特許 5863561 油圧ウインチの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5863561

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】油圧ウインチの制御装置

(51)【国際特許分類】

   B66D 1/44 20060101AFI20160202BHJP

【ＦＩ】

   B66D1/44 D

   B66D1/44 L

【請求項の数】7

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-111423(P2012-111423)

(22)【出願日】2012年5月15日

(65)【公開番号】特開2013-237526(P2013-237526A)

(43)【公開日】2013年11月28日

【審査請求日】2014年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】503032946

【氏名又は名称】日立住友重機械建機クレーン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100084412

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 冬紀

(74)【代理人】

【識別番号】100167748

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輝

(72)【発明者】

【氏名】鳥井 孝治

【審査官】 筑波 茂樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５５０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１３７２８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０８２９８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０６−０８２４０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−１３８９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８２４０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ １３／１８ − １３／５０

Ｂ６６Ｄ １／００ − ５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

油圧源と、
前記油圧源からの圧油により回転するウインチドラム駆動用の可変容量型油圧モータと、
低速側の巻上／巻下操作位置に操作されることで、フックを低速で巻上げ／巻下げする低速巻上／巻下指令を出力し、高速側の巻上／巻下操作位置に操作されることでフックを高速で巻上げ／巻下げする高速巻上／巻下指令を出力するウインチ操作部材と、
アクセル操作部材の操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
前記アクセル操作量検出手段で検出されたアクセル操作部材の操作量に応じて、最小回転速度から最大回転速度の範囲でエンジン回転速度を制御するエンジン制御手段と、
エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、
巻上ロープのラインプルを検出するラインプル検出手段と、
前記回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以下、かつ、前記ラインプル検出手段により検出されたラインプルが所定値以下であるときに、前記ウインチ操作部材が低速側の巻上／巻下操作位置から高速側の巻上／巻下操作位置に向かって操作されると、省燃費高速運転条件が成立したと判定する条件判定手段と、
前記条件判定手段により前記省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、前記油圧モータのモータ容量を減少させて、最小容量に制御するモータ容量制御手段とを備え、
前記エンジン制御手段は、前記条件判定手段により前記省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、前記エンジン回転速度の上限値を前記最大回転速度よりも小さい所定回転速度に設定し、
さらに、前記省燃費高速運転条件が成立したときに、前記モータ容量制御手段により前記油圧モータのモータ容量を最小容量に制御する制限モードと、前記省燃費高速運転条件が成立しても、前記油圧モータのモータ容量を最小容量に制御しない非制限モードとを選択的に切り換えるモード切換操作部材と、
前記モード切換操作部材により選択された前記制限モードを有効または無効化する補助切換スイッチとを備え、
前記アクセル操作部材は、運転席に着座するオペレータによって把持される把持部を有し、
前記補助切換スイッチは、前記アクセル操作部材の把持部に設けられていることを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の油圧ウインチの制御装置において、
前記油圧源は、少なくとも２つの油圧ポンプを有し、
前記ウインチ操作部材からの指令によりそれぞれ切り換わり、前記２つの油圧ポンプから前記油圧モータへの圧油の流れをそれぞれ制御する２つの方向制御弁とを備え、
前記ウインチ操作部材により前記低速巻上／巻下指令が出力されると、前記２つの方向制御弁のうちの一方のみが切り換わり、前記２つの油圧ポンプのうちの一方からの圧油が前記油圧モータに供給され、
前記ウインチ操作部材により前記高速巻上／巻下指令が出力されると、前記２つの方向制御弁の双方が切り換わり、前記２つの油圧ポンプの双方からの圧油が前記油圧モータに供給されるように構成されていることを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の油圧ウインチの制御装置において、
前記回転速度検出手段は、前記エンジンの実回転速度を検出することを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、
前記モータ容量制御手段により前記油圧モータのモータ容量が最小容量に制御されているときに、前記ウインチ操作部材が高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作されると、前記モータ容量制御手段は、前記油圧モータのモータ容量を最小容量よりも大きい所定容量に制御することを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、
前記エンジン制御手段により前記エンジン回転速度の上限値が前記最大回転速度よりも小さい所定回転速度に設定されているときに、前記ラインプル検出手段により検出されたラインプルが所定値より大きくなると、前記エンジン制御手段は、前記エンジン回転速度の上限値を前記最大回転速度に設定することを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、
前記エンジン制御手段により前記エンジン回転速度の上限値が前記所定回転速度に制御されているときに、前記ウインチ操作部材が高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作されること、および、前記アクセル操作量検出手段で検出された指令値が前記所定回転速度よりも小さいことが判定されると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転速度の上限値を前記最大回転速度に設定することを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、
前記油圧モータの回路圧が所定のカットオフ圧を超えたとき、モータ容量を増加させるカットオフ手段と、
前記条件判定手段により前記省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、前記所定のカットオフ圧を昇圧するカットオフ制御手段とを備えることを特徴とする油圧ウインチの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ウインチの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジン回転速度に応じて、モータ容量の最小容量を制御するようにした油圧ウインチの制御装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の油圧ウインチの制御装置は、エンジン回転速度が所定値より大きいと、モータ容量の最小値を第１の最小容量に制限し、エンジン回転速度が所定値以下のときは、モータ容量の最小値を第１の最小容量よりも小さい第２の最小容量に制限することで、燃費を向上させ、騒音を低減できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１５５０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の油圧ウインチの制御装置では、ラインプルの大きさに拘わらず、モータ容量の最小値を第２の最小容量に制限するため、ラインプルが大きいとき、たとえば、重い吊り荷を吊っているときにもウインチドラムが高速で回転制御されることがある。このため、吊り荷が取り付けられたフックを下降あるいは上昇させた後、フックを停止させたときに大きな衝撃が発生してしまうというおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１に係る発明は、油圧源と、油圧源からの圧油により回転するウインチドラム駆動用の可変容量型油圧モータと、低速側の巻上／巻下操作位置に操作されることで、フックを低速で巻上げ／巻下げする低速巻上／巻下指令を出力し、高速側の巻上／巻下操作位置に操作されることでフックを高速で巻上げ／巻下げする高速巻上／巻下指令を出力するウインチ操作部材と、アクセル操作部材の操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、アクセル操作量検出手段で検出されたアクセル操作部材の操作量に応じて、最小回転速度から最大回転速度の範囲でエンジン回転速度を制御するエンジン制御手段と、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、巻上ロープのラインプルを検出するラインプル検出手段と、回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以下、かつ、ラインプル検出手段により検出されたラインプルが所定値以下であるときに、ウインチ操作部材が低速側の巻上／巻下操作位置から高速側の巻上／巻下操作位置に向かって操作されると、省燃費高速運転条件が成立したと判定する条件判定手段と、条件判定手段により省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、油圧モータのモータ容量を減少させて、最小容量に制御するモータ容量制御手段とを備え、エンジン制御手段は、条件判定手段により省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、エンジン回転速度の上限値を最大回転速度よりも小さい所定回転速度に設定し、さらに、省燃費高速運転条件が成立したときに、モータ容量制御手段により油圧モータのモータ容量を最小容量に制御する制限モードと、省燃費高速運転条件が成立しても、油圧モータのモータ容量を最小容量に制御しない非制限モードとを選択的に切り換えるモード切換操作部材と、モード切換操作部材により選択された制限モードを有効または無効化する補助切換スイッチとを備え、アクセル操作部材は、運転席に着座するオペレータによって把持される把持部を有し、補助切換スイッチは、アクセル操作部材の把持部に設けられていることを特徴とする油圧ウインチの制御装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の油圧ウインチの制御装置において、油圧源は、少なくとも２つの油圧ポンプを有し、ウインチ操作部材からの指令によりそれぞれ切り換わり、２つの油圧ポンプから油圧モータへの圧油の流れをそれぞれ制御する２つの方向制御弁とを備え、ウインチ操作部材により低速巻上／巻下指令が出力されると、２つの方向制御弁のうちの一方のみが切り換わり、２つの油圧ポンプのうちの一方からの圧油が油圧モータに供給され、ウインチ操作部材により高速巻上／巻下指令が出力されると、２つの方向制御弁の双方が切り換わり、２つの油圧ポンプの双方からの圧油が油圧モータに供給されるように構成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の油圧ウインチの制御装置において、回転速度検出手段は、エンジンの実回転速度を検出することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、モータ容量制御手段により油圧モータのモータ容量が最小容量に制御されているときに、ウインチ操作部材が高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作されると、モータ容量制御手段は、油圧モータのモータ容量を最小容量よりも大きい所定容量に制御することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、エンジン制御手段によりエンジン回転速度の上限値が最大回転速度よりも小さい所定回転速度に設定されているときに、ラインプル検出手段により検出されたラインプルが所定値より大きくなると、エンジン制御手段は、エンジン回転速度の上限値を最大回転速度に設定することを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、エンジン制御手段によりエンジン回転速度の上限値が所定回転速度に制御されているときに、ウインチ操作部材が高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作されること、および、アクセル操作量検出手段で検出された指令値が所定回転速度よりも小さいことが判定されると、エンジン制御手段は、エンジンの回転速度の上限値を最大回転速度に設定することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の油圧ウインチの制御装置において、油圧モータの回路圧が所定のカットオフ圧を超えたとき、モータ容量を増加させるカットオフ手段と、条件判定手段により省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、所定のカットオフ圧を昇圧するカットオフ制御手段とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、エンジン回転速度を低減させた状態で油圧モータを高速で回転駆動させ、高速で巻上げ／巻下げられるフックを停止させたときの衝撃を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施の形態に係る油圧ウインチの制御装置が搭載されたクレーンの外観側面図。

