专利名称：大型自卸车的四轮行驶装置的制作方法
本申请是“大型自卸车的四轮行驶装置”(申请日93年11月24日；申请号93114546.5)的分案申请。
本发明涉及建筑机械中的大型自卸车等使用的大型自卸车四轮行驶装置。特别是本发明涉及一种大型自卸车的驱动装置，此大型自卸车的驱动装置用内燃机产生的驱动力驱动后轮，同时用可变油压马达驱动前轮，所说的可变油压马达由油压源供给的油压驱动，而油压源由内燃机的输出转矩驱动。
用作建筑机械的大型自卸车将操舵前轮和驱动轮安装在车体上，将车身能起伏自如地安装在该车体的后部，对于用作建筑机械的这种大型自卸车行驶装置来说，将柴油发动机等内燃机(以下简称发动机)的输出通过变速器传送给驱动后轮的机械驱动式的行驶装置已是公知技术。
作为通常装载用的汽车行驶装置，如日本专利公开昭63-258223所示，它披露了一种机械驱动系统和油压驱动系统配套的四轮驱动行驶装置，所说的机械驱动系统和油压驱动系统是将发动机的输出转矩通过变速器机械地传动到后车轮，用时用发动机的输出转矩驱动可变油压泵，可变油压泵输出的加压油驱动可变油压马达，该马达驱动前轮。而在特开昭61-191429中也同样披露了一种用油压驱动系统驱动车辆的前轮或后轮的四轮驱动装置。
在采用只用机械驱动系统的驱动方式的行驶装置中，在驱动后轮滑动时，由于牵引力不足，在泥泞地上的行驶性、爬坡力都不好。
一方面，如果是机械驱动系统和油压驱动系统配套的四轮驱动的行驶装置，则其在泥泞地上的行驶性、爬坡力都能提高。但在此行驶装置中有必要使后轮和前轮同步。以往是检测后轮滑动，在后轮不滑动时，将可变油压泵、可变油压马达的容量作为零，不向前轮传送驱动力，在后轮滑动时，增减可变油压泵、可变油压马达的容量，以油压力为基准值，将驱动力传送到前轮。
因此，由于从后轮打滑开始从零增大油压泵、油压马达的容量，以油压力为基准值驱动前轮，所以从后轮开始滑动到驱动前轮，产生时间滞后，不能顺利地行车。
这问题对于车体非常重、装载量达数十吨和很重的大型自卸车变得非常显著，不能顺利地行驶。
另一方面，在上述这样的四轮行驶装置中，前轮的轮速由可变油压泵的输出量和可变油压马达的容量决定，如泵容量一定，则该可变油压泵的输出量由发动机的转数决定。因而前轮的轮速随发动机的转数而变化。而后轮的转速由发动机的转数和变速器的速度段来决定。因此，在发动机转数一定时，一旦变速器的速度段不同，前轮和后轮的转速也不一样了。
为解决这些问题，在上述的日本专利公开昭61-191429中，在变速器输出侧设置辅助油压泵，将此辅助油压泵的输出加压油供给可变油压马达，根据变速器的速度段增减供给可变油压马达的油量，这样，即使速度段不同，也能使前、后轮的转速一致。
然而，为设置上述这样的高价辅助油泵，其成本高了，配管也变得复杂了。
而且，四轮行驶装置通过控制可变油压泵和可变油压马达的容量，使前、后轮的转速同步进行四轮行驶时，该可变油压泵和可变油压马在的容量要像使后轮转速同步那样来控制。在上述四轮行驶装置中，当发动机和后轮机械连接的机械传动装置发生异常和故障时，例如，发生转矩变换器、变速器的故障、动力传输轴脱落或破损、差速器的故障时，就不能用发动机驱动后轮了。
这时由于不能控制可变油压泵和可变油压马达的容量，不能以油压驱动前轮，车辆就不能行驶了。
再一方面，考虑到装设于机械驱动系统上的变速器的变速操作，由于在进行变速的场合，当变速开始时，因加速器断开，发动机转数急剧下降，变速结束后因加速器导通，发动机转数急剧上升，所以发动机的转数在变速时急剧变动。因此，由于在变速时可变油压泵的输出量急剧变动，供给可变油压马达的流量急剧增减，而使可变油压马达的转矩急剧变化，使前轮驱动力不正常，从而不能顺利地行驶。
例如，变速前行驶时，在将可变油压泵的输出量规定为某一数值，在该值下能使可变油压马达的转矩维持在某值的情况下，在变速时因发动机的转数急剧下降而使可变油压泵的输出量急剧减少，此时就不能将可变油压马达的转矩维持于某值，因而使前轮驱动力下降。在上述可变油压泵的输出量显著减少时，前轮由于车体惯性行驶而被逆驱动，可变油压马达起泵的作用，可变油压泵的旋转阻力变大，使发动机转数更加下降。
而且，在这种四轮行驶装置的可变油压泵和可变油压马达以及连结可变油压泵和可变油压马达的闭合回路等的油压驱动系统中，容易发生故障或漏油，当在未发现这些故障或漏油而四轮行驶时，就会发生或者使各部件破损，或者大量漏油这样令人讨厌的情况。
本发明正是为解决上述问题。本发明的目的是提供一种大型自卸的四轮车行驶装置，该装置在后轮发生滑动时油压驱动系统的应答滞后为最小限度，即使在路面摩擦小的泥泞地、冻结地上也能顺利地行驶。
本发明的另一目的是提供一种不需要辅助油压泵就能使前轮的轮速与机械驱动系统的变速器的速度段对应变化的大型自卸车四轮行驶装置。
