(57)【要約】【課題】走行状態に応じてポンプ流量とモータ容量を制御することにより、燃費を悪化させることなく良好な走行性能を確保する。【解決手段】回転数ピックアップ７１（走行速度検出手段）、油圧センサ７２（走行操作検出手段）、油圧センサ７３（駆動状況検出手段）、電圧センサ７４（Ｔ／Ｍ速度段検出手段）により油圧式走行車両の走行状態を検出し、コントロールユニット８０、電磁比例弁８１、エンジン制御装置８２、モータレギュレータ３３により、その走行状態に基づいて油圧式走行車両の運転状態を判定し、その判定結果に応じて油圧走行モータ１４を含む走行系の等価容量と油圧走行モータ１４に供給される最大流量とを制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変容量型の油圧走行モータとを備え、走行操作指令に基づいて前記油圧走行モータを駆動する油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記油圧式走行車両の走行状態を検出する検出手段と、
前記走行状態に基づいて前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量と前記油圧走行モータに供給される最大流量とを制御する制御手段とを備えることを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、前記制御手段は、前記油圧走行モータの容量を制御することで前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記油圧走行モータの出力部に設けられたトランスミッションを更に備え、
前記制御手段は、前記トランスミッションの減速比を切り換えることで前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記原動機の回転数を制御して前記油圧ポンプの吐出流量を増減することにより、前記油圧走行モータに供給される最大流量を制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記油圧ポンプの最大容量を制御して前記油圧ポンプの吐出流量を増減することにより、前記油圧走行モータに供給される最大流量を制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
更に、前記油圧ポンプと前記油圧走行モータとの間に方向切換弁を備え、
前記制御手段は、前記方向切換弁により、前記油圧走行モータに供給される最大流量を制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項７】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記走行状態が少なくとも通常走行状態と降坂状態のいずれにあるかを判定し、前記通常走行状態にあるときは前記油圧走行モータに供給される最大流量を予め定められた第１流量とし、かつ前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を、前記第１流量において予め設定された走行最高速度を確保できる等価容量である第１容量とし、前記降坂状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第１容量より大きい第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を、前記第２容量において予め設定された最高速度を確保できる第２流量とするよう制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項８】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記走行状態が少なくとも通常走行状態と加速状態のいずれにあるかを判定し、前記通常走行状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を第１容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を第１流量とし、前記加速状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第１容量より大きい第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を前記第１流量より大きい第２流量とするよう制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項９】
請求項１記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記走行状態が少なくとも通常走行状態と登坂状態のいずれにあるかを判定し、前記通常走行状態であるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を第１容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を第１流量とし、前記登坂状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第１容量より大きい第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を前記第１流量より大きい第２流量とするよう制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記制御手段は、更に、前記走行状態が減速状態にあるかを判定し、前記減速状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を前記第１流量とするよう制御することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項記載の油圧式走行車両の走行制御装置において、
前記検出手段は、前記油圧式走行車両の走行状態として、少なくとも、前記油圧式走行車両の走行速度と、前記走行操作指令と、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出することを特徴とする油圧式走行車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧式走行車両の走行制御装置に係わり、特に、走行用の駆動手段として油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変容量型の油圧走行モータを有し、この油圧走行モータの容量を変えることで走行トルクの制御を行うホイール式油圧ショベル等の油圧式走行車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイール式油圧ショベル等の油圧式走行車両の走行制御装置は、一般に、油圧により駆動される走行モータを可変容量型とし、加速時、登坂走行時等において、走行モータの負荷圧力（走行負荷圧力）が高くなると走行モータの容量を増加させ、必要なトルクを発生させている。また、減速時は、走行用の油圧駆動回路内に設けられたオーバーロードリリーフ弁により回路圧力（ブレーキ圧力）を調整し、そのブレーキ圧力により走行モータにブレーキ力を発生させ、車体を制動させている。このような構成の走行制御装置において、降坂動作時に車体の勾配に対する重量成分の進行方向のベクトルが前記ブレーキ力を超過した場合は、車体が自重により増速し、予め定められた車体の最高速度を超過し、使用機器の寿命に影響を与える。
【０００３】
特許文献１に記載された走行制御装置においては、降坂動作時に車体の勾配に対する重量成分の進行方向のベクトルが上記ブレーキ力を超過しやすい状態においては、走行ペダルの中立を検出し、走行モータの容量を外部指令により増加させ、ブレーキ力を増量することで降坂時の最高速度が予め定められた速度を超過しないようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された走行制御装置においては、予め車速を監視し、車両の走行速度が予め定められた速度よりも高くなった場合は走行モータの容量を外部指令により増加させることで、同じく降坂時の最高速が予め定められた速度を超過しないようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７０７８８号公報
【特許文献２】特許第３６３１６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００７】
