JP4475767B2 - 作業用車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の技術分野】
本発明は、各種の作業モードを備えた建設・土木工事用車両等の作業用車両に係わり、特に、各種の作業モード下にあって作業内容や作業条件の変化に応じて作業機の作業速度や車両の走行速度を前記作業モード外の所望の速度範囲まで拡張し得る作業用車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、建設・土木機械等の各種の作業用車両が知られている。この種の作業用車両は、走行体上に垂直軸線回りに旋回自在に装着された旋回体にブーム、アーム、バケット等の作業機を備えている。同作業用車両は、エンジンにより駆動される可変容量形ポンプからの吐出圧油を複数の方向切換弁により切り換え、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モータや走行モータ等のアクチュエータに選択的に供給して各作業機を駆動し、或いは走行させる。
【０００３】
この作業機を装着した作業用車両の一例が、例えば特許第２８６３５９９号公報に開示されている。同公報に開示された油圧式作業用機械は、エンジンの回転数を設定するアクセルレバーと、同アクセルレバーの操作量を検出してその操作量に応じたエンジン回転速度指示信号を出力する回転速度指示発信器と、前記エンジンの回転速度を増減させるエンジン回転速度設定手段と、可変容量形ポンプのポンプ流量を増減させる流量調整手段と、同ポンプの吐出側の最高作動圧力を設定するリリーフ弁と、作業機用アクチュエータに導入される圧油の最高圧力を設定するリリーフ圧設定手段とを備えている。
【０００４】
更に、この油圧式作業用機械は、通常の作業時に要求されるアクチュエータの作動力や作動速度の組合わせ以外に、速い速度でアクチュエータを作動させる作業モード、精密作業が行える作業モードなどの各作業モードを自由に選択可能に予め記憶した作業モード選択手段を備えている。
【０００５】
オペレータが、実施しようとする作業内容や作業条件に応じて前記作業モード選択手段にて所望の作業モードを選ぶと、同作業モード選択手段は、選択した作業モード毎に予め記憶されているエンジンの最大エンジン回転数、ポンプの最大吐出流量、作業機用アクチュエータに導入される圧油の最高圧力の中から少なくとも一つの値を選択し、作業モード指示信号としてコントローラに出力する。
【０００６】
このコントローラでは、前記作業モード選択手段からの作業モード指示信号及び前記回転速度指示発信器からのエンジン回転速度指示信号を受けて、前記作業モード指示信号及び前記エンジン回転速度指示信号のうち最大エンジン回転数を低位選択して前記エンジン回転速度設定手段に指令信号を出力する。同時に、前記作業モード指示信号に基づいて前記ポンプの流量調整手段に指令信号を出力すると共に、前記リリーフ弁やリリーフ圧設定手段に指令信号を出力する。
【０００７】
こうして、前記コントローラからの指令信号に基づき作動させるアクチュエータの作動速度に過不足がないよう前記流量調整手段やエンジン回転速度設定手段に指令信号を出力して前記可変容量形ポンプの吐出油量を制御する。それと同時に、前記アクチュエータの作動力に過不足が生じないよう前記リリーフ弁やリリーフ圧設定手段に指令信号を出力し、前記アクチュエータに流入する圧油の圧力を制御する。
【０００８】
この従来の油圧式作業用機械によれば、前記アクチュエータに流入する圧油の流量や最高圧力は、前記回転速度設定手段、前記流量調整手段や前記リリーフ圧設定手段等により自動的に制限される。このため、選択された作業モードの作業内容や作業条件に最も適した作業機の作動速度や作動力が得られるとしている。
【０００９】
