JP2012137027A - 作業機械の油圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のマップでリリーフカットオフ制御する作業機械の油圧制御装置を提供すること。
【解決手段】
エンジンと、同エンジンによって駆動可能とし、コントローラからの指令により斜板角度が変更可能な一つ以上の可変容量ポンプと、可変容量ポンプからの吐出により駆動可能とする複数のアクチュエータと、を備え、可変容量ポンプのポンプ吐出圧力が最高圧力に達した場合に、コントローラがアクチュエータへのポンプ吐出流量を制限するように制御するリリーフカットオフ制御を行う作業機械の油圧制御装置において、コントローラには、前記リリーフカットオフ制御のポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を設定した複数のマップを予め記憶させておき、いずれかのマップを任意に選択可能としたことを特徴とする作業機械の油圧制御装置である。
【選択図】図1
【解決手段】
エンジンと、同エンジンによって駆動可能とし、コントローラからの指令により斜板角度が変更可能な一つ以上の可変容量ポンプと、可変容量ポンプからの吐出により駆動可能とする複数のアクチュエータと、を備え、可変容量ポンプのポンプ吐出圧力が最高圧力に達した場合に、コントローラがアクチュエータへのポンプ吐出流量を制限するように制御するリリーフカットオフ制御を行う作業機械の油圧制御装置において、コントローラには、前記リリーフカットオフ制御のポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を設定した複数のマップを予め記憶させておき、いずれかのマップを任意に選択可能としたことを特徴とする作業機械の油圧制御装置である。
【選択図】図1
Description
本発明は、可変容量ポンプからの作業油の吐出により複数のアクチュエータを駆動可能とする作業機械の油圧制御装置に関する。
従来、作業機械は可変容量ポンプを備え、この可変容量ポンプは、エンジンによって駆動可能とし、コントローラからの指令により斜板角度を変更可能としたものである。そして、作業機械は、可変容量ポンプからの作業油の吐出により複数のアクチュエータを駆動可能としている。
図8は、従来の可変容量ポンプのポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を示すグラフである。図8に示すように、ポンプ吐出圧力の増加に伴い、ポンプ吐出流量が減少するような曲線を有する。これは、作業機械の作業負荷が増加して油圧の負荷がエンジンの最大出力を超えると、エンジンストールが発生してエンジンが停止するからである。それを防止するために、可変容量ポンプの吐出圧力が増加した場合に、ポンプ吐出流量を減らして油圧の負荷がエンジン最大出力を超えないように制御している。
通常、作業機械の油圧回路においては、回路保護のため安全弁(リリーフ弁)が設置されており、回路内の圧油がリリーフ弁で設定した圧力以上になった場合にリリーフ弁が開き、回路の高圧油をタンクに逃がすことで機器の破損を防止するようになっている。
ところが、作業中の負荷の増加によりポンプ吐出圧力がリリーフ圧まで上昇すると、リリーフ弁が開いて回路の圧油をタンクに逃がすようにしているために、リリーフ弁より捨てられる圧油のエネルギがすべて損失(発熱)となる。図9に示す斜線部分は損失部分に相当する。この結果、リリーフ弁で圧油を逃がす方法では、燃費の悪化を招くとともに、リリーフ弁で逃がしたときに圧力エネルギが熱エネルギに変換されることにより、油温が上昇して油圧機器の寿命を早めるという問題点があった。
前記の問題点を解決するために、例えば特許文献1〜特許文献3に記載のように、可変容量式ポンプを搭載した作業機用油圧回路において、ポンプ吐出圧力がリリーフ圧力近傍の所定の圧力以上になった場合に、ポンプ吐出流量を減じてリリーフ弁から排出される圧油をカットする、いわゆるリリーフカットオフ装置が公知になっている。
図10は、前記リリーフカットオフ装置によるリリーフカットオフ制御を説明するグラフである。図10に示すように、リリーフカットオフ装置は、可変容量ポンプのポンプ吐出圧力を検出し、検出したポンプ吐出圧力がリリーフ圧近傍の所定の圧力になった場合には、可変容量ポンプの斜板角度を変更してポンプ吐出流量を減少するように制御している。
