JP2007002755A - 作業機械の出力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業機械の出力制御装置に関し、簡素な構成で利便性が高く作業効率を向上できるようにする。
【解決手段】 流体圧ポンプ６を駆動するエンジン５の目標回転数を設定し、エンジン回転数を該目標回転数に維持して、流体圧ポンプ６の出力域を制御する作業機械の出力制御装置であって、固定部１ａと固定部１ａに対し回動自在に設けられた回転部１ｂとを有し、回転部１ｂの固定部１ａに対する回動位置に応じて該目標回転数を設定する回転式スイッチ１と、固定部１ａに対する回転部１ｂの回動可能範囲内の所定の中間位置において、回転部１ｂのそれ以上の回動を抑制又は規制するとともに、予め設定された所定操作により該抑制又は規制を解除する回り止め機構２とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作業機械に搭載される流体圧ポンプの出力制御を行う制御装置に関する。

従来より、油圧ショベルに代表される作業機械では、ブームやスティック，旋回装置といった各油圧装置が油圧ポンプによって駆動され、その油圧ポンプは駆動源としてのエンジンによって駆動される。エンジンの出力を設定する手段としては、回転式のアクセルダイヤルスイッチが設けられ、オペレータの回転操作によって所望の目標回転数が設定される。これにより、オペレータが意図する出力域で各油圧装置を駆動して作業を行えるようになっている。

エンジンの回転数はアクセルダイヤルスイッチで設定された目標回転数を保持するように制御されて、目標回転数に対応するエンジン出力が安定供給される。一方、油圧ポンプの出力は、エンジン出力を超えない範囲で、作業負荷の大きさに応じて制御される。
ところで、作業効率の向上や燃料の節約を図るために、作業内容に応じて油圧ポンプの出力特性を変更する制御装置が開発されている。このような制御装置には、パワーモードやエコノミーモード等のさまざまな制御モードがプログラムされている。

例えば、通常運転時ではエンジン出力よりも油圧ポンプの出力域がある程度低く設定されて、エンジンに過剰な負荷が働かないように制御されるのに対し、パワーモードが選択されると、油圧ポンプの出力域をエンジン最高出力と略等しくする制御が実施される。これにより、エンジン出力を１００％活用して効率よく作業を行える。
また、エコノミーモードが選択されると、アクセルダイヤルスイッチで設定される目標回転数をパワーモードの時よりも全般的に低減させてエンジン出力を低下させる制御が実施され、燃料消費量や騒音を低減できる。

また、例えば特許文献１には、複数のパワーモードが設定され、オペレータによってパワーモードセレクタスイッチが押された回数に応じて、いずれかのパワーモードが選択される構成が開示されている。これにより、作業内容に応じたオペレータのスイッチ操作により、油圧ポンプの多様な出力設定が可能となる。
特開平７−１０３２１０号公報

ところで、従来のアクセルダイヤルスイッチでは、エンジンの始動時にエンジンの目標回転数をアイドル回転数（アクセルダイヤルスイッチで設定しうる最小の目標回転数）に設定する操作が行われ、その後、作業負荷に応じて目標回転数を変更する操作が行われるようになっている。したがって、エンジンを始動した後、作業を開始する前に、操作位置を確認しながらアクセルダイヤルスイッチを回転させる必要がある。また、作業中に作業負荷が変化したような場合にも、その都度アクセルダイヤルスイッチを操作してエンジン出力を調整する必要があり、一旦作業を中断して、アクセルダイヤルスイッチの操作位置を確認しながら回転させなければならない。

このように、アクセルダイヤルスイッチは頻繁に操作されるスイッチであるため、操作位置の確認作業がオペレータにとって煩わしく感じられることがあり、操作性の改善が望まれている。
また、近年、ニーズの多様化により作業機械における制御モードの数，種類は増加傾向にある。そのため、例えば特許文献１に記載されたように、多様な制御モードに対応した操作手段（例えば、各モードに対応するスイッチとその操作回数）を設けなければならず、コンソールパネルが複雑になる。また、オペレータにとっても、どの操作スイッチをどのように操作すれば意図した制御モードが実施されるのかが判りにくく、制御モード切り換え時の操作が煩雑である。