また、ある作業モードによっては無駄なエンジンの最高回転も避けることができるため、同一機械で各種の作業を円滑、容易に遂行でき、従って、誤操作は少なく、他に危害を及ぼしたり、機械の寿命を短縮させるような運転状態になることもなく、且つ静粛な運転にもつながり、熟練したオペレータや不馴れなオペレータにも有効であるとしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特許公報に開示された油圧式作業用機械は、多様な運転・操作条件に対応する好適な各種の作業モードを予め想定し、これを上記作業モード選択手段に記憶している。しかして、これらの作業モードは、作業内容や作業条件が変化して作業環境などが変わったとき、作業開始直前に、その環境変化はオペレータの感覚や判断にて選択されるものであり、例えば天候の変化、作業範囲の変更や障害物の有無等の諸々の環境が生じる状況下では、設定された作業モードの対応が実際に行われる作業状況とは必ずしも一致するとは限らない。
【００１１】
また、上記コントローラは、設定された作業モードに見合った指令信号を上記エンジン、可変容量形ポンプやリリーフ弁等に一律に出力するだけであり、一旦、ある作業モードに設定されると、実施している作業内容や作業条件に変化が生じた場合であっても、その作業モードにおける作業機の設定作動速度や設定作動圧力を変更することはできない。このため、予め設定した作業モードが実際の作業条件に適合しない場合に、或いはオペレータの技量に対応するモードではない場合にも、この作業モードの範囲内での作業が余儀なくされ、作業効率等の低下を招きやすい。
【００１２】
本発明は、かかる従来の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、予め設定された作業機の作業モードに基づき作業を実施しているときに、作業内容や作業条件の変化に応じて、更に作業機の作業速度や車両の走行速度を微調整可能として、作業の安全性や作業効率等の向上を図れる各種作業用車両を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本件請求項１に係る発明は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される可変容量形ポンプと、前記可変容量形ポンプからの吐出圧油が駆動回路を経て供給されるアクチュエータと、前記アクチュエータにより駆動される作業機と、１以上の前記作業機の作業モードのモード切換え手段とを有し、前記駆動回路により駆動する走行モータにより走行する作業用車両であって、前記作業モードによりエンジン回転数と前記可変容量形ポンプ吐出量の初期設定値を設定して前記作業機の作業速度及び走行速度の範囲を設定し、マニュアル操作により、各モードにおける前記エンジン回転数の初期設定値及び前記可変容量形ポンプ吐出量の初期設定値を調整することにより前記作業速度及び／又は走行速度が前記範囲外の速度に拡張できるように前記範囲を微調整することを可能にする速度微調整手段を備えてなり、前記駆動回路は、更に、前記吐出圧油の流量調整手段を有し、前記速度微調整手段を介して出力される信号により前記流量調整手段が作動され、前記駆動回路内の流量が調整され、前記流量調整手段は前記可変容量形ポンプからの吐出圧油を選択的に前記アクチュエータに供給するメインバルブを含み、前記駆動回路内の流量の調整が前記メインバルブの開口面積の調整によりされてなる、ことを特徴とする作業用車両にある。
【００１４】
本発明によれば、オペレータがモード切換え手段により１以上の作業機の作業モードの１つを選択すると、前記モード切換え手段から出力される信号により自動的に作業機のアクチュエータや走行モータの制御が行われる。作業機の作業モードを初期設定したのち、更にオペレータにより速度微調整手段を作動させると、同速度微調整手段から出力される信号により、現在の作業モードにおけるアクチュエータの作動速度や走行モータの駆動速度を現在の作業モードの設定速度範囲外にまで拡張される。このときの拡張幅は基本となる作業モードの設定速度範囲を僅かに越える幅であって、速度微調整手段の操作により作業機の作業速度が作業モードの設定速度範囲から外れた僅かの領域で微調整できるようになる。
【００１５】
このため、作業範囲の変更や障害物の有無等の諸々の環境下にあっても、実施している作業内容や作業条件、或いはオペレータの技量等に応じた最適な作業機の作業モードが効果的に得られ、安定した車両走行性及び作業機の操作性が実現できるばかりでなく、作業効率等が著しく向上する。
