JPH0455131A - 油圧駆動システムにおける制御方法 - 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） 本発明は、油圧駆動システムにおける制御方法に係わり
、特には、開回路の油圧駆動システムにより走行する車
両の油圧駆動システムにおける制御方法に関する。

（従来の技術） 従来、油圧駆動システムにおける制御方法としては、第
１０図に示した構成のものが知られている。図示しない
前後進切換スイッチを前進または後進側にし、アクセル
ペダル１０１を踏むことにより、エンジン１０２の回転
数が上昇するとともに、走行制御バルブ１０３が切り換
わる。エンジン１０２により駆動される油圧ポンプ１０
４からの流量は走行制御バルブ１０３およびブレーキ弁
１０５を介して油圧モータ１０６に入り、油圧モータ１
０６が回転する。ある程度車両１００の速度が増した後
、アクセルペダル１０１を離すとエンジン１０２の回転
数が落ちるとともに走行制御バルブ１０３が閉じる。そ
れによって、ブレーキ弁１０５が閉じるが油圧モータ１
０６は車両１００の慣性力によって回転させられるため
、ポンプ作用により油を吐出しようとする。しかしなが
ら、ブレーキ弁１０５が閉じているため、安全弁１０７
がリリーフする圧力まで上昇し、その結果油圧モータ１
０６に逆駆動トルクがかかり車両１００を止めようとす
るブレーキ力が働く。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の技術では次の２つの問題があ
る。

■　走行中にアクセルペダルを離すとすぐに太きなブレ
ーキ力が働き、乗用車あるいは車輪で走行する建設機械
等のようなアクセルペダルを離しても慣性力による惰行
走行する車両には使用が出来ない。

■　走行中にアクセルペダルを離し、再び加速しようと
して、または減速力を弱めようとしてアクセルペダルを
少し踏んでも応答がない。加速または減速力を弱めるた
めにはアクセルペダルを大きく踏み込むことが必要とさ
れる。

上記問題は開回路の油圧回路の特有な現象であり、油圧
モータからエンジンを駆動する「逆駆動」の機構を有し
ないために起こる。即ち、■ではアクセルペダルを踏み
込んでいる間はエンジンの出力が油圧ポンプ、操作弁、
ブレーキ弁、油圧モータを介して車輪に伝えられるが、
アクセルペダルを離すとエンジン回転数が下がるととも
に走行制御バルブが閉じることによってブレーキ弁も閉
じ、車両の慣性力によって生ずる逆駆動力はモータ回路
内（油圧モータとブレーキ弁との間）で吸収され大きな
ブレーキ力となり車両が停止してしまう。

■では、再加速したいときにアクセルペダルを踏み込ん
でも、アイドリング状態にあるエンジン回転数が所定の
回転数に上昇するまで、すなわち、ポンプの吐出流量の
供給が追いつき、回路圧力が上昇しブレーキ弁が開くま
での時間が応答遅れ（タイムラグ）となる。

本発明は上記従来の問題点に着目し、開回路の油圧駆動
システムにより走行する車両の油圧駆動システムにおけ
る制御方法の提供を目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、開回路の油圧駆動システム
により走行する車両において、アクセルペダルの踏み量
と車速によりアクセル信号を制御する方法としている。

（作用） 上記構成によれば、車両が停止してる場合にはエンジン
のアイドリング回転数は下げておくが、車両が走行して
場合にはアクセルペダルを踏み込んでいないときでも、
車速に応じてエンジンのアイドリング回転数を上昇させ
ておくとともに、走行制御バルブの開度も開けておく。

それにより、車両の速度は穏やかに減速したり、アクセ
ルを大きく踏み込まなくても、エンジンの回転数および
パイロット圧制御弁の開度は上昇し、車両の速度も上が
る。

（実施例） 以下に、本発明に係わる油圧駆動システムの実施例につ
き、図面を参照して詳細に説明する。第１図は本発明の
第１実施例を示す油圧駆動システムの全体構成図、第２
図は本発明の第１実施例のフローチャート図である。

