專利名稱：輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輪式液壓挖掘機等的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置。
一般情況下，輪式液壓挖掘機的行駛用回路具備變量液壓泵、變量液壓馬達和控制閥，其中，變量液壓泵用原動機驅動，變量液壓馬達用從液壓泵排出的壓力油驅動，控制閥控制從液壓泵供給到液壓馬達的壓力油的流動。液壓泵和控制閥分別設有一對。同時切換各控制閥，使來自各液壓泵的壓力油合流，供給到液壓馬達。
這樣的輪式液壓挖掘機，與油門踏板的踏下量相對應地增加或減少馬達轉速。進而，用變速箱能改變液壓馬達的輸出軸和車輪之間的變速比。例如，將變速箱設定在低速檔或高速檔，可以將變速比設定成2級。因此，能使車輛在從在作業(yè)現(xiàn)場內的低速行駛到在公路上的法定速度行駛(高速)的很寬的范圍內行駛。
上述輪式液壓挖掘機，有時要求有與具備履帶式行走體的液壓挖掘機一樣的極低的行駛速度(例如2km/h)。例如，輪式液壓挖掘機的作業(yè)用附屬裝置，是安裝著割草裝置的割草作業(yè)部等。將變速箱切換到低速檔，調整油門踏板的踏下量，以實現(xiàn)極低的行駛速度，這對駕駛員來說，成為很大的一個負擔，很困難。
為了達到上述目的，本發(fā)明的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置具備多個變量液壓泵、泵傾轉調節(jié)裝置、行駛用變量液壓馬達、馬達傾轉調節(jié)裝置、多個控制閥、微速命令裝置和第1微速控制裝置，其中，多個變量液壓泵由原動機分別驅動，泵傾轉調節(jié)裝置分別調節(jié)上述液壓泵的傾轉量，行駛用變量液壓馬達用從液壓泵排出的壓力油驅動，馬達傾轉調節(jié)裝置調節(jié)液壓馬達的傾轉量，多個控制閥與液壓泵對應分別設置，根據(jù)行駛命令對從液壓泵供給到液壓馬達的壓力油的液流分別進行控制，微速命令裝置命令微速行駛，若由微速命令裝置命令其微速行駛的話，第1微速控制裝置控制馬達傾轉調節(jié)裝置，以使液壓馬達的傾轉量為最大，且控制控制閥的驅動，允許壓力油從多個液壓泵中的至少一個液壓泵流向液壓馬達，同時，禁止壓力油從剩下的液壓泵流向液壓馬達。
第1微速控制裝置，也可以使其在沒有由微速命令裝置命令其微速行駛時，控制馬達傾轉調節(jié)裝置，使其根據(jù)供給到液壓馬達的壓力油的壓力，改變馬達傾轉，同時，控制控制閥的驅動，允許壓力油從多個液壓泵流向上述液壓馬達。
也可以具備轉速調節(jié)裝置和第2微速控制裝置，轉速調節(jié)裝置調節(jié)原動機的轉速，若由微速命令裝置命令其微速行駛的話，第2微速控制裝置控制轉速調節(jié)裝置，以使原動機轉速的上限比沒有命令其微速行駛時低。
最好還具備第3微速控制裝置，若由微速命令裝置命令其微速行駛的話，第3微速控制裝置控制泵傾轉調節(jié)裝置，以使允許壓力油流向液壓馬達的至少1個液壓泵的傾轉降低規(guī)定的量。
第3微速控制裝置，也可以使其在沒有由微速命令裝置命令其微速行駛時，控制泵傾轉控制裝置，使其根據(jù)其排油壓力增加或減少液壓泵的傾轉。
最好還具備將液壓馬達的輸出軸和車輪之間的變速比至少變更成2級的變速比變更裝置。也可以使變速比變更裝置根據(jù)由微速命令裝置發(fā)出的微速行駛命令設定最大的變速比。
為了達到上述目的，本發(fā)明的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置具備變量液壓泵，泵傾轉調節(jié)裝置，行駛用變量液壓馬達，馬達傾轉調節(jié)裝置，控制閥，微速命令裝置和微速控制裝置，其中，變量液壓泵由原動機驅動，泵傾轉調節(jié)裝置調節(jié)液壓泵的傾轉量，行駛用變量液壓馬達用從液壓泵排出的壓力油驅動，馬達傾轉調節(jié)裝置調節(jié)液壓馬達的傾轉量，控制閥根據(jù)行駛命令對從液壓泵供給到上述液壓馬達的壓力油的液流進行控制，微速命令裝置命令微速行駛，若由微速命令裝置命令其微速行駛的話，微速控制裝置控制馬達傾轉量調節(jié)裝置，以使液壓馬達的傾轉量為最大。
