JPH0711145B2 - 油圧シヨベルの油圧制御装置 - Google Patents
油圧シヨベルの油圧制御装置Info
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- JPH0711145B2 JPH0711145B2 JP60298518A JP29851885A JPH0711145B2 JP H0711145 B2 JPH0711145 B2 JP H0711145B2 JP 60298518 A JP60298518 A JP 60298518A JP 29851885 A JP29851885 A JP 29851885A JP H0711145 B2 JPH0711145 B2 JP H0711145B2
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- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は油圧ショベルの油圧制御装置に関する。
B.従来の技術 ホイール式油圧ショベルを一例として従来の技術につい
て説明する。
て説明する。
ホイール式油圧ショベルは、第10図に示すように、走行
輪１を有する下部走行体２と、その下部走行体２の上に
旋回輪を介して接続された上部旋回体３とからなり、上
部旋回体３には、油圧シリンダ４〜６によりそれぞれ駆
動されるブーム7,アーム8,バケット９等から成る掘削用
アタッチメントが設けられている。
輪１を有する下部走行体２と、その下部走行体２の上に
旋回輪を介して接続された上部旋回体３とからなり、上
部旋回体３には、油圧シリンダ４〜６によりそれぞれ駆
動されるブーム7,アーム8,バケット９等から成る掘削用
アタッチメントが設けられている。
この種のホイール式油圧ショベルはクローラ式の油圧シ
ョベルと異なり一般道路の走行が認められており、その
ため、クローラ式の油圧ショベルに比べて速い走行速度
が要求されているが、現行国内法規により最高速度が35
km/h未満に規制されている。このようなことから、ホイ
ール式油圧ショベルは最高35km/hの速度で走行できるこ
とが絶対条件である。
ョベルと異なり一般道路の走行が認められており、その
ため、クローラ式の油圧ショベルに比べて速い走行速度
が要求されているが、現行国内法規により最高速度が35
km/h未満に規制されている。このようなことから、ホイ
ール式油圧ショベルは最高35km/hの速度で走行できるこ
とが絶対条件である。
このような背景の下で、従来から、ホイール式油圧ショ
ベルの走行駆動装置としては、上部旋回体に搭載したエ
ンジンの出力を機械的に減速して車軸を駆動する、いわ
ゆるメカ式あるいは、エンジンにより油圧ポンプを駆動
し、それにより油圧モータを回して車軸を駆動する油圧
式があるがいずれも下で述べるような問題点がある。
ベルの走行駆動装置としては、上部旋回体に搭載したエ
ンジンの出力を機械的に減速して車軸を駆動する、いわ
ゆるメカ式あるいは、エンジンにより油圧ポンプを駆動
し、それにより油圧モータを回して車軸を駆動する油圧
式があるがいずれも下で述べるような問題点がある。
C.発明が解決しようとする問題点 メカ式走行駆動装置は、上部旋回体に搭載されたエンジ
ンの出力を下部走行体の車軸まで機械的に伝達しなくて
はならず、そのため構成部品が多くなり組立性が悪く非
常に高価である。
ンの出力を下部走行体の車軸まで機械的に伝達しなくて
はならず、そのため構成部品が多くなり組立性が悪く非
常に高価である。
また、従来の油圧式走行駆動装置には以下のような問題
がある。
がある。
ホイール式油圧ショベルは特定の作業現場内にとどまら
ず一般道路走行が認められていることは前に述べたとお
りであるが、一般道路には平坦路もあれば坂道もあり、
種々の道路条件下でもできるだけ法定最高速度35km/hで
走行できることが好ましい。
ず一般道路走行が認められていることは前に述べたとお
りであるが、一般道路には平坦路もあれば坂道もあり、
種々の道路条件下でもできるだけ法定最高速度35km/hで
走行できることが好ましい。
そこで、ある必要な勾配における登坂時に35km/hの速度
を出しうるエンジンを用いれば走行性能の点については
一応の解決がつくことになる。ホイール式油圧ショベル
では、一台のエンジンを掘削と走行の双方に用いるのが
一般であるが、掘削作業に要するエンジン馬力は走行に
要するエンジン馬力に比べて小さくてよい。このような
ことから、登坂時の走行性能を重視してエンジンを高馬
力にセットするのは掘削作業の面からみれば燃費，騒
音，コスト等の点で無駄なことであり、その反面、掘削
時の燃費，騒音，コストを重視して前者に比べてエンジ
ンを低馬力にセットすると登坂時に十分な走行性能が得
られないことになり、ホイール式油圧ショベルにおいて
は、エンジン性能に関するかぎり掘削と走行とのマッチ
ングが悪いことになる。
を出しうるエンジンを用いれば走行性能の点については
一応の解決がつくことになる。ホイール式油圧ショベル
では、一台のエンジンを掘削と走行の双方に用いるのが
一般であるが、掘削作業に要するエンジン馬力は走行に
要するエンジン馬力に比べて小さくてよい。このような
ことから、登坂時の走行性能を重視してエンジンを高馬
力にセットするのは掘削作業の面からみれば燃費，騒
音，コスト等の点で無駄なことであり、その反面、掘削
時の燃費，騒音，コストを重視して前者に比べてエンジ
ンを低馬力にセットすると登坂時に十分な走行性能が得
られないことになり、ホイール式油圧ショベルにおいて
は、エンジン性能に関するかぎり掘削と走行とのマッチ
ングが悪いことになる。
そのため従来から種々の考え方がとられており、その代
表的な考え方のひとつとして、平坦路走行時にのみ法令
で定められた35km/hを満足するようにしたものがある。
表的な考え方のひとつとして、平坦路走行時にのみ法令
で定められた35km/hを満足するようにしたものがある。
この場合、使用する走行用油圧モータおよびミッション
の仕様から、35km/hで平坦路を走行する時の必要流量を
Q1,必要圧力をP1と定めると、例えば第11図（ａ）のよ
うにエンジンの所要馬力PS2′が決まり、これにより、
エンジン最高回転数N1と油圧ポンプの押除け容積q1とが
定まり、エンジン回転数−ポンプ吐出量曲線（Ｎ−Ｑ曲
線）は例えば第12図に示すようになる。
の仕様から、35km/hで平坦路を走行する時の必要流量を
Q1,必要圧力をP1と定めると、例えば第11図（ａ）のよ
うにエンジンの所要馬力PS2′が決まり、これにより、
エンジン最高回転数N1と油圧ポンプの押除け容積q1とが
定まり、エンジン回転数−ポンプ吐出量曲線（Ｎ−Ｑ曲
線）は例えば第12図に示すようになる。
第12図に示すＮ−Ｑ曲線を有する油圧式走行駆動装置に
おける登坂路走行について考えてみると、第11図（ａ）
に示すように、登坂時にはポンプの吐出圧力がP2まで増
加してポンプの傾転角が小さくなるのでポンプ吐出量は
Q2まで低下し、従って、その速度は35km/hよりかなり遅
く（35km/h×Q2/Q1）なってしまい、満足のできる走行
性能が得られない。
おける登坂路走行について考えてみると、第11図（ａ）
に示すように、登坂時にはポンプの吐出圧力がP2まで増
加してポンプの傾転角が小さくなるのでポンプ吐出量は
Q2まで低下し、従って、その速度は35km/hよりかなり遅
く（35km/h×Q2/Q1）なってしまい、満足のできる走行
性能が得られない。
そこで、エンジンおよび油圧機器の仕様を定めるにあた
って、予め設定した登坂勾配で35km/hの速度が得られる
ようにすることが考えられる。このように設定すれば、
当然のことながら、平坦路走行時にも35km/hの速度がで
る。
って、予め設定した登坂勾配で35km/hの速度が得られる
ようにすることが考えられる。このように設定すれば、
当然のことながら、平坦路走行時にも35km/hの速度がで
る。
そこで、上述したと同様に、使用する油圧モータおよび
ミッションの仕様から、ある勾配の登坂路を35km/hで走
行するときの必要流量をQ1,必要圧力をP2（＞P1）と定
めると、例えば第11図（ｂ）のようにエンジンの所要馬
力PS2が決まり、更に、エンジンの最高回転数N2と油圧
ポンプの押除け容積q2とが決まり、例えばエンジン回転
数−ポンプ吐出量線図（Ｎ−Ｑ線図）は第13図に示すよ
うになる。
ミッションの仕様から、ある勾配の登坂路を35km/hで走
行するときの必要流量をQ1,必要圧力をP2（＞P1）と定
めると、例えば第11図（ｂ）のようにエンジンの所要馬
力PS2が決まり、更に、エンジンの最高回転数N2と油圧
ポンプの押除け容積q2とが決まり、例えばエンジン回転
