走行速度制御システム
【課題】操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を設定速度以下の一定の速度域に維持することが可能な走行速度制御システムを提供する。
【解決手段】この走行速度制御システムでは、容量制御部２６ｃがポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御とを行い、制御装置２６が、速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度を超えたと判断した場合には、速度検出部２３が検出する走行速度が記憶部２６ａに記憶された第１設定速度を超えないように回転数制御部２６ｄにエンジン回転数を低下させる回転数制御を行わせる。
【解決手段】この走行速度制御システムでは、容量制御部２６ｃがポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御とを行い、制御装置２６が、速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度を超えたと判断した場合には、速度検出部２３が検出する走行速度が記憶部２６ａに記憶された第１設定速度を超えないように回転数制御部２６ｄにエンジン回転数を低下させる回転数制御を行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行速度制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）走行システムを用いた油圧式走行車両が知られている。ＨＳＴ走行システムは、エンジンによって油圧ポンプを駆動させてその油圧ポンプから供給する油圧で油圧モータを駆動させ、さらに油圧モータの駆動力で車輪を回転させることによって車両の走行を行うものである。そして、このような油圧式走行車両の走行速度を制御するための走行速度制御システムの一例が下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１に開示された走行速度制御システムは、変速レバーの傾動に伴って可変容量型の油圧ポンプの容量を変化させることにより、油圧モータへの作動油の供給量を制御し、それによって油圧モータの回転数を制御して車両の走行速度を制御する機構を備えている。そして、この走行速度制御システムでは、変速レバーの増速側への傾動に伴って車速が上限の設定速度まで上昇した後、変速レバーがさらに増速側へ傾動されると制御部がエンジンの回転数を低下させるようになっている。これにより、この走行速度制御システムでは、車速が上限の設定速度に達した後、操作者がさらに変速レバーを増速側へ傾動させた場合でも、車速が設定速度に維持されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、油圧式走行車両の燃費を向上することが求められている。上記特許文献１の走行速度制御システムでは、車速を上限の設定速度に維持するためにエンジンの回転数を低下させるため、その際、燃費の向上が図られる。しかし、この特許文献１の走行速度制御システムでは、より一層の燃費の向上を図ろうとすると、車速が上限の設定速度に達しているにもかかわらず、操作者は変速レバーを増速側へさらに傾動させなければならず、操作者に違和感のある変速レバーの操作を強いることになる。そして、このような燃費を向上するための運転を継続して行おうとすると、操作者は違和感のある変速レバーの操作を継続して行うことになる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を上限の設定速度以下の速度域に維持することが可能な走行速度制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車輪と、エンジンと、前記エンジンによって駆動されて作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油の油圧によって駆動することにより前記車輪を回転させる可変容量型の油圧モータとを備えた油圧式走行車両に設けられ、その油圧式走行車両の走行速度を制御する走行速度制御システムであって、前記油圧ポンプの容量であるポンプ容量と前記油圧モータの容量であるモータ容量とのうち少なくとも一方の制御を行う容量制御部と、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数の制御を行う回転数制御部と、前記油圧式走行車両の上限の走行速度として設定された第１設定速度及びその第１設定速度よりも低い設定速度である第２設定速度を記憶する記憶部とを有する制御装置と、前記油圧式走行車両の走行速度を検出し、その検出した走行速度を表す速度信号を前記制御装置へ出力する速度検出部とを備え、前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御と前記モータ容量を減少させる制御のうち少なくとも一方の制御を行い、当該容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記ポンプ容量を増加させる一方、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記モータ容量を減少させ、前記制御装置は、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度が前記記憶部に記憶された前記第２設定速度を超えたと判断した場合には、前記速度検出部が検出する走行速度が前記記憶部に記憶された前記第１設定速度を超えないように前記回転数制御部に前記エンジン回転数を低下させる回転数制御を行わせることを特徴とするものである。
【０００８】
この請求項１に記載の発明では、容量制御部が、油圧式走行車両の加速時にポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御とのうち少なくとも一方の制御を行う。このため、車速が上昇して前記第２設定速度を超えた時点では、ポンプ容量の増加及び／又はモータ容量の減少が生じている。そして、この発明では、容量制御部が、当該油圧式走行車両の加速時にポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で車速が前記第１設定速度を上回るような容量までポンプ容量を増加させる一方、当該油圧式走行車両の加速時にモータ容量を減少させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で車速が前記第１設定速度を上回るような容量までモータ容量を減少させる。このため、油圧式走行車両の加速時に車速は第２設定速度を超えた後も継続して上昇する。この際、本発明では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部により、速度検出部が検出する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにエンジン回転数が低下されるので、車速が第２設定速度を超えた後、ポンプ容量の増加及び／又はモータ容量の減少に伴う車速の上昇を相殺して車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。そして、この際、回転数制御部によりエンジン回転数が低下されることによって、油圧式走行車両の燃費が向上する。さらに、この回転数制御部によるエンジン回転数の低下は、制御装置が、速度検出部から送られる速度信号に基づいて車速が第２設定速度を超えたと判断したことに応じて回転数制御部に自動的に行わせるため、操作者が違和感のある操作を行うこともない。従って、この請求項１に記載の発明では、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。
【０００９】
また、上記特許文献１の従来構成では、油圧モータが固定容量型となっているが、この請求項１の発明において容量制御部によりモータ容量を減少させる制御を行う場合には、モータ容量の減少に起因して発生し、エンジン回転数の低下により相殺されるべき車速の上昇量が前記従来構成に比べて増加する。このため、この発明では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部によるエンジン回転数の低下量を前記従来構成に比べて増加させることができ、その結果、従来構成に比べてより大きな燃費の向上効果を得ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の走行速度制御システムにおいて、前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記ポンプ容量の増加によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記エンジンの燃料消費率が最低となるエンジン回転数である下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記ポンプ容量を増加させ、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記モータ容量の減少によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記モータ容量を減少させることを特徴とするものである。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、油圧式走行車両の加速時に車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部によりエンジン回転数を低下させる回転数制御が行われる際、エンジンの燃料消費率が最低となる下限回転数以下までエンジン回転数が低下されない。このため、エンジン回転数が下限回転数以下に低下することによる燃費の悪化を防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の走行速度制御システムにおいて、前記記憶部は、前記第１設定速度及び前記第２設定速度に加えて、前記第２設定速度よりも低い設定速度である第３設定速度を記憶しており、前記制御装置は、前記速度信号に基づいて、前記油圧式走行車両の走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記第３設定速度を下回ったと判断した場合に、前記回転数制御部に前記回転数制御を解除させることを特徴とするものである。
【００１３】
この請求項３に記載の発明では、車速が第２設定速度を超えた後、第２設定速度よりも低い第３設定速度を下回ったときに回転数制御が解除される。ところで、この回転数制御を解除する設定速度を第２設定速度と同じ速度に設定することも考えられるが、この場合には、第２設定速度において回転数制御のオン／オフがめまぐるしく切り換わり、その回転数制御が不安定になる虞がある。これに対して、この請求項３の発明では、車速が第２設定速度よりも低い第３設定速度を下回ったときに前記回転数制御が解除されるので、車速が第２設定速度を超えて前記回転数制御がオンにされるタイミングと車速が第３設定速度を下回って前記回転数制御がオフにされるタイミングとをずらすことができる。これにより、前記回転数制御を安定化することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行速度制御システムにおいて、前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度から前記第１設定速度よりも低く、かつ、前記第２設定速度よりも高い目標速度を減じることにより前記走行速度と前記目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
この請求項４に記載の発明によれば、車速が第２設定速度を超えた後、第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度に車速が近づくようになるので、車速が第２設定速度を超えた後、車速を上限の第１設定速度以下の一定の速度域に良好に維持することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の走行速度制御システムにおいて、操作者によって操作されるアクセル部を有し、そのアクセル部の操作量を表すアクセル信号を前記制御装置へ送るアクセル装置を備え、前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と前記アクセル信号に基づく前記アクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施することを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項５に記載の発明では、車速が第２設定速度を超えた後、前記速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御とアクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうち回転数が低くなる方の制御が実施されるため、車速が第２設定速度を超えた後、よりエンジン回転数が低くなる方の制御が常に実施されて燃費の向上が図られる。また、この発明では、アクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御の方が前記速度差を小さくするエンジン回転数の制御に比べてエンジン回転数が低くなる場合には、アクセル部の操作量に応じてエンジン回転数が制御されるため、操作者によるアクセル部の操作に応じて車速を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による走行速度制御システムが適用された油圧式走行車両の駆動系統を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による走行速度制御システムによる制御プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態による走行速度制御システムが適用された油圧式走行車両の車速、油圧ポンプの吐出圧、ポンプ容量、モータ容量、エンジン回転数、エンジンの燃料消費量の経時変化を示す図である。
【図４】走行速度制御システムによって制御する油圧式走行車両の走行速度の経時変化のイメージを概略的に示す図である
【図５】エンジンの回転数と燃料消費率との関係を示す相関図である。
【図６】油圧ポンプの吐出圧とポンプ容量との関係を示す相関図である。
