JP2013217421A

JP2013217421A - 油圧駆動装置

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Publication number: JP2013217421A
Application number: JP2012087160A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Nakazawa; 俊一中澤; Futoshi Kobayashi; 太小林; Masanobu Saito; 昌伸齊藤; Masakatsu Maeda; 真克前田; Hiroshi Furusho; 弘志古荘
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: JP5996911B2

Abstract

【課題】簡単な油圧回路構成および制御構成により、油圧モータへの作動油の供給源を切り換えて油圧モータを駆動することができる油圧駆動装置を提供する。
【解決手段】エンジンＥにより駆動される可変容量タイプの第１油圧ポンプ６１と、電動モータＭにより駆動される可変容量タイプの第２油圧ポンプ６２と、油の供給を受けて回転駆動される油圧モータ１６と、第１および第２油圧ポンプ６１，６２の可変容量制御を行う容量制御手段６７，６８と、第１および第２油圧ポンプ６１，６２の吐出口からの吐出油を合流させて油圧モータ１６の流入口に流入させる第１油路６３，６４と、油圧モータ１６の流出口からの流出油を分岐させて第１および第２油圧ポンプ６１，６２の吸入口に流入させる第２油路６５，６６とを備えて構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧モータを回転駆動させる油圧駆動装置に関する。

このような油圧駆動装置では、エンジンや電動モータ等の駆動源により油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプにより油タンクから油を吸い込んで油圧モータに繋がる油路に吐出し、吐出油の油圧モータへの供給方向を方向制御バルブにより制御し、吐出油を油圧モータに供給して油圧モータが回転駆動する開回路構成の油圧駆動装置が知られている。また、油圧モータからの流出油を油圧ポンプの吸入口に流入させるように油路が接続された閉回路構成の油圧駆動装置も知られている。また近年では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと電動モータにより駆動される油圧ポンプの二つの油圧ポンプを備え、二つの油圧ポンプから吐出される吐出油により油圧モータを回転駆動するハイブリット型の油圧駆動装置も知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１‐２３１８２３号公報

このようなハイブリット型の油圧駆動装置では、エンジン駆動の油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合と、電動モータ駆動の油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合と、両方の油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合とを、油路切換制御バルブにより切り換えられるように構成されているものがある。ところが、このような構成の油圧駆動装置では、方向制御バルブや油路切換制御バルブ等の複数の制御バルブを有するため油圧回路のコストが高くなるとともに、油圧ポンプや制御バルブ等の作動制御を行う対象が多いため制御構成が複雑であるという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡単な油圧回路構成および制御構成により、油圧モータへの作動油の供給源を切り換えて油圧モータを駆動することができる油圧駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る油圧駆動装置は、エンジンにより駆動される可変容量タイプの第１油圧ポンプと、電動モータにより駆動される可変容量タイプの第２油圧ポンプと、油の供給を受けて回転駆動される油圧モータと、前記第１および前記第２油圧ポンプの可変容量制御を行う容量制御手段と、前記第１および第２油圧ポンプの吐出口からの吐出油を合流させて前記油圧モータの流入口に流入させる第１油路と、前記油圧モータの流出口からの流出油を分岐させて前記第１および前記第２油圧ポンプの吸入口に流入させる第２油路とを備えて構成される。

このような構成によれば、第１および第２油圧ポンプの可変容量制御を行うことにより、エンジン駆動の第１油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合と、電動モータ駆動の第２油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合と、第１および第２油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合とを切り換えることができる。したがって、油圧モータへの作動油の供給源を切り換えるための油路切換バルブ等
を有することなく簡単な油圧回路構成であるとともに、油圧モータへの作動油の供給源を切り換えるときの制御対象が第１および第２油圧ポンプの可変容量制御だけであり制御構成も簡単にすることができる。

なお、上記構成の油圧駆動装置において、前記容量制御手段により、前記第１および前記第２油圧ポンプのいずれか一方の容量をゼロとして油の吐出および流入が無い状態とし、前記第１および前記第２油圧ポンプの他方の容量を制御して前記他方の油圧ポンプからの吐出油により前記油圧モータの駆動を行わせることが可能であることが好ましい。

また、上記構成の油圧駆動装置において、前記第２油圧ポンプは油の供給を受けて回転駆動されて油圧モータとして機能して前記電動モータを回転駆動することが可能であり、前記電動モータは回転駆動されて発電を行う機能を有しており、前記第１油圧ポンプから吐出された油が前記第１油路を介して前記第２油圧ポンプの吐出口に供給され、前記第２油圧ポンプが油圧モータとして機能して前記電動モータを回転駆動して発電を行わせることが可能であることが好ましい。このように構成すると、電動モータに電力を供給するバッテリを充電することができ、常に第２油圧ポンプを駆動可能な状態に保つことができる。

