(57)【要約】【課題】断線等のトラブルの発生により電気制御が不能になっても走行中の急減速を回避し、駆動力が確保できる走行用ＨＳＴ回路の制御装置を提供する。【解決手段】走行モータの傾転を操作するサーボアクチュエータと、サーボアクチュエータの一方の油室及び他方の油室に供給するパイロット圧を制御する電磁駆動のモータ容量制御弁と、サーボアクチュエータの一方の油室とモータ容量制御弁の一のポートとを連結する連絡配管と、モータ容量制御弁の他のポートとタンクとを連結する戻り配管と、連絡配管に設けられ、絞りを有する一の流路又は絞りのない他の流路のいずれかに切り換えられる切換弁と、コントローラからの駆動電力が遮断されて、前記モータ容量制御弁の前記一のポートと前記他のポートとが連通した際に、切換弁を一の流路に切り換える切換弁駆動回路とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆転可能な可変容量型ポンプからなるメインポンプに、可変容量型油圧モータからなる走行モータが１対のメイン油圧管路を介して閉回路接続された走行用ＨＳＴ回路の制御装置であって、
前記走行モータの傾転を操作するモータ用サーボアクチュエータと、
前記モータ用サーボアクチュエータの一方の油室及び他方の油室に供給するパイロット圧により前記走行モータの傾転を制御する電磁駆動のモータ容量制御弁と、
前記モータ用サーボアクチュエータの一方の油室と前記モータ容量制御弁の一のポートとを連結する連絡配管と、
前記モータ容量制御弁の他のポートとタンクとを連結する戻り配管と、
前記連絡配管に設けられ、絞りを有する一の流路又は絞りのない他の流路のいずれかに切り換えられる切換弁と、
前記モータ容量制御弁へ指令信号として駆動電力を供給するコントローラと、
前記コントローラからの駆動電力が遮断されて、前記モータ容量制御弁の前記一のポートと前記他のポートとが連通した際に、前記切換弁を前記一の流路に切り換える切換弁駆動回路とを備えた、
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の走行用ＨＳＴ回路の制御装置において、
前記切換弁駆動回路は、前記モータ容量制御弁に供給される前記コントローラからの駆動電力に応じて、前記切換弁を電気的に切り換える
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の走行用ＨＳＴ回路の制御装置において、
前記切換弁駆動回路は、前記モータ容量制御弁の弁位置に応じて、前記切換弁の操作部に前記パイロット圧の一部を供給して前記切換弁を切り換える
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用ＨＳＴ回路の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＳＴ回路を備えた油圧走行駆動装置において、走行特性を状況に応じて変化させるために設けた電気容量制御モータが断線等のトラブル発生により電気制御が不能になっても、緊急脱出に必要な動力を確保することができ、かつ高速走行時の急減速を抑制するために、原動機で駆動される可変容量型ポンプを備えるとともに、この可変容量型ポンプから吐出される作動油で駆動され、モータ容量を制御する傾転ピストンを有する２台の可変容量型モータが並列に配設された閉回路を備えてなる油圧走行駆動装置において、前記２台の可変容量型モータのうちの一方の可変容量型モータは、閉回路の一対の主回路それぞれの圧力を検出する圧力センサからの検出信号を取込むコントローラからの制御電流の遮断により、モータ容量が最小になる方向に傾転ピストンを制御する容量制御電磁比例弁を備えた電気容量制御モータであり、他方の可変容量型モータは、コントローラからの制御電流の遮断により、主回路の圧力に応じたモータ容量になる方向に傾転ピストンを制御する容量制御弁を備えた圧力容量制御モータであることを特徴としたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０８２５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術においては、断線等のトラブルによるコントローラからの制御電流の遮断があった場合、電気容量制御モータのモータ容量は最少になるが、圧力容量制御モータは主回路の圧力が高くなれば、モータ容量を大きくするので、緊急時の脱出が可能になる。
【０００５】
また、高速走行時に断線等のトラブルによりコントローラからの制御電流が遮断されると、圧力容量制御モータのモータ容量は、駆動側主回路の圧力が低圧のため小容量が維持され、ブレーキ力は増大しない。また、電気容量制御モータはモータ容量が最少でブレーキ力は小さくなる。したがって、急減速は抑制される。
【０００６】