最好是，若由微速命令裝置命令其微速行駛的話，微速控制裝置也控制泵傾轉調節(jié)裝置，以使液壓泵的傾轉量為規(guī)定的傾轉量。進而，還具備調節(jié)原動機的轉速的轉速調節(jié)裝置，若由微速命令裝置命令其微速行駛的話，微速控制裝置也控制轉速調節(jié)裝置，以將原動機的轉速限制到規(guī)定的轉速。
如以上所述的那樣，若命令其微速行駛，則使液壓馬達的傾轉量為最大，同時，限制從液壓泵供給到液壓馬達的壓力油的流量。另外，將原動機的轉速的上限設定得較低。因此，能大幅地降低液壓馬達的轉速的上限，很容易地實現(xiàn)車輛的極低速行駛。另一方面，在沒有命令其微速行駛時，使其根據(jù)供給到液壓馬達的壓力改變馬達傾轉。因此，能使車輛在很寬的速度范圍內行駛。
圖2是表示

圖1的變量液壓泵的調節(jié)器的詳細情況的圖。
圖3是圖1的變量液壓泵的P-qp曲線圖。
圖4是圖1的變量液壓馬達的Pm-qm曲線圖。
圖5是用于說明控制發(fā)動機的轉速的控制回路的圖。
圖6是用于說明圖5所示的控制回路的詳細情況的圖。
圖7是表示發(fā)動機轉速的控制程序的處理順序的程序方框圖。
圖1是輪式液壓挖掘機的行駛用液壓回路圖。如圖1所示，輪式液壓挖掘機的行駛用液壓回路具有一對可變容量型主泵3A、3B、一對控制閥4A、4B、制動閥6和行駛用可變容量型液壓馬達1，其中，一對可變容量型主泵3A、3B由發(fā)動機(原動機)2分別驅動，一對控制閥4A、4B與各自的主泵3A、3B對應設置，制動閥6內藏背壓閥5?？刂崎y4A、4B由來自液控回路的液控壓力進行驅動。另外，設有命令輪式液壓挖掘機微速行駛的微速開關40。在后面將對微速開關40進行描述。
來自變量液壓泵3A的壓力油由控制閥4A控制其方向和流量。同樣，來自變量液壓泵3B的壓力油由控制閥4B控制其方向和流量。由控制閥4A、4B控制的壓力油經制動閥6供給到行駛用變量液壓馬達1。行駛馬達1的旋轉由變速箱7進行變速。變了速的行駛馬達1的旋轉通過傳動軸8、驅動橋9傳遞到輪胎10，輪式液壓挖掘機行駛。
變速箱7的變速比通過操作未圖示的操縱桿進行設定。當將操縱桿變換到低速位置時，變速箱7被設定在低速檔，輪式液壓挖掘機以低速大扭矩形式行駛。當將操縱桿變換到高速位置時，變速箱7被設定在高速檔，輪式液壓挖掘機以高速小扭矩形式行駛。變速箱7設定在低速檔時的變速比RL，比變速箱設定在高速檔時的變速比RH大。而且，雖然圖中省略了，但，來自主泵3A、3B的壓力油(圖1的①)也被引導到由轉臂、臂、鏟斗等構成的作業(yè)用附屬裝置的驅動用液壓回路和旋轉體的旋轉用液壓回路。
在圖2中示出了用于調節(jié)主泵3A傾轉的調節(jié)器11A的詳細情況。在調節(jié)器11A上設有扭矩限制部11a。扭矩限制部11a具備活塞11c、彈簧11d和最大傾轉限制部11s?；钊?1c與液壓泵3A的斜盤3P相連接。彈簧11d使活塞11c具有向最大傾轉限制部11s移動的趨勢。
來自液壓泵3A的出口壓力反饋到扭矩限制部11a，以進行功率控制。圖3所示是變量液壓泵3A的泵壓力P和泵的傾轉量qp的關系(P-qp曲線)。依據(jù)圖3所示那樣的P-qp曲線進行功率控制。由調節(jié)器11A控制變量液壓泵3A的泵排量，以使由泵出口壓力P和泵排量(稱為傾轉角、傾轉量或簡單地稱為傾轉)qp所決定的負荷不會超過發(fā)動機的輸出功率。
若來自液壓泵3A的反饋泵壓力P被引導到調節(jié)器11A，泵壓力P超過Pc，則反抗彈簧力，活塞11c被驅動到圖2的右側。即，泵傾轉量qp沿圖3的P-qp曲線降低。另一方面，在反饋的泵壓力P小于Pc的區(qū)域，活塞11c由彈簧使其具有向圖2的左側運動的趨勢，被最大傾轉限制部11s限制住。此時，泵傾轉量qp為最大傾轉qpmax。
在調節(jié)器11A上也設有最大傾轉限制部11b。最大傾轉限制部11b具備彈簧11e和活塞11f。另外，最大傾轉限制部11b通過電磁換向閥61與液壓源30相連接。電磁換向閥61通過操縱圖1所示的微速開關40進行切換。若微速開關40接通，則電磁換向閥61切換到0位置，來自液壓源30的壓力油作用在最大傾轉限制部11b上。因此，活塞11f反抗彈簧11e還有彈簧11d，被驅動到圖2的右側，將活塞11c的移動的上限限制成規(guī)定值。即，最大傾轉限制部11b是限定泵3A的最大傾轉的。即，在微速開關40接通的場合，泵的最大傾轉被限制成圖3的P-qp曲線所示的最小的傾轉qpmin。