また、上記構成の油圧駆動装置において、前記第１および前記第２油圧ポンプの少なくともいずれか一方は、その可変容量を逆転させる制御が可能であり、前記容量制御手段により前記可変容量を逆転させる制御を行って前記少なくともいずれか一方の油圧ポンプを同一方向に回転駆動した状態のまま前記吸入口から油を吐出して前記吐出口から油を流入させることが可能であることが好ましい。このように構成すると、可変容量制御により第１および第２油圧ポンプの吐出方向を逆転させて油圧モータを逆回転駆動させることができ、また、一方の油圧ポンプの吐出方向だけを逆転させることによりそれまでと異なった油の流れによって油圧モータを駆動させることができる。

また、上記構成の油圧駆動装置において、前記油圧モータにより走行車両の走行車輪を回転駆動するように構成され、前記走行車両の走行状態に応じて前記容量制御手段により前記第１および前記第２油圧ポンプの可変容量制御を行って走行制御を行うことが可能であることが好ましい。

また、上記構成の油圧駆動装置において、速度指令値が所定速度以下である低速走行の場合には、前記容量制御手段により、前記第１油圧ポンプの容量をゼロとして油の吐出および流入が無い状態とし、前記第２油圧ポンプの容量を前記速度指令値に応じて制御して前記第２油圧ポンプからの吐出油により前記油圧モータの駆動を行わせ、前記速度指令値が前記所定速度を超える高速走行の場合には、前記容量制御手段により、前記第２油圧ポンプの容量を最大となるように制御するとともに前記第１油圧ポンプの容量を前記速度指令値に応じて制御して前記第１および前記第２油圧ポンプからの吐出油により前記油圧モータの駆動を行わせることが好ましい。このように構成すると、油圧モータへの作動油の供給源として、電動モータ駆動の第２油圧ポンプをメイン供給源とし、第２油圧ポンプによる不足分をエンジン駆動の第１油圧ポンプにより補うように制御するため、エンジン燃費を向上させることができる。

また、上記構成の油圧駆動装置において、前記第１および前記第２油圧ポンプは油の供給を受けて回転駆動されて油圧モータとして機能可能であり、前記第２油圧ポンプは油圧モータとして機能して前記電動モータを回転駆動することが可能であり、前記電動モータは回転駆動されて発電を行う機能を有しており、前記走行車両を減速させるときには、前記走行車輪の回転により前記油圧モータを回転駆動させ、前記容量制御手段により前記走行車両の走行速度に応じて前記第１および前記第２油圧ポンプの容量を制御して、前記油
圧モータからの流出油を受けた前記第１および前記第２油圧ポンプが油圧モータとして機能することにより前記エンジンのエンジンブレーキ作用および前記電動モータの回転駆動による発電作用を得て前記走行車輪を制動させるとともに、前記電動モータにより発電された電力を走行用バッテリに充電させるように構成することが好ましい。さらに、このように構成した場合には、前記第２油圧ポンプにより回転駆動させる前記電動モータの回転数が発電効率の良い回転数となるように、前記容量制御手段により前記第２油圧ポンプの容量を制御することが好ましい。このように構成すると、走行車両の減速時のエネルギを効率良く回収して走行用バッテリに充電することができる。

本発明に係る油圧駆動装置によれば、第１および第２油圧ポンプの可変容量制御を行うことにより、エンジン駆動の第１油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合と、電動モータ駆動の第２油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合と、第１および第２油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを駆動する場合とを切り換えることができる。したがって、油圧モータへの作動油の供給源を切り換えるための油路切換バルブ等を有することなく簡単な油圧回路構成であるとともに、油圧モータへの作動油の供給源を切り換えるときの制御対象が第１および第２油圧ポンプの可変容量制御だけであり制御構成も簡単にすることができる。

本発明に係る油圧駆動装置を備えた軌陸作業車の側面図である。本発明に係る油圧駆動装置を有する走行駆動制御装置の構成図である。上記走行駆動制御装置における走行制御（第１および第２油圧ポンプの作動制御）を説明するための走行速度と時間のグラフである。上記走行駆動制御装置における他の走行制御（第１および第２油圧ポンプの作動制御）を説明するための走行速度と時間のグラフである。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に本発明に係る油圧駆動装置を備える軌陸作業車１を示している。軌陸作業車１は、運転キャブ１１を有するトラック車両をベースに構成された走行体１０と、この走行体１０上に設けられた垂直昇降装置２０と、この垂直昇降装置２０に支持された作業者搭乗用の作業台３０とを有して構成されている。

