專利名稱：油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，利用由發(fā)動機驅(qū)動的行駛用油壓泵的壓油，驅(qū)動變量式的行駛用油壓馬達而進行行駛的油壓行駛車輛，最高車速受行駛用油壓泵的容量所限制。而且，最高車速根據(jù)油壓行駛車輛行駛的國家不同而不同，在向最高車速不同的國家輸出油壓行駛車輛的情況下，通過向不同的國家輸出搭載有容量不同的行駛用油壓泵的車輛來對應(yīng)。
然而，若使油壓行駛車輛與各國的最高車速搭配，準備各種容量不同的行駛用油壓泵，則行駛用油壓泵的種類增多。另外，使行駛用油壓泵與車輛配合的配管等相關(guān)部件的種類增多，導(dǎo)致管理工時增大。進而，在出貨前存在規(guī)格的變更的情況下，必須改造行駛用油壓泵，產(chǎn)生多余的組裝工時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于上述問題點，其目的在于，提供一種在油壓行駛車輛中以簡單的結(jié)構(gòu)即可限制車速的車速限制系統(tǒng)。
為了達到上述目的，本發(fā)明的第1發(fā)明是，在一種具有行駛用油壓馬達和變量式行駛用油壓泵的油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)中，構(gòu)成為具備以使行駛用油壓馬達的載荷壓力與變量式行駛用油壓泵的噴出壓力的壓力差為載荷感知設(shè)定壓力(以下稱為LS設(shè)定壓力)的方式，控制變量式行駛用油壓泵的容量的泵容量控制機構(gòu)；上述油壓行駛車輛的車速檢測機構(gòu)；和在由該車速檢測機構(gòu)檢測出的車速超過設(shè)定值的情況下，變更上述LS設(shè)定壓力，使上述變量式行駛用油壓馬達的容量減少的控制器。
根據(jù)第1發(fā)明，由于在車速超過設(shè)定值的情況下變更LS設(shè)定壓力，使變量式油壓馬達的容量減少，故以簡單的構(gòu)成即可實現(xiàn)車速限制系統(tǒng)。
本發(fā)明的第2發(fā)明是，在第1發(fā)明中，上述控制器具備設(shè)定上述LS設(shè)定壓力的LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)，該設(shè)定機構(gòu)可以變換為從其他多種的LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)中選擇好的設(shè)定機構(gòu)。
根據(jù)第2發(fā)明，由于具備可以交換LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)的控制器，故只將該設(shè)定機構(gòu)變換為從其他多種的設(shè)定機構(gòu)中選擇的LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)，即可簡單地變更限制車速。


圖1是本發(fā)明的油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
具體實施例方式
參照圖1對本發(fā)明的車速限制系統(tǒng)詳細地進行說明。
在發(fā)動機11上連接有行駛泵12，由發(fā)動機11驅(qū)動行駛泵12噴出壓油。從行駛泵12噴出的壓油通過行駛控制閥21及油壓用回轉(zhuǎn)接頭15，被送至行駛馬達13。行駛馬達13，與變速箱14的輸入軸連接，驅(qū)動變速箱14。
變速箱14中設(shè)有行駛速度檢測用泵17，與變速箱14的輸出軸的旋轉(zhuǎn)成正比地旋轉(zhuǎn)。從行駛速度檢測用泵17噴出的壓油通過油壓用回轉(zhuǎn)接頭15被送至行駛速度檢測用馬達18。行駛泵12是變量油壓泵，具有泵容量控制機構(gòu)12C。另外，行駛馬達13是變量油壓馬達，具有馬達容量控制機構(gòu)13C。
