JP6725367B2 - 油圧式走行装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン駆動タイプの油圧式走行装置を有した作業用車両における制御装置に関する。

このような作業用車両の一例として、タイヤもしくはクローラを備えた走行装置を車両本体の左右にそれぞれ設け、左右の走行装置によるタイヤもしくはクローラの作動速度を異ならせることによって進行方向の転換を行うスキッドステアローダが知られている（例えば、特許文献１を参照）。スキッドステアローダは、一般的に、車両本体の後部に走行装置等を駆動するためのエンジンが搭載され、そのエンジン駆動力を用いて走行装置を駆動して走行させる構成となっている。この場合、走行装置として、エンジンにより油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプの吐出油供給を受けて駆動される油圧モータによりタイヤもしくはクローラを駆動して走行する構成、いわゆるＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）
が用いられている。

ＨＳＴにおいては、可変容量タイプの油圧ポンプを用い、油圧ポンプの可変容量制御により走行速度制御を行っている。このとき、エンジン駆動されるチャージポンプの吐出油圧（チャージ油圧）を用いて油圧ポンプの可変容量制御を行うようになっている。このようなＨＳＴの走行装置を用いて作業用車両を走行させているときに、走行負荷が大きくなってエンジン負荷が増加すると、エンジン回転が低下し、チャージポンプの吐出量が低下する。チャージ油圧が低下するとこのチャージ油圧を用いて制御している油圧ポンプの可変吐出容量が低下し、エンジン負荷を減少させ、エンジンストールを防止する構成となっている。

特許第５２２６５６９号

ところが、チャージ油圧の低下による油圧ポンプの可変吐出容量を低下させる制御は、油温の相違による油の粘性の違いの影響によりその制御特性が相違するため、特に低温時にエンジンストール防止制御が的確に行われない場合があるという問題がある。また、走行負荷が急激に増大する場合に、エンジン回転の低下に伴うチャージ油圧の低下による油圧ポンプの容量低下制御の応答遅れが生じてエンジンストール防止制御が的確に行われない場合があるという問題もある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、走行負荷の増加に対して、エンジンストールを的確に防止できることができるような制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る油圧式走行装置の制御装置は、エンジンと、前記エンジンにより回転駆動される可変容量タイプの油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される油圧モータと、前記油圧モータにより回転駆動される走行装置と、前記走行装置による走行を指示するために操作される走行操作装置と、チャージポンプと、前記チャージポンプの吐出油を調圧してチャージ油圧を生成する第１制御バルブと、
前記走行操作装置の操作に応じて前記チャージ油圧を調圧して前記走行操作装置の操作に応じた容量制御油圧を生成する第２制御バルブと、を備えて構成される。そして、前記第１制御バルブは、前記エンジンの回転速度に応じて前記チャージ油圧を調圧生成するように構成され、前記油圧ポンプは前記第２制御バルブにより調圧生成される容量制御油圧により可変容量制御が行われる。

本発明に係る制御装置はさらに、エンジン駆動を指示するために操作されるアクセル操作装置と、前記アクセル操作装置の操作に応じて前記エンジンの駆動制御を行うエンジン制御装置と、前記アクセル操作装置の操作に応じて目標エンジン回転速度を設定する目標エンジン回転設定装置と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン速度検出器と、を備え、前記エンジン速度検出器により検出された実エンジン回転速度と、前記目標エンジン回転設定装置により設定された目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記チャージ油圧を調圧生成する。

本発明の制御装置はさらに、油圧アクチュエータにより作動される油圧作動装置と、前記油圧アクチュエータに供給する作動油を供給するためのメインポンプと、前記メインポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する制御を行う油圧パイロット式の作動制御バルブと、前記油圧作動装置の作動を指示するために操作される作動操作装置と、前記作動操作装置の操作に応じて前記作動制御バルブの作動を制御するためのパイロット圧を前記作動制御バルブに供給する制御を行う第３制御バルブとを備える。その上で、前記第３制御バルブは、前記第１制御バルブにより調圧生成されたチャージ油圧を調圧して前記パイロット圧を生成するように構成されており、前記第３制御バルブから前記作動制御バルブにパイロット圧が供給されたことを検出するパイロット検出器をさらに備え、前記パイロット検出器により前記パイロット圧が前記作動制御バルブに供給されたことが検出されたときに、前記目標エンジン回転速度を低下させる。

上記構成の制御装置において、好ましくは、前記実エンジン回転速度と前記目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記チャージ油圧をＰＩＤ制御により調圧生成する。

上記のように構成された本発明に係る油圧式走行装置の制御装置によれば、油圧ポンプが第２制御バルブにより設定される容量制御油圧により可変容量制御が行われる構成である。このとき、バルブ制御装置がエンジンの回転速度に応じて第１制御バルブの作動を制御し、チャージ油圧を前記エンジン回転速度に応じた油圧に設定するので、走行負荷などの増加に伴うエンジン回転低下時に、チャージ油圧を迅速且つ的確に低下させて容量制御油圧を低下させることができる。これにより、油圧ポンプの容量を迅速且つ的確に低下させて走行負荷などの増加時でのエンジンストールを的確に防止することができる。

本発明に係る制御装置はさらに、エンジン速度検出器により検出された実エンジン回転速度と、目標エンジン回転設定装置により設定された目標エンジン回転速度との差を小さくするように、第１制御バルブがチャージ油圧を調圧生成するように構成している。これによりエンジン回転速度に基づく簡易な制御のみにより走行負荷などの増加時でのエンジンストールを的確に防止することができる。