本发明的又一目的是提供一种大型自卸车四轮行驶装置，该装置在因机械驱动系统的变速器的变速操作产生的发动机转数急剧变动而使油压泵的输出量急剧变化时，能防止前轮驱动力急剧变化。
本发明的再一个目的是提供一种大型自卸车四轮行驶装置，该装置在机械驱动系统发生故障时能独立控制油压驱动系统和机械驱动系统，从而即使在机械驱动系统发生故障时车辆也能行驶。
本发明的第五个目的是提供一种大型自卸车四轮行驶装置，该装置检测出油压驱动系统发生的故障和操作漏油。
为达到上述目的，本发明的第一种结构，提供了这样一种大型自卸车四轮行驶装置，它是将发动机的输出侧通过变速器连结到后轮、设置驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵。将此可变油压泵和可变油压马达连结成闭合回路；在此四轮行驶装置中设置有控制上述可变油压泵容量的手段；检测出上述后轮滑动的手段；将上述可变油压泵的输出压力设定成高压和低压的手段；在后轮不滑动时控制可变油压泵容量为上述低压，而在后轮滑动时控制可变油压泵容量为上述高压的控制手段。
如按照上述结构，在后轮不滑动时因为可变油压泵的输出压力为低压，前轮驱动力小，而不白白浪费发动机的输出，在后轮滑动时，因为可变油压泵的输出压力成为高压，前轮驱动力变大，在泥泞地上的行驶性、爬坡性都能提高，由于使可变油压泵的输出压力成低压、高压时，前轮驱动力为小、大，从后轮滑动开始，前轮的驱动力能无时间滞后地增大，从而能顺利地行驶。
本发明的第二种结构，提供了这样一种大型自卸车行驶装置的前轮动力控制装置；在该行驶装置中，将发动机输出侧通过变速器连结到后轮、设置驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵。将此可变油压泵和可变油压马达连结成闭合回路；在此四轮行驶装置中设置有控制上述可变油压泵容量的手段；设定该可变油压泵的流入压力的手段；检测上述可变油压马达的实际流入压力的手段；按照该实际流入压力和设定流入压力之差向上述容量控制手段输出容量控制信号的手段。
在此结构中，由于当可变油压马达的实际流入压力与设定流入压力不同时，控制可变油压泵的容量作为设定流入压力，既能根据该设定流入压力任意设定前轮驱动力，又能在实际流入压力与设定流入压力不同时，由于只控制可变油压泵的容量使其容量控制范围变窄，而使控制响应性提高，使设定流入压力为高压或低压，以使可变油压马达的转矩在短时间变化，从而使响应性提高。
本发明的第三种结构，提供一种四轮行驶装置的变速时控制装置，该行驶装置中将发动机输出侧通过变速器连结到后轮、设置驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵、将此可变油压泵和可变油压马达连接成回路，这种变速时控制装置设置有使上述可变油压马达的输出侧通过离合器连结到前轮，控制上述可变油压泵容量的手段；检测上述变速器的变速操作的手段；按照此已检知的变速操作信号，在变速操作中断开上述离合器的手段。
由于变速时离合器断开，可变油压马达的输出侧和前轮不连结，变速后离合器接通，可变油压马达的输出侧和前轮连结，所以即使变速时发动机的转数急剧变化，前轮驱动力也不会发生急剧变化，从而能顺利地行驶。
本发明的第四种结构，提供一种四轮行驶装置的控制装置，在该行驶装置中将发动机的输出侧通过备有变速器等的机械传动装置连结到后轮、设置驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵、将此可变油压泵和可变油压马达连结成回路，所说的四轮行驶装置的控制装置配备有控制上述可变油压泵容量的手段、控制上述可变油压马达容量的手段、备有常规行驶模式和异常行驶模式的主控制器、和模式转换开关，在上述常规行驶模式时主控制器按照后轮转速控制可变油压泵和可变油压马达的容量，在上述异常行驶模式时一旦输入变速器的中立信号，主控制器就使可变油压泵和可变油压马达的容量为最大。
借助模式转换开关，在异常行驶模式时变速器一旦成为中立位置，可变油压泵和可变油压马达的容量就成为最大，可变油压马达就输出最大转矩，因而就能用最大驱动力驱动前轮，在连结发动机和马达的机械传动装置发生异常，而不能驱动后轮时，利用可变油压马达和可变油压泵能用最大牵引力行驶。
本发明的第五种结构，提供一种四轮行驶装置的油压驱动系统异常检测装置，在该行驶装置中将发动机的输出侧通过变速器连结到后轮、设置驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵、将此可变油压泵和可变油压马达用第一和第二主回路连结成闭合回路，所说的四轮行驶装置的油压驱动系统异常检出装置设置有检测上述第一和第二主回路压力的手段、判断此检测压力是异常值并显示在显示部上的手段。
