CN1463333A - 施工机械的液压驱动装置及液压驱动方法 - Google Patents

施工机械的液压驱动装置及液压驱动方法 Download PDF

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Abstract

发动机1的燃料喷射控制装置(电子调速器12和发动机控制器13)将调速区域控制为同步特性。施工机械控制器18输入排出压力信号P，当液压泵的排出压力超过规定压力P1时，使液压泵的排量不超过按预先设定的泵吸收转矩曲线20确定的值地控制调节器16，当液压泵2的排出压力超过规定压力P1时，随着液压泵的排出压力从规定压力P1变低而增加液压泵的排量地控制调节器16。这样，即使将调速区域控制为同步特性，也可随着发动机负载变低而使液压泵的排出流量增加。

Description

施工机械的液压驱动装置及液压驱动方法
技术领域
本发明涉及一种施工机械(作业机)的液压驱动装置及液压驱动方法，该施工机械的液压驱动装置设置在液压挖掘机等施工机械上，具有发动机和容量可变型的液压泵，该发动机具有可将调速区域控制为同步特性或反下降特性的燃料喷射控制装置，该液压泵由该发动机驱动。
背景技术
过去，例如日本特开平7-83084号公报所示那样存在具有机械调速式发动机的施工机械的液压驱动装置。
具有这种机械调速式发动机的现有技术一般具有由发动机驱动的可变容量型液压泵、控制该液压泵的排量的调节器、由从液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器、检测液压泵的排出压力并输出排出压力信号的压力检测器、输入从该压力检测器输出的排出压力信号将控制液压泵排量的控制信号输出到调节器的控制器。
在具有该机械调速式发动机的现有技术中，具有随着发动机输出转矩(发动机负载)下降增加发动机转速的下降特性。这样的下降特性由包含于机械调速器中的飞轮的惯性产生。
因此，在施工机械例如为液压挖掘机的场合，当进行将土砂等装入到铲斗并放土后的空载动作时，液压泵的排出压力变低，发动机负载变小，发动机转速增加，所以，液压泵的排出流量增大，供给到液压促动器的流量增多，可获得较快的液压促动器速度。这样，空负载动作下的作业速度变快，可提高作业效率。
另外，例如日本特开平10-89111号公报或特开平10-159599号公报提出了与上述那样的机械调速式发动机不同的施工机械的液压驱动装置，该液压驱动装置设置了可将调速区域控制为同步特性或反下降特性的燃料喷射控制装置的发动机(以下适当地称为实施同步控制或反下降控制的发动机)。发动机控制的同步特性指与发动机负载的轻重无关即与发动机输出转矩的下降无关地在调速区域将发动机转速保持为一定的特性，反下降特性为随着发动机输出转矩(发动机负载)下降减少发动机转速的特性。
在这样的现有技术中，可消除机械调速器那样的飞轮的惯性，与设置了具有机械调速器的发动机的施工机械相比，可实现低燃料费用和低噪声。
如上述那样，在具有实施同步控制或反下降控制的发动机的施工机械中，虽然具有可实现低燃料化、低噪声化的优点，但即使在发动机为轻负载的场合发动机转速也不增加，所以，作业上有时产生问题。例如，在上述那样施工机械为液压挖掘机的场合，即使进行空载动作、发动机负荷为轻负载时发动机转速也不增加，所以，液压泵的排出流量不增加，不能使供给到液压促动器的流量增加，作业效率得不到提高。
另外，在由具有实施同步控制或反下降控制的发动机的施工机械进行作业的场合，对于习惯了具有机械调速式发动机的施工机械的操作的操作者，即使发动机负载为轻负载，也不象带机械调速式发动机的施工机械那样增加液压促动器速度，所以，有时在操作感上存在不谐调感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工机械的液压驱动装置和液压驱动方法，该液压驱动装置设置了具有将调速区域的至少一部分控制为同步特性和反下降特性中的任一个的燃料喷射控制装置的发动机；其中，即使在调速区域，也可随着发动机负载变轻使液压泵的排出流量增加。
(1)为了达到上述目的，本发明的施工机械的液压驱动装置具有发动机、由该发动机驱动的可变容量型的液压泵、及由从该液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器，该发动机具有可将调速区域的至少一部分控制为同步(ガバナ)特性、反下降(逆ドル一プ)特性、组合了同步特性和反下降特性获得的特性中的任一个的燃料喷射控制装置；其中具有：泵吸收转矩控制装置和流量修正控制装置；该泵吸收转矩控制装置控制上述液压泵的排量，使得当上述液压泵的排出压力超过第1规定压力时液压泵的排量不超过按预定的泵吸收转矩曲线确定的值；该流量修正控制装置使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时，随着液压泵的排出压力从第2规定压力变低而增加液压泵的排量地进行控制。
在这样构成的本发明中，当作业时的发动机负载为重负载、液压泵的排出压力比第1规定压力高时，可由泵吸收转矩控制(泵吸收功率控制)有效利用发动机的输出功率。另外，作业时例如发动机负载从重负载转移到轻负载、液压泵的排出压力在第2规定压力以下时，由流量修正控制装置相应于泵排出压力的下降使液压泵的排量增加地控制，这样，即使在调速区域由同步特性或反下降特性使得发动机转速不上升，也可使液压泵的排出流量增加，可在发动机轻负载时使液压促动器速度增大。
(2)另外，为了达到上述目的，本发明的施工机械的液压驱动装置具有发动机、由该发动机驱动的可变容量型的液压泵、及由从该液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器，该发动机具有可将调速区域的至少一部分控制为同步特性、反下降特性、组合了同步特性和反下降特性获得的特性中的任一个的燃料喷射控制装置；其中：具有调节器、压力检测器、泵吸收转矩控制装置、及流量修正控制装置；该调节器对上述液压泵的排量进行控制；该压力检测器检测上述液压泵的排出压力；该泵吸收转矩控制装置控制上述调节器，使得当由该压力检测器检测出的上述液压泵的排出压力超过第1规定压力时，液压泵的排量不超过按预定的泵吸收转矩曲线确定的值；该流量修正控制装置使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时，随着液压泵的排出压力从第2规定压力变低而增加液压泵的排量地控制上述调节器。
在这样构成的本发明中，也如上述(1)所述那样，可由泵吸收转矩控制(泵吸收功率控制)有效利用发动机的输出功率和进行发动机轻负载时的泵排出流量的增加控制，在发动机轻负载时增大液压促动器速度。
(3)在上述(1)或(2)中，最好上述第2规定压力与上述第1规定压力一致。
这样，当液压泵的排出压力在第1规定压力以下时，流量修正控制装置可立即起作用，使液压泵的排量增加。
(4)在上述(1)或(2)中，还具有使由上述流量修正控制装置进行的上述液压泵的排量的增加控制无效的控制解除装置。
这样，可根据需要解除由流量修正控制装置进行的控制，进行与作业内容相应的流量控制。
(5)在上述(4)中，最好上述燃料喷射控制装置可将调速区域的至少一部分控制为同步特性；上述控制解除装置包含行走模式开关、起吊模式开关、整地模式开关中的至少1个。
这样，在如行走操作、起吊作业、整地作业那样进行不希望液压泵的排出流量的增加控制的操作或作业时，与发动机负载的增减无关地使液压促动器速度为相等速度，可实施良好的行走操作、起吊作业、整地作业。