而且，在此確定的泵的最大傾轉qpm，即最小傾轉qpmin依據(jù)設定的微速速度、發(fā)動機轉速N、馬達傾轉qm進行確定。通過從微速開關40斷開時的傾轉狀態(tài)降低規(guī)定的量來確定泵的最大傾轉qpm。泵的最大傾轉qpm是由與行駛速度相關聯(lián)的泵流量Q、即泵傾轉qp和發(fā)動機轉速N的積、和以該泵流量Q供給時的馬達的傾轉qm的關系所決定的。
在微速開關40斷開時，最大傾轉限制部11b被切換到C位置，與油箱連通，泵傾轉qp根據(jù)上述功率控制進行控制。另外，微速開關40是在運轉過程中進行操作的，設置在駕駛室內。
而且，雖然圖中省略了，但，主泵3B的調節(jié)器11B也設有扭矩限制部11a。與上述液壓泵3A同樣，對液壓泵3B進行功率控制。但是，在調節(jié)器11B上并沒設有與液壓源30連通的最大傾轉限制部11b。
如圖1所示，液控回路具有液控泵21、液控閥23、單向節(jié)流閥24和前進后退切換閥25。液控閥23隨著油門踏板22的踏下而產生液控2次壓力。單向節(jié)流閥24連接在液控閥23的后側，延遲向液控閥23回油。前進后退切換閥25連接在單向節(jié)流閥24的后側，用于選擇車輛的前進、后退、和中立狀態(tài)。前進后退切換閥25通過操縱設置在轉向裝置附近的未圖示的操作桿進行切換。
在控制閥4A的液控口P1、P2和控制閥4B的液控口P3、P4之間分別設有電磁閥62、63。電磁閥62、63通過操縱微速開關40進行切換。在微速開關40斷開的場合，電磁閥62、63分別處于a位置，液控口P1和P3、以及液控口P2和P4分別連通。因此，來自液控回路的液控壓力作用在液控口P1～P4上。因此，控制閥4A、4B被切換。由液控壓力控制控制閥4A、4B的切換方向和行程。用油門踏板22的踏下量調節(jié)控制閥4A、4B的行程，由此能控制車輛的行駛速度。
另一方面，若微速開關40被接通，則電磁閥62、63分別被切換到b位置，液控口P1和P3、以及液控口P2和P4分別被切斷。來自液控回路的液控壓力僅作用在液控口P1、P2上。因此，僅有控制閥4A由液控壓力進行切換，控制閥4B保持在中立位置。
行駛馬達1具備本體壓力傾轉控制機構。圖4所示是表示馬達驅動壓力Pm和馬達傾轉量qm的關系的特性曲線。在馬達驅動壓力為Pml時，是最小馬達傾轉量qmmin，在馬達驅動壓力為Pm2時，是最大馬達傾轉量qmmax。當馬達驅動壓力Pm在Pml～Pm2之間時，馬達傾轉量qm根據(jù)壓力的大小在qmmin和qmmax之間增加或減少。行駛馬達1的本體壓力傾轉控制用的壓力，如圖1所示，從梭閥1 3引出，作用在行駛馬達1的控制柱塞14和伺服活塞15上。
當壓力大于規(guī)定值Pml時，控制柱塞14被切換，壓力油被引導到伺服活塞15的底腔。因此，馬達傾轉量qm變大。當壓力大于規(guī)定值Pm2時，馬達傾轉量qm設定為最大馬達傾轉量qmmax。而且，以低速大扭矩驅動行駛馬達1。在壓力小于規(guī)定值Pml時，控制柱塞14被切換到圖1所示的位置。馬達傾轉量qm設定為最小馬達傾轉量qmmin，以高速低扭矩驅動行駛馬達1。
控制柱塞14的液控腔通過電磁閥64也與液壓源60相連接。電磁閥64通過操縱微速開關40進行切換。當微速開關40接通時，來自液壓源60的壓力油作用在控制柱塞14的液控腔。切換控制柱塞14，將由梭閥13選擇的壓力油引導到伺服活塞15的底腔。因此，不論馬達驅動壓力Pm有多大，馬達傾轉量qm都為最大qmmax。另一方面，當微速開關40斷開時，來自液壓源60的壓力油被切斷，如在前面所述的那樣，根據(jù)馬達驅動壓力Pm，改變馬達傾轉量qm。
以下對以上說明的行駛用液壓回路的動作進行說明。其中，與微速開關40相關的動作在后面進行描述。
圖1所示狀態(tài)是微速開關40斷開、前進后退切換閥25中立(N位置)、行駛液控閥23未被操作。因此，控制閥4A、4B處于中立位置。來自主泵3A、3B的壓力油返回到油箱，車輛停止。若將前進后退切換閥25切換到前進(F位置)或后退(R位置)，踏下油門踏板22，則由液控閥23產生與踏下量相關的液控2次壓力。
