JPH10122363A - 超過速度制御装置 - Google Patents

超過速度制御装置

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JPH10122363A
JPH10122363A JP9267265A JP26726597A JPH10122363A JP H10122363 A JPH10122363 A JP H10122363A JP 9267265 A JP9267265 A JP 9267265A JP 26726597 A JP26726597 A JP 26726597A JP H10122363 A JPH10122363 A JP H10122363A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体圧式動力伝達装置の構成要素が超過速度
状態へ加速することを防止する。 【解決手段】 エンジン１８により駆動される可変容量
ポンプ１３、１４と、固定容量ポンプ１６、１７とを具
備する流体圧式動力伝達装置１１、１２に超過速度制御
装置１０を設ける。超過速度制御装置１０は、エンジン
１８の回転速度が所定レベルを超過したときに容量制御
装置２４、２６の流体圧力レベルを低減し、可変容量ポ
ンプ１３、１４がモータとして作用している間に、可変
容量ポンプ１３、１４の容量を低減してエンジン１８の
制動トルクを増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動機械用流体圧
式動力伝達装置に関し、特に、移動機械が急な坂道を下
るときに、流体圧式動力伝達装置がエンジン、従って流
体圧式動力伝達装置の構成要素が超過速度状態へ加速す
ることを防止するするための超過速度制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンからホイールまたはトラックに
動力を伝達するための流体圧式動力伝達装置を有する産
業機械がある。こうした流体圧式動力伝達装置は、一般
的に、閉ループ流体圧回路を介して相互接続された可変
容量ポンプと、固定容量駆動モータまたは可変容量モー
タを有している。こうした動力伝達装置を有する機械が
坂道を下るとき、駆動モータは流体圧ポンプとして作用
し、加圧された流体がポンプへ供給され、ポンプが流体
圧モータとして作用する。こうした流体圧ポンプに直接
連結されているエンジンは、通常は制動またはポンプの
駆動作用に抵抗して減速作用をなす。然しながら、機械
が急な坂道を下る場合、エンジンの減速作用はポンプの
駆動作用よりも小さいので、動力伝達装置が発生するす
る駆動力により機械を超過速度とすなる。例えば、ポン
プの最大容量状態において、ホイールまたはトラックに
より駆動されるポンプとして作用する駆動モータからの
流体により駆動されるモータとしてポンプが作用すると
き、ポンプは最大トルクを発生する状態となる。こうし
た状態の下でポンプにより発生したトルクはエンジンを
打ち勝って流体圧式動力伝達装置の閉ループ内の流体の
流れに比例した速度でエンジンを駆動する。こうした機
械の超過速度状態によりモータが損傷することがある。
と言うのは、モータの設計速度よりも速く回転するから
である。或いは、エンジンの超過速度のめにエンジンま
たはポンプが損傷することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,365,473
号は、流体圧式動力伝達装置内の超過速度問題を適性化
する超過速度制御の概念を開示する。然しながら、この
制御は特にポンプ制御用に構成されており、容量制御装
置に機械的に連結された減速アクチュエータにより制御
され、ポンプ容量が圧力応答式の容量制御装置により制
御される低コスト構成のポンプには適していない。本発
明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術
課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、超過速度制御装置が、流体圧式動力伝達装置に設
けられる。該流体圧式動力伝達装置は、エンジンにより
駆動される可変容量ポンプであって、該可変容量ポンプ
への圧力増加に応答して可変容量ポンプの出力容量を増
加させ、かつ、該可変容量ポンプへの圧力低下に応答し
