液壓驅動車輛的行駛控制裝置、液壓驅動車輛、以及輪式液壓挖掘機的製作方法
2023-09-15 22:44:00
專利名稱：液壓驅動車輛的行駛控制裝置、液壓驅動車輛、以及輪式液壓挖掘機的製作方法
技術領域：
本發明涉及輪式液壓挖掘機等液壓驅動車輛的行駛控制裝置、液壓驅動車輛、以及輪式液壓挖掘機。
背景技術：
如輪式液壓挖掘機那樣，由控制閥控制從原動機驅動的液壓泵排出的壓力油的流量和方向，以其所控制的壓力油驅動行駛用可變容量型液壓馬達而行駛的液壓驅動車輛已廣為人知。在這種車輛中通過踩下加速踏板來切換控制閥，並且當行駛馬達的負荷壓力變大時增大行駛馬達的排量，由此來控制馬達速度。這樣的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，例如公開在日本特開平8-270788號公報中。
上述公報記述的裝置構成如下檢測出行駛用控制閥的操作狀態，並且檢測出可切換成高速和低速的行駛用變速器的切換位置。當檢測出控制閥處於中立位置，且變速器處於高速位置時，使行駛馬達的排量增加到最大排量。由此，在不踩加速踏板，控制閥中立而使車輛下坡行駛的情況下，馬達排量增加到最大值，能夠得到較大的制動力。
但是，在上述公報記述的裝置中，當以踩著踏板的狀態進行下坡行駛時，行駛馬達的排量依然較小，不能得到足夠的制動力。其結果，存在行駛馬達過度旋轉的擔心。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種能夠與行駛用控制閥的位置無關地防止行駛馬達過度轉動的液壓行駛車輛的行駛控制裝置、液壓驅動車輛以及輪式液壓挖掘機。
本發明的液壓行駛車輛的行駛控制裝置，具有由原動機驅動的液壓泵；由上述液壓泵供給的壓力油所驅動的行駛馬達；對從液壓泵供給至行駛馬達的壓力油的流量進行控制的行駛用控制閥；操作上述行駛用控制閥的操作裝置；檢測行駛馬達的轉速的轉速檢測裝置；以及當由轉速檢測裝置檢測出預定的上限轉速以上的轉速時，對行駛馬達進行減速的馬達過度轉動防止裝置。
由此，在行駛馬達的轉速在上限轉速以上時，能夠使行駛馬達減速，防止行駛馬達過度轉動。
最好是當行駛馬達的轉速減小到至少比上限轉速低的預定的下限轉速以下時，解除馬達過度轉動防止裝置的減速。
也能夠將行駛馬達作為可變容量型行駛馬達，按照上述行駛馬達的行駛壓力來控制馬達容量。
也可以由馬達過度轉動防止裝置增加行駛馬達的容量。在這種情況下，最好增加行駛馬達的容量為行駛馬達的最大容量的40％到70％。另外，最好逐漸增加行駛馬達的容量。
也可以具有可改變來自行駛馬達的壓力油的溢流壓力的可變溢流閥，由馬達過度轉動防止裝置來增加可變溢流閥的溢流壓力。在這種情況下，最好逐漸增加可變溢流閥的溢流壓力。
上述行駛控制裝置，當安裝在液壓驅動車輛，特別是安裝在輪式液壓挖掘機時，將很有優勢。
圖1是表示適用了本發明的輪式液壓挖掘機的外觀的圖。
圖2是本發明第1實施形式的液壓驅動車輛的行駛用液壓迴路圖。
圖3是表示用構成與本發明第1實施形式有關的行駛控制裝置的控制器來進行處理的一例的流程圖。
圖4(a)是表示通過圖3的處理輸出到電磁比例閥的電壓特性的一例的圖，圖4(b)是表示這時的馬達排量的變化的圖。
圖5是表示第1實施形式的下坡行駛時的馬達轉速和馬達排量，以及制動力的各特性的圖。
圖6是本發明第2實施例的液壓驅動車輛的行駛用液壓迴路圖。
圖7(a)是表示輸出到圖6的電磁比例閥的電壓特性的一例的圖，圖7(b)是表示這時的馬達排量變化的圖。
圖8是表示第2實施形式的下坡行駛時的馬達轉速和馬達排量，以及制動力的各特性的圖。
圖9是本發明第3實施形式的液壓驅動車輛的行駛用液壓迴路圖。