走行体１０は、車体の前後左右に道路走行用車輪であるタイヤ車輪１２を備えるとともに、車体内部にエンジンＥを備えており、このエンジンＥによりタイヤ車輪１２を駆動して道路上を走行することができるようになっている。また、走行体１０は、車体の前後左右（各タイヤ車輪１２の後側）に鉄輪支持部材１３を介して軌道走行用車輪である鉄輪１５を備え、前側左右の鉄輪１５に走行油圧モータ１６の回転駆動軸が接続されており（図２を参照）、この走行油圧モータ１６により前側左右の鉄輪１５を駆動して軌道（鉄道レール）Ｒ上を走行することができるようになっている。

鉄輪支持部材１３は、走行体１０に上下方向に揺動自在に支持され、走行体１０の内部に設けられた鉄輪張出シリンダ（油圧シリンダ）の伸縮作動により上下に揺動されて鉄輪１５をタイヤ車輪１２より下方に張り出したり上方に格納したりできるようになっている。このように鉄輪１５を張り出したり格納したりするため（軌陸作業車１を軌道上へ載せ換え移動するため）、走行体１０は、車体の中央下部に転車台１７を備えるとともに、内部に転車台張出シリンダ（油圧シリンダ）を備えており、この転車台張出シリンダの伸縮作動により転車台１７を下方に張り出して軌陸作業車１を持ち上げた状態（タイヤ車輪１２が地面から浮いた状態）とすることができるようになっている。

垂直昇降装置２０は、運転キャブ１１後方の走行体１０上に架装フレーム１８を介して車幅方向に一対に設けられ、２本のリンクバーを交差させてその交点を回動自在に連結したシザースリンク機構（図示せず）と、このシザースリンク機構と架装フレーム１８に跨って設けられた昇降シリンダ（油圧シリンダ）とを有して構成され、昇降シリンダの伸縮作動によりシザースリンク機構の上端部に取り付けられた作業台３０を昇降移動させることができるようになっている。なお、垂直昇降装置２０（昇降シリンダ）の作動は、走行体１０および作業台３０にそれぞれ設けられた作業操作装置（図示せず）によって作動操作することができるようになっている。

このような構成の軌陸作業車１では、軌道Ｒ上を走行して目的地まで移動し、垂直昇降装置２０を作動させて作業台３０を所望の高所位置に移動させ、その位置において車両を停車させたまま、もしくは軌道Ｒ上を走行しながら、作業台３０に搭乗した作業者が軌道Ｒ上の張架線やトロリ線等の鉄道設備の工事等を行うことができる。このような軌陸作業車１の走行制御は、一般道路走行時には運転キャブ１１内の運転席にて行うが、軌道Ｒ上を走行する際には運転キャブ１１内および作業台３０上にそれぞれ設けられた走行操作レバー３５（図２を参照）を操作して行うことができるようになっている。

軌陸作業車１が軌道Ｒ上を走行する際の走行制御を行う走行駆動制御装置５０について図２を参照して説明する。走行駆動制御装置５０は、走行操作レバー３５から入力される操作信号に応じて油圧駆動装置６０に作動制御信号を出力するコントローラ５１と、コントローラ５１からの作動制御信号に応じて走行油圧モータ１６を回転駆動させる油圧駆動装置６０とを有して構成される。

油圧駆動装置６０は、エンジンＥにより駆動される第１油圧ポンプ６１と、電動モータＭにより駆動される第２油圧ポンプ６２と、第１油圧ポンプ６１の吐出口６１ａと走行油圧モータ１６の流入口１６ｂとを繋ぐ第１供給油路６３と、第２油圧ポンプ６２の吐出口６２ａから延びて第１供給油路６３に合流される第２供給油路６４と、走行油圧モータ１６の流出口１６ａと第１油圧ポンプ６１の吸入口６１ｂとを繋ぐ第１排出油路６５と、第１排出油路６５から分岐して第２油圧ポンプ６２の吸入口６２ｂに繋がる第２排出油路６６とを有して構成される。

第１油圧ポンプ６１は、走行体１０に搭載されたエンジンＥにより駆動される斜板式の可変容量タイプの油圧ポンプであり、その斜板の傾転方向および傾転角度が第１斜板制御アクチュエータ６７により制御されて吐出方向およびポンプ容量が可変制御される。第１油圧ポンプ６１は、斜板の傾転角度（ポンプ容量）をゼロに制御されたときには油の吐出および流入が無い状態となり、斜板の傾転方向をマイナス方向に制御された（ポンプ容量を逆転させる制御が行われた）ときには同一方向に回転駆動した状態のまま吸入口６１ｂから油を吐出して吐出口６１ａから油を流入させて吐出方向が逆方向となる。第１油圧ポンプ６１は、油の供給を受けて回転駆動されて油圧モータとして機能可能である。第１斜板制御アクチュエータ６７は、コントローラ５１から送られる作動制御信号に基づいて作動し、第１油圧ポンプ６１の斜板の傾転方向および傾転角度を制御する。

