JP2020076221A - Construction machine - Google Patents

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Abstract

To provide a construction machine capable of suppressing a reduction in the speed of a work machine at the time of the selection of a crane mode to set an engine speed to be lower.SOLUTION: The construction machine includes a travel motor and a work machine actuator using a variable displacement pump 51 as a hydraulic power source, a revolving motor 44 using a fixed displacement pump 52 as a hydraulic power source, a pump regulator 51a for controlling the discharge flow amount of the variable displacement pump 51, a solenoid proportional valve 51c for generating a pressure signal to be input to the pump regulator 51a, a controller 70 for transmitting a control command to be input to the solenoid proportional valve 51c, and a pressure sensor 51h for converting a negative control pressure generated at the upstream of negative control throttles 51f, 51g into an electric signal to be output to a controller 70. When the crane mode is selected, the controller 70 reduces the target speed of an engine 42 and increases the discharge flow amount of the variable displacement pump 51.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、建設機械に関する。   The present invention relates to a construction machine.

下記特許文献1には、ショベル仕様とクレーン仕様に切り替え可能、且つネガコン制御によって油圧ポンプの吐出量が制御される油圧ショベルにおいて、クレーン仕様に切り替えた状態で旋回操作を検出したときは、ポンプ傾転角を変更させるための油圧シリンダにネガコン圧より大きな圧油を導入させることにより油圧ポンプの吐出量を小流量に変更する技術が開示されている。   In Patent Document 1 below, in a hydraulic excavator that can be switched between a shovel specification and a crane specification, and the discharge amount of a hydraulic pump is controlled by negative control, when a turning operation is detected in a state where the specification is switched to a crane specification, the pump tilts. A technique is disclosed in which a discharge amount of a hydraulic pump is changed to a small flow rate by introducing a pressure oil larger than a negative control pressure into a hydraulic cylinder for changing a turning angle.

下記特許文献2には、掘削作業モードとクレーンモードとに切換え可能に構成したバックホウにおいて、クレーンモードが選択されると、通常の最高回転速度よりも低く設定されたクレーンモード用の最高回転速度に自動的にエンジン回転数を設定する技術が開示されている。   In the following Patent Document 2, in the backhoe configured to be able to switch between the excavation work mode and the crane mode, when the crane mode is selected, the maximum rotation speed for the crane mode is set lower than the normal maximum rotation speed. A technique for automatically setting the engine speed is disclosed.

特開2003−293400号公報JP, 2003-293400, A 特開2002−294760号公報JP 2002-294760 A

特許文献1では、可変容量ポンプで旋回モータ、作業機、及び走行モータの圧油の流量を制御していることから、クレーン使用時に、旋回速度を下げるためにポンプ流量を下げると作業機も必要以上に速度を下げることになり、作業性を悪化させてしまうことになる。   In Patent Document 1, since the flow rate of the pressure oil of the swing motor, the working machine, and the traveling motor is controlled by the variable displacement pump, when the crane is used, the working machine is also required if the pump flow rate is reduced to reduce the swing speed. As a result, the speed is reduced and the workability is deteriorated.

また、旋回モータに圧油を供給する固定容量型ポンプと作業機や走行モータに圧油を供給するスプリットフロータイプの油圧ポンプを備える建設機械に特許文献2の技術を適用した場合、エンジン回転数の低下とともに固定容量型ポンプの流量が低下するために旋回速度を下げることができるが、作業機の速度も下げることになり、作業性を悪化させてしまう。   In addition, when the technology of Patent Document 2 is applied to a construction machine including a fixed displacement pump that supplies pressure oil to a swing motor and a split flow type hydraulic pump that supplies pressure oil to a working machine or a traveling motor, the engine speed is Since the flow rate of the fixed displacement pump decreases with the decrease of the rotation speed, the turning speed can be decreased, but the speed of the working machine is also decreased, which deteriorates the workability.

そこで、本発明は上記課題に鑑み、エンジン回転数を低速に設定するクレーンモード選択時に、作業機の速度低下を抑制できる建設機械を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a construction machine capable of suppressing a reduction in the speed of a working machine when selecting a crane mode in which the engine speed is set to a low speed.

