JP3220579B2 - 建設機械の油圧システム制御方法 - Google Patents

建設機械の油圧システム制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生分解性作動油等に対
応できる建設機械の油圧システム制御方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】古くから建設機械の走行系作動油または
作業機系作動油として使用されている鉱物油は、環境汚
染の原因となるとしてその使用を規制し、代わりに植物
油（菜種油等）を原料とする生分解性作動油の使用を義
務付ける国が欧州にて拡がりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この生分解性
作動油は油圧技術の面では厄介な問題を抱えており、長
期間の安定使用に適さない等の問題を有している。
【０００４】例えば、菜種油系生分解性作動油の使用可
能温度の上限は＋７０℃〜＋８０℃といわれており、そ
れに対し、例えば油圧ショベルの油圧システムは＋９０
℃以上に油温上昇する可能生があるため、現状のオイル
クーラ容量のシステムでは使えない。
【０００５】このため、法律により生分解性作動油の使
用が義務付けられた国では、生分解性作動油の交換時間
を短くする、オイルクーラの容量を大きくする、油温を
検知して警報を発するなどしているが、作動油交換時間
の短縮はランニングコストが大きく、オイルクーラの容
量アップはオイルクーラの別設定を要するからイニシャ
ルコストが大きく追加工事の必要もあり、油温検知の場
合は油温が下がるまで機械を止めなければならない問題
がある。
【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、油温上限値の異なる複数種の作動油に簡単に対応
できる建設機械の油圧システム制御方法を提供すること
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
建設機械に使用される作動油の種類を鉱物油系作動油か
ら生分解性作動油へ変更したときに、鉱物油系作動油を
用いる場合のポンプ出力馬力に関する複数のパワーモー
ドの中から必要なものを選択する機能とは別個のバイオ
・オイルモード設定用スイッチを操作して、油圧ポンプ
の出力馬力を制限するように切換えるようにした建設機
械の油圧システム制御方法である。
【０００８】請求項２記載の発明は、建設機械に使用さ
れる作動油の種類を鉱物油系作動油から生分解性作動油
へ変更したときに、油種センサにより生分解性作動油を
検知して、油圧ポンプの出力馬力を制限するように切換
えるようにした建設機械の油圧システム制御方法であ
る。
【０００９】
【作用】請求項１記載の発明は、鉱物油系作動油を用い
る場合は、ポンプ出力馬力に関する複数のパワーモード
の中から必要なものを選択するが、作動油の種類を鉱物
油系作動油から生分解性作動油へ切換えたときは、複数
のパワーモードの中から必要なものを選択する機能とは
別個のバイオ・オイルモード設定用スイッチを手動操作
して、油圧ポンプの出力馬力を下げるように制御する。
【００１０】請求項２記載の発明は、作動油の種類を鉱
物油系作動油から生分解性作動油へ切換えたときは、油
種センサが生分解性作動油を自動検知して、油圧ポンプ
の出力馬力を下げるように制御する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図面に示される実施例を参照
して詳細に説明する。
【００１２】図１は油圧ショベル等の建設機械における
エンジンおよびポンプ制御系を示し、コントローラ11の
入力端子にキャブ内のモニタ12およびアクセルダイヤル
13が接続され、出力端子にガバナアクチュエータ14およ
び電磁比例弁15が接続されている。ガバナアクチュエー
タ14は、ディーゼルエンジン16のガバナプーリ17を駆動
するものである。
【００１３】前記電磁比例弁15は、コントローラ11から
入力された電気信号に応じて、比例したパワーシフト圧
（油圧信号）Psを出力し、このパワーシフト圧Psにより
油圧ポンプ18を制御する。
【００１４】すなわち、前記パワーシフト圧Psは、油圧
ポンプ18のレギュレータ（図示せず）に作用して油圧ポ
ンプ18の出力馬力をコントロールする信号である。油圧
ポンプ18から吐出された作動油は、建設機械の走行系ま
たは作業機系油圧回路に供給される。
【００１５】前記エンジン16にはスピードセンサ19が、
また前記ガバナアクチュエータ14にはフィードバックセ
ンサ20がそれぞれ設けられ、これらのセンサにて検出さ
れた信号がコントローラ11にフィードバックされる。
【００１６】前記モニタ12は、パワーモードセレクタス
イッチ21とともにバイオ・オイルモード設定用スイッチ
22および解除用スイッチ23を備えており、モニタ本来の
機能とともに、各スイッチ21，22，23からコントローラ
11へ入力されるモード切換信号により、コントローラ11
から電磁比例弁15へ出力される電気信号を切換える機能
も有する。
【００１７】例えば、建設機械に使用される作動油が鉱
