JP2690334B2 - 走行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、油圧ショベル等の油圧駆動のエンジン回転
数を制御する走行油圧駆動車両の原動機回転数制御装置
に関する。

B.従来の技術 この種の従来の回転数制御装置は、例えば第５図に示
すように構成されている。

第５図において、エンジン（原動機）１は、ガバナ1a
を制御するパルスモータ２の回転位置に応じた回転数で
駆動される。パルスモータ２には、回転数検出用のポテ
ンショメータ３が連結され、パルスモータ２の回転位置
に応じた信号、換言するとエンジン１の回転数に応じた
信号をコントローラ４に入力する。ここで、パルスモー
タ２は、コントローラ４からの駆動信号により駆動され
る。このエンジン１の回転により可変容量形油圧ポンプ
５が駆動され、エンジン１の回転数に相応した圧油を吐
出する。その吐出油は、作業用制御弁６を介して作業用
アクチュエータ７に導かれるとともに、走行用制御弁８
を介して走行用アクチュエータ９に導かれる。6aは作業
レバーであり、このレバー6aにより制御弁６を切換制御
することにより油圧ポンプ５からの吐出油の流量，方向
が制御され、作業用アクチュエータ９が駆動制御され
る。

一方、運転室内に設けられた前後進切換レバー14は、
車両の走行方向を切換えるためのものであり、これを前
進位置（Ｆ位置）または後進位置（Ｒ位置）に切換える
ことにより切換信号が出力され、前後進切換弁11がＦ位
置またはＲ位置にそれぞれ切換わる。また、レバー14を
中立位置に操作すると、切換信号が断たれて前後進切換
弁11はＮ位置に切換わる。

今、前後進切換レバー14を操作して前後進切換弁11を
Ｆ位置またはＲ位置に切換えてから、走行ペダル12aを
踏み込み操作すると、エンジン１により駆動される油圧
ポンプ15からの吐出油がパイロット弁12でペダル12aの
操作量に応じた圧力とされた後、前後進切換弁11の位置
に応じて走行用制御弁８のパイロットポート8aまたは8b
に導かれる。これにより制御弁８がそのパイロット油圧
に応じた方向，ストローク量で切換わり、エンジン１の
回転数に相応して可変容量形油圧ポンプ５から吐出され
る流量の圧油が制御弁８を介してそのストローク量に応
じた量だけ走行用アクチュエータ９に導かれる。その結
果、走行用アクチュエータ９が駆動され、車両がペダル
12aの操作量に応じた速度で走行する。

また、21は、運転席に設けられた回転数制御用の燃料
レバーであり、このレバー21の操作量に応じた信号がコ
ントローラ４に導かれるようになっている。コントロー
ラ４は、この燃料レバー21の操作量およびポテンショメ
ータ３からの実際のエンジン回転数に相応した信号とに
基づいてパルスモータ３を制御することによりエンジン
１の回転数を制御する。

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、例えば掘削等の作業を行なっていると
きにエンジン１の回転数を制御したい場合、オペレータ
は作業レバー6aを操作しているため、燃料レバー21を操
作することができない。そこで、走行ペダル12aの操作
量を検出する装置を設け、このペダル12aの操作に応じ
て回転数を制御できるような構成にすることも考えられ
るが、この場合次のような問題点がある。

すなわち、走行ペダル12aの操作により回転数制御を
行なうには、車両が走行しないように前後進切換レバー
14により前後進切換弁11を中立位置に操作しなければな
らず、掘削作業用の操作レバーを一旦離す必要があり操
作が煩わしい。加えて、万一この前後進切換弁11の中立
位置への操作を忘れた場合には、走行ペダル12aの操作
に伴って車両が不所望に走行してしまう。

