液压式行驶车辆的行驶控制装置的制作方法

专利名称：液压式行驶车辆的行驶控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压式4于驶车辆的4于马史控制装置，尤其涉及具有如 下结构的轮式液压挖掘机等液压式行驶车辆的行驶控制装置，所述
结构是作为刊、驶用的驱动机构，具有由从液压泵供给的液压油驱
动的可变容量型的液压4亍马史马达，通过改变该液压朽-马史马达的容量 进行行驶转矩的控制。
背景技术：
轮式液压挖掘机等液压式行驶车辆的行驶控制装置，通常使由 液压驱动的行驶马达为可变容量型，在加速时、上坡行驶时等行驶 马达的负载压力(行驶负载压力)升高的情况下，使行驶马达的容 量增加，以产生所需要的转矩。另外，在减速时，通过设在行驶用 的液压驱动回路内的过载安全阀来调整回路压力(制动压力)，通 过该制动压力对行驶马达产生制动力，以使车身制动。在这样构成 的行驶控制装置中，在下坡动作时相对于车身的斜度的重量成分在 行进方向的矢量超过上述制动力的情况下，车身在自重的作用下加 速，并超过预先设定的车身的最高速度，因此影响使用设备的寿命。
在专利文献l记载的行驶控制装置中，在下坡动作时相对于车身 的斜度的重量成分在行进方向的矢量容易超过上述制动力的状态 下，检测行驶踏板的中立状态，并由外部指令增加行驶马达的容量， 由此来增加制动力，从而使下坡时的最高速度不会超过预先设定的 速度。
另外，在专利文献2记载的行驶控制装置中，预先监视车速，在 车辆的行驶速度高于预先设定的速度的情况下由外部指令增加行驶 马达的容量，从而同样能够使下坡时的最高速度不超过预先设定的速度。
另 一 方面，在轮式液压挖掘机等液压式行驶车辆的行驶控制装 置中，有的能够设定大马力运转模式，在需要时设定大马力运转模 式以提高发动机的最高转速，从而能够确保大马力。在这样的行驶 控制装置中，在设定了大马力运转模式时，为了不增加车速而实施 各种控制。例如，在专利文献3记载的现有技术中，在设定了大马 力运转模式时，减小液压泵的倾转(容量)，使车速不会增加。另 外，在专利文献3中，在行驶马达上设置自压倾转控制机构，当液 压泵的排出压力在规定压力以上时，该自压倾转控制机构通过行驶 马达的自压增加行驶马达的容量，并且，检测液压泵的排出压力， 当检测出的排出压力在规定压力以上时，进行增加发动机的最高转 速的控制，由此，防止在大马力运转模式设定时(发动机的最高转 速i曽力口日于)车速的i曾力口。
专利文献1:日本特开平8-270788号公报 专利文献2:日本特许第3631620号公净艮 专利文献3:日本特开2001-295682号公报 ^f旦是，在上述现有^支术中存在如下问题。
例如，有的时候驾驶者在踏着行驶踏板不进行减速操作的情况 下从平路行驶进入下坡动作，并持续下坡动作。在这样的情况下， 根据专利文献1记载的技术，由于行驶踏板被踏着，所以行驶马达 的容量不会增加，因此车辆加速，难以稳定地进行下坡动作。根据 专利文献2记载的技术，由于当行驶速度比预先设定为与在平路上 的最高速度同等或者该最高速度以上的速度还高之后，增加行驶马 达的容量，因此车辆会加速到比预先设定的速度还高的速度。
为了抑制像这样的车辆在下坡动作时的加速，考虑在行驶马达 的容量切换之前的状态下充分增大行驶马达的容量或是与行驶马达 相连的变速器的减速比。然而，若在行驶马达的容量切换之前的状 态下增大行驶马达的容量或是与行驶马达相连的变速器的减速比， 则在该状态下以最高速行驶时，用于使行驶马达旋转的行驶系统所需要的流量变大，在行驶系统的管路中产生的液压压力损失变大， 因此会产生高速行驶时能量损失变大、燃料效率降低等不良情况。 另外，若为了防止这种情况，为了减小行驶系统的配管的压力损失 而增大管路的截面积，则具有所需要的车身的配管空间增加，车身 大型化等缺点。
另一方面，在上述专利文献3记载的技术中，在大马力运转模 式设定时控制液压泵的容量，或是与通过自压实现的行驶马达的容 量切换相连动地进行增加发动机的最高转速的控制，乂人而能够防止 车速增加。但是，由于像专利文献1记载的那样，控制系统很复杂， 因此液压泵的容量控制易带来成本增加的问题。另外，在与通过自 压实现的行驶马达的容量切换相连动地进行增加发动机的最高转速 的控制的情况下，由于将预先设定的泵排出压力作为阈值来进行发 动机最高转速的控制和行驶马达的容量切换，因此，设定的偏差和 控制的响应性迟延是不可避免的，当液压泵的排出压力降低以致在 吸收扭矩控制之外，从而液压泵的排出流量增加的情况下，车速有 可能暂时地增加，为了对这一点进行改进，在开发中还有诸多事项 有待确认。

发明内容
本发明的第 一 目的是提供一种能够根据行驶状态来控制泵流量 和马达容量从而在不使燃料效率恶化的情况下确保良好的行驶性能 的液压式行驶车辆的行驶控制装置。
本发明的第二目的是提供 一 种能够简单且可靠地防止在增加发 动机的最高转速时的车速的增加，并通过大马力来确保良好的行驶 性能的液压式行驶车辆的行驶控制装置。
(1 )为了达成上述第一目的，本发明是一种液压式行驶车辆的 行驶控制系统，包括由原动机驱动的液压泵、和由从该液压泵供给 的液压油驱动的可变容量型的液压行驶马达，在该行驶控制系统中
包括检测机构，检测与所述液压式行驶车辆的行驶状态有关的参数；运转状态判断机构，基于与所述行驶状态有关的参数判断所述
液压式行驶车辆的运转状态；以及控制机构，根据所述运转状态的
判断结果控制对所述液压行驶马达供给的最大流量和包括所述液压 行驶马达在内的行驶系统的等价容量。
这样，根据基于与车辆的行驶状态有关的参数获得的液压式行 驶车辆的运转状态的判断结果来控制对液压行驶马达供给的最大流 量和包括液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量，由此，能够将 对液压行驶马达供给的最大流量和包括液压行驶马达在内的行驶系 统的等价容量预先设定为合适的大小，从而能够在不使燃料效率恶 化的情况下确保良好的行驶性能。
例如，在需要减速的状态下，通过将行驶系统的等价容量(例 如液压行驶马达的容量)切换成大容量，就能够确保足够的制动力， 获得良好的操作感。
另外，只通过单纯地增大行驶系统的等价容量(例如行驶马达 的容量)不能在下坡状态确保最高速度，但是，通过在增大行驶系 统的等价容量的同时增大对液压行驶马达供给的最大流量(行驶系 统的最大流量，例如液压泵的排出流量)，且将两者的大小预先设 定为合适的值，则能够以稳定的速度在坡路上进行下坡。
进一步，在达到最高速度之前的加速动作中，也是通过增大行 驶系统的等价容量(例如行驶马达的容量)来降低加速所需要的驱 动压力，减少从包括液压马达在内的行马史系统的泄漏流量，从而能
够提高加速动作中的整体效率，而且还能提高加速感。
另外，在不需要减速的状态和不需要加速的状态下，使行驶系 统的等价容量(例如行驶马达的容量)下降到比通常需要的容量低， 由此能够进一 步减小为了维持速度而需要的流量，将在行驶系统的 配管中产生的压力损失抑制成较低，从而能够改善燃料效率，并且 由于因压力损失而产生的发热也降低了，所以能够使车身所需要的 冷却装置小型化。
(2)在上述(1)中，例如，所述控制机构通过控制所述液压行驶马达的容量来控制包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等 价容量。
(3) 在上述U)中，也可以是，还包括在所述液压行驶马达 的输出部设置的变速器，所述控制机构通过切换所述变速器的减速 比来控制包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量。
(4) 另外，在上述(1)中，例如，所述控制机构通过控制所 述原动机的转速以增减所述液压泵的排出流量，来控制对所述液压 行驶马达供给的最大流量。
(5) 在上述(1)中，也可以是，所述控制机构通过控制所述 液压泵的最大容量以增减所述液压泵的排出流量，来控制对所述液 压行驶马达供给的最大流量。
(6) 另外，在上述(l)中，也可以是，还在所述液压泵与所
述液压行驶马达之间装备方向切换阀，所述控制机构通过所述方向 切换阀控制对所述液压行驶马达供给的最大流量。
(7) 另外，在上述(l)中，优选所述运转状态判断机构判断
当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述控制机构进行控制， 以使对所述液压行驶马达供给的最大流量为预先设定的第 一 流量， 且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为第 一 容 量，所述第一容量为能够在所述第一流量下确保预先设定的行驶最
高速度的等价容量；当所述行驶状态处于所述下坡状态时，所述控
制机构进行控制，以使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等 价容量为比所述第一容量大的第二容量，且使对所述液压行驶马达 供给的最大流量为能够在所述第二容量下确保所述预先设定的最高 速度的第二流量。
(8) 进一步，在上述(1)中，优选所述运转状态判断机构判
