JPH0688356A - ホイール式作業機のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 走行手段と作業手段とが同一のエンジンによ
って駆動されるホイール式作業機において、オペレータ
による操作性を向上させるようにする。 【構成】 アクセルペダル２３の踏み込みによりエンジ
ン回転数が制御されるようになし、かつ中継レバー３３
に第２の回転数制御手段を構成するガバナレバー制御用
油圧シリンダ５０が接続され、バケット操作レバー２５
及びリフトアーム操作レバー２６の操作によって、それ
ぞれのアクチュエータにおける油圧パイロットバルブに
供給される出力油圧信号のうち高圧の油圧信号を高圧選
択バルブ４０で選択して、この出力油圧信号を油圧シリ
ンダ５０に導いて、エンジン回転数を制御させ、かつ切
換弁５２にスイッチ５３を接続し、このスイッチがＯＮ
され、かつ走行用のクラッチが切断された時に、切換弁
５２により高圧選択バルブ４０と油圧シリンダ５０とを
連通させて、第２の回転数制御手段が作動可能な状態に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホイールローダ，除雪
ドーザ等のホイール式作業機のエンジン制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ホイール式作業機として、例えばホイー
ルローダは、ホイール式の走行駆動手段と、リフトアー
ム及びバケットからなるフロント作業手段とを備えたも
ので、クローラ式作業機とは異なり、一般道路を走行す
ることが可能となっている。ここで、ホイール式作業機
は通常同じエンジンによって走行駆動とフロント作業機
構の駆動とを行う構成としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このホイー
ル式作業機は、車両の走行時における車速コントロール
をきめ細かく行うために、エンジンのコントロールはア
クセルペダルで行われるようになっている。このため
に、操作レバーを操作して、フロント作業手段を作動さ
せて、所定の作業を行う際には、操作レバーの操作に加
えてアクセルペダルによってエンジンをコントロールし
なければならなず、手足の同時協調操作が要求される。
実際の作業時には、作業機のオペレータは、左手でステ
アリングと前後進，変速の切り換え操作を行い、右手で
作業手段の操作レバーを操作し、また右足でアクセルペ
ダルとブレーキペダルとを操作し、さらには左足でイン
チングペダルを操作することが必要となる。このため
に、作業時における操作性が悪く、オペレータの負担が
大きく、その疲労が激しい等の問題点があり、操作性の
向上を図るために、作業時に操作しなければならない手
段の数を１つでも減らす要請は極めて高い。

【０００４】しかも、走行時とは異なり、作業時におい
ては、フロント作業機構を構成するリフトアームやバケ
ット等の操作は、このフロント作業機構の必要速度に応
じたエンジンの出力が得られるようにすることが作業の
効率性から好ましい場合がある。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、走行駆動系への動力
の伝達を遮断して、作業手段によって作業を行う際に、
アクセルペダルを操作する必要がないようにすることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、同一のエンジンで駆動される走行手
段及び油圧パイロット操作方式の作業手段と、アクセル
ペダルの操作に連動してガバナレバーを作動させること
によって、前記エンジンの回転数を制御する回転数制御
手段とを備えたホイール式作業機であって、前記作業手
段におけるアクチュエータを操作する油圧パイロットバ
ルブからの出力油圧信号が導入され、この出力油圧信号
により前記エンジンの回転数を制御する第２の回転数制
御手段と、走行用トランスミッションのクラッチが切断
された時に、その検出信号に基づいて前記第２の回転数
制御手段に前記油圧パイロットバルブからの出力油圧信
号を供給する切換手段とを備える構成としたことをその
特徴とするものである。

【０００７】

【作用】このような構成を採用することによって、車両
の走行時には、アクセルペダルを操作することにより、
走行時に車速コントロールをきめ細かく行うことができ
る。一方、作業時において、バケット及びこのバケット
を昇降させるリフトアームその他の作業手段を操作する
際には、これら作業手段を作動させるためのアクチュエ
ータの作動を制御する油圧パイロットバルブからの出力
油圧信号が第２の回転数制御手段にも供給されて、エン
ジンの回転数がこの作業手段の必要速度に応じて制御さ
れ、アクセルペダルを操作しなくとも、これら作業手段
の速度を制御することができる。ここで、作業手段が複
数ある場合には、高圧選択バルブを用いてこれら各作業
手段に供給されるパイロット油圧信号のうち最も高い圧
力の出力油圧信号を選択して、第２の回転数制御手段の
制御を行うように構成すれば良い。