第２油圧ポンプ６２は、走行体１０に搭載された電動モータＭにより駆動され、第１油圧ポンプ６１と同様に斜板式の可変容量タイプの油圧ポンプである。第２油圧ポンプ６２は、斜板の傾転方向および傾転角度が第２斜板制御アクチュエータ６８により制御されて吐出方向およびポンプ容量が可変制御される。第２油圧ポンプ６２は、斜板の傾転角度（ポンプ容量）をゼロに制御されたときには油の吐出および流入が無い状態となり、斜板の傾転方向をマイナス方向に制御された（ポンプ容量を逆転させる制御が行われた）ときには同一方向に回転駆動した状態のまま吸入口６２ｂから油を吐出して吐出口６２ａから油
を流入させて吐出方向が逆方向となる。第２油圧ポンプ６２は、油の供給を受けて回転駆動されて油圧モータとして機能可能である。第２斜板制御アクチュエータ６８は、コントローラ５１から送られる作動制御信号に基づいて作動し、第２油圧ポンプ６２の斜板の傾転方向および傾転角度を制御する。電動モータＭは、走行用バッテリＢからインバータＩを介して供給される電力により回転駆動して第２油圧ポンプ６２を駆動させるとともに、油の供給を受けた第２油圧ポンプ６２により回転駆動されて発電を行う機能を有している。

また、油圧駆動装置６０には、第１油圧ポンプ６１と同様にエンジンＥにより駆動されるブレーキ用油圧ポンプ７１が設けられており、このブレーキ用油圧ポンプ７１から吐出される吐出油がブレーキ制御バルブ７２を介して鉄輪１５の近傍に設けられたディスクブレーキ装置７５に供給されるようになっている。

ディスクブレーキ装置７５は、シリンダ７５ａと、シリンダ７５ａ内に張出格納自在に設けられたピストン７５ｂと、ピストン７５ｂの先端に設けられたディスク７５ｃと、シリンダ７５ａ内に設けられてピストン７５ｂを格納方向（図２の場合には上方）に付勢するピストンバネ７５ｄとを有して構成される。そして、ブレーキ用油圧ポンプ７１からの吐出油がブレーキ制御バルブ７２を介してシリンダ７５ａのシリンダ室に供給されると、ピストン７５ｂはピストンバネ７５ｄによる付勢力に抗して張出方向（図２の場合には下方）に移動し、ディスク７５ｃを鉄輪１５に押圧させて鉄輪１５の制動を行うようになっている。ブレーキ制御バルブ７２は、コントローラ５１からの作動制御信号に基づいて作動し、ディスクブレーキ装置７５への油の給排制御を行うようになっている。

上記第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８の作動制御、並びにブレーキ制御バルブ７２の作動制御を行うため、コントローラ５１が設けられている。コントローラ５１には走行操作レバー３５から操作信号が入力され、この操作信号に応じてコントローラ５１が各斜板制御アクチュエータおよび制御バルブの作動制御を行う。走行操作レバー３５は中立位置から前後方向に傾動可能に構成され、走行操作レバー３５を前後に傾動させる操作を行うことにより前後進の切り換えを行うとともに、傾動角度に応じて前後進速度制御を行う。このため、走行操作レバー３５には、前後いずれの方向に傾動操作されたかを検出するセレクタスイッチと、このときの傾動角度を検出するポテンショメータとが設けられている。

このような構成の走行駆動制御装置５０による走行制御について以下に説明する。走行操作レバー３５が中立位置から前方に傾動操作されると、コントローラ５１は、走行操作レバー３５の傾動角度に応じて出力される速度指令値に応じて第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８により第１および第２油圧ポンプ６１，６２の容量、すなわち吐出口６１ａ，６２ａからの吐出油量を制御する。そして、この吐出油を走行油圧モータ１６に供給させて走行油圧モータ１６を回転駆動させ、軌陸作業車１を軌道Ｒ上において前進走行させる。

このとき、コントローラ５１は、図３（ａ）に示すように、走行操作レバー３５によって出力される速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅ以下である低速走行の場合には、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量をゼロに制御して第１油圧ポンプ６１を油の吐出および流入が無い状態に制御するとともに、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量を速度指令値Ｖｏに応じて制御して、第２油圧ポンプ６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させ、軌陸作業車１を前進走行させる。すなわち、速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅ以下である低速走行の場合には、第１油圧ポンプ６１から油を吐出せず、第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させるようになっている。そして、軌陸作業車１が速度指令値Ｖｏ
に対応した走行速度に到達すると、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量（走行油圧モータ１６への吐出油量）を制御して、走行油圧モータ１６の回転速度が速度指令値Ｖｏに対応した一定速度となるように制御し、軌陸作業車１を速度指令値Ｖｏに対応した走行速度（一定速度）となるように前進走行させる。なお、上記設定速度Ｖｅは、第２油圧ポンプ６２の容量が最大となるように制御されたときに第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させたときの走行速度として設定される。