断所述行驶状态是否处于至少通常行驶状态和加速状态中的某一 个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述控制机构进行 控制，以使对所述液压行驶马达供给的最大流量为第一流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为第 一 容量；当 所述行驶状态处于所述加速状态时，所述控制机构进行控制，以使 对所述液压行驶马达供给的最大流量为比所述第 一 流量大的第二流 量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为比第 一容量大的第二容量。
(9) 另外，在上述(1)中，优选所述运转状态判断机构判断
所述行驶状态是否处于至少通常行驶状态和上坡状态中的某 一 个，
当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述控制机构进行 控制，以使对所述液压行驶马达供给的最大流量为第一流量，且使
包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为第 一容量；当 所述行驶状态处于所述上坡状态时，所述控制机构进行控制，以使 对所述液压行驶马达供给的最大流量为比所述第 一 流量大的第二流 量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为比第 一容量大的第二容量。
(10) 另外，在上述(7) (9)中，优选所述运转状态判断机 构还判断所述行驶状态是否处于减速状态，当所述行驶状态处于所 述减速状态时，所述控制一几构进ft控制，以使对所述液压行驶马达 供给的最大流量为所述第 一 流量，且使包括所述液压行驶马达在内 的行驶系统的等价容量为所述第二容量。
(11) 另外，为了达成上述第二目的，本发明是，在上述(1) 中，所述控制机构具有第一控制机构和第二控制机构，所述第一控 制机构根据所述运转状态的判断结果，通过进行增减所述原动机的 最高转速的控制来将所述液压泵的最大排出流量至少控制在第 一流 量和比该第 一 流量大的第二流量之间；所述第二控制机构根据所述 运转状态的判断结果，将包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的 等价容量控制在至少第一容量和比该第一容量大的第二容量之间， 对所述液压泵的第二流量和所述行驶系统的第二容量进行设定，使 得在将包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量控制在第 二容量时，车辆以设定最高速度行驶所需要的流量与所述液压泵的第二流量相适应。
这样，通过进行增减原动机的最高转速的控制来将液压泵的最 大排出流量控制在第 一流量与第二流量之间，且对包括液压行驶马 达在内的行驶系统的等价容量进行控制，并对液压泵的第二流量和 行驶系统的第二容量进行设定，使得在将包括液压行驶马达在内的 行驶系统的等价容量控制在第二容量时，车辆以设定最高速度行驶 所需要的流量与液压泵的第二流量相适应，由此，能够简单且可靠 地防止在增加发动^^的最高转速时的车速的增加。
另外，通过进行增减所述原动机的最高转速的控制来控制液压 泵的最大排出流量，且对包括液压行驶马达在内的行驶系统的等价 容量进行控制，由此，能够通过大马力确保良好的行驶性能。
例如，在不需要高输出的运转状况下，将行驶系统的等价容量 (例如行驶马达的容量)控制为比第二容量小的第一容量，由此， 以设定最高速度行驶时所需要的行驶系统的流量变小，从而能够抑 制在行驶系统的配管中产生的压力损失，改善燃料效率。
另外，通过使行驶系统的等价容量(例如行驶马达的容量)增 加到第二容量，从而在加速或上坡时需要牵引力的状况下，需要的 驱动压力降低，从包括液压马达在内的行驶系统的泄漏流量减少， 因此，加速、上坡动作中的整体效率提高，并且能够提高加速感。
(12) 在上述(11)中，优选还设定所述液压泵的第一流量和 所述行驶系统的第 一容量，使得在将包括所述液压行驶马达在内的 行驶系统的等价容量控制在所述第 一容量时，车辆以所述设定最高 速度行驶所需要的流量与所述液压泵的第 一 流量相适应。
(13) 在上述(11)或(12)中，例如，所述第二控制机构通 过控制所述液压行驶马达的容量来控制包括所述液压行驶马达在内 的行驶系统的等价容量。
(14) 在上述(11 )或(l2)中，也可以是，还包括在所述液 压行驶马达的输出部设置的变速器，所述第二控制机构通过切换所 述变速器的减速比来控制包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量。
(15) 在上述(11)或(12)中，所述运转状态判断机构判断 所述行驶状态是否处于至少通常行驶状态和下坡状态中的某一 个， 当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述第 一控制机构和第 二控制机构进行控制，以使所述液压泵的排出流量为所述第 一 流量， 且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为所述第一
容量；当所述行驶状态处于所述下坡状态时，所述第一控制机构和 第二控制机构进行控制，以使所述液压泵的排出流量为所述第二流 量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为所述 第二容量。
(16) 进一步，在上述(11 )或(12)中，所述运转状态判断 片几构判断所述行驶状态是否处于至少通常行驶状态和加速状态中的 某一个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述第一控制 机构和第二控制机构进行控制，以使所述液压泵的排出流量为所述 第一流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量 为所述第一容量；当所述行驶状态处于所述加速状态时，所述第一 控制机构和第二控制机构进行控制，以使所述液压泵的排出流量为 所述第二流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价
容量为所述第二容量。
(17) 另外，在上述(11 )或(12)中，所述运转状态判断机 构判断所述行驶状态是否处于至少通常行驶状态和上坡状态中的某 一个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述第一控制机 构和第二控制机构进行控制，以使所述液压泵的排出流量为所述第 一流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为 所述第一容量；当所述行驶状态处于所述上坡状态时，所述第一控 制机构和第二控制机构进行控制，以使所述液压泵的排出流量为所 述第二流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容 量为所述第二容量。
U8)另外，在上述(15) (17)中，所述运转状态判断机构还判断所述行驶状态是否处于减速状态，当所述行驶状态处于所述 减速状态时，所述第一控制机构和第二控制机构进行控制，以使所 述液压泵的排出流量为所述第 一 流量，且使包括所述液压行驶马达 在内的行驶系统的等价容量为所述第二容量。
(19)在上述(1 ) ~ ( 18)中，作为与所述液压式行驶车辆的
行驶状态有关的参数，所述^r测机构至少;险测所述液压式行驶车辆 的行驶速度、用于驱动所述液压行驶马达的行驶操作指令、和所述 液压泵的排出压力。 发明效果
通过本发明，根据基于与行驶状态有关的参数获得的液压式行 驶车辆的运转状态的判断结果来控制对液压行驶马达供给的最大流 量和包括液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量，由此能够在不 使燃料效率恶化的情况下确保良好的行驶性能。
另外，根据本发明，通过进行增减原动机的最高转速的控制来 将液压泵的最大排出流量控制在第 一 流量与第二流量之间，且对包 括液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量进行控制，并对液压泵 的第二流量和行驶系统的第二容量进行设定，使得在将包括液压行 驶马达在内的行驶系统的等价容量控制在第二容量时，车辆以设定 最高速度行驶所需要的流量与液压泵的第二流量相适应，由此，能 够简单且可靠地防止在增加发动机的最高转速时的车速的增加，并 能够通过大马力确保良好的行驶性能。


图l是示出了应用本发明的轮式液压挖掘机的图。 图2是本发明的第 一 实施方式的行驶控制装置的整体构成图。 图3是示出了图2所示的马达调节器的详细情况的行驶驱动回路 的放大图。
图4是示出了控制单元的处理功能中的马达容量、泵流量控制运 算部的处理功能的整体概况的流程图。图5是示出了图4的步骤S120和步骤S30中的判断及选择处理的 详细情况的图。
图6是示出了图4的步骤S140中的液压马达的控制处理的详细情 况的流程图。
图7是示出了图4的步骤S15 0中的泵流量控制的控制处理的详细
情况的流程图。
图8是示出了在发动机转速增量AN的计算中使用的行驶指令压 与发动机转速增量AN的关系的图。
图9是示出了控制单元的处理功能中的发动机控制运算部的概 况的功能框图。