【図７】油圧ポンプの吐出圧とモータ容量との関係を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、図１を参照して本発明の一実施形態による走行速度制御システム１が適用された油圧式走行車両の構成について説明する。
【００２２】
この油圧式走行車両は、ＨＳＴ走行システムを用いており、エンジン４によって駆動される走行用油圧ポンプ８から供給する作動油の油圧で走行用油圧モータ１０を駆動させ、その走行用油圧モータ１０の駆動力により車輪２を回転させて走行するものである。
【００２３】
具体的には、この油圧式走行車両は、車輪２と、エンジン４と、パワーディバイダ６と、走行用油圧ポンプ８と、走行用油圧モータ１０と、動力伝達部１２と、閉回路１４と、チャージポンプ１６と、チャージ回路１８と、作業用油圧ポンプ２０と、冷却ファン２２とを備えている。
【００２４】
エンジン４の駆動軸には、パワーディバイダ６を介して走行用油圧ポンプ８の入力軸、チャージポンプ１６の入力軸、作業用油圧ポンプ２０の入力軸及び冷却ファン２２の駆動軸が接続されている。これにより、エンジン４の駆動力は、パワーディバイダ６によって分割されて走行用油圧ポンプ８、チャージポンプ１６、作業用油圧ポンプ２０及び冷却ファン２２にそれぞれ伝達される。すなわち、油圧式走行車両の走行時には、エンジン４によって走行用油圧ポンプ８のみが駆動されるわけではなく、他の駆動機器であるチャージポンプ１６、作業用油圧ポンプ２０及び冷却ファン２２もエンジン４によって駆動されるようになっている。なお、エンジン４には、図略の燃料噴射装置が付設されており、この燃料噴射装置からエンジン４へ噴射される燃料を消費してエンジン４が駆動するようになっている。
【００２５】
走行用油圧ポンプ８は、可変容量型で、かつ、両方向吐出型に構成されている。この走行用油圧ポンプ８は、本発明の油圧ポンプの概念に含まれるものである。そして、この走行用油圧ポンプ８は、一側の給排口８ａと他側の給排口８ｂを有している。この走行用油圧ポンプ８は、エンジン４の駆動力がパワーディバイダ６を介して伝達されることによって駆動し、一側の給排口８ａ又は他側の給排口８ｂから作動油を吐出する。
【００２６】
走行用油圧モータ１０は、可変容量型であり、走行用油圧ポンプ８から吐出された作動油の油圧によって駆動して、車輪２を回転させるための駆動力を発する。この走行用油圧モータ１０は、本発明の油圧モータの概念に含まれるものである。この走行用油圧モータ１０は、一側の給排口１０ａと他側の給排口１０ｂとを有する。また、走行用油圧モータ１０は、出力軸１０ｃを有しており、この出力軸１０ｃが動力伝達部１２に接続されている。
【００２７】
動力伝達部１２は、走行用油圧モータ１０の駆動力を車輪２に繋がる車軸（図示せず）に伝達するものである。この動力伝達部１２には、走行用油圧モータ１０の駆動力が出力軸１０ｃを介して入力される。動力伝達部１２は、伝達軸１２ａを有しており、この伝達軸１２ａが車軸に接続されている。走行用油圧モータ１０から動力伝達部１２に入力された駆動力は、伝達軸１２ａを介して車軸へ伝達され、それによって車軸とともに車輪２が回転するようになっている。
【００２８】
閉回路１４は、走行用油圧ポンプ８と走行用油圧モータ１０とを繋いでいる。この閉回路１４は、走行用油圧ポンプ８と走行用油圧モータ１０との間で作動油を循環させるためのものである。具体的には、閉回路１４は、一対の給排路１４ａ，１４ｂを備えている。一方の給排路１４ａは、走行用油圧ポンプ８の一側の給排口８ａと走行用油圧モータ１０の一側の給排口１０ａとを接続している。他方の給排路１４ｂは、走行用油圧ポンプ８の他側の給排口８ｂと走行用油圧モータ１０の他側の給排口１０ｂとを接続している。これにより、例えば、走行用油圧ポンプ８の一側の給排口８ａから作動油が吐出された場合には、その作動油は一方の給排路１４ａを通って走行用油圧モータ１０の一側の給排口１０ａに流れ込む。その後、走行用油圧モータ１０の他側の給排口１０ｂから戻り油が排出され、その戻り油は、他方の給排路１４ｂを通って走行用油圧ポンプ８の他側の給排口８ｂに戻る。
【００２９】
チャージポンプ１６は、閉回路１４に補給する作動油を吐出するものである。このチャージポンプ１６は、吐出口１６ａを有しており、その吐出口１６ａにチャージ回路１８が接続されている。このチャージポンプ１６は、エンジン４からパワーディバイダ６を介して駆動力が伝達されることにより、吐出口１６ａからチャージ回路１８へ作動油を吐出する。
【００３０】
チャージ回路１８は、チャージポンプ１６から吐出された作動油を閉回路１４へ導入するためのものである。このチャージ回路１８は、接続路１８ａと、吐出路１８ｂと、逃がし路１８ｃと、第１チェック弁１８ｄと、第２チェック弁１８ｅと、第３チェック弁１８ｆと、リリーフ弁１８ｇとを有する。
【００３１】
接続路１８ａは、前記一対の給排路１４ａ，１４ｂ同士を繋いでいる。吐出路１８ｂは、その一端がチャージポンプ１６の吐出口１６ａに接続されており、他端が接続路１８ａに接続されている。逃がし路１８ｃは、その一端が吐出路１８ｂに接続されており、他端が作動油タンクＴに接続されている。第１チェック弁１８ｄは、接続路１８ａのうち前記一方の給排路１４ａに対する接続箇所と吐出路１８ｂに対する接続箇所との間の部分に設けられている。第２チェック弁１８ｅは、接続路１８ａのうち前記他方の給排路１４ｂに対する接続箇所と吐出路１８ｂに対する接続箇所との間の部分に設けられている。第３チェック弁１８ｆは、吐出路１８ｂのうち逃がし路１８ｃが接続された箇所とチャージポンプ１６との間に位置する部分に設けられている。リリーフ弁１８ｇは、逃がし路１８ｃに設けられている。
【００３２】
このようなチャージ回路１８の構成により、チャージポンプ１６から吐出された作動油は、吐出路１８ｂを通じて接続路１８ａに導入され、リリーフ弁１８ｇの設定圧力以下の圧力で接続路１８ａから両給排路１４ａ，１４ｂへ導入される。そして、チャージポンプ１６から吐出路１８ｂに吐出された作動油のうちリリーフ弁１８ｇの設定圧力を超える分の作動油は、逃がし路１８ｃを通じて作動油タンクＴに逃がされる。また、第１チェック弁１８ｄにより前記一方の給排路１４ａから吐出路１８ｂ側への作動油の逆流が防止され、第２チェック弁１８ｅにより前記他方の給排路１４ｂから吐出路１８ｂ側への作動油の逆流が防止される。また、第３チェック弁１８ｆにより接続路１８ａからチャージポンプ１６側への作動油の逆流が防止される。
【００３３】
作業用油圧ポンプ２０は、油圧式走行車両に搭載される図略の作業用油圧装置（クレーン、ショベル等）へ油圧を供給するためのものである。この作業用油圧ポンプ２０は、エンジン４からパワーディバイダ６を介して駆動力が伝達されることにより作動油を吐出する。
【００３４】
冷却ファン２２は、エンジン４を冷却するためのものである。この冷却ファン２２は、エンジン４からパワーディバイダ６を介して駆動力が伝達されることにより駆動してエンジン４へ向かって送風し、それによってエンジン４の冷却を行う。
【００３５】
本実施形態による走行速度制御システム１は、以上説明したような構成の油圧式走行車両に設けられており、この油圧式走行車両の走行速度を制御するものである。次に、本実施形態の走行速度制御システム１の具体的な構成について説明する。
【００３６】
本実施形態の走行速度制御システム１は、速度検出部２３と、圧力センサ３０ａ，３０ｂと、アクセル装置２４と、エンジン回転数検出部２５と、制御装置２６とを備えている。
【００３７】
速度検出部２３は、油圧式走行車両の走行速度を検出するものである。この速度検出部２３は、動力伝達部１２の伝達軸１２ａに設けられており、その伝達軸１２ａの回転速度を検出する。そして、速度検出部２３は、検出した伝達軸１２ａの回転速度に基づいて油圧式走行車両の走行速度を検出し、その検出した走行速度を表す速度信号を制御装置２６へ出力する。
【００３８】
圧力センサ３０ａ，３０ｂは、油圧ポンプ８の作動油の吐出圧を検出し、その検出した吐出圧を表す圧力信号を制御装置２６へ出力する。一方の圧力センサ３０ａは、油圧ポンプ８の一側の給排口８ａに繋がる一方の給排路１４ａに設けられており、他方の圧力センサ３０ｂは、油圧ポンプ８の他側の給排口８ｂに繋がる他方の給排路１４ｂに設けられている。
【００３９】
アクセル装置２４は、アクセル部２４ａと、本体部２４ｂと、アクセル信号出力部２４ｃとを有しており、アクセル部２４ａの操作量を表すアクセル信号を制御装置２６へ送るように構成されている。具体的には、アクセル部２４ａは、操作者によって操作されるものであり、本体部２４ｂに取り付けられている。アクセル信号出力部２４ｃは、本体部２４ｂの内部に設けられており、アクセル部２４ａの操作量（踏み込み量）を検出してその操作量を表すアクセル信号を制御装置２６へ出力する。
【００４０】
エンジン回転数検出部２５は、エンジン４の回転数（以下、単にエンジン回転数という）を検出するものである。このエンジン回転数検出部２５は、エンジン回転数を検出し、その検出したエンジン回転数を表す回転数信号を制御装置２６へ出力する。
【００４１】
制御装置２６は、エンジン回転数の制御と、走行用油圧ポンプ８の容量（以下、ポンプ容量という）の制御と、走行用油圧モータ１０の容量（以下、モータ容量という）の制御とを行う。この制御装置２６は、記憶部２６ａと、制御部２６ｂとを有する。
【００４２】
記憶部２６ａは、第１設定速度、第２設定速度、第３設定速度、目標速度、ポンプ容量の最大値、モータ容量の最小値及び下限回転数を記憶するものである。
【００４３】
第１設定速度は、油圧式走行車両の上限の走行速度として設定されたものである。第２設定速度は、第１設定速度よりも若干低い速度に設定されており、後述するエンジン回転数の低下制御を開始する設定速度である。第３設定速度は、第２設定速度よりも若干低い速度に設定されており、後述するエンジン回転数の低下制御を解除する設定速度である。目標速度は、第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い速度であり、車速が第２設定速度を超えた後、車速制御の目標となる速度である。ポンプ容量の最大値は、後述するポンプ容量の増加制御における目標値であり、予め設定される値である。モータ容量の最小値は、後述するモータ容量の減少制御における目標値であり、予め設定される値である。下限回転数は、エンジン４の特性上、当該エンジン４の燃料消費率が最低となるエンジン回転数である。
【００４４】
制御部２６ｂは、ポンプ容量及びモータ容量の制御を行う容量制御部２６ｃと、エンジン回転数の制御を行う回転数制御部２６ｄとを有する。この制御部２６ｂは、速度検出部２３から送られてくる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度以下であると判断した場合には、操作者によるアクセル部２４ａの操作量に応じて回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数を制御させ、それによって車速をアクセル部２４ａの操作量に応じた速度に制御する。
【００４５】
また、制御部２６ｂは、後述するように、所定の制御サイクル毎に油圧式走行車両の加速時に容量制御部２６ｃに油圧ポンプ８のポンプ容量を増加させる容量制御を行わせるとともに油圧モータ１０のモータ容量を減少させる容量制御を行わせる。具体的には、制御部２６ｂは、圧力センサ３０ａ，３０ｂから送られてくる圧力信号を監視しており、所定の制御サイクル毎に、前記圧力信号に基づいて車速の上昇に伴う油圧ポンプ８の吐出圧の減少が生じたと判断した場合に、容量制御部２６ｃに油圧ポンプ８のポンプ容量を増加させる容量制御を行わせるとともに油圧モータ１０のモータ容量を減少させる容量制御を行わせる。
【００４６】
さらに、制御部２６ｂは、所定の制御サイクル毎に、速度検出部２３から送られてくる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度を超えたと判断した場合には、速度検出部２３が検出する走行速度が記憶部２６ａに記憶された第１設定速度を超えないように回転数制御部２６ｄにエンジン回転数を低下させる制御を行わせる。具体的には、制御部２６ｂは、第２設定速度よりも高く、かつ、第１設定速度よりも低い目標速度を設定し、この目標速度を記憶部２６ａに記憶させておく。そして、制御部２６ｂは、車速が目標速度に近づくように行うエンジン回転数の制御と、アクセル部２４ａの操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施する。
【００４７】
また、制御部２６ｂは、前記速度信号に基づいて、油圧式走行車両の走行速度が第２設定速度を超えた後、記憶部２６ａに記憶された第３設定速度を下回ったと判断した場合には、回転数制御部２６ｄに上記の回転数制御を解除させる。
【００４８】
次に、図２〜図７を参照して、本実施形態の走行速度制御システム１による油圧式走行車両の走行速度の制御プロセスについて説明する。
【００４９】
油圧式走行車両では、エンジン４が駆動することにより、走行用油圧ポンプ８、チャージポンプ１６、作業用油圧ポンプ２０及び冷却ファン２２が駆動する。そして、走行用油圧ポンプ８が駆動することにより当該走行用油圧ポンプ８から作動油が吐出され、その作動油は、閉回路１４の一方の給排路１４ａ又は他方の給排路１４ｂを通じて走行用油圧モータ１０へ供給される。これにより、走行用油圧モータ１０が駆動する。走行用油圧モータ１０の駆動力は、動力伝達部１２を通じて車軸へ伝達され、それによって車軸と共に車輪２が回転する。このようにして、油圧式走行車両の走行が行われる。
【００５０】
そして、本実施形態の走行速度制御システム１では、このような油圧式走行車両の走行の過程において、図２のフローチャートに示すような制御サイクルを行う。
【００５１】
油圧式走行車両が停止した状態（走行速度が０の状態）から加速していく過程では、加速により車速が上昇する（図３（ａ）参照）と、それに伴って油圧モータ１０の回転数が増加する。そして、この油圧モータ１０の回転数の増加に伴って油圧モータ１０の作動油の吸収流量が増加するため、油圧ポンプ８の吐出圧が徐々に低下する（図３（ｂ）参照）。
【００５２】
ここで、まず、制御部２６ｂが、容量制御部２６ｃに、図６及び図７に示す関係で油圧ポンプ８の吐出圧の低下に従ってポンプ容量を増加させるとともにモータ容量を減少させる制御を行わせる（ステップＳ１）。この制御においてポンプ容量を増加させる際の当該ポンプ容量の最大値ｑｐ１とモータ容量を減少させる際の当該モータ容量の最小値ｑｍ１は、以下の式（１）により算出される車速Ｖ１が第１設定速度以上となるように予め設定されている。
【００５３】
Ｖ１＝（２×π×ωｅ１×Ｎｐ×ｑｐ１×Ｒｔ）／（ｑｍ１×Ｎｍ）・・・（１）