與油門踏板22的踏下量成比例產生的液控壓力，穿過前進后退切換閥25，作為前進液控壓力油或后退液控壓力油進行輸出。在前進后退切換閥25處于前進位置(F位置)時，作為前進側液控壓力作用在控制閥4A、4B的液控口P1、P3上。在前進后退切換閥25處于后退位置(R位置)時，作為后退側液控壓力作用在控制閥4A、4B的液控口P2、P4上。這樣一來，能根據(jù)液控壓力切換控制閥4A、4B。行駛液控壓力油用壓力傳感器41檢測，作為后述的液控壓力信號Pt進行輸出。
在行駛過程中，若腳離開油門踏板，則行駛液控閥23切斷來自液控泵21的壓力油。行駛液控閥23的出口與油箱連通。其結果是，作用在控制閥4A、4B的液控口P1～P4上的壓力油通過前進后退切換閥25、單向節(jié)流閥24、行駛液控閥23返回到油箱。此時，因為由單向節(jié)流閥24的節(jié)流閥對回油進行節(jié)流，所以，控制閥4A、4B被緩慢地切換到中立位置。當控制閥4A、4B切換到中立位置時，來自主泵3A、3B的壓力油返回到油箱。向行駛馬達1供給的驅動壓力油被切斷，背壓閥5也切換到圖示的中立位置。
在這種場合，車輛由于車輛的慣性而繼續(xù)行駛。行駛馬達1由馬達工況變成泵工況，在前進時，圖中的B口變成吸油口，A口變成出油口。由于來自行駛馬達1的壓力油，被背壓閥5的節(jié)流閥(中位節(jié)流閥)節(jié)流，所以，背壓閥5和行駛馬達1之間的壓力上升，并作為制動壓力作用在行駛馬達1上。因此，行駛馬達1產生制動扭矩，制動車輛。若在泵工況過程中吸入油量不足，則油從補油孔16補充到行駛馬達1。制動壓力由溢流閥17、18限制其最高壓力。
由于溢流閥17、18的回油被引導到行駛馬達1的吸入側，所以，在溢流閥17、18的溢流過程中，馬達內部為閉式回路，有可能工作油溫度上升，給機器帶來不利的影響。因此，從背壓閥5的中位節(jié)流閥排放小流量的壓力油，引導到控制閥4A、4B。控制閥4A、4B在各自的中立位置(N位置)連通A、B口(A-B連通)，形成再次返回到行駛馬達1的吸入側的循環(huán)回路。由此冷卻工作油。
當在下坡上使腳離開油門踏板22的場合，與上述減速時同樣，產生液壓制動。因此，能一邊制動車輛，一邊以慣性行駛的形式在斜坡上向下行駛。在斜坡上下降時，即使在踏下油門踏板22的場合，背壓閥5也能切換到中立位置。而且，能使其產生液壓制動壓力，以使馬達具有與來自主泵3A、3B的、流入到行駛馬達1的流量相對應的旋轉速度(行駛速度)。
以下，對驅動主泵3A、3B的發(fā)動機2的轉速控制進行說明。圖5是控制發(fā)動機轉速的控制回路的方框圖。用由CPU等構成的控制器50控制各機器。
在控制器50上分別連接有微速開關40、電位器54、55、液控壓力傳感器41。電位器55控制與設置在駕駛室內的油門55a的手動操作相對應的目標轉速FL。在后面將對電位器54進行描述。液控壓力傳感器41檢測行駛液控壓力Pt。來自微速開關40、電位器54、55以及液控壓力傳感器41的信號輸入到控制器50。主要在設定作業(yè)時的發(fā)動機的轉速時操作油門55a，即使使手離開，也能保持在其位置上。
發(fā)動機2的調速器51通過連桿機構52連接在轉速調節(jié)裝置53上。轉速調節(jié)裝置53由脈沖馬達等構成，通過它的旋轉控制發(fā)動機2的轉速。即，脈沖馬達53正轉，發(fā)動機2的轉速上升，反轉轉速降低。該脈沖馬達53的旋轉由來自控制器50的控制信號進行控制。在調速器51上通過連桿機構52連接有電位器54。由電位器54檢測與發(fā)動機2的轉速相對應的調速器控制桿的角度。與調速器控制桿的角度相對的轉速，作為發(fā)動機控制轉速Nθ輸入到控制器50。
圖6是用于說明控制器50中的發(fā)動機轉速控制的詳細情況的簡圖。函數(shù)發(fā)生器501輸出與油門踏板22的踏下量成正比的行駛理想發(fā)動機轉速Nt。即，函數(shù)發(fā)生器501輸出由函數(shù)(轉速特性)L1確定的行駛理想發(fā)動機轉速Nt，而上述函數(shù)L1使發(fā)動機2的理想轉速與用行駛液控壓力傳感器41檢測的液控壓力Pt相對應。函數(shù)發(fā)生器502輸出與油門55a的操作量成正比的理想發(fā)動機轉速Nd。即，函數(shù)發(fā)生器502輸出由函數(shù)(轉速特性)L2確定的作業(yè)控制桿理想轉速Nd，而上述函數(shù)L2使發(fā)動機2的理想轉速與和油門55a的操作量相關的信號FL相對應。