本発明の技術的課題は、前後進切換手段を中立位置に
切換えなくても走行ペダルにより車両を不所望に走行さ
せることなく原動機の回転数を制御することにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図により説明すると、本発明は、
原動機１の回転数に相応した流量の圧油を吐出する油圧
ポンプ５と、この油圧ポンプ５からの吐出油により駆動
される走行用及び作業用アクチュエータ9,7と、油圧ポ
ンプ５からの吐出油を走行用アクチュエータ９に導く制
御弁８と、この制御弁８を前進，中立，後進位置に切換
える切換手段14と、制御弁８のストローク量を制御する
走行ペダル12aとを有する走行油圧駆動車両の原動機回
転数制御装置に適用される。

そして上述の技術的課題は、操作部材31を有し、この
操作部材が操作されているときには車両の走行を禁止す
る走行禁止手段（SW1）と、走行ペダル12aの操作量を検
出する検出手段33と、走行禁止手段（SW1）が動作して
いるときは少なくとも検出された走行ペダル12aの操作
量に基づいて原動機１の回転数を制御する制御手段4,2
とを具備することにより解決される。

E.作用 操作部材31を操作すると、例えば制御弁８が中立位置
に切換わることにより車両の走行が禁止される。この状
態で走行ペダル12aを操作すると、検出手段33によりそ
の操作量が検出され、このペダル12aの操作量に基づい
て制御手段4,2により原動機１の回転数が制御される。
これによれば、走行ペダル12aによる原動機１の回転数
制御が可能となる。

そして、単に制御弁８を中立位置にしただけでは走行
ペダル12aを踏んでも原動機回転数を制御できない。制
御弁８が中立でかつ操作部材31がオン操作されたと時に
のみ原動機回転数が制御される。したがって、作業時に
走行ペダル12aにより回転数制御を行う際には必ず操作
部材31を操作するように習慣づく。また、上記操作部材
31を作業用操作レバー6aを離すことなく操作できる位置
に設置すれば、前後進切換弁11を中立位置に切換操作す
るのに比べてその操作が煩わしくなくなる。

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図および第２図に基づいて本発明の一実施例を説
明する。なお、第４図と同様な箇所には同一の符号を付
して説明を省略する。

第１図において、33は、走行ペダル12aの操作量に応
じたペダル操作信号θｐを出力するポテンショメータで
あり、この信号θｐはコントローラ４に入力される。ま
た、上述した前後進切換レバー14と前後進切換弁11のソ
レノイド部とは、リレーR1の２極スイッチSW1を介して
接続されている。このスイッチSW1は常閉スイッチであ
り、運転室内の回転数制御選択スイッチ31がオン操作さ
れるとリレーR1が作動してスイッチSW1がオフする。ス
イッチSW1がオフしているときには、前後進切換レバー1
4がF,Rのいずれの位置に操作されても切換信号が遮断さ
れ、前後進切換弁11は中立位置（Ｎ位置）に位置してい
る。ここで、この回転数制御選択スイッチ31は、自動復
帰型とされオペレータにより操作力が加わっている間は
スイッチSW1がオフしており、操作を止めるとオンす
る。またこの回転数制御選択スイッチ31は、作業中にオ
ペレータが運転姿勢を変更しないでも容易に操作できる
位置（例えば操作レバー6aのノブなど）に配設されてい
る。

スイッチ31のオン・オフを示す信号は、コントローラ
４に入力されるとともに、前後進切換レバー14がいずれ
の位置（F,N,R）に操作されているかを示す操作位置信
号もコントローラ４に入力されるようになっている。

コントローラ４は、上述したポテンショメータ３から
出力されるエンジン回転数に応じた回転位置信号Ｎ′ro
に基づいてエンジン１の実際の回転数Nroを演算すると
ともに、この回転数Nroと、燃料レバー21の操作量に応
じたレバー操作量信号θ_Lと、ポテンショメータ33から
出力される走行ペダル12aのペダル操作量信号θｐと、
前後進切換レバー14の操作位置を示す操作位置信号と、
スイッチSW1のオン・オフとに基づき第２図のプログラ
ムに従ってエンジン１の回転数制御を行う。