このように、ポンプ出力域制御において制御内容が増加するほど、その制御操作が煩雑となり、オペレータにとっての利便性を向上させることが困難になるという課題もある。
本発明は、これらのような課題に鑑みなされたもので、簡素な構成で利便性が高く作業効率を向上できるようにした、作業機械の出力制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項１）は、流体圧ポンプを駆動するエンジンの目標回転数を設定し、エンジン回転数を該目標回転数に維持して、該流体圧ポンプの出力域を制御する作業機械の出力制御装置であって、固定部と該固定部に対し回動自在に設けられた回転部とを有し、該回転部の該固定部に対する回動位置に応じて該目標回転数を設定する回転式スイッチと、該固定部に対する該回転部の回動可能範囲内の所定の中間位置において、該回転部のそれ以上の回動を抑制又は規制するとともに、予め設定された所定操作により該抑制又は規制を解除する回り止め機構とを備えたことを特徴としている。

なお、ここでいう流体圧ポンプは、油圧ポンプ，水圧ポンプ，空気圧ポンプ等を含む。また、ここでいう回り止め機構は、ディテント機構やノッチ機構，ロック機構等を含み、手動による作動機構だけでなく電動駆動されるものや流体圧（油圧，水圧，空気圧等）によって駆動されるものを含む。また、予め設定された所定操作とは、例えば、該回転部を回転軸方向へ押し込む操作又は引き出す操作や、該回り止め機構による抑制に逆らって強く回動させる操作、該回り止め機構による規制を解除する操作等が含まれる。

また、該回転式スイッチは、該回動可能範囲内において該回転部を該固定部に対して予め設定された複数の所定位置の何れかの位置に係止するディテント機構を有することが好ましい（請求項２）。なお、ここでいうディテント機構は、該回転部の回動操作時に適度なクリック感を与える機構であり、該回り止め機構による抑制又は規制よりも弱く該回転部の回動を抑制する。

また、該回転式スイッチは、該所定の中間位置を境界として、該回り止め機構によって該回転部の回動が抑制及び規制されない第１領域と、該回り止め機構によって該回転部の回動が抑制又は規制された第２領域とからなる該回転部の回動可能範囲を有するとともに、該回転部の回動位置が該第１領域及び該第２領域の何れに位置するかによって、該流体圧ポンプの出力特性を変更する制御手段を備えることが好ましい（請求項３）。

この場合、該制御手段は、該回転部の回動位置が該第２領域に位置するときに、該エンジン回転数に応じて算出される該エンジンの出力に対する該流体圧ポンプの出力域を増加させるパワーモード制御手段と、該回転部の回動位置が該第１領域に位置するときに、該エンジン回転数に応じて算出される該エンジンの出力に対する該流体圧ポンプの出力域を低減させるエコノミーモード制御手段と、を有することが好ましく（請求項４）、或いは、該エンジンの冷却流体温度を検出するセンサと、該センサで検出された該冷却流体温度が予め設定された所定温度以上であるときに、該流体圧ポンプの出力を抑制する出力抑制制御を実施するオーバーヒート抑制制御手段とを備えるとともに、該制御手段が、該回転部の回動位置が該第２領域に位置するときに、該オーバーヒート抑制制御手段で実施される該出力抑制制御の実施を禁止する出力抑制禁止モード制御手段と、該回転部の回動位置が該第１領域に位置するときに、該オーバーヒート抑制制御手段で実施される該出力抑制制御の実施を許可する出力抑制許可モード制御手段と、を有することが好ましい（請求項５）。

また、該回り止め機構は、該固定部及び該回転部間で互いに係合しあう一対の係合要素であって、該固定部及び該回転部の何れか一方に刻設形成された溝部と、他方に突設形成され該回転部が該固定部に対して該所定回動角度をなして位置するときに該溝部方向へ付勢される突起部とを有することが好ましい（請求項６）。
また、該回り止め機構は、該回転部を該固定部に対し回動軸方向へ付勢する付勢部材と、該回動軸方向への段差を有して該固定部及び該回転部の何れか一方に刻設形成された第２溝部と、他方から該第２溝部内へ突設された第２突起部とを有することが好ましい（請求項７）。