【図2】運転室の全体を示す斜視図。

【図3】ウインチ操作レバーの操作位置を説明する図。

【図4】旋回レバーを示す図。

【図5】ウインチの油圧回路の概略構成を示す図。

【図6】（ａ）はウインチ操作レバーの操作量とパイロット圧との関係を示す図。（ｂ）はパイロット圧ＰＬと制御弁に作用する圧力ＰＣとの関係を示す図。

【図7】ウインチ操作レバーの操作量と第１および第２方向制御弁の切換量との関係の一例を示す図。

【図8】ウインチの制御装置の構成を示すブロック図。

【図9】（ａ）は、アクセルグリップの操作量とエンジンの目標回転速度の関係を示す図。（ｂ）は、目標回転速度とエンジンの実回転速度との関係を示す図。

【図10】コントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。

【図11】エンジン回転速度制限処理およびエンジン回転速度制限フラグの解除処理の動作を示すフローチャート。

【図12】エンジンの実回転速度の上限値を説明する図。

【図13】油圧ウインチの制御装置の状態遷移図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る油圧ウインチの制御装置が搭載されたクローラクレーン（以下、単にクレーンと記す。）ついて説明する。
図１は、本実施の形態に係る油圧ウインチの制御装置が搭載されたクレーン１の外観側面図である。図１に示すように、クレーン１は、一対のクローラを有する走行体１０１と、走行体１０１上に搭載された旋回可能な旋回体１０２と、旋回体１０２に起伏可能に支持されたブーム１０３とを有する。旋回体１０２には、クレーン１の動力源であるエンジン１１０と、３つのウインチドラム（フロントドラム１０５ａおよびリヤドラム１０５ｂ、ブーム起伏ドラム１０７）とが搭載されている。

【0009】

フロントドラム１０５ａの駆動によりフロントドラムワイヤロープ（吊りロープ）１０４が巻き上げまたは巻き下げられ、主フック１０６に吊り下げられた吊り荷１０６ａが昇降する。なお、図１では、リヤドラム１０５ｂの駆動により巻き上げまたは巻き下げられるリヤドラムワイヤロープと、このワイヤロープによって昇降される補フックの記載を省略している。ブーム起伏ドラム１０７の駆動によりブーム起伏ロープ１０８が巻き上げまたは巻き下げられ、ブーム１０３が起伏される。

【0010】

図１に示すように、旋回体１０２には、運転室１０９が設けられている。図２は運転室１０９の全体を示す斜視図である。運転室１０９には、オペレータが着座する運転席２０１と、運転席２０１に着座したオペレータが右手で操作する右側レバー群２１０と、運転席２０１に着座したオペレータが左手で操作する左側レバー（旋回レバー）２２１とが設けられている。運転席２０１の左前方には、表示装置２３１が設けられ、運転室１０９の左上方には、省エネモードスイッチ２４１が設けられている。

【0011】

運転室１０９の床には、フロントドラム１０５ａを制動するためのフロントドラムブレーキペダル２５１と、リヤドラム１０５ｂを制動するためのリヤドラムブレーキペダル２５２と、エンジン１１０の回転速度を増減させるためのアクセルペダル２６１と、旋回体１０２を制動するための旋回ブレーキペダル２６２とが設けられている。

【0012】

右側レバー群２１０は、一対の走行レバー、すなわち左側のクローラを駆動するための走行レバー、および、右側のクローラを駆動するための走行レバーと、図３に示すように、フロントウインチ操作レバー２１３Ｆ、リヤウインチ操作レバー２１３Ｒ、および、ブーム起伏ウインチ操作レバー２１３Ｂとを含んでいる。走行レバーは、前後方向に揺動させることで右側および左側のクローラをそれぞれ駆動するための操作レバーである。フロントウインチ操作レバー２１３Ｆは、前後方向に揺動させることでフロントドラム１０５ａを駆動するための操作レバーであり、リヤウインチ操作レバー２１３Ｒは、前後方向に揺動させることでリヤドラム１０５ｂを駆動するための操作レバーである。ブーム起伏ウインチ操作レバー２１３Ｂは、前後方向に揺動させることでブーム起伏ドラム１０７を駆動するための操作レバーである。

【0013】

図３を参照して、フロントウインチ操作レバー２１３Ｆおよびリヤウインチ操作レバー２１３Ｒの操作位置について説明する。フロントウインチ操作レバー２１３Ｆは、中立位置から車両前方に所定角度回動させたとき、周知のデテント機構によりデテントロックされ、ウインチ巻下１速デテント位置で保持される。フロントウインチ操作レバー２１３Ｆは、ウインチ巻下デテント位置から車両前方に所定角度回動させたとき、デテント機構によりデテントロックされ、ウインチ巻下２速デテント位置で保持される。フロントウインチ操作レバー２１３Ｆは、中立位置から車両後方に所定角度回動させたとき、デテント機構によりデテントロックされ、ウインチ巻上１速デテント位置で保持される。フロントウインチ操作レバー２１３Ｆは、ウインチ巻上デテント位置から車両後方に所定角度回動させたとき、デテント機構によりデテントロックされ、ウインチ巻上２速デテント位置で保持される。リヤウインチ操作レバー２１３Ｒは、フロントウインチ操作レバー２１３Ｆと同様、中立位置から車両前方に回動させることで、ウインチ巻下１速デテント位置、ウインチ巻下２速デテント位置に操作することができ、中立位置から車両後方に回動させることで、ウインチ巻上１速デテント位置、ウインチ巻上２速デテント位置に操作することができる。

【0014】

フロントウインチ操作レバー２１３Ｆが巻上／巻下１速デテント位置に操作されると、フック１０６の吊り下げられた吊りロープ１０４を低速で巻上げ／巻下げする低速巻上／巻下指令に相当するパイロット圧が出力される。フロントウインチ操作レバー２１３Ｆが巻上／巻下２速デテント位置に操作されると、フック１０６の吊り下げられた吊りロープ１０４を高速で巻上げ／巻下げする高速巻上／巻下指令に相当するパイロット圧が出力される。

