JP2011196066A - 作業車両の油圧回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業内容に適した作業用油圧アクチュエータの操作態様を選択することで、作業効率を向上させ、無駄な燃料消費が発生しない作業車両の油圧回路を提供することである。
【解決手段】可変容量型の油圧ポンプ21と、斜板角度を変更する流量調節手段22と、斜板角度を変更する斜板角度変更手段30と、斜板角度変更手段30が斜板角度を変更する状態と変更しない状態とに切り換える切り換え手段41と、回転数検出手段42と、アクセル開度検出手段43と、切り換え手段41によって斜板角度変更手段30が油圧ポンプ21の斜板角度を変更する状態に切り換えられると、アクセル開度Snからエンジン9の目標回転数SnNsを設定し、実回転数Nが目標回転数SnNsよりも低い場合、目標回転数SnNsと実回転数Nとが一致するように斜板角度変更手段30によって斜板角度を制御する制御手段44と、を具備するものである。
【選択図】図2
【解決手段】可変容量型の油圧ポンプ21と、斜板角度を変更する流量調節手段22と、斜板角度を変更する斜板角度変更手段30と、斜板角度変更手段30が斜板角度を変更する状態と変更しない状態とに切り換える切り換え手段41と、回転数検出手段42と、アクセル開度検出手段43と、切り換え手段41によって斜板角度変更手段30が油圧ポンプ21の斜板角度を変更する状態に切り換えられると、アクセル開度Snからエンジン9の目標回転数SnNsを設定し、実回転数Nが目標回転数SnNsよりも低い場合、目標回転数SnNsと実回転数Nとが一致するように斜板角度変更手段30によって斜板角度を制御する制御手段44と、を具備するものである。
【選択図】図2
Description
本発明は、作業車両の油圧回路の技術に関し、より詳細には、可変容量型の油圧ポンプ及び作業用の油圧アクチュエータを具備する作業車両の油圧回路の技術に関する。
従来、エンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプに、油圧ポンプの吐出量を制御する制御機構と、エンジンの定格回転数と実際回転数(以下実回転数)との偏差を検出する比較検出器とを備えた油圧ポンプの出力制御装置において、比較検出器が検出するエンジンの実回転数と定格回転数との偏差に基づいてエンジンの実回転数と定格回転数とが一致するように油圧ポンプの吐出量を制御する技術(いわゆるスピードセンシング)が公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
特許文献1に記載の油圧ポンプの出力制御装置(作業車両の油圧回路)は、例えばエンジンに加わる負荷が増大してエンジンの実回転数が低下し、エンジンの実回転数と定格回転数との偏差が生じた場合、制御機構によって油圧ポンプの吐出量が制限され、エンジン加わる負荷が減少する。この結果、エンジンの実回転数が上昇するので、エンジンの実回転数と定格回転数とを一致させることができる。このようにして、油圧ポンプの吐出量を制御することでエンジンストールの発生を抑制することができる。
特許文献1に記載の油圧ポンプの出力制御装置(作業車両の油圧回路)は、作業車両の作業内容によらずエンジンをほぼ定格回転数になるよう制御する。すなわち、エンジンは、エンジン出力をそれ程必要としない軽負荷作業の場合でも、定格出力で運転を行う。このため、エンジンが必要以上に燃料を消費する上に、作業用油圧アクチュエータの出力が過大になる場合があり、作業者の作業効率が低下する可能性があり不利であった。
本発明の目的は、作業内容に適した油圧ポンプの制御態様にすることで、作業効率を向上させ、無駄な燃料消費が発生しない作業車両の油圧回路を提供することである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプの斜板角度を変更して油圧ポンプの吐出量を調節する流量調節手段と、前記油圧ポンプの斜板角度を変更する斜板角度変更手段と、前記斜板角度変更手段が斜板角度を変更する状態と変更しない状態とに切り換える切り換え手段と、前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、前記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記切り換え手段によって前記斜板角度変更手段が前記油圧ポンプの斜板角度を変更する状態に切り換えられると、前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度から前記エンジンの目標回転数を設定し、前記回転数検出手段によって検出された実回転数が前記目標回転数よりも低い場合、前記目標回転数と前記実回転数とが一致するように前記斜板角度変更手段によって斜板角度を制御する制御手段と、を具備するものである。