数−ポンプ吐出量線図（Ｎ−Ｑ線図）は第13図に示すよ
うになる。
ここで、第13図に示したＮ−Ｑ線図を有する油圧式走行
駆動装置におけるエンジンの性能が第14図のように定め
られているとする。第14図の回転数−馬力曲線（Ｎ−PS
曲線）からわかるように、ある勾配の登坂路を35km/hで
走行するに必要なポンプ吸収馬力をPS2とすればその馬
力はエンジン回転数N2のときに得られるようになってい
る。そして、そのときの燃料消費率〔g/PSh〕は、回転
数−燃料消費率曲線（Ｎ−ｇ曲線）からg2であることが
わかる。しかるに、このような油圧式走行駆動装置によ
り平坦路を35km/hで走行する際のポンプの吸収馬力をPS
2′（＜PS2）とすれば、エンジンをフルスロットルのま
ま平坦路を走行するとそのときのエンジン回転数はN2′
（＞N2）となり、燃料消費率がg2′（＞g2）となること
がわかる。すなわち、このようなエンジンおよび油圧装
置の設定では、平坦路を35km/hで走行するにはエンジン
をその燃料消費率の悪い領域で使用することになり好ま
しくない。また、エンジンを燃料消費率の良い領域で使
用するため、スロットルレバーを操作してエンジン回転
数を下げて走行すると、ポンプ吐出量が少なくなり、所
定の速度（35km/h）を出すことができない。
駆動装置におけるエンジンの性能が第14図のように定め
られているとする。第14図の回転数−馬力曲線（Ｎ−PS
曲線）からわかるように、ある勾配の登坂路を35km/hで
走行するに必要なポンプ吸収馬力をPS2とすればその馬
力はエンジン回転数N2のときに得られるようになってい
る。そして、そのときの燃料消費率〔g/PSh〕は、回転
数−燃料消費率曲線（Ｎ−ｇ曲線）からg2であることが
わかる。しかるに、このような油圧式走行駆動装置によ
り平坦路を35km/hで走行する際のポンプの吸収馬力をPS
2′（＜PS2）とすれば、エンジンをフルスロットルのま
ま平坦路を走行するとそのときのエンジン回転数はN2′
（＞N2）となり、燃料消費率がg2′（＞g2）となること
がわかる。すなわち、このようなエンジンおよび油圧装
置の設定では、平坦路を35km/hで走行するにはエンジン
をその燃料消費率の悪い領域で使用することになり好ま
しくない。また、エンジンを燃料消費率の良い領域で使
用するため、スロットルレバーを操作してエンジン回転
数を下げて走行すると、ポンプ吐出量が少なくなり、所
定の速度（35km/h）を出すことができない。
また、走行油圧駆動装置を備えたホイール式油圧ショベ
ルにおいては、上述したように上部旋回体に搭載した単
一のエンジンおよび単一の油圧ポンプを用いて、掘削用
アクチュエータおよび走行用の油圧モータを駆動してい
るが、登坂走行時の油圧ポンプの所要吸収馬力PS2は掘
削時の油圧ポンプの所要吸収馬力PS3に比べてかなり大
きい。
ルにおいては、上述したように上部旋回体に搭載した単
一のエンジンおよび単一の油圧ポンプを用いて、掘削用
アクチュエータおよび走行用の油圧モータを駆動してい
るが、登坂走行時の油圧ポンプの所要吸収馬力PS2は掘
削時の油圧ポンプの所要吸収馬力PS3に比べてかなり大
きい。
従って、第14図に示した特性を有するエンジンにおい
て、エンジン最高回転数N2のスロットルレバー位置で掘
削作業を行なう場合、油圧ポンプの所要吸収馬力をPS3
（＜PS2）とすれば、エンジン回転数がN3と増加し燃料
消費率がg3（＞g2）となってしまう。スロットルレバー
を操作してエンジン回転数を下げればポンプ吐出量が低
下してしまい作業速度が遅くなってしまう。
て、エンジン最高回転数N2のスロットルレバー位置で掘
削作業を行なう場合、油圧ポンプの所要吸収馬力をPS3
（＜PS2）とすれば、エンジン回転数がN3と増加し燃料
消費率がg3（＞g2）となってしまう。スロットルレバー
を操作してエンジン回転数を下げればポンプ吐出量が低
下してしまい作業速度が遅くなってしまう。
以上、ホイール式油圧ショベルを一例として従来技術の
問題点を説明したが、クローラ式油圧ショベルにおける
重負荷作業と、軽負荷作業との関係も同様である。すな
わち、重負荷作業を重視してエンジンを高馬力にセット
するのは軽作業の面から見れば燃費，騒音，コスト等の
点で無駄なことであり、その反面、軽負荷作業を重視し
てエンジンを低馬力にセットすると、重負荷作業時に十
分な掘削性能が得られないことになる。エンジンを高馬
力にセットして軽負荷作業時にエンジン回転数を下げれ
ばポンプ吐出量が低下してしまい、所望の作業速度が得
られない。
問題点を説明したが、クローラ式油圧ショベルにおける
重負荷作業と、軽負荷作業との関係も同様である。すな
わち、重負荷作業を重視してエンジンを高馬力にセット
するのは軽作業の面から見れば燃費，騒音，コスト等の
点で無駄なことであり、その反面、軽負荷作業を重視し
てエンジンを低馬力にセットすると、重負荷作業時に十
分な掘削性能が得られないことになる。エンジンを高馬
力にセットして軽負荷作業時にエンジン回転数を下げれ
ばポンプ吐出量が低下してしまい、所望の作業速度が得
られない。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解消し、重
負荷作業用に原動機が高馬力にセットされても、軽負荷
作業におけるポンプ吐出量を低下させることなく原動機
回転数を低減させ得る油圧ショベルの油圧制御装置を提
供することにある。
負荷作業用に原動機が高馬力にセットされても、軽負荷
作業におけるポンプ吐出量を低下させることなく原動機
回転数を低減させ得る油圧ショベルの油圧制御装置を提
供することにある。
D.問題点を解決するための手段 第１の発明は、原動機の軽負荷に適した回転数を越えて
いるとき、油圧ポンプを、所定の吐出量が得られる範囲
で、予め設定した最大押除け容積よりも小さくしかも原
動機の回転数が高くなるにつれて小さくなる最大押除け
容積に制御する最大押除け容積設定手段とを具備したこ
とを特徴とする。
いるとき、油圧ポンプを、所定の吐出量が得られる範囲
で、予め設定した最大押除け容積よりも小さくしかも原
動機の回転数が高くなるにつれて小さくなる最大押除け
容積に制御する最大押除け容積設定手段とを具備したこ
とを特徴とする。
第２の発明は、パワーモードおよびエコノミーモードの
いずれかを選択するために作動し、パワーモード選択時
にパワーモード信号を出力し、エコノミーモード選択時
にエコノミーモード信号を出力するモード選択手段と、
原動機の軽負荷に適した回転数を越えているとき、パワ
ーモード信号に応答して、油圧ポンプを、所定の吐出量
が得られる範囲で、予め設定した最大押除け容積よりも
小さくしかも原動機の回転数が高くなるにつれて小さく
なる最大押除け容積に制御する最大押除け容積設定手段
とを具備したことを特徴とする。
いずれかを選択するために作動し、パワーモード選択時
にパワーモード信号を出力し、エコノミーモード選択時
にエコノミーモード信号を出力するモード選択手段と、
原動機の軽負荷に適した回転数を越えているとき、パワ
ーモード信号に応答して、油圧ポンプを、所定の吐出量
が得られる範囲で、予め設定した最大押除け容積よりも
小さくしかも原動機の回転数が高くなるにつれて小さく
なる最大押除け容積に制御する最大押除け容積設定手段
とを具備したことを特徴とする。
E.作用 第１の発明では、運転席のエンジンコントロールレバー
等の操作により原動機回転数が上昇して軽負荷に適した
回転数を越えると、最大押除け容積設定手段の制御の下
に、ポンプ最大押除け容積が原動機回転数が高くなるに
つれて小さくなるように制御される。
等の操作により原動機回転数が上昇して軽負荷に適した
回転数を越えると、最大押除け容積設定手段の制御の下
に、ポンプ最大押除け容積が原動機回転数が高くなるに
つれて小さくなるように制御される。
第２の発明では、モード選択手段によりパワーモードが
選択されている場合に原動機回転数が軽負荷に適した回
転数を越えると第１の発明ど同様の制御が行なわれる。
選択されている場合に原動機回転数が軽負荷に適した回
転数を越えると第１の発明ど同様の制御が行なわれる。
F.実施例 （Ｉ） 第１の発明 −第１の実施例− 第１図は第１の発明の一実施例を示し、原動機を構成す
るエンジン11には可変容量形油圧ポンプ13と固定容量形
油圧ポンプ15とが接続され、エンジン11の回転数は、運
転席内に設けられた回転数制御手段を構成するエンジン
コントロールレバー16により制御される。可変容量形油
圧ポンプ13はコントロールバルブ17を介して走行油圧モ
ータ19および掘削用シリンダ（第10図の油圧シリンダ４
〜６）や旋回モータを含む掘削用アクチュエータ21と接
続されている。固定容量形油圧ポンプ15は不図示の操作
弁に接続されるが、その吐出通路に絞り23が介装され、