【０００８】そして、第２の回転数制御手段にアクセル
ペダル優先機構を付設すれば、このアクセルペダル優先
機構に基づいて、作業手段の操作レバーに応じたエンジ
ン回転数では不足の場合には、アクセルペダルを踏み込
むことにより、その回転数が増加するように補正するこ
とができる。

【０００９】また、車両を走行させながら作業手段を操
作する場合もあるが、この場合にも第２の回転数制御手
段により回転数を制御させると、オペレータの意思に反
して車速が変化することもあり、特に意に反して増速す
るようなことがあると危険である。このために、切換手
段を設けて、走行用トランスミッションにおけるクラッ
チが切断された時にのみ第２の回転数制御手段による回
転数の制御を可能とすることによって、安全性を確保し
ている。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１にホイールローダの概略構成を
示し、図中において、１はホイールローダを示し、この
ホイールローダ１は走行車輪を有する車両２にフロント
作業手段としてバケット３及びこのバケット３を昇降さ
せるリフトアーム４が設けられている。これらバケット
３及びリフトアーム４は、油圧パイロット操作方式のア
クチュエータで作動するようになっている。

【００１１】１０はホイールローダ１の駆動源としての
エンジン、１１はエンジンに取り付けられて、エンジン
１０の回転数を制御するためのエンジンガバナ、１２は
ガバナレバー、１３はトルクコンバータを内蔵し、クラ
ッチ及び３乃至４速の変速機構を持った走行用変速機、
１４はバケット３及びリフトアーム４を作動させるため
の作業手段用油圧ポンプをそれぞれ示す。このホイール
ローダ１は、エンジン１０を動力源として走行及び作業
手段の駆動が行われる。このために、運転席には、図２
に示したように、ステアリング用ハンドル２０，前後進
切換と変速段切換との機能を発揮する走行レバー２１，
ブレーキペダル２２，アクセルペダル２３及びインチン
グペダル２４が設けられると共に、バケット操作レバー
２５とリフトアーム操作レバー２６が設けられている。

【００１２】次に、図３にエンジン制御機構の構成を示
す。この図から明らかなように、アクセルペダル２３と
エンジンガバナ１１のガバナレバー１２との間はリンケ
ージ手段３０により連結されている。このリンケージ手
段３０は、アクセルペダル２３に連結したレバー３１
と、このレバー３１に連結した、ケーブル，ワイヤ，ロ
ッド等からなる第１の伝達手段３２と、一端にこの第１
の伝達手段３２が連結された中継レバー３３と、この中
継レバー３３の他端に連結された第２の伝達手段３４と
からなり、この第２の伝達手段３４の他端にはガバナレ
バー１２が連結されている。なお、３５はガバナレバー
１２をアイドリング位置に付勢する復帰ばねである。ア
クセルペダル２３を踏み込むと、リンケージ手段３０は
図３に矢印で示した方向に動き、ガバナレバー１２はば
ね３５の作用に抗して回動して、このガバナレバー１２
の回動量に比例してエンジン回転数が増大する。このよ
うに、アクセルペダル２３と、このアクセルペダル２３
の踏み込み量に比例してガバナレバー１２を回動させる
リンケージ手段３０とにより第１の回転数制御手段が構
成される。また、走行用変速機１３には、トランスミッ
ションコントロールバルブ１３ａが付設されており、こ
のトランスミッションコントロールバルブ１３ａは、ト
ランスミッションコントローラ３６からの信号を油圧信
号に変換して、トランスミッション各部のクラッチ等の
作動を制御するようになっている。このトランスミッシ
ョンコントローラ３６には、走行レバー２１からの信号
が入力されるようになっており、この走行レバー２１の
操作信号に基づいて制御される。また、トランスミッシ
ョンコントローラ３６には、インチングペダル１４の動
きにより作動するマイクロスイッチ３７ａを備えたクラ
ッチカットオフスイッチ３７が電気的に接続されてお
り、このクラッチカットオフスイッチ３７からの信号に
基づいてクラッチの接続・遮断の制御が行われる構成と
なっている。