【0015】

図２に示されている左側レバー、すなわち旋回レバー２２１は、前後方向に揺動させることで旋回体１０２を旋回駆動するための操作レバーである。図４に示すように、旋回レバー２２１は、運転席２０１に着座するオペレータによって把持される把持部２２１ｄを有している。旋回レバー２２１には、アクセルグリップ２２１ａと、旋回ブレーキスイッチ２２１ｂと、エコスイッチ２２１ｃとが設けられている。

【0016】

アクセルグリップ２２１ａは、オペレータが左手で握った状態で、上から見たときに時計方向または反時計方向に回転させることでエンジン１１０の回転速度を増減するための操作装置である。旋回ブレーキスイッチ２２１ｂは、旋回体１０２が旋回しないように保持する旋回ブレーキを掛けるか否かを選択するためのスイッチである。エコスイッチ２２１ｃは、旋回レバー２２１を握った状態で操作ができるように、旋回レバー２２１の把持部２２１ｄの下端部に設けられている。エコスイッチ２２１ｃの機能の詳細については後述する。

【0017】

図５は、ウインチの油圧回路の概略構成を示す図である。この油圧回路は、エンジン（不図示）により駆動される第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２と、エンジン（不図示）により駆動されるパイロットポンプ１３６と、作動油タンク１３３と、第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２から吐出される圧油により回転する可変容量型の油圧モータ１３５とを備えている。油圧モータ１３５は、一対の主管路Ｌ１，Ｌ２を介して第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２から供給される圧油によって駆動される。

【0018】

吊りロープに取り付けられたフックを巻上げ／巻下げるために用いられる油圧モータ１３５としては、フロントドラム１０５ａを回転させるためのフロントウインチ用モータと、リヤドラム１０５ｂを回転させるためのリヤウインチ用モータとがある。図５では、便宜上、ウインチドラム駆動用の油圧モータ１３５として、フロントウインチ用モータを代表して図示し、フロントウインチ用モータと同様の構成とされるリヤウインチ用モータおよびリヤウインチ用モータを駆動させるための油圧回路については省略している。

【0019】

第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２は可変容量型の油圧ポンプであり、不図示の傾転角度制御装置によって傾転角度が制御されることでポンプ容量が制御される。油圧モータ１３５は、第１方向制御弁（低速用弁）１４１および第２方向制御弁（高速用弁）１４２で流れが制御された第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２からの圧油によって駆動される。油圧モータ１３５には第１ポンプ１３１からの圧油のみが導かれる、あるいは第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２からの圧油が合流して導かれる。

【0020】

油圧回路は、第１方向制御弁１４１および第２方向制御弁１４２と、ウインチの駆動を指令するウインチ操作レバー２１３（２１３Ｆ）と、ウインチ操作レバー２１３の操作量に応じたパイロット圧を発生するパイロット弁２１３ａ，２１３ｂと、モータ容量制御装置１２０とを有する。油圧回路は、パイロット弁２１３ａからの巻上側２次圧またはパイロット弁２１３ｂからの巻下側２次圧のいずれかを選択するシャトル弁２１８とを有する。

【0021】

第１方向制御弁１４１は、第１ポンプ１３１から油圧モータ１３５への圧油の流れを制御し、第２方向制御弁１４２は、第２ポンプ１３２から油圧モータ１３５への圧油の流れを制御する。第１方向制御弁１４１および第２方向制御弁１４２は、いずれも上述した運転室１０９内に設けられたウインチ操作レバー２１３（２１３Ｆ）の操作方向および操作量に応じて制御される油圧パイロット操作方式の制御弁である。

【0022】

第１方向制御弁１４１が位置Ａに切り換わると、第１ポンプ１３１の吐出油が主管路Ｌ２を介して油圧モータ１３５に供給され、油圧モータ１３５が巻上げ方向に回転する。第１方向制御弁１４１が位置Ｂに切り換わると、第１ポンプ１３１の吐出油が主管路Ｌ１を介して油圧モータ１３５に供給され、油圧モータ１３５が巻下げ方向に回転する。第２方向制御弁１４２が位置Ａに切り換わると、第２ポンプ１３２の吐出油が主管路Ｌ２を介して油圧モータ１３５に供給され、油圧モータ１３５が巻上げ方向に回転する。第２方向制御弁１４２が位置Ｂに切り換わると、第２ポンプ１３２の吐出油が主管路Ｌ１を介して油圧モータ１３５に供給され、油圧モータ１３５が巻下げ方向に回転する。

【0023】

ウインチ操作レバー２１３を巻上方向（図３において手前方向）または巻下方向（図３において奥方）に操作すると、操作量の増加に伴いパイロット弁２１３ａ，２１３ｂからの２次圧（以下、パイロット圧と記す。）が上昇する。パイロット圧は第１方向制御弁１４１および第２方向制御弁１４２のパイロット部にそれぞれ導かれ、第１方向制御弁１４１および第２方向制御弁１４２を切り換える。

【0024】

ウインチ操作レバー２１３の操作量と第１方向制御弁１４１および第２方向制御弁１４２の切換量との関係の一例を図７に示す。図７に示す特性Ｃ１は、ウインチ操作レバー２１３の操作量（操作角）αと、第１方向制御弁（低速用弁）１４１の切換量（バルブストローク）との関係を示す特性である。図７に示す特性Ｃ２は、ウインチ操作レバー２１３の操作量αと、第２方向制御弁（高速用弁）１４２の切換量との関係を示す特性である。

【0025】

特性Ｃ１に示すように、第１方向制御弁１４１の切換量（バルブストローク）は、操作量αが０からα１の範囲では０であり、α１からα２の範囲では操作量αの増加に伴い比例的に増加し、α２以上では最大切換量（最大ストローク）に保持される。特性Ｃ２に示すように第２方向制御弁１４２の切換量（バルブストローク）は、操作量αが０からα２の範囲では０であり、α２からα３の範囲では操作量αの増加に伴い比例的に増加し、α３で最大切換量（最大ストローク）になる。

【0026】

ウインチ操作レバー２１３の操作量αが少ない１速（低速）領域（α１＜α＜α２）では第１方向制御弁１４１のみが切り換えられ、油圧モータ１３５には第１ポンプ１３１からの圧油が供給される。ウインチ操作レバー２１３の操作量αが多い２速（高速）領域（α２＜α＜α３）では第１方向制御弁１４１および第２方向制御弁１４２の双方が切り換えられ、油圧モータ１３５には第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２の双方からの圧油が供給される。このような２ポンプ合流方式を採用することで、ウインチ操作レバー２１３の操作量αの増加に伴い油圧モータ１３５に供給される圧油量を増加させ、１速領域で操作されているときの油圧モータ１３５の回転速度に比べて、２速領域で操作されているときの油圧モータ１３５の回転速度を大きくすることができる。

【0027】

なお、上述したように、ウインチ操作レバー２１３には周知のデテント機構（不図示）が設けられおり、ウインチ操作レバー２１３の操作量αがα２となるまで操作すると、デテント機構が作動して、ウインチ操作レバー２１３は１速巻上／巻下デテント位置（図３参照）においてデテントロックされ、ウインチ操作レバー２１３から手を放した状態でレバー操作量αをα２に保持できる。ウインチ操作レバー２１３の操作量αがα３となるまで操作すると、デテント機構が作動して、ウインチ操作レバー２１３は２速巻上／巻下デテント位置（図３参照）においてデテントロックされ、ウインチ操作レバー２１３から手を放した状態でレバー操作量αをα３に保持できる。

【0028】

モータ容量制御装置１２０の構成について説明する。図５に示すようにモータ容量制御装置１２０は、モータ傾転（モータ吸収量ともいう）を変化させるピストン１２１と、第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２の吐出圧の高圧側を選択する第１高圧選択弁１１８と、第１高圧選択弁１１８からの圧油または油圧モータ１３５に接続された一対の主管路Ｌ１，Ｌ２からの圧油の高圧側を選択し、ピストン１２１の油室Ｒ１，Ｒ２に導く第２高圧選択弁１１９と、油室Ｒ１への圧油の流れを制御する制御弁１２３と、シャトル弁２１８から制御弁１２３へのパイロット圧を後述のコントローラからの指令に基づいて減圧する電磁比例減圧弁１６０と、第２高圧選択弁１１９から制御弁１２３への圧油の流れをカットするカットオフ弁１２４と、後述する電磁切換弁１２５と、フィードバック機構１２６とを有する。

