JP3904173B2 - 作業車両の油圧制御装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールローダのような作業車両の作業機リフト力と牽引力とを作業条件に応じて調整可能とした作業車両の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示されるような「特許番号第２７４０７５７号公報」では、原動機１はトルクコンバータ２を介して、車両を走行駆動する変速機３を駆動すると共に、第１ポンプ４と第２ポンプ５とを駆動する。第１ポンプ４の吐出口はステアリング回路６、ステアリング優先弁７及びステアリング切換弁８ａを介してステアリングシリンダ８に接続される。第２ポンプ５の吐出口は作業機回路９，９ａを介して作業機切換弁１０に接続され、ステアリング優先弁７から第１ポンプ４の吐出油を分流する応援回路１３は作業機回路９，９ａに接続される。作業機切換弁１０はブームシリンダ１１やバケットシリンダ１２等の作業機アクチュエータに接続される。又、作業機回路９には、第２ポンプ５の吐出油をアンロードさせるアンロード弁１４が接続されると共に、応援回路１３との接続部及びアンロード弁１４との接続部の間にアンロード弁(14,21) への逆流を阻止する逆止弁１７が介設される。コントローラ１６は変速機３が２速度段のときにシフトダウンスイッチ１５の操作信号を入力すると、変速機３を１速度段にシフトダウンさせる信号を変速機３に出力すると共に、第２ポンプ５をアンロードさせる信号をアンロード弁１４に出力する。
【０００３】
前記構成によれば、掘削作業のような低速作業時で変速機３が２速度段のときにシフトダウンスイッチ１５を操作すると、シフトダウンスイッチ１５の操作信号をコントローラ１６が入力して変速機３を１速度段にシフトダウンさせると共に、アンロード弁１４により第２ポンプ５をアンロードさせる。この状態では第１ポンプ４から吐出した圧油（黒矢印）のみがステアリング回路６、ステアリング優先弁７、応援回路１３及び作業機回路９ａを介して作業機切換弁１０へ供給される。この時応援回路１３及び作業機回路９ａ内の圧油は逆止弁１７によってアンロード弁１４へ流れることはない。このようにして第２ポンプ５をアンロード状態にして不要となった分の原動機１の馬力を作業車両の牽引馬力に使って、土に対するバケットの突込み力を増大させることによりバケットの掬込み土量を増加させて作業能力を向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の技術では第２ポンプ５をアンロードした動力分まで牽引力を増すことはできるが、第１ポンプ４の圧力は第２ポンプ５をアンロードした後もそのままであるため、充分なバケットチルト力等の作業機リフト力が得られない。この場合、掘削する土が柔らかいときには図７（Ａ）に示すように、作業機リフト力Ｆｖ1 が小さくても土は崩れ易く、牽引力Ｆｈが大きければバケットへ掬い込む土量が多くなり有効である。しかし、掘削する土が硬いときには図７（Ｂ）に示すように、牽引力Ｆｈを増加させても掘削する土に対するバケットの突込量が充分に得られない。このため、バケットへ掬い込む土量が増加せず作業能率が低下するだけでなく、タイヤが矢印Ｓで示すようにスリップするため摩耗量が増加してタイヤの寿命が低下する問題があった。そこで、掘削する土が硬いときには牽引力Ｆｈを増加させると共に作業機リフト力をＦｖ2 のように増大させて、バケットの刃先を上方へ回転させてバケットチルト力を出したり、ブームをリフトさせてバケットの刃先を上昇させてバケットリフト力を出す作業機操作を繰返して行うことによって、土を崩しながらバケットへ掬い込む土量を増加させる必要がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、掘削土が硬い場合であっても掘削能力をアップして作業能率の向上を図ることができると共に、タイヤのスリップを防止してタイヤの寿命を向上させる作業車両の油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および効果】
上記の目的を達成するために、本願の第１発明に係る作業車両の油圧制御装置は、同一の原動機で駆動する変速機と第１ポンプと第２ポンプとを備え、第１ポンプの吐出油をステアリング優先弁で制御してステアリング切換弁に優先して供給するステアリング回路と、第２ポンプの吐出油を作業機切換弁に供給する作業機回路と、ステアリング優先弁で制御して余剰となった第１ポンプの吐出油を作業機回路に合流させる応援回路と、変速機が２速度段のときに操作すると変速機を１速度段にシフトダウンさせるシフトダウンスイッチとを有する作業車両の油圧制御装置において、応援回路との合流部より上流の作業機回路に接続されて第２ポンプの吐出油をドレンさせるアンロード弁と、合流部より下流の作業機回路に接続されて作業機回路の圧油の設定を上昇させる昇圧弁と、合流部とアンロード弁の接続部との間の作業機回路に介設されて、作業機回路の圧油がアンロード弁へ逆流するのを阻止する逆止弁と、シフトダウンスイッチの操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁により第２ポンプの吐出油をドレンさせ、かつ昇圧弁により作業機回路の圧油の設定を上昇させるコントローラとを有することを特徴とする。
