JP2001295682A - 油圧走行車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走行負荷が所定値以上のときにモータ傾転量を
大きくする傾転制御と所定の条件下でエンジン回転数を
増量する高馬力運転制御を行うにあたって、ポンプ傾転
制御を行うことなく車速の変動を抑制する。 【解決手段】高馬力運転モードが設定されている場合、
走行圧力が所定値以上でかつアクセルペダル２２がフル
操作されると、エンジン２の回転数が増量されるととも
に、油圧モータ１の傾転量も増加される。したがって、
エンジン回転数が増量されると同時にモータ傾転も大き
くなり、ポンプ３の流量を低減することなく車速の変動
を防止できる。その結果、ポンプレギュレータ１１は馬
力制御だけを行う簡単な構造とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホイール式油圧ショベ
ルなどの油圧走行車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ホイール式油圧ショベルで
は、走行時に高馬力運転を行う走行高馬力運転モードが
設定可能とされている。この運転モードでは、アクセル
ペダルがフル操作されていること、および走行負荷が所
定値以上であることを条件にして原動機回転数が所定量
増量されて出力馬力が大きくなる。

【０００３】またこの種従来のホイール式油圧ショベル
は、原動機で駆動される可変容量油圧ポンプと、アクチ
ュエーターの負荷が原動機の馬力を越えないように可変
容量油圧ポンプの傾転量を調節して馬力制御するポンプ
レギュレータと、可変容量油圧モータから吐出される圧
油で駆動される可変容量油圧モータと、モータ駆動圧力
が所定値以上になると可変容量油圧モータの傾転量を大
きくするモータレギュレータと、高馬力運転の条件が成
立したときに原動機回転数を増量する原動機回転数調節
装置とを備えている。このホイール式油圧ショベルで
は、高馬力運転により原動機回転数が増量されたときに
車速が増加しないようにポンプ傾転を小さくする、車速
制御も行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たポンプ吐出圧力に応じて傾転量を調節する馬力制御
と、上記高馬力運転時に車速を一定とする車速制御とを
並行して行う必要がある。かかる制御を実現するために
は、ポンプレギュレータを制御する比例電磁弁、ポンプ
傾転を検出する傾転センサ、これらを制御するコントロ
ーラなどが必要とされ、コストが増加する問題がある。

【０００５】本発明の目的は、走行負荷が所定値以上の
ときにモータ傾転量を大きくする傾転制御と所定の条件
下で原動機回転数を増量する高馬力運転制御を行うにあ
たって、ポンプ傾転制御を行うことなく車速の変動を抑
制することができる油圧走行車両を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】実施の形態の図面に対応
づけて本発明を説明する。 （１） 請求項１に記載の油圧走行車両は、原動機２で
駆動される可変容量油圧ポンプ３と、可変容量油圧ポン
プ３の傾転量を調節するポンプ傾転調節手段１１と、可
変容量油圧ポンプ３から吐出される圧油で駆動される可
変容量油圧モータ１と、可変容量油圧モータ１の駆動圧
力があらかじめ定めた所定値以上になると、その駆動圧
力に応じて可変容量油圧モータ１の傾転量を調節するモ
ータ傾転調節手段１４，１５と、高馬力運転モードを設
定するモード設定手段５６と、原動機２の回転数を調節
する回転数調節手段５３と、高馬力運転モード時に所定
の条件が成立すると、回転数調節手段５３で調節される
原動機回転数を増量する回転数増量手段５０とを有し、
回転数増量手段５０により原動機回転数が増量されると
き、モータ傾転調節手段１４，１５により傾転量が増加
されるように、モータ傾転調節手段１４，１５と回転数
増量手段５０を構成し、これにより、上述した目的を達
成する。 （２）請求項２に記載の油圧走行車両は、請求項１の油
圧走行車両において、回転数増量手段５０は、可変容量
油圧モータ１の傾転量がモータ傾転調節手段１４，１５
で調節されても、その可変容量油圧モータ１の回転数が
一定となるように原動機２の回転数を増加させることを
特徴とする。 （３）請求項３に記載の油圧走行車両は、請求項１また
は２の走行油圧車両において、車速を検出する検出手段
５９を備え、回転数増量手段５０は、検出手段４３で検
出された車速があらかじめ設定されている最高速度を越
えないように、検出された車速に応じて原動機２の回転
数を制限することを特徴とする。 （４）請求項４に記載の油圧走行車両は、請求項１〜３
のいずれかに記載の走行油圧車両において、走行モード
を設定する走行モード設定手段５８を備え、回転数増量
手段５０は、高馬力運転モードが設定されていない場合
でも走行モードが設定されているときには、上記所定の
条件が成立すると、回転数調節手段５３で調節される原
動機回転数を駆動圧力に応じて増量することを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】ポンプ圧力が所定値以上になると油圧モータ１
の傾転量が増加される。一方、高馬力運転モードが設定
されていて所定の条件を満足すると、原動機２の回転数
が増量される。原動機回転数が増量されるときにモータ
傾転量も増加され、ポンプ流量を低減することなく車速
の変動を抑制できる。その結果、ポンプ傾転調節手段は
馬力制御だけを行う簡単な構造とすることができる。

