JP3631620B2 - Vehicle speed control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行系に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速度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5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、平地および登坂走行では、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】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、坂道を下る場合は、車両の重量による自重走行により、ホイール8の車軸9が強制的に過回転され、設定された最高走行速度を超えてしまう場合がある。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ハイドロスタティック・トランスミッションを装着した車両において、自重走行による走行速度の超過を防止することを目的とするものである。
【0006】
【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可変容量形の油圧モータと、これらの油圧ポンプと油圧モータとを連通する閉回路のメインラインと、油圧モータにより駆動される走行用回転体と、この走行用回転体の単位時間当りの回転数を検出する回転数センサと、この回転数センサにより検出された回転数が設定値より大きいときは油圧モータの容量を大容量側へ可変制御する制御部とを具備し、制御部は、回転数センサによる検出信号に応じた信号圧を発生させる制御弁と、この制御弁から供給された信号圧を受けて油圧モータの容量を可変制御する容量可変機構部とを具備し、容量可変機構部は、油圧モータの容量を可変制御する斜板の傾転角を制御する容量制御シリンダおよびこの容量制御シリンダ内に嵌合された斜板傾転ピストンと、メインライン内圧を途中で分岐された2つのラインを経て斜板傾転ピストンの一側の室と他側の室とに導くメインライン内圧ラインと、分岐された2つのラインのうちメインライン内圧によって斜板傾転ピストンを大容量側へ動かす側のライン中に介在され、メインライン内圧および制御弁からの信号圧を受けてこれらの圧の増加による移動で斜板傾転ピストンを大容量側へ制御するスプールとを具備した車両の走行速度制御装置である。
【0007】
これにより、走行用回転体の回転数を検出し、回転数が設定値を超えたら、油圧モータの容量を大容量側へ調整して、その大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより回転数の超過を抑える。すなわち、走行用回転体の回転数に応じて制御弁から出力される信号圧の増加により油圧モータの容量を大容量側へ調整して、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより回転数の超過を抑える。さらに、メインライン内圧が設定圧を超えると、スプールが移動して、このスプールを介在させたラインが連通状態に移行して、斜板傾転ピストンが大容量側へ動く。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1乃至図4に示された実施の一形態を参照しながら説明する。
【0009】
ホイールローダなどの車両において、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から吐出される作動油により回転される可変容量形の油圧モータ13とを、閉回路のメインライン14,15にて連通することにより、走行系のハイドロスタティック・トランスミッション16を構成する。
【0010】
油圧モータ13の出力軸17にベベルギアなどの回転伝達機構18を介して走行用回転体としてのホイール21の車軸22が接続されている。
【0011】
車両の走行速度を制御する機構は、油圧モータ13の出力軸17に対して、ホイール21の単位時間当りの回転数を、単位時間当りのパルス数で検出する回転数センサ23を設け、この回転数センサ23に、回転数センサ23による検出信号としてのパルス数を電流値に変換してこの電流値が設定値より大きいときはその電流値を出力する変換器24を接続し、この変換器24に、電流値に応じた信号圧を発生させる制御弁としての比例制御減圧弁25におけるソレノイド26を接続する。
【0012】
比例制御減圧弁25の入力ポートには、パイロットポンプ27がパイロット油圧供給ライン28を経て接続され、比例制御減圧弁25の出力ポートには、信号圧ライン29を経て、油圧モータ13の容量を可変制御する容量可変機構部30が接続されている。
【0013】
そして、パイロットポンプ27から吐出されたパイロット油圧は、パイロット油圧供給ライン28に設けられたリリーフ弁31により設定圧に保たれて、比例制御減圧弁25の入力ポートに供給され、この比例制御減圧弁25でソレノイド26に供給された電流値に応じて比例減圧制御され、信号圧ライン29を経て容量可変機構部30に供給される。
【0014】
この容量可変機構部30は、比例制御減圧弁25から供給された信号圧Px を受けて、この信号圧Px が大きいほど油圧モータ13の容量を大容量側へ可変制御する。
【0015】
前記変換器24、比例制御減圧弁25および容量可変機構部30は、回転数センサ23により検出された回転数が設定値より大きいときは油圧モータ13の容量を大容量側へ可変制御する制御部32を形成している。
【0016】
図2は、前記可変容量形の油圧モータ13にその容量可変機構部30を一体化したモータユニット34を示し、その油圧モータ13は、外部からの回転力が強制的に作用する場合は、油圧ポンプとしても機能することを表わしている。
【0017】
この図2において、油圧モータ13の容量を可変制御する斜板の傾転角は、容量制御シリンダ35内に嵌合された斜板傾転ピストン36により制御するが、この斜板傾転ピストン36は、スプール37により制御される。
【0018】