例えば、運転者が、走行ペダルを踏んだまま減速操作を行わずに平坦路走行から降坂動作に入り、降坂動作を続ける場合がある。このような場合、特許文献１記載の技術では、走行ペダルが踏まれているため走行モータの容量は増加せず、 車両は増速し、安定して降坂動作を行うことが難しい。特許文献２記載の技術では、走行速度が平坦路での最高速度と同等又はこれ以上に予め定められた速度よりも高くなってから走行モータの容量を増加させるため、車両は予め定められた速度よりも加速する。
【０００８】
降坂動作時の車両の加速を抑制するためには、走行モータの容量又は走行モータにつながるトランスミッションの減速比を十分に大きくとることが考えられる。しかしながら、走行モータの容量又は走行モータにつながるトランスミッションの減速比を大きくすると、最高速走行時、走行モータを回転させるための走行系の必要流量が大きくなり、走行系の管路で発生する油圧圧損が大きくるため、高速走行時のエネルギーロスが大きくなり、燃費が悪化する等の不具合が発生する。また、これを防ぐために、走行系の配管の圧損を下げるために管路の断面積を大きくとると、必要な車体の配管スペースが増加し、車体が大型化してしまう等の欠点がある。
【０００９】
本発明の目的は、走行状態に応じてポンプ流量とモータ容量を制御することにより、燃費を悪化させることなく良好な走行性能を確保することができる油圧式走行車両の走行制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油により駆動される可変容量型の油圧走行モータとを備え、走行操作指令に基づいて前記油圧走行モータを駆動する油圧式走行車両の走行制御装置において、前記油圧式走行車両の走行状態を検出する検出手段と、前記走行状態にに基づいて前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量と前記油圧走行モータに供給される最大流量とを制御する制御手段とを備えるものとする。
【００１１】
このように車両の走行状態に基づいて油圧走行モータを含む走行系の等価容量と油圧ポンプの吐出流量とを制御することにより、燃費を悪化させることなく良好な走行性能を確保することができる。
【００１２】
例えば、減速が必要な状態では予め走行モータの容量を大きくし、十分なブレーキ力を確保することで、良好な操作フィーリングを得ることができる。
【００１３】
また、単純に走行モータの容量を大きくするだけでは降坂状態で最高速度を確保することができなくなるが、走行モータの容量を大きくすると同時に油圧ポンプの吐出流量を制御して走行系の最大流量を大きくすることにより、安定した速度で坂道を降坂することができる。
【００１４】
更に、最高速度に至るまでの加速動作中においても、走行モータの容量を大きくとることにより加速に必要な駆動圧が低くなり、油圧モータを含む走行系からの漏れ流量が減少し、加速動作中の全体効率が上がるとともに、加速感を向上させることができる。
【００１５】
また、減速が必要ない状態及び加速が必要ない状態では、走行モータの容量を通常必要となる容量よりも下げることにより、速度を維持するために必要な流量をより小さくし、走行系の配管で生じる圧力損失を低く抑え、燃費を改善するとともに、圧力損失で生じる発熱も低くなるため、車体に必要な冷却装置も小型化することができる。
【００１６】
（２）上記（１）において、例えば、前記制御手段は、前記油圧走行モータの容量を制御することで前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を制御する。
【００１７】
（３）上記（１）において、前記油圧走行モータの出力部に設けられたトランスミッションを更に備え、前記制御手段は、前記トランスミッションの減速比を切り換えることで前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を制御してもよい。
【００１８】
（４）また、上記（１）において、例えば、前記制御手段は、前記原動機の回転数を制御して前記油圧ポンプの吐出流量を増減することにより、前記油圧走行モータに供給される最大流量を制御する。
【００１９】
（５）上記（１）において、前記制御手段は、前記油圧ポンプの最大容量を制御して前記油圧ポンプの吐出流量を増減することにより、前記油圧走行モータに供給される最大流量を制御してもよい。
【００２０】
（６）また、上記（１）において、更に、前記油圧ポンプと前記油圧走行モータとの間に方向切換弁を備え、前記制御手段は、前記方向切換弁により、前記油圧走行モータに供給される最大流量を制御してもよい。
【００２１】
（７）また、上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記走行状態が少なくとも通常走行状態と降坂状態のいずれにあるかを判定し、前記通常走行状態にあるときは前記油圧走行モータに供給される最大流量を予め定められた第１流量とし、かつ前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を、前記第１流量において予め設定された走行最高速度を確保できる等価容量である第１容量とし、前記降坂状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第１容量より大きい第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を、前記第２容量において予め設定された最高速度を確保できる第２流量とするよう制御する。
【００２２】
（８）更に、上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記走行状態が少なくとも通常走行状態と加速状態のいずれにあるかを判定し、前記通常走行状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を第１容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を第１流量とし、前記加速状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第１容量より大きい第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を前記第１流量より大きい第２流量とするよう制御する。
【００２３】
（９）また、上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記走行状態が少なくとも通常走行状態と登坂状態のいずれにあるかを判定し、前記通常走行状態であるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を第１容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を第１流量とし、前記登坂状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第１容量より大きい第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を前記第１流量より大きい第２流量とするよう制御する。
【００２４】
（１０）また、上記（５）〜（９）において、好ましくは、前記制御手段は、更に、前記走行状態が減速状態にあるかを判定し、前記減速状態にあるときは、前記油圧走行モータを含む走行系の等価容量を前記第２容量としかつ前記油圧走行モータに供給される最大流量を前記第１流量とするよう制御する。
【００２５】
（１１）更に、上記（１）〜（１０）において、前記検出手段は、前記油圧式走行車両の走行状態として、少なくとも、前記油圧式走行車両の走行速度と、前記走行操作指令と、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、走行状態に応じてポンプ流量とモータ容量を制御することにより、燃費を悪化させることなく良好な走行性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２８】