本発明に係る制御装置はさらに、油圧アクチュエータにより作動される油圧作動装置と、前記油圧アクチュエータに供給する作動油を供給するためのメインポンプと、前記メインポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する制御を行う油圧パイロット式の作動制御バルブと、前記油圧作動装置の作動を指示するために操作される作動操作装置と、前記作動操作装置の操作に応じて前記作動制御バルブの作動を制御するためのパイロット圧を前記作動制御バルブに供給する制御を行う第３制御バルブとを備える。この構成においてさらに、前記第３制御バルブは、前記第１制御バルブにより調圧生成されたチャージ油圧を調圧して前記パイロット圧を生成するように構成されており、前記第３制御バルブから前記作動制御バルブにパイロット圧が供給されたことを検出するパイロット検出器をさらに備え、前記パイロット検出器により前記パイロット圧が前記作動制御バルブに供給されたことが検出されたときに、前記目標エンジン回転速度を低下させる。このようにすれば、走行負荷などの増加時でのストール防止のためにチャージ油圧を低下させている時に作動操作装置が操作された場合には、目標エンジン回転速度が低下されるので、この低下に対応してチャージ油圧が増加されることとなり、低下したパイロット圧を上昇させて作動制御バルブの作動を確保した上で、エンジンストールの防止も図ることができる。

さらに、上記の本発明に係る制御装置において、実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差を小さくするように、第１制御バルブが容量制御油圧をＰＩＤ制御により調圧生成する構成とすることが好ましい。これにより、より的確な走行制御およびエンジンストール防止制御を行うことができる。

本発明に係る制御装置を備えたクローラ式スキッドステアローダをアームが最下動位置に揺動された状態で示す左側面図である。 上記スキッドステアローダを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 上記スキッドステアローダをアームが最上動位置に揺動させた状態で示す左側面図である。 上記制御装置の構成を示す油圧回路図である。 上記制御装置による制御内容を示すタイムチャートである。 本発明のもう一つの実施形態に係る制御装置の構成を示す油圧回路図である。 上記もう一つの実施形態に係る制御装置による制御内容を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、アームの先端にバケットを装着したクローラ式のスキッドステアローダ（以下、クローラローダと称する）に、本発明を適用した例について説明する。まず、クローラローダ１の全体構成について、図１〜図３を参照して説明する。

クローラローダ１は、図１〜図３に示すように、無端状の履帯３を有して構成される左右一対の走行装置５，５と、これら走行装置５，５が左右に取り付けられた本体フレーム９と、本体フレーム９に取り付けられたローダ装置２０と、本体フレーム９の中央上部に設けられたオペレータキャビン１１とを有して構成されている。走行装置５，５と本体フレーム９とをあわせて、以下「車両１０」と称する。

オペレータキャビン１１は箱状に形成されており、車両前側が開口し、その開口部に開閉自在な前扉１１ａが設けられている。オペレータキャビン１１内には、作業者が車両前側に向いて着座するオペレータシート（図示せず）が設けられており、このオペレータシートの左右に、走行装置５，５の駆動を操作するための走行操作レバー５２（図４参照）およびローダ装置２０の駆動を操作するためのローダ操作レバー（図示せず、但し図６に示すアーム操作レバー７８がこれに対応する）が配設されている。

上述のように、本体フレーム９にローダ装置２０が取り付けられるのであるが、本体フレーム９にはローダ装置２０を取り付けるための複数の枢結点が設けられている。ローダ装置２０は、オペレータキャビン１１の前後左右を囲むように配設されたアーム２１と、本体フレーム９およびアーム２１に跨って取り付けられた左右一対のコントロールリンク２２と、コントロールリンク２２の後側において本体フレーム９およびアーム２１に跨って取り付けられた左右一対のアームシリンダ２３と、アームシリンダ２３の後側において本体フレーム９およびアーム２１に跨って取り付けられた左右一対のリフトリンク２４と、アーム２１の前端部にブラケット２９ａを介して取り付けられたバケット２９とから構成される。左右一対のコントロールリンク２２、アームシリンダ２３およびリフトリンク２４は左右対称に設けられており、コントロールリンク２２、アームシリンダ２３およびリフトリンク２４を介してアーム２１が本体フレーム９に取り付けられている。

ブラケット２９ａはアーム２１の先端部に上下に揺動自在に枢結されており、そのブラケット２９ａにバケット２９が着脱自在に取り付けられている。バケット２９（ブラケット２９ａ）は、アーム２１の先端側に設けられたバケットシリンダ２８，２８を伸縮作動させることにより、アーム２１に対して上下に揺動される。

クローラローダ１は、作業者がオペレータシートに着座して走行操作レバーおよびローダ操作レバーを操作することにより、各操作レバーの操作に応じて、走行装置５を駆動させて車両１０を走行移動させたり、アームシリンダ２３を伸縮作動させてアーム２１を上下に揺動させたり、バケットシリンダ２８を伸縮作動させてバケット２９を上下に揺動させたりすることができる。この場合、アームシリンダ２３を伸縮作動させることにより、アーム２１を最下動位置２１Ｄと最上動位置２１Ｕとの間で上下に揺動させることが可能である。このようにアームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８がローダ装置２０をローダ操作レバーの操作に応じて作動させるものであり、以下、アームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８を総称してローダアクチュエータと称する。

クローラローダ１は、本体フレーム９の後側上部のオペレータキャビン１１の後方位置に、ディーゼルエンジンＥＧ（以下、エンジンＥＧと称する）が設けられている。走行装置５、アームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８は、このエンジンＥＧにより駆動された油圧ポンプからの作動油を受けて駆動されるように構成されている。エンジンＥＧは、左右が本体フレーム９の側方フレームに覆われ、上方および後方がそれぞれエンジンカバー１５およびリアドア１６に覆われている。エンジンカバー１５は、前端部に設けられた左右一対のヒンジ機構（図示せず）を用いて本体フレーム９に対して上下方向に開閉可能に設けられている。

