JP2768491B2 - 装軌式車両の油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、油圧シヨベル等の装軌式車両に備えられ、
主油圧ポンプの圧油を分流補償弁のそれぞれを介して左
走行モータ、右走行モータのそれぞれに分流して供給
し、走行操作をおこなうことができる油圧駆動装置に関
する。

〈従来の技術〉 第19図は、この種の従来の装軌式車両の油圧駆動装置
の一例として挙げた油圧シヨベルの油圧駆動装置を示す
回路図である。

この第19図に示す従来の油圧駆動装置は、原動機１
と、この原動機１によつて駆動する可変容量油圧ポンプ
すなわち主油圧ポンプ２と、この主油圧ポンプ２から吐
出される圧油によつて駆動し、図示しない履帯を駆動さ
せる左走行モータ３、右走行モータ４を備えている。

また、主油圧ポンプ２から左走行モータ３に供給され
る圧油の流れを制御する流量制御弁、すなわち左走行用
方向制御弁６と、この左走行用方向制御弁６の前後差圧
を制御する分流補償弁７と、主油圧ポンプ２から右走行
モータ４に供給される圧油の流れを制御する流量制御
弁、すなわち右走行用方向制御弁８と、この右走行用方
向制御弁８の前後差圧を制御する分流補償弁９とを備え
ている。

分流補償弁７の一方の駆動部7aには、この分流補償弁
７の上流側の圧力と負荷圧とによる制御力Fa₁が当該分
流補償弁７が開くように与えられ、他方の駆動部7bに
は、この分流補償弁７の下流側の圧力とシヤトル弁12を
介して導かれる回路の最大負荷圧とによる制御力Fa
₂が、当該分流補償弁７が閉じるように与えられ、同様
に分流補償弁９の一方の駆動部9aには、この分流補償弁
９の上流側の圧力と負荷圧とによる制御力Fb₁が当該分
流補償弁９が開くように与えられ、他方の駆動部9bに
は、この分流補償弁９の下流側の圧力と回路の最大負荷
圧とによる制御力Fb₂が当該分流補償弁９が閉じるよう
に与えられる。

なお、主油圧ポンプ２の押しのけ容積は、主油圧ポン
プ２のポンプ圧と回路の最大負荷圧との差圧の大きさに
応じて切換えられる流量調整弁14によつて駆動する制御
用アクチユエータ15によつて制御される。

そして、左走行モータ３、右走行モータ４の複合駆動
に際して、左走行用方向制御弁６の上流側の圧力をP
z₁、下流側の圧力をP_L1、右走行用方向制御弁９の上流
側の圧力をPz₂、下流側の圧力をP_L2、ポンプ圧をPs、回
路の最大負荷圧をPamax、ポンプ圧Psと最大負荷圧Pamax
との差圧、すなわちロードセンシング差圧をΔP_LS、分
流補償弁７の圧力P_L1が作用する駆動部の受圧面積を
a_L1、圧力Pz₁が作用する駆動部の受圧面積をaz₁、ポン
プ圧Psが作用する駆動部の受圧面積をas₁、最大負荷圧P
amaxが作用する駆動部の受圧面積をam₁、分流補償弁９
の圧力P_L2が作用する駆動部の受圧面積をa_L2、圧力Pz₂
が作用する駆動部の受圧面積をaz₂、ポンプ圧Psが作用
する駆動部の受圧面積をas₂、最大負荷圧Pamaxが作用す
る駆動部の受圧面積をam₂とし、便宜的に、 a_L1＝a_L2 ＝az₁＝az₂ ＝am₁＝am₂ ＝as₁＝as₂ とすると、分流補償弁７の駆動部に作用する力のつり合
いから、 P_L1・a_L1＋Ps・as₁ ＝Pz₁・az₁＋Pamax・am₁ （１） ここで、a_L1＝as₁＝az₁＝am₁であり、ポンプ圧Psと最
大負荷圧Pamaxとの差圧をΔP_LSとしたことから、左走行
用方向制御弁６の前後差圧P_Z1−P_L1は、Pz₁−P_L1 ＝ΔP_LS （２） となる。