圖10是表示用構成本發明第3實施形式的行駛控制裝置的控制器進行處理的一例的流程圖。
圖11(a)是表示輸出到圖9的電磁比例閥的電壓特性的一例的圖，圖11(b)是表示這時的馬達排量的變化的圖。
圖12(a)和圖12(b)是分別表示圖11(a)的電壓特性的變形例的圖。
圖13是表示用構成本發明第4實施形式的行駛控制裝置的控制器進行處理的一例的流程圖。
圖14是表示圖13的處理內容的一部分的方框圖。
具體實施例方式
第1實施例下邊參照圖1～圖5說明本發明的行駛控制裝置的第1實施形式。
圖1表示適用於本發明的輪式液壓挖掘機。該輪式液壓挖掘機具有下部行駛體81，和可轉動地裝載在下部行駛體81的上部的上部旋轉體82。在上部旋轉體82上設有駕駛室83和操作用前部連接裝置84。前部連接裝置84由以下構成可轉動地連結在上部旋轉體82的本體的動臂84a；可轉動地連結在動臂84a的鬥杆84b；以及可轉動地連結在鬥杆84b的鏟鬥84c。動臂84a通過動臂缸84d升降，鬥杆84b通過鬥杆缸84e升降，鏟鬥84c通過鏟鬥缸84f進行裝載和卸載操作。在下部行駛體81上設有行駛用液壓馬達85、變速器86、以及驅動軸87，通過驅動軸87驅動前輪88F和後輪88R。90是擋泥罩。
圖2表示本發明的第1實施例的液壓驅動車輛的行駛用液壓迴路。該液壓迴路具有由發動機驅動的液壓泵10；用後述的液控液壓迴路操作、來控制液壓泵10的排出油的流量和方向的行駛用控制閥11；用行駛用控制閥11所控制的壓力油來驅動的行駛用可變容量液壓馬達12(圖1中的85)；插裝在行駛用控制閥11和液壓馬達12之間的背壓閥13；調節液壓馬達12的排量的調節器14；限制連接控制閥11與液壓馬達12的主管路L1A、L1B的最高壓力的交換過載溢流閥15、16。
調節器14具有活塞141和伺服閥142。活塞141的活塞杆室141a經由管路L11連接在選擇主管路L1A和L1B的梭閥18。活塞141的底室141b經由管路L12連接在伺服閥142。伺服閥142由來自管路L11或L20的液控壓力來進行切換。當伺服閥142被切換到P2位置時，底室141b經由管路LD連通到液壓馬達12的洩漏迴路，當伺服閥142被切換到P1位置時，底室141b經由管路L11連通到梭閥18。
本實施形式的行駛控制裝置，作為其特徵的結構，具有安裝在變速器86上、檢測液壓馬達12的轉速的轉速傳感器95；抽取轉速傳感器95的信號的檢測線L90；根據來自檢測線L90的信號進行後述的處理的控制器32；以及由來自控制器32的信號驅動的電磁比例閥17。控制器32由CPU、RAM、輸入輸出接口等構成。
當在電磁比例閥17的螺線管上外加來自控制器32的輸出電壓時，電磁比例閥17按照該輸出電壓被切換到P1位置側。由此，管路L20與連接在液控液壓泵21的管路L30連通，依照來自控制器32的輸出電壓的壓力的壓力油被導入到管路L20內。當來自控制器32的輸出電壓停止(V＝0)時，電磁比例閥17被切換到P2位置。由此，管路20和管路30之間的連通被截止。這時，管路L20成為油箱壓力。
液控液壓迴路20具有液控液壓泵21；用加速踏板22a所操作的行駛用液控閥22；由未圖示的進退切換開關的操作來切換前進位置、後退位置、以及中立位置的進退切換閥23。控制閥11由來自液控液壓迴路20的操作壓力來控制其切換方向和行程量。
從液壓泵10所排出的壓力油，由控制閥11控制其方向與流量，經由背壓閥13供給到液壓馬達12。由此，液壓馬達12轉動。液壓馬達12的轉動傳至變速器86並以預定的齒輪比減速後，經由驅動軸87傳至前輪88F和後輪88R。由此，液壓挖掘機進行行駛。