(6)在上述(1)或(2)中，最好上述流量修正控制装置控制上述液压泵的排量，使得随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增加上述液压泵的排出流量。
这样，如上述(1)所述那样，即使在调速区域中同步特性或反下降特性使发动机转速不上升也可增加液压泵的排出流量。
(7)在上述(1)或(2)中，上述燃料喷射控制装置可将调速区域的至少一部分控制为反下降特性；上述流量修正控制装置具有第1装置、第2装置、及选择上述第1装置和第2装置中的一方的选择装置；该第1装置控制上述液压泵的排量，使得随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增加上述液压泵的排出流量；该第2装置在上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低时将上述液压泵的排出流量保持一定。
这样，无论调速区域的特性如何，当选择第1装置时，使液压泵的排出流量增加地控制，当选择第2装置时，将液压泵的排出量保持一定地控制，可进行与作业内容相应的流量控制。
(8)在上述(7)中，最好上述流量修正控制装置还具有使上述液压泵的排量的增加控制无效的第3装置，上述选择装置选择上述第1装置、第2装置、及第3装置中的任一个。
这样，当选择第3装置时，液压泵的排量的增加控制无效，可相应于作业内容进行流量控制。
(9)另外，在上述(1)或(2)中，最好上述泵吸收转矩控制装置具有根据上述液压泵的排出压力和泵吸收转矩曲线计算用于泵吸收转矩控制的目标排量并且当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时，将上述排量保持为一定值的装置；上述流量修正控制装置具有计算随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增加的排量修正值的装置和将上述排量修正值加到上述目标排量而修正后的第2排量的装置，按照该修正后的目标排量控制上述液压泵的的排量。
这样，可将泵吸收控制装置和流量修正控制装置计算机化。
(10)另外，在上述(1)或(2)中，最好上述泵吸收转矩控制装置为将上述液压泵的排量的最大值限制到按上述泵吸收转矩曲线确定的值以下的装置；上述流量修正控制装置为使得随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增大上述液压泵的排量的最大值地进行控制的装置。
这样，如上述(1)所述那样，可由泵吸收转矩控制(泵吸收功率控制)有效利用发动机的输出功率和进行发动机轻负载时的泵排出流量的增加控制，同时，在多个促动器的要求流量较少的场合相应于控制液压泵的排量，可获得所期望的促动器速度。
(11)在上述(1)或(2)中，还具有计算与上述多个液压促动器的要求流量相应的第1目标排量的第1运算装置；上述泵吸收转矩控制装置具有根据上述液压泵的排出压力和泵吸收转矩曲线计算用于泵吸收转矩控制的第2目标排量，并且当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时，将上述排量保持为一定值的第2运算装置；上述流量修正控制装置具有计算随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增加的排量修正值的装置和将上述排量修正值加到上述第2目标排量而修正后的第2目标排量的装置；将上述第1目标排量和上述修正后的第2目标排量中的较小一方选择为控制用的目标排量，控制上述液压泵的排量。
这样，当与多个液压促动器的要求流量相应的第1目标排量比修正后的第2目标排量大时，修正后的第2目标排量成为控制用的目标排量，所以，液压泵的排量被限制为修正后的第2目标排量，如上述(1)所述那样，可由泵吸收转矩控制(泵吸收功率控制)有效利用发动机的输出功率和进行发动机轻负载时的泵排出流量的增加控制。另一方面，当第1目标排量比修正后的第2目标排量小时，第1目标排量成为控制用的目标排量，所以，液压泵的排量根据第1目标排量相应于要求流量受到控制，可获得所期望的促动器速度。
(12)另外，为了达到上述目的，本发明提供一种施工机械的液压驱动方法，该施工机械具有发动机、由该发动机驱动的可变容量型的液压泵、及由从该液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器，该发动机具有可将调速区域的至少一部分控制为同步特性、反下降特性、组合了同步特性和反下降特性获得的特性中的任一个的燃料喷射控制装置；其中：控制上述液压泵的排量，使得当上述液压泵的排出压力超过第1规定压力时、液压泵的排量不超过按预定的泵吸收转矩曲线确定的值；使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时、随着液压泵的排出压力从第2规定压力变低而增加液压泵的排量地进行控制。
这样，如上述(1)所述那样，可由泵吸收转矩控制(泵吸收功率控制)有效利用发动机的输出功率和进行发动机轻负载时的泵排出流量的增加控制，在发动机轻负载时增大液压促动器速度。
(13)在上述(12)中，最好可选择当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时，随着液压泵的排出压力从第2规定压力变低而增加液压泵的排量的控制和将液压泵的排量保持一定的控制中的任一方。
这样，可根据需要解除流量修正控制装置的控制，进行与作业内容相应的流量控制。
(14)另外，在上述(12)中，最好控制液压泵的排量，使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时，随着液压泵的排出压力从第2规定压力变低而增加上述液压泵的排出流量。
这样，如上述(1)所述那样，即使在调速区域由同步特性或反下降特性使得发动机转速不上升，也可使液压泵的排出流量增加。
(15)另外，在上述(12)中，最好上述燃料喷射控制装置可将调速区域的至少一部分控制为反下降特性；可选择当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力以下时随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增加上述液压泵的排出流量地使上述液压泵的排量增加的控制和随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低将上述液压泵的排出流量保持一定地增加上述液压泵的排量的控制中的任一方。
这样，可与调速区域的特性无关地进行与作业内容相应的流量控制。
附图的简单说明
图1为示出包含本发明第1实施形式的施工机械的液压驱动装置的液压回路的系统全体的图。
图2为示出搭载了本实施形式的液压驱动装置的液压挖掘机的外观的图。
图3为示出具有进行同步控制的电子调速装置的发动机的转速与输出转矩的关系的特性图。
图4为示出调节器的构造的详细内容的图。
图5为示出提供给调节器的电磁比例减压阀的控制电流信号与液压泵的倾转角的关系的图。
图6为示出施工机械控制器的运算功能的功能框图。
图7为示出在施工机械控制器的第2目标倾转角运算部使用的泵排出压力与第2目标倾转角的关系的图。
图8为示出在施工机械控制器的倾转角修正值运行部使用的泵排出压力与泵倾转角修正值的关系的图。
图9为示出由加法运行部修正后的泵排出压力与第2目标泵倾转角的关系的图。