本発明の１実施例を示す油圧駆動システムはエンジン１
と、油圧式伝動装置１０と、制御装置４０と、機械式伝
動装置５０とから構成されている。

エンジン１には、図示しない燃料噴射ポンプを制御する
アクチュエータ１ａが配設されている。油圧式伝動装置
１０は可変容量膨油圧ポンプ１１　（以下ポンプ１１と
言う。）と、油圧バルブ１２と、走行制御バルブ１３と
、ブレーキ弁１４と、可変容量杉油圧モータ１５（以下
モータ１５と言う。）と、から構成されている。ポンプ
１１には、ポンプ１１の押し除は容積を制御するポンプ
容量制御装置２０が配設され、ポンプ容量制御装置２０
はサーボバルブ２１と、サーボバルブ２１に連結された
サーボピストン２２と、サーボバルブ２１を制御する流
量制御弁２３と、がら構成されている。モータ１５には
、モータ１５の押し除は容積を制御するモータ容量制御
装置３ｏが配設され、モータ容量制御装置３０はアクチ
ュエータ３１と、流量制御弁３２とから構成されている
。また、油圧式伝動装置１０は開回路で構成され、ポン
プ１１、配管１６、走行制御バルブ１３、配管１７、ブ
レーキ弁１４およびモータ１５によってつながれ、ポン
プ１１の吐き出し配管１６にはリリーフ弁１８が、ブレ
ーキ弁１４とモータ１５との間には、既知の安全弁２５
と、シャトル弁２６とが、配設されている。走行制御バ
ルブ１３には車両の前後進の切換えボー）１３ａ、１３
ｂおよび中立ボー）１３ｃが設けられ中立時にはタンク
２９に戻している。また、配管１６から分岐して配管１
９、油圧バルブ１２が接続され他の油圧アクチュエータ
（Ａ）へ給排油し駆動する。制御装置４０は、アクセル
ペタルセンサ４１　（以下、アクセル４１と言う。）と
、制御部４２と、コントロール用のポンプ４３と、パイ
ロット圧制御弁４４と、前後進切換弁４５と、リリーフ
弁４６と、回転センサー４７と、から構成されている。

コントローラ等よりなる制御部４２はアクセル４１と回
転センサー４７からの信号を受け、パイロット圧制御弁
４５を制御する。ポンプ４３からの圧油はパイロット圧
制御弁４４にて減圧されて、エンジン１のアクチュエー
タ１ａと、および、前後進切換弁４５を介して走行制御
バルブ１３と、に信号として送られる。また、ポンプ４
３からの圧油は配管４９から分岐して、一つは流量制御
弁２３を介してポンプ１１のサーボバルブ２１に信号と
して送られるとともに、他の一つはサーボバルブ２１を
介してサーボピストン２２にも送られている。回転セン
サー４７はモータの回転数を検出して制御部４２に送っ
ている。リリーフ弁４６はパイロット圧力を一定にして
いる。

機械式伝動装置５０はモータ軸１５ａに固着された歯車
５２と、歯車５２に噛み合いかっ出力軸５３に固着され
た歯車５４と、出力軸５３に固着されたハスバ歯車５５
と、ハスバ歯車５５に噛み合いかつ車輪５６の駆動軸５
７に固着されたハスバ歯車５８とから、構成されている
。しかし、上記の機械式伝動装置５０は本実施例にとら
れれることな（、減速機、デファレンシャル装置等を用
いても良い。

