JP2003239907A

JP2003239907A - 作業機の油圧装置

Info

Publication number: JP2003239907A
Application number: JP2002041351A
Authority: JP
Inventors: Keiji Horii; 啓司堀井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ロードセンシングシステムなどの吐出量制御
手段を備えた作業機の油圧装置において、油圧装置とし
て用いられている構成を有効利用して、作動油温度を比
較的短時間で昇温させられるようにする。【解決手段】吐出量制御手段を装備した作業機の油圧
装置において、エンジン始動後で作業装置の非稼動時に
おける作動油の油温が所定温度以下であれば、吐出量制
御手段に優先してポンプＰ1 の吐出量を一時的に増大す
ることにより、作動油温度を上昇させるようにした油温
上昇手段を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックホウやクレ
ーン等の建設あるいは土木機械のように、エンジン駆動
型の油圧ポンプのポンプの吐出流量を作業負荷に基づい
て制御するアフターオリフィス型のロードセンシングシ
ステムや、作業の有無などの作業状態の判別結果に応じ
て吐出量制御を行うように構成されているシステムを備
えた作業機の油圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アフターオリフィス型のロードセンシン
グシステムを装備した作業機の油圧装置においては、本
出願人が先に出願した特願２０００−２２７０３９号に
示すように、全セクションのバルブブロックが並列に接
続され、その一端に連結配備したインレットブロック
に、ポンプからの圧油供給油路を接続して各セクション
に並列に圧油を供給するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなロードセ
ンシングシステムを備えた油圧回路では、最大負荷圧と
ポンプ吐出圧との差が設定値となるようにポンプ吐出量
が自動的に制御される。このため、エンジン始動の直後
などで、何れの作業装置も駆動されていない状態である
と、作業負荷が少ないためにポンプからの吐出油流量が
最小となる。したがって、寒冷地や冬期などで作動油温
度が低い場合には、エンジン始動後にしばらく暖気運転
（油温上昇のための予備運転）をしても作動油温度がな
かなか上昇せず、運転開始までの時間的ロスが多大なも
のとなる不具合があった。これは、バルブブロック内の
多数のバルブをセンターバイパスによって接続してい
て、多数のバルブを通過させながら暖気運転をすること
で作動油の温度が上昇する旧来の作業機では特に問題に
なるほどの時間的ロスを招くことは無かったが、そのよ
うな構成を有していず、作業開始前では何れのコントロ
ールバルブも通過せずに作動油がドレンされてしまい、
かつ、ポンプ吐出量が最小に制御されてしまうところの
ロードセンシングシステムを採用した油圧装置や、作業
状態の判別結果に基づいて吐出量制御を行うように構成
された油圧装置を備える作業機特有の問題点である。

【０００４】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、ロードセンシングシステムなどの吐出
量制御手段を備えた作業機の油圧装置において、油温上
昇のための専用の加温装置を設けたり、通常運転中に無
用な動力ロスを招くような昇温装置を用いることなく、
油圧装置として用いられている構成を有効利用して、作
動油温度が低い場合にも比較的短時間で所期状態にまで
昇温させられるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔請求項１に係る発明〕
上記目的を達成するために講じた請求項１にかかる発明
の技術手段は、作業装置へ圧油を供給するポンプの吐出
量を、作業負荷や作業状態の判別結果に基づいて制御す
る吐出量制御手段を装備した作業機の油圧装置におい
て、エンジン始動後で作業装置の非稼動時における作動
油の油温が所定温度以下であれば、前記吐出量制御に優
先して前記ポンプの吐出量を一時的に増大することによ
り、作動油温度を上昇させるようにした油温上昇手段を
設けたことである。

【０００６】請求項１にかかる発明の上記技術手段によ
れば、ロードセンシングシステムなどの吐出量制御手段
を備えて消費エネルギーの節約を図り得る油圧装置を採
用したものでありながら、そのロードセンシングシステ
ムを備えたことによって生じる問題点、つまり、エンジ
ン始動後にしばらく暖気運転をしても作動油温度がなか
なか上昇せず、運転開始までの時間的ロスが多くなる、
という不具合を、ロードセンシング制御などの吐出量制
御に優先してポンプの吐出量を一時的に増大するように
した油温上昇手段を設けたことによって解消することが
できる。