【００１６】
本発明は、上述のように１以上の作業機及び走行モータの駆動回路に流量調整手段を有し、同駆動回路内の流量が前記速度微調整手段を介して出力される信号により前記流量調整手段を作動して調整される。
【００１７】
この発明は、作業モードに基づいて自動的に制御されている１以上の作業機及び走行モータの速度を更に調整しようとするとき、オペレータにより操作される速度微調整手段を介して出力する信号により作業機のアクチュエータ、走行モータ或いは旋回モータ等の各駆動回路に配された流量調整手段を選択的に作動して、アクチュエータに供給される圧油の流量を増減させる。特定のアクチュエータを他のアクチュエータに影響を及ぼすことなく円滑に調整することができる。
【００１８】
特に本発明にあっては、前記流量調整手段が各種のメインバルブを含み、前記速度微調整手段を介して送られる信号により、同メインバルブの開口面積が調整される。
【００１９】
この発明にあっては、速度微調整手段によりメインバルブのスプールのストロークを微調整してアクチュエータに供給される圧油の流量を増減させ、作業機及び走行モータの速度を変更する。例えば、初期設定された作業機の作業モードに基づいて作業機の作業速度が設定されており、更に作業速度を低く押さえたいときには、速度微調整手段を作動することにより、その選択された作業モードの速度範囲内にあるときのメインバルブの開口面積よりも小さくして、アクチュエータに供給される圧油の流量を減少させ、作業機の速度を選択された作業モードの下限速度よりも更に遅くさせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明の代表的な実施形態である作業モードを備えたクレーン付き油圧ショベルの電気油圧系統を概略的に示す制御回路図であり、図２は同油圧ショベルに適用されるモニタパネルの一例を概略的に示す平面図である。本実施形態にあっては、クレーン付き油圧ショベルを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばブルドーザ、トラクタショベル等の各種の作業用車両に適用できる。
【００２１】
本実施形態であるクレーン付き油圧ショベルは、走行体と、同走行体上に垂直軸線回りに旋回自在に装着された旋回体と、同旋回体に設置される作業機とを備えている。同作業機は、前記旋回体の略中央から立ち上がるブームと、同ブームの自由端に枢支され、上下方向に揺動するアームと、同アームの先端に支持され、上下方向に首振り動作するバケットと、クレーン作業用の吊りフックとを備えている。
【００２２】
ブームは旋回体との間に設けられた一対のブームシリンダにより、その基端を中心として上下方向に起伏動作し、アームはブームとの間に取り付けられたアームシリンダにより、ブームの先端を支点として上下方向に揺動し、バケットは左右一対の２節リンクを介して、アームとの間に取り付けられたバケットシリンダにより、前記アームの先端を支点として上下方向に回動する。前記吊りフックは前記アームの先端に前記バケットを取り付けるアームトップピンに回動自在に支持されている。吊りフックの未使用時は、例えば左右のリンク間に格納される。
【００２３】
図１に示すように、前記油圧ショベルは、エンジン１と、同エンジン１により駆動される可変容量形ポンプ２，３と、図示を省略した作業機の各シリンダに前記可変容量形ポンプ２からの吐出圧油を選択的に供給する複数の操作弁４（メインバルブ）と、同操作弁４を独立して切換え操作する複数の操作レバー５とを備えている。同図では、前記操作弁４はブロックで簡略的に表しており、前記操作レバー５は走行レバーと２つの作業機レバーとを示している。
【００２４】
更に、エンジン１の回転数や可変容量形ポンプ２の吐出量などを制御するコントローラ６が備えられている。同コントローラ６にはエンジン１、可変容量形ポンプ２がそれぞれ電気的に接続されると共に、キャブ内に配された操作レバー５、同じくキャブ内に配された増減速や設定速度を選択可能なエンジン回転数ダイヤル７及び同じくキャブ内のモニタパネル８等がそれぞれ電気的に接続されている。なお、符号５ａはノブスイッチである。
【００２５】