图10A为示出由具有将调速区域控制为下降特性的机械调速式发动机的现有技术获得的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系的图，图10B为示出由该现有技术获得的泵排出压力与泵排出流量的关系的图。
图11A为示出由具有将调速区域控制为同步特性的发动机的现有技术和本实施形式获得的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系的图，图11B为示出由该现有技术和本实施形式获得的泵排出压力与泵排出流量的关系的图。
图12为示出本发明第2实施形式的具有实施反下降特性的控制的电子调速器的发动机的转速与输出转矩的关系的特性图。
图13为示出第2实施形式的施工机械控制器的运算功能的功能框图。
图14为示出在施工机械控制器的倾转角修正值运算部使用的泵排出压力与泵倾转角修正值的关系的图。
图15为示出由加法运算部修正后的排出压力信号与第2目标倾转角的关系的图。
图16A为示出由具有将调速区域控制为反下降特性的发动机的现有技术获得的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系的图，图16B为示出由该现有技术获得的泵排出压力与泵排出流量的关系的图。
图17A为示出第2实施形式的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系的图，图17B为示出第2实施形式的泵排出压力与泵排出流量的关系的图。
图18为示出具有实施组合了本发明的第3实施形式的同步特性与反下降特性的控制的电子调速器的发动机的转速与输出转矩的关系的特性图。
图19为示出在施工机械控制器的倾转角修正值运算部使用的泵排出压力与泵倾转角修正值的关系的图。
图20为示出由加法运算部修正了的排出压力信号与第2目标倾转角的关系的图。
实施发明的最佳形式
下面参照附图说明本发明的实施形式。
图1为示出包含本发明一实施形式的施工机械的液压驱动装置的液压回路的系统全体的图。
本实施形式的液压驱动装置设置于施工机械例如液压挖掘机，如图1所示那样，具有发动机1、构成该发动机1的燃料喷射控制装置的电子调速器12、及发动机控制器13。电子调速器12和发动机控制器13可将调速区域控制为同步特性，即，实施在调速区域与发动机负载的增减无关地将发动机1的转速维持在额定转速的同步控制，电子调速器12由发动机控制器13控制，向发动机1喷射燃料。这种燃料喷射控制装置例如由日本特开平10-159599号公报公知。
另外，本实施形式的液压驱动装置如图1所示那样，包括由发动机1驱动的例如斜盘式的可变容量型的液压泵2、控制该液压泵2的排量(斜盘的倾转角)的调节器16、由从液压泵2排出的压力油驱动的液压缸3、液压马达4、液压缸5、6等多个液压促动器、控制供给控制供给到这些液压促动器的压力油的流动的方向控制阀7-10、主安全阀11、用于产生对方向控制阀7-10进行切换操作的控制压力的操作杆装置50、…(图中仅示出1个)、检测液压泵2的排出压力并输出排出压力信号P的压力检测器14、检测液压泵2的斜盘的倾转角(排量)并输出倾转角信号θ的倾转角检测器15、可输出控制解除信号F的模式选择开关17、具有输入来自操作杆装置50、…的控制压力并选择其中的1个控制压力将其输出的梭形滑阀的组合的信号控制阀53、检测从信号控制阀53输出的控制压力并输出控制压力信号D的压力检测器55、及施工机械控制器18，该施工机械控制器18输出从压力检测器14输出的泵排出压力P、从倾转角检测器15输出的倾转角信号θ、从模式选择开关17输出的控制解除信号F、及从压力检测器55输出的控制压力信号D，将控制排量的控制电流信号R输出到调节器16。
图2示出搭载了本实施形式的液压驱动装置的液压挖掘机的外观。
液压挖掘机具有下部行走体102、上部旋转体103、及前部作业设备104，上部旋转体103可回转地搭载于下部行走体102的上部，前部作业设备104可上下移动地安装于上部旋转体103的前部。在上部旋转体103具有发动机室105、驾驶室106。前部作业设备104为具有动臂108、斗杆109、及铲斗110的多关节构造。下部行走体102、上部旋转体103、前部作业设备104分别作为促动器具有左右的行走马达111(仅示出1方)、旋转马达112、动臂缸113、斗杆缸114、铲斗缸115，下部行走体102由左右的行走马达111的回转驱动行走，上部旋转体103由旋转马达112的回转驱动旋转，前部作业设备104的动臂108由动臂缸113的伸缩朝上下方向回转，斗杆缸109由斗杆缸114的伸缩朝上下、前后方向回转，铲斗110由铲斗缸115的伸缩朝上下、前后方向回转。
图1所示液压缸3、5、6和液压马达4代表上述促动器，例如液压缸3、5、6为动臂缸113、斗杆缸114、铲斗缸115，液压马达4为旋转马达112。
另外，操作杆装置50、…和模式选择开关17配置到驾驶室106内，发动机1和液压泵2设置到发动机室105内。方向控制阀7-10、发动机控制器13、施工机械控制器18等液压设备和电子设备设置到上部旋转体103的适当部位。
在图3中示出采用了进行同步控制的燃料喷射控制装置(电子调速器12和发动机控制器13)的发动机1的转速N与发动机输出转矩Te的关系。
发动机1的输出转矩特性如图3所示，分成由直线32表示的调速区域33的特性(同步特性)和由曲线30表示的满负载区域的特性。调速区域33为调速器的开度在100％以下的输出区域，满负载区域为调速器开度100％的输出区域。虚线31为了比较示出现有机械调速式发动机的调速区域的特性(下降特性)。机械调速器由于为由飞轮与弹簧的平衡调整燃料喷射量的构造，所以，机械调速式发动机的调速区域具有如虚线31那样随着发动机输出转矩(发动机负载)Te下降增大发动机转速N的下降特性。而在本实施形式的发动机1中，如直线32所示那样，具有实施在调速区域由电子调速器12与发动机输出转矩Te的下降无关地将发动机转速N一定地保持为额定转速NO的同步控制的同步特性。由该同步控制，与具有机械调速式发动机的施工机械相比，可实现低燃料费用和低噪声化。
图4示出调节器16的详细内容。调节器16根据从施工机械控制器18输出的控制电流信号R使液压泵2的倾转角与控制电流信号R所示目标泵倾转角一致地控制，具有电磁比例减压阀60、伺服阀61、及伺服活塞62。电磁比例减压阀60从施工机械控制器18输入控制电流信号R，输出与该控制电流信号R成比例的控制压力，伺服阀61由该控制压力作动，控制伺服活塞62的位置，伺服活塞62驱动液压泵2的斜盘2a，控制其倾转角。
液压泵2的排出压力通过单向阀63引导至伺服阀61的输入孔，同时，通过通道54时常作用于伺服活塞62的小直径室62a。控制泵66的排出压力被引导至电磁比例减压阀60的输入孔，通过电磁比例减压阀60作动而减压，成为控制压力。该控制压力通过通道67作用于伺服阀61的控制活塞61a。另外，当液压泵2的排出压力比控制泵66的排出压力低时，控制泵66的排出压力作为伺服辅助压力，通过单向阀69引导至伺服阀61的输入孔。
图5示出提供到电磁比例减压阀60的控制电流信号R与液压泵2的斜盘2a的倾转角(以下适当地简称为液压泵2的倾转角或泵倾转)的关系。
控制电流信号R在R1以下时电磁比例减压阀60不作动，电磁比例减压阀60的控制压力为0。为此，伺服阀61的阀柱61b由弹簧61c朝图示左向推压，通过单向阀63、衬套61d、阀柱61b将液压泵2的排出压力(或控制泵66的排出压力)作用到伺服活塞62的大直径室62b。在伺服活塞62的小直径室62a也通过通道54作用自身泵2的排出压力，但由面积差使伺服活塞62朝图中右方移动。