【０００７】〔請求項２に係る発明〕請求項２にかかる
発明の技術手段は、請求項１記載の発明における作業機
の油圧装置の構成に加えて、油温上昇手段により油温が
所定温度以上に上昇されると、その油温上昇手段による
油温上昇処理を終了し、かつ、その後に油温が維持すべ
き低温度として予め設定されている第１所定温度よりも
低下すると、ドレン流路のオイルクーラーを備えた冷却
排油路を閉塞もしくは絞って作動油をオイルクーラーが
存在しないバイパス排油路を通すことによって作動油の
温度低下を抑制する油温維持機構を備えていることであ
る。

【０００８】請求項２にかかる発明の上記技術手段によ
れば、一旦作動油の温度が前記昇温目標温度以上に上昇
すると、その後は前記油温上昇手段によるのではなく、
油温維持機構によって作動油温度の低下を抑制すること
ができる。そして、このように油温上昇手段による油温
制御を終了して、通常のロードセンシング制御などの吐
出量制御を行うようにすることによって、ロードセンシ
ング制御などの吐出量制御中に油温上昇手段による制御
が優先的に割り込むことによる作業中の不都合を招くこ
とがない。また、比較的長い時間作業が行われない状態
が続いて作動油温度が所定温度以下に低下すると、油温
維持機構が働いてドレン流路のオイルクーラーを備えた
冷却排油路を閉塞もしくは絞って作動油をオイルクーラ
ーが存在しないバイパス排油路を通すように制御し、作
動油の温度低下を抑制する。

【０００９】〔請求項３に係る発明〕請求項３にかかる
発明の技術手段は、請求項１記載の発明における作業機
の油圧装置の構成に加えて、油温上昇手段における昇温
開始条件として設定する所定温度を、昇温終了条件とし
て設定する昇温目標温度よりも低温であるように温度差
を持たせて設定してあることである。

【００１０】請求項３にかかる発明の上記技術手段によ
れば、昇温開始時の所定温度と昇温終了時の昇温目標温
度との間に、設定温度のヒステリシスが生じ、特定の温
度付近で昇温制御の開始と停止が頻繁に繰り返されるよ
うな制御のハンチングを生じることがない。

【００１１】〔請求項４に係る発明〕請求項４にかかる
発明の技術手段は、請求項２記載の発明における作業機
の油圧装置の構成に加えて、油温維持機構における維持
制御開始条件として設定する第１所定温度を、維持制御
終了条件として設定する第２所定温度よりも低温である
ように温度差を持たせて設定してあることである。

【００１２】請求項４にかかる発明の上記技術手段によ
れば、油温維持制御の開始時の第１所定温度と維持制御
終了時の第２所定温度との間に、設定温度のヒステリシ
スが生じ、特定の温度付近で油温維持制御の開始と終了
が頻繁に繰り返されるような制御のハンチングを生じる
ことがない。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に、アフターオリフィス型の
ロードセンシングシステムを装備した作業機の一例とし
ての、バックホウの全体側面図が示されている。このバ
ックホウは、左右一対のクローラ型走行装置１Ｌ，１Ｒ
を装備した走行機台２の上部に、エンジン３および運転
部４が装備された旋回台５が縦軸心Ｘ1周りに全旋回可
能に搭載され、この旋回台５の前部に、ブーム６、アー
ム７、および、バケット８を順次連結してなるフロント
装置９が装備されるとともに、走行機台２の前部にドー
ザ作業用の排土板１０が装備されている。

【００１４】左右の走行装置１Ｌ，１Ｒは、それぞれ走
行用油圧モータＭＬ，ＭＲによって正逆転駆動されると
ともに、旋回台３は旋回用油圧モータＭＴによって左右
に旋回駆動されるようになっている。フロント装置９の
ブーム６、アーム７、および、バケット８は、それぞれ
ブームシリンダＣ１、アームシリンダＣ２、および、バ
ケットシリンダＣ３によって駆動されるとともに、フロ
ント装置９全体がスイングシリンダＣ４によって、旋回
台３に対して縦軸心Ｘ2 周りに左右に揺動駆動されるよ
うになっている。また、排土板１０は、ドーザシリンダ
Ｃ５によって上下駆動されるようになっている。