前記エンジン１は、燃料噴射ポンプ１ａと電気ガバナモータ１ｂとを備えている。前記コントローラ６から出力された指令信号に基づいて前記電気ガバナモータ１ｂに設けられた操作レバーを介して前記燃料噴射ポンプ１ａのレバーを高速回転位置と低速回転位置とに揺動させ、同燃料噴射ポンプ１ａの燃料噴射ノズルに送られる燃料の量が制御される。前記コントローラ６には常にポテンショ信号が送られ、エンジン回転数が監視されている。符号１ｃはエンジン回転数を検出して前記コントローラ６に回転センサ信号を出力するエンジン回転センサである。同コントローラ６により前記エンジン回転センサ１ｃの検出値と予め設定された基準値とを比較判別し、その制御信号を前記電気ガバナモータ１ｂに出力して現在のエンジン回転数が調整される。
【００２６】
上記可変容量形ポンプ２は斜板式ポンプからなり、ポンプ本体、サーボ弁１０、ＬＳ弁１１（ロードセンシング弁）及びＴＶＣ弁１２（トルクバリアブルコントロール弁）から構成されている。上記固定容量形ポンプ３は上記操作弁４にパイロット圧油を供給する図示せぬパイロット回路に接続されると共に、前記コントローラ６と接続するＥＰＣ弁１３（電磁比例弁）に接続されている。符号１４は可変容量形ポンプ２の吐出圧を検出してコントローラ６に圧力センサ信号を出力する圧力センサである。前記コントローラ６により、前記圧力センサ１４の検出値と予め設定された基準値とを比較判別し、その制御信号を前記ＥＰＣ弁１３のバルブソレノイドに出力して現在のポンプ吐出圧が調整される。
【００２７】
前記ＥＰＣ弁１３に、エンジン回転数に比例したＬＳ圧制御信号が前記コントローラ６から入力されると、同コントローラ６からのＬＳ圧制御信号に基づいて前記ＥＰＣ弁１３が切換わり、同ＥＰＣ弁１３の切換え位置により前記固定容量形ポンプ３の吐出圧が決まる。その吐出圧は前記ＥＰＣ弁１３を介して前記ＬＳ弁１１に導入される。同ＬＳ弁１１の出力圧が前記サーボ弁１０に導入されると、同サーボ弁１０は斜板角を変化させて前記可変容量形ポンプ２の吐出量を制御する。
【００２８】
前記ＴＶＣ弁１２は前記可変容量形ポンプ２の吐出圧が高いとき、前記可変容量形ポンプ２からの吐出圧油を選択的に供給する操作弁４のストロークが増大しても、所定の流量以上は流れないように制御し、ポンプ吸収馬力がエンジン馬力を越えないように等馬力制御している。前記ＴＶＣ弁１２のバルブソレノイドにはポンプ冗長回路スイッチ１５の一端が接続され、その他端にレジスタ１６を介してバッテリ１７が接続されると共に、前記コントローラ６が接続されている。前記ＥＰＣ弁１３に異常が発生したとき、前記コントローラ６の指令に基づいて前記ＴＶＣ弁１２のバルブソレノイドに前記レジスタ１６を介して前記バッテリ１７からの電流を供給する。
【００２９】
前記操作弁４は流量制御弁からなり、ブーム、アーム、バケット等の各シリンダや走行モータ等に対応して設けられている。上記操作レバー５は各操作弁４に対応して設けられている。各操作レバー５は、同操作レバー５の操作量に応じてパイロット圧を出力する図示せぬ第１及び第２パイロット比例制御弁を有している。この第１及び第２パイロット比例制御弁にはシャトル弁１８が接続され、同シャトル弁１８は油圧スイッチ１９を介してコントローラ６に電気的に接続されている。前記シャトル弁１８は前記第１及び第２パイロット比例制御弁のうちの高圧側の圧力を選択し、その高圧側圧力は前記油圧スイッチ１９に検出され、その検出信号がコントローラ６に出力される。
【００３０】
上記モニタパネル８には各種の表示選択スイッチ、液晶表示部、作業機の作業モード、車両の走行速度モードなどを任意に選択可能な複数のモード切換えスイッチ９、各種スイッチ類が配設されている。各モード切換えスイッチ９は前記コントローラ６に電気的に接続されている。同コントローラ６は各モード切換えスイッチ９のオン・オフの組合せの関係等を予め記憶している。同コントローラ６により各モード切換えスイッチ９のオン・オフの組合せが演算処理され、モード切換え信号を出力するモード切換え手段が構成される。
【００３１】