【0029】

油室Ｒ１内のピストン径は油室Ｒ２内のピストン径よりも大きく、制御弁１２３およびカットオフ弁１２４が図示ａ位置に切り換わると、ピストン１２１は図示Ｘ２方向に移動し、モータ傾転ｑ（以下、モータ容量とも記す。）は減少する。一方、制御弁１２３がｃ位置に切り換わり、油室Ｒ１内の圧力がタンク圧になると、ピストン１２１はＸ１方向に移動し、モータ容量ｑは増加する。なお、モータ容量ｑの変化はフィードバック機構１２６により制御弁１２３にフィードバックされ、サーボ機構として作用する。

【0030】

制御弁１２３は、電磁比例減圧弁１６０を介して供給されるパイロット圧油に応じて切り換わる。図５に示すように、パイロット弁２１３ａまたはパイロット弁２１３ｂからのパイロット圧ＰＬは、シャトル弁２１８を介して電磁比例減圧弁１６０に導かれ、電磁比例減圧弁１６０よって減圧された圧油が制御弁１２３に導かれる。

【0031】

図６（ａ）はウインチ操作レバー２１３の操作量とパイロット圧ＰＬとの関係を示す図であり、図６（ｂ）はパイロット圧ＰＬと制御弁１２３に作用する圧力ＰＣとの関係を示す図である。図６（ａ）に示すように、パイロット弁２１３ａ，２１３ｂからは、ウインチ操作レバー２１３の操作角α（操作量）に応じたパイロット圧ＰＬが出力される。操作角αが所定値α１未満であるときには、パイロット圧ＰＬは上昇せず、操作角αが所定値α１になったときに、パイロット圧ＰＬがＰＬＡまで上昇する。レバー操作角αがα１〜α２の範囲では、パイロット圧ＰＬはレバー操作角αに比例して増加する。

【0032】

電磁比例減圧弁１６０の減圧度は、後述のコントローラ１５０（図８参照）からの制御電流Ｉにより制御される。図６（ｂ）に示すように、電磁比例減圧弁１６０の弁特性は、ソレノイドに入力される制御電流Ｉの増加に伴い減圧度が小さくなるように、すなわち２次圧力が大きくなるように設定されている。制御弁１２３は、ウインチ操作レバー２１３の操作量αに応じて出力されるパイロット圧ＰＬが電磁比例減圧弁１６０によって減圧された２次圧力ＰＣに応じて切り換わる。

【0033】

２次圧力の増加に伴い制御弁１２３はａ位置側へ切り換えられてモータ傾転が小さくなり、２次圧力の減少に伴い制御弁１２３はｃ位置側へ切り換えられてモータ傾転が大きくなる。

【0034】

このように、制御弁１２３は、コントローラ１５０によって動作する電磁比例減圧弁１６０と、ウインチ操作レバー２１３の操作量αに応じて出力されるパイロット圧ＰＬに応じて切り換えられる。たとえば、ウインチ操作レバー２１３により１速（低速）または２速（高速）が指令されると、電磁比例減圧弁１６０には制御電流Ｉ＝Ｉ１またはＩ＝Ｉ２が入力され、図６（ｂ）に示すように、パイロット圧ＰＬが所定の減圧度で減圧され、所定の２次圧力ＰＣが制御弁１２３に作用し、制御弁１２３はａ位置とｂ位置との間の第１の所定位置（不図示）または第２の所定位置（不図示）に切り換えられる。制御弁１２３が第１または第２の所定位置に切り換えられると、第２高圧選択弁１１９からの圧油が制御弁１２３により僅かに絞られてから油室Ｒ１に導かれてピストン１２１がＸ２方向に移動し、モータ傾転が減少する。モータ傾転の減少量はフィードバック機構１２６により制御弁１２３にフィードバックされ、制御弁１２３はｂ位置に切り換わり、モータ傾転ｑが最小容量ｑｍｉｎよりも大きく最大容量ｑｍａｘよりも小さい所定容量で安定する。

【0035】

後述する省エネモード条件が成立している状態で、ウインチ操作レバー２１３を巻上１速デテント位置から巻上２速デテント位置に向かって、あるいは、巻下１速デテント位置から巻下２速デテント位置に向かって操作すると省燃費高速運転条件が成立し、コントローラ１５０からは制御電流Ｉ＝Ｉｍａｘ（最大電流）が出力される。ウインチ操作レバー２１３がフル操作されると、図６（ｂ）に示すように、パイロット弁２１３ａ，２１３ｂからは、パイロット圧ＰＬ＝Ｐｍａｘ（最大パイロット圧）が出力され、電磁比例減圧弁１６０により減圧されずに、最大パイロット圧ＰＬｍａｘが制御弁１２３に作用し、制御弁１２３はａ位置に切り換えられる。制御弁１２３がａ位置に切り換えられると、第２高圧選択弁１１９からの圧油が油室Ｒ１に導かれてピストン１２１がＸ２方向に移動し、モータ傾転が減少する。モータ傾転の減少量はフィードバック機構１２６により制御弁１２３にフィードバックされ、モータ容量ｑが最小容量ｑｍｉｎの状態で制御弁１２３はｂ位置に切り換わり、モータ傾転が安定する。

【0036】

カットオフ弁１２４は、第２高圧選択弁１１９からの圧油の圧力に応じて切り換わる。第２高圧選択弁１１９からの圧力がカットオフ圧Ｐｃよりも小さいと、カットオフ弁１２４はａ位置に切り換わり、第２高圧選択弁１１９から油室Ｒ１への圧油の供給が許容される。第２高圧選択弁１１９からの圧力がカットオフ圧Ｐｃと等しくなると、カットオフ弁１２４はｂ位置に切り換わり、油室Ｒ１への圧油の供給が禁止され、モータ傾転の減少が防止される。第２高圧選択弁１１９からの圧力がカットオフ圧Ｐｃより大きくなると、カットオフ弁１２４はｃ位置に切り換わり、油室Ｒ１の圧油をタンク１３３に戻し、モータ傾転が大きくなる。

【0037】

カットオフ弁１２４には、カットオフ圧Ｐｃを設定するためのばね１２４ａが設けられており、カットオフ圧Ｐｃはばね１２４ａの付勢力により第１のカットオフ圧Ｐｃ１に設定されている。

【0038】

本実施の形態では、後述する省燃費高速運転条件が成立したときに、カットオフ圧Ｐｃを昇圧させるための電磁切換弁１２５が設けられている。電磁切換弁１２５は、後述する省燃費高速運転条件が成立したときにｂ位置に切り換えられる。電磁切換弁１２５がｂ位置に切り換えられると、パイロットポンプ１３６からの圧油が図示するカットオフ昇圧用の油室１２４ｒへ導かれる。油室１２４ｒにパイロットポンプ１３６からの圧油の圧力が作用すると、カットオフ弁１２４のばね１２４ａが付勢する向きと同じ方向にピストン１２４ｂが付勢され、カットオフ圧Ｐｃが昇圧され、カットオフ圧Ｐｃが第２のカットオフ圧Ｐｃ２に設定される。なお、第１カットオフ圧Ｐｃ１および第２カットオフ圧Ｐｃ２は、それぞれ第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２の吐出圧のそれぞれを制限するリリーフ弁１１１，１１２のリリーフ圧（ポンプリリーフ圧）Ｐｒよりも低い（Ｐｃ１＜Ｐｃ２＜Ｐｒ）。

【0039】

このように、本実施の形態では、油圧回路にカットオフ弁１２４を設けているので、油圧モータ１３５の回路圧に応じてモータ容量が制限される。これにより、吊り荷１０６ａを巻下げる際に回路圧が上昇し、カットオフ圧Ｐｃを超えると、カットオフ弁１２４が動作することにより、モータ容量ｑが増加して最大容量ｑｍａｘに制御され、油圧モータ１３５の過回転が防止される。

