(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン１で駆動される油圧ポンプ２、
この油圧ポンプ２の吐出圧油で回転され走行体７を駆動する可変容量型の油圧モータ５、
エンジン回転数とポンプ圧により油圧モータ５の容量を、エンジン回転数が増加した時には容量を小、エンジン回転数が減少した時には容量を大に制御するサーボピストン１３とサーボバルブ２０を備え、
前記サーボピストン１３を、受圧面積の小さな第１受圧室１５の圧油で容量大方向に移動し、受圧面積の大きな第２受圧室１６の圧油で容量小方向に移動するものとし、その第１受圧室１５に油圧ポンプ２のポンプ圧を供給し、
前記サーボバルブ２０を、第２受圧室１６にポンプ圧を供給する供給位置Ａと、第２受圧室１６をタンクに連通するドレーン位置Ｂを有し、第１受圧部２１に作用するエンジン回転数に比例した制御圧で第１位置Ａに押され、第２受圧部２２に作用するポンプ圧とスプリング２３で第２位置Ｂに押されるものとし、
前記第２受圧室１６とサーボバルブ２０を接続する回路２５に設けた可変絞り２６と、サーボピストン１３の位置を検出する手段と、そのサーボピストン１３の位置に応じて可変絞り２６の開口面積を増減するコントローラ２７により、前記サーボピストン１３が最大容量位置と中間容量位置との間で移動する時の移動速度を速く、サーボピストン１３が中間容量位置と最小容量位置の間で移動する時の移動速度を遅くする速度制御手段としたことを特徴とする油圧駆動車両の油圧モータ容量制御装置。
【請求項２】
エンジン１で駆動される油圧ポンプ２、
この油圧ポンプ２の吐出圧油で回転され走行体７を駆動する可変容量型の油圧モータ５、
エンジン回転数とポンプ圧により油圧モータ５の容量を、エンジン回転数が増加した時には容量を小、エンジン回転数が減少した時には容量を大に制御するサーボピストン１３とサーボバルブ２０を備え、
前記サーボピストン１３を、受圧面積の小さな第１受圧室１５の圧油で容量大方向に移動し、受圧面積の大きな第２受圧室１６の圧油で容量小方向に移動するものとし、その第１受圧室１５に油圧ポンプ２のポンプ圧を供給し、
前記サーボバルブ２０を、第２受圧室１６にポンプ圧を供給する供給位置Ａと、第２受圧室１６をタンクに連通するドレーン位置Ｂを有し、第１受圧部２１に作用するエンジン回転数に比例した制御圧で第１位置Ａに押され、第２受圧部２２に作用するポンプ圧とスプリング２３で第２位置Ｂに押されるものとし、
前記サーボピストン１３に、第２受圧室１６とサーボバルブ２０を連通する油路を形成し、この油路の開口面積をサーボピストン１３の位置に応じて可変として、前記サーボピストン１３が最大容量位置と中間容量位置との間で移動する時の移動速度を速く、サーボピストン１３が中間容量位置と最小容量位置の間で移動する時の移動速度を遅くする速度制御手段としたことを特徴とする油圧駆動車両の油圧モータ容量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧ポンプの吐出圧油で油圧モータを回転し、その油圧モータで走行体を駆動して走行する油圧駆動車両の油圧モータの容量を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧駆動車両としてはエンジンで油圧ポンプを駆動し、その油圧ポンプの吐出圧油で油圧モータを回転し、その油圧モータで走行体を駆動するものが知られ、この油圧駆動車両を加速、減速するには油圧ポンプを可変容量型とし、加速時には容量を大として油圧モータを増速し、減速する時には容量を小として油圧モータを減速することが行なわれている。
【０００３】
例えば、特開昭６２−２５５６５８号公報に示すように、油圧ポンプの容量を増減する操作部材を容量減方向に操作した時には油圧ポンプの容量を徐々に減少し、その操作部材を容量増方向に操作した時には油圧ポンプの容量を直ちに増加して、徐々に減速できると共に、加速性を向上できるようにしたものが知られている。