【０００７】
第１発明によれば、コントローラは変速機が２速度段のときにシフトダウンスイッチの操作信号を入力すると、変速機を１速度段にシフトダウンさせると共に、アンロード弁に出力して第２ポンプをアンロードさせ、昇圧弁に出力して作業機回路の圧油の設定を上昇させる。このとき、逆止弁は作業機回路の圧油がアンロード弁へ逆流するのを阻止する。このため、原動機動力のうちアンロードにより不要となった第２ポンプの駆動力分まで、牽引力を増加させたり、作業機回路の圧油を昇圧させて作業機リフト力を増加させることができる。従って、掘削する土が硬いため牽引力により掘削土砂にバケットを突込ませるだけでは掘削土砂が十分崩れないときでも、ブームのリフトやバケットのチルト等の作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させるので、土が十分に崩れて効率よく掘削されるためバケットの掬込量が増加する。このため、掘削能力がアップして掘削時間が短縮されて作業能率が向上する。又、アンロードにより不要となった第２ポンプの駆動力よりも、作業時に必要とする牽引力と作業機リフト力との増加分が少なければ、その分だけ原動機動力の省エネ化が図られる。更に、掘削土砂が硬いときや滑り易い路面等での掘削時には、作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させて掘削土砂を効率よく崩してバケットの掬込量を増加させれば、タイヤスリップによる摩耗量が減少してタイヤの寿命が向上する。
又、第２ポンプの吐出油はアンロード弁からドレンされるので、アンロード弁より流路抵抗の大きい作業機切換弁の中立位置を通過することはない。このため、作業機切換弁の流路抵抗による動力損失がなくなり油温の上昇を低減できる。特に、第２ポンプの吐出量は第１ポンプに比べて多いため顕著な省エネルギー効果が得られる。
【０００８】
本願の第２発明に係る作業車両の油圧制御装置は、同一の原動機で駆動する変速機と第１ポンプと第２ポンプと第３ポンプとを備え、第１ポンプの吐出油をステアリング優先弁で制御してステアリング切換弁に優先して供給するステアリング回路と、第２ポンプの吐出油を作業機切換弁に供給する作業機回路と、ステアリング優先弁で制御して余剰となった第１ポンプの吐出油を作業機回路に合流させる応援回路と、第３ポンプの吐出油をステアリング優先弁の下流のステアリング回路に合流させるステアリング専用回路と、変速機が２速度段のときに操作すると変速機を１速度段にシフトダウンさせるシフトダウンスイッチとを有する作業車両の油圧制御装置において、作業機回路(9) 及び応援回路(13)の合流部と第１ポンプ(4) とを接続する回路(6,7,13)に接続されて第１ポンプ(4) の吐出油をドレンさせるアンロード弁(14,21) と、合流部より下流の作業機回路(9a)に接続されて作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させる昇圧弁(22,24) と、合流部とアンロード弁(14,21) とを接続する回路に介設されて、作業機回路(9a)の圧油がアンロード弁(14,21) へ逆流するのを阻止する逆止弁(17)と、シフトダウンスイッチ(15)の操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁(14,21) により第１ポンプ(4) の吐出油をドレンさせ、かつ昇圧弁(22,24) により作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させるコントローラ(16)とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２発明によれば、コントローラは変速機が２速度段のときにシフトダウンスイッチの操作信号を入力すると、変速機を１速度段にシフトダウンさせると共に、アンロード弁に出力して第１ポンプの吐出油をアンロードさせ、昇圧弁に出力して作業機回路の圧油の設定を上昇させる。このとき、逆止弁は作業機回路の圧油がアンロード弁へ逆流するのを阻止する。このため、原動機動力のうちアンロードにより不要となった第１ポンプの駆動力分まで、牽引力を増加させたり、作業機回路の圧油を昇圧させて作業機リフト力を増加させることができる。