JPS62160331A - エンジン・油圧ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧ショベル等の建設機械に備えられろエンジ
ン・油圧ポスプの制御装置に関する。

〔従来の技術〕

第１）図はエンジン・油圧ポンプの制御装置が備えられ
ろ建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの概略構成
を示す側面図である。この図において、１は左走行用、
右走行用に一対設げられる走行モータ、２はこの走行モ
ータ１によって駆動される走行体、３は旋回モータ、４
はこの旋回モータ３によって駆動される旋回体、６は旋
回体４に回動可能に装着したブーム、８はこのプーム６
に回動可能に装着したアーム、１０はこのアーム８に回
動可能に装着したパケット、５はプーム６を回動させろ
ブームシリンダ、７はアーム８を回動させるアームシリ
ンダ、９はパケット１０を回動させろパケットシリンダ
、１）は走行モータ１、旋回モータ３、ブームシリンダ
５、アームシリンダ７、パケットシリンダ９等を作動さ
せる操作レバーを例示している。

なお、上記した走行モータ１、旋回モータ３゜ブームシ
リンダ５、アームシリンダ７、およびパケットシリンダ
９は図示しない可変容量油圧ポンプから吐出される圧油
によって駆動するアクチュエータを構成し、また上記し
たブーム６、アーム８、およびパケット１０はフロント
、すなわち掘削作業等をおこなう作業機を構成し、該作
業機、旋回体４および走行体２は上述のアクチュエータ
によって作動する作動体を構成している。

第１２図は上述の第１）図に示す建設機械に備えられる
従来のエンジン・油圧ポンプの制御装置の要部を示す回
路図で、この図において、１，３１５．７は前述した走
行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリン
ダである。また、２ｏは原動機、すなわちエンジン、２
１はこのエンジン２０の回転数を制御するエンジンレバ
ー、２・２゜２３はエンジン２０によって駆動される可
変容量油圧ポンプである。２４は例えば左走行用の走行
モータ１の駆動を制御する第１の走行用方向切換弁、２
５はアームシリンダ７の駆動を制御する第１のアーム用
方向切換弁、２６は旋回モータ３の駆動を制御する旋回
用方向切換弁で、これらの方向切換弁２４，２５．２６
は可変容量油圧ポンプ２２に連絡されている。２７は右
走行用の走行モータ１の駆動な制御する第２の走行用方
向切換弁。

２８はブームシリンダ５の駆動を制御するブーム用方向
切換弁、２９はアームシリンダ７の駆ｆＥｉ’制御する
第２のアーム用方向切換弁で、これらの方向切換弁２７
，２８．２９は可変容量油圧ポンプ２３に連絡さねてい
る。

この第１２図に示すエンジン・油圧ポンプの制御装置を
備えた第１）図に示す油圧ショベルにあっては、エンジ
ン２０によって可変容量油圧ポンプ２２．２３を駆動し
、方向切換弁２４〜２９を適宜切換えることにより、走
行モータ１、旋回モータ３、ブームシリンダ５、アーム
シリンダ７等が選択的に駆動され、これによって走行体
２の走行、旋回体４の旋回、作業機による掘削作業等が
おこなわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この従来の油圧ショベルに備えられるエンジ
ン・油圧ポンプの制御装置にあっては、第１３図のポン
プ吐出流ＩＱとエンジン回転数Ｎとの関係ケ示す説明図
から明らかなように、エンジン２０の使用される最高回
転数Ｎ１と、可変容量油圧ポンプ２２．２３の最大流量
Ｑ１すなわち可変容量油圧ポンプ２２．２３の最大吐出
し容積に相半する斜板の最大傾転角とは一義的に決定さ
れる。したがって、例えば高速走行を考慮して可変容量
油圧ポンプ２２．２３の最大傾転角とエンジン２０の最
高回転数とを設定した場合には、大きな流量が走行モー
タ１および他のアクチュエータに供給されるので、走行
体２を高速で走行させろことができるものの、他のアク
チュエータについては速度が速くなりすぎて例えば作業
機を微操作する必要が生じた場合に、この微操作が難し
くなり、操作性が低下して作業性が悪くなる。また、逆
に作業機等の操作性を考慮してポンプ２２゜２３の最大
傾転角とエンジン２０の最高回転数との関係を設定した
場合ては、作業機等の微操作性を良くできるものの走行
モータ１に供給される流量も制限さ４、それ故、高速走
行が必要となった場合に当該走行をおこなうことができ
ない。すなわち、この従来のエンジン・油圧ポンプの制
御装置にあっては、エンジン２０の最病回転数と可変容
量油圧ポンプ２２．２３の最大傾転角との関係が一義的
に決められてしまうことに伴ってオペレータの意図する
作動体の作動形態を実現させ難く、このことが作業能率
の向上を図る上での欠点となっている。

なお、作動体の作動形態としては、作業機によろ多くの
仕皇量をこなす重掘削すなわちパワーモード（Ｐモード
）、比較的仕事仔の少ない重掘削すなわちエコノミツク
モード（Ｅモード）、走行体２の高速走行（Ｈモード）
、低速走行（Ｌモード）の他、作業機に岩石等の破砕用
のブレーカを装着しておこなう破砕作業等積々のものが
ある。

本発明は上記した従来技術における実情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、オペレータが意図する作動体の
作動形態に適応したアクチュエータの訃′動を実現させ
ることのできろエンジン−油圧ポンプの制御装置を提供
することにある。