その絞り23の前後圧力が電磁弁25を介してポンプ最大傾
転角制御装置27の２つの入口ポートの圧力差が大きいほ
ど最大傾転角が小さく、すなわち、最大押除け容積が小
さくなるように構成されている。ここで、絞り23の前後
圧力の差は流量が増加するに従って大きくなり、また、
エンジン回転数が所定値を越えると最大傾転角制御装置
27が作用することから、その場合には、ポンプ最大傾転
角は、絞り23の絞り量に応じて、エンジン回転数が高く
なるにつれて小さくなるように構成されているものであ
る。ここで所定値とは、例えばポンプの傾転角に対応し
て必要最小馬力で平坦路走行時に35km/hが得られるよう
に定められるもので、エンジンの軽負荷に適した回転数
である。
るエンジン11には可変容量形油圧ポンプ13と固定容量形
油圧ポンプ15とが接続され、エンジン11の回転数は、運
転席内に設けられた回転数制御手段を構成するエンジン
コントロールレバー16により制御される。可変容量形油
圧ポンプ13はコントロールバルブ17を介して走行油圧モ
ータ19および掘削用シリンダ（第10図の油圧シリンダ４
〜６）や旋回モータを含む掘削用アクチュエータ21と接
続されている。固定容量形油圧ポンプ15は不図示の操作
弁に接続されるが、その吐出通路に絞り23が介装され、
その絞り23の前後圧力が電磁弁25を介してポンプ最大傾
転角制御装置27の２つの入口ポートの圧力差が大きいほ
ど最大傾転角が小さく、すなわち、最大押除け容積が小
さくなるように構成されている。ここで、絞り23の前後
圧力の差は流量が増加するに従って大きくなり、また、
エンジン回転数が所定値を越えると最大傾転角制御装置
27が作用することから、その場合には、ポンプ最大傾転
角は、絞り23の絞り量に応じて、エンジン回転数が高く
なるにつれて小さくなるように構成されているものであ
る。ここで所定値とは、例えばポンプの傾転角に対応し
て必要最小馬力で平坦路走行時に35km/hが得られるよう
に定められるもので、エンジンの軽負荷に適した回転数
である。
符号29はマイクロコンピュータ等で構成されたコントロ
ールユニットであり、その入力ポートには回転数検出手
段を構成するエンジン回転数に応じた信号を出力する回
転数センサ30が接続されている。また、コントロールユ
ニット29内のROMには予め第２図に示すようなプログラ
ムが格納されていて、エンジン回転数に応じて電磁弁25
がオンオフされる。
ールユニットであり、その入力ポートには回転数検出手
段を構成するエンジン回転数に応じた信号を出力する回
転数センサ30が接続されている。また、コントロールユ
ニット29内のROMには予め第２図に示すようなプログラ
ムが格納されていて、エンジン回転数に応じて電磁弁25
がオンオフされる。
すなわち第２図を参照するに、スッテプS1では、回転数
センサ30からの信号に基づいてエンジン回転数Noを読込
み、ステップS2において、そのエンジン回転数NOと、予
めROMに格納されているエンジン回転数の所定値NE（上
述したエンジンの軽負荷に適した回転数）との大小を判
別する。現在のエンジン回転数NOが所定値NEを越えてい
る（NO＞NE）ならばステップS3に進み、NE以下（NO≦
NE）ならばステップS4に進む。ステップS3では電磁弁25
をオンし、ステップS4では電磁弁25をオフする。
センサ30からの信号に基づいてエンジン回転数Noを読込
み、ステップS2において、そのエンジン回転数NOと、予
めROMに格納されているエンジン回転数の所定値NE（上
述したエンジンの軽負荷に適した回転数）との大小を判
別する。現在のエンジン回転数NOが所定値NEを越えてい
る（NO＞NE）ならばステップS3に進み、NE以下（NO≦
NE）ならばステップS4に進む。ステップS3では電磁弁25
をオンし、ステップS4では電磁弁25をオフする。
すなわち、回転数センサ30からの信号により検出された
エンジン回転数NOがNEを越えていると判定されたときに
電磁弁25が励磁され、絞り23の前後の圧力が最大傾転角
制御装置27に入力され、２つのポートの圧力差に応じた
最大傾転角に制御される。また、エンジン回転数NOがNE
以下になったときに電磁弁25が消磁され、油圧ポンプ13
の最大傾転角によって定まる最大押除け容積がqEに制御
される。
エンジン回転数NOがNEを越えていると判定されたときに
電磁弁25が励磁され、絞り23の前後の圧力が最大傾転角
制御装置27に入力され、２つのポートの圧力差に応じた
最大傾転角に制御される。また、エンジン回転数NOがNE
以下になったときに電磁弁25が消磁され、油圧ポンプ13
の最大傾転角によって定まる最大押除け容積がqEに制御
される。
このように構成された本実施例の作用について説明す
る。
る。
（１） エンジン回転数が軽負荷に適した回転数NE以下
の場合 エンジン回転数が所定値NE以下の場合には、電磁弁25が
オフされており、ポンプ最大傾転角制御装置27の２つの
入力ポートの圧力が等しく、このとき、ポート最大傾転
角によって定められる最大押除け容積はqEに設定され
る。エンジン回転数は運転席のエンジンコントロールレ
バー16の操作量に相応した値となる。この場合、第３図
のＮ−Ｑ線図からわかるように、ポンプ吐出量Ｑはエン
ジン回転数Ｎに比例して増加する。エンジン回転数をNE
とした場合のＰ−Ｑ線図は第４図に一点鎖線Ｅで示すよ
うになる。
の場合 エンジン回転数が所定値NE以下の場合には、電磁弁25が
オフされており、ポンプ最大傾転角制御装置27の２つの
入力ポートの圧力が等しく、このとき、ポート最大傾転
角によって定められる最大押除け容積はqEに設定され
る。エンジン回転数は運転席のエンジンコントロールレ
バー16の操作量に相応した値となる。この場合、第３図
のＮ−Ｑ線図からわかるように、ポンプ吐出量Ｑはエン
ジン回転数Ｎに比例して増加する。エンジン回転数をNE
とした場合のＰ−Ｑ線図は第４図に一点鎖線Ｅで示すよ
うになる。
（２） エンジン回転数が軽負荷に適した回転数NEを越
える場合 エンジンコントロールレバー16の操作によりエンジン回
転数が所定値NEを越えると、電磁弁25が励磁され、ポン
プ最大傾転角制御装置27の２つの入口ポートに絞り23の
前後圧力がそれぞれかかることになる。絞り23の前後の
圧力差は、固定容量形油圧ポンプ15の吐出量、すなわち
エンジン回転数の関数で表わすことができるので、エン
ジン回転数が所定値NEからエンジン最高回転数NPまでの
間では、最大傾転角が最大押除け容積qEからqP相当の間
でエンジン回転数に応じて連続的に減少するように制御
される。この場合、最大傾転角制御装置27および絞り23
の絞り量を適切に定めることにより、第３図のＮ−Ｑ線
図に示すように、エンジン回転数がNEより大きい領域で
ポンプ吐出量が一定となる。エンジン回転数がNPの場合
のＰ−Ｑ線図では第４図に実線Ｐで示すようになる。
える場合 エンジンコントロールレバー16の操作によりエンジン回
転数が所定値NEを越えると、電磁弁25が励磁され、ポン
プ最大傾転角制御装置27の２つの入口ポートに絞り23の
前後圧力がそれぞれかかることになる。絞り23の前後の
圧力差は、固定容量形油圧ポンプ15の吐出量、すなわち
エンジン回転数の関数で表わすことができるので、エン
ジン回転数が所定値NEからエンジン最高回転数NPまでの
間では、最大傾転角が最大押除け容積qEからqP相当の間
でエンジン回転数に応じて連続的に減少するように制御
される。この場合、最大傾転角制御装置27および絞り23
の絞り量を適切に定めることにより、第３図のＮ−Ｑ線
図に示すように、エンジン回転数がNEより大きい領域で
ポンプ吐出量が一定となる。エンジン回転数がNPの場合
のＰ−Ｑ線図では第４図に実線Ｐで示すようになる。
ここで、エンジン最高回転数NPは、例えばポンプの傾転
角に対応して必要最小馬力で所望の勾配における登坂路
走行時に35km/hが得られるように定められるもので、エ
ンジンの重負荷に適した回転数である。
角に対応して必要最小馬力で所望の勾配における登坂路
走行時に35km/hが得られるように定められるもので、エ
ンジンの重負荷に適した回転数である。
なお、最大傾転角を切換制御しない従来の油圧ポンプの
Ｐ−Ｑ線図を第15図に示す。従来のものでは、軽作業時
にエンジン回転数をNO→NO′に下げるとポンプ吐出量も
QO→QO′に低下して作業速度が遅くなってしまう。
Ｐ−Ｑ線図を第15図に示す。従来のものでは、軽作業時
にエンジン回転数をNO→NO′に下げるとポンプ吐出量も
QO→QO′に低下して作業速度が遅くなってしまう。
このように本実施例では、エンジン回転数が軽負荷に適
した回転数NE以下の低馬力領域ではポンプ最大傾転角で
定まる最大押除け容積をqEとし、NEを越える高馬力領域