従って、掘削する土が硬いため牽引力により掘削土砂にバケットを突込ませるだけでは掘削土砂が十分崩れないときでも、ブームのリフトやバケットのチルト等の作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させるので、土が十分に崩れて効率よく掘削されバケットの掬込量が増加する。このため、掘削能力がアップして掘削時間が短縮されるため作業能率が向上する。又、アンロードにより不要となった第１ポンプの駆動力よりも、作業時に必要とする牽引力と作業機リフト力との増加分が少なければ、その分だけ原動機動力の省エネ化が図られる。更に、掘削土砂が硬いときや滑り易い路面等での掘削時には、作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させて掘削土砂を効率よく崩してバケットの掬込量を増加させれば、タイヤスリップによる摩耗量が減少してタイヤの寿命が向上する。
又、第１ポンプの吐出油はアンロード弁からドレンされるので、アンロード弁より流路抵抗の大きい作業機切換弁の中立位置を通過することはない。このため、作業機切換弁の流路抵抗による動力損失がなくなり油温の上昇を低減できる。
【００１０】
本願の第３発明に係る作業車両の油圧制御装置は、第１，２発明のいずれかにおいて、アンロード弁は、パイロット圧の有無によりオンロードとアンロードとに切換え自在なパイロット圧式アンロード弁と、このパイロット圧の有無を切換える第１電磁式切換弁とを有し、昇圧弁は、応援回路との合流部より下流の作業機回路を、通常設定圧の第１リリーフ弁から高設定圧の第２リリーフ弁に切換えて接続する第２電磁式切換弁を有することを特徴とする。
【００１１】
第３発明によれば、コントローラはシフトダウンスイッチの操作信号を入力すると第１電磁式切換弁を切換えて、パイロット圧式アンロード弁により第１ポンプ又は第２ポンプの吐出油をドレンさせる。又、コントローラはシフトダウンスイッチの操作信号を入力すると第２電磁式切換弁を切換えて、応援回路との合流部より下流の作業機回路を通常設定圧の第１リリーフ弁から高設定圧の第２リリーフ弁に切換えて接続するため作業機回路は高設定圧まで昇圧可能となる。従って、コントローラで制御されるアンロード弁及び昇圧弁を簡単な構成とすることができる。
【００１２】
本願の第４発明に係る作業車両の油圧制御装置は、第１，２発明のいずれかにおいて、作業モードを選択して硬土モード又は軟土モードに切換える信号を出力する作業モードスイッチを付設し、コントローラは、硬土モードの信号を入力すると、シフトダウンスイッチの操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁により第２ポンプ又は第１ポンプをアンロードさせると共に、昇圧弁により作業機回路の圧油の設定を上昇させ、軟土モードの信号を入力すると、シフトダウンスイッチの操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁により第２ポンプ又は第１ポンプをアンロードさせると共に、昇圧弁を切り換えて作業機回路の圧油の設定を通常設定圧とすることを特徴とする。
【００１３】
第４発明によれば、作業モードスイッチを硬土モードに切換えると、シフトダウンスイッチの操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、コントローラはアンロード弁により第２ポンプ又は第１ポンプをアンロードさせると共に、昇圧弁により作業機回路を昇圧する。又、作業モードスイッチを軟土モードに切換えると、シフトダウンスイッチの操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、コントローラはアンロード弁により第２ポンプ又は第１ポンプをアンロードさせると共に、昇圧弁により作業機回路を通常設定圧に設定する。このため、掘削する土が硬いときは硬土モードに切換えると、第１〜３発明と同じ作用効果が得られる。又、掘削する土が柔らかいときは軟土モードに切換えると、作業機回路は通常設定圧に設定されるため作業機リフト力が増加しない分だけ更に牽引力を増加できる。従って、掘削する土が柔らかいときには軟土モードに切換えることにより牽引力を大きくしてバケットの掬込量を増加でき、掘削作業能率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本願発明に係る各実施形態について図１〜図５の図面を参照して詳述する。なお、図６に示した従来の技術と同様な要素には同一符合を付して重複説明を省略する。
図１に基づいて第１実施形態を説明する。以下では、バケットシリンダ１２により作業機アクチュエータを代表して示し、作業機切換弁１０を代表してバケット切換弁（以後、バケット切換弁１０と呼ぶ）により示す。尚、詳細にはバケット切換弁１０とパラレルに、又は、バケット切換弁１０のバイパス回路にバケット切換弁１０とシリーズにブーム切換弁等の他の作業機切換弁が接続されるが、バケット切換弁１０と同様のため説明を省略する。