图IO是示出了行驶用目标转速特性L1 、作业用目标转速特性L2、 基准转速特性L3的关系，及行驶用目标转速特性L1与发动机转速增 量AN的关系的图。
图11是示出了泵调节器的扭矩控制特性的图。
图12是示出了能够得到通过泵调节器限制控制液压泵的容量的 结果的、泵压与泵流量的关系的图(PQ线图)。
图13是示出了本发明的其他实施方式中的控制单元的处理功能 中的发动机控制运算部的概况的功能框图。
图14是示出了在目标车速运算部中设定的、行驶指令压(加速 踏板踏入量)Pt与目标车速Vt的关系的图。
图15是示出了在加速转速增量运算部中设定的、车速偏差AV与 加速用修正转速增量ANs的关系的图。
图16是示出了车速偏差AV与加速用修正转速增量ANs的关系 的变形例的图。
图]7是示出了用速度偏差AV判断加速动作并控制马达容量的 情况下的、车速偏差△V与马达容量控制指令的关系的图。
图18是示出了本发明的另一实施方式中的控制单元的处理功能 中的发动机控制运算部的概况的功能框图。
图9是示出了在上坡转速增量运算部中设定的、泵压与发动机转速增量ANs的关系的图。
图20是示出了用泵压判断上坡动作并控制马达容量的情况下
的、泵压与马达容量控制指令的关系的图。 符号说明
1发动机(原动机)
10液压泵 11泵调节器
12行驶控制阀(方向切换阀)
14液压4于驶马达
]5变速器
6先导液压源
20行驶先导操作回路
21加速踏板
22a、 22b 4亍-驶先导阀
23a、 23b先导线
30行驶驱动回i 各
31a、 31b主管3各
32背压阀
33马达调节器
34a、 34b过载安全阀
35往复阀
36阀主体
37a、 37b节流阀
38a、 38b止回阀
40变速器切换装置
41电源
42变速切换开关 43电》兹阀 51液压缸52伺服阀
52a、 52b第一和第二受压部 52c、 52d第一和第二弹簧 52s伺月l阀滑阀 53动作杆
54a、 54b第一控制管路 55管路
71转速传感器(行驶速度检测机构) 72液压传感器(行驶操作检测机构) 73液压传感器(驱动状况检测机构) 74电压传感器(T/M速度级检测机构) 75发动机控制盘
76液压传感器(行驶负载压力检测机构)
77行驶/作业选择开关
80控制单元
81电；兹比例阀
82发动机控制装置
83信号线
90行驶目标转速运算部
91作业目标转速运算部
92基准目标转速运算部
93目标车速运算部
94车速偏差运算部
95加速转速增量运算部
96力卩速目标转速j奮正部
97切换部
98最大值选择部
99目标转速修正部
具体实施例方式
下面利用

本发明的实施方式。
图l是示出了应用本发明的轮式液压挖掘机的图。该轮式液压挖 掘机具有下部行驶体101 、和以能够旋转的方式搭载在下部行驶体
101的上部的上部旋转体102,在上部旋转体102上设有驾驶室103和 作业用前附属装置104。前附属装置104具有以能够在上下方向转动 的方式连接在上部旋转体102的主体上的动臂104a、以能够在上下、 前后方向转动的方式连接在动臂104a上的斗杆104b、和以能够在上
由动臂缸104d驱动，斗杆104b由斗杆缸104e驱动，伊斗104c由伊斗 缸104f驱动。在下部行驶体101上设有液压行-使马达105、变速器106 和传动轴107f、 107r,由传动轴107f、 107r驱动前轮108F和后轮108R。 图2是本发明的第 一 实施方式的行驶控制装置的整体构成图。该 行驶控制装置包括作为原动机的柴油发动机(以下简称为发动机) 1;由该发动机1驱动的液压泵10;调整液压泵10的容量(排量)的 泵调节器11;控制液压泵10的排出油的流量与方向的行驶控制阀(方 向切换阀)12;生成操作该行驶控制阀12的行驶指令压的行驶先导 操作回路20;包含可变容量型的液压行驶马达14 (相当于图l的液压 行驶马达105)的行驶驱动回路30,上述液压行马史马达14经由一对寺丸 行器线13a、 13b连接到行驶控制阀12上，并由用行驶控制阀12控制 的液压油来驱动；连接在液压行驶马达14的输出轴上，并能够根据 未图示的液压缸的动作而切换为高速级和低速级的变速器15 (相当 于图1的变速器106);将先导液压源16的液压油选择性地导向变速 器15的液压缸，并将变速器15切换到高速级和低速级中的某一方的 变速器切换装置40;以及限制液压泵10的最大排出压力的主安全阀 17。
泵调节器11控制液压泵10的容量以使液压泵10的吸收扭矩不超 过预先设定的最大扭矩，由此控制液压泵10的排出流量，控制液压 泵10的最大马力(图11和图12)。行驶先导操作回路20具有行驶先导阀22a、 22b,上述行驶先导 阀22a、 22b根据加速踏板21的踏入量(操作量)和踏入方向生成前 进或后退的行驶指令压，前进的行驶指令压经由先导线23a被导向行 驶控制阀12的前进侧受压部12a,使行驶控制阀12向图示左方移动，
压部12b,从而使行马史控制阀12向图示右方移动。
行驶驱动回路30包括经由执行器线13a、 13b将液压行驶马达 14连接到行驶控制阀12上的主管路31a、 31b;夹装在行驶控制阀12 与液压行驶马达14之间的背压阀32;调整液压行-驶马达14的容量(4乔 量)的马达调节器33;限制执行器线13a、 13b和主管路31a、 31b的 最高压力的过载安全阀34a、 34b;以及选择性提取执行器线13a、 13b 的高压侧的压力的往复阀35。执行器线13a、 13b上设有补给用的止 回阀18a、 18b。
背压阀32也称作制动阀，包括具有中立位置和打开位置的阀 主体36、和并列地设置在该阀主体36上的节流阀37a、 37b及止回阀 38a、 38b,在下坡行驶时等，在液压行驶马达14进行泵作用这样的 运转状态下，阀主体36的排出口关闭，通过节流阀37a和过载安全阀 34a的作用而在作为液压行驶马达14的排出侧的主管路3lb上产生背 压(制动压力)。
变速器切换装置40具有电源41、变速切换开关42和电磁阀43, 当变速切换开关42处于断开的L位置并且开关42被操作而切换到闭 合的H位置时，上述电磁阀43被励磁，从图示的位置被切换。当电磁 阀43处于图示的位置时，变速器15内的未图示的齿轮切换用的液压 缸连接到油箱上，于是变速器15被切换到高速级，当操作变速切换 开关42从而电磁阀43从图示的位置被切换时，先导液压源16的液压 油被送到变速器15内的齿轮切换用的液压缸中，于是变速器15被切 换到低速级。
另外，本实施方式的行驶控制装置，其特征结构是，包括安 装在变速器15上，作为对变速器15的输出齿轮的转速进行检测的行驶速度检测机构的转速传感器71;设在行驶先导操作回路20的前进 侧先导线23a上，作为对前进的行驶指令压进行检测的行驶操作检测 机构的液压传感器72;作为对液压泵10的排出压力进行检测的驱动 状况检测机构的液压传感器73;连接在变速器切换装置40的低速齿 轮选择开关42b与电磁阀43之间，作为对低速齿轮选择开关42的信号
(engine control dial) 75;检测由往复阀35提取的高压侧的压力的液 压传感器76;能够切换为行驶位置和作业位置的行驶/作业选择开关 77;将转速传感器71、液压传感器72、液压传感器73、电压传感器 74、发动机控制盘75、液压传感器76以及行驶/作业选择开关77的信 号输入并进行规定的运算处理的控制单元80;由从控制单元80输出 的信号进行驱动的电；兹比例阀81;及才艮据,人控制单元80输出的信号 控制发动机1的燃料喷射量的发动机控制装置82。
电磁比例阀81根据先导液压源16的液压油生成与控制单元8 0的 输出信号相应的控制压力，并将该控制压力作为外部信号经由信号 线83向马达调节器33输出。
图3是示出了马达调节器33的详细情况的行驶驱动回路30的放 大图。
马达调节器33具有作为控制活塞的液压缸51、伺服阀52、和将 液压缸51的活塞杆可动作地连接到液压行马史马达14的斜才反14a上的 动作杆53。液压缸51通过使活塞杆出入而使动作杆53移动，从而驱 动液压;f于马史马达14的斜^反14a,以控制其容量。液压缸51的杆室51a 经由第一控制管路54a、 54b连接到对执行器线13a、 13b的高压侧的 压力进行选择的往复阀35上。液压发动才几51的底室51b经由管路55连 接到伺服阀52上。
伺服网5 2具有对伺服阀滑阀5 2 s向图示右方施力的第 一 和第二 受压部52a、 52b、及对伺服阀滑阀52s向图示左方施力的第一弹簧52c 和第二弹簧52d,第一控制管路54a、 54b的压力(行驶负载压力)被 导向第一受压部52a，第二控制管路56的压力(外部信号)被导向第二受压部52b。
当伺服阀52的滑阀52s处于图示的Pl位置时，液压缸51的底室 51b经由管路55、伺服阀52和管路57a而与液压行驶马达14的泄压回 ^各58连通，底室51b的压力成为油箱压力。此时，液压缸51在杆侧51a 的液压油的压力的作用下如图示那样收缩，将液压行驶马达14控制 在最小容量。
当伺服阀52的滑阀52s移动到图示左侧的P2位置时，液压缸51的 底室51b经由管-各55、伺月良阀52、管路57b以及第一控制管路54a、 54b 而与往复阀35连通，底室51b的压力成为由往复阀35提取的行驶负载 压力。由此，液压缸51最大程度地伸长，使动作杆53向图示左方移 动，从而将液压行-驶马达14控制在最大容量。