図１は、本発明が適用されるホイール式油圧ショベルを示す図である。このホイール式油圧ショベルは、下部走行体１０１と、下部走行体１０１の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２とを有し、上部旋回体１０２には運転室１０３と作業用フロントアタッチメント１０４が設けられている。フロントアタッチメント１０４は上部旋回体１０２の本体に上下方向に回動可能に連結されたブーム１０４ａと、ブーム１０４ａに上下・前後方向に回動可能に連結されたアーム１０４ｂと、アーム１０４ｂに上下・前後方向に回動可能に連結されたバケット１０４ｃとを有し、ブーム１０４ａはブームシリンダ１０４ｄにより駆動され、アーム１０４ｂはアームシリンダ１０４ｅにより駆動され、バケット１０４ｃはバケットシリンダ１０４ｆにより駆動される。下部走行体１０１には、油圧走行モータ１０５、トランスミッション１０６及びプロペラシャフト１０７ｆ，１０７ｒが設けられ、プロペラシャフト１０７ｆ，１０７ｒにより前タイヤ１０８Ｆ及び後タイヤ１０８Ｒが駆動される。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係わる走行制御装置の全体構成図である。この走行制御装置は、原動機であるディーゼルエンジン（以下単にエンジンという）１と、このエンジン１により駆動される油圧ポンプ１０と、油圧ポンプ１０の容量（押しのけ容積）を調整するポンプレギュレータ１１と、油圧ポンプ１０の吐出油の流量と方向を制御する走行制御弁（方向切換弁）１２と、この走行制御弁１２を操作する走行指令圧を生成する走行パイロット操作回路２０と、走行制御弁１２に１対のアクチュエータライン１３ａ，１３ｂを介して接続され、走行制御弁１２で制御された圧油により駆動される可変容量型の油圧走行モータ１４（図１の油圧走行モータ１０５に相当）を含む走行駆動回路３０と、油圧走行モータ１４の出力軸に連結され、図示しない油圧シリンダの動作により高速段と低速段とに切換可能なトランスミッション１５（図１のトランスミッション１０６に相当）と、パイロット油圧源１６の圧油をトランスミッション１５の油圧シリンダに選択的に導き、トランスミッション１５を高速段と低速段のいずれかに切換えるトランスミッション切換装置４０と、油圧ポンプ１０の最大吐出圧を制限するメインリリーフ弁１７とを備えている。
【００３０】
ポンプレギュレータ１１は、油圧ポンプ１０の吸収トルクが予め設定した最大トルクを超えないよう油圧ポンプ１０の容量を制御することで、油圧ポンプ１０の吐出流量を制御し、油圧ポンプ１０の最大馬力を制御する（図１４及び図１５）。
【００３１】
走行パイロット操作回路２０は、アクセルペダル２１の踏み込み量（操作量）と踏み込み方向に応じて前進又は後進の走行指令圧を生成する走行パイロット弁２２ａ，２２ｂを有し、前進の走行指令圧はパイロットライン２３ａを介して走行制御弁１２の前進側受圧部１２ａに導かれ、走行制御弁１２を図示左方にストロークさせ、後進の走行指令圧はパイロットライン２３ｂを介して走行制御弁１２の前進側受圧部１２ｂに導かれ、走行制御弁１２を図示右方にストロークさせる。
【００３２】
走行駆動回路３０は、アクチュエータライン１３ａ，１３ｂを介して油圧走行モータ１４を走行制御弁１２に接続するメイン管路３１ａ，３１ｂと、走行制御弁１２と油圧走行モータ１４の間に介装されたカウンタバランス弁３２と、油圧走行モータ１４の容量（押しのけ容積）を調整するモータレギュレータ３３と、アクチュエータライン１３ａ，１３ｂ及びメイン管路３１ａ，３１ｂの最高圧力を規制するクロスオーバーロードリリーフ弁３４ａ，３４ｂと、アクチュエータライン１３ａ，１３ｂの高圧側の圧力を選択して取り出すシャトル弁３５とを備えている。アクチュエータライン１３ａ，１３ｂには補給用のチェック弁１８ａ，１８ｂが設けられている。
【００３３】
カウンタバランス弁３２はブレーキ弁とも呼ばれるものであり、中立位置と左右の開位置とを有するバルブ本体３６と、このバルブ本体３６に並列に設けられた絞り３７ａ，３７ｂ及びチェック弁３８ａ，３８ｂを有し、降坂走行時等、油圧走行モータ１４がポンプ作用をするような運転状態ではバルブ本体３６の排出側ポートが閉じ、絞り３７ａとオーバーロードリリーフ弁３４ａの作用により油圧走行モータ１４の吐出側となるメイン管路３１ｂに背圧（ブレーキ圧）を発生させる。
【００３４】
トランスミッション切換装置４０は、電源４１と、変速切換スイッチ４２と、変速切換スイッチ４２が開のＬ位置にあり、スイッチ４２が操作されて閉のＨ位置に切り換えられると励磁され、図示の位置から切換えられる電磁弁４３とを有している。電磁弁４３が図示の位置にあるときにはトランスミッション１５内の図示しないギヤ切換用の油圧シリンダをタンクに連絡し、トランスミッション１５は高速段に切換えられ、変速切換スイッチ４２が操作され電磁弁４３が図示の位置から切換えられると、パイロット油圧源１６の圧油がトランスミッション１５内のギヤ切換え用の油圧シリンダに送られ、トランスミッション１５が低速段に切換えられる。
【００３５】
また、本実施の形態の走行制御装置は、その特徴的構成として、トランスミッション１５に装着され、トランスミッション１５の出力ギヤの回転数を検出する走行速度検出手段としての回転数ピックアップ７１と、走行パイロット操作回路２０の前進側パイロットライン２３ａに設けられ、前進の走行指令圧を検出する走行操作検出手段としての油圧センサ７２と、油圧ポンプ１０の吐出圧力を検出する駆動状況検出手段としての油圧センサ７３と、トランスミッション切換装置４０の低速ギヤ選択スイッチ４２ｂと電磁弁４３の間に接続され、低速ギヤ選択スイッチ４２の信号を検出するＴ／Ｍ速度段検出手段としての電圧センサ７４と、エンジンコントロールダイヤル７５と、シャトル弁３５で取り出された高圧側の圧力を検出する油圧センサ７６と、走行位置と作業位置とに切替え可能な走行／作業選択スイッチ７７と、回転数ピックアップ７１、油圧センサ７２、油圧センサ７３、電圧センサ７４、エンジンコントロールダイヤル７５、油圧センサ７６、走行／作業選択スイッチ７７の信号を入力し、所定の演算処理を行うコントロールユニット８０と、コントロールユニット８０から出力された信号によって駆動する電磁比例弁８１と、コントロールユニット８０から出力された信号によってエンジン１の燃料噴射量を制御するエンジン制御装置８２とを備えている。
【００３６】
電磁比例弁８１は、パイロット油圧源１６の圧油に基づいてコントロールユニット８０の出力信号に応じた制御圧力を生成し、この制御圧力を信号ライン８３を介して外部信号としてモータレギュレータ３３へと出力する。
【００３７】
図３は、モータレギュレータ３３の詳細を示す走行駆動回路３０の拡大図である。
【００３８】
モータレギュレータ３３はコントロールピストンとしての油圧シリンダ５１と、サーボ弁５２と、油圧シリンダ５１のピストンロッドを油圧走行モータ１４の斜板１４ａに作動的に連結する作動ロッド５３とを有している。油圧シリンダ５１はピストンロッドを出し入れすることにより作動ロッド５３を移動させて油圧走行モータ１４の斜板１４ａを駆動し、その容量を制御する。油圧シリンダ５１のロッド室５１ａは、第１制御管路５４ａ，５４ｂを介してアクチュエータライン１３ａ，１３ｂの高圧側の圧力を選択するシャトル弁３５に接続されている。油圧シリンダ５１のボトム室５１ｂは、管路５５を介してサーボ弁５２に接続されている。
【００３９】
サーボ弁５２は、サーボ弁スプール５２ｓを図示右方に付勢する第１及び第２受圧部５２ａ，５２ｂと、サーボ弁スプール５２ｓを図示左方に付勢する第１スプリング５２ｃ及び第２スプリング５２ｄを有し、第１受圧部５２ａに第１制御管路５４ａ，５４ｂの圧力（走行負荷圧力）が導かれ、第２受圧部５２ｂに第２制御管路５６の圧力（外部信号）が導かれる。
【００４０】
サーボ弁５２のスプール５２ｓが図示のＰ１位置にあるときは、油圧シリンダ５１のボトム室５１ｂは管路５５、サーボ弁５２、管路５７ａを介して油圧走行モータ１４のドレン回路５８に連通し、ボトム室５１ｂの圧力はタンク圧となる。このとき、油圧シリンダ５１はロッド側５１ａの圧油の圧力により図示の如く収縮し、油圧走行モータ１４を最小容量に制御する。
【００４１】
サーボ弁５２のスプール５２ｓが図示左側のＰ２位置に移動したときは、油圧シリンダ５１のボトム室５１ｂは管路５５、サーボ弁５２、管路５７ｂ及び第１制御管路５４ａ，５４ｂを介してシャトル弁３５に連通し、ボトム室５１ｂの圧力はシャトル弁３５により取り出された走行負荷圧力となる。これにより油圧シリンダ５１は最大に伸長し、作動ロッド５３を図示左方へと移動して油圧走行モータ１４を最大容量に制御する。
【００４２】
サーボ弁５２のスプール５２ｓがＰ１位置とＰ２位置の間の位置にあるときは、油圧シリンダ５１のボトム室５１ｂは管路５５、サーボ弁５２を介して管路５７ａと管路５７ｂの両方に連通し、ボトム室５１ｂの圧力はタンク圧と走行負荷圧力の中間圧となる。これにより油圧シリンダ５１は中間位置に伸長し、作動ロッド５３を図示左方へと移動して油圧走行モータ１４を中間容量に制御する。
【００４３】
サーボ弁５２のスプール５２ｓの位置は、作動ロッド５３に設けられたフィードバックロッド５９と第１スプリング５２ｃ及び第２スプリング５２ｄの作用により、第１及び第２受圧部５２ａ，５２ｂに導かれる第１制御管路５４ａ，５４ｂの圧力（走行負荷圧力）と第２制御管路５６の圧力（外部信号）に応じて制御され、これに応じて油圧走行モータ１４の容量が制御される。
【００４４】