前後進レバー１８はコントローラ１６を介して変速機３を前進、後進及び中立へ切換える信号を出力し、速度段レバー１９はコントローラ１６を介して変速機３を１〜４速度段へ切換える信号を出力する。又、第１ポンプ４の吐出口は第１、第２ステアリング回路６，６ａ及びステアリング優先弁７を経てステアリング切換弁８ａを介してステアリングシリンダ８に接続する。
【００１５】
ここで、ステアリング優先弁７の構成及び作用を説明しておく。ステアリング切換弁８ａのパイロットポートには流量制御絞り６ｂが介設され、流量制御絞り６ｂの上流はステアリング優先弁７の図中左側のパイロット受圧部に接続され、流量制御絞り６ｂの下流はステアリング優先弁７の図中右側のパイロット受圧部に接続される。又、ステアリング優先弁７の右側はばね７ａのばね力により付勢される。このため、ステアリング優先弁７は流量制御絞り６ｂの上下流の差圧がばね７ａのばね力と釣合うように制御されるが、ばね力は一定であるため流量制御絞り６ｂの上下流の差圧、即ち、流量制御絞り６ｂの通過流量は一定となる。即ち、流量制御絞り６ｂ（ステアリング切換弁８ａ）に供給される圧油量が減少すると、流量制御絞り６ｂの上、下流の差圧が減少するため、ステアリング優先弁７はばね力により図において左方に移行してステアリング切換弁８ａに供給される圧油量が増加する。これにより、流量制御絞り６ｂの上、下流の差圧が増加するためステアリング優先弁７は、前記左方に移行した位置から流量制御絞り６ｂの上、下流の差圧がばね力と釣合う位置まで右方に移動する。このように、ステアリング優先弁７は第１ポンプ４の吐出油を一定量だけステアリング切換弁８ａに供給し、余剰分を応援回路１３を介して作業機回路９ａに分流する。
【００１６】
又、逆止弁１７より上流の作業機回路９には、パイロット圧の有無によりオンロードとアンロードとに切換え自在なパイロット圧式アンロード弁１４が接続され、パイロット圧式アンロード弁１４のパイロット管路には、タンクとの連通を遮断するａ位置とタンクに連通するｂ位置とに切換え自在な第１電磁式切換弁２１が接続される。第１電磁式切換弁２１は消磁されるとａ位置に、シフトダウンスイッチ１５の操作信号によりコントローラ１６から励磁信号を受けて励磁されるとｂ位置に切換わる。逆止弁１７より下流の作業機回路９ａには、第２電磁式切換弁２２を介して通常設定圧（例えば２１０ｋｇ／ｃｍ2 ）の第１リリーフ弁２３と高設定圧（例えば２３０ｋｇ／ｃｍ2 ）の第２リリーフ弁２４とが接続される。第２電磁式切換弁２２は、消磁されると作業機回路９ａを第１リリーフ弁２３に接続するａ位置に、又、シフトダウンスイッチ１５の操作信号によりコントローラ１６から励磁信号を受けて励磁されると、作業機回路９ａを第２リリーフ弁２４に接続するｂ位置に切換え自在である。これら第２電磁式切換弁２２と第２リリーフ弁２４とにより昇圧弁を構成している。
又、作業モードスイッチ２５は軟土モードと硬土モードとに切換え自在である。コントローラ１６は、作業モードスイッチ２５から硬土モード信号を入力するとシフトダウンスイッチ１５の入操作に連動して第２電磁式切換弁２２に励磁指令を出力するが、軟土モード信号を入力するとシフトダウンスイッチ１５の操作信号により第２電磁式切換弁２２に出力した励磁指令を遮断する。
【００１７】
次に第１実施形態の掘削作業について説明する。
（１）軟い土の掘削時；作業モードスイッチ２５を軟土モードに切換える。
（ａ）変速機３が２速度段以上でシフトダウンスイッチ１５を入操作しない時；コントローラ１６は、第１電磁式切換弁２１と第２電磁式切換弁２２とに共に励磁信号を出力しないため、第１電磁式切換弁２１と第２電磁式切換弁２２とは共にａ位置となる。従って、パイロット圧式アンロード弁１４は第２ポンプ５をオンロードし、作業機回路９ａは第１リリーフ弁２３に接続される。一方、第１ポンプ４の吐出油は第１ステアリング回路６、ステアリング優先弁７及び応援回路１３を介して作業機回路９ａに供給され、作業機回路９及び逆止弁１７を介して供給される第２ポンプ５の吐出油と合流してバケット切換弁１０及びブーム切換弁等の図示しない他の作業機切換弁に供給される。このため、このときは作業機回路９ａに供給される圧油量が多いため各作業機の作業速度が増加すると共に、変速機３が２速度段以上で車速が大きいため、複合操作により作業能率が向上する。又、アンロード弁１６からドレンする流路抵抗は、バケット切換弁１２の中立位置からドレンする場合の流路抵抗より小さいため原動機１の省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