当伺服阀52的滑阀52s处于P1位置与P2位置之间的位置时，液压 缸51的底室51b经由管路55、伺服阀52而与管路57a和管路57b双方连 通，底室51b的压力成为油箱压力与朽:驶负载压力的中间压力。由此， 液压缸51伸长到中间位置，使动作杆53向图示左方移动，从而将液 压行驶马达14控制在中间容量。
根据由于设在动作杆53上的反馈杆59和第 一弹簧52c及第二弹 簧52d的作用而导向第一和第二受压部52a、 52b的第一控制管路54a、 54b的压力(行驶负载压力)和第二控制管路56的压力(外部信号) 来控制伺服阀52的滑阀52s的位置，从而与此相应地控制液压行驶马 达14的容量。
这里，将液压行驶马达14的最小容量定义为"小"，将最大容量 定义为"大"，将最小容量与最大容量之间的容量定义为"中"，在这种 情况下，导向第 一 受压部52a的行驶负载压力通过使伺服阀52动作而 能够在包括"小"、"中"、"大"的全部范围内控制液压行驶马达14的容 量，导向第二受压部52b的第二控制管路56的压力(外部信号)通过 使伺服阀52动作而能够将液压行驶马达14的容量控制在"小"(第一 容量)或"中，，(第二容量)。另外，第一受压部52a的受压面积和第 二受压部52b的受压面积具有预定的受压面积差(第一受压部52a的受压面积小于第二受压部52b的受压面积)，并且分别具有不同的控 制特性。将液压行驶马达14的容量控制为由导向第一受压部52a的第 一控制管路54a、 54b的压力(行驶负载压力)所指示的容量和由导 向第二受压部52b的第二控制管路56的压力(外部信号)所指示的容 量中的较大一方的容量。
下面说明控制单元80的处理功能。
图4是示出了控制单元80的处理功能中马达容量、泵流量控制运 算部的处理功能的整体概况的流程图。首先，对控制单元80输入与 轮式液压挖掘机的行驶状态有关的各种数据(参数)(步骤SIOO)。 与行驶状态有关的各种数据(参数)包括由转速传感器71检测出的 变速器15的输出齿轮的转速、由液压传感器7 2 #r测出的前进的行驶 指令压、由液压传感器734企测出的液压泵10的4非出压力(以下适宜 称为泵压)、由电压传感器74检测出的低速齿轮选择开关42的指示 信号(以下适宜称为T/M速度级)、和由液压传感器76检测出的行驶 负载压力等。由转速传感器71检测出的变速器15的输出齿轮的转速 被转换为轮式液压挖掘机的行驶速度，并作为行驶速度加以利用。
然后，控制单元80用与行驶状态有关的各种数据(参数)判断 轮式液压挖掘机的运转状态(步骤S120),并根据该运转状态选择 液压行驶马达14的所需流量(马达容量)和液压泵10的所需流量(泵 流量)(步骤S130)。
图5是示出了步骤S120和步骤S130中的判断及选择处理的详细 情况的图。在步骤S120和步骤S130中如下判断运转状态，并选择马
达容量和泵流量。 [行驶状态l]
行驶速度(Km/h) 不限
行驶指令压 〉最高指令压力Ptmax的2/3 (下同)
泵压(Mpa) 〉20
T/M速度级 不限
在该情况下判断为加速动作，并如下选择马达容量和泵流量。马达容量中(第二-容量)
泵流量大(第二-流量)
行驶速度(Km/h)〉10
行驶指令压〉2/3
泵压(Mpa)>25
T/M速度级不限
在该情况下判断为上坡状态，马达容量中(第二-容量)
泵流量 大(第二-流量)
行驶速度(Km/h )〉10
行驶指令压< 1/3
泵压(Mpa)不限
T/M速度级Hi
在该情况下判断为减速动作，马达容量中(第二容量)
泵流量 小(第一流量)
行驶速度(Km/h )〉10
行驶指令压〉2/3
泵压(Mpa)<3
T/M速度级Hi
在该情况下判断为下坡状态，马达容量中(第二容量)
泵流量 大(第二流量)
上述组合以外的状态
在该情况下判断为加速、上i并如下选择马达容量和泵流量。
并如下选择马达容量和泵流量。
并如下选择马达容量和泵流量。
、减速、下坡以外的运转状态，并如下选纟奪马达容量和泵流量。 马达容量小(第一容量) 泵流量 小(第一流量)
回到图4,控制单元80进行控制以使液压行马史马达14为所需容量 (步骤S140),并且进行控制以使液压泵10为所需流量(步骤S150)。
图6是示出了步骤S14 0中的液压行驶马达14的控制处理的详细 情况的流程图。控制单元80判断在步骤S130中选择的液压行驶马达 14的所需容量是否为"中"(步骤S142),若不为"中"则不进行任何操 作，返回该判断处理。此时，电磁比例阀81处于图示的OFF位置，将 油箱压力作为外部信号导向马达调节器33的伺服阀52的第二受压部 52b。由此，在由往复阀35检测出并施加到第二受压部52a的行驶负 载压力小于与马达容量"小，，对应的压力的情况下，伺服阀52动作到 图示的P1位置，将液压行驶马达14切换到小容量。若在步骤S130中 选择的液压行驶马达14的所需容量为"中"，则计算出为了将液压行 驶马达14的容量控制为"中"所需要的从电磁比例阀81输出的控制压 力(外部信号)的目标值，并输出与该目标值对应的驱动信号(马 达容量指令信号；电压信号)Em (步骤S144)。
这里，像上述那样，伺服阀52的第一和第二受压部52a、 52b分 别具有与受压面积相对应的不同的控制特性，将行驶负载压力导向 第一受压部52a,以控制伺^J岡52的滑阀52s。因此，在计算/人电i兹比 例阀81输出的控制压力(外部信号)的目标值之际，为了修正第一 受压部52a上的行驶负载压力的量，如下求出控制压力的目标值。
若令控制压力的目标值为Pc,用于只根据从电磁比例阀81输出 的控制信号得出目标容量"中"的控制压力为Po,行驶负载压力向控 制压力的换算值为Pt,则
Po=Pt+Pc 由此，
PC-Pt (1)
这里，Po是事先计算出的值，Pt能够根据由液压传感器35检测出的行驶负载压力求出。
电磁比例阀8 1根据与上述那样求出的控制压力的目标值相对应
的驱动信号Em生成Pc相当的控制压力，该控制压力作为外部信号被 导向马达调节器33的伺服阀52的第二受压部52b。由此，伺服阀52从 图示的位置从P 1位置向P2位置侧动作，将液压行驶马达14切换到中谷里。
图7是示出了步骤S15 0中的泵流量控制的控制处理的详细情况 的流程图。步骤S15 0中的泵流量控制是通过增加发动机1的最高转速 来增加液压泵10的排出流量的。
首先，控制单元80判断在步骤S130中选择的液压泵10的所需流 量(泵流量)是否为"大"(步骤S152),若不为"大"则不进行 任何操作，返回该判断处理。若在步骤S130中选择的泵流量为"大，，， 则将此时的行驶指令压参照已存储在存储器中的图表计算出发动机 转速增量AN (步骤S154)。
图8是示出了在发动机转速增量AN的计算中使用的行驶指令压 与发动机转速增量AN的关系的图。行驶指令压与发动机转速增量 AN的关系被设定为当行驶指令压低于踏板完全操作时的最高指令 压力Ptmax的2/3的值时，发动机转速增量AN为零，当行驶指令压为 最高指令压力Ptmax的2/3以上(高速行驶指令区域)时，发动机转速 增量AN随着行驶指令压的上升而增加，直到成为某先导压力值(例 如Ptmax的5/6),然后，发动机转速增量AN随着行驶指令压的上升 而减少。
接下来，控制单元80将在步骤S154中计算出的发动机转速增量 AN输出给控制单元80的发动机控制运算部(步骤S156)。
图9是示出了发动机控制运算部的概况的功能框图。发动机控制 运算部具有行驶目标转速运算部90、作业目标转速运算部91、基准 目标转速运算部92、切换部97、最大值选择部98和目标转速修正部 99的各功能。
行驶目标转速运算部90输出与行驶指令压(加速踏板的踏入量)成比例的行驶用目标发动机转速Nt，作业目标转速运算部91输出与 行驶指令压(加速踏板的踏入量)成比例的作业用目标发动机转速
Nw,基准目标转速运算部92输出与发动机控制盘75的操作量成比例 的目标发动机转速Nc。
即，行驶目标转速运算部90和作业目标转速运算部91输出根据 由压力传感器72检测出的行驶指令压Pt和对应于发动机l的目标转速 的函数(转速特性)Ll、 L2而确定的行驶目标转速Nt和作业目标转 速Nw。基准目标转速运算部92输出根据依存于发动机控制盘75的操 作量的信号Fc和对应于发动机l的目标转速的函数(转速特性)L3而 确定的基准目标转速Nc。
选择部97根据行驶/作业选择开关77的选择指令选择从行驶目标 转速运算部90输出的基于特性L1的行驶目标转速Nt、和从作业目标 转速运算部91输出的基于特性L2的作业目标转速Nw中的 一方，并输 出。即，当行驶/作业选择开关77切换到行驶位置时，选择特性L1; 当切换到作业位置时，选择特性L2。将在选择部97选择的目标转速 Nfl输入到最大值选择部98,最大值选择部98选择该目标转速Nfl与 从基准目标转速运算部92输出的基于特性L3的目标转速Nc中的较大 的一方，并输出。
目标转速修正部99将从最大值选择部98输出的目标转速Nf2与 在图7的步骤S156中输出的发动机转速增量AN相加，求出最终的目 标转速Nf3，并将该最终的目标转速Nf3输出给发动机控制装置82。
图IO是示出了特性L1 L3与发动机转速增量AN的关系的图。