当伺服活塞62朝图中右方移动时，反馈杆71以销72为支点朝图中逆时针方向回转。反馈杆71的前端由于通过销73与衬套61d连接，所以，衬套61d朝图中左方向移动。伺服活塞62的移动进行到衬套61d和阀柱61b的开口部的切口关闭为止，当其完全关闭时，伺服活塞61停止。
由这些作动，使液压泵2的倾转角处于最小位置，液压泵2的排出流量最少。
当控制电流信号R变得比R1大、电磁比例减压阀60作动时，与电磁比例减压阀60的作动量相应的控制压力通过通道67作用于伺服阀61的控制活塞61a，使阀柱61b朝图中右方移动到与弹簧61c的力平衡的位置。当阀柱61b移动时，伺服活塞62的大直径室62b经由阀柱61b内部的通道与油箱75相连。在伺服活塞62的小直径室62a通过通道54时常使用液压泵2的排出压力(或控制泵66的排出压力)，所以，伺服活塞62朝图示左方移动，大直径室62b的工作油返回到油箱75。
伺服活塞62朝图示左方移动时，反馈杆71以销72为支点朝图示顺时针方向回转，伺服阀61的衬套61d朝图示右方向移动。伺服活塞62的移动进行到衬套61d和阀柱61b的开口部的切口关闭为止，当其完全关闭时，伺服活塞61停止。
这些作动使液压泵2的倾转角增大，液压泵2的排出流量增加。另外，液压泵2的排出流量的增加量与控制压力上升量即控制电流信号R的增加量成比例。
当控制电流信号R下降、来自电磁比例减压阀60的控制压力下降时，伺服阀61的阀柱61b朝图中左方返回到与弹簧61c的力平衡的位置，液压泵2的排出压力(或控制泵66的排出压力)通过伺服阀62的衬套61d、阀柱61b作用于伺服活塞62的大直径室62b，由与小直径室62a的面积差使伺服活塞52朝图示右方移动。
当伺服活塞62朝图示右方移动时，反馈杆71以销72为支点朝图示逆时针方向回转，伺服阀61的衬套61d朝图示左方向移动。伺服活塞62的移动进行到衬套61d和阀柱61b的开口部的切口关闭为止，当其完全关闭时，伺服活塞61停止。
这些作动使液压泵2的倾转角减小，液压泵2的排出流量减少。另外，液压泵2的排出流量的减少量与控制压力降低量即控制电流信号R的降低量成比例。
图6以框图示出模式选择开关17的详细内容和施工机械控制器18的运算功能。
模式选择开关17例如具有行走模式开关17a、起吊模式开关17b、及整地模式开关17c，当这些开关17a-17c中的任一个由操作者操作时，输出控制解除信号F。
施工机械控制器18具有第1目标泵倾转角运算部81、第2目标泵倾转角运算部82、倾转角修正值运算部83、开关部84、加法运算部85、最小值选择部86、减法运算部87、控制电流运算部88的各功能。
第1目标泵倾转角运算部81从压力检测器55输入控制压力信号D，使其与存储于存储器的表对照，计算与此时的信号D所示控制压力对应的液压泵2的第1目标倾转角θD。该第1目标倾转角θD为与操作杆装置50…、(参照图1)的杆操作量(要求流量)对应的正控制的目标倾转角，在存储器的表中随着控制压力增大而使第1目标倾转角θD也增大地设定两者的关系。
第2目标泵倾转角运算部82从压力检测器14输入液压泵2的排出压力信号P，使其与存储于存储器的表对照，计算出与此时的信号P所示泵排出压力(以下为了方便与信号同样地采用符号P)对应的液压泵2的第2目标倾转角θT。该第2目标倾转角θT为用于进行液压泵2的转矩控制的限制值，在存储器的表如图7所示那样设定基于泵吸收转矩曲线的泵排出压力P与液压泵2的第2目标倾转角θT(限制值)的关系。
在图7中，符号20表示泵吸收转矩曲线，与发动机1的规定转速(例如额定转速NO)下的输出转矩Te(参照图3)的曲线21一致地设定。在泵排出压力P为P1以上的范围，第2目标倾转角θT沿泵吸收转矩曲线20变化，随着泵排出压力P增大，第2目标倾转角θT减少。
当泵排出压力P为P1时，第2目标倾转角θT为第1最大倾转角θmax1，在泵排出压力P比P1低的范围中，如特性线19所示那样，将第2目标倾转角θT保持为第1最大倾转角θmax1。该第1最大倾转角θmax1为根据液压挖掘机的设计要求例如上述的旋转马达112、动臂缸113、斗杆缸114、铲斗缸115(液压缸3、4、6、及液压马达4)的动作速度等设计要求确定的值。即，第1最大倾转角θmax1使得按其获得的泵排出流量产生这些促动器的所期望的动作速度地设定。
Pmin为液压泵2的最低排出压力，Pmax为液压泵2的最大的排出压力。最大排出压力Pmax与主安全阀11(参照图1)的设定压力对应。
另外，最低排出压力Pmin与压力P1间的范围23为与上述调速区域33相当的区域。
液压泵2的吸收转矩由液压泵2的排出压力与液压泵2的排量(倾转角)的积表示。因此，根据泵吸收转矩曲线20计算与泵排出压力P对应的第2目标倾转角θT，成为该第2目标倾转角θT地控制液压泵2的倾转角意味着将泵排出压力P与第2目标倾转角θT的积(液压泵2的吸收转矩)维持在由曲线20表示的泵吸收转矩(一定值)地控制液压泵2的倾转。
倾转角修正值运算部83从压力检测器14输入液压泵2的泵排出压力信号P，使其与存储于存储器的表对照，计算与此时的信号P所示泵排出压力(以下同样地与信号相同地采用符号P)对应的液压泵2的第2目标倾转角θT的修正值S。该修正值S用于修正液压泵2的倾转角，使得即使由同步控制使调速区域33(图3)的发动机转速为一定也随着发动机负载减轻而增加液压泵2的倾转角、使排出流量增加，在存储器的表如图8所示那样设定排出压力P与修正值S之间的关系，使得当泵排出压力P在P1以上时修正值S＝0，在泵排出压力P比P1小时，随着泵排出压力P减小，修正值S按线性比例增大。
开关部84在从模式选择开关1 7输出控制解除信号F时打开，使目标泵倾转的修正值S无效。
加法运算部85将由倾转角修正值运算部83计算的目标泵倾转的修正值S加到由第2目标泵倾角运算部82计算的液压泵2的第2目标倾转角θT，计算修正的第2目标倾转角θT。
图9示出由加法运算部85修正的泵排出压力P与第2目标倾转角θT的关系。
通过在第2目标倾转角θT加上修正值S，如特性线22那样修正图7所示特性线19，随着泵排出压力P从P1下降到Pmin，修正了的第2目标倾转角θT从第1最大倾转角θmax1直线地增大到第2最大倾转角θmax2(＝第1最大倾转角θmax1+Smax)。该第2最大倾转角θmax2例如对应于液压泵2的构造上的最大倾转(泵性能极限)设定。
最小值选择部86选择由第1目标泵倾角运算部81计算出的液压泵2的第1目标倾转角θD和由加法运算部85修正后的第2目标倾转角θT中较小的一方，作为液压泵2的控制用目标倾转角θc。这样，由第1目标泵倾角运算部81计算出的液压泵2的第1目标倾转角θD比修正后的第2目标倾转角θT大时，将修正后的第2目标倾转角θT作为控制用的控制用目标倾转角θc输出，控制用目标倾转角θc限制到修正后的第2目标倾转角θT以下。
减法运算部87计算控制用的控制用目标倾转角θc与从倾转角检测器15输出的倾转角信号θ的偏差Δθ，控制电流运算部88例如由积分控制运算从其偏差Δθ计算出控制电流信号R。这样，使倾转角信号θ与控制用的控制用目标倾转角θc一致地控制。
如以上那样构成的本实施形式的动作如下。
首先，说明在不操作模式选择开关17的任何开关17a-17c、不输出控制解除信号F的场合，即施工机械控制器18的开关部84闭合的场合。
使发动机1起动，驱动液压泵2，当操作操作杆装置50、…中的任一个时，从液压泵2排出的压力油通过方向控制阀7-10中的相应的阀供给到液压缸3、5、6或液压马达4，例如驱动图2所示液压挖掘机的前部作业设备104，实施土砂的挖掘作业等。