（ｂ）シフトダウンスイッチ１５を入操作して変速機３を２速度段から１速度段に変速して掘削するとき；コントローラ１６は、第１電磁式切換弁２１に励磁信号を出力して第１電磁式切換弁２１をｂ位置に切換えるのでパイロット式アンロード弁１４のパイロット圧はドレンされる。このときコントローラ１６は、第２電磁式切換弁２２に励磁信号を出力しないため第２電磁式切換弁２２はａ位置を維持する。従って、パイロット圧式アンロード弁１４は第２ポンプ５をアンロードし、作業機回路９ａは継続して第１リリーフ弁２３に接続される。このため、第２ポンプ５の吐出油は作業機回路９ａには流れず、第１ポンプ４の吐出油だけが第１ステアリング回路６、ステアリング優先弁７、応援回路１３及び作業機回路９ａを介してバケット切換弁１０及びブーム切換弁等の図示しない作業機切換弁に供給される。又、作業機回路９ａは第２電磁式切換弁２２のａ位置を介して第１リリーフ弁２３に接続されているので、作業機回路９ａのリリーフ圧は通常設定圧となる。従って、同じ原動機動力ではアンロードにより不要となった第２ポンプ５の駆動力分を牽引にまわすことができる。このため、増加した牽引力によりバケットを軟い土に突っ込ませるとバケットは土に深く突っ込むので、掘削された土を効率よくバケットに掬込むことができ、掘削能力がアップして掘削時間が短縮されるため作業能率が向上する。アンロードにより不要となった第２ポンプ５の駆動力分よりも作業時に使用する牽引力の増加分が少なければその分だけ原動機動力の省エネ化が図られる。又、第２ポンプ５の吐出油がパイロット圧式アンロード弁１４からドレンされて、パイロット圧式アンロード弁１４より流路抵抗の大きいバケット切換弁１０の中立位置を通過することはない。このため、バケット切換弁１０の流路抵抗による動力損失がなくなり油温の上昇が低減される。特に、第２ポンプ５の吐出量は第１ポンプ４に比べて多いため顕著な省エネルギー効果が得られる。
【００１９】
（２）硬い土の掘削時；作業モードスイッチ２５を硬土モードに切換える。
（ａ）変速機３が２速度段以上でシフトダウンスイッチ１５を入操作しない時；前記軟い土の掘削時の（ａ）と同様のため説明を省略する。
（ｂ）シフトダウンスイッチ１５を入操作して変速機３を２速度段から１速度段に変速して掘削するとき；コントローラ１６は、第１電磁式切換弁２１と第２電磁式切換弁２２とに励磁信号を出力して、第１電磁式切換弁２１と第２電磁式切換弁２２とを共にｂ位置に切換える。従って、パイロット圧式アンロード弁１４は第２ポンプ５をアンロードし、作業機回路９ａは第２リリーフ弁２４に接続される。このため、第２ポンプ５の吐出油は作業機回路９ａには流れず、第１ポンプ４の吐出油だけが第１ステアリング回路６、ステアリング優先弁７、応援回路１３及び作業機回路９ａを介してバケット切換弁１０及びブーム切換弁等の図示しない作業機切換弁に供給される。又、作業機回路９ａは第２電磁式切換弁２２のｂ位置を介して第２リリーフ弁２４に接続され、作業機回路９ａのリリーフ圧は高設定圧となる。従って、原動機動力のうちアンロードにより不要となった第２ポンプ５の駆動力分まで、牽引力を増加させたり作業機回路９ａを第１リリーフ弁２３の通常設定圧から第２リリーフ弁２４の高設定圧まで昇圧させて、バケットのチルト力等の作業機リフト力Ｆｖを増加させることができる。
【００２０】
これにより、土が硬いため牽引力によりバケットを土に突っ込ませるだけでは土が十分崩れないときでも、バケットのチルト力やブームのリフト力等の作業機リフト力Ｆｖを増加させてバケット刃先を繰返し上昇させながら牽引力を増加させると、土が効率よく崩されてバケットの掬込量が増加する。このため、掘削能力がアップして掘削時間が短縮されて作業能率が向上する。又、アンロードにより不要となった第２ポンプ５の駆動力よりも作業時に使用される牽引力と作業機リフト力との増加分が少なければ、その分だけ原動機動力の省エネ化が図られる。更に、土が硬いきや滑り易い路面等での掘削時には、作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させて掘削土砂を効率よく崩してバケットの掬込量を増加させれば、タイヤスリップによる摩耗量が減少してタイヤの寿命が向上する。又、第２ポンプ５の吐出油がパイロット圧式アンロード弁１４からドレンされて、バケット切換弁１０の流路抵抗による動力損失がないための効果については（ａ）と同様のため説明を省略する。
【００２１】
図２に示す第２実施形態を説明する。図１に示す第１実施形態の第１ポンプ４及び第２ポンプ５の他に第３ポンプ２０を追加し、第１実施形態でステアリング優先弁７に形成した第１ステアリング回路６と第２ステアリング回路６ａ及び応援回路１３とを接続するポートとは別に、第１ステアリング専用回路２６と第２ステアリング専用回路２６ａ及びドレンとを接続するポートを形成する。第３ポンプ２０の吐出口は第１ステアリング専用回路２６に接続され、第２ステアリング専用回路２６ａは第２ステアリング回路６ａに接続される。第２ステアリング専用回路２６ａとの接続部より上流の第２ステアリング回路６ａにはステアリング優先弁７方向への流れを阻止する逆止弁６ｃが介設される。その他の構成は第２実施形態と同様のため同様な要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２２】