【００１３】而して、エンジン制御機構には、アクセル
ペダル２３の踏み込み操作による第１の回転数制御手段
に加えて、第２の回転数制御手段が設けられている。こ
の第２の回転数制御手段は、図４に示したように、バケ
ット操作レバー２５及びリフトアーム操作レバー２６の
操作によって、それぞれのアクチュエータの油圧コント
ロールバルブ（図示せず）に供給される出力油圧信号の
うち高圧の油圧信号を３個のシャトル弁で構成した高圧
選択バルブ４０で選択して、この出力油圧信号に基づい
てエンジンの回転数を制御するように構成されている。

【００１４】即ち、出力油圧信号を発生させるための機
構として、パイロット用油圧ポンプ４１が設けられてお
り、またバケット操作レバー２５及びリフトアーム操作
レバー２６に連結した作動杆２５ａ，２６ａにはそれぞ
れ一対の油圧パイロットバルブ４２ａ，４２ｂ，４３
ａ，４３ｂが連動動作可能に連結されている。また、こ
れら各油圧パイロットバルブ４２ａ，４２ｂ，４３ａ，
４３ｂの出力ポートにはそれぞれ油圧コントロールバル
ブに接続されたパイロット配管４４ａ，４４ｂ，４５
ａ，４５ｂの他端が接続されている。従って、例えばバ
ケット操作レバー２５を操作すると、作動杆２５ａが揺
動して、この作動杆２５ａに連結されている一対の油圧
パイロットバルブ４２ａまたは４２ｂのいずれかが油圧
ポンプ４１と連通してそれに接続されているパイロット
配管４４ａ，４４ｂの一方に圧油が供給され、他方はタ
ンク４６と接続される。また、リフトアーム操作レバー
２７についても、バケット操作レバー２５と同様、その
操作によって、油圧パイロットバルブ４３ａ，４３ｂの
いずれかが油圧ポンプ４１と連通して、それに接続され
るパイロット配管４５ａ，４５ｂのいずれかに圧油が供
給される。しかも、各操作レバー２５，２６の操作量に
応じて油圧ポンプ４１からの圧油の供給圧力が制御され
る。高圧選択バルブ４０は、これら各パイロット配管４
４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂのうち、最も高い圧力を
選択して取り出すように構成したものである。

【００１５】この高圧選択バルブ４０で選択された圧油
はガバナレバー１２を駆動するためのガバナレバー制御
用油圧シリンダ５０に供給されるようになっている。こ
の油圧シリンダ５０は、そのピストンロッド５０ａがリ
ンケージ手段３０を構成する中継レバー３３に連結され
ている。そして、油室５０ｂ内に圧油が供給されると、
ピストンロッド５０ａが伸長するものであり、またピス
トン５０ｃにおける油室５０ｂに臨む面とは反対の面に
は、ピストンロッド５０ａを縮小させる方向にばね５１
が作用している。常時には、油室５０ｂはタンク４６と
接続されており、ばね５１によりピストンロッド５０ａ
は縮小状態にあり、リンケージ手段３０には何等の影響
も及ぼさない。ここで、切換弁５２が高圧選択バルブ４
０と油圧シリンダ５０との間に介装されており、この切
換弁５２のコイル５２ａには、この装置の作動を選択す
るスイッチ５３がトランスミッションコントローラ３６
を介して接続されており、オペレータによってこのスイ
ッチ５３がＯＮ側に切り換えられた状態で、走行レバー
２１が中立位置となるように操作された時、またはイン
チングペダル１４が踏まれた場合には、クラッチが遮断
状態となる。この電気信号がスイッチ５３から切換弁５
２のコイル５２ａに与えられることになり、切換弁５２
には、高圧選択バルブ４０から油圧シリンダ５０に圧油
が供給され、ピストンロッド５０ａが伸長して、アクセ
ルペダル２３の踏み込みの如何に拘らず、リンケージ手
段３０を作動させて、ガバナレバー１２を制御できるよ
うに構成されている。

【００１６】以上のように、切換弁５２は、スイッチ５
３によりクラッチが遮断状態となっている時にのみ切り
換わるようになり、しかもこのスイッチ５３はオペレー
タが選択できるようになっているから、車両２が走行し
ている際に、バケット３またはリフトアーム４を作動さ
せた時に、高圧選択バルブ４０を介して油圧シリンダ５
０に圧油が供給されて、燃料の噴射量が増加し、オペレ
ータの意思に反して車両２が増速するおそれはない。