而且，圖中未示出的工程車輛具備圖中未示出的下部行駛體與圖中未示出的上部旋轉(zhuǎn)體，在上部旋轉(zhuǎn)體上具備圖中未示出的作業(yè)機，在下部行駛體與上部旋轉(zhuǎn)體的連接部處設(shè)有油壓用回轉(zhuǎn)接頭15。發(fā)動機11設(shè)置在圖中未示出的上部旋轉(zhuǎn)體上，變速箱14設(shè)置于圖中未示出的下部行駛體上，控制器30設(shè)置于圖中未示出的上部旋轉(zhuǎn)體上。
變速箱14通過油壓用回轉(zhuǎn)接頭15與作為變速控制機構(gòu)的變速閥16連接。變速閥16，將變速箱用泵19的壓油經(jīng)過油壓回轉(zhuǎn)接頭15輸送到變速箱14的1檔(速)離合器14F或2檔離合器14S。變速閥16是結(jié)構(gòu)簡單且成本低的雙位切換閥，根據(jù)來自控制器30的信號切換圖示的1檔(速)位置16A與2檔位置16B。
變速箱14具有行星齒輪機構(gòu)，根據(jù)來自變速閥16的壓力信號，向低速用1檔(速)離合器14F或高速用2檔離合器14S施加壓力或釋放壓力，合上、斷開，從而設(shè)定速度級。即，1檔(速)離合器14F及2檔離合器14S，是施加壓油合上離合器、釋放壓油斷開離合器的方式的離合器。
變速箱14具有1檔(速)及2檔兩速度級。在使變速箱14為1檔(速)的情況下，變速閥16位于1檔(速)位置16A，向1檔(速)離合器14F施加來自變速閥16的壓油，合上1檔(速)離合器，且釋放2檔離合器14S的壓油，斷開2檔離合器14S。另外，在使變速箱14為2檔的情況下，變速閥16處于2檔位置16B，向2檔離合器14S施加來自變速閥16的壓油，合上2檔離合器，且釋放1檔(速)離合器14F的壓油，斷開1檔(速)離合器14F。
在車速檢測用馬達18的輸出軸上設(shè)置車速信號發(fā)生用的車速檢測齒輪35，由車速檢測用馬達18旋轉(zhuǎn)。在車速檢測齒輪35的外周，例如形成規(guī)定數(shù)量的齒、切口及凹凸。車速檢測傳感器31，靠近車速檢測齒輪35的外周設(shè)置，將車速檢測齒輪35的外周的、例如規(guī)定數(shù)量的齒通過車速檢測傳感器31的信號檢測部時所發(fā)生的脈沖作為電信號。
作為車速檢測機構(gòu)的車速檢測傳感器31，與控制器30連接，向控制器30傳送作為電信號的車速信號?？刂破?0運算處理該車速信號并計算出車速。
行駛控制閥21，從圖示的中立位置N切換到前進位置F或倒退位置R，控制從行駛泵12噴出的壓油的方向，向行駛馬達13輸送。行駛控制閥21，通過將來自前進倒退切換閥22的作為引導(dǎo)壓力的行駛引導(dǎo)壓力加在行駛控制閥21的前進側(cè)受壓部21F或倒退側(cè)受壓部21R上，而從中立位置N切換到前進位置F或倒退位置R。
前進倒退切換閥22，根據(jù)來自控制器30的前進信號，切換為圖示的前進位置FK，或根據(jù)倒退信號切換為倒退位置RK。
油門踏板23A，通過被踏下，而使行駛引導(dǎo)壓力閥23運轉(zhuǎn)，從而使行駛引導(dǎo)壓力產(chǎn)生。作為油門踏板23A的踏下量檢測機構(gòu)的行駛引導(dǎo)壓力，對應(yīng)于油門踏板23A的踏下量進行變化，若油門踏板23A的踏下量增加，則使其以規(guī)定的比率增加。
在行駛泵12與行駛控制閥21之間的回路上設(shè)有行駛載荷壓力傳感器33，行駛載荷壓力傳感器33將已檢測出的行駛載荷壓力信號向控制器30傳送。
在行駛控制閥21的前進倒退切換閥22與行駛控制閥21的前進側(cè)受壓部21F之間的回路上設(shè)置前進行駛壓力傳感器36。在前進倒退切換閥22與行駛控制閥21的倒退側(cè)受壓部21R之間的回路上設(shè)置倒退行駛壓力傳感器37。前進行駛壓力傳感器36將由行駛引導(dǎo)壓力接通內(nèi)部的開關(guān)而產(chǎn)生的前進行駛信號，倒退行駛壓力傳感器37將由行駛引導(dǎo)壓力接通內(nèi)部開關(guān)而產(chǎn)生的倒退行駛信號，分別傳送到控制器30。