在施工机械控制器18中，由第1目标泵倾转角运算部81计算出与从压力检测器55输出的控制压力信号D对应的液压泵2的第1目标倾转角θD，由第2目标泵倾转角运算部82计算与从压力检测器14输出的液压泵2的排出压力信号P对应的液压泵2的第2目标倾转角θT，由倾转角修正值运算部83计算出与从压力检测器14输出的液压泵2的排出压力信号P对应的液压泵2的目标倾转的修正值S。
此时，如操作杆装置的杆操作量小、θD＜θc(＝θT)，则由最小值选择部86选择由第1目标倾转角运算部81运算的液压泵2的第1目标倾转角θD作为控制用目标倾转角θc选择，由减法运算部87和控制电流运算部88计算出用于使倾转角信号θ与控制用目标倾转角θc一致的控制电流信号R，该控制电流信号R输出到调节器16的电磁比例减压阀60。这样，液压泵2的倾转角与控制用的控制用目标倾转角θc(＝θD)一致地受到控制，液压泵2排出目标倾转角θc和与此时的发动机1的转速N的积成比例的流量。该排出流量为与操作杆装置的杆操作量对应的流量，该排出流量供给到相应的液压缸3、5、6、或液压马达4，该促动器按与操作杆装置的操作量对应的速度受到驱动。
另一方面，例如对操作杆装置的操作杆进行拉操作，当θD＞θc(＝θT)时，由最小值选择部86选择第2目标泵倾转角运算部82计算的液压泵2的第2目标倾转角θT作为控制用的目标倾转角θc，根据该控制用目标倾转角θc和倾转角信号θ计算的控制电流信号R输出到调节器16的电磁比例减压阀60。
此时，例如实施重挖掘、从压力检测器14输出的信号P示出的泵排出压力为比图9所示P1高的P2时，在倾转角修正值运算部83计算修正值S＝0，在第2目标泵倾转角运算部82计算第2目标倾转角θT＝θ2，该θ2依原样成为修正后的第2目标倾转角θT。为此，该液压泵2的倾转角被限制为θ2，液压泵2的排出流量也限制为下述的流量Q1。
Q1＝a·θ2·N
         (a为常数)
这样限制液压泵2的排出流量，也限制了由液压泵2的排出量与排出压力的积表示的液压泵2的消耗功率。由此可防止发动机1的过负载，在不产生发动机熄火的范围有效地利用发动机1的输出功率。
基于该泵吸收转矩曲线20的液压泵2的倾转角的控制被称为泵吸收转矩控制，液压泵2的排出流量的控制被称为泵吸收功率控制。
根据上述那样的状态，例如在从铲斗110放出土砂而成为空载动作的场合，液压泵2的泵排出压力P从P2下降。该泵排出压力P例如下降到比P1小的P3时，在倾转角修正值运算部83计算修正值S＝S1，在第2目标泵倾转角运算部82计算第2目标倾转角θT＝θmax1，将修正值S1加到θmax1后获得的值成为修正后的第2目标倾转角θT。为此，液压泵2的倾转角成为θmax1+S1地受到控制，液压泵2的排出流量也成为流量Q3地受到控制。
Q3＝a·(θmax1+S1)·N
即，液压泵2的倾转角与液压泵2的排出压力为P1时的倾转角即第1最大倾转角θmax1相比，增加修正值S1的量，为此液压泵2的排出流量也增加。
在这里，使得随着泵排出压力P变得比P1低而以线性比例增大地设定修正值S，修正后的第2目标倾转角θT如特性线22那样随着泵排出压力P从P1下降而成线性比例地从第1最大倾转角θmax1增大到第2最大倾转角θmax2(＝第1最大倾转角θmax1+Smax)。为此，由同步控制使得在与调速区域33(图3)相当的范围23即使发动机1的转速为一定，也随着发动机负载减轻而增加液压泵2的排出流量，与此相应，可增大液压缸3、5、6、液压马达4等液压促动器的动作速度。该特性线22所示特性表观上与图3所示机械调速器的下降特性线31大体一致。
图10A和图10B示出由具有将调速区域控制为下降特性的机械调速式发动机的现有技术获得的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系和泵排出压力与泵排出流量的关系。
对于在施工机械控制器的运算功能中没有图6所示倾转角修正值运算部83、开关部84、及加法运算部85的现有技术，在与调速区域33(图3)相当的Pmin与P1间的范围23，如直线25所示那样，泵倾转角θ为一定。另一方面，在机械调速式发动机的调速区域33中，如图3的虚线31所示那样，可获得随着发动机输出转矩(发动机负载)Te下降使发动机转速N增加的下降特性。为此，在Pmin与P1之间的范围23中，随着泵排出压力P从P1下降，发动机转速N增加，即使泵倾转角θ一定，发动机转速N的增加也使得泵排出流量Q如虚线26所示那样增加。这样，供给到液压促动器的流量增多，在空载动作下的作业速度加快，可提高作业效率。
图11A和图11B示出由具有将调速区域控制为同步特性的发动机的现有技术和本实施形式获得的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系和泵排出压力与泵排出流量的关系。
在将调速区域控制为同步特性的发动机的调速区域33中，如图3的直线32所示那样，即使发动机输出转矩Te下降，发动机转速N也为额定转速NO，保持一定。为此，在与调速区域33相当的Pmin与P1间的范围23中，如由1点划线27所示那样，在泵倾转角θ为一定的场合，泵排出流量Q也如在图11B中由1点划线28所示那样保持一定。而在本实施形式中，在与调速区域33相当的Pmin与P1间的范围23中，泵倾转角θ与图9的特性线22对应地如直线35那样变化，泵排出流量Q随着泵倾转角θ的增加如直线36所示那样变化。即，即使发动机转速N为一定，随着泵排出压力P从P1下降，泵排出流量Q成线性比例地增加。这样，与图10A和图10B所示现有技术同样，供给到液压促动器的流量增大，空载动作下的作业速度变快，可提高作业效率。
另外，如上述那样，作为不希望发动机轻负载时的液压泵2的排出流量的增加控制的操作或作业，具有行走操作、起吊作业、整地作业。在进行这样的操作或作业的场合，操作者对相应的模式选择开关17的开关17a-17c进行操作。这样，从模式选择开关17将控制解除信号F输出到施工机械控制器18，打开开关部84，目标泵倾转的修正值S变得无效。这样，不由倾转角修正值运算部83的修正值S实施对液压泵2的排出流量的增加控制。
上述模式选择开关17的例如行走模式开关17a也可在来自检测行走操作杆的操作的检测装置的信号输入到施工机械控制器18时作动。对于其它模式开关17b、17c也同样。
按照这样构成的本实施形式，在具有采用了同步控制的发动机1的场合，即使在调速区域33，也可随着发动机负载变轻而逐渐增加泵排出流量Q。即，可实施与按照机械调速器的下降特性的流量增加大体相等的泵排出流量的增加。这样，可使发动机轻负载时的液压促动器速度增大，提高空载作业时的轻负载时的作业效率。另外，即使对于习惯了具有机械调速式发动机的施工机械的操作的操作者，也可提供良好的操作感受。
另外，在实施行走操作、起吊作业、整地作业时，通过使由倾转角修正值运算部83产生的修正值S无效化，实施基于图3所示同步特性线32的同步控制，从而可与发动机负载无关地使液压泵2的排出流量一定，与发动机负载的增减无关地使液压促动器速度为相等速度，实施良好的行走操作、起吊作业、整地作业。
下面根据图12-图17B说明本发明的第2实施形式。本实施形式将本发明适用于具有可将调速区域控制为反下降特性的燃料喷射控制装置的发动机的液压驱动装置。
本实施形式的液压驱动装置的全体构成除了下述点之外，与图1所示的第1实施形式实质上相同。
在本实施形式中，由图1所示电子调速器12和发动机控制器13构成的燃料喷射控制装置可将调速区域控制为反下降特性，由此控制发动机1，使得在调速区域中，随着发动机输出转矩Te(发动机负载)的下降，使发动机1的转速下降。