では、エンジンコントロールレバー16によるエンジン回
転数の増加につれてポンプ最大傾転角を小さくして最大
押除け容積をqEから連続的に小さくするようにしたの
で、エンジンを高馬力にセットしても、軽負荷時にはエ
ンジン回転数を下げれば低馬力にセットしたと同等の低
燃料消費率の領域でエンジンが運転され、しかも、この
ような制御がエンジンコントロールレバー16の操作量に
応じてなされるので操作性が極めてよい。
した回転数NE以下の低馬力領域ではポンプ最大傾転角で
定まる最大押除け容積をqEとし、NEを越える高馬力領域
では、エンジンコントロールレバー16によるエンジン回
転数の増加につれてポンプ最大傾転角を小さくして最大
押除け容積をqEから連続的に小さくするようにしたの
で、エンジンを高馬力にセットしても、軽負荷時にはエ
ンジン回転数を下げれば低馬力にセットしたと同等の低
燃料消費率の領域でエンジンが運転され、しかも、この
ような制御がエンジンコントロールレバー16の操作量に
応じてなされるので操作性が極めてよい。
第14図のエンジン性能曲線により詳述すると、例えば平
坦路走行時の所要馬力をPS2′とすれば、エンジン回転
数がNE０でその馬力を得ることができるし、また、掘削
時の所要馬力をPS3とすれば、エンジン回転数がND０で
その馬力を得ることができる。しかも、回転数がNE以下
の領域ではポンプの最大押除け容積が最大値qEに設定さ
れているので、油圧ポンプは常に燃料消費率が有利な状
態で使用される。更に、エンジン回転数がNEを越えNPま
での領域では、エンジン回転数を変化させてもポンプ吐
出量が一定であるため、作業速度，走行速度を変化させ
ることがなく、エンジン回転数を制御してエンジン出力
を必要なポンプ吸収馬力に近づけることによりエンジン
の燃料消費率が最も有利な最大傾転角位置でポンプを使
用でき、以って、理想的な制御が可能となる。
坦路走行時の所要馬力をPS2′とすれば、エンジン回転
数がNE０でその馬力を得ることができるし、また、掘削
時の所要馬力をPS3とすれば、エンジン回転数がND０で
その馬力を得ることができる。しかも、回転数がNE以下
の領域ではポンプの最大押除け容積が最大値qEに設定さ
れているので、油圧ポンプは常に燃料消費率が有利な状
態で使用される。更に、エンジン回転数がNEを越えNPま
での領域では、エンジン回転数を変化させてもポンプ吐
出量が一定であるため、作業速度，走行速度を変化させ
ることがなく、エンジン回転数を制御してエンジン出力
を必要なポンプ吸収馬力に近づけることによりエンジン
の燃料消費率が最も有利な最大傾転角位置でポンプを使
用でき、以って、理想的な制御が可能となる。
−第２の実施例− 第５図は第１の発明を走行回路に適用した場合の他の例
を示し、第１図と同様な箇所には同一の符号を付して説
明する。エンジン11には可変容量形油圧ポンプ13と固定
容量形油圧ポンプ15とが接続され、可変容量形油圧ポン
プ13はコントロールバルブ17を介して走行モータ19に接
続され、固定容量形油圧ポンプ15は走行操作手段を構成
する走行ペダル31により操作されるパイロット弁33およ
び前後進レバー35により操作される切換弁37を介してコ
ントロールバルブ17のパイロットポート17a,17bに接続
されている。また、固定容量形油圧ポンプ15とパイロッ
ト弁33との間には絞り23が設けられ、絞り23の前後圧力
が電磁弁25を介して最大傾転角制御装置27に供給され得
るようになっている。一方、パイロット弁33と切換弁37
との間の圧力が電磁弁39を介してエンジン回転数制御装
置41に供給され得るようになっている。
を示し、第１図と同様な箇所には同一の符号を付して説
明する。エンジン11には可変容量形油圧ポンプ13と固定
容量形油圧ポンプ15とが接続され、可変容量形油圧ポン
プ13はコントロールバルブ17を介して走行モータ19に接
続され、固定容量形油圧ポンプ15は走行操作手段を構成
する走行ペダル31により操作されるパイロット弁33およ
び前後進レバー35により操作される切換弁37を介してコ
ントロールバルブ17のパイロットポート17a,17bに接続
されている。また、固定容量形油圧ポンプ15とパイロッ
ト弁33との間には絞り23が設けられ、絞り23の前後圧力
が電磁弁25を介して最大傾転角制御装置27に供給され得
るようになっている。一方、パイロット弁33と切換弁37
との間の圧力が電磁弁39を介してエンジン回転数制御装
置41に供給され得るようになっている。
可変容量形油圧ポンプ13は、回路圧力によりその吐出量
を制御（例えば第４図のＰ−Ｑ線図のように）するポン
プレギュレータ（不図示）を有しているが、そのレギュ
レータと関連して上述の最大傾転角制御装置27が設けら
れている。
を制御（例えば第４図のＰ−Ｑ線図のように）するポン
プレギュレータ（不図示）を有しているが、そのレギュ
レータと関連して上述の最大傾転角制御装置27が設けら
れている。
また、エンジン11のガバナ（不図示）に関連して回転数
切換手段を構成するエンジン回転数制御装置41が設けら
れ、これによりエンジン11の回転数が後述のように制限
される。第６図（ａ）〜（ｃ）を参照するに、回転数制
御装置41は、所定の部位に軸支されたレバー41aを有
し、そのレバー41aの中間点にはガバナに接続されたス
ロットルレバー12が接続されている。レバー41aの先端
にはばね41bが掛止され、ばね41bの他端は、所定の部位
に軸支されたレバー41cの一方の端部に掛止されてい
る。そのレバー41cの他方の端部は、例えばプッシュプ
ルケーブル14により運転席内のエンジンコントロールレ
バー41eと接続されている。このエンジンコントロール
レバー41eもまた回転数制御手段を構成し、エンジン回
転数NE以下の領域においてエンジン回転をアイドルから
NEまで連続的に制御できる。
切換手段を構成するエンジン回転数制御装置41が設けら
れ、これによりエンジン11の回転数が後述のように制限
される。第６図（ａ）〜（ｃ）を参照するに、回転数制
御装置41は、所定の部位に軸支されたレバー41aを有
し、そのレバー41aの中間点にはガバナに接続されたス
ロットルレバー12が接続されている。レバー41aの先端
にはばね41bが掛止され、ばね41bの他端は、所定の部位
に軸支されたレバー41cの一方の端部に掛止されてい
る。そのレバー41cの他方の端部は、例えばプッシュプ
ルケーブル14により運転席内のエンジンコントロールレ
バー41eと接続されている。このエンジンコントロール
レバー41eもまた回転数制御手段を構成し、エンジン回
転数NE以下の領域においてエンジン回転をアイドルから
NEまで連続的に制御できる。
なお、エンジン回転数NEは上述したようにエンジンの軽
負荷に適した回転数として定められる。
負荷に適した回転数として定められる。
更にこのエンジン回転数制御装置41は、レバー41aの回
動角を制御するアクチュエータ41dを有し、エンジン回
転数がNEを越える領域では、アクチュエータ41dによ
り、走行ペダル31の踏込量、すなわちパイロット弁33の
吐出圧力に応じてエンジン回転数を最高回転数NPまで増
加させるように構成されている。なお、最高回転数NPは
上述したと同様にエンジンの重負荷に適した回転数であ
る。
動角を制御するアクチュエータ41dを有し、エンジン回
転数がNEを越える領域では、アクチュエータ41dによ
り、走行ペダル31の踏込量、すなわちパイロット弁33の
吐出圧力に応じてエンジン回転数を最高回転数NPまで増
加させるように構成されている。なお、最高回転数NPは
上述したと同様にエンジンの重負荷に適した回転数であ
る。
なお、第６図（ａ）はエンジンアイドル状態、第６図
（ｂ）はエンジン回転数をエンジンコントロールレバー
41eにより所定値NEに制御した状態、第６図（ｃ）はフ
ルスロットルの状態を示す。この実施例ではエンジンコ
ントロールレバー41eを一杯に引いたときにエンジン回
転数はNEを越えた値NE′となるようにされ、アクチュエ
ータ41dが駆動されてもエンジンコントロールレバー41e
は動かないようになっている。また、第５図に示すよう
に、アクチュエータ41dは電磁弁39を介して走行パイロ
ット弁33およびタンク26に接続されている。
（ｂ）はエンジン回転数をエンジンコントロールレバー
41eにより所定値NEに制御した状態、第６図（ｃ）はフ
ルスロットルの状態を示す。この実施例ではエンジンコ
ントロールレバー41eを一杯に引いたときにエンジン回
転数はNEを越えた値NE′となるようにされ、アクチュエ
ータ41dが駆動されてもエンジンコントロールレバー41e
は動かないようになっている。また、第５図に示すよう
に、アクチュエータ41dは電磁弁39を介して走行パイロ