【0040】

図８は、ウインチの制御装置の構成を示すブロック図である。コントローラ１５０は、クレーン１の各部を制御するための制御装置であり、各種の演算を行うＣＰＵや記憶装置であるメモリ、その他周辺機器等を有する。コントローラ１５０にはエンジンコントローラ１１０ａが接続されている。エンジンコントローラ１１０ａは、エンジン１１０を始動させる、所定の回転速度で運転させる、停止させる等、エンジン１１０を制御するための制御装置であり、各種の演算を行うＣＰＵや記憶装置であるメモリ、その他周辺機器等を有する。

【0041】

コントローラ１５０には、ウインチ操作レバー２１３の操作位置（操作量）を検出する操作位置検出器１５１と、エンジン１１０の実回転速度Ｎａを検出するエンジン回転速度センサ１５２と、アクセルグリップ２２１ａの操作量を検出する操作量センサ２２１Ｓと、省エネモードスイッチ２４１と、エコスイッチ２２１ｃと、ラインプル検出器１５４と、電磁比例減圧弁１６０と、電磁切換弁１２５と、表示装置２３１とが接続されている。

【0042】

操作位置検出器１５１は、パイロット弁２１３ａ，２１３ｂから出力されるパイロット圧を検出する圧力センサ（図５において不図示）により構成できる。パイロット圧力センサに代えて、レバーストロークを検出するストロークセンサにより操作位置検出器１５１を構成してもよい。

【0043】

コントローラ１５０は、アクセルグリップ２２１ａの操作量センサ２２１Ｓで検出されたアクセルグリップ２２１ａの操作量に応じてエンジン１１０の目標回転速度Ｎｔを設定し、エンジンコントローラ１１０ａに目標回転速度指令を出力して、エンジン１１０の実回転速度Ｎａを制御する。

【0044】

図９（ａ）は、アクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇとエンジン１１０の目標回転速度Ｎｔの関係を示す図である。図９（ｂ）は、目標回転速度Ｎｔとエンジン１１０の実回転速度Ｎａとの関係を示す図である。アクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇが０からＳｇ１までの範囲では目標回転速度Ｎｔは最小回転速度Ｎｍｉｎとなり、操作量ＳｇがＳｇ１からＳｇ２までの範囲では目標回転速度Ｎｔは操作量Ｓｇの増加に伴い比例的に増加し、操作量ＳｇがＳｇ２以上では目標回転速度Ｎｔは最大回転速度Ｎｍａｘとなる。コントローラ１５０はこの目標回転速度Ｎｔに対応した制御信号をエンジンコントローラ１１０ａに出力し、エンジンコントローラ１１０ａはエンジン１１０の実回転速度Ｎａが目標回転速度Ｎｔとなるように制御する。

【0045】

エンジンコントローラ１１０ａは、エンジン回転速度センサ１５２で検出されたエンジン１１０の実回転速度Ｎａと、コントローラ１５０からのエンジン１１０の目標回転速度Ｎｔとを比較して、エンジン１１０の実回転速度Ｎａを目標回転速度Ｎｔに近づけるために燃料噴射装置（不図示）を制御する。つまり、エンジンコントローラ１１０ａは、アクセルグリップ２２１ａの操作量センサ２２１Ｓで検出されたアクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇに応じて、最小回転速度Ｎｍｉｎから最大回転速度Ｎｍａｘの範囲でエンジン１１０の実回転速度Ｎａを制御する。

【0046】

コントローラ１５０の記憶装置には、所定回転速度Ｎｓが閾値として記憶されている。所定回転速度Ｎｓは、モータ容量ｑを最小容量ｑｍｉｎとし、エンジン１１０によって駆動される第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２のそれぞれから吐出され、合流された圧油が油圧モータ１３５に供給されたときに、モータ過回転とならないようにして決定される。本実施の形態では、所定回転速度Ｎｓは、最大回転速度Ｎｍａｘの５０〜６０％程度とされている。なお、最小回転速度Ｎｍｉｎは最大回転速度Ｎｍａｘの４０％程度である。

【0047】

省エネモードスイッチ２４１は、後述する省燃費高速運転条件が成立したときに、油圧モータ１３５のモータ容量を最小容量に制御する制限モードと、省燃費高速運転条件が成立しても、油圧モータ１３５のモータ容量を最小容量に制御しない非制限モードとを選択的に切り換えるモード切換スイッチである。

【0048】

コントローラ１５０は、操作位置検出器１５１で検出されたウインチ操作レバー２１３の操作位置に応じで電磁比例減圧弁１６０に所定の制御電流を出力する。後述する省燃費高速条件が成立していない状態において、コントローラ１５０は、ウインチ操作レバー２１３が２速デテント位置に操作されているときには制御電流Ｉ＝Ｉ２（Ｉ２＜Ｉｍａｘ）を出力し、ウインチ操作レバー２１３が１速デテント位置に操作されているときには、制御電流Ｉ＝Ｉ１（Ｉ１＜Ｉ２）を出力する。後述する省燃費高速運転条件が成立すると、コントローラ１５０は制御電流Ｉ＝Ｉｍａｘを出力する。

【0049】

コントローラ１５０は、省エネモードスイッチ２４１がオンされているときには、第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２のそれぞれに設けられる不図示の傾転角度制御装置にウインチ操作レバー２１３の操作量に応じた制御信号を出力する。省エネモードスイッチ２４１がオンされているとき、第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２のそれぞれから吐出される圧油量は、ウインチ操作レバー２１３の操作量の増加に応じて増加する。

【0050】

コントローラ１５０は、第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２のそれぞれに設けられる不図示の傾転角度制御装置にウインチ操作レバー２１３の操作量に応じた制御信号を出力する。ポンプ吐出量は、ウインチ操作レバー２１３の操作量の増加に応じて増加する。

【0051】

エコスイッチ２２１ｃは、省エネモードスイッチ２４１により選択された制限モードを有効または無効化する切換スイッチである。表示装置２３１は、省エネモードスイッチ２４１がオンされたときに「ＥＣＯ」の表示画面を表示し、後述する省エネモード条件が成立すると、「ＥＣＯ」の表示画面を反転表示する。

【0052】

ラインプル検出器１５４は、たとえばピン型ロードセルであり、ラインプル検出器１５４によってウインチドラムに作用するロープのラインプルＴが検出される。コントローラ１５０の記憶装置には、所定値Ｔｓが閾値として記憶されている。所定値Ｔｓは、クレーン１の吊りロープ１０４に取り付けられる可能性のある複数種類のフックのうち、最大のものを考慮して設定される。

【0053】

本実施の形態のクレーン１では、次の（ａ）〜（ｄ）の全ての条件が満たされると、コントローラ１５０は、省エネモード条件が成立したと判定する。
（ａ）省エネモードスイッチ２４１がオン位置にあることが検出されている。
（ｂ）エコスイッチ２２１ｃがオン位置にあることが検出されている。
（ｃ）ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下であることが検出されている。
（ｄ）エンジン１１０の実回転速度Ｎａが所定回転速度Ｎｓ以下であることが検出されている。

【0054】

省エネモード条件が成立すると、クレーン１は、高速でウインチの巻上げ／巻下げが行われる得る２速操作待機状態になる。この状態で、ウインチ操作レバー２１３が低速（１速）側の巻上／巻下操作位置から高速（２速）側の巻上／巻下操作位置に向かって操作されると、コントローラ１５０は、省燃費高速運転条件が成立したと判定する。省燃費高速運転条件が成立すると、コントローラ１５０はモータ容量制御装置１２０を制御して、油圧モータ１３５のモータ容量（モータ傾転）を減少させて、最小容量ｑｍｉｎに制御する。これにより、油圧モータ１３５を２速状態のときよりも高速で駆動可能な３速状態とすることができる。３速状態では、エンジン回転速度が所定回転速度Ｎｓのときに、ウインチドラムが２速状態のときよりも高速で巻上げ側あるいは巻下げ側に回転される。