【０００４】
また、油圧駆動車両としては油圧モータを可変容量型とし、その容量を油圧ポンプのポンプ圧とエンジン回転数により制御するサーボピストンとサーボバルブを設け、エンジン回転数を増大する時（加速時）には油圧モータの容量を小さくして油圧モータの回転数を増大し、エンジン回転数を減少する時（減速時）には油圧モータの容量を大きくして回転数を減少させるものが知られている。
【０００５】
このように、油圧モータの容量を変更する場合に前述の油圧ポンプの容量を変更する場合と同様に、エンジン回転数を増大した時には容量を直ちに減少し、エンジン回転数を減少した時には容量を徐々に増加すれば加速性を向上できるし、徐々に減速できる。
【０００６】
しかしながら、前述の特開昭６２−２５５６５８号公報に示すものはポンプ圧、エンジン回転数に関係なく容量を制御するので前述のように制御できるが、サーボピストンとサーボバルブを用いてポンプ圧とエンジン回転数により容量を制御する場合には前述のように容量大方向と容量小方向の特性を変更することはできない。
【０００７】
このために従来は、サーボバルブとサーボピストンの室を接続する回路にスローリターン弁を設け、サーボピストンが容量大から容量小に移動する時の速度を速く、容量小から容量大方向に移動する時の速度を遅くし、加速性を向上すると共に、ゆっくりと減速できるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のスローリターン弁を設けた場合にはサーボピストンが容量大から容量小方向に移動する時の速度は図１のＡで示すようにサーボピストンの位置に関係なく設定した値となるし、容量小から容量大方向に移動する時の速度は図１のＢで示すようにサーボピストンの位置に関係なく設定した値となる。
【０００９】
他方、車両が所定の速度で走行している時の加速特性はゆっくりの方が良く、停止から発進する時（起動時）の加速特性は速い方が良いし、減速特性は減速初期にはゆっくりで停止直前（減速終期）となったら速い方が良い。
【００１０】
しかしながら、前述のようにスローリターン弁を用いた場合には図１のＡ，Ｂで示すようにサーボピストン位置に関係なく一定であるから、前述の加速特性を走行時の特性と起動時の特性の中間の値とし、減速特性を減速初期の特性と減速終期の特性の中間としており、十分に満足する加速特性、減速特性が得られない。
【００１１】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした油圧駆動車両の油圧モータ容量制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジン１で駆動される油圧ポンプ２、
この油圧ポンプ２の吐出圧油で回転され走行体７を駆動する可変容量型の油圧モータ５、
エンジン回転数とポンプ圧により油圧モータ５の容量を、エンジン回転数が増加した時には容量を小、エンジン回転数が減少した時には容量を大に制御するサーボピストン１３とサーボバルブ２０を備え、
前記サーボピストン１３を、受圧面積の小さな第１受圧室１５の圧油で容量大方向に移動し、受圧面積の大きな第２受圧室１６の圧油で容量小方向に移動するものとし、その第１受圧室１５に油圧ポンプ２のポンプ圧を供給し、
前記サーボバルブ２０を、第２受圧室１６にポンプ圧を供給する供給位置Ａと、第２受圧室１６をタンクに連通するドレーン位置Ｂを有し、第１受圧部２１に作用するエンジン回転数に比例した制御圧で第１位置Ａに押され、第２受圧部２２に作用するポンプ圧とスプリング２３で第２位置Ｂに押されるものとし、
前記第２受圧室１６とサーボバルブ２０を接続する回路２５に設けた可変絞り２６と、サーボピストン１３の位置を検出する手段と、そのサーボピストン１３の位置に応じて可変絞り２６の開口面積を増減するコントローラ２７により、前記サーボピストン１３が最大容量位置と中間容量位置との間で移動する時の移動速度を速く、サーボピストン１３が中間容量位置と最小容量位置の間で移動する時の移動速度を遅くする速度制御手段としたことを特徴とする油圧駆動車両の油圧モータ容量制御装置である。