請求項2においては、エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプの斜板角度を変更して油圧ポンプの吐出量を調節する流量調節手段と、前記油圧ポンプの斜板角度を変更する斜板角度変更手段と、前記エンジンによって駆動される空調装置と、前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、前記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記空調装置が駆動されると、前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度から前記エンジンの目標回転数を算出し、前記回転数検出手段によって検出された実回転数が前記目標回転数よりも低下すると、前記目標回転数と前記実回転数とが一致するように前記斜板角度変更手段によって斜板角度を制御する制御手段と、を具備するものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、油圧ポンプの吐出量を変更してエンジンの実回転数が目標回転数を維持する制御を行うように切り換えることでエンジンストールの発生が抑制される。この際、任意のアクセル開度においてエンジンの出力が最大出力となる回転数を目標回転数に設定することで、エンジンの出力を最大限に活用できる。
また、油圧ポンプの出力は当該アクセル開度におけるエンジンの最大出力を超えないように設定されている。このため、エンジンの実回転数が目標回転数を維持する制御を行わないように切り換えることで、油圧ポンプの駆動に必要なエンジンの出力は、当該アクセル開度におけるエンジンの最大出力よりも小さい出力となるので、エンジンが消費する燃料を低減することができるとともに、作業内容に適した油圧ポンプの制御態様に切り換えることで、作業効率を向上させることができる。
また、油圧ポンプの出力は当該アクセル開度におけるエンジンの最大出力を超えないように設定されている。このため、エンジンの実回転数が目標回転数を維持する制御を行わないように切り換えることで、油圧ポンプの駆動に必要なエンジンの出力は、当該アクセル開度におけるエンジンの最大出力よりも小さい出力となるので、エンジンが消費する燃料を低減することができるとともに、作業内容に適した油圧ポンプの制御態様に切り換えることで、作業効率を向上させることができる。
請求項2においては、空調装置の作動によって、油圧ポンプの吐出量を変更してエンジンの実回転数が目標回転数を維持する制御が開始される。このため、作業用油圧アクチュエータの駆動に加えて空調装置の作動によりエンジンに加わる負荷が増大しても、エンジンストールの発生が抑制されるとともに、作業内容に適した油圧ポンプの制御態様にすることで、作業効率を向上させることができる。
まず、図1を用いて、本発明の第一実施形態に係る油圧回路100を具備する旋回作業車1について説明する。なお、本実施形態においては、旋回作業車1を作業車両の一実施形態として説明するが、作業車両はこれに限るものではなく、その他の農業車両、建設車両、産業車両等であっても良い。
旋回作業車1は、主として走行装置2、旋回装置3、及び作業装置4を具備する。
走行装置2は、主として左右一対のクローラ5・5、左走行用油圧モータ5L、及び右走行用油圧モータ5Rを具備する。
走行装置2は、左走行用油圧モータ5Lにより機体左側のクローラ5を、右走行用油圧モータ5Rにより機体右側のクローラ5を、それぞれ駆動することで、旋回作業車1を前後進及び旋回させることができる。
走行装置2は、左走行用油圧モータ5Lにより機体左側のクローラ5を、右走行用油圧モータ5Rにより機体右側のクローラ5を、それぞれ駆動することで、旋回作業車1を前後進及び旋回させることができる。
旋回装置3は、主として旋回台6、旋回モータ7、操縦部8、及びエンジン9を具備する。
旋回台6は、旋回装置3の主たる構造体となるものである。旋回台6は、走行装置2の上方に配置され、走行装置2に旋回可能に支持される。旋回装置3は、旋回モータ7を駆動することで、当該旋回台6を走行装置2に対して旋回させることができる。また、旋回台6上には、種々の操作具を備える操縦部8、動力源となるエンジン9等が配置される。操縦部8には、エンジン9のアクセル開度を変更するアクセルレバー8aが備えられる。作業者は、アクセルレバー8aを操作することによってエンジン9の出力を変更することができる。
旋回台6は、旋回装置3の主たる構造体となるものである。旋回台6は、走行装置2の上方に配置され、走行装置2に旋回可能に支持される。旋回装置3は、旋回モータ7を駆動することで、当該旋回台6を走行装置2に対して旋回させることができる。また、旋回台6上には、種々の操作具を備える操縦部8、動力源となるエンジン9等が配置される。操縦部8には、エンジン9のアクセル開度を変更するアクセルレバー8aが備えられる。作業者は、アクセルレバー8aを操作することによってエンジン9の出力を変更することができる。
作業装置4は、主としてブーム10、アーム11、バケット12、ブームシリンダ13、アームシリンダ14、及びバケットシリンダ15を具備する。
ブーム10は、その一端部が旋回台6の前部に枢支され、伸縮自在に駆動するブームシリンダ13によって回動される。より詳細には、ブームシリンダ13が伸長された場合、ブーム10は上方に回動され、ブームシリンダ13が縮められた場合、ブーム10は下方に回動される。