図２は前記モニタパネル８に配されるクレーン用のモニタ８ａを示している。このモニタ８ａは本発明の特徴部の一部をなす速度微調整スイッチ８ｂ、クレーンモードスイッチ８ｃ、実荷重、定格半径等のデータを呼び出す表示選択スイッチ８ｄ、そのデータを表示する液晶表示部８ｅを有している。クレーン作業を安全に行うために設置されたブーム・アーム角度センサ、ブームシリンダ圧力センサの検出データ等は前記コントローラ６に入力され、その演算結果は所要の前記表示選択スイッチ８ｄを操作すると、前記液晶表示部８ｅに表示されるようになっている。前記コントローラ６はブザーやランプ等の図示せぬ警報表示装置に電気的に接続されている。
【００３２】
いま、オペレータが、実施しようとする作業内容や作業条件に応じて前記モード切換えスイッチ８ａを選択的に操作すると、これらの信号を前記コントローラ６に出力する。同コントローラ６は、常法に従ってモード切換えスイッチ８ａの出力信号に基づくポンプ吐出量やエンジン回転数を演算処理して、上記電気ガバナモータ１ｂや上記ＥＰＣ弁１３に制御信号を出力する。
【００３３】
このモード切換え手段は、一般的な土砂の掘削、積込み、整正等の各種の土木作業やクレーン作業における通常の作業時に要求される作業機の作動力や作動速度、車両の走行速度以外に、例えば作業機のシリンダや走行モータ等を低速、中速、高速度で駆動させる各種の作業モードにおける作業機の作動速度等を自動的に調整する。
【００３４】
以上のごとく構成された本実施形態であるクレーン付き油圧ショベルには、マニュアル操作により各モードにおいて設定された速度範囲外の速度に微調整可能な本発明の特徴部である速度微調整手段が備えられている。本発明の最も特徴とするところは、各モードを初期設定したのち、更にオペレータにより速度微調整手段を作動すると、同速度微調整手段から出力される信号に基づいて、エンジン回転数及びポンプ吐出量を増減するか、エンジン回転数又はポンプ吐出量のいずれか一方を増減する。本発明によれば、現在の作業モードにおける作業機のシリンダの作動速度や走行モータの駆動速度を現在の作業モードの設定速度範囲外にまで拡張する。
【００３５】
以下、本発明の代表的な実施形態である速度微調整手段について図３を参照して説明する。図３は本実施形態であるクレーン付き油圧ショベルに適用される速度微調整手段の処理手順を示している。図中の符号Ａは作業モード用エンジン回転の初期設定値を示し、符号αはエンジン回転調整値を示しており、符号Ｘは現在のエンジン回転実測値を表している。なお、本実施形態にあっては、クレーン用の作業モードにおける処理手順を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の作業機の作業モードに適用できる。
【００３６】
同図において、処理はブロック５０において開始し、先ず、ブロック５１において、図２に示したクレーンモードスイッチ８ｃの入力状態が上記コントローラ６にて確認される。クレーンモードスイッチ８ｃがオン状態であることが確認されると、処理はブロック５２に進む。ブロック５２において、クレーンモードスイッチ８ｃの出力信号にて設定された標準的なクレーンモード用のエンジン回転初期設定値Ａに基づきポンプ傾斜角を小さくする方向に制御してポンプ吐出量を減少させ、それと同時に上記操作弁４のバルブストロークの開口面積を小さく規制してポンプ吐出量に応じた制御を行う。
【００３７】
次いでブロック５３において、現在のエンジン回転数を読み取り、そのエンジン回転実測値Ｘがクレーン用エンジン回転初期設定値αよりも大きいか否かを判断する。若し、現在のエンジン回転が大きいと判断したならば、処理はブロック５４に移行する。ブロック５４において、吊値定格荷重に対する吊値荷重の負荷率（以下、エンジン負荷率と表記する。）が大きいか否かに関する決定が行なわれる。
【００３８】
若し、エンジン負荷率が大きいと判断したならば、処理はブロック５５，５６に進む。先ず、ブロック５５において、現在のエンジン回転がエンジン回転初期設定値Ａの速度と同じ大きさに設定される。次いでブロック５６において、上記電気ガバナモータ１ｂに制御信号を出力して現在のエンジン回転速度をエンジン回転初期設定値Ａに合致した速度に調整し、そして再度、処理はブロック５３に戻る。
【００３９】