【００１７】ここで、油圧シリンダ５０におけるピスト
ンロッド５０ａは、図５に示したように、リンケージ手
段３０の中継レバー３３と当接しており、高圧選択バル
ブ４０を介して油圧コントロールバルブに供給される圧
油が油圧シリンダ５０にも供給されると、このピストン
ロッド５０ａが伸長し、中継レバー３３を押動してガバ
ナレバー１２を回動させて、エンジン１０の回転数が増
加するようになっている。従って、第２の回転数制御手
段が作動状態となっている時にも、アクセルペダル２３
を踏み込めば、リンケージ手段３０が作動して、エンジ
ン１０の回転数を増加させることができるもので、これ
によってアクセルペダル優先機構が構成される。

【００１８】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、次にその作用について説明する。ホイールロー
ダ１の走行時には、アクセルペダル２３を踏み込むこと
によって、リンケージ手段３０を介してこのアクセルペ
ダル２３の操作量がガバナレバー１２に伝達されてエン
ジン１０の回転数が制御される。ここで、この回転数は
アクセルペダル２３の踏み込み量に比例して変化する。
走行時においては、当然走行用のクラッチが接続状態に
あるので、たとえ誤操作によってスイッチ５３がＯＮの
状態となっても、クラッチが遮断されるおそれはなく、
ガバナレバー制御用油圧シリンダ５０は切換弁５２を介
してタンク４６と接続した状態に保持されている。従っ
て、この走行中にバケット操作レバー２５やリフトアー
ム操作レバー２６を操作してもエンジン回転数が増加す
ることはない。この結果、オペレータの意思に反して車
両２が増速されてしまう等といった不都合は生じない。

【００１９】次に、このホイールローダ１におけるバケ
ット３，リフトアーム４からなる作業手段を作動させ
て、積み込み作業や掘削作業等において、スイッチ５３
がＯＮされた状態であり、かつ走行用の前後進切換レバ
ー２１を中立にするか、またはインチングペダル２４を
操作することによって、車体を停止状態とし、バケット
３，リフトアーム４を操作する場合には、走行変速機の
クラッチが切断され、この信号がスイッチ５３の接点を
通って切換弁５２のコイル５２ａに通電されて、切換弁
５２が切り換わり、ガバナレバー制御用油圧シリンダ５
０が高圧選択バルブ４０と接続される。

【００２０】そこで、バケット操作レバー２５，リフト
アーム操作レバー２６を操作すると、その操作量に比例
して油圧パイロットバルブ４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４
３ｂからの圧力がパイロット配管４４ａ，４４ｂ，４５
ａ，４５ｂを通って油圧コントロールバルブに供給され
る。そして、これと同時に高圧選択バルブ４０で最も高
い圧力が選択されて、この圧力がガバナレバー制御用油
圧シリンダ５０内に導入され、この圧力によってピスト
ンロッド５０ａが伸長し、リンケージ手段３０を構成す
る中継レバー３３を押動して、ガバナレバー１２が回動
してエンジン回転数が増加する。従って、作業手段用油
圧ポンプ１４からは作業手段であるバケット操作レバー
２５，リフトアーム操作レバー２６のうちの最も大きい
操作量に応じるようにエンジン回転数が制御される。

【００２１】ここで、リンケージ手段３０によるガバナ
レバー１２の操作力に対しては、復帰ばね３５のばね力
と、このリンケージ手段３０の摺動抵抗等があるが、ガ
バナレバー制御用油圧シリンダ５０におけるピストン５
０ｃの受圧面積とばね５１のばね力とをこれらの抵抗に
より影響されないように設定しておくことによって、ガ
バナ制御用油圧シリンダ５０に供給される圧力に円滑か
つ確実に追従して回転数が制御される。また、バケット
操作レバー２５，リフトアーム操作レバー２６が戻され
ると、これに追従して油圧シリンダ５０内の圧力も低下
してエンジン回転数も減少する。

【００２２】以上のように、作業手段を構成するバケッ
ト３，リフトアーム４のうちの大きい操作量に応じたエ
ンジン回転数が出力されるように自動的に制御されるの
で、車体の停止状態でバケット３やリフトアーム４の操
作時においては、アクセルペダル２３を操作する必要が
なくなり、この結果、ホイールローダ１の操作性が向上
し、オペレータの疲れも少なくすることができる。