前記リリーフカットオフ装置によれば、作業機械での掘削作業中にバケットが固い岩盤に当たり作業機シリンダの負荷圧力が上昇した場合等に、リリーフ作動による圧油のエネルギロスを防止するとともに、油温上昇による油圧機器の損傷を防止することができる。
ところが、前記リリーフカットオフ装置においてはカットオフする流量(カットオフ制御時の最低吐出流量)が一義的に決まっている。すなわち、図10に示すように、ポンプ吐出圧力が所定のカットオフする圧力(カットオフ設定圧力)に達すると、ポンプの目標のポンプ吐出流量Qkminまで急激に減少させるようにしていた。
この場合、掘削作業中に硬い岩盤に当たり、吐出圧力がカットオフ設定圧力になった場合に、リリーフカットオフ制御の作動によるポンプ吐出流量の減少に伴い、アクチュエータの速度が急に減少するため作業効率が落ちるなどの問題点があった。
そこで、請求項1に記載の発明は、エンジンと、同エンジンによって駆動可能とし、コントローラからの指令により斜板角度が変更可能な一つ以上の可変容量ポンプと、可変容量ポンプからの吐出により駆動可能とする複数のアクチュエータと、を備え、可変容量ポンプのポンプ吐出圧力がカットオフ設定圧力に達した場合に、コントローラがアクチュエータへのポンプ吐出流量を制限するように制御するリリーフカットオフ制御を行う作業機械の油圧制御装置において、コントローラには、前記リリーフカットオフ制御のポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を設定した複数のマップを予め記憶させておき、いずれかのマップを任意に選択可能としたことを特徴とする作業機械の油圧制御装置である。
請求項2に記載の発明は、ポンプ斜板角度を検出する角度センサを備え、角度センサは前記それぞれの特性におけるポンプ斜板角度を検出し、コントローラは、角度センサで検出したポンプ斜板角度に基づいて、ポンプ吐出流量がリリーフカットオフ制御時のポンプ目標流量になるまで可変容量ポンプを制御することを特徴とする請求項1に記載の作業機械の油圧制御装置である。
請求項3に記載の発明は、前記マップは、ポンプ吐出圧力の増加に伴い可変容量ポンプからのポンプ吐出流量が多い作業効率重視特性と、ポンプ吐出圧力の増加に伴い可変容量ポンプからのポンプ吐出流量が作業効率重視特性に比べて少ない燃費重視型特性と、を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の作業機械の油圧制御装置である。
請求項4に記載の発明は、前記作業効率重視特性はリリーフカットオフ制御をしない特性であり、前記燃費重視型特性はリリーフカットオフ制御をする特性であり、切替装置により、前記作業効率重視特性又は前記燃費重視特性のいずれかを選択可能とすることを特徴とする請求項3に記載の作業機械の油圧制御装置である。
請求項5に記載の発明は、前記リリーフカットオフ制御が作動した場合におけるエンジンは、エンジン出力トルクが減少するに従ってエンジン回転数が増大するドループ特性から、エンジン出力トルクが減少しても所定エンジン回転数を維持するアイソクロナス特性、又はエンジン出力トルクが減少するに従ってエンジン回転数が減少する逆ドループ特性に切換可能とすることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の作業機械の油圧制御装置である。
請求項6に記載の発明は、切替装置により前記燃費重視特性を選択した場合に、エンジンを前記逆ドループ特性又は前記アイソクロナス特性に切替可能とすると共に、エンジン回転数を前記作業効率重視特性又は前記標準特性よりも低い所定の回転数まで低減するように制御することを特徴とする請求項5に記載の作業機械の油圧制御装置である。
(1)請求項1記載の本発明では、エンジンと、同エンジンによって駆動可能とし、コントローラからの指令により斜板角度が変更可能な一つ以上の可変容量ポンプと、可変容量ポンプからの吐出により駆動可能とする複数のアクチュエータと、を備え、可変容量ポンプのポンプ吐出圧力が最高圧力に達した場合に、コントローラがポンプ吐出流量を制限するように制御するリリーフカットオフ制御を行う作業機械の油圧制御装置において、コントローラには、前記リリーフカットオフ制御のポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を設定した複数のマップを予め記憶させておき、いずれかのマップを任意に選択可能としている。
