JPH08244497A - 建設機械の動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設機械のエンジン馬力を有効に利用しつ
つ、空調装置作動時にも、エンストを防止し、作業用ア
クチュエータの予期せぬ作動速度の変化を防止する。 【構成】 油圧ポンプの出力圧が所定圧を越えると流量
制御手段によりエンジンの定格出力特性にほぼ沿わせる
ように作業用アクチュエータへの供給最大流量を減少す
るよう制御し、空調装置の（運転者による）スイッチが
オンになると、コンプレッサの実際のオン・オフに拘ら
ず、該コンプレッサの負荷相当分だけ、前記流量の制御
特性を流量小側へ変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンにより駆動さ
れる油圧ポンプからの作動油により作業用アクチュエー
タを駆動すると共に、オペレータキャブ内の温度調整を
行う空調装置のコンプレッサも前記エンジンにより駆動
するように構成された建設機械の動力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の建設機械の動力制御装置において
は、エンジンにより、作業用アクチュエータを駆動する
ための油圧ポンプと、オペレータキャブ内の温度調整を
行う空調装置のコンプレッサの両方を駆動するよう構成
されていた。

【０００３】例えば、特開平６−１０８４９７号公報に
おいては、前記コンプレッサの駆動に連動して自動的に
油圧ポンプの作動油の流量を減少して、コンプレッサの
駆動負荷によるエンジンストールを防止するようにした
油圧ショベルの動力制御装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】クーラーあるいはエア
コン等の空調装置は、該空調装置のスイッチを入れ、コ
ンプレッサを駆動し、冷凍サイクルを経て、閉塞された
運転室空間を冷却するが、限りなく冷却するのではな
く、一般にクーラー又はエアコンユニット内のエバポレ
ータに着霜現象が発生するような温度にまで下がると、
コンプレッサの電磁クラッチを自動的にオフにしてコン
プレッサを停止させている。

【０００５】又、このような着霜現象とは直接関係がな
くても、運転室内の温度がある程度以上に冷えると自動
的にコンプレッサを停止させ、過冷却を防止すると共に
動力の損失を防止するようにしている。この場合、運転
者による空調装置のスイッチがオンとされている限り、
運転室内の温度が一定温度まで上昇すると、再び自動的
に電磁クラッチをオンにして、コンプレッサを駆動して
運転室内を冷却するようにしている。

【０００６】従って、空調装置のスイッチがオンになっ
ている間、一般には自動的にコンプレッサの駆動、停止
が繰返されることとなり、前記特開平６−１０８４９７
号公報における従来技術では、このコンプレッサの実際
のオン・オフにより前記油圧ポンプの吐出量が増減し、
作業用アクチュエータの作動速度が運転者の予期せぬと
きに変化してしまう恐れがあるという問題がある。

【０００７】本発明は、前記従来の問題を解決するべく
なされたもので、空調装置作動時にエンジンストールを
防止しながら、エンジン馬力を有効利用し、しかも作業
用アクチュエータの作動速度に運転者の予期せぬ変化が
発生したりするのを確実に防止することのできる建設機
械の動力制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、その要旨を図
１に示すように、エンジンにより駆動される油圧ポンプ
からの作動油により作業用アクチュエータを駆動すると
共に、オペレータキャブ内の温度調整を行う空調装置の
コンプレッサも前記エンジンにより駆動するように構成
された建設機械の動力制御装置において、前記油圧ポン
プの出力圧が所定圧を越えると、エンジンの定格出力特
性にほぼ沿わせるように、前記油圧ポンプから作業用ア
クチュエータへの供給最大流量を自動的に減少するよう
に制御する流量制御手段と、前記空調装置の運転者によ
るスイッチがオンになると、前記流量制御手段による制
御特性を、前記コンプレッサの実際のオン・オフに拘ら
ず、該コンプレッサの負荷相当分だけ流量小側に変更す
る特性変更手段と、を備えたことにより前記目的を達成
したものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、エンジンにより駆動され、作
業用アクチュエータを駆動する油圧ポンプの出力圧が所
定圧を越えると、エンジンの定格出力特性にほぼ沿わせ
るように、前記油圧ポンプから作業用アクチュエータへ
の供給最大流量を自動的に減少するように制御している
ため、作業用動力に対するエンジンの利用効率をほぼ最
大に維持することができる。