【００１５】図２に、上記した各種の油圧アクチュエー
タを駆動する油圧回路の全体が、また、図３にその制御
系統を含めての概略がそれぞれ示されている。図におい
て、Ｖ1 は旋回用の制御バルブ、Ｖ2 は右走行用の制御
バルブ、Ｖ3 は左走行用の制御バルブ、Ｖ4 はドーザ用
の制御バルブ、Ｖ5 はアーム用の制御バルブ、Ｖ6 はブ
ーム用の制御バルブ、Ｖ7 はバケット用の制御バルブ、
Ｖ8 はスイング用の制御バルブ、Ｖ9 は補助作業に用い
る予備の制御バルブである。左右の走行用の制御バルブ
Ｖ2 ，Ｖ3 は、運転座席１１前方の操縦塔１２に配備さ
れた左右の走行レバー１３によってそれぞれ直接にスプ
ールを切換え操作する人為操作式のものが採用されると
ともに、ドーザ用、スイング用、および、補助作業用の
各制御バルブＶ４，Ｖ8 ，Ｖ9 は専用のレバー操作やペ
ダル操作によって直接にスプールを操作する人為操作式
のものが採用されている。また、旋回用、アーム用、ブ
ーム用、および、バケット用の各制御バルブＶ1，Ｖ5
，Ｖ6 ，Ｖ7 は、油圧パイロット操作式のものが採用
され、操縦塔１２に十字操作可能に配備された左右一対
の作業用レバー１４によって操作されるパイロットバル
ブＰＶ1 ，ＰＶ2 から供給されるパイロット圧によっ
て、レバー操作量に応じた開度に操作されるようになっ
ている。なお、前記制御バルブＶ1 〜Ｖ9 のバルブブロ
ック群は、左右のエンドブロックＢ1 ，Ｂ2 とともに並
列されて互いに連結されて内部油路によって接続されて
いる。

【００１６】作業用の主ポンンＰ1 と、パイロット圧供
給用のパイロットポンプＰ2 とを備えた圧油供給部１５
がエンジン３によって駆動されるようになっている。主
ポンプＰ1 は、斜板の角度変更によって吐出量を変更可
能な可変容量型のものが使用されており、その吐出油が
圧油供給用油路ａを介して左右のエンドブロックＢ1 ，
Ｂ2 に供給されている。そして、圧油供給用油路ａは、
両エンドブロックＢ1 ，Ｂ2 および全セクションのバル
ブブロックに亘って一連に形成されており、これによっ
て各制御バルブＶ1 〜Ｖ9 が、一連の圧油供給用油路ａ
のそれぞれに対して並列に接続されて圧油供給を受ける
ようになっている。また、パイロットポンプＰ2 は、定
容量のギヤポンプが使用されており、その吐出圧が油路
ｂを介してアンロード部１６に供給されたのち、パイロ
ットバルブＰＶ1 ，ＰＶ2 の一次側油路ｃにパイロット
元圧として供給されている。

【００１７】図２に示すように、アンロード部１６は、
レバーロック用のアンロードバルブＶ10と、高速走行切
換え用のアンロードバルブＶ11とが並列配備されて構成
されている。アンロードバルブＶ10は、運転部４への乗
降通路を横切って開閉する図１の牽制レバー１７に電気
的に連係されており、牽制レバー１７を振り上げて乗降
通路を開放した状態では、図示のようにアンロード位置
の付勢保持され、パイロットバルブＰＶ1 ，ＰＶ2 の一
次側油路ｃがドレンされて、作業用レバー１４を操作し
ても制御バルブＶ1 ，Ｖ5 ，Ｖ6 ，Ｖ7 を切換え操作す
ることができない状態、つまり、レバーロック状態がも
たらされる。また、作業者が運転座席１１に搭乗した
後、乗降通路を横切る位置にまで牽制レバー１７を降ろ
すと、これが電気的に検出されて図示と逆の位置に切換
えられ、パイロットバルブＰＶ1 ，ＰＶ2 の一次側油路
ｃへのパイロット元圧の供給が行われ、制御バルブＶ1
，Ｖ5 ，Ｖ6 ，Ｖ7 の切換え操作が可能となる。

【００１８】また、図２に示すように、パイロットバル
ブＰＶ1 ，ＰＶ2 の一次側油路ｃは、旋回用モータＭＴ
に備えたネガティブ・ブレーキの解除用の油路ｅにも連
通されており、レバーロック用のアンロードバルブＶ10
がアンロード位置にあるレバーロック時には、ネガティ
ブ・ブレーキの解除用油路ｅがドレンされるので、旋回
台５も旋回不能にロックされることになる。

