JP2868592B2 - 油圧駆動車両の原動機回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ホイール式油圧ショベル等の油圧駆動車両
に用いられる原動機回転数制御装置に関する。

B.従来の技術 第11図にホイール式油圧ショベルの回転数制御装置の
従来例を示す。

第11図において、エンジン（原動機）21により駆動さ
れる油圧ポンプ１からの吐出油は、油圧パイロット式制
御弁２を介して走行用の油圧モータ４に導れるようにな
っている。この制御弁２は、油圧ポンプ5,パイロット弁
6,スローリターン弁７および前後進切換弁８から成るパ
イロット油圧回路により切換制御される。

ここで、エンジン21は、ガバナ21aによりその回転数
を制御され、ガバナ21aは、リンク機構22を介して燃料
レバー23に接続されている。この燃料レバー23を操作す
ると、その操作に応じてエンジン21の回転数を所望の値
に制御できる。ガバナ21aはまた、リンク機構24を介し
て走行ペダル6aにも接続され、走行ペダル6aを操作する
と、制御弁２の切換制御と同時にエンジン21の回転数を
ペダル6aの操作量に応じて制御することができる。

前後進切換弁８をＦ位置（前進位置）またはＲ位置
（後進位置）に切換えて走行ペダル6aを操作すると、油
圧ポンプ５の吐出圧がパイロット弁６で制御され、ペダ
ル6aの操作に応じた圧力がスローリターン弁７および前
後進切換弁８を介して制御弁２のパイロットポート2aま
たは2bに導かれる。このとき制御弁２は所定方向に所定
量だけ切換わり、走行ペダル6aの操作量に応じて回転す
る油圧ポンプ１の吐出油のうち制御弁２の切換量に応じ
た量だけが油圧モータ４に導かれる。これにより油圧モ
ータ４が駆動され、走行ペダル6aの操作量に応じた速度
で車両が前進または後進する。

また、上述の油圧ポンプ１からの吐出油は、制御弁51
を介して作業用のシリンダ（作業用アクチュエータ）52
にも導かれるようになっている。そして、作業用レバー
51aにより制御弁51を操作してシリンダ52を伸縮させ、
これにより不図示の作業用アタッチメントを駆動して作
業を行う。この作業時に前後進切換弁８を中立位置（Ｎ
位置）に切換えれば走行ペダル6aの操作により上述のエ
ンジン回転数制御を行うことができ、燃料レバー23で回
転数制御を行う場合よりも細かい制御（微調整）が可能
となり、不所望にエンジン回転数を上げることなく騒音
防止や燃費の向上に寄与する。

C.発明が解決しようとする課題 ところで、この種の建設機械では、一般に走行時の方
が作業時よりも高回転数域でエンジンを使用する必要が
あり、また、走行ペダル6aの操作に対するエンジン回転
数の早い立上りが必要となることが多い。しかしなが
ら、上述の従来装置では、走行ペダル6aでエンジン出力
を制御する場合、走行時と作業時とでエンジン21の最高
回転数（最大出力）および、回転数特性を変更すること
ができないため不都合が生じる。すなわち、エンジン回
転数特性を例えば作業時に適した特性にすると、走行時
の加速性が損なわれ、逆に走行時に適した特性にする
と、作業時の操作性が悪くなるのに加えて燃費が悪化
し、騒音が大きくなる。

本発明の目的は、走行時と作業時とで原動機の回転数
特性を変更できるようにした油圧駆動車両の原動機回転
数制御装置を提供することにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図〜第９図に対応づけて本発明を
説明すると、本発明は、原動機21と、この原動機21の回
転数に応じた流量の圧油を吐出する油圧ポンプ１と、走
行時に油圧ポンプ１からの吐出油により駆動される走行
用油圧モータ４と、作業時に油圧ポンプ１からの吐出油
により駆動される作業用アクチュエータ52と、走行時に
操作量に応じて走行速度を制御する走行ペダル6aと、作
業時に車両を制動するブレーキ手段100とを備えた油圧
駆動車両の原動機回転数制御装置に適用される。

そして上述の目的は請求項１の発明では次の構成で達
成される（第３図参照）。

ブレーキ手段100の作動を検出するブレーキ検出手段3
6と、走行ペダル6aの操作量を検出する操作量検出手段3
7と、ブレーキ検出手段36によりブレーキ手段100の作動
が検出されているときには、作業時に適した原動機回転
数特性L2にしたがって走行ペダル6aの操作量に応じて原
動機21の回転数を制御し、ブレーキ検出手段36によりブ
レーキ手段100の作動が検出されていないときには、走
行時に適した原動機回転数特性L1にしたがって走行ペダ
ル6aの操作量に応じて原動機21の回転数を制御する回転
数制御手段33とを具備する。

請求項２の発明では、上記目的を次の構成で達成する
（第５図参照）。

少なくとも走行用油圧モータ４への圧油を遮断する中
立位置に切換え可能な切換手段80と、ブレーキ手段100
の作動を検出するブレーキ検出手段36と、走行ペダル6a
の操作量を検出する操作量検出手段37と、切換手段80の
中立位置を検出する中立位置検出手段35と、ブレーキ検
出手段36によりブレーキ手段100の作動が検出され、か
つ中立位置検出手段35により切換手段80の中立位置が検
出されている時には、作業時に適した原動機回転数特性
L2にしたがって走行ペダル6aの操作量に応じて原動機21
の回転数を制御し、ブレーキ検出手段36によりブレーキ
手段100の作動が検出されず、かつ中立位置検出手段35
により切換手段80の中立位置が検出されていない時に
は、走行時に適した原動機回転数特性L1にしたがって走
行ペダル6aの操作量に応じて原動機21の回転数を制御す
る回転数制御手段33とを具備する。

