JPH02245572A - 可変速用可変容量油圧ポンプを備えたエンジン車両における可変容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は可変連用可変容量油圧ポンプを備えたエンジ
ン車両における可変容量制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、フォークリフトをはじめとする産業車両におい
てチャージポンプによる斜板角の調整にて吐出容量が制
御される可変容量油圧ポンプを有した油圧装置により走
行を行うものは、第４図に示すような構成を備えている
。

即ち、エンジン４１にはチャージポンプ４２及び可変容
量式走行用油圧ポンプ４３が連結され、両ポンプ４２，
４３がエンジン４１の回転に追従して回転するようにな
っている。そして、走行用油圧ポンプ４３は左右両走行
用油圧モータＭに作動油を供給し、これらを正逆回転さ
せる。

前記エンジン４１に連結されたチャージポンプ４２から
減圧弁４４にはエンジン４１の回転数に比例した圧力の
作動油が流入する。そして、減圧弁４４はチャージポン
プ４２からの作動油の吐出量に比例してこの作動油を減
圧したのち、減圧した作動油をパイロット流体として下
流側の通過管路４６に流す。

また、前後進レバー５２の前後いずれかの操作により前
後進バルブ４５の位置が決定される。そして、減圧弁４
４から延びる通過管路４６内を通過するパイロット圧が
、バルブ４５の位置に基いて斜板角制御用シリンダ４７
のピストン４８にて区画される前室又は後室の一方に流
入するとともに、他方の内部に滞留していたパイロット
流体がドレイン側に流出される。前記走行用油圧ポンプ
４３の斜板は斜板制御用シリンダ４７のシリンダロッド
４９に連結され、前室及び後室における圧力差と、シリ
ンダ４７内においてピストン４８を中央に戻そうとする
スプリング５０の力とのバランスによって斜板の傾斜角
及び傾斜方向が制御される。

従って、この走行用油圧ポンプ４３はエンジン４１の回
転数が上昇するにつれて斜板角が大きくなり吐出容量が
増加するとともに、反対に回転数が下降するにつれて斜
板角が小さ（なり吐出容量が減少するようになっている
。

そして、車両の走行中に油圧モータに大きな負荷がかか
ると、走行用油圧ポンプ４３を介してエンジン４１にこ
の負荷が伝達される。このため、エンジン４１の回転数
が低下すると、これに伴いチャージポンプ４２の吐出量
が減少することによりパイロット圧が低くなる。このと
き、斜板角制御用シリンダ４７のピストン４８がスプリ
ング５０の付勢力により中央側に戻され、走行用油圧ポ
ンプ４３の４回転数が減少される。よって、エンジン４
１のオーバーロードが解消され、エンジンストールが未
然に回避される。

［発明が解決しようとする課題］ 前記走行用油圧ポンプ４３の吐出容量の増減は走行用油
圧モータＭの回転数、即ち車速を変更させるものであり
、急激な車速の変動を防止して良好な運転性を確保する
ために斜板制御用シリンダ４７のボート部にはオリフィ
ス５１が設けられている。そして、このオリフィス５１
にて流量が制限されながらシリンダ４７内に流入したパ
イロット流体が緩やかにピストン４８を移動させること
により、斜板傾斜角の急速な変動を防止して、吐出圧の
急増、急減を回避し、車速の上昇もしくは低下が緩やか
に行われる。

ところが、エンジン４１に過大な負荷が急激にかかった
場合、チャージポンプ４２の吐出量の減少に基き、減圧
弁４４から通過管路４６内に送られるパイロット流体の
流量がオリフィス５１にて規制されながら斜板制御用シ
リンダ４７内に流入して緩慢に斜板傾斜角を調整する。

このため、走行用油圧ポンプ４３の吐出容量が減少し、
エンジン４１に対する走行用油圧ポンプ４３の負荷の減
少が遅れ、エンジン４１のオーバーロードによるエンジ
ンストールを招来することとなる。