如按照上述结构，如第一和第二主回路压力发生异常就显示在显示部上通知操作者，使操作者能得知油压驱动系统的故障、漏油等异常情况，从而可防止油压驱动系统异常时四轮行驶造成各部件破损等重大事故的发生。
下面将参照附图和实施例对本发明进行详细地说明，以便更好地理解本发明。而附图所示的实施例只是为了便于说明和理解而不是要限本发明。
图1是设置有本发明的四轮行驶装置的大型自卸车的侧面图；图2是本发明四轮行驶装置的最佳实施例的示意性平面图；图3是按照本发明最佳实施例的四轮行驶装置中的可变油压泵·马达的油压回路图；图4是表示按照本发明最佳实施例的四轮行驶装置中的后轮转速的图；图5是表示按照本发明最佳实施例的四轮行驶装置中的后轮转速的图；图6是表示本发明最佳实施例的四轮行驶装置中的控制装置操作的程序方框图；图7是表示发动机转数、速度段和车速之间关系的图；图8(a)、图8(b)、图8(c)分别是表示变速时发动机转数、输出量和压力的变化图；图9是按照本发明其它最佳实施例的四轮行驶装置的示意平面图；图10是表示本发明其它最佳实施例的四轮行驶装置中的控制装置操作的程序方框图；图11是图10在异常行驶方式时的控制操作的程序方框图。
下面将参照附图对按照本发明最佳实施例的大型自卸车的四轮行驶装置进行说明。
如图1所示，左右一对前轮2和左右一对后轮3分别安装在车体1的前后部，同时将驾驶室4设置在该车体1的前部，车身5用升降油压缸6能起伏自如地安装在车体1的后部，从而构成建筑机械用的大型自卸车。
安装在上述车体1前部的发动机7的输出侧通过转矩变换器8、变速器9、动力传动轴10、差动器11等与左右一对后轮3连结，后轮3用发动机7机械地驱动。
如图2所示，车轮2可旋转自如地支承在相对车体有自如摆动支承的摇臂12上，能正转反转的可变油压马达13安装在该摇臂12上，该可变油压马达13的输出侧通过离合器14与前轮2连结，由上述发动机7驱动的可变油压泵15的输出加压油通过第一和第二主回路供给可变油压马达13。此可变油压泵15的输出方向可逆向变换。
如图2所示，用发动机旋转传感器18检测发动机7的转数，用输入轴旋转传感器19检测变速器9的输入轴转数，用速度段检测传感器20检测变速器9的速度段，用第一和第二压力传感器21、22检测上述第一和第二主回路16、17的油压力，将这些检出值输入主控制器23。进而将来自加速传感器24的发动机转数要求信号、来自制动传感器25的制动信号、来自减速传感器26的减速制动信号、来自转换开关27的四轮驱动信号、二轮驱动信号、来自操舵角传感器28的操舵角度信号、来自前轮旋转传感器29的前轮转速信号等分别输入此主控制器23。
上述离合器14是油压操作式，将加压油供给其受压室14a，向容器排出后断开，用离合器转换阀30将转矩转换器供给泵等辅助油压泵31的输出加压油供给该受压室14a，该离合器转换阀30由于向螺管形线圈通电而从排泄位置a转换成供给位置b。
如图3所示，上述可变油压马达13和可变油压泵15配备容量控制部件40，此容量控制部件40借助油缸41正反向工作，以正反向控制容量，控制用油压泵42的输出加压油借助电磁比例阀43分别供给该油缸41，来自主控制器23的电信号输出到各电磁比例例43的第一和第二螺管形线圈43a、43b。
例如，向第一螺管形线圈43a通电后，容量控制部件40正方向工作，可变油压泵15向第一主回路16输出加压油，可变油压马达13正转，这时向第二螺管形线圈43b通电，容量控制部件40逆方向工作，可变油压泵15向第二主回路17输出加压油，可变油压马达13反转，容量与向第一和第二螺管形线圈43a、43b的通电量成比例。
下面说明使前轮2和后轮3的转速同步的控制方法。
如图4所示，后轮3的转速借助发动机的转数和变速器9的速度段(减速比)沿直线呈某一角度控制。
在四轮驱动时从主控制器23向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a通电，使可变油压泵15的容量一定。因此，可变油压泵15的输出量变成如图5所示。
变速器9的速度段由速度段检测传感器20输入到上述主控制器23，按照所输入的速度段向可变油压马达13的电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a输出电流，作为与速度段对应的容量。
也就是说变速器9在1速段时，将向电磁比例阀43的第一螺形线圈43a的通电量规定为大，可变油压马达13的容量规定为大，使可变油压马达13低速旋转；在2速段时，向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量规定为中，容量规定为中，使之中速旋转；在3速段时，向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量规定为小，容量规定为小，使之高速旋转。