アーム11は、その一端部がブーム10の他端部に枢支され、伸縮自在に駆動するアームシリンダ14によって回動される。より詳細には、アームシリンダ14が伸長された場合、アーム11は下方(アーム11の他端側がブーム10に近接する方向)に回動され、アームシリンダ14が縮められた場合、アーム11は上方(アーム11の他端側がブーム10から離間する方向)に回動される。
バケット12は、その一端部がアーム11の他端部に支持されて、伸縮自在に駆動するバケットシリンダ15によって回動される。より詳細には、バケットシリンダ15が伸長された場合、バケット12は下方(バケット12の他端側がアーム11に近接する方向)に回動され、バケットシリンダ15が縮められた場合、バケット12は上方(バケット12の他端側がアーム11から離間する方向)に回動される。
以上の如く、作業装置4は、バケット12を用いて土砂等の掘削を行う多関節構造を構成している。
ブーム10は、その一端部が旋回台6の前部に枢支され、伸縮自在に駆動するブームシリンダ13によって回動される。より詳細には、ブームシリンダ13が伸長された場合、ブーム10は上方に回動され、ブームシリンダ13が縮められた場合、ブーム10は下方に回動される。
アーム11は、その一端部がブーム10の他端部に枢支され、伸縮自在に駆動するアームシリンダ14によって回動される。より詳細には、アームシリンダ14が伸長された場合、アーム11は下方(アーム11の他端側がブーム10に近接する方向)に回動され、アームシリンダ14が縮められた場合、アーム11は上方(アーム11の他端側がブーム10から離間する方向)に回動される。
バケット12は、その一端部がアーム11の他端部に支持されて、伸縮自在に駆動するバケットシリンダ15によって回動される。より詳細には、バケットシリンダ15が伸長された場合、バケット12は下方(バケット12の他端側がアーム11に近接する方向)に回動され、バケットシリンダ15が縮められた場合、バケット12は上方(バケット12の他端側がアーム11から離間する方向)に回動される。
以上の如く、作業装置4は、バケット12を用いて土砂等の掘削を行う多関節構造を構成している。
なお、本実施形態に係る旋回作業車1に具備する作業装置は、バケット12を有して掘削作業を行う作業装置4としているが、これに限定するものではなく、例えば油圧ブレーカーを有して破砕作業を行う作業装置であっても良い。
次に、図2を用いて、旋回作業車1が具備する油圧回路100について説明する。油圧回路100は、エンジン9の回転数に基づいて油圧ポンプ21の吐出量を制御する、いわゆるスピードセンシングシステムを構成している。
なお、以下では説明の便宜上、左走行用油圧モータ5L、及び右走行用油圧モータ5Rを総称して、単に「走行用油圧モータ5M」と記す。旋回モータ7、ブームシリンダ13、アームシリンダ14、及びバケットシリンダ15を総称して、単に「作業用油圧アクチュエータ16」と記す。左走行モータ用方向切換弁、右走行モータ用方向切換弁、ブームシリンダ用方向切換弁、バケットシリンダ用方向切換弁、アームシリンダ用方向切換弁、及び旋回モータ用方向切換弁等を総称して、単に「方向切換弁17」と記す。
油圧回路100は、主として、走行用油圧モータ5M、作業用油圧アクチュエータ16、方向切換弁17、油圧ポンプ21、流量調節手段22、斜板角度変更手段30、切り換え手段41、回転数検出手段42、アクセル開度検出手段43、及び制御手段44を具備する。
方向切換弁17は、走行用油圧モータ5M及び作業用油圧アクチュエータ16に供給される作動油の方向を切り換えることが可能なパイロット式の切換弁で構成される。方向切換弁17は、旋回装置3に取り付けられる。方向切換弁17は、図示しない左走行モータ用方向切換弁、右走行モータ用方向切換弁、ブームシリンダ用方向切換弁、バケットシリンダ用方向切換弁、アームシリンダ用方向切換弁、及び旋回モータ用方向切換弁を具備する。
油路21bを介して方向切換弁17に供給された作動油は、油路5aを介して走行用油圧モータ5Mに供給される。油路5aを介して供給される作動油によって、走行用油圧モータ5Mは一方向に回転駆動される。また、走行用油圧モータ5Mから排出される作動油は、油路5bを介して方向切換弁17に戻される。
当該油路21bを介して方向切換弁17に供給された作動油は、油路5bを介して走行用油圧モータ5Mに供給される。油路5bを介して供給される作動油によって、走行用油圧モータ5Mは他方向に回転駆動される。また、走行用油圧モータ5Mから排出される作動油は、油路5aを介して方向切換弁17に戻される。
油路21bを介して方向切換弁17に供給された作動油は、油路16aを介して作業用油圧アクチュエータ16に供給される。油路16aを介して供給される作動油によって、作業用油圧アクチュエータ16は伸長される。また、作業用油圧アクチュエータ16から排出される作動油は、油路16bを介して方向切換弁17に戻される。
油路21bを介して方向切換弁17に供給された作動油は、油路16bを介して作業用油圧アクチュエータ16に供給される。油路16bを介して供給される作動油によって、作業用油圧アクチュエータ16は収縮される。また、作業用油圧アクチュエータ16から排出される作動油は、油路16aを介して方向切換弁17に戻される。
油路5a、油路5b、油路16a、及び油路16bを介して方向切換弁17に戻された作動油は、方向切換弁17から油路17aを介して作動油タンク18に戻される。