ブロック５４において、若し、エンジン負荷率が小さいと判断したならば、処理はブロック５７に進む。ブロック５７において、現在のエンジン回転を増加するか否かに関する決定が行なわれる。若し、現在のエンジン回転を増加すると判断したならば、処理はブロック５８に移る。ブロック５８において、エンジン回転初期設定値Ａにエンジン回転調整値αを加えた大きさに相当するエンジン回転速度が獲得され、処理はブロック５６に進む。ブロック５６において、上記電気ガバナモータ１ｂに制御信号を出力する決定がなされる。
【００４０】
ブロック５７において、若し、現在のエンジン回転速度を増速しないと判断したならば、処理はブロック５９に移る。ブロック５９において、現在のエンジン回転速度が維持され、処理はブロック５６に進む。ブロック５６において、上記電気ガバナモータ１ｂに制御信号を出力しない指示がなされる。
【００４１】
また、ブロック５３において、若し現在のエンジン回転速度がエンジン回転初期設定値Ａよりも小さいと判断したならば、処理はブロック５９に移行する。ブロック５９において、現在のエンジン回転速度が維持され、処理はブロック５６に進む。ブロック５６において、上記電気ガバナモータ１ｂに制御信号を出力しないよう指示がなされる。
【００４２】
以上のごときモード切換え手段による処理手順に従って標準的なクレーン作業時の作業速度が制御される。こうして、予め設定されたクレーンモードに基づきクレーン作業を実施しているとき、作業内容や作業条件の変化、或いはオペレータの技量等に応じて、図２に示した速度微調整スイッチ８ｂを操作してクレーンモードにおいて初期設定された速度を、その範囲外の速度に微調整可能な本発明の特徴部である速度微調整手段により、更に作業速度を増減することができる。
【００４３】
いま、オペレータにより前記速度微調整スイッチ８ｂを選択的に操作すると、処理はブロック６０に移行する。ブロック６０において、速度微調整スイッチ８ｂの入力状態がコントローラ６で確認される。若し、速度微調整スイッチ８ｂがオン状態であることが確認されると、処理はブロック６１に進み、ブロック６１において、速度微調整スイッチ８ｂの出力信号に基づいて設定されたクレーンモード用のエンジン回転微調整値が記録される。この微調整値に基づくポンプ吐出量やエンジン回転数を演算処理して、これらの信号を上記電気ガバナモータ１ｂや上記ＥＰＣ弁１３に出力する。こうして、速度微調整手段に基づいて設定されたクレーンモードにおけるクレーン作業が行なわれる。
【００４４】
ブロック６０において、若し、速度微調整スイッチ８ｂがオフ状態であることが確認されたならば、或いは速度微調整スイッチ８ｂが初期のオン状態を維持しているならば、処理はブロック６２に進む。ブロック６２において、コントローラ６に記録されたエンジン回転微調整値の設定が解除されたか否かの判断がなされる。若し、その微調整値の設定が解除されていなければ、速度微調整手段に基づいて設定されたクレーンモードにおけるクレーン作業が続行される。更に、ブロック６２において、若し、前記微調整値が解除されたと判断したならば、処理はブロック５３に戻る。そして、上述した処理手順と同様の操作を順次繰り返して標準的なクレーンモードにおけるクレーン作業が行なわれる。
【００４５】
図４はエンジントルクとエンジン回転数との関係を示している。同図において、符号ａはクレーンモードにおいて初期設定されたクレーンモードスイッチ８ｃの操作による標準的なエンジン回転初期設定値を示し、符号ｂは同じく標準的なポンプの吐出量初期設定値を示している。符号ａ−１，ｂ−１は速度微調整スイッチ８ｂの操作による増速時におけるエンジン回転及びポンプ吐出量の各調整値を表しており、符号ａ−２，ｂ−２は同じく減速時におけるエンジン回転及びポンプ吐出量の各調整値を表している。
【００４６】
いま、前記速度微調整スイッチ８ｂを高速側に操作すると、クレーンモードにおいて初期設定されたエンジン回転数及びポンプ吐出量の各初期設定値ａ，ｂを、その範囲外の各調整値ａ−１，ｂ−１に微調整する。各初期設定値ａ，ｂに相当する速度を、その範囲外のエンジン回転数及びポンプ吐出量の各調整値ａ−１，ｂ−１に相当する速度に増速させる。一方、前記速度微調整スイッチ８ｂを減速側に操作すると、各初期設定値ａ，ｂに相当する速度を、その範囲外の各調整値ａ−２，ｂ−２に相当する速度に減速する。こうして、クレーンモードの作動速度や走行モータの駆動速度を現在のクレーンモードの設定速度範囲外の領域で微調整される。