上記構成において次に作動について説明する。

車両１００を走行するためにエンジン１を始動すると、
ポンプ１１とコントロール用のポンプ４３から油が吐出
される。ポンプ１１の油は油圧バルブ１２の中立ボー）
１２ｃと走行制御バルブ１３の中立ボート１３ｃを経て
、タンク２９に戻っている。ポンプ４３からの油はリリ
ーフ弁４６で圧力を一定にされるとともに、流量制御弁
２３を介してポンプ１１のサーボバルブ２１に信号とし
て送られる。サーボバルブ２１は信号を受けてボート２
１ａからボート２１ｃに切り換わり、ポンプ１１の押し
除は容積を増加させるために、ポンプ４３からの圧油を
サーボピストン２２に送る。このとき、エンジンｌの回
転数はアクチュエータ１ａに信号を受けていないため、
当初設定したアイドリングの回転数Ｎである。つぎに、
車両１００を前後進のいずれか希望する方向に動かすの
に、前後進切換弁４５を切り換える。例えば、前進のボ
ー）４５ａに切り換える。さらに、車両１００を動かす
ために、第２図のフローチャートを用いて説明する。ア
クセル４１を踏み込み、踏み込み量に見合った所定のア
クセル指令値αを制御部４２に送る。ステップ１の制御
部４２ではアクセル指令値αとモータ１５の回転数Ｍを
読み込む。ステップ２では、モータの回転数Ｍからエン
ジン１の疑似アイドル値α０を第３図に示すように算出
するとともに制御部４２に記憶しておく。ステップ３で
は、アクセル指令値αｉを次式（１）より求める。

α　ｉ＝（α／α用）×　（αｍ−α０）＋αｏ”・　
（１） ただし、αｍ：アクセルペダル踏み込み量の最大値、ス
テップ４では、アクセル指令値αｉより第４図に示すよ
うにパイロット圧制御弁４４に出力する指令電流Ｑｉを
求める。ステップ５では、パイロット圧制御弁４４にア
クセル指令値αｉに見合った所定の指令電流Ｑｉを送る
。パイロット圧制御弁４４は信号にょリボ−）４４ａが
ら４４ｂに切り換わり、ポンプ４３がらの圧油を減圧し
て前後進切換弁４５の前進のボー）４５ａを経て走行制
御バルブ１３に信号として送り、中立ボート１３ｃから
前進の切換えボート１３ａに切り換える。また同時に、
パイロット圧制御弁４４により減圧された圧油は配管４
８を経て、燃料噴射ポンプ制御するアクチュエータｌａ
に送られ所定量のエンジン１の回転数Ｎａに増す。エン
ジン１の回転数Ｎａによりポンプ１１の吐出量が増し、
これによりモータの回転数Ｍもアクセル４１に見台った
モータの回転数Ｍａになる。このとき、エンジンの疑似
アイドル値αＯはモータ１５の回転数に合わせて随時更
新され制御部４２に記憶される。そのアイドリングの回
転数Ｎｂはモータの回転数Ｍａとマツチングする値より
もやや低めに設定している。このため、アクセルから足
を離し踏み込みを止めても、制御部４２からは記憶され
たつぎの疑似アイドル値α０に見合った所定の指令電流
Ｑｏがでるため、パイロット圧制御弁４４は急激に閉じ
ることなく、所定量だけ閉じられる。このために走行制
御バルブ１３は前進のボート１３ａにあり、ポンプ１１
の吐出量は走行制御バルブ１３の前進のボート１３ａ、
ブレーキ弁１４のボー　１−１４　ａを経てモータ１５
に達し、モータ１５を穏やかに減速しながら回転させる
。急激に減速したいときには、図示しないブレーキ等の
制動器を作動させモータ１５に制動力を与える。これに
より、ポンプ１１の圧力が上昇しリリーフ弁１８が作動
するとともに、配管１６から分岐した信号の圧力が流量
制御弁２３に送られ、流量制御弁２３をボー）２３ｂか
らボート２３ａに切り換えサーボピストン２２の圧油を
サーボバルブ２１のボート２１ｃを経てタンク２９ａに
戻す。サーボピストン２２の作動によりポンプ１１の吐
出量が減じ、モータ１５の回転数もこれに合わせて減少
し、速度が減速する。