【００１９】また、高速走行切換え用のアンロードバル
ブＶ11は、移動走行の際に走行用モータＭＬ，ＭＲを高
速状態に切換えるためのものであり、常態では図示のよ
うにアンロード位置にある。左右の走行用モータＭＬ，
ＭＲは、の斜板角の変更によって高低２段の変速が可能
なアキシャルプランジャ型の可変容量モータが利用され
ており、モータケーシングに組込んだシリンダ（図外）
に圧油を供給することで「高速」が、また、シリンダか
ら排油することで「低速」がもたらされるよう構成され
ている。そして、これらシリンダを作動制御するパイロ
ット操作型の流路切換えバルブ（図外）の操作用パイロ
ット油路ｆがアンロードバルブＶ11に連通接続されてい
る。

【００２０】これによると、通常は、アンロードバルブ
Ｖ11は図示のアンロード位置に付勢保持されており、パ
イロット油路ｆがドレンされることで流路切換えバルブ
は「低速」にある。そして、操縦塔１２の横側下部に配
備した増速ペダル１９を踏み込み操作すると、これが電
気的に検出されてアンロードバルブＶ11が逆位置に切換
えられ、パイロット油路ｆに圧が立って流路切換えバル
ブが逆位置に切換えられる。流路切換えバルブが逆位置
に切換えられた状態では、モータ駆動用の高圧側油路の
油圧によってシリンダが駆動されて、モータ斜板が高速
位置に操作されるのである。

【００２１】主ポンプＰ1 は、ロードセンシングシステ
ムによって吐出流量が制御されるようになっており、そ
の流量制御部２１が前記圧油供給部１５に隣接して備え
られている。流量制御部２１には流量補償用バルブＶ14
が装備されるとともに、圧油供給部１５には、主ポンプ
Ｐ1 を流量調節するための流量補償用ピストンＡｃが備
えられ、流量補償用バルブＶ14によって流量補償用ピス
トンＡｃが作動制御されるようになっている。そして、
主ポンプＰ1 の吐出圧ＰPSと、各セクションにおける負
荷検出ラインのうちの最高負加圧を取出した制御信号圧
ＰLSとが、それぞれエンドブロックＢ1 ，Ｂ2 から導出
された信号ラインＬ1 ，Ｌ2 を介して流量補償用バルブ
Ｖ14に印加されるようになっており、周知のように、吐
出圧ＰPSと制御信号圧ＰLSとの差が設定値（制御差圧）
に維持されるように、流量補償用ピストンＡｃを介して
主ポンプＰ1 の吐出流量が制御される。

【００２２】ロードセンシングシステムは、作業負荷圧
に応じてポンプ吐出量を制御して、負荷に必要とされる
油圧動力をポンプから吐出させることで、動力の節約と
操作性を向上することができるシステムであり、この例
では、各制御バルブＶ1 〜Ｖ9 におけるメインスプール
の後にそれぞれ圧力補償弁ＣＶが接続されたアフターオ
リフィス型のロードセンシングシステムが利用されてい
る。

【００２３】なお、この例では、ロードセンシングシス
テムのアンロードバルブＶ15と主リリーフバルブＶ16
が、エンドブロックＢ1 に組込まれている。また、流量
制御部２１における流量補償用バルブＶ14に設定される
制御差圧は、バネ２２と差圧ピストン２３とによって与
えられるようになっており、エンジン３の回転速度が高
くなってパイロットポンプＰ2 の吐出量が多くなると、
差圧ピストン２３によって与えられる制御差圧成分が大
きくなって、主ポンプＰ1 の流量が多い目に制御され、
逆に、エンジン３の回転速度が低くなってパイロットポ
ンプＰ2 の吐出量が少なくなると、差圧ピストン２３に
よって与えられる制御差圧成分が小さくなって、主ポン
プＰ1 の流量が少ない目に制御されるのである。