圖2表示進退切換閥23處於中立(N位置)、液控閥22未進行操作的狀態。在該狀態下對控制閥11不作用液控壓力，控制閥11處於中立位置。因此，來自液壓泵10的壓力油不供給到液壓馬達12，車輛停止。
圖2的液壓迴路如下述那樣進行動作。
將進退切換閥23切換到前進(F位置)或後退(R位置)，當進行加速踏板22a的踏入操作時，從液控閥22所輸出的液控壓力油傳至控制閥11的液控口，以按照液控壓力的行程量來切換控制閥11到F位置側或R位置側。由此，液壓馬達12被驅動，車輛行駛。
在車輛行駛開始時，在控制閥11和背壓閥13之間的管路L1A或L1B產生適應負荷的行駛壓力。該行駛壓力作為力矩控制壓力從梭閥18經由管路L11導入到調節器14。由此，伺服閥142被切換到P1位置側。通過該伺服閥142的切換，來連通活塞141的活塞杆室141a和底室141b，並在其雙方導入力矩控制壓力。其結果，因為底室141b的受壓面積比活塞杆室141a的受壓面積大，所以，活塞伸長，液壓馬達12的排量q變大。而且，當行駛壓力為最大時，伺服閥142最大限度地被切換到P1位置側，液壓馬達12成為最大排量qmax。
當因車輛的等速行駛而行駛壓力減小時，作用在調節器14的力矩控制壓力減小，伺服閥142由彈簧142c被切換到P2位置側。通過該切換，底室141b經由管路LD連通到洩漏迴路，並且活塞收縮。由此，液壓馬達12的排量變小。
以上是例如在平地行駛時的動作。在平地行駛中，液壓馬達12的轉速被限制在作為其容許值的臨界轉速NLim以下，電磁比例閥17如後述那樣被切換到P2位置。因此，管路L20內的液控壓力成為油箱壓力，只是通過來自梭閥18的力矩控制壓力來作用於調節器14，液壓馬達12的排量q按照行駛壓力的大小在從最小排量qmin到最大排量qmax範圍內進行控制。
另一方面，在下坡行駛的情況下，因為車輛由於重力作用而被加速，管路L1A、L1B的行駛壓力減小，調節器14的伺服閥142由彈簧142c被切換到P2位置側。由此，馬達排量q變小，作用於車輛的制動力減小，存在馬達轉速N超過臨界轉速NLim的危險。為了防止該情況發生，在本實施形式中，在控制器32內實施如下處理，來進行馬達容量控制。
圖3是表示在與第1實施形式有關的控制器32內實施的處理的一例的流程圖。首先，在步驟S1中，利用標誌判斷是否處於馬達容量控制中。當標誌為零時，即判斷為不在馬達容量控制中，進入步驟S2，判斷由轉速傳感器95檢測出的馬達轉速N是否在預先設定的最高轉速Nmax以上。在這裡，最高轉速Nmax設定為當車輛以最高速度在平地行駛時的馬達轉速Nstd以上，並且小於馬達本身的臨界轉速Nlim，例如Nmax＝Nstd。當在步驟S2中判斷N≥Nmax時，進入步驟S3，當判斷N＜Nmax時，進入步驟S7。在步驟S3中，設置標誌＝1，開始馬達容量控制。
接著，進入步驟S4，判斷至電磁比例閥17的輸出電壓V是否為最大輸出電壓Vmax。當在步驟S4中判斷為否時，進入步驟S5，當在步驟S4中判斷為是時，越過步驟S5返回到開始。在步驟S5中，將至電磁比例閥17的輸出電壓V只增加微小量ΔV。在這裡，ΔV是時間函數，設定使得隨著時間的增加而逐漸變小。由此，如圖4(a)所示那樣，輸出電壓V逐漸增加到最大輸出電壓Vmax，並且，其增加率逐漸變小。
另一方面，在步驟S1中，當標誌＝1，即判斷為處於馬達容量控制中時，進入步驟S6，判斷由轉速傳感器95檢測出的馬達轉速N是否在預先設定的最小轉速Nmin以下。在這裡，最小轉速Nmin設定為在車輛以最高速度在平地行駛時的馬達轉速Nstd以下並且小於最高轉速Nmax(例如Nmin＝0.9Nmax)。在步驟S6中，當判斷為N≤Nmin時，進入步驟7，當判斷為N＞Nmin時，進入步驟S4。在步驟S7中，設置給電磁比例閥17的輸出電壓V＝0，接著，在步驟S8中，設置標誌＝0，並停止馬達容量控制。