第２の発明は、エンジン１で駆動される油圧ポンプ２、
この油圧ポンプ２の吐出圧油で回転され走行体７を駆動する可変容量型の油圧モータ５、
エンジン回転数とポンプ圧により油圧モータ５の容量を、エンジン回転数が増加した時には容量を小、エンジン回転数が減少した時には容量を大に制御するサーボピストン１３とサーボバルブ２０を備え、
前記サーボピストン１３を、受圧面積の小さな第１受圧室１５の圧油で容量大方向に移動し、受圧面積の大きな第２受圧室１６の圧油で容量小方向に移動するものとし、その第１受圧室１５に油圧ポンプ２のポンプ圧を供給し、
前記サーボバルブ２０を、第２受圧室１６にポンプ圧を供給する供給位置Ａと、第２受圧室１６をタンクに連通するドレーン位置Ｂを有し、第１受圧部２１に作用するエンジン回転数に比例した制御圧で第１位置Ａに押され、第２受圧部２２に作用するポンプ圧とスプリング２３で第２位置Ｂに押されるものとし、
前記サーボピストン１３に、第２受圧室１６とサーボバルブ２０を連通する油路を形成し、この油路の開口面積をサーボピストン１３の位置に応じて可変として、前記サーボピストン１３が最大容量位置と中間容量位置との間で移動する時の移動速度を速く、サーボピストン１３が中間容量位置と最小容量位置の間で移動する時の移動速度を遅くする速度制御手段としたことを特徴とする油圧駆動車両の油圧モータ容量制御装置である。
【００１３】
【作  用】
第１・第２の発明によれば、油圧モータ５の容量はエンジン回転数が増加した時には小となり、減少した時には大となるし、サーボピストン１３は最大容量位置と中間容量位置との間では速く移動して容量変化速度が速くなり、中間容量位置と最小容量位置の間では遅く移動して容量変化速度が遅くなるから、走行状態で加速した時には油圧モータ５の容量がゆっくりと減少し、起動時には油圧モータ５の容量が速く減少し、減速初期には油圧モータ５の容量がゆっくりと増加し、減速終期には油圧モータ５の容量が速く増加し、走行時の加速特性はゆっくりで起動時の加速特性は速く、減速初期の減速特性はゆっくりで、減速終期の減速特性は速くなり、十分に満足する加速特性と減速特性が得られる。
【００１４】
【実  施  例】
図２に示すように、エンジン１で駆動される油圧ポンプ２の第１・第２ポート２ａ，２ｂは第１・第２主回路３，４で油圧モータ５の第１・第２ポート５ａ，５ｂに閉回路接続され、その油圧モータ５の出力側に動力伝達機構６を介して走行体７に連結してあり、その走行体７は機械式のブレーキ８で制動される。
【００１５】
前記エンジン１はアクセルペダル等のエンジン操作部材９の操作量をガバナ１０に出力して回転数がコントロールされ、前記ブレーキ８はブレーキペダル等のブレーキ操作部材１１を操作することで制動動作する。
【００１６】
前記油圧モータ５の斜板等の容量制御部材１２はサーボピストン１３にロッド１４を介して連結され、そのサーボピストン１３は小径の第１受圧室１５内の圧力で容量大方向に移動し、大径の第２受圧室１６内の圧力で容量小方向に移動され、その第１受圧室１５は、第１・第２チェック弁１７，１８を介して前記第１・第２主回路３，４に接続したポンプ圧導入回路１９に接続し、第２受圧室１６はサーボバルブ２０で前記ポンプ圧導入回路１９とタンクに接続制御される。
【００１７】
前記サーボバルブ２０は第１受圧部２１の圧力で供給位置Ａに押され、第２受圧部２２の圧力とスプリング２３でドレーン位置Ｂに押され、そのスプリング２３はリンク２４を介して前記ロッド１４に連係してあり、前記第１受圧部２１はエンジン回転数に比例した圧力を出力する圧力発生手段に接続し、エンジン回転数に比例した制御圧Ｐｓが作用し、第２受圧部２２にはポンプ圧導入回路１９が接続してポンプ圧が作用し、第２受圧室１６とサーボバルブ２０を接続する回路２５に可変絞り２６が設けられ、この可変絞り２６はコントローラ２７で開口面積が制御され、そのコントローラ２７には変位計２８よりサーボピストン１３の位置が入力される。