第２図において、コントローラ４は、まずステップS1
で上述した各信号をそれぞれ読み込み、ステップS2で操
作位置信号により前後進切換レバー14が中立位置（Ｎ位
置）に切換わっているか否かを判定する。ステップS2が
肯定判定されるとステップS3に進み、否定判定されると
ステップS13に進む。ステップS13では、スイッチ31がオ
ンしているか否かを判定する。ステップS13が肯定され
るとステップS3へ進み、否定されるとステップS14で走
行時の回転数制御を行って処理を終了させる。ここで、
ステップS13が肯定されるときには、リレースイッチSW1
が開いており、前後進切換弁11は中立位置（Ｎ位置）に
切換わっている。したがって、走行ペダル12aを操作し
ても油圧ポンプ15からの吐出油は、走行用制御弁８のパ
イロットポート8a,8bには導かれず、制御弁８は中立位
置に切換わっている。このため油圧ポンプ５からの吐出
油が走行用アクチュエータ９に導かれず、車両は走行し
ない。

ステップS3では、燃料レバー21の操作量に関するレバ
ー操作量信号θ_Lに基づいてその操作量に応じたエンジ
ン回転数Nr_Lを演算するとともに、走行ペダル12aの操作
量に関するペダル操作量信号θｐに基づいてその操作量
に応じた回転数Nr_Pを演算する。次いでステップS4でス
イッチ31がオンか否かを判定し、否定されるとステップ
S5において、演算された回転数Nr_LをNr₁として設定し、
ステップS8に進む。

一方ステップS4が肯定されると、ステップS6におい
て、演算された両回転数Nr_L，Nr_Pを比較し、Nr_L＞Nr_Pで
あればステップS5に進み、Nr_L≦Nr_PであればステップS7
で回転数Nr_PをNr₁として設定しステップS8に進む。

ステップS8では、ステップS5またはS7で設定された回
転数Nr₁と実際の回転数Nr₀との差の絶対値が予め設定さ
れた所定値Ａより小さいか否かを判定する。ステップS8
が肯定されるとモータ駆動信号を断ってパルスモータ２
を停止させ、エンジン１の回転数を現在の値に維持して
ステップS1に戻る。

ステップS8が否定されるとステップS9に進み、演算さ
れた回転数Nr₁が現在の回転数Nr₀よりも大きいか否かを
判定する。ステップS9が肯定されるとステップS11に進
み、モータ駆動信号を出力してパルスモータ２を所定方
向に回転させ、エンジン１の回転数を増加させる。また
ステップS9が否定されるとステップS12に進み、モータ
駆動信号を出力してパルスモータ２を上述とは逆方向に
回転させ、エンジン１の回転数を減少させる。その後、
ステップS1に戻り、上述の処理を繰り返し、所定の回転
数に達するとステップS8が肯定されてステップS10でそ
の回転数が維持される。

以上によれば、回転数制御選択スイッチS31がオン操
作されている間はスイッチSW1がオフ状態を維持する。
このため、前後進切換レバー14がＦ位置あるいはＲ位置
にあっても前後進切換弁11はＮ位置に切換えられ、走行
ペダル12aを操作しても車両が走行しないから、走行ペ
ダル12aの操作量に応じたエンジン回転数の制御が可能
となる。

また、前後進切換レバー14がＮ位置に操作され前後進
切換弁11がＮ位置にあっても選択スイッチ31がオン操作
されない限り、走行ペダル12aを踏んでもエンジン回転
数が制御されない。したがって、オペレータが掘削作業
中に走行ペダル操作によりエンジン１の回転数制御を行
う際には、必ず選択スイッチ31のオン装置が必要である
から、走行ペダル12aでエンジン回転数を制御するには
選択スイッチ31をオン操作することが習慣づけられる。
その結果、従来のように前後進切換レバー14を中立位置
にしてから走行ペダル12aでエンジン回転数制御を可能
にする方式に比べて誤操作が少なくなる。また、選択ス
イッチ31が操作レバー6aのノブに設置されているから、
操作レバー6aから手を離すことなく前後進切換弁11をＮ
位置に切換えることができ、前後進切換レバー14をＮ位
置に切換える必要がなく、操作性も向上する。