エンジンＥＧの駆動力は、アームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８の作動に用いられるとともに、左右の走行装置５，５にも伝えられて車両１０を走行させることにも用いられる。車両１０の走行を行わせる構成について図４の油圧回路図を参照して説明する。図１および図３に示すように、左右の走行装置５,５はそれぞれ駆動スプロケット５
ａ，５ｂを有し、駆動スプロケット５ａ，５ｂを回転駆動することにより履帯３，３を駆動して車両１０の走行を行わせる。これら左右の駆動スプロケット５ａ，５ｂはそれぞれ左右の油圧モータ３２，４２により回転駆動される。すなわち油圧モータ３２，４２により走行装置５，５が駆動される。

図４に示すように、油圧モータ３２，４２は、左右のＨＳＴ回路３０，４０の一部を構成している。このＨＳＴ回路は左右同一構成であり、その構成を、左ＨＳＴ回路３０を例にして説明する。左ＨＳＴ回路３０において、左油圧モータ３２はエンジンＥＧにより回転駆動される左油圧ポンプ３１と油路３３ａ，３３ｂを介して繋がれて油圧閉回路を構成している。エンジンＥＧにより左油圧ポンプ３１が回転駆動されるとその吐出油が、例え
ば油路３３ａを介して左油圧モータ３２に供給されるこれを回転駆動する。この結果、左油圧モータ３２により左駆動スプロケット５ａが回転駆動されて左の履帯３を駆動して左走行装置５により車両１０の走行駆動が行われる。左油圧モータ３２を駆動に用いられた油は油路３３ｂを通って左油圧ポンプ３１に戻される。

左ＨＳＴ回路３０において、油路３３ａ，３３ｂの内の左油圧ポンプ３１は可変容量タイプのポンプであり、可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂによりその吐出容量が可変制御される。この可変容量制御については後述する。左油圧モータ３２は高低２段階の容量切換が可能であり、速度切換バルブ３５により容量切換シリンダ３５ａへの油圧供給制御を行って、２段の容量切換を行うように構成されている。左ＨＳＴ回路３０内の油圧が所定圧を越えて高圧となることを防止する高圧リリーフバルブ３４ａ，３４ｂと、油の冷却を行うためのフラッシングリリーフバルブ３９とを有している。

右ＨＳＴ回路４０は左ＨＳＴ回路３０と同一構成であるので、重複説明は避けて、簡単に説明する。右ＨＳＴ回路４０において、エンジンＥＧにより回転駆動される可変容量タイプの右油圧ポンプ４１が油路４３ａ，４３ｂを介して右油圧モータ４２と繋がれている。エンジンＥＧにより右油圧ポンプ４１が回転駆動されるとその吐出油供給を受けて右油圧モータ４２が回転駆動され、右駆動スプロケット５ｂが回転駆動されて右の履帯３を駆動して右走行装置５により車両１０の走行駆動が行われる。右油圧モータ４２も高低２段階の容量切換が可能である。この右ＨＳＴ回路４０にも高圧リリーフバルブ４４ａ，４４ｂとフラッシングリリーフバルブ４９とが設けられている。

以上の構成説明から分かるように、エンジンＥＧにより左右の油圧ポンプ３１，４１が回転駆動され、その吐出油がそれぞれ油路３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂを介して左右の油圧モータ３２，４２に送られてこれらを回転駆動する。この結果、左右の油圧モータ３２，４２により左右の駆動スプロケット５ａ，５ｂが駆動されて左右の走行装置５，５による走行駆動が行われる。左右の油圧モータ３２，４２の高低２段切換は同時に行われ、高速段もしくは低速段のいずれかが設定される。これに対して左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御はそれぞれ独立して行われ、左右の走行装置５，５の駆動速度を独立して制御するようになっている。左右の走行装置５，５を同一方向に同一速度で駆動すれば直進走行を行うことができ、左右の走行速度を相違させて走行方向を変える操舵を行うことができる。

このように左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御を行うことにより走行制御が行うことができるのであるが、この走行制御を行う走行制御装置６０について説明する。

左右の油圧ポンプ３１，４１にはそれぞれ可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂが設けられており、これら可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂへ供給する容量制御油圧Ｐｃの制御を行うことにより左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御を行うことができる。具体的には、容量制御油圧Ｐｃが低いときには油圧ポンプ３１，４１の容量は小さく、容量制御油圧Ｐｃが高くなるのに応じて油圧ポンプ３１，４１の容量が大きくなる。

この容量制御油圧Ｐｃを得るため、エンジンＥＧにより回転駆動されるチャージポンプ６１を有している。チャージポンプ６１の吐出油は油路６１ａを通って第１制御バルブ６２に送られ、ここでチャージ油圧Ｐｃｈが調圧生成される。このチャージ油圧Ｐｃｈを有した油は油路６２ａを通って第２制御バルブ６５に送られる。第２制御バルブ６５は、第２制御バルブ６５と機械的に繋がった走行操作レバー５２の操作に応じてチャージ油圧Ｐｃｈを調圧し、左油圧ポンプ３１の可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂに供給する左容量制御油圧ＰｃＬと、右油圧ポンプ４１の可変容量制御アクチュエータ４１ａ，４
１ｂに供給する右容量制御油圧ＰｃＲとを生成する。これら容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲはそれぞれ油路６６ａ，６６ｂ，６７ａ，６７ｂを通って可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂに供給され、左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御が行われるようになっている。油路６１ａ内の油圧が所定圧を越えて高圧となることを防止する高圧リリーフバルブ６９が設けられており、この高圧リリーフバルブ６９により第１制御バルブ６２で調圧生成可能な最大油圧が設定される。