也就是说由于所谓可变油压马达13的容量是指每旋转一周的流量，如果容量大；也就是每旋转一周的流量变多，因此即使可变油压泵15的输出流量一定，通过改变可变油压马达13的容量，也可使转速变化，从而使前轮转速成为与车速(后轮转速)相应的值。
具体地说，对主控制器23设定相当于变速器9的各速度段的减速比和同样可变油压马达13的流入油量一定时的转数比(参看图5)的容量，按照来自速度段检测传感器20的速度段选择该容量，控制电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量。
因此如图5所示，前轮转速直线呈某一角度地控制，前轮2和后轮3的转速一致。
例如，在变速器9的减速比1速段为0.2，2速段为0.4，3速段为0.6，4速段为0.8，5速段为1.0时，将可变油压马达13的容量1速段时作为100％，2速段时作为50％，3速段时作为32％，4速段时作为25％，5速段时作为20％。
在以上的实施例中使用可变油压泵15，它控制其输出加压油，也可以使用固定油压泵。
而且，上述主控制器23如下所述有检出油压驱动系统异常的功能，如检出异常就切断离合器14，不能四轮行驶，同时在显示部32上显示、蜂鸣器33鸣响，灯34闪烁。
下面将参照图6说明按照上述结构的本发明最佳实施例的大型自卸车四轮行驶装置的行驶控制工作。而且图6的流程图中所示的程序每隔一定的时间间隔周期地实施。
首先，控制程序启动后，在步骤100读取以下各种控制参数；用发动机旋转传感器18检出的发动机转数N；用输入轴旋转传感器19检出的变速器输入轴转数Tin；用速度段检测传感器20检出的变速度器速度段Ts；用第一和第二压力传感器21、22检出的第一和第二主回路16、17的油压力P1和P2；由加速传感器24提供的发动机转数要求信号ND；由制动传感器25提供的制动信号BB；由减速传感器26提供的减速制动信号BR；由转换开关27提供的四轮驱动信号D4和二轮驱动信号D2；由操舵角传感器28提供的操舵角度信号ST；由前轮旋转传感器29提供的前轮转速信号WF。
按着在步骤102中借助由转换开关27提供的驱动信号D4或D2，判断四轮驱动和后轮二轮驱动。在转换开关27断开、二轮驱动信号D2输入主控制器23时，用步骤104，将可变油压泵15的电磁比例阀43作为中立位置，容量为零，用步骤106将离合器转换阀30定在排放位置a，断开离合器14，前轮2相对可变油压马达13自由旋转。而且步骤104和步骤106的控制动作大致同时进行。因此，前轮作为非驱动轮自由旋转，发动机7的输出由变速器9传送到后轮3进行机械驱动，车辆由后轮的两轮进行驱动(步骤108)。
一方面在转换开关27处于接通状态，四轮驱动信号D4输入主控制器23时，用步骤110进行油压驱动系统是否异常的判断，在有异常时进行通知有异常状态的处理(步骤112)，可变油压泵15的容量定为零(步骤104)，同时断开离合器14(步骤106)，用后轮两轮驱动车辆(步骤108)，一方面在无异常时进入步骤114，进行后轮是否滑动的判断。
借助步骤114判断后轮是否滑动，不滑动时前轮2的驱动力定为小(步骤116)，滑动时前轮2的驱动力定为大(步骤118)。
也就是说在后轮3不滑动时由于用后轮驱动力完全可能行驶，前轮2的驱动力小，可变油压泵15消费的马力小，发动机的功率损耗下降，在后轮3滑动时，由于用后轮驱动力不能行驶，前轮驱动力要大，要进行四轮驱动。
下面对后轮3滑动的判断进行说明。
主控制器23用来自前轮旋转传感器29的前轮转数信号算出前轮转速，用变速器9的输入轴旋转传感器19的输入轴转数信号和速度段检测传感器20的速度段信号算出后轮转速，如果用后轮转速除前轮转速的值在1以上的某个范围(例如1.1)而且在规定时间(例如0.1秒)连续时，即判断为后轮滑动，如果用后轮转速除前轮转速的值在1以下时，则判断为后轮不滑动。
以上的说明是直行行驶的情况，在旋转行驶时前轮2比后轮3旋转得快，该转数比由于随操舵角度而变化，像下面这样判定后轮滑动。
也就是说将左前轮2的转速WFL和右前轮2的转速WFR的平均值规定为前轮转速，使取决于旋转半径(操舵角度)的前后轮转速比预先存储到主控制器23，由来自操舵角度传感器28的控制角度信号算出那时的旋转半径，将与该旋转半径相应的转速比作为补正系数α并读出，将该补正系数α乘上前轮转速作为比较用的前轮转速，用该比较用的前轮转速和后轮转速与上述同样地判断后轮滑动。
下面就上述前轮驱动力的大小进行说明。
将前轮2的驱动力定为小时，可变油压泵15的输出压力，也就是第一或第二主回路16、17的压力设定为低压。