この発明は前記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的はエンジンのオーバーロードに起因
するエンジンストールを回避して、エンジンの快調な運
転を保証し得る産業車両の油圧装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達成するために、エンジンに
連結され、同エンジンにて駆動される可変容量油圧ポン
プと、前記油圧ポンプの吐出容量を制御する吐出容量調
節手段と、前記油圧ポンプの吐出容量をエンジン回転数
に追従させるように前記エンジンの回転数に相対した油
圧力にて前記吐出容量調節手段を駆動する駆動手段と、
前記油圧ポンプから吐出される作動油にて駆動され走行
用駆動輪を回転させる油圧モータとからなる可変速用可
変容量油圧ポンプを備えたエンジン車両において、前記
エンジンの回転数を検知する回転数検知手段と、前記駆
動手段と調節手段との間に設けられ、駆動手段の油量を
調整する油量調整手段と、エンジンの回転数が予め定め
た回転数以下になった時、素早く油圧ポンプの吐出容量
を低下すべく前記油量調整手段の調整量を切換制御する
制御手段とを設けたことをその要旨とする。

［作用］ 可変容量油圧ポンプが高回転で稼動すると、エンジンに
この負荷が伝達される。そして、エンジンの回転速度は
回転数検知手段にて検知され、この回転数検知手段の検
出結果に基いて、エンジンの回転数が予め定めた回転数
以下になった時、制御手段が吐出容量調節手段の調整量
を切換制御する。

［実施例］ 以下、この発明をフォークリフトの油圧回路に具体化し
た一実施例を第１．２図に従って詳述する。

エンジンｌの出力軸２には荷役用ポンプ３、チャージポ
ンプ４及び可変容量油圧ポンプとしての走行用油圧ポン
プ５が連結されている。前記エンジン１のスロットルレ
バー６にはリフトレバー７、ティルトレバー８及びアク
セルペダル１０が連結され、これらの操作量に従う回転
速度でエンジン１が回転して前記各ポンプ３〜５が駆動
される。

前記走行用油圧ポンプ５は二方向タイプの斜板式可変容
量型油圧ポンプモータであって、斜板の傾斜方向によっ
て走行用管路５ａ、５ｂ内で作動油が流れる方向を選択
し、左方及び右方走行用油圧モータＬｍ、Ｒｍを正逆回
転させる。また、走行用油圧ポンプ５の吐出容量は斜板
の傾斜角（斜板角）が大きな時には多く、また斜板角が
小さな時には少なくなるように調整され、この調整され
た吐出容量と同ポンプ５の回転数に従う速度で走行用油
圧モータＬｍ、Ｒｍが駆動される。

前記走行用油圧ポンプ５に隣接して吐出容量調節手段と
しての斜板制御用シリンダ１３が配置され、そのシリン
ダロッド１４が走行用油圧ポンプ５の斜板に連結され、
このロッド１４の移動によって斜板角が調節される。前
記シリンダ１３内はシリンダロフト１４上に設けたピス
トン１４ａにて前室及び後室に二分され、シリンダ１３
の各側壁からピストン１４ａに架装した一対の押しバネ
Ｓにより常にはピストン１４ａがシリンダ１３のほぼ中
央に保持されている。

前記チャージポンプ４はエンジン１の回転速度に基（量
の作動油をチャージ管路１５内に吐出する。このチャー
ジ管路１５にはオリフィス１６を介してチャージポンプ
４とともに駆動手段を構成する減圧弁１７が設けられ、
チャージポンプ４が吐出する作動油を減圧する。そして
、減圧弁１７から前後進バルブ１９に延びるパイロット
流体通過管路１８に減圧された作動油をパイロット流体
として流出させる。