このように構成される走行制御装置６０において、第１制御バルブ６２の作動を制御するコントローラ５０を備えている。コントローラ５０には、エンジン回転センサ５１で検出されたエンジンＥＧの実回転速度（Ｎｅａ）情報が信号ライン５１ａを介して入力され、アクセルペダル５３の操作情報（踏み込み量情報）が信号ライン５３ａを介して入力され、アクセル操作ダイヤル５４の操作情報が信号ライン５４ａを介して入力される。コントローラ５０はこれら入力情報に基づいて、信号ライン５６を介して第１制御バルブ６２の作動制御を行い、信号ライン５８を介してエンジン制御装置（図示せず）によるエンジン駆動制御を行わせる。アクセルペダル５３およびアクセル操作ダイヤル５４を総称してアクセル操作装置と称する。

このコントローラ５０による制御を説明する。アクセルペダル５３の操作情報（踏み込み量情報）もしくはアクセル操作ダイヤル５４の操作情報が入力されると、アクセル操作量に応じたエンジン回転となるようにエンジン回転制御装置に指令信号を送り、エンジン駆動制御（アクセル制御もしくはスロットル制御）を行わせる。アクセルペダル５３の操作量もしくはアクセル操作ダイヤル５４の操作位置に応じた目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）が設定される。この目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）は、所定のエンジン負荷が作用したときにおけるエンジン回転の目標値であり、上記エンジン駆動制御による制御で、走行操作レバー５２が操作されておらずエンジンＥＧが無負荷のときには、目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）より高回転のアイドル回転状態となる。このことから分かるように、コントローラ５０は、アクセル操作装置の操作に応じてエンジンＥＧの駆動制御を行うエンジン制御装置と、アクセル操作装置の操作に応じて目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を設定する目標エンジン回転設定装置とを備える。

走行操作レバー５２が操作されると、第２制御バルブ６５が走行操作レバー５２の操作に応じて可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂへ供給する容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを調圧生成し、左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御が行われる。この結果、この可変容量制御に応じて左右の油圧ポンプ３１，４１から左右の油圧モータ３２，４２に油圧が供給されてこれら油圧モータ３２，４２が回転駆動され、左右の走行装置５，５が駆動され、走行操作レバー５２の操作に応じた車両１０の走行が行われる。

このようにして左右の油圧ポンプ３１，４１を作動させると、エンジンＥＧにはその駆動負荷が作用するため、エンジン回転はその負荷に応じて低下する。このエンジン回転の変化はコントローラ５０に伝達され、実エンジン回転数（Ｎｅａ）に対応したチャージ油圧Ｐｃｈを生成するように、コントローラ５０は第１制御バルブ６２の作動を制御する。このとき、例えば、エンジンが所定スロットル状態のときに、実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）と一致したときに、油圧ポンプ３１，４１の容量が走行操作レバー５２の操作に対応する容量となるようにコントローラ５０は第１制御バルブ６２によりチャージ油圧Ｐｃｈを生成するようになっている。具体的には、走行操作レバー５２の操作に応じた容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが生成できるようなチャージ油圧Ｐｃｈを生成するようになっている。

一方、実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を下回ると、コン
トローラ５０は第１制御バルブ６２により生成するチャージ油圧Ｐｃｈを低下させる。これにより、走行操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により生成される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲは低下したチャージ油圧Ｐｃｈに対応するように低下し、油圧ポンプ３１，４１の容量は低下する。この結果、エンジンによる油圧ポンプ３１，４１の駆動負荷が低下し、エンジン回転が上昇する。これにより、エンジン負荷、すなわち、走行負荷の変化に拘わらず実エンジン回転数（Ｎｅａ）を目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）に保持もしくは近づける制御となり、エンジンストールを確実に防止することができる。

上述したコントローラ５０による制御を、具体的な例を図５に示して説明する。図５は、実エンジン回転数Ｎｅａ（ｒｐｍ）と、エンジンの駆動トルクＴＱｅ（％）と、第１制御バルブ６２により調圧されるチャージ油圧Ｐｃｈの制御に用いられるソレノイドの通電電流Ａｓｏｌ（ｍＡ）の経時的な変化を示すグラフである。通電電流Ａｓｏｌ（ｍＡ）がチャージ油圧Ｐｃｈを示している。

ここでは、アクセル操作ダイヤル５４により目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を２４００ｒｐｍに設定し、時間ｔ１までは走行操作レバー５２が操作されずに中立位置にあり、時間ｔ１から走行操作レバー５２を操作して車両１０の走行を行わせた場合を示している。時間ｔ１までの間は、走行操作レバー５２は中立位置なので、左右の油圧ポンプ３１，４１の容量を零にするように第２制御バルブ６５が作動する。この結果、エンジンＥＧは無負荷状態となり、実エンジン回転数Ｎｅａは目標エンジン回転数Ｎｅｏより高い値、例えば、図に示すように約２７５０ｒｐｍとなる。このとき第１制御バルブ６２によるチャージ油圧Ｐｃｈの制御に用いられるソレノイドの通電電流Ａｓｏｌはこの高いエンジン回転数に対応して１５００ｍＡと高い値であり、チャージ油圧Ｐｃｈは高い圧であるが、第２制御バルブ６５により調圧生成される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲは左右の油圧ポンプ３１，４１の容量を零にする圧である。

時間ｔ１から走行操作レバー５２が操作されると、第２制御バルブ６５が走行操作レバー５２の操作に応じて容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを調圧生成する。この結果、左右の油圧ポンプ３１，４１の容量が操作レバー５２の操作に応じた容量に設定され、その吐出油が左右の油圧モータ３２，４２に送られてこれらが回転され、左右のスプロケット５ａ，５ｂを回転駆動して車両１０の走行が開始する。このときエンジンＥＧには左右の油圧ポンプ３１，４１を回転駆動する負荷が作用し、この負荷の増加に応じて図示のように実エンジン回転数Ｎｅａは低下する。同時に、エンジンの駆動トルクＴＱｅは無負荷状態からポンプ駆動負荷に応じた出力となり、第１制御バルブ６２によるチャージ油圧Ｐｃｈの制御に用いられるソレノイドの通電電流Ａｓｏｌは１５００ｍＡから実エンジン回転数Ｎｅａの低下に応じて低下する。