本発明の建設機械は、作業機の先端に設けられたバケットによる掘削作業を行う掘削モードと、前記作業機の先端に設けられたフックによるクレーン作業を行うクレーンモードとに切り替え可能な建設機械において、
前記クレーンモードを選択可能なモード選択装置と、
原動機と、前記原動機によって駆動される可変容量型ポンプ及び固定容量型ポンプと、前記可変容量型ポンプを油圧源とする走行モータ及び作業機アクチュエータと、前記固定容量型ポンプを油圧源とする旋回モータと、
前記可変容量型ポンプからの圧油の流量及び方向を制御する方向切換弁が中立のときに前記方向切換弁を通って前記可変容量型ポンプから油タンクに連通するセンターバイパス流路と、前記センターバイパス流路の最下流に配置されたネガコン絞りと、
前記可変容量型ポンプの吐出流量を制御するポンプレギュレータと、前記ポンプレギュレータに入力される圧力信号を生成する圧力信号生成装置と、前記圧力信号生成装置に入力される制御指令を発信するコントローラと、前記ネガコン絞りの上流で発生したネガコン圧を電気信号に変換して前記コントローラへ出力する電気信号生成装置とを備え、
前記コントローラは、前記原動機の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、前記電気信号にゲインを乗じて前記制御指令を生成する制御指令生成部とを有しており、
前記モード選択装置によりクレーンモードが選択されると、前記目標回転数設定部は、前記目標回転数を第1目標回転数から前記第1目標回転数より低い第2目標回転数に変更し、前記制御指令生成部は、前記制御指令が前記可変容量型ポンプの吐出流量を増大させる指令となるように前記ゲインを変更するものである。
The construction machine according to the present invention is a construction machine capable of switching between an excavation mode in which a bucket is provided at the tip of a working machine and a crane mode in which a hook is provided at the tip of the working machine. ,
A mode selection device capable of selecting the crane mode,
A prime mover, a variable displacement pump and a fixed displacement pump driven by the prime mover, a traveling motor and a work machine actuator that use the variable displacement pump as a hydraulic source, and a swing motor that uses the fixed displacement pump as a hydraulic source. When,
A center bypass flow passage that communicates from the variable displacement pump to the oil tank through the directional switching valve when the directional switching valve that controls the flow rate and the direction of the pressure oil from the variable displacement pump is neutral, and the center. A negative control throttle arranged at the most downstream of the bypass flow path,
A pump regulator that controls the discharge flow rate of the variable displacement pump, a pressure signal generation device that generates a pressure signal that is input to the pump regulator, and a controller that issues a control command that is input to the pressure signal generation device, An electric signal generation device for converting a negative control pressure generated upstream of the negative control throttle into an electric signal and outputting the electric signal to the controller,
The controller has a target rotation speed setting unit that sets a target rotation speed of the prime mover, and a control command generation unit that multiplies the electric signal by a gain to generate the control command,
When the crane mode is selected by the mode selection device, the target rotation speed setting unit changes the target rotation speed from the first target rotation speed to the second target rotation speed lower than the first target rotation speed, The control command generation unit changes the gain so that the control command becomes a command for increasing the discharge flow rate of the variable displacement pump.

本発明によれば、クレーンモードが選択されると、原動機の目標回転数を低下させて固定容量型ポンプの吐出流量を減少させることで、固定容量型ポンプを油圧源とする旋回モータの速度は低下する。原動機の目標回転数を低下させると可変容量型ポンプの吐出流量も減少し、可変容量型ポンプを油圧源とする作業機アクチュエータの速度も低下しようとするが、可変容量型ポンプの吐出流量を電気的に制御するためのゲインを変更して可変容量型ポンプの吐出流量の減少を抑えることで、作業機アクチュエータの速度の低下を抑制できる。   According to the present invention, when the crane mode is selected, the target rotation speed of the prime mover is reduced to reduce the discharge flow rate of the fixed displacement pump, so that the speed of the swing motor using the fixed displacement pump as a hydraulic source is reduced. descend. When the target rotation speed of the prime mover is reduced, the discharge flow rate of the variable displacement pump also decreases, and the speed of the work machine actuator that uses the variable displacement pump as a hydraulic source also tries to decrease. It is possible to suppress a decrease in the speed of the work machine actuator by suppressing the decrease in the discharge flow rate of the variable displacement pump by changing the gain for the purpose of mechanical control.