なお、可変絞り２６の開口面積は比例ソレノイドで可変とし、その可変ソレノイドにコントローラ２７より通電するようにしてある。
【００１８】
前記可変絞り２６の開口面積はコントローラ２７によってサーボピストン１３の位置に応じて図３に示す線ａのように制御される。例えばサーボピストン１３が容量大（ＭＡＸ）寄りの位置では開口面積が大きく、容量小（ＭＩＮ）方向に移動するにつれて開口面積が順次小さくなる。
【００１９】
前記圧力発生手段は、エンジン１で駆動される制御用油圧ポンプ３０と、その吐出路３０ａに接続したドレーン回路３１と、そのドレーン回路３１に設けた絞り３２と低圧リリーフ弁３３と、その絞り３２の上流側に接続した検出回路３４より成り、その検出回路３４にエンジン回転数に比例した制御圧Ｐｓが検出される。
【００２０】
次にサーボピストン１３とサーボバルブ２０の動作を説明する。
図２の状態より油圧ポンプ２のポンプ圧（油圧モータ駆動圧）よりも制御圧Ｐｓが高圧となるとサーボバルブ２０が供給位置Ａとなり、ポンプ圧が第２受圧室１６に供給され、サーボピストン１３は第１受圧室１５と第２受圧室１６の受圧面積差で容量小方向に移動して油圧モータ５の容量を小とする。
【００２１】
サーボピストン１３が移動することでスプリング２３の取付荷重が大となるからサーボバルブ２０はドレーン位置Ｂとなり、サーボピストン１３は第１受圧室１５のポンプ圧で容量大方向に移動し、それによりスプリング２３の取付荷重が小さくなってサーボバルブ２０が供給位置Ａとなる。
【００２２】
この動作を繰り返すことで油圧モータ５の容量をポンプ圧と制御圧Ｐｓ（エンジン回転数）に見合う値とする。
なお、ポンプ圧よりも制御圧Ｐｓが低圧となるとサーボバルブ２０がドレーン位置Ｂとなってサーボピストン１３が容量大方向に移動し、前述と同様に油圧モータ５の容量をポンプ圧と制御圧Ｐｓに見合う値とする。
【００２３】
前記サーボピストン１３の移動速度は可変絞り２６の開口面積が大であれば速く、小であれば遅くなるし、その可変絞り２６の開口面積は図３に示すようにサーボピストン１３の位置で変化するので、サーボピストン１３の移動速度（油圧モータの容量変化速度）は図４の線ｂで示すようになる。なお、可変絞りの開口面積を図３の仮想線で示すように設定すれば容量変化速度は図４の仮想線で示すようになる。
【００２４】
例えば、油圧モータ５の容量が最大から減少する場合には、最初は速く減少し、以後順次遅く減少し、油圧モータ５の容量が最小から増大する場合には、最初は遅く増加し、以後順次速く増大する。
【００２５】
次に作動を説明する。
所定の速度で走行している時にはエンジン回転数が大で制御圧Ｐｓが高圧で、油圧ポンプ２のポンプ圧が低いのでサーボピストン１３は容量小方向に位置して油圧モータ５の容量が最大と最小の中間の値となっている。
【００２６】
前述の状態でエンジン操作部材９を操作してエンジン回転数を増加（加速）すると、制御圧Ｐｓが高圧となり前述のようにサーボピストン１３が容量小方向に移動して油圧モータ５の容量が中間の値より減少し、油圧モータ５が増速されて車両は加速される。
【００２７】
この時、容量変化速度は遅く油圧モータ５の容量はゆっくりと減少し、走行時の加速特性はゆっくりとなる。
【００２８】
また、車両が停止している状態（例えば、エンジン１がアイドリング状態）からエンジン操作部材９を操作してエンジン回転数を増加して発進する時（起動時）には油圧モータ５の容量が速く減少する。
【００２９】
つまり、車両停止状態では制御圧Ｐｓが低圧のためにサーボピストン１３は最大容量位置となり、エンジン回転数の増加により制御圧Ｐｓが高圧となっとサーボピストン１３は容量小方向に移動するが、最大容量位置から中間容量位置に向けてはサーボピストン１３が速く移動するので、油圧モータ５の容量が速く減少する。