て可変容量ポンプの出力容量を低減させるための圧力応
答式容量制御装置を有する可変容量ポンプと、前記エン
ジンにより駆動される固定容量ポンプとを具備する。前
記超過速度制御装置は、前記固定容量ポンプと前記容量
制御装置に接続され、前記容量制御装置内の流体圧レベ
ルを確立する少なくとも１つの作用位置を有する速度制
御弁装置と、圧力低減手段、すなわち、前記速度制御弁
装置がその作用位置にあり、エンジンの回転速度が所定
レベルを超過したときに、前記容量制御装置の流体圧力
レベルを低減して、前記可変容量ポンプがモータとして
作用しているときに、可変容量ポンプの容量を低減して
エンジンの制動トルクを増加させる手段を具備する。
【０００５】
【発明の実施の形態】超過速度制御装置１０が、一対の
流体圧式動力伝達装置１１、１２との組合において図示
されている。動力伝達装置は、エンジン１８により駆動
される逆転可能な可変容量ポンプ１３、１４および固定
容量ポンプ１６、１７と、閉ループ回路２２、２３にお
いて前記可変容量ポンプに接続された２速式流体圧駆動
モータ１９、２１とを具備している。可変容量ポンプ１
３、１４の各々は、圧力応答式の容量制御装置２４、２
６を有している。容量制御装置２４、２６は容量制御部
材２７、２８に連結されており、通常の態様にて、そこ
に作用する圧力の増加に応答して可変容量ポンプの出力
容量を増加させ、圧力の低下に応答して可変容量ポンプ
の出力容量を低下させる。容量制御装置２４、２６の各
々は、動力伝達装置の中立位置となる吐出量ゼロの設定
位置にバネにより付勢されている。
【０００６】駆動モータ１９、２１の各々は、容量制御
部材３１、３２に連結された圧力応答式の容量制御装置
２９、３０を有している。２位置式ソレノイド弁３３、
３４が容量制御装置２９、３０の両端に接続されてい
る。従来の方式と同様に、図示するようにチャージポン
プにより、或いは、閉ループ回路２２、２３からの加圧
流体を受けることにより、容量制御部材３１、３２を制
御するために加圧された流体が供給される。流体圧モー
タ１９、２１は一対のホイールまたはトラック（図示せ
ず）に連結されている。駆動モータは固定容量モータま
たは可変容量モータとすることができる。
【０００７】固定容量ポンプ１７は供給ライン３８を介
して総合方向操舵速度制御弁装置３７に接続されてい
る。圧力調整弁３６が前記供給ラインに配設されてお
り、供給ライン内の制御圧が所定圧力レベル以上に維持
される。前記制御圧はエンジン速度に比例し、かつ、所
定の特性曲線に合わせて調節することができる。弁装置
３７は、４つの制御ライン４０、４１、４２、４３を介
して容量制御装置２４、２６に接続されている。本実施
形態では、圧力調整弁３６は、オリフィス４４を有して
おり、該オリフィス４４を横断する圧力に応答して、供
給ライン３８内の制御圧力をエンジン速度に本質的に比
例させる。固定容量ポンプ１７からの過剰流体は、閉ル
ープ回路２３に接続された圧力リリーフ弁４６およびリ
リーフ・メークアップ弁４７へ向けられる。
【０００８】固定容量ポンプ１６は供給ライン４９を介
して他の信号増幅弁４８に接続されている。信号増幅弁
４８は、オリフィス５０を有しており、該オリフィス５
０を横断する圧力に応答して、供給ライン４９内の制御
圧力をエンジン速度に本質的に比例させる。固定容量ポ
ンプ１６からの過剰流体は、閉ループ回路２２に接続さ
れた圧力リリーフ弁５１およびリリーフ・メークアップ
弁５２へ向けられる。
【０００９】制御装置１０は、エンジン１８が所定の回
転速度を超過したときに、制御ライン４０、４１、４
２、４３内の圧力を低減するための圧力低減手段５３を
具備している。圧力低減手段５３は、供給ライン３８お
よびタンク５７に接続された超過速度制御弁５６を有し
ている。超過速度制御弁５６は、供給ライン４９に接続
された端部５８を有し、かつ、流れを止める閉止位置に
バネにより付勢されている。信号増幅弁４８は、エンジ
ンの速度が前述の所定レベルを超過したときに、超過速
度制御弁５６を開放位置へ移動させ供給ラインの圧力を
低減させるための手段５９として作用する。超過速度制
御弁５６は、エンジンの超過速度状態に応答して電気的
に作動する比例弁に置き換えてもよい。同様に、超過速
度制御弁５６および信号増幅弁４８は、エンジンの所望
速度または機械の地上速度に比較して、エンジンの超過
