建設機械の走行制御装置
【課題】低速モード及び高速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保しつつ、急発進を防止することができる建設機械の走行制御装置を提供する。
【解決手段】走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作に応じて油圧ポンプ２９ａ，２９ｂから走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒへの圧油の流れを制御する走行用方向切換弁３１Ｌ，３１Ｒと、低速モード及び高速モードの切換えを指示可能な切換スイッチ２５とを備えた建設機械の走行制御装置において、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が予め最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量に達していないと判定された場合は、切換スイッチ２５の切換え指示を無効として低速モードを設定し、走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの操作量が設定量に達したと判定された場合は、切換スイッチ２５の切換え指示を有効とし、高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する制御装置４３とを備える。
【解決手段】走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作に応じて油圧ポンプ２９ａ，２９ｂから走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒへの圧油の流れを制御する走行用方向切換弁３１Ｌ，３１Ｒと、低速モード及び高速モードの切換えを指示可能な切換スイッチ２５とを備えた建設機械の走行制御装置において、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が予め最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量に達していないと判定された場合は、切換スイッチ２５の切換え指示を無効として低速モードを設定し、走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの操作量が設定量に達したと判定された場合は、切換スイッチ２５の切換え指示を有効とし、高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する制御装置４３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な建設機械の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベル等の建設機械に設けられた走行制御装置において、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能なものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の走行制御装置は、エンジン（原動機）によって駆動する油圧ポンプ及び補助ポンプと、可変容量型の走行用油圧モータと、運転者が操作可能とし、その操作量に応じて走行速度を指示可能な走行用操作レバーと、この走行用操作レバーの操作方向及び操作量に応じて油圧ポンプから走行用油圧モータへの圧油の流れ方向及び流量を制御する方向切換弁と、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な切換スイッチと、走行用油圧モータの容量可変部（例えば斜板等）を傾転駆動する傾転アクチュエータと、切換スイッチの操作に応じて補助ポンプから傾転アクチュエータへの圧油の流れを制御する容量制御弁とを備えている。
【０００３】
そして、例えば切換スイッチをＯＮ状態にすると、容量制御弁が大容量切換位置に切換えられ傾転アクチュエータが縮短して、走行用油圧モータの容量可変部が大容量側に傾転駆動する。これにより、走行用油圧モータを高トルクで低速回転させることが可能となる。一方、例えば切換スイッチをＯＦＦ状態にすると、容量制御弁が小容量切換位置に切換えられ傾転アクチュエータが伸長して、走行用油圧モータの容量可変部が小容量側に傾転駆動する。これにより、走行用油圧モータを小トルクで高速回転させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地があった。すなわち、上記従来技術では、走行用操作レバーの操作位置に関係なく、低速モード及び高速モードの切換えを可能としている。すなわち、例えば走行用操作レバーが中立位置であっても、高速モードに設定することが可能である。そのため、例えば高速モードに設定されたまま運転者が交替した場合に、高速モードであることに気づかないまま走行用操作レバーを操作して、急発進する恐れがある。
【０００６】
本発明の目的は、低速モード及び高速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保しつつ、急発進を防止することができる建設機械の走行制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機によって駆動する油圧ポンプと、可変容量型の走行用油圧モータと、運転者が操作可能とし、その操作量に応じて走行速度を指示可能な走行用操作手段と、前記走行用操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記走行用油圧モータへの圧油の流れを制御する方向切換弁と、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な走行モード指示手段とを備えた建設機械の走行制御装置において、前記走行用操作手段の操作量が、予め最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量に達したか否かを判定する操作量判定手段と、前記操作量判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定し、前記判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する走行モード設定手段と、前記走行モード設定手段で低速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を予め設定された大容量Ｑ１に設定し、前記走行モード設定手段で高速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を、前記大容量Ｑ１より小さくなるように予め設定された小容量Ｑ２に設定するモータ容量制御手段とを備える。
【０００８】
このような本発明においては、例えば走行用操作手段の操作量が設定量（詳細には、最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量）に達していない場合は、走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定する。これにより、急発進を防止することができる。一方、例えば走行用操作手段の操作量が設定量に達した場合は、走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する。これにより、高速モード及び低速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保することができる。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合に前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定する機能の解除を運転者が指示可能な機能解除指示手段を備え、前記走行モード設定手段は、前記機能解除指示手段で前記機能の解除が指示されたときには、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合でも、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量に対応して生成されて前記方向切換弁に出力される操作パイロット圧が予め設定された所定の設定圧力に達したか否かを検出する圧力スイッチを有する。
【００１１】
（４）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したか否かを検出するリミットスイッチを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高速モード及び低速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保しつつ、急発進を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における小型の油圧ショベルの全体構造を表す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における油圧ショベルの運転室の詳細構造を表す俯瞰図である。