請求項４の発明（第１図参照）は、ブレーキ手段100
の作動が検出されると、切換手段80を中立位置に切換え
る切換制御手段Ｒを備えるものである。

請求項５の発明（第６図参照）では、原動機回転数制
御手段33を次のように構成する。ブレーキ手段100の作
動が検出され、かつ中立位置検出手段35により切換手段
80の前進位置または後進位置が検出されている時には、
原動機回転数を所定の低回転数（例えばアイドル回転
数）に制御する。

請求項６の発明は次の構成で上記目的を達成する（第
８図，第９図参照）。

走行ペダル6aの操作量を検出する操作量検出手段37
と、中立位置検出手段35により切換手段80の中立位置が
検出されている時には、作業時に適した原動機回転数特
性L2にしたがって走行ペダル6aの操作量に応じて原動機
21の回転数を制御し、中立位置検出手段35により切換手
段80の中立位置が検出されていない時には、走行時に適
した原動機回転数特性L1にしたがって走行ペダル6aの操
作量に応じて原動機21の回転数を制御する回転数制御手
段33とを具備する。

請求項８の発明（第１図，第３図参照）においては、
走行ペダル踏込み量とはかかわりなく原動機回転数を設
定する回転数設定手段23を備え、原動機回転数制御手段
33は、この回転数設定手段23で設定された原動機回転数
Noと各回転数特性L1,L2にしたがって走行ペダル6aの踏
込み量に応じて決定される原動機回転数NtまたはNdのう
ち大きい方を選択する選択手段33dを備える。

E.作用 請求項１では、ブレーキ検出手段36でブレーキ手段10
0の作動が検出されていると、作業に適した回転数特性L
2が選択され、ブレーキ手段100の作動が検出されない
と、走行に適した回転数特性L1が選択される。その結
果、とくに作業時の操作フィーリング，燃費，騒音が改
善される。

請求項２では、ブレーキ検出手段36でブレーキ手段10
0の作動が検出され、かつ中立位置検出手段35で切換手
段80の中立位置が検出されると、作業に適した回転数特
性L2が選択され、ブレーキ手段100の作動が検出され
ず、かつ切換手段80の中立位置が検出されないと、走行
に適した回転数特性L1が選択される。

請求項４では、ブレーキ手段100の作動が検出される
と切換制御手段Ｒにより切換手段80が強制的に中立位置
に切り換えられる。したがって、オペレータが作業（例
えば掘削作業）を行う意志でブレーキ手段100を操作し
たときは、走行ペダル6aによる誤発進が防止できる。

請求項５では、ブレーキ手段100の作動が検出され、
かつ中立位置検出手段35により切換手段80の前進位置ま
たは後進位置が検出されている時には、原動機回転数を
所定の低回転数に制御する。この場合、走行力とブレー
キ力とが喧嘩するが、走行力が抑制されるので誤発進が
防止される。

請求項６では、中立位置検出手段35により切換手段80
の中立位置が検出されると、作業に適した回転数特性L2
が選択され、中立位置検出手段35により切換手段80の中
立位置が検出されないと、走行に適した回転数特性L1が
選択される。

請求項８では、回転数設定手段23で設定された原動機
回転数Noと、各回転数特性L1,L2にしたがって走行ペダ
ル6aの踏込み量に応じて決定される原動機回転数Ntまた
はNdとのうちいずれか大きい方が選択手段33dで選択さ
れる。

なお、本発明の構成を説明する上記Ｄ項およびＥ項で
は、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いた
が、これにより本発明が実施例に限定されるものではな
い。

F.実施例 第１図〜第４図により本発明をホイール式油圧ショベ
ルの回転数制御装置に適用した場合の一実施例を説明す
る。

第２図に示すように、ホイール式油圧ショベルは、上
部旋回体USと下部走行体LTとを有し、上記旋回体USに作
業用アタッチメントATが取付けられている。第１図はこ
の種の油圧ショベルの走行油圧回路，回転数制御回路お
よびブレーキ回路を示している。第11図と同様の箇所に
は同一の符号を付し相違点を中心に説明する。

第１図において、100はブレーキ系統を示し、このブ
レーキ系統100は、圧縮空気を送り出す圧気源101からの
圧気でサービスブレーキをかけるポジティブ型の主ブレ
ーキ装置108と、圧気源100からの圧気でブレーキが解除
され、その圧気が排気されるとブレーキがかかるネガテ
ィブ型の駐車ブレーキ装置106とを備えている。そし
て、この実施例では、作業時に主ブレーキ装置108と駐
車ブレーキ装置106とを同時にかけるようにし、このよ
うな作業ブレーキ作動が検出されたときは、作業時に適
した回転数特性で走行ペダル6aによりエンジン回転数制
御を可能にし、作業ブレーキ作動が検出されないとき
は、走行時に適した回転数特性で走行ペダル6aによりエ
ンジン回転数制御を可能にするものである。