因此，由于供给可变油压马达13的油压成为低压，可变油压马达13的驱动转矩变小，前轮的驱动力变小。
将前轮2的驱动力定为大时，可变油压泵15的输出压力，即第一或第二主回路16、17的压力设定为高压。
因此，由于供给可变油压马达13的油压成为高压，可变油压马达13的驱动转矩变大，前轮的驱动力变大。
具体地说，低压和高压存储在主控制器23，在上述后轮不滑动时将低压定为设定压，在后轮滑动时将高压定为设定压。
返回到图6，如果像上述那样设定前轮驱动力，决定与该前轮驱动力即调整压力相应的可变油压泵15的目标容量(步骤120)，由主控制器23向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a通电，将可变油压泵调整到目标容量(步骤122)。
具体地说，将与低压、高压的设定相应的可变油压泵15的容量存储到主控制器23，为使按照上述这样设定的低压、高压变成可变油压泵的容量，将电流由主控制器23输出给电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a作为设定容量。
随后进入步骤124，判断可变油压泵的输出压力是否为上述设定压力，如是，与车速相应地控制可变油压马达13的容量(步骤126)，如不是，则将控制可变油压泵15的容量补正为设定压力(步骤128)。
具体地说，主控制器23借助第一压力传感器21检出第一主回路16的压力，如该压力比设定压力低时，就增加向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量使可变油压泵15的容量增大，如该压力比设定压力高时，就减少向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量以减少可变油压泵15的容量。
要按照车速(变速器速度段)控制上述可变油压马达13的容量，即使可变油压泵15的容量一定，也能使前轮2的转速成为与车速相应的值。
例如，变速器9在1速度段时，向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量大，可变油压马达13的容量大，可变油压马达13低速旋转，在2速度段时，向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量适中，容量适中，中速旋转，在3速度段时，向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量小，容量小，高速旋转。
也就是说，所谓可变油压马达13的容量是指每旋转一周的流量，如果容量大，也就是每旋转一周的流量变多，因此，即使可变油压泵15的输出流量一定，通过改变可变油压马达13的容量，也可使转速变化，从而使前轮转速成为与车速(后轮转速)相应的值。
如上所述，如与车速相应地控制可变油压马达13的容量、用步骤130进行离合器连接条件的判断，当连接条件满足时，接通离合器14作四轮驱动(步骤134)。
作为此离合器的连接条件有同一速度段连续1.3秒以上；发动机转速在规定值(1070转/秒)以上；从转矩变换器8的联机离合器ON信号开始是否经过1.2秒还维持转矩变换器模式；速度段是否是低速度段·倒车中的一个；如满足这些条件，主控制器23使电流流向离合器转换阀30的螺管形线圈30a，作为供给位置a向离合器14的受压室14a供给加压油离合器14接通，只要有一个条件不能满足时，就切断离合器14(步骤106)。
接通此离合器14的操作实际上与图6所示的流程图不同，为说明上的方便记载在图6中。
下面对可变油压泵15的目标容量的设定进行说明。
如上所述，与速度段对应地设定可变油压马达13的容量，使可变油压泵15的容量一定，要旋转可变油压马达13，使前轮2的转速比后轮3的转速稍快进行四轮驱动，所以可变油压泵15的目标容量不仅考虑调整压力而且还要考虑转矩变换器8的减速比来决定。
也就是说，可变油压泵15用发动机7驱动，由于发动机的输出通过转矩变换器8传送到后轮3，一旦转矩变换器8的减速比不同，即使发动机旋转一定，因后轮3的转速变化，如上所述前轮2和后轮3也不会同步旋转。
因此，用输入到主控制器23的发动机的转数信号和变速器输入轴的转数通过下式算出转矩变换器的减速比。
减速比＝发动机转数/变换器输入轴转数按照此已算出的减速比补正可变油压泵15的目标容量，将实际可变油压泵15的容量作为与转矩变换器减速比对应的值。
由此，如上述那样，前轮2和后轮3能同步旋转了。
而且因为在旋转行驶时要使前轮2比照直行驶时更高速旋转，进行圆滑的旋转变得更重要，所以要用操舵角度补正上述可变油压泵15的目标容量。