下面，對上述構成的與第1實施形式有關的行駛控制裝置的動作進行更具體的說明。
在一般的平地行駛中，馬達轉速N在最高轉速Nmax以下。因此，通過上述處理(步驟S7)將電磁比例閥17切換到P2位置，液壓馬達12的排量q僅由行駛壓力進行控制。即，在這種情況下，不進行本發明的用於馬達過度轉動控制的馬達容量控制。
在下坡行駛時，行駛壓力減小，馬達排量q例如成為最小排量qmin，馬達轉速N上升。然後，當馬達轉速N達到最大轉速Nmax時，開始用於抑制過度轉動的馬達容量控制，通過上述處理(步驟S5)，至電磁比例閥17的輸出電壓V從最小排量qmin逐漸增加。由此，管路L20內的壓力(力矩控制壓力)增加，伺服閥142被切換到P1位置，如圖4(b)所示那樣，馬達排量q逐漸增加。
當輸出電壓V達到最大輸出電壓Vmax時，管路L20內的壓力成為最大，排量q上升到預定值qa。由此，液壓馬達12的液壓制動力增加，防止液壓馬達12的過度轉動。在這種情況下，調節管路L20內的最大壓力，使得預定值qa由管路20內的最大壓力所決定，但預定值qa比最大排量qmax小，最好為最大排量qmax的40～70％。因此，相比於使馬達排量q上升到最大排量qmax的情況，排量的變化量變小，另外，因為排量q逐漸增加，因此，速度的急劇下降被抑制，從而改善乘車感覺。
當通過馬達容量控制使馬達轉速N在最小轉速Nmin以下時，通過上述處理(步驟S7)，使至電磁比例閥17的輸出電壓V為0。由此，管路L20內成為油箱壓力，解除管路L20內的壓力油的馬達排量q的增加，停止馬達容量控制。此後，液壓馬達12的排量q按照行駛壓力來進行控制。其結果，能夠使液壓馬達12的液壓制動力減小，使車輛以適當的速度行駛。此後，當馬達轉速N成為最大轉速Nmax時，反覆相同的動作。
圖5是表示在下坡行駛時的馬達轉速N、馬達排量q、以及液壓馬達12的液壓制動力的圖。另外，在圖中，實線表示進行馬達容量控制的情況的特性，虛線表示不進行馬達容量控制的情況的特性。在本實施形式中，當在時間t1馬達轉速N達到最大轉速Nmax時，開始馬達容量控制，如圖中實線所示，馬達排量q增加到預定值qa。由此，馬達轉速N減小，並且制動力增加，從而車輛減速。當在時間t2馬達轉速N減小到最小轉速Nmin時，停止馬達容量控制，馬達排量q減小。由此，馬達轉速N增加，能夠防止對車輛的緊急制動。
與此相對，在不進行馬達容量控制的情況下，如圖中虛線所示，即使馬達轉速N達到最大轉速Nmax，馬達排量q也依然較小。其結果，不僅得不到所需的制動力、而且行駛速度增加，還存在馬達轉速N上升直到超過最大轉速Nmax的危險。
這樣，依照第1實施形式，在液壓馬達12的轉速N達到最大轉速Nmax以上時，由於進行馬達容量控制使得馬達排量增大，所以，作用於液壓馬達12的制動力增加，能夠與控制閥11的位置無關地防止馬達12的過度轉動。由於當馬達轉速N減小到最小轉速Nmin以下時停止防止過度轉動的馬達容量控制，因此，能夠防止車輛的超過需要的減速。由於通過馬達容量控制將馬達排量q從最小排量qmin逐漸增加到小最大排量qmax的預定值qa，因此，能夠減小伴隨排量q的變化的衝擊。另外，由於通過馬達容量控制使馬達排量q增加，使液壓制動力作動，因此，能夠實現低成本，不需要新添加制動裝置。
第2實施形式參照圖6～圖8說明本發明的行駛控制裝置的第2實施形式。
在第1實施形式中，通過液壓馬達12的容量控制，使液壓制動力增加，來防止馬達過度轉動，但是，在第2實施例中，控制溢流閥15、16的溢流壓力，來防止馬達過度轉動。
圖6是與第2實施形式有關的液壓驅動車輛的行駛用液壓迴路圖。另外，與圖2相同的地方添加相同的標號，下面主要說明其不同點。