また、コントローラ５１は、図３（ｂ）に示すように、走行操作レバー３５によって出力される速度指令値Ｖｏが上記設定速度Ｖｅを超える高速走行の場合には、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量を最大となるように制御するとともに、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量を速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える分の速度値（Ｖｏ−Ｖｅ）に応じて制御して、第２油圧ポンプ６２からの吐出油および第１油圧ポンプ６１からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させ、軌陸作業車１を前進走行させる。すなわち、速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える高速走行の場合には、第２油圧ポンプ６２の容量を最大となるように制御して第２油圧ポンプ６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させ、このとき第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させても速度指令値Ｖｏに対応した走行速度に到達しないため、その不足する分を第１油圧ポンプ６１からの吐出油により補い、第１および第２油圧ポンプ６１，６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させるようになっている。そして、軌陸作業車１が速度指令値Ｖｏに対応した走行速度に到達すると、第２油圧ポンプ６２の容量が最大となっている状態を維持させたまま、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量（走行油圧モータ１６への吐出油量）を制御して、走行油圧モータ１６の回転速度が速度指令値Ｖｏに対応した一定速度となるように制御し、軌陸作業車１を速度指令値Ｖｏに対応した走行速度（一定速度）となるように前進走行させる。

一方、走行操作レバー３５が前方に傾動操作された状態から中立位置に戻されると、コントローラ５１は、軌陸作業車１の走行速度に応じて第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８により第１および第２油圧ポンプ６１，６２の容量を制御する。そして、鉄輪１５の回転により走行油圧モータ１６が回転され、走行油圧モータ１６から流出された油を受けて回転駆動される第１および第２油圧ポンプ６１，６２が油圧モータとして機能することによりエンジンＥのエンジンブレーキ作用および電動モータＭの回転駆動による発電作用を得て鉄輪１５を制動させるとともに、このとき電動モータＭにより発電された電力をインバータＩを介して走行用バッテリＢに充電させる。さらに、コントローラ５１は、ブレーキ制御バルブ７２を制御して、ブレーキ用油圧ポンプ７１からの吐出油をディスクブレーキ装置７５に供給させてディスク７５ｃを鉄輪１５に押圧させることにより鉄輪１５を制動させる。そして、このように第１油圧ポンプ６１およびエンジンＥのエンジンブレーキ作用、第２油圧ポンプ６２および電動モータＭの発電作用、並びにディスクブレーキ装置７５の制動作用により鉄輪１５を制動させることにより、軌陸作業車１を減速させて所定の制動距離にて停止させる（図３（ｂ）を参照）。なお、第１油圧ポンプ６１およびエンジンＥのエンジンブレーキ作用、並びに第２油圧ポンプ６２および電動モータＭの発電作用により鉄輪１５を制動させることにより、軌陸作業車１を所定の制動距離にて停止させることができる場合には、ディスクブレーキ装置７５を作動させなくてもよい（図３（ａ）を参照）。

このとき、コントローラ５１は、第２油圧ポンプ６２により回転駆動させる電動モータＭの回転数が発電効率の良い回転数となるように、走行油圧モータ１６から流出される油量、すなわち軌陸作業車１の走行速度に応じて第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量を制御する。そして、第２油圧ポンプ６２および電動モータＭの
発電作用による制動エネルギが、軌陸作業車１を所定の制動距離にて停止させるのに必要な制動エネルギに対して不足する分の制動エネルギを第１油圧ポンプ６１およびエンジンＥのエンジンブレーキ作用により発生させて補うように、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量を制御する。そして、第１油圧ポンプ６１およびエンジンＥのエンジンブレーキ作用により制動エネルギを発生させても上記必要な制動エネルギに対して不足する場合には、その不足する分の制動エネルギをディスクブレーキ装置７５の制動作用により発生させるように、ブレーキ制御バルブ７２およびディスクブレーキ装置７５の作動を制御する。

なお、軌陸作業車１が設定速度Ｖｅ以下の低速走行を行っている状態において、走行操作レバー３５を傾動角度を大きくする方向に操作して軌陸作業車１を加速させる場合であって、走行操作レバー３５における加速操作によって出力される速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅ以下である加速の場合には、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量がゼロとなっている状態を維持させるとともに、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧モータ６２の容量を速度指令値Ｖｏに応じて制御し（第２油圧ポンプ６２からの吐出油量を増加させ）、第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させて軌陸作業車１を加速させる。一方、走行操作レバー３５における加速操作によって出力される速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える加速の場合には、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量を最大となるように制御するとともに、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量を速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える分の速度値（Ｖｏ−Ｖｅ）に応じて制御して（不足する分の吐出油を第１油圧ポンプ６１により補い）、第１および第２油圧ポンプ６１，６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させて軌陸作業車１を加速させる。