このスプール37の一端面には、メインライン14,15から逆止弁38,39を経て導入されたメインライン内圧ライン41と、前記比例制御減圧弁25からの信号圧ライン29と連通される信号圧ポート42から導入された信号圧ライン43とが導かれ、また、スプール37の他端面には、反発力を調整できる可調スプリング44が当接されている。さらに、斜板傾転ピストン36に一体化されたスプリング受け板45は、スプリング46により図2の右方へ押圧されている。
【0019】
さらに、メインライン内圧ライン41は、容量制御シリンダ35内のピストン左室35a に直接連通されるライン41a と、スプール37の切換位置を経て容量制御シリンダ35内のピストン右室35b に連通されるライン41b とに分岐されている。また、信号圧ライン43は、絞り47を経てタンクポート48に連通され、さらに、ピストン右室35b へのライン41b は、復帰位置のスプール37を経てタンクポート48に連通されている。
【0020】
次に、図示された実施形態の作用を説明する。
【0021】
このハイドロスタティック・トランスミッション16を装着した車両は、平地および登坂走行では、エンジン11が油圧ポンプ12を回転させ、この油圧ポンプ12からの吐出油により油圧モータ13を回転させ、回転伝達機構18を介してホイール21を回転させ、車両を所望の走行速度で走行させることができる。
【0022】
一方、下り坂などでは、自重走行により車両の走行速度が上昇して、回転数センサ23により検出された車軸回転数が設定値以上になると、変換器24より電流が比例制御減圧弁25に供給され、この比例制御減圧弁25より信号圧ライン29に電流値に応じた信号圧Px が発生する。この信号圧Px は容量可変機構部30に供給され、この容量可変機構部30が信号圧Px により斜板傾転角を制御して、油圧モータ13の容量を大容量側へ可変制御し、車両の走行速度の超過を防止する。
【0023】
すなわち、ハイドロスタティック・トランスミッション16を装着した車両において、下り坂での自重走行による走行速度の超過を、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータ13により防止でき、下り坂における変速機のシフトダウンおよびエンジンブレーキと同様の効果が得られる。
【0024】
次に、図2乃至図4を参照しながら、信号圧Px と油圧モータ13の容量との関係を説明する。
【0025】
信号圧Px が0のときは、メインライン内圧PM のみがスプール37の左端に作用する。このとき、メインライン内圧PM が可調スプリング44により設定された設定圧以下の場合、スプール37は可調スプリング44により左側へ保持され、ピストン右室35b はタンクポート48に連通されるから、斜板傾転ピストン36は、スプリング46により右側に押され、油圧モータ13は最小容量となる。
【0026】
メインライン内圧PM が可調スプリング44による設定圧を超えると、スプール37は右側へ移動し、ライン41b が連通状態に移行するので、ピストン右室35b に作用する圧が上昇して、その圧により斜板傾転ピストン36の右側面を押圧する力が、(スプリング46の反発力)+(PM )×(斜板傾転ピストン36の左側面積)で表わされる力を上回ると、斜板傾転ピストン36は左側への移動を開始し、最大容量側へ動く。その際のメインライン内圧PM と油圧モータ13の容量との関係は、図3に示されるようになる。
【0027】
一方、信号圧ポート42に比例制御減圧弁25からの信号圧Px が供給されたときは、(メインライン内圧PM )+(信号圧Px )がスプール37の左端に作用する。このため、図4に示されるように斜板の傾転角を中立位置に復帰させるメインライン内圧PM の傾転復帰圧PM2は、信号圧Px が0のときの傾転復帰圧PM1と比較すると低くなる。つまり、信号圧Px が増加するほど、油圧モータ13のモータ容量は大容量側へ変動する。
【0028】
すなわち、本システムは、油圧モータ13の斜板の傾転角を中立位置に復帰させる閉回路(メインライン14,15)内の傾転復帰圧を信号圧Px により変化させることで、油圧モータ13のモータ容量を制御して、オーバスピードを抑制するものである。
【0029】
このように、本システムにより、車軸22の回転数を測定し、設定値以上の回転数ではその回転数に応じた信号圧Px により、軸回転を制御するモータ容量を調整して、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータ13により走行速度の超過を抑えるから、エンジン11、油圧ポンプ12、油圧モータ13、その他構成部品にかかる速度超過による過大な負担を軽減できる。これにより、法定速度の遵守と、速度超過による事故の発生率の減少も期待できる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、回転数センサにより走行用回転体の回転数を検出し、回転数が設定値より大きいときは制御部により油圧モータの容量を大容量側へ可変制御して、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより回転数の超過を抑えるので、エンジン、油圧ポンプ、油圧モータなどにかかる回転数の超過による過大な負担を軽減できる。また、回転数センサによる検出信号を制御弁にて信号圧に変換して容量可変機構部を作動することにより、油圧モータの容量を可変制御するから、高精度で動作の確実な電気・油圧制御系が得られる。さらに、油圧モータの斜板の傾転角を中立位置に復帰させる閉回路のメインライン内圧を信号圧により変化させることで油圧モータの容量を制御できる容量可変機構部を利用して、油圧モータを大容量側へ容易に制御できる。その上、メインライン内圧が設定圧を超えると、スプールが移動して、このスプールを介在させたラインが連通状態に移行して、斜板傾転ピストンが大容量側へ動くことで、大容量側へ制御されるほど大きな制動負荷となる油圧モータにより走行速度の超過を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる車両の走行速度制御装置の実施の一形態を示す油圧回路図である。
【図2】同上制御装置における油圧モータの容量可変機構部を示す油圧回路図である。
【図3】同上容量可変機構部のメインライン内圧とモータ容量との制御特性を示す特性図である。