ット弁33およびタンク26に接続されている。
更に、エンジン11の出力軸に関連させてエンジン回転数
を検出する回転数センサ30が設けられている。この回転
数センサ30は回転数検出手段を構成してコントロールユ
ニット29に接続され、後述するプログラムによって、読
み込まれたエンジン回転数が所定値NEと大小判定され
る。そして、コントロールユニット29の出力ポートには
電磁弁25,39が接続されており、エンジン回転数がNEを
越えるときに両電磁弁25,39が励磁されて後続の各装置3
7,41に圧油が供給される。
を検出する回転数センサ30が設けられている。この回転
数センサ30は回転数検出手段を構成してコントロールユ
ニット29に接続され、後述するプログラムによって、読
み込まれたエンジン回転数が所定値NEと大小判定され
る。そして、コントロールユニット29の出力ポートには
電磁弁25,39が接続されており、エンジン回転数がNEを
越えるときに両電磁弁25,39が励磁されて後続の各装置3
7,41に圧油が供給される。
すなわち第７図を参照するに、ステップS11では、回転
数センサ30からの信号に基づいてエンジン回転数NOを読
み込み、ステップS12において、そのエンジン回転数NO
と、予めROMに格納されているエンジン回転数の所定値N
E（エンジンの軽負荷に適した回転数）との大小を判別
する。現在のエンジン回転数NOが所定値NEを越えている
（NO＞NE）ならばステップS13に進み、NE以下（NO≦
NE）ならばステップ14に進む。ステップS13では電磁弁2
5,39をオンし、ステップS14では電磁弁25,39をオフす
る。
数センサ30からの信号に基づいてエンジン回転数NOを読
み込み、ステップS12において、そのエンジン回転数NO
と、予めROMに格納されているエンジン回転数の所定値N
E（エンジンの軽負荷に適した回転数）との大小を判別
する。現在のエンジン回転数NOが所定値NEを越えている
（NO＞NE）ならばステップS13に進み、NE以下（NO≦
NE）ならばステップ14に進む。ステップS13では電磁弁2
5,39をオンし、ステップS14では電磁弁25,39をオフす
る。
このような手順により、回転数センサ30からの信号によ
り検出されたエンジン回転数NOがNEを越えていると判定
されたときに電磁弁25,39が励磁され、絞り23の前後の
圧力が最大傾転角制御装置27に、走行用パイロット弁33
のパイロット圧が回転数制御用シリンダ41dにそれぞれ
入力される。また、エンジン回転数NOがNE以下となった
ときに電磁弁25,39が消磁され、油圧ポンプ13の最大傾
転角によって定まる最大押除け容積がqEに制御されると
ともに、回転数制御用アクチュエータ41dが第６図
（ａ），（ｂ）の位置まで縮退する。
り検出されたエンジン回転数NOがNEを越えていると判定
されたときに電磁弁25,39が励磁され、絞り23の前後の
圧力が最大傾転角制御装置27に、走行用パイロット弁33
のパイロット圧が回転数制御用シリンダ41dにそれぞれ
入力される。また、エンジン回転数NOがNE以下となった
ときに電磁弁25,39が消磁され、油圧ポンプ13の最大傾
転角によって定まる最大押除け容積がqEに制御されると
ともに、回転数制御用アクチュエータ41dが第６図
（ａ），（ｂ）の位置まで縮退する。
このように構成された本実施例の作用について説明す
る。
る。
（１） エンジン回転数が軽負荷に適した回転数NE以下
の場合 エンジン回転数が所定値NE以下の場合には、電磁弁25,3
9がオフされており、ポンプ最大傾転角制御装置27の２
つの入力ポートの圧力が等しく、このときに設定される
ポンプ最大傾転角により油圧ポンプ13の最大押除け容積
はqEとなる。エンジン回転数は、運転席のエンジンコン
トロールレバー16の操作量に応じてスロットルレバーが
動かされることにより制御されることになる。この場
合、第３図のＮ−Ｑ線図からわかるように、ポンプ吐出
量Ｑはエンジン回転数Ｎに比例して増加する。エンジン
回転数をNEとした場合のＰ−Ｑ線図は第４図に一点鎖線
Ｅで示すようになる。
の場合 エンジン回転数が所定値NE以下の場合には、電磁弁25,3
9がオフされており、ポンプ最大傾転角制御装置27の２
つの入力ポートの圧力が等しく、このときに設定される
ポンプ最大傾転角により油圧ポンプ13の最大押除け容積
はqEとなる。エンジン回転数は、運転席のエンジンコン
トロールレバー16の操作量に応じてスロットルレバーが
動かされることにより制御されることになる。この場
合、第３図のＮ−Ｑ線図からわかるように、ポンプ吐出
量Ｑはエンジン回転数Ｎに比例して増加する。エンジン
回転数をNEとした場合のＰ−Ｑ線図は第４図に一点鎖線
Ｅで示すようになる。
（２） エンジン回転数が軽負荷に適した回転数NEを越
える場合 エンジンコントロールレバー16の操作によりエンジン回
転数が所定値NEを越えると、電磁弁25,39が励磁され、
ポンプ最大傾転角制御装置27の２つの入口ポートに絞り
23の前後圧力がそれぞれかかることになる。またこのと
き、走行用パイロット弁33のパイロット圧力がアクチュ
エータ41dに作用するので、エンジン回転数がNEを越え
た領域では、走行用パイロット弁33のパイロット圧力に
従って、すなわち、走行ペダル31の踏込み量に従ってエ
ンジン回転数が増加することになる。
える場合 エンジンコントロールレバー16の操作によりエンジン回
転数が所定値NEを越えると、電磁弁25,39が励磁され、
ポンプ最大傾転角制御装置27の２つの入口ポートに絞り
23の前後圧力がそれぞれかかることになる。またこのと
き、走行用パイロット弁33のパイロット圧力がアクチュ
エータ41dに作用するので、エンジン回転数がNEを越え
た領域では、走行用パイロット弁33のパイロット圧力に
従って、すなわち、走行ペダル31の踏込み量に従ってエ
ンジン回転数が増加することになる。
本例においても、上述した第１の実施例と同様にエンジ
ン回転数が軽負荷に適した回転数NEを越える領域ではエ
ンジン回転数に応じた最大傾転角、すなわち最大押除け
容積となり、第３図のＮ−Ｑ線図に示すように、エンジ
ン回転数がNEを越える領域ではポンプ吐出量が一定とな
る。エンジン最高回転数NPにおけるＰ−Ｑ線図は第１の
実施例と同様に第４図に実線Ｐで示すようになる。
ン回転数が軽負荷に適した回転数NEを越える領域ではエ
ンジン回転数に応じた最大傾転角、すなわち最大押除け
容積となり、第３図のＮ−Ｑ線図に示すように、エンジ
ン回転数がNEを越える領域ではポンプ吐出量が一定とな
る。エンジン最高回転数NPにおけるＰ−Ｑ線図は第１の
実施例と同様に第４図に実線Ｐで示すようになる。
以上説明した第２の実施例では、第１の実施例とは異な
り、エンジン回転数が軽負荷に適した回転数NEを越える
領域では走行ペダルの踏込み量に従ってエンジン回転数
および最大傾転角を制御するようにしたので、走行時に
走行ペダルを踏込むだけで所望の速度を保ちつつ所要ト
ルクを得ることができ、走行操作性が良くなる。
り、エンジン回転数が軽負荷に適した回転数NEを越える
領域では走行ペダルの踏込み量に従ってエンジン回転数
および最大傾転角を制御するようにしたので、走行時に
走行ペダルを踏込むだけで所望の速度を保ちつつ所要ト
ルクを得ることができ、走行操作性が良くなる。
−第３の実施例− 第８図は第１の発明を掘削用回路に適用した場合の他の
例を示し、第１図および第５図と同様の箇所には同一の
符号を付して説明する。
例を示し、第１図および第５図と同様の箇所には同一の
符号を付して説明する。
エンジン11には可変容量形油圧ポンプ13と固定容量形油
圧ポンプ15とが接続され、可変容量形ポンプ13はコント
ロールバルブ17を介して上述したような掘削用アクチュ
エータ42と接続され、固定容量形油圧ポンプ15は、掘削
操作手段を構成する掘削操作レバー43により操作される
パイロット弁45を介してコントロールバルブ17のパイロ
ットポート17a,17bに接続されている。パイロット弁45
の２つの出口ポートはシャトル弁47および電磁弁39を介
してエンジン回転数制御装置41に接続されている。エン
ジン回転数制御装置41は第２の実施例と全く同様であり
詳細な説明は省略する。
圧ポンプ15とが接続され、可変容量形ポンプ13はコント
ロールバルブ17を介して上述したような掘削用アクチュ
エータ42と接続され、固定容量形油圧ポンプ15は、掘削
操作手段を構成する掘削操作レバー43により操作される
パイロット弁45を介してコントロールバルブ17のパイロ
ットポート17a,17bに接続されている。パイロット弁45
の２つの出口ポートはシャトル弁47および電磁弁39を介
してエンジン回転数制御装置41に接続されている。エン