また、軌陸作業車１が設定速度Ｖｅを超える高速走行を行っている状態において、走行操作レバー３５を傾動角度を大きくする方向に操作して軌陸作業車１を加速させる場合には、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量が最大となっている状態を維持させるとともに、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量を速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える分の速度値（Ｖｏ−Ｖｅ）に応じて制御し（第１油圧ポンプ６１からの吐出油量を増加させ）、第１および第２油圧ポンプ６１，６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させて軌陸作業車１を加速させる。

一方、軌陸作業車１が走行している状態において、走行操作レバー３５を中立位置方向に操作して軌陸作業車１を減速させる場合には、第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８により第１および第２油圧ポンプ６１，６２の容量をそれぞれ制御するとともに、ブレーキ制御バルブ７２を制御して、エンジンＥのエンジンブレーキ作用、電動モータＭの回転駆動による発電作用およびディスクブレーキ装置７５の制動作用により鉄輪１５を制動させ、軌陸作業車１を減速させる。そして、減速操作された走行操作レバー３５によって出力される速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅ以下である場合には、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量をゼロに制御するとともに、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧モータ６２の容量を速度指令値Ｖｏに応じて制御して、第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させ、軌陸作業車１を速度指令値Ｖｏに対応した走行速度となるように前進走行させる。一方、減速操作された走行操作レバー３５によって出力される速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える場合には、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量を最大となるように制御するとともに、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量を速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える分の速度値（Ｖｏ−Ｖｅ）に応じて制御して、第１および第２油圧ポンプ６１，６２からの吐出油により走行油圧モータ１
６を回転駆動させ、軌陸作業車１を速度指令値Ｖｏに対応した走行速度となるように前進走行させる。

上記では軌陸作業車１を前進走行させる場合について説明したが、走行操作レバー３５を後方に傾動操作して軌陸作業車１を後進走行させる場合も、上記前進走行の場合と同様であるため、後進走行についての説明は省略する。ただし、走行操作レバー３５を後方に傾動操作して後進走行させる場合には、第１および第２油圧ポンプ６１，６２を前進走行の場合と同一方向に回転駆動した状態のまま、第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８により第１および第２油圧ポンプ６１，６２の斜板の傾転方向を逆方向（マイナス方向）に制御し、第１および第２油圧ポンプ６１，６２の吸入口６１ｂ，６２ｂから油を吐出して、吐出油を第１および第２排出油路６５，６６を介して走行油圧モータ１６に供給させる。

また、走行駆動制御装置５０では、例えば走行用バッテリＢのバッテリ残量が少ない場合等には、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量をゼロに制御して第２油圧ポンプ６２を油の吐出および流入が無い状態に制御するとともに、第１斜板制御アクチュエータ６７により第１油圧ポンプ６１の容量を速度指令値に応じて制御して第１油圧ポンプ６１からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させ、軌陸作業車１を走行させることも可能である。すなわち、例えば走行用バッテリＢのバッテリ残量が少ない場合等には、第２油圧ポンプ６２から油を吐出せず、第１油圧ポンプ６１からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させることもできるようになっている。

さらに、走行駆動制御装置５０では、軌陸作業車１が停止中であって、走行用バッテリＢのバッテリ残量が少ない場合には、第１油圧ポンプ６１からの吐出油を第２油圧ポンプ６２に供給させ、第２油圧ポンプ６２を油圧モータとして機能させて電動モータＭを回転駆動させ、電動モータＭにより発電された電力をインバータＩを介して走行用バッテリＢに充電することができるようになっている。なお、このとき、ディスクブレーキ装置７５により鉄輪１５および走行油圧モータ１６が回転しない状態に制御し、第１油圧ポンプ６１からの吐出油を全て第２油圧ポンプ６２に供給させるようになっている。

このように油圧駆動装置６０では、第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８により第１および第２油圧ポンプ６１，６２の容量を制御することにより、エンジンＥにより駆動される第１油圧ポンプ６１からの吐出油により走行油圧モータ１６を駆動する場合と、電動モータＭにより駆動される第２油圧ポンプ６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を駆動する場合と、第１および第２油圧ポンプ６１，６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を駆動する場合とを切り換えることができる。したがって、走行油圧モータ１６への作動油の供給源を切り換えるための油路切換バルブ等を有することなく簡単な油圧回路構成であるとともに、走行油圧モータ１６への作動油の供給源を切り換えるときの制御対象が第１および第２油圧ポンプ６１，６２の可変容量制御だけであり制御構成も簡単にすることができる。