ここで、油圧走行モータ１４の最小容量を「小」、最大容量を「大」、最小容量と最大容量の間のある容量を「中」と定義した場合、第１受圧部５２ａに導かれる走行負荷圧力は、サーボ弁５２を動作させることで、油圧走行モータ１４の容量を「小」、「中」、「大」を含む全範囲に制御可能であり、第２受圧部５２ｂに導かれる第２制御管路５６の圧力（外部信号）は、サーボ弁５２を動作させることで、油圧走行モータ１４の容量を「小」（第１容量）又は「中」（第２容量）に制御可能である。また、第１受圧部５２ａの受圧面積と第２受圧部５２ｂの受圧面積は予め定められた受圧面積差を有し（第１受圧部５２ａの受圧面積＜第２受圧部５２ｂの受圧面積）、それぞれ別々の制御特性を有している。油圧走行モータ１４の容量、は第１受圧部５２ａに導かれる第１制御管路５４ａ，５４ｂの圧力（走行負荷圧力）により指示される容量と、第２受圧部５２ｂに導かれる第２制御管路５６の圧力（外部信号）により指示される容量のうちの大きい方の容量に制御される。
【００４５】
コントロールユニット８０の処理機能を説明する。
【００４６】
コントロールユニット８０の処理機能を説明する。
【００４７】
図４は、コントロールユニット８０の処理機能のうち、モータ容量・ポンプ流量制御演算部の処理機能の全体概要を示すフローチャートである。まず、コントロールユニット８０はホイール式油圧ショベルの走行状態に関する各種データを入力する（ステップＳ１００）。走行状態に関する各種データは、回転数ピックアップ７１により検出されるトランスミッション１５の出力ギヤの回転数、油圧センサ７２により検出される前進の走行指令圧、油圧センサ７３により検出される油圧ポンプ１０の吐出圧力（以下適宜ポンプ圧という）、電圧センサ７４により検出される低速ギヤ選択スイッチ４２の指示信号（以下適宜Ｔ／Ｍ速度段という）、油圧センサ７６により検出される走行負荷圧力等を含む。回転数ピックアップ７１により検出されるトランスミッション１５の出力ギヤの回転数は、ホイール式油圧ショベルの走行速度に変換され、走行速度として用いられる。
【００４８】
次いで、コントロールユニット８０は、走行状態に関する各種データを用いてホイール式油圧ショベルの運転状態を判定し（ステップＳ１２０）、その運転状態に基づいて油圧走行モータ１４の必要容量（モータ容量）と油圧ポンプ１０の必要流量（ポンプ流量）を選択する（ステップＳ１３０）。
【００４９】
図５は、ステップＳ１２０及びＳ１３０における判断及び選択処理の詳細を示す図である。ステップＳ１２０及びＳ１３０では次のように運転状態を判定し、モータ容量及びポンプ流量を選択する。
＜走行状態１＞
走行速度（Ｋｍ／ｈ）  問わず
走行指令圧            ＞最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３（以下同）
ポンプ圧（Ｍｐａ）    ＞２０
Ｔ／Ｍ速度段          問わず
この場合は加速動作と判定し、モータ容量及びポンプ流量を下記のように選択する。
【００５０】
モータ容量  中（第２容量）
ポンプ流量  大（第２流量）
＜走行状態２＞
走行速度（Ｋｍ／ｈ）  ＞１０
走行指令圧            ＞２／３
ポンプ圧（Ｍｐａ）    ＞２５
Ｔ／Ｍ速度段          問わず
この場合は登坂状態と判定し、モータ容量及びポンプ流量を下記のように選択する。
【００５１】
モータ容量  中（第２容量）
ポンプ流量  大（第２流量）
＜走行状態３＞
走行速度（Ｋｍ／ｈ）  ＞１０
走行指令圧            ＜１／３
ポンプ圧（Ｍｐａ）    問わず
Ｔ／Ｍ速度段          Ｈｉ
この場合は減速動作と判定し、モータ容量及びポンプ流量を下記のように選択する。
【００５２】
モータ容量  中（第２容量）
ポンプ流量  小（第１流量）
＜走行状態４＞
走行速度（Ｋｍ／ｈ）  ＞１０
走行指令圧            ＞２／３
ポンプ圧（Ｍｐａ）    ＜３
Ｔ／Ｍ速度段          Ｈｉ
この場合は降坂状態と判定し、モータ容量及びポンプ流量を下記のように選択する。
【００５３】
モータ容量  中（第２容量）
ポンプ流量  大（第２流量）
＜走行状態５＞
上記組み合わせ以外の状態
この場合は加速、登坂、減速、降坂以外の運転状態にあると判定し、モータ容量及びポンプ流量を下記のように選択する。
【００５４】
モータ容量  小（第１容量）
ポンプ流量  小（第１流量）
図４に戻り、コントロールユニット８０は、油圧走行モータ１４を必要流量となるよう制御するとともに（ステップＳ１４０）、油圧ポンプ１０を必要流量となるよう制御する（ステップＳ１５０）。
【００５５】
図６は、ステップＳ１４０における油圧走行モータ１４の制御処理の詳細を示すフローチャートである。コントロールユニット８０は、ステップＳ１３０で選択した油圧走行モータ１４の必要容量が「中」かどうかを判断し（ステップＳ１４２）、「中」でなければ何もせず、その判断処理を繰り返す。このとき、電磁比例弁８１は図示のＯＦＦ位置にあり、モータレギュレータ３３のサーボ弁５２の第２受圧部５２ｂには外部信号としてタンク圧が導かれる。これによりシャトル弁３５により検出され第２受圧部５２ａに印加される走行負荷圧がモータ容量小に対応する圧力より低い場合は、サーボ弁５２は図示のＰ１位置にて作動し、油圧走行モータ１４を小容量に切り換える。ステップＳ１３０で選択した油圧走行モータ１４の必要容量が「中」であれば、油圧走行モータ１４の容量を「中」に制御するのに必要な電磁比例弁８１から出力される制御圧力（外部信号）の目標値を計算し、その目標値に対応する駆動信号（モータ容量指令信号；電圧信号）Ｅｍを出力する（ステップＳ１４４）。
【００５６】
ここで、サーボ弁５２の第１及び第２受圧部５２ａ，５２ｂは、上述したようにそれぞれ受圧面積に応じた別々の制御特性を有しており、第１受圧部５２ａには走行負荷圧力が導かれ、サーボ弁５２のスプール５２ｓを制御している。そこで、電磁比例弁８１から出力される制御圧力（外部信号）の目標値の計算に際しては、第１受圧部５２ａにおける走行負荷圧力分を補正するため、次のように制御圧力の目標値を求める。
【００５７】
制御圧力の目標値をＰｃとし、電磁比例弁８１から出力される制御信号のみで目標容量「中」を得るための制御圧力をＰｏ、走行負荷圧力の制御圧力への換算値をＰｔとすると、
Ｐｏ＝Ｐｔ＋Ｐｃ
よって、
Ｐｃ＝Ｐｏ−Ｐｔ      （１）
ここで、Ｐｏは事前に計算した値であり、Ｐｔは油圧センサ３５により検出した走行負荷圧力から求めることができる。
【００５８】
電磁比例弁８１は、上記のようにして求めた制御圧力の目標値に対応する駆動信号ＥｍによりＰｃ相当の制御圧力を生成し、この制御圧力は外部信号としてモータレギュレータ３３のサーボ弁５２の第２受圧部５２ｂに導かれる。これによりサーボ弁５２は図示の位置からＰ１位置からＰ２位置側に作動し、油圧走行モータ１４を中容量に切り換える。
【００５９】
図７は、ステップＳ１５０におけるポンプ流量制御の制御処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１５０におけるポンプ流量制御は、エンジン１の最高回転数を増加させることにより油圧ポンプ１０の吐出流量を増加させるものである。
【００６０】
まず、コントロールユニット８０は、ステップＳ１３０で選択した油圧ポンプ１０の必要流量（ポンプ流量）が「大」であるかどうかを判断し（ステップＳ１５２）、「大」でなければ何もせず、その判断処理を繰り返す。ステップＳ１３０で選択したポンプ流量が「大」であれば、そのときの走行指令圧をメモリに記憶してあるテーブルに参照してエンジン回転数増分ΔＮを演算する（ステップＳ１５４）。
【００６１】
図８はエンジン回転数増分ΔＮの計算に用いる走行指令圧とエンジン回転数増分ΔＮとの関係を示す図である。走行指令圧がフルペダル操作時の最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３の値より低いときは、エンジン回転数増分ΔＮは０であり、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３以上（高速走行指令領域）になると、あるパイロット圧力（例えばＰｔｍａｘの５／６）までは、走行指令圧の上昇に従ってエンジン回転数増分ΔＮが増加し、その後走行指令圧の上昇に従ってエンジン回転数増分ΔＮが減少するように、走行指令圧とエンジン回転数増分ΔＮとの関係が設定されている。
【００６２】
次いで、コントロールユニット８０は、ステップＳ１５４において演算したエンジン回転数増分ΔＮをコントロールユニット８０のエンジン制御演算部に出力する（ステップＳ１５６）。
【００６３】
図９は、エンジン制御演算部の概要を示す機能ブロック図である。エンジン制御演算部は、走行目標回転数演算部９０、作業目標回転数演算部９１、基準目標回転数演算部９２、切換部９７、最大値選択部９８、目標回転数補正部９９の各機能を有している。
【００６４】
走行目標回転数演算部９０は走行指令圧（アクセルペダル踏み込み量）に比例した走行用目標エンジン回転数Ｎｔを出力し、作業目標回転数演算部９１は走行指令圧（アクセルペダル踏み込み量）に比例した作業用目標エンジン回転数Ｎｗを出力し、基準目標回転数演算部９２はエンジンコントロールダイヤル７５の操作量に比例した目標エンジン回転数Ｎｃを出力する。
【００６５】