特性L1是依存于加速踏板21的踏入量的、适于行驶的行驶用目 标转速特性，特性L2是依存于加速踏板21的踏入量的、适于作业的 作业用目标转速特性。作业是指，使用作业用附属装置的挖掘作业 等。与特性L2相比，特性L1的目标转速的增加率、即特性的斜率更 加陡峭。特性L3是依存于发动机控制盘75的操作量的、适于作业的 基准转速特性。特性L2、 L3,其斜率、即发动机转速相对于操作量 的变化量相等，并且空转转速Ncid、相对于满载操作的目标转速Ncmax也相等。
另外，在行驶时，若在选择了行驶HP模式时的上述泵流量控制 运算处理(图中的步骤S120、 S130、 S150)中输出发动机转速增量 △N，则在行驶HP模式目标转速修正部99中，在从最大值选择部98 输出的目标转速Nf2上相加该增量AN。其结果是，当行驶指令压为 最高指令压力Ptmax的2/3以上(高速行驶指令区域)时，行驶用目标 转速特性L1的对应部分的特性从L1A切换到L1B。即，当在步骤S130 中选择了泵流量"小"时，作为高速行驶指令区域的行驶用目标转 速特性而设定特性L1A,当选择了泵流量"大"时，作为高速行驶指 令区域的行驶用目标转速特性而设定特性L1B。
这里，特性L1B的目标转速的增加率、即特性的斜率比特性L1A 更加陡峭，且特性L1B的最高转速Ntmax2比特性L1A的最高转速 Ntmaxl高。例如，最高转速Ntmaxl是1650rpm,最高转速Ntmax2是 2000rpm。另外，特性L1B的斜率更加陡峭的结果是，行驶指令压在 到达最高指令压力Ptmax之前(例如Ptmax的5/6 )到达最高转速 Ntmax2。该特征L1B的相对于特征L1A的目标转速的变化(增加)与 图8所示的行驶指令压力Pt与发动机转速增量AN的关系相对应。
图1 l是示出了泵调节器11的扭矩控制特性的图。横轴是液压泵 IO的排出压力(泵压)，纵轴是液压泵10的容量(排量或斜板的倾 转)。
当液压泵10的排出压力在P0 P1的范围内时，泵调节器ll不进行 吸收扭矩控制，液压泵10的容量为最大的恒定4直qmax。当液压泵IO 的排出压力超过P1时，泵调节器ll进行吸收扭矩控制，液压泵10的 容量沿特性线A减少。由此控制液压泵10的吸收扭矩，4吏其不超过扭 矩恒定曲线TA所示的规定扭矩(最大扭矩)。当液压泵10的排出压 力上升到Pmax时，主安全阀17动作，以限制泵排出压力继续上升。
图12是示出了能够得到像上述那样通过泵调节器ll限制控制液 压泵10的容量的结果的、泵压与泵流量的关系的图(PQ线图)。横 轴是液压泵10的排出压力(泵压)，纵轴是液压泵10的排出流量(泵流量)。
液压泵的排出流量是液压泵的容量与转速的积的函数，即使泵 容量相同，当发动机转速增加时，与之相应地泵流量也增加。在图
12中，实线是发动机转速为最高转速Ntmaxl时的PQ线图，虛线是发 动机转速为最高转速Ntmax2时的PQ线图。在发动机转速为最高转速 Ntmaxl时，当液压泵10的排出压力处于P0 P1的范围内'时，泵流量为 与液压泵10的最大容量qmax对应的最大流量Qmaxl;当液压泵10的 排出压力超过P1时，泵流量随着泵容量的减少而沿着特性线A1减少。 由此能够控制液压泵10的吸收马力，使其不超过发动机转速为最高 转速Ntmaxl时的分配马力。在发动机转速为最高转速Ntmax2时，当 液压泵10的排出压力处于P0 P1的范围内时，泵流量为与液压泵IO 的最大容量qmax对应的最大流量Qmax2 ( > Qmaxl );当液压泵IO 的排出压力超过P2时，泵流量随着泵容量的减少而沿着特性线A2减 少。由此能够控制液压泵10的吸收马力，使其不超过发动机转速为 最高转速Ntmax2时的分配马力。另外，当发动机转速为最高转速 Ntmax2时，与发动机转速为最高转速Ntmaxl时相比，泵流量相应于 最高转速的增加量而在整体上增加了流量AQ,最大流量Qmax2也比 最大流量Qmaxl增加了 AQ。
像这样，在本实施方式中，在泵流量控制运算处理中，当选择 泵流量"小"时，作为高速指令区域的行驶目标转速特性而设定L1A, 此时的发动才几l的最高转速为Ntmaxl，且液压泵10的最大流量为与该 最高转速Ntmaxl对应的Qmaxl;当选择泵流量"大"时，作为高速 指令区域的行驶目标转速特性而设定L1B,此时的发动机l的最高转 速为Ntmax2,且液压泵10的最大流量增加为与该最高转速Ntmax2对 应的Qmax2。
这里，在本实施方式中，如下设定液压行驶马达14的马达容量 "小，，与液压泵10的最大流量Qmaxl的关系，即使在选择了马达 容量"小"时车辆以设定的最高速度行驶所需要的液压行驶马达14 的流量与选择了泵流量"小"时的液压泵10的最大流量Qmaxl相等(相适应)，并且，如下设定液压行驶马达14的马达容量"中"与
液压泵10的最大流量Qmax2的关系，即使在选择了马达容量"中，， 时车辆以设定的最高速度行驶所需要的液压行驶马达14的流量与选 择了泵流量"大"时的液压泵10的最大流量Qmax2相等(相适应)。 换言之，将液压行驶马达14控制为马达容量"小"，并设定液压行 驶马达14的马达容量"小，，与液压泵10的最大流量Qmaxl的关系， 使得液压泵10的最大排出流量被控制为泵流量"小"时的车辆的最 高行驶速度为设定的最高速度，并且，将液压行驶马达14控制为马 达容量"中"，并设定液压行驶马达14的马达容量"中，，与液压泵 10的最大流量Qmax2的关系，使得液压泵10的最大排出流量被控制 为泵流量"大"时的车辆的最高行驶速度为设定的最高速度。
其结果是，如下设定了液压行驶马达14的容量"小"和"大" 与液压泵10的最大流量Qmaxl、 Qmax2的关系，即使选4,马达容量 "小"且选择泵流量"小"时的车辆的最高行驶速度与选择马达容 量"中"且选择泵流量"大"时的车辆的最高行驶速度大致相等。
在上述中，转速传感器71 (行驶速度检测机构)、液压传感器 72 (行驶操作检测机构)、液压传感器73 (驱动状况检测结构)、
辆的行驶状态有关的参数的检测机构，控制单元80的图4所示的步骤 S1 OO和S 120的处理构成了根据检测机构所检测出的与行驶状态有关
制单元80的图4所示的步骤S130 S150的处理、电磁比例阀81、发动 机控制装置8 2以及马达调节器3 3构成了根据上述运转状态的判断结 果来控制向液压行驶马达14供给的最大流量和包括液压行驶马达14 在内的行驶系统的等价容量的控制机构。
另外,控制单元40的图4所示的步骤S120、 S130、 S150的功能和 图9所示的目标转速修正部99的功能及发动机控制装置82构成了第 一控制机构，该第一控制机构通过进行增减发动机l (原动机)的最 高转速的控制来将液压泵IO的最大排出流量至少控制在第 一 流量(泵流量"小"时的最大流量Qmaxl)和比该第一流量大的第二流 量(泵流量"大，，时的最大流量Qmax2)之间，控制单元80的图4所 示的步艰《S120、 S130、 S140的功能及电；兹比例阀81和马达调节器33 构成了将包括液压行驶马达14在内的行驶系统的等价容量至少控制 在第一容量(马达容量"小，，)和比该第一容量大的第二容量(马 达容量"大")之间的第二控制机构。
并且，设定液压泵10的第二流量和行驶系统的第二容量，使得 当将包括液压行驶马达14在内的行驶系统的等价容量控制在上述第 二容量(马达容量"中")时车辆以设定最高速度行驶所需要的流 量与液压泵10的第二流量(泵流量"大"时的最大流量Qmax2)相 适应，并且设定液压泵IO的第 一流量与上述行马史系统的第 一容量， 使得当将包括液压行驶马达14在内的行驶系统的等价容量控制在上 述第一容量(马达容量"小")时车辆以设定最高速度行驶所需要 的流量与液压泵10的第一流量(泵流量"小"时的最大流量Qmaxl) 相适应。
下面，i兌明本实施方式的动作。 [力口速日寸]
首先，说明车辆从停止状态根据驾驶者的操作而进行加速的情况。
车辆加速时，在行驶指令压超过最高指令压力Ptmax的2/3，并且 液压泵IO的排出压力高于20Mpa的状态下，控制单元80判断为加速动 作，选择马达容量"中"(第二容量)和泵流量"大"(第二流量)， 并进行控制，以使液压行驶马达14的容量和液压泵10的最大排出流 量(发动机转速)分别成为该选择的容量和流量。此时，在前述的 (1)式中，在行驶负载压力向控制压力的换算值Pt高于用于只通过 从电磁比例阀81输出的控制信号而得到目标容量"中"的控制压力 Po的急加速时，由于控制压力的目标值Pc为负值，因此不对电磁比 例阀81输出驱动信号，伺服阀52只由导向第 一受压部52a的行驶负载 压力来控制。由此，液压行驶马达14的容量被控制为与行驶负载压力相应的大于"中"的容量。
由此，由于液压行驶马达14的容量被控制为预定的容量"中" 或是比其大的容量，因此加速时所需要的驱动压力变低，从包括液 压行-驶马达14在内的行驶系统的泄漏流量减少，从而加速动作中的 整体效率提高，并且能够提高加速感。
另外，虽然由于液压行驶马达14的容量增加而使最高速度所需
要的行驶系统的所需流量暂时变大，但是通过发动机转速的增加从 而发动机输出增加并且泵流量增加，因此能够顺畅地加速到设定的 最高速度。
进一步，当加速动作结束，液压泵10的排出压力降低时，控制 单元80判断为"通常"，将马达容量和泵流量分别切换到"小，，。