如圖6所示，溢流閥15、16是可變溢流閥，其溢流壓力P15、P16分別按照作用於油室15a、16a的液壓壓力而變化。各油室15a、16a經由管路L20連接到電磁切換閥17，通過電磁切換閥17的切換來控制油室15a、16a內的壓力，即溢流壓力P15、P16。在這種情況下，當按照來自控制器32的輸出電壓V而切換到P1位置側時，則按照該切換來增加溢流壓力P15、P16，當將電磁切換閥17切換到P2位置時，則溢流壓力P15、P16成為最小溢流壓力Pmin。在這裡，溢流壓力P15、P16是預定為馬達12的液壓制動力的力，溢流壓力P15、P16小則液壓制動力也變小。而且，最小溢流壓力Pmin被設定為至少大於設置在液壓泵10的下遊的溢流閥19的溢流壓力的值。
在控制器32中的處理，基本上與圖3所示的處理相同。即，當馬達轉速N成為最高轉速Nmax以上時，控制器32的輸出電壓V如圖7(a)所示那樣，逐漸增加到最大輸出電壓Vmax(步驟S4、步驟S5)。由此，如圖7(b)所示，溢流壓力P15、P16逐漸從最小溢流壓力Pmin增加到預定值Pa。在這裡，考慮到液壓零件的耐壓性等，預定值Pa例如設定為比最小溢流壓力Pmin大10％～30％左右的值。
圖8表示在下坡行駛時的動作特性的一例。圖中，實線表示進行溢流壓力控制的情況的特性，虛線表示不進行溢流壓力控制的情況的特性。在馬達轉速N未達到最大轉速Nmax時，電磁切換閥17被切換到P2位置，溢流閥15、16的溢流壓力P15、P16成為最小溢流壓力Pmin。
當在時間t1馬達轉速N達到最大轉速Nmax時，電磁切換閥17被切換到P1位置，如圖中實線所示，溢流壓力P15、P16增加。在下坡行駛時，車輛因重力而加速，通過馬達12的泵作用，來增加排出側管路L1A或L1B的壓力。這時管路L1A、L1B內的壓力由溢流閥15、16進行限制，溢流壓力P15、P16越高則馬達12的排出側壓力、即對馬達12的轉動的阻力就變得越大。其結果，如圖中實線所示，液壓制動力增加，車輛減速。當在時間t2馬達轉速N減小到最小轉速Nmin時，溢流壓力P15、P16減小到最小溢流壓力Pmin，溢流壓力P15、P16減小到最小溢流壓力Pmin，伴隨於此，液壓制動力也減小。由此，能夠防止在低速時進行過大的制動而使車輛急停。
這樣，在第2實施例中，在液壓馬達12的轉速N達到最大轉速Nmax以上時，由於使溢流閥15、16的溢流壓力P15、P16增大，作用於馬達12的液壓制動力增加，因此，能夠防止馬達12的過度轉動。而且，在第2實施例中，由於不進行液壓馬達12的容量控制，所以，不一定需要將液壓馬達12做成可變容量型，也可以將其做成固定容量型。
第3實施形式參照圖9～圖12說明本發明的行駛控制裝置的第3實施形式。
圖1所示的輪式液壓挖掘機，按照作業內容可變更前部設備84。當變更前部設備後，由於車輛重量發生變化，因此，下坡行駛時的車輛的慣性力也發生變化，給予馬達過度轉動的影響就不同。考慮了這一點的是第3實施形式。
即，在第1實施例中，通過馬達容量控制使得馬達排量q從最小排量qmin僅增加預定量到預定值qa，但是，在第3實施形式中，按照前部設備84改變馬達排量q的增加量。
圖9是與第3實施形式有關的行駛用液壓迴路圖。而且，與圖2相同的地方添加相同的標號，下面主要說明其不同點。如圖9所示，在控制器32上連接有選擇附屬設備用的度盤裝置33。度盤裝置33按照前部設備84的種類(例如破碎機或鏟土機等)進行切換操作。這裡，為了便於說明，按照所安裝的前部設備的重量進行大、中、小3個等級的切換操作。根據從該度盤裝置33和來自轉速傳感器95的信號，控制器32實施下述處理。