圧気源101は、エンジン21によって作動する圧縮機101
aのデリベリ側を逆止弁101bを介してエアタンク101cに
接続して構成される。また、エアタンク101cの内圧を一
定に保つリリーフ弁101dが設けられる。エアタンク101c
に接続された一方の入力管路102aは走行用ブレーキ弁10
3の入力ポートに接続され、他方の入力管路102bはブレ
ーキ切換弁104の一方の入力ポートに接続される。ま
た、走行用ブレーキ弁103の出力ポートがブレーキ切換
弁104の他方の入力ポートに接続されている。走行用ブ
レーキ弁103は、ペダル103aの踏み込み量に相応した圧
力を出力ポートに出力し、ペタル103aを解放すると出力
ポートが大気ポート103bと連通する。また、ブレーキ切
換弁104は、ブレーキスイッチ36を端子T,P,Wにそれぞれ
切換え操作することにより、走行位置（Ｔ）、駐車位置
（Ｐ）および作業位置（Ｗ）の各位置に切り換わる。ブ
レーキ切換弁104にも排気ポート104aが設けられてい
る。

ブレーキ切換弁104の一方の出力ポートは管路105によ
ってネガティブ型の駐車ブレーキ装置106に接続されて
おり、他方の出力ポートは管路107によってポジティブ
型の主ブレーキ装置108に接続されている。また、走行
用ブレーキ弁103の出力ポートは逆止弁110が配置された
管路109により主ブレーキ装置108に接続され、走行用ブ
レーキ弁103からの圧気が主ブレーキ装置108に直接流れ
るのを許容する。

主ブレーキ装置108に接続された管路107は、空圧−油
圧変換倍力装置108aの入力ポートに接続され、その出力
ポートが複数の車輪ブレーキシリンダ108bに接続され
る。なお、ブレーキシリンダ108bによりブレーキシュー
108cがブレーキドラム108dを押圧するとブレーキがかか
る。また、108eは戻りばねである。

駐車ブレーキ装置106に接続された管路105は、空圧−
油圧変換倍力装置106aの入力ポートに接続され、そのピ
ストンロッド106bがブレーキレバー106cを介してブレー
キシュー106dに連結されている。このブレーキシュー10
6dによりブレーキドラム106eを押圧してブレーキがかか
る。また、ピストンロッド106bには戻りばね106fが遊挿
されており、その復元力が常時駐車ブレーキをかける方
向に付勢されている。したがって、この駐車ブレーキ装
置106は、圧気が供給されるとブレーキ解除、圧気が排
気されるとブレーキ作動となる。

以上のブレーキ系統100では、ブレーキスイッチ36を
走行位置Ｔに切換えるとブレーキ切換弁104が図示のＴ
位置に切換わり、駐車ブレーキ装置106へ圧気源101から
圧気が供給され、駐車ブレーキが非作動となり、また、
ブレーキペダル103aの踏込みにより、走行時に主ブレー
キ装置108を作動させていわゆるサービスブレーキが働
く。ブレーキスイッチ36を作業位置Ｗに切換えると、ブ
レーキ切換弁104がＷ位置に切換わり、ブレーキペダル1
03aの踏込みに拘らず、主ブレーキ装置108へは圧気が供
給されてサービスブレーキが働くとともに、駐車ブレー
キ装置106から圧気が排気されるので駐車ブレーキが働
く。すなわち、２つのブレーキが同時に働くいわゆる作
業ブレーキ状態となる。ブレーキスイッチ36を駐車位置
Ｐに切換えると、ブレーキ切換弁104がＰ位置に切換わ
り、ブレーキペダル103aの踏込みに拘らず、駐車ブレー
キ装置106から圧気が排気されて駐車ブレーキが働く。
主ブレーキ装置108はブレーキペダル103aの踏込みによ
り作動する。

エンジン（原動機）21のガバナ21aは、リンク機構31
を介してパルスモータ32に接続され、パルスモータ32の
回転によりエンジン21の回転数が制御される。すなわ
ち、パルスモータ32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32の回転は、コントローラ33
からの制御信号により制御される。またガバナ21aには
ポテンショメータ34が接続され、このポテンショメータ
34によりエンジン21の回転数に応じたガバナレバー位置
を検出し、ガバナ位置検出値Nrpとしてコントローラ33
に入力する。コントローラ33にはまた、上部旋回体USの
運転室に設けられた燃料レバー23,前後進切換スイッチ3
5,ブレーキスイッチ36のＷ端子が接続されるとともに、
パイロット弁６と前後進切換弁80との間の管路に設けら
れた圧力計37が接続されている。

燃料レバー23は、手動操作によりエンジン21の回転数
を変化させるためのものであり、操作量に応じた回転数
信号Noを出力する。前後進切換スイッチ35は、リレーＲ
の常閉接点RSを介して前後進切換弁80のソレノイド部に
も接続され、n,f,r位置への切換えに伴って前後進切換
弁80をそれぞれN,F,R位置に切換えるための切換信号を
出力する。これらの切換信号は、コントローラ33にも入
力される。例えば前後進切換弁80のソレノイド部はダブ
ルソレノイドが用いられ、前後進切換スイッチ35がｆ位
置に操作されると前後進切換弁80はそのスプールが押さ
れてＦ位置に切換わり、ｒ位置に操作されるとスプール
が引張られてＲ位置に切換わる。したがって、前後進切
換スイッチ35は、ｆ位置とｒ位置では所定の電圧を出力
し、ｎ位置での出力電圧は０である。

ブレーキスイッチ36は、上述したようにオペレータが
走行時、駐車時および作業時に応じて選択操作するもの
であり、その共通端子はバッテリ38に、Ｗ端子はコント
ローラ33に接続される。またこのブレーキスイッチ36の
Ｗ端子は、リレーコイルRCにも接続されており、スイッ
チ36がＷ位置に切換わるのに伴ってリレーコイルRCが励
磁される。コイルRCが励磁されると上述の常閉接点RSは
開き、この状態では前後進スイッチ35と前後進切換弁80
とが遮断され、スイッチ35がｆ位置またはｒ位置に操作
されても前後進切換弁80は中立位置Ｎ）を保持する。