ここで、ωｅ１は車両の加速時に用いられる予め設定された設定エンジン回転数、Ｎｐはエンジン回転数に対する油圧ポンプ８の回転数の比である油圧ポンプ８の増速比、Ｒｔは車輪２の半径、Ｎｍは車軸の回転数に対する油圧モータ１０の回転数の比である車軸増速比をそれぞれ表す。
【００５４】
また、ポンプ容量の最大値ｑｐ１及びモータ容量の最小値ｑｍ１は、後述する回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御において下限回転数以下までエンジン回転数が低下されないような各容量にそれぞれ設定されている。具体的には、ポンプ容量の最大値ｑｐ１及びモータ容量の最小値ｑｍ１は、以下の式（２）で求められる車速Ｖ２が第２設定速度の時のエンジン回転数ωｅ２が下限回転数よりも高い値となるようにそれぞれ設定されている。
【００５５】
ωｅ２＝（Ｖ２×ｑｍ１×Ｎｍ）／（２×π×Ｎｐ×ｑｐ１×Ｒｔ）・・・（２）
上記のように設定されたポンプ容量の最大値ｑｐ１及びモータ容量の最小値ｑｍ１は、記憶部２６ａに記憶されており、当該ステップＳ１では、容量制御部２６ｃがその記憶部２６ａに記憶されたポンプ容量の最大値ｑｐ１に向かってポンプ容量を増加させるとともに、記憶部２６ａに記憶されたモータ容量の最大値ｑｍ１に向かってモータ容量を減少させる。
【００５６】
そして、ステップＳ１の後、速度検出部２３が油圧式走行車両の走行速度を検出する（ステップＳ２）。この走行速度の検出結果を表す速度信号が速度検出部２３から制御装置２６へ送られる。
【００５７】
次に、制御装置２６の制御部２６ｂが、現在の制御サイクルの１つ前の制御サイクルで後述のエンジン回転数の低下制御を行っていないかを判断する（ステップＳ３）
このステップＳ３において、制御部２６ｂは、１つ前の制御サイクルでエンジン回転数の低下制御を行ったと判断した場合には、次に、速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第３設定速度よりも高いか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００５８】
そして、制御部２６ｂは、走行速度が第３設定速度以下であると判断した場合には、エンジン４の通常の制御を行う（ステップＳ７）。このエンジン４の通常の制御では、制御部２６ｂは、操作者によるアクセル部２４ａの操作量（踏み込み量）に応じてエンジン回転数を制御し、それによって油圧式走行車両の走行速度を制御する。
【００５９】
具体的には、操作者によるアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたアクセル信号が、アクセル装置２４のアクセル信号出力部２４ｃから制御装置２６へ出力される。制御部２６ｂは、このアクセル信号に基づいて回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数を制御する。この際、アクセル部２４ａの踏み込み量の増加を表すアクセル信号が制御装置２６に入力された場合には、回転数制御部２６ｄは、エンジン回転数を上昇させる。一方、アクセル部２４ａの踏み込み量の減少を表すアクセル信号が制御装置２６に入力された場合には、回転数制御部２６ｄは、エンジン回転数を低下させる。このようにして、アクセル部２４ａの踏み込み量の増減に応じてエンジン回転数が増減される通常のエンジン４の制御が行われる。
【００６０】
前記ステップＳ３において制御部２６ｂが現在の制御サイクルの１つ前の制御サイクルでエンジン回転数の低下制御を行っていないと判断した場合には、次に制御部２６ｂは速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度よりも高いか否かを判断する（ステップＳ９）。
【００６１】
このステップＳ９において、制御部２６ｂは、油圧式走行車両の走行速度が第２設定速度以下であると判断した場合には、上記したステップＳ７のエンジン４の通常の制御を行う。
【００６２】
一方、ステップＳ９において、制御部２６ｂは、前記速度信号に基づいて車速が第２設定速度を超えたと判断した場合には、次に、前記速度信号に基づいて、速度検出部２３が検出する油圧式走行車両の走行速度が第１設定速度を超えないように回転数制御部２６ｄにエンジン回転数を低下させる制御を行わせる（ステップＳ１１）。
【００６３】
前記ステップＳ１において、容量制御部２６ｃが、図６及び図７に示す関係で油圧ポンプ８の吐出圧の低下に伴ってポンプ容量を増加させるとともにモータ容量を減少させる制御を行う結果、ポンプ容量が増加してｑｐ１となるとともにモータ容量が減少してｑｍ１となった場合には、エンジン回転数が前記設定エンジン回転数ωｅ１以上では、車速が第１設定速度を上回ろうとする。そこで、当該ステップＳ１１によるエンジン回転数を低下させて車速を第１設定速度以下にする制御が行われる。
【００６４】
具体的には、前記ステップＳ１において、容量制御部２６ｃは、図３（ｂ）に示すように油圧ポンプ８の吐出圧が低下するのに伴い、図３（ｃ）に示すようにポンプ容量を増加させるとともに図３（ｄ）に示すようにモータ容量を減少させる制御を行う。この際、上記のように、ポンプ容量の最大値ｑｐ１とモータ容量の最小値ｑｍ１が、エンジン回転数が設定エンジン回転数ωｅ１の場合に車速Ｖ１が第１設定速度以上となるように設定されているため、車速が第１設定速度以上となろうとする。ここで、当該ステップＳ１１において、回転数制御部２６ｄによる車速が第１設定速度を超えないようにエンジン回転数を低下させる制御が実施され、それによって、図３（ｅ）に示すようにエンジン回転数が加速時の前記設定エンジン回転数ωｅ１から低下される。従って、車両が最高速度に到達した時点のエンジン回転数ωｅ２は、加速時の設定エンジン回転数ωｅ１よりも低減することになり、図３（ｆ）に示すようにエンジン４の燃料消費量が減少する。その結果、車両の燃費が改善する。
【００６５】
そして、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の制御は、以下のようにして行われる。すなわち、回転数制御部２６ｄは、記憶部２６ａに記憶された第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度にエンジン回転数が近づくようにエンジン回転数のフィードバック制御を行う。具体的には、回転数制御部２６ｄは、速度検出部２３から送られる前記速度信号に基づいて車両の走行速度から目標速度を減じることにより走行速度と目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるようにエンジン回転数を制御する。この際、回転数制御部２６ｄは、次式（３）に基づいて、前記速度差が大きいほどエンジン回転数が低下するように、エンジン回転数のフィードバック制御を行う。
【００６６】
Δωｅ＝−Ｇ×（Ｖ−Ｖｒｅｆ）・・・（３）
ここで、Δωｅはエンジン回転数の低下量、Ｇはフィードバックの反応の速さを調節するための比例定数、Ｖは速度検出部２３が検出する車両の走行速度、Ｖｒｅｆは目標速度をそれぞれ表す。回転数制御部２６ｄは、上記式（３）に基づいてエンジン回転数の低下量Δωｅを算出し、その算出した低下量Δωｅだけエンジン回転数を低下させる。
【００６７】
なお、上記式（３）に基づくエンジン回転数のフィードバック制御は、速度検出部２３が検出する走行速度と目標速度との速度差に対してエンジン回転数が比例するように制御する場合の例である。このような比例制御の代わりに前記速度差の微分値にエンジン回転数が比例するように制御する微分制御や、前記速度差の積分値にエンジン回転数が比例するように制御する積分制御をエンジン回転数のフィードバック制御に適用してもよい。
【００６８】
上記の制御によって、速度検出部２３が検出する走行速度が目標速度よりも高い場合には、エンジン回転数が低下するように制御され、その結果、油圧式走行車両の走行速度が低下する。ただし、速度検出部２３が検出する走行速度が目標速度よりも低い場合には、エンジン回転数が増加するように制御され、その結果、油圧式走行車両の走行速度が上昇する。このような制御により、油圧式走行車両の走行速度は、図４に示すように目標速度を中心として、多少の波を持ちながら、第１設定速度と第２設定速度との間の速度域で維持される。
【００６９】
なお、油圧式走行車両の走行時に必要なエンジン４の動力（エンジン４の必要動力）は、走行用油圧ポンプ８の駆動に要する動力と、チャージポンプ１６の駆動による損失動力と、作業用油圧ポンプ２０の駆動による損失動力と、冷却ファン２２の駆動による損失動力とを足し合わせたものとなる。
【００７０】
本実施形態と異なり、エンジン回転数を低下させずに一定に保って油圧式走行車両の走行を行う場合には、車速が上限速度に達して加速が終了し、車速が一定の状態になると、走行用油圧ポンプ８の駆動に要する動力は減少する。ただし、この場合でも前記各損失動力は、減少しないので、エンジン４の必要動力は、走行用油圧ポンプ８の駆動に要する動力の減少分しか減少しない。
【００７１】
これに対して、本実施形態のように上記のエンジン回転数を低下させる制御を行う場合には、前記各損失動力も減少する。その結果、本実施形態におけるエンジン４の必要動力は、エンジン回転数を低下させずに一定に保って車両の走行を行う場合のエンジン４の必要動力に比べて大きく減少する。
【００７２】
そして、油圧式走行車両の走行燃費は、エンジン４の必要動力にエンジン４の燃料消費率を乗じることによって求められる。エンジン４の燃料消費率は、エンジン４の特性上、エンジン回転数に対して図５に示すような関係がある。すなわち、本実施形態のように、エンジン回転数を、油圧式走行車両の走行速度が上限の速度（第１設定速度）となるような回転数近傍から低下させる場合には、エンジン４の燃料消費率が低下する。これに対して、エンジン回転数を低下させず一定に保っている場合には、エンジン４の燃料消費率は低下せず、一定である。従って、エンジン４の必要動力が大きく減少するとともにエンジン４の燃料消費率が低下する本実施形態のエンジン回転数の制御では、エンジン回転数を低下させずに一定に保って車両の走行を行う場合に比べて油圧式走行車両の走行燃費が大きく向上する。また、図５に示すように、エンジン４の燃料消費率は、エンジン４の特性上、エンジン回転数が下限回転数を下回ると上昇する。しかし、本実施形態では、上記のように、車速が第２設定速度の時にエンジン回転数が下限回転数よりも高い値となるようにポンプ容量が増加される最大値ｑｐ１及びモータ容量が減少される最小値ｑｍ１が設定されているとともに、前記回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御において車速が第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度に近づくようにエンジン回転数が制御されるため、当該エンジン回転数の低下制御においてエンジン回転数が下限回転数以下まで低下することがない。このため、当該エンジン回転数の低下制御においてエンジン回転数が下限回転数以下になることに起因する走行燃費の悪化が防止される。
【００７３】
そして、ステップＳ１１の後、回転数制御部２６ｄは、上記の走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と、前記アクセル信号に基づくアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が小さくなる方の制御を選択して実施する（ステップＳ１３）。この際、回転数制御部２６ｄは、前記速度差が小さくなるように行う回転数制御によってエンジン回転数が達する値と、前記アクセル信号に基づく回転数制御によってエンジン回転数が達する値とを比較して、よりエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施する。
【００７４】
そして、現在の制御サイクルが終了し、続いて次の制御サイクルが上記と同じ流れで行われる。この際、ステップＳ３において、制御部２６ｂは、１つ前の制御サイクルでエンジン回転数の低下制御を行ったと判断する。そのため、制御部２６ｂは、ステップＳ５において、油圧式走行車両の走行速度が第３設定速度よりも高いか否かを判断する。ここで、１つ前の制御サイクルのステップＳ１３でアクセル信号に基づくエンジン回転数の制御が選択された場合には、走行速度が第３設定速度以下となる場合があるので、この場合には、制御部２６ｂは、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御を解除してステップＳ７の通常のエンジン４の制御を行う。
【００７５】
以上のようにして、本実施形態の走行速度制御システム１による油圧式走行車両の速度制御が行われる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態では、制御部２６ｂが、容量制御部２６ｃによりポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御を行う。このため、車速が上昇して第２設定速度を超えた時点では、ポンプ容量の増加及びモータ容量の減少が生じている。そして、本実施形態では、車両の加速時に容量制御部２６ｃがその加速時に用いられる設定エンジン回転数で車速が第１設定速度を上回るような容量までポンプ容量を増加させるとともに、その設定エンジン回転数で車速が第１設定速度を上回るような容量までモータ容量を減少させる。このため、車両の加速時に車速は第２設定速度を超えた後も継続して上昇する。この際、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部２６ｄにより、速度検出部２３が検出する走行速度が第１設定速度を超えないようにエンジン回転数が低下されるので、車速が第２設定速度を超えた後、ポンプ容量の増加及びモータ容量の減少に伴う車速の上昇を相殺して車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。そして、この際、回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数が低下されることによって、油圧式走行車両の燃費が向上する。さらに、この回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御は、制御部２６ｂが、速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて車速が第２設定速度を超えたと判断したことに応じて自動的に行われるため、操作者が違和感のある操作を行うこともない。従って、本実施形態では、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を第１設定速度以下の速度域に維持することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、容量制御部２６ｃがモータ容量を減少させる制御を行うので、このモータ容量の減少に起因して発生する車速の上昇分が存在し、モータ容量が固定されている従来構成に比べて、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御によって相殺されるべき車速の上昇量が大きくなる。このため、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下量を前記従来構成に比べて増加させることができ、その結果、より大きな燃費の向上効果を得ることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、所定の制御サイクル毎にポンプ容量の増加及びモータ容量の低下を行う容量制御と、その容量制御に応じたエンジン回転数の低下制御とを行うため、油圧式走行車両の走行速度が急変しないようにポンプ容量及びモータ容量とエンジン回転数とのバランスを保ちながらポンプ容量の増加制御、モータ容量の減少制御及びエンジン回転数の低下制御を行うことができる。