【図4】信号圧により傾転復帰圧を変化させた場合の同上制御特性を示す特性図である。
【図5】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 可変容量形の油圧ポンプ
13 可変容量形の油圧モータ
14,15 閉回路のメインライン
16 ハイドロスタティック・トランスミッション
21 走行用回転体としてのホイール
23 回転数センサ
25 制御弁としての比例制御減圧弁
30 容量可変機構部
32 制御部
Px 信号圧[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a traveling speed system GoSo location of a vehicle equipped with hydrostatic transmissions traveling system.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, a conventional vehicle such as a wheel loader has a variable displacement
[0003]
In a vehicle equipped with the hydrostatic transmission 6, the engine 1 rotates the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when going down a slope, the axle 9 of the
[0005]
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to prevent an excess of traveling speed due to traveling under its own weight in a vehicle equipped with a hydrostatic transmission.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, communication with the variable displacement hydraulic pump driven by an engine, a hydraulic motor of variable displacement which is rotated by the hydraulic pump either et ejected by the hydraulic pump, and these hydraulic pumps and hydraulic motors A closed circuit main line, a traveling rotator driven by a hydraulic motor , a rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the traveling rotator per unit time, and a rotational speed detected by the rotational speed sensor A control unit that variably controls the capacity of the hydraulic motor to a large capacity side when the value is larger than the set value , and the control unit generates a signal pressure corresponding to a detection signal from the rotation speed sensor, and this control A displacement variable mechanism that variably controls the displacement of the hydraulic motor in response to the signal pressure supplied from the valve, and the displacement variable mechanism controls the tilt angle of the swash plate that variably controls the displacement of the hydraulic motor. Yong A control cylinder and a swash plate tilting piston fitted in the capacity control cylinder, and a chamber on one side and a chamber on the other side of the swash plate tilting piston through two lines branched in the middle of the main line internal pressure The main line internal pressure line that leads to the main line and the line that moves the swash plate tilting piston to the large capacity side by the main line internal pressure of the two branched lines are intervened in the main line internal pressure and the signal pressure from the control valve. The vehicle travel speed control device includes a spool that controls the swash plate tilting piston to a large capacity side by movement due to the increase in pressure .