前記減圧弁１７のスプール１７ａにはインチンダレパー
２０が連結され、同インチンダレパー２０は調整用電動
モータ１７ｂのモータ軸に対しロッド２０ａを介して連
結されている。そして、電動モータ１７ｂの回転により
゛インチンブレバー２０が傾動され、通過管路１８内に
流入するバイロフト流体の流量が制御される。

前記通過管路１８は前進位置（ａ位置）または後進位置
（ｂ位置）にある前後進バルブ１９を経たのち前後一対
のパイロット管路１８ａ、１８ｂに分岐され、通過管路
１８が前後進バルブ１９の前後進位置切換えに従って選
択されるいずれかのパイロット管路１８ａ、１８ｂによ
り前記斜板制御用シリンダ１３の前室又は後室に連通さ
れるようになっている。また、これらパイロット管路１
８ａ、１８ｂのうち、通過管路１８に連通されないもの
は前後進バルブ１９を介してドレインタンクＤに連通さ
れるようになっている。なお、前後進バルブ１９が中立
位置にあるときには、パイロット管路１８ａ、１８ｂは
通過管路１８及びドレインタンクＤから遮断される。

前記パイロット管路ｔｅａ、ｔａｂにはシリンダ１３の
入力ボート直前においてそれぞれ、急激な吐出量の変動
を防ぐためのオリフィス２１が設けられ、これらオリフ
ィス２１により流量が規制されたバイロフト流体がシリ
ンダ１３内に送られる、また、後方のパイロット管路１
８ｂにはオリフィス２１を迂回してシリンダ１３の後室
に接続された迂回管路２２が設けられ、その配管内に設
けた前記オリフィス２１とともに油量調整手段を構成す
る電磁式開閉弁２３の開閉によって迂回管路２２とシリ
ンダ１３の後室とが連通又は遮断されるようになってい
る。

さらに、図示するように前後進バルブ１９が前進位置に
あるときには斜板は前進方向に傾斜され、エンジンの回
転数が増大するに従って減圧弁１７からのパイロット圧
が増大し、そのパイロット圧にてシリンダロッド１４が
左方に移動して斜板角は大きくなる。この場合、開閉弁
２３が閉鎖されてパイロット流体がオリフィス２１にて
流量制御されながらシリンダ１３の後室に流入すると、
ピストン１４ａが緩慢に移動され、開閉弁２３が開放さ
れてパイロット流体が迂回管路２２を介してシリンダ１
３の後室に流入すると、ピストン１４ａが迅速に移動さ
れる。

また、前後進バルブ１９が後進位置にあるときには斜板
は後進方向に傾斜保持され、エンジン１の回転数が増大
することによって前記と同様にパイロット圧が増大し、
そのパイロット圧にてシリンダロッド１４が右方に移動
して斜板角が大きくなる。

また、前記チャージ管路１５はオリフィス１６の下流に
おいて交換用管路２４に分岐され、さらに減圧弁１７か
ら延びる排除用管路２５が前記交換用管路２４に連通さ
れている。前記チャージポンプ４から交換用管路２４内
を流れる作動油はフィルター２６にて濾過された後、必
要に応じて減圧弁２７にて減圧されて、走行用管路５ａ
、５ｂ内の作動油に混入され、走行用油圧ポンプ５と走
行用油圧モータＬｍ、Ｒｍとの間を循環して昇温した同
走行用管路５ａ、５ｂ内の油温を低下させる。

続いて、この実施例における電気的構成について説明す
る。

アクセル操作量センサ２８はポテンショメータにて構成
され、前記アクセルペダル１０の踏込み角を検出して、
その検出信号を制御手段としてのコントローラ２９に出
力する０回転数検知手段としてのエンジン回転数センサ
３ｏはピックアップコイルからなり、エンジンｌの回転
数を検出して、その検出信号をコントローラ２９に出力
する。