【0055】

図１０はコントローラ１５０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。エンジンキースイッチがオンされると、図１０に示す処理を行うプログラムが起動されてコントローラ１５０で実行される。ステップＳ１０６において、コントローラ１５０は省エネモードスイッチ２４１がオンされるまで待機する。ステップＳ１０６で肯定判定されるとステップＳ１１１へ進み、コントローラ１５０は、表示装置２３１に制御信号を出力して、「ＥＣＯ」の表示画面を表示させる。このときの状態を条件成立待機状態と呼ぶ。

【0056】

次ステップＳ１１３において、コントローラ１５０は、上述した省エネモード条件が成立したか否かを判定する。すなわち、上記した条件（ａ）〜（ｄ）の全てが満たされているか否かを判定する。ステップＳ１１３で否定判定されると、ステップＳ１１６へ進み、省エネモードスイッチ２４１がオフされたか否かを判定する。ステップＳ１１６で肯定判定されるとステップＳ１１９へ進み、否定判定されるとステップＳ１１３へ戻る。ステップＳ１１９において、コントローラ１５０は、表示装置２３１に制御信号を出力し、「ＥＣＯ」の表示画面を非表示にさせ、リターンする。

【0057】

ステップＳ１１３で肯定判定されると、ステップＳ１２１へ進み、コントローラ１５０は、表示装置２３１に制御信号を出力し、「ＥＣＯ」の表示画面を反転表示させる。このときの状態を２速操作待機状態と呼ぶ。

【0058】

２速操作待機状態のときに、コントローラ１５０は、ウインチ操作レバー２１３が１速であるか否かを判定する。ステップＳ１２２において、位置検出器１５１で検出されたウインチ操作レバー２１３の操作位置が１速であると判定されると、ステップＳ１２３へ進み、否定判定されるとリターンする。

【0059】

ステップＳ１２３において、コントローラ１５０は、ウインチ操作レバー２１３が１速から２速へ、すなわち低速側から高速側へ操作されたか否かを判定する。ステップＳ１２３で否定判定されると、ステップＳ１２６へ進み、コントローラ１５０は省エネモードスイッチ２４１がオフされたか否かを判定する。ステップＳ１２６で肯定判定されると、ステップＳ１１９へ戻る。

【0060】

ステップＳ１２６で否定判定されると、ステップＳ１２９へ進み、コントローラ１５０は、ラインプル検出器１５４により検出されたラインプルＴが所定値Ｔｓより大きいか否か、エンジン回転速度センサ１５２により検出されたエンジン１１０の実回転速度Ｎａが所定回転速度Ｎｓより大きいか否か、または、エコスイッチ２２１ｃがオフされたか否かを判定する。

【0061】

ステップＳ１２９で肯定判定されると、ステップＳ１１１へ戻り、否定判定されると、ステップＳ１２３へ戻る。ステップＳ１２３で肯定判定されると、ステップＳ１３１へ進む。

【0062】

ステップＳ１３１において、コントローラ１５０は、電磁比例減圧弁１６０のソレノイドに制御電流Ｉ＝Ｉｍａｘを出力し、電磁切換弁１２５のソレノイドを励磁し、エンジン回転速度制限フラグをオンにする。このときの状態を３速運転状態と呼ぶ。

【0063】

３速運転状態のときに、コントローラ１５０は、ステップＳ１３３において省エネモードスイッチ２４１がオフされたか否かを判定する。ステップＳ１３３で肯定判定されると、コントローラ１５０は、ステップＳ１３６において電磁比例減圧弁１６０のソレノイドにウインチ操作レバー２１３の操作量に応じた制御電流Ｉを出力し、電磁切換弁１２５のソレノイドを消磁し、ステップＳ１１９へ戻る。

【0064】

ステップＳ１３３で否定判定されると、コントローラ１５０は、ステップＳ１４１において、ラインプル検出器１５４により検出されたラインプルＴが所定値Ｔｓより大きいか否か、または、エコスイッチ２２１ｃがオフされたか否かを判定する。ステップＳ１４１で肯定判定されると、コントローラ１５０は、電磁比例減圧弁１６０のソレノイドにウインチ操作レバー２１３の操作量に応じた制御電流Ｉを出力し、電磁切換弁１２５のソレノイドを消磁し、ステップＳ１１１へ戻る。

【0065】

ステップＳ１４１で否定判定されると、コントローラ１５０は、ウインチ操作レバー２１３が２速から１速へ、すなわち高速側から低速側へ操作されたか否かを判定する。ステップＳ１５１で否定判定されると、ステップＳ１３１へ戻り、肯定判定されると、ステップＳ１５６へ進む。コントローラ１５０は、ステップＳ１５６において、電磁比例減圧弁１６０のソレノイドにウインチ操作レバー２１３の操作量に応じた制御電流Ｉを出力し、電磁切換弁１２５のソレノイドを消磁し、ステップＳ１２１へ戻る。

【0066】

図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、エンジン回転速度制限処理およびエンジン回転速度制限フラグの解除処理の動作を示すフローチャートである。図１１（ａ）に示すように、コントローラ１５０は、ステップＳ１６１において、エンジン回転速度制限フラグがオンであるか否かを判定する。ステップＳ１６１で肯定判定されると、ステップＳ１６６へ進み、コントローラ１５０は、アクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇが所定操作量Ｓｇ３以上であるか否かを判定する。図１２に示すように、所定操作量Ｓｇ３は、目標回転速度ＮｔがＮｓとなる操作量に相当する。

【0067】

ステップＳ１６６で肯定判定されると、コントローラ１５０は、エンジン１１０の実回転速度Ｎａを所定回転速度Ｎｓに制限する制御信号をエンジンコントローラ１１０ａに出力してリターンする。ステップＳ１６１またはステップＳ１６６で否定判定されると、ステップＳ１７６へ進み、コントローラ１５０は、エンジン１１０の実回転速度Ｎａを目標回転速度Ｎｔに制御する制御信号をエンジンコントローラ１１０ａに出力してリターンする。

【0068】

このように、ステップＳ１３１において、エンジン回転速度制限フラグがオンになると、エンジンコントローラ１１０ａは、エンジン１１０の実回転速度Ｎａの上限値を最大回転速度Ｎｍａｘよりも小さい所定回転速度Ｎｓに設定する。したがって、エンジン回転速度制限フラグがオンの状態では、図１２に示すように、アクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇに基づく指令値として出力される目標回転速度Ｎｔが所定回転速度Ｎｓより大きな値であっても、エンジン１１０の実回転速度Ｎａは所定回転速度Ｎｓに制限される。

【0069】

図１１（ｂ）に示すように、ステップＳ１８１において、コントローラ１５０は、クレーン１の状態が３速運転状態にあるか否かを判定する。ステップＳ１８１で否定判定されると、ステップＳ１８６へ進み、コントローラ１５０は、アクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇが所定操作量Ｓｇ３未満であるか否かを判定する。

【0070】

ステップＳ１８６で肯定判定されると、ステップＳ１９１へ進み、コントローラ１５０は、エンジン回転速度制限フラグをオフにして、リターンする。これにより、エンジンコントローラ１１０ａは、エンジン１１０の実回転速度Ｎａの上限値を最大回転速度Ｎｍａｘに設定し、エンジン１１０の実回転速度Ｎａがコントローラ１５０に入力されるアクセルグリップ２２１ａの操作量Ｓｇに基づく指令値（目標回転速度Ｎｔ）となるように燃料噴射装置（不図示）を制御する。

