設定値より大きいときは油圧モータ13の容量を大容量側へ可変制御する制御部32を形成している。
【００１６】
図２は、前記可変容量形の油圧モータ13にその容量可変機構部30を一体化したモータユニット34を示し、その油圧モータ13は、外部からの回転力が強制的に作用する場合は、油圧ポンプとしても機能することを表わしている。
【００１７】
この図２において、油圧モータ13の容量を可変制御する斜板の傾転角は、容量制御シリンダ35内に嵌合された斜板傾転ピストン36により制御するが、この斜板傾転ピストン36は、スプール37により制御される。
【００１８】
このスプール37の一端面には、メインライン14，15から逆止弁38，39を経て導入されたメインライン内圧ライン41と、前記比例制御減圧弁25からの信号圧ライン29と連通される信号圧ポート42から導入された信号圧ライン43とが導かれ、また、スプール37の他端面には、反発力を調整できる可調スプリング44が当接されている。さらに、斜板傾転ピストン36に一体化されたスプリング受け板45は、スプリング46により図２の右方へ押圧されている。
【００１９】
さらに、メインライン内圧ライン41は、容量制御シリンダ35内のピストン左室35a に直接連通されるライン41a と、スプール37の切換位置を経て容量制御シリンダ35内のピストン右室35b に連通されるライン41b とに分岐されている。また、信号圧ライン43は、絞り47を経てタンクポート48に連通され、さらに、ピストン右室35b へのライン41b は、復帰位置のスプール37を経てタンクポート48に連通されている。
【００２０】
次に、図示された実施形態の作用を説明する。
【００２１】
このハイドロスタティック・トランスミッション16を装着した車両は、平地および登坂走行では、エンジン11が油圧ポンプ12を回転させ、この油圧ポンプ12からの吐出油により油圧モータ13を回転させ、回転伝達機構18を介してホイール21を回転させ、車両を所望の走行速度で走行させることができる。
【００２２】
一方、下り坂などでは、自重走行により車両の走行速度が上昇して、回転数センサ23により検出された車軸回転数が設定値以上になると、変換器24より電流が比例制御減圧弁25に供給され、この比例制御減圧弁25より信号圧ライン29に電流値に応じた信号圧Ｐx が発生する。この信号圧Ｐx は容量可変機構部30に供給され、この容量可変機構部30が信号圧Ｐx により斜板傾転角を制御して、油圧モータ13の容量を大容量側へ可変制御し、車両の走行速度の超過を防止する。
【００２３】
すなわち、ハイドロスタティック・トランスミッション16を装着した車両において、下り坂での自重走行による走行速度の超過を、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータ13により防止でき、下り坂における変速機のシフトダウンおよびエンジンブレーキと同様の効果が得られる。
【００２４】
次に、図２乃至図４を参照しながら、信号圧Ｐx と油圧モータ13の容量との関係を説明する。
【００２５】
信号圧Ｐx が０のときは、メインライン内圧ＰＭ  のみがスプール37の左端に作用する。このとき、メインライン内圧ＰＭ  が可調スプリング44により設定された設定圧以下の場合、スプール37は可調スプリング44により左側へ保持され、ピストン右室35b はタンクポート48に連通されるから、斜板傾転ピストン36は、スプリング46により右側に押され、油圧モータ13は最小容量となる。
【００２６】
メインライン内圧ＰＭ  が可調スプリング44による設定圧を超えると、スプール37は右側へ移動し、ライン41b が連通状態に移行するので、ピストン右室35b に作用する圧が上昇して、その圧により斜板傾転ピストン36の右側面を押圧する力が、（スプリング46の反発力）＋（ＰＭ  ）×（斜板傾転ピストン36の左側面積）で表わされる力を上回ると、斜板傾転ピストン36は左側への移動を開始し、最大容量側へ動く。その際のメインライン内圧ＰＭ  と油圧モータ13の容量との関係は、図３に示されるようになる。
【００２７】
一方、信号圧ポート42に比例制御減圧弁25からの信号圧Ｐx が供給されたときは、（メインライン内圧ＰＭ  ）＋（信号圧Ｐx ）がスプール37の左端に作用する。このため、図４に示されるように斜板の傾転角を中立位置に復帰させるメインライン内圧ＰＭ  の傾転復帰圧ＰＭ２は、信号圧Ｐx が０のときの傾転復帰圧ＰＭ１と比較すると低くなる。つまり、信号圧Ｐx が増加するほど、油圧モータ13のモータ容量は大容量側へ変動する。
【００２８】
すなわち、本システムは、油圧モータ13の斜板の傾転角を中立位置に復帰させる閉回路（メインライン14，15）内の傾転復帰圧を信号圧Ｐx により変化させることで、油圧モータ13のモータ容量を制御して、オーバスピードを抑制するものである。
【００２９】
このように、本システムにより、車軸22の回転数を測定し、設定値以上の回転数ではその回転数に応じた信号圧Ｐx により、軸回転を制御するモータ容量を調整して、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータ13により走行速度の超過を抑えるから、エンジン11、油圧ポンプ12、油圧モータ13、その他構成部品にかかる速度超過による過大な負担を軽減できる。これにより、法定速度の遵守と、速度超過による事故の発生率の減少も期待できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、回転数センサにより走行用回転体の回転数を検出し、回転数が設定値より大きいときは制御部により油圧モータの容量を大容量側へ可変制御して、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより回転数の超過を抑えるので、エンジン、油圧ポンプ、油圧モータなどにかかる回転数の超過による過大な負担を軽減できる。また、回転数センサによる検出信号を制御弁にて信号圧に変換して容量可変機構部を作動することにより、油圧モータの容量を可変制御するから、高精度で動作の確実な電気・油圧制御系が得られる。さらに、油圧モータの斜板の傾転角を中立位置に復帰させる閉回路のメインライン内圧を信号圧により変化させることで油圧モータの容量を制御できる容量可変機構部を利用して、油圧モータを大容量側へ容易に制御できる。その上、メインライン内圧が設定圧を超えると、スプールが移動して、このスプールを介在させたラインが連通状態に移行して、斜板傾転ピストンが大容量側へ動くことで、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより走行速度の超過を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車両の走行速度制御装置の実施の一形態を示す油圧回路図である。
【図２】同上制御装置における油圧モータの容量可変機構部を示す油圧回路図である。
【図３】同上容量可変機構部のメインライン内圧とモータ容量との制御特性を示す特性図である。
【図４】信号圧により傾転復帰圧を変化させた場合の同上制御特性を示す特性図である。
【図５】一般的なハイドロスタティック・トランスミッションを備えた車両の走行系を示す説明図である。
【符号の説明】
11    エンジン
12    可変容量形の油圧ポンプ
13    可変容量形の油圧モータ
14，15    閉回路のメインライン
16    ハイドロスタティック・トランスミッション
21    走行用回転体としてのホイール
23    回転数センサ
25    制御弁としての比例制御減圧弁
30    容量可変機構部
32    制御部
Ｐx   信号圧
【図１】
0003631620.tif 000002
【図２】
0003631620.tif 000003
【図３】
0003631620.tif 000004
【図４】
0003631620.tif 000005
【図５】
0003631620.tif 000006