【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が
実施の形態に限定されるものではない。

【０００９】

【実施の形態】図１〜図９により本発明をホイール式油
圧ショベルに適用した場合について説明する。ホイ−ル
式油圧ショベルは、走行体上に旋回体を旋回可能に搭載
し、この旋回体に作業用アタッチメントを取付けたもの
である。走行体には図１に示す走行油圧回路で駆動され
る走行用可変容量油圧モータ１が設けられている。

【００１０】図１に示すように、エンジン（原動機）２
により駆動されるメインポンプ３からの吐出油は、コン
トロールバルブ４によりその方向および流量が制御さ
れ、カウンタバランスバルブ５を内蔵したブレーキバル
ブ６を経て走行モータ１に供給される。走行モータ１の
出力軸にはトランスミッション７が連結されている。走
行モータ１の回転はトランスミッション７，プロペラシ
ャフト８，アクスル９を介してタイヤ１０を駆動しホイ
ール式油圧ショベルが走行する。

【００１１】メインポンプ３の押除け容積（傾転角、傾
転量あるいは単に傾転ともいう）はポンプ吐出圧力に応
じてレギュレータ１１で調節される。レギュレータ１１
にはトルク制限部が設けられ、このトルク制限部にポン
プ吐出圧力がフィードバックされていわゆる馬力制御が
行なわれる。馬力制御とは図２に示すようないわゆるＰ
−ｑｐ制御であり、ポンプ吐出圧力とポンプ押除け容積
とで決定される負荷がエンジン出力を上回らないよう
に、ポンプ押除け容積を制御するものである。また、レ
ギュレータ１１には最大傾転制限部が設けられ、この最
大傾転制限部によりメインポンプ３の最大流量が決定さ
れる。

【００１２】ポンプレギュレータ１１は、常時はポンプ
斜板を最大傾転制限部に付勢するバネを備えている。上
記フィードバックポンプ圧力がレギュレータ１１に導か
れると、バネ力に抗して斜板が駆動され、図２のＰ―ｑ
ｐ線図に沿ってポンプ傾転量が低減される。ポンプ圧力
がＰｃ以下の領域では、斜板は最大傾転制限部で制限さ
れ、ポンプ傾転は最大傾転ｑｐmaxとなる。

【００１３】コントロールバルブ４はパイロット回路か
らのパイロット圧力によって、その切換方向とストロー
ク量が制御される。このストローク量を調節することに
より車両の走行速度を制御することができる。パイロッ
ト回路は、パイロットポンプ２１と、アクセルペダル２
２の踏込みに応じてパイロット２次圧力を発生する走行
パイロットバルブ２３と、このパイロットバルブ２３に
後続しパイロットバルブ２３への戻り油を遅延するスロ
ーリターンバルブ２４と、このスローリターンバルブ２
４に後続し車両の前進、後進、中立を選択する前後進切
換バルブ２５とを有する。この前後進切換バルブ２５は
後述する前後進スイッチにより切り換えられる電磁切換
弁である。

【００１４】図１は前後進切換バルブ２５が中立（Ｎ位
置）、走行パイロットバルブ２３が操作されていない状
態を示しており、したがって、コントロールバルブ４が
中立位置にあって、メインポンプ３からの圧油はタンク
に戻り車両は停止している。前後進切換バルブ２５を前
進（Ｆ位置）または後進（Ｒ位置）に切り換え、アクセ
ルペダル２２を踏込み操作すると、踏込み量に応じたパ
イロット２次圧力が発生する。アクセルペダル２２の操
作に比例して発生するパイロット圧は前後進切換バルブ
２５を通って前進側パイロット圧油と後進側パイロット
圧油として出力され、コントロールバルブ４のパイロッ
トポートに作用する。コントロールバルブ４は、パイロ
ット圧に応じたストローク量で切り換わる。コントロー
ルバルブ４の切り替えにより、メインポンプ３からの吐
出油がコントロールバルブ４，センタージョイント１
２，ブレーキバルブ６を経由して走行モータ１に導か
れ、走行モータ１が駆動されてホイール式油圧ショベル
が走行する。走行パイロット圧油は図１の圧力センサ４
１で検出され、後述するパイロット圧力信号Ｐｔとして
出力される。