ブレーキ操作量センサ３１はポテンショメータよりなり
、ブレーキペダル１１の踏込み角を検出して、その検出
信号をコントローラ２９に出力する。加減速調整量セン
サ３２はポテンショメータよりなり、加減速調整用っま
み１２の回動量を検出してその検出信号をコントローラ
２９に出力する。前後進位置センサ３３はリミントスイ
ッチよりなり、前後進レバー９の前進、後進及び中立位
置を検出して、この検出信号をコントローラ２９に出力
する。また、インチンブレバー力センサ３４はポテンシ
ョメータよ−りなり、インチンブレバー２０の角度を検
出し、この検出信号をコントローラ２９に出力する。

コントローラ２９はアクセル操作量センサ２８からの信
号に従ってアクセルペダル１０の踏込み量を割出し、こ
の割出した踏込み量に基いてインチンブレバー２０の目
標操作角度を演算する。コントローラ２９はブレーキ操
作量センサ３１がらの信号に基いてブレーキペダル１１
の踏込み量を割出して、この割出した踏込み量に基いて
インチンブレバー２０の目標操作角度を演算する。コン
トローラ２９はエンジン回転数センサ３ｏがらの信号に
基いてエンジン１のその時々の回転数（実際回転数）を
割出す。また、コントローラ２９は加減速調整量センサ
３２からの信号に基いて加減速調整用つまみ１２のソフ
ト、ノーマル又はハード゛位置に対応して予め設定され
た値の電流を切換弁２３に出力する。

さらに、コントローラ２９は前後進位置センサ３３から
の信号に従って前後進レバー９の操作位置を判断し、前
後進バルブ１９を前進、中立、後進の３位置のいずれか
に切換操作する。また、コントローラ２９はインチンブ
レバー力センサ３４からの信号に従ってインチンブレバ
ー２０の角度を演算する。

また、コントローラ２９にはエンジンストールが発生す
る直前のエンジン回転数（許容下限回転数）ＮＧが記憶
されている。この許容下限回転数ＮＯはアイドリング回
転数より小さな値を実験的に求めたものである。そして
、車両走行時に荷役系操作等、なんらかの理由によりエ
ンジン１に過負荷がかかったとき、コントローラ２９は
エンジン１の回転数ＮＥが許容下限回転数ＮＧを下回っ
た判断すると、開閉弁２３を開放して走行用油圧ポンプ
５の斜板を迅速に中立位置に戻して、エンジンストール
の発生を未然に防止する。

つぎに、上記エンジンストール防止に関する作用をコン
トローラ２９の処理動作に従って説明する。

いま、アクセルペダル１０の操作量に従ってエンジン１
が回転して前進走行を行っているとき、減圧弁１７はそ
のときの回転数に相対したパイロット圧を斜板制御用シ
リンダ１３の後室に加えて、斜板角を調節し走行用油圧
ポンプ５の吐出容量を決定している。

即ち、エンジン１の回転数に相対して斜板角が決定され
、その吐出容量と回転数とで決まる吐出量で走行用油圧
モータＬｍ、Ｒｍが正転駆動されている状態において、
第２図に示すように、ステップ３１（以下ステップを単
にＳという）において、エンジン回転数センサ３０から
の信号に基づきエンジン１の実際回転数ＮＢを演算する
と、Ｓ２にて実際回転数ＮＥと許容下限回転数ＮＧとを
比較する。

そして、なんらかの理由によりエンジン１に過負荷がか
かり実際回転数ＮＥが許容下限回転数ＮＧを下回った場
合には、Ｓ３で開閉弁２３を開放させる。これにより減
圧弁１７から通過管路１８内を流れるパイロット流体を
オリフィス２１を回避して、迂回管路２２からシリンダ
１３の後室内に急速に流入させる。このときのパイロッ
ト流体はエンジン１の回転数に伴うチャージポンプ４の
吐出量の減少によって減圧されたものであり、その圧力
値はシリンダ１３内に滞留するパイロット流体よりも低
いものである。そして、この減圧されたパイロット流体
がシリンダ１３の後室に流入するとシリンダ１３の前室
の圧力が後室よりも高くなりシリンダロッド１４が右方
に急激に移動し、走行用油圧ポンプ５の斜板を素早（中
立位置に復帰させる。従って、エンジン回転数がエンジ
ンストール発生の直前の値に達すると、走行用油圧ポン
プ５の出力が直ちに停止され、エンジン１にかかる負荷
が小さくなり、エンジンストールの発生が回避される。