時間ｔ２において実エンジン回転数Ｎｅａが目標エンジン回転数Ｎｅｏと一致しており、このときのソレノイドの通電電流Ａｓｏｌは１２５０ｍＡである。この通電電流値は第１制御バルブ６２により調圧設定されるチャージ油圧Ｐｃｈが操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により調圧設定される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲがそのまま得られる目標チャージ油圧Ｐｃｈｏとなるように設定されている。時間ｔ１からｔ２までは実エンジン回転数Ｎｅａ＞目標エンジン回転数Ｎｅｏであるため、チャージ油圧Ｐｃｈは目標チャージ油圧Ｐｃｈｏより高い。

時間ｔ２を過ぎてもエンジン駆動負荷により実エンジン回転数Ｎｅａは低下を続けており、これに応じてソレノイドの通電電流Ａｓｏｌも低下される。これにより第１制御バルブ６２による調圧設定されるチャージ油圧Ｐｃｈが上記目標チャージ油圧Ｐｃｈｏより低下し、操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により調圧設定される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが低下する。この結果、油圧ポンプ３１，４１の容量が低下し、エン
ジン駆動負荷が減少する。このグラフでは、実エンジン回転数Ｎｅａは時間ｔ３で最も低下するがそれ以降はエンジン駆動負荷の減少に応じて緩やかな上昇となり、徐々に目標エンジン回転数Ｎｅｏに近づいて行く。エンジン回転数が目標エンジン回転数Ｎｅｏとなると、エンジン駆動力と釣り合う油圧ポンプ駆動となる。このときの第１制御バルブ６２によるチャージ油圧Ｐｃｈの調圧は、実エンジン回転数Ｎｅａと目標エンジン回転数Ｎｅｏの差に基づくＰＩＤ制御により行われる。これにより、回転差に応じたスムーズな調圧となる。

上記のようにして実エンジン回転数Ｎｅａに対応して第１制御バルブ６２によるチャージ油圧Ｐｃｈの制御を行えば、実エンジン回転数Ｎｅａが目標エンジン回転数Ｎｅｏとなるように油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御を行うこととなり、エンジン負荷の変動に対する走行制御を迅速且つ的確に行うことができる。この結果、油温が低温のときでも、また走行負荷が急激に増加するようなときでも、的確な走行制御を行うことができ、エンジンストールを確実に防止できる。

以上の説明においては、エンジンＥＧにより走行駆動用の油圧ポンプ３１，４１を駆動する場合を説明した。しかし、このエンジンＥＧは、ローダ装置２０の駆動のためのアームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８への作動油供給を行うローダ用油圧ポンプ（図示せず）の駆動にも用いられる。これらアームシリンダ２３およびバケットシリンダ２８も作動させるときには、上述の制御において、エンジン負荷は走行駆動負荷に加えてローダ用油圧ポンプの駆動負荷を合算したものとなり、この合算負荷に対して実エンジン回転数Ｎｅａを目標エンジン回転数Ｎｅｏとする制御を行う。

第２の実施形態：
以上の説明では、走行操作レバー５２の操作に基づく走行制御について説明したが、クローラローダ１においては、ローダ操作レバーの操作に応じたローダ装置２０の作動制御も必要である。このローダ制御を上述の走行制御と独立したものとすることは可能であるが、装置構成をできる限りシンプル化し、コスト低減を図るため、走行制御装置とローダ制御装置を関連した構成としている。以下に、第２の実施形態として、走行制御装置とローダ制御装置を関連させた制御装置構成の例を、図６を参照して説明する。

図６に示す制御装置は、図４に示すものとほぼ同一の走行制御装置６０にローダ制御装置７０を加えた構成である。このため、走行制御装置６０の構成における重複する部分については同一番号、符号を付している。以下、図４に示す構成と相違する部分を主として、図６の制御装置の構成について説明する。左右の走行装置５，５の駆動スプロケット５ａ，５ｂを回転駆動する左右のＨＳＴ回路３０，４０の構成は、図４に示すものと同一であるので、その説明は省略する。

図６に示す制御装置は、図４に示したものと同一の走行制御装置６０を有し、この走行制御装置はエンジンＥＧにより駆動されるチャージポンプ６１からの油圧を用いている。この制御装置では、さらに、ローダ制御装置７０の作動制御を行うための油圧を供給するメインポンプ７１を備え、このメインポンプ７１もエンジンＥＧにより回転駆動され、その吐出油を油路７１ａに供給する。油路７１ａに供給される油圧をローダアクチュエータ（図６では、例示的にアームシリンダ２３を示す）に供給する制御がローダ制御装置７０により行われるが、その説明は後述することにして、まず、走行制御装置６０について簡単に説明する。

上述のように、エンジンＥＧにより回転駆動されるチャージポンプ６１の吐出油は油路６１ａを通って第１制御バルブ６２に送られ、ここでチャージ油圧Ｐｃｈが調圧生成される。このチャージ油圧Ｐｃｈを有した油は第２制御バルブ６５により走行操作レバー５２
の操作に応じて調圧され、左油圧ポンプ３１の可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂに供給する左容量制御油圧ＰｃＬと、右油圧ポンプ４１の可変容量制御アクチュエータ４１ａ，４１ｂに供給する右容量制御油圧ＰｃＲとが生成される。これら容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲは可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂに供給され、左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御が行われる。