【００１５】走行モータ１は自己圧傾転制御機構を備え
ており、ポンプ圧力Ｐｐとモータ傾転量ｑｍの関係を示
す特性線図である図３（ａ）に示すように、ポンプ圧力
がＰｐ１〜Ｐｐ２の間で、モータ傾転量ｑｍはｑｍmax
とｑｍminとの間でポンプ圧力に依存して増減する。駆
動圧が所定値以上になるとその圧力が高くなるにつれて
容積を大きくして低速・高トルクで駆動し、駆動圧が低
くなるにつれ容積を小さくし高速・低トルクで駆動す
る。駆動圧はシャトルバルブ１３から走行モータ１のコ
ントロールピストン１４，サーボピストン１５に作用す
る。走行駆動圧力は、ポンプ圧力Ｐｐとして圧力センサ
４２で検出されて出力される。後述するように、高馬力
運転モード時にエンジン回転数が増量され始めるポンプ
圧力もＰｐ１である。

【００１６】走行中にアクセルペダル２２を離すと走行
パイロットバルブ２３がパイロットポンプ２１からの圧
油を遮断し、その出口ポートがタンクと連通される。こ
の結果、コントロールバルブ４のパイロットポートに作
用していた圧油が前後進切換バルブ２５，スローリター
ンバルブ２４，走行パイロットバルブ２３を介してタン
クに戻る。このとき、スローリターンバルブ２４の絞り
により戻り油が絞られるから、コントロールバルブ４は
徐々に中立位置に切り換わる。コントロールバルブ４が
中立位置に切り換わると、メインポンプ３からの吐出油
はタンクへ戻り、走行モータ１への圧油(駆動圧)の供給
が遮断され、カウンタバランスバルブ５も図示の中立位
置に切り換わる。

【００１７】この場合、車体は車体の慣性力により走行
を続け、走行モータ１はモータ作用からポンプ作用に変
わり、図中Ｂポート側が吸入、Ａポート側が吐出とな
る。走行モータ１からの圧油は、カウンタバランスバル
ブ５の絞り（中立絞り）により絞られるため、カウンタ
バランスバルブ５と走行モータ１との間の圧力が上昇し
て走行モータ１にブレーキ圧として作用する。これによ
り走行モータ１はブレーキトルクを発生し車体を制動さ
せる。ポンプ作用中に吸入油量が不足すると、走行モー
タ１にはメイクアップポート１６より油量が補充され
る。ブレーキ圧はリリーフバルブ１７，１８により、そ
の最高圧力が規制される。

【００１８】リリーフバルブ１７，１８の戻り油は走行
モータ１の吸入側に導かれているので、リリーフ中はモ
ータ内部で閉回路となり、作動油温が上昇し機器に悪影
響を及ぼすおそれがある。そのため、カウンタバランス
バルブ５の中立絞りから小流量の圧油を逃がしてコント
ロールバルブ４に導き、コントロールバルブ４内では
Ａ，Ｂポートを連通し（Ａ−Ｂ連通）、再度、走行モー
タ１吸入側に戻す循環回路を形成し、作動油温を冷却し
ている。

【００１９】下り坂でアクセルペダル２２を離している
場合は、上述した減速時同様、油圧ブレーキが発生し、
車両を制動させながら慣性走行で坂を下る。降坂時は、
アクセルペダル２２を踏込み操作している場合でもカウ
ンタバランスバルブ５が作動し、メインポンプ３から走
行モータ１への流入流量に応じたモータ回転速度（走行
速度）になるよう油圧ブレーキ圧を発生させる。

【００２０】ホイール式油圧ショベルの作業アタッチメ
ントはたとえば、ブーム、アーム、バケットからなる。
運転室にはアーム用、ブーム用およびバケット用のパイ
ロット操作レバーが設けられている。図４は作業アタッ
チメント油圧回路を代表してブーム油圧回路を示してい
る。ブーム操作レバー３１を操作すると、その操作量に
応じて減圧弁（パイロットバルブ）３２で減圧された圧
力により油圧パイロット切換式のブーム用制御弁３３が
切換わり、メインポンプ３からの吐出油が制御弁３３を
介してブームシリンダ３４に導かれ、ブームシリンダ３
４の伸縮によりブームが昇降する。ブーム操作レバー３
１をブーム上げ側に操作するとブームシリンダ３４のボ
トム側にブーム上げパイロット圧油が供給され、ブーム
下げ側に操作するとブームシリンダ３４のロッド側にブ
ーム下げパイロット圧油が供給される。