行駛控制閥21，通過油壓用回轉(zhuǎn)接頭15，由前進側(cè)回路46F及倒退側(cè)回路46R與行駛馬達13連接。從位于行駛控制閥21與油壓用回轉(zhuǎn)接頭15之間的前進側(cè)回路46F分支的47F，和從倒退側(cè)回路46R分支的回路47R，通過往復(fù)閥(shuttle valve)42連接。往復(fù)閥42的輸出回路LSM與泵容量控制機構(gòu)12C連接。從往復(fù)閥42開始，前進側(cè)回路46F及倒退側(cè)回路46R的任何一方壓力高的壓油作為行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1被輸出，通過輸出回路LSM進入泵容量控制機構(gòu)12C。
行駛泵12的噴出回路41與行駛控制閥21連接。從噴出回路41分支的泵壓檢測回路LSP與泵容量控制機構(gòu)12C連接。行駛泵12的噴出回路41的泵噴出壓力LS2進入泵容量控制機構(gòu)12C。
泵容量控制機構(gòu)12C與控制器30連接。泵容量控制機構(gòu)12C，以使行駛用泵12的泵噴出壓力LS2與行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1的壓力差ΔLS(＝LS2-LS1)成為與從控制器30被傳送的泵容量信號對應(yīng)的規(guī)定的LS設(shè)定壓力的方式，來控制行駛泵12的容量。在泵容量控制機構(gòu)12C中，設(shè)置有LS電磁比例閥12CLS，可以與來自控制器30的信號對應(yīng)，設(shè)定LS設(shè)定壓力。
在LS電磁比例閥12CLS的兩側(cè)設(shè)置電磁線圈12CS與彈簧12CP。對應(yīng)于來自控制器30的信號，電磁線圈12CS向LS電磁比例閥12CLS的圖中未示出的閥芯(spool)施加反力。LS電磁比例閥12CLS的閥芯，一直移動到、電磁線圈12CS產(chǎn)生的反力與行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1產(chǎn)生的按壓力合計的力，和行駛用泵12的泵噴出壓力LS2所產(chǎn)生的力與彈簧12CP所產(chǎn)生的力合計的力平衡的位置。對應(yīng)于該閥芯的開口量，LS電磁比例閥12CLS將來自行駛泵12的噴出回路41的壓油輸送到泵容量控制油缸12CC中。即，泵容量控制機構(gòu)12C，成為檢測行駛用泵12的泵噴出壓力LS2與行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1的壓力差ΔLS(＝LS2-LS1)的載荷檢測(load sensing)機構(gòu)。根據(jù)該壓力差ΔLS平衡的LS電磁比例閥12CLS的閥芯的設(shè)定壓力作為LS設(shè)定壓力。
如果行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1所產(chǎn)生的力增大，則LS電磁比例閥12CLS位于圖示的位置12A，泵容量控制油缸12CC的壓油向油箱25排放(drain)，行駛泵12的斜板12a向圖示的max方向傾斜，行駛泵12的容量增加。另一方面，如果行駛泵12的泵噴出壓力LS2所產(chǎn)生的力增大，則LS電磁比例閥12CLS位于圖示位置12B，壓油進入泵容量控制油缸12CC，行駛泵12的斜板12a向圖示的min方向傾斜，行駛泵12的容量減少。
在這里，若減小LS電磁比例閥12CLS的電磁線圈12CS所產(chǎn)生的閥芯的反力，則由于將行駛用泵12的泵噴出壓力LS2所產(chǎn)生的力與彈簧12CP所產(chǎn)生的力合計的力，比將電磁線圈12CS所產(chǎn)生的反力與行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1所產(chǎn)生的按壓力合計的力大，故LS電磁比例閥12CLS以成為位置12B的方式移動。由此，壓油進入泵容量控制油缸12CC，行駛泵12的斜板12a向圖示的min方向傾斜，可以使行駛泵12的容量減少。因此，通過變更作為泵容量控制機構(gòu)12C的載荷檢測機構(gòu)的設(shè)定壓力的LS設(shè)定壓力，行駛泵12的斜板12a向圖示的min方向傾斜，可以使行駛泵12的容量減少。