【００１０】又、その状態で、運転者が空調装置のスイ
ッチをオンにすると、前記油圧ポンプの流量制御特性
を、前記空調装置のコンプレッサの負荷相当分だけ流量
小側に変更するようにしているので、このようにエンジ
ンの能力一杯の仕事をさせている状態で空調装置のコン
プレッサが（更にエンジンによって）駆動されることに
なったとしても、それによってエンジンストールか発生
したりしてしまうのを未然に防止できる。

【００１１】しかも、本発明においては、このコンプレ
ッサ負荷相当分の流量減少を、従来のようにコンプレッ
サ自体のオン、オフと同期させるのではなく、運転者の
空調装置のスイッチと同期させるようにしたため、運転
者の予期せぬときに（コンプレッサのオン、オフに合わ
せて）油圧ポンプの吐出量が変化して作業用アクチュエ
ータの作動速度が変化してしまうのを確実に防止するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１３】図２は、本発明が適用された建設機械の動
力制御装置の油圧回路図である。

【００１４】この実施例は、エンジンＥにより駆動され
る油圧ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３からの作動油により作業
用アクチュエータ（図示せず）を駆動すると共に、オペ
レータキャブ（図示せず）内の温度調整を行うエアコン
ユニット（空調装置）２２のコンプレッサ２８も前記エ
ンジンＥにより駆動するように構成された建設機械の動
力制御装置において、前記油圧ポンプＰ１、Ｐ２の出力
圧が所定圧を越えると、エンジンＥの定格出力特性にほ
ぼ沿わせるように、前記油圧ポンプＰ１、Ｐ２から作業
用アクチュエータへの供給最大流量を自動的に減少する
よう制御するサーボ弁（流量制御手段）２０と、前記エ
アコンユニット２２の運転者によるスイッチ２４がオン
になると、前記サーボ弁２０による制御特性を、前記コ
ンプレッサ２８の実際のオン・オフに拘らず、該コンプ
レッサ２８の負荷相当分だけ流量小側に変更するよう前
記サーボ弁２０を制御する電磁弁（特性変更手段）３０
と、を備えたものである。

【００１５】前記油圧ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３はエンジ
ンＥにより駆動され、作動油がコントロールバルブ１０
に導かれる。コントロールバルブ１０は作動油の方向を
制御し、図示しない各アクチュエータに導き、これによ
り各アクチュエータが作動される。

【００１６】又、油圧ポンプＰ１、Ｐ２は可変容量ポン
プであり、吐出流量を変化させるための（公知の）斜板
（図示略）を有している。この斜板は、前記サーボ弁２
０によって駆動され、これにより油圧ポンプＰ１、Ｐ２
の吐出流量が制御される。

【００１７】油圧ポンプＰ１、Ｐ２の吐出圧はパイロッ
ト管路１６、１８を経てサーボ弁２０に導かれ、該サー
ボ弁２０を制御するパイロット圧としても用いられる。

【００１８】又、前記エアコンユニット２２のスイッチ
２４がオンになると、電気信号が電磁クラック２６に伝
わり、電磁クラッチ２６が作動し、エンジンＥの回転が
コンプレッサ２８に伝達され、コンプレッサ２８が駆動
されて運転室内が冷却される。

【００１９】又、前記電磁弁３０は、スイッチ２４がオ
ンになるとエアコンユニット２２と連動して切換わり、
他の油圧源３１からパイロット管路３２を通じて操作圧
力Ｐｐをサーボ弁２０へ導く。

【００２０】以下、本実施例の作用を説明する。

【００２１】コントロールバルブ１０を切換えると、エ
ンジンＥにより駆動される油圧ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３
から吐出される作動油がアクチュエータへ流れ、負荷に
打ち勝ってアクチュータを作動させる。

【００２２】このとき、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の吐出流
量Ｑ［ｌ／min ］と吐出圧ｐ１、ｐ２［kgf ／cm³ ］の
関係は、Ｐ１、Ｐ２の合計ポンプ馬力をＬ１とすると、
図３に示すようになる。

【００２３】図３において、Ｌ０はエンジン馬力であ
る。同図から明らかなように、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の
合計馬力Ｌ１は、エンジン馬力Ｌ０を最大限に利用する
ように、該エンジン馬力Ｌ０の特性にほぼ沿わせるよう
に自動的に変化させている。