本発明の作業機械の出力制御装置（請求項１）によれば、エンジンの始動時や作業内容の変更時に、オペレータが操作位置を意識せずにアクセルダイヤルスイッチを操作したとしても、回転部の回動を固定部に対して所定の中間位置で一旦止めることができる。つまり、回転部の固定部に対する基準位置を設定しておけば、その基準位置への操作が容易となり、操作性を向上できる。

また、一旦止まった回転部に対して所定操作を行うことで、回転部を中間位置よりも大きく回転させることができる。つまり、オペレータが意識的に所定操作を行ったときにのみ、基準位置よりも大きく回転させることができる。また、所定の中間位置を境界として回転部の操作領域を分割でき、各操作領域に異なる機能を与えることができる。
また、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項２）によれば、回り止め機構によって、ディテント機構による回転部の係止と異なる回り止めを実現できる。つまり、ディテント機構によって回転部の回動操作時に適度なクリック感を与えて、予め設定された複数の所定位置への操作を容易とすることができるとともに、回り止め機構によりディテント機構よりも強い保持力が与えられて、回転部の回動を抑制又は規制できる。これにより、オペレータに対して回転部の回動位置が所定の中間位置にあるかその他の所定位置にあるかを操作感で区別させることが可能となる。

また、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項３）によれば、エンジンの目標回転数を設定するための回転式スイッチを、さらに流体圧ポンプの出力特性を変更するスイッチとして機能させることが可能となる。これにより、流体圧ポンプの出力特性変更用のスイッチを別途用意する必要がなくなり、コンソールパネルを簡素化できコストを削減できる。また、回り止め機構により第１領域と第２領域との機能区分が明確となり、オペレータにとっての利便性を向上できる。また、目標回転数の設定にかかる回転式スイッチの操作で流体圧ポンプの出力特性の変更が可能なため、制御切り換えが容易であるとともに制御内容が直感的に理解しやすく、作業効率を向上できる。また、全体構成が簡素であり従来の出力制御装置への適合性，置換性，応用性が高い。

また、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項４）によれば、回転部を第２領域まで回動させた場合には、エンジン出力をフル活用して流体圧ポンプの出力を上昇させるパワーモードを選択できる。また、第１領域でエンジンダイヤルスイッチを使っていれば、流体圧ポンプの出力をセーブして、エンジン出力に余裕を持たせるエコノミーモードを選択できる。

また、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項５）によれば、回転部を第１領域内で回動させた場合には、エンジンのオーバーヒートを抑制する制御モードを選択でき、一方、回転部を第２領域まで回動させた場合には、エンジン出力をフルに使って流体圧ポンプを駆動する制御モードを選択でき、作業効率をより向上できる。
また、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項６）によれば、一対の係合要素によるシンプルな構成で容易に回り止め機構を実現できる。また、回り止め機構による抑制に逆らって強く回動させる操作によって、回転部の回動抑制を解除することができ、所定の中間位置を超えるように回転部を回動操作することができる。

また、本発明の作業機械の出力制御装置（請求項７）によれば、回転部を回動軸方向のうち付勢方向と逆方向へ移動させる操作によって、第２突起部に第２溝部の段差を通過させることができ、回転部の回動規制を解除して所定の中間位置を超えるように回転部を回動操作することができる。また、このように回転部を押し込みながら（又は引き出しながら）回動操作するというシンプルな構成で、容易に回り止め機構を実現できる。

以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態としての作業機械の出力制御装置を説明する図であり、図１は本装置のブロック構成図、図２は本装置の回り止め機構を示す断面図、図３は本装置のポンプ出力域制御内容を示すグラフ、図４は本装置が適用された作業機械の全体構成図である。

［構成］
図４に示すように、本発明が適用された作業機械１０は、無限軌道の走行装置（クローラ）を有する下部走行体１１と、下部走行体１１の上部に旋回可能に載架された上部旋回体１２とを備えて構成される。上部旋回体１２における機体前方部分には、油圧駆動の作業装置１４と、内部にシートや各種操作装置類が備えられたキャブ１３とが設けられる。また、機体後方部分には、機体の重量バランスをとるカウンタウェイトが備えられ、その前方に、エンジンルームが設けられる。エンジンルームの内部には、エンジン５や各種冷却装置が設置される。エンジンルームの側方にはファイアウォールを隔てて油圧ポンプ６（以下、単にポンプという）が設置される。エンジン５及びポンプ６は、オペレータによる各種操作装置類の操作量に基づき、電子制御のコントローラ（制御手段）３によって制御される。