【００４７】
このとき、増減速や設定速度を選択可能な上記エンジン回転数ダイヤル７を低速側に回動操作して、上記電気ガバナモータ１ｂに制御信号を出力する。同電気ガバナモータ１ｂを低速側に維持してエンジン回転を減速する。これにより、現在のエンジン回転数及びポンプ吐出量の各調整値ａ−１，ｂ−１を更にエンジン回転数及びポンプ吐出量の各調整値ａ−３，ｂ−３に調整する。
【００４８】
また、本実施形態によれば、前記コントローラ６はブームのボトム側油圧検出用の圧力センサ、ブーム角度センサ、アーム角度センサ、クレーンモードスイッチ等の各出力信号に基づいて実荷重を演算し、その演算値と予め設定された定格荷重値とを比較して吊り荷による負荷状態を監視している。クレーン作業時に、オペレータにより前記速度微調整スイッチ８ｂを高速側に操作してエンジン回転数及びポンプ吐出量の各初期設定値ａ，ｂの範囲外の各調整値ａ−１，ｂ−１に増速させたとき、吊り荷が過負荷状態であると判断されると、エンジン回転数及びポンプ吐出量の各初期設定値ａ，ｂの範囲内にエンジン回転数及びポンプ吐出量を低下させ、それと同時に上記警報表示装置を作動させるようになっている。上記構成を採用することにより、クレーン作業時における作業が更に一層安全になされる。
【００４９】
図５は本発明における速度微調整手段の他の実施形態を示している。同図において、作業機のシリンダ３０に可変容量形ポンプ２からの吐出圧油を供給する操作弁４を独立して切換え操作する単一の操作レバー５が、前記可変容量形ポンプ２と接続された固定容量形ポンプ３を介して前記操作弁４の第１及び第２受圧部４ａ，４ｂに接続されている。前記操作レバー５を操作すると、前記固定容量形ポンプ３から供給されるパイロット圧油が前記操作弁４の各受圧部４ａ，４ｂのいずれか一方に作用する。同操作弁４は不作動位置から所要の作動位置に切り換わり、同操作弁４を介して前記シリンダ３０が駆動する。
【００５０】
この作業機の駆動回路には一対の電磁弁３１，３１が前記操作弁４の第１及び第２受圧部４ａ，４ｂにそれぞれ接続されると共に、前記固定容量形ポンプ３と接続されたパイロット回路３２を介して前記操作レバー５にそれぞれ接続されている。更に、前記電磁弁３１は上記モニタパネル８の速度微調整スイッチを接続するコントローラ６にそれぞれ電気的に接続されている。同コントローラ６には前記可変容量形ポンプ２が電気的に接続されている。前記電磁弁３１は前記速度微調整スイッチのオン動作に基づいてコントローラ６から出力される信号により前記パイロット回路３２と前記第１及び第２受圧部４ａ，４ｂとを接続する。
【００５１】
所要の作業機が、選択された作業モードの設定速度範囲内にあるとき、本実施形態の速度微調整手段は、前記電磁弁３１を介して前記固定容量形ポンプ３からのパイロット圧油により前記操作弁４のスプールのストロークを微調整して前記シリンダ３０に供給される圧油の流量を増減させ、更に作業機の作業速度を調整している。
【００５２】
初期設定された作業機の作業モードに基づいて作業機の作業速度が設定されているとき、その作業速度を低く押さえたいときには、オペレータが前記速度微調整スイッチを操作すると、コントローラ６から出力される信号により、所要の前記電磁弁３１が作動する。前記パイロット回路３２を介して前記固定容量形ポンプ３からのパイロット圧油を前記操作弁４の第１及び第２受圧部４ａ，４ｂのいずれかに供給する。こうして、選択された作業モードの速度範囲内にあるときの前記操作弁４の開口面積よりも小さくして、前記シリンダ３０に供給される前記可変容量形ポンプ２からの圧油の流量を減少させ、作業機の速度を選択された作業モードの下限速度よりも更に遅くさせる。
【００５３】
自動的に前記操作弁４が作動し、同操作弁４の開口面積を調整する本発明の流量調整手段は、上記実施形態に限定されるものではなく、各種のバルブを適用することができる。この場合には、例えば前記操作弁４の出力側回路に電磁絞り弁を設け、同電磁絞り弁をコントローラ６から出力される信号により切り換えてシリンダ３０に流れる圧油の流量を選択的に減少させることもできる。