〔間肚点を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、原動機と、この原
動機の回転数を制＠ｊ石回転数制御装置と、この原動機
によって駆動さ４る可変容量油圧ポンプと、この可変容
量油圧ポンプの吐出し容積例えば斜板の傾転角な制御す
る吐出し容積制御装置と、可変容量油圧ポンプから吐出
さ４ろ圧油によって駆動する走行モータおよび他のアク
チュエータとを備えたものにおいて、回転数制御装置で
制御される回転数の最高回転数を変更可能な最高回転数
可変手段と、吐出し容積制御装置で制御される吐出し容
積の最大吐出し容積を変更可能な最大吐出し容積可変手
段と、オートアイドル制御手段と、変更しうる複数の最
高回転数のうちの１つと変更しうる複数の最大吐出し容
積のうちの１つとを対応づけて１つの組とし、この組を
あらかじめ走行に関連させて複数組、走行以外の他の作
業に関連させて複数組それぞれ設定するとともに、オー
トアイドル制御に関連させた小さな流量を設定し、走行
モータおよび他のアクチュエータの作動形態およびオー
トアイドル操作に対応してそれぞれの複数組のうちの１
組あるいｔ１小さな流量を選択する設定・選択手段と、
走行モータの目標とする作動形態を指示する例えばスイ
ッチからなる第１の指示手段と、他のアクチュエータの
作動形態を指示する例えばスイッチからなる第２の指示
手段と、オートアイドル制御を指示する第３の指示手段
と、走行モータが作動状態にあるかどうか検出する例え
ば王カスイッテからなる第１の検出手段と、他のアクチ
ュエータが作動状態にあるかどうか検出する例えば王カ
スイッチからなる＄２の検出手段と、走行状態にあるか
どうか、および走行以外の作業状態にあるかどうか判別
するとともに、走行状態にあるかどうかを優先的に例え
ば第１の検出手段および第２の検出手段から出力さねろ
信号に応じて判別する第１の判別手段と、この第１の判
別手段ｆおける走行以外の作業状態にあるかどうかの判
別が満足されないときに、オートアイドル制御が指示さ
れているかどうか判別する第２の判別手段とを備え、こ
れらの第１の判別手段および第２の判別手段による判別
および第１の指示手段、第２の指示手段、第３の指示手
段、第１の検出手段、第２の検出手段から出力される信
号に基づいて設定・選択手段で選定された値に応じて、
最高回転数可変手段および最大吐出し容積可変手段、お
よびオートアイドル制御手段を駆動する構成にしである
。

〔作用〕

このように構成したことにより本発明は、最高回転数と
最大吐出し容積の変更、および相互の組合せに応じて重
掘削、重掘削、高速走行、低速走行、微操作等オペレー
タの意図する、しかも最も標準的な作動体の作動形態を
容易に実現させることができ、また走行状態になく、走
行以外の作業状態にもないと判別された場合には、第２
の判別手段による判別に伴って選択されるオートアイド
ル制御に関連させて設定した小さな流量に応じて、比較
的短い時間のうちにオートアイドル制御に移行させろこ
とができろ。

〔実施例〕

以下、本発明のエンジン・油圧ポンプの制御装置を図に
基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

なお、この図において前述した第１２図に示したものと
同等のものは同一符号で示しである。この第１図におい
て、７０はエンジン２００回転数を制御する回転数制御
装置を構成するガバナレバーで、前述したエンジンレバ
ー２１はばね７０ａを介してこのガバナレバー７０に接
続されている。

３０はガバナレバー７０を含む回転数制御装置で制御さ
れるエンジン２００回転数の最高回転数を変更可能な最
高回転数可変手段で、例えば第２図に示すようシこ、ガ
バナレバー７０に設けたストッパ３０ａと、このストッ
パ３０ａが当接可能なピストン３０ｂを有する油圧シリ
ンダ３０ｃと、この油圧シリンダ３０ＣＫ連絡される油
圧源３０ｄと、この油圧源３０ｄと油圧シリンダ３０ｃ
間に設げられ、油圧シリンダ３０Ｃを油圧源３０ｄおよ
びタンク３０ｆに選択的に連通させる電磁切換弁３０ｇ
とを備えている。

また、第１図に示す６０は可変容量油圧ポンプ２２．２
３り吐出し容積、例えば斜板の傾転角を制御する吐出し
容積制御装置で、第３図に示すように、リンク機構を介
して、可変容量油圧ポンプ２２．２３の斜板に連結され
るピストン６０ａを含むアクチュエータ６０ｂと、上述
のリンク機構に連結されるとともに、上述のアクチュエ
ータ６０ｂを油圧源３Ｑｄおよびタンク３０ｆに選択的
に連通させるサーボ弁６０Ｃとを備えている。

また、第１図に示す３１は吐出し容積制御装置６０で制
御される吐出し容積の最大吐出し容積、例えば斜板の最
大傾転角を変更可能な最大吐出し容積可変手段で、第３
図に示すよ５に吐出し容積制御装置６０を構成するアク
チュエータ６０ｂのピストン６０ａが当接可能なピスト
ン３１ａを有する油圧シリンダ３１ｂと、この油圧シリ
ンダ３１　ｂＹ油圧源３０ｄおよびタンク３０ｆ＆Ｃ選
択的に連通させろ電磁切換弁３１ｃとを備えている。