ジン回転数制御装置41は第２の実施例と全く同様であり
詳細な説明は省略する。
固定容量形油圧ポンプ15とパイロット弁45との間の絞り
23、その前後の通路と接続された電磁弁25および電磁弁
25と接続された最大傾転角制御装置27は第１の実施例と
全く同様であり説明は省略する。また、エンジン回転数
センサ30およびコントロールユニット29も第１の実施例
と同一であり説明を省略する。
23、その前後の通路と接続された電磁弁25および電磁弁
25と接続された最大傾転角制御装置27は第１の実施例と
全く同様であり説明は省略する。また、エンジン回転数
センサ30およびコントロールユニット29も第１の実施例
と同一であり説明を省略する。
このように構成された第３の実施例の作用は第２の実施
例の場合と同様であり、特に、エンジン回転数が軽負荷
に適した回転数NE以下の領域では全く同一である。エン
ジン回転数がNEを越える領域では、第２の実施例と異な
り、掘削用パイロット弁45のパイロット圧力によってエ
ンジン回転数が上昇するが、その他の作用は同一であり
説明を省略する。
例の場合と同様であり、特に、エンジン回転数が軽負荷
に適した回転数NE以下の領域では全く同一である。エン
ジン回転数がNEを越える領域では、第２の実施例と異な
り、掘削用パイロット弁45のパイロット圧力によってエ
ンジン回転数が上昇するが、その他の作用は同一であり
説明を省略する。
本実施例でも第１の実施例と同等の効果が得られ、掘削
操作レバーの操作により、所望の作業速度を保ちつつ、
負荷に応じたエンジン出力およびポンプ吸収馬力が得ら
れ、これにより、燃費，騒音，操作性の点で極めて優れ
た油圧ショベルの油圧制御装置を提供できる。
操作レバーの操作により、所望の作業速度を保ちつつ、
負荷に応じたエンジン出力およびポンプ吸収馬力が得ら
れ、これにより、燃費，騒音，操作性の点で極めて優れ
た油圧ショベルの油圧制御装置を提供できる。
また、エンジン回転数が軽負荷に適した回転数を越えた
領域においては、エンジン回転数に比例してポンプ最大
傾転角、すなわち、最大押除け容積が制御されるので、
最大傾転角制御に伴って作業速度が変わることがなく、
運転フィーリングがよく作業の安全性も保たれる。
領域においては、エンジン回転数に比例してポンプ最大
傾転角、すなわち、最大押除け容積が制御されるので、
最大傾転角制御に伴って作業速度が変わることがなく、
運転フィーリングがよく作業の安全性も保たれる。
（II） 第２の発明 第２の発明は第１の発明にモード選択スイッチを付加し
たものであり、エンジン回転数と選択されたモードに応
じて最大傾転角およびエンジン回転数制御を行うように
したものである。第５図に示した第２の実施例にモード
選択スイッチを付加した場合については以下に説明す
る。
たものであり、エンジン回転数と選択されたモードに応
じて最大傾転角およびエンジン回転数制御を行うように
したものである。第５図に示した第２の実施例にモード
選択スイッチを付加した場合については以下に説明す
る。
第５図において、符号51はコントロールユニット29に接
続された選択手段としてのモード選択スイッチであり、
開放された位置が重負荷用のパワーモード（Ｐ）位置で
あり、閉成された位置が軽負荷用のエコノミーモード
（Ｅ）位置であり、各操作位置に応じてパワーモード信
号またはエコノミーモード信号を出力する。
続された選択手段としてのモード選択スイッチであり、
開放された位置が重負荷用のパワーモード（Ｐ）位置で
あり、閉成された位置が軽負荷用のエコノミーモード
（Ｅ）位置であり、各操作位置に応じてパワーモード信
号またはエコノミーモード信号を出力する。
そして例えば第９図のプログラムに従って上述の制御が
実行される。
実行される。
第９図を参照するに、ステップS21において、エンジン
回転数NOを読込むとともにモード選択スイッチ51からの
信号に基づいて選択されているモードを読込む。ステッ
プS22に進んで、パワーモードが選択され、かつエンジ
ン回転数NOが軽負荷に適した回転数NEを越えていると判
定されるとステップS23に進み、電磁弁25,39を共にオン
する。ステップS22においてエンジン回転数NOがNE以下
またはパワーモードが選択されていないと判定される
と、ステップS24において電磁弁25,39をオフする。
回転数NOを読込むとともにモード選択スイッチ51からの
信号に基づいて選択されているモードを読込む。ステッ
プS22に進んで、パワーモードが選択され、かつエンジ
ン回転数NOが軽負荷に適した回転数NEを越えていると判
定されるとステップS23に進み、電磁弁25,39を共にオン
する。ステップS22においてエンジン回転数NOがNE以下
またはパワーモードが選択されていないと判定される
と、ステップS24において電磁弁25,39をオフする。
このように構成することにより、モード選択スイッチ51
によってパワーモードが選択されエンジン回転数がNEを
越えたときにだけ、すなわちエンジンが高馬力のときに
だけエンジン回転数が走行ペダル31の踏込量に比例して
増加するとともに、そのエンジン回転数が上昇するにつ
れてポンプ最大傾転角が小さくなるように制御される。
によってパワーモードが選択されエンジン回転数がNEを
越えたときにだけ、すなわちエンジンが高馬力のときに
だけエンジン回転数が走行ペダル31の踏込量に比例して
増加するとともに、そのエンジン回転数が上昇するにつ
れてポンプ最大傾転角が小さくなるように制御される。
従って、運転者が軽負荷時にエコノミーモードを選択し
ていれば、例えば平坦路走行時に走行ペダルを一杯に踏
込んでもエンジン回転数はNEで、すなわち低馬力で制限
され、しかもポンプ最大傾転角も最大値（最大押除け容
積qE相当）のままであり、燃料消費率の有利な領域でエ
ンジンおよび油圧ポンプを運転できる。
ていれば、例えば平坦路走行時に走行ペダルを一杯に踏
込んでもエンジン回転数はNEで、すなわち低馬力で制限
され、しかもポンプ最大傾転角も最大値（最大押除け容
積qE相当）のままであり、燃料消費率の有利な領域でエ
ンジンおよび油圧ポンプを運転できる。
第８図に示す掘削回路においても、モード選択スイッチ
51を付加するとともに第９図に示すプログラムに従って
最大傾転角およびエンジン回転数を制御すれば、掘削作
業においても上述したと同様の効果を得ることができ
る。
51を付加するとともに第９図に示すプログラムに従って
最大傾転角およびエンジン回転数を制御すれば、掘削作
業においても上述したと同様の効果を得ることができ
る。
なお、第１図に図示した第１の発明の第１の実施例にも
モード選択スイッチを設けて上述したと同様に構成でき
るが、この場合、第１の実施例ではエンジンコントロー
ルレバー16によりエンジンを最高回転数まであげられる
ようになっているので、第２の発明を適用するにあたっ
ては、パワーモードが選択されたときにのみエンジン回
転数がその最高回転数まであがるように、エコノミーモ
ード時にエンジン回転数を制限する制限装置も併せて付
加する必要がある。例えば、第６図のレバー41aの回動
角を油圧シリンダにより制限するように構成することが
できる。
モード選択スイッチを設けて上述したと同様に構成でき
るが、この場合、第１の実施例ではエンジンコントロー
ルレバー16によりエンジンを最高回転数まであげられる
ようになっているので、第２の発明を適用するにあたっ
ては、パワーモードが選択されたときにのみエンジン回
転数がその最高回転数まであがるように、エコノミーモ
ード時にエンジン回転数を制限する制限装置も併せて付
加する必要がある。例えば、第６図のレバー41aの回動
角を油圧シリンダにより制限するように構成することが
できる。
以上の説明では、エンジン回転数の判定をコントロール
ユニット内のプログラムに沿って行なったが、プログラ
ムによらず比較器等を用いて判定してもよい。また、回
転数センサ31に代えて、運転席内のエンジンコントロー
ルレバーやエンジン側のスロットルレバーがエンジン回
転数NEを越える位置まで動いたときに切換わるスイッチ
を用いて回転数検出手段を構成し間接的にエンジン回転
数を判定してもよい。
ユニット内のプログラムに沿って行なったが、プログラ
ムによらず比較器等を用いて判定してもよい。また、回
転数センサ31に代えて、運転席内のエンジンコントロー
ルレバーやエンジン側のスロットルレバーがエンジン回
転数NEを越える位置まで動いたときに切換わるスイッチ
を用いて回転数検出手段を構成し間接的にエンジン回転
数を判定してもよい。
また、エンジン回転数を油圧シリンダ41dにより上昇さ
せるようにしたが、電磁式のアクチュエータで行なって
もよい。また、最大傾転角の制御も同様に電磁式のアク
チュエータで行なってもよい。この場合、回転数センサ