[0007]
As a result, the rotational speed of the traveling rotating body is detected, and when the rotational speed exceeds the set value, the capacity of the hydraulic motor is adjusted to the large capacity side, and the braking load increases as the control is performed to the large capacity side. The excess of rotation speed is suppressed by the hydraulic motor. That is, the hydraulic pressure is adjusted so as to increase the signal pressure output from the control valve in accordance with the rotational speed of the rotating body for travel, and the hydraulic pressure becomes a larger braking load as the capacity is controlled. Reduce excess of rotation speed by motor. Further, when the main line internal pressure exceeds the set pressure, the spool moves, the line through which the spool is interposed shifts to the communication state, and the swash plate tilting piston moves toward the large capacity side.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to one embodiment shown in FIGS.
[0009]
In a vehicle such as a wheel loader, a variable displacement hydraulic pump 12 driven by an engine 11 and a variable displacement
[0010]
An
[0011]
The mechanism for controlling the traveling speed of the vehicle is provided with a rotation speed sensor 23 for detecting the rotation speed per unit time of the
[0012]
A pilot pump 27 is connected to the input port of the proportional control pressure reducing valve 25 via a pilot hydraulic
[0013]
The pilot hydraulic pressure discharged from the pilot pump 27 is maintained at a set pressure by a relief valve 31 provided in the pilot hydraulic
[0014]
The variable capacity mechanism 30 receives the signal pressure Px supplied from the proportional control pressure reducing valve 25, and variably controls the capacity of the
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 shows a
[0017]
In FIG. 2, the tilt angle of the swash plate that variably controls the capacity of the
[0018]
A signal communicated with one end face of the spool 37 from the main lines 14 and 15 through the
[0019]
Further, the main line
[0020]
Next, the operation of the illustrated embodiment will be described.
[0021]
In a vehicle equipped with this hydrostatic transmission 16, the engine 11 rotates the hydraulic pump 12 and the
[0022]
On the other hand, on a downhill or the like, when the traveling speed of the vehicle increases due to its own weight traveling and the axle rotational speed detected by the rotational speed sensor 23 exceeds the set value, current is supplied from the
[0023]
That is, in a vehicle equipped with the hydrostatic transmission 16, it is possible to prevent the traveling speed from being exceeded due to its own weight traveling on the downhill by the
[0024]
Next, the relationship between the signal pressure Px and the capacity of the
[0025]
When the signal pressure Px is 0, only the main line pressure P M acts on the left end of the spool 37. At this time, if the main line pressure P M is lower set pressure which is set by the
[0026]
When the main line pressure P M is higher than the set pressure by the
[0027]
On the other hand, when the signal pressure Px from the proportional control pressure reducing valve 25 is supplied to the signal pressure port 42, (main line internal pressure P M ) + (signal pressure Px) acts on the left end of the spool 37. Thus, tilting the return pressure P M2 of the main line pressure P M for returning to the neutral position the tilt angle of the swash plate, as shown in FIG. 4, tilting the return pressure when the signal pressure Px is 0 P M1 It becomes low compared with. That is, as the signal pressure Px increases, the motor capacity of the
[0028]
That is, this system changes the tilt return pressure in the closed circuit (main lines 14 and 15) for returning the tilt angle of the swash plate of the
[0029]
In this way, the rotational speed of the
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, the rotational speed of the traveling rotating body is detected by the rotational speed sensor, and when the rotational speed is larger than the set value, the control unit variably controls the capacity of the hydraulic motor to the large capacity side. Since the excess of the rotational speed is suppressed by the hydraulic motor that becomes a large braking load as it is controlled, the excessive burden due to the excessive rotational speed on the engine, the hydraulic pump, the hydraulic motor, etc. can be reduced. In addition, since the displacement of the hydraulic motor is variably controlled by converting the detection signal from the rotation speed sensor into a signal pressure by the control valve and operating the displacement variable mechanism, highly accurate and reliable electric / hydraulic control A system is obtained. Furthermore, the hydraulic motor is controlled by using a variable capacity mechanism that can control the capacity of the hydraulic motor by changing the main line internal pressure of the closed circuit that returns the tilt angle of the swash plate of the hydraulic motor to the neutral position by the signal pressure. Easy control to large capacity. In addition, when the internal pressure of the main line exceeds the set pressure, the spool moves, and the line with the spool is shifted to the communication state, and the swash plate tilting piston moves to the large capacity side, resulting in a large capacity. The excess of the running speed can be suppressed by the hydraulic motor that becomes a greater braking load as it is controlled to the side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of a travel speed control device for a vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a variable capacity mechanism portion of the hydraulic motor in the control device.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing control characteristics of main line internal pressure and motor capacity of the variable capacity mechanism portion.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the same control characteristics when the tilt return pressure is changed by the signal pressure.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a traveling system of a vehicle provided with a general hydrostatic transmission.