圧力計37は、走行ペダル6aの操作に比例して発生する
パイロット弁Piを検出してコントローラ33に入力する。
っこのパイロット圧Piは、走行ペダル6aの操作量に応じ
た値となる。

第３図はコントローラ33の詳細を説明する概念図であ
る。

コントローラ33は、２つの関数発生器33a,33bと、選
択回路33cと，最大値選択回路33dと、サーボ制御回路33
eとを有し、ブレーキスイッチ36のＷ端子の状態信号は
選択回路33cの制御端子に入力される。この状態信号が
オンのときそれを作業信号がオンと呼ぶことにする。圧
力計37で検出されるパイロット弁Piを示す信号は関数発
生器33a,33bに入力される。関数発生器33a,33bは、上述
のパイロット圧Piとエンジン21の回転数を対応付けた関
数（回転数特性）L1,L2によって定まる回転数Nt,Ndを出
力する。関数L1は走行した適した走行用回転数特性であ
り、L2は作業用アタッチメントATを使用して作業を行う
場合に適した作業用回転数特性である。L1はL2よりも回
転数の立上りが急峻となっており、最高回転数も高く設
定されている。

選択回路33cは、２つの接点X,Yと１つの可動接点ａと
を有するスイッチで構成され、可動接点ａは常閉接点Ｘ
と常時接続され、ブレーキスイッチ36からの作業信号が
オンになると可動接点ａをＹに切換える。この切換位置
に応じて関数発生器33aまたは33bのいずれか一方からの
エンジン回転数信号を選択し、最大値選択回路33dに入
力する。この最大値選択回路33dの他方の入力端子には
燃料レバー23から回転数Noが入力され、いずれか大きい
方がガバナレバー位置目標値Nroとしてサーボ制御回路3
3eに入力される。サーボ制御回路33eには、上述のポテ
ンショメータ34から現在のエンジン回転数、すなわちガ
バナレバー位置検出値Nrpが入力されており、第４図に
示す手順に従ってエンジン回転数をガバナレバー位置目
標値Nroに変更する制御を行う。

第４図において、まずステップS21でガバナレバー位
置目標値Nroとガバナレバー位置検出値Nrp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、Nrp
−Nro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S
24に進み、回転数差Ａ＞０か否かを判定し、Ａ＞０なら
ばガバナレバー位置検出値Nrpがガバナレバー位置目標
値Nro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S2
5でモータ逆転を指令する信号をパルスモータ32に出力
する。これによりパルスモータ32が逆転しエンジン21の
回転数が低下する。Ａ≦０ならばガバナレバー位置検出
値Nrpがガバナレバー位置目標値Nro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32が正転
し、エンジン21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21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。

以上の構成において、作業を開始するに当たりブレー
キスイッチ36をＷ位置に切換えると、上述したように主
ブレーキ装置108と駐車ブレーキ装置106の双方が作動し
て作業ブレーキがかかる。このとき、作業状態を示すオ
ン信号が選択回路33c（第３図）に入力され、可動接点
ａが接点Ｙと接続する。これにより、上述した作業用回
転数特性L2が選択され、関数発生器33bに入力されたパ
イロット圧Piに対応するエンジン回転数Ndを示す信号が
出力される。そしてこの回転数Ndと燃料レバー23で決ま
る回転数Noのいずれか大きい値が最大値選択回路33dで
選択されて、ガバナレバー位置目標値Nroとしてサーボ
制御回路33eに出力される。サーボ制御回路33eは、上述
した手順に従ってエンジン回転数を目標値Nro（Ndまた
はNo）となるように制御を行う。

また、ブレーキスイッチ36がＷ位置に切換えられてい
る時には、ブレーキスイッチ36のＷ端子を通してバッテ
リ38からリレーコイルRCが通電され常閉接点RSが開く。
そのため、前後進スイッチ35がｆ位置,r位置にあっても
前後進切換弁80が中立位置に保持される。この状態で作
業用レバー51aを操作して制御弁51を切換えると、油圧
ポンプ１からの吐出油がシリンダ（作業用アクチュエー
タ）52に導かれて、作業用アタッチメントATが駆動され
る。

すなわち、燃料レバー23をアイドル位置に操作してお
けば、走行ペダル6aの操作により作業用回転数特性L2の
下で作業が行われる。このとき、オペレータが前後進切
換弁80の中立位置への切換操作を忘れても車両が不所望
に動きだすおそれがない。

次に、ブレーキスイッチ36をＴ位置に切換えると、駐
車ブレーキ装置106は非作動となり駐車ブレーキが解除
される。前後進切換スイッチ35をｆ位置またはｒ位置に
切換えると、前後進切換弁80がＦ位置またはＲ位置に切
換わる。走行ペダル6aを操作すると、上述の作用により
制御弁２が切換制御され、油圧ポンプ１からの吐出油に
より油圧モータ４が駆動されて車両が走行を開始する。
ブレーキペダル103aを操作すると主ブレーキ装置108が
作動してサービスブレーキが働く。このとき、選択回路
33cへの作業信号はオフであり、選択回路33cの可動接点
ａが接点Ｘと接続される。これにより走行用回転数特性
L1が選択され、関数発生器33aに入力されたパイロット
圧Piに対応するエンジン回転数Ntを示す信号が出力され
る。この回転数Ntは最大値選択回路33dで回転数Noと比
較され、大きい値がガバナレバー位置目標値Nroとして
サーボ制御回路33eに出力される。サーボ制御回路33e
が、上述した手順に従ってエンジン回転数を目標値Nro
（NtまたはNo）となるように制御を行う。