すなわち、走行目標回転数演算部９０及び作業目標回転数演算部９１は、圧力センサ７２で検出される走行指令圧Ｐｔとエンジン１の目標回転数を対応付けた関数（回転数特性）Ｌ１，Ｌ２によって定まる走行目標回転数Ｎｔと作業目標回転数Ｎｗを出力する。基準目標回転数演算部９２は、エンジンコントロールダイヤル７５ａの操作量に依存した信号Ｆｃとエンジン１の目標回転数を対応づけた関数（回転数特性）Ｌ３によって定まる基準目標回転数Ｎｃを出力する。
【００６６】
選択部９７は、走行／作業選択スイッチ７７の選択指令に応じて、走行目標回転数演算部９０から出力される特性Ｌ１に基づく走行目標回転数Ｎｔと、作業目標回転数演算部９１から出力される特性Ｌ２に基づく作業目標回転数Ｎｗの一方を選択し、出力する。すなわち、走行／作業選択スイッチ７７が走行位置に切換えられているときは特性Ｌ１を選択し、作業位置に切換えられているときは特性Ｌ２を選択する。選択部９７で選択された目標回転数Ｎｆ１は最大値選択部９８に入力され、最大値選択部９８はその目標回転数Ｎｆ１と基準目標回転数演算部９２から出力される特性Ｌ３に基づく目標回転数Ｎｃのうち大きい方を選択し、出力する。
【００６７】
目標回転数補正部９９は最大値選択部９８から出力された目標回転数Ｎｆ２に図７のステップＳ１５６において出力されたエンジン回転数増分ΔＮを加算して最終的な目標回転数Ｎｆ３を求め、これをエンジン制御装置８２に出力する。
【００６８】
図１０は、特性Ｌ１〜Ｌ３とエンジン回転数増分ΔＮとの関係を示す図である。
【００６９】
特性Ｌ１はアクセルペダル２１の踏み込み量に依存する走行に適した走行用目標回転数特性であり、特性Ｌ２はアクセルペダル２１の踏み込み量に依存する作業に適した作業用目標回転数特性である。作業とは、作業用アタッチメントを使用する掘削作業などをいう。特性Ｌ１は特性Ｌ２よりも目標回転数の増加率、すなわち特性の傾きが急峻となっている。特性Ｌ３はエンジンコントロールダイヤル７５の操作量に依存する作業に適した基準回転数特性である。特性Ｌ２，Ｌ３は、その傾き、すなわち操作量に対するエンジン回転数の変化量を等しくするとともに、アイドル回転数Ｎcidと、フル操作に対する目標回転数Ｎcmaxも等しくされている。
【００７０】
また、走行時、走行ＨＰモードが選択されたときの上記ポンプ流量制御演算処理（図のステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１５０）においてエンジン回転数増分ΔＮが出力されると、走行ＨＰモード目標回転数補正部９９において、最大値選択部９８から出力された目標回転数Ｎｆ２にその増分ΔＮが加算される。その結果、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３以上（高速走行指令領域）になると、走行用目標回転数特性Ｌ１の対応する部分の特性はＬ１ＡからＬ１Ｂに切り換わる。すなわち、ステップＳ１３０においてポンプ流量「小」が選択されたとき、高速走行指令領域の走行用目標回転数特性として特性Ｌ１Ａが設定され、ポンプ流量「大」が選択されたときは、高速走行指令領域の走行用目標回転数特性として特性Ｌ１Ｂが設定される。
【００７１】
ここで、特性Ｌ１Ｂは特性Ｌ１Ａよりも目標回転数の増加率、すなわち特性の傾きが急峻となっており、かつ特性Ｌ１Ｂの最高回転数Ｎtmax２は特性Ｌ１Ａの最高回転数Ｎtmax１よりも高く設定されている。例えば、最高回転数Ｎtmax１は１６５０ｒｐｍであり、最高回転数Ｎtmax２は２０００ｒｐｍである。また、特性Ｌ１Ｂの傾きが急峻である結果、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘに達する前に（例えばＰｔｍａｘの５／６で）最高回転数Ｎtmax２達する。この特性Ｌ１Ｂの特性Ｌ１Ａに対する目標回転数の変化（増加）は図８に示した走行指令圧Ｐｔとエンジン回転数増分ΔＮとの関係に対応している。
【００７２】
図１１はポンプレギュレータ１１のトルク制御特性を示す図である。横軸は油圧ポンプ１０の吐出圧力（ポンプ圧）であり、縦軸は油圧ポンプ１０の容量（押しのけ容積或いは斜板の傾転）である。
【００７３】
油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰ０〜Ｐ１の範囲内にあるときはポンプレギュレータ１１は吸収トルク制御を行わず、油圧ポンプ１０の容量は最大の一定値ｑｍａｘである。油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰ１を超えるとポンプレギュレータ１１は吸収トルク制御を行い、油圧ポンプ１０の容量は特性線Ａに沿って減少する。これにより油圧ポンプ１０の吸収トルクはトルク一定曲線ＴＡで示される規定トルク（最大トルク）を超えないよう制御される。油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰｍａｘまで上昇すると、メインリリーフ弁１７が作動し、それ以上のポンプ吐出圧力の上昇は制限される。
【００７４】
図１２は、上記のようにポンプレギュレータ１１により油圧ポンプ１０の容量が制限制御される結果得られるポンプ圧とポンプ流量の関係を示す図（ＰＱ線図）である。横軸は油圧ポンプ１０の吐出圧力（ポンプ圧）であり、縦軸は油圧ポンプ１０の吐出流量（ポンプ流量）である。
【００７５】
油圧ポンプの吐出流量は油圧ポンプの容量と回転数の積の関数であり、ポンプ容量が同じでも、エンジン回転数が増加すると、それに応じてポンプ流量も増加する。図９において、実線は、エンジン回転数が最高回転数Ｎtmax１にあるときのＰＱ線図であり、破線は、エンジン回転数が最高回転数Ｎtmax２にあるときのＰＱ線図である。エンジン回転数が最高回転数Ｎtmax１にあるとき、油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰ０〜Ｐ１の範囲内にあるときは、ポンプ流量は油圧ポンプ１０の最大容量ｑｍａｘに対応した最大流量Ｑｍａｘ１であり、油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰ１を超えるとポンプ流量は、ポンプ容量の減少に応じて特性線Ａ１に沿って減少する。これにより油圧ポンプ１０の吸収馬力はンジン回転数が最高回転数Ｎtmax１にあるときの割り当て馬力を超えないよう制御される。エンジン回転数が最高回転数Ｎtmax２にあるときは、油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰ０〜Ｐ１の範囲内にあるときは、ポンプ流量は油圧ポンプ１０の最大容量ｑｍａｘに対応した最大流量Ｑｍａｘ２（＞Ｑｍａｘ１）であり、油圧ポンプ１０の吐出圧力がＰ２を超えるとポンプ流量は、ポンプ容量の減少に応じて特性線Ａ２に沿って減少する。これにより油圧ポンプ１０の吸収馬力はエンジン回転数が最高回転数Ｎtmax２にあるときの割り当て馬力を超えないよう制御される。また、エンジン回転数が最高回転数Ｎtmax２にあるときは、エンジン回転数が最高回転数Ｎtmax１にあるときに比べ、最高回転数の増加分に応じて流量ΔＱだけ全体的にポンプ流量が増加し、最大流量Ｑｍａｘ２も最大流量Ｑｍａｘ１よりもΔＱだけ増えている。
【００７６】
このように本実施の形態では、ポンプ流量制御演算処理において、ポンプ流量「小」が選択されると、高速指令領域の走行用目標回転数特性として特性Ｌ１Ａが設定され、このときのエンジン１の最高回転数はＮtmax１となり、かつ油圧ポンプ１０の最大流量はその最高回転数Ｎtmax１に対応するＱｍａｘ１となり、ポンプ流量「大」が選択されると、高速指令領域の走行用目標回転数特性として特性Ｌ１Ｂが設定され、このときのエンジン１の最高回転数はＮtmax２に増加し、かつ油圧ポンプ１０の最大流量を最高回転数Ｎtmax２に対応するＱｍａｘ２へと増加させる。
【００７７】
ここで、本実施の形態では、モータ容量「小」が選択されたときに車両が設定された最高速度で走行するのに必要な油圧走行モータ１４の流量が、ポンプ流量「小」が選択されたときの油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ１に等しくなる（適合する）ように、油圧走行モータ１４のモータ容量「小」と油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ１との関係が設定されるとともに、モータ容量「中」が選択されたときに車両が設定された最高速度で走行するのに必要な油圧走行モータ１４の流量が、ポンプ流量「大」が選択されたときの油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ２に等しくなる（適合する）ように、油圧走行モータ１４のモータ容量「中」と油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ２との関係が設定されている。言い換えれば、油圧走行モータ１４がモータ容量「小」に制御され、油圧ポンプ１０の最大吐出流量がポンプ流量「小」に制御されたときの車両の最高走行速度が設定された最高速度となるように、油圧走行モータ１４のモータ容量「小」と油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ１との関係が設定されるとともに、油圧走行モータ１４がモータ容量「中」に制御され、油圧ポンプ１０の最大吐出流量がポンプ流量「大」に制御されたときの車両の最高走行速度が設定された最高速度となるように、油圧走行モータ１４のモータ容量「中」と油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ２との関係が設定されている。