此时，由于设定最大流量Qmax2与马达容量"中"的关系，使得在 泵流量为"大"(最大流量Qmax2)且马达容量为"中"时的最高 行驶速度等于设定的最高速度，并且，设定最大流量Qmaxl与马达 容量"小"的关系，使得在泵流量为"小"(最大流量Qmaxl)且 马达容量为"小"时的最高行驶速度等于设定的最高速度(也就是 说，设定行驶系统的第二容量(马达容量"中")与液压泵10的第 二流量(泵流量"大"时的最大流量Qmax2),使得当将包括液压 行驶马达14在内的行驶系统的等价容量控制在第二容量(马达容量 "中，，)时车辆以设定最高速度行驶所需要的流量与液压泵10的第 二流量(泵流量"大"时的最大流量Qmax2)相适应，并且，设定 行驶系统的第一容量(马达容量"小")与液压泵10的第一流量(泵 流量"小"时的最大流量Qmaxl),使得当将行驶系统的等价容量 控制在第一容量(马达容量"小")时车辆以设定最高速度行驶所 需要的流量与液压泵10的第一流量(泵流量"小"时的最大流量 Qmaxl)相适应)，因此能够防止车速增加到设定的最高速度以上， 并能够通过大马力来确保良好的车身加速性能。 [上坡]
下面说明车身进入上坡状态的情况。上坡行驶时，当行驶速度低于10Km/h，行驶指令压超过最高指 令压力Ptmax的2/3，且液压泵10的排出压力高于25Mpa的时候，控制 单元80判断为上坡状态，选择马达容量"中"(第二容量)和泵流 量"大，，(第二流量)，并进行控制，以使液压行驶马达14的容量 和液压泵10的排出流量(发动机转速)分别成为该选择的容量和流 量。在这种情况下，当像在陡梯度的坡路上坡时那样行驶负载压力 高时，也是通过导向伺服阀52的第一受压部52a的行驶负载压力来将 液压行驶马达14的容量控制为比"中"大的容量。
由此，液压行驶马达14的容量至少增加到预定的容量"中，，， 并且发动机转速增加，发动机输出增加，泵流量增加，因此能够通 过大马力来确保良好的上坡时的车速。
另外，当上坡动作结束，液压泵10的排出压力降低时，控制单 元80判断为"通常"，将马达容量和泵流量分别切换到"小"。此 时，由于设定最大流量Qmax2与马达容量为"中"的关系，使得在 泵流量为"大，，且马达容量为"中"时的最高行驶速度等于设定的 最高速度，并且，设定最大流量Qmaxl与马达容量为"小，，的关系， 使得在泵流量为"小"(最大流量Qmaxl )且马达容量为"小"时 的最高行驶速度等于设定的最高速度，因此，能够通过大马力确保 良好的上坡时的车速，并能够防止车速增加到设定的最高速度以上。
下面说明在驾驶者不进行减速操作的情况下进入下坡动作的情况。
下坡时，当行驶速度高于10Km/h,行驶指令压高于最高指令压 力Ptmax的2/3,液压泵IO的排出压力低于3Mpa，且T/M速度级处于 Hi(高速级)时，控制单元80判断为下坡状态，选择马达容量"中，，
(第二容量)和泵流量"大，，(第二流量)，并进行控制，以使液 压行驶马达14的容量和液压泵10的排出流量(发动机转速)分别成 为该选择的容量和流量。
由此，检测出下坡动作后，使液压行驶马达14的容量增加到预 定的容量"中"，并且发动机转速增加从而液压泵10的排出流量也 增加到预定值"大"。这里，设定最大流量Qmax2与马达容量"中" 的关系，使得在泵流量为"大"(最大流量Qmax2)且马达容量为
"中，，时的最高行驶速度等于设定的最高速度，并且，设定最大流 量Qmaxl与马达容量"小"的关系，使得在泵流量为"小"(最大 流量Qmaxl )且马达容量为"小"时的最高行驶速度等于设定的最 高速度。由此，能够在保持最高速度的状态下进行下坡动作，并能 够通过液压制动力的增加来防止车身因自重加速而超过预定的最高 速度。
像上述那样，根据本实施方式，检测与车辆的行驶状态有关的 参数以判断车辆的运转状态，根据该判断结果控制液压行驶马达14 的容量和液压泵10的最大排出流量，因此，能够在不降低燃料效率 的情况下确保良好的行驶性能。
即，在需要减速的状态下，通过将行驶液压马达14的容量增大 到"中"，就能够确保足够的制动力，并获得良好的操作感觉。另外，虽然只单纯地增大液压行驶马达14的容量不能够在下坡 状态确保最高速度，但是通过在增大液压行驶马达14的容量的同时 将液压泵10的最大排出流量控制为"大"以增大行驶系统的最大流 量，就能够以稳定的速度在坡路上进行下坡动作。
进一步，在直到达到最高速度的加速动作中，也是通过增加液 压行驶马达14的容量来降低加速所需要的驱动压力，乂人而包括液压
行驶马达14在内的行驶系统的泄漏流量减少，加速动作中的整体效
率提高，并且能够提高加速感。
另外，在不需要减速的状态和不需要加速的状态下，通过将液
压行驶马达14的容量降低到比通常需要的容量小的"小，，，能够进
一步减少用于维持速度所必需的流量，将行驶系统的配管中产生的 压力损失抑制得较低，从而改善燃料效率，并且还降低了因压力损 失而产生的发热，因此还能够使车身所需要的冷却装置小型化。 进一步，通过进行增加发动机1的最高转速的控制来控制液压泵
IO的最大排出流量，且控制液压行驶马达14的容量，并设定行驶系 统的第二容量(马达容量"中，，)与液压泵10的第二流量(泵流量 "大，，)，以使当将液压行驶马达14的容量控制为"中，，时车辆以 设定最高速度行驶所需要的流量与液压泵10的第二流量(泵流量 "大"时的最大流量Qmax2)相适应，因此，能够简单且有效地防 止在增加发动机l的最高转速时车速增加。
另外，通过进行增加发动机1的最高转速的控制来控制液压泵10 的最大排出流量，且控制液压行驶马达14的容量，由此，能够通过 大马力来确保良好的行驶性能。
用图13 图17说明本发明的其他实施方式。关于本实施方式，力口 速动作以外的运转状态与第一实施方式相同，使用图5所示的判断选 择功能来控制马达容量和泵流量，在加速动作时，利用车速偏差来 控制马达容量和泵流量。
首先，对利用了车速偏差的、加速动作中的泵流量控制进行说 明。在本实施方式中，也是通过改变发动才几的最高转速来进行泵流量控制的。
图13是示出了组装了用于利用车速偏差在加速动作时控制泵流 量的功能的发动机控制运算部的概况的功能框图。图中，对与图9所 示的部件等同的部件标注相同的附图标记。
本实施方式中的发动机控制运算部在具有图9所示的行驶目标
转速运算部90、作业目标转速运算部91、基准目标转速运算部92、 切换部97、最大值选择部98、目标转速修正部99的各功能的基础上， 还具有目标车速运算部93、车速偏差运算部94、加速转速增量运算 部95、和加速目标转速〗多正部96的各功能。
目标车速运算部93输出与行驶指令压(加速踏板踏入量)对应 的目标车速Vt,车速偏差运算部94从该其目标车速Vt中减去实际的 行驶速度Vr而计算出车速偏差AV,加速转速增量运算部95计算与该 车速偏差AV相应的加速用修正转速增量ANs,加速目标转速修正部 96将该增量ANs与行驶目标转速Nt相加以进行修正，并输出行驶目 标转速Ntl。
图14是示出了在目标车速运算部93中设定的行驶指令压(加速 踏板踏入量)Pt与目标车速Vt的关系的图。目标车速Vt随着行驶指令 压Pt的上升而增加。
图15是示出了在加速转速增量运算部95中设定的车速偏差AV 与加速用修正转速增量ANs的关系的图。在速度偏差AV达到第 一值 AV1之前，发动机转速增量ANs为零，当速度偏差AV超过第一值 AV1时，判断为加速动作，增量ANs与速度偏差AV的增加成比例 地急速增加，当速度偏差AV超过第二值AV2时，增量ANs为最大 值ANsmax。
图16是示出了车速偏差AV与加速用修正转速增量ANs的关系 的变形例的图。在车速偏差AV达到^f直AV3之前，增量ANs为最小 值Nsmin，当速度偏差AV超过值AV3时，增量ANs以阶梯状增加到 最大值ANsmax。
像上述那样，在加速目标转速修正部96中将增量ANs与行驶目标转速Nt相加，相应地，最终的目标转速Nf3增加。由此，与第一实
施方式相同地，当输出增量ANs时，发动机l的最高转速从Ntmaxl 上升到Ntmax2,液压泵10的最大排出流量,人Qmax 1增加到Qmax2, 当增量ANs的输出停止时，发动机l的最高转速回到Ntmaxl,液压泵 10的最大排出流量减少到Qmax2 。
下面对利用了车速偏差的加速动作中的马达容量控制进行说明。
图17是示出了车速偏差AV与马达容量指令的关系的图。在速度 偏差AV达到第二值AV2之前，马达容量指令为"小，，，当速度偏 差AV超过第二值AV2时，判断为加速动作，将马达容量指令切换 为"中"。另外，在马达容量指令的切换中有滞后，当车速偏差AV 减少时，在车速偏差AV达到第一值AV1之前，马达容量指令为 "中"，当车速偏差AV小于第一值AV1时，判断为加速动作结束， 将马达容量指令切换为"小"。
当将马达容量指令切换为"中"时，与图6的步骤S144相同地， 输出与电磁比例阀81对应的驱动信号(马达容量指令信号；电压信 号)Em。由此，当将马达容量指令切换为"中"时，液压行驶马达 14的容量增加到"中"，当将马达容量指令切换为"小，，时，液压 行驶马达14的容量减少到"小"。
在以上那样构成的本实施方式中，也能够得到与第一实施方式 相同的效果。
用图18 图20说明本发明的另一实施方式。关于本实施方式，上 坡动作以外的运转状态与第 一实施方式相同，使用图5所示的判断选 择功能来控制马达容量和泵流量，在上坡动作时，只使用液压泵IO 的排出压力(泵压)来控制马达容量和泵流量。
首先，对利用泵压的上坡动作中的泵流量控制进行说明。在本 实施方式中，也是通过改变发动机的最高转速来进行泵流量控制的。