また、油圧駆動装置６０では、軌陸作業車１の減速時に、第２油圧ポンプ６２が走行油圧モータ１６から流出された油の供給を受けて電動モータＭを回転駆動させ、電動モータＭにより発電された電力を走行用バッテリＢに充電する。また、軌陸作業車１の停止時には、第１油圧ポンプ６１からの吐出油を第２油圧ポンプ６２に供給させて第２油圧ポンプ６２により電動モータＭを回転駆動させ、電動モータＭにより発電された電力を走行用バッテリＢに充電することができるようになっている。そのため、常に第２油圧ポンプ６２を駆動可能な状態に保つことができる。

また、油圧駆動装置６０では、第１および第２油圧ポンプ６１，６２が、第１および第
２斜板制御アクチュエータ６７，６８により斜板の傾転方向を逆方向に制御して（ポンプ容量を逆転させる制御を行って）同一方向に回転駆動した状態のまま吸入口６１ｂ，６２ｂから油を吐出させて吐出口６１ａ，６２ａから油を流入させる、すなわち吐出方向を逆転させることができるように構成されている。そのため、第１および第２油圧ポンプ６１，６２の吐出方向を逆転させることにより第１および第２油圧ポンプ６１，６２を同一方向に回転駆動した状態のまま走行油圧モータ１６を逆回転駆動させることができる。また、例えば第２油圧ポンプ６２の吐出方向だけを逆転させるようにすれば、第１油圧ポンプ６１からの吐出油が走行油圧ポンプ１６の流入口１６ｂおよび第２油圧ポンプ６２の吐出口６２ａに供給されるようになり、上述の説明とは異なった油の流れによって走行油圧モータ１６を回転駆動させることができる。

また、油圧駆動装置６０では、速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅ以下である低速走行の場合には、第１油圧ポンプ６１から油を吐出せず、第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させる。そして、速度指令値Ｖｏが設定速度Ｖｅを超える高速走行の場合には、第２油圧ポンプ６２の容量を最大となるように制御して第２油圧ポンプ６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させ、このとき第２油圧ポンプ６２からの吐出油のみにより走行油圧モータ１６を回転駆動させても速度指令値Ｖｏに対応した走行速度に到達しないため、その不足する分を第１油圧ポンプ６１からの吐出油により補い、第１および第２油圧ポンプ６１，６２からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させるようになっている。したがって、走行油圧モータ１６への作動油の供給源として、電動モータＭにより駆動される第２油圧ポンプ６２をメイン供給源とし、第２油圧ポンプ６２による不足分をエンジンＥにより駆動される第１油圧ポンプ６１により補うように制御するため、エンジン燃費を向上させることができる。

また、油圧駆動装置６０では、軌陸作業車１を減速させるときには、走行速度に応じて第１および第２斜板制御アクチュエータ６７，６８により第１および第２油圧ポンプ６１，６２の容量を制御する。そして、鉄輪１５の回転により走行油圧モータ１６が回転されて走行油圧モータ１６から流出された油を受けて回転駆動される第１および第２油圧ポンプ６１，６２により発生されるエンジンＥのエンジンブレーキ作用および電動モータＭの回転駆動による発電作用により鉄輪１５を制動させるとともに、このとき電動モータＭにより発電された電力を走行用バッテリＢに充電させる。さらに、このとき、第２油圧ポンプ６２により回転駆動させる電動モータＭの回転数が発電効率の良い回転数となるように、第２斜板制御アクチュエータ６８により第２油圧ポンプ６２の容量が制御されるようになっている。そのため、軌陸作業車１の減速時のエネルギを効率良く回収して走行用バッテリＢに充電することができる。

これまで本発明に係る実施形態を説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の軌陸作業車１の走行時における第１および第２油圧ポンプ６１，６２の作動制御は一例であり、図４に示すように、軌陸作業車１を加速させる場合には、先ず第１油圧ポンプ６１からの吐出油により走行油圧モータ１６を回転駆動させ、所定時間経過後に第２油圧ポンプ６２を作動させて第１および第２油圧ポンプ６１からの吐出により走行油圧モータ１６を回転駆動させる。また、軌陸作業車１を減速させる場合には、第２油圧ポンプ６２および電動モータＭの発電作用による鉄輪１５の制動を軌陸作業車１が停止する前に中断させ、第１油圧ポンプ６１およびエンジンＥのエンジンブレーキ作用による鉄輪１５の制動を軌陸作業車１が停止するまで継続させるようにしてもよい。このように第１および第２油圧ポンプ６１，６２の作動タイミングに時間差を設けるように制御することにより、加速時には第１油圧ポンプ６１の作動によりすみやかに加速することができ、停止直前では第１油圧ポンプ６１により強い制動エネルギを得て確実に軌陸作業車１を停止させることができる。