【００２４】又、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の合計馬力Ｌ１
がエンジン馬力Ｌ０を越えなよう、ΔＬを油圧ポンプＰ
３の使用馬力＋余裕馬力として、次の（１）式のように
設定してエンジンストールが発生しないようにしてあ
る。

【００２５】Ｌ０＝Ｌ１＋ΔＬ …（１）

【００２６】なお、効率を無視とすると合計馬力Ｌ１
［ＰＳ］は次の（２）式で表わされる。

【００２７】 Ｌ１＝（ｐ１＋ｐ２）Ｑ／４５０ …（２）

【００２８】次に、エアコンユニット２２のスイッチ２
４を運転者がオンにすると、エンジンＥに連結されてい
る電磁クラッチ２６が繋がり、コンプレッサ２８が作動
し、運転室内を冷却する。

【００２９】スイッチ２４がオンになると、それに連動
して電磁弁３０が切換わり、他の圧力源３１よりの操作
圧力Ｐｐが、パイロット管路３２を通じてサーボ弁２０
に導かれ、サーボ弁２０に係る圧力が増加し、油圧ポン
プＰ１、Ｐ２の斜板がその分だけ操作され、該油圧ポン
プＰ１、Ｐ２のポンプ馬力はＬ１からＬ２に減少する。

【００３０】ここで、Ｌ１−Ｌ２＝ΔＬｃがコンプレッ
サ消費馬力に相当している。

【００３１】即ち、エアコンユニット２２のスイッチ２
４がオフの状態でエンジン出力馬力を最大限に利用する
ようポンプＰ１、Ｐ２の出力特性を設定しても、スイッ
チ２４をオンにしてコンプレッサ消費馬力ΔＬｃが負荷
された場合には、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の出力特性の流
量もそれに合わせて減少するようにし、ポンプ馬力を減
少できるので、エンジン馬力Ｌ０を有効に、且つエンス
トしないように設定することができる。

【００３２】又、エアコンユニット２２のスイッチ２４
がオンとされている限り、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の出力
馬力Ｌ１をコンプレッサ消費馬力ΔＬｃ分だけ減少させ
たＬ２に変更し続けるため、たとえ電磁クラッチ２６が
運転室内の温度やエアコンユニット２２のエバポレータ
の着霜状態に応じて入ったり切れたりし、その結果コン
プレッサ２８がオン・オフを繰返したとしても、それに
よって油圧ポンプＰ１、Ｐ２の吐出量が変化して作業用
アクチュエータの作動速度が変化してしまうことはな
い。従って運転者の意に反した時期にアチュエータの作
動速度が変化することもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
エンジン馬力を有効に利用しつつ、エンストを防止し、
且つクーラー使用中においても、コンプレッサの実際の
オン・オフに拘らず、油圧ポンプの吐出流量を常に安定
させておくことができ、作業用アクチュエータの作動速
度を一定に維持しておくことができるという優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示す概念図

【図２】本発明に適用された建設機械の動力制御装置の
油圧回路図

【図３】本実施例における油圧と吐出流量の関係を示す
線図

【符号の説明】

１０…コントロールバルブ １６、１８、３２…パイロット管路 ２０…サーボ弁 ２２…エアコンユニット ２４…スイッチ ２６…電磁クラッチ ２８…コンプレッサ ３０…電磁弁 Ｅ…エンジン Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…油圧ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンにより駆動される油圧ポンプから
   の作動油により作業用アクチュエータを駆動すると共
   に、オペレータキャブ内の温度調整を行う空調装置のコ
   ンプレッサも前記エンジンにより駆動するように構成さ
   れた建設機械の動力制御装置において、 前記油圧ポンプの出力圧が所定圧を越えると、エンジン
   の定格出力特性にほぼ沿わせるように、前記油圧ポンプ
   から作業用アクチュエータへの供給最大流量を自動的に
   減少するように制御する流量制御手段と、 前記空調装置の運転者によるスイッチがオンになると、
   前記流量制御手段による制御特性を、前記コンプレッサ
   の実際のオン・オフに拘らず、該コンプレッサの負荷相
   当分だけ流量小側に変更する特性変更手段と、 を備えたことを特徴とする建設機械の動力制御装置。