ところで、作業車両においては、走行用ＨＳＴ回路を１台の可変容量型ポンプと１台の可変容量型モータとで構成したものがある。このような作業車両においては、上述した従来技術は適用できない。また、従来１モータ形式のＨＳＴ車両を２モータ形式とする設計変更は、コストの上昇を招くため、採用されない。
【０００７】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、１モータ形式のＨＳＴ車両の構造の複雑化やコストアップを招くことなく、断線等のトラブルの発生により電気制御が不能になっても走行中の急減速を回避し、なおかつ緊急避難等の移動のための駆動力が確保できる走行用ＨＳＴ回路の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、逆転可能な可変容量型ポンプからなるメインポンプに、可変容量型油圧モータからなる走行モータが１対のメイン油圧管路を介して閉回路接続された走行用ＨＳＴ回路の制御装置であって、前記走行モータの傾転を操作するモータ用サーボアクチュエータと、前記モータ用サーボアクチュエータの一方の油室及び他方の油室に供給するパイロット圧により前記走行モータの傾転を制御する電磁駆動のモータ容量制御弁と、前記モータ用サーボアクチュエータの一方の油室と前記モータ容量制御弁の一のポートとを連結する連絡配管と、前記モータ容量制御弁の他のポートとタンクとを連結する戻り配管と、前記連絡配管に設けられ、絞りを有する一の流路又は絞りのない他の流路のいずれかに切り換えられる切換弁と、前記モータ容量制御弁へ指令信号として駆動電力を供給するコントローラと、前記コントローラからの駆動電力が遮断されて、前記モータ容量制御弁の前記一のポートと前記他のポートとが連通した際に、前記切換弁を前記一の流路に切り換える切換弁駆動回路とを備えたものとする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記切換弁駆動回路は、前記モータ容量制御弁に供給される前記コントローラからの駆動電力に応じて、前記切換弁を電気的に切り換えることを特徴とする。
【００１０】
更に、第３の発明は、第１の発明において、前記切換弁駆動回路は、前記モータ容量制御弁の弁位置に応じて、前記切換弁の操作部に前記パイロット圧の一部を供給して前記切換弁を切り換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１モータ形式のＨＳＴ車両の構造の複雑化やコストアップを招くことなく、ＨＳＴ車両走行中に急減速を回避し、なおかつ緊急避難等の移動のための駆動力が確保できる走行用ＨＳＴ回路の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を備えたホイールローダを示す左側面図である。
【図２】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を備えたホイールローダの動力伝達系統を示す概略図である。
【図３】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図４】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を構成するモータ容量制御弁の駆動電力とモータ容量の関係を示す特性図である。
【図５】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態における動作の一例を示す特性図である。
【図６】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図７】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態を構成するモータ容量制御弁の駆動電力とモータ容量の関係を示す特性図である。
【図８】本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態における動作の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を図１乃至図４を用いて説明する。図１は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を備えたホイールローダを示す左側面図、図２は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を備えたホイールローダの動力伝達系統を示す概略図、図３は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を示す油圧回路図、図４は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を構成するモータ容量制御弁の駆動電力とモータ容量の関係を示す特性図である。
【００１５】
図１において、ホイールローダ１は、運転室２と掘削作業等に用いられる作業機３と、前輪４及び後輪５とを備えている。