【0071】

本実施の形態に係るクレーン１における主な動作を図１３の状態遷移図を参照してまとめると次のようになる。初期状態Ｓ１にあるときに、省エネモードスイッチ２４１をオンにすると、条件成立待機状態Ｓ２に遷移して表示装置２３１に「ＥＣＯ」の表示画面が表示される（ステップＳ１０６，Ｓ１１１）。条件成立待機状態Ｓ２にあるときに、エコスイッチ２２１ｃがオンされ、ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下であり、エンジン１１０の実回転速度Ｎａが所定回転速度Ｎｓ以下であると、２速操作待機状態Ｓ３に遷移して「ＥＣＯ」の表示画面が反転表示される（ステップＳ１１３，Ｓ１２１）。

【0072】

２速操作待機状態Ｓ３にあるときに、ウインチ操作レバー２１３を巻上／巻下１速デテント位置から巻上／巻下２速デテント位置に向かって操作すると、３速運転状態Ｓ４に遷移する（ステップＳ１２３，Ｓ１３１）。３速運転状態Ｓ４では、油圧モータ１３５のモータ容量ｑが状態Ｓ３に比べて減少し、最小容量ｑｍｉｎに制御される。このとき、油圧モータ１３５には第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２からの圧油が合流して導かれるため、１，２速よりも高速でウインチドラムを回転させることができる３速状態となっている。

【0073】

３速運転状態Ｓ４では、アクセルグリップ操作量Ｓｇを所定操作量Ｓｇ３以上に操作しても、エンジン１１０の実回転速度ＮａはＮｓに制限される（ステップＳ１３１，１６１，Ｓ１６６，Ｓ１７１）。３速運転状態Ｓ４では、カットオフ圧が昇圧されている（ステップＳ１３１）ため、モータ容量ｑが最小容量ｑｍｉｎであるときの作業範囲を広くできる。

【0074】

３速運転状態Ｓ４にあるときに、ウインチ操作レバー２１３を２速から１速に戻し操作すると、２速操作待機状態Ｓ３に戻る（ステップＳ１５１，Ｓ１５６）。なお、３速運転状態Ｓ４において、アクセルグリップ操作量ＳｇをＳｇ３以上に操作した状態で、ウインチ操作レバー２１３を２速から１速に戻し操作したとしても、エンジン１１０の実回転速度ＮａはＮｓに制限されるので、３速から１速に速度を変更しようとするオペレータの意思に反して、エンジン１１０の実回転速度Ｎａが急上昇することが防止されている（ステップＳ１６１，Ｓ１６６，Ｓ１７１，Ｓ１８１，Ｓ１８６，Ｓ１９１）。

【0075】

３速運転状態Ｓ４にあるときに、エコスイッチ２２１Ｃがオフされると、条件成立待機状態Ｓ２に遷移する（ステップＳ１４１，Ｓ１４６）。運転者は、エコスイッチ２２１Ｃをオフにすることにより簡単に巻上／巻下速度を低下させることができる。また、吊り荷が接地している状態（ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下の状態）から巻上げを行い、３速運転状態Ｓ４に遷移した後、吊り荷が地面から離れて宙に浮いてラインプルＴが所定値Ｔｓより大きくなると、条件成立待機状態Ｓ２に遷移する（ステップＳ１４１，Ｓ１４６）。このため、３速運転状態Ｓ４で吊り荷が巻き上げられることが防止される。

【0076】

２速操作待機状態Ｓ３にあるときに、エコスイッチ２２１ｃがオフされるか、あるいは、ラインプルＴが所定値Ｔｓより大きくなるか、あるいは、エンジン１１０の実回転速度Ｎａが所定回転速度Ｎｓより大きくなると、条件成立待機状態Ｓ２に遷移する（ステップＳ１２９）。条件成立待機状態Ｓ２、２速操作待機状態Ｓ３または３速運転状態Ｓ４にあるときに、省エネモードスイッチ２４１がオフされると、初期状態Ｓ１に遷移する（ステップＳ１１６，Ｓ１１９，Ｓ１２６，Ｓ１３３，Ｓ１３６）。

【0077】

以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）エンジン１１０の実回転速度Ｎａが所定回転速度Ｎｓ以下、かつ、ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下であるときに、ウインチ操作レバー２１３が低速側の巻上／巻下操作位置（１速巻上／巻下デテント位置）から高速側の巻上／巻下操作位置（２速巻上／巻下デテント位置）に向かって操作されると、油圧モータ１３５のモータ容量ｑを減少させて、最小容量ｑｍｉｎに制御し、エンジン１１０の実回転速度Ｎａの上限値を最大回転速度Ｎｍａｘよりも小さい所定回転速度Ｎｓに設定するようにした。

【0078】

これにより、荷を吊っていない状態などの軽負荷時に限って、エンジン１１０の実回転速度Ｎａを抑えた状態で、フック１０６を高速で巻上げ／巻下げすることができる。その結果、高速巻上げ／巻下げを低燃費で実行することができる。

【0079】

（２）本実施の形態では、ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下であることを省燃費高速運転条件の成立要件の１つとしたので、ラインプルが小さいとき、すなわち吊荷重が小さいときに限って、１，２速よりも高速の３速で巻上げ／巻下げを行うようにすることができる。そのため、フック１０６を停止させたときの作用する衝撃を抑えることができる。特許文献１に記載の油圧ウインチの制御装置では、ラインプルを検出していないので、たとえば、吊り荷がフック１０６に取り付けられ、ラインプルが所定値以上となったときであってもエンジン回転速度が所定回転速度以下であれば、高速で巻下げられることになるため、停止時に大きな衝撃が作用するおそれがある。これに対して、本実施の形態によれば、上記したように、ラインプルＴが所定値Ｔｓより大きいときには、高速（３速）で巻上げあるいは巻下げられることがないため、停止時に大きな衝撃が作用することが防止されている。

【0080】

（３）上記したように、本実施の形態では、ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下であることを省燃費高速運転条件の成立要件の１つとした。このため、たとえば、地切り作業において、エンジン１１０の実回転速度が制限された３速運転状態で、吊り荷が巻き上げられることが防止されている。特許文献１には、省エネモードスイッチのオン時にモータ最小傾転を超小傾転に制御するとともに、エンジン回転速度を所定速度以下に制限する技術が開示されている。この従来技術では、重い吊り荷を巻下げる際にモータ回路圧が上昇し、所定圧力以上になると、カットオフ弁が動作することにより、モータ傾転が大傾転に制御されるため、巻下げ速度が遅くなってしまう。このとき、エンジン回転速度は所定速度に制限されているので、運転者は、所望の作業速度を得るために、省エネモードスイッチをオフに操作してから、エンジン回転速度を上昇させる必要が生じる。これに対して、本実施の形態によれば、ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下であることを省燃費高速運転条件の成立要件の１つとしたので、上記従来技術のような煩わしい操作を行う必要性が生じる状態になることが防止されている。

【0081】

（４）本実施の形態では、エンジン回転速度の上限値が最大回転速度Ｎｍａｘよりも小さい所定回転速度Ｎｓに設定されているときに、ラインプルＴが所定値Ｔｓより大きくなると、エンジン回転速度の上限値を最大回転速度Ｎｍａｘに設定するようにした。これにより、たとえば地面から吊り荷を地切るといった地切り作業において、吊り荷が接地している状態から巻上げを行い、３速運転状態Ｓ４に遷移した後、吊り荷が地面から離れて宙に浮いてラインプルＴが所定値Ｔｓより大きくなると、自動的に３速から２速に切り換えられるとともに、エンジン１１０の回転速度の制限が解除されるので、運転者は、エンジン回転速度を上昇させるために、エコスイッチ２２１ｃをオフにするなどの操作を要することなく所望の作業速度で作業を行うことができる。