また、第２図に示すように、回転数制御選択スイッチ
31が操作されずリレースイッチSW1がオンしているとき
には燃料レバー21の操作に応じた値にエンジン１の実際
の回転数が制御され、回転数制御選択スイッチ31が操作
されスイッチSW1がオフしているときには燃料レバー21
の操作に応じた回転数Nr_Lおよびペダル12aの操作に応じ
た回転数Nr_Pのうち大きい方の値に実際の回転数が制御
される。したがって、例えば作業内容に応じてその作業
に必要な最小の回転数を燃料レバー21で予め設定してお
き、それ以上の回転数が必要な場合には、適宜、回転数
制御選択スイッチ31を操作しつつペダル12aを操作すれ
ばよいので、エンジン回転数の制御操作性が向上し、ひ
いては、燃費の向上、騒音の低減などにも寄与する。

以上の実施例の構成において、前後進切換レバー14が
切換手段を、ポテンショメータ33が検出手段を、コント
ローラ４およびパルスモータ２が制御手段を、回転数制
御選択スイッチ31が操作部材を、選択スイッチ31とスイ
ッチSW1とが走行禁止手段をそれぞれ構成する。

以上では、走行ペダル12aによりパイロット弁12を操
作して油圧ポンプ15からの吐出油の圧力を制御し、前後
進切換弁11によりこの圧油の方向を制御して走行用制御
弁８を切換制御する例を示したが、例えば第３図に示す
ように、走行用制御弁51の切換をコントローラ50で行う
ようにしてもよい。

すなわち第３図において、走行ペダル12aの操作量に
応じた信号および前後進切換レバー14の切換位置に応じ
た信号がコントローラ50に入力され、コントローラ50
は、これらの信号に基づいて比例電磁式の走行制御弁51
を切換制御する。これにより上述と同様に油圧ポンプ５
からの吐出油が走行用アクチュエータ９に導かれて車両
が所定方向に所定の速度で走行する。また、作業レバー
52もコントローラ50に接続され、その操作に応じてコン
トローラ50が作業用の比例電磁式制御弁53を切換制御す
る。この例においては、回転数制御選択スイッチ31が操
作されているか否かをコントローラ50が検知し、操作さ
れている場合には走行用制御弁を中立位置に切換えるこ
とにより車両の走行を禁止すればよい また、第２図の回転数制御の処理手順を第４図の処理
手順に代えて、選択スイッチ31が操作されたときにエン
ジン１の回転数を予め定めた低回転数に設定してもよ
い。第２図と同様なステップには同一の番号を付して相
異する点のみ説明する。

ステップS4が肯定されるとステップS21でフラグＦが
０か否かを判定する。肯定されるとステップS22に進
み、フラグＦを１としてステップS23でエンジン回転数
を予め定めた低回転数に設定する。ステップS21が否定
されるとステップS6に進む。また、ステップS4が否定さ
れると、ステップS24において、フラグＦを０クリアす
る。さらにステップS13が否定されるとステップS25でフ
ラグＦを０クリアしてステップS14に進む。

このような処理手順によれば、選択スイッチ31をオン
操作するのに連動してエンジン回転数が直ちに低回転数
まで低下するから、走行ペダル12aの踏込み量に応じた
エンジン回転数への制御が迅速に行なわれる。なお、こ
の実施例においてステップS6を省略してもよく、その場
合、燃料レバーで高い回転数が指令されていても走行ペ
ダル2aを踏まない限りステップS23で設定された低回転
数でエンジンが運転される。

なお以上では、回転数制御選択スイッチ31が操作され
ている場合には走行用制御弁を中立位置に切換えて走行
用アクチュエータ９の駆動を禁止することにより車両の
走行を禁止するようにしたが、その他の位置で油圧管路
を遮断して走行用アクチュエータ９の駆動を禁止しても
よい。また、例えば走行用アクチュエータ９は駆動可能
とし、回転数制御選択スイッチ31の操作時には不図示の
プロペラシャフトへの動力伝達を断つことにより走行を
禁止してもよい。