【００１６】
ホイールローダ１は、図２に示す動力伝達系統を備えている。エンジン６から出力された動力はメインポンプ２２および走行モータ２６等からなる走行用ＨＳＴ回路２０によりトランスミッション７に伝達され、さらにトランスミッション７からドライブシャフト８に伝達される。ドライブシャフト８はフロントアクスル９およびリアアクスル１０を駆動し、フロントアクスル９は前輪４を、リアアクスル１０は後輪５にそれぞれ動力を伝達する。
【００１７】
次に、本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態を図３を用いて説明する。  
図３に示すように、本実施の形態において走行用ＨＳＴ回路２０は、メインポンプ２２と走行モータ２６とが１対のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂを介して閉回路接続されている。
【００１８】
メインポンプ２２は、吸込み口と吐き出し口を逆転可能な可変容量型油圧ポンプであって、例えば、両傾転型で斜板式の可変容量型油圧ポンプ２２ａと、メインポンプ２２の容量を可変とするポンプレギュレータ２３と、メイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂにおける作動油の循環方向を切り換える循環方向制御回路５１とを備えている。
【００１９】
ポンプレギュレータ２３は、油圧パイロット式のサーボアクチュエータ２４、循環方向制御回路５１を構成する方向制御弁５２等から構成されている。  
サーボアクチュエータ２４は、筒状に形成され、内側に後述する２つの油室が画成するシリンダ２４ａと、該シリンダ２４ａの内周側に摺動可能に挿嵌されて、その左右に油室を画成するサーボピストン２４ｂとからなっている。シリンダ２４ａには、斜板２５が連結されていて、サーボピストン２４ｂの移動量に応じて傾転角を操作する。
【００２０】
シリンダ２４ａ内の両方の油室にはスプリングが配置されていて、サーボアクチュエータ２４への操作力が動作していない場合には、サーボピストン２４ｂは図３に示すスプリングリターンの位置に戻る。この位置は、可変容量型油圧ポンプ２２ａの最少ポンプ容量に対応している。
【００２１】
循環方向制御回路５１は、運転室２に設けられた前後進切換装置５０の操作装置５０ａの前進位置Ｆｐ・後進位置Ｒｐの切換指令に応じて、メイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂにおける作動油の循環方向を切り換えるものであって、サーボアクチュエータ２４のパイロット圧を制御する方向制御弁５２と、この方向制御弁５２にパイロット圧を供給するチャージポンプ４０とを備えている。
【００２２】
方向制御弁５２は、４ポート３位置でスプリングセンタ式の電磁方向制御弁であり、前後進切換装置５０の操作装置５０ａの中立指令に対応するノーマル位置Ｎ、前後進切換装置５０の操作装置５０ａの前進指令に対応する前進側作動位置Ｆ、前後進切換装置５０の操作装置５０ａの後進指令に対応する後進側作動位置Ｒへの切り換えができる。
【００２３】
具体的には、操作装置５０ａの指令信号を前後進切換装置５０からコントローラ８０が入力し、コントローラ８０から方向制御弁５２の２つのソレノイド５２Ｓ１，５２Ｓ２に駆動電力Ｗｆ，Ｗｒが供給されることで、切り換えられる。前進指令は駆動電力Ｗｆが前進ソレノイド５２Ｓ１に、後進指令は駆動電力Ｗｒが後進ソレノイド５３Ｓ２に供給されることでなされる。中立指令は、どちらのソレノイドにも駆動電力が供給されないことでなされる。
【００２４】
走行モータ２６は、斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａと、斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａの容量を可変とするモータレギュレータ２７と、切換弁７４と、切換弁駆動回路７５とを備えている。
【００２５】
モータレギュレータ２７は、電子制御式のモータ容量制御弁７０とモータ用サーボアクチュエータ２８とを備える。モータ用サーボアクチュエータ２８に供給するパイロット圧をモータ容量制御弁７０により制御することで、モータ用サーボアクチュエータ２８に連結された斜軸２９の傾転角を制御する。
【００２６】
モータ用サーボアクチュエータ２８は、筒状に形成されたシリンダ２８ａと、該シリンダ２８ａの内周側に摺動可能に挿嵌されて、大径油室２８ｂと小径油室２８ｃとを画成するサーボピストン２８ｄとからなっている。サーボピストン２８ｄには、斜軸２９が連結されている。大径油室２８ｂに作用するパイロット圧はモータ用サーボアクチュエータ２８を可変容量型油圧モータ２６ａの容量が小さくなる方向に押圧する。小径油室２８ｃに作用する油圧力はモータ用サーボアクチュエータ２８を可変容量型油圧モータ２６ａの容量が大きくなる方向に押圧する。
【００２７】