油圧ポンプ21は、エンジン9によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ21は、可動斜板21aの角度(斜板角度)を変更することによって吐出量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプである。油圧ポンプ21から吐出された作動油は、油路21bを介して方向切換弁17へと供給される。
流量調節手段22は、ピストンと戻しばねとから構成される。流量調節手段22は、油圧ポンプ21の可動斜板21aに連結されて可動斜板21aの斜板角度を変更することで、当該油圧ポンプ21の吐出量を調節するものである。
流量調節手段22のピストンは油圧ポンプ21の可動斜板21aに連結される。
流量調節手段22の圧力室は、油路21cと接続される。
流量調節手段22のばね室には、ピストンを図2における右方向、すなわち油圧ポンプ21の吐出量が増加する方向に付勢する戻しばねが内装されている。
流量調節手段22のピストンは油圧ポンプ21の可動斜板21aに連結される。
流量調節手段22の圧力室は、油路21cと接続される。
流量調節手段22のばね室には、ピストンを図2における右方向、すなわち油圧ポンプ21の吐出量が増加する方向に付勢する戻しばねが内装されている。
油圧ポンプ21の吐出圧力が上昇した場合、流量調節手段22の圧力室に付与される圧力が上昇し、流量調節手段22のピストンが図2における左方向へ移動する。このため、油圧ポンプ21の斜板角度が小さくなり、油圧ポンプ21の吐出量が減少する。
油圧ポンプ21の吐出圧力が低下した場合、流量調節手段22の圧力室に付与される圧力が低下し、流量調節手段22のピストンが戻しばねにより図2における右方向へ移動される。このため、油圧ポンプ21の斜板角度が大きくなり、油圧ポンプ21の吐出量が増加する。
したがって、流量調節手段22は、近似的に油圧ポンプ21の吐出圧力と吐出量の積を一定にする、すなわち、油圧ポンプ21の出力を略一定にするように作動する。
油圧ポンプ21の吐出圧力が低下した場合、流量調節手段22の圧力室に付与される圧力が低下し、流量調節手段22のピストンが戻しばねにより図2における右方向へ移動される。このため、油圧ポンプ21の斜板角度が大きくなり、油圧ポンプ21の吐出量が増加する。
したがって、流量調節手段22は、近似的に油圧ポンプ21の吐出圧力と吐出量の積を一定にする、すなわち、油圧ポンプ21の出力を略一定にするように作動する。
斜板角度変更手段30は、油圧ポンプ21の斜板角度を変更するものである。斜板角度変更手段30は、主として、ポンプ流量変更手段31、電磁比例制御弁32、パイロット油圧ポンプ33を具備する。
ポンプ流量変更手段31は、ピストンと戻しばねとから構成される。ポンプ流量変更手段31は、油圧ポンプ21の可動斜板21aに連結されて可動斜板21aの角度(斜板角度)を変更することで、当該油圧ポンプ21の吐出量を変更するものである。
ポンプ流量変更手段31のピストンは油圧ポンプ21の可動斜板21aに連結される。
ポンプ流量変更手段31の圧力室は、油路33aを介して後述のパイロット油圧ポンプ33に接続される。
ポンプ流量変更手段31のばね室には、ピストンを図2において右方向に移動する戻しばねが内装されている。
ポンプ流量変更手段31のピストンは油圧ポンプ21の可動斜板21aに連結される。
ポンプ流量変更手段31の圧力室は、油路33aを介して後述のパイロット油圧ポンプ33に接続される。
ポンプ流量変更手段31のばね室には、ピストンを図2において右方向に移動する戻しばねが内装されている。
電磁比例制御弁32は、ポンプ流量変更手段31の圧力室に付与される圧力を低下させるものである。電磁比例制御弁32は油路33aの中途部に配置される。電磁比例制御弁32は後述の制御手段44と接続され、制御手段44からの制御信号に基づいて、ポンプ流量変更手段31の圧力室に付与される圧力を上昇又は低下することができる。すなわち、ポンプ流量変更手段31は、制御手段44からの制御信号に基づいて駆動される電磁比例制御弁32によって制御される。
パイロット油圧ポンプ33は、エンジン9によって駆動され、作動油を吐出することにより、油路33a内に圧力を発生させるものである。油路33aは、電磁比例制御弁32を介してポンプ流量変更手段31に接続される。
切り換え手段41は、制御手段44が制御電流によって電磁比例制御弁32を制御する状態(スピードセンシング)と制御しない状態とに選択的に切り換えるものである。切り換え手段41は、操縦部8に配置され、作業者が手動でスピードセンシングを開始する入り位置41aとスピードセンシングを開始しない状態である切り位置41bとに回動操作可能なロータリスイッチから構成される。なお、本実施形態においては、ロータリスイッチを回動操作により切り換える構成としたが、これに特に限定されるものではなく、選択的に切り換え可能なものであればよい。
回転数検出手段42は、エンジン9の実回転数Nを検出するものである。回転数検出手段42は、ロータリーエンコーダから構成され、エンジン9の出力軸に配置される。なお、本実施形態においては、回転数検出手段42をロータリーエンコーダから構成しているが、これに特に限定するものではなく、実回転数Nを検出することができるものであればよい。