これにより、オペレータが自らの作業に合わせてカットオフ特性を選択することができる。また、ポンプ吐出流量の減少に伴い、アクチュエータの速度が急に減少するために、作業効率が落ちることが従来に比べて少なくなる。
(2)請求項2記載の本発明では、前記選択されたそれぞれの特性における可変容量ポンプの斜板角度を角度センサー(ポテンショメータ)により検出し、コントローラは、検出した可変容量ポンプの斜板角度に基づいて、レギュレータを制御することにより、ポンプ吐出流量がリリーフカットオフ制御時のポンプ目標流量になるように制御するので、その特性における可変容量ポンプの最低のポンプ吐出流量を精度良くコントロールすることができる。
(3)請求項3記載の本発明では、前記マップは、ポンプ吐出圧力の増加に伴い可変容量ポンプからのポンプ吐出流量を従来のカットオフ制御時よりも多くすることで作業性を高める作業効率重視特性とすることできる。また、前記マップは、ポンプ吐出圧力の増加に伴い可変容量ポンプからのポンプ吐出流量を少なくすることでリリーフカットオフ制御時の燃料の損失を抑える燃費重視特性とすることができる。
(4)請求項4記載の本発明では、前記作業効率重視特性はリリーフカットオフ制御をしない特性であり、作業性を高めたい場合に使用することができる特性である。また、前記燃費重視型特性はリリーフカットオフ制御を行って、燃費を重視する特性である。そして、切替装置により、前記作業効率重視特性又は前記燃費重視特性のいずれかの特性を選択可能としている。
(5)請求項5記載の本発明では、リリーフカットオフ制御が作動した場合に、ドループ特性からアイソクロナス特性又は逆ドループ特性に変更することで、リリーフカットオフ制御作動時の回転数を下げるようにし、等燃費線図上の燃費の小さいところでの運転として、更に燃費を向上させることができる。
(6)請求項6記載の本発明では、切替装置により燃費重視特性を選択すると、エンジンをアイソクロナス特性又は逆ドループ特性に切替可能とすると共に、エンジン回転数を作業効率重視特性又は標準特性よりも低い所定の回転数まで低減するようにコントローラが制御するので、切替装置で簡単に燃費重視特性に変更するだけで、エンジンの回転数を低下させ、作業効率重視特性又は標準特性に比べてより燃費の抑制がより可能となる。
本実施形態における作業機械の油圧制御装置10は、図1に示すように、基本的構造として、エンジンEと、このエンジンEによって駆動可能とし、コントローラ11からの指令により斜板角度が変更可能な一つ以上の可変容量ポンプ12と、可変容量ポンプ12からの吐出により駆動可能とする複数のアクチュエータ16と、を備えている。
また、本実施形態における作業機械の油圧制御装置10は、図1に示すように、ポンプ吐出圧を検出する圧力検出センサ14、数種類のリリーフカットオフの特性マップを記憶したコントローラ11、コントローラ11からの指令により可変容量ポンプ12の斜板角度を変更可能なレギュレータ13、リリーフカットオフ特性を任意に変更可能な切替装置としてのモード切替スイッチ17を備えている。
エンジンEは、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、可変容量ポンプ12に出力軸19を介して動力を伝達することで、その可変容量ポンプ12から圧油を吐出させる。
可変容量ポンプ12は、エンジンEの出力軸19と連動連結しており、この出力軸19の回転によって駆動可能としている。また、可変容量ポンプ12は、コントローラ11によって指令を受けたレギュレータ13が斜板角度を変更することで、ポンプ吐出流量を変更可能としている。
アクチュエータ16は、可変容量ポンプ12から吐出された圧油がコントロールバルブ15を介して供給されることにより駆動可能としている。アクチュエータ16としては、例えば、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダである。