【００２１】図１および図４では図示を省略するが、ブ
ームレバー３１やアクセルペダル２２の他に、アームレ
バー、バケットレバー、旋回レバーが設けられ、ブーム
レバー３１と同様に各レバーの操作量に応じたパイロッ
ト圧油を吐出する減圧弁（パイロット弁）と、その吐出
パイロット圧油でそれぞれ切換えられる制御弁と、制御
弁からの圧油で駆動されるアクチュエータとを備えてい
る。

【００２２】図５はエンジン回転数を制御する制御回路
のブロック図であり、ＣＰＵなどで構成されるコントロ
ーラ５０により各機器が制御される。エンジン２のガバ
ナ５１は、リンク機構５２を介してパルスモータ５３に
接続され、パルスモータ５３の回転によりエンジン２の
回転数が制御される。すなわち、パルスモータ５３の正
転で回転数が上昇し、逆転で低下する。このパルスモー
タ５３の回転は、コントローラ５０からの制御信号によ
り制御される。ガバナ５１にはリンク機構５２を介して
ポテンショメ−タ５４が接続され、このポテンショメ−
タ５４によりエンジン２の回転数に応じたガバナレバー
角度を検出し、エンジン制御回転数Ｎθとしてコントロ
ーラ５０に入力される。コントローラ５０にはまた、運
転室に設けられた燃料レバー５５ａの手動操作に応じた
目標回転数ＦＬを指令するポテンショメータ５５と、高
馬力運転モードを指令するスイッチ５６と、前後進切換
バルブ２５をＮ，Ｆ，Ｒ位置に切換え指令する前後進切
換スイッチ５７と、ブレーキスイッチ５８とがそれぞれ
接続されている。

【００２３】ブレーキスイッチ５８は走行、作業および
駐車位置に切換えられて作業／走行信号を出力する。走
行位置に切換えられると駐車ブレーキを解除し、ブレー
キペダルによりサービスブレーキの作動を許容する。作
業位置に切換えられると駐車ブレーキとサービスブレー
キを作動する。駐車位置に切換えられると駐車ブレーキ
を作動する。

【００２４】また図５において、コントローラ５０に
は、走行パイロット圧力Ｐｔを検出するパイロット圧力
センサ４１と、走行駆動圧力であるポンプ圧力Ｐｐを検
出するポンプ圧力センサ４２と、車速を検出する車速セ
ンサ４３とがそれぞれ接続されている。運転室のスピー
ドメータの指針は車速センサ４３で検出された車速に応
じて検出される。

【００２５】図６はコントローラ５０の詳細を説明する
概念図である。関数発生器５０１はアクセルペダル踏み
込み量に比例した走行用目標エンジン回転数Ｎｔを出力
し、関数発生器５０２はアクセルペダル踏み込み量に比
例した作業用目標エンジン回転数Ｎdaを出力し、関数発
生器５０３は燃料レバー５５ａの操作量に比例した目標
エンジン回転数Ｎdlを出力する。

【００２６】すなわち、関数発生器５０１，５０２は、
走行パイロット圧力センサ４１で検出されるパイロット
圧Ｐｔとエンジン２の目標回転数を対応付けた関数（回
転数特性）Ｌ１，Ｌ２によって定まる走行目標回転数Ｎ
ｔと作業アクセル目標回転数Ｎdaを出力する。関数発生
器５０３は、燃料レバー５５ａの操作量に依存した信号
ＦＬとエンジン２の目標回転数を対応づけた関数（回転
数特性）Ｌ３によって定まる作業レバー目標回転数Ｎdl
を出力する。

【００２７】関数発生器５０１から出力される走行アク
セル用目標回転数特性Ｌ１による目標回転数Ｎtと、関
数発生器５０２から出力される作業アクセル用目標回転
数特性Ｌ２による目標回転数Ｎdaとを、ブレーキスイッ
チ５８で切り換えられる選択スイッチ５０４で選択す
る。選択スイッチ５０４はブレーキスイッチ５８から出
力される作業／走行信号により切換えられる。すなわ
ち、選択スイッチ５０４はブレーキスイッチ５８が走行
位置に切換えられているときは特性Ｌ１を選択し、作業
位置が切換えられているときは特性Ｌ２を選択する。選
択スイッチ５０４で選択された目標回転数は最大値選択
回路５０７に入力され、関数発生器５０３から出力され
る燃料レバー用特性Ｌ３による目標回転数Ｎdlと比較さ
れる。最大値選択回路５０７は２入力のうち大きい方を
選択する。