【００２３】また、この第２の回転数制御手段により回
転数の制御が行われている状態で、さらにエンジン１０
の回転速度を上げる場合には、アクセルペダル２３を踏
み込む。これによって、ガバナレバー制御用油圧シリン
ダ５０とは無関係に、ガバナレバー２１を回動させるこ
とができるようになって、エンジン回転数の増加が可能
となる。

【００２４】なお、前述した実施例においては、第２の
回転数制御手段を構成するガバナレバー制御用油圧シリ
ンダ５０は中継レバー３３と係合するように構成されて
いるが、例えばガバナレバー２１と直接係合させるよう
にしたり、またリンケージ手段３０のレバー３１に係合
させる等としても良い。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、作業手
段におけるアクチュエータ制御用の油圧コントロールバ
ルブへの出力油圧信号が導入され、この出力油圧信号に
より前記エンジンの回転数を制御する第２の回転数制御
手段を設け、かつ走行用のクラッチが切断された時にの
み第２の回転数制御手段に油圧パイロットバルブからの
出力油圧信号を供給して、この第２の回転数制御手段に
よる回転数制御を行えるように構成したので、作業手段
により所定の作業を行う際においては、オペレータはア
クセルペダルを操作する必要がなくなり、オペレータに
よる操作の操作性が著しく向上することになり、また走
行時においては、この第２の回転数制御手段の作動が禁
止されることから、走行中において、オペレータの意思
に反して車両が増速する等の危険も生じることもなくな
り、さらにはアクセルペダル優先機構によってアクセル
ペダルが操作された時に、このアクセルペダルによる制
御を優先させるように構成することによって、アクセル
ペダルを操作すれば、エンジンをより高速回転させるこ
とができるというように、アクセルペダルによる操作も
可能となる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すホイールローダの構成
説明図である。

【図２】ホイールローダの運転席の構成説明図である。

【図３】エンジン制御機構の構成説明図である。

【図４】アクセルリンケージ機構の構成説明図である。

【図５】第１のガバナレバー制御手段の構成説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ホイールローダ ２ 車両 ３ バケット ４ リフトアーム １０ エンジン １２ ガバナレバー ２３ アクセルペダル ２５ バケット操作レバー ２６ リフトアーム操作レバー ３０ リンケージ手段 ３３ 中継レバー ４０ 高圧選択バルブ ４１ パイロット用油圧ポンプ ５０ ガバナレバー制御用油圧シリンダ ５１ ばね ５２ 切換弁 ５３ スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一のエンジンで駆動される走行手段及
   び油圧パイロット操作方式の作業手段と、アクセルペダ
   ルの操作に連動してガバナレバーを作動させることによ
   って、前記エンジンの回転数を制御する回転数制御手段
   とを備えたホイール式作業機において、 前記作業手段におけるアクチュエータを操作する油圧パ
   イロットバルブからの出力油圧信号が導入され、この出
   力油圧信号により前記エンジンの回転数を制御する第２
   の回転数制御手段と、 走行用トランスミッションのクラッチが切断された時
   に、その検出信号に基づいて前記第２の回転数制御手段
   に前記油圧パイロットバルブからの出力油圧信号を供給
   する切換手段とを備える構成としたことを特徴とするホ
   イール式作業機のエンジン制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２の回転数制御手段に設けられ、
   この第２の回転数制御手段により制御されている回転数
   より増加する方向に前記アクセルペダルが操作された時
   に、このアクセルペダルによる制御を優先させるアクセ
   ルペダル優先機構を備える構成としたことを特徴とする
   請求項１記載のホイール式作業機のエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 複数の作業手段を備え、これら各作業手
   段における油圧パイロットバルブの出力油圧信号の最大
   値を選択する高圧選択バルブを介して前記第２の回転数
   制御手段に出力油圧信号を供給する構成としたことを特
   徴とする請求項１記載のホイール式作業機のエンジン制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記回転数制御手段は前記アクセルペダ
   ルの操作量を前記ガバナレバーに伝達するためのリンケ
   ージ手段を有し、また前記第２の回転数制御手段はこの
   リンケージ手段の途中に設けられ、このリンケージ手段
   に設けた押動部材を押動するピストンロッドを備えたガ
   バナレバー制御用油圧シリンダであって、前記油圧パイ
   ロットバルブの出力油圧信号が供給されると、その圧力
   に応じてエンジンの回転数を増大させるように構成した
   ことを特徴とする請求項２記載のホイール式作業機のエ
   ンジン制御装置。