【００７８】
そしてその結果、モータ容量「小」を選択しポンプ流量「小」を選択したときの車両の最高走行速度と、モータ容量「中」を選択しポンプ流量「大」を選択したときの車両の最高走行速度がほぼ等しくなるように、油圧走行モータ１４の容量「小」及び「大」と油圧ポンプ１０の最大流量Ｑｍａｘ１，Ｑｍａｘ２との関係が設定されている。
【００７９】
以上において、回転数ピックアップ７１（走行速度検出手段）、油圧センサ７２（走行操作検出手段）、油圧センサ７３（駆動状況検出手段）、電圧センサ７４（Ｔ／Ｍ速度段検出手段）は、油圧式走行車両の走行状態を検出する検出手段を構成し、コントロールユニット８０、電磁比例弁８１、エンジン制御装置８２、モータレギュレータ３３は、検出手段が検出する走行状態に基づいて油圧走行モータ１４を含む走行系の等価容量と前記油圧走行モータ１４に供給される最大流量とを制御する制御手段を構成する。
【００８０】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
＜加速時＞
まず、車体が停止状態から運転者の操作により加速を行う場合を説明する。
【００８１】
車体の加速時、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３を超え、油圧ポンプ１０の吐出圧力が２０Ｍｐａより高い状態では、コントロールユニット８０は加速動作と判定し、モータ容量「中」（第２容量）及びポンプ流量「大」（第２流量）を選択し、油圧走行モータ１４の容量と油圧ポンプ１０の吐出流量（エンジン回転数）をそれぞれその選択した容量及び流量となるように制御する。このとき、前述した（１）式において、走行負荷圧力の制御圧力への換算値Ｐｔが電磁比例弁８１から出力される制御信号のみで目標容量「中」を得るための制御圧力Ｐｏより高くなるような急加速時は、制御圧力の目標値Ｐｃはマイナスの値となるため、電磁比例弁８１に駆動信号は出力されず、サーボ弁５２は第１受圧部５２ａに導かれる走行負荷圧力のみにより制御される。これにより油圧走行モータ１４の容量は走行負荷圧力に応じた「中」よりも大きな容量に制御される。
【００８２】
これにより油圧走行モータ１４の容量は、予め定められた容量である「中」かそれよりも大きな容量に制御されるため、加速に必要な駆動圧が低くなり、油圧走行モータ１４を含む走行系からの漏れ流量が減少し、加速動作中の全体効率が上がるとともに、加速感を向上させることができる。
【００８３】
また、油圧走行モータ１４の容量が増加することにより最高速度に必要となる走行系の必要流量が一時的に大きくなるが、エンジン回転数の増加によりエンジン出力が増加するとともにポンプ流量が増加し、設定した最高速度までスムーズに加速することができる。
【００８４】
更に、加速動作が終了し、油圧ポンプ１０の吐出圧力が低下すると、コントロールユニット８０は「通常」と判定し、モータ容量及びポンプ流量をそれぞれ「小」に切り換えようとする。このとき、仮に制御の遅れで、油圧ポンプ１０の吐出圧力が低下したときにモータ容量及びポンプ流量が切り換え前の状態（ポンプ流量「大」でモータ容量「中」）が維持されたとしても、ポンプ流量「大」でモータ容量「中」のときの最高走行速度が設定された最高速度に等しくなるように最大流量Ｑｍａｘ２とモータ容量「中」との関係を設定した（つまり、油圧走行モータ１４を含む走行系の等価容量を第２容量（モータ容量「中」）に制御したときに車両が設定最高速度で走行するのに必要な流量が油圧ポンプ１０の第２流量（ポンプ流量「大」時の最大流量Ｑｍａｘ２）に合うように設定した）ので、設定された最高速度以上の車速の増加を防ぎながら高馬力により良好な車体加速性能を確保することができる。
＜登坂＞
次に車体が登坂状態に入った場合を説明する。
【００８５】
登坂走行時、走行速度が１０Ｋｍ／ｈよりも低下し、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３を超え、油圧ポンプ１０の吐出圧力が２５Ｍｐａより高くなると、コントロールユニット８０は登坂状態と判定し、モータ容量「中」（第２容量）及びポンプ流量「大」（第２流量）を選択し、油圧走行モータ１４の容量と油圧ポンプ１０の吐出流量（エンジン回転数）をそれぞれその選択した容量及び流量となるように制御する。この場合も、急勾配の坂道の登坂時のように走行負荷圧力が高いときは、サーボ弁５２の第１受圧部５２ａに導かれる走行負荷圧力により油圧走行モータ１４の容量は「中」よりも大きな容量に制御される。
【００８６】
これにより油圧走行モータ１４の容量は、少なくとも予め定められた容量である「中」に増加するとともに、エンジン回転数が増加し、エンジン出力が増加するとともにポンプ流量が増加するため、高馬力により良好な登坂時の車速を確保することができる。
【００８７】
また、登坂動作が終了し、油圧ポンプ１０の吐出圧力が低下すると、コントロールユニット８０は「通常」と判定し、モータ容量及びポンプ流量をそれぞれ「小」に切り換えようとする。このとき、仮に制御の遅れで、油圧ポンプ１０の吐出圧力が低下したときにモータ容量及びポンプ流量が切り換え前の状態（ポンプ流量「大」でモータ容量「中」）が維持されたとしても、ポンプ流量「大」でモータ容量「中」のときの最高走行速度が設定された最高速度に等しくなるように最大流量Ｑｍａｘ２とモータ容量「中」との関係を設定した（つまり、油圧走行モータ１４を含む走行系の等価容量を第２容量（モータ容量「中」）に制御したときに車両が設定最高速度で走行するのに必要な流量が油圧ポンプ１０の第２流量（ポンプ流量「大」時の最大流量Ｑｍａｘ２）に合うように設定した）ので、高馬力により良好な登坂時の車速を確保するととともに、設定された最高速度以上の車速の増加を防止することができる。
＜減速＞
次に、平坦路の走行時或いは降坂時に減速した場合を説明する。
【００８８】
減速時、走行速度が１０Ｋｍ／ｈよりも高く、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘの１／３より低下し、かつＴ／Ｍ速度段がＨｉ（高速段）にあるときは、コントロールユニット８０は減速状態と判定し、モータ容量「中」（第２容量）及びポンプ流量「小」（第１流量）を選択し、油圧走行モータ１４の容量と油圧ポンプ１０の吐出流量（エンジン回転数）をそれぞれその選択した容量及び流量となるように制御する。
【００８９】
このようにコントロールユニット８０は走行減速状態を検出すると直ちに走行モータの容量を予め定められた容量である「中」に増加させる。これにより車体は降坂状況であっても十分な油圧ブレーキ力を得ることができる。また、車両の走行速度及びＴ／Ｍ速度段に応じ、必要時のみ、走行系の等価容量を増加させることにより、十分な油圧ブレーキ力を確保するとともに、ブレーキ力過大による減速ショック等、操作性能の悪化を防止することができる。
＜降坂＞
次に、運転者が減速操作を行わないまま降坂動作に入った場合を説明する。
【００９０】
降坂時、走行速度が１０Ｋｍ／ｈよりも速く、走行指令圧が最高指令圧力Ｐｔｍａｘの２／３より高く、油圧ポンプ１０の吐出圧力が３Ｍｐａより低く、かつＴ／Ｍ速度段がＨｉ（高速段）にあるときは、コントロールユニット８０は降坂状態と判定し、モータ容量「中」（第２容量）及びポンプ流量「大」（第２流量）を選択し、油圧走行モータ１４の容量と油圧ポンプ１０の吐出流量（エンジン回転数）をそれぞれその選択した容量及び流量となるように制御する。
【００９１】
これにより降坂動作が検出されると走行モータ１４の容量を予め定められた容量である「中」まで増加させるととともに、エンジン回転数が増加して油圧ポンプ１０の吐出流量も予め定められた値「大」まで増加する。これにより最高速度を維持したまま降坂動作を行うことができるとともに、油圧ブレーキ力が増大することにより車体が自重により予め定められた最高速度を超えて加速するのを防止することができる。
＜効果＞
以上のように本実施の形態によれば、車両の走行状態を検出して車両の運転状態を判定し、その判定結果に応じて油圧走行モータ１４の容量と油圧ポンプ１０の吐出流量とを制御するので、燃費を悪化させることなく良好な走行性能を確保することができる。