図１に本作業機械１０のパワーユニットの制御ブロック図を示す。
コントローラ３の入力端子側には、キャブ１３内のアクセルダイヤルスイッチ（回転式スイッチ）１及び操作装置８が接続され、出力端子側にはエンジン５の燃料噴射量を調節してエンジン回転数を制御するガバナ７及びポンプ６が接続される。
ポンプ６は、エンジン５によって駆動される油圧ポンプである。ポンプ６の出力域、すなわちポンプ６から吐出される作動油量及び油圧の大きさによって定まる出力の最大値は、コントローラ３によって増減制御される。これにより、作業装置１４がオペレータ操作に応じて作動する。

操作装置８には、作業装置１４の作動量を設定する操作レバーや作業モードを設定するインスツルメントパネル等が含まれる。オペレータによって操作装置８が操作されると、それに対応した信号がコントローラ３へ入力される。
アクセルダイヤルスイッチ１は、オペレータ操作によりエンジン５の目標回転数を設定する回転式のスイッチである。このアクセルダイヤルスイッチ１は、エンジン５の始動時及び停止時には、エンジン５の目標回転数がアイドル回転数となるように操作され、また、作業時には作業負荷に応じて、オペレータが意図する出力（エンジン回転数）が得られる操作がなされる。なおここでは、アクセルダイヤルスイッチ１で設定しうる最小の目標回転数としてアイドル回転数が設定されている。

アクセルダイヤルスイッチ１の内部には、図２に示すように、キャブ１３内のコンソールに固定される固定部１ａと、固定部１ａに対して回動自在に内設された回転部１ｂとが備えられており、回転部１ｂの固定部１ａに対する回動位置の信号をコントローラ３へ入力するとともに、その回動位置に応じてエンジン５の目標回転数を設定してコントローラ３へ入力する。なおここでは、固定部１ａに対する回転部１ｂの回動が複数の所定位置の何れかの位置で一旦止まって係止されるようなディテント機構が設けられている。これらの所定位置を、図２中に係止位置Ａ〜Ｅとして示す。

固定部１ａは、回転部１ｂと対向する面（固定部１ａの内周側）上に刻設された断面Ｖ字状の複数の窪み２ｃを有する。これらの複数の窪み２ｃは、係止位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅに対応して形成される。また、これらの窪み２ｃよりも深く刻設された大窪み（溝部）２ａが形成されている。この大窪み２ａは、係止位置Ｄに対応して形成される。一方、回転部１ｂには、固定部１ａと対向する面（回転部１ｂの外周側）上において、固定部１ａ側へ付勢されて突設したボール（突起部）２ｂが設けられる。

これにより、固定部１ａに対して回転部１ｂを、図２に示す係止位置Ａから時計回りに回動させると、付勢されたボール２ｂが複数の窪み２ｃに順次係止されて、それぞれの係止位置（Ａ，Ｂ，Ｃ）で一旦回動が止まるようなクリック感が与えられる。また、回転部１ｂをさらに回動させてボール２ｂを大窪み（係止位置Ｄ）２ａへ係止させると、ボール２ｂを大窪み２ａの外部へ移動させるのに必要な力が大きくなり、より強いクリック感が与えられて、それより先（係止位置Ｅ）への回動が抑制される。

つまり、本実施形態では、窪み２ｃ，大窪み２ａ及びボール２ｂによって構成されるディテント機構のうち、大窪み２ａ及びボール２ｂが回り止め機構２として機能する一対の係合要素であり、アクセルダイヤルスイッチ１の回転部１ｂのそれ以上の回動が抑制又は規制される所定の中間位置として、係止位置Ｄが設定されている。また、ボール２ｂと大窪み２ａとが互いに係合しあった状態では、ボール２ｂと窪み２ｃとが係合した状態よりもクリック力が大きくなり、係止位置Ｅへの回動が抑制される。