同様に、分流補償弁９の駆動部に作用する力のつり合
いから、 P_L2・a_L2＋Ps・as₂ ＝P_Z2・az₂＋Pamax・am₂ （３） ここで、a_L2＝as₂＝az₂＝am₂であることから、右走行
用方向制御弁８の前後差圧Pz₂−P_L2は、 P_Z2−P_L2＝Ps−Pamax ＝ΔP_LS （４） となる。上記（２）、（４）式からわかるように、分流
補償弁７、９の作用により、左走行用方向制御弁６、右
走行用方向制御弁８の前後差圧は同じロードセンシング
差圧ΔP_LSで制御され、したがつて左走行モータ３、右
走行モータ４のそれぞれの負荷圧が個々に変化しても、
その負荷圧の変化による影響が互いに他の走行モータに
及ぼされない。これにより主油圧ポンプ２から吐出され
る圧油の左走行モータ３、右走行モータ４に対する分流
比が常に一定に保たれ、例えば図示しないブームシリン
ダ、アームシリンダ等のアクチユエータの駆動が意図さ
れず、左走行モータ３、右走行モータ４のみの駆動が意
図される場合には、主油圧ポンプ２の吐出流量Q_Pの1/2
ずつがそれぞれに分流されて、しかも左走行用方向制御
弁６、右走行用方向制御弁８の操作量に応じた流量を供
給でき、直進、曲進等の走行をおこなうことができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上述した従来の油圧駆動装置において、例
えば走行速度を高速から低速に変化させる場合には、原
動機１の回転数を低下させ、主油圧ポンプ２から吐出さ
れる流量を減少させることがおこなわれるが、この場
合、第20図の特性図、すなわち方向制御弁６、８を通過
する流量Ｑとこれらの方向制御弁６、８の開口面積との
関係を示す特性図から明らかなように、特性線A1で示す
高速の際の最大の通過流量が得られるに至る開口面積Ｈ
と、特性線A3で示す低速の際の最大の通過流量が得られ
るに至る開口面積Ｌと間に大きな差違があり、すなわち
高速の際の速度を変化させうる領域B1と、低速の際の速
度を変化させうる領域B3との間に大きな差があり、方向
制御弁６、８を駆動するレバーの操作量と走行速度変化
の関係であるメータリングが悪く、このためオペレータ
による操作が煩雑になり、オペレータに疲労感を与えや
すい。また、特に低速走行における領域B3が狭いことか
らこの低速の際の微速度操作が困難となる問題がある。

なお、上記した第20図におけるA2は、高速と低速の中
間の速度、すなわち中速の際の特性線、Ｍは中速の際の
最大の通過流量が得られるに至る開口面積である。

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてな
されたもので、その目的は、分流補償弁を有するものに
あつて走行時のメータリングを向上させることのできる
装軌式車両の油圧駆動装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 この目的を達成するために本発明は、主油圧ポンプ
と、この主油圧ポンプから供給される圧油によつて駆動
する左走行モータ、右走行モータと、これらの左走行モ
ータ、右走行モータに供給される圧油の流れをそれぞれ
制御する流量制御弁と、これらの流量制御弁の前後差圧
をそれぞれ制御する分流補償弁と、主油圧ポンプから吐
出される流量を制御する流量制御手段とを備え、主油圧
ポンプの圧油を上述の分流補償弁、流量制御弁のそれぞ
れを介して左走行モータ、右走行モータのそれぞれに供
給し、走行をおこなうことができる装軌式車両の油圧駆
動装置において、左走行モータ及び右走行モータの速度
を変化させる切換信号を出力する切換部と、この切換部
から出力される切換信号に応じて流量制御弁を流れる最
大通過流量と該流量制御弁の前後差圧との関係を選定
し、この選定された前後差圧に応じた制御力信号を出力
するコントローラと、このコントローラから出力される
制御力信号に応じて分流補償弁を駆動する駆動手段とを
備えた構成にしてある。

〈作用〉 本発明は、上記のように構成したことにより、走行速
度の変化を意図する場合には切換部を操作すればよく、
コントローラでは切換部から出力される切換信号の値に
対応した流量制御弁の最大通過流量に該当する前後差圧
を選定し、この選定された前後差圧に相応するように駆
動手段により分流補償弁が駆動される。したがつて、あ
らかじめ流量制御弁の最大通過流量と前後差圧との関係
を最大通過流量が小さくなるにしたがつて前後差圧が小
さくなる関係に設定しておくことにより、高速時には分
流補償弁が開きぎみになつて流量制御弁の前後差圧が大
きくなり、大きな流量を左右走行モータに供給して高速
走行を実現でき、また低速時には分流補償弁が従来に比
べて強制的に閉じぎみになつて流量制御弁の前後差圧が
小さくなり、小さな流量を左右走行モータに供給して低
速走行を実現でき、また、これとともに最大通過流量と
前後差圧の比を一定にすることができることから流量制
御弁の通過流量が最大に至る開口面積を高速、低速にか
かわらずほぼ一定にすることができ、速度変化に影響さ
れない一定したメータリングを得ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の装軌式車両の油圧駆動装置を図に基づ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図で、この実施
例に示す油圧駆動装置は油圧シヨベルに適用したもので
ある。

この第１図に示す実施例も、前述した第19図に示す油
圧駆動装置と同様に、原動機１と、可変容量油圧ポンプ
である主油圧ポンプ２と、左走行モータ３、右走行モー
タ４と、左走行モータ３に供給される圧油の流れを制御
する流量制御弁すなわち左走行用方向制御弁６と、右走
行モータ４に供給される圧油の流れを制御する流量制御
弁すなわち右走行用方向制御弁８と、左走行用方向制御
弁６の前後差圧を制御する分流補償弁７、右走行用方向
制御弁８の前後差圧を制御する分流補償弁９と、左走行
モータ３の負荷圧と右走行モータ４の負荷圧のうちの大
きい方を取り出すシヤトル弁12とを備えている。

さらに、この実施例は、他のアクチユエータとして例
えばブームシリンダ５を有するとともに、このブームシ
リンダ５に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁
すなわちブーム用方向制御弁10と、このブーム用方向制
御弁10の前後差圧を制御する分量補償弁11と、前述した
シヤトル弁12から取り出された圧力とブームシリンダ５
の負荷圧のうちの大きい方を最大負荷圧Pamaxとして取
り出すシヤトル弁13とを備えている。

