JPH0552376B2

JPH0552376B2 -

Info

Publication number: JPH0552376B2
Application number: JP64986A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Haga; Toichi Hirata; Hideaki Tanaka; Genroku Sugyama
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1986-01-08
Publication date: 1993-08-05
Also published as: JPS62160334A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は油圧シヨベル等の建設機械に備えられ
るエンジン・油圧ポンプの制御装置に関する。

〔従来の技術〕

第１１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ヨ
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、右走行用に一対設けられる
走行モータ、２はこの走行モータ１によつて駆動
される走行体、３は旋回モータ、４はこの旋回モ
ータ３によつて駆動される旋回体、６は旋回体４
に回動可能に装置したブーム、８はこのブーム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バケツト、５はブーム６
を回動させるブームシリンダ、７はアーム８を回
動させるアームシリンダ、９はバケツト１０を回
動させるバケツトシリンダ、１１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、バケツトシリンダ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、およびバ
ケツトシリンダ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つて駆動するアクチユ
エータを構成し、また上記したブーム６、アーム
８、およびバケツト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は上述のアクチルエータ
によつて作動する作動体を構成している。

第１２図は上述の第１１図に示す建設機械に備
えられる従来エンジン・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、１，３，
５，７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、２０
は原動機、すなわちエンジン、２１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によつて駆動される可変
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、２５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の駆動を制御する第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
駆動を制御する第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に連絡されている。

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１１図に示す油圧シヨベルにあ
つては、エンジン２０によつ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、これによつて走行体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、この従来の油圧シヨベルに備えられ
るエンジン・油圧ポンプ制御装置にあつては第１
３図のポンプ吐出量流量Ｑとエンジン回転数Ｎと
の関係を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
相当する斜板の最大傾転角とは一義的に決定され
るしたがつて、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の回転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および他のアクチユエータに
供給されるので、走行体２を高速で走行させるこ
とができるものの、他のアクチユエータについて
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２２，２
３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には、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
も制限され、それ故、高速走行が必要となつた場
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
にあつては、エンジン２０の最高回転数と可変容
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つてオペレー
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
つている。

なお、作動体の作動形態としては、作業機によ
る多くの仕事量をこなす重掘削すなわちパワーモ
ード（Ｐモード）、比較的仕事量の少ない軽掘削
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種々のものがある。

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ユエー
タの駆動を実現させることのできるエンジン・油
圧ポンプの制御装置を提供することにある。

〔問題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
積例えば斜板の傾転角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ユ
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、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
ぞれ設定し、走行モータおよび他のアクチユエー
タの作動形態に対応してそれぞれの複数組のうち
の１組を選択する設定・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ツチ
からなる第１の指示手段と、他のアクチユエータ
の作動形態を指示する例えばスイツチからなる第
２の指示手段と、走行モータが作動状態にあるか
どうかを検出する例えば圧力スイツチからなる第
１の検出手段と、他のアクチユエータが作動状態
にあるかどうか検出する例えば圧力スイツチから
なる第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、例えば第１の検出手段および第２の検出手
段から出力される信号に応じて判別する第１の判
別手段で走行状態になく、しかも走行以外の作業
状態にないと判別されたときに第２の指示手段か
ら出力される信号が変つた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を駆動する構
成にしてある。

〔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、軽掘削、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、しかも重掘削、軽掘削等の作業がおこ
なわれる前の準備操作として、あらかじめ第２の
指示手段によつて他のアクチユエータの作動状態
の指示に応じた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。

〔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てある。
この第１図において、７０はエンジン２０の回転
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７１
を介してこのガバレバー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２０の回転数の最高回転数を
変更可能な最高回転可変手段で、例えば第２図に
示すように、ガバナレバー７０に設けたストツパ
３０ａと、このストツパ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３０ｃに連絡される油圧源３０ｄ
と、この油圧源３０ｄと油圧シリンダ３０ｃ間に
設けられ、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
２２，２３の吐出し容積、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
含むアクチユエータ６０ｂと、上述のリンク機構
に連結されるとともに、上述のアクチエエータ６
０ｂを油圧源３０ｄおよびタンク３０ｆに選択的
に連通されるサーボ弁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図に示すように吐出し容積制御
装置６０を構成するアクチユエータ６０ｂのピス
トン６０ａが当接可能などピストン３１ａを有す
る油圧シリンダ３１ｂと、この油圧シリンダ３１
ｂ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３１ｃとを備えている。