燃料レバー23をアイドル位置に操作しておけば走行ペ
ダル6aの操作により走行用回転数特性L1の下で車両が走
行する。

また、走行ペダル6aが操作されていない時はパイロッ
ト圧Piがたっていないから、両関数発生器33a,33bから
出力される回転数Nt,Ndはいずれもアイドル回転数NidI
を示す。この場合も、燃料レバー23の操作に対応する回
転数Noとアイドル回転数NidIのいずれか大きい方が選択
されてガバナレバー位置目標値Nroとしてサーボ制御回
路33eに入力され、サーボ制御回路33eによりエンジン回
転数が目標値Nro（NoまたはNidI）に制御される。

以上によれば、ブレーキスイッチ36がＷ位置に操作さ
れると、コントローラ33は車両が作業状態と判断し、作
業用回転数特性L2から走行ペダル6aの操作量に応じた回
転数Ndが選択され、燃料レバー23をアイドル位置に操作
してあればエンジン21の回転数がこの回転数Ndとなるよ
うに制御される。また、ブレーキスイッチ36がＴ位置に
切換えられている時には、車両が走行状態と判断して走
行用回転数特性L1からペダル操作量に応じた回転数Ntが
選択され、エンジン21の回転数がこの回転数Ntとなるよ
うに制御される。走行用回転数特性L1は、作業用回転数
特性L2よりもペダル操作による回転数の立ち上がりが急
峻となっており、したがって、走行時の加速性が損なわ
れることがない。また、作業時には不所望に回転数が高
くならず操作性，燃費が向上する。また、作業ブレーキ
が働くときにのみ走行ペダル6aによる回転数制御が許可
され、しかもこのとき前後進切換弁80が中立位置に切換
えられるので車両の走行が禁止され、安全性も高くな
る。さらに、本実施例のように最大値選択回路33dによ
り走行ペダル6aによって決まるエンジン回転数目標値と
燃料レバー23によって決まるエンジン回転数目標値とを
大小比較して大きい方を選択するようにしているので、
次のような利点もある。

作業負荷が重負荷の場合はエンジンを高回転数で運転
するのが望ましいが、燃料レバー23でエンジン回転数が
高回転域に設定しておけば、いちいち走行ペダル6aを踏
み込んで回転数を増減させる必要がなく、エンジン回転
数増減により耳障りな騒音が抑制されるとともに、黒煙
の発生も低減される。さらに、燃費も向上する。軽負荷
の場合は燃料レバー23でエンジン回転数を低回転域に設
定しておき、必要に応じて走行ペダル6aで回転数を増減
すれば騒音，燃費の点で好ましい。

第５図はコントローラ33の他の実施例の概略構成を示
すものである。第３図と同一の要素には同一の符号を付
して相違点を中心に説明する。

選択回路133cは、走行用回転数特性L1により回転数Nt
を出力する関数発生器33aに接続される固定接点Ｘ、お
よび作業用回転数特性L2により回転数Ndを出力する関数
発生器33bに接続される固定接点Ｙを有するとともに、
接地されている固定接点Ｚを備え、可動接点ａは上述し
たと同様に最大値選択回路33aに接続されている。選択
回路133cの切換えは、アンドゲード133fおよびアンドゲ
ート133gからの信号により行なわれる。アンドゲード13
3fの非反転入力端子はブレーキスイッチ36のＷ端子に接
続されるとともに、反転入力端子は前後進切換えスイッ
チ35の中立端子（不図示）に接続されている。また、ア
ンドゲード133gの非反転入力端子はブレーキスイッチ36
のＷ端子に接続され、反転入力端子は前後進切換えスイ
ッチ35の中立端子に接続されている。ここで、ブレーキ
スイッチ36がＷ位置に切換えられるとそのＷ端子はハイ
レベルとなり、前後進切換えスイッチ35が中立位置ｎに
切換えられるとその中立端子はハイレベルとなる。

このような実施例では次のようにしてエンジン回転数
が制御される。

ブレーキスイッチ36がＷ位置に切換えられるとともに
前後進切換えスイッチ35が中立位置ｎに切換えられる
と、アンドゲード133fの出力がハイレベルとなり、選択
回路133cはＹ接点に切換えられる。その結果、関数発生
器33bから作業用回転数特性L2が選択される。一方、ブ
レーキスイッチ36がＴまたはＰ位置に切換えられるとと
もに前後進切換えスイッチ35が前進位置ｆまたは後進位
置ｒに切換えられると、アンドゲード133gの出力がハイ
レベルとなり、選択回路133cはＸ接点に切換えられる。
その結果、関数発生器33aから走行用回転数特性L1が選
択される。以上の２つの状態以外の時には、選択回路13
3cはＺ接点に切換えられ、アイドル回転数よりも低い回
転数を示す信号が選択される。以上のようにして選択さ
れた回転数は最大値選択回路33dに入力されて燃料レバ
ー23で設定された回転数Noと比較され、いずれか大きい
方が回転数Nroとして選択される。以降の制御は上述し
たと同様でありその説明を省略する。