また、Ｓ３において実際回転数ＮＥが許容下限回転数Ｎ
Ｇを上回っているときには、コントローラ２９はＳ４に
て切換弁２３を消磁状態に保持して閉鎖させ、オリフィ
ス２１を介してシリンダ１３の後室内にエンジンｌの回
転数に応じた圧力のバイロフト流体を流入させる。これ
により、シリンダロッド１４は緩慢に移動して走行用油
圧ポンプ５の斜板を緩やかに変動させ、車速変更時に車
両に衝撃が加わらないよう制御する。

なお、この発明は上記した実施例に拘束されるものでは
なく、第３図に示すように両パイロット管路１８ａ、１
８ｂから分岐した迂回管路２２ａ。

２２ｂを設けて各迂回管路２２ａ、２２ｂに！磁弐開閉
弁２３ａ、２３ｂを設けることも可能である。このよう
に構成すれば、車両の前進時及び後進時にシリンダ１３
の前室及び後室の一方に迂回管路２２ａ、２２ｂよりパ
イロット流体が急速に流入するとき、これに応じた速度
で他方から迂回管路２２　ａ、　　２２　ｂを介してパ
イロット流体を流出させることができ、シリンダロッド
１４は一層迅速に移動される。このため、エンジンスト
ールの回避時についてはより確実な機能を発揮すること
はもとより、ブレーキペダル１１の操作時や加減速調整
用つまみ１２の操作時、さらには前後進レバー９の操作
時に走行用油圧ポンプ５の応答性が極めて優れたものと
なる。

［効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、原動機のオー
バーロードに起因するエンジンストールを回避して、原
動機の快調な運転を保障し得るという優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の油圧的及び電気的構成を示す回路図
、第２図はコントローラの動作を示すフォローチャート
図、第３図はパイロット管路に電磁切換弁を２個設けた
別個を示す油圧回路図、第４図は従来例を示す油圧回路
図である。 エンジン１、駆動手段としてのチャージポンプ４、可変
連用可変容量油圧ポンプとしての走行用油圧ポンプ５、
吐出容量調整手段としての斜板制御用シリンダ１３、油
量調整手段としてのオリフィス２１及び電磁式制御弁２
３．２３　ａ　、制御手段としてのコントローラ２９、
回転数検知手段としてのエンジン回転数センサ３０、走
行用油圧モータｌ、ｍ、Ｒｍ。 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所代理人　
弁理士　恩　１）博　宣（ほか１名）コントローラから

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンに連結され、同エンジンにて駆動される可
   変容量油圧ポンプと、 前記油圧ポンプの吐出容量を制御する吐出容量調節手段
   と、 前記油圧ポンプの吐出容量をエンジン回転数に追従させ
   るように前記エンジンの回転数に相対した油圧力にて前
   記吐出容量調節手段を駆動する駆動手段と、 前記油圧ポンプから吐出される作動油にて駆動され走行
   用駆動輪を回転させる油圧モータとからなる可変速用可
   変容量油圧ポンプを備えたエンジン車両において、 前記エンジンの回転数を検知する回転数検知手段と、 前記駆動手段と調節手段との間に設けられ、駆動手段の
   油量を調整する油量調整手段と、 エンジンの回転数が予め定めた回転数以下になった時、
   素早く油圧ポンプの吐出容量を低下すべく前記油量調整
   手段の調整量を切換制御する制御手段と を設けた可変速用可変容量油圧ポンプを備えたエンジン
   車両における可変容量制御装置。