【００２４】上記のロードセンシングシステムの制御作
動の開始及び停止は、図３に示す制御装置３３によって
制御されている。この制御装置３３には、キースイッチ
ＳＷによるエンジン始動の入り信号が入力されるとエン
ジン３を始動するように、キースイッチＳＷ及びガバナ
３１を連係させてあるとともに、ロードセンシング制御
が働く状態と、そのロードセンシング制御が停止され
て、主ポンプＰ1 の流量を強制的に所定量に変更する状
態とに切り換えるための電磁制御弁Ｖ12、及びタンクＴ
内の作動油温度を検出する油温センサー３６を連係させ
てある。前記電磁制御弁Ｖ12は、バルブブロック群のエ
ンドブロックＢ1 ，Ｂ2 から導出された信号ラインＬ1
，Ｌ2 のうちの、インレット側エンドブロックＢ1 か
ら前記流量補償用バルブＶ14への導出信号ラインＬ2 の
途中に配設されている。そして、前記信号ラインＬ2 の
制御圧ＰLSを、流量補償用バルブＶ14に対して、アウト
レット側の信号ラインＬ1 の吐出圧ＰPsとは反対方向か
ら作用するように供給することによってロードセンシン
グ制御が働く状態と、前記信号ラインＬ2 の圧油をタン
ク側に排出してロードセンシング制御が停止される状態
とに切換えるとともに、流量補償用バルブＶ14を主ポン
プＰ1 の吐出圧ＰPsが流量補償用ピストンＡｃに供給さ
れる側に切り換えて、強制的に主ポンプＰ1 の流量を最
大にする状態に切換るように構成されている。つまり、
上記電磁制御弁Ｖ12と、その電磁制御弁Ｖ12によって動
作状態を切り換えられる流量補償用バルブＶ14と、流量
補償用ピストンＡｃと、前記電磁制御弁Ｖ12の作動を制
御する制御装置３３とで、主ポンプＰ1 の流量を一時的
に最大にする側に切り換えて作動油温度を上昇させる油
温上昇手段を構成している。

【００２５】また、エンドブロックＢ1 に組み込まれた
アンロードバルブＶ15及び主リリーフバルブＶ16からの
排出油をタンクＴに戻すドレン流路ｉには、図４に示す
ように、ドレン油がオイルクーラー３７を通る冷却排油
路ｉ１と、前記冷却排油路ｉ１を通さずにタンクＴに戻
すバイパス排油路ｉ２と、それらの油路を択一的に切換
自在な排油路切換弁Ｖ13からなる油温維持機構１８、及
びオイルフィルター３８が介装されている。前記油温維
持機構１８の排油路切換弁Ｖ13も、前記制御装置３３に
よって後述するようにその作動を制御される。尚、この
油温維持機構１８では、前記冷却排油路ｉ１において、
前記排油路切換弁Ｖ13が冷却排油路ｉ１を閉塞する側に
切り換えられたときに、その冷却排油路ｉ１を完全に閉
じずに絞ることできる絞り流路ｉ３を付加して、弁切換
初期のショックを少なくして、ドレン流路ｉの大半の油
をバイパス排油路ｉ２に流す状態に切り換えることがで
きるように構成されているが、これは必ずしも必要なも
のではない。