また、主油圧ポンプ２の吐出圧力を規定する主リリー
フ弁22と、ポンプ圧Psと前述の最大負荷圧Pamaxとの差
圧、すなわちロードセンシング差圧ΔP_LSを検出し、信
号として出力する差圧センサ27と、主油圧ポンプ２と同
期して駆動するパイロツトポンプ21と、このパイロツト
ポンプ21のパイロツト圧を規定するリリーフ弁23と、主
油圧ポンプ２の押しのけ容積を制御する制御用アクチユ
エータ20と、パイロツトポンプ21に連絡されるとともに
制御用アクチユエータ20のロツド側室20aとヘツド側室2
0bの双方に連絡される電磁切換弁24と、この電磁切換弁
24に連絡されるとともに制御用アクチユエータ20のヘツ
ド側室20bとタンク25との間に介設される電磁切換弁26
とを備えている。

上述したパイロツトポンプ21、リリーフ弁23、制御用
アクチユエータ20、電磁切換弁24、26は、主油圧ポンプ
２から吐出される流量を制御する流量制御手段を構成し
ている。

そして、この第１図に示す実施例は、原動機１の回転
数、例えばエンジン目標回転数N_Pを検出するエンジン回
転数検出器40と、主油圧ポンプ２の押しのけ容積、すな
わち傾転位置θ_Nを検出する傾転センサ41と、左右走行
モータ３、４以外の他のアクチユエータ、すなわちブー
ムシリンダ５が駆動しているかどうかを検出する駆動検
出器42と、左走行モータ３及び右走行モータ４の速度を
変化させる切換信号を出力する切換部28と、この切換部
28から出力される切換信号に応じて左走行用方向制御弁
６、右走行用方向制御弁８を流れる最大通過流量と該方
向制御弁６、８の前後差圧との関係を選定し、この選定
された前後差圧に応じた制御力信号を出力するコントロ
ーラ30と、このコントローラ30から出力される制御力信
号に応じて分流補償弁７、９を駆動する駆動手段を備え
ている。

上述した切換部28は、例えば左走行モータ３、右走行
モータ４をそれぞれ高速、中速、低速に切換える３つの
切換位置を有し、それぞれの切換位置に応じた切換信号
Ｗを出力する。

また、上述した駆動手段は、例えば制御圧力発生手段
31からなり、この制御圧力発生手段31は、前述したパイ
ロツトポンプ21、及びリリーフ弁23と、パイロツトポン
プ21と分流補償弁７、９、11のそれぞれの駆動部7b、9
b、11b間に配置される電磁弁32、33、34を備えている。

そして、上述したコントローラ30は、差圧センサ27か
ら出力される信号、切換部28から出力される信号、エン
ジン回転数検出器40から出力される信号、傾転センサ41
から出力される信号、駆動検出器42から出力される信号
をそれぞれ入力する入力部と、この入力部に入力された
信号により、ポンプ最大吐出可能流量に基づく左右走行
用方向制御弁６、８の最大通過流量の演算等をおこなう
演算部と、後述する各関数関係等を記憶する記憶部と、
前述の演算部における演算結果に応じた信号を電磁切換
弁24、26、及び電磁源32、33、34のそれぞれに出力する
出力部とを備えている。

上記したコントロール30の記憶部には、主油圧ポンプ
２の構造によつて決まる最大の押しのけ容積を与えうる
最大傾転位置θ_max、及び回路上望ましいロードセンシ
ング差圧である設定差圧ΔPx、左走行モータ３と右走行
モータ４間り製作誤差のうちの考えられる最大値に相当
する流量誤差ΔＱの他の、第２図に示す切換部28の切換
信号Ｗとポンプ最大吐出可能流量Q_Pとの第１の関数関係
と、第３図に示す設定差圧ΔPxとロードセンシング差圧
ΔP_LSとの差である差圧偏差DPと主油圧ポンプ２に係る
傾転移動速度θｘとの第２の関数関係と、第４図に示す
左右走行用方向制御弁６、８の最大通過流量Q_Vと該左右
走行用方向制御弁６、８の前後差圧Pz−P_Lとの第３の関
数関係と、第５図に示す前後差圧Pz−P_Lと電磁弁32、33
の駆動部に与えられる制御圧力Pcとの第４の関数関係と
が記憶されている。

なお、上述した第１の関数関係は、第２図に示すよう
に、切換信号Ｗが低速、中速、高速位置に切換えられる
にしたがつてポンプ最大吐出可能流量Q_Pが次第に大きく
なる関係にしてあり、上記した第２の関数関係は差圧偏
差DPが大きくなるにしたがつて傾転移動速度θｘが小さ
くなる関係にしてあり、上記した第３の関数関係は、最
大通過流量Q_Vが小さくなるにしたがつて前後差圧P_Z−P_L
が小さくなる関係にしてあり、上記した第４の関数関係
は前後差圧Pz−P_Lが小さくなるにしたがつて制御圧力Pc
が大きくなる関係にしてある。