【００９２】
すなわち、減速が必要な状態では予め油圧走行モータ１４の容量を「中」と大きくし、車両が予め定められた最高速度を超過することを防止することができる。
【００９３】
また、単純に油圧走行モータ１４の容量を大きくするだけでは降坂状態で最高速度を確保することができなくなるが、油圧走行モータ１４の容量を大きくすると同時に油圧ポンプ１０の吐出流量を「大」に制御して走行系の最大流量を大きくすることにより、安定した速度で坂道を降坂することができる。
【００９４】
更に、最高速度に至るまでの加速動作中においても、油圧走行モータ１４の容量を大きくとることにより加速に必要な駆動圧が低くなり、油圧走行モータ１４を含む走行系からの漏れ流量が減少し、加速動作中の全体効率が上がるとともに、加速感を向上させることができる。
【００９５】
また、減速が必要ない状態及び加速が必要ない状態では、油圧走行モータ１４の容量を通常必要となる容量よりも「小」に下げることにより、速度を維持するために必要な流量をより小さくし、走行系の配管で生じる圧力損失を低く抑え、燃費を改善するとともに、圧力損失で生じる発熱も低くなるため、車体に必要な冷却装置も小型化することができる。
【００９６】
また、本実施の形態によれば、油圧走行モータ１４の容量を「中」に制御したときに車両が設定最高速度で走行するのに必要な流量を油圧ポンプ１０の流量「大」に合わせることにより、エンジン１の最高回転数を増加させたときの車速の増加を簡単かつ確実に防止することができる。
【００９７】
また、エンジン１の最高回転数を増加させる制御を行い、かつ油圧走行モータ１４の容量と油圧ポンプ１０の容量をそれぞれ制御することにより、高馬力により良好な走行性能を確保することができる。
【００９８】
本発明の他の実施の形態を図１３〜図１７を用いて説明する。本実施の形態は、加速動作以外の運転状態は、第１の実施の形態と同様、図５に示す判断選択機能を用いてモータ容量とポンプ流量を制御し、加速動作時については、車速偏差を用いてモータ容量とポンプ流量を制御するものである。
【００９９】
まず、車速偏差を用いた加速動作におけるポンプ流量制御について説明する。本実施の形態においても、ポンプ流量制御は、エンジンの最高回転数を変えることにより行うものとする。
【０１００】
図１３は、車速偏差を用いて加速動作時にポンプ流量を制御するための機能を組み込んだエンジン制御演算部の概要を示す機能ブロック図である。図中、図９に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【０１０１】
本実施の形態におけるエンジン制御演算部は、図９に示した走行目標回転数演算部９０、作業目標回転数演算部９１、基準目標回転数演算部９２、切換部９７、最大値選択部９８、目標回転数補正部９９に加え、目標車速演算部９３、車速偏差演算部９４、加速回転数増分演算部９５、加速目標回転数補正部９６の各機能を有している。
【０１０２】
目標車速演算部９３は走行指令圧（アクセルペダル踏み込み量）に応じた目標車速Ｖｔを出力し、車速偏差演算部９４はその目標車速Ｖｔから実際の走行速度Ｖｒを減算して車速偏差ΔＶを演算し、加速回転数増分演算部９５はその車速偏差ΔＶに応じた加速用補正回転数増分ΔＮｓを演算し、加速目標回転数補正部９６はその増分ΔＮｓを走行目標回転数Ｎｔに加算して補正し、走行目標回転数Ｎｔ１を出力する。
【０１０３】
図１４は、目標車速演算部９３に設定された走行指令圧（アクセルペダル踏み込み量）Ｐｔと目標車速Ｖｔとの関係を示す図である。走行指令圧Ｐｔが上昇するに従って目標車速Ｖｔが増加する。
【０１０４】
図１５は、加速回転数増分演算部９５に設定された車速偏差ΔＶと加速用補正回転数増分ΔＮｓとの関係を示す図である。速度偏差ΔＶが第１の値ΔＶ１に達するまでは、エンジン回転数増分ΔＮｓは０であり、第１の値ΔＶ１を超えると、加速動作であると判定し、速度偏差ΔＶの増加に比例して増分ΔＮｓを急峻に増加させ、速度偏差ΔＶが第２の値ΔＶ２を超えると、増分ΔＮｓを最大ΔＮｓmaxとする。
【０１０５】
図１６は車速偏差ΔＶと加速用補正回転数増分ΔＮｓとの関係の変形例を示す図である。速度偏差ΔＶが値ΔＶ３に達するまでは、増分ΔＮｓは最小値Ｎｓminであり、値ΔＶ３を超えると、増分ΔＮｓをステップ的に最大ΔＮｓmaxまで増加させる。
【０１０６】
増分ΔＮｓは、上記のように加速目標回転数補正部９６において走行目標回転数Ｎｔに加算され、その分、最終的な目標回転数Ｎｆ３は増大する。これにより第１の実施の形態と同様、増分ΔＮｓを出力したときは、エンジン１の最高回転数はＮtmax１からＮtmax２に上昇して、油圧ポンプ１０の最大吐出流量はＱｍａｘ１からＱｍａｘ２に増加し、増分ΔＮｓの出力を停止すると、エンジン１の最高回転数はＮtmax１に戻り、油圧ポンプ１０の最大吐出流量はＱｍａｘ２に減少する。
【０１０７】
次に、車速偏差を用いた加速動作におけるモータ容量制御について説明する。
【０１０８】
図１７は車速偏差ΔＶとモータ容量指令との関係を示す図である。速度偏差ΔＶが第２の値ΔＶ２に達するまでは、モータ容量指令は「小」であり、第２の値ΔＶ１を超えると、加速動作であると判定し、モータ容量指令を「中」に切り換える。また、モータ容量指令の切り換えにはヒステリシスを持たせてあり、速度偏差ΔＶの減少時は、速度偏差ΔＶが第１の値ΔＶ１に達するまでは、モータ容量指令は「中」であり、第１の値ΔＶ１より小さくなると、加速動作が終了したと判定し、モータ容量指令を「小」に切り換える。
【０１０９】
モータ容量指令を「中」に切り換えたとき、図６のステップＳ１４４の処理と同様、電磁比例弁８１に対応する駆動信号（モータ容量指令信号；電圧信号）Ｅｍを出力する。これによりモータ容量指令は「中」に切り換えたときは油圧走行モータ１４の容量は「中」に増加し、モータ容量指令は「小」に切り換えたときは油圧走行モータ１４の容量は「小」に減少する。
【０１１０】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１１１】
本発明の更に他の実施の形態を図１８〜図２０を用いて説明する。本実施の形態は、登坂動作以外の運転状態は、第１の実施の形態と同様、図５に示す判断選択機能を用いてモータ容量とポンプ流量を制御し、登坂動作時については、油圧ポンプ１０の吐出圧力（ポンプ圧）のみを用いてモータ容量とポンプ流量を制御するものである。
【０１１２】
まず、ポンプ圧を用いた登坂動作におけるポンプ流量制御について説明する。本実施の形態においても、ポンプ流量制御は、エンジンの最高回転数を変えることにより行うものとする。
【０１１３】
図１８は、ポンプ圧を用いて登坂動作時にポンプ流量を制御するための機能を組み込んだエンジン制御演算部の概要を示す機能ブロック図である。図中、図９に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【０１１４】
本実施の形態におけるエンジン制御演算部は、図９に示した走行目標回転数演算部９０、作業目標回転数演算部９１、基準目標回転数演算部９２、切換部９７、最大値選択部９８、目標回転数補正部９９に加え、登坂回転数増分演算部９５Ａ及び登坂目標回転数補正部９６Ａの各機能を有している。
【０１１５】
登坂回転数増分演算部９５Ａは圧力センサ７３により検出した油圧ポンプ１０の吐出圧力（ポンプ圧）Ｐｐに応じた登坂用補正回転数増分ΔＮｓを演算し、登坂目標回転数補正部９６Ａはその増分ΔＮｓを走行目標回転数Ｎｔに加算して補正し、走行目標回転数Ｎｔ１を出力する。
【０１１６】
図１８は、登坂回転数増分演算部９５Ａに設定されたポンプ圧Ｐｐと登坂用補正回転数増分ΔＮｓとの関係を示す図である。油圧ポンプ１０の吐出圧力（ポンプ圧）Ｐｐが第１の値Ｐａに達するまでは、エンジン回転数増分ΔＮｓは０であり、第１の値Ｐａを超えると、登坂動作であると判定し、ポンプ圧Ｐｐの増加に比例して増分ΔＮｓを急峻に増加させ、ポンプ圧Ｐｐが第２の値Ｐｂを超えると、増分ΔＮｓを最大ΔＮｓmaxとする。
【０１１７】
増分ΔＮｓは、上記のように登坂目標回転数補正部９６Ａにおいて走行目標回転数Ｎｔに加算され、その分、最終的な目標回転数Ｎｆ３は増大する。これにより第１の実施の形態と同様、増分ΔＮｓを出力したときは、エンジン１の最高回転数はＮtmax１からＮtmax２に上昇して、油圧ポンプ１０の最大吐出流量はＱｍａｘ１からＱｍａｘ２に増加し、増分ΔＮｓの出力を停止すると、エンジン１の最高回転数はＮtmax１に戻り、油圧ポンプ１０の最大吐出流量はＱｍａｘ２に減少する。
【０１１８】
次に、ポンプ圧を用いた登坂動作におけるモータ容量制御について説明する。
【０１１９】