【００２６】前記制御装置３３による電磁制御弁Ｖ12お
よび排油路切換弁Ｖ13の制御を、図６及び図７に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。 [ １] キースイッチＳＷの操作によりグロースイッチ
がＯＮ操作されると、各タイマーカウンタや油温センサ
ーの検出値をリセットするなどのイニシャルセットを伴
って、制御装置３３の制御がスタートし、まず、作動油
タンクＴの油温を油温センサー３６で検出する（ステッ
プ１）。 [ ２] 次に、キースイッチＳＷの操作によりエンジン
始動スイッチのスイッチ入りを検出すると、電磁制御弁
Ｖ12への通電を断って、復帰付勢バネによりその電磁制
御弁Ｖ12をインレット側エンドブロックＢ1 からの信号
ラインＬ2 の制御圧ＰLSが流量補償用バルブＶ14に導か
れる側に切換ることにより、ロードセンシング制御を開
始する。これに伴って油温維持機構１８では、冷却排油
路ｉ１の排油路切換弁Ｖ13に通電して、排油路切換弁Ｖ
13を閉じ側へ操作する（ステップ２）。 [ ３] 先に検出した作動油温度が、制御装置３３に予
め設定値として記憶されている所定温度以下であるか否
かを判断する。ここでは仮に０℃とする（ステップ
３）。 [ ４] 作動油温度が所定温度以下であると判断される
と、エンジン始動直後でエンジン回転がある程度安定す
るに要する時間、あるいは、所定回転数に達することを
見込んで予め設定した時間（例えば３〜５秒程度）をカ
ウントする（ステップ４）。 [ ５] ステップ４でのカウント時間経過後、ロードセ
ンシング制御を停止する（ステップ５）。 [ ６] 次に、制御装置３３は、前記インレット側エン
ドブロックＢ1 からの信号ラインＬ2 に介装された電磁
制御弁Ｖ12に通電して、この電磁制御弁Ｖ12を前記信号
ラインＬ2 の制御圧ＰLSがタンクＴに導かれる側に切り
換える。これによって、流量補償用バルブＶ14は信号ラ
インＬ1 の吐出圧ＰPsによって操作され、主ポンプＰ1
の吐出圧ＰPSを流量補償用ピストンＡｃに導く側に切り
換えられ、主ポンプＰ1 の斜板を操作して、主ポンプＰ
1 を強制的に最大吐出状態に切り換え、この状態を維持
して作動油温度を上昇させる（ステップ６）。 [ ７] ステップ６による昇温処理が所定時間経過した
後、再び作動油温度を検出する（ステップ７）。 [ ８] 作動油温度が前記所定温度よりも高い昇温目標
温度（例えば１０℃程度）に達したかどうかを判別し、
目標温度に達していなければ昇温処理を継続し、目標温
度に達すれば昇温処理を終了する（ステップ８）。 [ ９] 昇温処理が終了した後に、電磁切換弁Ｖ12への
通電を断ち、流量補償用バルブＶ14に両信号ラインＬ1
，Ｌ2 の圧が作用するように復元させて、ロードセン
シング制御を再開する（ステップ９）。 [ １０] ステップ９でのロードセンシング制御が再開さ
れた後、あるいはステップ３で作動油温度が所定温度以
上であると、油温維持機構１８による油温維持処理を行
う（ステップ１０）。 [ １１] 油温維持処理ルーチンでは、作動油タンクＴ
における油温を検出し、油温が維持すべき下限に近い温
度である第１所定温度（例えば１０℃）以下であるか否
かを判別する（ステップ１１）。 [ １２] 作動油温度が第１所定温度以下であると、冷
却排油路ｉ１の排油路切換弁Ｖ13に通電して、冷却排油
路ｉ１を閉じ、ドレン油を冷却排油路ｉ１のオイルクー
ラー３７を通さずにバイパス排油路ｉ２を通すように切
り換える（ステップ１２）。 [ １３] その後、作動油温度を再度検出して、油温が
維持すべき上限温度に近い温度である第２所定温度（例
えば２０℃）に到達するまで待機させる（ステップ１
３）。 [ １４] 作動油温度が第２所定温度に達すると、もし
くは、前記ステップ１１で作動油温度が第１所定温度以
上であることが検出されると、冷却排油路ｉ１の排油路
切換弁Ｖ13に対する通電を断ち、冷却排油路ｉ１に作動
油を通すように切り換える（ステップ１４）。 [ １５] その後、エンジンが停止操作されたことを検
出するためにエンジン始動スイッチがＯＦＦ操作された
か否かを判別し、ＯＦＦされていなければ油温維持処理
を継続し、ＯＦＦされると油温維持処理ルーチンから脱
出し、メインルーチンに戻って運転を終了する（ステッ
プ１５）。

【００２７】また、このバックホウでは、エンジン３の
アクセル装置を自動的に操作するオートアイドリング制
御システムが備えられている。すなわち、図３に示すよ
うに、エンジン３のガバナ３１は、電磁ソレノイドやモ
ータなどの電動型のアクチュエータ３２によって操作さ
れるようになっており、このアクチュエータ３２を作動
制御する制御装置３３に、運転部４に備えたポテンショ
メータ利用のアクセル設定器３４と、バルブ作動検出用
パイロット油路ｇの圧を検知する圧力スイッチ３５とが
接続されている。