【００２８】図７を参照して特性Ｌ１〜Ｌ３について詳
細に説明する。特性Ｌ１はアクセルペダル２２の踏み込
み量に依存する走行に適した走行用目標回転数特性であ
り、特性Ｌ２はアクセルペダル２２の踏み込み量に依存
する作業に適した作業用目標回転数特性である。作業と
は、作業用アタッチメントを使用する掘削作業などをい
う。特性Ｌ１はＬ２よりも目標回転数の立上り、すなわ
ち傾きが急峻となっており、特性Ｌ１のアイドル回転数
Ｎtidおよび最高回転数Ｎtmaxは特性Ｌ２のアイドル回
転数Ｎdidおよび最高回転数Ｎdamaxよりもそれぞれ高く
設定されている。特性Ｌ３は燃料レバー５５ａの操作量
に依存する作業に適した作業用回転数特性である。特性
Ｌ２，Ｌ３は、その傾き、すなわち操作量に対するエン
ジン回転数の変化量を等しくするとともに、アイドル回
転数Ｎdidと、フル操作に対する目標回転数Ｎdmaxも等
しくされている。そして、走行時および作業アクセル
時、高馬力運転モードが設定され負荷圧力が所定値以上
の場合にのみ、アクセルペダル２２がフル操作されたと
きにΔＮだけ回転数を増量するようにした。

【００２９】図６において、高馬力運転条件が成立した
とき、最大値選択回路５０７から出力される目標回転数
は、回転数補正値演算部５０６から出力される回転数増
量分ΔＮと加算点５０８で加算され、目標回転数Ｎｙと
してサーボ制御部５０９に入力される。

【００３０】回転数補正値演算部５０６には、圧力セン
サ４２の出力である油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが入力
され、吐出圧力Ｐｐに応じた回転数増量ΔＮが出力され
る。この回転数補正値ΔＮはスイッチ５１０が閉じてい
るときに加算点５０８に出力される。関数発生器５１１
は、アクセルペダル２２や燃料レバー５５ａが所定値以
上操作されたとき、たとえばフル操作されたときにハイ
レベル信号を出力する。アンドゲート５１２は、高馬力
運転モードスイッチ５６がオペレータによりオンされ、
かつアクセルペダル２２がフル操作されて関数発生器５
１１からハイレベル信号が出力されるとハイレベル信号
を出力してスイッチ５１０を閉じる。

【００３１】図６に示すように、加算点５０８から出力
される目標回転数指令値Ｎｙはサ−ボ制御部５０９でポ
テンショメ−タ５４により検出したガバナレバーの変位
量に相当する制御回転数Ｎθと比較され、図８に示す手
順にしたがって両者が一致するようパルスモータ５３が
制御される。

【００３２】図８において、まずステップＳ２１で目標
回転数指令値Ｎｙと制御回転数Ｎθとをそれぞれ読み込
み、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、Ｎθ
−Ｎｙの結果を回転数差Ａとしてメモリに格納し、ステ
ップＳ２３において、予め定めた基準回転数差Ｋを用い
て、｜Ａ｜≧Ｋか否かを判定する。肯定されるとステッ
プＳ２４に進み、回転数差Ａ＞０か否かを判定し、Ａ＞
０ならば制御回転数Ｎθが目標回転数指令値Ｎｙよりも
大きい、つまり制御回転数が目標回転数よりも高いか
ら、エンジン回転数を下げるためステップＳ２５でモー
タ逆転を指令する信号をパルスモータ５３に出力する。
これによりパルスモータ５３が逆転しエンジン２の回転
数が低下する。

【００３３】一方、Ａ≦０ならば制御回転数Ｎθが目標
回転数指令値Ｎｙよりも小さい、つまり制御回転数が目
標回転数よりも低いから、エンジン回転数を上げるため
ステップＳ２６でモータ正転を指令する信号を出力す
る。これにより、パルスモータ５３が正転し、エンジン
２の回転数が上昇する。ステップＳ２３が否定されると
ステップＳ２７に進んでモータ停止信号を出力し、これ
によりエンジン２の回転数が一定値に保持される。ステ
ップＳ２５〜Ｓ２７を実行すると始めに戻る。

【００３４】以上のように構成された原動機回転数制御
装置の動作について更に具体的に説明する。図６におい
て、走行時は、ブレーキスイッチ５８により選択スイッ
チ５０４が目標回転数特性Ｌ１により設定される目標回
転数Ｎｔを選択する。走行時は燃料レバー５５ａが最小
操作位置に固定されているから、加算点５０８から出力
される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ１による目標回転数Ｎ
ｔ＋回転数増量ΔＮである。高出力運転モードスイッチ
５６がオフされているとき、もしくはオンされていても
アクセルペダル２２がフル操作されていないとき、ある
いはポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１未満のときはΔＮ＝
０であり、目標回転数Ｎｙ＝Ｎｔである。