また第１図に示す３２は走行モータ１以外の他
のアクチユエータの目標とする作動形態を例えば
重掘削（Ｐモード）にするか、軽掘削（Ｅモー
ド）にするか選択するスイツチ、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
択するスイツチで、これらのスイツチ３３，３２
は第１の指示手段、第２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
うかを検出する圧力スイツチ、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
のアクチユエータが作動状態にあるかどうかを検
出する圧力スイツチで、それそれ方向切換弁２
４，２７あるいは方向切換弁２５，２６，２８，
２９の切換えに伴つてパイロツト管路に発生する
パイロツト圧に応動するようになつている。これ
らの圧力スイツチ３４ａ，３４ｂ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、スイツチ３２，３３および圧力
スイツチ３４ａ，３４ｂ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、スイツチ３２，３３、圧力スイツチ３４
ａ，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・選択手段お
よび第１の判別手段、第２の判別手段を構成する
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
に出力する出力部３５ｃ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２２，２３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P_S、エンジントルクＴ、燃料消費率ｇをと
つている。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、３
６，３８はエンジン回転数N₂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に対応する燃料
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。
g₁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_Pは可変容量油圧ポ
ンプ２２，２３のポンプトルク特性線を、P_S1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、P_S2は該可変容量油圧ポンプ２
２，２３の変更しうる最大傾転角のうちの小さい
最大傾転化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
ンプ吐出流量Ｑ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、q₁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３５ｂ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、縦軸にはポンプ吐
出流量Ｑをとつてあり、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q₁となる特
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Ａに示される設定値はエンジン２０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を組合せた
ものであり、Ｂはエンジン回転数がN₁のときの
特性線４８上の位置であり、この位置Ｂに示され
る設定値は最高回転数のうちの大きい値と最大傾
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上を位置
であり、この位置Ｃ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大きい
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Ｄ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
である。

すなわち、演算部３５ｂはエンジン２０の変更
しうる複数、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組設定し、重掘削（Ｐモ
ード）、軽掘削（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
態に対応して最適と想定される１組を選定する設
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１以外の
アクチユ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、例えば圧力スイツチ３４ａ，３４ｂ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圧力スイツチ３４
ａ，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、スイツチ３２
が切変つたかどうか判別する第２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つては、第８図
に示す処理手順に従つて各動作がおこなわれる。

すなわち手順Ｓ１において、スイツチ３２，３
３の出力信号および圧力スイツチ３４ａ，３４ｂ
の出力信号がコントローラ３５の入力部３５ａを
経て演算部３５ｂに読込まれる。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
えば圧力スイツチ３４ａから信号が出力され走行
モータ１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。この手順Ｓ３
ではスイツチ３３，３２によるＨ、Ｌ、Ｐ、Ｅモ
ードのそれぞ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。