【００２８】バルブ作動検出用パイロット油路ｇは、制
御バルブＶ1 〜Ｖ9 の各スプールに直列に連通されてそ
の下流が排油路ｄに連通接続されるとともに、バルブ作
動検出用パイロット油路ｇの上流は、パイロットポンプ
Ｐ2 の油路ｂから分岐導出された油路ｈに絞りｓを介し
て接続されている。従って、制御バルブＶ1 〜Ｖ9 の全
てが中立にある状態では、バルブ作動検出用パイロット
油路ｇは排油路ｄに連通されて、その圧力がほとんど零
にまで低下するとともに、制御バルブＶ1 〜Ｖ9 のうち
のいずれか一つでも操作されると、バルブ作動検出用パ
イロット油路ｇの排油路ｄへの連通が断たれて、油路ｇ
の圧力がパイロットポンプＰ2 の元圧近くにまで上昇す
ることになり、このバルブ作動検出用パイロット油路ｇ
に圧が立っているか否かを圧力スイッチ３５で検知する
ことで、制御バルブが操作されているかどうかを判別し
ている。

【００２９】従って、運転者がアクセル設定器３４を作
業用の高速位置に設定した状態において、制御バルブＶ
1 〜Ｖ9 の全てが中立にあると、バルブ作動検出用パイ
ロット油路ｇ圧油が排油路ｄに流出して大きく低下する
ために、圧力スイッチ３５は感圧作動することがなく、
この状態では、ガバナ３１は予め設定されているアイド
リング位置にまでアクチュエータ３２によって自動的に
アクセルダウン制御される。そして、作業が開始されて
制御バルブＶ1 〜Ｖ9 のうちのいずれか一つでも操作さ
れると、バルブ作動検出用パイロット油路ｇ圧が立ち、
これが圧力スイッチ３５で検知される。圧力スイッチ３
５が感圧作動すると、ガバナ３１はアクセル設定器３４
で設定された高速位置までアクチュエータ３２によって
自動的にアクセルアップ制御される。つまり、フロント
作業および走行が行われていない非作業時には、エンジ
ン３の回転数を自動的に所定のアイドリング回転にまで
落として騒音の低減および燃費の向上を図り、フロント
作業あるいは走行が行われるとエンジン３の回転速度を
設定した回転数にまで自動的に上げて、必要な油圧動力
を供給してフロント作業あるいは走行を効率よく行うこ
とができるようになっているのである。

【００３０】〔別実施形態〕本発明は、以下のような
形態で実施することもできる。

【００３１】〔別実施形態１〕エンジン始動直後におけ
るロードセンシング制御の停止は、前述の実施形態に示
したようなタイムカウントによるものに限らず、エンジ
ン回転数が所定回転数であることの検出結果に基づいて
行うようにしてもよい。この場合の所定のエンジン回転
数は、エンジンが安定回転状態に達する程度の任意の回
転数に設定すればよい。

【００３２】〔別実施形態２〕油温維持機構１８を構成
するにあたっては、前記実施形態に示した構造に限ら
ず、例えば、図５に示すように、オイルクーラー３７を
備える冷却排油路ｉ１にパイロット圧で作動する排油路
切換弁Ｖ13を設け、その排油路切換弁Ｖ13の作動を、パ
イロットポンプＰ2 の油路ｂから分岐させたパイロット
油路を開閉する電磁開閉弁Ｖ17で行うように構成しても
よい。この電磁開閉弁Ｖ17の開閉作動は、前述の実施形
態で示した制御装置３３での排油路切換弁Ｖ13の動作タ
イミングと同様に構成すればよい。

【００３３】〔別実施形態３〕油温維持機構１８による
油温維持制御の作動は、エンジンスタートと同時に開始
されるのが、油温上昇までの時間をより短縮する上で望
ましいが、これは、油温上昇処理が終了した後に開始さ
れるようにしても差し支えない。

【００３４】〔別実施形態４〕油温維持機構１８は必ず
しも必要なものではなく、省略しても差し支えない。こ
の場合、制御装置３３の作動停止は、メインルーチンで
エンジン始動キースイッチＳＷのＯＦＦを検出して停止
するように構成すると良い。

【００３５】

【発明の効果】請求項１にかかる発明の構成によれば、
ロードセンシングシステムなどの吐出量制御手段を備え
て消費エネルギーの節約を図り得る油圧装置を採用した
ものでありながら、そのロードセンシングシステムなど
の吐出量制御手段を備えたことによって生じるところ
の、寒冷地や冬期では作動油温度がなかなか上昇せず、
運転開始までの時間的ロスが多くなる、という不具合
を、ロードセンシング制御などの吐出量制御手段に優先
してポンプの吐出量を一時的に増大するようにした油温
上昇手段の採用によって解消することができる利点があ
る。そして、このような作動油温度の上昇を、専用の加
温手段を設けたり、常時作用する絞りを用いるなどの通
常運転時に動力ロスを招く無駄がなく、油圧装置として
備えている手段をそのまま利用して簡単に行うことがで
きる。