【００３５】高出力運転モードスイッチ５６がオンされ
てアクセルペダル２２がフル操作されているとき、圧力
センサ４２で検出された油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが
所定値Ｐｐ１（図３，図６）を越えると、その圧力Ｐｐ
１に応じた回転数補正値ΔＮが関数発生器５０６から出
力される。

【００３６】したがって、高馬力運転モードが設定され
ている場合、アクセルペダル２２がフル操作されて負荷
圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１以上であれば、目標回転数指令
値Ｎｙは目標回転数ＮｔよりもΔＮ高くなり、エンジン
２の実際の回転数もそれに応じて上昇し、油圧ポンプ３
の吐出流量が増加する。

【００３７】一方、図３（ａ）に示すように、走行用油
圧モータ１の傾転量はポンプ圧力ＰｐがＰｐ１に達する
までは最小傾転ｑｍminであり、ポンプ圧力Ｐｐが所定
値Ｐｐ１を越えると、モータ傾転量ｑｍはポンプ圧力に
応じて増加する。したがって、ポンプ圧力ＰｐがＰｐ１
以上の領域ではポンプ圧力に応じて走行トルクが大きく
なる。また、高馬力運転モード時にアクセルペダル２２
がフル操作されてポンプ圧力ＰｐがＰｐ１以上になった
ときにエンジン回転数がΔＮ増量されても、車速が増量
分だけ増速されるおそれがなく、走行操作性が向上す
る。

【００３８】次に、作業時に燃料レバー５５ａを最小操
作位置に設定してアクセルペダル２２によりエンジン回
転数を調節する場合、換言すると、作業アクセル時につ
いて説明する。作業時は、ブレーキスイッチ５８により
選択スイッチ５０４が目標回転数特性Ｌ２で設定される
目標回転数Ｎdaを選択する。燃料レバー５５ａは最小操
作位置に固定されているから、加算点５０８から出力さ
れる目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ２による目標回転数Ｎda
＋回転数増量ΔＮである。高出力運転モードスイッチ５
６がオフされているとき、もしくはオンされていてもア
クセルペダル２２がフル操作されていないとき、あるい
はポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１未満のときはΔＮ＝０
であり、目標回転数Ｎｙ＝Ｎdaである。

【００３９】高出力運転モードスイッチ５６がオンされ
てアクセルペダル２２がフル操作されているとき、圧力
センサ４２で検出された油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが
所定値Ｐｐ１（図３（ａ），図６）を越えると、その圧
力Ｐｐ１に応じた回転数補正値ΔＮが関数発生器５０６
から出力される。したがって、作業アクセル時にも所定
の条件が整うと高馬力運転が行われる。

【００４０】作業時に燃料レバー５５ａによりエンジン
回転数を調節する場合について説明する。作業時、ブレ
ーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４は目標回転
数特性Ｌ２で設定される目標回転数Ｎdlを選択する。関
数発生器５０３は燃料レバー５５ａの操作量に応じた目
標回転数Ｎdlを出力する。選択スイッチ５０４から出力
される目標回転数Ｎdaはアクセルペダル２２が操作され
ない限りアイドル回転数Ｎdidであり、加算点５０８か
ら出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ３による目標回
転数Ｎdｌである。高馬力運転モード時には上述したと
同様な条件により、エンジン回転数がΔＮ増量される。

【００４１】このように、この第１の実施の形態では、
モータ駆動圧力ＰｐがＰｐ１以上になるとモータ傾転量
の増加を開始するとともに、そのとき高馬力運転の条件
であるアクセルペダルフル操作が行われていれば、ポン
プ圧力ＰｐがＰｐ１以上になったときにエンジン回転数
の増量も開始する。したがって、ポンプレギュレータ１
１はポンプ圧力と対抗するバネによる馬力制御を行う簡
単な構造にでき、コスト低減を図ることができる。

【００４２】すなわち、従来は、図９に示すように、モ
ータ駆動圧力Ｐｐによるモータ傾転開始点Ｐｓ１とエン
ジン回転数増量開始点Ｐｓ２（＜Ｐｓ１）が異なってい
た。そのため、ポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｓ２を越えて
エンジン回転数増量が開始されたとき、油圧モータの回
転数が変化して車速が増速されないように、ポンプ傾転
を小さくする制御が不可欠であった。この点、以上説明
した実施の形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、モータ傾転変更開始圧力とエンジン増速開始圧力を
ともにＰｐ１とした。このため、モータ傾転が増加して
もエンジン回転数が増速されるので、従来に比べれば油
圧モータの回転数の変動、すなわち車速の変動を小さく
でき、ポンプ傾転を調節する必要がない。したがって、
上述したように、ポンプレギュレータの構造を簡単なも
のにでき、コスト低減が可能となる。

