(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走行系の可変容量形の油圧モータと、
油圧ポンプと油圧モータとを接続する閉回路の一方に位置する一方のメインラインと、
油圧ポンプと油圧モータとを接続する閉回路の他方に位置する他方のメインラインと、
一方のメインラインと他方のメインラインとを短絡可能とするバイパスラインと、
このバイパスライン中に設けられ油圧ポンプからの吐出量が低下する際に車両慣性によりメインライン中に生じた高圧側の作動油を低圧側に逃がす切換弁とを具備し、
切換弁は、
油圧ポンプの容量可変部材を前進側に作動する前進用信号圧を受けてバイパスラインを遮断する方向に作動するとともに後進時に油圧ポンプから作動油の供給を受けるメインラインからのパイロット圧によりバイパスラインを連通する方向に作動する第１の切換弁と、
この第１の切換弁に対しバイパスライン中に直列に設置され油圧ポンプの容量可変部材を後進側に作動する後進用信号圧を受けてバイパスラインを遮断する方向に作動するとともに前進時に油圧ポンプから作動油の供給を受けるメインラインからのパイロット圧によりバイパスラインを連通する方向に作動する第２の切換弁と
を具備したことを特徴とする車両の走行停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ポンプおよび油圧モータを備えた車両の走行停止制御方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２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、閉回路のメインライン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、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】
通常は、油圧モータ３の回転方向および回転数は、油圧ポンプ２の作動油吐出方向および作動油吐出量によって支配され、油圧ポンプ２の作動油吐出方向および作動油吐出量は、油圧ポンプ２の容量可変部材である斜板2aの傾転方向および傾転角によって制御されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ホイールローダでは、エンジン１をアクセル・オフ状態に戻すアクセル・オフ操作したとき、油圧ポンプ２の斜板2aは短時間にて吐出量０の傾転角に戻るが、その吐出量０の傾転角に戻るまでの間は、走行中の車両が有する慣性により油圧モータ３がホイール８側から強制的に回転されるから、油圧ポンプ２は、車両慣性により回転される油圧モータ３からの吐出油によって回転させられ、エンジン１が不必要に過回転されるオーバーランとなるおそれがある。
【０００６】
また、このとき、短時間にて吐出量０の傾転角に戻る油圧ポンプ２は、油圧モータ３にとって急激な制動負荷となるので、車両にショックが発生する問題もある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、閉回路で接続された可変容量形の油圧ポンプおよび油圧モータを備えた車両にて、エンジンのアクセル・オフ操作により油圧ポンプの吐出量を低下させたときに生ずるエンジンオーバーランを防止することを目的とし、併せて、急制動によるショックを低減することを目的とするものである。
【０００８】
【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走行系の可変容量形の油圧モータと、油圧ポンプと油圧モータとを接続する閉回路の一方に位置する一方のメインラインと、油圧ポンプと油圧モータとを接続する閉回路の他方に位置する他方のメインラインと、一方のメインラインと他方のメインラインとを短絡可能とするバイパスラインと、このバイパスライン中に設けられ油圧ポンプからの吐出量が低下する際に車両慣性によりメインライン中に生じた高圧側の作動油を低圧側に逃がす切換弁とを具備し、切換弁は、油圧ポンプの容量可変部材を前進側に作動する前進用信号圧を受けてバイパスラインを遮断する方向に作動するとともに後進時に油圧ポンプから作動油の供給を受けるメインラインからのパイロット圧によりバイパスラインを連通する方向に作動する第１の切換弁と、この第１の切換弁に対しバイパスライン中に直列に設置され油圧ポンプの容量可変部材を後進側に作動する後進用信号圧を受けてバイパスラインを遮断する方向に作動するとともに前進時に油圧ポンプから作動油の供給を受けるメインラインからのパイロット圧によりバイパスラインを連通する方向に作動する第２の切換弁とを具備した車両の走行停止制御装置である。