アクセル開度検出手段43は、エンジン9のアクセル開度Snを検出するものである。アクセル開度検出手段43は、角度センサーから構成され、アクセルレバー8aに配置される。なお、本実施形態においては、アクセル開度検出手段43を角度センサーから構成しているが、これに特に限定するものではなく、アクセルレバー8aの操作量、すなわちアクセル開度Snを検出することができるものであればよい。
制御手段44は、斜板角度変更手段30の電磁比例制御弁32によってポンプ流量変更手段31の圧力室の圧力を制御するものである。制御手段44は、アクセル開度Snと目標回転数SnNsとの関係を示す目標回転数マップ、実回転数Nと目標回転数SnNsとの偏差に基づいて電磁比例制御弁32の制御を行うための種々のプログラムが格納される。また、制御手段44は、これらのプログラム等を展開することができ、これらのプログラム等に従って所定の演算を行うことができ、当該演算の結果等を記憶することができる。目標回転数SnNsは、任意のアクセル開度Snにおいて、エンジン9の出力が最大となる回転数に基づいて決定される回転数である。
制御手段44は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。
制御手段44は、電磁比例制御弁32と接続され、電磁比例制御弁32に制御信号を伝達することが可能である。
制御手段44は、切り換え手段41に接続され、切り換え手段41の操作によって電磁比例制御弁32に制御電流を通電する状態とする信号、又は電磁比例制御弁32に制御電流を通電しない状態とする信号を取得することが可能である。
制御手段44は、回転数検出手段42に接続され、回転数検出手段42が検出するエンジン9の実回転数Nを取得することが可能である。
制御手段44は、アクセル開度検出手段43に接続され、アクセル開度検出手段43が検出するエンジン9のアクセル開度Snを取得することが可能である。
制御手段44は、エンジン9の実回転数Nがエンジン9のアクセル開度Snに基づいて設定される目標回転数SnNsよりも小さくなると、ポンプ流量変更手段31が油圧ポンプ21の吐出量を少なくするように電磁比例制御弁32を制御するスピードセンシングを行う。
以下では、図2から図5を用いて、上述の如く構成される油圧回路100の動作態様について説明する。
切り換え手段41が切り位置41bに切り換えられた場合、制御手段44は、スピードセンシングを開始しない。
よって、図3に示すように、油圧ポンプ21の吐出圧力が上昇すると、流量調節手段22の圧力室に付与される圧力が上昇して、流量調節手段22のピストンが図2における左方向に移動する。このため、油圧ポンプ21の斜板角度が小さくなり、油圧ポンプ21の吐出量が減少する。
油圧ポンプ21の吐出圧力が低下すると、流量調節手段22の圧力室に付与される圧力が低下して、流量調節手段22のピストンが図2における右方向に移動する。このため、油圧ポンプ21の斜板角度が大きくなり、油圧ポンプ21の吐出量が増加する。すなわち、油圧回路100は、油圧ポンプ21の出力が略一定になるように作動する。
油圧ポンプ21が必要とするエンジン9の出力は、アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力を超えないように設定されている。このため、スピードセンシングを行わないように切り換え手段41を切り換えることで、油圧ポンプ21の駆動に必要なエンジン9の出力は、当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力よりも小さい出力となるので、エンジン9が消費する燃料を低減することができる。
切り換え手段41が入り位置41aに切り換えられた場合(図2参照)、制御手段44は、スピードセンシングを開始する。制御手段44は、回転数検出手段42が検出するエンジン9の実回転数N、及びアクセル開度検出手段43が検出するアクセル開度Snを取得する。制御手段44は、アクセル開度Snに基づいて目標回転数SnNsを設定して、実回転数Nが目標回転数SnNsよりも小さいか否か判断する。
図4に示すように、油圧ポンプ21の吐出圧力の上昇によりエンジン9に加わる負荷が増加してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsよりも小さくなると、制御手段44は、ポンプ流量変更手段31によって油圧ポンプ21の斜板角度を小さくして吐出量を少なくするように電磁比例制御弁32を制御する。このため、エンジン9に加わる負荷が減少することで実回転数Nが大きくなり目標回転数SnNsと一致する。これにより、エンジンストールの発生が抑制される。また、目標回転数SnNsを任意のアクセル開度Snにおいてエンジン9の出力が最大出力となる回転数に設定することで、図5に示すように、作業用油圧アクチュエータ16を当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力で駆動することができる。