したがって、本実施形態では、係止位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、回り止め機構２によって回転部１ｂの回動が抑制及び規制されない第１領域内に位置し、一方、係止位置Ｅが第２領域内に位置していることになる。
アクセルダイヤルスイッチ１で設定されるエンジン５の目標回転数は、回転部１ｂが係止位置Ａから係止位置Ｅ方向へ回動操作されて回動角度が大きくなるに連れて増大するように設定される。具体的には図３に示すように、係止位置Ａ〜Ｄではそれぞれ目標回転数がＮ_eA〜Ｎ_eD（Ｎ_eA＜Ｎ_eB＜Ｎ_eC＜Ｎ_eD）に設定される。また係止位置Ｅでは係止位置Ｄと同じくにＮ_eD設定される。

また、図１に示すように、操作装置８は、オペレータの操作に応じた信号をコントローラ３へ入力する。なおここでいうオペレータの操作には、例えば、操作レバーの操作量や操作方向，制御モードを設定するスイッチ操作等が含まれる。
コントローラ３は、アクセルダイヤルスイッチ１及び操作装置８から入力された信号に基づいてガバナ７を作動させ、エンジン５の回転数を目標回転数に保持する制御を行う。これにより、エンジン回転数が、アクセルダイヤルスイッチ１で設定されたダイヤルの係止位置Ａ〜Ｅに対応した目標回転数Ｎ_eA〜Ｎ_eDに制御され、エンジン出力が安定供給される。

［コントローラ］
次に、コントローラ３の内部構成を説明する。図１に示すように、本コントローラ３には、ポンプ６の出力域を制御するポンプ出力域制御部４が備えられる。ポンプ出力域制御部４には、制御部として、パワーモード制御部（パワーモード制御手段）４ａとエコノミーモード制御部（エコノミーモード制御手段）４ｂとが設けられる。

パワーモード制御部４ａは、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＥであることを示す信号の入力時に、エンジン５の最高出力に対するポンプ出力域の最大値の割合を増加させて、エンジン５の最大出力と略等しい出力でポンプ６を作動させることができるように設定する。つまり、アクセルダイヤルスイッチ１が所定の中間位置（係止位置Ｄに対応する回動位置）以上の回動角度に操作されたときには、エンジン回転数に応じて算出されるエンジン５の出力に対するポンプ６の出力域の割合を増加させるよう作用する。

また、エコノミーモード制御部４ｂは、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＡ〜Ｄであることを示す信号の入力時に、エンジン５の最高出力に対するポンプ出力域の最大値の割合を低減させて設定する。
なおここでは、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置Ａ〜Ｅに対して、エンジン回転数及びポンプ出力域最大値の大きさが、それぞれ、図３に示す対応関係で設定される。図３に実線で示すグラフはエンジン５の性能曲線であり、エンジン回転数と無負荷運転時の出力変動との関係を示している。また、破線で示すグラフは実線で示された出力値を所定の割合分低減させたもの（ここでは、無負荷運転時の出力値の９０％等）を示している。なお、エコノミーモード制御部４ｂにおけるポンプ出力域最大値の設定値は、破線上にプロットされており、パワーモード制御部４ａにおけるポンプ出力域最大値の設定値は、実線上にプロットされている。

［作用・効果］
以上のような構成により、本実施形態の出力制御装置は、以下のような作用・効果を奏する。
まず、エンジン５の始動時には、オペレータによってアクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＡに設定される。エンジン５の始動後、オペレータの意図によりアクセルダイヤルスイッチ１が回動操作されるとアクセルダイヤルスイッチ１の係止位置が変化する。

アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＡ〜Ｄの場合、すなわち、回転部１ｂの回動位置が第１領域にある場合、ポンプ出力域の最大値は、図３における破線上に設定される。つまり、係止位置Ａ〜Ｄでは、その時点でのエンジン回転数で得られるエンジン出力のうち、９０％分の出力までを使用するようにポンプ出力域が設定される（エコノミーモード設定）。したがって、ポンプ６の出力をセーブでき、エンジン出力に余裕を持たせることができる。例えば、作業中に急激に負荷が上昇したとしても、エンジン回転数の低下やエンジン５のストールを防止しやすくなる。