這些理想轉速Nt、Nd設定在由轉速特性L1、L2確定的怠速轉速Ntmin、Ndmin和最大轉速Ntmax、Ndmax之間。尚且，與轉速特性L2相比，轉速特性L1其理想轉速上升的快，即斜率大。設定轉速特性L1、L2，使其滿足怠速轉速Ntmin＞Ndmin，最大轉速Ntmax＞Ndmax的關系。
從函數(shù)發(fā)生器501輸出的理想轉速Nt、以及從函數(shù)發(fā)生器502輸出的理想轉速Nd輸入到最大值選擇回路503。在最大值選擇回路503對理想轉速N t和理想轉速Nd進行比較。最大值選擇回路503選擇2個理想轉速中的大的一個。
在轉速設定器504上設定有微速轉速Nk，該微速轉速Nk至少比轉速特性L1的最大轉速Ntmax的值低。在轉速設定器505上設定有轉速Nmax，該轉速Nmax至少比轉速特性L1的最大轉速Ntmax的值高。在此，所謂微速轉速Nk是在全部滿足以下所述的微速條件時使車輛以微速(例如，2km/h)行駛的轉速值。此處的微速條件為(1)泵的傾轉量是最小qpmin。
(2)控制閥4B在中立位置。
(3)馬達傾轉量是最大qmmax。
(4)變速箱7設定在低速檔(變速比RL)。而且，轉速特性L1由于液控壓力Pk而為微速轉速Nk。
開關400通過接通/斷開操作微速開關40進行切換。在微速開關40接通時，開關400切換到a位置，微速轉速Nk輸入到最小值選擇回路506。另一方面，在微速開關40斷開時，開關400處于b位置，輸入轉速Nmax。在最小值選擇回路506對輸入值Nk或Nmax和在最大值選擇回路503選擇的值Nt或Nd進行比較，選擇其中小的一個。從最小值選擇回路506輸出的值作為理想轉速Ny輸入到伺服控制部507。在伺服控制部507對理想轉速Ny和控制轉速Nθ進行比較，控制轉速Nθ與由電位器54檢測的調速器控制桿的變位量相當。伺服控制部507根據(jù)理想轉速Ny和控制轉速Nθ的比較結果控制脈沖馬達53。由此控制發(fā)動機2的轉速。
圖7是表示伺服控制部507中的、脈沖馬達53的控制程序的處理順序的程序方框圖。在伺服控制部507，按照圖7的程序方框圖所示的順序控制脈沖馬達53，以使理想轉速Ny和控制轉速Nθ相同。以下，用圖7的程序方框圖對脈沖馬達53的控制進行說明。
在步驟S21，分別讀取理想轉速命令值Ny和控制轉速Nθ。在步驟S22，從控制轉速Nθ減去理想轉速命令值Ny(Nθ-Ny)。將其結果作為轉速差A存入未圖示的存儲器。在步驟S23，用預先確定的標準轉速差K判斷是否|A|≥K。在步驟S23，若肯定判定為是|A|≥K，則進入步驟S24。在步驟S24判斷是否轉速差A＞0。
在步驟S24，若肯定判定是A＞0，則說明控制轉速Nθ比理想轉速命令值Ny大。因此，進入步驟S25，為了降低發(fā)動機轉速，將命令馬達反轉的信號輸出到脈沖馬達53。因此，脈沖馬達53反轉，發(fā)動機2的轉速降低。
另一方面，在步驟S24，若判定為A≤0，則說明控制轉速Nθ比理想轉速命令值Ny小。因此，進入步驟S26，為了提高發(fā)動機轉速，將命令馬達正轉的信號輸出到脈沖馬達53。因此，脈沖馬達53正轉，發(fā)動機2的轉速上升。
當步驟S23判定是否定時，進入步驟S27，將馬達停止信號輸出給脈沖馬達53。因此，發(fā)動機2的轉速保持一定值。執(zhí)行步驟S25～S27，返回到開始位置。
以上，對本發(fā)明的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置的結構進行了說明。以下，對搭載有以上說明的速度控制裝置的輪式液壓行駛車輛的變速操縱進行說明。
(1)1速行駛(極低速行駛)為了進行1速行駛，將變速箱7的變速比設定成最大的變速比，接通微速開關40。
由于接通微速開關40，所以，來自電源42的電壓作用在電磁換向閥61和電磁閥62～64的各電磁線圈上。因此，電磁換向閥61被切換到0位置。進而，電磁閥62～64分別從a位置切換到b位置。來自液壓源30的壓力油作用在液壓泵3A的調節(jié)器11A的最大傾轉限制部11b上。泵傾轉量qp固定在最小傾轉量qpmin。另外，來自液壓源60的壓力油作用在伺服活塞15的底腔，馬達傾轉量固定在最大傾轉量qmmax。連接控制閥4A、4B的液控口P1和P3以及液控口P2和P4的液控油路分別被切斷。