[Explanation of symbols]
11 engine
12 Variable displacement hydraulic pump
13 Variable displacement hydraulic motor
14, 15 Closed circuit main line
16 Hydrostatic transmission
21 Wheel as a rotating body for traveling
23 Speed sensor
25 Proportional control pressure reducing valve as control valve
30 Variable capacity mechanism
32 Control unit Px Signal pressure
Claims (1)
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可変容量形の油圧モータと、
これらの油圧ポンプと油圧モータとを連通する閉回路のメインラインと、
油圧モータにより駆動される走行用回転体と、
この走行用回転体の単位時間当りの回転数を検出する回転数センサと、
この回転数センサにより検出された回転数が設定値より大きいときは油圧モータの容量を大容量側へ可変制御する制御部とを具備し、
制御部は、
回転数センサによる検出信号に応じた信号圧を発生させる制御弁と、
この制御弁から供給された信号圧を受けて油圧モータの容量を可変制御する容量可変機構部とを具備し、
容量可変機構部は、
油圧モータの容量を可変制御する斜板の傾転角を制御する容量制御シリンダおよびこの容量制御シリンダ内に嵌合された斜板傾転ピストンと、
メインライン内圧を途中で分岐された2つのラインを経て斜板傾転ピストンの一側の室と他側の室とに導くメインライン内圧ラインと、
分岐された2つのラインのうちメインライン内圧によって斜板傾転ピストンを大容量側へ動かす側のライン中に介在され、メインライン内圧および制御弁からの信号圧を受けてこれらの圧の増加による移動で斜板傾転ピストンを大容量側へ制御するスプールと
を具備したことを特徴とする車両の走行速度制御装置。A variable displacement hydraulic pump driven by an engine;
A hydraulic motor of variable displacement which is rotated by the hydraulic pump either et ejected by the hydraulic pump,
A closed circuit main line communicating these hydraulic pumps and a hydraulic motor;
A traveling rotator driven by a hydraulic motor;
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed per unit time of the traveling rotating body;
A controller that variably controls the capacity of the hydraulic motor to the large capacity side when the rotational speed detected by the rotational speed sensor is greater than a set value ;
The control unit
A control valve for generating a signal pressure according to a detection signal from the rotation speed sensor;
A displacement variable mechanism that variably controls the displacement of the hydraulic motor in response to the signal pressure supplied from the control valve;
The variable capacity mechanism is
A capacity control cylinder that controls the tilt angle of the swash plate that variably controls the capacity of the hydraulic motor, and a swash plate tilt piston fitted in the capacity control cylinder;
A main line internal pressure line for guiding the main line internal pressure to one chamber and the other chamber through two lines branched in the middle;
Of the two branched lines, it is interposed in the line on the side where the swash plate tilting piston is moved to the large capacity side by the main line internal pressure. A spool that controls the swash plate tilting piston to the large capacity side by movement
Running speed control device for a vehicle, characterized by comprising a.
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1998
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