【００３６】請求項２にかかる発明によれば、一旦作動
油の温度が昇温目標温度以上に上昇すると、その後は前
記油温上昇手段によるのではなく、油温維持機構によっ
て作動油温度の低下を抑制することができるので、ロー
ドセンシング制御などの吐出量制御中に油温上昇手段に
よる制御が優先的に割り込むことによる作業中の不都合
を招くことがない。また、比較的長い時間作業が行われ
ない状態が続いて作動油温度が低下する傾向にあって
も、油温維持機構が働いてドレン流路のオイルクーラー
を備える冷却排油路を閉塞もしくは絞って作動油をオイ
ルクーラーが存在しないバイパス排油路を通すように制
御し、作動油の温度低下を抑制することができる。

【００３７】請求項３にかかる発明によれば、昇温開始
時の所定温度と昇温終了時の昇温目標温度との間に、設
定温度のヒステリシスを生じさせているので、特定の温
度付近で昇温制御の開始と停止が頻繁に繰り返されるよ
うな制御のハンチングを招くことを避けられる利点があ
る。

【００３８】請求項４にかかる発明によれば、油温維持
制御の開始時の第１所定温度と維持制御終了時の第２所
定温度との間に、設定温度のヒステリシスが生じさせて
いるので、特定の温度付近で油温維持制御の開始と終了
が頻繁に繰り返されるような制御のハンチングを招くこ
とを避けられる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウの全体側面図

【図２】全体の油圧回路図

【図３】油圧回路の概略とその制御系統を示すブッロク
図

【図４】油圧回路の部分拡大図

【図５】別実施形態２を示す油圧回路図

【図６】制御系統を示すフローチャート

【図７】油温維持処理を示すフローチャート

【符号の説明】

３エンジン１８油温維持装置３３制御装置ａ圧油供給油路ｉドレン流路ｉ１冷却排油路ｉ２バイパス排油路Ｐ1 ポンプＳＷキースイッチＶ12 電磁制御弁Ｖ13 排油路切換弁

フロントページの続きＦターム(参考） 2D003 AA00 AB05 BA01 BA05 BA08 CA03 CA08 DA03 DA04 DB02 DB06 3H082 AA09 AA20 BB08 BB22 BB26 CC02 DA17 DA22 DA32 DA46 DB05 DB38 EE01 3H089 AA27 AA85 BB15 BB22 CC01 CC08 CC11 DA03 DA13 DB47 DB49 EE12 EE22 FF12 GG02 JJ01 JJ08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業装置へ圧油を供給するポンプの吐出
量を、作業負荷や作業状態の判別結果に基づいて制御す
る吐出量制御手段を装備した作業機の油圧装置であっ
て、エンジン始動後で作業装置の非稼動時における作動油の
油温が所定温度以下であれば、前記吐出量制御に優先し
て前記ポンプの吐出量を一時的に増大することにより、
作動油温度を上昇させるようにした油温上昇手段を設け
てある作業機の油圧装置。
【請求項２】油温上昇手段により油温が昇温目標温度
以上に上昇されると、その油温上昇手段による油温上昇
処理を終了し、かつ、その後に油温が維持すべき低温度
として予め設定されている第１所定温度よりも低下する
と、ドレン流路のオイルクーラーを備えた冷却排油路を
閉塞もしくは絞って作動油をオイルクーラーが存在しな
いバイパス排油路を通すことによって作動油の温度低下
を抑制する油温維持機構を備えている請求項１記載の作
業機の油圧装置。
【請求項３】油温上昇手段における昇温開始条件とし
て設定する所定温度を、昇温終了条件として設定する昇
温目標温度よりも低温であるように温度差を持たせて設
定してある請求項１記載の作業機の油圧装置。
【請求項４】油温維持手段における維持制御開始条件
として設定する第１所定温度を、維持制御終了条件とし
て設定する第２所定温度よりも低温であるように温度差
を持たせて設定してある請求項２記載の作業機の油圧装
置。