前進倒退開關(guān)34與控制器30連接，將前進指令信號或倒退指令信號向控制器30傳送。
若控制器30接受行駛泵12與行駛控制閥21之間回路的行駛載荷壓力傳感器33檢測出的行駛載荷壓力信號，則作為行駛阻力所產(chǎn)生的載荷，計算出行駛泵12的噴出壓油的壓力是否超過規(guī)定值。
控制器30運算處理車速檢測傳感器31檢測出的作為電信號的車速信號來計算出車速，在車速超過規(guī)定的速度例如50km/h的情況下，將使行駛泵12的容量減少的泵容量減少信號傳送到泵容量控制機構(gòu)12C。若泵容量控制機構(gòu)12C的LS電磁比例閥12CLS接受泵容量減少信號，則減小由電磁線圈12CS產(chǎn)生的電磁比例閥12CLS的閥芯的反力。這樣，如上所述，由于將行駛用泵12的泵噴出壓力LS2所產(chǎn)生的力與彈簧12CP所產(chǎn)生的力合計的力，比將電磁線圈12CS所產(chǎn)生的反力與行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1所產(chǎn)生的按壓力合計的力大，故LS電磁比例閥12CLS以成為位置12B的方式移動，使行駛泵12的容量減少。
另外，控制器30具備作為可以設(shè)定LS設(shè)定壓力的LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)的LS設(shè)定壓力設(shè)定適配器(adapter)39。LS設(shè)定壓力設(shè)定適配器39，以相對控制器30可以從外部交換的方式，由圖中未示出的連接器可以裝卸。例如，通過交換為最高車速50km/h用適配器、最高車速60km/h用適配器、最高車速70km/h用適配器等，設(shè)定多種LS設(shè)定壓力，從而可以設(shè)定多種最高車速。例如在安裝有作為最高車速50km/h用適配器的LS設(shè)定壓力設(shè)定適配器39的情況下，運算處理車速檢測傳感器31檢測出的作為電信號的車速信號來算出車速，在該車速超過50km/h時，如上所述，使行駛泵12的容量減少。
接著，說明本發(fā)明的車速限制系統(tǒng)的動作。
駕駛員，若將前進倒退開關(guān)切換為前進側(cè)，則前進倒退切換閥22為前進位置FK，踏下油門踏板23A，則行駛引導(dǎo)壓力施加在行駛控制閥21的前進側(cè)受壓部21F上，從中立位置N切換為前進位置F。前進行駛壓力傳感器36，由行駛引導(dǎo)壓力接通內(nèi)部開關(guān)，將前進行駛信號向控制器30傳送。
控制器30，根據(jù)前進倒退開關(guān)34的前進指令信號和由圖中未示出的速度級控制桿設(shè)定的速度級信號(例如為2檔)，首先，將變速閥16切換到1檔(速)位置16A，接著合上1檔(速)離合器14F，且斷開2檔離合器14S，將變速箱14變速為前進1檔(速)。
行駛控制閥21，通過油壓用回轉(zhuǎn)接頭15將從行駛泵12噴出的壓油輸送到行駛馬達13的前進側(cè)噴口13F。行駛馬達13向前進方向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動變速箱14，使工程車輛前進行駛。
若車速增加，來自車速檢測傳感器31的車速信號超過設(shè)定的最高車速例如車速50km/h，則控制器30向泵容量控制機構(gòu)12C傳送使行駛泵12的容量減少的泵容量減少信號。
若泵容量控制機構(gòu)12C的LS電磁比例閥12CLS接受泵容量減少信號，則減小電磁線圈12CS所產(chǎn)生的閥芯的反力。這樣，由于行駛用泵12的泵噴出壓力LS2所產(chǎn)生的力與彈簧12CP所產(chǎn)生的力合計的力，比將電磁線圈12CS所產(chǎn)生的反力與行駛馬達13的馬達載荷壓力LS1所產(chǎn)生的按壓力合計的力大，故LS電磁比例閥12CLS以成為位置12B的方式移動。壓油進入泵容量控制油缸12CC，行駛泵12的斜板12a向圖示的min方向傾斜，使行駛泵12的容量減少。
而且，若工程車輛的速度下降，成為設(shè)定的最高車速例如車速50km/h以下，則控制器30向泵容量控制機構(gòu)12C傳送使行駛泵12的容量增加的泵容量信號。