また、係止位置Ａ〜Ｃでは、ボール２ｂと窪み２ｃとが係合して、回動が一旦止まるようなクリック感が与えられる。したがって、係止位置が明確にして良好な操作感を提供できる。さらに、係止位置Ｄでは、ボール２ｂと大窪み２ａとが係合し、より強いクリック感が与えられて、それより先への回動が抑制される。したがって、オペレータはアクセルダイヤルスイッチ１を目視確認しなくてもその係止位置がＤであることを容易に把握でき、例えば作業中にアクセルダイヤルスイッチ１の操作位置を目視確認しなくても、操作感の変化で係止位置Ｄを認識できる。

また、ポンプ出力域制御部４によって、係止位置Ｄを境界としてポンプ６の出力特性が異なるように制御される。アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＤを超えてＥに操作されたとき、つまり、アクセルダイヤルスイッチ１が所定の中間位置を超えて大きく回動操作されたときには、ポンプ出力域が図３における破線よりも上方（すなわち高出力）側へ設定される。したがって、エンジン出力をフル活用してポンプ６の出力を上昇させるパワーモードを実施することができる。

このように、本実施形態の作業機械１０の出力制御装置によれば、例えば、オペレータが作業状況を視認しながら操作位置を視認することなくアクセルダイヤルスイッチ１を操作したとしても、回転部１ｂの回動を固定部１ａに対して所定の中間位置で一旦止めることができる。つまり、アクセルダイヤルスイッチ１の操作位置を確認しなくても、回転部１ｂが係止位置Ｄよりも大きく回動してしまうことがなく、第１領域内での使用を続けることができる。

特に、係止位置Ａ〜Ｅとそれに応じて設定されるポンプ出力域の大きさの順列とが揃っており、アクセルダイヤルスイッチ１を大きく回転させるほどポンプ出力域最大値も大きく設定される。したがって、オペレータにとって直感的にわかりやすいポンプ出力特性を提供でき、操作性を向上できる。
また、ポンプ出力域制御部４による制御の切り換え位置である係止位置Ｄに回り止め機構２を備えているため、係止位置Ｄがポンプ出力特性の切り換え点であることを、オペレータが容易に認識できるとともに、オペレータが意識せずにアクセルダイヤルスイッチ１を回転操作した場合であっても、回転部１ｂが係止位置Ｄで一旦止まり、エコノミーモードの範囲内でエンジン５の目標回転数を選択できる。

また、基準位置として設定された係止位置Ｄよりも大きく回転部１ｂを回転させるというシンプルな操作で、エコノミーモードからパワーモードへとポンプ６の制御特性を変更することができ、操作性を向上できる。
また、アクセルダイヤルスイッチ１は、エンジン回転数を設定する機能とポンプ出力特性を制御する機能とを併せ持つことになるため、ポンプ６の出力特性変更にかかるスイッチを別途用意する必要がなくなり、コンソールパネルを簡素化でき、コストを削減できる。また、オペレータにとって操作が容易となり、利便性を向上できる。

なお、例えば従来の出力制御装置では、パワーモード制御部４ａ又はエコノミーモード制御部４ｂの何れかを選択するスイッチ等を備える構成が一般的であって、オペレータにとって操作が煩雑であったことは前述の通りである。

［変形例］
上記の実施形態のように、エンジン５の出力に対するポンプ６の出力域の割合を変更する制御は、アクセルダイヤルスイッチ１をハイパワーモード及びエコノミーモードの切り換えスイッチとして機能させていることになるが、これ以外のモード設定スイッチとして機能させることが考えられる。なお、以下に説明する本発明の変形例では、上記実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。

例えば、図５に示すように、エンジン５のオーバーヒートを抑制するためにポンプ出力域の最大値を低減させるオーバーヒート抑制制御部（オーバーヒート抑制制御手段）２４を備えた構成が考えられる。
この構成では、エンジン５を冷却水温を検出する水温センサ９が備えられるとともに、検出されたエンジン冷却水温の信号が随時コントローラ３へ入力される。また、オーバーヒート抑制制御部２４は、水温センサ９で検出されたエンジン冷却水温が所定温度以上になると、ポンプ６の出力を抑制する出力抑制制御を実施する。