また第１図に示す７１はオートアイドル制御手段、例え
ばエンジン２Ｏｆ）回転数が次の作業に支障のない程度
の低いアイドル回転数となるようにガバナレバー７０を
制御する制御手段、３２は走行モータ１以外の他のアク
チュエータの目標とする作動形態を例えば重掘削（Ｐモ
ード）Ｋするか、重掘削（Ｅモード）にするか選択する
スイッチ、３３は走行モータ１の目標とする作動形態を
高速走行（Ｈモード）にするか、低速走行（Ｌモード）
にするか選択するスイッチ、７２はオートアイドル制御
を指示するスイッチで、これらのスイッチ３３．３２．
７２は第１の指示手段、第２の指示手段、第３の指示手
段を構成している。３４ａは走行モータ１が作動状態に
あるかどうかを検出する圧カスイツテ、３４ｂは作業機
を駆動するブームシリンダ５．アームシリンダ７、ある
いは旋回体を旋回させる旋回モータ３等の他のアクチュ
エータが作動状態にあるかどうかを検出する圧力スイッ
チで、それぞれ方向切換弁２４．２７、あるいは方向切
換弁２５９　２６０　２８．２９の切換えに伴ってパイ
ロット管路に発生するパイロット王に応動するようにな
っている。これらの圧力スイッチ３４　ａ、　　３４　
ｂは第１の検出手段、第２の検出手段を構成している。

３５は最高回転数可変手段３０、最大吐出し容積可変手
段３１、オートアイドル制御手段７１、スイッチ３２，
３３，７２および圧力スイッチ３４　ａ、　　３４　ｂ
が接続されるコントローラである。

このコントローラ３５は第４図に示すように、スイッチ
３２，３３，７２、圧力スイッチ３４ａ。

３４ｂが接続される入力部３５ａ、この入力部３５ａに
接続され、後述する設定争選択手段および第１〜第５の
判別手段、第１．第２の時間確認手段を構成する演算部
３５ｂ、およびこの演算部３５ｂで選択された値を最高
回転数可変手段３０を構成する電磁切換弁３０ｇの駆動
部、および最大吐出し容積可変手段３１を構成する電磁
切換弁３１Ｃの駆動部およびガバナレバー７０の作動を
制御するオートアイドル制御手段７１に出力する出力Ｆ
ｇ！Ｉ３５　ｃを備えている。

また、第５図および第６図はそれぞれこの実施例に備え
られるエンジン２０および可変容量油圧ポンプ２２，２
３の特性を示す説明図である。このうち第５図は横軸に
エンジン回転数、すなわちエンジン１の最高回転数をと
り、縦軸にポンプ消費馬力Ｐ８、エンジントルクＴ、燃
料消費率ｇをとっている。同第５図中、Ｎ１はエンジン
２０の複数の最高回転数のうちの大きい値をとる最高回
転数を示し、Ｎ２は小さい値をとる最高回転数を示し、
３６．３７はエンジン回転数Ｎ１に対応するエンジン回
転数・エンジントルク特性線を示し。

３６．３８はエンジン回転数Ｎ２に対応するエンジン回
転数Ｏエンジントルク特性線を示している。

また、３９．４０はエンジン回転数Ｎ１に対応するエン
ジン回転数・ポンプ消費馬力特性線を示し、３９．４１
はエンジン回転数Ｎ２に対応するエンジン回転数−ポン
プ消費馬力特性線を示し、４２゜４３はエンジン回転数
Ｎ１に対応ｊる燃料消費率特性線を示し、４２．４４は
エンジン回転数Ｎ２に対応する燃料消費率特性線を示し
ている。ｇｌはエンジン回転数がＮ１のときの燃料消費
率を示し、ｇ２はエンジン回転数がＮ２のときの燃料消
費率を示している。なお、Ｔ、は可変容量油圧ポンプ２
２．２３のポンプトルク特注線を、Ｐ８□は該可変容量
油圧ポンプ２２．２３の変更しうる最大傾転角のうちの
大きい最大傾転角に相応するポンプ消費馬力を、Ｐ８□
は該可変容量油圧ポンプ２２．２３の変更しうる最大傾
転角のうちの小さい最大傾転角に相応するポンプ消費馬
力を示している。

また、第６図は横軸に吐出圧力Ｐを、縦軸にポンプ吐出
流ｉＱを示しており、特性線４５は可変容量油圧ポンプ
２２，２３の変更しうる最大傾転角のうちの大きい最大
傾転角に相応し、ｑ□はそのときの最大吐出流量を示し
ている。また４６は可変容量油圧ポンプ２２．２３の最
大傾転角のうちの小さい最大傾転角に相応し、ｑ２はそ
のときの最大吐出流量を示している。

また、第７図は上述したコントローラ３５の演算部３５
ｂにおいて設定されるエンジンの最高回転数と可変容量
油圧ポンプ２２，２３の最大傾転角すなわち吐出流量と
の組合せを示す説明図で、横軸にはエンジン回転数Ｎを
、縦軸忙はポンプ吐出流量Ｑをとってあり、４７は前述
した第６図の特性線４５に相応し、可変容量油圧ポンプ
２２゜２３から吐出される流量の最大流量がｑｌとなる
Ｌ＃＋性線を示し、４８は前述した第６図の特性線４６
に相応し、可変容量油圧ポンプ２２．２３から吐出され
る流量の最大流量がｑ２となる特性線を示している。