【００４３】以上の実施の形態において、モータ駆動圧
力ＰｐがＰｐ１以上でモータ傾転制御が始まるとエンジ
ン回転数も増量されるが、モータ傾転とエンジン回転数
の双方を調節しても油圧モータ１の回転数変動、すなわ
ち車速変動がゼロとなるように、次式（１）によりエン
ジン回転数の増量分ΔＮを決定するのが好ましい。な
お、この場合、車速センサ４３で検出された車速を使用
するが、ホイール式油圧ショベルではスピードメータ用
に車速センサ４３が標準装備されている。

【００４４】

【数１】ΔＮ＝（Ｖｄｔ／ｑｍ）−Ｎθ （１） ただし、Ｎθはセンサ５４で検出されるエンジン制御回
転数である。Ｖｄｔはポンプ圧力ＰｐがＰｐ１のときに
車速センサ４３で検出される車速である。ｑｍは増加後
のモータ傾転であり図３から次式で表される。

【数２】ｑｍ＝ｑｍmin＋｛（Ｐp−Ｐp１）×（ｑｍmax
−ｑｍmin）／（Ｐp１−Ｐp２）｝

【００４５】なお、車速センサで検出された車速を使用
せずに同様な制御を行うこともできる。すなわち、ポン
プ圧力ＰｐがＰｐ１を越えたときのモータ傾転の増加分
をΔｑｍ、エンジン回転数の増量分をΔＮ、このときの
ポンプ傾転をｑｐとすれば、Δｑｍにより変動する速度
成分ΔＶは、

【数３】ΔＶ＝ｑｐ×ΔＮ／Δｑｍ （２） で表される。（２）式においてΔＶをゼロとおくと、

【数４】ΔＮ＝Δｑｍ／ｑｐ （３） と表される。したがって、Δｑｍとなるポンプ圧力にお
けるポンプ傾転ｑｐを傾転センサで検出し、図３から算
出されるΔｑｍとともに（３）式からΔＮを算出する。

【００４６】さらに、上記（１）式あるいは（３）式で
ΔＮを算出してエンジン回転数を増量する際、車速セン
サ４３で検出される車速があらかじめ定めた最高車速
（法定最高速度）Ｖmaxを越えないように制限をかける
のが好ましい。なお上記（１）、（２）式ではトランス
ミッションの変速比を無視した。

【００４７】なお、図１０のように、高馬力運転モード
スイッチ５６とアンドゲート５１２との間に、走行モー
ド信号により切換えられるスイッチ６０１とハイレベル
信号出力回路６０２を設けてもよい。すなわち、走行信
号によりスイッチ６０１をハイレベル信号出力回路６０
２側に切換えることにより、走行時は、高馬力運転モー
ドスイッチ５６を操作し忘れた場合でも、高馬力運転モ
ードと同様のエンジン回転数増量制御が実現できる。

【００４８】以上では、モータ傾転の増加開始圧力と高
馬力運転モード時の回転数増量開始圧力を同一の圧力Ｐ
ｐ１としたが、エンジン回転数の増量に伴う車速変動の
影響が許容できる範囲では、上記開始圧力を厳密に同一
にする必要はない。また以上では、アクセルペダルまた
は燃料レバーの操作量に応じてエンジン目標回転数を設
定する例を示したが、アップダウンスイッチでエンジン
目標回転数を設定するものにも本発明を適用することが
できる。また、ホイール式油圧ショベル以外の油圧走行
車両にも本発明を同様に適用できる。

【００４９】以上の実施の形態において、レギュレータ
１１がポンプ傾転調節手段を、油圧シリンダ１５などが
モータ傾転調節手段を、パルスモータ５３などが回転数
調節手段を、コントローラ５０の回転数補正値演算部５
０６などが回転数増量手段を、高馬力運転モードスイッ
チ５６がモード設定手段をそれぞれ構成する。また、ブ
レーキスイッチ５８が走行モード設定手段であり、ブレ
ーキスイッチ５８から出力される走行信号が走行モード
信号である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
馬力運転において原動機回転数の増量が行われると、走
行負荷に依存するモータ傾転量の増加も行われる。した
がって、エンジン回転数が増量されると同時にモータ傾
転量も大きくなり、ポンプ流量を低減することなく車速
の変動を防止できる。その結果、ポンプ傾転調節手段は
馬力制御だけを行う簡単な構造とすることができる。と
くに請求項２の発明のようにすれば、車速変動をほぼゼ
ロにできる。また、請求項３の発明によれば、高馬力運
転時に法定最高速度を確実に制限することができる。さ
らに、請求項４の発明のようにすれば、高馬力運転モー
ドを設定し忘れた場合でも走行モード設定により、原動
機回転数の増量制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るホイール式油圧ショベルの油
圧回路図