【0082】

（５）ウインチ操作レバー２１３が低速側の巻上／巻下操作位置から高速側の巻上／巻下操作位置に向かって操作されることを省燃費高速運転条件の成立要件の１つとした。換言すれば、高速側の巻上／巻下操作位置に操作されている状態で、省エネモード条件が成立したとしても、省燃費高速運転条件は成立しないようにした。たとえば、高速側の巻上／巻下操作位置に操作されている状態で、省エネモード条件が成立したときに省燃費高速運転条件が成立する構成とした技術を比較例とする。比較例では、吊り荷１０６ａがフック１０６に取り付けられた状態で、ウインチ操作レバー２１３を高速側の巻下操作位置に操作すると、吊り荷１０６ａが２速（高速）で巻下げられる。比較例では、吊り荷１０６ａが下降して着地すると、ラインプルＴが所定値Ｔｓ以下となり、省燃費高速運転条件が成立して下降速度が意図せずに増速し、ロープが不所望に繰り出されてしまうおそれがある。本実施の形態では、低速側の巻上／巻下操作位置から高速側の巻上／巻下操作位置に向かって操作されたときに限って、１，２速よりも高速の３速でウインチドラムを回転させるようにしたので、意図せずに巻下速度が増速してしまうことを防止できる。

【0083】

（６）省燃費高速運転条件が成立したときに、油圧モータ１３５のモータ容量ｑを最小容量ｑｍｉｎに制御する制限モードと、省燃費高速運転条件が成立しても、油圧モータ１３５のモータ容量ｑを最小容量ｑｍｉｎに制御しない非制限モードとを選択的に切り換える省エネモードスイッチ２４１を備えたので、作業目的に合わせて、省燃費３速運転を実行するか否かを選択することができる。省エネモードスイッチ２４１は、レバー操作中に、瞬時に操作できない位置に取り付けられているので、誤操作を防止することができる。

【0084】

（７）省エネモードスイッチ２４１により選択された制限モードを有効または無効化するエコスイッチ２２１ｃを旋回レバー２２１の把持部２２１ｄに設けたので、適宜、オペレータは省燃費３速運転から通常の高速運転（２速）に移行することができる。

【0085】

（８）油圧モータ１３５のモータ容量ｑが最小容量ｑｍｉｎに制御されているときに、ウインチ操作レバー２１３が高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作されると、油圧モータ１３５のモータ容量ｑを最小容量ｑｍｉｎよりも大きい所定容量、すなわちウインチ操作レバー２１３の操作量に応じたモータ容量ｑに制御するようにした。したがって、オペレータは省燃費３速運転から通常の低速運転（１速）に容易に移行することができる。

【0086】

（９）省燃費高速運転条件が成立したと判定されると、カットオフ圧Ｐｃを昇圧するようにした。これにより、３速で運転しているときに、回路圧の上昇に起因してモータ傾転ｑが大きくなることを防止している。つまり、省燃費３速運転中は、作業範囲が通常運転時（１速または２速）よりも拡大されている。

【0087】

（１０）エンジン１１０の実回転速度Ｎａの上限値が所定回転速度Ｎｓに制御されているときに、ウインチ操作レバー２１３が高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作されること、および、目標回転速度Ｎｔが所定回転速度Ｎｓよりも小さいことが判定されると、エンジン１１０の実回転速度Ｎａの上限値を最大回転速度Ｎｍａｘに設定するようにした。つまり、省燃費高速運転条件が成立した後、オペレータがアクセルグリップ２２１ａをフル操作して、所定回転速度Ｎｓよりも大きい目標回転速度Ｎｔが検出されているときに、ウインチ操作レバー２１３を高速側の巻上／巻下操作位置から低速側の巻上／巻下操作位置に操作した場合、省燃費３速運転から通常運転に復帰するが、エンジン１１０の実回転速度Ｎａは所定回転速度Ｎｓに制限されたままとなるので、エンジン１１０の実回転速度Ｎａが急に上昇してしまうことを防止することができる。

【0088】

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）上記した実施の形態では、上記した（ａ）〜（ｄ）の全ての条件が成立したときに、省エネモード条件が成立したと判定することとしたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、エコスイッチ２２１ｃを設けないで、（ｂ）の条件を除外してもよい。この場合、エコスイッチ２２１ｃに代えて、３速運転から通常運転にするためのキャンセルスイッチ（不図示）を旋回レバー２２１に設けてもよい。さらに、省エネモードスイッチ２４１を設けないで、（ａ）および（ｂ）の条件を除外してもよい。

【0089】

（２）上記した実施の形態では、油圧回路に２つの油圧ポンプ（第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２）を設け、１速操作時には第１ポンプ１３１の圧油を油圧モータ１３５に供給し、２速および３速操作時には第１ポンプ１３１および第２ポンプ１３２の圧油を合流させて油圧モータ１３５に供給する構成としたが、本発明はこれに限定されない。図５において、油圧モータ１３５に圧油を供給する油圧源として単一の油圧ポンプを設けることとしてもよい。この場合、１速と２速とをモータ傾転を可変させることにより、ウインチドラムの回転速度を上昇させることができる。

【0090】

（３）上記した実施の形態では、省燃費高速運転条件が成立したときに、カットオフ圧Ｐｃを昇圧するようにしたが、本発明はこれに限定されない。カットオフ圧Ｐｃは、昇圧しなくてもよい。

【0091】

（４）上記した実施の形態では、エンジン回転速度センサ１５２で検出したエンジン１１０の実回転速度Ｎａが所定の閾値Ｎｓ以下であることを省燃費高速運転条件および省エネモード条件を構成する条件の１つとしたが、本発明はこれに限定されない。エンジン１１０の実回転速度Ｎａに代えて、アクセルグリップ２２１ａの操作量センサ２２１Ｓで検出した操作量に応じて演算される目標回転速度Ｎｔが所定の閾値Ｎｓ以下であることを省燃費高速運転条件および省エネモード条件の１つとすることができる。

【0092】

（５）上記した実施の形態では、アクセル操作部材としてアクセルグリップ２２１ａを例に説明したが、本発明はこれに限定されない。アクセル操作部材としてはアクセルペダル２６１や図示しないアクセルダイアルなど種々の操作部材に本発明を適用することができる。

【0093】

（６）上記した実施の形態では、クローラクレーンに搭載された油圧ウインチの制御装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。タワークレーンなど油圧ウインチを備える種々の建設機械に搭載される油圧ウインチの制御装置に本発明を適用することができる。

【0094】

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

【符号の説明】

【0095】

１クレーン、１０１ 走行体、１０２ 旋回体、１０３ ブーム、１０４ ロープ、１０５ａ フロントドラム、１０５ｂ リヤドラム、１０６ フック、１０６ａ 荷、１０７ ブーム起伏ドラム、１０８ ブーム起伏ロープ、１０９ 運転室、１１０ エンジン、１１０ａ エンジンコントローラ、１１１，１１２ リリーフ弁、１１８ 第１高圧選択弁、１１９ 第２高圧選択弁、１２０ モータ容量制御装置、１２１ ピストン、１２３ 制御弁、１２４ カットオフ弁、１２４ｂ ピストン、１２４ｒ 油室、１２５ 電磁切換弁、１２６ フィードバック機構、１３１ 第１ポンプ、１３２ 第２ポンプ、１３３ タンク、１３５ 油圧モータ、１３６ パイロットポンプ、１４１ 第１方向制御弁、１４２ 第２方向制御弁、１５０ コントローラ、１５１ 操作位置検出器、１５２ エンジン回転速度センサ、１５４ ラインプル検出器、１６０ 電磁比例減圧弁、２０１ 運転席、２１０ 右側レバー群、２１３ ウインチ操作レバー、２１３Ｂ ブーム起伏ウインチ操作レバー、２１３Ｆ フロントウインチ操作レバー、２１３Ｒ リヤウインチ操作レバー、２１３ａ パイロット弁、２１３ｂ パイロット弁、２１８ シャトル弁、２２１ 旋回レバー、２２１Ｃ エコスイッチ、２２１Ｓ 操作量センサ、２２１ａ アクセルグリップ、２２１ｂ 旋回ブレーキスイッチ、２２１ｃ エコスイッチ、２２１ｄ 把持部、２３１ 表示装置、２４１ 省エネモードスイッチ、２５１ フロントドラムブレーキペダル、２５２ リヤドラムブレーキペダル、２６１ アクセルペダル、２６２ 旋回ブレーキペダル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】