また、可変容量ポンプ12から吐出された圧油により、図示しない油圧モータを駆動可能としている。油圧モータとしては、走行モータ、旋回モータなどが挙げられる。
コントローラ11は、作業機械のエンジンEやレギュレータ13などの電子制御を行う部材であり、油圧回路を電子制御するプログラムが内蔵されたCPUや今回の可変容量ポンプ12の吐出に関するマップなどを記憶するROM、その他の電子部品を備えている。
圧力検出センサ14は、可変容量ポンプ12から吐出する圧油の圧力を検出するようにしている。
以上の構造を有する油圧制御装置10は、可変容量ポンプ12のポンプ吐出圧力が最高圧力(リリーフ圧)に達した場合に、コントローラ11がアクチュエータ16へのポンプ吐出流量を制限するように制御するリリーフカットオフ制御を行う。
すなわち、コントローラ11は、可変容量ポンプ12から吐出する圧油のポンプ吐出圧力を圧力検出センサ14で検出し、ポンプ吐出圧力がカットオフ設定圧力(図2に示すPk点)に達したときは、レギュレータ13で斜板角度を変更して、その変更した斜板角度をポテンショメータ18で検出しながら、ポンプ目標流量(図2に示すQmin1〜Qmin3)になるまでポンプ吐出流量を制御するようにしている。
そして、本実施形態における油圧制御装置10は、リリーフカットオフ制御のポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を設定した複数のマップを持っている。オペレータは、モード切替スイッチ17によりいずれかのマップを選択可能としている。
モード切替スイッチ17は、作業機械の運転部に配設され、本実施形態では、オペレータがモード切替スイッチ17を切り替えることにより、複数の特性のうちいずれか1つの特性を選択可能としている。
マップは、図2に示すように、従来の特性よりも可変容量ポンプ12の最小吐出流量が多い作業効率重視特性(Pモード:パワーモード)と、作業効率重視特性(Pモード)に比べて可変容量ポンプ12の最小吐出流量が少ない燃費重視特性(Eモード:エコモード)と、を有する。通常時では、作業効率と燃費とを両立させた標準特性(Sモード:スタンダードモード)を有する。
作業効率重視特性(Pモード)は、リリーフカットオフ制御を行なわずに、作業性を高める特性である。すなわち、図2に示すように、ポンプ吐出圧力の増加に伴いポンプ吐出流量の制御マップに沿わせて可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を減少させ、所定のカットオフ設定圧力Pkから目標のポンプ吐出圧力Pr1に向けて、可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を減少させて制御を行うようにしている。Qmin1は作業効率重視特性(Pモード)時のポンプ目標流量である。このように、作業効率重視特性(Pモード)では、従来に比べて緩やかにポンプ吐出流量を減少させるとともに、ポンプ目標流量Qmin1を従来のリリーフカットオフ制御のポンプ目標流量(図10に示すQkmin)の略2倍に設定することで、リリーフカットオフ制御時にも作業性を良好に確保できるようにしている。
燃費重視特性(Eモード)は、リリーフカットオフ制御を行い、前記作業効率重視特性(Pモード)に比べて燃料消費量を低減させる特性である。すなわち、ポンプ吐出圧力の増加に伴い吐出流量の制御マップに沿わせて可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を減少させ、所定のカットオフ設定圧力Pkから目標のポンプ吐出圧力Pr3に向けて、流量を減少させると共に、前記作業効率重視特性(Pモード)に比べて減少率を大きくして前記可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を減少させながらリリーフカットオフ制御を行うようにしている。Qmin3は燃費重視特性(Eモード)時のポンプ目標流量である。このように、燃費重視特性(Eモード)では、前記作業効率重視特性(Pモード)に比べて急速であって、従来に比べて緩やかにポンプ吐出流量を減少させるとともに、ポンプ目標流量Qmin3を従来のリリーフカットオフ制御Prのポンプ目標流量(図10に示すQkmin)と略同じに設定することで、リリーフカットオフ制御時の燃料の損失を抑えるようにしている。