上述の如く、作業者は、作業用油圧アクチュエータ16の作業状態に応じて、エンジン9の出力を最大限に活用して作業用油圧アクチュエータ16を駆動させる入り位置41aと、エンジン9の出力を抑制して作業用油圧アクチュエータ16を駆動させることでエンジン9が消費する燃料を低減させる切り位置41bとに選択的に切り換えることで、作業効率を向上させることができる。
以上の如く、本実施形態に係る旋回作業車1の油圧回路100は、エンジン9によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ21と、油圧ポンプ21の斜板角度を変更して油圧ポンプ21の吐出量を調節する流量調節手段22と、油圧ポンプ21の斜板角度を変更する斜板角度変更手段30と、斜板角度変更手段30が斜板角度を変更する状態と変更しない状態とに切り換える切り換え手段41と、エンジン9の実回転数Nを検出する回転数検出手段42と、エンジン9のアクセル開度Snを検出するアクセル開度検出手段43と、切り換え手段41によって斜板角度変更手段30が油圧ポンプ21の斜板角度を変更する状態に切り換えられると、アクセル開度検出手段43によって検出されたアクセル開度Snからエンジン9の目標回転数SnNsを設定し、回転数検出手段42によって検出された実回転数Nが目標回転数SnNsよりも低い場合、目標回転数SnNsと実回転数Nとが一致するように斜板角度変更手段30によって斜板角度を制御する制御手段44と、を具備するものである。
このように構成することで、油圧ポンプ21の吐出量を変更してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsを維持する制御を行うように切り換えることでエンジンストールの発生が抑制される。この際、任意のアクセル開度Snにおいてエンジン9の出力が最大出力となる回転数を目標回転数SnNsに設定することで、エンジン9の出力を最大限に活用できる。
また、油圧ポンプ21の出力は当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力を超えないように設定されている。このため、エンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsを維持する制御を行わないように切り換えることで、油圧ポンプ21の駆動に必要なエンジン9の出力は、当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力よりも小さい出力となるので、エンジン9が消費する燃料を低減することができるとともに、作業内容に適した油圧ポンプ21の制御態様にすることで、作業効率を向上させることができる。
このように構成することで、油圧ポンプ21の吐出量を変更してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsを維持する制御を行うように切り換えることでエンジンストールの発生が抑制される。この際、任意のアクセル開度Snにおいてエンジン9の出力が最大出力となる回転数を目標回転数SnNsに設定することで、エンジン9の出力を最大限に活用できる。
また、油圧ポンプ21の出力は当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力を超えないように設定されている。このため、エンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsを維持する制御を行わないように切り換えることで、油圧ポンプ21の駆動に必要なエンジン9の出力は、当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力よりも小さい出力となるので、エンジン9が消費する燃料を低減することができるとともに、作業内容に適した油圧ポンプ21の制御態様にすることで、作業効率を向上させることができる。
以下では、図6を用いて、本発明に係る油圧回路の第二実施形態に係る油圧回路200について説明する。
第二実施形態に係る油圧回路200が油圧回路100(図2参照)と異なる点は、切り換え手段41に代えて、制御手段44がスピードセンシングを開始する状態とスピードセンシングを開始しない状態とに選択的に切り換える手段として空調装置50を用いている点である。
よって以下では、第一実施形態に係る油圧回路100と異なる点についてのみ説明し、油圧回路100と略同一の構成の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
よって以下では、第一実施形態に係る油圧回路100と異なる点についてのみ説明し、油圧回路100と略同一の構成の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
空調装置50は、旋回作業車1の操縦部8を冷暖房するものである。空調装置50は、操縦部8に配置され、エンジン9によって駆動される。空調装置50は、作業者の操作によって始動可能に構成される。
制御手段44は、空調装置50に接続され、空調装置50が起動された場合の信号を取得することが可能である。
上述の如く構成された油圧回路200において、空調装置50が起動された場合、制御手段44は、スピードセンシングを開始する。制御手段44は、回転数検出手段42が検出するエンジン9の実回転数N、及びアクセル開度検出手段43が検出するアクセル開度Snを取得する。制御手段44は、アクセル開度Snに基づいて目標回転数SnNsを設定して、実回転数Nが目標回転数SnNsよりも小さいか否か判断する。