また、−度アクセル４１を緩め、再度踏み込み増速した
い場合でも、モータ１５の回転数に見合った疑似アイド
ル値α０が制御部４２に記憶されており、エンジン１の
回転数とパイロット圧制御弁４４の開度はそれになって
いるため、アクセル４１を大きく踏み込まなくてもエン
ジン１の回転数およびパイロット圧制御弁４４の開度は
その位置から上昇し、モータの出力トルクが上昇すると
ともに、速度も上がる。

第５図は本発明の第２実施例を示す。なお、第１実施例
と同一部品は同一符号を付し説明を省略する。

制御装置１４０は、アクセルベタルセンサ１４１（以下
、アクセル１４１と言う。）と、コントロール用のポン
プ４３と、パイロット圧制御弁１４２と、３個の２位置
３ボートの制御弁、１６１．１６２．１６３と、前後進
切換弁４５と、リリーフ弁４Ｇと、モータの回転を検出
するポンプ１５１と絞り１５２と、から構成されている
。ポンプ４３からの圧油は、一つはパイロット圧制御弁
１４２のボート１４２ａに、一つは第１制御弁１６１の
パイロット１６１ｍに、一つｌ；！第２ｆｉ制御弁１６
２のボート１６２ａに、一つは第３制御弁１６３のボー
ト１６３ａに、送られている。パイロット圧制御弁１４
２からの圧油は第１制御弁１６１のボート１６１ａに、
制御弁１６１からの圧油は第２制御弁１６２のパイロッ
ト１６２ｍと制御弁１６１自身のパイロット１６１ｎに
送られている。第２制御弁１６２のボート１６２ａから
のパイロット信号は、一つばタンク２９に、一つは第２
制御弁１６２自身のパイロット１６２ｎと第３制御弁１
６３のパイロット１６３ｒに連結されている。第３制御
弁１６３のからのパイロット信号は一つはタンク２９に
、一つば前後進切換弁４６のボート４５Ｃとエンジン１
のアクチュエータ１ａと前後進切換弁４６自身のパイロ
ット１６３ｍに連結されている。また、第３制御弁１６
３へのパイ０．７トは、一つは前記の第２制御弁のボー
ト１６２ａから、一つは第３制御弁１６３自身のボー）
１６３ａから、一つはポンプ１５１の配管１５３から分
岐した配管１５４から、送られる。さらに、ポンプ１５
１の配管１５４からのパイロ、７トは第１制御弁１６１
のパイロン１６１　ｒ　Ｉ・にも送られている。

上記構成において次に作動について説明する。制御アル
ゴリズムは実施例１と同様であるが油圧パイロットのみ
を用いている。第１実施例と同様に車両１００を走行す
るためにエンジン１を始動すると、ポンプ４３からの油
はリリーフ弁４Ｇで圧力を一定Ｐｍにされるとともに、
前記のパイロ・ノド圧制御弁１４２と、３個の２位置３
ボートの制御弁１６１．１６２．１６３と、に送られる
。パイロット圧制御弁１４２では、アクセル１４１の踏
み込み量に応じて一定の圧力Ｐｍを減圧して、第６図に
示すアクセルペダル指令圧力値Ｐａを第１制御弁１６１
に出力する。第１制御弁では、ポンプ４３からのパイロ
ット圧力Ｐｍに対するモータに連結されたポンプ１５１
からのパイロット圧力Ｐｏと第１制御弁自身からフィー
ドバックされるパイロ・７ト圧力ｐｂにより、第６図に
示す第２制御弁１６２へのパイロット圧力ｐｂを出力す
る。第２制御弁では、第１制御弁１６１のパイロット圧
力ｐｂと第２制御弁自身からフィードバックされるパイ
ロット圧力Ｐｃにより、第７図に示すようにポンプ４３
からのパイロット圧力Ｐｍを減圧して、第３制御弁１６
３へのパイロット圧力ＰＣを出力する。第３制御弁では
、モータに連結されたポンプ１５１からのパイロット圧
力ＰＯと第２制御弁からのパイロット圧力Ｐｃに対する
第３制御弁自身からフィードバックされるパイロット圧
力Ｐｉにより、第８図に示すようにポンプ４３からのパ
イロット圧力Ｐｍを減圧して、前後進切換弁４５のボー
トとエンジン１のアクチュエータ１ａにアクセル指令圧
力値のパイロット圧力Ｐｉを出力する。