一方、オーバーヒート抑制制御部２４の内部には、出力抑制禁止モード制御部（出力抑制禁止モード制御手段）２４ａと出力抑制許可モード制御部（出力抑制許可モード制御手段）２４ｂとが設けられている。
出力抑制禁止モード制御部２４ａは、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＥであることを示す信号の入力時、つまり、回転部１ｂが第２領域まで回動操作されたときに、オーバーヒート抑制制御部２４で実施される出力抑制制御の実施を禁止する。

また、出力抑制許可モード制御部２４ｂは、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＡ〜Ｄであることを示す信号の入力時、つまり、回転部１ｂが第１領域内で回動操作されたときに、オーバーヒート抑制制御部２４で実施される出力抑制制御の実施を許可する。
このような構成の場合、図６に示すように、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＡ〜Ｄである場合には出力抑制制御の実施が許可されるため、エンジン冷却水温が所定温度以上になるとポンプ出力域の最大値が抑制され、エンジン冷却水温が所定温度未満であればポンプ出力域の最大値は抑止されない。したがって、通常運転時においては、エンジン出力に余裕を持たせるようにポンプ６の出力域が制御されることになり、エンジン５のオーバーヒートを効果的に抑制できる。

一方、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＥの場合には、出力抑制制御の実施が禁止されるため、たとえエンジン冷却水温が所定温度以上になってもポンプ出力域の最大値を高い状態に維持できる。したがって、エンジン出力をできる限り活用して作業効率を高めることが可能となる。

［その他］
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

上述の実施形態では、回り止め機構２が大窪み２ａ及びボール２ｂからなる係合要素から構成されているが、回り止め機構２の構成は任意である。例えば、固定部１ａに対して回転部１ｂを回動させたときに、係止位置Ｄで回動を停止させるロック装置を設け、更にダイヤルを進めたい場合には回転部１ｂを回動軸方向へ押し込む（或いは引き出す）とロックが解除されるようなものも考えられる。

すなわち、回り止め機構２を、図７（ａ），（ｂ）に示すように、回転部１ｂを固定部１ａに対し回転部１ｂの回動軸方向へ付勢する付勢部材２２ｃと、回動軸方向への段差を有して回転部１ｂの外周面に刻設形成された第２溝部２２ａと、固定部１ａの内周面から内側へ延設され第２溝部２２ａ内へ突設する第２突起部２２ｂとを備えるように構成する。第２溝部２２ａの段差には、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置がＤであるときに第２突起部２２ｂが当接する。これにより、回転部１ｂのそれ以上の回動が規制される。

またこの状態で、付勢部材２２ｃによる付勢力に抗してアクセルダイヤルスイッチ１を回動軸方向へ一旦押し込むと、係止位置Ｅへ回転部１ｂを回動させることができるようになっている。このように、回転部１ｂの回動を規制するロック機構を備えた一般的な回り止め機構２をアクセルダイヤルスイッチ１に適用してもよい。なお、付勢部材２２ｃとしては、例えば、弾性ゴムやバネ体等の弾性部材を用いることができる。

また、上述の実施形態における図３に示すような具体的なポンプ出力域の設定内容は任意であり、アクセルダイヤルスイッチ１の係止位置、すなわち、固定部１ａに対する回転部１ｂの回動位置に応じて、ポンプ６の出力特性を変更するものであればよい。回動部１ｂの回動位置とエンジン回転数及びポンプ６の出力特性との対応付けは任意である。
また、上述の実施形態は、油圧ポンプの出力を制御する出力制御装置に本発明を適用したものとなっているが、油圧ポンプ以外の各種流体圧ポンプの出力をコントロールする制御装置に適用可能である。

本発明の一実施形態としての作業機械の出力制御装置を示すブロック構成図である。 図１の出力制御装置の回り止め機構を示す断面図である。 図１の出力制御装置のポンプ出力域制御内容を示すグラフである。 図１の出力制御装置が適用された作業機械の全体構成図である。 他の実施形態の出力制御装置を示すブロック構成図である。 図５の出力制御装置の制御内容を示すグラフである。 他の回り止め機構例を示す図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその斜視図である。