標準特性(Sモード)は、リリーフカットオフ制御を行う通常時の特性であり、前記作業効率重視特性(Pモード)と前記燃費重視型特性(Eモード)とを両立させた特性である。すなわち、図2に示すように、前記作業効率重視特性(Pモード)の曲線と前記燃費重視型特性(Eモード)の曲線との間で線を描くように、可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を減少させてリリーフカットオフ制御を行うようにしている。Qmin2は標準特性(Sモード)時のポンプ目標流量である。標準特性(Sモード)のポンプ目標流量Qmin2は、前記作業効率重視特性(Pモード)のポンプ目標流量Qmin1と前記燃費重視型特性(Eモード)のポンプ目標流量Qmin3との略中間に設定している。
この結果、オペレータが自らの作業に合わせてカットオフ特性を選択することができる。従来では、図10に示すように、前記可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を所定のカットオフ設定圧力Pkから目標流量のQkminにまで急激に落とすようにしていたために、アクチュエータ16の速度が急に減少し、作業効率が落ちることがあった。ところが、本実施形態では、所定のカットオフ設定圧力Pkから制御マップに沿わせて可変容量ポンプ12からのポンプ吐出流量を減少させてリリーフカットオフ制御を行うようにしているので、アクチュエータの速度を緩やかに減少させることができ、作業効率が急激に落ちることが少なくなる。
なお、マップは、図2に示す3つの特性を例示したが、この3つの特性以外にもポンプ吐出流量とポンプ吐出圧力との関係の特性を得ることができる。また、各特性におけるポンプ吐出流量の目標流量もマップ上で任意に設定可能である。
次に、本実施形態における油圧制御装置10は、前記それぞれの特性におけるポンプ斜板角度をポテンショメータ18(角度センサ)で検出し、コントローラ11が、ポテンショメータ18で検出したポンプ斜板角度に基づいて、図2に示すように、ポンプ吐出流量がリリーフカットオフ制御時のポンプ目標流量Qmin1〜Qmin3になるまで可変容量ポンプ12を制御するようにしている。
すなわち、図1に示すように、可変容量ポンプ12には、斜板角度を検出するポテンショメータ18(角度センサ)を配設している。そして、選択されたそれぞれの特性における可変容量ポンプ12の斜板角度をポテンショメータ18で検出しながら、ポンプ吐出流量がリリーフカットオフ制御時のポンプ目標流量Qmin1〜Qmin3になるまで、コントローラ11がレギュレータ13を制御する。これにより、その特性における可変容量ポンプ12のポンプ目標流量Qmin1〜Qmin3を精度良くコントロールすることができる。
次に、等燃費線図を用いてエンジン出力特性を変化させる制御について説明する。図3は、従来におけるリリーフカットオフ制御時での等燃費線図を示す。等燃費曲線は、縦軸にエンジン出力トルクと、横軸にエンジン回転数との関係を示すグラフである。
同図中の細い破線で示す曲線は、燃料消費率の等しい点を結んだ曲線(等燃費曲線)である。ディーゼルエンジンを含め、内燃機関では、一般に、グラフ中央の楕円形を有する部分ほど燃費が良く、楕円形を有する部分から遠ざかるほど燃費が悪い。
また、図3に示すように、太い実線はエンジンの出力トルク特性を示す。図3に示すように、エンジンEの出力特性は、定格トルク点よりエンジン出力特性が減少するのに応じて回転数が増加して、アイドル回転数まで復帰するいわゆるドループ特性を有している。
作業中にポンプの吐出圧力が上昇し、カットオフ制御が開始された場合にエンジン回転はドループ特性線に沿って上昇する。これは、リリーフカットすることでエンジンEの負荷が軽減するからである。
したがって、従来では、リリーフカットオフ制御が実行された場合に、高い回転数が不要な領域においてエンジン回転数が増加するために、燃費が悪化してしまうと共に、本来負荷の増加によりエンジン回転が低下するのに対して、リリーフカットオフ制御によりエンジン回転が上昇するためオペレータは違和感を感ずる。