31の出力信号に従って電磁式アクチュエータを駆動して
もよい。
せるようにしたが、電磁式のアクチュエータで行なって
もよい。また、最大傾転角の制御も同様に電磁式のアク
チュエータで行なってもよい。この場合、回転数センサ
31の出力信号に従って電磁式アクチュエータを駆動して
もよい。
G.発明の効果 第１の発明によれば、原動機の回転数が軽負荷に適した
回転数を越えた場合には、油圧ポンプの最大押除け容積
を、所定の吐出量が得られる範囲で、予め設定した最大
押除け容積よりも小さく、しかも原動機の回転数が高く
なるにつれて小さくなるようにしたので、原動機を高馬
力にセットしても作業速度や走行速度を犠牲にすること
なく軽負荷作業に必要なポンプ吸収馬力となるように原
動機出力を低減して燃料消費率が最も有利な状態で油圧
ショベルを運転できるのに加えて、原動機の回転数を制
御することによりかかる制御が行なえるので操作が極め
て簡単となる。また、原動機の回転数が軽負荷に適した
回転数を越える領域内でのポンプ吐出量を原動機回転数
に拘らずほぼ一定とすれば、作業速度，走行速度を変化
させずに原動機回転数を制御することができ、原動機出
力を、必要なポンプ吸収馬力に近づけることにより、油
圧ポンプを原動機の燃料消費率が最も有利な傾転角で運
転でき理想的な制御が可能となる。
回転数を越えた場合には、油圧ポンプの最大押除け容積
を、所定の吐出量が得られる範囲で、予め設定した最大
押除け容積よりも小さく、しかも原動機の回転数が高く
なるにつれて小さくなるようにしたので、原動機を高馬
力にセットしても作業速度や走行速度を犠牲にすること
なく軽負荷作業に必要なポンプ吸収馬力となるように原
動機出力を低減して燃料消費率が最も有利な状態で油圧
ショベルを運転できるのに加えて、原動機の回転数を制
御することによりかかる制御が行なえるので操作が極め
て簡単となる。また、原動機の回転数が軽負荷に適した
回転数を越える領域内でのポンプ吐出量を原動機回転数
に拘らずほぼ一定とすれば、作業速度，走行速度を変化
させずに原動機回転数を制御することができ、原動機出
力を、必要なポンプ吸収馬力に近づけることにより、油
圧ポンプを原動機の燃料消費率が最も有利な傾転角で運
転でき理想的な制御が可能となる。
第２の発明によれば、原動機の回転数が軽負荷に適した
回転数を越えたか否か、パワーモード運転が選択された
か否かに従って上記制御を行なうようにしたので、第１
の発明と同様の効果が得られ、また、エコノミーモード
が選択されていれば原動機回転数が軽負荷に適した回転
数を越えてもポンプ最大押除け容積および原動機回転数
はそのままであり、軽負荷作業時に確実に低馬力領域で
かつ所望の作業速度で作業が行なわれ、燃費，騒音の点
において極めて効果的である。
回転数を越えたか否か、パワーモード運転が選択された
か否かに従って上記制御を行なうようにしたので、第１
の発明と同様の効果が得られ、また、エコノミーモード
が選択されていれば原動機回転数が軽負荷に適した回転
数を越えてもポンプ最大押除け容積および原動機回転数
はそのままであり、軽負荷作業時に確実に低馬力領域で
かつ所望の作業速度で作業が行なわれ、燃費，騒音の点
において極めて効果的である。
また、原動機回転数が軽負荷に適した回転数を越えたと
きに原動機回転数を所定の高い回転数に一気に制御する
とともに、最大押除け容積を所定の小さい値に一気に制
御しても本発明の技術的課題を解決できるが、本発明の
ように、原動機回転数が所定値を越えた領域でも原動機
回転数を任意に制御できるようにすることにより、上述
した解決手段に比べて全負荷以外の領域での燃費，騒音
が向上する。
きに原動機回転数を所定の高い回転数に一気に制御する
とともに、最大押除け容積を所定の小さい値に一気に制
御しても本発明の技術的課題を解決できるが、本発明の
ように、原動機回転数が所定値を越えた領域でも原動機
回転数を任意に制御できるようにすることにより、上述
した解決手段に比べて全負荷以外の領域での燃費，騒音
が向上する。
第１図は第１の発明の第１の実施例を示すブロック図、
第２図はその第２の実施例における電磁弁制御用プログ
ラムの一例を示すフローチャート、第３図は本実施例に
おけるエンジン回転数Ｎとポンプ吐出量Ｑとの関係を示
すグラフ、第４図は本実施例におけるポンプのＰ−Ｑ線
図を示す図、第５図は第１の発明の第２の実施例を示す
ブロック図、第６図（ａ）〜（ｃ）は回転数制御装置の
一実施例を示すそれぞれ正面図、第７図は第２の実施例
における電磁弁制御用プログラムの一例を示すフローチ
ャート、第８図は第１の発明の第３の実施例を示すブロ
ック図、第９図は第３の実施例における電磁弁制御用プ
ログラムの一例を示すフローチャート、第10図はホイー
ル式油圧ショベルの一例を示す側面図、第11図（ａ），
（ｂ）は従来のホイール式油圧ショベルにおけるＰ−Ｑ
線図の２例を示すグラフ、第12図および第13図は従来の
ホイール式油圧ショベルのエンジン回転数Ｎとポンプ吐
出量Ｑとの関係をそれぞれ示すグラフ、第14図はエンジ
ン性能曲線を示す図、第15図は従来のホイール式油圧シ
ョベルのポンプにおけるＰ−Ｑ線図を示す図である。 1:走行輪、2:下部走行体 3:上部旋回体 ４〜9:掘削用アタッチメント 11:エンジン 13:可変容量形油圧ポンプ 15:固定容量形油圧ポンプ 16:エンジンコントロールレバー 17:コントロールバルブ 19:油圧モータ 21:掘削用アクチュエータ 23:絞り、25,39:電磁弁 27:最大傾転角制御装置 29:コントロールユニット 30:回転数センサ、31:走行ペダル 33,45:パイロット弁、37:切換弁 41:回転数制御装置 41a,41c:レバー、41b:ばね 41d:油圧シリンダ 41e:エンジンコントロールレバー 51:モード選択スイッチ
第２図はその第２の実施例における電磁弁制御用プログ
ラムの一例を示すフローチャート、第３図は本実施例に
おけるエンジン回転数Ｎとポンプ吐出量Ｑとの関係を示
すグラフ、第４図は本実施例におけるポンプのＰ−Ｑ線
図を示す図、第５図は第１の発明の第２の実施例を示す
ブロック図、第６図（ａ）〜（ｃ）は回転数制御装置の
一実施例を示すそれぞれ正面図、第７図は第２の実施例
における電磁弁制御用プログラムの一例を示すフローチ
ャート、第８図は第１の発明の第３の実施例を示すブロ
ック図、第９図は第３の実施例における電磁弁制御用プ
ログラムの一例を示すフローチャート、第10図はホイー
ル式油圧ショベルの一例を示す側面図、第11図（ａ），
（ｂ）は従来のホイール式油圧ショベルにおけるＰ−Ｑ
線図の２例を示すグラフ、第12図および第13図は従来の
ホイール式油圧ショベルのエンジン回転数Ｎとポンプ吐
出量Ｑとの関係をそれぞれ示すグラフ、第14図はエンジ
ン性能曲線を示す図、第15図は従来のホイール式油圧シ
ョベルのポンプにおけるＰ−Ｑ線図を示す図である。 1:走行輪、2:下部走行体 3:上部旋回体 ４〜9:掘削用アタッチメント 11:エンジン 13:可変容量形油圧ポンプ 15:固定容量形油圧ポンプ 16:エンジンコントロールレバー 17:コントロールバルブ 19:油圧モータ 21:掘削用アクチュエータ 23:絞り、25,39:電磁弁 27:最大傾転角制御装置 29:コントロールユニット 30:回転数センサ、31:走行ペダル 33,45:パイロット弁、37:切換弁 41:回転数制御装置 41a,41c:レバー、41b:ばね 41d:油圧シリンダ 41e:エンジンコントロールレバー 51:モード選択スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辰巳 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 (56)参考文献 特開 昭55−87865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−139316（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−53189（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−29196（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−156139（ＪＰ，Ｕ)
Claims (8)
- 【請求項１】原動機により駆動される可変容量形油圧ポ
ンプと、当該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動
され、走行操作手段および掘削操作手段により制御され
る駆動手段と、前記原動機の回転数を制御する回転数制
御手段と、原動機の軽負荷に適した回転数を越えている