さらに、ペダル12aにより回転数制御を行う際に操作
する操作部材を手動操作の回転数制御選択スイッチ31と
したが、例えばこれを運転室の床に設けられた踏み込み
式のペダルとし、左足でこのペダルを操作しつつ右足で
走行ペダル12aを操作して回転数を制御するようにして
もよい。

さらにまた、ポテンショメータ３でパルスモータ２の
回転位置を検知してエンジン１の回転数を検出するよう
にしたが、エンジン１の出力軸からこの回転数を直接に
検出してコントローラ４に入力するようにしてもよい。

C.発明の効果 本発明によれば、作業時に原動機回転数を走行ペダル
の踏み込み量で制御する際には必ず操作部材を操作する
ことを義務付け、この操作部材が操作されると車両の走
行を禁止し、検出された走行ペダルの操作量に従ってエ
ンジンの回転数を制御するようにしたので、作業時にこ
の走行ペダルにより回転数を制御する際には必ず上記操
作部材を操作することが習慣づきやすくなり、走行ペダ
ルによる原動機回転数制御に際して操作ミスによる車両
の不所望な発進を従来よりも少なくできる。また、上記
操作部材を操作レバーを離すことなく操作できる位置に
設置すれば、前後進切換弁を中立位置に切換操作してか
ら走行ペダルで回転制御を行う方式に比べてその操作が
煩わしくなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は本発明に係る回転数制御装置の全体構成図、第２
図はコントローラの処理手順を示すフローチャートであ
る。 第３図は本発明の第２の実施例を示す回転数制御装置の
全体構成図である。 第４図はコントローラの他の処理手順を示すフローチャ
ートである。 第５図は従来の回転数制御装置を示す図である。 1:エンジン、2:パルスモータ 3,33:ポテンショメータ 4:コントローラ 5,15:油圧ポンプ 8:制御弁 9:走行用アクチュエータ 11:前後進切換弁、12:パイロット弁 12a:走行ペダル、14:前後進切換レバー 21:燃料レバー 31:回転数制御選択スイッチ SW1:スイッチ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機の回転数に相応した流量の圧油を吐
   出する油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油によ
   り駆動される走行用および作業用アクチュエータと、前
   記油圧ポンプからの吐出油を前記走行用アクチュエータ
   に導く制御弁と、この制御弁を前進，中立，後進位置に
   切換える切換手段と、前記制御弁のストローク量を制御
   する走行ペダルとを有する走行油圧駆動車両の原動機回
   転数制御装置において、 操作部材を含み、この操作部材が操作されているときに
   は車両の走行を禁止する走行禁止手段と、 前記走行ペダルの操作量を検出する検出手段と、 前記走行禁止手段が動作しているときは少なくとも前記
   検出手段で検出された走行ペダルの操作量に基づいて前
   記原動機の回転数を制御する制御手段とを具備すること
   を特徴とする走行油圧駆動車両の原動機回転数制御装
   置。
2. 【請求項２】前記切換手段が中立位置にある場合、前記
   制御手段は、前記操作部材がオン操作されていれば前記
   走行ペダルの操作量に応じて原動機回転数を制御し、前
   記操作部材がオン操作されていなければ前記走行ペダル
   が操作されても原動機回転数の制御を行なわないことを
   特徴とする走行油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
3. 【請求項３】前記操作部材は、操作者の操作力が加わっ
   ている間にのみ前記オン操作が保持されるとともに、前
   記操作者が運転姿勢を変更することなく操作できる位置
   に配置されていることを特徴とする請求項１または２に
   記載の走行油圧駆動車両の原動機回転数制御装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は、前記操作部材がオン操作
   されたときには、前記原動機回転数を予め定めた低回転
   数域に移行せしめることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の走行油圧駆動車両の原動機回転数制
   御装置。