【００７９】
また、本実施形態では、容量制御部２６ｃは、回転数制御部２６ｄがポンプ容量の増加によって上昇する走行速度が第１設定速度を超えないようにするために下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量にポンプ容量を増加させるとともに、回転数制御部２６ｄがモータ容量の減少によって上昇する走行速度が第１設定速度を超えないようにするために下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量にモータ容量を減少させる。このため、本実施形態では、油圧式走行車両の加速時に車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数を低下させる回転数制御が行われる際、エンジン４の燃料消費率が最低となる下限回転数以下までエンジン回転数が低下されない。このため、エンジン回転数が下限回転数以下に低下することによる燃費の悪化を防ぐことができる。
【００８０】
また、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えてポンプ容量の増加制御及びモータ容量の減少制御が行われている状態で、車速が第２設定速度よりも低い第３設定速度を下回ったときには、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御が解除される。このため、車速が第２設定速度を超えて前記エンジン回転数の低下制御がオンにされるタイミングと車速が第３設定速度を下回って前記エンジン回転数の低下制御がオフにされるタイミングとをずらすことができる。これにより、このエンジン回転数の低下制御を安定化することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、制御部２６ｂが、速度検出部２３からの速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度から目標速度を減じることにより走行速度と目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるようにエンジン回転数を制御する。このため、車速が第２設定速度を超えた後、第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度に車速が近づくようになる。その結果、車速が第２設定速度を超えた後、車速を第１設定速度以下の一定の速度域に良好に維持することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、実際の走行速度と前記目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御とアクセル部２４ａの操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうち回転数が低くなる方の制御が制御部２６ｂにより実施される。このため、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、よりエンジン回転数が低くなる方の制御が常に実施されて燃費の向上が図られる。また、本実施形態では、アクセル部２４ａの操作量に応じたエンジン回転数の制御の方が前記速度差を小さくするエンジン回転数の制御に比べてエンジン回転数が低くなる場合には、アクセル部２４ａの操作量に応じてエンジン回転数が制御されるため、操作者によるアクセル部２４ａの操作に応じて車速を低減させることができる。
【００８３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８４】
例えば、速度検出部は、走行用油圧モータ１０の出力軸１０ｃや、車軸又は車輪２に設けてもよい。速度検出部を走行用油圧モータ１０の出力軸１０ｃに設けた場合には、速度検出部は、走行用油圧モータ１０の出力軸１０ｃの回転速度を検出してその検出した回転速度から油圧式走行車両の走行速度を検出する。また、速度検出部を車軸又は車輪２に設けた場合には、速度検出部は、車軸又は車輪２の回転速度を検出してその検出した回転速度から油圧式走行車両の走行速度を検出する。
【００８５】
また、上記実施形態では、車速の上昇に伴って容量制御部２６ｃがポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御を両方とも行うようにしたが、容量制御部２６ｃがそれら両制御のうちいずれか一方のみを行うようにしてもよい。この場合、油圧ポンプ８と油圧モータ１０のうち容量制御を行わない方は、固定容量型であってもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、制御部２６ｂが圧力センサ３０ａ，３０ｂから送られる圧力信号に基づいて油圧ポンプ８の吐出圧が低下したと判断した場合に容量制御部２６ｃにポンプ容量を増加させる制御及びモータ容量を減少させる制御を行わせるようにしたが、その代わりに、制御部２６ｂが速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて車速が上昇したと判断した場合に容量制御部２６ｃポンプ容量を増加させる制御及び／又はモータ容量を減少させる制御を行わせるようにしてもよい。
【００８７】
また、回転数制御部２６ｄは、燃料噴射装置からエンジン４への燃料の噴射量を制御することによってエンジン回転数を制御するように構成されていてもよい。この場合には、回転数制御部２６ｄは、燃料噴射装置による燃料の噴射量を増加させることによってエンジン回転数を上昇させる一方、燃料噴射装置による燃料の噴射量を減少させることによってエンジン回転数を低下させる。そして、回転数制御部２６ｄは、上記したエンジン回転数を低下させる制御を行う際、燃料噴射装置による燃料の噴射量を減少させることによってエンジン回転数を低下させてもよい。
【００８８】
また、回転数制御部２６ｄは、アクセル信号を適宜補正することによってエンジン回転数を調節するように構成されていてもよい。この場合には、回転数制御部２６ｄは、上記したエンジン回転数の低下制御を行う際、アクセル信号出力部２４ｃから受け取ったアクセル信号をアクセル部２４ａの踏み込み量が所定量だけ少なくなるように補正し、その補正後のアクセル信号に応じた回転数にエンジン回転数を低下させてもよい。
【００８９】
また、回転数制御部２６ｄが、上記走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と、アクセル信号に基づくアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が小さくなる方の制御を選択して実施する際、それらの回転数制御に対応する燃料噴射装置の燃料噴射量を低位選択してもよく、また、それらの回転数制御で用いられるアクセル信号を低位選択してもよい。
【００９０】
具体的には、回転数制御部２６ｄが燃料噴射装置の燃料噴射量を低位選択する場合には、走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御での燃料噴射量と、アクセル信号に基づくアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたエンジン回転数の制御での燃料噴射量とを比較して少ない方の燃料噴射量を制御目標値として用い、その燃料噴射量に実際の燃料噴射装置の燃料噴射量がなるように燃料噴射装置を制御する。この場合でも、結果的に、前記両回転数制御のうちエンジン回転数が小さくなる方が選択されて実施される。
【００９１】
また、回転数制御部２６ｄがアクセル信号を低位選択する場合には、走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御でアクセル信号をアクセル部２４ａの踏み込み量が所定量だけ少なくなるように補正した後のアクセル信号と、実際のアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたアクセル信号とを比較して小さい方のアクセル信号に基づいてエンジン回転数を制御するようにしてもよい。この場合も、結果的に、前記両回転数制御のうちエンジン回転数が小さくなる方が選択されて実施される。
【００９２】
また、上記実施形態では、油圧ポンプ８の給排口８ａ，８ｂに設けられた圧力センサ３０ａ，３０ｂから送られる圧力信号に基づいて、制御装置２６の制御部２６ｂに設けられた容量制御部２６ｃがポンプ容量及びモータ容量を油圧ポンプ８の吐出圧に応じて制御する例を示したが、油圧ポンプの吐出圧に応じてポンプ容量及びモータ容量を制御する構成は、この構成に限定されない。例えば、油圧ポンプに当該油圧ポンプの容量を制御するための容量制御部が設けられていて、この容量制御部が油圧ポンプの作動油の吐出圧に反応して当該油圧ポンプの容量を制御する圧力感応式に構成されていてもよい。そして、その油圧ポンプに設けられた容量制御部が油圧ポンプの吐出圧が低下するにつれてポンプ容量を増加させる制御を行うように構成されていればよい。また、油圧モータに当該油圧モータの容量を制御するための容量制御部が設けられていて、この容量制御部が油圧モータに流入する作動油の油圧、すなわち油圧ポンプの吐出圧に反応して当該油圧モータの容量を制御する圧力感応式に構成されていてもよい。そして、その油圧モータに設けられた容量制御部が油圧ポンプの吐出圧が低下するにつれてモータ容量を減少させる制御を行うように構成されていればよい。
【符号の説明】
【００９３】
１ 走行速度制御システム
２ 車輪
４ エンジン
８ 走行用油圧ポンプ（油圧ポンプ）
１０ 走行用油圧モータ（油圧モータ）
２３ 速度検出部
２４ アクセル装置
２４ａ アクセル部
２５ エンジン回転数検出部
２６ 制御装置
２６ａ 記憶部
２６ｃ 容量制御部
２６ｄ 回転数制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行速度制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）走行システムを用いた油圧式走行車両が知られている。ＨＳＴ走行システムは、エンジンによって油圧ポンプを駆動させてその油圧ポンプから供給する油圧で油圧モータを駆動させ、さらに油圧モータの駆動力で車輪を回転させることによって車両の走行を行うものである。そして、このような油圧式走行車両の走行速度を制御するための走行速度制御システムの一例が下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１に開示された走行速度制御システムは、変速レバーの傾動に伴って可変容量型の油圧ポンプの容量を変化させることにより、油圧モータへの作動油の供給量を制御し、それによって油圧モータの回転数を制御して車両の走行速度を制御する機構を備えている。そして、この走行速度制御システムでは、変速レバーの増速側への傾動に伴って車速が上限の設定速度まで上昇した後、変速レバーがさらに増速側へ傾動されると制御部がエンジンの回転数を低下させるようになっている。これにより、この走行速度制御システムでは、車速が上限の設定速度に達した後、操作者がさらに変速レバーを増速側へ傾動させた場合でも、車速が設定速度に維持されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、油圧式走行車両の燃費を向上することが求められている。上記特許文献１の走行速度制御システムでは、車速を上限の設定速度に維持するためにエンジンの回転数を低下させるため、その際、燃費の向上が図られる。しかし、この特許文献１の走行速度制御システムでは、より一層の燃費の向上を図ろうとすると、車速が上限の設定速度に達しているにもかかわらず、操作者は変速レバーを増速側へさらに傾動させなければならず、操作者に違和感のある変速レバーの操作を強いることになる。そして、このような燃費を向上するための運転を継続して行おうとすると、操作者は違和感のある変速レバーの操作を継続して行うことになる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を上限の設定速度以下の速度域に維持することが可能な走行速度制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車輪と、エンジンと、前記エンジンによって駆動されて作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油の油圧によって駆動することにより前記車輪を回転させる可変容量型の油圧モータとを備えた油圧式走行車両に設けられ、その油圧式走行車両の走行速度を制御する走行速度制御システムであって、前記油圧ポンプの容量であるポンプ容量と前記油圧モータの容量であるモータ容量とのうち少なくとも一方の制御を行う容量制御部と、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数の制御を行う回転数制御部と、前記油圧式走行車両の上限の走行速度として設定された第１設定速度及びその第１設定速度よりも低い設定速度である第２設定速度を記憶する記憶部とを有する制御装置と、前記油圧式走行車両の走行速度を検出し、その検出した走行速度を表す速度信号を前記制御装置へ出力する速度検出部とを備え、前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御と前記モータ容量を減少させる制御のうち少なくとも一方の制御を行い、当該容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記ポンプ容量を増加させる一方、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記モータ容量を減少させ、前記制御装置は、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度が前記記憶部に記憶された前記第２設定速度を超えたと判断した場合には、前記速度検出部が検出する走行速度が前記記憶部に記憶された前記第１設定速度を超えないように前記回転数制御部に前記エンジン回転数を低下させる回転数制御を行わせることを特徴とするものである。