以上の実施例によれば、ブレーキスイッチ36がＷ位置
に操作されかつ前後進切換スイッチ35が中立位置ｎに操
作されたときには、作業に適した回転数特性になるよう
に走行ペダル6aでエンジン回転数が制御されるので、よ
り確実に車両の走行を禁止しつつ走行ペダル6aにより作
業に適した回転数特性で作業を行い得る。また、ブレー
キスイッチ36がＷ位置に操作され、前後進切換スイッチ
35がｒまたはｆ位置に操作されているとき、およびブレ
ーキスイッチ36がＷ以外の位置に操作され、前後進切換
スイッチ35がｎ位置に操作されているときは、選択回路
133cはＺ接点が選択されるので、必ず燃料レバー23で設
定された目標回転数Noに制御される。

第６図はコントローラ33のさらに他の実施例を示すも
のである。第５図と同一の要素には同一の符号を付して
相違点を中心に説明する。

最大値選択回路33dの後段にさらに他の選択回路133h
が設けられる。選択回路133hの固定接点Ｐは最大値選択
回路33dに接続され、他方の固定接点Ｑはアイドル回転
数NidIを出力する信号発生器133iに接続されている。そ
して、この第２の選択回路133hはアンドゲード133jによ
り切換え制御される。アンドゲード133jの一方の非反転
入力端子はブレーキスイッチ36のＷ端子に接続され、他
方の非反転入力端子は前後進切換えスイッチ35の中立端
子に接続されている。したがって、ブレーキスイッチ36
がＷ位置に切換えられ、かつ前後進切換えスイッチ35が
前進または後進位置f,rに切換えられている時は、アン
ドゲード133jの２つの非反転入力端子にはハイレベル信
号がそれぞれ入力され、アンドゲード133jはハイレベル
信号を出力する。その結果、第２の選択回路133hは接点
Ｑが選択され、アイドル回転数NidIか回転数Nroとして
選択されてエンジン回転数はNidIに制御される。

以上の実施例によれば、ブレーキスイッチ36は作業位
置を選択し、前後進切換スイッチ35は前進または後進が
選択されている状態で誤って走行ペダル6aを踏込むと、
ブレーキと走行力が喧嘩するが、この時、たとえ燃料レ
バー23がフル操作されていても、必ずアイドル回転数に
制御されるので、ブレーキ力が走行力に勝り、車両の誤
発進が防止されて安全性が向上する。

第１図の実施例においては、ブレーキスイッチ36のＷ
端子からの信号をコントローラ33に入力するとともに、
リレーコイルRCに接続したが、これらの配線を省略して
第７図のようにしてもよい。すなわち、主ブレーキ装置
106への入力管路107の圧力が所定値以上で閉じる圧力ス
イッチ39を設け、この信号をコントローラ33に入力して
作業ブレーキの作動を検出してもよい。この場合、コン
トローラ33は圧力スイッチ39の閉じ信号によりリレーコ
イルRCに通電して、上述と同様に前後進切換弁８を中立
位置に切り換えるようにしてもよい。

第８図および第９図はさらに他の実施例を示す全体構
成図である。第１図および第３図と同一の要素には同一
の符号を付して相違点を中心に説明する。

これは、前後進切換えスイッチ35により中立位置ｎが
選択された時は作業用回転数特性L2を選択し、前進位置
または後進位置が選択された時には走行用回転数特性L1
を選択するようにしたものである。

そのため、第８図において、前後進切換えスイッチ35
は、第１図の場合と同様にコントローラ33に接続される
とともに、リレーＲを介することなく直後に前後進切換
弁80のソレノイド部に接続されている。また、第９図に
おいて、前後進切換えスイッチ35の中立端子が選択回路
233cに接続されている。したがって、前後進切換えスイ
ッチ35が中立位置ｎに切換えられると、ハイレベル信号
が選択回路233cの制御端子に入力され、そのＹ接点を通
して作業用回転数特性L2の回転数Ndが選択される。

第10図はさらに他の実施例を示す要部構成図であり、
第１図と同一の要素には同一の符号を付して相違点を中
心に説明する。

第１図〜第９図では、走行ペダル6aの操作量に応じて
制御弁２の開口量とエンジン回転数の双方を制御するも
のを示した。この実施例では制御弁２を省略し、油圧ポ
ンプ１と油圧モータ４との間に前後進切換弁180を設置
する。さらに走行ペダル6aの踏み込み量検出センサ137
を設け、走行ペダル6aの踏み込み量によりエンジン回転
数を制御する。前後進切換弁180は、前後進切換スイッ
チ35のn,f,r位置に応じてN,F,R位置に切換えられるが、
ブレーキスイッチ36がＷ位置にあると強制的に中立位置
Ｎに切換えられる。さらに、上述したように、作業ブレ
ーキが作動しているときには、コントローラ33は作業時
回転数特性L2によりエンジン回転数を制御し、作業ブレ
ーキが非作動のときは走行回転数特性L1によりエンジン
回転数を制御する。

したがって、この実施例でも上述した実施例と同様
に、作業時および走行時に最適なエンジン回転数特性を
利用できる。

以上の実施例の構成において、駐車ブレーキ装置106
と主ブレーキ装置108がブレーキ手段を、圧力計37が操
作量検出手段を、コントロール33が回転数制御手段を、
前後進切換弁80,180が切換手段を、ブレーキスイッチ36
がブレーキ検出手段を、前後進切換スイッチ35が中立位
置検出手段を、リレーＲが切換制御手段を、最大値選択
回路33dが選択手段をそれぞれ構成する。