第２実施形態の構成によれば、第３ポンプ２０の吐出油は、第１ステアリング専用回路２６及びステアリング優先弁７を介して第２ステアリング回路６ａに供給される。このため、ステアリング優先弁７は第１実施形態と同様にして、第２ステアリング回路６ａに分流される第１ポンプ４の吐出油と第２ステアリング専用回路２６ａに分流される第３ポンプ２０の吐出油との合計吐出油が一定になるように制御される。このようにして、ステアリング切換弁８ａには第１ポンプ４及び第３ポンプ２０の吐出油がステアリング優先弁７により一定量だけ優先して供給される。その他の作用及び効果については第１実施形態と同様のため重複説明を省略する。尚、本実施形態では第１、第２ステアリング専用回路２６，２６ａにステアリング優先弁７を介設したが、ステアリング優先弁７とは別に第１ステアリング専用回路２６と第２ステアリング専用回路２６ａとを直接接続してもよい。
【００２３】
図３に示す第３実施形態を説明する。
第２実施形態では作業機回路９に介設した逆止弁１７の上流にパイロット圧式アンロード弁１４を接続して、第２ポンプ５をオンロードとアンロードとに切換えたが、本実施形態では第１ステアリング回路６にパイロット圧式アンロード弁１４を接続して、第１ポンプ４をオンロードとアンロードとに切換える。又、応援回路１３にはステアリング優先弁７方向への圧油の流れを阻止する逆止弁１７が介設される。その他の構成は第２実施形態と同様のため同様な要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
第３実施形態の構成によれば、パイロット圧式アンロード弁１４により第１ポンプ４をアンロードしても、作業機回路９，９ａの圧油は逆止弁１７によりパイロット圧式アンロード弁１４への逆流を阻止される。同様に、第２ステアリング専用回路２６ａの圧油は逆止弁６ｃによりパイロット圧式アンロード弁１４への逆流を阻止される。第１ポンプ４の吐出量は第２ポンプ５に比べて少ないため、第２実施形態に比べて牽引力及び作業機リフト力の増加分は少ないが、第２ポンプ５の吐出量により高い作業機速度を維持できるため、高い作業能率を維持することができる。その他の作用及び効果については第２実施形態と同様のため重複説明を省略する。
【００２５】
図４に示す第４実施形態を説明する。第３実施形態ではパイロット圧式アンロード弁１４を第１ステアリング回路６に接続したが、本実施形態ではパイロット圧式アンロード弁１４を応援回路１３に接続し、パイロット圧式アンロード弁１４の接続部の下流に逆止弁１７を介設する。その他は第３実施形態と同様のため同様な要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２６】
第４実施形態の構成によれば、第３実施形態ではパイロット圧式アンロード弁１４により第１ポンプ４の吐出油を全てドレンさせたが、第４実施形態では応援回路１３に分流された第１ポンプ４の吐出油をドレンさせるだけで、第１ステアリング回路６がドレンされないため第１ポンプ４はアンロードされない。従って、第１〜３実施形態のようにアンロードにより不要となるポンプの駆動力はないが、作業機回路の圧油を昇圧して作業機リフト力を増加させることができ、この増加分だけ、原動機動力を増加させるか、牽引力を減少させればよい。このように制御することにより、特に作業機リフト力を必要とする作業の作業能力を増加させて作業能率を向上できる。又、本実施形態では、応援回路１３に分流された第１ポンプ４の吐出油がパイロット圧式アンロード弁１４からドレンされて、バケット切換弁１０の流路抵抗による動力損失がなくなり油温の上昇が低減される。
【００２７】
図５に示す第１，２実施形態のフローチャートを説明する。尚、第３，４実施形態のフローチャートについては同様のため説明を省略する。
（１）軟土モードの場合（従来の技術）
掘削する土が軟い場合には先ず、ステップＳ１で作業モードスイッチ２５を軟土モードに設定すると、ステップＳ２に進んで軟土モードになる。次に、ステップＳ３で速度段レバー１９が３速度段以上のときは、ステップＳ４に進んで変速機３を対応する速度段に切換え、第１，２電磁式切換弁２１，２２を消磁してステップＳ１に戻る。ステップＳ３で速度段レバー１９が２速度段のときはステップＳ５に進む。ステップＳ５でシフトダウンスイッチ１５がＯＦＦのときは、ステップＳ６に進んで変速機３を２速度段に維持し、第１，２電磁式切換弁２１，２２を消磁してステップＳ１に戻る。ステップＳ５でシフトダウンスイッチ１５がＯＮのときは、ステップＳ７に進んで変速機を１速度段に切換える信号を出力して変速機を１速度段に切換えると共に、第１電磁式切換弁２１を励磁する信号を出力してパイロット圧式アンロード弁１４により第２ポンプ５をアンロードさせ、第２電磁式切換弁２２は消磁のままとする。ステップＳ８で前後進レバー１８を中立又は後進に操作するとステップＳ９に進み、ステップ８で出力された各信号を解除してステップ１に戻る。ステップ８で前後進レバー１８を中立又は後進に操作しないとステップ１０に進み、ステップ８で出力された各信号を出力したままステップ１に戻る。