ここで、小径油室２８ｃには常に油圧力がかかっていて、大径油室２８ｂにパイロット圧がかかっていない場合には、サーボピストン２８ｄは図３に示す位置に戻る。この位置は、可変容量型油圧モータ２６ａの最大ポンプ容量側に対応している。一方、大径油室２８ｂにパイロット圧がかかることにより、サーボピストン２８ｄは、可変容量型油圧モータ２６ａの最少ポンプ容量側の方向に移動する。
【００２８】
モータ容量制御弁７０は、３ポート２位置でスプリングオフセット式の電磁方向制御弁である。モータ容量制御弁７０の入力ポート７０ａには、メイン油圧管路３０Ａと３０Ｂとにメイン油圧管路側からの流出のみを許可するそれぞれのチェック弁７１ａ，７１ｂを介して一端が連結された配管７１の他端が連結されている。
【００２９】
モータ容量制御弁７０の接続ポート７０ｂには、一端がモータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａに連結された連絡配管７３の他端が連結されている。モータ容量制御弁７０の接続ポート７０ｃには、一端がタンクに連結されたドレン配管７２の他端が連結されている。連絡配管７３には後述する切換弁７４が設けられている。
【００３０】
モータ容量制御弁７０は、図３に示すノーマル位置Ａ１と駆動位置Ａ２とを切り換えるものであって、ノーマル位置Ａ１においては、メイン管路３０Ａ，３０Ｂのうちの高圧側の圧油が、チェック弁７１ａ，７１ｂを介して、モータ用サーボアクチュエータ２８の小径油室２８ｃのみに導かれる。一方、駆動位置Ａ２においては、メイン管路３０Ａ，３０Ｂのうちの高圧側の圧油が、大径油室２８ｂと小径油室２８ｃとの両方に導かれる。ノーマル位置Ａ１においては、大径油室２８ｂは、ドレン配管７２と連通する状態となる。モータ容量制御弁７０は、コントローラ８０から後述する切換弁駆動回路７５を介してソレノイド７０Ｓに駆動電力Ｗが供給されることで、弁体を駆動する。
【００３１】
図４は本発明の第１の実施の形態に係わる斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａの容量制御特性を示している。図４において、横軸はモータ容量制御弁７０のソレノイド７０Ｓへ供給される駆動電力Ｗを、縦軸は斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａのモータ容量Ｑをそれぞれ示している。
【００３２】
ここで、駆動電力Ｗが０からＷ１の場合には、モータ容量制御弁７０は図３に示す弁位置Ａ１に配置され、このときのモータ用サーボアクチュエータ２８により定まるモータ容量Ｑは静的に最大容量Ｑｍａｘとなる。一方、駆動電力ＷがＷ２以上の場合には、モータ容量制御弁７０は図３に示す弁位置Ａ２に配置され、このときのモータ用サーボアクチュエータ２８により定まるモータ容量Ｑは静的に最小容量Ｑｍiｎとなる。また、駆動電力ＷがＷ１超過Ｗ２未満の場合には、モータ容量Ｑは、駆動電力Ｗに負の比例となる。
【００３３】
図３に戻り、切換弁７４は、２ポート２位置でスプリングオフセット式の電磁切換弁である。切換弁７４は、図３に示すノーマル位置Ｂ１と駆動位置Ｂ２とを切り換えるものであって、絞りが内部流路に設けられたノーマル位置Ｂ１においては、連絡配管７３を流れる圧油の流動が制限され、絞りを設けない駆動位置Ｂ２においては、連絡配管７３を流れる圧油の流動は制限されない。切換弁７４は、コントローラ８０から後述する切換弁駆動回路７５を介してソレノイド７４Ｓに駆動電力ＷＳが供給されることで、弁体を駆動する。
【００３４】
切換弁駆動回路７５は、リレー７６とバッテリ７７とを備えている、バッテリ７７は、蓄えた電力をリレー７６のＡ接点を介して切換弁７４のソレノイド７４Ｓへ送る。
【００３５】
リレー７６は、コイル７６ａとＡ接点７６ｂとを備えている。コイル７６ａは、その一端側をコントローラ８０の駆動電力出力端に接続し、その他端側をモータ容量制御弁７０のソレノイド７０Ｓに接続している。Ａ接点７６ｂは、その一端側をバッテリ７７の正極に接続し、その他端側を切換弁７４のソレノイド７４Ｓに接続している。
【００３６】
切換弁駆動回路７５において、コントローラ８０からモータ容量制御弁７０へ駆動電力Ｗが出力されて断線等のトラブルが生起していない場合、駆動電力Ｗは、まずリレー７６のコイル７６ａを励磁するとともにモータ容量制御弁７０のソレノイド７０Ｓへ供給される。コイル７６ａの励磁によりＡ接点７６ｂが接動作し、バッテリ７７からの電力が駆動電力ＷＳとして切換弁７４のソレノイド７４Ｓへ供給される。この結果、モータ容量制御弁７０に駆動電力Ｗが供給されていれば、切換弁７４は駆動位置Ｂ２に配置している。
【００３７】
一方、断線等のトラブルが生起した場合、駆動電力Ｗは、モータ容量制御弁７０のソレノイド７０Ｓへ供給されず、リレー７６のコイル７６ａも励磁されない。このことにより、バッテリ７７からの電力は駆動電力ＷＳとして切換弁７４のソレノイド７４Ｓへ供給されない。この結果、切換弁７４はノーマル位置Ｂ１に配置され、連絡配管７３を流れる圧油の流動を制限する。