圖10是表示在與第3實施形式有關的控制器32內所實施的處理的一例的流程圖。而且，在與圖3相同的地方添加相同的標號，下面主要說明其不同點。在步驟S2中，判斷馬達轉速N為最大轉速Nmax以上，在步驟S3中，設置標誌＝1後，進入步驟10，判斷度盤裝置的切換位置。當判斷度盤裝置位置為小，即判斷設備重量較輕時，進入步驟S11，當判斷度盤裝置位置為中，即判斷設備重量是中等程度時，進入步驟S12，當判斷度盤裝置位置為大，即判斷設備重量較重時，進入步驟S13。
在步驟S11～S13中，分別判斷至電磁比例閥17的輸出電壓是否為預定的輸出電壓V1max～V3max。而且，設定V1max＜V2max＜V3max。若在步驟S11～步驟S13中判斷為是，則返回開始。若在步驟S11中判斷為否，則進入步驟S14，使至電磁比例閥17的輸出電壓V僅增加微小量ΔV1。若在步驟S12中判斷為否，則進入步驟S15，使輸出電壓V僅增加微小量ΔV2。若在步驟S13中判斷為否，則進入步驟S16，使輸出電壓V僅增加微小量ΔV3。這裡，ΔV1～ΔV3分別是時間的函數，設定使得隨著時間的增加而逐漸減小，並且，設定ΔV1＜ΔV2＜ΔV3。由此，如圖11(a)所示，輸出電壓V逐漸增加，從馬達容量控制開始，經過預定時間Δt後，輸出電壓V分別成為V1max、V2max、V3max。其結果，如圖11(b)所示，馬達排量逐漸增加，從馬達容量控制開始，經過預定時間Δt後，馬達排量q分別成為預定值qa1、qa2、qa3。
下面更具體地說明第3實施形式的動作。
在第3實施形式中，首先，按照裝載在車輛上的前部設備84的種類，由操作員對度盤裝置33進行切換操作。例如，在裝載較輕的前部設備84的情況下將度盤裝置位置切換到小，在裝載較重的前部設備84的情況下將度盤裝置位置切換到大。在度盤裝置位置被切換到小或大時，若因為車輛下坡行駛而使馬達轉速N達到最大轉速Nmax以上，則通過上述處理(步驟S11和步驟S14、或步驟13和步驟S16)馬達排量逐漸增加，經過預定時間Δt後，成為預定值V1max或V3max。由此，作用於液壓馬達12的制動力增加，能夠防止馬達過度轉動。
在這種情況下，由於車輛重量越重就越增大排量q的增加量(qa3＞qa1)，可以添加適應於慣性力的適當的制動力。即，慣性力小時制動力變小，能夠防止制動過頭，乘車感覺惡化。另外，慣性力大時制動力也變大，能夠可靠地防止液壓馬達12的過度轉動。
這樣，在第3實施形式中，由於按照裝載在車輛上的前部設備84的種類來變更馬達排量q的增加量，所以，慣性力越大就越增加制動力，能夠不使制動過頭，可靠地防止馬達12的過度轉動。另外，由於前部設備84的重量越重就越增大馬達排量q的增加率，因此，從馬達容量控制開始，經過預定時間Δt後，停止馬達排量q的增加。
而且，控制器32的輸出電壓V的特性不限於圖11(a)所示的那樣。例如，在經過預定時間Δt後不使輸出電壓V達到預定值V1max、V2max、V3max，也可以是如圖12(a)所示的那樣，使得前部設備84的重量越重，則輸出電壓V越早成為預定值V1max、V2max、V3max，即，為Δt1＞Δt2＞Δt3。另外，如圖12(b)所示，可以僅變更輸出電壓V的增加率，使得輸出電壓V增加到預定值Vmax。再者，也可以在使增加率在一定的狀態下(ΔV1＝ΔV2＝ΔV3)，並使輸出電壓V增加到預定值V1max、V2max、V3max。輸出電壓V的增加模式也不限於上述模式，例如也可以按階梯狀增加輸出電壓。也可以將步驟S2的馬達容量控制開始時的馬達轉速Nmax，和步驟S6的馬達容量控制結束時的馬達轉速Nmin按照車輛的慣性力進行變更。