【００３０】
このように、走行時から加速する時の加速特性はゆっくりとなり、起動時の加速特性は速くなって十分に満足する加速特性が得られる。
【００３１】
前述のように所定の速度で走行している状態からエンジン操作部材９を操作してエンジン回転数を減少（減速）すると、制御圧Ｐｓが低圧となり、前述のようにサーボピストン１３が容量大方向に移動して油圧モータ５の容量が増加し、車両は減速され、ある程度減速したらブレーキ操作部材１１を操作してブレーキ８で制動して停止する。
【００３２】
この時、容量変化速度は初期は遅く、順次遅くなるので、減速初期の減速特性はゆっくりで、減速終期の減速特性は速くなり、十分に満足する減速特性が得られる。
【００３３】
次に第２実施例を説明する。
図５に示すように、サーボピストン１３に回路２５と第２受圧室１６を連通する主油路４０を形成し、さらにサーボピストン１３にこの主油路４０を外周面に開口する径方向の油路４１を移動方向に間隔を置いて複数形成し、サーボピストン１３が最小容量位置の時には回路２５と第２受圧室１６が主油路４０のみで連通し、サーボピストン１３が最大容量位置に向けて移動するに従って油路４１が第２受圧室１６が連通し、最大容量位置となると主油路４０と各油路４１で第２受圧室１６と回路２５が連通するようにしてある。
【００３４】
このようにすれば、油路２５と第２受圧室１６の開口面積（第２受圧室１６への開口面積）が図６に示すように最大容量位置から最小容量位置に向けて段階的に順次小さくなり、油圧モータ８の容量変化速度は図７に示すように最大位置が最も速く、順次段階的に遅くなり、最小容量位置で最も遅くなる。
【００３５】
したがって、第１実施例と同様な加速特性、減速特性から得られる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１，２に係る発明によれば、油圧モータ５の容量はエンジン回転数が増加した時には小となり、減少した時には大となるし、サーボピストン１３は最大容量位置と中間容量位置との間では速く移動して容量変化速度が速くなり、中間容量位置と最小容量位置の間では遅く移動して容量変化速度が遅くなるから、走行状態で加速した時には油圧モータ５の容量がゆっくりと減少し、起動時には油圧モータ５の容量が速く減少し、減速初期には油圧モータ５の容量がゆっくりと増加し、減速終期には油圧モータ５の容量が速く増加する。
したがって、走行時の加速特性はゆっくりで起動時の加速特性は速く、減速初期の減速特性はゆっくりで、減速終期の減速特性は速くなり、十分に満足する加速特性と減速特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサーボピストン移動速度を示す図表である。
【図２】本発明の第１実施例を示す油圧回路図である。
【図３】サーボピストン位置と可変絞り開口面積の関係を示す図表である。
【図４】サーボピストン位置と容量変化速度の関係を示す図表である。
【図５】本発明の第２実施例を示す油圧回路図である。
【図６】サーボピストン位置と油路開口面積の関係を示す図表である。
【図７】サーボピストン位置と容量変化速度の関係を示す図表である。
【符号の説明】
１…エンジン
２…油圧ポンプ
５…油圧モータ
７…走行体
９…エンジン操作部材
１３…サーボピストン
１５…第１受圧室
１６…第２受圧室
２０…サーボバルブ
２１…第１受圧室
２２…第２受圧室
２３…スプリング
２５…回路
２６…可変絞り
２７…コントローラ
２８…変位計
４０…主油路
４１…油路
【図１】
0003638036.tif 000002
【図２】
0003638036.tif 000003
【図３】
0003638036.tif 000004
【図４】
0003638036.tif 000005
【図５】
0003638036.tif 000006
【図６】
0003638036.tif 000007
【図７】
0003638036.tif 000008