图12示出控制为反下降特性的发动机1的发动机转速N与输出转矩Te的关系。在图12中，在调速区域33，如直线34所示那样，具有随着发动机输出转矩Te(发动机负载)下降使发动机转速N减少的反下降特性。根据该反下降特性，与下降特性和同步特性相比，可使轻负载时的发动机的转速进一步下降，可实现更低的燃料费用和低噪声。
图13以功能框图示出本实施形式的施工机械控制器18的运算功能。
施工机械控制器18具有第1目标泵倾转角运算部81、第2目标泵倾转角运算部82、第1倾转角修正值运算部83A、第2倾转角修正值运算部83B、0设定部83C、开关部84A、加法运算部85、最小值选择部86、减法运算部87、及控制电流运算部88的各功能。
第1和第2倾转角修正值运算部83A、83B分别从压力检测器14输入液压泵2的排出压力信号P，使其与存储于存储器的表对照，计算液压泵2的第2目标倾转角θT的修正值S。
第1倾转角修正值运算部83A用于修正液压泵2的倾转角，使得即使反下降特性使调速区域33的发动机转速下降，也随着发动机负载减轻而增加液压泵2的排出流量，在存储器的表中如图14所示那样设定泵排出压力P与修正值Sa的关系，使得当泵排出压力P在P1以上时修正值Sa＝0，当泵排出压力P比P1小时，随着泵排出压力P的减小使修正值Sa按线性比例增大。
另外，第2倾转角修正值运算部83B用于修正液压泵2的倾转角，使得即使反下降特性使在调速区域33的发动机转速下降，也与发动机负载无关地使液压泵2的排出流量保持一定，在存储器的表如图14所示那样，设定泵排出压力P与修正值Sb的关系，使得当泵排出压力P在P1以上时修正值Sb＝0，如排出压力P比P1小，则按比由第1倾转角修正值运算部83A计算的修正值Sa小的比例随着泵排出压力P变小而使修正值Sb成线性比例地增大。
0设定部83C输出0作为修正值S。
行走模式开关17A为拨号式，具有第1、第2、第3这样3个切换位置。
开关部84A在模式选择开关17A处于图示第1位置时如图所示那样选择由第1倾转角修正值运算部83A运算的修正值Sa，模式选择开关17A切换到第2位置时，选择由第2倾转角修正值运算部83B计算的修正值Sb，当将模式选择开关17A切换到第3位置时，选择从0设定部83C输出的修正值S(＝0)，作为修正值S输出。
在加法运算部85，与第1实施形式同样，将由第2目标泵倾转角运算部82计算出的液压泵2的第2目标倾转角θT和由开关部84A选择的修正值S相加，计算修正后的第2目标倾转角θT。
图15示出由加法运算部85修正后的泵排出压力P与第2目标倾转角θT的关系。
在开关部84A，当选择由第1倾转角修正值运算部83A计算的修正值Sa时，与调速区域33相当的范围34的特性线19如特性线40那样修正，随着泵排出压力P从P1下降到Pmin，修正后的第2目标倾转角θT从第1最大倾转角θmax1直线增大到第4最大倾转角θmax4(＝第1最大倾转角θmax1+Samax)。该第4最大倾转角θmax4例如对应于液压泵2的构造上的最大倾转(泵性能极限)设定。
在开关部84A，当选择由第2倾转角修正值运算部83B计算的修正值Sb时，与调速区域33相当的范围34的特性线19如特性线41那样受到修正，随着泵排出压力P从P1下降到Pmin，修正后的第2目标倾转角θT从第1最大倾转角θmax1直线增大到第3最大倾转角θmax3(＝第1最大倾转角θmax1+Sbmax)。
在开关部84A，当选择0设定部83C的修正值S＝0时，与调速区域33相当的范围34的特性线19不修正，由第2目标泵倾角运算部82计算的第2目标倾转角θT按原状态输送。
特性线40所示特性在表观上与图12所示机械调速器的下降特性线31大体一致，特性线41所示特性在表观上与图3所示同步控制的特性线32大体一致。
如以上那样构成的本实施形式的动作，除了发动机1被控制为下降特性、液压泵2的排出流量增加控制由修正值Sa和修正值Sb中的任一个确定之外，其它与第1实施形式实质上相同。
即，例如重挖掘等作业时，对操作杆装置的操作杆进行拉操作，θD＞θc(＝θT)，当P＞P1时，模式选择开关17A切换到第1位置，选择了由第1倾转角修正值运算部83A计算的修正值Sa时，进行由图15所示特性线40进行的液压泵2的倾转角的增加控制(排出流量的增加控制)，将模式选择开关17A切换到第2位置，当选择由第2倾转角修正值运算部83b计算的修正值Sb时，进行由图15所示特性线41进行的液压泵2的倾转角的增加控制(排出流量的保持控制)。
图16A和图16B示出由具有将调速区域控制为反下降特性的发动机的现有技术获得的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系和泵排出压力与泵排出流量的关系。
如上述那样，在施工机械控制的计算功能中没有图6所示倾转角修正值运算部83、开关部84、及加法运算部85的场合，在与调速区域33相当的Pmin与P1间的范围23，如直线25所示那样，泵倾转角θ为一定。另一方面，在反下降特性下，如图12的直线34那样，随着发动机输出转矩(发动机负载)Te下降，发动机转速N减少。为此，在Pmin与P1之间的范围23，由于随着泵排出压力P从P1下降，发动机转速N减少，所以，即使泵倾转角θ即使为一定，发动机转速N的减少也使泵排出流量Q如虚线44所示那样减少。这样，供给液压促动器的流量减少，存在空载动作的作业速度比同步控制的场合更慢的问题。
图17A和图17B示出本实施形式的泵排出压力P与泵倾转角θ的关系和泵排出压力与泵排出流量的关系。
在本实施形式中，当选择由第1倾转角修正值运算部83A计算的修正值Sa将图15所示特性线19修正成特性线40的场合，在与调速区域33相当的Pmin与P1间的范围23，泵倾转角θ对应于图15的特性线40如直线45那样变化，泵排出流量Q随着泵倾转角θ的增加如直线46所示那样变化。即，即使反下降特性使发动机转速N下降，也可随着泵排出压力P从P1下降使泵排出流量Q成线性比例地增加。这样，与图10A和图10B所示现有技术同样，供给到液压促动器的流量增大，空载动作的作业速度变快，可提高作业效率。
另外，在选择由第2倾转角修正值运算部83B计算的修正值Sb、将图15所示特性线19修正为特性线41的场合，在与调速区域33相当的Pmin与P1之间的范围23，泵倾转角θ对应于图15的特性线41如直线47那样变化，泵排出流量Q由于泵倾转角θ的增加而成为如直线48所示那样的状态。即，根据反下降特性，即使发动机转速N下降，由此导致的泵排出流量Q的减少也由泵倾转的增大而抵消，泵排出流量Q保持一定地受到控制。这样，如行走操作、起吊作业、整地作业那样，在不希望液压泵2的排出流量的增加控制的操作或作业中，与发动机负载的增减无关地使液压促动器速度为相等速度，可实施良好的行走操作、起吊作业、整地作业。
在选择0设定部83C的修正值S＝0、不修正图15所示特性线19的场合，在与调速区域33相当的Pmin与P1间的范围23中，泵倾转角θ对应于图15的特性线19如直线49那样为一定，泵排出流量Q与图16B同样，由反下降特性导致的发动机转速N的下降使泵排出流量Q如直线50那样减少。这样，可进一步提高燃料费用。
按照以上那样构成本实施形式，在具有控制为反下降特性的发动机的液压驱动装置中，可获得与第1实施形式同样的效果。即，通过将模式选择开关17A切换到第1位置，选择由第1倾转角修正值运算部83A计算的修正值Sa，从而即使在调速区域33也可随着发动机负载减轻逐渐地增加泵排出流量Q，可实施与利用机械调速的下降特性获得的流量增加大体同等的泵排出流量的增加。这样，可使发动机轻载时的液压促动器速度增大，提高空载作业等轻载时的作业效率。另外，即使对于习惯了具有机械调速式发动机1的施工机械的操作的操作者，也可提供良好的操作感受。