そして、同第７図中、Ａはエンジン回転数がＮ１のとき
の特性線４７上の位置であり、この位置λに示される設
定値はエンジン２０の最高回転数のうちの犬ぎい値と可
変容量油圧ポンプ２２．２３の最大傾転角のうちの大き
い値とを組合せたものであり、Ｂはエンジン回転数がＮ
□のときの特性線４８上の位置であり、この位ＩＩＢに
示される設定値は最高回転数のうちの太ぎい値と最大傾
転角のうちの小さい値との組合せであり、Ｃはエンジン
回転数がＮ２のときの特性線４７上の位置であり、この
位＠、Ｃに示される設定値は最高回転数のうちの小さく
・値と最大傾転角のうちの犬き−・値とを組合せたもの
であり、Ｄはエンジン回転数がＮ２のときの特性線４８
上の位置であり、この位置りに示される設定値は最高回
転数のうちの小さい値と最大傾転角のうちの小さい値と
の組合せであり、Ｆはエンジン回転数が回転数Ｎ２より
もさらに小さいアイドル回転数Ｎ３のときの特性線４８
上の位はである。

すなわち、演算部３５ｂはエンジン２０の変更しうる複
数１例えば２つの使用最高回転数のうちの１つと、可変
容量油圧ポンプ２２，２３の変更しうる複数、例えば２
つの使用最大傾転角のうちの１つを対応づけて１組とし
、この組をあらかじめ走行に関連させて複数組、例えば
Ａ、Ｃ，Ｄの３組設定し、走行以外の他の作業に関連さ
せて複数組、例えばＢ、　　Ｃの２組設定するとともく
、オートアイドル制御に関連させて小さな流量を与える
Ｆを設定し、重掘削（Ｐモード）、重掘削（Ｅモード）
、高速走行（Ｈモード）、低速走行（Ｌモード）等の作
動体の作動形態およびオートアイドル操作に対応して最
適と想定される１組ある（・は上述の小さな流量を選択
する設定・選択手段を構成している。

また、この演算部３５ｂは、走行状態すなわち走行モー
タ１が作動状態にあるかどうか、および走行以外の作業
状態すなわち走行モータｌ以外のアクチュエータが作動
状態にあるかどうか判別するとともに、走行状態にある
かどうかを優先的に、例えば王カスイッチ３４ａ、３４
ｂから出力される信号に応じて判別する第１の判別手段
と、この第１の判別手段において王カスイッチ３４ａ。

３４ｂの双方から走行状態および作業状態にない旨の信
号が出力されたときに、オートアイドル制御が指示され
ているかどうか判別する第２の判別手段と、この第２の
判別手段における判別が満足されたとき、それ以降の時
間を確認する第１の時間確認手段、例えば第１のタイマ
と、この第１のタイマによって計測された時間が、一般
に考えられろ微操作時の作動継続時間を超えろ程度の所
定時間、ＦＪえば３．５秒を経過したかどうか判別する
とともに、スイッチ３２から出力さｒろ信号が変ったか
どうか判別する第３の判別手段と、上述したオートアイ
ドル制御が指示されているかどうか判別する第・２０判
別手段が満足さねないとき、例えばそれ以降の時間を確
認する第２の時間確認手段、例えば第２のタイマと、こ
の第２のタイマによって計測された時間が微操作時に考
えらｒろ作動継続時間を超えろ程度の所定時間、例えば
２．５秒を経過したかどうか判別する第４の判別手段と
、この第４の判別手段の判別が満足されないとき。

および上述した第３の判別手段の判別が満足されないと
きに、スイッチ３２から出力される信号が変ったかどう
か判別する第５の判別手段とを内蔵している。

このように構成した実施例にあっては、第８図に示す処
理手順に従って各動作がおこなわれろ。

すなわち手順Ｓ１において、スイッチ３２゜３３の出力
信号および王カスイッチ３４ａ、３４ｂの出力信号がコ
ントローラ３５の入力部３５　ａを経て演算部３５ｂに
読込まｒる。これにより演算部３５ｂの第１の判別手段
は手順Ｓ２におけるように、まず優先的に走行状態にあ
るかどうか、例えばモカスイッチ３４ａから信号が出力
され走行モータｌが作動しているかどうか判別し、走行
状態にある場合には手順Ｓ３に移る。この手［８３では
スイッチ３３，３２によるＨ、Ｌ、Ｐ、Ｅモードのそれ
ぞねの指示に応じてあらかじめ走行に関連して設定した
上記第７図に示す選択位置Ａ。