コントローラ５０には、エンジン回転センサ５１で検出されたエンジンＥＧの実回転速度（Ｎｅａ）情報と、アクセルペダル５３の操作情報（踏み込み量情報）と、アクセル操作ダイヤル５４の操作情報が入力される。コントローラ５０はこれら入力情報に基づいて第１制御バルブ６２の作動制御を行い、さらに、信号ライン５８を介してエンジン制御装置（図示せず）によるエンジン駆動制御を行わせる。コントローラ５０にアクセルペダル５３の操作情報（踏み込み量情報）もしくはアクセル操作ダイヤル５４の操作情報が入力されると、アクセル操作量に応じたエンジン回転となるようにエンジン回転制御装置に指令信号を送り、エンジン駆動制御（アクセル制御もしくはスロットル制御）を行わせる。同時に、アクセルペダル５３の操作量もしくはアクセル操作ダイヤル５４の操作位置に応じた目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）が設定される。

走行操作レバー５２が操作されると、第２制御バルブ６５が走行操作レバー５２の操作に応じて可変容量制御アクチュエータ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂへ供給する容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを調圧生成し、左右の油圧ポンプ３１，４１の可変容量制御が行われる。この可変容量制御に応じて左右の油圧ポンプ３１，４１から左右の油圧モータ３２，４２に油圧が供給されてこれら油圧モータ３２，４２が回転駆動され、左右の走行装置５，５が駆動され、走行操作レバー５２の操作に応じた車両１０の走行が行われる。

このようにして左右の油圧ポンプ３１，４１を作動させると、エンジンＥＧにはその駆動負荷が作用するため、エンジン回転はその負荷に応じて低下する。このエンジン回転の変化はコントローラ５０に伝達され、実エンジン回転数（Ｎｅａ）に対応したチャージ油圧Ｐｃｈを生成するように、コントローラ５０は第１制御バルブ６２の作動を制御する。このとき、例えば、エンジンが所定スロットル状態のときに、実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）と一致したときに、油圧ポンプ３１，４１の容量が走行操作レバー５２の操作に対応する容量となるようにコントローラ５０は第１制御バルブ６２によりチャージ油圧Ｐｃｈを生成する。

実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を下回ると、コントローラ５０は第１制御バルブ６２により生成するチャージ油圧Ｐｃｈを低下させる。これにより、走行操作レバー５２の操作に応じて第２制御バルブ６５により生成される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲは低下したチャージ油圧Ｐｃｈに対応するように低下し、油圧ポンプ３１，４１の容量は低下する。この結果、エンジンによる油圧ポンプ３１，４１の駆動負荷が低下し、エンジン回転が上昇する。これにより、エンジン負荷、すなわち、走行負荷の変化に拘わらずエンジン回転を目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）に保持する制御となり、エンジンストールを確実に防止することができる。

次に、ローダ制御装置７０によるアームシリンダ２３(ローダアクチュエータ)の作動制御について説明する。上述したように、エンジンＥＧにより駆動されるメインポンプ７１の吐出油は、油路７１ａに供給される。油路７１ａにはメイン調圧バルブ７１ｃが設けられており、油路７１ａ内の油圧をライン圧ＰＬに調圧する。油路７１ａはアーム制御バルブ７３に繋がり、アーム制御バルブ７３によりアームシリンダ２３のロッド側ポート２３ａもしくはボトム側ポート２３ｂに選択的に繋がる。アーム制御バルブ７３はその端部に位置するパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給されるパイロット圧Ｐｐを受けて作動される。

例えば、パイロットポート７３ａにパイロット圧Ｐｐが供給されると、アーム制御バルブ７３は上動位置に移動し、油路７１ａを、油路７２ａを介してロッド側ポート２３ａに繋げる。同時に、ボトム側ポート２３ｂに繋がる油路７２ｂを、油路７１ｂを介してタンクに繋げる。この結果、油路７１ａ内のライン圧ＰＬを有する油がアームシリンダ２３のロッド側油室に供給されてアームシリンダ２３を縮小させる方向に押圧する。これに応じてボトム側油室内の油がボトム側ポート２３ｂから油路７２ｂ、アーム制御バルブ７３および油路７１ｂを通ってタンクに排出され、アームシリンダ２３が縮小される。パイロットポート７３ｂにパイロット圧Ｐｐが供給されると、アーム制御バルブ７３は下動位置に移動し、油路７１ａを、油路７２ｂを介してボトム側ポート２３ｂに繋げ、ロッド側ポート２３ａに繋がる油路７２ａをタンクに繋がる油路７１ｂと繋げる。この結果、ライン圧ＰＬがアームシリンダ２３のボトム側油室に供給されるとともにロッド側油室内の油がタンクに排出され、アームシリンダ２３が伸長される。

上記パイロット圧Ｐｐの生成および供給制御について説明する。上述のように、第１制御バルブ６２により調圧生成されたチャージ油圧Ｐｃｈが油路６２ａに供給されるが、油路６２ａから分岐する油路６２ｂが第３制御バルブ７７に繋がっている。第３制御バルブ７７は、アーム操作レバー７８（ローダ操作レバー）の操作に応じてチャージ油圧Ｐｃｈを調圧してパイロット圧Ｐｐを作り出す。このパイロット圧Ｐｐは、アーム操作レバー７８の操作に対応して油路７４ａ，７４ｂからアーム制御バルブ７３のパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給され、アーム制御バルブ７３の作動制御を行う。これにより、上述のとおりにアームシリンダ２３の伸縮作動が制御され、アーム２１の上下揺動作動が行われる。すなわち、アーム操作レバー７８の操作に応じてアーム２１が上下揺動する。