例えばスイツチ３３によつてＨモードが指示さ
れ、スイツチ３２によつて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
位置Ａの内容すなわちエンジン２０の最高回転数
のうちの大きい値と可変容量油圧ポンプ２２，２
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を出力し、また最大傾転角に相応する
信号を最大吐出し容積可変手段３１を構成する第
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は第２図に示す状態に保
たれ、したがつて油圧シリンダ３０ｃがタンク３
０ｆに連通することからピストン３０ｂは移動自
在になつており、ガバナレバー７０はピストン３
０ｂの全ストロークに相当する大きい角度回動可
能になり、これによつ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、したがつて油圧シリンダ３１ｂが
タンク３０ｆに連通することからピストン３１ａ
は移動自在になつており、吐出し容積制御装置６
０を構成するアクチユエータ６０ｂのピストン６
０ａ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、これによつて大きな
最大傾転角が得られる。これに従つて、第１０図
の特性線５１で示す吐出圧力Ｐ−ポンプ吐出流量
Ｑ特性が得られる。このときの最大量Q_Hは、Q_H
＝N₁×q₁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図に示す手順Ｓ３において、スイツ
チ３３によつてＬモードが指示され、スイツチ３
２によつてＰモードが指示されている場合には選
択位置Ｄが選択され、この選択位置Ｄ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フ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、したがつて油圧源３
０ｄ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にストツパ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、これによつ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、したがつて油圧シリンダ３０ｄの圧油
が油圧シリンダ３１ｂに供給されてピストン３１
ａが左方位置に移動不能に保たれ、このピストン
３１ａにアクチユエータ６０ｂのピストン６０ａ
が係止されることにより当該ピストン６０ａは移
動を制限され、これによつて小さな最大傾転角が
得られる。これに応じて第１０図の特性線５２で
示すＰ−Ｑ特性が得られる。このときの最大流量
Q_Lは上述した流量Q_Hよりも十分に小さいQ_L＝N₂
×q₂となる。

また、第８図に示す手順Ｓ３において、スイツ
チ３３によつてＨモードが指示され、スイツチ３
２によつて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、この選択位置Ｃ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、したがつて油圧源３
０ｄ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にストツパ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、これによつ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、したがつて油圧シリンダ３１ｂがタ
ンク３０ｆに連通することからピストン３１ａは
移動自在になつており、吐出し容積制御装置６０
を構成するアクチユエータ６０ｂのピストン６０
ａ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、これによつて大きな最
大傾転角が得られる。これに応じて、第９図の特
性線５０で示すＰ−Ｑ特性が得られる。このとき
の最大流量Q_EはQ_E＝N₂×q₁となる。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（P_s2）特性線である。

また、第８図に示す手順Ｓ３において、スイツ
チ３３によつてＬモードが指示され、スイツチ３
２によつてＥモードが指示されている場合には選
択位置Ｄが選定される。この場合には前述のＬモ
ードおよびＰモードの場と同様であり、このとき
の最大流量Q_Lは十分に小さいQ_L＝N₂×q₂となる。

そして、第８図の手順Ｓ３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、
圧力スイツチ３４ａから信号が出力されておらず
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、例えば圧力スイツチ３４ｂから信
号が出力され、走行モータ１以外の他のアクチユ
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
ではスイツチ３２によるＰ、Ｅモード指示に応じ
て、コントローラ３５の演算部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
に示す選択位置Ｂ，Ｃの２組の中から該当するも
のが選定される。

例えばスイツチ３２によつてＰモードが指示さ
れている場合には、選択位置Ｂが選定され、この
選択位置Ｂの内容すなわちエンジン２０の最高回
転数のうちの大きい値と可変容量油圧ポンプ２
２，２３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３１
ｃに出力する。これにより、電磁切換弁３０ｇは
第２図に示す状態に保たれ、したがつて油圧シリ
ンダ３０ｃがタンク３０ｆに連通することからピ
ストン３０ｂは移動自在になつており、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、これによつて大
きな最高回転数が得られる。また、電磁切換弁３
１ｃは第３図に示す状態に保たれ、したがつて油
圧シリンダ３０ｄの圧油が油圧シリンダ３１ｂ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にアクチユエータ
６０ｂのピストン６０ａが係止されることにより
当該ピストン６０ａは移動を制限され、これによ
つて小さな最大傾転角が得られる。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_PはQ_P＝N₁×q₂となる。なお、同第９図にお
いて４９ａは特性線４９に対応するポンプ消費馬
力（P_S1）特性線である。