图18是示出了组装了用于利用泵压在上坡动作时控制泵流量的 功能的发动机控制运算部的概况的功能框图。图中，对与图9所示的部件等同的部件标注相同的附图标记。
本实施方式中的发动机控制运算部在具有图9所示的行驶目标
转速运算部90、作业目标转速运算部91、基准目标转速运算部92、 切换部97、最大值选择部98、目标转速修正部99的各功能的基础上， 还具有上坡转速增量运算部95A和上坡目标转速修正部96A的各功能。
上坡转速增量运算部95A计算与由压力传感器73检测出的液压 泵10的排出压力(泵压)Pp相应的上坡用修正转速增量ANs,上坡 目标转速修正部96A将该增量ANs与行驶目标转速Nt相加而进行修 正，并输出4亍驶目标转速Ntl
图18是示出了在上坡转速增量运算部95A中设定的泵压Pp与上 坡用修正转速增量ANs的关系的图。在液压泵10的排出压力(泵压) Pp达到第一值Pa之前，发动机转速增量ANs为零，当泵压Pp超过第 一值Pa时，判断为上;皮动作，增量ANs与泵压Pp的增加成比例地急 速增加，当泵压Pp超过第二值Pb时，增量ANs为最大值ANsmax。
像上述那样，在上坡目标转速修正部96A中，将增量ANs与行驶 目标转速Nt相加，相应地，最终的目标转速Nf3增大。由此，与第一 实施方式相同地，当输出增量ANs时，发动机l的最高转速从Ntmaxl 上升到Ntmax2，液压泵10的最大排出流量/人Qmaxl增加到Qmax2， 当增量ANs的输出停止时，发动机l的最高转速回到Ntmaxl,液压泵 10的最大排出流量减少到Qmax2 。
下面对利用了泵压的上坡动作中的马达容量控制进行说明。
图20是示出了泵压Pp与马达容量指令的关系的图。在泵压Pp到 达第二值Pb之前，马达容量指令为"小"，当泵压Pp超过第二值Pb 时，判断为上坡动作，将马达容量指令切换为"中"。另外，在马 达容量指令的切换中有滞后，当泵压Pp下降时，在泵压Pp到达第一 值Pa之前，马达容量指令为"中"，当泵压Pp小于第一值Pa时，判 断为上坡动作结束，将马达容量指令切换为"小"。
当将马达容量指令切换为"中"时，与图6的步骤S144相同地，输出与电磁比例阀81对应的驱动信号(马达容量指令信号；电压信
号)Em。由此，当将马达容量指令切换为"中，，时，液压行驶马达 14的容量增加到"中"，当将马达容量指令切换为"小，，时，液压 行驶马达14的容量减少到"小"。
在以上那样构成的本实施方式中，也能够得到与第一实施方式 相同的效果。
以上说明了本发明的几个实施方式，这些实施方式在本发明的 技术思想的范围内可以进行各种变形。
例如，在上述实施方式中，以开回J 各式对连4妻液压泵10与液压 行驶马达14的行驶系统的液压回路进行了说明，但闭回路式的行驶 液压系统也能够以相同的结构应用本发明。
另外，在上述实施方式中，根据外部指令增加液压行驶马达14 的容量，但也可以通过切换行驶系统的变速器15等的变速器以增加 减速比来使行驶系统的等价容量(包括液压行驶马达14在内的行驶 系统的等价容量)增加，这样也能够得到相同的效果。
另外，在上述实施方式中，通过增加发动机l的转速来增加泵流 量，并增加行驶系统的最大流量(行驶流量)，但若使用的液压泵 有富余，也可以是使液压泵的最大容量增加的结构。另外，在具有 开回路式的行驶系统的车辆中使用道路传感式的方向切换阀的情况 下，还可以通过切换LS压差(方向切换阀的前后压差)来切换行驶 系统的最大流量。
进一步，也可以在使用多个液压泵，并使它们的排出油合流以 获得最大流量(行驶流量)的情况下，切换合流的液压泵的数量。
控制实施的有无或液压行驶马达的容量，能够提高车辆的行驶性能。 例如在具有三级变速器的车辆中，在容量显著减少的3速中应用 本发明的控制，并将切换后的液压行驶马达的容量设定得较大。由 此能够确保足够的液压制动力。相反，在等价容量变得足够大的l速 中，通过中止本发明的控制的应用，能够避免减速时制动力显著变大而导致减速操作时发生较大沖击。
另外，在位于中间的2速中，通过应用本发明的控制，并使切换 后的马达容量比3速小，能够确保足够的制动力和良好的减速时的感 觉。
另外，在上述实施方式中，对液压先导式的方向切换阀的情况 进行了说明，但也能够应用于利用电气杆以控制器操作方向切换阀 的电传操纵式的车辆。
再者，在上述实施方式中，对只在行驶驱动回路中使用液压泵
10的例子进行了说明，但在由多连式的方向切换阀驱动行驶以外的
执行器的情况下，也能够通过根据泵压和其他执行器的操作信号来 判断是行驶单独动作还是复合操作来最佳地实施本发明。
权利要求
1. 一种液压式行驶车辆的行驶控制装置，包括由原动机(1)驱动的液压泵(10)、和由从该液压泵供给的液压油驱动的可变容量型的液压行驶马达(14)，其特征在于，包括检测机构(71、72、73、74)，检测与所述液压式行驶车辆的行驶状态有关的参数；运转状态判断机构(80、S100、S120)，基于与所述行驶状态有关的参数判断所述液压式行驶车辆的运转状态；以及控制机构(33、80、S130～S150、81、82)，根据所述运转状态的判断结果控制对所述液压行驶马达(14)供给的最大流量和包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量。
2. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，所述控制4几构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)通过控制所述液 压行驶马达(14)的容量来控制包括所述液压行驶马达在内的行马史 系统的等价容量。
3. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，还包括在所述液压行驶马达(14)的输出部设置的变速器(15), 所述控制机构通过切换所述变速器的减速比来控制包括所述液 压行驶马达在内的行驶系统的等价容量。
4. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)通过控制所述原 动机(1)的转速以增减所述液压泵(10)的排出流量，来控制对所 述液压行驶马达(14)供给的最大流量。
5. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，所述控制机构通过控制所述液压泵(10)的最大容量以增减所 述液压泵的排出流量，来控制对所述液压行驶马达(14)供给的最大流量。
6. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，还在所述液压泵(10)与所述液压行驶马达(14)之间装备方 向切换阀(12),所述控制机构通过所述方向切换阀控制对所述液压行一驶马达供 给的最大流量。
7. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，所述运转状态判断机构(80、 S100、 S120)判断所述4于驶状态当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述控制机构(33、80、 S130 S150、 81、 82)进行控制，以使对所述液压行驶马达(14 ) 供给的最大流量为预先设定的第 一 流量，且使包括所述液压行驶马 达在内的行驶系统的等价容量为第 一容量，所述第 一容量为能够在 所述第 一流量下确保预先设定的行驶最高速度的等价容量；当所述 行驶状态处于所述下坡状态时，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、81、 82)进行控制，以使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的 等价容量为比所述第一容量大的第二容量，且使对所述液压行驶马 达供给的最大流量为能够在所述第二容量下确保所述预先设定的最 高速度的第二流量。
8. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，所述运转状态判断机构(80、 SIOO、 S120)判断所述行驶状态 是否处于至少通常行驶状态和加速状态中的某一个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)进行控制，以使对所述液压行驶马达(14 )供给的最大流量为第 一流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行 驶系统的等价容量为第 一 容量；当所述行驶状态处于所述加速状态时，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)进行控制，以使 对所述液压行驶马达供给的最大流量为比所述第 一 流量大的第二流 量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为比第 一容量大的第二容量。
9. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特 征在于，所述运转状态判断机构(80、 SIOO、 S120)判断所述行驶状态当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)进行控制，以使对所述液压行驶马达(14 ) 供给的最大流量为第 一流量，且使包括所述液压行驶马达在内的行 驶系统的等价容量为第 一容量；当所述行驶状态处于所述上坡状态 时，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)进行控制，以使 对所述液压行驶马达供给的最大流量为比所述第 一 流量大的第二流 量，且使包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量为比第 一容量大的第二容量。
10. 如权利要求7至9中任一项所述的液压式行驶车辆的行驶 控制装置，其特征在于，所述运转状态判断^U勾(80、 S100、 S120)还判断所述^(于驶状 态是否处于减速状态，当所述行驶状态处于所述减速状态时，所述控制机构(33、 80、 S130 S150、 81、 82)进行控制，以4吏对所述液压行马史马达(14)供 给的最大流量为所述第一流量，且使包括所述液压行驶马达在内的 行驶系统的等价容量为所述第二容量。
11. 如权利要求1所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其 特征在于，所述控制机构具有第一控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、99)和第二控制机构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)，所述第 一控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99)根据所述运转状态 的判断结果，通过进行增减所述原动机(1)的最高转速的控制来将 所述液压泵(10)的最大排出流量至少控制在第一流量和比该第一 流量大的第二流量之间；所述第二控制机构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81 )根据所述运转状态的判断结果，将包括所述液压行驶马 达(14)在内的行驶系统的等价容量控制在至少第一容量和比该第 一容量大的第二容量之间，对所述液压泵的第二流量和所述行驶系统的第二容量进行i殳 定，^f吏得在将包括所述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量控 制在第二容量时，车辆以设定最高速度行驶所需要的流量与所述液 压泵的第二流量相适应。
12. 如权利要求11所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其 特征在于，还i殳定所述液压泵的第 一 流量和所述4亍驶系统的第 一 容量， <吏 得在将包括所述液压行驶马达(14)在内的行驶系统的等价容量控 制在所述第 一容量时，车辆以所述设定最高速度行驶所需要的流量 与所述液压泵(10)的第一流量相适应。
13. 如权利要求11或12所述的液压式行驶车辆的行驶控制装 置，其特征在于，所述第二控制机构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)通过控 制所述液压行驶马达的容量来控制包括所述液压行驶马达在内的行 驶系统的等价容量。
14. 如^L利要求11或12所述的液压式行驶车辆的行驶控制装 置，其特征在于，还包括在所述液压行驶马达的输出部设置的变速器， 所述第二控制机构通过切换所述变速器的减速比来控制包括所 述液压行驶马达在内的行驶系统的等价容量。
15. 如^L利要求11或12所述的液压式行驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，所述运转状态判断机构(80、 SIOO、 S120)判断所述行驶状态是否处于至少通常行驶状态和下坡状态中的某一个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述第 一控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99 )和第二控制机构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以-使所述液压泵(10)的排出流量为 所述第一流量，且使包括所述液压行驶马达(14)在内的行驶系统 的等价容量为所述第一容量；当所述行驶状态处于所述下坡状态时， 所述第一控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99)和第二控制 片几构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以使所述液压 泵的排出流量为所述第二流量，且使包括所述液压行驶马达在内的 行驶系统的等价容量为所述第二容量。
16. 如权利要求11或12所述的液压式行驶车辆的行驶控制装 置，其特征在于，所述运转状态判断机构(80、 S100、 S120)判断所述行驶状态 是否处于至少通常行驶状态和加速状态中的某一个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述第 一控制机构 (80、 S120、 S130、 S150、 82、 99 )和第二控制机构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以4吏所述液压泵(10)的排出流量为 所述第一流量，且使包括所述液压行驶马达(14)在内的行驶系统 的等价容量为所述第 一 容量；当所述行驶状态处于所述加速状态时， 所述第一控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99)和第二控制 才几构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以使所述液压 泵的排出流量为所述第二流量，且使包括所述液压行驶马达在内的 行驶系统的等价容量为所述第二容量。
17. 如权利要求11或12所述的液压式行驶车辆的行驶控制装 置，其特征在于，所述运转状态判断机构(80、 S100、 S120)判断所述行驶状态 是否处于至少通常行驶状态和上坡状态中的某一个，当所述行驶状态处于所述通常行驶状态时，所述第 一 控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99 )和第二控制机构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以使所述液压泵(10)的排出流量为 所述第一流量，且使包括所述液压行驶马达(14)在内的行驶系统 的等价容量为所述第 一容量；当所述行驶状态处于所述上坡状态时， 所述第一控制机构(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99)和第二控制 才几构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以^吏所述液压 泵的排出流量为所述第二流量，且使包括所述液压行驶马达在内的 行驶系统的等价容量为所述第二容量。
18. 如权利要求15至17中任一项所述的液压式行驶车辆的ff 驶控制装置，其特征在于，所述运转状态判断机构(80、 S100、 S120)还判断所述行驶状 态是否处于减速状态，当所述行驶状态处于所述减速状态时，所述第一控制机枸(80、 S120、 S130、 S150、 82、 99 )和第二控制才几构(33、 80、 S120、 S130、 S140、 81)进行控制，以使所述液压泵(10)的排出流量为所述第 一流量，且使包括所述液压行驶马达(14)在内的行驶系统的等价 容量为所述第二容量。
19. 如权利要求1至18中任一项所述的液压式4亍驶车辆的行驶 控制装置，其特征在于，机构(71、 72、 73、 74)至少检测所述液压式行驶车辆的行驶速度、 用于驱动所述液压行驶马达(14)的行驶操作指令、和所述液压泵 (10)的排出压力。
全文摘要
本发明提供一种液压式行驶车辆的行驶控制装置。在该控制装置中，由转速传感器(71)(行驶速度检测机构)、液压传感器(72)(行驶操作检测机构)、液压传感器(73)(驱动状况检测机构)和电压传感器(74)(T/M速度级检测机构)检测与液压式行驶车辆的行驶状态有关的参数，并由控制单元(80)、电磁比例阀(81)、发动机控制装置(82)和马达调节器(33)根据与该行驶状态有关的参数判断液压式行驶车辆的运转状态，并根据该判断结果控制包括液压行驶马达(14)在内的行驶系统的等价容量和对液压行驶马达(14)供给的最大流量。像这样根据行驶状态控制泵流量和马达容量，能够在不降低燃料效率的情况下确保良好的行驶性能。
文档编号F16H61/4148GK101535687SQ20078004252
公开日2009年9月16日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月28日
发明者一村和弘, 佐竹英敏, 后藤勇树, 小高克明, 近藤航 申请人:日立建机株式会社