このように構成した実施例における動作は以下のとお
りである。

今仮に、走行のみをおこなうことを意図して、かつ高
速走行を意図して切換部28を高速位置に切換えたとする
と、切換部28から高速に相応する切換信号Ｗがコントロ
ーラ30に出力され、このコントローラ30では第６図のフ
ローチヤートに示す手順にしたがつて処理がおこなわれ
る。

まず、手順S1に示すように、このコントローラ30の入
力部を介して演算部に入力された切換信号Ｗにより、記
憶部に記憶されていた第２図に示す第１の関数関係が演
算部に読み出され、演算部でこの第１の関数関係に基づ
き切換信号Ｗの値に応じたポンプ最大吐出可能流量Q
_P（＝Q_P1）が演算される。次いで手順S2に移り、演算部
でポンプ最大吐出可能流量Q_P＝Q_P1と記憶部に記憶され
ていた流量誤差ΔＱとから、左右走行用方向制御弁６、
８を流れる見かけ上の最大通過流量Q_Vを求める下記の演
算がおこなわれる。

Q_V＝（1/₂）Qp₁＋ΔＱ （５） 次いで手順S3に移り、第４図に示す第３の関数関係が
演算部に読み出され、演算部でこの第３の関数関係に基
づき上述の最大通過流量Q_Vに対応する前後差圧Pz−P_Lを
求める演算がおこなわれる。次いで手順S4に移り、第５
図に示す第４の関数関係が演算部に読み出され、上述の
手順S3で得られた前後差圧Pz−P_Lに対応する制御圧力Pc
が求められる。次いで手順S5に移り、上述の手順S4で得
られた制御圧力Pcに応じた制御力信号が第１図に示す電
磁弁32、33の駆動部に出力される。

そして、電磁弁32、33は適宜開かれ、これにより、パ
イロツトポンプ21のパイロツト圧Psoが制御圧力Pcに変
えられて、分流補償弁７、９の駆動部7b、9bのそれぞれ
に供給される。これにより分流補償弁７、９が適宜開か
れ、主油圧ポンプ２から吐出される圧油が分流補償弁
７、９のそれぞれにおいて分流され、左走行用方向制御
弁６、右走行用方向制御弁８を経て左走行モータ３、右
走行モータ４に供給される。

この場合、例えば分流補償弁７の駆動部7a、7bに作用
する力の関係を第８図を参照して説明すると、前述した
（１）式と同様に、 P_L1・a_L1＋Ps₀・as₁ ＝Pz₁・az₁＋Pc・am₁ （６） ここで、a_L1＝as₁＝az₁＝am₁であることから左走行用
方向制御弁６の前後差圧Pz₁−P_L1は、 Pz₁−P_L1＝Pso−Pc （７） となる。また、右走行用方向制御弁８の前後差圧Pz₂−P
_L2も同様に考えて、 Pz₂−P_L2＝Pso−Pc （８） となる。上述の（７）、（８）式から明らかなように、
左走行用方向制御弁６、右走行用方向制御弁８の前後差
圧Pz₁−P_L1、Pz₂−P_L2は互いに等しく、したがつて左走
行モータ３、右走行モータ４に対する分流比は一定とな
り、互いの負荷圧力の変動が相手方に影響を与えること
なく、それぞれの方向制御弁６、８の開度に応じた流量
が左走行モータ３、右走行モータ４に供給され、直進、
曲進走行をおこなうことができる。この場合、前後差圧
Pz₁−P_L1、Pz₂−P_L2はパイロツト圧Psoが一定であるこ
とから制御圧力Pcによつて決まり、またこの制御圧力Pc
は前述した第５図、第４図の関係による最大通過流量Q_V
に基づくものであることから、上述の（５）式による
（1/2）Q_P1＋ΔＱを左走行モータ３、右走行モータ４の
それぞれに供給しうる状態に保たれる。

第９図は左走行用方向制御弁６、右走行用方向制御弁
８のそれぞれを流れる通過流量Ｑとその開口面積の関係
を示す特性図で、特性線50は上述した制御による高速走
行の場合の特性を示している。なお特性線51は流量誤差
ΔＱを考慮しない場合、すなわち左走行モータ３と右走
行モータ４間に製作誤差が全くないとした場合の特性を
示す。

ここで、左走行用方向制御弁６、右走行用方向制御弁
８を通過する最大流量は主油圧ポンプ２から吐出される
流量が高速の場合Q_P1であることから、それぞれ（1/2）
Q_P1であるが、上述した第６図の手順による制御の場合
は流量誤差ΔＱに相応する分だけ分流補償弁７、９が開
きぎみに制御され、すなわち方向制御弁６、８は見かけ
上（1/2）Q_P1よりも大きな流量を流すことができる状態
に保たれているので、流量誤差ΔＱが全くない場合に最
大流量（1/2）Q_P1が得られるに至る開口面積Smよりもわ
ずかながら手前の開口面積Snで最大流量（1/2）Q_P1が得
られる。そして、特性線50の水平線50aが左走行モータ
３と右走行モータ４間の製作誤差を吸収しうる領域であ
り、これにより、上述の第６図の手順をおこなうこの実
施例にあつては、左走行モータ３と右走行モータ４間に
製作誤差を生じたとしても何等製作誤差に伴つて曲進し
てしまうことがなく、直進走行を実現させることができ
る。