【図３】本発明の一実施形態における走行系に係わる油圧駆動装置の構成を表す油圧回路図である。
【図４】本発明の一実施形態における制御装置の構成を関連機器と共に表す電気回路図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるマイコンの制御処理内容を表すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における切換スイッチ及び走行用操作レバーの操作状態と走行速度との関係を表す特性図である。
【図７】本発明の第１の変形例における制御装置の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
【図８】本発明の第２の変形例における制御装置の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
【図９】本発明の第２の変形例におけるマイコンの制御処理内容を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態における小型の油圧ショベルの全体構造を表す斜視図である。図２は、油圧ショベルの運転室の詳細構造を表す俯瞰図である。なお、以降、油圧ショベルが図１に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側（図１中右側）、後側（図１中左側）、左側（図１中紙面に向かって奥側）、右側（図１中紙面に向かって手前側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
【００１６】
これら図１及び図２において、油圧ショベルは、左右の履帯（クローラ）１Ｌ，１Ｒを備えた下部走行体２と、この下部走行体２の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、この上部旋回体３の基礎下部構造をなす旋回フレーム４と、この旋回フレーム４の前部に水平方向に回動可能に取り付けられたスイングポスト５と、このスイングポスト５に上下方向に回動可能に（俯仰可能に）取り付けられた多関節型のフロント作業機６と、旋回フレーム４上に設けられたキャノピータイプの運転室７と、旋回フレーム４上の運転室７以外の大部分を覆う複数のカバー８とを備えている。上部旋回体３のカバー８内には、後述するエンジン等の機器が搭載されている。
【００１７】
下部走行体２は、略Ｈ字形状のトラックフレーム９と、このトラックフレーム９の左右両側の後端近傍に回転可能に支持された左右の駆動輪（図示せず）と、これら左右の駆動輪をそれぞれ駆動する左右の走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒと、トラックフレーム９の左右両側の前端近傍に回転可能に支持され、履帯１Ｌ，１Ｒを介し駆動輪の駆動力でそれぞれ回転される左右の従動輪（図示せず）とを備えている。
【００１８】
トラックフレーム９の前側には、排土用のブレード１１が上下動可能に設けられており、ブレード１１は、ブレード用油圧シリンダ１２により上下動するようになっている。また、トラックフレーム９の中央部と旋回フレーム４との間には、旋回輪（図示せず）が設けられており、この旋回輪の径方向内側には、トラックフレーム９に対し旋回フレーム４を旋回させる旋回用油圧モータ（図示せず）が設けられている。
【００１９】
スイングポスト５は、垂直ピン（図示せず）を介して旋回フレーム４に対し水平方向に回動可能となっている。そして、スイング用油圧シリンダ１３によりスイングポスト５が水平方向に回動し、これによってフロント作業機６が左右にスイングするようになっている。
【００２０】
フロント作業機６は、スイングポスト５に回動可能に連結されたブーム１４と、このブーム１４の先端部に回動可能に結合されたアーム１５と、このアーム１５の先端部に回動可能に結合されたバケット１６とを備えている。そして、ブーム１４、アーム１５、及びバケット１６は、ブーム用油圧シリンダ１７、アーム用油圧シリンダ１８、及びバケット用油圧シリンダ１９により動作するようになっている。
【００２１】
運転室７には、運転者が着座する運転席（座席）２０が設けられている。運転席２０の前方には、左右の走行用油圧モータ１０をそれぞれ駆動させるための手でも足でも操作可能な左右の走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒが設けられている。左の走行用操作レバー２１Ｌのさらに左側の足元部分には、オプション用油圧アクチュエータ（図示せず）を駆動させるためのオプション用操作ペダル２２Ｌが設けられ、右の走行用操作レバー２１Ｒのさらに右側の足元部分には、スイング用油圧シリンダ１３を駆動させるためのスイング用操作ペダル２２Ｒが設けられている。
【００２２】
運転席２０の左側には、左右方向に操作することで旋回用油圧モータを駆動させるとともに前後方向に操作することでアーム用油圧シリンダ１８を駆動させる十字操作式の旋回・アーム用操作レバー２３Ｌが設けられている。運転席２０の右側には、左右方向に操作することでバケット用油圧シリンダ１９を駆動させるとともに前後方向に操作することでブーム用油圧シリンダ１７を駆動させる十字操作式のバケット・ブーム用操作レバー２３Ｒと、ブレード用油圧シリンダ１２を駆動させるためのブレード用操作レバー２４とが設けられている。
【００２３】
また、ブレード用操作レバー２４の把持部には、低速モード及び高速モードの切換え指示が可能な切換スイッチ２５（後述の図４参照）が設けられている。切換スイッチ２５は、例えばオルタネイト式の押しボタンスイッチであり、押す力を取り除いてもＯＮ状態（高速モード指示位置）を保持し、再度押すことによってＯＦＦ状態（低速モード指示位置）に復帰するようになっている。また、バケット・ブーム用操作レバー２３Ｒの後方側には、高速モード表示ランプ２６（後述の図４参照）等を有するコンソールパネル２７が設けられている。
【００２４】
図３は、本実施形態における走行系に係わる油圧駆動装置の構成を表す油圧回路図である。
【００２５】
この図３において、エンジン（原動機）２８と、このエンジン２８によって駆動する可変容量型の油圧ポンプ２９ａ，２９ｂ及び固定容量型のパイロットポンプ（補助ポンプ）３０と、上述した左右の可変容量型の走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒと、油圧ポンプ２９ａから左走行用油圧モータ１０Ｌへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の左走行用方向切換弁３１Ｌと、油圧ポンプ２９ｂから右走行用油圧モータ１０Ｒへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の右走行用方向切換弁３１Ｒと、左右の走行用操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒとが設けられている。
【００２６】
油圧ポンプ２９ａ，２９ｂにはポンプレギュレータ３３ａ，３３ｂが付設されている。ポンプレギュレータ３３ａ，３３ｂは、油圧ポンプ２９ａ，２９ｂのトルクを制限するように、すなわち油圧ポンプ２９ａ，２９ｂ吐出圧力の上昇に応じて容量吐出流量を減じるように、油圧ポンプ２９ａ，２９ｂの容量（押しのけ容積）を制御するようになっている。
【００２７】
左走行用操作レバー装置３２Ｌは、左走行用操作レバー２１Ｌの中立位置から前側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ａと、左走行用操作レバー２１Ｌの中立位置から後側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ｂとを有している。そして、例えば左走行用操作レバー２１Ｌを前側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ａで生成された操作パイロット圧が左走行用方向切換弁３１Ｌのパイロット操作部３５ａへ出力され、これによって左走行用方向切換弁３１Ｌが図中左側の切換位置に切換えられる。一方、左走行用操作レバー２１Ｌを後側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ｂで生成された操作パイロット圧が左走行用方向切換弁３１Ｌのパイロット操作部３５ｂへ出力され、これによって左走行用方向切換弁３１Ｌが図中右側の切換位置に切換えられる。
【００２８】
同様に、右走行用操作レバー装置３１Ｌは、右走行用操作レバー２１Ｒの中立位置から前側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ｃと、右走行用操作レバー２１Ｒの中立位置から後側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ｄとを有している。そして、例えば右走行用操作レバー２１Ｒを前側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ｃで生成された操作パイロット圧が右走行用方向切換弁３１Ｒのパイロット操作部３５ｃへ出力され、これによって右走行用方向切換弁３１Ｒが図中左側の切換位置に切換えられる。一方、右走行用操作レバー２１Ｒを後側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ｄで生成された操作パイロット圧が右走行用方向切換弁３１Ｒのパイロット操作部３５ｄへ出力され、これによって右走行用方向切換弁３１Ｒが図中右側の切換位置に切換えられる。
【００２９】
また、左走行用操作レバー装置３１Ｌの減圧弁３４ａの出力側と右走行用操作レバー装置３１Ｒの減圧弁３４ｄの出力側とを接続する管路にはシャトル弁３６ａが設けられ、左走行用操作レバー装置３１Ｌの減圧弁３４ｂの出力側と右走行用操作レバー装置３１Ｒの減圧弁３４ｃの出力側とを接続する管路にはシャトル弁３６ｂが設けられ、これらシャトル弁３６ａ，３６ｂを接続する管路にはシャトル弁３６ｃが設けられ、このシャトル弁３６ｃには圧力スイッチ３７が接続されている。これにより、操作パイロット圧の最大値が圧力スイッチ３７に導入されるようになっている。圧力スイッチ３７は、操作パイロット圧の最大値が予め設定された所定の設定圧力に達したか否か（言い換えれば、走行用操作レバー３１Ｌ又は３１Ｒの操作量が予め設定された設定量に達したか否か）を検出し、所定の設定圧力に達した場合に検出信号を出力するようになっている。
【００３０】
左走行用方向切換弁３１Ｌと左走行用油圧モータ１０Ｌとの間には、カウンタバランス弁３８Ｌが設けられている。そして、例えば左走行用方向切換弁３１Ｌが図中左側（又は右側、以降、かっこ内対応同じ）の切換位置に切換えられた場合、カウンタバランス弁３８Ｌは、油圧ポンプ２９ａからの圧油がパイロット管路及び絞りを介して作用することにより図中右側（又は左側）の切換位置に切換えられて、油圧ポンプ２９ａからの圧油を左走行用油圧モータ１０Ｌへ供給し、左走行用油圧モータ１０Ｌを前進方向（又は後進方向）に回転させる。また、このとき、カウンタバランス弁３８Ｌを介し油圧ポンプ２９ａからの圧油の一部をメカブレーキ３９Ｌへ供給して、メカブレーキ３９Ｌを解除するようになっている。一方、例えば左走行用方向切換弁３１Ｌが中立位置に戻された場合、カウンタバランス弁３８Ｌは、バネの付勢力により中立位置に切換えられてブレーキ圧が生じ、左走行用油圧モータ１０Ｌに制動力を生じさせる。また、このとき、メカブレーキ３９Ｌの圧油をタンクに戻し、バネの付勢力によりメカブレーキ３９Ｌを作動させるようになっている。
【００３１】
同様に、右走行用方向切換弁３１Ｒと右走行用油圧モータ１０Ｒとの間には、カウンタバランス弁３８Ｒが設けられている。そして、例えば右走行用方向切換弁３１Ｒが図中左側（又は右側、以降、かっこ内対応同じ）の切換位置に切換えられた場合、カウンタバランス弁３８Ｒは、油圧ポンプ２９ｂからの圧油がパイロット管路及び絞りを介して作用することにより図中右側（又は左側）の切換位置に切換えられて、油圧ポンプ２９ｂからの圧油を右走行用油圧モータ１０Ｒへ供給し、右走行用油圧モータ１０Ｒを前進方向（又は後進方向）に回転させる。また、このとき、カウンタバランス弁３８Ｒを介し油圧ポンプ２９ｂからの圧油の一部をメカブレーキ３９Ｒへ供給して、メカブレーキ３９Ｒを解除するようになっている。一方、例えば右走行用方向切換弁３１Ｒが中立位置に戻された場合、カウンタバランス弁３８Ｒは、バネの付勢力により中立位置に切換えられてブレーキ圧が生じ、右走行用油圧モータ１０Ｒに制動力を生じさせる。また、このとき、メカブレーキ３９Ｒの圧油をタンクに戻し、バネの付勢力によりメカブレーキ３９Ｒを作動させるようになっている。
【００３２】
左走行用油圧モータ１０Ｌにはモータレギュレータ４０Ｌが付設されており、このモータレギュレータ４０Ｌへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の容量制御弁４１Ｌが設けられている。同様に、右走行用油圧モータ１０Ｒにはモータレギュレータ４０Ｒが付設されており、このモータレギュレータ４０Ｒへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の容量制御弁４１Ｒが設けられている。また、パイロットポンプ３０と容量制御弁４１Ｌ，４１Ｒのパイロット操作部とを接続するパイロット管路には電磁弁４２が設けられており、この電磁弁４２は後述する制御装置４３によって駆動制御される。
【００３３】
そして、例えば電磁弁４２が図中右側の切換位置にある場合は、パイロットポンプ３０から容量制御弁４１Ｌ，４１Ｒへのパイロット圧が遮断されるので、容量制御弁４１Ｌが図中左側の切換位置に切換えられ、容量制御弁４１Ｒが図中右側の切換位置に切換えられる。これにより、モータレギュレータ４０Ｌ，４０Ｒ内の圧油がタンクに戻されて縮短し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部（例えば斜板等）が大容量側に傾転駆動する。一方、例えば電磁弁４２が図中左側の切換位置にある場合は、パイロットポンプ３０から容量制御弁４１Ｌ，４１Ｒへパイロット圧が導入されて、容量制御弁４１Ｌが図中右側の切換位置に切換えられ、容量制御弁４１Ｒが図中左側の切換位置に切換えられる。これにより、モータレギュレータ４０Ｌ，４０Ｒに圧油が供給されて伸長し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部が小容量側に傾転駆動する。
【００３４】
次に、本実施形態の要部である制御装置４３について説明する。図４は、制御装置４３の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
【００３５】
この図４において、制御装置４３は、切換スイッチ２５からの指示信号及び圧力スイッチ３７からの検出信号を入力し、これらの信号に対し所定の演算・制御処理を行うマイコン４４と、このマイコン４４によって制御されるリレー４５とを有している。電磁弁４２のソレノイド部及び高速モード表示灯２６は、リレー４５の接点を介しバッテリ４６に接続されている。そして、例えばマイコン４４の出力によってリレー４５のコイルが励磁されてリレー４５の接点が閉じ状態に切換えられると、電磁弁４２が駆動するとともに、高速モード表示灯２６が点灯するようになっている。マイコン４４の制御処理内容を図５により説明する。
【００３６】
この図５において、まずステップ１００において、マイコン４４は、圧力スイッチ３７からの検出信号が入力されたか否かを判定することにより、走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒが予め設定された設定量（詳細には、最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量）に達したか否かを判断する。例えば圧力スイッチ３７からの検出信号が入力されない場合（言い換えれば、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒが設定量に達していない場合）は、ステップ１００の判定が満たされず、ステップ１１０に移る。ステップ１１０では、切換スイッチ２５からの指示信号を無効とし、ステップ１２０に進んで、低速モードを設定して、リレー４５の接点を開き状態とする。これにより、高速モード表示灯２６が消灯するとともに、電磁弁４２が前述の図３中右側の切換位置に切換えられる。その結果、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部が大容量側に傾転駆動し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量を予め設定された大容量Ｑ１にそれぞれ設定するので、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒを高トルクで低速回転させることが可能となる。ステップ１２０の終了後は、前述のステップ１００に戻って上記同様の手順を繰り返す。
【００３７】
例えばステップ１００にて圧力スイッチ３７からの検出信号が入力された場合（言い換えれば、走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒが設定量に達した場合）は、その判定が満たされ、ステップ１３０に移る。ステップ１３０では、切換スイッチ２５からの指示信号を有効とし、ステップ１４０に進んで、切換スイッチ２５からの指示信号が入力されたか否かを判定することにより、高速モードの指示であるか否かを判断する。例えば切換スイッチ２５からの指示信号が入力されない場合（言い換えれば、低速モードの指示である場合）は、ステップ１４０の判定が満たされず、前述のステップ１２０に移って上記同様の手順を繰り返す。一方、例えば切換スイッチ２５からの指示信号が入力された場合（言い換えれば、高速モードの指示である場合）は、ステップ１５０に移る。ステップ１５０では、高速モードを設定して、リレー４５の接点を閉じ状態とする。これにより、高速モード表示灯２６が点灯するとともに、電磁弁４２が前述の図３中左側の切換位置に切換えられる。その結果、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部が小容量側に傾転駆動し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量を予め設定された小容量Ｑ２（但し、Ｑ２＜Ｑ１）にそれぞれ設定するので、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒを低トルクで高速回転させることが可能となる。ステップ１５０の終了後は、前述のステップ１００に戻って上記同様の手順を繰り返す。
【００３８】
本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
【００３９】
例えばブレード１１による整地作業を行う場合、まず、運転者はブレード用操作レバー２４を操作して、ブレード１１の位置を下げる。その後、切換スイッチ２５をＯＮ操作するとともに、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒを操作して前進させる。このとき、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量（詳細には、最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量）に達していない間は、制御装置４３は、切換スイッチ２５からの指示信号を無効とし、低速モードを設定する。これにより、急発進を防止することができる。そして、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量に達すると、制御装置４３は、切換スイッチ２５からの指示信号を有効とし、その指示信号に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する。したがって、図６に示すように、低速モード及び高速モードの切換えと走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量との組合せによる多様な速度操作性を確保することができる。また、本発明の一実施形態を適用させるために既存の油圧ショベルを改造することも容易である。
【００４０】
なお、上記一実施形態においては、切換スイッチ２５は、ブレード用操作レバー２４の把持部に設けた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの把持部などに設けてもよい。また、上記一実施形態においては、切換スイッチ２５は、オルタネイト式の押しボタンスイッチである場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチとしてもよいし、若しくはトグルスイッチ等としてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、上記一実施形態においては、走行用操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒから走行用方向切換弁３２Ｌ，３２Ｒに出力される操作パイロット圧が予め設定された所定の設定圧力に達したか否かを検出する圧力スイッチ３７を設け、この圧力スイッチ３７の検出信号に基づいて走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの操作量が設定量に達したか否かを制御装置４３が判定する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図７で示す第１の変形例のように、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量に達したか否かをそれぞれ検出するリミットスイッチ４７ａ，４７ｂを設け、これらリミットスイッチ４７ａ，４７ｂの検出信号に基づいて走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの操作量が設定量に達したか否かを制御装置４３が判定してもよい。このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、上記一実施形態（及び上記第１の変形例）においては、特に説明しなかったが、例えば図８で示す第２の変形例のように、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量に達していない場合の切換スイッチ２５の指示信号を無効化する機能を解除可能な解除スイッチ４８を設けてもよい。このような変形例におけるマイコン４４の制御処理内容を図９により説明する。なお、この図９において、上述した一実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４３】
この図９において、まずステップ１６０において、マイコン４４は、解除スイッチ４８からの信号が入力されたか否かを判定することにより、機能解除の指示が入力されたか否かを判断する。例えば解除スイッチ４８からの信号が入力されない場合（言い換えれば、機能解除の指示が入力されない場合）は、ステップ１６０の判定が満たされず、ステップ１００に移って、上記一実施形態と同様の手順を行う。一方、例えば解除スイッチ４８からの信号が入力された場合（言い換えれば、機能解除の指示が入力された場合）は、ステップ１６０の判定が満たされ、ステップ１３０に進んで、切換スイッチ２５からの指示信号を有効とする。その後、ステップ１４０に進んで、上記一実施形態と同様の手順を行う。
【００４４】
このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０Ｌ，１０Ｒ 走行用油圧モータ
２２Ｌ，２２Ｒ 走行用操作レバー（走行用操作手段）
２５ 切換スイッチ（走行モード指示手段）
２８ エンジン（原動機）
２９ａ，２９ｂ 油圧ポンプ
３１Ｌ，３１Ｒ 走行用方向切換弁
３７ 圧力スイッチ（操作量判定手段）
４０Ｌ，４０Ｒ モータレギュレータ（モータ容量制御手段）
４１Ｌ，４１Ｒ 容量制御弁（モータ容量制御手段）
４２ 電磁弁（モータ容量制御手段）
４３ 制御装置（操作量判定手段、走行モード設定手段）
４７ａ，４７ｂ リミットスイッチ（操作量判定手段）
４８ 解除スイッチ（機能解除指示手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な建設機械の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベル等の建設機械に設けられた走行制御装置において、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能なものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の走行制御装置は、エンジン（原動機）によって駆動する油圧ポンプ及び補助ポンプと、可変容量型の走行用油圧モータと、運転者が操作可能とし、その操作量に応じて走行速度を指示可能な走行用操作レバーと、この走行用操作レバーの操作方向及び操作量に応じて油圧ポンプから走行用油圧モータへの圧油の流れ方向及び流量を制御する方向切換弁と、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な切換スイッチと、走行用油圧モータの容量可変部（例えば斜板等）を傾転駆動する傾転アクチュエータと、切換スイッチの操作に応じて補助ポンプから傾転アクチュエータへの圧油の流れを制御する容量制御弁とを備えている。
【０００３】
そして、例えば切換スイッチをＯＮ状態にすると、容量制御弁が大容量切換位置に切換えられ傾転アクチュエータが縮短して、走行用油圧モータの容量可変部が大容量側に傾転駆動する。これにより、走行用油圧モータを高トルクで低速回転させることが可能となる。一方、例えば切換スイッチをＯＦＦ状態にすると、容量制御弁が小容量切換位置に切換えられ傾転アクチュエータが伸長して、走行用油圧モータの容量可変部が小容量側に傾転駆動する。これにより、走行用油圧モータを小トルクで高速回転させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地があった。すなわち、上記従来技術では、走行用操作レバーの操作位置に関係なく、低速モード及び高速モードの切換えを可能としている。すなわち、例えば走行用操作レバーが中立位置であっても、高速モードに設定することが可能である。そのため、例えば高速モードに設定されたまま運転者が交替した場合に、高速モードであることに気づかないまま走行用操作レバーを操作して、急発進する恐れがある。
【０００６】
本発明の目的は、低速モード及び高速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保しつつ、急発進を防止することができる建設機械の走行制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機によって駆動する油圧ポンプと、可変容量型の走行用油圧モータと、運転者が操作可能とし、その操作量に応じて走行速度を指示可能な走行用操作手段と、前記走行用操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記走行用油圧モータへの圧油の流れを制御する方向切換弁と、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な走行モード指示手段とを備えた建設機械の走行制御装置において、前記走行用操作手段の操作量が、予め最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量に達したか否かを判定する操作量判定手段と、前記操作量判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定し、前記判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する走行モード設定手段と、前記走行モード設定手段で低速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を予め設定された大容量Ｑ１に設定し、前記走行モード設定手段で高速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を、前記大容量Ｑ１より小さくなるように予め設定された小容量Ｑ２に設定するモータ容量制御手段とを備える。
【０００８】
このような本発明においては、例えば走行用操作手段の操作量が設定量（詳細には、最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量）に達していない場合は、走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定する。これにより、急発進を防止することができる。一方、例えば走行用操作手段の操作量が設定量に達した場合は、走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する。これにより、高速モード及び低速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保することができる。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合に前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定する機能の解除を運転者が指示可能な機能解除指示手段を備え、前記走行モード設定手段は、前記機能解除指示手段で前記機能の解除が指示されたときには、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合でも、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量に対応して生成されて前記方向切換弁に出力される操作パイロット圧が予め設定された所定の設定圧力に達したか否かを検出する圧力スイッチを有する。
【００１１】
（４）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したか否かを検出するリミットスイッチを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高速モード及び低速モードの切換えによる多様な速度操作性を確保しつつ、急発進を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における小型の油圧ショベルの全体構造を表す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における油圧ショベルの運転室の詳細構造を表す俯瞰図である。
【図３】本発明の一実施形態における走行系に係わる油圧駆動装置の構成を表す油圧回路図である。
【図４】本発明の一実施形態における制御装置の構成を関連機器と共に表す電気回路図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるマイコンの制御処理内容を表すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における切換スイッチ及び走行用操作レバーの操作状態と走行速度との関係を表す特性図である。
【図７】本発明の第１の変形例における制御装置の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
【図８】本発明の第２の変形例における制御装置の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
【図９】本発明の第２の変形例におけるマイコンの制御処理内容を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態における小型の油圧ショベルの全体構造を表す斜視図である。図２は、油圧ショベルの運転室の詳細構造を表す俯瞰図である。なお、以降、油圧ショベルが図１に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側（図１中右側）、後側（図１中左側）、左側（図１中紙面に向かって奥側）、右側（図１中紙面に向かって手前側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
【００１６】
これら図１及び図２において、油圧ショベルは、左右の履帯（クローラ）１Ｌ，１Ｒを備えた下部走行体２と、この下部走行体２の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、この上部旋回体３の基礎下部構造をなす旋回フレーム４と、この旋回フレーム４の前部に水平方向に回動可能に取り付けられたスイングポスト５と、このスイングポスト５に上下方向に回動可能に（俯仰可能に）取り付けられた多関節型のフロント作業機６と、旋回フレーム４上に設けられたキャノピータイプの運転室７と、旋回フレーム４上の運転室７以外の大部分を覆う複数のカバー８とを備えている。上部旋回体３のカバー８内には、後述するエンジン等の機器が搭載されている。
【００１７】
下部走行体２は、略Ｈ字形状のトラックフレーム９と、このトラックフレーム９の左右両側の後端近傍に回転可能に支持された左右の駆動輪（図示せず）と、これら左右の駆動輪をそれぞれ駆動する左右の走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒと、トラックフレーム９の左右両側の前端近傍に回転可能に支持され、履帯１Ｌ，１Ｒを介し駆動輪の駆動力でそれぞれ回転される左右の従動輪（図示せず）とを備えている。
【００１８】
トラックフレーム９の前側には、排土用のブレード１１が上下動可能に設けられており、ブレード１１は、ブレード用油圧シリンダ１２により上下動するようになっている。また、トラックフレーム９の中央部と旋回フレーム４との間には、旋回輪（図示せず）が設けられており、この旋回輪の径方向内側には、トラックフレーム９に対し旋回フレーム４を旋回させる旋回用油圧モータ（図示せず）が設けられている。
【００１９】
スイングポスト５は、垂直ピン（図示せず）を介して旋回フレーム４に対し水平方向に回動可能となっている。そして、スイング用油圧シリンダ１３によりスイングポスト５が水平方向に回動し、これによってフロント作業機６が左右にスイングするようになっている。
【００２０】
フロント作業機６は、スイングポスト５に回動可能に連結されたブーム１４と、このブーム１４の先端部に回動可能に結合されたアーム１５と、このアーム１５の先端部に回動可能に結合されたバケット１６とを備えている。そして、ブーム１４、アーム１５、及びバケット１６は、ブーム用油圧シリンダ１７、アーム用油圧シリンダ１８、及びバケット用油圧シリンダ１９により動作するようになっている。
【００２１】
運転室７には、運転者が着座する運転席（座席）２０が設けられている。運転席２０の前方には、左右の走行用油圧モータ１０をそれぞれ駆動させるための手でも足でも操作可能な左右の走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒが設けられている。左の走行用操作レバー２１Ｌのさらに左側の足元部分には、オプション用油圧アクチュエータ（図示せず）を駆動させるためのオプション用操作ペダル２２Ｌが設けられ、右の走行用操作レバー２１Ｒのさらに右側の足元部分には、スイング用油圧シリンダ１３を駆動させるためのスイング用操作ペダル２２Ｒが設けられている。
【００２２】
運転席２０の左側には、左右方向に操作することで旋回用油圧モータを駆動させるとともに前後方向に操作することでアーム用油圧シリンダ１８を駆動させる十字操作式の旋回・アーム用操作レバー２３Ｌが設けられている。運転席２０の右側には、左右方向に操作することでバケット用油圧シリンダ１９を駆動させるとともに前後方向に操作することでブーム用油圧シリンダ１７を駆動させる十字操作式のバケット・ブーム用操作レバー２３Ｒと、ブレード用油圧シリンダ１２を駆動させるためのブレード用操作レバー２４とが設けられている。
【００２３】
また、ブレード用操作レバー２４の把持部には、低速モード及び高速モードの切換え指示が可能な切換スイッチ２５（後述の図４参照）が設けられている。切換スイッチ２５は、例えばオルタネイト式の押しボタンスイッチであり、押す力を取り除いてもＯＮ状態（高速モード指示位置）を保持し、再度押すことによってＯＦＦ状態（低速モード指示位置）に復帰するようになっている。また、バケット・ブーム用操作レバー２３Ｒの後方側には、高速モード表示ランプ２６（後述の図４参照）等を有するコンソールパネル２７が設けられている。
【００２４】
図３は、本実施形態における走行系に係わる油圧駆動装置の構成を表す油圧回路図である。
【００２５】
この図３において、エンジン（原動機）２８と、このエンジン２８によって駆動する可変容量型の油圧ポンプ２９ａ，２９ｂ及び固定容量型のパイロットポンプ（補助ポンプ）３０と、上述した左右の可変容量型の走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒと、油圧ポンプ２９ａから左走行用油圧モータ１０Ｌへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の左走行用方向切換弁３１Ｌと、油圧ポンプ２９ｂから右走行用油圧モータ１０Ｒへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の右走行用方向切換弁３１Ｒと、左右の走行用操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒとが設けられている。
【００２６】
油圧ポンプ２９ａ，２９ｂにはポンプレギュレータ３３ａ，３３ｂが付設されている。ポンプレギュレータ３３ａ，３３ｂは、油圧ポンプ２９ａ，２９ｂのトルクを制限するように、すなわち油圧ポンプ２９ａ，２９ｂ吐出圧力の上昇に応じて容量吐出流量を減じるように、油圧ポンプ２９ａ，２９ｂの容量（押しのけ容積）を制御するようになっている。
【００２７】
左走行用操作レバー装置３２Ｌは、左走行用操作レバー２１Ｌの中立位置から前側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ａと、左走行用操作レバー２１Ｌの中立位置から後側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ｂとを有している。そして、例えば左走行用操作レバー２１Ｌを前側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ａで生成された操作パイロット圧が左走行用方向切換弁３１Ｌのパイロット操作部３５ａへ出力され、これによって左走行用方向切換弁３１Ｌが図中左側の切換位置に切換えられる。一方、左走行用操作レバー２１Ｌを後側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ｂで生成された操作パイロット圧が左走行用方向切換弁３１Ｌのパイロット操作部３５ｂへ出力され、これによって左走行用方向切換弁３１Ｌが図中右側の切換位置に切換えられる。
【００２８】
同様に、右走行用操作レバー装置３１Ｌは、右走行用操作レバー２１Ｒの中立位置から前側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ｃと、右走行用操作レバー２１Ｒの中立位置から後側の操作量に応じて、パイロットポンプ３０からの１次パイロット圧を減圧した操作パイロット圧（二次パイロット圧）を生成する減圧弁３４ｄとを有している。そして、例えば右走行用操作レバー２１Ｒを前側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ｃで生成された操作パイロット圧が右走行用方向切換弁３１Ｒのパイロット操作部３５ｃへ出力され、これによって右走行用方向切換弁３１Ｒが図中左側の切換位置に切換えられる。一方、右走行用操作レバー２１Ｒを後側に操作すると、その操作量に応じて減圧弁３４ｄで生成された操作パイロット圧が右走行用方向切換弁３１Ｒのパイロット操作部３５ｄへ出力され、これによって右走行用方向切換弁３１Ｒが図中右側の切換位置に切換えられる。
【００２９】
また、左走行用操作レバー装置３１Ｌの減圧弁３４ａの出力側と右走行用操作レバー装置３１Ｒの減圧弁３４ｄの出力側とを接続する管路にはシャトル弁３６ａが設けられ、左走行用操作レバー装置３１Ｌの減圧弁３４ｂの出力側と右走行用操作レバー装置３１Ｒの減圧弁３４ｃの出力側とを接続する管路にはシャトル弁３６ｂが設けられ、これらシャトル弁３６ａ，３６ｂを接続する管路にはシャトル弁３６ｃが設けられ、このシャトル弁３６ｃには圧力スイッチ３７が接続されている。これにより、操作パイロット圧の最大値が圧力スイッチ３７に導入されるようになっている。圧力スイッチ３７は、操作パイロット圧の最大値が予め設定された所定の設定圧力に達したか否か（言い換えれば、走行用操作レバー３１Ｌ又は３１Ｒの操作量が予め設定された設定量に達したか否か）を検出し、所定の設定圧力に達した場合に検出信号を出力するようになっている。
【００３０】
左走行用方向切換弁３１Ｌと左走行用油圧モータ１０Ｌとの間には、カウンタバランス弁３８Ｌが設けられている。そして、例えば左走行用方向切換弁３１Ｌが図中左側（又は右側、以降、かっこ内対応同じ）の切換位置に切換えられた場合、カウンタバランス弁３８Ｌは、油圧ポンプ２９ａからの圧油がパイロット管路及び絞りを介して作用することにより図中右側（又は左側）の切換位置に切換えられて、油圧ポンプ２９ａからの圧油を左走行用油圧モータ１０Ｌへ供給し、左走行用油圧モータ１０Ｌを前進方向（又は後進方向）に回転させる。また、このとき、カウンタバランス弁３８Ｌを介し油圧ポンプ２９ａからの圧油の一部をメカブレーキ３９Ｌへ供給して、メカブレーキ３９Ｌを解除するようになっている。一方、例えば左走行用方向切換弁３１Ｌが中立位置に戻された場合、カウンタバランス弁３８Ｌは、バネの付勢力により中立位置に切換えられてブレーキ圧が生じ、左走行用油圧モータ１０Ｌに制動力を生じさせる。また、このとき、メカブレーキ３９Ｌの圧油をタンクに戻し、バネの付勢力によりメカブレーキ３９Ｌを作動させるようになっている。
【００３１】
同様に、右走行用方向切換弁３１Ｒと右走行用油圧モータ１０Ｒとの間には、カウンタバランス弁３８Ｒが設けられている。そして、例えば右走行用方向切換弁３１Ｒが図中左側（又は右側、以降、かっこ内対応同じ）の切換位置に切換えられた場合、カウンタバランス弁３８Ｒは、油圧ポンプ２９ｂからの圧油がパイロット管路及び絞りを介して作用することにより図中右側（又は左側）の切換位置に切換えられて、油圧ポンプ２９ｂからの圧油を右走行用油圧モータ１０Ｒへ供給し、右走行用油圧モータ１０Ｒを前進方向（又は後進方向）に回転させる。また、このとき、カウンタバランス弁３８Ｒを介し油圧ポンプ２９ｂからの圧油の一部をメカブレーキ３９Ｒへ供給して、メカブレーキ３９Ｒを解除するようになっている。一方、例えば右走行用方向切換弁３１Ｒが中立位置に戻された場合、カウンタバランス弁３８Ｒは、バネの付勢力により中立位置に切換えられてブレーキ圧が生じ、右走行用油圧モータ１０Ｒに制動力を生じさせる。また、このとき、メカブレーキ３９Ｒの圧油をタンクに戻し、バネの付勢力によりメカブレーキ３９Ｒを作動させるようになっている。
【００３２】
左走行用油圧モータ１０Ｌにはモータレギュレータ４０Ｌが付設されており、このモータレギュレータ４０Ｌへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の容量制御弁４１Ｌが設けられている。同様に、右走行用油圧モータ１０Ｒにはモータレギュレータ４０Ｒが付設されており、このモータレギュレータ４０Ｒへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式の容量制御弁４１Ｒが設けられている。また、パイロットポンプ３０と容量制御弁４１Ｌ，４１Ｒのパイロット操作部とを接続するパイロット管路には電磁弁４２が設けられており、この電磁弁４２は後述する制御装置４３によって駆動制御される。
【００３３】
そして、例えば電磁弁４２が図中右側の切換位置にある場合は、パイロットポンプ３０から容量制御弁４１Ｌ，４１Ｒへのパイロット圧が遮断されるので、容量制御弁４１Ｌが図中左側の切換位置に切換えられ、容量制御弁４１Ｒが図中右側の切換位置に切換えられる。これにより、モータレギュレータ４０Ｌ，４０Ｒ内の圧油がタンクに戻されて縮短し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部（例えば斜板等）が大容量側に傾転駆動する。一方、例えば電磁弁４２が図中左側の切換位置にある場合は、パイロットポンプ３０から容量制御弁４１Ｌ，４１Ｒへパイロット圧が導入されて、容量制御弁４１Ｌが図中右側の切換位置に切換えられ、容量制御弁４１Ｒが図中左側の切換位置に切換えられる。これにより、モータレギュレータ４０Ｌ，４０Ｒに圧油が供給されて伸長し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部が小容量側に傾転駆動する。
【００３４】
次に、本実施形態の要部である制御装置４３について説明する。図４は、制御装置４３の構成を関連機器とともに表す電気回路図である。
【００３５】
この図４において、制御装置４３は、切換スイッチ２５からの指示信号及び圧力スイッチ３７からの検出信号を入力し、これらの信号に対し所定の演算・制御処理を行うマイコン４４と、このマイコン４４によって制御されるリレー４５とを有している。電磁弁４２のソレノイド部及び高速モード表示灯２６は、リレー４５の接点を介しバッテリ４６に接続されている。そして、例えばマイコン４４の出力によってリレー４５のコイルが励磁されてリレー４５の接点が閉じ状態に切換えられると、電磁弁４２が駆動するとともに、高速モード表示灯２６が点灯するようになっている。マイコン４４の制御処理内容を図５により説明する。
【００３６】
この図５において、まずステップ１００において、マイコン４４は、圧力スイッチ３７からの検出信号が入力されたか否かを判定することにより、走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒが予め設定された設定量（詳細には、最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量）に達したか否かを判断する。例えば圧力スイッチ３７からの検出信号が入力されない場合（言い換えれば、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒが設定量に達していない場合）は、ステップ１００の判定が満たされず、ステップ１１０に移る。ステップ１１０では、切換スイッチ２５からの指示信号を無効とし、ステップ１２０に進んで、低速モードを設定して、リレー４５の接点を開き状態とする。これにより、高速モード表示灯２６が消灯するとともに、電磁弁４２が前述の図３中右側の切換位置に切換えられる。その結果、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部が大容量側に傾転駆動し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量を予め設定された大容量Ｑ１にそれぞれ設定するので、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒを高トルクで低速回転させることが可能となる。ステップ１２０の終了後は、前述のステップ１００に戻って上記同様の手順を繰り返す。
【００３７】
例えばステップ１００にて圧力スイッチ３７からの検出信号が入力された場合（言い換えれば、走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒが設定量に達した場合）は、その判定が満たされ、ステップ１３０に移る。ステップ１３０では、切換スイッチ２５からの指示信号を有効とし、ステップ１４０に進んで、切換スイッチ２５からの指示信号が入力されたか否かを判定することにより、高速モードの指示であるか否かを判断する。例えば切換スイッチ２５からの指示信号が入力されない場合（言い換えれば、低速モードの指示である場合）は、ステップ１４０の判定が満たされず、前述のステップ１２０に移って上記同様の手順を繰り返す。一方、例えば切換スイッチ２５からの指示信号が入力された場合（言い換えれば、高速モードの指示である場合）は、ステップ１５０に移る。ステップ１５０では、高速モードを設定して、リレー４５の接点を閉じ状態とする。これにより、高速モード表示灯２６が点灯するとともに、電磁弁４２が前述の図３中左側の切換位置に切換えられる。その結果、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量可変部が小容量側に傾転駆動し、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒの容量を予め設定された小容量Ｑ２（但し、Ｑ２＜Ｑ１）にそれぞれ設定するので、走行用油圧モータ１０Ｌ，１０Ｒを低トルクで高速回転させることが可能となる。ステップ１５０の終了後は、前述のステップ１００に戻って上記同様の手順を繰り返す。
【００３８】
本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
【００３９】
例えばブレード１１による整地作業を行う場合、まず、運転者はブレード用操作レバー２４を操作して、ブレード１１の位置を下げる。その後、切換スイッチ２５をＯＮ操作するとともに、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒを操作して前進させる。このとき、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量（詳細には、最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量）に達していない間は、制御装置４３は、切換スイッチ２５からの指示信号を無効とし、低速モードを設定する。これにより、急発進を防止することができる。そして、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量に達すると、制御装置４３は、切換スイッチ２５からの指示信号を有効とし、その指示信号に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する。したがって、図６に示すように、低速モード及び高速モードの切換えと走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量との組合せによる多様な速度操作性を確保することができる。また、本発明の一実施形態を適用させるために既存の油圧ショベルを改造することも容易である。
【００４０】
なお、上記一実施形態においては、切換スイッチ２５は、ブレード用操作レバー２４の把持部に設けた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの把持部などに設けてもよい。また、上記一実施形態においては、切換スイッチ２５は、オルタネイト式の押しボタンスイッチである場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチとしてもよいし、若しくはトグルスイッチ等としてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、上記一実施形態においては、走行用操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒから走行用方向切換弁３２Ｌ，３２Ｒに出力される操作パイロット圧が予め設定された所定の設定圧力に達したか否かを検出する圧力スイッチ３７を設け、この圧力スイッチ３７の検出信号に基づいて走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの操作量が設定量に達したか否かを制御装置４３が判定する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図７で示す第１の変形例のように、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量に達したか否かをそれぞれ検出するリミットスイッチ４７ａ，４７ｂを設け、これらリミットスイッチ４７ａ，４７ｂの検出信号に基づいて走行用操作レバー２１Ｌ又は２１Ｒの操作量が設定量に達したか否かを制御装置４３が判定してもよい。このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、上記一実施形態（及び上記第１の変形例）においては、特に説明しなかったが、例えば図８で示す第２の変形例のように、走行用操作レバー２１Ｌ，２１Ｒの操作量が設定量に達していない場合の切換スイッチ２５の指示信号を無効化する機能を解除可能な解除スイッチ４８を設けてもよい。このような変形例におけるマイコン４４の制御処理内容を図９により説明する。なお、この図９において、上述した一実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４３】
この図９において、まずステップ１６０において、マイコン４４は、解除スイッチ４８からの信号が入力されたか否かを判定することにより、機能解除の指示が入力されたか否かを判断する。例えば解除スイッチ４８からの信号が入力されない場合（言い換えれば、機能解除の指示が入力されない場合）は、ステップ１６０の判定が満たされず、ステップ１００に移って、上記一実施形態と同様の手順を行う。一方、例えば解除スイッチ４８からの信号が入力された場合（言い換えれば、機能解除の指示が入力された場合）は、ステップ１６０の判定が満たされ、ステップ１３０に進んで、切換スイッチ２５からの指示信号を有効とする。その後、ステップ１４０に進んで、上記一実施形態と同様の手順を行う。
【００４４】
このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０Ｌ，１０Ｒ 走行用油圧モータ
２２Ｌ，２２Ｒ 走行用操作レバー（走行用操作手段）
２５ 切換スイッチ（走行モード指示手段）
２８ エンジン（原動機）
２９ａ，２９ｂ 油圧ポンプ
３１Ｌ，３１Ｒ 走行用方向切換弁
３７ 圧力スイッチ（操作量判定手段）
４０Ｌ，４０Ｒ モータレギュレータ（モータ容量制御手段）
４１Ｌ，４１Ｒ 容量制御弁（モータ容量制御手段）
４２ 電磁弁（モータ容量制御手段）
４３ 制御装置（操作量判定手段、走行モード設定手段）
４７ａ，４７ｂ リミットスイッチ（操作量判定手段）
４８ 解除スイッチ（機能解除指示手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機によって駆動する油圧ポンプと、可変容量型の走行用油圧モータと、運転者が操作可能とし、その操作量に応じて走行速度を指示可能な走行用操作手段と、前記走行用操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記走行用油圧モータへの圧油の流れを制御する方向切換弁と、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な走行モード指示手段とを備えた建設機械の走行制御装置において、
前記走行用操作手段の操作量が、予め最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量に達したか否かを判定する操作量判定手段と、
前記操作量判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定し、前記判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する走行モード設定手段と、
前記走行モード設定手段で低速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を予め設定された大容量Ｑ１に設定し、前記走行モード設定手段で高速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を、前記大容量Ｑ１より小さくなるように予め設定された小容量Ｑ２に設定するモータ容量制御手段とを備えたことを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の走行制御装置において、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合に前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定する機能の解除を運転者が指示可能な機能解除指示手段を備え、前記走行モード設定手段は、前記機能解除指示手段で前記機能の解除が指示されたときには、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合でも、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定することを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の建設機械の走行制御装置において、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量に対応して生成されて前記方向切換弁に出力される操作パイロット圧が予め設定された所定の設定圧力に達したか否かを検出する圧力スイッチを有することを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の建設機械の走行制御装置において、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したか否かを検出するリミットスイッチを有することを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項１】
原動機によって駆動する油圧ポンプと、可変容量型の走行用油圧モータと、運転者が操作可能とし、その操作量に応じて走行速度を指示可能な走行用操作手段と、前記走行用操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記走行用油圧モータへの圧油の流れを制御する方向切換弁と、低速モード及び高速モードの切換えを運転者が指示可能な走行モード指示手段とを備えた建設機械の走行制御装置において、
前記走行用操作手段の操作量が、予め最大操作量の５〜３０％の範囲内で設定された設定量に達したか否かを判定する操作量判定手段と、
前記操作量判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定し、前記判定手段で前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したと判定された場合は、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定する走行モード設定手段と、
前記走行モード設定手段で低速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を予め設定された大容量Ｑ１に設定し、前記走行モード設定手段で高速モードが設定されたときに、前記走行用油圧モータの容量を、前記大容量Ｑ１より小さくなるように予め設定された小容量Ｑ２に設定するモータ容量制御手段とを備えたことを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の走行制御装置において、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合に前記走行モード指示手段の切換え指示を無効として低速モードを設定する機能の解除を運転者が指示可能な機能解除指示手段を備え、前記走行モード設定手段は、前記機能解除指示手段で前記機能の解除が指示されたときには、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達していないと判定された場合でも、前記走行モード指示手段の切換え指示を有効とし、その切換え指示に応じて高速モード及び低速モードのうちのいずれかを選択設定することを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の建設機械の走行制御装置において、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量に対応して生成されて前記方向切換弁に出力される操作パイロット圧が予め設定された所定の設定圧力に達したか否かを検出する圧力スイッチを有することを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の建設機械の走行制御装置において、前記操作量判定手段は、前記走行用操作手段の操作量が前記設定量に達したか否かを検出するリミットスイッチを有することを特徴とする建設機械の走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９７０（Ｐ２０１１−１９７０Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４３３１１（Ｐ２００９−１４３３１１）
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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