【０００８】
この請求項１に記載の発明では、容量制御部が、油圧式走行車両の加速時にポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御とのうち少なくとも一方の制御を行う。このため、車速が上昇して前記第２設定速度を超えた時点では、ポンプ容量の増加及び／又はモータ容量の減少が生じている。そして、この発明では、容量制御部が、当該油圧式走行車両の加速時にポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で車速が前記第１設定速度を上回るような容量までポンプ容量を増加させる一方、当該油圧式走行車両の加速時にモータ容量を減少させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で車速が前記第１設定速度を上回るような容量までモータ容量を減少させる。このため、油圧式走行車両の加速時に車速は第２設定速度を超えた後も継続して上昇する。この際、本発明では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部により、速度検出部が検出する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにエンジン回転数が低下されるので、車速が第２設定速度を超えた後、ポンプ容量の増加及び／又はモータ容量の減少に伴う車速の上昇を相殺して車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。そして、この際、回転数制御部によりエンジン回転数が低下されることによって、油圧式走行車両の燃費が向上する。さらに、この回転数制御部によるエンジン回転数の低下は、制御装置が、速度検出部から送られる速度信号に基づいて車速が第２設定速度を超えたと判断したことに応じて回転数制御部に自動的に行わせるため、操作者が違和感のある操作を行うこともない。従って、この請求項１に記載の発明では、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。
【０００９】
また、上記特許文献１の従来構成では、油圧モータが固定容量型となっているが、この請求項１の発明において容量制御部によりモータ容量を減少させる制御を行う場合には、モータ容量の減少に起因して発生し、エンジン回転数の低下により相殺されるべき車速の上昇量が前記従来構成に比べて増加する。このため、この発明では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部によるエンジン回転数の低下量を前記従来構成に比べて増加させることができ、その結果、従来構成に比べてより大きな燃費の向上効果を得ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の走行速度制御システムにおいて、前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記ポンプ容量の増加によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記エンジンの燃料消費率が最低となるエンジン回転数である下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記ポンプ容量を増加させ、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記モータ容量の減少によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記モータ容量を減少させることを特徴とするものである。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、油圧式走行車両の加速時に車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部によりエンジン回転数を低下させる回転数制御が行われる際、エンジンの燃料消費率が最低となる下限回転数以下までエンジン回転数が低下されない。このため、エンジン回転数が下限回転数以下に低下することによる燃費の悪化を防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の走行速度制御システムにおいて、前記記憶部は、前記第１設定速度及び前記第２設定速度に加えて、前記第２設定速度よりも低い設定速度である第３設定速度を記憶しており、前記制御装置は、前記速度信号に基づいて、前記油圧式走行車両の走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記第３設定速度を下回ったと判断した場合に、前記回転数制御部に前記回転数制御を解除させることを特徴とするものである。
【００１３】
この請求項３に記載の発明では、車速が第２設定速度を超えた後、第２設定速度よりも低い第３設定速度を下回ったときに回転数制御が解除される。ところで、この回転数制御を解除する設定速度を第２設定速度と同じ速度に設定することも考えられるが、この場合には、第２設定速度において回転数制御のオン／オフがめまぐるしく切り換わり、その回転数制御が不安定になる虞がある。これに対して、この請求項３の発明では、車速が第２設定速度よりも低い第３設定速度を下回ったときに前記回転数制御が解除されるので、車速が第２設定速度を超えて前記回転数制御がオンにされるタイミングと車速が第３設定速度を下回って前記回転数制御がオフにされるタイミングとをずらすことができる。これにより、前記回転数制御を安定化することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行速度制御システムにおいて、前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度から前記第１設定速度よりも低く、かつ、前記第２設定速度よりも高い目標速度を減じることにより前記走行速度と前記目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
この請求項４に記載の発明によれば、車速が第２設定速度を超えた後、第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度に車速が近づくようになるので、車速が第２設定速度を超えた後、車速を上限の第１設定速度以下の一定の速度域に良好に維持することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の走行速度制御システムにおいて、操作者によって操作されるアクセル部を有し、そのアクセル部の操作量を表すアクセル信号を前記制御装置へ送るアクセル装置を備え、前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と前記アクセル信号に基づく前記アクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施することを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項５に記載の発明では、車速が第２設定速度を超えた後、前記速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御とアクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうち回転数が低くなる方の制御が実施されるため、車速が第２設定速度を超えた後、よりエンジン回転数が低くなる方の制御が常に実施されて燃費の向上が図られる。また、この発明では、アクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御の方が前記速度差を小さくするエンジン回転数の制御に比べてエンジン回転数が低くなる場合には、アクセル部の操作量に応じてエンジン回転数が制御されるため、操作者によるアクセル部の操作に応じて車速を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による走行速度制御システムが適用された油圧式走行車両の駆動系統を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による走行速度制御システムによる制御プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態による走行速度制御システムが適用された油圧式走行車両の車速、油圧ポンプの吐出圧、ポンプ容量、モータ容量、エンジン回転数、エンジンの燃料消費量の経時変化を示す図である。
【図４】走行速度制御システムによって制御する油圧式走行車両の走行速度の経時変化のイメージを概略的に示す図である
【図５】エンジンの回転数と燃料消費率との関係を示す相関図である。
【図６】油圧ポンプの吐出圧とポンプ容量との関係を示す相関図である。
【図７】油圧ポンプの吐出圧とモータ容量との関係を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、図１を参照して本発明の一実施形態による走行速度制御システム１が適用された油圧式走行車両の構成について説明する。
【００２２】
この油圧式走行車両は、ＨＳＴ走行システムを用いており、エンジン４によって駆動される走行用油圧ポンプ８から供給する作動油の油圧で走行用油圧モータ１０を駆動させ、その走行用油圧モータ１０の駆動力により車輪２を回転させて走行するものである。
【００２３】
具体的には、この油圧式走行車両は、車輪２と、エンジン４と、パワーディバイダ６と、走行用油圧ポンプ８と、走行用油圧モータ１０と、動力伝達部１２と、閉回路１４と、チャージポンプ１６と、チャージ回路１８と、作業用油圧ポンプ２０と、冷却ファン２２とを備えている。
【００２４】
エンジン４の駆動軸には、パワーディバイダ６を介して走行用油圧ポンプ８の入力軸、チャージポンプ１６の入力軸、作業用油圧ポンプ２０の入力軸及び冷却ファン２２の駆動軸が接続されている。これにより、エンジン４の駆動力は、パワーディバイダ６によって分割されて走行用油圧ポンプ８、チャージポンプ１６、作業用油圧ポンプ２０及び冷却ファン２２にそれぞれ伝達される。すなわち、油圧式走行車両の走行時には、エンジン４によって走行用油圧ポンプ８のみが駆動されるわけではなく、他の駆動機器であるチャージポンプ１６、作業用油圧ポンプ２０及び冷却ファン２２もエンジン４によって駆動されるようになっている。なお、エンジン４には、図略の燃料噴射装置が付設されており、この燃料噴射装置からエンジン４へ噴射される燃料を消費してエンジン４が駆動するようになっている。
【００２５】
走行用油圧ポンプ８は、可変容量型で、かつ、両方向吐出型に構成されている。この走行用油圧ポンプ８は、本発明の油圧ポンプの概念に含まれるものである。そして、この走行用油圧ポンプ８は、一側の給排口８ａと他側の給排口８ｂを有している。この走行用油圧ポンプ８は、エンジン４の駆動力がパワーディバイダ６を介して伝達されることによって駆動し、一側の給排口８ａ又は他側の給排口８ｂから作動油を吐出する。
【００２６】
走行用油圧モータ１０は、可変容量型であり、走行用油圧ポンプ８から吐出された作動油の油圧によって駆動して、車輪２を回転させるための駆動力を発する。この走行用油圧モータ１０は、本発明の油圧モータの概念に含まれるものである。この走行用油圧モータ１０は、一側の給排口１０ａと他側の給排口１０ｂとを有する。また、走行用油圧モータ１０は、出力軸１０ｃを有しており、この出力軸１０ｃが動力伝達部１２に接続されている。
【００２７】
動力伝達部１２は、走行用油圧モータ１０の駆動力を車輪２に繋がる車軸（図示せず）に伝達するものである。この動力伝達部１２には、走行用油圧モータ１０の駆動力が出力軸１０ｃを介して入力される。動力伝達部１２は、伝達軸１２ａを有しており、この伝達軸１２ａが車軸に接続されている。走行用油圧モータ１０から動力伝達部１２に入力された駆動力は、伝達軸１２ａを介して車軸へ伝達され、それによって車軸とともに車輪２が回転するようになっている。
【００２８】
閉回路１４は、走行用油圧ポンプ８と走行用油圧モータ１０とを繋いでいる。この閉回路１４は、走行用油圧ポンプ８と走行用油圧モータ１０との間で作動油を循環させるためのものである。具体的には、閉回路１４は、一対の給排路１４ａ，１４ｂを備えている。一方の給排路１４ａは、走行用油圧ポンプ８の一側の給排口８ａと走行用油圧モータ１０の一側の給排口１０ａとを接続している。他方の給排路１４ｂは、走行用油圧ポンプ８の他側の給排口８ｂと走行用油圧モータ１０の他側の給排口１０ｂとを接続している。これにより、例えば、走行用油圧ポンプ８の一側の給排口８ａから作動油が吐出された場合には、その作動油は一方の給排路１４ａを通って走行用油圧モータ１０の一側の給排口１０ａに流れ込む。その後、走行用油圧モータ１０の他側の給排口１０ｂから戻り油が排出され、その戻り油は、他方の給排路１４ｂを通って走行用油圧ポンプ８の他側の給排口８ｂに戻る。
【００２９】
チャージポンプ１６は、閉回路１４に補給する作動油を吐出するものである。このチャージポンプ１６は、吐出口１６ａを有しており、その吐出口１６ａにチャージ回路１８が接続されている。このチャージポンプ１６は、エンジン４からパワーディバイダ６を介して駆動力が伝達されることにより、吐出口１６ａからチャージ回路１８へ作動油を吐出する。
【００３０】
チャージ回路１８は、チャージポンプ１６から吐出された作動油を閉回路１４へ導入するためのものである。このチャージ回路１８は、接続路１８ａと、吐出路１８ｂと、逃がし路１８ｃと、第１チェック弁１８ｄと、第２チェック弁１８ｅと、第３チェック弁１８ｆと、リリーフ弁１８ｇとを有する。
【００３１】