Ｃ，Ｄの３組の中から最適なものが選定される。

例えばスイッチ３３によってＨモードが指示され、スイ
ッチ３２によってＰモードが指示されている場合には、
選択位置Ａが選定され、この選択位［ＩＡの内容すなわ
ちエンジン２ｏの最高回転数のうちの大きい値と可変容
量油圧ポンプ２２゜２３の最大傾転角のうちの大きい値
とが選択され、これらに相当する信号を出力部３５ｃに
送る。出力部３５Ｃは最高回転数に相応する信号を最高
回転数可変手段３０を構成する第２図に示す電磁切換弁
３０ｇに出力し、また最大傾転角に相応ｊろ信号を最大
吐出し容積可変手段３１を構成丁７：Ｉ第３図に示す＠
、磁切切換弁３１Ｃ出力する。これにより、Ｉ玉切換弁
３０ｇは第２図に示す状態に保たれ、したがって油圧シ
リンダ３０ｃがタンク３０ｆに連通ずることからピスト
ン３０ｂは移動自在になっており、ガバナレバー７０ｆ
！ピストン３０ｂの全ストロークに相当する大きい角度
回動可能になり、これてよって大きな最高回転数が得ら
れる。また、電磁切換弁３１ｃは第３図の左位置に切換
えられ、したがって油圧シリンダ３１ｂがタンク３０ｆ
に連通することからピストン３１ａは移動自在になって
おり、吐出し容積制御装置６０を構成するアクチュエー
タ６０ｂのピストン６０ａｆ＠ピストン３１ａの全スト
ロークに相当する大きい距離移動可能になり、これによ
って大きな最大傾転角が得られる。これに伴って、第１
０図の特性線５１で示す吐出圧力Ｐ−ポンプ吐出流′Ｗ
ｋＱ特性が得られろ。このときの最大流ｉＱＨは。

ＱＨ＝Ｎ、Ｘｑ、となる。なお、同第１０図の５１ａは
走行時の圧力を示している。

また、第８図に示す千頴Ｓ３において、スイッチ３３に
よってＬモードが指示され、スイッチ３２によってＰモ
ードが指示されている場合には選択位置りが選定され、
この選択位ｔＤの内容すなわちエンジン２０の最高回転
数のうちの小さい値と可変容量油圧ポンプ２２，２３の
最大傾転角のうちの小さい値とが選択され、これらに相
当する信号を出力部３５Ｃに送る。出力部３５Ｃはこれ
らの信号に相応する信号を第２図に示す電磁切換弁３０
ｇおよび第３図に示す電磁切換弁３１Ｃに出力する。こ
れにより、電磁切換弁３０ｇは同第２図の左位置に切換
えられ、したがって油圧源３０ｄの圧油が油圧シリンダ
３０Ｃに供給さｊてピストン３０ｂが右方位置に移動不
能に保たれ、このピスト３０ｂにストッパ３０ａが係止
されることによりガバナレバー７０は七〇回動角度を制
限され、こむによって小さな最高回転数が得られる。ま
た、電磁切換弁３１Ｃは第３図に示す状態に保たれ、し
たがって油圧シリンダ３０ｄの圧油が油圧シリンダ３１
ｂに供給されてピストン３１ａが左方位置に移動不能に
保たれ、このビス）　３１８にアクチュエータ６０ｂの
ピストン６０ａが係止されることにより当該ピストン６
０ａは移動を制限され、これによって小さな最大傾転角
が得られろ。これに応じて第１０図の特性線５２で示す
Ｐ−９％性が得られろ。このときの最大流量ＱＬは上述
した流ｆｉｒ　Ｑ　Ｈよりも十分に小さいＱＬ＝　Ｎｚ
　×ｑｚ　となる。

また、第８図に示す手順Ｓ３において、スイッチ３３に
よってＨモードが指示され、スイッチ３２によってＥモ
ードが指示されている場合には選択位置Ｃが選定され、
この選択位１ｉ１ｃの内容すなわちエンジン２０の最高
回転数のうちの小さい値と可変容量油圧ポンプ２２．２
３の最大傾転角のうちの大きい値とが選択され、これら
に相当する信号を出力部３５ｃに送る。出力部３５ｃは
これらの信号に相応する信号を第２図に示す電磁切換弁
３０ｇおよび第３図に示す電磁切換弁３１Ｃに出力する
。これにより、電磁切換弁３０ｇは同第２図の左位置に
切換えられ、したがって油圧源３０ｄの圧油が油圧シリ
ンダ３０Ｃに供給されてピストン３０ｂが右方位置に移
動不能に保たれ、このピストン３０ｂにストッパ３０ａ
が係止されることによりガバナレバー７０はその回動角
度を制限され、これによって小さな最高回転数が得られ
る。また、電磁切換弁３１ｃは第３図の左位置に切換え
られ、したがって油圧シリンダ３１ｂがタンク３０ｆに
連通ずることからピストン３１ａは移動自在だなってお
り、吐出し容積制御装置６０を構成するアクチュエータ
６０．ｂのピストン６０ａはピストン３１ａの全ストロ
ークに相当する大きい距離移動可能になり、これによっ
て大きな最大傾転角が得られろ。これに応じて、第９図
の特性線５０で示すＰ−Ｑ特注が得られる。このときの
最大流量ＱＥはＱｇ＝Ｎ２Ｘｑ１となろ。

なお、同第９図において５０ａは特性線５０に対応する
ポンプ消費馬力（Ｐ８２　　）特性線である。

また、第８図に示す手順Ｓ３において、スイッチ３３に
よってＬモードが指示され、スイッチ３２によってＥモ
ードが指示されている場合には選択位置りが選定される
。この場合には醍述のＬモードおよびＰモードの場合と
同様であり、このときの最大流１ＱＬは十分に小さい Ｑｌ、　＝　Ｎ２　Ｘ　ｑｘ　となる。

そして、第８図の手１＠８３の処理の後は、はじめに戻
る。また、同第８図の手順Ｓ２において、王カスイッチ
３４ａから信号が出力さねておらず、走行状態でないと
判別された場合には手順Ｓ４に移る。この手順Ｓ４では
、走行以外の作業状態にあるかどうか、例えば王カスイ
ッチ３４ｂから信号が出力され、走行モータ１以外の他
のアクチュエータが作動しているかどうか演算部３５ｂ
の第１の判別手段で判別され、走行以外の他の作業状態
にある場合には手順Ｓ５に移る。この手順Ｓ５ではスイ
ッチ３２によろＰ、Ｂモード指示に応シて、コントロー
ラ３５の演ｇ部３５ｂであらかじめ走行以外の他の作業
に関連して設定した第７図江示す選択位（ｉｌＢ、Ｃの
２組の中から該当するものが選定される。