【００３８】
コントローラ８０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等から構成された演算処理部を備えコンピュータプログラムに従って動作する装置であって、ポンプレギュレータ２３、及びモータレギュレータ２７等を電子制御する。
【００３９】
具体的には、コントローラ８０は、前後進切換装置５０が検知した前進位置Ｆｐ・中立位置Ｎｐ・後進位置Ｒｐの各切換指令を入力し、この入力信号を基に、ポンプレギュレータ２３を構成する方向制御弁５２のソレノイド５２Ｓ１，５２Ｓ２に駆動電力Ｗｆ，Ｗｒを、モータレギュレータ２７を構成するモータ容量制御弁７０のソレノイド７０Ｓに駆動電力Ｗを、それぞれ供給する。
【００４０】
次に、本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態における動作を図５を用いて説明する。図５は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態における動作の一例を示す特性図である。図５において、図１乃至図４に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図５は、ＨＳＴ車両であるホイールローダ１がモータ容量Ｑ最少で走行中に何らかの故障が発生し、モータ容量制御弁７０の駆動電力Ｗが遮断された場合の各部の挙動を示している。  
図５において、横軸は時間を示していて、縦軸の（１）〜（４）は上から順に切換弁７４の位置の信号Ｂ、モータ容量制御弁７０の位置の信号Ａ、モータ容量Ｑ、ホイールローダ１の車速Ｖを示している。また、時刻Ｔ０は、駆動電力Ｗが遮断された時刻であり、時刻Ｔ１は、モータ容量制御弁７０がノーマル位置Ａ１に到達した時刻を、時刻ＴＲは、モータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａxに到達する時刻をそれぞれ示している。なお、（３）及び（４）における一点鎖線の特性線Ｘは、切換弁７４を備えていない場合におけるモータ容量Ｑの増加特性と、車速Ｖの減速特性を、それぞれ示している。
【００４２】
まず、故障発生前の通常動作時である時刻Ｔ０前においては、図３に示すモータ容量制御弁７０に駆動電力Ｗ（≧Ｗ２）が供給されている。このことにより、切換弁駆動回路７５におけるリレー７６のコイル７６ａが励磁され、Ａ接点７６ｂが接動作し、バッテリ７７からの電力が駆動電力ＷＳとして切換弁７４のソレノイド７４Ｓへ供給される。この結果、切換弁７４は駆動位置Ｂ２に配置されている。この結果、モータ容量制御弁７０の接続ポート７０ｂとモータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａとは、絞りのない状態の連絡配管７３で連結されている。
【００４３】
次に、時刻Ｔ０において、モータ容量制御弁７０の駆動電力Ｗの遮断故障が起きると、ソレノイド７０Ｓへの電力供給が消滅するのでモータ容量制御弁７０が駆動位置Ａ２からノーマル位置Ａ１に切り換わる。このとき、切換弁駆動回路７５におけるリレー７６のコイル７６ａが非励磁となり、Ａ接点７６ｂは開動作し、バッテリ７７から供給された切換弁７４のソレノイド７４Ｓへの電力供給が消滅するので、切換弁７４が駆動位置Ｂ２からノーマル位置Ｂ１へ切り換わる。
【００４４】
時刻Ｔ１において、モータ容量制御弁７０がノーマル位置Ａ１に切り換わると、モータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａは、モータ容量制御弁７０の接続ポート７０ｂと７０ｃとを介してドレン配管７２と連通する。従来の切換弁７４を設けていない場合には、この連通により、モータ用サーボアクチュエータ２８がモータ容量Ｑ最大となるように急激に動作し、車速の急減速を生起させていた（例えば、図５の（３）及び（４）の特性線Ｘを参照）。
【００４５】
本実施の形態においては、切換弁７４が駆動位置Ｂ２からノーマル位置Ｂ１へ切り換わるため、モータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａからドレン配管７２に流出する圧油の油量が切換弁７４の内部の絞りにより制限される。このことにより、モータ用サーボアクチュエータ２８のサーボピストン２８ｄの動作が緩やかになり、上述した特性線Ｘに比べてモータ容量Ｑの変化も緩慢となる。この結果、ホイールローダ１の車速Ｖの減速も緩やかになる。
【００４６】
時刻ＴＲにおいて、従来の切換弁７４を設けていない場合に比べて長い時間をかけてモータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａxに到達する。このことから、ＨＳＴ車両であるホイールローダ１は安全に減速できる。また、モータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａxに固定されることから、緊急避難のための駆動力が確保できる。