接続路１８ａは、前記一対の給排路１４ａ，１４ｂ同士を繋いでいる。吐出路１８ｂは、その一端がチャージポンプ１６の吐出口１６ａに接続されており、他端が接続路１８ａに接続されている。逃がし路１８ｃは、その一端が吐出路１８ｂに接続されており、他端が作動油タンクＴに接続されている。第１チェック弁１８ｄは、接続路１８ａのうち前記一方の給排路１４ａに対する接続箇所と吐出路１８ｂに対する接続箇所との間の部分に設けられている。第２チェック弁１８ｅは、接続路１８ａのうち前記他方の給排路１４ｂに対する接続箇所と吐出路１８ｂに対する接続箇所との間の部分に設けられている。第３チェック弁１８ｆは、吐出路１８ｂのうち逃がし路１８ｃが接続された箇所とチャージポンプ１６との間に位置する部分に設けられている。リリーフ弁１８ｇは、逃がし路１８ｃに設けられている。
【００３２】
このようなチャージ回路１８の構成により、チャージポンプ１６から吐出された作動油は、吐出路１８ｂを通じて接続路１８ａに導入され、リリーフ弁１８ｇの設定圧力以下の圧力で接続路１８ａから両給排路１４ａ，１４ｂへ導入される。そして、チャージポンプ１６から吐出路１８ｂに吐出された作動油のうちリリーフ弁１８ｇの設定圧力を超える分の作動油は、逃がし路１８ｃを通じて作動油タンクＴに逃がされる。また、第１チェック弁１８ｄにより前記一方の給排路１４ａから吐出路１８ｂ側への作動油の逆流が防止され、第２チェック弁１８ｅにより前記他方の給排路１４ｂから吐出路１８ｂ側への作動油の逆流が防止される。また、第３チェック弁１８ｆにより接続路１８ａからチャージポンプ１６側への作動油の逆流が防止される。
【００３３】
作業用油圧ポンプ２０は、油圧式走行車両に搭載される図略の作業用油圧装置（クレーン、ショベル等）へ油圧を供給するためのものである。この作業用油圧ポンプ２０は、エンジン４からパワーディバイダ６を介して駆動力が伝達されることにより作動油を吐出する。
【００３４】
冷却ファン２２は、エンジン４を冷却するためのものである。この冷却ファン２２は、エンジン４からパワーディバイダ６を介して駆動力が伝達されることにより駆動してエンジン４へ向かって送風し、それによってエンジン４の冷却を行う。
【００３５】
本実施形態による走行速度制御システム１は、以上説明したような構成の油圧式走行車両に設けられており、この油圧式走行車両の走行速度を制御するものである。次に、本実施形態の走行速度制御システム１の具体的な構成について説明する。
【００３６】
本実施形態の走行速度制御システム１は、速度検出部２３と、圧力センサ３０ａ，３０ｂと、アクセル装置２４と、エンジン回転数検出部２５と、制御装置２６とを備えている。
【００３７】
速度検出部２３は、油圧式走行車両の走行速度を検出するものである。この速度検出部２３は、動力伝達部１２の伝達軸１２ａに設けられており、その伝達軸１２ａの回転速度を検出する。そして、速度検出部２３は、検出した伝達軸１２ａの回転速度に基づいて油圧式走行車両の走行速度を検出し、その検出した走行速度を表す速度信号を制御装置２６へ出力する。
【００３８】
圧力センサ３０ａ，３０ｂは、油圧ポンプ８の作動油の吐出圧を検出し、その検出した吐出圧を表す圧力信号を制御装置２６へ出力する。一方の圧力センサ３０ａは、油圧ポンプ８の一側の給排口８ａに繋がる一方の給排路１４ａに設けられており、他方の圧力センサ３０ｂは、油圧ポンプ８の他側の給排口８ｂに繋がる他方の給排路１４ｂに設けられている。
【００３９】
アクセル装置２４は、アクセル部２４ａと、本体部２４ｂと、アクセル信号出力部２４ｃとを有しており、アクセル部２４ａの操作量を表すアクセル信号を制御装置２６へ送るように構成されている。具体的には、アクセル部２４ａは、操作者によって操作されるものであり、本体部２４ｂに取り付けられている。アクセル信号出力部２４ｃは、本体部２４ｂの内部に設けられており、アクセル部２４ａの操作量（踏み込み量）を検出してその操作量を表すアクセル信号を制御装置２６へ出力する。
【００４０】
エンジン回転数検出部２５は、エンジン４の回転数（以下、単にエンジン回転数という）を検出するものである。このエンジン回転数検出部２５は、エンジン回転数を検出し、その検出したエンジン回転数を表す回転数信号を制御装置２６へ出力する。
【００４１】
制御装置２６は、エンジン回転数の制御と、走行用油圧ポンプ８の容量（以下、ポンプ容量という）の制御と、走行用油圧モータ１０の容量（以下、モータ容量という）の制御とを行う。この制御装置２６は、記憶部２６ａと、制御部２６ｂとを有する。
【００４２】
記憶部２６ａは、第１設定速度、第２設定速度、第３設定速度、目標速度、ポンプ容量の最大値、モータ容量の最小値及び下限回転数を記憶するものである。
【００４３】
第１設定速度は、油圧式走行車両の上限の走行速度として設定されたものである。第２設定速度は、第１設定速度よりも若干低い速度に設定されており、後述するエンジン回転数の低下制御を開始する設定速度である。第３設定速度は、第２設定速度よりも若干低い速度に設定されており、後述するエンジン回転数の低下制御を解除する設定速度である。目標速度は、第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い速度であり、車速が第２設定速度を超えた後、車速制御の目標となる速度である。ポンプ容量の最大値は、後述するポンプ容量の増加制御における目標値であり、予め設定される値である。モータ容量の最小値は、後述するモータ容量の減少制御における目標値であり、予め設定される値である。下限回転数は、エンジン４の特性上、当該エンジン４の燃料消費率が最低となるエンジン回転数である。
【００４４】
制御部２６ｂは、ポンプ容量及びモータ容量の制御を行う容量制御部２６ｃと、エンジン回転数の制御を行う回転数制御部２６ｄとを有する。この制御部２６ｂは、速度検出部２３から送られてくる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度以下であると判断した場合には、操作者によるアクセル部２４ａの操作量に応じて回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数を制御させ、それによって車速をアクセル部２４ａの操作量に応じた速度に制御する。
【００４５】
また、制御部２６ｂは、後述するように、所定の制御サイクル毎に油圧式走行車両の加速時に容量制御部２６ｃに油圧ポンプ８のポンプ容量を増加させる容量制御を行わせるとともに油圧モータ１０のモータ容量を減少させる容量制御を行わせる。具体的には、制御部２６ｂは、圧力センサ３０ａ，３０ｂから送られてくる圧力信号を監視しており、所定の制御サイクル毎に、前記圧力信号に基づいて車速の上昇に伴う油圧ポンプ８の吐出圧の減少が生じたと判断した場合に、容量制御部２６ｃに油圧ポンプ８のポンプ容量を増加させる容量制御を行わせるとともに油圧モータ１０のモータ容量を減少させる容量制御を行わせる。
【００４６】
さらに、制御部２６ｂは、所定の制御サイクル毎に、速度検出部２３から送られてくる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度を超えたと判断した場合には、速度検出部２３が検出する走行速度が記憶部２６ａに記憶された第１設定速度を超えないように回転数制御部２６ｄにエンジン回転数を低下させる制御を行わせる。具体的には、制御部２６ｂは、第２設定速度よりも高く、かつ、第１設定速度よりも低い目標速度を設定し、この目標速度を記憶部２６ａに記憶させておく。そして、制御部２６ｂは、車速が目標速度に近づくように行うエンジン回転数の制御と、アクセル部２４ａの操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施する。
【００４７】
また、制御部２６ｂは、前記速度信号に基づいて、油圧式走行車両の走行速度が第２設定速度を超えた後、記憶部２６ａに記憶された第３設定速度を下回ったと判断した場合には、回転数制御部２６ｄに上記の回転数制御を解除させる。
【００４８】
次に、図２〜図７を参照して、本実施形態の走行速度制御システム１による油圧式走行車両の走行速度の制御プロセスについて説明する。
【００４９】
油圧式走行車両では、エンジン４が駆動することにより、走行用油圧ポンプ８、チャージポンプ１６、作業用油圧ポンプ２０及び冷却ファン２２が駆動する。そして、走行用油圧ポンプ８が駆動することにより当該走行用油圧ポンプ８から作動油が吐出され、その作動油は、閉回路１４の一方の給排路１４ａ又は他方の給排路１４ｂを通じて走行用油圧モータ１０へ供給される。これにより、走行用油圧モータ１０が駆動する。走行用油圧モータ１０の駆動力は、動力伝達部１２を通じて車軸へ伝達され、それによって車軸と共に車輪２が回転する。このようにして、油圧式走行車両の走行が行われる。
【００５０】
そして、本実施形態の走行速度制御システム１では、このような油圧式走行車両の走行の過程において、図２のフローチャートに示すような制御サイクルを行う。
【００５１】
油圧式走行車両が停止した状態（走行速度が０の状態）から加速していく過程では、加速により車速が上昇する（図３（ａ）参照）と、それに伴って油圧モータ１０の回転数が増加する。そして、この油圧モータ１０の回転数の増加に伴って油圧モータ１０の作動油の吸収流量が増加するため、油圧ポンプ８の吐出圧が徐々に低下する（図３（ｂ）参照）。
【００５２】
ここで、まず、制御部２６ｂが、容量制御部２６ｃに、図６及び図７に示す関係で油圧ポンプ８の吐出圧の低下に従ってポンプ容量を増加させるとともにモータ容量を減少させる制御を行わせる（ステップＳ１）。この制御においてポンプ容量を増加させる際の当該ポンプ容量の最大値ｑｐ１とモータ容量を減少させる際の当該モータ容量の最小値ｑｍ１は、以下の式（１）により算出される車速Ｖ１が第１設定速度以上となるように予め設定されている。
【００５３】
Ｖ１＝（２×π×ωｅ１×Ｎｐ×ｑｐ１×Ｒｔ）／（ｑｍ１×Ｎｍ）・・・（１）
ここで、ωｅ１は車両の加速時に用いられる予め設定された設定エンジン回転数、Ｎｐはエンジン回転数に対する油圧ポンプ８の回転数の比である油圧ポンプ８の増速比、Ｒｔは車輪２の半径、Ｎｍは車軸の回転数に対する油圧モータ１０の回転数の比である車軸増速比をそれぞれ表す。
【００５４】
また、ポンプ容量の最大値ｑｐ１及びモータ容量の最小値ｑｍ１は、後述する回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御において下限回転数以下までエンジン回転数が低下されないような各容量にそれぞれ設定されている。具体的には、ポンプ容量の最大値ｑｐ１及びモータ容量の最小値ｑｍ１は、以下の式（２）で求められる車速Ｖ２が第２設定速度の時のエンジン回転数ωｅ２が下限回転数よりも高い値となるようにそれぞれ設定されている。
【００５５】
ωｅ２＝（Ｖ２×ｑｍ１×Ｎｍ）／（２×π×Ｎｐ×ｑｐ１×Ｒｔ）・・・（２）
上記のように設定されたポンプ容量の最大値ｑｐ１及びモータ容量の最小値ｑｍ１は、記憶部２６ａに記憶されており、当該ステップＳ１では、容量制御部２６ｃがその記憶部２６ａに記憶されたポンプ容量の最大値ｑｐ１に向かってポンプ容量を増加させるとともに、記憶部２６ａに記憶されたモータ容量の最大値ｑｍ１に向かってモータ容量を減少させる。
【００５６】
そして、ステップＳ１の後、速度検出部２３が油圧式走行車両の走行速度を検出する（ステップＳ２）。この走行速度の検出結果を表す速度信号が速度検出部２３から制御装置２６へ送られる。
【００５７】
次に、制御装置２６の制御部２６ｂが、現在の制御サイクルの１つ前の制御サイクルで後述のエンジン回転数の低下制御を行っていないかを判断する（ステップＳ３）
このステップＳ３において、制御部２６ｂは、１つ前の制御サイクルでエンジン回転数の低下制御を行ったと判断した場合には、次に、速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第３設定速度よりも高いか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００５８】
そして、制御部２６ｂは、走行速度が第３設定速度以下であると判断した場合には、エンジン４の通常の制御を行う（ステップＳ７）。このエンジン４の通常の制御では、制御部２６ｂは、操作者によるアクセル部２４ａの操作量（踏み込み量）に応じてエンジン回転数を制御し、それによって油圧式走行車両の走行速度を制御する。
【００５９】
具体的には、操作者によるアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたアクセル信号が、アクセル装置２４のアクセル信号出力部２４ｃから制御装置２６へ出力される。制御部２６ｂは、このアクセル信号に基づいて回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数を制御する。この際、アクセル部２４ａの踏み込み量の増加を表すアクセル信号が制御装置２６に入力された場合には、回転数制御部２６ｄは、エンジン回転数を上昇させる。一方、アクセル部２４ａの踏み込み量の減少を表すアクセル信号が制御装置２６に入力された場合には、回転数制御部２６ｄは、エンジン回転数を低下させる。このようにして、アクセル部２４ａの踏み込み量の増減に応じてエンジン回転数が増減される通常のエンジン４の制御が行われる。
【００６０】
前記ステップＳ３において制御部２６ｂが現在の制御サイクルの１つ前の制御サイクルでエンジン回転数の低下制御を行っていないと判断した場合には、次に制御部２６ｂは速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度が記憶部２６ａに記憶された第２設定速度よりも高いか否かを判断する（ステップＳ９）。
【００６１】
このステップＳ９において、制御部２６ｂは、油圧式走行車両の走行速度が第２設定速度以下であると判断した場合には、上記したステップＳ７のエンジン４の通常の制御を行う。
【００６２】
一方、ステップＳ９において、制御部２６ｂは、前記速度信号に基づいて車速が第２設定速度を超えたと判断した場合には、次に、前記速度信号に基づいて、速度検出部２３が検出する油圧式走行車両の走行速度が第１設定速度を超えないように回転数制御部２６ｄにエンジン回転数を低下させる制御を行わせる（ステップＳ１１）。
【００６３】
前記ステップＳ１において、容量制御部２６ｃが、図６及び図７に示す関係で油圧ポンプ８の吐出圧の低下に伴ってポンプ容量を増加させるとともにモータ容量を減少させる制御を行う結果、ポンプ容量が増加してｑｐ１となるとともにモータ容量が減少してｑｍ１となった場合には、エンジン回転数が前記設定エンジン回転数ωｅ１以上では、車速が第１設定速度を上回ろうとする。そこで、当該ステップＳ１１によるエンジン回転数を低下させて車速を第１設定速度以下にする制御が行われる。
【００６４】