按照前部設備84的種類變更輸出電壓V的特性，但是，也可以根據對車輛的慣性力產生影響的其他零件(例如液壓支腿或刮板)的安裝狀態來變更輸出電壓V的特性。另外，也可以根據車輛的傾斜狀態來變更特性。在這種情況下，可以例如在車輛上設置傾斜傳感器來檢測車輛的傾斜角，使得控制器32選擇向下傾斜越陡則輸出電壓V越大這樣的特性。也可以根據導航裝置的道路信息等來求出道路的下傾斜度，根據該下傾斜度來變更下坡行駛時的輸出電壓V的特性。
第4實施形式參照圖13和圖14說明本發明的行駛控制裝置的第4實施形式。
在第4實施形式中，在馬達過度轉動時對馬達轉速N進行反饋控制，使得馬達轉速N成為目標轉速Na。而且，行駛控制裝置的液壓迴路與圖1相同，以下主要說明與第1實施形式的不同點。
圖13是表示在與第4實施形式有關的控制器32內所實施的處理的一例的流程圖。而且，與圖3相同的地方添加相同的標號，以下主要說明其不同點。在步驟S2中判斷為馬達轉速N在最大轉速Nmax以上，在步驟S3中若置定標誌＝1進入步驟S21。在步驟S21中，如後述的那樣，計算對應於馬達轉速N與目標轉速Nmax的偏差ΔN的目標排量qA。而後，在步驟S22中，將對應於該目標排量qA的輸出電壓V輸出到電磁比例閥17。由此，馬達排量q成為目標排量qA，馬達轉速N被控制為目標轉速Na。
圖14是表示步驟S21的處理內容的方框圖。在減法器51中，由通過轉速傳感器95所檢測出的馬達轉速N減去預先設定的馬達12的目標轉速Na，求出馬達轉速差ΔN。而且，目標轉速Na例如設定為最大轉速Nmax。在函數發生器52中，如圖所示，預先存儲馬達轉速差ΔN與馬達排量q成正比例這樣的特性，由該特性來計算目標排量qA。而且，馬達轉速差ΔN在0以下時，則函數發生器52輸出馬達排量q＝qmin。
這樣，在第4實施形式中，由於按照馬達轉速N與目標轉速Na的偏差ΔN來控制馬達排量q，使得對馬達轉速N進行反饋控制，因此，能高精度地將馬達轉速N控制為目標轉速Na。另外，在函數發生器52中，由於馬達轉速差ΔN越大馬達排量q就越大，因此，能使馬達轉速N迅速接近目標轉速Na。
而且，本發明因為以在行駛馬達12過度轉動時進行制動為特徵，所以，不限於上述實施形式，能夠用各種形式進行實現。在上述實施例中，使得通過增加馬達排量q或者增加溢流閥15、16的溢流壓力P15、P16來增加液壓制動力，但是，除此之外，也可以構成馬達過度轉動防止裝置。例如，也可以使常用制動器進行動作，或通過強制性地將變速器86切換到低速齒輪等操作來增加制動力。在變速級別有3速以上時，也可以從高速齒輪變速至中速齒輪、從中速齒輪變速至低速齒輪變速。
由加速踏板22a來操作行駛用控制閥11，但是，也可以由踏板以外的構件來構成操作裝置。作為轉速檢測裝置，由轉速傳感器95直接檢測馬達轉速N，但是，也可以由與馬達轉速N有相關關係的物理量來檢測馬達轉速N。例如，也可以由變速器的齒輪比與車速來間接地檢測馬達轉速N。由調節器14控制馬達排量，但是，在馬達容量控制以外使制動力增加的情況下，不一定需要調節器14等馬達容量控制裝置。
不僅是使馬達排量q增加的情況(圖5的時間t1)，也可以在使馬達排量q減小的情況下(圖5的時間t2)，逐漸變化排量q。也可以在管路L20中設置節流閥，通過節流閥逐漸增大管路L20內的壓力。也可以由此來對電磁比例閥進行離合切換。
工業可利用性以上，以輪式液壓挖掘機為例進行了說明，但是，本發明也能應用於輪式裝載機、汽車起重機等用液壓馬達12來驅動行駛的其他作業車輛。另外，當使用通過驅動壓力來進行容量控制的液壓馬達時，本發明也可通過對液壓泵和液壓馬達進行閉路連接的所謂HST(Hydro Static Transmission液壓靜態傳遞)液壓迴路來實現。