【００４７】
上述した本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態によれば、１モータ形式のＨＳＴ車両の構造の複雑化やコストアップを招くことなく、ＨＳＴ車両走行中に急減速を回避し、なおかつ緊急避難等の移動のための駆動力が確保できる走行用ＨＳＴ回路の制御装置を提供することができる。
【００４８】
また、上述した本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態によれば、モータ容量制御弁７０への駆動電力Ｗが遮断された場合においても、モータ容量Ｑの急変を抑えることができるので、ＨＳＴ車両の急減速を防止できる。また、電力遮断によりモータが最大容量Ｑｍａxとなる方向に制御されるので、緊急避難等の移動のための駆動力が確保できる。
【００４９】
また、上述した本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態によれば、走行モータ２６の容量Ｑの急増を押さえられるので、走行モータ２６の吸込み側のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂにおけるキャビテーションの発生を抑制する。このことにより、エロージョンや騒音の発生を低減できる。
【００５０】
また、上述した本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態によれば、コントローラ８０等外部からの制御を用いないので、例えば、コントローラ８０の故障が発生しても正常に動作する。また、コントローラ８０等を介さないため新たな制御プログラムや入出力チャンネルの設定が不要である。このことから、電子制御の複雑化によるコストアップを抑制できる。
【００５１】
また、上述した本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第１の実施の形態によれば、切換弁７４を電気駆動としてモータ容量制御弁７０の駆動電力Ｗと連動して切換弁７４の制御を行ったので、速やかな切換弁７４の制御が可能となる。この結果、制御装置の信頼性が向上する。
【００５２】
なお、上述した第１の実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路の制御装置は、切換弁駆動回路７５にリレー７６を使用しているが、これは本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置をリレー７６を使用するものに限定するものではない。同様の働きをするトランジスタ等を用いた電流制御回路や、モータ容量制御弁７０と切換弁７４を直列に電気接続するといった制御方法でも良い。
【実施例２】
【００５３】
以下、本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図６は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態を示す油圧回路図、図７は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態を構成するモータ容量制御弁の駆動電力とモータ容量の関係を示す特性図、図８は本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態における動作の一例を示す特性図である。図６乃至図８において、図１乃至図５に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５４】
本発明のピストンポンプを用いた油圧システムの第２の実施の形態において、油圧システムの構成は、大略第１の実施の形態と同じであるが、切換弁駆動回路７５を電気駆動式でなく油圧駆動式とした点が第１の実施の形態と異なる。
【００５５】
図６において、走行モータ２６は、斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａと、電子制御式のモータ容量制御弁７０’とモータ用サーボアクチュエータ２８とからなるモータレギュレータ２７’と、切換弁７４’と、切換弁駆動回路７５’とを備えている。
【００５６】
モータ容量制御弁７０’は、４ポート３位置でスプリングオフセット式の電磁方向制御弁である。モータ容量制御弁７０’の入力ポート７０’ａには、メイン油圧管路３０Ａと３０Ｂとにメイン油圧管路側からの流出のみを許可するそれぞれのチェック弁７１ａ，７１ｂを介して一端が連結された配管７１の他端が連結されている。
【００５７】