【図２】図１の可変容量油圧ポンプのＰ−ｑｐ線図

【図３】図１の可変容量油圧モータのＰ−ｑｍ線図

【図４】作業機油圧回路のうちブーム回路を示す図

【図５】エンジン回転数を制御する制御回路を説明する
図

【図６】図５に示す制御回路の詳細を説明する図

【図７】アクセルペダルと燃料レバーにより設定される
回転数特性を説明するグラフ

【図８】エンジン回転数の制御手順を示すフローチャー
ト

【図９】従来のポンプ圧力Ｐ―モータ傾転ｑｍの特性と
ポンプ圧力Ｐ―回転数増量ΔＮの特性を説明する図

【図１０】図６のコントローラの他の例を示すブロック
図

【符号の説明】

１：走行用油圧モータ ２：エンジン ３：可変容量油圧ポンプ ４：制御弁 ２２：アクセルペダル ４１，４２：圧力センサ ５０：コントローラ ５３：パルスモータ ５５：ポテンショメ−タ ５５ａ：燃料レバー ５６：高馬力運転モード選択スイッチ ５８：ブレーキスイッチ ５０１〜５０３：関数発生器 ５０９：サ−ボ制
御部 ５０６：回転数補正値演算部 ５０８：加算器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１Ｆ Ｆ０３Ｃ 1/26 Ｆ０３Ｃ 1/26 1/36 1/36 Ｆ１６Ｈ 61/42 Ｆ１６Ｈ 61/42 Ｂ Ｅ 61/46 61/46 Ａ Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB01 AB06 BB07 DA03 DA04 DB02 DB03 DC02 FA02 3G093 AA10 AA15 BA02 BA07 BA15 CA07 CA08 CB03 CB11 DA01 DA06 DB05 DB07 DB15 DB23 EA03 EA05 EB06 EB07 EC02 EC04 FA01 FA05 FA07 FA08 FA10 FA12 FB01 FB02 3H084 AA06 AA16 AA43 AA45 BB12 BB13 CC39 CC47 CC48 CC53 3J053 AA02 AB02 AB31 AB33 AB39 DA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機で駆動される可変容量油圧ポンプ
   と、 前記可変容量油圧ポンプの傾転量を調節するポンプ傾転
   調節手段と、 前記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油で駆動され
   る可変容量油圧モータと、 前記可変容量油圧モータの駆動圧力があらかじめ定めた
   所定値以上になると、その駆動圧力に応じて前記可変容
   量油圧モータの傾転量を増減するモータ傾転調節手段
   と、 高馬力運転モードを設定するモード設定手段と、 前記原動機の回転数を調節する回転数調節手段と、 高馬力運転モード時に所定の条件が成立すると、前記回
   転数調節手段で調節される原動機回転数を前記駆動圧力
   に応じて増量する回転数増量手段とを有し、 前記回転数増量手段により前記原動機回転数が増量され
   るとき、前記モータ傾転調節手段により前記傾転量が増
   加されるように、前記モータ傾転調節手段と前記回転数
   増量手段を構成したことを特徴とする油圧走行車両。
2. 【請求項２】請求項１の油圧走行車両において、 前記回転数増量手段は、前記可変容量油圧モータの傾転
   量が前記モータ傾転調節手段で調節されても、その可変
   容量油圧モータの回転数が一定となるように前記原動機
   の回転数を増加させることを特徴とする油圧走行車両。
3. 【請求項３】請求項１または２の走行油圧車両におい
   て、 車速を検出する検出手段を備え、 前記回転数増量手段は、前記検出手段で検出された車速
   があらかじめ設定されている最高速度を越えないよう
   に、前記検出された車速に応じて前記原動機の回転数を
   制限することを特徴とする走行油圧車両。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の走行油圧
   車両において、 走行モードを設定する走行モード設定手段を備え、 前記回転数増量手段は、高馬力運転モードが設定されて
   いない場合でも前記走行モードが設定されているときに
   は、前記所定の条件が成立すると、前記回転数調節手段
   で調節される原動機回転数を前記駆動圧力に応じて増量
   することを特徴とする走行油圧車両。