また、第８図に示す手順Ｓ５において、スイツ
チ３２によつて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Q_EはQ_E
＝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Ｓ
６に移り、演算部３５ｂの第２の判別手段でスイ
ツチ３２が切換つたかどうかの判別、すなわちス
イツチ３２から出力される信号が前回の指示信号
であるＰモート指示信号からＥモード指示信号
に、あるいはＥモード指示信号からＰモード指示
信号に変つたかどうかの判別がおこなわれる。こ
の手順Ｓ６の判別が満足された場合は、例えば掘
削作業の準備操作としてスイツチ３２が切換えら
れたときなどであり、このとき前述の手順Ｓ５に
移り、当該掘削作業の開始前に、スイツチ３２に
よつて指示されたＰモード、あるいはＥモードに
応じた選択位置Ｂ、あるいは選択位置Ｃが選択さ
れ、これらの選択位置Ｂ，Ｃに応じた前述した最
大流量Q_P＝N₁×q₂、あるいは最大流量Q_E＝N₂×
q₂が得られる。なお、手順Ｓ６の判別が満足され
ない場合には、はじめに戻る。

このように構成した実施例にあつては、作動体
の標準的な作動形態に最も適合し得るエンジン２
０の最高回転数と可変容量油圧ポンプ２２，２３
の最大傾転角の組合せを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てあることから、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
ができる。

また、例えば広い道を早い速度で走行するとき
などにおこなわれる高速走行と、例えば狭い道を
走行するときや、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におこなわれる低速
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
るようにして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し、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_Pとして多くの作業量が得られ、また軽掘
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２２，２３の最
大傾転角を大きくして最大流量を上述のQ_Pとほ
ぼ同等のQ_Pとして少ない作業量が得られる。

そして特に、上記した軽掘削（Ｅモード）時に
は所望の作業量をエンジン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、したがつて
燃料消費率はg₁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。またこのとき、エ
ンジン２０の最高回転数が小さいことから、騒音
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、重掘削（Ｐモード）、軽掘削（Ｅモード）
等の掘削作業がおこなわれる前の準備操作とし
て、あらかじめスイツチ３２によつて他のアクチ
ユエータの作動状態の指示、すなわちＰモードか
Ｅモードかの指示に応じた選択位置Ｂ，Ｃに相応
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、操作者は原動機の回転数の変化すな
わち原動機の回転音の変化を十分に察知でき、ま
た重掘削、軽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ることがな
い。

〔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、作動
体の作動形態に応じた最適な組合せを自動的に選
択する構成にしてあることから、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ユエー
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てあることから、常に
安定した走行速度が得られ、走行と他の作業との
複合操作時等における安全性を確保できる。

また、第２の指示手段によう指示の切換えによ
つて、走行モータ以外の他のアクチユエータによ
る作業の開始前にあらかじめ当該作業に適した原
動機の最高回転数と最大吐出し容積の組合せにし
ておくことができ、しかも第２の指示手段の指示
の切換え時に操作者は原動機の回転音の変化を察
知でき、良好な操作感触が得られ、さらに当業作
業開始時に最高回転数と最大吐出し容積の組合せ
の変化を生じることがないことから、その変化に
伴う異和感を操作者に与えることがなく、作業の
円滑化に貢献する。

【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
備えられる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を示す説明図、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ツク図、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
なわれる処理手順を示すフローチヤート、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（Ｐモード）と軽掘削（Ｅモード）のそれぞれ
の場合における可変容量油圧ポンプの吐出出力と
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る高速走行
（Ｈモード）と低速走行（Ｌモード）のそれぞれ
の場合における可変容量油圧ポンプの吐出出力と
吐出流量との関係を示す説明図、第１１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ヨベルの概略構成を
示す側面図、第１２図は第１１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、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……
バケツトシリンダ、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……スイツチ（第２の指示手段）、３
３……スイツチ（第１の指示手段）、３４ａ……
圧力スイツチ（第１の検出手段）、３４ｂ……圧
力スイツチ（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。

Claims

【特許請求の範囲】

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ユエータと
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
最大叶出し容積を変更可能な最大吐出し容積可変
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し、
上記走行モータおよび他のアクチユエータの作動
形態に対応して上記それぞれの複数組のうちの１
組を選択する設定・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、上記他のアクチユエータの作動形態の指示す
る第２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
他のアクチユ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
手段で走行状態になく、しかも走行以外の作業状
態にないと判別されたときに上記第２の指示手段
から出力される信号が変わつたかどうか判別する
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。