そこで、本実施形態では、リリーフカットオフ制御が実行された場合に、エンジンEの出力特性を従来のドループ特性から、アイソクロナス特性又は逆ドループ特性に変更可能としている。
アイソクロナス特性は、エンジン出力トルクが減少しても所定のエンジン回転数を維持する。すなわち、図4に示すように、リリーフカットオフ制御によってポンプ吐出流量が低下し、機関の負荷が減少しても、燃料噴射量を調節して、エンジンEの回転数は維持されるように制御される。
逆ドループ特性は、エンジン出力トルクが減少するに従ってエンジン回転数も減少する。すなわち、図4に示すように、リリーフカットオフ制御によってポンプ吐出流量が低下し、機関の負荷が減少しても、燃料噴射量を調節して、エンジンEの回転数を減少させるように制御される。
このように、エンジンEの特性をアイソクロナス特性や逆ドループ特性に変更して、リリーフカットオフ制御作動時の回転数を下げることにより、等燃費線図の燃費の小さいところでの運転として更に燃費を向上させることができる。なお、図4に示すS1〜S3は、それぞれの特性でのリリーフカットオフ制御時のエンジンEの出力トルクのポイントである。
また、本実施形態では、モード切替スイッチ17により前記燃費重視特性(Eモード)を選択した場合に、エンジンをアイソクロナス特性又は逆ドループ特性に切替可能とすると共に、エンジン回転数を前記作業効率重視特性(Pモード)又は前記標準特性(Sモード)よりも低い所定の回転数まで低減するように制御している。
例えば、図5(a)線に示す作業効率重視特性(Pモード)ではドループ特性を有し、このときのエンジンの回転数は例えば2000min―1である。この状態において、モード切替スイッチ17で燃費重視特性(Eモード)を選択すると、図5(d)線に示すように、ドループ特性を保持したまま、前記エンジンの回転数が例えば1800min―1まで低下する。
または、図5(c)線に示すように、リリーフカットオフ制御が作動し、アイソクロナス特性を有する標準特性(Sモード)を選択している場合において、モード切替スイッチ17で燃費重視特性(Eモード)を選択すると、図5(e)線に示すように、アイソクロナス特性に変更すると共に、エンジンの回転数が所定回転数まで低下する。
前記では、燃費重視特性(Eモード)を選択した場合に、エンジンをアイソクロナス特性に変更することについて説明したが、逆ドループ特性に変更することもできる。例えば、標準特性(Sモード)の状態でアイソクロナス特性が作動している場合において、燃費重視特性(Eモード)を選択した場合に、エンジンを逆ドループ特性に変更すると共に、エンジン回転数を所定回転数まで低減することもできる。
このようにして、モード切替スイッチ17で燃費重視特性(Eモード)に簡単に切替ることにより、エンジン回転数を低下させて、作業効率重視特性又は標準特性をそのまま選択した場合に比べてより燃費の抑制が可能となる。
次に、本実施形態におけるリリーフカットオフ制御の具体的なフローについて図6のフローチャートを参照して説明する。
まず、オペレータが、運転席においてモード切替スイッチ17により、作業性重視特性(Pモード)、燃費重視特性(Eモード)のいずれかを選択する(S101工程)。コントローラ11は、複数のマップが記憶されたROMからオペレータが選択した特性をCPUに読み出す。
そして、コントローラ11は、その読み出した特性に基づいて、レギュレータ13を制御して、可変容量ポンプ12の斜板角度を設定して、可変容量ポンプ12から圧油の吐出量を決定する。
可変容量ポンプ12から吐出される圧油は、前記圧力検出センサ14により検出するようにしている(S102工程)。そして、コントローラ11は、圧力検出センサ14で検出した圧力が、カットオフ制御開始圧力以上か否かを判断するようにしている(S103工程)。
圧力検出センサ14で検出した圧力がカットオフ制御開始圧力以上でない場合(Noの場合)には、前記ポンプ吐出圧検出の工程(S102工程)を繰り返す。
そして、カットオフ制御開始圧力以上である場合(Yesの場合)には、可変容量ポンプ12の斜板角度を変更する(図6のS104工程)と共に、可変容量ポンプ12の斜板角度をポテンショメータ18により検出する(図6のS105工程)。