また、上述の実施形態では、走行油圧モータ１６を回転駆動させる油圧駆動装置６０について説明したが、本発明は走行油圧モータを回転駆動させる油圧駆動装置に限らず、例えば、走行体上に起伏動、伸縮動および旋回動可能に設けられたブームを有する作業車の場合には、ブーム旋回用の旋回油圧モータを回転駆動させる油圧駆動装置に本発明を適用させてもよい。

１軌陸作業車（走行車両）
１５鉄輪（走行車輪）
１６走行油圧モータ
６１第１油圧ポンプ
６２第２油圧ポンプ
６３第１供給油路（第１油路）
６４第２供給油路（第１油路）
６５第１排出油路（第２油路）
６６第２排出油路（第２油路）
６７第１斜板制御アクチュエータ（容量制御手段）
６８第２斜板制御アクチュエータ（容量制御手段）

Claims

エンジンにより駆動される可変容量タイプの第１油圧ポンプと、電動モータにより駆動される可変容量タイプの第２油圧ポンプと、油の供給を受けて回転駆動される油圧モータと、前記第１および前記第２油圧ポンプの可変容量制御を行う容量制御手段と、前記第１および前記第２油圧ポンプの吐出口からの吐出油を合流させて前記油圧モータの流入口に流入させる第１油路と、前記油圧モータの流出口からの流出油を分岐させて前記第１および前記第２油圧ポンプの吸入口に流入させる第２油路とを備えたことを特徴とする油圧駆動装置。
前記容量制御手段により、前記第１および前記第２油圧ポンプのいずれか一方の容量をゼロとして油の吐出および流入が無い状態とし、前記第１および前記第２油圧ポンプの他方の容量を制御して前記他方の油圧ポンプからの吐出油により前記油圧モータの駆動を行わせることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の油圧駆動装置。
前記第２油圧ポンプは油の供給を受けて回転駆動されて油圧モータとして機能して前記電動モータを回転駆動することが可能であり、前記電動モータは回転駆動されて発電を行う機能を有しており、
前記第１油圧ポンプから吐出された油が前記第１油路を介して前記第２油圧ポンプの吐出口に供給され、前記第２油圧ポンプが油圧モータとして機能して前記電動モータを回転駆動して発電を行わせることが可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧駆動装置。
前記第１および前記第２油圧ポンプの少なくともいずれか一方は、その可変容量を逆転させる制御が可能であり、前記容量制御手段により前記可変容量を逆転させる制御を行って前記少なくともいずれか一方の油圧ポンプを同一方向に回転駆動した状態のまま前記吸入口から油を吐出して前記吐出口から油を流入させることが可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油圧駆動装置。
前記油圧モータにより走行車両の走行車輪を回転駆動するように構成され、
前記走行車両の走行状態に応じて前記容量制御手段により前記第１および前記第２油圧ポンプの可変容量制御を行って走行制御を行うことが可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の油圧駆動装置。
速度指令値が所定速度以下である低速走行の場合には、前記容量制御手段により、前記第１油圧ポンプの容量をゼロとして油の吐出および流入が無い状態とし、前記第２油圧ポンプの容量を前記速度指令値に応じて制御して前記第２油圧ポンプからの吐出油により前記油圧モータの駆動を行わせ、
前記速度指令値が前記所定速度を超える高速走行の場合には、前記容量制御手段により、前記第２油圧ポンプの容量を最大となるように制御するとともに前記第１油圧ポンプの容量を前記速度指令値に応じて制御して前記第１および前記第２油圧ポンプからの吐出油により前記油圧モータの駆動を行わせることを特徴とする請求項５に記載の油圧駆動装置。
前記第１および前記第２油圧ポンプは油の供給を受けて回転駆動されて油圧モータとして機能可能であり、前記第２油圧ポンプは油圧モータとして機能して前記電動モータを回転駆動することが可能であり、前記電動モータは回転駆動されて発電を行う機能を有しており、
前記走行車両を減速させるときには、前記走行車輪の回転により前記油圧モータを回転駆動させ、前記容量制御手段により前記走行車両の走行速度に応じて前記第１および前記
第２油圧ポンプの容量を制御して、前記油圧モータからの流出油を受けた前記第１および前記第２油圧ポンプが油圧モータとして機能することにより前記エンジンのエンジンブレーキ作用および前記電動モータの回転駆動による発電作用を得て前記走行車輪を制動させるとともに、前記電動モータにより発電された電力を走行用バッテリに充電させることを特徴とする請求項５に記載の油圧駆動装置。
前記第２油圧ポンプにより回転駆動させる前記電動モータの回転数が発電効率の良い回転数となるように、前記容量制御手段により前記第２油圧ポンプの容量を制御することを特徴とする請求項７に記載の油圧駆動装置。