モータ容量制御弁７０’の接続ポート７０’ｂには、一端がモータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａに連結された連絡配管７３の他端が連結されている。モータ容量制御弁７０’の接続ポート７０’ｃには、一端がタンクに連結されたドレン配管７２の他端が連結されている。モータ容量制御弁７０’の接続ポート７０’ｄには、一端が後述する切換弁７４’の操作部に連結された切換弁駆動回路７５’の他端が連結されている。連絡配管７３には後述する切換弁７４’が設けられている。
【００５８】
モータ容量制御弁７０’は、図６に示すノーマル位置Ａ０と第１駆動位置Ａ１と第２駆動位置Ａ２とを切り換えるものであって、ノーマル位置Ａ０においては、メイン管路３０Ａ，３０Ｂのうちの高圧側の圧油が、チェック弁７１ａ，７１ｂを介して、モータ用サーボアクチュエータ２８の小径油室２８ｃと切換弁駆動回路７５’に導かれる。一方、駆動位置Ａ１においては、メイン管路３０Ａ，３０Ｂのうちの高圧側の圧油が小径油室２８ｃのみに導かれる。駆動位置Ａ２においては、メイン管路３０Ａ，３０Ｂのうちの高圧側の圧油が大径油室２８ｂと小径油室２８ｃとの両方に導かれる。
【００５９】
ノーマル位置Ａ０においては、大径油室２８ｂは、ドレン配管７２と連通する状態、第１駆動位置Ａ１において大径油室２８ｂと切換弁駆動回路７５’はドレン回路７２と連通する状態となる。モータ容量制御弁７０’は、コントローラ８０からソレノイド７０’Ｓに駆動電力Ｗが供給されることで、弁体を駆動する。
【００６０】
図７は本発明の第２の実施の形態に係わる斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａの容量制御特性を示している。図７において、横軸はモータ容量制御弁７０’のソレノイド７０’Ｓへ供給される駆動電力Ｗを、縦軸は斜軸式可変容量型油圧モータ２６ａのモータ容量をそれぞれ示している。
【００６１】
ここで、駆動電力Ｗが０からＷ０の場合には、モータ容量制御弁７０’は図６に示す弁位置Ａ０に配置され、このときのモータ用サーボアクチュエータ２８により定まるモータ容量Ｑは静的に最大容量Ｑｍａｘとなる。駆動電力ＷがＷ０超過Ｗ１以下の場合には、モータ容量制御弁７０’は図６に示す弁位置Ａ１に配置され、このときのモータ用サーボアクチュエータ２８により定まるモータ容量Ｑは静的に最大容量Ｑｍａｘとなる。駆動電力ＷがＷ２以上の場合には、モータ容量制御弁７０は図６に示す弁位置Ａ２に配置され、このときのモータ用サーボアクチュエータ２８により定まるモータ容量Ｑは静的に最小容量Ｑｍiｎとなる。また、駆動電力ＷがＷ１超過Ｗ２未満の場合には、モータ容量Ｑは、駆動電力Ｗに負の比例となる。
【００６２】
図６に戻り、切換弁７４’は、２ポート２位置でスプリングオフセット式の油圧パイロット切換弁である。切換弁７４’は、図６に示す駆動位置Ｂ２とノーマル位置Ｂ１とを切り換えるものであって、絞りが内部流路に設けられたノーマル位置Ｂ１においては、連絡配管７３を流れる圧油の流動が制限され、絞りを設けない駆動位置Ｂ２においては、連絡配管７３を流れる圧油の流動は制限されない。切換弁７４’は、切換弁駆動回路７５’からのパイロット圧を受けて弁体を駆動する。また、切換弁７４’は、ＨＳＴメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂに常に作用しているチャージ圧相当の圧力で駆動位置Ｂ２まで切り換わるよう設定される。
【００６３】
次に、本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態における動作を図８を用いて説明する。図８は、ＨＳＴ車両であるホイールローダ１がモータ容量Ｑ最少で走行中に何らかの故障が発生し、モータ容量制御弁７０’の駆動電力Ｗが遮断された場合の各部の挙動を示している。  
図８において、横軸は時間を示していて、縦軸の（１）〜（４）は上から順に切換弁７４’の位置の信号Ｂ、モータ容量制御弁７０’の位置の信号Ａ、モータ容量Ｑ、ホイールローダ１の車速Ｖを示している。また、時刻Ｔ０は、駆動電力Ｗが遮断された時刻であり、時刻Ｔ１は、モータ容量制御弁７０’が第１駆動位置Ａ１に到達した時刻を、時刻Ｔ２は、切換弁７４’がノーマル位置Ｂ１に達した時刻、時刻ＴＲは、モータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａxに到達する時刻をそれぞれ示している。
【００６４】
まず、故障発生前の通常動作時である時刻Ｔ０前においては、図６に示すモータ容量制御弁７０’は第２駆動位置Ａ２にあるため、切換弁駆動回路７５’はドレン配管７２と連通している。このため、切換弁７４’は駆動位置Ｂ２に配置されている。この結果、モータ容量制御弁７０’の接続ポート７０’ｂとモータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａとは、絞りのない状態の連絡配管７３で連結されている。
【００６５】