具体地说，由输入至主控制器23的操舵角度信号可得知操舵角(旋转半径)，与此操舵角的大小成比例地增大可变油压泵15的目标容量，与操舵角成比例地使可变油压马达13比直进时更高速旋转，从而使前轮2更快地旋转。
所述可变油压泵15的目标容量的增大量，由前轮2和后轮3的轴间距离来决定。
下面对后轮滑动判定后前轮驱动力的设定进行说明。
如上所述，由于前轮驱动力需设定为大和小，大型自卸车工作条件变化大，为进行高效地四轮驱动，按照下面的工作条件设定为多阶段。
(1)后轮3不滑动时(前轮驱动力小时)；车身5未载砂土时(以下称空车时)规定设定压为30-150kg/cm2；在车身5载有砂土时(以下称载荷车)，将设定压定为50-200kg/cm2；空车爬坡时设定压为100-250kg/cm2；载荷车爬坡时设定压为125-380kg/cm2。
(2)后轮3滑动时(前轮驱动力大时)空车时设定压为80-300kg/cm2；载荷车时设定压为100-350kg/cm2；空车爬坡时设定压为200-380kg/cm2；载荷车爬坡时设定压为300-380kg/cm2。
以上各设定压是第一主回路16，即高压侧的压力。低压侧第二主回路17的压力为25kg/cm2。
下面说明将可变油压泵15和可变油压马达13用作制动器的情况。
由于大型自卸车车体很重，存在在用制动器和减速制动器制动时不能很好地制动的情况，在四轮驱动时已将所设置的可变油压泵15和可变油压马达13用作制动器。
下面将对其详细说明。
在将制动信号或者减速制动信号输入主控制器23时，主控制器23使向电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量减小，可变油压泵15的容量比目标容量显著地减少。
因此，供给可变油压马达13的流量不能满足旋转前轮2所需要的流量，前轮2用后轮3来旋转，可变油压马达13被前轮2驱动起泵的作用。可变油压马达13一旦起泵的作用，在车辆前进时第二主回路17的压力为高压，第一主回路16的压力成为低压，用该第二主回路17的高压油驱动可变油压泵15，可变油压泵15的旋转阻力显著变大，发动机7的旋转负荷变大，由于在前轮2产生制动力，车辆整体的制动力大。
因为作用在上述前轮2的制动力由第二主回路17内的压力决定，在主控制器23设定制动力设定用的压力，如来自第二压力传感器22的压力变为设定压力以上，给可变油压泵15的电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a的通电量就大，可变油压泵15的容量大，要使第二主回路17内的压力降低而设定压力。
这样一来，能将前轮2的制动力维持在设定制动力，从而能防止各部分破损。
上述前轮2的制动力是根据工作条件来设定，下面对该制动力设定用压力的设定进行说明。
(1)后轮3不滑动时空车时为30-150kg/cm2；载荷车时为30-160kg/cm2；空车下坡时为100-200kg/cm2；载荷车下坡时为125-200kg/cm2。
(2)后轮3滑动时空车时为50-200kg/cm2；载荷车时为50-125kg/cm2；空车下坡时为150-200kg/cm2；载荷车下爬坡时为150-250kg/cm2。
而第一主回路16的压力为25kg/cm2。
在后轮3不滑动时，由于可变油压泵15的输出压力成为低压，前轮驱动力变小，不消费发动机的输出，在后轮3滑动时，由于可变油压泵15的压力成为高压，前轮驱动力变大，在泥泞地上的行驶、爬坡性能提高，因为可变油压泵15的输出压力定为低压、高压，前轮驱动力定为小、大，在后轮3滑动时能使前轮2驱动力不滞后地变大从而能顺畅地行驶。
下面对变速时可变油压泵15的容量控制进行说明。
在四轮行驶时，由主控制器23向各电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a通电，使可变油压泵15、可变油压马达13的容量成为规定值，将可变油压泵15的输出压油供给可变油压马达13进行驱动从而油压驱动前轮2，将发动机7的动力通过变速器9传送给后轮3从而机械驱动后轮3。
变速器9的速度段检测传感器20检出变速器9的速度段输入到主控制器23，在该变速器9变速时，变速开始信号和变速结束信号，即变速信号由速度检测传感器20输入至主控制器23。
这是变速器9自动变速的情况，在用变速杆变速时，也可以用变速杆将变速信号输入到主控制器23。
主控制器23如输入变速开始信号，中止向离合器转换阀30的螺管形线圈30a的供电而处于排放位置a，使离合器14的受压室14a内的压油流入容器，离合器14断开。
因此，可变油压马达13的输出侧和前轮2成为不连续，由于前轮2因车辆行驶而自由旋转，负荷不作用于可变油压马达13，即使可变油压泵15的输出量因变速开始时发动机转数低而减少也不会有问题。