【００５４】
また、本発明の流量調整手段は、作業モードに基づいて自動的に制御されている１以上の作業機及び走行モータの各駆動回路に各種の流量調整弁を配して、同流量調整弁を選択的に作動することによりシリンダや走行モータのアクチュエータに供給される圧油の流量を増減させることもできる。
【００５５】
以上の説明からも明らかなように、本実施形態の作業用車両によれば、上記のごとく構成された速度微調整手段を採用することにより、作業範囲の変更や障害物の有無等の諸々の環境下にあっても、クレーンモードの作業速度や走行モータの駆動速度、或いはオペレータの技量等に応じた最適なクレーンモードが効果的に得られ、更に一層安定した車両走行性及びクレーンの操作性が実現できるばかりでなく、クレーン作業の安全性が十分に確保されると共に、作業効率等が極めて向上する。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、それらの実施形態から当業者が容易に変更可能な技術的な範囲をも当然に包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態である作業モードを備えたクレーン付き油圧ショベルの電気油圧系統を概略的に示す制御回路図である。
【図２】同油圧ショベルに適用されるクレーン用モニタパネルの一例を概略的に示す平面図である。
【図３】同油圧ショベルに適用される速度微調整手段の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】同油圧ショベルにおけるエンジントルクとエンジン回転数との関係を示す特性線図である。
【図５】同油圧ショベルに適用される速度微調整手段の他の実施形態を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１ エンジン
１ａ 燃料噴射ポンプ
１ｂ 電気ガバナモータ
１ｃ エンジン回転センサ
２，３ 可変容量形ポンプ
４ 操作弁
４ａ 第１受圧部
４ｂ 第２受圧部
５ 操作レバー
５ａ ノブスイッチ
６ コントローラ
７ エンジン回転数ダイヤル
８ モニタパネル
８ａ クレーン用モニタ
８ｂ 速度微調整スイッチ
８ｃ クレーンモードスイッチ
８ｄ 表示選択スイッチ
８ｅ 液晶表示部
９ モード切換えスイッチ
１０ サーボ弁
１１ ＬＳ弁
１２ ＴＶＣ弁
１３ ＥＰＣ弁
１４ 圧力センサ
１５ ポンプ冗長回路スイッチ
１６ レジスタ
１７ バッテリ
１８ シャトル弁
１９ 油圧スイッチ
３０ シリンダ
３１ 電磁弁
３２ パイロット回路

Claims (1)

1. エンジンと、前記エンジンにより駆動される可変容量形ポンプと、前記可変容量形ポンプからの吐出圧油が駆動回路を経て供給されるアクチュエータと、前記アクチュエータにより駆動される作業機と、１以上の前記作業機の作業モードのモード切換え手段とを有し、前記駆動回路により駆動する走行モータにより走行する作業用車両であって、
   前記作業モードによりエンジン回転数と前記可変容量形ポンプ吐出量の初期設定値を設定して前記作業機の作業速度及び走行速度の範囲を設定し、マニュアル操作により、各モードにおける前記エンジン回転数の初期設定値及び前記可変容量形ポンプ吐出量の初期設定値を調整することにより前記作業速度及び／又は走行速度が前記範囲外の速度に拡張できるように前記範囲を微調整することを可能にする速度微調整手段を備えてなり、
   前記駆動回路は、更に、前記吐出圧油の流量調整手段を有し、前記速度微調整手段を介して出力される信号により前記流量調整手段が作動され、前記駆動回路内の流量が調整され、前記流量調整手段は前記可変容量形ポンプからの吐出圧油を選択的に前記アクチュエータに供給するメインバルブを含み、前記駆動回路内の流量の調整が前記メインバルブの開口面積の調整によりされてなる、ことを特徴とする作業用車両。

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