以上の各実施例において、作業時に適した原動機回転
数特性L2の最高回転数を燃料レバーで設定される最高回
転数よりも高く設定しておくと次のような利点がある。

（１）燃料レバーにより設定される回転数を非常に高く
設定できるようにすると、常時、高回転で使用されるお
それがあり、エンジン，油圧機器等の耐久性，燃費，騒
音等点で好ましくない。そこで以上のように設定すれ
ば、燃料レバーを最大値に設定しても適度な回転数で制
限され、必要な時（重負荷時）だけペダルにより回転数
を所望の高回転域まで増加できるので、重負荷時にも必
要な流量を確保できると共に、エンジン，油圧機器等の
耐久性を確保して燃費，騒音を低減することができる。

（２）ブレーカ，破砕機等の大流量を要する特殊アタッ
チメントを装着した場合にも、ペダル操作で対応できる
ので（１）の効果が得られる。

なお以上では、走行ペダル6aの操作量をパイロット圧
力計37で検出したが、例えばポテンショメータ等を走行
ペダル6aに直接取付けてその操作量を検出するようにし
てもよい。また、コントローラの構成も上述のものに限
定されず、回転数特性を選択する処理を予め記憶された
プログラムに従って行うようにしてもよい。

さらに以上では、１つの前後進切換弁80,180が中立位
置，前後進位置の３位置を取り得るようにしたが、前後
進位置の２位置に切換わる切換弁と開閉弁の２つの弁で
構成しても良い。

さらにまた、以上では、ブレーキスイッチ36がＷ位置
に切換っていることで作業ブレーキが作動していると判
別しているが、駐車ブレーキ装置106と主ブレーキ装置1
08の実際の作動を検出することにより作業ブレーキの作
動を検出しても良い。前後進切換弁80の各位置も同様に
切換弁の実際の位置で検出しても良い。また、作業時に
は上記２つのブレーキ装置106および108を共に作動させ
て作業ブレーキとしたが、駐車ブレーキ装置106だけあ
るいは主ブレーキ装置108だけの作動で作業ブレーキと
してもよい。

さらに、ホイール式油圧ショベルについて説明した
が、これ以外の油圧駆動車両にも本発明を同様に適用で
きる。

G.発明の効果 本発明によれば、作業ブレーキが働いていることが直
接または間接に検出される場合には、または前後進切換
手段が中立にあることが直接または間接に検出される場
合には作業に適した作業要回転数特性を選択し、作業ブ
レーキの作動が検出されない場合あるいは切換手段の中
立位置が検出されない場合には走行に適した走行要回転
数特性を選択し、それぞれ選択された回転数特性に基づ
いて原動機の回転数を走行ペダルの操作量に対応した値
に制御するようにしたので、走行時の加速性が損なわれ
ることがなく、作業時の操作性，燃費向上，騒音低減に
も寄与する。

また、特に請求項４の発明によれば、車両が作業状態
にあるときには走行を禁止するようにしたので、作業時
に走行ペダルでエンジン回転数を制御する際、前後進切
換弁の中立位置への切換操作を忘れたり、誤操作により
前進または後進位置に操作されたりしても、誤って車両
が走行してしまうことが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明に係る回転数制御装置の全体構成を示す油圧回路図
である、 第２図はホイール式油圧ショベルの側面図である。 第３図はコントローラの構成を示す概念図である。 第４図は回転数制御手順のフローチャートである。 第５図および第６図はコントローラの他の例を示す概念
図である。 第７図は作業ブレーキの作動を検出する他の例を示す回
路図である。 第８図は他の実施例の全体構成図である。 第９図はそのコントローラを示す概念図である。 第10図は他の油圧回路を示す図である。 第11図は従来の回転数制御装置を示す油圧回路図であ
る。 1:油圧ポンプ、4:油圧モータ 6:パイロット弁、6a:走行ペダル 8,80,180:前後進切換弁、21:エンジン 21a:ガバナ、32:パルスモータ 33:コントローラ、33a,33b:関数発生器 33c,133c,133h,233c:選択回路 33d:最大値選択回路、33e:サーボ制御回路 35:前後進切換スイッチ、36:ブレーキスイッチ 37:圧力計、52:作業用シリンダ 106:駐車ブレーキ装置、108:主ブレーキ装置 133i:信号発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐山 英明 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 吉尾 三郎 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 朝野 和雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 細野 純一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 平２−132232（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−97457（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02F 9/22