另外，在实施行走操作、起吊作业、整地作业时，通过将模式选择开关17A切换到第2位置，选择由第2倾转角修正值运算部83B计算的修正值Sb，与发动机负载无关地使液压泵2的排出流量为一定，与发动机负载的增减无关地使液压促动器速度为相等速度，实施良好的行走操作、起吊作业、整地作业。
另外，按照本实施形式，使用控制为反下降特性的发动机，驱动液压泵2，所以，与使用了控制为同步特性的发动机的第1实施形式相比，可使轻载时的发动机的转速进一步下降，可实现更低的燃料费用和低噪声。
另外，在轻挖掘时希望最优先考虑燃料费用的场合，将模式选择开关1 7A切换到第3位置，选择0设定部83C的修正值S＝0，从而使液压泵2的排出流量减少，可进一步提高燃料费用。
下面根据图18-图20说明本发明的第3实施形式。
在以上的实施形式中，在具有将调速区域控制为同步特性或反下降特性的发动机的液压驱动装置适用本发明，但调速区域的特性不限于此。本实施形式作为其一例，将本发明适用于具有将调速区域控制为组合同步特性和反下降特性后获得的特性的发动机的场合。
图18示出控制为组合同步特性和反下降特性获得的特性的发动机的发动机转速N输出转矩Te的关系。如图18所示，在调速区域33中，具有组合如直线90a那样与发动机输出转矩Te(发动机负载)的下降无关地将发动机转速N保持为额定转速NO的一定值的同步特性和如直线90b那样随着发动机输出转矩Te下降使发动机转速N减少的反下降特性获得的特性90。按照该特性90，在中负载时，由同步特性将发动机转速保持为一定，确保某一程度的促动器速度并改善噪声和燃料费用，当发动机负载为比其小的轻负载时，可由反下降特性进一步改善噪声和燃料费用。
图19为示出发动机具有这样的特性90的场合的倾转角修正值运算部83(参照图6)的泵倾转角修正值S的特性的图。泵倾转角修正值S的特性与图18所示直线90a和直线90b的特性对应，设定为折线。
图20为倾转角修正值运算部83的修正值S具有图19所示那样的特性的场合的与图9相同的特性图。通过将修正值S加到第2目标倾转角θT，从而将特性线19如特性线91那样修正为与修正值S的折线同样的折线的特性。这样，在重挖掘等将液压泵2的倾转角限制为第2目标倾转角θT的作业中，在与调速区域33相当的Pmin与P1间的范围23，泵倾转角θ如特性线91那样变化，与此相随，液压泵的排出流量如图11B的直线36那样变化，可进行与第1实施形式同样的泵排出流量的增加控制。
在上述实施形式中，当泵排出压力P为P1以下的发动机轻负载时，作为使泵排出流量增加的修正值S的特性，设定可进行与机械调速的下降特性大体一致的泵排出流量的增加控制的特性，但本发明不限于设定为这样的排出流量特性。例如，可进一步增大图8所示泵倾转角修正值S值的特性线的斜率，比由下降特性获得的泵排出流量的增加更多地增加泵排出流量，也可相反。另外，即使在调速区域的特性不为组合同步特性和反下降特性获得的特性的场合，也可使图8所示泵倾转角修正值S的特性线为折线。另外，泵倾转角修正值S的特性线也可不是直线而是曲线。
另外，在上述实施形式中，使修正值S为0的泵排出压力与由泵吸收转矩曲线20获得的作为控制开始压力的P1一致，但也可为比其低的压力。
另外，在上述实施形式中，在泵排出压力P为P1以下的发动机轻负载时，作为使泵排出流量增加的修正值S的特性，设定了与下降特性对应的1个特性，但除此以外也可设定1个或多个特性，使得操作者可通过模式选择开关的切换选择其中的1个。另外，也可形成为使模式选择开关的输出连续改变的拨号式，连续地改变修正值S的特性。这样，可在保持同步特性或反下降特性的优点的低燃料费用和低噪声效果的同时，由操作者自身选择操作者所期望的动作速度。
另外，在上述实施形式中，将可控制为同步特性或反下降特性的燃料喷射控制装置的促动器作为电子调速器12，但本发明不限于此，也可设置可与发动机转速无关地控制喷射量的共轨式燃料喷射控制装置或组合喷射式燃料喷射控制装置。
另外，在上述实施形式中，由施工机械控制器18进行与要求流量对应的液压泵2的倾转角的控制、液压泵2的吸收转矩控制(吸收功率控制)、作为本发明的特征的轻负载时的液压泵的倾转角增加控制的指令值的所有计算，将控制电流信号送往调节器16，从而控制液压泵的倾转角，但也可由调节器以液压方式进行其一部分(例如与要求流量对应的液压泵2的倾转角的控制和液压泵2的吸收转矩控制(吸收功率控制)。另外，在上述实施形式中，由倾转角检测器15检测液压泵2的倾转角，使该倾转角与目标倾转角一致地由反馈环进行控制，但也可不设置倾转角检测器15，由开环控制液压泵的倾转角。
产业上利用的可能性
按照本发明，液压驱动装置具有将调速区域的至少一部分控制成同步特性、反下降特性、及同步特性与反下降特性组合后获得的特性中的任一特性；其中，即使在调速区域，随着发动机负载减轻，可增加液压泵的排出流量，可与具有机械调速式发动机的场合同样地使发动机轻负载时的液压促动器速度增速，可提高轻负载时的作业效率。
另外，即使对于习惯了具有机械调速式发动机的施工机械的操作的操作者，也可提供良好的操作感受。
另外，按照本发明，选择性地实施液压泵的排出流量为一定的控制，与发动机负载的增减无关地使液压促动器速度为相等速度，可良好地实施操作者所期望的操作或作业。

Claims (15)

1.一种施工机械的液压驱动装置，具有发动机(1)、由该发动机驱动的可变容量型的液压泵(2)、及由从该液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器(3-6)，该发动机(1)具有可将调速区域的至少一部分控制为同步特性、反下降特性、组合了同步特性和反下降特性获得的特性中的任一个的燃料喷射控制装置(12、13)；
其特征在于：
具有泵吸收转矩控制装置(82)和流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)；
该泵吸收转矩控制装置(82)控制上述液压泵的排量，使得当上述液压泵(2)的排出压力超过第1规定压力(P1)时液压泵的排量不超过按预定的泵吸收转矩曲线(20)确定的值；
该流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时随着液压泵的排出压力从第2规定压力(P1)变低而增加液压泵的排量地进行控制。
2.一种施工机械的液压驱动装置，具有发动机(1)、由该发动机驱动的可变容量型的液压泵(2)、及由从该液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器(3-6)，该发动机(1)具有可将调速区域的至少一部分控制为同步特性、反下降特性、组合了同步特性和反下降特性获得的特性中的任一个的燃料喷射控制装置(12、13)；
其特征在于：
具有调节器(16)、压力检测器(14)、泵吸收转矩控制装置(82)、及流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)；
该调节器(16)对上述液压泵(2)的排量进行控制；
该压力检测器(14)检测上述液压泵的排出压力；
该泵吸收转矩控制装置(82)控制上述调节器(16)，使得当由该压力检测器检测出的上述液压泵的排出压力超过第1规定压力(P1)时液压泵的排量不超过按预定的泵吸收转矩曲线(20)确定的值；
该流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时，随着液压泵的排出压力从第2规定压力(P1)变低而增加液压泵的排量地控制上述调节器(16)。