これにより、第１実施例と同様にエンジン１の回転数Ｎ
ａによりポンプ１１の吐出量が増し、これによりモータ
の回転数もＭａになる。このとき、エンジンのアイドリ
ング回転数Ｎは第１実施例と同様に疑似アイドル値α０
に見合った回転数Ｎｂになるように、モータ１５に連結
されたポンプ１５１のパイロット圧力がＰｏとなるよう
に絞り１５２を設定して置く。また、このとき、その回
転数Ｎｂはモータの回転数Ｍａとマツチングする値より
もやや低めに設定している。これにより、アクセルから
足を離し踏み込みを止めても、また、−度アクセルを緩
め、再度踏み込み増速したい場合でも、エンジンの回転
数およびパイロット圧制御弁１４２の開度は上昇し、モ
ータ１５の出力トルクが上昇するとともに、速度も上が
る。

上記実施例では、油圧モータの出力回転数を検出したが
、車輪の回転速度を検出してもよく、また、車両の速度
を検出しても良い。さらに、エンジンの燃料噴射ポンプ
の制御を油圧アクチュエータを用いて行ったが、電気モ
ータまたは電子ガバナ等を用いても良いことは言うまで
もない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、車両が走行して
いる場合には、アクセルペダルを踏み込んでいないとき
に、車速に応じてエンジンのアイドリング回転数を上昇
させておくとともに、走行制御パルプの開度も開けてお
くので、それにより、車両の速度は穏やかに減速したり
、アクセルを大きく踏み込まなくても、エンジンの回転
数およびパイロット圧制御弁の開度は上昇し、車両の速
度も上がるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧駆動システムの
全体構成図。 第２図は本発明の第１実施例のフローチャート図第３図
は油圧モータ回転速度と疑似アイドル値の関係を示す図 第４図はアクセル指令値と指令電流の関係を示す図。 第５図は本発明の第２実施例を示す油圧駆動システムの
全体構成図。 第６図はアクセルペダル踏み込み量とアクセルペダル指
令圧力の関係を示す図。 第７図は第１の制御弁の特性を説明する図。 第８図は第２の制御弁の特性を説明する図。 第９図は第３の制御弁の特性を説明する図。 第１０図は従来の実施例を示す油圧駆動システムの全体
構成図。 ・エンジン ・油圧式伝動装置 ・走行制御パルプ ・可変容量形油圧ポンプ ・油圧パルプ ・ブレーキ弁 ・可変容量形油圧モータ ・リリーフ弁 ・ポンプ容量制御装置 ２１・・・サーボバルブ ２２・・・サーボピストン ２３・・・流量制御弁 ３０・・・モータ容量制御装置 ４０．１４０・・・制御装置 ４１．１４１・・・アクセルベタルセンサ４２・・・制
御部 ４３・・・コントロール用のポンプ ４４．１４２・・・パイロット圧制御弁４５・・・前後
進切換弁 ４７・・・回転センサー ５０・・・機械式伝動装置 １５１・・・ポンプ １５２・　・・絞り １６１．１６２．１６３・・・制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 開回路の油圧駆動システムにより走行する車両において
   、アクセルペダルの踏み量と車速または油圧モータの回
   転速度よりアクセル信号を制御することを特徴とする油
   圧駆動システムにおける制御方法