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機と、 この原動機の回転数に応じた流量の圧油を吐出する油圧
   ポンプと、 走行時に前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される
   走行用油圧モータと、 作業時に前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される
   作業用アクチュエータと、 走行時に操作量に応じて走行速度を制御する走行ペダル
   と、 作業時に車両を制動するブレーキ手段と、を備えた油圧
   駆動車両の原動機回転数制御装置において、 前記ブレーキ手段の作動を検出するブレーキ検出手段
   と、 前記走行ペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、 前記ブレーキ検出手段により前記ブレーキ手段の作動が
   検出されているときには、作業時に適した原動機の回転
   数特性にしたがって走行ペダルの操作量に応じて原動機
   の回転数を制御し、前記ブレーキ検出手段により前記ブ
   レーキ手段の作動が検出されていないときには、走行時
   に適した原動機の回転数特性にしたがって走行ペダルの
   操作量に応じて原動機の回転数を制御する回転数制御手
   段とを具備することを特徴とする油圧駆動車両の原動機
   回転数制御装置。
2. 【請求項２】原動機と、 この原動機の回転数に応じた流量の圧油を吐出する油圧
   ポンプと、 走行時に前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される
   走行用油圧モータと、 作業時に前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される
   作業用アクチュエータと、 走行時に操作量に応じて走行速度を制御する走行ペダル
   と、 作業時に車両を制動するブレーキ手段と、 少なくとも前記走行用油圧モータへの圧油を遮断する中
   立位置に切換え可能な切換手段と、を備えた油圧駆動車
   両の原動機回転数制御装置において、 前記ブレーキ手段の作動を検出するブレーキ検出手段
   と、 前記走行ペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、 前記切換手段の中立位置を検出する中立位置検出手段
   と、 前記ブレーキ検出手段により前記ブレーキ手段の作動が
   検出され、かつ前記中立位置検出手段により前記切換手
   段の中立位置が検出されている時には、作業時に適した
   原動機の回転数特性にしたがって走行ペダルの操作量に
   応じて原動機の回転数を制御し、前記ブレーキ検出手段
   により前記ブレーキ手段の作動が検出されず、かつ前記
   中立位置検出手段により前記切換手段の中立位置が検出
   されていない時には、走行時に適した原動機の回転数特
   性にしたがって走行ペダルの操作量に応じて原動機の回
   転数を制御する回転数制御手段とを具備することを特徴
   とする油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の油圧駆動車両の原動機回
   転数制御装置において、 前記切換手段は、前記中立位置と、車両が前進するよう
   に前記油圧ポンプからの圧油を前記走行用油圧モータに
   供給する前進位置と、車両が後進するように前記油圧ポ
   ンプからの圧油を前記走行用油圧モータに供給する後進
   位置とに切換え可能であり、 前記中立位置検出手段は、前記切換手段の前進位置また
   は後進位置も検出可能であり、 前記回転数制御手段は、ブレーキ検出手段により前記ブ
   レーキ手段の作動が検出され、かつ前記中立位置検出手
   段により前記切換手段の中立位置が検出されている時に
   は、作業時に適した原動機の回転数特性にしたがって走
   行ペダルの操作量に応じて原動機の回転数を制御し、前
   記ブレーキ検出手段により前記ブレーキ手段の作動が検
   出されず、前記中立位置検出手段により前記切換手段の
   前進位置または後進位置が検出されている時には、走行
   時に適した原動機の回転数特性にしたがって走行ペダル
   の操作量に応じて原動機の回転数を制御することを特徴
   とする油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
4. 【請求項４】請求項２または３に記載の油圧駆動車両の
   原動機回転数制御装置において、 前記ブレーキ手段の作動が検出されると、前記切換手段
   を前記中立位置に切換える切換制御手段を備えることを
   特徴とする油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
5. 【請求項５】請求項３または４に記載の油圧駆動車両の
   原動機回転数制御装置において、 前記原動機回転数制御手段は、前記ブレーキ手段の作動
   が検出され、かつ前記中立位置検出手段により前記切換
   手段の前進位置または後進位置が検出されている時に
   は、前記原動機回転数を所定の低回転数に制御すること
   を特徴とする油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
6. 【請求項６】原動機と、 この原動機の回転数に応じた流量の圧油を吐出する油圧
   ポンプと、 走行時に前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される
   走行用油圧モータと、 作業時に前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される
   作業用アクチュエータと、 走行時に操作量に応じて走行速度を制御する走行ペダル
   と、 少なくとも前記走行用油圧モータへの圧油を遮断する中
   立位置に切換え可能な切換手段と、を備えた油圧駆動車
   両の原動機回転数制御装置において、 前記走行ペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、 前記切換手段の中立位置を検出する中立位置検出手段
   と、 前記中立位置検出手段により前記切換手段の中立位置が
   検出されている時には、作業時に適した原動機の回転数
   特性にしたがって走行ペダルの操作量に応じて原動機の
   回転数を制御し、前記中立位置検出手段により前記切換
   手段の中立位置が検出されていない時には、走行時に適
   した原動機の回転数特性にしたがって走行ペダルの操作
   量に応じて原動機の回転数を制御する回転数制御手段と
   を具備することを特徴とする油圧駆動車両の原動機回転
   数制御装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の油圧駆動車両の原動機回
   転数制御装置において、 前記切換手段は、前記中立位置と、車両が前進するよう
   に前記油圧ポンプからの圧油を前記走行用油圧モータに
   供給する前進位置と、車両が後進するように前記油圧ポ
   ンプからの圧油を前記走行用油圧モータに供給する後進
   位置とに切換え可能であり、 前記中立位置検出手段は、前記切換手段の前進位置また
   は後進位置も検出可能であり、 前記回転数制御手段は、前記中立位置検出手段により前
   記切換手段の中立位置が検出されている時には、作業時
   に適した原動機の回転数特性にしたがって走行ペダルの
   操作量に応じて原動機の回転数を制御し、前記中立位置
   検出手段により前記切換手段の前進位置または後進位置
   が検出されている時には、走行時に適した原動機の回転
   数特性にしたがって走行ペダルの操作量に応じて原動機
   の回転数を制御することを特徴とする油圧駆動車両の原
   動機回転数制御装置。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれかの項に記載の油圧
   駆動車両の原動機回転数制御装置において、 前記走行ペダル踏込み量とはかかわりなく原動機回転数
   を設定する回転数設定手段を備え、 前記原動機回転数制御手段は、この回転数設定手段で設
   定された原動機回転数と前記各回転数特性にしたがって
   前記走行ペダルの踏込み量に応じて決定される原動機回
   転数のうち大きい方を選択する選択手段を備えることを
   特徴とする油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載の油圧駆動車両の原動機回
   転数制御装置において、 前記作業時に適した原動機回転数特性の最高回転数は、
   少なくとも前記回転数設定手段により設定される回転数
   の最大値よりも大きくなるように設定することを特徴と
   する油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。