物油系作動油の場合は、オペレータ等がパワーモードセ
レクタスイッチ21を必要回数押して、図２のポンプ圧力
・流量特性曲線に示された３段階のパワーモードＩ、I
I、III の中から必要とされるポンプ出力馬力に適合す
るものを選択する。
【００１８】一方、建設機械に使用される作動油の種類
を鉱物油系から環境保全に役立つ生分解性作動油（例え
ば菜種油系）に切換えたときは、オペレータ等がバイオ
・オイルモード設定用スイッチ22を押してパワーシフト
圧PsをパワーモードII、IIIの場合より下げることによ
り、図２に点線で示されるように油圧ポンプ18の出力馬
力がパワーモードII、III の場合より小さくなるように
制限する。
【００１９】このようにしてバイオ・オイルモードを選
択したときは、パワーモードＩ、II、III を選択するこ
とはできないが、油圧ポンプ18の出力馬力を制限するこ
とにより、菜種油系生分解性作動油の油温がその許容上
限値（＋７０℃〜＋８０℃）を越えないように制御で
き、生分解性作動油の寿命を延長できる。
【００２０】このバイオ・オイルモードは解除用スイッ
チ23により解除でき、そのときはパワーモードＩ、II、
III のいずれかが働く。
【００２１】次に、以上の実施例では、キャブ内のモニ
タ12に設けられたバイオ・オイルモード設定用スイッチ
22および解除用スイッチ23をオペレータ等が手動操作し
てパワーモードとバイオ・オイルモードとの切換を行う
制御例、パワーシフト圧（油圧）Psによりポンプ18の出
力馬力をコントロールする制御例をそれぞれ説明した
が、本発明はこのような制御例に限定されるものではな
い。
【００２２】例えば、油種の密度などにより音波の伝達
速度が異なる現象を利用して油種を自動的に識別する油
種センサ（超音波センサ）により、油タンク内の作動油
の種類を自動検知できるので、この油種センサにより生
分解性作動油と鉱物油系作動油とを自動識別して、ポン
プ18の出力馬力を自動的に切換えるように制御してもよ
い。
【００２３】さらに、オペレータが容易に操作できない
場所にサービスモードとしてバイオ・オイルモードスイ
ッチを設定しておき、ディーラ等が生分解性作動油の充
填時に手動切換するようにしてもよい。
【００２４】さらに、油圧ポンプ18の出力馬力を電気信
号のみでコントロールする制御系の場合は、その電気信
号をスイッチにより手動で、または油種センサにより自
動で切換えるようにしてもよい。
【００２５】また、複数のパワーモードＩ、II、III を
選択できるパワーモードセレクタスイッチ21は本発明に
とって必ずしも必要ではなく、バイオ・オイルモードよ
りも油圧ポンプ18の出力馬力を大きく設定できる少なく
とも一つの鉱物油対応モードがあればよい。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、作動油の
種類を鉱物油系作動油から生分解性作動油へ変更したと
きは、鉱物油系作動油を用いる場合のポンプ出力馬力に
関する複数のパワーモードの中から必要なものを選択す
る機能とは別個のバイオ・オイルモード設定用スイッチ
を手動操作して、生分解性作動油を用いた場合の油圧ポ
ンプの出力馬力を確実に制限でき、生分解性作動油でも
寿命を犠牲にすることなく現行の油圧システムにそのま
ま使用でき、同一の油圧システムに対し鉱物油系作動油
と環境保全に役立つ生分解性作動油とを簡単に使い分け
ることができる。
【００２７】請求項２記載の発明によれば、作動油の種
類を鉱物油系作動油から生分解性作 動油へ変更したとき
は、油種センサにより生分解性作動油を検知して、生分
解性作動油を用いた場合の油圧ポンプの出力馬力を自動
的に制限でき、生分解性作動油でも寿命を犠牲にするこ
となく現行の油圧システムにそのまま使用でき、同一の
油圧システムに対し鉱物油系作動油と環境保全に役立つ
生分解性作動油とを簡単に使い分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の油圧システム制御方法を実
施するためのエンジンおよびポンプ制御系の系統図であ
る。
【図２】同上制御方法で制御される油圧ポンプの圧力・
流量特性曲線である。
【符号の説明】
18 油圧ポンプ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 建設機械に使用される作動油の種類を鉱
    物油系作動油から生分解性作動油へ変更したときに、鉱
    物油系作動油を用いる場合のポンプ出力馬力に関する複
    数のパワーモードの中から必要なものを選択する機能と
    は別個のバイオ・オイルモード設定用スイッチを操作し
    て、油圧ポンプの出力馬力を制限するように切換えるこ
    とを特徴とする建設機械の油圧システム制御方法。
  2. 【請求項２】 建設機械に使用される作動油の種類を鉱
    物油系作動油から生分解性作動油へ変更したときに、油
    種センサにより生分解性作動油を検知して、油圧ポンプ
    の出力馬力を制限するように切換えることを特徴とする
    建設機械の油圧システム制御方法。
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