【０００９】
これにより、エンジンのアクセル・オフ操作により油圧ポンプの吐出量を低下させたとき、車両慣性により油圧モータの一方のメインラインに生じた高圧の作動油により切換弁を開けて、その高圧の作動油をバイパスラインにより油圧モータの他方のメインラインに逃がすことで、油圧モータが油圧ポンプを駆動するおそれを防止し、エンジンのオーバーランを防止するとともに、油圧モータに急激な制動負荷が作用しないようにして急制動によるショックを低減する。特に、前進時にエンジンをアクセル・オフ操作すると、車両慣性により回転する油圧モータにより後進側のメインラインが高圧となり、第１の切換弁が前進用信号圧に抗して後進側のメインラインからのパイロット圧により開くとともに、前進側のメインラインにチャージされているパイロット圧により第２の切換弁も開き、後進側のメインラインよりバイパスラインを経て前進側のメインラインに作動油を逃がすようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１に示された実施の一形態を参照しながら説明する。
【００１１】
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から吐出された作動油により回転される走行系の可変容量形の油圧モータ13とを、これらの一方の間に位置する一方のメインライン14および他方の間に位置する他方のメインライン15で形成された閉回路により接続して、ハイドロスタティック・トランスミッション（ＨＳＴ）16を構成する。油圧モータ13の出力軸には、回転伝達機構17を介してホイールローダなどの建設機械におけるホイール18の車軸19が接続されている。
【００１２】
油圧ポンプ12には、容量可変部材としての斜板12a が設けられ、この斜板12a には、斜板12a の傾転方向および傾転角を制御する容量制御シリンダ21のピストン22が接続されている。
【００１３】
容量制御シリンダ21の一方のピストン室23および他方のピストン室24にはそれぞれ復帰用のスプリング25，26が内蔵され、さらに、これらのピストン室23，24には、それぞれ油圧ライン27，28により電磁切換弁31の出力ポートが接続され、この電磁切換弁31の入力ポートには油圧供給ライン32が、またドレンポートには排油ライン33がそれぞれ接続されている。
【００１４】
この電磁切換弁31は、スプールの両端に位置するソレノイド31a と復帰用スプリング31b とによりスプールの位置が制御され、エンジンのアクセル・オフ操作によりスプール両端のソレノイド31a への電気信号が０となるから、図１に示された中立位置に自動復帰する。
【００１５】
このように、電磁切換弁31が中立位置にあるとき、容量制御シリンダ21は、両方のピストン室23，24からタンク34に作動油が排出されるため、両側のスプリング25，26によりピストン22は中立位置に復帰して、油圧ポンプ12の斜板12a の傾転角を０に保つ。このとき、油圧ポンプ12の吐出量は０となる。
【００１６】
電磁切換弁31が右室に切換わると、一方のピストン室23に前進用信号圧Ｐfwd が供給されてピストン22が図面では下方へ移動し、これにより、斜板12a の傾転角は前進側に変化する。このとき、油圧ポンプ12から一方のメインライン14に斜板12a の傾転角に応じた油量が吐出される。
【００１７】
一方、電磁切換弁31が左室に切換わると、他方のピストン室24に後進用信号圧Ｐrev が供給されてピストン22が図面では上方へ移動し、これにより、斜板12a の傾転角は後進側に変化する。このとき、油圧ポンプ12から他方のメインライン15に斜板12a の傾転角に応じた油量が吐出される。
【００１８】
このような油圧ポンプ12と結合された一方のメインライン14と他方のメインライン15は、油圧モータ13のバイパスライン37により短絡可能に接続されている。このバイパスライン37中には、第１の切換弁38と、第２の切換弁39とが直列に設置されている。
【００１９】
これらの切換弁38，39は、油圧ポンプ12からの吐出量が０に戻る際に車両慣性によりメインライン14またはメインライン15中に生じた高圧側の作動油を低圧側に逃がすものである。
【００２０】
第１の切換弁38は、油圧ポンプ12の斜板12a を前進側に作動する前進用信号圧Ｐfwd をパイロットライン41により受けてバイパスライン37を遮断する方向に作動するとともに、後進時に油圧ポンプ12から作動油の供給を受けるメインライン15からのパイロット圧をパイロットライン42により受けてバイパスライン37を連通する方向に作動する切換弁である。この第１の切換弁38には、パイロットライン41と同一方向に作用するスプリング43が設けられている。