变速器9变速一结束，变速结束信号输入主控制器23，主控制器23从变速结束信号输入开始在规定时间(即从变速结束到发动机转数成为规定值的时间)以后向离合器转换阀30的螺管形线圈30a通电使处于供给位置b，将压油供给离合器14的受压室14a，离合器14接通，可变油压马达13的输出侧和前轮2连结。
因此，在离合器14接通、可变油压马达13的输出侧和前轮连结时，由于发动机转数是规定值，可变油压泵15的输出量是设定的值，可变油压马达13的转矩也是设定的值，前轮驱动力是设定值，因而在变速时前轮驱动力不会急剧地变化，所以能顺畅地行驶。
例如，速度段、发动机转数和车速的关系如图7所示，由于在变速时发动机的转数降低，变速结束后发动机转数顺序增加，发动机转数变化变成如图8(a)所示，可变油压泵15的输出量如图8(b)所示，可变油压马达13的压力(转矩)如图8(c)所示。
变速时离合器14断开，可变油压马达13的输出侧和前轮2不连续，变速后离合器14接通，可变油压马达13的输出侧和前轮2连结，所以变速时即使发动机转数急剧变化，前轮驱动力也不会急剧变化，能够顺畅地行驶。
图9示出按照本发明其它最佳实施例的大型自卸车的四轮行驶装置。在此实施例中，赋予图2所示实施例中的主控制器23以用通常行驶模式23a和异常行驶模式23b控制的功能，用模式转换开关32，输入通常行驶模式信号即为通常行驶模式，输入异常行驶模式信号即为异常行驶模式。
图10是表示图9中的四轮行驶装置的控制程序的流程图，除步骤140、142的处理外，全部的处理都和图6中的处理相同。
即在步骤100中读取控制参量之后，用步骤140核查来自模式转换开关32的模式信号，当输入通常行驶模式信号时，进行步骤102以下的与在图6中所说明的操作相同的控制操作。一方面在步骤140中检测出异常行驶模式信号时，转移到图11所示的异常行驶模式处理(步骤142)。
下面将参照图11说明异常行驶模式的行驶控制操作。
在图11的异常行驶控制程序中，起动后立即进行模式判断(步骤200)，当检测出通常行驶模式信号时返回图10中的程序。一方面在异常行驶模式中划助步骤202判断变速器的中立位置信号是否输入。此步骤202的判断处理，变速器操作在中立位置，直到由速度段检测传感器20将变速器中立信号输入到主控制器23，反复进行。此变速器中立信号也可以用变速操作杆输入主控制器23。
在步骤202中，检测出变速器的中立位置信号后，主控制器23向可变油压泵15的电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a进行最大量通电使其容量最大(步骤204)，向可变油压马达13的电磁比例阀43的第一螺管形线圈43a进行最大量通电，使其容量最大(步骤206)，同时给离合器转换阀30的螺管形线圈30a通电使之处于供给位置a，接通离合器14(步骤208)。因此，后轮由于变速器处于中立位置而从发动机分开成为非驱动状态，由于前轮用油压马达驱动，车辆成为用前轮2驱动状态(步骤210)。
因此，可变油压泵15的每转输出量最大，单位时间平均输出量最大，由于每转一周可变油压马达13的每转流量最大，其输出转矩就最大，所以前轮驱动力最大，只用前轮2也能行驶，那时的牵引力为最大。
这就使在转矩变换器8、变速器9发生故障动力传输轴10脱落、破损、差动机11发生故障而导致机械传动装置异常时，能利用可变油压泵15如可变油压马达13以最大的牵引力来行驶。
因而，用模式转换开关32在异常行驶模式下，使变速器9成为中立位置后，由于可变油压泵15和可变油压马达13的容量最大，可变油压马达13输出最大转矩、能用最大驱动力驱动前轮2。并且在因连结发动机7和后轮3的机械传动装置异常不能驱动后轮3时，能利用可变油压马达13和可变油压泵15以最大牵引力行驶。
对本发明所列举的实施例的说明，所展示的各实施例均未脱离本发明的要旨和范围，本领域的人员应该清楚，对本发明进行各种变更、简化、增加一些特征都是可能的。本发明不受上述实施例的限制，本发明的范围应理解为由权利要求书所界定的范围及其相应的范围来确定。
权利要求
1.一种大型自卸车四轮行驶装置，它通过变速器将发动机的输出侧连结到后轮，设置有驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵，将此可变油压泵和可变油压马达连接成闭回路，其特征在于这种大型自卸车四轮行驶装置还设置有控制上述可变油压泵容量的单元；检测上述后轮滑动的单元；将上述可变油压泵的输出压力设定为高压和低压的单元；在后轮不滑动时控制可变油压泵的容量为上述低压，而在后轮滑动时控制可变油压泵的容量为上述高压的单元。
2.按照权利要求1所说的大型自卸车四轮行驶装置，其特征在于还设置有检测前轮操舵角度的单元；在旋转行驶时用操舵角补正左右前轮转速的平均值作为前轮转速，用此前轮转速和后轮转速检测后轮滑动的单元。