速度状態または機械の超過速度状態に応答して電気的に
作動する比例弁に置き換えてもよい。制御オリフィス６
１が供給ライン３８において超過速度制御弁５６との接
続点の上流側に配設されている。
【００１０】本実施形態において、供給ライン４９内の
制御圧力のゲインは、供給ライン３８内の制御圧力ゲイ
ンよいも幾分低くなっている。本発明の超過速度制御装
置１０の他の実施形態を図２に示す。本実施形態におい
て図１の実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が
付されている。本実施形態では、然しながら、圧力調整
３６が除かれ、かつ、信号増幅弁４８が供給ライン４９
を介して弁装置３７および超過速度制御弁５６の一端５
８に接続されている。制御オリフィス６１は、供給ライ
ン４９において、供給ライン４９と超過速度制御弁５６
との間の接続点の上流で、かつ、供給ライン４９と超過
速度制御弁５６の一端５８との間の接続点の下流に配設
されている。本実施形態は、エンジンから１または複数
の駆動ホイールまたはトラックに動力を伝達するための
単一の流体圧式動力伝達装置を有する機械に有用であ
る。
【００１１】以下、作用を説明する。図１の実施形態の
機械では前進駆動状態は、弁装置３７の要素の１つを操
作して、制御ライン４０、４１の圧力を容量制御装置２
４、２６の一端に与え、可変容量ポンプ１３、１４の容
量制御部材２７、２８を同時に移動させて、可変容量ポ
ンプ１３、１４からの流体を駆動モータ１９、２１へ一
方の方向に供給することにより得られる。反対に、後進
状態は、弁装置３７の適当な要素を操作して、制御ライ
ン４２、４３を介して圧力流体を容量制御装置２４、２
６の他端に供給し、可変容量ポンプ１３、１４の容量制
御部材２７、２８を反対方向に移動させて、可変容量ポ
ンプ１３、１４からの流体を駆動モータ１９、２１へ前
記一方の方向とは反対の方向に供給することにより得ら
れる。上記２つの状態では、容量制御部材２７、２８の
変位は、容量制御装置２４、２６に与えられる圧力レベ
ルにより制御される。機械の通常の操作では、エンジン
１８は所定の高アイドル速度にて運転しており、供給ラ
イン３８、４９の圧力レベルはエンジン速度に釣り合っ
た実質的に一定の圧力レベルに維持される。
【００１２】然しながら、ポンプ１３、１４が最大容量
位置にある場合に機械が坂を下るとき生じる、エンジン
速度がその高アイドル速度を超過すると、供給ライン４
９の圧力レベルがエンジン速度に比例して増加する。エ
ンジン速度が所定のレベルを超過すると、供給ライン４
９の圧力により、超過速度制御弁５６が開放位置に移動
し、供給ライン３８がタンクに連通する。これにより制
御オリフィス６１を横断する圧力が低下し、供給ライン
３８の制御圧力レベル、従って、機械の移動方向により
制御ライン４０、４１または４２、４３の圧力レベルが
が低減される。前記制御ラインの圧力レベルが低減され
ると、容量制御装置２４、２６が容量制御部材２７、２
８を容量低減方向に移動させる。可変容量ポンプ（機械
が坂を下る状態ではモータとして作用している）の容量
が低減されると、その速度が増加してエンジンを制動さ
せるトルクが増加する。これにより、機械の速度は、モ
ータ、ポンプ、エンジンの設計速度を超過しないところ
で制限される。
【００１３】機械が坂の下へ到達すると、或いは、エン
ジンの速度を高アイドル速度まで低減させる他の手段が
とられると、供給ライン４９の圧力レベルが低下して、
超過速度制御弁がその閉止位置に復帰して、制御弁装置
３７への供給ライン３８の圧力は、もはや超過速度制御
装置１０により低減されない。
【００１４】図２の実施形態による流体圧式動力伝達装
置の基本的作用は本質的に第１の実施形態と同様であ
る。両者の差異は、１つの信号増幅弁４８が制御弁装置
３７へ圧力流体を供給すると共に、超過速度制御弁５３
への信号を提供する点である。オリフィス６１は、上流
側の圧力により超過速度制御弁５６をその開放位置に移
動させると共に、オリフィス６１の下流側の圧力を低減
して制御弁装置３７へ供給する。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、特に流体圧式動力伝達装置を
有する機械において、坂を下るときに機械およびその構
成要素が設計速度限界を超える速度まで加速することを
防止する制御装置として特に用いることができる。超過