空調装置50の駆動によりエンジン9に加わる負荷が増加してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsよりも小さくなると、制御手段44は、ポンプ流量変更手段31が油圧ポンプ21の斜板角度を小さくして吐出量を少なくするように電磁比例制御弁32を制御する。このため、エンジン9に加わる負荷が減少することで実回転数Nが大きくなり目標回転数SnNsと一致する。これにより、空調装置50の駆動によるエンジンストールの発生が抑制される。
空調装置50の駆動によりエンジン9に加わる負荷が増加してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsよりも小さくなると、制御手段44は、ポンプ流量変更手段31が油圧ポンプ21の斜板角度を小さくして吐出量を少なくするように電磁比例制御弁32を制御する。このため、エンジン9に加わる負荷が減少することで実回転数Nが大きくなり目標回転数SnNsと一致する。これにより、空調装置50の駆動によるエンジンストールの発生が抑制される。
以上の如く、本実施形態に係る旋回作業車1の油圧回路200は、エンジン9によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ21と、油圧ポンプ21の斜板角度を変更して油圧ポンプ21の吐出量を調節する流量調節手段22と、油圧ポンプ21の斜板角度を変更する斜板角度変更手段30と、エンジン9によって駆動される空調装置50と、エンジン9の実回転数Nを検出する回転数検出手段42と、エンジン9のアクセル開度Snを検出するアクセル開度検出手段43と、空調装置50が駆動されると、アクセル開度検出手段43によって検出されたアクセル開度Snからエンジン9の目標回転数SnNsを算出し、回転数検出手段42によって検出された実回転数Nが目標回転数SnNsよりも低下すると、目標回転数SnNsと実回転数Nとが一致するように斜板角度変更手段30によって斜板角度を制御する制御手段44と、を具備するものである。
このように構成することにより、空調装置50の作動によって、油圧ポンプ21の吐出量を変更してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsを維持する制御が開始される。このため、作業用油圧アクチュエータ16の駆動に加えて空調装置50の作動によりエンジン負荷が増大しても、エンジンストールの発生が抑制されるとともに、作業内容に適した油圧ポンプ21の制御態様することで、作業効率を向上させることができる。
このように構成することにより、空調装置50の作動によって、油圧ポンプ21の吐出量を変更してエンジン9の実回転数Nが目標回転数SnNsを維持する制御が開始される。このため、作業用油圧アクチュエータ16の駆動に加えて空調装置50の作動によりエンジン負荷が増大しても、エンジンストールの発生が抑制されるとともに、作業内容に適した油圧ポンプ21の制御態様することで、作業効率を向上させることができる。
また、図7に示すように、本発明に係る油圧回路100、及び油圧回路200の別実施形態として、空調装置50によってスピードセンシングを開始する状態とスピードセンシングを開始しない状態とに切り換える代わりに、スピードセンシングを開始する状態とスピードセンシングを開始しない状態と空調装置50が駆動されるとスピードセンシングを開始する状態とに選択的に切り換える切り換え手段61を具備する油圧回路300について説明する。よって以下では、第一実施形態に係る油圧回路100及び第二実施形態に係る油圧回路200と異なる点についてのみ説明し、油圧回路100及び油圧回路200と略同一の構成の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
切り換え手段61は、操縦部8に配置され、作業者が手動でスピードセンシングを開始する入り位置61aと、スピードセンシングを開始しない状態である切り位置61bと、空調装置50が駆動されるとスピードセンシングを開始する連動位置61cとに切り換え可能に構成される。
切り換え手段61が入り位置61aに切り換えられた場合、制御手段44は、スピードセンシングを開始する。これにより、エンジンストールの発生が抑制されるとともに、目標回転数SnNsを任意のアクセル開度Snにおいてエンジン9の出力が最大出力となる回転数に設定することで、作業用油圧アクチュエータ16を当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力で駆動することができる。
切り換え手段61が切り位置61bに切り換えられた場合、制御手段44は、スピードセンシングを開始しない。油圧ポンプ21の出力は当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力を超えないように設定されている。よって、油圧ポンプ21の駆動に必要なエンジン9の出力は、当該アクセル開度Snにおけるエンジン9の最大出力よりも小さい出力となるので、エンジン9が消費する燃料を低減することができる。