在此，通過操縱控制桿，例如向前進一側(F位置)驅動前進后退切換閥25，同時踏下油門踏板22。液控壓力從液控泵21供給到控制閥4A的液控口P1，控制閥4A切換到位置F。壓力油從主泵3A供給到行駛馬達1。此時，將油門踏板22操縱到最大。因此，通過圖6所示的控制器50中的處理，微速轉速Nk被選作理想轉速。通過圖7的程序方框圖所示的處理，發(fā)動機轉速被控制在微速轉速Nk。
其結果是，車輛以適合于進行割草等作業(yè)的極低的速度行駛。而且，如果減小油門踏板22的踏力，使液控壓力Pt小于規(guī)定值Pk，則理想轉速Nt變得比微速轉速Nk還低，車輛以更低的速度行駛。
(2)2速行駛在1速狀態(tài)下，若將變速箱7的變速比設定成RH(RH＜RL)，則變成2速狀態(tài)。此時，微速開關40接通且保持不變，僅僅因為變速比變小了，車輛能高速行駛。
(3)3速行駛在3速行駛時，將變速箱7的變速比設定成RL，同時，斷開微速開關40。
通過斷開微速開關40，電磁換向閥61切換到C位置。進而，電磁閥62～64分別切換到位置a。因此，作用在泵的調節(jié)器11A的最大傾轉限制部11b上的壓力油被切斷。根據(jù)泵壓力P，沿圖3所示的P-qp特性控制泵的傾轉qp，進行功率控制。另外，作用在伺服活塞15的底腔上的壓力油被切斷。根據(jù)馬達驅動壓力Pm沿圖4所示的特性控制馬達的傾轉qm。另外，控制閥4A、4B的液控口P1和P3以及液控口P2和P4分別連通。
在此，將前進后退切換閥25驅動到前進一側(F位置)，同時，踏下油門踏板22?？刂崎y4A、4B根據(jù)與踏板踏力相對應產生的行駛液控壓力Pt進行切換。因此，來自液壓泵3A、3B的壓力油供給到液壓馬達1。此時，如果將油門55a操縱到最小，通過在圖6所示的控制器50中的處理，與油門踏板22的踏下量相對應的轉速Nt被選作理想轉速Ny。因此，發(fā)動機轉速隨著油門踏板22的踏下量的增減而增減，車輛以與踏板的操作相對應的速度行駛。
(4)4速行駛若在3速狀態(tài)下，將變速箱7的變速比設定成RH，則變成4速狀態(tài)。因此，能使車輛以最高速度行駛。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的一種實施形式，通過將變速箱7的變速比設定成最大的變速比RL，同時，接通微速開關40，由此使輪式液壓行駛車輛以極低的速度行駛。
通過接通微速開關40，切斷向控制閥4B供給的液控壓力，由僅來自主泵3A的壓力油驅動液壓馬達1。將泵傾轉量qp固定在最小傾轉量qpmin，進一步進行控制，使發(fā)動機轉速為微速轉速Nk。因此，供給到液壓馬達1的壓力油大幅減少。另外，由于將馬達傾轉量qm固定在最大傾轉量qmax，因此，馬達轉速的上限為更低的值。其結果是，能在最大地踏下油門踏板22的狀態(tài)下，實現(xiàn)極低速行駛。由于駕駛員不必對油門踏板22的踏下量進行微量調整，所以，容易操作。
而且，在上述一實施例，將控制閥4B切換到中立位置，將液壓泵3A固定在最小傾轉量qpmin，將液壓馬達1固定在最大傾轉量qmmax。另外，通過將發(fā)動機轉速限制在微速轉速Nk，以使其實現(xiàn)極低速行駛。但是，即使僅將控制閥4B切換到中立位置，與現(xiàn)有裝置相比，也能大幅降低泵排出的壓力油量。因此，如果將控制閥4B切換到中立位置，同時將液壓馬達1固定在最大傾轉量qmmax，則不必將液壓泵3A固定在最小傾轉量qpmin，或將發(fā)動機轉速限制在微速轉速Nk。如果僅將控制閥4B切換到中立位置，則并不降低泵本身的能力，因此，并不會給驅動轉臂、臂、鏟斗用的液壓缸等其它執(zhí)行機構帶來不利的影響。
也可以將本發(fā)明應用于不用多個液壓泵，而用1個泵單獨驅動液壓馬達的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置。在這種場合，由于液壓泵是1個，所以不需要控制閥4B。如以上所述，通過將馬達傾轉固定在最大傾轉，能實現(xiàn)極低速行駛。進而，通過調節(jié)泵傾轉或原動機轉速，能很容易地實現(xiàn)極低速行駛。
另外，在上述一實施例，通過手動操作，對變速箱7進行切換。但是，也可以不要上述2速行駛，通過接通微速開關40自動地將變速箱7切換到低速檔。另外，在以上雖然舉出了根據(jù)油門踏板22或油門55a的操作量設定發(fā)動機的理想轉速的例子，但，也可以將本發(fā)明應用于用升降開關設定理想轉速的速度控制裝置。