そして、このような状態から仮に中速走行、低速走行
を意図して切換部28を中速位置、低速位置に切換える
と、第６図に示す手順S1のポンプ最大吐出可能流量Q_Pは
第２図に示すようにそれぞれQp₁よりも小さいQ_P2、Q_P3
となり、左右走行用方向制御弁６、８の最大通過流量Q_V
は高速走行の場合と同様に、見かけ上それぞれ、 Q_V＝（1/2）Q_P2＋ΔＱ （９） Q_V＝（1/2）Q_P3＋ΔＱ （10） となり、第９図の特性線52、53に示す特性が得られる。
なお、第９図に示す特性線54、55は、それぞれ流量誤差
ΔＱが全くないときの中速走行、低速走行の場合の特性
を示している。

上述した第６図に示す制御にあつては、第４図に示す
ように最大通過流量Q_Vが小さくなるにしたがつて前後差
圧Pz−P_Lが小さくなる関係を満足しているので、最大通
過流量Q_Vと前後差圧Pz−P_Lの比が一定であり、それ故、
高速走行、中速走行、低速走行の如何にかかわらず、当
該左右走行用方向制御弁６、８の開口面積がSnに至ると
きに最大の通過流量が得られるようにすることができ
る。

次に、この実施例における他の動作、すなわち主油圧
ポンプ２の押しのけ容積の制御について第７図等に基づ
いて説明する。

第７図はこの主油圧ポンプ２の押しのけ容積の制御に
関してコントローラ30でおこなわれる処理の手順を示す
フローチヤートである。

今仮に高速走行のみを意図しているものとする。

はじめに、手順S10示すように、コントローラ30の入
力部を介して演算部に、切換部28から出力される切換信
号Ｗ、エンジン回転数検出器40から出力される、エンジ
ン目標回転数N_P、差圧センサ27から出力されるロードセ
ンシング差圧ΔP_LS、傾転センサ41から出力される傾転
位置θ_N、駆動検出器42から出力される他アクチユエー
タ、すなわちブームシリンダ５の駆動信号Ｆが読み込ま
れる。

次いで手順S11に移り、コントローラ30の記憶部から
演算部に第２図に示す第１の関数関係が読み出され、こ
の演算部で切換信号Ｗの値に応じたポンプ最大吐出可能
流量Q_Pが演算され、Q_P＝Q_P1と求められる。

次いで手順S12に移り、手順S11で得られたQ_P＝Q_P1と
エンジン目標回転数N_Pとに基づいて最大傾転θ_Pを求め
下記の演算が演算部でおこなわれる。

θ_P＝Q_P1／N_P （11） 次いで手順S13に移り、演算部でブームシリンダ５の
駆動信号Ｆが入力されているかどうか判断される。今、
高速走行のみが意図されていることから、駆動信号Ｆは
入力されておらず、手順S14に移る。

この手順S14では傾転制御要素θ₁をθ_Pに設定する。
すなわち、 θ_P＝θ₁ （12） とする。次いで手順S15に移り、記憶部に記憶されてい
る設定差圧ΔPxを演算部に読み出し、演算部でロードセ
ンシング差圧ΔP_LSと設定差圧ΔPxとから差圧偏差DPを
求める下記の演算がおこなわれる。

DP＝ΔPx−ΔP_LS （13） 次いで手順S16に移り、記憶部に記憶されいた第３図
に示す第２の関数関係が演算部に読み出され、この演算
部で上述の手順S15で得られた差圧偏差DPに対応する傾
転移動速度θｘが演算される。

次いで手順S17に移り、演算部で上述の手順S16で得ら
れた傾転移動速度θｘと傾転位置θ_Nとからロードセン
シング目標傾転θ_LSを求める下記の演算がおこなわれ
る。

θ_LS＝θｘ＋θ_N （14） 次いで手順S18に移り、演算部で手順S14で得られた傾
転位置制御要素θ₁と手順S17で得られたロードセンシン
グ目標傾転θ_LSを比較し、その最小値を傾転目標値θ₂
とする演算がおこなわれる。

次いで手順S19に移り、手順S18で得られた傾転目標値
θ₂に応じた傾転制御信号がコントローラ30の出力部か
ら第１図に示す電磁切換弁24、26の駆動部に出力され
る。

この場合、差圧センサ27で検出されたロードセンシン
グ差圧ΔP_LSが設定差圧ΔPxよりも大きいときには、コ
ントローラ30から電磁切換弁26の駆動部に信号が出力さ
れて、この電磁切換弁26が下段位置に切換えられ、制御
用アクチユエータ20のヘツド側室20bとタンク25とが連
通する。そして、パイロツトポンプ21のパイロツト圧が
制御用アクチユエータ20のロツド側室20aに供給され、
ヘツド側室の圧はタンク25に逃げ、制御用アクチユエー
タ20のピストンは第１図の右方に移動し、主油圧ポンプ
２から吐出される流量が少なくなるように押しのけ容積
が変化し、差圧ΔP_LSが設定差圧ΔPxに近づくように制
御される。また差圧センサ27で検出されたロードセンシ
ング差圧ΔP_LSが設定差圧ΔPxよりも小さいときには、
コントローラ30から電磁切換弁24の駆動部に信号が出力
されてこの電磁切換弁24が下段位置に切換えられる。こ
れによりパイロツトポンプ21のパイロツト圧が制御用ア
クチユエータ20のロツド側室20aとヘツド側室20bの双方
に供給され、制御用アクチユエータ20のヘツド側とロツ
ド側の受圧面積差により、制御用アクチユエータ20のピ
ストンは図示左方に移動し、主油圧ポンプから吐出され
る流量が多くなるように押しのけ容積が変化し、差圧Δ
P_LSが設定差圧ΔPxに近づくように制御される。このよ
うにして望ましい設定誤差ΔPxが保たれるように主油圧
ポンプ２の押しのけ容積は制御され、上述した第６図に
示す処理と併せて高速走行を実現させることができる。