とき、前記油圧ポンプを、所定の吐出量が得られる範囲
で、予め設定した最大押除け容積よりも小さくしかも前
記原動機の回転数が高くなるにつれて小さくなる最大押
除け容積に制御する最大押除け容積設定手段とを具備し
たことを特徴とする油圧ショベルの油圧制御装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
て、前記回転数制御手段は、運転席内に設けられエンジ
ンスロットルレバーと接続されたエンジンコントロール
レバーを含み、そのエンジンコントロールレバーの操作
量に応じて、アイドル回転数から原動機最高回転数まで
制御されるように構成したことを特徴とする油圧ショベ
ルの油圧制御装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
て、前記回転数制御手段は、運転席内に設けられエンジ
ンスロットルレバーと接続されたエンジンコントロール
レバーと、前記走行操作手段または掘削操作手段の操作
量に応じて原動機回転数を制御する回転数制御用アクチ
ュエータとを含み、エンジン回転数が前記原動機の軽負
荷に適した回転数以下の領域では前記エンジンコントロ
ールレバーにより原動機回転数が制御され、原動機回転
数が前記軽負荷に適した回転数を越えた領域では前記回
転数制御用アクチュエータにより原動機回転数が制御さ
れるように構成したことを特徴とする油圧ショベルの油
圧制御装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか
の項に記載の装置において、原動機回転数が前記軽負荷
に適した回転数よりも大きい場合と軽負荷に適した回転
数である場合とのポンプ吐出量がほぼ等しくなるよう
に、原動機回転数が前記軽負荷に適した回転数を越えて
いる場合の前記最大押除け容積を制御するようにしたこ
とを特徴とする油圧ショベルの油圧制御装置。 - 【請求項５】原動機により駆動される可変容量形油圧ポ
ンプと、当該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動
され、走行操作手段および掘削操作手段により制御され
る駆動手段と、前記原動機の回転数を制御する回転数制
御手段と、原動機を高馬力で使用するパワーモードおよ
び原動機を低馬力で使用するエコノミーモードのいずれ
かを選択するために作動し、パワーモード選択時にパワ
ーモード信号を出力し、エコノミーモード選択時にエコ
ノミーモード信号を出力するモード選択手段と、原動機
の軽負荷に適した回転数を越えているとき、パワーモー
ド信号に応答して、前記油圧ポンプを、所定の吐出量が
得られる範囲で、予め設定した最大押除け容積よりも小
さくしかも前記原動機の回転数が高くなるにつれて小さ
くなる最大押除け容積に制御する最大押除け容積設定手
段とを具備したことを特徴とする油圧ショベルの油圧制
御装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲第５項に記載の装置におい
て、前記回転数制御手段は、運転席内に設けられエンジ
ンスロットルレバーと接続されたエンジンコントロール
レバーを含み、そのコントロールレバーの操作量に応じ
て、アイドル回転数から原動機最高回転数まで制御され
るように構成したことを特徴とする油圧ショベルの油圧
制御装置。 - 【請求項７】特許請求の範囲第５項に記載の装置におい
て、前記回転数制御手段は、運転席内に設けられエンジ
ンスロットルレバーと接続されたエンジンコントロール
レバーと、前記走行操作手段または掘削操作手段の操作
量に応じて原動機回転数を制御する回転数制御用アクチ
ュエータとを含み、エンジン回転数が前記原動機の軽負
荷に適した回転数以下の領域では前記エンジンコントロ
ールレバーにより原動機回転数が制御され、原動機回転
数が前記軽負荷に適した回転数を越えた領域では前記回
転数制御用アクチュエータにより原動機回転数が制御さ
れるように構成したことを特徴とする油圧ショベルの油
圧制御装置。 - 【請求項８】特許請求の範囲第５項〜第７項のいずれか
の項に記載の装置において、原動機回転数が前記軽負荷
に適した回転数よりも大きい場合と軽負荷に適した回転
数である場合とのポンプ吐出量がほぼ等しくなるよう
に、原動機回転数が前記軽負荷に適した回転数を越えて
いる場合の前記最大押除け容積を制御するようにしたこ
とを特徴とする油圧ショベルの油圧制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298518A JPH0711145B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 油圧シヨベルの油圧制御装置 |
| CN86108701.1A CN1007632B (zh) | 1985-12-28 | 1986-12-27 | 液压建筑机械的控制系统 |
| EP86118113A EP0228707B1 (en) | 1985-12-28 | 1986-12-29 | Control system of hydraulic construction machinery |
| DE8686118113T DE3674996D1 (de) | 1985-12-28 | 1986-12-29 | Steuersystem fuer hydraulische erdbewegungsmaschinen. |
| US06/947,524 US4726186A (en) | 1985-12-28 | 1986-12-29 | Control system of hydraulic construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298518A JPH0711145B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 油圧シヨベルの油圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156440A JPS62156440A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0711145B2 true JPH0711145B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=17860758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60298518A Expired - Fee Related JPH0711145B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 油圧シヨベルの油圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711145B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4754969B2 (ja) * | 2006-01-10 | 2011-08-24 | 株式会社小松製作所 | 作業車両のエンジン制御装置 |
| WO2015064747A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社小松製作所 | ホイールローダおよびホイールローダの制御方法 |
| JP6087382B2 (ja) * | 2015-03-20 | 2017-03-01 | 株式会社小松製作所 | ホイールローダおよびホイールローダの制御方法 |
| CN110820839B (zh) * | 2019-10-24 | 2024-06-18 | 山重建机有限公司 | 一种轮式挖掘机油门控制机构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523042Y2 (ja) * | 1974-08-27 | 1980-06-02 | ||
| JPS58156139U (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-18 | 株式会社小松製作所 | 油圧駆動車両のエンジン制御装置 |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60298518A patent/JPH0711145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62156440A (ja) | 1987-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |