油圧作業機
【課題】操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を燃費向上を考慮した所定の低目標回転数まで低減させることができる油圧作業機の提供。
【解決手段】油圧アクチュエータ３２を操作させる操作レバー１６ａを有する操作装置１６と、エンジン３０の基準目標回転数ＮＭを指令するエンジンコントロールダイヤル１９と、エンジン３０の目標回転数を、燃費を考慮した基準目標回転数ＮＭよりも低い所定の低目標回転数ＮＳに指令する回転数低減スイッチ３７と、エンジン３０の回転数を制御するエンジンコントローラ３６と、基準目標回転数ＮＭ及び所定の低目標回転数ＮＳに相応する信号を入力し、該当する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力するメインコントローラ３５を備え、回転数低減スイッチ３７を、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂ位置に配置した構成にしてある。
【解決手段】油圧アクチュエータ３２を操作させる操作レバー１６ａを有する操作装置１６と、エンジン３０の基準目標回転数ＮＭを指令するエンジンコントロールダイヤル１９と、エンジン３０の目標回転数を、燃費を考慮した基準目標回転数ＮＭよりも低い所定の低目標回転数ＮＳに指令する回転数低減スイッチ３７と、エンジン３０の回転数を制御するエンジンコントローラ３６と、基準目標回転数ＮＭ及び所定の低目標回転数ＮＳに相応する信号を入力し、該当する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力するメインコントローラ３５を備え、回転数低減スイッチ３７を、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂ位置に配置した構成にしてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機の回転数を自動的に制御可能な油圧ショベル等の油圧作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として特許文献１に示されるものがある。この特許文献１に示される油圧作業機は油圧ショベルから成っている。この油圧ショベルは、原動機すなわちエンジンと、このエンジンによっ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押しのけ容積を制御するレギュレータと、可変容量油圧ポンプから吐出された圧油によって作動する複数の油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータの操作を指令する操作パイロット装置、すなわちオペレータによって把持されるグリップを有する操作レバーを含む操作装置とを備えている。また、エンジンの基準目標回転数を指令する回転数指令手段と、エンジンの回転数を制御する回転数制御手段と、回転数指令手段で指令された基準目標回転数に相応する回転数信号を回転数制御手段に出力するとともに、効率良くエンジン出力を使うためにエンジンの目標回転数を自動的に上昇あるいは低減させる演算処理を行ない、該当する目標回転数に相応する回転数信号を回転数制御手段に出力する制御装置とを備えている。
【０００３】
なお、この特許文献１における明細書の段落番号にも、エコノミーモード（以下、「エコモード」という。）が選択されたときにエンジンの回転数を低下させるモード選択制御について示唆されているが、従来、エンジンの目標回転数を、燃費の向上を考慮して回転数指令手段で指令された基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に制御可能な回転数低減指令手段、例えば作業モードスイッチを備えた油圧ショベルが知られている。このような油圧ショベルに備えられる作業モードスイッチは、軽作業時に活用されるエコモードであって燃費を向上させる所定の低目標回転数に制御する切換位置であるエコモード切換位置を含み、このエコモード切換位置に切り換えられたときには、エンジンの目標回転数が自動的に所定の低目標回転数まで低減するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に示されるような油圧ショベル等の油圧作業機において、従来公知の前述した作業モードスイッチ等の回転数低減指令手段を備えることが考えられるが、このような油圧作業機にあっては、油圧アクチュエータを作動させる操作装置の操作レバーの操作と、回転数低減指令手段の操作との２つの操作に係わる問題がある。例えば、エンジンの目標回転数を基準目標回転数に維持し操作レバーを大きく操作して油圧アクチュエータの作動速度を速くして行なわれる通常作業等を実施している状態から、エンジンの目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させて燃費を向上させる軽作業に移る際には、オペレータは操作レバーのグリップを把持していた手を一旦放し、回転数低減指令手段を操作してエンジンの目標回転数を基準目標回転数から所定の低目標回転数まで低減させ、その後に操作レバーのグリップを再び把持して油圧アクチュエータを操作しなければならない。このように従来技術にあっては、エンジンすなわち原動機の目標回転数が基準目標回転数に維持されている状態から所定の低目標回転数まで低減させて軽作業に移行する際に、オペレータの操作が煩雑になっている。これに伴い、目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させて行なわれる軽作業が、通常作業等と軽作業とを含む所定の一連の作業中に繰り返して行なわれる場合には、全体の作業性の低下を招きやすい。
【０００６】
なお上述とは逆に、回転数低減指令手段を操作してエンジンの目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させ燃費を向上させる軽作業を実施している状態から、油圧アクチュエータの作動速度を速くして行なわれる通常作業等に移行する場合も同様であり、オペレータは操作レバーのグリップを把持していた手を一旦放し、回転数低減指令手段を解除させてエンジンの目標回転数を例えば基準目標回転数まで上昇させる操作を行い、その後に操作レバーのグリップを再び把持して操作レバーを大きく操作し、油圧アクチュエータを作動させなければならず、この場合にも上述と同様にオペレータの操作が煩雑になっている。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を、燃費の向上を考慮した所定の低目標回転数まで低減させることができる油圧作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、原動機と、この原動機によっ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押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作を指令する操作レバーを有する操作装置と、上記原動機の基準目標回転数を指令する回転数指令手段と、上記原動機の目標回転数を、燃費を考慮した上記基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に指令する回転数低減指令手段と、上記原動機の回転数を制御する回転数制御手段と、上記回転数指令手段から出力される上記基準目標回転数に相応する信号、及び上記回転数低減指令手段から出力される所定の低目標回転数に相応する信号を入力し、該当する目標回転数信号を上記回転数制御手段に出力する制御装置とを備えた油圧作業機において、上記回転数低減指令手段を、上記操作装置の上記操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップの近傍位置に配置したことを特徴としている。
【０００９】
このように構成した本発明は、回転数指令手段で指令された基準目標回転数が制御装置に入力され、この制御装置から出力される回転数信号に応じて回転数制御手段が原動機の回転数を基準目標回転数に相応する回転数に維持し、また、操作装置の操作レバーが大きく操作され原動機で駆動される可変容量油圧ポンプから吐出される圧油が油圧アクチュエータに供給されて、この油圧アクチュエータの作動速度を速くする通常作業等を行なっている状態から、原動機の目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させて燃費を向上させる軽作業に移行する際には、オペレータは操作レバーに手を接触させている状態で操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップの近傍位置に配置された回転数低減指令手段を操作すればよい。この回転数低減指令手段の操作により所定の低目標回転数に相応する信号が制御装置に入力され、この制御装置から所定の低目標回転数に相応する回転数信号が回転数制御手段に出力され、原動機の回転数は所定の低目標回転数に相応する回転数まで低減される。したがって、燃費を向上させる所定の軽作業を容易に実施することができる。このように本発明は、操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を燃費の向上を考慮した所定の低目標回転数まで低減させることができ、通常作業等から燃費効率の良好な軽作業へ滑らかに移行させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、通常作業時のモードに対応する通常モード切換位置、及び燃費を向上させるエコモードに対応するエコモード切換位置への切り換えが選択的に可能な作業モードスイッチを備え、上記回転数低減指令手段が、回転数低減スイッチから成り、上記制御装置は、上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたかどうか判断する判断手段を有し、この判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断されたときに限って、上記回転数低減スイッチの操作に伴う回転数低減制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、作業モードスイッチがエコモード切換位置に切り換えられた状態で操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置された回転数低減スイッチが操作されると、この回転数低減スイッチの信号が制御装置に入力され、この制御装置の処理制御及び回転数制御手段による回転数制御により、制御装置から回転数制御手段に所定の低目標回転数に相応する目標回転数信号が出力され、回転数制御手段によって原動機の回転数は所定の低目標回転数に相応する回転数まで低減される。
【００１２】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記制御装置は、上記判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられていないと判断されたときには、上記回転数低減スイッチの操作に応じて上記回転数低減制御とは異なる制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴としている。
【００１３】
このように構成した本発明は、作業モードスイッチがエコモード切換位置に切り換えられていないときに行われる作業は通常作業等であり、この通常作業等における特有の制御、すなわち回転数低減制御とは異なる制御を操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置された回転数低減スイッチの操作によって簡単に実現させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記制御装置は、上記回転数低減スイッチの操作の停止に伴って、上記回転数制御手段に上記基準目標回転数に相応する目標回転数信号を出力する処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【００１５】
このように構成した本発明は、軽作業の停止に際して操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置された回転数低減スイッチの操作を停止すると、制御装置から通常作業時等に活用される基準目標回転数に相応する目標回転数信号が出力され、原動機の回転数は基準目標回転数に相応する回転数まで上昇する。したがって、軽作業から通常作業等へ滑らかに移行させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記制御装置は、上記判断手段で上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断され、その後に上記回転数低減スイッチが操作されたときに、上記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を上記通常モード時の押しのけ容積よりも大きな押しのけ容積とする制御信号を上記レギュレータに出力する処理を行なうものから成ることを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、軽作業時に可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の流量を、軽作業時ながら比較的大きな流量にして油圧アクチュエータの作動速度を速くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、原動機の目標回転数を基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に指令する回転数指令手段を、油圧アクチュエータを操作する操作装置の操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置したことから、操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を、燃費の向上を考慮した所定の低回転数まで低減させることができる。これにより、オペレータの操作が従来に比べて容易になり、基準目標回転数で実施される通常作業等から所定の低目標回転数で実施される燃費の良い軽作業へ滑らかに移行させることができる。したがって、軽作業が、通常作業等と軽作業を含む一連の作業中に繰り返し行なわれる場合には、全体の作業性を従来に比べて向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る油圧作業機の一実施形態である油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る油圧ショベルに備えられる運転室の内部を示す平面図である。
【図３】図２に示す運転室内に備えられるスイッチボックスを拡大して示す図である。
【図４】本実施形態に係る油圧ショベルに備えられるエンジン・油圧制御系統を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る油圧ショベルで得られるエンジンコントロールダイヤルの切換位置とエンジンの回転数の関係を示す特性図である。
【図６】本実施形態に係る油圧ショベルで得られるポンプ吐出圧とポンプ流量との関係を示す特性図である。
【図７】本実施形態に係る油圧ショベルで得られるエンジン馬力と、燃料の良好な領域とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る油圧作業機の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
本発明に係る油圧作業機の一実施形態は、例えば油圧ショベルから成っている。この油圧ショベルは、図１に示すように、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるフロント作業機３とを備えている。フロント作業機３は、旋回体４に取り付けられるブーム４と、このブーム４の先端に取り付けられるアーム５と、このアーム５の先端に取り付けられるバケット、例えばコンクリート塊等の粒度の異なる処理対象物の篩い分け作業が可能なスケルトンバケット６と、ブーム４を作動させるブームシリンダ７、アーム５を作動させるアームシリンダ８、及びスケルトンバケット６を作動させるバケットシリンダ９とを備えている。
【００２２】
上述した旋回体２上には、前側位置に運転室１０を配置してあり、後側位置に重量バランスを確保するカウンタウエイト１１を配置してあり、運転室１０とカウンタウエイト１１との間に、後述する原動機すなわちエンジンや、可変容量油圧ポンプ等が収納されるエンジン室１２を配置してある。
【００２３】
図２に示すように、運転室１０内には、オペレータが座る運転席１３を配置してあり、この運転室１３の前側位置には、走行体１を走行させる図示しない左右一対のモータのうちの右走行モータを操作する右走行レバー１４及び右走行ペダル１４ａと、左走行モータを操作する左走行レバー１５及び左走行ペダル１５ａとを配置してある。運転席１３の右側位置には、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９を操作する操作レバー１６ａを有する操作装置１６を配置してあり、運転席１３の左側位置には、アームシリンダ８及び旋回体２を旋回させる図示しない旋回モータを操作する操作レバー１７ａを有する操作装置１７を配置してある。操作レバー１６ａ，１７ａのそれぞれの上端部分には、オペレータによって把持されるグリップ１６ｂ，１７ｂを形成してある。また、運転席１３の右前方位置には、この油圧ショベルに係る駆動情報等を含む各種の表示が可能なモニタ２１を配置してある。
【００２４】
また、運転席１３の右側に位置する操作装置１６付近には、スイッチボックス１８を配置してある。このスイッチボックス１８は、図３に示すように、後述のエンジンの基準目標回転数ＮＭを指令する回転数指令手段、例えばエンジンコントロールダイヤル１９と、作業モードスイッチ２０とを設けてある。作業モードスイッチ２０は、重負荷作業時のモードに対応しエンジンの目標回転数を、図５の目標回転数特性Ｎ１で示すように最大トルク目標回転数に維持するハイパワーモード切換位置２０ａと、通常作業時のモードに対応しエンジンの目標回転数を、図５の目標回転数特性Ｎ２に示すように最大トルク目標回転数よりも少し低い目標回転数に維持する通常モード切換位置２０ｂと、燃費を向上させるエコモードに対応しエンジンの目標回転数を、図５の目標回転数特性Ｎ３で示すようにハイパワーモード時、通常モード時の基準目標回転数ＮＭに比べて低い所定の低目標回転数ＮＳに維持するエコモード切換位置２０ｃとが設定されている。
【００２５】
図４に示すように、本実施形態に係る油圧ショベルは、エンジン室１２に配置される原動機すなわちエンジン３０と、このエンジン３０によって駆動される可変容量油圧ポンプ３１と、この可変容量油圧ポンプ３１の押しのけ容積、すなわち傾転角を制御するレギュレータ３１ａとを備えている。また、フロント作業機３、旋回体２、あるいは走行体１等の負荷体３３を作動させる前述したブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行モータ、旋回モータ等の油圧アクチュエータ３２と、可変容量油圧ポンプ３１から油圧アクチュエータ３２のそれぞれに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ３４とを備えている。
【００２６】
本実施形態に係る油圧ショベルは、エンジン３０の目標回転数を、エンジンコントロールダイヤル１９によって指令される基準目標回転数ＮＭよりも低い前述の燃費を考慮した所定の低目標回転数ＮＳに指令する回転数低減指令手段を備え、この回転数低減指令手段が例えば回転数低減スイッチ３７から成っている。この回転数低減スイッチ３７は、図２，４に示すように、スイッチボックス１８側に配置された操作装置１６の操作レバー１６ａの例えばグリップ１６ｂ位置に配置してある。
【００２７】
また、本実施形態は、エンジン３０の回転数を制御する回転数制御手段、すなわちエンジンコントローラ３６を備えている。さらに、エンジンコントロールダイヤル１９から出力される基準目標回転数ＮＭに相応する信号、及び回転数低減スイッチ３７から出力される所定の低目標回転数ＮＳに相応する信号を入力し、目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力するとともに、作業モードスイッチ２０から出力される信号に応じて、所定の演算処理等を実施する制御装置、すなわちメインコントローラ３５を備えている。このメインコントローラ３５は、作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたかどうか判断する判断手段３５ａを含んでいる。
【００２８】
また、メインコントローラ３５は、その判断手段３５ａで作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたと判断されたときに限って、回転数低減スイッチ３５の操作に伴う回転数低減制御を実施させる処理を行なうものから成っている。
【００２９】
また、メインコントローラ３５は、その判断手段３５ａでエコモード切換位置２０ｃに切り換えられていないと判断されたときには、回転数低減スイッチ３７の操作に応じて前述した回転数低減制御とは異なる制御、例えば一時的にパワーアップのために可変容量油圧ポンプ３１の吐出圧を規定するメインリリーフ弁４５のリリーフ圧を上昇させる制御を行なうものから成っている。
【００３０】
また、このメインコントローラ３５は、回転数低減スイッチ３７の操作の停止に伴って、すなわち回転数低減スイッチ３７の押圧操作が解除されることによって、エンジンコントローラ３６に基準目標回転数ＮＭに相応する目標回転数信号を出力する処理を行なうものから成っている。
【００３１】
また、このメインコントローラ３５は、その判断手段３５ａで作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたと判断され、その後に回転数低減スイッチ３７が押圧操作されたときに、可変容量油圧ポンプ３１の押しのけ容積、すなわち傾転角を図６の特性３８に示す通常モード時及びハイパワーモード時の傾転角よりも大きな特性３９で示す傾転角に制御する処理を行なうものから成っている。
【００３２】
前述した構成の本実施形態に係る油圧ショベルにおいて、例えば駆動速度を速くしてコンクリート塊等の処理対象物をスケルトンバケット６ですくい上げる作業（通常作業）を実施し、引き続いてスケルトンバケット６を作動させてこのスケルトンバケット６内に収容された処理対象物を燃費を考慮して篩い分ける作業（軽作業）を実施し、さらにスケルトンバケット６からの処理対象物の放出作業（通常作業）が実施されるものとする。
【００３３】
このような通常作業と軽作業との一連の作業に際して、例えば、エンジンコントロールダイヤル１９を基準目標回転数ＮＭに設定すると、この基準目標回転数ＮＭに相応する信号がメインコントローラ３５に入力される。ここで、作業モードスイッチ２０をエコモード切換位置２０ｃに切り換えると、このエコモード切換位置２０ｃに相応する信号がメインコントローラ３５に入力される。このとき、メインコントローラ３５の判断手段３５ａでエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたと判断されるものの、回転数低減スイッチ３７は操作されていないことから、この判断手段３５ａで回転数低減スイッチ３７からの信号は入力されていないと判断され、メインコントローラ３５は、エンジンコントロールダイヤル１９で指令された基準目標回転数ＮＭに相応する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力する。したがって、このエンジンコントローラ３６はエンジン３０の回転数を基準目標回転数ＮＭに相応する回転数とする処理を行なう。この状態において、例えばオペレータが操作装置１６の操作レバー１６ａ及び操作装置１７の操作レバー１７ａを、それぞれのグリップ１６ｂ，１７ｂを把持して選択的に大きく操作すると、コントロールバルブ３４が切り換えられ、エンジン３０によって駆動される可変容量油圧ポンプ３１から大きな流量がコントロールバルブ３４を介して油圧アクチュエータ３２に供給される。したがって、この油圧アクチュエータ３２が速く作動してフロント作業機３等を速く駆動させ、コンクリート塊等の処理対象物をスケルトンバケット６ですくい上げる作業（通常作業）を能率良く実施することができる。
【００３４】
このようにしてスケルトンバケット６に処理対象物が収容された状態では、エンジン３０の目標回転数とエンジントルクとの関係は図７の領域Ｓ１に含まれるものとなる。引き続いて、オペレータが操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂから手を放すことなく、このグリップ１６ｂに設けた回転数低減スイッチ３７を押圧操作すると、この回転数低減スイッチ３７からの信号がメインコントローラ３５に入力される。メインコントローラ３５の判断手段３５ａは、作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられている状態において回転数低減スイッチ３７からの信号が入力されたと判断し、所定の低目標回転数ＮＳに相応する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力する。したがって、このエンジンコントローラ３６はエンジン３０の回転数を所定の低目標回転数ＮＳに相応する回転数まで低減する処理を行なう。このときのエンジン目標回転数とエンジントルクとの関係は図７の領域Ｓ２に含まれるものとなる。すなわち、領域Ｓ２は経験的に知られている燃費の良好な領域Ｒ内に含まれる状態になる。また、前述のように回転数低減スイッチ３７の信号がメインコントローラ３５に入力されると、このメインコントローラ３５からレギュレータ３１ａに可変容量油圧ポンプ３１の傾転角を、図６の特性３８で示すハイパワーモード時及び通常モード時の傾転角に比べて特性３９に示すように、大きな傾転角とする信号を出力する。これにより、エンジン目標回転数とエンジントルクとの関係は、燃費の良好な領域Ｒ内にあって図７の領域Ｓ２よりも上方の領域Ｓ３に移行する。したがって、操作装置１６の操作レバー１６ａを操作して油圧アクチュエータ３２を作動させることによって、燃費を向上させる所定の軽作業、すなわちスケルトンバケット６に収容された処理対象物を篩い分けする作業を能率良く実施することができる。
【００３５】
また、このような篩い分け作業を終えた後、スケルトンバケット６に残された処理対象物は例えば所定位置においてスケルトンバケット６から放出される。この間、操作レバー１６ａのグリップ１６ｂに設けられた回転数低減スイッチ３７の押圧操作が解除される。これにより、メインコントローラ３５の判断手段３５ａは、回転数低減スイッチ３５からの信号が入力されなくなったと判断し、メインコントローラ３５は、可変容量油圧ポンプ３１の傾転角を通常モード時の小さな傾転角、すなわち図６の特性３８で示す傾転角に戻す信号をレギュレータ３１ａに出力するとともに、エンジンコントロールダイヤル１９で指令された基準目標回転数ＮＭに相応する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力する。これによって前述したようにエンジン３０の回転数は上昇し、再びフロント作業機３等を軽作業時に比べて速く駆動させて、処理対象物を所定位置で放出させる放出作業を実施することができる。以下同様にして、スケルトンバケット６によって処理対象物をすくい上げる作業（通常作業）と、スケルトンバケット６による篩い分け作業（軽作業）と、スケルトンバケット６からの処理対象物の放出作業（通常作業）とが繰り返し行なわれる。
【００３６】
このように構成した本実施形態によれば、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂから手を放すことなく、エンジン３０の目標回転数を燃費の向上を考慮した所定の低回転数ＮＳまで低減させることができ、すくい上げ作業（通常作業）から篩い分け作業（軽作業）へ滑らかに移行させることができる。また、篩い分け作業（軽作業）を停止して処理対象物の放出作業（通常作業）へ移行するに際して、操作レバー１６ａの回転数低減スイッチ１６ｂの操作を停止すると、エンジン３０の目標回転数は基準目標回転数ＮＭまで上昇する。したがって、篩い分け作業（軽作業）から放出作業（通常作業）へ滑らかに移行させることができる。このように本実施形態によれば、オペレータは操作レバー１６，１７から手を放すことなく回転数低減スイッチ３７を操作できるので、回転数低減スイッチ３７の操作が容易になり、基準目標回転数ＮＭで実施される通常作業から所定の低目標回転数ＮＳで実施される燃費の良い軽作業へ滑らかに移行させることができる。したがって、軽作業が、通常作業と軽作業を含む一連の作業中に繰り返して行なわれる場合には、全体の作業性を向上させることができる。
【００３７】
また、回転数低減スイッチ３７が押圧操作されて行なわれる篩い分け作業時（軽作業時）には、可変容量油圧ポンプ３１の傾転角、すなわち押しのけ容積をすくい上げ作業時（通常作業時）及び放出作業時よりも大きな押しのけ容積に制御することから、篩い分け作業時（軽作業時）にあっても可変容量油圧ポンプ３１から吐出される圧油の流量を比較的大きくして油圧アクチュエータ３２の作動速度を速くすることができ、篩い分け作業の能率向上に貢献する。
【００３８】
なお、上記実施形態に係る油圧ショベルでは、バケットとして篩い分け作業が可能なスケルトンバケット６を備えた構成にしてあるが、このようなスケルトンバケット６に代えて、土砂の掘削作業等の実施が可能な通常のバケットを設けた構成にしてもよい。このように構成した場合には、例えば土砂の掘削作業等（通常作業）から土砂のならし作業（軽作業）への移行、または土砂のならし作業（軽作業）から土砂の掘削作業等（通常作業）への移行を滑らかに行なうことができる。一般的なバケットを備えた油圧ショベルにあっては、通常作業として土砂の掘削作業とは異なる作業も行なわれており、また、軽作業として土砂のならし作業とは異なる作業も行なわれている。本発明は、このような異なる通常作業及び異なる軽作業の実施に際しても適用可能である。さらに、当該油圧作業機が油圧ショベルとは異なるものである場合に、当該油圧作業機で実施される通常作業及び軽作業に際しても本発明は適用させることができる。
【００３９】
また例えば、前述のように油圧ショベルのバケットが通常知られているバケットから成る場合などにあっては、作業モードスイッチ２０をエコモード切換位置２０ｃとは異なる通常モード切換位置２０ｂ、あるいはハイパワーモード切換位置２０ａに切り換えたときには、回転数低減スイッチ３７はパワーディギングスイッチとして機能する。したがって前述のように、作業モードスイッチ２０が通常モード切換位置２０ｂあるいはハイパワーモード切換位置２０ａに切り換えられている状態で、回転数低減スイッチ３７を押圧操作することにより、メインリリーフ弁４５のリリーフ圧を上昇させて一時的なパワーアップを実現させることができる。これにより作業性を向上させることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂに回転数低減スイッチ３７を設けてあるが、操作装置１７の操作レバー１７ａのグリップ１７ｂに回転数低減手段、すなわち回転数低減スイッチ３７を設けた構成にしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂに回転数低減スイッチ３７を設けてあるが、オペレータが操作レバー１６ａのグリップ１６ｂから手を放さないで済むグリップ１６ｂの近傍位置、例えばグリップ１６ｂの直ぐ下側の位置等に回転数低減スイッチ３７を設けた構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
３ フロント作業機
４ ブーム
５ アーム
６ スケルトンバケット
７ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
８ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
９ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ 運転室
１６ 操作装置
１６ａ 操作レバー
１６ｂ グリップ
１８ スイッチボックス
１９ エンジンコントロールダイヤル（回転数指令手段）
２０ 作業モードスイッチ
２０ａ ハイパワーモード切換位置
２０ｂ 通常モード切換位置
２０ｃ エコモード切換位置
３０ エンジン（原動機）
３１ 可変容量油圧ポンプ
３１ａ レギュレータ
３２ 油圧アクチュエータ
３３ 負荷体
３５ メインコントローラ（制御装置）
３５ａ 判別手段
３６ エンジンコントローラ（回転数制御手段）
３７ 回転数低減スイッチ（回転数低減指令手段）
３８ ハイパワーモード時及び通常モード時の特性
３９ エコモード時の特性
４０ エンジン馬力線図
４５ メインリリーフ弁
Ｎ１ 回転数特性
Ｎ２ 回転数特性
Ｎ３ 回転数特性
ＮＭ 基準目標回転数
ＮＳ 所定の低目標回転数
Ｓ３ 領域
Ｒ 燃費の良好な領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機の回転数を自動的に制御可能な油圧ショベル等の油圧作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として特許文献１に示されるものがある。この特許文献１に示される油圧作業機は油圧ショベルから成っている。この油圧ショベルは、原動機すなわちエンジンと、このエンジンによっ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押しのけ容積を制御するレギュレータと、可変容量油圧ポンプから吐出された圧油によって作動する複数の油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータの操作を指令する操作パイロット装置、すなわちオペレータによって把持されるグリップを有する操作レバーを含む操作装置とを備えている。また、エンジンの基準目標回転数を指令する回転数指令手段と、エンジンの回転数を制御する回転数制御手段と、回転数指令手段で指令された基準目標回転数に相応する回転数信号を回転数制御手段に出力するとともに、効率良くエンジン出力を使うためにエンジンの目標回転数を自動的に上昇あるいは低減させる演算処理を行ない、該当する目標回転数に相応する回転数信号を回転数制御手段に出力する制御装置とを備えている。
【０００３】
なお、この特許文献１における明細書の段落番号にも、エコノミーモード（以下、「エコモード」という。）が選択されたときにエンジンの回転数を低下させるモード選択制御について示唆されているが、従来、エンジンの目標回転数を、燃費の向上を考慮して回転数指令手段で指令された基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に制御可能な回転数低減指令手段、例えば作業モードスイッチを備えた油圧ショベルが知られている。このような油圧ショベルに備えられる作業モードスイッチは、軽作業時に活用されるエコモードであって燃費を向上させる所定の低目標回転数に制御する切換位置であるエコモード切換位置を含み、このエコモード切換位置に切り換えられたときには、エンジンの目標回転数が自動的に所定の低目標回転数まで低減するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に示されるような油圧ショベル等の油圧作業機において、従来公知の前述した作業モードスイッチ等の回転数低減指令手段を備えることが考えられるが、このような油圧作業機にあっては、油圧アクチュエータを作動させる操作装置の操作レバーの操作と、回転数低減指令手段の操作との２つの操作に係わる問題がある。例えば、エンジンの目標回転数を基準目標回転数に維持し操作レバーを大きく操作して油圧アクチュエータの作動速度を速くして行なわれる通常作業等を実施している状態から、エンジンの目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させて燃費を向上させる軽作業に移る際には、オペレータは操作レバーのグリップを把持していた手を一旦放し、回転数低減指令手段を操作してエンジンの目標回転数を基準目標回転数から所定の低目標回転数まで低減させ、その後に操作レバーのグリップを再び把持して油圧アクチュエータを操作しなければならない。このように従来技術にあっては、エンジンすなわち原動機の目標回転数が基準目標回転数に維持されている状態から所定の低目標回転数まで低減させて軽作業に移行する際に、オペレータの操作が煩雑になっている。これに伴い、目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させて行なわれる軽作業が、通常作業等と軽作業とを含む所定の一連の作業中に繰り返して行なわれる場合には、全体の作業性の低下を招きやすい。
【０００６】
なお上述とは逆に、回転数低減指令手段を操作してエンジンの目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させ燃費を向上させる軽作業を実施している状態から、油圧アクチュエータの作動速度を速くして行なわれる通常作業等に移行する場合も同様であり、オペレータは操作レバーのグリップを把持していた手を一旦放し、回転数低減指令手段を解除させてエンジンの目標回転数を例えば基準目標回転数まで上昇させる操作を行い、その後に操作レバーのグリップを再び把持して操作レバーを大きく操作し、油圧アクチュエータを作動させなければならず、この場合にも上述と同様にオペレータの操作が煩雑になっている。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を、燃費の向上を考慮した所定の低目標回転数まで低減させることができる油圧作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、原動機と、この原動機によっ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押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作を指令する操作レバーを有する操作装置と、上記原動機の基準目標回転数を指令する回転数指令手段と、上記原動機の目標回転数を、燃費を考慮した上記基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に指令する回転数低減指令手段と、上記原動機の回転数を制御する回転数制御手段と、上記回転数指令手段から出力される上記基準目標回転数に相応する信号、及び上記回転数低減指令手段から出力される所定の低目標回転数に相応する信号を入力し、該当する目標回転数信号を上記回転数制御手段に出力する制御装置とを備えた油圧作業機において、上記回転数低減指令手段を、上記操作装置の上記操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップの近傍位置に配置したことを特徴としている。
【０００９】
このように構成した本発明は、回転数指令手段で指令された基準目標回転数が制御装置に入力され、この制御装置から出力される回転数信号に応じて回転数制御手段が原動機の回転数を基準目標回転数に相応する回転数に維持し、また、操作装置の操作レバーが大きく操作され原動機で駆動される可変容量油圧ポンプから吐出される圧油が油圧アクチュエータに供給されて、この油圧アクチュエータの作動速度を速くする通常作業等を行なっている状態から、原動機の目標回転数を所定の低目標回転数まで低減させて燃費を向上させる軽作業に移行する際には、オペレータは操作レバーに手を接触させている状態で操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップの近傍位置に配置された回転数低減指令手段を操作すればよい。この回転数低減指令手段の操作により所定の低目標回転数に相応する信号が制御装置に入力され、この制御装置から所定の低目標回転数に相応する回転数信号が回転数制御手段に出力され、原動機の回転数は所定の低目標回転数に相応する回転数まで低減される。したがって、燃費を向上させる所定の軽作業を容易に実施することができる。このように本発明は、操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を燃費の向上を考慮した所定の低目標回転数まで低減させることができ、通常作業等から燃費効率の良好な軽作業へ滑らかに移行させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、通常作業時のモードに対応する通常モード切換位置、及び燃費を向上させるエコモードに対応するエコモード切換位置への切り換えが選択的に可能な作業モードスイッチを備え、上記回転数低減指令手段が、回転数低減スイッチから成り、上記制御装置は、上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたかどうか判断する判断手段を有し、この判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断されたときに限って、上記回転数低減スイッチの操作に伴う回転数低減制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、作業モードスイッチがエコモード切換位置に切り換えられた状態で操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置された回転数低減スイッチが操作されると、この回転数低減スイッチの信号が制御装置に入力され、この制御装置の処理制御及び回転数制御手段による回転数制御により、制御装置から回転数制御手段に所定の低目標回転数に相応する目標回転数信号が出力され、回転数制御手段によって原動機の回転数は所定の低目標回転数に相応する回転数まで低減される。
【００１２】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記制御装置は、上記判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられていないと判断されたときには、上記回転数低減スイッチの操作に応じて上記回転数低減制御とは異なる制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴としている。
【００１３】
このように構成した本発明は、作業モードスイッチがエコモード切換位置に切り換えられていないときに行われる作業は通常作業等であり、この通常作業等における特有の制御、すなわち回転数低減制御とは異なる制御を操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置された回転数低減スイッチの操作によって簡単に実現させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記制御装置は、上記回転数低減スイッチの操作の停止に伴って、上記回転数制御手段に上記基準目標回転数に相応する目標回転数信号を出力する処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【００１５】
このように構成した本発明は、軽作業の停止に際して操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置された回転数低減スイッチの操作を停止すると、制御装置から通常作業時等に活用される基準目標回転数に相応する目標回転数信号が出力され、原動機の回転数は基準目標回転数に相応する回転数まで上昇する。したがって、軽作業から通常作業等へ滑らかに移行させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記制御装置は、上記判断手段で上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断され、その後に上記回転数低減スイッチが操作されたときに、上記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を上記通常モード時の押しのけ容積よりも大きな押しのけ容積とする制御信号を上記レギュレータに出力する処理を行なうものから成ることを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、軽作業時に可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の流量を、軽作業時ながら比較的大きな流量にして油圧アクチュエータの作動速度を速くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、原動機の目標回転数を基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に指令する回転数指令手段を、油圧アクチュエータを操作する操作装置の操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップ近傍位置に配置したことから、操作装置の操作レバーのグリップから手を放すことなく、原動機の目標回転数を、燃費の向上を考慮した所定の低回転数まで低減させることができる。これにより、オペレータの操作が従来に比べて容易になり、基準目標回転数で実施される通常作業等から所定の低目標回転数で実施される燃費の良い軽作業へ滑らかに移行させることができる。したがって、軽作業が、通常作業等と軽作業を含む一連の作業中に繰り返し行なわれる場合には、全体の作業性を従来に比べて向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る油圧作業機の一実施形態である油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る油圧ショベルに備えられる運転室の内部を示す平面図である。
【図３】図２に示す運転室内に備えられるスイッチボックスを拡大して示す図である。
【図４】本実施形態に係る油圧ショベルに備えられるエンジン・油圧制御系統を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る油圧ショベルで得られるエンジンコントロールダイヤルの切換位置とエンジンの回転数の関係を示す特性図である。
【図６】本実施形態に係る油圧ショベルで得られるポンプ吐出圧とポンプ流量との関係を示す特性図である。
【図７】本実施形態に係る油圧ショベルで得られるエンジン馬力と、燃料の良好な領域とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る油圧作業機の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
本発明に係る油圧作業機の一実施形態は、例えば油圧ショベルから成っている。この油圧ショベルは、図１に示すように、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるフロント作業機３とを備えている。フロント作業機３は、旋回体４に取り付けられるブーム４と、このブーム４の先端に取り付けられるアーム５と、このアーム５の先端に取り付けられるバケット、例えばコンクリート塊等の粒度の異なる処理対象物の篩い分け作業が可能なスケルトンバケット６と、ブーム４を作動させるブームシリンダ７、アーム５を作動させるアームシリンダ８、及びスケルトンバケット６を作動させるバケットシリンダ９とを備えている。
【００２２】
上述した旋回体２上には、前側位置に運転室１０を配置してあり、後側位置に重量バランスを確保するカウンタウエイト１１を配置してあり、運転室１０とカウンタウエイト１１との間に、後述する原動機すなわちエンジンや、可変容量油圧ポンプ等が収納されるエンジン室１２を配置してある。
【００２３】
図２に示すように、運転室１０内には、オペレータが座る運転席１３を配置してあり、この運転室１３の前側位置には、走行体１を走行させる図示しない左右一対のモータのうちの右走行モータを操作する右走行レバー１４及び右走行ペダル１４ａと、左走行モータを操作する左走行レバー１５及び左走行ペダル１５ａとを配置してある。運転席１３の右側位置には、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９を操作する操作レバー１６ａを有する操作装置１６を配置してあり、運転席１３の左側位置には、アームシリンダ８及び旋回体２を旋回させる図示しない旋回モータを操作する操作レバー１７ａを有する操作装置１７を配置してある。操作レバー１６ａ，１７ａのそれぞれの上端部分には、オペレータによって把持されるグリップ１６ｂ，１７ｂを形成してある。また、運転席１３の右前方位置には、この油圧ショベルに係る駆動情報等を含む各種の表示が可能なモニタ２１を配置してある。
【００２４】
また、運転席１３の右側に位置する操作装置１６付近には、スイッチボックス１８を配置してある。このスイッチボックス１８は、図３に示すように、後述のエンジンの基準目標回転数ＮＭを指令する回転数指令手段、例えばエンジンコントロールダイヤル１９と、作業モードスイッチ２０とを設けてある。作業モードスイッチ２０は、重負荷作業時のモードに対応しエンジンの目標回転数を、図５の目標回転数特性Ｎ１で示すように最大トルク目標回転数に維持するハイパワーモード切換位置２０ａと、通常作業時のモードに対応しエンジンの目標回転数を、図５の目標回転数特性Ｎ２に示すように最大トルク目標回転数よりも少し低い目標回転数に維持する通常モード切換位置２０ｂと、燃費を向上させるエコモードに対応しエンジンの目標回転数を、図５の目標回転数特性Ｎ３で示すようにハイパワーモード時、通常モード時の基準目標回転数ＮＭに比べて低い所定の低目標回転数ＮＳに維持するエコモード切換位置２０ｃとが設定されている。
【００２５】
図４に示すように、本実施形態に係る油圧ショベルは、エンジン室１２に配置される原動機すなわちエンジン３０と、このエンジン３０によって駆動される可変容量油圧ポンプ３１と、この可変容量油圧ポンプ３１の押しのけ容積、すなわち傾転角を制御するレギュレータ３１ａとを備えている。また、フロント作業機３、旋回体２、あるいは走行体１等の負荷体３３を作動させる前述したブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行モータ、旋回モータ等の油圧アクチュエータ３２と、可変容量油圧ポンプ３１から油圧アクチュエータ３２のそれぞれに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ３４とを備えている。
【００２６】
本実施形態に係る油圧ショベルは、エンジン３０の目標回転数を、エンジンコントロールダイヤル１９によって指令される基準目標回転数ＮＭよりも低い前述の燃費を考慮した所定の低目標回転数ＮＳに指令する回転数低減指令手段を備え、この回転数低減指令手段が例えば回転数低減スイッチ３７から成っている。この回転数低減スイッチ３７は、図２，４に示すように、スイッチボックス１８側に配置された操作装置１６の操作レバー１６ａの例えばグリップ１６ｂ位置に配置してある。
【００２７】
また、本実施形態は、エンジン３０の回転数を制御する回転数制御手段、すなわちエンジンコントローラ３６を備えている。さらに、エンジンコントロールダイヤル１９から出力される基準目標回転数ＮＭに相応する信号、及び回転数低減スイッチ３７から出力される所定の低目標回転数ＮＳに相応する信号を入力し、目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力するとともに、作業モードスイッチ２０から出力される信号に応じて、所定の演算処理等を実施する制御装置、すなわちメインコントローラ３５を備えている。このメインコントローラ３５は、作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたかどうか判断する判断手段３５ａを含んでいる。
【００２８】
また、メインコントローラ３５は、その判断手段３５ａで作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたと判断されたときに限って、回転数低減スイッチ３５の操作に伴う回転数低減制御を実施させる処理を行なうものから成っている。
【００２９】
また、メインコントローラ３５は、その判断手段３５ａでエコモード切換位置２０ｃに切り換えられていないと判断されたときには、回転数低減スイッチ３７の操作に応じて前述した回転数低減制御とは異なる制御、例えば一時的にパワーアップのために可変容量油圧ポンプ３１の吐出圧を規定するメインリリーフ弁４５のリリーフ圧を上昇させる制御を行なうものから成っている。
【００３０】
また、このメインコントローラ３５は、回転数低減スイッチ３７の操作の停止に伴って、すなわち回転数低減スイッチ３７の押圧操作が解除されることによって、エンジンコントローラ３６に基準目標回転数ＮＭに相応する目標回転数信号を出力する処理を行なうものから成っている。
【００３１】
また、このメインコントローラ３５は、その判断手段３５ａで作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたと判断され、その後に回転数低減スイッチ３７が押圧操作されたときに、可変容量油圧ポンプ３１の押しのけ容積、すなわち傾転角を図６の特性３８に示す通常モード時及びハイパワーモード時の傾転角よりも大きな特性３９で示す傾転角に制御する処理を行なうものから成っている。
【００３２】
前述した構成の本実施形態に係る油圧ショベルにおいて、例えば駆動速度を速くしてコンクリート塊等の処理対象物をスケルトンバケット６ですくい上げる作業（通常作業）を実施し、引き続いてスケルトンバケット６を作動させてこのスケルトンバケット６内に収容された処理対象物を燃費を考慮して篩い分ける作業（軽作業）を実施し、さらにスケルトンバケット６からの処理対象物の放出作業（通常作業）が実施されるものとする。
【００３３】
このような通常作業と軽作業との一連の作業に際して、例えば、エンジンコントロールダイヤル１９を基準目標回転数ＮＭに設定すると、この基準目標回転数ＮＭに相応する信号がメインコントローラ３５に入力される。ここで、作業モードスイッチ２０をエコモード切換位置２０ｃに切り換えると、このエコモード切換位置２０ｃに相応する信号がメインコントローラ３５に入力される。このとき、メインコントローラ３５の判断手段３５ａでエコモード切換位置２０ｃに切り換えられたと判断されるものの、回転数低減スイッチ３７は操作されていないことから、この判断手段３５ａで回転数低減スイッチ３７からの信号は入力されていないと判断され、メインコントローラ３５は、エンジンコントロールダイヤル１９で指令された基準目標回転数ＮＭに相応する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力する。したがって、このエンジンコントローラ３６はエンジン３０の回転数を基準目標回転数ＮＭに相応する回転数とする処理を行なう。この状態において、例えばオペレータが操作装置１６の操作レバー１６ａ及び操作装置１７の操作レバー１７ａを、それぞれのグリップ１６ｂ，１７ｂを把持して選択的に大きく操作すると、コントロールバルブ３４が切り換えられ、エンジン３０によって駆動される可変容量油圧ポンプ３１から大きな流量がコントロールバルブ３４を介して油圧アクチュエータ３２に供給される。したがって、この油圧アクチュエータ３２が速く作動してフロント作業機３等を速く駆動させ、コンクリート塊等の処理対象物をスケルトンバケット６ですくい上げる作業（通常作業）を能率良く実施することができる。
【００３４】
このようにしてスケルトンバケット６に処理対象物が収容された状態では、エンジン３０の目標回転数とエンジントルクとの関係は図７の領域Ｓ１に含まれるものとなる。引き続いて、オペレータが操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂから手を放すことなく、このグリップ１６ｂに設けた回転数低減スイッチ３７を押圧操作すると、この回転数低減スイッチ３７からの信号がメインコントローラ３５に入力される。メインコントローラ３５の判断手段３５ａは、作業モードスイッチ２０がエコモード切換位置２０ｃに切り換えられている状態において回転数低減スイッチ３７からの信号が入力されたと判断し、所定の低目標回転数ＮＳに相応する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力する。したがって、このエンジンコントローラ３６はエンジン３０の回転数を所定の低目標回転数ＮＳに相応する回転数まで低減する処理を行なう。このときのエンジン目標回転数とエンジントルクとの関係は図７の領域Ｓ２に含まれるものとなる。すなわち、領域Ｓ２は経験的に知られている燃費の良好な領域Ｒ内に含まれる状態になる。また、前述のように回転数低減スイッチ３７の信号がメインコントローラ３５に入力されると、このメインコントローラ３５からレギュレータ３１ａに可変容量油圧ポンプ３１の傾転角を、図６の特性３８で示すハイパワーモード時及び通常モード時の傾転角に比べて特性３９に示すように、大きな傾転角とする信号を出力する。これにより、エンジン目標回転数とエンジントルクとの関係は、燃費の良好な領域Ｒ内にあって図７の領域Ｓ２よりも上方の領域Ｓ３に移行する。したがって、操作装置１６の操作レバー１６ａを操作して油圧アクチュエータ３２を作動させることによって、燃費を向上させる所定の軽作業、すなわちスケルトンバケット６に収容された処理対象物を篩い分けする作業を能率良く実施することができる。
【００３５】
また、このような篩い分け作業を終えた後、スケルトンバケット６に残された処理対象物は例えば所定位置においてスケルトンバケット６から放出される。この間、操作レバー１６ａのグリップ１６ｂに設けられた回転数低減スイッチ３７の押圧操作が解除される。これにより、メインコントローラ３５の判断手段３５ａは、回転数低減スイッチ３５からの信号が入力されなくなったと判断し、メインコントローラ３５は、可変容量油圧ポンプ３１の傾転角を通常モード時の小さな傾転角、すなわち図６の特性３８で示す傾転角に戻す信号をレギュレータ３１ａに出力するとともに、エンジンコントロールダイヤル１９で指令された基準目標回転数ＮＭに相応する目標回転数信号をエンジンコントローラ３６に出力する。これによって前述したようにエンジン３０の回転数は上昇し、再びフロント作業機３等を軽作業時に比べて速く駆動させて、処理対象物を所定位置で放出させる放出作業を実施することができる。以下同様にして、スケルトンバケット６によって処理対象物をすくい上げる作業（通常作業）と、スケルトンバケット６による篩い分け作業（軽作業）と、スケルトンバケット６からの処理対象物の放出作業（通常作業）とが繰り返し行なわれる。
【００３６】
このように構成した本実施形態によれば、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂから手を放すことなく、エンジン３０の目標回転数を燃費の向上を考慮した所定の低回転数ＮＳまで低減させることができ、すくい上げ作業（通常作業）から篩い分け作業（軽作業）へ滑らかに移行させることができる。また、篩い分け作業（軽作業）を停止して処理対象物の放出作業（通常作業）へ移行するに際して、操作レバー１６ａの回転数低減スイッチ１６ｂの操作を停止すると、エンジン３０の目標回転数は基準目標回転数ＮＭまで上昇する。したがって、篩い分け作業（軽作業）から放出作業（通常作業）へ滑らかに移行させることができる。このように本実施形態によれば、オペレータは操作レバー１６，１７から手を放すことなく回転数低減スイッチ３７を操作できるので、回転数低減スイッチ３７の操作が容易になり、基準目標回転数ＮＭで実施される通常作業から所定の低目標回転数ＮＳで実施される燃費の良い軽作業へ滑らかに移行させることができる。したがって、軽作業が、通常作業と軽作業を含む一連の作業中に繰り返して行なわれる場合には、全体の作業性を向上させることができる。
【００３７】
また、回転数低減スイッチ３７が押圧操作されて行なわれる篩い分け作業時（軽作業時）には、可変容量油圧ポンプ３１の傾転角、すなわち押しのけ容積をすくい上げ作業時（通常作業時）及び放出作業時よりも大きな押しのけ容積に制御することから、篩い分け作業時（軽作業時）にあっても可変容量油圧ポンプ３１から吐出される圧油の流量を比較的大きくして油圧アクチュエータ３２の作動速度を速くすることができ、篩い分け作業の能率向上に貢献する。
【００３８】
なお、上記実施形態に係る油圧ショベルでは、バケットとして篩い分け作業が可能なスケルトンバケット６を備えた構成にしてあるが、このようなスケルトンバケット６に代えて、土砂の掘削作業等の実施が可能な通常のバケットを設けた構成にしてもよい。このように構成した場合には、例えば土砂の掘削作業等（通常作業）から土砂のならし作業（軽作業）への移行、または土砂のならし作業（軽作業）から土砂の掘削作業等（通常作業）への移行を滑らかに行なうことができる。一般的なバケットを備えた油圧ショベルにあっては、通常作業として土砂の掘削作業とは異なる作業も行なわれており、また、軽作業として土砂のならし作業とは異なる作業も行なわれている。本発明は、このような異なる通常作業及び異なる軽作業の実施に際しても適用可能である。さらに、当該油圧作業機が油圧ショベルとは異なるものである場合に、当該油圧作業機で実施される通常作業及び軽作業に際しても本発明は適用させることができる。
【００３９】
また例えば、前述のように油圧ショベルのバケットが通常知られているバケットから成る場合などにあっては、作業モードスイッチ２０をエコモード切換位置２０ｃとは異なる通常モード切換位置２０ｂ、あるいはハイパワーモード切換位置２０ａに切り換えたときには、回転数低減スイッチ３７はパワーディギングスイッチとして機能する。したがって前述のように、作業モードスイッチ２０が通常モード切換位置２０ｂあるいはハイパワーモード切換位置２０ａに切り換えられている状態で、回転数低減スイッチ３７を押圧操作することにより、メインリリーフ弁４５のリリーフ圧を上昇させて一時的なパワーアップを実現させることができる。これにより作業性を向上させることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂに回転数低減スイッチ３７を設けてあるが、操作装置１７の操作レバー１７ａのグリップ１７ｂに回転数低減手段、すなわち回転数低減スイッチ３７を設けた構成にしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、操作装置１６の操作レバー１６ａのグリップ１６ｂに回転数低減スイッチ３７を設けてあるが、オペレータが操作レバー１６ａのグリップ１６ｂから手を放さないで済むグリップ１６ｂの近傍位置、例えばグリップ１６ｂの直ぐ下側の位置等に回転数低減スイッチ３７を設けた構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
３ フロント作業機
４ ブーム
５ アーム
６ スケルトンバケット
７ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
８ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
９ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ 運転室
１６ 操作装置
１６ａ 操作レバー
１６ｂ グリップ
１８ スイッチボックス
１９ エンジンコントロールダイヤル（回転数指令手段）
２０ 作業モードスイッチ
２０ａ ハイパワーモード切換位置
２０ｂ 通常モード切換位置
２０ｃ エコモード切換位置
３０ エンジン（原動機）
３１ 可変容量油圧ポンプ
３１ａ レギュレータ
３２ 油圧アクチュエータ
３３ 負荷体
３５ メインコントローラ（制御装置）
３５ａ 判別手段
３６ エンジンコントローラ（回転数制御手段）
３７ 回転数低減スイッチ（回転数低減指令手段）
３８ ハイパワーモード時及び通常モード時の特性
３９ エコモード時の特性
４０ エンジン馬力線図
４５ メインリリーフ弁
Ｎ１ 回転数特性
Ｎ２ 回転数特性
Ｎ３ 回転数特性
ＮＭ 基準目標回転数
ＮＳ 所定の低目標回転数
Ｓ３ 領域
Ｒ 燃費の良好な領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、この原動機によっ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押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作を指令する操作レバーを有する操作装置と、上記原動機の基準目標回転数を指令する回転数指令手段と、上記原動機の目標回転数を、燃費を考慮した上記基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に指令する回転数低減指令手段と、上記原動機の回転数を制御する回転数制御手段と、上記回転数指令手段から出力される上記基準目標回転数に相応する信号、及び上記回転数低減指令手段から出力される所定の低目標回転数に相応する信号を入力し、該当する目標回転数信号を上記回転数制御手段に出力する制御装置とを備えた油圧作業機において、
上記回転数低減指令手段を、上記操作装置の上記操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップの近傍位置に配置したことを特徴とする油圧作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧作業機において、
通常作業時のモードに対応する通常モード切換位置、及び燃費を向上させるエコモードに対応するエコモード切換位置への切り換えが選択的に可能な作業モードスイッチを備え、
上記回転数低減指令手段が、回転数低減スイッチから成り、
上記制御装置は、上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたかどうか判断する判断手段を有し、この判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断されたときに限って、上記回転数低減スイッチの操作に伴う回転数低減制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項３】
請求項２に記載の油圧作業機において、
上記制御装置は、上記判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられていないと判断されたときには、上記回転数低減スイッチの操作に応じて上記回転数低減制御とは異なる制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項４】
請求項２に記載の油圧作業機において、
上記制御装置は、上記回転数低減スイッチの操作の停止に伴って、上記回転数制御手段に上記基準目標回転数に相応する目標回転数信号を出力する処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項５】
請求項２項に記載の油圧作業機において、
上記制御装置は、上記判断手段で上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断され、その後に上記回転数低減スイッチが操作されたときに、上記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を上記通常モード時の押しのけ容積よりも大きな押しのけ容積とする制御信号を上記レギュレータに出力する処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項１】
原動機と、この原動機によっ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押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作を指令する操作レバーを有する操作装置と、上記原動機の基準目標回転数を指令する回転数指令手段と、上記原動機の目標回転数を、燃費を考慮した上記基準目標回転数よりも低い所定の低目標回転数に指令する回転数低減指令手段と、上記原動機の回転数を制御する回転数制御手段と、上記回転数指令手段から出力される上記基準目標回転数に相応する信号、及び上記回転数低減指令手段から出力される所定の低目標回転数に相応する信号を入力し、該当する目標回転数信号を上記回転数制御手段に出力する制御装置とを備えた油圧作業機において、
上記回転数低減指令手段を、上記操作装置の上記操作レバーのグリップ位置、あるいはグリップの近傍位置に配置したことを特徴とする油圧作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧作業機において、
通常作業時のモードに対応する通常モード切換位置、及び燃費を向上させるエコモードに対応するエコモード切換位置への切り換えが選択的に可能な作業モードスイッチを備え、
上記回転数低減指令手段が、回転数低減スイッチから成り、
上記制御装置は、上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたかどうか判断する判断手段を有し、この判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断されたときに限って、上記回転数低減スイッチの操作に伴う回転数低減制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項３】
請求項２に記載の油圧作業機において、
上記制御装置は、上記判断手段で上記エコモード切換位置に切り換えられていないと判断されたときには、上記回転数低減スイッチの操作に応じて上記回転数低減制御とは異なる制御を実施させる処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項４】
請求項２に記載の油圧作業機において、
上記制御装置は、上記回転数低減スイッチの操作の停止に伴って、上記回転数制御手段に上記基準目標回転数に相応する目標回転数信号を出力する処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【請求項５】
請求項２項に記載の油圧作業機において、
上記制御装置は、上記判断手段で上記作業モードスイッチが上記エコモード切換位置に切り換えられたと判断され、その後に上記回転数低減スイッチが操作されたときに、上記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を上記通常モード時の押しのけ容積よりも大きな押しのけ容積とする制御信号を上記レギュレータに出力する処理を行なうものから成ることを特徴とする油圧作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１０６０９０（Ｐ２０１１−１０６０９０Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８９８８（Ｐ２００９−２５８９８８）
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【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６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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