切り換え手段61が連動位置61cに切り換えられた場合、制御手段44は、空調装置50が起動されるとスピードセンシングを開始する。これにより、空調装置50の駆動によるエンジンストールの発生が抑制される。
上述の如く、作業者は、作業用油圧アクチュエータ16の作業状態に応じて、エンジン9の出力を最大限に活用して作業用油圧アクチュエータ16を駆動させる入り位置61aと、エンジン9の出力を抑制して作業用油圧アクチュエータ16を駆動させることでエンジン9が消費する燃料を低減させる切り位置61bと空調装置50が駆動されてもエンジンストールの発生を抑制する連動位置61cとに選択的に切り換えることで、作業効率を向上させることができる。
1 旋回作業車
21 油圧ポンプ
22 流量調節手段(ポンプ流量調節アクチュエータ)
30 斜板角度変更手段
41 切り換え手段
42 回転数検出手段
43 アクセル開度検出手段
44 制御手段
N 実回転数
SnNs 目標回転数
Sn アクセル開度
100 油圧回路
21 油圧ポンプ
22 流量調節手段(ポンプ流量調節アクチュエータ)
30 斜板角度変更手段
41 切り換え手段
42 回転数検出手段
43 アクセル開度検出手段
44 制御手段
N 実回転数
SnNs 目標回転数
Sn アクセル開度
100 油圧回路
Claims (2)
- エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの斜板角度を変更して油圧ポンプの吐出量を調節する流量調節手段と、
前記油圧ポンプの斜板角度を変更する斜板角度変更手段と、
前記斜板角度変更手段が斜板角度を変更する状態と変更しない状態とに切り換える切り換え手段と、
前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、
前記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記切り換え手段によって前記斜板角度変更手段が前記油圧ポンプの斜板角度を変更する状態に切り換えられると、前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度から前記エンジンの目標回転数を設定し、前記回転数検出手段によって検出された実回転数が前記目標回転数よりも低い場合、前記目標回転数と前記実回転数とが一致するように前記斜板角度変更手段によって斜板角度を制御する制御手段と、
を具備する作業車両の油圧回路。 - エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの斜板角度を変更して油圧ポンプの吐出量を調節する流量調節手段と、
前記油圧ポンプの斜板角度を変更する斜板角度変更手段と、
前記エンジンによって駆動される空調装置と、
前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、
前記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記空調装置が駆動されると、前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度から前記エンジンの目標回転数を算出し、前記回転数検出手段によって検出された実回転数が前記目標回転数よりも低下すると、前記目標回転数と前記実回転数とが一致するように前記斜板角度変更手段によって斜板角度を制御する制御手段と、
を具備する作業車両の油圧回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010062906A JP2011196066A (ja) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 作業車両の油圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010062906A JP2011196066A (ja) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 作業車両の油圧回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011196066A true JP2011196066A (ja) | 2011-10-06 |
Family
ID=44874625
Family Applications (1)
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JP2010062906A Pending JP2011196066A (ja) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 作業車両の油圧回路 |
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2010
- 2010-03-18 JP JP2010062906A patent/JP2011196066A/ja active Pending
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