図２０はポンプ圧Ｐｐとモータ容量指令との関係を示す図である。ポンプ圧Ｐｐが第２の値Ｐｂに達するまでは、モータ容量指令は「小」であり、第２の値Ｐｂを超えると、登坂動作であると判定し、モータ容量指令を「中」に切り換える。また、モータ容量指令の切り換えにはヒステリシスを持たせてあり、ポンプ圧Ｐｐの低下時は、ポンプ圧Ｐｐが第１の値Ｐａに達するまでは、モータ容量指令は「中」であり、第１の値Ｐａより低くなると、登坂動作が終了したと判定し、モータ容量指令を「小」に切り換える。
【０１２０】
モータ容量指令を「中」に切り換えたとき、図６のステップＳ１４４の処理と同様、電磁比例弁８１に対応する駆動信号（モータ容量指令信号；電圧信号）Ｅｍを出力する。これによりモータ容量指令は「中」に切り換えたときは油圧走行モータ１４の容量は「中」に増加し、モータ容量指令は「小」に切り換えたときは油圧走行モータ１４の容量は「小」に減少する。
【０１２１】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１２２】
以上において、本発明の幾つかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。
【０１２３】
例えば、上記実施の形態では、油圧ポンプ１０と油圧走行モータ１４を接続する走行系の油圧回路を開回路式で説明したが、閉回路式の走行系油圧回路にも同様の構成にて本発明を適用することができる。
【０１２４】
また、上記実施の形態では、油圧走行モータ１４の容量を外部指令により増加させたが、走行系のトランスミッション１５等の変速機を切り換えて減速比を増加させることにより走行系の等価容量（油圧走行モータ１４を含む走行系の等価容量）を増加させるようにしてもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
また、上記実施の形態では、エンジン１の回転数を増加させることでポンプ流量を増加させ、走行系の最大流量（走行流量）を増加させたが、使用する油圧ポンプに余裕があれば油圧ポンプの最大容量を増加させる構成としてもよい。また、開回路式の走行系を有する車両でロードセンシング式の方向切換弁を使用する場合は、ＬＳ差圧（方向切換弁の前後差圧）を切り換えることにより走行系の最大流量を切り換えてもよい。
【０１２６】
更に、複数の油圧ポンプを用い、それらの吐出油を合流させることで最大流量（走行流量）を得る場合は、合流させる油圧ポンプの数を切り換えることでもよい。
【０１２７】
また、変速機の減速比によって各速度段での本発明の制御実施の有無、又は油圧走行モータの容量を切り換えることで、車両の走行性能を向上させることができる。
【０１２８】
例えば３段の変速機を有する車両において、容量が著しく減少する３速では本発明の制御を適用するとともに、切替後の油圧走行モータの容量を大きく設定する。これにより十分な油圧ブレーキ力を確保することができる。逆に、等価容量が十分に大きくなる１速では、本発明の制御の適用を中止することで、減速時にブレーキ力が著しく大きくなり減速操作時に大きなショックが発生することを避けることができる。
【０１２９】
また、この中間に位置する２速では、本発明の制御を適用するとともに、切替後のモータ容量を３速よりも小さくとることで、十分なブレーキ力と良好な減速時のフィーリングを確保することができる。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、油圧パイロット式の方向切換弁の場合を説明したが、電気レバー等を利用しコントローラで方向切換弁を操作するフライバイワイヤー式の車両においても適用することができる。
【０１３１】
更に、上記実施の形態では、油圧ポンプ１０が走行駆動回路のみに使用される例を説明したが、多連式の方向切換弁により走行以外のアクチュエータを駆動する場合でも、ポンプ圧及び他のアクチュエータの操作信号より走行単独動作か複合操作かを判断することにより、最適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明が適用されるホイール式油圧ショベルを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる走行制御装置の全体構成図である。
【図３】図２に示したモータレギュレータの詳細を示す走行駆動回路の拡大図である。
【図４】コントロールユニットの処理機能のうち、モータ容量・ポンプ流量制御演算部の処理機能の全体概要を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１２０及びＳ１３０における判断及び選択処理の詳細を示す図である。
【図６】図４のステップＳ１４０における油圧モータの制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図４のステップＳ１５０におけるポンプ流量制御の制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】エンジン回転数増分ΔＮの計算に用いる走行指令圧とエンジン回転数増分ΔＮとの関係を示す図である。
【図９】コントロールユニットの処理機能のうち、エンジン制御演算部の概要を示す機能ブロック図である。
【図１０】走行用目標回転数特性Ｌ１、作業用目標回転数特性Ｌ２、基準回転数特性Ｌ３との関係及び走行用目標回転数特性Ｌ１とエンジン回転数増分ΔＮとの関係を示す図である。
【図１１】ポンプレギュレータのトルク制御特性を示す図である。
【図１２】ポンプレギュレータにより油圧ポンプの容量が制限制御される結果得られるポンプ圧とポンプ流量の関係を示す図（ＰＱ線図）である。
【図１３】本発明の他の実施の形態におけるコントロールユニットの処理機能のうち、エンジン制御演算部の概要を示す機能ブロック図である。
【図１４】目標車速演算部に設定された走行指令圧（アクセルペダル踏み込み量）Ｐｔと目標車速Ｖｔとの関係を示す図である。
【図１５】加速回転数増分演算部に設定された車速偏差ΔＶと加速用補正回転数増分ΔＮｓとの関係を示す図である。
【図１６】車速偏差ΔＶと加速用補正回転数増分ΔＮｓとの関係の変形例を示す図である。
【図１７】速度偏差ΔＶを用いて加速動作を判定し、モータ容量を制御する場合の速度偏差ΔＶとモータ容量制御指令との関係を示す図である。
【図１８】本発明の更に他の実施の形態におけるコントロールユニットの処理機能のうち、エンジン制御演算部の概要を示す機能ブロック図である。
【図１９】登坂回転数増分演算部に設定されたポンプ圧とエンジン回転数増分ΔＮｓとの関係を示す図である。
【図２０】ポンプ圧を用いて登坂動作を判定し、モータ容量を制御する場合のポンプ圧とモータ容量制御指令の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  エンジン（原動機）
１０  油圧ポンプ
１１  ポンプレギュレータ
１２  走行制御弁（方向切換弁）
１４  油圧走行モータ
１５  トランスミッション
１６  パイロット油圧源
２０  走行パイロット操作回路
２１  アクセルペダル
２２ａ，２２ｂ  走行パイロット弁
２３ａ，２３ｂ  パイロットライン
３０  走行駆動回路
３１ａ，３１ｂ  メイン管路
３２  カウンタバランス弁
３３  モータレギュレータ
３４ａ，３４ｂ  クロスオーバーロードリリーフ弁
３５  シャトル弁
３６  バルブ本体
３７ａ，３７ｂ  絞り
３８ａ，３８ｂ  チェック弁
４０  トランスミッション切換装置
４１  電源
４２  変速切換スイッチ
４３  電磁弁
５１  油圧シリンダ
５２  サーボ弁
５２ａ，５２ｂ  第１及び第２受圧部
５２ｃ，５２ｄ  第１及び第２スプリング
５２ｓ  サーボ弁スプール
５３  作動ロッド
５４ａ，５４ｂ  第１制御管路
５５  管路
７１  回転数ピックアップ（走行速度検出手段）
７２  油圧センサ（走行操作検出手段）
７３  油圧センサ（駆動状況検出手段）
７４  電圧センサ（Ｔ／Ｍ速度段検出手段）
７５  エンジンコントロールダイヤル
７６  油圧センサ（走行負荷圧力検出手段）
７７  走行／作業選択スイッチ
８０  コントロールユニット
８１  電磁比例弁
８２  エンジン制御装置
８３  信号ライン
９０  走行目標回転数演算部
９１  作業目標回転数演算部
９２  基準目標回転数演算部
９３  目標車速演算部
９４  車速偏差演算部
９５  加速回転数増分演算部
９６  加速目標回転数補正部
９７  切換部
９８  最大値選択部
９９  目標回転数補正部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2008164096.tif 000016
【図１５】
2008164096.tif 000017
【図１６】
2008164096.tif 000018
【図１７】
2008164096.tif 000019
【図１８】
2008164096.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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