速度制御装置は、操作者による操作を経ずに自動的に作
用し、かつ、坂を下る際にポンプががモータとして作用
するとき可変容量ポンプの容量を低減し、以て、その速
度を増加させる。エンジンの制動が強くなり、これによ
り制動圧力が高くなり、流体圧式動力伝達装置の損失が
大きくなる。機械の加速が停止し、モータ、ポンプ、エ
ンジンの設計速度限界よりも低い機械の最大速度に達す
る。本発明の他の特徴、目的、利点は、図面、明細書の
記載から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による超過速度制御装置
の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態による超過速度制御装置
の回路図である。
【符号の説明】
１０…超過速度制御装置 １３…可変容量ポンプ １４…可変容量ポンプ １６…固定容量ポンプ １７…固定容量ポンプ １８…エンジン ２４…容量制御装置 ２６…容量制御装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンにより駆動される可変容量ポン
    プであって、該可変容量ポンプへの圧力増加に応答して
    可変容量ポンプの出力容量を増加させ、かつ、該可変容
    量ポンプへの圧力低下に応答して可変容量ポンプの出力
    容量を低減させるための圧力応答式容量制御装置を有す
    る可変容量ポンプと、前記エンジンにより駆動される固
    定容量ポンプとを具備する流体圧式動力伝達装置用の超
    過速度制御装置において、 前記固定容量ポンプと前記容量制御装置に接続され、前
    記容量制御装置内の流体圧レベルを確立する少なくとも
    １つの作用位置を有する速度制御弁装置と、 圧力低減手段、すなわち、前記速度制御弁装置がその作
    用位置にあり、エンジンの回転速度が所定レベルを超過
    したときに、前記容量制御装置の流体圧力レベルを低減
    して、前記可変容量ポンプがモータとして作用している
    ときに、可変容量ポンプの容量を低減してエンジンの制
    動トルクを増加させる手段を具備する超過速度制御装
    置。
  2. 【請求項２】 前記圧力低減手段が、前記固定容量ポン
    プを前記速度制御弁装置に接続する供給ラインと、 前記供給ラインに接続され、かつ、バネにより閉止位置
    に付勢された超過速度制御弁と、 前記超過速度制御弁を開放位置に移動させる手段とを具
    備する請求項１に記載の超過速度制御装置。
  3. 【請求項３】 前記流体圧式動力伝達装置が、更に、前
    記エンジンにより駆動されル可変容量ポンプと固定容量
    ポンプと、 前記供給ラインに設けられ、通常は、前記供給ラインの
    制御圧力を所定レベル以上に維持する圧力調整弁とを具
    備する請求項２に記載の超過速度制御装置。
  4. 【請求項４】 前記移動手段が、前記超過速度制御弁の
    端部の流体圧力レベルを前記エンジン速度の増加に合わ
    せて増加せるように配設された信号増幅弁を具備する請
    求項３に記載の超過圧力制御装置。
  5. 【請求項５】 前記圧力低減手段が、前記供給ラインに
    おいて、前記供給ラインと前記超過速度制御弁との間の
    接続点の上流に配設されたオリフィスを具備する請求項
    ２に記載の超過速度制御装置。
  6. 【請求項６】 前記移動手段が信号増幅弁を具備してお
    り、前記信号増幅弁が前記超過速度制御弁の一端に接続
    され、かつ、前記供給ラインの圧力レベルを前記エンジ
    ンの速度の増加に合わせて増加させるように配設されて
    いる請求項５に記載の超過速度制御装置。
  7. 【請求項７】 前記信号増幅弁が前記供給ラインにおい
    て、前記固定容量ポンプと前記オリフィスの間に配設さ
    れ、前記超過速度制御弁の前記一端が前記供給ラインに
    おいて前記オリフィスの上流に接続されている請求項６
    に記載の超過速度制御装置。
JP26726597A 1996-09-30 1997-09-30 超過速度制御装置 Expired - Fee Related JP4112656B2 (ja)

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