なお、上述のような高速走行だけがおこなわれる状態
から例えばブームの操作もおこなうことが意図され、ブ
ームシリンダ５が駆動したときには駆動検出器42から駆
動信号Ｆが入ることから、第７図の手順S13の判断が満
足され、同第７図の手順S20に移る。この手順S20では傾
転位置制御要素θ₁を記憶部に記憶されている最大傾転
位置θ_maxに設定する。すなわち、 θ_P＝θ_max （15） とし、走行とブームの複合操作に支障を生じない流量が
回路内に流れるように処理がおこなわれる。これ以降
は、手順S15に移り、前述した手順S15〜S19と同様の処
理がおこなわれる。

このように構成した実施例にあつては、前述した第９
図の特性線50、52、53で示すように走行速度の変化にか
かわらず、左右走行用方向制御弁６、８を流れる通過流
量Ｑが最大に至る開口面積をほぼ同等にすることがで
き、したがつて、左走行用方向制御弁６、８を駆動する
レバーの操作量と速度変化の関係であるメータリング
を、走行速度の変化にかかわらず一定に保つことがで
き、オペレータに対する疲労感を軽減でき、また特に低
速走行における微速度操作も容易におこなうことができ
る。

また、この実施例では、第４図に示す最大通過流量Q_V
が流量誤差ΔＱを含むものであることから、上述したよ
うに、左走行モータ３、右走行モータ４間の製作誤差に
かかわらず安定した直進走行を実現させることができ、
したがつてこのような製作誤差に基づく直進走行のため
のオペレータによるレバー操作を要せず、この点でもオ
ペレータの疲労を軽減できる。

第10図は主油圧ポンプ２の吐出流量を制御する流量制
御手段の別の例を示す説明図である。

この第10図に示す流量制御手段は、主油圧ポンプ２の
押しのけ容積を制御する制御用アクチユエータ20のロツ
ド側室20aが主油圧ポンプ２の吐出管路に連絡されると
ともに、制御用アクチユエータ20のロツド側室20aとヘ
ツド側室20bとの間に流量調整弁60が配置してある。こ
の流量調整弁60のばね室側の駆動部にはポンプ圧Psが作
用し、他方の駆動部には最大負荷圧P_amaxが作用するよ
うになつている。また、制御用アクチユエータ20のピス
トンの移動を規制可能なシリンダ61と、このシリンダ61
の駆動を制御する電磁弁62と、この電磁弁62に連絡され
る油圧源63と、この油圧源63から供給される圧油の圧力
を規定するリリーフ弁64とを備え、電磁弁62はコントロ
ーラ30から出力される信号により制御される。

この第10図に示す流量制御手段を備えたものにあつて
は、コントローラ30で第11図に示す処理がおこなわれ
る。

この第11図の手順S30、31、32、33、34、35、36、37
は、前述した第７図の手順S10、11、12、13、14、17、1
9、20のそれぞれにほぼ対応する。すなわち、この第10
図に示す流量制御手段にあつては流量調整弁60がポンプ
圧Psと最大負荷圧P_amaxとの差圧、すなわちロードセン
シング差圧ΔP_LSで制御されるので、このロードセンシ
ング差圧ΔP_LSに係る演算による制御は必要でなく、手
順S35に示すように、傾転位置制御要素θ₁と傾転センサ
41によつて検出された傾転位置θ_Nとの差がコントロー
ラ30の演算部で傾転目標値θ₂として求められ、手順S36
に示すようにこの傾転目標値θ₂に応じた傾転制御信号
が第10図に示す電磁弁62の駆動部に出力される。これに
より電磁弁62が切換えられ油圧源63から電磁弁62を介し
てシリンダ61に圧油が供給され、そのピストンロツドが
適宜移動して制御用アクチユエータ20の移動を規制し、
傾転目標値θ₂が０となるように、すなわち傾転位置制
御要素θ₁と傾転位置θ_Nの差が０となるように制御され
る。上述した第１図に示す流量制御手段に代えて、第10
図に示す流量制御手段を設けることもできる。