パイロット圧Ｐｐは第１制御バルブ６２により生成されたチャージ油圧Ｐｃｈを調圧して作られるため、上述したように、走行負荷の増加によりエンジン回転が低下したときにエンジンストール防止のためにチャージ圧Ｐｃｈが低下されると、パイロット圧Ｐｐも低下する。このようにパイロット圧Ｐｐが低くなると、これがアーム制御バルブ７３のパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給されたときに、充分な押圧力が得られず、アーム制御バルブ７３の作動遅れが生じたり、作動しなくなったりするおそれがある、という問題がある。このようにアーム制御バルブ７３の作動遅れが生じたり、作動しなくなったりすると、アーム操作レバー７８を操作してもアーム２１の上下揺動作動が遅れたり、作動しなくなったりするという問題が起こる。

このような問題に鑑みて、この制御装置では、パイロット圧Ｐｐを供給する油路７４ａ，７４ｂの油圧を検出する油圧センサ７５，７６を設けている。これら油圧センサ７５，７６の検出信号はコントローラ５０に入力され、コントローラ５０はパイロット圧Ｐｐが油路７４ａ，７４ｂのいずれかに供給されたことを検知するようになっている。すなわち、コントローラ５０は、アーム操作レバー７８が操作されてパイロット圧Ｐｐがいずれかのパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給されたときに、これを検知する。

いずれかのパイロットポート７３ａ，７３ｂにパイロット圧Ｐｐが供給されたことを検知すると、コントローラ５０は目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を低下させる制御を行う。ここで、既に説明したように、実エンジン回転数（Ｎｅａ）が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）と一致したときに、油圧ポンプ３１，４１の容量が走行操作レバー５２の操作に対応する容量となるように、第１制御バルブ６２がチャージ油圧Ｐｃｈを生成するようになっている。すなわち、走行操作レバー５２の操作に応じた容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが生成できるようなチャージ油圧Ｐｃｈを生成するようになっている。

コントローラ５０は、実エンジン回転数（Ｎｅａ）がこのように低くなった目標エンジ
ン回転数（Ｎｅｏ）と一致したときに、走行操作レバー５２の操作に応じた容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが生成できるようなチャージ油圧Ｐｃｈを調圧生成する制御を行う。このとき油圧ポンプ３１，４１の可変容量が変化しなければエンジン回転の低下に応じて吐出量が低下するため、このままでは走行操作レバー５２の操作に応じた容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが生成できない。このため、エンジン回転の低下に応じて油圧ポンプ３１，４１の可変容量を増加する必要があり、コントローラ５０は第１制御バルブ６２によりチャージ油圧Ｐｃｈを増加させて油圧ポンプ３１，４１の可変容量を増加する制御を行う。

以上の説明から分かるように、コントローラ５０が目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を低下させる制御を行うとチャージ油圧Ｐｃｈを増加させる制御となる。このようにしてチャージ油圧Ｐｃｈが高くされると、第３制御バルブ７７により生成されるパイロット圧Ｐｐも高くなる。このため、アーム操作レバー７８の操作に応じて第３制御バルブ７７からアーム制御バルブ７３のパイロットポート７３ａ，７３ｂに供給されるパイロット圧Ｐｐが高くなり、アーム制御バルブ７３を正常に作動させることができ、アーム２１の上下揺動作動遅れ、作動不良を防止できる。

上述したコントローラ５０による制御を、図７を参照して説明する。図７では、アクセル操作ダイヤル５４により目標エンジン回転数（Ｎｅｏ）を２４００ｒｐｍに設定し、時間ｔ１までは走行操作レバー５２が操作されずに中立位置にあり、時間ｔ１から走行操作レバー５２を操作して車両１０の走行を行わせ、さらに、時間ｔ４においてアーム操作レバー７８が操作された場合を示している。このことから分かるように、時間ｔ４においてアーム操作レバー７８を操作する直前までの制御および作動は、図５に示すものと同様である。

そこで、時間ｔ３までについては簡単に説明する。まず、時間ｔ１までの間は、走行操作レバー５２は中立位置なので、左右の油圧ポンプ３１，４１の容量が零で、エンジンＥＧは無負荷状態で、実エンジン回転数Ｎｅａは目標エンジン回転数Ｎｅｏより高い約２７５０ｒｐｍである。時間ｔ１から走行操作レバー５２が操作されると、第２制御バルブ６５が走行操作レバー５２の操作に応じた容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを調圧生成し、左右の油圧ポンプ３１，４１の容量が操作レバー５２の操作に応じた容量に設定される。これら油圧ポンプ３１，４１の吐出油が左右の油圧モータ３２，４２に送られてこれらが回転され、左右のスプロケット５ａ，５ｂを回転駆動して車両１０の走行が開始する。これにより、図示のように実エンジン回転数Ｎｅａは低下し、エンジンの駆動トルクＴＱｅは無負荷状態からポンプ駆動負荷に応じた出力となり、チャージ油圧Ｐｃｈの制御に用いられる第１制御バルブ６２のソレノイドの通電電流Ａｓｏｌは１５００ｍＡから実エンジン回転数Ｎｅａの低下に応じて低下する。

時間ｔ２において実エンジン回転数Ｎｅａが目標エンジン回転数Ｎｅｏと一致し、このときのソレノイドの通電電流Ａｓｏｌは１２５０ｍＡである。この通電電流値はチャージ油圧Ｐｃｈが操作レバー５２の操作に応じて調圧設定される容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲがそのまま得られる目標チャージ油圧Ｐｃｈｏとなる値である。時間ｔ２を過ぎてもエンジン駆動負荷により実エンジン回転数Ｎｅａは低下を続け、ソレノイドの通電電流Ａｓｏｌも低下される。これによりチャージ油圧Ｐｃｈが目標チャージ油圧Ｐｃｈｏより低下し、容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲが低下して油圧ポンプ３１，４１の容量が低下し、エンジン駆動負荷が減少する。この結果、実エンジン回転数Ｎｅａは時間ｔ３で最も低下するがそれ以降はエンジン駆動負荷の減少に応じて緩やかな上昇となり、徐々に目標エンジン回転数Ｎｅｏに近づいて行く。