進而，在上述一實施例，雖然在行駛用液壓回路分別具備一對液壓泵3A、3B和控制閥4A、4B，但，也可以具備3個以上的液壓泵和控制閥。另外，同樣也可以將本發(fā)明應用于輪式液壓挖掘機以外的輪式液壓行駛車輛。
如以上說明的那樣，根據(jù)微速命令，液壓馬達1的傾轉量設定成最大，且，根據(jù)行駛命令切換一個控制閥3A，另一個控制閥3B保持在中立位置。其結果是，液壓馬達1的轉速上限被大幅降低，容易進行微速行駛。以下對本發(fā)明的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置所產生的效果進行說明。
若由微速命令裝置40命令其微速行駛，則使其將液壓馬達1的傾轉量設定成最大，且，允許壓力油至少從一個液壓泵3A流向液壓馬達1，同時禁止壓力油從剩下的液壓泵3B流向液壓馬達1。因此，液壓馬達1的轉速的上限被大幅降低。其結果是，不用微量操作油門踏板22，就能在將油門踏板22踏下到最大的狀態(tài)下，很容易地實現(xiàn)極低速行駛。
在沒有命令其低速行駛時，使其根據(jù)供給到液壓馬達1的壓力油的壓力，控制馬達的傾轉量，同時，允許壓力油從所有的液壓泵流向液壓馬達。因此，能使車輛以與油門踏板22的踏下量相對應的、大范圍的速度行駛。
使其根據(jù)微速行駛的命令，限制原動機2的轉速或液壓泵3A的傾轉。因此，能更加容易實現(xiàn)微速行駛。另外，如果用變速比變更裝置7設定最大的變速比，且命令其微速行駛，則能可靠地進行極低速行駛。
權利要求
1.一種輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是具備多個變量液壓泵、泵傾轉調節(jié)裝置、行駛用變量液壓馬達、馬達傾轉調節(jié)裝置、多個控制閥、微速命令裝置和第1微速控制裝置，其中，多個變量液壓泵由原動機分別驅動，泵傾轉調節(jié)裝置分別調節(jié)上述液壓泵的傾轉量，行駛用變量液壓馬達用從上述多個液壓泵排出的壓力油驅動，馬達傾轉調節(jié)裝置調節(jié)上述液壓馬達的傾轉量，多個控制閥與上述液壓泵對應分別設置，根據(jù)行駛命令對從上述液壓泵供給到上述液壓馬達的壓力油的液流分別進行控制，微速命令裝置命令微速行駛，若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，第1微速控制裝置控制上述馬達傾轉調節(jié)裝置，以使上述液壓馬達的傾轉量為最大，且控制上述控制閥的驅動，允許壓力油從上述多個液壓泵中的至少一個液壓泵流向上述液壓馬達，同時，禁止壓力油從剩下的液壓泵流向上述液壓馬達。
2.根據(jù)權利要求1的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是上述第1微速控制裝置，在沒有由上述微速命令裝置命令其微速行駛時，控制上述馬達傾轉調節(jié)裝置，使其根據(jù)供給到上述液壓馬達的壓力油的壓力，改變馬達傾轉，同時，控制上述控制閥的驅動，允許壓力油從上述多個液壓泵流向上述液壓馬達。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是進而具備轉速調節(jié)裝置和第2微速控制裝置，轉速調節(jié)裝置調節(jié)上述原動機的轉速，若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，第2微速控制裝置控制上述轉速調節(jié)裝置，以使上述原動機轉速的上限比沒有命令其微速行駛時低。
4.根據(jù)權利要求1至權利要求3的任意一項的輪式液壓行駛車輛的速度調節(jié)裝置，其特征是進而具備第3微速控制裝置，若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，第3微速控制裝置控制上述泵傾轉調節(jié)裝置，以使允許壓力油流向上述液壓馬達的至少1個上述液壓泵的傾轉降低規(guī)定的量。
5.根據(jù)權利要求4的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是上述第3微速控制裝置在沒有由上述微速命令裝置命令其微速行駛時，控制上述泵傾轉控制裝置，使其根據(jù)其排油壓力增加或減少上述多個液壓泵的傾轉。