例工ばスイッチ３２によってＰモードが指示されている
場合には、選択位１ｉＢが選定さね、この選択位置Ｂの
内容すなわちエンジン２０の最高回転数のうちの太ぎい
値と可変容量油圧ポンプ２２゜２３の最大傾転角のうち
の小さい値とが選択され、こｊらに相応する信号を第２
図に示す電磁切換弁３０ｇおよび＠３図に示す電磁切換
弁３１ｃｌＣ出力する。これにより、電磁切換弁３０ｇ
は第２図に示す状態に保たれ、したがって油圧シリンダ
３０Ｃがタンク３０ｆに連通することからピストン３０
ｂは移動自在になっており、ガバナレバー７０はピスト
ン３０ｂの全ストロークに相当する大きい角度回動可能
になり、これによって大きな最高回転数が得られる。ま
た、電磁切換弁３１ｃは第３図に示す状態に保たれ、し
たがって油圧シリンダ３０ｄの圧油が油圧シリンダ３１
ｂに供給されてピストン３１ａが左方位置に移動不能に
保たれ、このピストン３１ａにアクチュエータ６０ｂの
ピストン６０ａが係止されることにより当該ピストン６
０ａは移動を制限され、これによって小さな最大傾転角
が得られろ。これに応じて、第９図の特性線４９で示す
吐出圧力Ｐ−ポンプ吐出流量Ｑ特性が得られる。このと
きの最大流量Ｑ、はＱＰ””Ｎ１×Ｑ２となる。なお、
同第９図において４９８は特性線４９に対応するポンプ
消費馬力（Ｐｓｚ　　）特性線である。

また、第８図に示す手順Ｓ５において、スイッチ３２に
よってＥモードが指示されている場合には、選択位置Ｃ
が選定される。この場合には、前述の手順Ｓ３における
ＨモードおよびＥモードの場合と同様であり、このとき
の最大流量ＱＥはＱｇ”Ｎ２　×ｑ１となる。

なお、第８図の手順Ｓ５の処理の後は、はじめに戻る。

また、同第８図の手順Ｓ４において、走行以外の他の作
業状態にない場合、すなわち走行状態になく他の作業状
態にもない場合には手順Ｓ６に移り、オートアイドル制
御かどうか、すなわちスイッチ７２によってオートアイ
ドル制御が指示されているかどうか、演算部３５ｂの第
２の判別手段で判別される。この第２の判別手段におけ
る判別が満足され、コントローラ３５の入力部３５ａを
介して演算部３５ｂにスイッチ７２からの信号が入力さ
れている場合には、手順Ｓ７に移ろ。手順Ｓ７では、演
算部３５ｂの第１のタイマで手順Ｓ６における第２の判
別がおこなわれた後の時間が計測され、演算部３５ｂの
第３の判別手段で、第１のタイマで計測される時間が３
．５秒経過したかどうかの判別、およびスイッチ３２か
ら出力さｆｌ、６信号が変ったかどうかの２つの判別が
おこなわｒる。これらの２つの判別がともに満足さねた
場合に！工、あらかじめオートアイドル操作に関連して
設定した第７図に示す位置Ｆが選定され、すなわちエン
ジン２００回転数がアイドル回転数Ｎ３、また可変容量
油圧ポンプ２２．２３の最大傾転角が小さい値となるよ
うに、該当する信号をコントローラ３５の出力部３５Ｃ
に送る。出力部３５Ｃはオートアイドル制御手段７１に
信号を送るとともに、最大傾転角に相応する信号を第３
図に示すｔａ切換弁３１に出力する。これにより、ガバ
ナレバー７０が操作されてエンジン２０がアイドル回転
数Ｎ３になるとともに、電磁切換弁３１ｃは第３図に示
す状態に保たれ、したがって油圧シリンダ３０ｄの圧油
が油圧シリンダ３１ｂ罠供給されてピストン３１ａが左
方位置に移動不能に保たれ、このピストン３１ａによっ
てピストン６０ａの移動を制限され、これによって小さ
な最大傾転角が得ら′ＦＩる。このときの流量ＱＦは十
分に小さな流量ＱＰ＝Ｎ３×ｑ２となる。

また、上述の第８図に示す手順Ｓ６における判別が満足
されない場合には手順Ｓ８に移る。この手順Ｓ８では、
演算部３５ｂの第２のタイマで、上述の手順Ｓ６におけ
る判別がおこなわ４た後の時間が計測され、該演算部３
５ｂの第４の判別手段で、第２のタイマで計測される時
間が２．５秒経過したかどうかの判別がおこなわれる。