第12図、第13図、第14図は、それぞれ分流補償弁の別
の例を示す説明図である。

第12図に示す分流補償弁66は、一方の駆動部66aに方
向制御弁の下流圧P_Lを受けるとともに、ばね67の力を受
け、他方の駆動部66bに方向制御弁の上流圧Pzを受ける
とともに制御圧力発生装置で発生した制御圧力Pcを受け
る構成にしてあり、第13図に示す分流補償弁68は、一方
の駆動部68aに方向制御弁の下流圧P_Lと制御圧力Pcを受
け、他方の駆動部68bに方向制御弁の下流圧Pzのみを受
ける構成にしてあり、また、第14図に示す分流補償弁69
は、一方の駆動部69aに方向制御弁の下流圧P_Lを受ける
とともに制御圧力Pcに応じてばね70のプリセツト力を可
変にするプリセツト力可変手段71を設けてあり、他方の
駆動部69bに方向制御弁の上流圧Pzのみを受ける構成に
してある。第１図に示す分流補償弁７、９、11をこれら
の第12、13、14図に示す分流補償弁に代えることもでき
る。

なお、特に第13図に示す分流補償弁68は、駆動部を付
勢するばねを必要としないことから構造が簡単であり、
したがつて製作誤差を小さく抑えることができ、制御精
度に優れている。また、第14図に示す分流補償弁69は、
プリセツト力可変手段71の受圧面積を分流補償弁69の駆
動部69aの受圧面積の大きさに関係なく設定でき、した
がつて、設計、製作の自由度が大きい。

第15図は本発明の別の実施例を示す回路図である。

この第15図に示す実施例は、前述した第１図に示す構
成から、エンジン回転数検出器40、及び傾転センサ41を
除いた構成にしてあり、また、コントローラ30の記憶部
には前述した第３図、第４図、第５図に示す第２の関数
関係、第３の関数関係、第４の関数関係、第16図に示す
第５の関数関係と、第17図に示す第６の関数関係と、エ
ンジン最高回転数N_maxが記憶されている。

上述した第５の関数関係は、第16図に示すように、切
換信号Ｗが低速、中速、高速位置に切換えられるにした
がつてエンジン回転数Ｎが次第に大きくなる関係にして
あり、上述した第６の関数関係は、第17図に示すよう
に、エンジン回転数Ｎが大きくなるにしたがつてポンプ
最大吐出可能流量Q_Pが次第に大きくなる関係にしてあ
る。

なお、同第15図に示す72は原動機１の回転数制御レバ
ー、73はこの回転数制御レバーを回動させるシリンダ、
74はこのシリンダ73を駆動する圧油を供給する油圧源、
75は油圧源74とシリンダ73との間に配置され、油圧源74
からシリンダ73に供給される圧油の流れを制御する電磁
弁である。

第18図は、この第15図に示す実施例に備えられるコン
トローラ30で処理される手順を示すフローチヤートで、
この第18図に示す手順のうち、手順S82、83、84、85は
前述した第１図に示す実施例に係る手順を示す第６図の
手順S2、３、４、５と同等である。すなわち、この第15
図に示す実施例では切換部28の操作によつて、第18図の
手順S80で示すように、コントローラ30の演算部に、記
憶部に記憶されていた第16図に示す第５の関数関係が読
み出され、この演算部で切換信号に応じたエンジン回転
数Ｎが演算される。そして第18図の手順S81に移り、コ
ントローラ30の演算部に、記憶部に記憶されていた第17
図に示す第６の関数関係が読み出され、この演算部で、
エンジン回転数Ｎに対応するポンプ最大吐出可能流量Q_P
が演算される。その後は手順S82〜85で示すように、前
述した第１の実施例に係る第６図の手順S2〜５と同様の
処理、及び動作がおこなわれる。

この第15図に示すように構成した実施例にあつても、
第４図に示す第３の関数関係、すなわち左右方向制御弁
６、８の最大通過流量Q_Vが小さくなるにしたがつて該左
右方向制御弁６、８の前後差圧Pz−P_Lが次第に小さくな
る関係を満足する制御をおこなうことから、第９図の特
性線50、52、53と同様の特性を得ることができ、これに
より一定したメータリングを得ることができ、また、こ
の第４図に示す第３の関数関係の最大通過流量Q_V中に左
走行モータ３、右走行モータ４間の製作誤差に相応する
流量誤差ΔＱを含ませることにより、左走行モータ３、
右走行モータ４間の製作誤差にかかわらず安定した直進
走行を実現させることができる。

なお、駆動検出器42から駆動信号Ｆがコントローラ30
に入力されない状態、すなわち走行のみがおこなわれる
場合には、第16図に示す第５の関数関係から得られたエ
ンジン回転数Ｎに相当する制御信号がコントローラ30か
ら電磁弁75の駆動部に出力され、一方ブームシリンダ５
が作動して駆動検出器42から駆動信号Ｆがコントローラ
30に入力された場合には、コントローラ30の記憶部に記
憶されていたエンジン最高回転数N_maxに相当する制御信
号がコントローラ30から電磁弁75の駆動部に出力され、
それぞれの場合において電磁弁75が切換えられて、油圧
源74の圧油がシリンダ73に供給され、シリンダ73が作動
してエンジン回転数制御レバー72が適宜回動し、これに
より切換部28の操作に対応するエンジン回転数Ｎ、ある
いは最高回転数N_maxに保たれ、回路を流れる圧油の流量
を操作の種類に対応させた量とすることができる。