【００２８】
（２）硬土モードの場合（本発明の技術）
掘削する土が硬い場合には、先ずステップＳ１で作業モードスイッチ２５を軟土モードに設定すると、ステップＳ１１に進んで軟土モードになる。次に、ステップＳ１２で速度段レバー１９が３速度段以上のときは、ステップＳ１３に進んで変速機３を対応する速度段に切換え、第１，２電磁式切換弁２１，２２を消磁してステップＳ１に戻る。ステップＳ１２で速度段レバー１９が２速度段のときはステップＳ１４に進む。ステップＳ１４でシフトダウンスイッチ１５がＯＦＦのときは、ステップＳ１５に進んで変速機３を２速度段に維持し、第１，２電磁式切換弁２１，２２を消磁してステップＳ１に戻る。ステップＳ１４でシフトダウンスイッチ１５がＯＮのときは、ステップＳ１６に進んで変速機３を１速度段に切換える信号を出力して変速機を１速度段に切換えると共に、第１電磁式切換弁２１を励磁する信号を出力してパイロット圧式アンロード弁１４により第２ポンプ５をアンロードさせ、第２電磁式切換弁２２を励磁する信号を出力して作業機回路９ａを通常設定圧（２１０ｋｇ／ｃｍ2 ）の第１リリーフ弁２３から高設定圧（２３０ｋｇ／ｃｍ2 ）の第２リリーフ弁２４に切り換える。次に、ステップ１７で前後進レバー１８を中立又は後進に操作すると、ステップＳ１８に進み、ステップＳ１６で出力された各信号を解除してステップ１に戻る。ステップ１７で前後進レバー１８を中立又は後進に操作しないとステップ１９に進み、ステップ１６で出力された各信号を出力したままステップ１に戻る。
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、掘削時に作業機速度を低下させてもよい分だけポンプをアンロードし、かつ作業機回路の設定圧を昇圧し、アンロードに１り不要となったポンプの駆動力により牽引力と作業機リフト力とを増加させるようにした。これにより、掘削する土が硬いため牽引力によって掘削土砂にバケットを突っ込ませるだけでは掘削土砂が十分崩れないときでも、ブームのリフトやバケットのチルト等の作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させたので、土が十分に崩れ易くなり効率よく掘削されてバケットの掬込量が増加する。このため、掘削能力がアップして掘削時間が短縮されるため作業能率が向上する。又、掘削土砂が硬いときや滑り易い路面等での掘削時には、作業機リフト力を増加させながら牽引力を増加させて掘削土砂を効率よく崩してバケットの掬込量を増加させれば、タイヤスリップによる摩耗量が減少してタイヤの寿命が向上する。更に、ポンプの吐出油をパイロット圧式アンロード弁からドレンさせて、パイロット圧式アンロード弁より流路抵抗の大きい作業機切換弁の中立での動力損失を防止して省資源化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態の構成を示す図である。
【図５】本発明のフローチャートを示す図である。
【図６】従来の技術を示す図である。
【図７】ホイールローダのバケットに作用する力の説明図である。
【符号の説明】
１ 原動機
２ トルクコンバータ
３ 変速機
４ 第１ポンプ
５ 第２ポンプ
６ 第１ステアリング回路
６ａ 第２ステアリング回路
６ｂ 流量制御絞り
６ｃ，１７ 逆止弁
７ ステアリング優先弁
８ ステアリングシリンダ
９，９ａ 作業機回路
１０ バケット切換弁（作業機切換弁を代表）
１２ バケットシリンダ
１３ 応援回路
１４ パイロット圧式アンロード弁
１５ シフトダウンスイッチ
１６ コントローラ
１８ 前後進レバー
１９ 速度段レバー
２０ 第３ポンプ
２１ 第１電磁式切換弁
２２ 第２電磁式切換弁
２３ 第１リリーフ弁
２４ 第２リリーフ弁
２５ 作業モードスイッチ
２６ 第１ステアリング専用回路
２６ａ 第２ステアリング専用回路

Claims (4)

  1. 同一の原動機で駆動する変速機と第１ポンプと第２ポンプとを備え、第１ポンプの吐出油をステアリング優先弁で制御してステアリング切換弁に優先して供給するステアリング回路と、第２ポンプの吐出油を作業機切換弁に供給する作業機回路と、ステアリング優先弁で制御して余剰となった第１ポンプの吐出油を作業機回路に合流させる応援回路と、変速機が２速度段のときに操作すると変速機を１速度段にシフトダウンさせるシフトダウンスイッチとを有する作業車両の油圧制御装置において、
    応援回路(13)との合流部より上流の作業機回路(9) に接続されて第２ポンプ(5) の吐出油をドレンさせるアンロード弁(14,21) と、合流部より下流の作業機回路(9a)に接続されて作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させる昇圧弁(22,24) と、合流部とアンロード弁(14,21) の接続部との間の作業機回路(9) に介設されて、作業機回路(9) の圧油がアンロード弁(14,21) へ逆流するのを阻止する逆止弁(17)と、シフトダウンスイッチ(15)の操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁(14,21) により第２ポンプ(5) の吐出油をドレンさせ、かつ昇圧弁(22,24) により作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させるコントローラ(16)とを有することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
  2. 同一の原動機で駆動する変速機と第１ポンプと第２ポンプと第３ポンプとを備え、第１ポンプの吐出油をステアリング優先弁で制御してステアリング切換弁に優先して供給するステアリング回路と、第２ポンプの吐出油を作業機切換弁に供給する作業機回路と、ステアリング優先弁で制御して余剰となった第１ポンプの吐出油を作業機回路に合流させる応援回路と、第３ポンプの吐出油をステアリング優先弁の下流のステアリング回路に合流させるステアリング専用回路と、変速機が２速度段のときに操作すると変速機を１速度段にシフトダウンさせるシフトダウンスイッチとを有する作業車両の油圧制御装置において、
    作業機回路(9) 及び応援回路(13)の合流部と第１ポンプ(4) とを接続する回路(6,7,13)に接続されて第１ポンプ(4) の吐出油をドレンさせるアンロード弁(14,21) と、合流部より下流の作業機回路(9a)に接続されて作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させる昇圧弁(22,24) と、合流部とアンロード弁(14,21) とを接続する回路に介設されて、作業機回路(9a)の圧油がアンロード弁(14,21) へ逆流するのを阻止する逆止弁(17)と、シフトダウンスイッチ(15)の操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁(14,21) により第１ポンプ(4) の吐出油をドレンさせ、かつ昇圧弁(22,24) により作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させるコントローラ(16)とを有することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
  3. 請求項１，２のいずれかに記載の作業車両の油圧制御装置において、アンロード弁(14,21) は、パイロット圧の有無によりオンロードとアンロードとに切換え自在なパイロット圧式アンロード弁(14)と、このパイロット圧の有無を切換える第１電磁式切換弁(21)とを有し、昇圧弁(22,24) は、応援回路(13)との合流部より下流の作業機回路(9a)を、通常設定圧の第１リリーフ弁(23)から高設定圧の第２リリーフ弁(24)に切換えて接続する第２電磁式切換弁(22)を有することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
  4. 請求項１，２のいずれかに記載の作業車両の油圧制御装置において、作業モードを選択して硬土モード又は軟土モードに切換える信号を出力する作業モードスイッチ(25)を付設し、コントローラ(16)は、硬土モードの信号を入力すると、シフトダウンスイッチ(15)の操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁(14,21) により第２ポンプ(5) 又は第１ポンプ(4) をアンロードさせると共に、昇圧弁(22,24) により作業機回路(9a)の圧油の設定を上昇させ、軟土モードの信号を入力すると、シフトダウンスイッチ(15)の操作信号により変速機を２速度段から１速度段にシフトダウンしたとき、アンロード弁(14,21) により第２ポンプ(5) 又は第１ポンプ(4) をアンロードさせると共に、昇圧弁(22,24) を切り換えて作業機回路(9a)の圧油の設定を通常設定圧とすることを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
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