この手順Ｓ８の判別が満足された場合には、微速度走行
、微速度作業などがおこなわれていないときなどであり
、このとき手順Ｓ５に移り、前回指示されたスイッチ３
２から出力される指示信号に応じて走行以外の作業の形
態であろＰモードかＥモードに自動的に選定され、これ
らのＰモードあるいはＥモードに応じた選択位置Ｂ、Ｃ
が選択され、これらの選択位［Ｂ、Ｃに応じた前述した
最大流量Ｑ、＝Ｎ１Ｘｑ　２、あるいは最大流量Ｑｌ＝
Ｎ２×Ｑ１が得られる。また、上述の手順Ｓ８における
判別、および手順Ｓ７における判別が満足されない場合
は１手順Ｓ９に移る。この手順Ｓ９ではスイッチ３２か
ら出力される信号が切換ったかどうか演算部３５ｂの第
５の判別手段で判別され、この判別が満足された場合に
は手Ｊｌｒｊ８５に移り、スイッチ３２によって指示さ
れたモード、すなわちＰモードあるいはＥモードに応じ
て選択位ｉ１Ｂ、Ｃがそれぞれ選択される。

なお、手順Ｓ９の判別が満足さセない場合、および手Ｊ
ｌ［Ｓ７の判別が満足され、所定の処理がおこなわれた
後は、はじめに戻る操作がおこなわれる。

このように構成した実施例にあっては、作動体の標準的
な作動形態に最も適合し得るエンジン２０の最高回転数
と可変容量油圧ポンプ２２９２３の最大傾転角の組合せ
ｔｔあらかじめ設定しておき、コントローラ３５の演算
部３５ｂで該当する組合せを選択するようにしであるこ
とから、オペレータの意図する作動体の作動形態を実現
させることができ、それ故、作業能率を向上させること
ができろ。

また、例えば広い道を早い速度で走行するときなどにお
こなわれろ高速走行と、例えば狭い道を走行するとぎや
１作業機の先端に物を把持あるいは吊下げて走行すると
きなど圧おこなわれろ低速走行を容易に実現させること
ができ、特に走行状態にあるかどうかを他の作業に優先
させて判別するようにしであることから常に安定した走
行速度が得られ、走行と他の作業との複合作業時等にお
ける安全性を確保することができる。

また、走行がおこなわれず他の作業が実施される際、例
えば重掘削（Ｐモード）時にはエンジン２０の最高回転
数を大きくシ、可変容量油圧ポンプ２２，２３の最大傾
転角を小さくして、最大流量をＱ、として多くの作業量
が得られ、また重掘削（Ｅモード）時にはエンジン２０
の最高回転数を小さくし、可変容量油圧ポンプ２２，２
３の最大傾転角を犬さくシて最大流ｆ１）ｖ上述のＱＰ
とほぼ同等のＱＰとして少ない作業量が得られる。

そして特に、上記した重掘削（Ｅモード）時には所望の
作業＠をエンジン２０の最高回転数を小さく制限した状
態で得ることができ、第５図の燃料消費率特性線は符号
４２．４３で示すものから符号４２．４４で示すものに
移行し、したがって燃料消費率はｇｌからｇ２になり、
当該燃料消費率が向上し、省エネを実現できる。またこ
のとぎ、エンジン２０の最高回転数が小さいことから、
３音が抑制され、かつエンジン２０および可変容量油圧
ポンプ２２．２３の耐久性が向上する。

また、走行状態になく、走行以外の作業状態にもない場
合で、オートアイドル制御の指示信号が出力されている
場合、３．５秒以上経過し、かつスイッチ４２が切換っ
ていないとぎにはオートアイドル操作に直ちに移行させ
ろことができろ。

また、走行状態になく、走行以外の作業状態にもない場
合で、スイッチ７２からオートアイドル制御の指示信号
が出力されていない場合、その状態が２．．５秒以上続
いた場合には、走行に比べて比較的頻度の高い掘削等の
他の作業のための準備操作として、あらかじめ掘削等の
作業に好的なＰモード、あるいはＥモードが選定され、
こｊらのＰモード、Ｅモードに該当ｊる選択位ＲＢ、Ｃ
Ｋ相応する最高回転数と最大吐出し容積の組合せにする
ことができ、オペレータはこのときの原動機の回転数の
変化すなわち原動機の回転音の変化から現在どのモード
疋あるかを十分に察知でき、また重掘削、重掘削等の作
業開始時に最高回転数と最大吐出し容積の組合せの変化
を生じろことがない。

また、走行状態になく、走行以外の作業状態になく、オ
ートアイドル制御の指示がなされていない場合で、この
状態が２．５秒に満たない場合には、前回の選択位置に
係る最高回転数と吐出し容積の組合せになっており、良
好な微操作性が得られる。

また、スイッチ３２が切換った際には、オートアイドル
制御の指示がおこなわれているかどうかにかかわらず、
また走行状態になく、走行以外の作業状態にない状態が
２．５秒に満たない時間継続しているときでも、オペレ
ータの意図に応じて掘削作゛業等に適した原動機の最高
回転数と最大吐出し容積の組合せにすることができる。

〔発明の効果〕

本発明のエンジン・油圧ポンプの制御装置は以上のよう
にあらかじめ設定した原動機の最高回転数と可変容量油
圧ポンプの組合せの中から１作動体の作動形態に応じた
最適な組合せを自動的に選択する構成にしであることか
ら、オペレータが意図ｊ７８作動体の作動形態に適応し
たアクチュエータの駆動を実現でき、従来に比べて作業
能率が向上する効果がある。

また、走行状態にあるかどうかを他の作業に優先させて
判別するようにしであることから、常に安定した走行速
度が得られ、走行と他の作業との複合操作時等におげろ
安全性を確保できる。