時間ｔ４においてアーム操作レバー７８が操作されると、操作に応じてパイロット圧Ｐｐがアーム制御バルブ７３のパイロットポート７３ａ，７３ｂのいずれかに供給される。
このバイロット圧Ｐｐの供給は油圧センサ７５，７６により検出され、その検出信号がコントローラ５０に送られる。コントローラ５０はこの検出信号を受けると、目標エンジン回転数Ｎｅｏを低下させる。例えば、図７に示すようにアーム操作レバー７８が操作される前の目標エンジン回転数Ｎｅｏ(1)（＝２７５０ｒｐｍ）を目標エンジン回転数Ｎｅｏ(2)（＝２０００ｒｐｍ）に低下させる。これにより、前述のように容量制御油圧ＰｃＬ，ＰｃＲを高くして油圧ポンプ３１，４１の容量を大きくする必要が生じ、チャージ圧Ｐｃｈを上げる制御となる。

すなわち、アーム操作レバー７８が操作されないときには、ソレノイド通電電流Ａｓｏｌ(1)が、アーム操作レバー７８が操作されているときには、ソレノイド電流Ａｓｏｌ(2)で示すように高くなる制御が行われる。これによりチャージ圧Ｐｃｈが高くなり、これに応じてパイロット圧Ｐｐも高くなり、このように高くなったパイロット圧Ｐｐがアーム制御バルブ７３のパイロットポート７３ａ，７３ｂのいずれかに供給される。このため、アーム制御バルブ７３をアーム操作レバー７８の操作に的確に対応して作動させることができ、アームアーム２１の上下揺動作動遅れ、作動不良を防止できる。なお、実エンジン回転数Ｎｏａは、アーム操作レバー７８が操作されないときには実エンジン回転数Ｎｅｏ(1)となるが、アーム操作レバー７８が操作されているときには、実エンジン回転数Ｎｅｏ(2)で示すように低下した目標エンジン回転数Ｎｅｏ(2)に近づく制御となる。

以上の説明においては、走行操作レバー５２が第２制御バルブ６５と機械的に繋がっている場合について説明した。しかし、この走行操作レバー５２は、コントローラ５０を介して第２制御バルブ６５と電気的に繋がるように構成されてもよい。この場合、コントローラ５０は、走行操作レバー５２から入力される操作情報（入力情報）に基づいて、第２制御バルブ６５の作動制御を行うことが可能である。

ＥＧ エンジン １ クローラローダ
５ 走行装置 ２０ ローダ装置
２３ アームシリンダ ２８ バケットシリンダ
３０，４０ ＨＳＴ回路 ３１，４１ 油圧ポンプ
３２，４２ 油圧モータ ６２ 第１制御バルブ
６５ 第２制御バルブ ７３ アーム制御バルブ
７７ 第３制御バルブ ７８ アーム操作レバー

Claims (2)

1. エンジンと、
   前記エンジンにより回転駆動される可変容量タイプの油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される油圧モータと、
   前記油圧モータにより回転駆動される走行装置と、
   前記走行装置による走行を指示するために操作される走行操作装置と、
   チャージポンプと、
   前記チャージポンプの吐出油を調圧してチャージ油圧を生成する第１制御バルブと、
   前記走行操作装置の操作に応じて前記チャージ油圧を調圧して前記走行操作装置の操作に応じた容量制御油圧を生成する第２制御バルブと、を備え、
   前記第１制御バルブは、前記エンジンの回転速度に応じて前記チャージ油圧を調圧生成するように構成され、
   前記油圧ポンプは前記第２制御バルブにより調圧生成される容量制御油圧により可変容量制御が行われる構成であり、
   さらに、エンジン駆動を指示するために操作されるアクセル操作装置と、
   前記アクセル操作装置の操作に応じて前記エンジンの駆動制御を行うエンジン制御装置と、
   前記アクセル操作装置の操作に応じて目標エンジン回転速度を設定する目標エンジン回転設定装置と、
   前記エンジンの回転速度を検出するエンジン速度検出器と、を備え、
   前記エンジン速度検出器により検出された実エンジン回転速度と、前記目標エンジン回転設定装置により設定された目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記チャージ油圧を調圧生成するように構成され、
   さらに、油圧アクチュエータにより作動される油圧作動装置と、
   前記油圧アクチュエータに供給する作動油を供給するためのメインポンプと、
   前記メインポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する制御を行う油圧パイロット式の作動制御バルブと、
   前記油圧作動装置の作動を指示するために操作される作動操作装置と、
   前記作動操作装置の操作に応じて前記作動制御バルブの作動を制御するためのパイロット圧を前記作動制御バルブに供給する制御を行う第３制御バルブと、を備え、
   前記第３制御バルブは、前記第１制御バルブにより調圧生成されたチャージ油圧を調圧して前記パイロット圧を生成するように構成されており、
   前記第３制御バルブから前記作動制御バルブにパイロット圧が供給されたことを検出するパイロット検出器をさらに備え、
   前記パイロット検出器により前記パイロット圧が前記作動制御バルブに供給されたことが検出されたときに、前記目標エンジン回転速度を低下させることを特徴とする制御装置。
2. 前記実エンジン回転速度と前記目標エンジン回転速度との差を小さくするように、前記第１制御バルブが前記チャージ油圧をＰＩＤ制御により調圧生成することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

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