具体的には、前記ステップＳ１において、容量制御部２６ｃは、図３（ｂ）に示すように油圧ポンプ８の吐出圧が低下するのに伴い、図３（ｃ）に示すようにポンプ容量を増加させるとともに図３（ｄ）に示すようにモータ容量を減少させる制御を行う。この際、上記のように、ポンプ容量の最大値ｑｐ１とモータ容量の最小値ｑｍ１が、エンジン回転数が設定エンジン回転数ωｅ１の場合に車速Ｖ１が第１設定速度以上となるように設定されているため、車速が第１設定速度以上となろうとする。ここで、当該ステップＳ１１において、回転数制御部２６ｄによる車速が第１設定速度を超えないようにエンジン回転数を低下させる制御が実施され、それによって、図３（ｅ）に示すようにエンジン回転数が加速時の前記設定エンジン回転数ωｅ１から低下される。従って、車両が最高速度に到達した時点のエンジン回転数ωｅ２は、加速時の設定エンジン回転数ωｅ１よりも低減することになり、図３（ｆ）に示すようにエンジン４の燃料消費量が減少する。その結果、車両の燃費が改善する。
【００６５】
そして、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の制御は、以下のようにして行われる。すなわち、回転数制御部２６ｄは、記憶部２６ａに記憶された第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度にエンジン回転数が近づくようにエンジン回転数のフィードバック制御を行う。具体的には、回転数制御部２６ｄは、速度検出部２３から送られる前記速度信号に基づいて車両の走行速度から目標速度を減じることにより走行速度と目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるようにエンジン回転数を制御する。この際、回転数制御部２６ｄは、次式（３）に基づいて、前記速度差が大きいほどエンジン回転数が低下するように、エンジン回転数のフィードバック制御を行う。
【００６６】
Δωｅ＝−Ｇ×（Ｖ−Ｖｒｅｆ）・・・（３）
ここで、Δωｅはエンジン回転数の低下量、Ｇはフィードバックの反応の速さを調節するための比例定数、Ｖは速度検出部２３が検出する車両の走行速度、Ｖｒｅｆは目標速度をそれぞれ表す。回転数制御部２６ｄは、上記式（３）に基づいてエンジン回転数の低下量Δωｅを算出し、その算出した低下量Δωｅだけエンジン回転数を低下させる。
【００６７】
なお、上記式（３）に基づくエンジン回転数のフィードバック制御は、速度検出部２３が検出する走行速度と目標速度との速度差に対してエンジン回転数が比例するように制御する場合の例である。このような比例制御の代わりに前記速度差の微分値にエンジン回転数が比例するように制御する微分制御や、前記速度差の積分値にエンジン回転数が比例するように制御する積分制御をエンジン回転数のフィードバック制御に適用してもよい。
【００６８】
上記の制御によって、速度検出部２３が検出する走行速度が目標速度よりも高い場合には、エンジン回転数が低下するように制御され、その結果、油圧式走行車両の走行速度が低下する。ただし、速度検出部２３が検出する走行速度が目標速度よりも低い場合には、エンジン回転数が増加するように制御され、その結果、油圧式走行車両の走行速度が上昇する。このような制御により、油圧式走行車両の走行速度は、図４に示すように目標速度を中心として、多少の波を持ちながら、第１設定速度と第２設定速度との間の速度域で維持される。
【００６９】
なお、油圧式走行車両の走行時に必要なエンジン４の動力（エンジン４の必要動力）は、走行用油圧ポンプ８の駆動に要する動力と、チャージポンプ１６の駆動による損失動力と、作業用油圧ポンプ２０の駆動による損失動力と、冷却ファン２２の駆動による損失動力とを足し合わせたものとなる。
【００７０】
本実施形態と異なり、エンジン回転数を低下させずに一定に保って油圧式走行車両の走行を行う場合には、車速が上限速度に達して加速が終了し、車速が一定の状態になると、走行用油圧ポンプ８の駆動に要する動力は減少する。ただし、この場合でも前記各損失動力は、減少しないので、エンジン４の必要動力は、走行用油圧ポンプ８の駆動に要する動力の減少分しか減少しない。
【００７１】
これに対して、本実施形態のように上記のエンジン回転数を低下させる制御を行う場合には、前記各損失動力も減少する。その結果、本実施形態におけるエンジン４の必要動力は、エンジン回転数を低下させずに一定に保って車両の走行を行う場合のエンジン４の必要動力に比べて大きく減少する。
【００７２】
そして、油圧式走行車両の走行燃費は、エンジン４の必要動力にエンジン４の燃料消費率を乗じることによって求められる。エンジン４の燃料消費率は、エンジン４の特性上、エンジン回転数に対して図５に示すような関係がある。すなわち、本実施形態のように、エンジン回転数を、油圧式走行車両の走行速度が上限の速度（第１設定速度）となるような回転数近傍から低下させる場合には、エンジン４の燃料消費率が低下する。これに対して、エンジン回転数を低下させず一定に保っている場合には、エンジン４の燃料消費率は低下せず、一定である。従って、エンジン４の必要動力が大きく減少するとともにエンジン４の燃料消費率が低下する本実施形態のエンジン回転数の制御では、エンジン回転数を低下させずに一定に保って車両の走行を行う場合に比べて油圧式走行車両の走行燃費が大きく向上する。また、図５に示すように、エンジン４の燃料消費率は、エンジン４の特性上、エンジン回転数が下限回転数を下回ると上昇する。しかし、本実施形態では、上記のように、車速が第２設定速度の時にエンジン回転数が下限回転数よりも高い値となるようにポンプ容量が増加される最大値ｑｐ１及びモータ容量が減少される最小値ｑｍ１が設定されているとともに、前記回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御において車速が第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度に近づくようにエンジン回転数が制御されるため、当該エンジン回転数の低下制御においてエンジン回転数が下限回転数以下まで低下することがない。このため、当該エンジン回転数の低下制御においてエンジン回転数が下限回転数以下になることに起因する走行燃費の悪化が防止される。
【００７３】
そして、ステップＳ１１の後、回転数制御部２６ｄは、上記の走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と、前記アクセル信号に基づくアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が小さくなる方の制御を選択して実施する（ステップＳ１３）。この際、回転数制御部２６ｄは、前記速度差が小さくなるように行う回転数制御によってエンジン回転数が達する値と、前記アクセル信号に基づく回転数制御によってエンジン回転数が達する値とを比較して、よりエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施する。
【００７４】
そして、現在の制御サイクルが終了し、続いて次の制御サイクルが上記と同じ流れで行われる。この際、ステップＳ３において、制御部２６ｂは、１つ前の制御サイクルでエンジン回転数の低下制御を行ったと判断する。そのため、制御部２６ｂは、ステップＳ５において、油圧式走行車両の走行速度が第３設定速度よりも高いか否かを判断する。ここで、１つ前の制御サイクルのステップＳ１３でアクセル信号に基づくエンジン回転数の制御が選択された場合には、走行速度が第３設定速度以下となる場合があるので、この場合には、制御部２６ｂは、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御を解除してステップＳ７の通常のエンジン４の制御を行う。
【００７５】
以上のようにして、本実施形態の走行速度制御システム１による油圧式走行車両の速度制御が行われる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態では、制御部２６ｂが、容量制御部２６ｃによりポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御を行う。このため、車速が上昇して第２設定速度を超えた時点では、ポンプ容量の増加及びモータ容量の減少が生じている。そして、本実施形態では、車両の加速時に容量制御部２６ｃがその加速時に用いられる設定エンジン回転数で車速が第１設定速度を上回るような容量までポンプ容量を増加させるとともに、その設定エンジン回転数で車速が第１設定速度を上回るような容量までモータ容量を減少させる。このため、車両の加速時に車速は第２設定速度を超えた後も継続して上昇する。この際、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部２６ｄにより、速度検出部２３が検出する走行速度が第１設定速度を超えないようにエンジン回転数が低下されるので、車速が第２設定速度を超えた後、ポンプ容量の増加及びモータ容量の減少に伴う車速の上昇を相殺して車速を上限の第１設定速度以下の速度域に維持することができる。そして、この際、回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数が低下されることによって、油圧式走行車両の燃費が向上する。さらに、この回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御は、制御部２６ｂが、速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて車速が第２設定速度を超えたと判断したことに応じて自動的に行われるため、操作者が違和感のある操作を行うこともない。従って、本実施形態では、操作者に違和感のある操作を行わせることなく、油圧式走行車両の燃費を向上させるとともに車速を第１設定速度以下の速度域に維持することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、容量制御部２６ｃがモータ容量を減少させる制御を行うので、このモータ容量の減少に起因して発生する車速の上昇分が存在し、モータ容量が固定されている従来構成に比べて、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御によって相殺されるべき車速の上昇量が大きくなる。このため、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下量を前記従来構成に比べて増加させることができ、その結果、より大きな燃費の向上効果を得ることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、所定の制御サイクル毎にポンプ容量の増加及びモータ容量の低下を行う容量制御と、その容量制御に応じたエンジン回転数の低下制御とを行うため、油圧式走行車両の走行速度が急変しないようにポンプ容量及びモータ容量とエンジン回転数とのバランスを保ちながらポンプ容量の増加制御、モータ容量の減少制御及びエンジン回転数の低下制御を行うことができる。
【００７９】
また、本実施形態では、容量制御部２６ｃは、回転数制御部２６ｄがポンプ容量の増加によって上昇する走行速度が第１設定速度を超えないようにするために下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量にポンプ容量を増加させるとともに、回転数制御部２６ｄがモータ容量の減少によって上昇する走行速度が第１設定速度を超えないようにするために下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量にモータ容量を減少させる。このため、本実施形態では、油圧式走行車両の加速時に車速が第２設定速度を超えた後、回転数制御部２６ｄによりエンジン回転数を低下させる回転数制御が行われる際、エンジン４の燃料消費率が最低となる下限回転数以下までエンジン回転数が低下されない。このため、エンジン回転数が下限回転数以下に低下することによる燃費の悪化を防ぐことができる。
【００８０】
また、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えてポンプ容量の増加制御及びモータ容量の減少制御が行われている状態で、車速が第２設定速度よりも低い第３設定速度を下回ったときには、回転数制御部２６ｄによるエンジン回転数の低下制御が解除される。このため、車速が第２設定速度を超えて前記エンジン回転数の低下制御がオンにされるタイミングと車速が第３設定速度を下回って前記エンジン回転数の低下制御がオフにされるタイミングとをずらすことができる。これにより、このエンジン回転数の低下制御を安定化することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、制御部２６ｂが、速度検出部２３からの速度信号に基づいて油圧式走行車両の走行速度から目標速度を減じることにより走行速度と目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるようにエンジン回転数を制御する。このため、車速が第２設定速度を超えた後、第１設定速度よりも低く、かつ、第２設定速度よりも高い目標速度に車速が近づくようになる。その結果、車速が第２設定速度を超えた後、車速を第１設定速度以下の一定の速度域に良好に維持することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、実際の走行速度と前記目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御とアクセル部２４ａの操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうち回転数が低くなる方の制御が制御部２６ｂにより実施される。このため、本実施形態では、車速が第２設定速度を超えた後、よりエンジン回転数が低くなる方の制御が常に実施されて燃費の向上が図られる。また、本実施形態では、アクセル部２４ａの操作量に応じたエンジン回転数の制御の方が前記速度差を小さくするエンジン回転数の制御に比べてエンジン回転数が低くなる場合には、アクセル部２４ａの操作量に応じてエンジン回転数が制御されるため、操作者によるアクセル部２４ａの操作に応じて車速を低減させることができる。
【００８３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８４】
例えば、速度検出部は、走行用油圧モータ１０の出力軸１０ｃや、車軸又は車輪２に設けてもよい。速度検出部を走行用油圧モータ１０の出力軸１０ｃに設けた場合には、速度検出部は、走行用油圧モータ１０の出力軸１０ｃの回転速度を検出してその検出した回転速度から油圧式走行車両の走行速度を検出する。また、速度検出部を車軸又は車輪２に設けた場合には、速度検出部は、車軸又は車輪２の回転速度を検出してその検出した回転速度から油圧式走行車両の走行速度を検出する。
【００８５】