そして、コントローラ11は、可変容量ポンプ12の斜板角度が吐出流量制御マップに基づいた目標値であるか否かを判断する(S106工程)。目標値でない場合には、前記ポンプ斜板角度低減工程(S104工程)を繰り返す。以上の工程を経て一連のリリーフカットオフ制御のフローを完了させる。
次に、前記図6に示すリリーフカットオフ制御にエンジン特性を変更する制御を追加した。図7は、前記図6に示すフローにおいて、エンジン特性を変更する工程を追加したフローチャートを示す。なお、図7のS201工程〜S203工程は、図6のS101〜S103工程と同じ工程である。
そして、図7のS203工程の後に、エンジンEの特性を変更する(S204工程)。エンジンEの特性は、ドループ特性からアイソクロナス特性又は逆ドループ特性に変更する。これにより、この制御では、等燃費線図の燃費の小さいところでの運転として更に燃費を向上させることができる。
その後の図7のS205〜S207工程は、図6のS104〜S106工程と同じ処理を行う。このようにして、リリーフカットオフ制御と共に、エンジン特性変更制御を行う一連のリリーフカットオフ制御のフローを完了させる。
A 作業機械
E エンジン
10 油圧制御装置
11 コントローラ
12 可変容量ポンプ
16 アクチュエータ
18 ポテンショメータ(角度センサ)
17 モード切替スイッチ(切替装置)
E エンジン
10 油圧制御装置
11 コントローラ
12 可変容量ポンプ
16 アクチュエータ
18 ポテンショメータ(角度センサ)
17 モード切替スイッチ(切替装置)
Claims (6)
- エンジンと、
同エンジンによって駆動可能とし、コントローラからの指令により斜板角度が変更可能な一つ以上の可変容量ポンプと、
可変容量ポンプからの吐出により駆動可能とする複数のアクチュエータと、を備え、可変容量ポンプのポンプ吐出圧力がカットオフ設定圧力に達した場合に、コントローラがアクチュエータへのポンプ吐出流量を制限するように制御するリリーフカットオフ制御を行う作業機械の油圧制御装置において、
コントローラには、前記リリーフカットオフ制御のポンプ吐出圧力及びポンプ吐出流量の特性を設定した複数のマップを予め記憶させておき、いずれかのマップを任意に選択可能としたことを特徴とする作業機械の油圧制御装置 - 前記可変容量ポンプのポンプ斜板角度を検出する角度センサを備え、角度センサは前記それぞれの特性におけるポンプ斜板角度を検出し、
コントローラは、角度センサで検出したポンプ斜板角度に基づいて、ポンプ吐出流量がリリーフカットオフ制御時のポンプ目標流量になるまで可変容量ポンプを制御することを特徴とする請求項1に記載の作業機械の油圧制御装置。 - 前記マップは、ポンプ吐出圧力の増加に伴い可変容量ポンプからのポンプ吐出流量が多い作業効率重視特性と、ポンプ吐出圧力の増加に伴い可変容量ポンプからのポンプ吐出流量が作業効率重視特性に比べて少ない燃費重視型特性と、を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の作業機械の油圧制御装置。
- 前記作業効率重視特性はリリーフカットオフ制御をしない特性であり、前記燃費重視型特性はリリーフカットオフ制御をする特性であり、
切替装置により、前記作業効率重視特性又は前記燃費重視特性のいずれかを選択可能とすることを特徴とする請求項3に記載の作業機械の油圧制御装置。 - 前記リリーフカットオフ制御が作動した場合におけるエンジンは、エンジン出力トルクが減少するに従ってエンジン回転数が増大するドループ特性から、エンジン出力トルクが減少しても所定エンジン回転数を維持するアイソクロナス特性、又はエンジン出力トルクが減少するに従ってエンジン回転数が減少する逆ドループ特性に切換可能とすることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の作業機械の油圧制御装置。
- 切替装置により前記燃費重視特性を選択した場合に、エンジンを前記アイソクロナス特性又は前記逆ドループ特性に切替可能とすると共に、エンジン回転数を前記作業効率重視特性又は前記標準特性よりも低い所定の回転数まで低減するように制御することを特徴とする請求項5に記載の作業機械の油圧制御装置。
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