本申請以日本專利申請2002-126313號為基礎，其內容作為引用文件也包括在此。
權利要求
1.一種液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於，包括由原動機驅動的液壓泵；由上述液壓泵供給的壓力油來進行驅動的行駛馬達；對從上述液壓泵供給到上述行駛馬達的壓力油的流量進行控制的行駛用控制閥；操作上述行駛用控制閥的操作裝置；檢測上述行駛馬達的轉速的轉速檢測裝置；以及當由上述轉速檢測裝置檢測出預定的上限轉速以上的轉速時，使上述行駛馬達減速的馬達過度轉動防止裝置。
2.根據權利要求1所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於在由上述馬達過度轉動防止裝置控制上述行駛馬達減速時，當上述行駛馬達的轉速減速到至少比上述上限轉速低的預定的下限轉速以下時，解除上述馬達過度轉動防止裝置的減速。
3.根據權利要求1或2所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於上述行駛馬達是可變容量型行駛馬達，具有按照上述行駛馬達的行駛壓力來控制馬達容量的馬達容量控制裝置。
4.根據權利要求3所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於當由上述轉速檢測裝置檢測出上述上限轉速以上的轉速時，上述馬達過度轉動防止裝置使上述行駛馬達的容量增加。
5.根據權利要求4所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於上述馬達過度轉動防止裝置使上述行駛馬達的容量增加，使得上述行駛馬達的容量變成上述行駛馬達的最大容量的40％～70％。
6.根據權利要求4或5所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於當由上述轉速檢測裝置檢測出上述上限轉速以上的轉速時，上述馬達過度轉動防止裝置使上述行駛馬達的容量逐漸增加。
7.根據權利要求1或2所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於具有可改變來自上述行駛馬達的壓力油的溢流壓力的可變溢流閥，當由上述轉速檢測裝置檢測出上述上限轉速以上的轉速時，上述馬達過度轉動防止裝置使上述可變溢流閥的溢流壓力增加。
8.根據權利要求7所述的液壓驅動車輛的行駛控制裝置，其特徵在於當由上述轉速檢測裝置檢測出上述上限轉速以上的轉速時，上述馬達過度轉動防止裝置使上述可變溢流閥的溢流壓力逐漸增加。
9.一種液壓驅動車輛，具有權利要求1～8的任一項所述的行駛控制裝置。
10.一種輪式液壓挖掘機，具有權利要求1～8的任一項所述的行駛控制裝置。
全文摘要
本發明提供一種液壓驅動車輛的行駛控制裝置，包括由原動機驅動的液壓泵(10)；由該液壓泵(10)供給的壓力油來驅動的行駛馬達(12)；對從液壓泵(10)供給至行駛馬達(12)的壓力油的流量進行控制的行駛用控制閥(11)；操作該行駛用控制閥(11)的操作裝置(22a)；檢測行駛馬達(12)的轉速N的轉速檢測裝置(95)；以及當由轉速檢測裝置(95)檢測出預定的上限轉速Nmax以上的轉速時，使行駛馬達(12)減速的馬達過度轉動防止裝置(14，17，32)。
文檔編號F16H59/40GK1650123SQ0380929
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月11日 優先權日2002年4月26日
發明者原本英毅, 佐竹英敏, 立野至洋, 一村和弘 申請人:日立建機株式會社