6.根據(jù)權利要求1至權利要求5的任意一項的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是還具備將上述液壓馬達的輸出軸和車輪之間的變速比至少變更成2級的變速比變更裝置。
7.根據(jù)權利要求6的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是上述變速比變更裝置根據(jù)由上述微速命令裝置發(fā)出的微速行駛命令設定最大的變速比。
8.一種輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是；具備多個變量液壓泵、泵傾轉調節(jié)裝置、行駛用變量液壓馬達、馬達傾轉調節(jié)裝置、多個控制閥、轉速調節(jié)裝置、變速比變更裝置、微速命令裝置、第1微速控制裝置、第2微速控制裝置和第3微速控制裝置，其中，多個變量液壓泵由原動機分別驅動，泵傾轉調節(jié)裝置分別調節(jié)上述多個液壓泵的傾轉量，行駛用變量液壓馬達用從上述液壓泵排出的壓力油驅動，馬達傾轉調節(jié)裝置調節(jié)上述液壓馬達的傾轉量，多個控制閥與上述液壓泵相對應分別設置，根據(jù)行駛命令對從上述液壓泵供給到上述液壓馬達的壓力油的液流分別進行控制，轉速調節(jié)裝置調節(jié)上述原動機的轉速，變速比變更裝置將上述液壓馬達的輸出軸和車輪之間的變速比至少變更成2級，微速命令裝置命令微速行駛，第1微速控制裝置控制上述控制閥的驅動，第2微速控制裝置控制上述轉速調節(jié)裝置，第3微速控制裝置控制上述泵傾轉控制裝置；若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，上述第1微速控制裝置控制上述馬達傾轉調節(jié)裝置，以使上述液壓馬達的傾轉量為最大，且，控制上述控制閥的驅動，允許壓力油從上述多個液壓泵中的至少一個液壓泵流向上述液壓馬達，同時，禁止壓力油從剩下的液壓泵流向上述液壓馬達，上述第2微速控制裝置控制上述轉速調節(jié)裝置，以使上述原動機轉速的上限比沒有命令其微速行駛時低，上述第3微速控制裝置，控制上述泵傾轉控制裝置，以將上述液壓泵的傾轉降低規(guī)定的量。
9.一種輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是具備變量液壓泵，泵傾轉調節(jié)裝置，行駛用變量液壓馬達，馬達傾轉調節(jié)裝置，控制閥，微速命令裝置和微速控制裝置，其中，變量液壓泵由原動機驅動，泵傾轉調節(jié)裝置調節(jié)上述液壓泵的傾轉量，行駛用變量液壓馬達用從上述液壓泵排出的壓力油驅動，馬達傾轉調節(jié)裝置調節(jié)上述液壓馬達的傾轉量，控制閥根據(jù)行駛命令對從上述液壓泵供給到上述液壓馬達的壓力油的液流進行控制，微速命令裝置命令微速行駛，若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，微速控制裝置控制上述馬達傾轉量調節(jié)裝置，以使上述液壓馬達的傾轉量為最大。
10.根據(jù)權利要求9的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，上述微速控制裝置也控制上述泵傾轉調節(jié)裝置，以使上述液壓泵的傾轉量為規(guī)定的傾轉量。
11.根據(jù)權利要求9或權利要求10的輪式液壓行駛車輛的速度控制裝置，其特征是還具備調節(jié)上述原動機的轉速的轉速調節(jié)裝置，若由上述微速命令裝置命令其微速行駛的話，上述微速控制裝置也控制上述轉速調節(jié)裝置，以將上述原動機的轉速限制為規(guī)定的轉速。
全文摘要
在一對變量液壓泵上分別設有控制閥。若通過接通微速開關命令其微速行駛的話，由電磁閥將一個控制閥固定在中立位置。另外，由另一電磁閥將行駛馬達的傾轉固定為最大傾轉。因此，馬達轉速的上限被大幅降低。其結果是，不用微量地操縱油門踏板，通過將油門踏板操縱到最大，能實現(xiàn)極低速行駛。
文檔編號B60W10/06GK1451081SQ01814492
公開日2003年10月22日 申請日期2001年9月10日 優(yōu)先權日2000年9月8日
發(fā)明者石丸秀治, 新家俊彥 申請人:日立建機株式會社