また、上記実施形態では、車速の上昇に伴って容量制御部２６ｃがポンプ容量を増加させる制御とモータ容量を減少させる制御を両方とも行うようにしたが、容量制御部２６ｃがそれら両制御のうちいずれか一方のみを行うようにしてもよい。この場合、油圧ポンプ８と油圧モータ１０のうち容量制御を行わない方は、固定容量型であってもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、制御部２６ｂが圧力センサ３０ａ，３０ｂから送られる圧力信号に基づいて油圧ポンプ８の吐出圧が低下したと判断した場合に容量制御部２６ｃにポンプ容量を増加させる制御及びモータ容量を減少させる制御を行わせるようにしたが、その代わりに、制御部２６ｂが速度検出部２３から送られる速度信号に基づいて車速が上昇したと判断した場合に容量制御部２６ｃポンプ容量を増加させる制御及び／又はモータ容量を減少させる制御を行わせるようにしてもよい。
【００８７】
また、回転数制御部２６ｄは、燃料噴射装置からエンジン４への燃料の噴射量を制御することによってエンジン回転数を制御するように構成されていてもよい。この場合には、回転数制御部２６ｄは、燃料噴射装置による燃料の噴射量を増加させることによってエンジン回転数を上昇させる一方、燃料噴射装置による燃料の噴射量を減少させることによってエンジン回転数を低下させる。そして、回転数制御部２６ｄは、上記したエンジン回転数を低下させる制御を行う際、燃料噴射装置による燃料の噴射量を減少させることによってエンジン回転数を低下させてもよい。
【００８８】
また、回転数制御部２６ｄは、アクセル信号を適宜補正することによってエンジン回転数を調節するように構成されていてもよい。この場合には、回転数制御部２６ｄは、上記したエンジン回転数の低下制御を行う際、アクセル信号出力部２４ｃから受け取ったアクセル信号をアクセル部２４ａの踏み込み量が所定量だけ少なくなるように補正し、その補正後のアクセル信号に応じた回転数にエンジン回転数を低下させてもよい。
【００８９】
また、回転数制御部２６ｄが、上記走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と、アクセル信号に基づくアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が小さくなる方の制御を選択して実施する際、それらの回転数制御に対応する燃料噴射装置の燃料噴射量を低位選択してもよく、また、それらの回転数制御で用いられるアクセル信号を低位選択してもよい。
【００９０】
具体的には、回転数制御部２６ｄが燃料噴射装置の燃料噴射量を低位選択する場合には、走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御での燃料噴射量と、アクセル信号に基づくアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたエンジン回転数の制御での燃料噴射量とを比較して少ない方の燃料噴射量を制御目標値として用い、その燃料噴射量に実際の燃料噴射装置の燃料噴射量がなるように燃料噴射装置を制御する。この場合でも、結果的に、前記両回転数制御のうちエンジン回転数が小さくなる方が選択されて実施される。
【００９１】
また、回転数制御部２６ｄがアクセル信号を低位選択する場合には、走行速度と目標速度との速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御でアクセル信号をアクセル部２４ａの踏み込み量が所定量だけ少なくなるように補正した後のアクセル信号と、実際のアクセル部２４ａの踏み込み量に応じたアクセル信号とを比較して小さい方のアクセル信号に基づいてエンジン回転数を制御するようにしてもよい。この場合も、結果的に、前記両回転数制御のうちエンジン回転数が小さくなる方が選択されて実施される。
【００９２】
また、上記実施形態では、油圧ポンプ８の給排口８ａ，８ｂに設けられた圧力センサ３０ａ，３０ｂから送られる圧力信号に基づいて、制御装置２６の制御部２６ｂに設けられた容量制御部２６ｃがポンプ容量及びモータ容量を油圧ポンプ８の吐出圧に応じて制御する例を示したが、油圧ポンプの吐出圧に応じてポンプ容量及びモータ容量を制御する構成は、この構成に限定されない。例えば、油圧ポンプに当該油圧ポンプの容量を制御するための容量制御部が設けられていて、この容量制御部が油圧ポンプの作動油の吐出圧に反応して当該油圧ポンプの容量を制御する圧力感応式に構成されていてもよい。そして、その油圧ポンプに設けられた容量制御部が油圧ポンプの吐出圧が低下するにつれてポンプ容量を増加させる制御を行うように構成されていればよい。また、油圧モータに当該油圧モータの容量を制御するための容量制御部が設けられていて、この容量制御部が油圧モータに流入する作動油の油圧、すなわち油圧ポンプの吐出圧に反応して当該油圧モータの容量を制御する圧力感応式に構成されていてもよい。そして、その油圧モータに設けられた容量制御部が油圧ポンプの吐出圧が低下するにつれてモータ容量を減少させる制御を行うように構成されていればよい。
【符号の説明】
【００９３】
１ 走行速度制御システム
２ 車輪
４ エンジン
８ 走行用油圧ポンプ（油圧ポンプ）
１０ 走行用油圧モータ（油圧モータ）
２３ 速度検出部
２４ アクセル装置
２４ａ アクセル部
２５ エンジン回転数検出部
２６ 制御装置
２６ａ 記憶部
２６ｃ 容量制御部
２６ｄ 回転数制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と、エンジンと、前記エンジンによって駆動されて作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油の油圧によって駆動することにより前記車輪を回転させる可変容量型の油圧モータとを備えた油圧式走行車両に設けられ、その油圧式走行車両の走行速度を制御する走行速度制御システムであって、
前記油圧ポンプの容量であるポンプ容量と前記油圧モータの容量であるモータ容量とのうち少なくとも一方の制御を行う容量制御部と、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数の制御を行う回転数制御部と、前記油圧式走行車両の上限の走行速度として設定された第１設定速度及びその第１設定速度よりも低い設定速度である第２設定速度を記憶する記憶部とを有する制御装置と、
前記油圧式走行車両の走行速度を検出し、その検出した走行速度を表す速度信号を前記制御装置へ出力する速度検出部とを備え、
前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御と前記モータ容量を減少させる制御のうち少なくとも一方の制御を行い、当該容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記ポンプ容量を増加させる一方、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記モータ容量を減少させ、
前記制御装置は、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度が前記記憶部に記憶された前記第２設定速度を超えたと判断した場合には、前記速度検出部が検出する走行速度が前記記憶部に記憶された前記第１設定速度を超えないように前記回転数制御部に前記エンジン回転数を低下させる回転数制御を行わせることを特徴とする、走行速度制御システム。
【請求項２】
前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記ポンプ容量の増加によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記エンジンの燃料消費率が最低となるエンジン回転数である下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記ポンプ容量を増加させ、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記モータ容量の減少によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記モータ容量を減少させることを特徴とする、請求項１に記載の走行速度制御システム。
【請求項３】
前記記憶部は、前記第１設定速度及び前記第２設定速度に加えて、前記第２設定速度よりも低い設定速度である第３設定速度を記憶しており、
前記制御装置は、前記速度信号に基づいて、前記油圧式走行車両の走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記第３設定速度を下回ったと判断した場合に、前記回転数制御部に前記回転数制御を解除させることを特徴とする、請求項１に記載の走行速度制御システム。
【請求項４】
前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度から前記第１設定速度よりも低く、かつ、前記第２設定速度よりも高い目標速度を減じることにより前記走行速度と前記目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行速度制御システム。
【請求項５】
操作者によって操作されるアクセル部を有し、そのアクセル部の操作量を表すアクセル信号を前記制御装置へ送るアクセル装置を備え、
前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と前記アクセル信号に基づく前記アクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施することを特徴とする、請求項４に記載の走行速度制御システム。
【請求項１】
車輪と、エンジンと、前記エンジンによって駆動されて作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油の油圧によって駆動することにより前記車輪を回転させる可変容量型の油圧モータとを備えた油圧式走行車両に設けられ、その油圧式走行車両の走行速度を制御する走行速度制御システムであって、
前記油圧ポンプの容量であるポンプ容量と前記油圧モータの容量であるモータ容量とのうち少なくとも一方の制御を行う容量制御部と、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数の制御を行う回転数制御部と、前記油圧式走行車両の上限の走行速度として設定された第１設定速度及びその第１設定速度よりも低い設定速度である第２設定速度を記憶する記憶部とを有する制御装置と、
前記油圧式走行車両の走行速度を検出し、その検出した走行速度を表す速度信号を前記制御装置へ出力する速度検出部とを備え、
前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御と前記モータ容量を減少させる制御のうち少なくとも一方の制御を行い、当該容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記ポンプ容量を増加させる一方、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、その加速時に用いられる所定のエンジン回転数で前記油圧式走行車両の走行速度が前記第１設定速度を上回るような容量まで前記モータ容量を減少させ、
前記制御装置は、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度が前記記憶部に記憶された前記第２設定速度を超えたと判断した場合には、前記速度検出部が検出する走行速度が前記記憶部に記憶された前記第１設定速度を超えないように前記回転数制御部に前記エンジン回転数を低下させる回転数制御を行わせることを特徴とする、走行速度制御システム。
【請求項２】
前記容量制御部は、前記油圧式走行車両の加速時に前記ポンプ容量を増加させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記ポンプ容量の増加によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記エンジンの燃料消費率が最低となるエンジン回転数である下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記ポンプ容量を増加させ、前記油圧式走行車両の加速時に前記モータ容量を減少させる制御を行う場合には、前記回転数制御において前記回転数制御部が前記モータ容量の減少によって上昇する走行速度が前記第１設定速度を超えないようにするために前記下限回転数以下までエンジン回転数を低下させないような容量に前記モータ容量を減少させることを特徴とする、請求項１に記載の走行速度制御システム。
【請求項３】
前記記憶部は、前記第１設定速度及び前記第２設定速度に加えて、前記第２設定速度よりも低い設定速度である第３設定速度を記憶しており、
前記制御装置は、前記速度信号に基づいて、前記油圧式走行車両の走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記第３設定速度を下回ったと判断した場合に、前記回転数制御部に前記回転数制御を解除させることを特徴とする、請求項１に記載の走行速度制御システム。
【請求項４】
前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度信号に基づいて前記油圧式走行車両の走行速度から前記第１設定速度よりも低く、かつ、前記第２設定速度よりも高い目標速度を減じることにより前記走行速度と前記目標速度との速度差を求め、その速度差が小さくなるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行速度制御システム。
【請求項５】
操作者によって操作されるアクセル部を有し、そのアクセル部の操作量を表すアクセル信号を前記制御装置へ送るアクセル装置を備え、
前記回転数制御部は、前記速度検出部が検出する走行速度が前記第２設定速度を超えた後、前記速度差が小さくなるように行うエンジン回転数の制御と前記アクセル信号に基づく前記アクセル部の操作量に応じたエンジン回転数の制御とのうちエンジン回転数が低くなる方の制御を選択して実施することを特徴とする、請求項４に記載の走行速度制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３２９７３（Ｐ２０１１−１３２９７３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０４４５（Ｐ２００９−２９０４４５）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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