這樣，本發(fā)明是只向泵容量控制機構(gòu)12C的LS電磁比例閥12CLS傳送泵容量減少信號，減小電磁線圈12CS所產(chǎn)生的閥芯的反力，即可限制車速。因此，在油壓行駛車輛的泵容量控制機構(gòu)12C中使用載荷檢測機構(gòu)的情況下，可以使用已有的泵容量控制機構(gòu)12C，也可以不需要追加新的部件，只變更控制器30的控制軟件即可。以這種簡單的結(jié)構(gòu)，作為工程車輛的油壓行駛車輛就可以不超過作為限制車速的最高速度地行駛。
再有，在變更最高車速的情況下，可以只交換既是LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)也是最高車速設(shè)定機構(gòu)的LS設(shè)定壓力設(shè)定適配器39，可以簡單地變更作為限定車速的最高車速。
另外，油壓行駛車輛也可以是不具有上部旋轉(zhuǎn)體的車輛。例如，也可以適用于輪式裝載機、叉式起重車或其他工程車輛。在不具有上部旋轉(zhuǎn)體的車輛上使用本發(fā)明的車速限制系統(tǒng)的情況下，可以省略油壓用回轉(zhuǎn)接頭15。
而且，變速箱14中低速用的1檔(速)離合器14F及高速用的2檔離合器14S，是以施加壓油合上離合器，釋放壓油斷開離合器的方式的離合器為例進行說明的。
與此相反，可以做成在低速用的1檔(速)離合器14F及高速用的2檔離合器14S上設(shè)置離合器連接用的彈簧，釋放壓油合上離合器、施加壓油斷開離合器的方式。即，也可以在使變速箱14為1檔(速)的情況下，向1檔(速)離合器14F釋放來自變速閥16的壓油，合上1檔(速)離合器，向2檔離合器14S施加壓油斷開2檔離合器14S，變速箱14為1檔(速)。在使變速箱14為2檔的情況下，向2檔離合器14S釋放來自變速閥16的壓油，合上2檔離合器，向1檔(速)離合器14F施加壓油斷開1檔(速)離合器14F，變速箱14為2檔。
權(quán)利要求
1.一種油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)，其具有行駛用油壓馬達和變量式行駛用油壓泵，其特征在于包括以將行駛用油壓馬達的載荷壓力與變量式行駛用油壓泵的噴出壓力的壓力差作為載荷感知設(shè)定壓力即LS設(shè)定壓力的方式，控制變量式行駛用油壓泵的容量的泵容量控制機構(gòu)(12C)；上述油壓行駛車輛的車速檢測機構(gòu)；以及在由該車速檢測機構(gòu)檢測出的車速超過設(shè)定值的情況下，變更上述LS設(shè)定壓力，使上述變量式行駛用油壓馬達的容量減少的控制器(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)，其特征在于上述控制器(30)具備設(shè)定上述LS設(shè)定壓力的LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)(39)，該設(shè)定機構(gòu)可以交換為從其他多種的LS設(shè)定壓力設(shè)定機構(gòu)中選擇的設(shè)定機構(gòu)。
全文摘要
提供一種以簡單的結(jié)構(gòu)即可限制車速的油壓行駛車輛的車速限制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備以將行駛用油壓馬達的載荷壓力與變量式行駛用油壓泵的噴出壓力的壓力差為LS設(shè)定壓力的方式，控制變量式行駛用油壓泵的容量的泵容量控制機構(gòu)(12C)；油壓行駛車輛的車速檢測機構(gòu)；和在檢測出的車速超過設(shè)定值的情況下，變更LS設(shè)定壓力，使變量式行駛用油壓馬達的容量減少的控制器(30)。
文檔編號F16H59/44GK1509917SQ20031011805
公開日2004年7月7日 申請日期2003年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者源司雅明, 雅克, 埃里克·雅克 申請人:株式會社小松制作所