【００２１】
第２の切換弁39は、油圧ポンプ12の斜板12a を後進側に作動する後進用信号圧Ｐrev をパイロットライン44により受けてバイパスライン37を遮断する方向に作動するとともに、前進時に油圧ポンプ12から作動油の供給を受けるメインライン14からのパイロット圧をパイロットライン45により受けてバイパスライン37を連通する方向に作動する切換弁である。この第２の切換弁39には、パイロットライン44と同一方向に作用するスプリング46が設けられている。
【００２２】
要するに、油圧モータ13を介して位置する前進時高圧のメインライン14と後進時高圧のメインライン15との間にバイパスライン37を設け、このバイパスライン37中に第１の切換弁38および第２の切換弁39を挿入し、これらの切換弁38，39を、メインライン14，15の作動油圧によりバイパスライン37を連通する方向に作動するとともに、ポンプ斜板12a を制御する制御圧（前進用信号圧Ｐfwd 、後進用信号圧Ｐrev ）によりバイパスライン37を遮断する方向に作動する。
【００２３】
次に、この図１に示された実施形態の作用を説明する。
【００２４】
車両前進時に、メインライン14の作動油圧により第２の切換弁39は左方へ動き、内部油路が開く。このとき、第１の切換弁38には、油圧ポンプ12の斜板12a を制御するための前進用信号圧Ｐfwd が作用するので、内部油路は閉じている。
【００２５】
この車両前進時に、エンジン11がアクセル・オフに操作されると、油圧ポンプ12の斜板12a が吐出量０の傾転角に復帰動作するから、前進中の車両の慣性により後進側のメインライン15内が高圧となり、前進側のメインライン14内はチャージ圧となる。
【００２６】
このとき、第２の切換弁39は、パイロットライン44から作用する後進用信号圧Ｐrev が０であるから、メインライン14に残存しているチャージ圧により開いた状態が維持される。
【００２７】
一方、後進側のメインライン15内に発生した高圧油は、第１の切換弁38の左側にパイロット圧として作用し、前進用信号圧Ｐfwd として右側から作用するパイロット圧に打ち勝つと、この第１の切換弁38の内部油路が開く。
【００２８】
これにより、両方の切換弁38，39が開いたので、油圧モータ13の前後のメインライン14，15が短絡されるから、メインライン15の高圧油は、バイパスライン37を経てメインライン14に逃げるように流れる。
【００２９】
同様に、車両後進時は、メインライン14の高圧油が、バイパスライン37を経てメインライン15に流れる。
【００３０】
このようにして、エンジン11のアクセル・オフ操作により油圧ポンプ12の吐出量を０に戻したとき、車両慣性により回転されるホイール18側から駆動される油圧モータ13の一方のメインライン14（または15）に生じた高圧の作動油により切換弁39（または38）を開けて、その高圧の作動油をバイパスライン37により油圧モータ13の他方のメインライン15（または14）に逃がすことで、油圧モータ13が油圧ポンプ12を駆動するおそれを防止し、エンジン11が不必要に過回転されるオーバーランを防止するとともに、油圧モータ13に急激な制動負荷が作用しないようにして急制動により車両に作用するショックを低減する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンのアクセル・オフ操作により油圧ポンプの吐出量を低下させたとき、車両慣性により油圧モータの一方のメインラインに生じた高圧の作動油により切換弁を開けて、その高圧の作動油をバイパスラインにより油圧モータの他方のメインラインに逃がすことで、エンジンのオーバーランを確実に防止できるとともに、急制動によるショックを確実に低減できる。特に、第１の切換弁および第２の切換弁を用いて、車両の前進時および後進時のいずれにおいても、エンジンのオーバーランを防止できるとともに、急制動によるショックを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の走行停止制御装置の実施の一形態を示す油圧回路図である。
【図２】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    油圧ポンプ
12a   容量可変部材としての斜板
13    油圧モータ
14，15    メインライン
37    バイパスライン
38    第１の切換弁
39    第２の切換弁
Ｐfwd     前進用信号圧
Ｐrev     後進用信号圧
【図１】
0003574749.tif 000002
【図２】
0003574749.tif 000003