次に、時刻Ｔ０において、モータ容量制御弁７０’の駆動電力Ｗの遮断故障が起きると、ソレノイド７０’Ｓへの電力供給が消滅するのでモータ容量制御弁７０’が第２駆動位置Ａ２から第１駆動位置Ａ１を経てノーマル位置Ａ０に切り換わる。モータ容量制御弁７０’がノーマル位置Ａ０に切り換わると切換弁駆動回路７５’にパイロット圧が供給されるため切換弁７４’が駆動位置Ｂ２からノーマル位置Ｂ１に切り換わる。
【００６６】
時刻Ｔ１において、モータ容量制御弁７０’が第１駆動位置Ａ１に切り換わると、モータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａは、モータ容量制御弁７０’の接続ポート７０’ｂと７０’ｃとを介してドレン配管７２と連通する。また、接続ポート７０’ｄを介して切換弁駆動回路７５’にもパイロット圧が供給される。
【００６７】
モータ用サーボアクチュエータ２８がモータ容量最大となる方向に動き始めるが、切換弁駆動回路７５’にパイロット圧が供給され切換弁７４’がノーマル位置Ｂ１に切り換わる時刻Ｔ２になると、モータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａからドレン配管７２に流れる圧油の油量が切換弁７４’の絞りにより制限される。このことにより、モータ用サーボアクチュエータ２８のサーボピストン２８ｄの動作が緩やかになり、モータ容量Ｑの変化も緩慢となる。この結果、ホイールローダ１の車速Ｖの減速も緩やかになる。
【００６８】
時刻ＴＲにおいて、従来の切換弁７４を設けていない場合に比べて長い時間をかけてモータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａxに到達する。このことから、ＨＳＴ車両であるホイールローダ１は安全に減速できる。また、モータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａxに固定されることから、緊急避難のための駆動力が確保できる。
【００６９】
上述した本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、上述した本発明の実施の形態において、走行用ＨＳＴ回路の制御装置は、切換弁７４，７４’をモータ用サーボアクチュエータ２８の大径油室２８ａとモータ容量制御弁７０，７０’との間の連絡配管７３に設けた場合で説明したが、これに限るものではない。例えば、切換弁７４，７４’をモータ用サーボアクチュエータ２８の小径油室２８ｃ側配管に設けても良い。
【００７１】
なお、上述した実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路の制御装置は、モータ容量制御弁７０の駆動電力Ｗが遮断されるとモータ容量Ｑが最大容量Ｑｍａｘになるネガティブ型のモータ容量制御特性となっているが、モータ容量制御弁７０の駆動電力Ｗが遮断されるとモータ容量が最小容量Ｑｍiｎになるポジティブ型に、ＨＳＴ車両の急加速を防ぐ目的で、同様の制御方法を使用しても良い。
【００７２】
さらに、上述した本実施の形態において、作業車両としてホイールローダ１を例に説明しているが、これは本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置をホイールローダ１に設けられたものに限定するものではない。本発明の走行用ＨＳＴ回路の制御装置は、転圧機械や農業車両等のＨＳＴ車両に設けられても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１        ホイールローダ
２        運転室
３        作業機
４        前輪
５        後輪
６        エンジン
７        トランスミッション
８        ドライブシャフト
２０      走行用ＨＳＴ回路
２２      メインポンプ
２３      ポンプレギュレータ
２４      サーボアクチュエータ
２５      斜板
２６      走行モータ
２７      モータレギュレータ
２８      モータ用サーボアクチュエータ
２９      斜軸
３０Ａ    メイン油圧管路
３０Ｂ    メイン油圧管路
４０      チャージポンプ
５０      前後進切換装置
５１      循環方向制御回路
５２      方向制御弁
７０      モータ容量制御弁
７１      配管
７２      ドレン配管
７３      連絡配管
７４      切換弁
７５      切換弁駆動回路
７６      リレー
７７      バッテリ
８０      コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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