3.按照权利要求1所说的大型车自卸四轮行驶装置，其特征在于还设置有检测车辆制动的单元；按照此检出信号将可变油压泵的容量减少为可变油压马达起泵的作用的容量的单元。
4.按照权利要求1所说的大型自卸车四轮行驶装置，其特征在于将上述可变油压泵的设定压力设定成在空车、载荷车、爬坡、下坡时各种不同的值。
5.一种四轮行驶装置的前轮驱动力控制装置，所述四轮行驶装置通过变速器将发动机的输出侧连结到后轮，设置有驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵，将此可变油压泵和可变油压马达连接成闭回路，其特征在于所述四轮行驶装置的前轮驱动力控制装置设置有控制上述可变油压泵容量的单元；设定该可变油压泵的流入压力的单元；检测上述可变油压马达的实际流入压力的单元；按照此实际流入压力和设定流入压力的压力差将容量控制信号输出到上述容量控制单元的单元。
6.按照权利要求5所说的大型自卸车四轮行驶装置，其中的前轮驱动力控制装置，其特征在于与工作条件对应，多段地设定上述可变油压泵的流入压力。
7.一种四轮行驶装置的变速时控制装置，所说的四轮行驶装置通过变速器将发动机输出侧连结到后轮，并设置有驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵，将此可变油压泵和可变油压马达连接成回路，其特征在于所说的四轮行驶装置的变速时控制装置设置有通过离合器将上述可变油压马达的输出侧连结到后轮，控制上述可变油压泵容量的单元；检测上述变速器的变速操作的单元；按照此检知的变速操作信号在变速操作中切断上述离合器的单元。
8.按照权利要求7所说的四轮行驶装置的变速时控制装置，其特征在于设置有用变速开始信号切断离合器，从变速结束信号输入起在规定时间后接通离合器的单元。
9.一种四轮行驶装置的控制装置，所说的四轮行驶装置通过备有变速器等的机械传动装置将发动机的输出侧连结到后轮，并设置有驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵，将此可变油压泵和可变油压马达连接成回路，其特征在于所说的四轮行驶装置的控制装置配备有控制上述可变油压泵容量的单元；控制上述可变油压马达容量的单元；有通常行驶模式和异常行驶模式的主控制器；和模式转换开关；在上述通常行驶模式时其主控制器与后轮转速对应地控制可变油压泵和可变油压马达的容量，在上述异常行驶模式时，变速器中立信号输入后，其主控制器使可变油压泵和可变油压马达的容量最大。
10.一种四轮行驶装置的油压驱动系统异常检测装置，所说的四轮行驶装置通过变速器将发动机的输出侧连结到后轮，并设置有驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵，将此可变油压泵和可变油压马达以第一和第二主回路连接成闭回路，其特征在于所述四轮行驶装置的油压驱动系统异常检测装置设置有检测上述第一和第二主回路的压力的单元；判断此检出压力为异常值并在显示部显示的单元。
11.按照权利要求10所说的四轮行驶装置的油压驱动系统异常检测装置，其特征在于所述四轮行驶装置通过离合器将可变油压马达的输出侧连结到前轮，通过接通和断开此离合器可从一种轮驱动转换为另一种轮驱动，它的油压驱动系统异常检测装置设置有判断如下异常情况的单元在切断上述离合器进行轮驱动时，如第一和第二主回路内的压力在规定压力以上，判断为异常；在接通上述离合器进行轮驱动时，如第一和第二主回路内无压力差，判断为异常；在接通上述离合器进行驱动时，如作为驱动侧的第一或第二主回路的压力低、作为从动侧的第一或第二主回路的压力高的状态持续规定的时间，判断为异常；在接通上述离合器进行轮驱动时，如作为驱动侧的第一或第二主回路的压力在设定压力范围以外的状态持续规定时间以上，判断为异常；在接通上述离合器进行轮驱动时，如第一和第二主回路的压力连续在规定时间不在规定压力以上，判断为异常。
全文摘要
一种大型自卸车的四轮行驶装置，它通过变速器将发动机的输出侧连结到后轮，设置有驱动前轮的可变油压马达和用发动机驱动的可变油压泵，将此可变油压泵和可变油压马达连接成闭回路，其特征在于还设置有控制上述可变油压泵容量的单元；检测上述后轮滑动的单元；将上述可变油压泵的输出压力设定为高压和低压的单元；在后轮不滑动时将可变油压泵容量控制成上述低压，而且在后轮滑动时将可变油压泵容量控制成上述高压的单元。
文档编号B60K17/356GK1168840SQ9612175
公开日1997年12月31日 申请日期1996年11月22日 优先权日1992年11月24日
发明者加藤雅也, 长谷川信树, 安藤宏行, 冈康一, 小河哲 申请人:株式会社小松制作所