〈発明の効果〉 本発明の装軌式車両の油圧駆動装置は、以上のように
構成してあることから、分流補償弁を有するものにあつ
て走行時のメータリングを従来に比べて向上させること
ができ、オペレータの疲労を軽減でき、走行微速度操作
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装軌式車両の油圧駆動装置の一実施例を示す回
路図、第２図〜第５図はそれぞれ第１図に示す実施例に
備えられるコントローラに記憶される第１の関数関係〜
第４の関数関係を示す図、第６図及び第７図はそれぞれ
第１図に示す実施例に備えられるコントローラにおいて
おこなわれる処理の手順を示すフローチヤート、第８図
は第１図に示す実施例に備えられる分流補償弁の駆動部
に作用する力の関係を説明する図、第９図は第１図に示
す実施例で得られる特性を示す図、第10図は流量制御手
段の別の例を示す図、第11図は第10図に示す流量制御手
段を備えた場合のコントローラにおいておこなわれる処
理の手順を示すフローチヤート、第12図〜第14図はそれ
ぞれ分流補償弁の別の例を示す図、第15図は装軌式車両
の油圧駆動装置の別の実施例を示す回路図、第16図、第
17図は第15図に示す別の実施例に備えられるコントロー
ラに記憶される第５の関数関係、第６の関数関係を示す
図、第18図は第15図に示す悦の実施例に備えられるコン
トローラでおこなわれる処理の手順を示すフローチヤー
ト、第19図は従来の装軌式車両の油圧駆動装置を示す回
路図、第20図は第19図に示す油圧駆動装置において得ら
れる特性を示す図である。 １……原動機、２……主油圧ポンプ、３……左走行モー
タ、４……右走行モータ、６……左走行用方向制御弁、
７……分流補償弁、８……右走行用方向制御弁、９……
分流補償弁、12、13……シヤトル弁、20……制御用アク
チユエータ、21……パイロツトポンプ、23……リリーフ
弁、24、26……電磁切換弁、27……差圧センサ、28……
切換部、30……コントローラ、31……制御圧力発生手段
（駆動手段）、32、33、34……電磁弁、40……エンジン
回転数検出器、41……傾転センサ、42……駆動検出器、
60……流量調整弁、61……シリンダ、62……電磁弁、63
……油圧源、64……リリーフ弁、66……分流補償弁、67
……ばね、68、69……分流補償弁、70……ばね、71……
プリセツト力可変手段、72……エンジン回転数制御レバ
ー、73……シリンダ、74……油圧源、75……電磁弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 11/00 - 11/24 B62D 9/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから供
   給される圧油によつて駆動する左走行モータ、右走行モ
   ータと、これらの左走行モータ、右走行モータに供給さ
   れる圧油の流れをそれぞれ制御する流量制御弁と、これ
   らの流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する分流補償
   弁と、主油圧ポンプから吐出される流量を制御する流量
   制御手段とを備え、主油圧ポンプの圧油を上記分流補償
   弁、流量制御弁のそれぞれを介して上記左走行モータ、
   右走行モータのそれぞれに供給し、走行をおこなうこと
   ができる装軌式車両の油圧駆動装置において、上記左走
   行モータ及び右走行モータの速度を変化させる切換信号
   を出力する切換部と、この切換部から出力される切換信
   号に応じて、上記流量制御弁を流れる最大通過流量と該
   流量制御弁の前後差圧との関係を選定し、この選定され
   た前後差圧に応じた制御力信号を出力するコントローラ
   と、このコントローラから出力される制御力信号に応じ
   て上記分流補償弁を駆動する駆動手段とを備えたことを
   特徴とする装軌式車両の油圧駆動装置。
2. 【請求項２】駆動手段が制御力信号に応じた制御圧力を
   発生させる制御圧力発生手段であることを特徴とする請
   求項（１）記載の装軌式車両の油圧駆動装置。
3. 【請求項３】コントローラが、あらかじめ設定される切
   換信号とポンプ最大吐出可能流量との関数関係、あらか
   じめ設定される流量制御弁の最大通過流量とこの流量制
   御弁の前後差圧との関数関係、あらかじめ設定される流
   量制御弁の前後差圧と分流補償弁を駆動する制御圧力と
   の関数関係をそれぞれ記憶する記憶部と、上記ポンプ最
   大吐出可能流量に基づいて上記最大通過流量を演算する
   演算部を含むことを特徴とする請求項（２）記載の装軌
   式車両の油圧駆動装置。
4. 【請求項４】コントローラが、あらかじめ設定される切
   換信号と原動機回転数との関数関係、あらかじめ設定さ
   れる原動機回転数とポンプ最大吐出可能流量との関数関
   係、あらかじめ設定される流量制御弁の最大通過流量と
   この流量制御弁の前後差圧との関数関係、及びあらかじ
   め設定される流量制御弁の前後差圧と分流補償弁を駆動
   する制御圧力との関数関係をそれぞれ記憶する記憶部
   と、上記ポンプ最大吐出可能流量に基づいて最大通過流
   量を演算する演算部を含むことを特徴とする請求項
   （２）記載の装軌式車両の油圧駆動装置。
5. 【請求項５】コントローラが主油圧ポンプの吐出流量の
   1/2に所定の流量誤差を加えて流量制御弁の最大通過流
   量を求める演算をおこなう演算部を含むことを特徴とす
   る請求項（３）または（４）記載の装軌式車両の油圧駆
   動装置。