また、走行状態になく、他の作業状態にもなく、オート
アイドル制御の指示がなされている場合には、あらかじ
め設定した小さな流量が得られるように比較的短時間の
うちにオートアイドル制御に移行でき、省エネを図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンジン・油圧ポンプの制御装置の一
実施例を示す回路図、第２図は第１図に示す実施例に備
えられる最高回転数可変手段の一例を示す説明図、第３
図は第１図に示す実施例に備えられろ最大吐出し容積制
御装置の一例および最大吐出し容積可変手段の一例な示
す説明図、第４図は第１図に示す実施例に備えられるコ
ントローラ部分の構成を示すブロック図、第５図は第１
図に示す実施例に備えられるエンジンの特性を示す説明
図、第６図は第１図に示す実施例に備えられる可変容量
油圧ポンプの特性を示す説明図、第７図は第１図に示す
コントローラの演算部において設定されるエンジン最高
回転数と可変容量油圧ポンプの吐出流量との組合せを示
す説明図、第８図はこの実施例に備えられるコントロー
ラでおこたわｔ、ろ処理手順を示すフローチャート、第
９図は第１図に示す実施例においておこなわれる重掘削
、＠掘削等のそれぞれの場合における可変容量油圧ポン
プの吐出圧力と吐出流量との関係を示す説明図、第１０
図は第１図に示す実施例においておこなわれろ高速走行
、低速走行等のそれぞれの場合における可変容量油圧ポ
ンプの吐出圧力と吐出流量との関係を示す説明図、第１
）図はエンジン・油圧ポンプの制御装置が備えられる建
設機械の一例として挙げた油圧ショベルの概略構成を示
す側面図、第１２図は第１）図に示す建設機械に備えら
れろ従来のエンジン−油圧ポンプの制御装置の要ＶＡを
示す回路図、第１３図は第１２図に示すエンジン・油圧
ポンプの制御装置における可変容量油圧ポンプの吐出流
量とエンジン回転数の関係を示す説明図である。 １・・・・・・走行モータ、３・・・・・・旋回モータ
、５・・・・・・ブームシリンダ、７・・・・・・アー
ムシリンダ、９・・・・・・パケットシリンダ、２０・
・・・・・原動機（エンジン）。 ２２．２３・・・・・・可変容量油圧ポンプ、３０・・
・・・・最高回転数可変手段、３１・・・・・・最大吐
出し容積可変手段、３２・・・・・・スイッチ（第２の
指示手段）、３３・・・・・・スイッチ（第１の指示手
段）、３４ａ・・・・・・圧力スイッチ（第１の検出手
段）、３４ｂ・・・・・・圧力スイッチ（第２の検出手
段）、３５・・・・・・コントローラ、３５ａ・・・・
・・入力部、３５ｂ・・・・・・演算部（設定・選択手
段、第１の判別手段、第２の判別手段）、３５Ｃ・・・
・・・出力部、６０・・・・・・吐出し容積制御装置、
７０・・・・・・ガバナレバー、７１・・・・・・オー
トアイドル制御装置、７２・・・・・・クラッチ（第３
の指示手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動機と、この原動機の回転数を制御する回転数
   制御装置と、この原動機によつて駆動される可変容量油
   圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吐出し容積を制
   御する吐出し容積制御装置と、可変容量油圧ポンプから
   吐出される圧油によつて駆動する走行モータおよび他の
   アクチュエータとを備えたエンジン・油圧ポンプの制御
   装置において、上記回転数制御装置で制御される回転数
   の最高回転数を変更可能な最高回転数可変手段と、上記
   吐出し容積制御装置で制御される吐出し容積の最大吐出
   し容積を変更可能な最大吐出し容積可変手段と、オート
   アイドル制御手段と、上記変更しうる複数の最高回転数
   のうちの１つと上記変更しうる複数の最大吐出し容積の
   うちの１つとを対応づけて１つの組とし、この組をあら
   かじめ走行に関連させて複数組、走行以外の他の作業に
   関連させて複数組それぞれ設定するとともに、オートア
   イドル制御に関連させた小さな流量を設定し、上記走行
   モータおよび他のアクチュエータの作動形態およびオー
   トアイドル操作に対応して上記それぞれの複数組のうち
   の１組あるいは小さな流量を選択する設定・選択手段と
   、上記走行モータの目標とする作動形態を指示する第１
   の指示手段と、上記他のアクチュエータの作動形態を指
   示する第２の指示手段と、オートアイドル制御を指示す
   る第３の指示手段と、上記走行モータが作動状態にある
   かどうか検出する第１の検出手段と、上記他のアクチュ
   エータが作動状態にあるかどうか検出する第２の検出手
   段と、走行状態にあるかどうか、および走行以外の作業
   状態にあるかどうか判別するとともに、走行状態にある
   かどうかを優先的に判別する第１の判別手段と、この第
   １の判別手段における走行以外の作業状態にあるかどう
   かの判別が満足されないときに、オートアイドル制御が
   指示されているかどうか判別する第２の判別手段とを備
   え、これらの第１の判別手段および第２の判別手段によ
   る判別および上記第１の指示手段、第２の指示手段、第
   ３の指示手段、第１の検出手段、第２の検出手段から出
   力される信号に基づいて上記設定・選択手段で選定され
   た値に応じて、上記最高回転数可変手段および最大吐出
   し容積可変手段、およびオートアイドル制御手段を駆動
   することを特徴とするエンジン・油圧ポンプの制御装置
   。