符号の説明

１ アクセルダイヤルスイッチ（回転式スイッチ）
１ａ 固定部
１ｂ 回転部
２ 回り止め機構
２ａ 大窪み（溝部）
２ｂ ボール（突起部）
２ｃ 窪み
３ コントローラ（制御手段）
４ ポンプ出力域制御部
４ａ パワーモード制御部（パワーモード制御手段）
４ｂ エコノミーモード制御部（エコノミーモード制御手段）
５ エンジン
６ 油圧ポンプ（流体圧ポンプ）
７ ガバナ
８ 操作装置
９ 水温センサ（センサ）
１０ 作業機械
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
１３ キャブ
１４ 作業装置
２２ａ 第２溝部
２２ｂ 第２突起部
２２ｃ 付勢部材

Claims (7)

1. 流体圧ポンプを駆動するエンジンの目標回転数を設定し、エンジン回転数を該目標回転数に維持して、該流体圧ポンプの出力域を制御する作業機械の出力制御装置であって、
   固定部と該固定部に対し回動自在に設けられた回転部とを有し、該回転部の該固定部に対する回動位置に応じて該目標回転数を設定する回転式スイッチと、
   該固定部に対する該回転部の回動可能範囲内の所定の中間位置において、該回転部のそれ以上の回動を抑制又は規制するとともに、予め設定された所定操作により該抑制又は規制を解除する回り止め機構と
   を備えたことを特徴とする、作業機械の出力制御装置。
2. 該回転式スイッチは、該回動可能範囲内において該回転部を該固定部に対して予め設定された複数の所定位置の何れかの位置に係止するディテント機構を有する
   ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の出力制御装置。
3. 該回転式スイッチは、該所定の中間位置を境界として、該回り止め機構によって該回転部の回動が抑制及び規制されない第１領域と、該回り止め機構によって該回転部の回動が抑制又は規制された第２領域とからなる該回転部の回動可能範囲を有するとともに、
   該回転部の回動位置が該第１領域及び該第２領域の何れに位置するかによって、該流体圧ポンプの出力特性を変更する制御手段
   を備えたことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械の出力制御装置。
4. 該制御手段は、
   該回転部の回動位置が該第２領域に位置するときに、該エンジン回転数に応じて算出される該エンジンの出力に対する該流体圧ポンプの出力域を増加させるパワーモード制御手段と、
   該回転部の回動位置が該第１領域に位置するときに、該エンジン回転数に応じて算出される該エンジンの出力に対する該流体圧ポンプの出力域を低減させるエコノミーモード制御手段と、を有する
   ことを特徴とする、請求項３記載の作業機械の出力制御装置。
5. 該エンジンの冷却流体温度を検出するセンサと、
   該センサで検出された該冷却流体温度が予め設定された所定温度以上であるときに、該流体圧ポンプの出力を抑制する出力抑制制御を実施するオーバーヒート抑制制御手段とを備えるとともに、
   該制御手段は、
   該回転部の回動位置が該第２領域に位置するときに、該オーバーヒート抑制制御手段で実施される該出力抑制制御の実施を禁止する出力抑制禁止モード制御手段と、
   該回転部の回動位置が該第１領域に位置するときに、該オーバーヒート抑制制御手段で実施される該出力抑制制御の実施を許可する出力抑制許可モード制御手段と、を有する
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載の作業機械の出力制御装置。
6. 該回り止め機構は、該固定部及び該回転部間で互いに係合しあう一対の係合要素であって、該固定部及び該回転部の何れか一方に刻設形成された溝部と、他方に突設形成され該回転部が該固定部に対して該所定回動角度をなして位置するときに該溝部方向へ付勢される突起部とを有する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の作業機械の出力制御装置。
7. 該回り止め機構は、該回転部を該固定部に対し回動軸方向へ付勢する付勢部材と、該回動軸方向への段差を有して該固定部及び該回転部の何れか一方に刻設形成された第２溝部と、他方から該第２溝部内へ突設された第２突起部とを有する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の作業機械の出力制御装置。

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