3.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：上述第2规定压力(P1)与上述第1规定压力(P1)一致。
4.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：还具有使由上述流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)进行的上述液压泵的排量的增加控制无效的控制解除装置(17、84；17A、83C)。
5.根据权利要求4所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：
上述燃料喷射控制装置(12、13)可将调速区域的至少一部分控制为同步特性；
上述控制解除装置(17、84)包含行走模式开关(17a)、起吊模式开关(17b)、整地模式开关(17c)中的至少1个。
6.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：上述流量修正控制装置(83、85；17A、83A、84A、85)控制上述液压泵的排量，使得随着上述液压泵(2)的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低而增加上述液压泵的排出流量。
7.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：
上述燃料喷射控制装置(12、13)可将调速区域的至少一部分控制为反下降特性；
上述流量修正控制装置(17A、83A、83B、84A、85)具有第1装置(83A、85)、第2装置(83B、85)、及选择上述第1装置和第2装置中的一方的选择装置(17A、84A)；该第1装置(83A、85)控制上述液压泵的排量，使得随着上述上述液压泵(2)的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低而增加上述液压泵的排出流量；该第2装置(83B、85)在上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低时将上述液压泵的排出流量保持一定。
8.根据权利要求7所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：上述流量修正控制装置(17A、83A、83B、84A、85)还具有使上述液压泵(2)的排量的增加控制无效的第3装置(83C)，上述选择装置(17A、84A)选择上述第1装置、第2装置、及第3装置中的任一个。
9.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：
上述泵吸收转矩控制装置(82)具有根据上述液压泵(2)的排出压力和泵吸收转矩曲线计算用于泵吸收转矩控制的目标排量(θT)，并且当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时将上述排量保持为一定值(θmax1)的装置(82)；
上述流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)具有计算随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低而增加的排量修正值(S)的装置(83；83A，83B)，和将上述排量修正值加到上述目标排量而修正后的第2排量(θT)的装置，按照该修正后的目标排量控制上述液压泵的排量。
10.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：
上述泵吸收转矩控制装置(82)为将上述液压泵(2)的排量的最大值限制到按上述泵吸收转矩曲线(20)确定的值以下的装置；
上述流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)为使得随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力变低而增大上述液压泵的排量的最大值地进行控制的装置。
11.根据权利要求1或2所述的施工机械的液压驱动装置，其特征在于：
还具有计算与上述多个液压促动器(3-6)的要求流量相应的第1目标排量(θD)的第1运算装置(81)；
上述泵吸收转矩控制装置(82)具有根据上述液压泵(2)的排出压力和泵吸收转矩曲线(20)计算用于泵吸收转矩控制的第2目标排量(θT)，并且当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时将上述排量保持为一定值(θmax1)的第2运算装置(82)；
上述流量修正控制装置(83、85；17A、83A、83B、84A、85)具有计算随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低而增加的排量修正值(S)的装置(82；83A，83B)，和将上述排量修正值加到上述第2目标排量而修正后的第2目标排量(θT)的装置(85)；
将上述第1目标排量和上述修正后的第2目标排量中的较小一方选择为控制用的目标排量，控制上述液压泵的排量。
12.一种施工机械的液压驱动方法，
该施工机械具有发动机(1)、由该发动机驱动的可变容量型的液压泵(2)、及由从该液压泵排出的压力油驱动的多个液压促动器(3-6)，
该发动机(1)具有可将调速区域的至少一部分控制为同步特性、反下降特性、组合了同步特性和反下降特性获得的特性中的任一个的燃料喷射控制装置(12、13)；
其特征在于：
控制上述液压泵的排量，使得当上述液压泵(2)的排出压力超过第1规定压力(P1)时液压泵的排量不超过按预定的泵吸收转矩曲线(20)确定的值；
使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时随着液压泵的排出压力从第2规定压力(P1)变低而增加液压泵的排量地进行控制。
13.根据权利要求12所述的施工机械的液压驱动方法，其特征在于：可选择当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时随着液压泵的排出压力从第2规定压力(P1)变低而增加液压泵的排量的控制和将液压泵的排量保持一定的控制中的任一方。
14.根据权利要求12所述的施工机械的液压驱动方法，其特征在于：控制液压泵的排量，使得当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时随着液压泵的排出压力从第2规定压力(P1)变低而增加上述液压泵的排出流量。
15.根据权利要求12所述的施工机械的液压驱动方法，
其特征在于：
上述燃料喷射控制装置(12、13)可将调速区域的至少一部分控制为反下降特性；
可选择当上述液压泵的排出压力处于上述第1规定压力(P1)以下时，随着上述液压泵(2)的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低而增加上述液压泵的排出流量地使上述液压泵的排量增加的控制，和随着上述液压泵的排出压力从上述第2规定压力(P1)变低将上述液压泵的排出流量保持一定地增加上述液压泵的排量的控制中的任一方。
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