本実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図である。It is a side view which shows the hydraulic excavator which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on this embodiment.

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[油圧ショベルの構造]
まず、図1を参照しながら、建設機械の一例としての油圧ショベル1の概略構造について説明する。
[Structure of hydraulic excavator]
First, a schematic structure of a hydraulic excavator 1 as an example of a construction machine will be described with reference to FIG.

下部走行体2は、エンジン42からの動力を受けて駆動し、油圧ショベル1を走行させる。下部走行体2は、左右一対のクローラ21,21及び左右一対の走行モータ22,22(図1では右走行モータ22は図示していない)を備える。油圧モータである左右の走行モータ22,22が左右のクローラ21,21をそれぞれ駆動することで油圧ショベル1の前後進を可能としている。また、下部走行体2には、ブレード23、及びブレード23を上下方向に回動させるための油圧アクチュエータであるブレードシリンダ24が設けられている。   The lower traveling body 2 is driven by receiving power from the engine 42 to drive the hydraulic excavator 1. The lower traveling body 2 includes a pair of left and right crawlers 21 and 21 and a pair of left and right traveling motors 22 and 22 (the right traveling motor 22 is not shown in FIG. 1). The left and right traveling motors 22, 22, which are hydraulic motors, respectively drive the left and right crawlers 21, 21 to enable the hydraulic excavator 1 to move forward and backward. Further, the lower traveling body 2 is provided with a blade 23 and a blade cylinder 24 which is a hydraulic actuator for rotating the blade 23 in the vertical direction.

作業機3は、エンジン42からの動力を受けて駆動し、土砂等の掘削作業を行うものである。作業機3は、ブーム31、アーム32、及びバケット33を備え、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。ブーム31、アーム32、及びバケット33は、それぞれ作業部に相当し、油圧ショベル1は、複数の作業部を有する。   The work machine 3 receives power from the engine 42 and is driven to perform an excavation work such as earth and sand. The work machine 3 includes a boom 31, an arm 32, and a bucket 33, and drives them independently to enable excavation work. The boom 31, the arm 32, and the bucket 33 each correspond to a working unit, and the hydraulic excavator 1 has a plurality of working units.

ブーム31は、基端部が上部旋回体4の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ31aによって回動される。また、アーム32は、基端部がブーム31の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ32aによって回動される。そして、バケット33は、基端部がアーム32の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ33aによって回動される。ブームシリンダ31a、アームシリンダ32a、及びバケットシリンダ33aは、作業部を駆動する油圧アクチュエータに相当する。   The boom 31 has its base end supported by the front of the upper swing body 4 and is rotated by a boom cylinder 31a that is movable in an extendable and contractible manner. The arm 32 has a base end supported by the tip of the boom 31 and is rotated by an arm cylinder 32a that is movable in a telescopic manner. The bucket 33 has its base end supported by the tip of the arm 32, and is rotated by a bucket cylinder 33a that is movable in an expandable and contractible manner. The boom cylinder 31a, the arm cylinder 32a, and the bucket cylinder 33a correspond to hydraulic actuators that drive the working unit.

バケット33は、作業機3の先端に設けられ、掘削作業を行うためのツメを備えた容器状の部材である。バケット33は、アーム32の先端にピン34を介して回動可能に取り付けられている。さらに、バケット33は、リンク機構35を介してバケットシリンダ33aと連結されている。   The bucket 33 is a container-like member that is provided at the tip of the work machine 3 and has a claw for performing excavation work. The bucket 33 is rotatably attached to the tip of the arm 32 via a pin 34. Further, the bucket 33 is connected to the bucket cylinder 33a via a link mechanism 35.

アーム32の先端部には、クレーン作業用のフック36が取り付けられている。フック36は、クレーン作業を行う鉤状の部材であり、リンク機構35に回動可能に設けられている。フック36は、リンク機構35の軸を回動支点として回動可能に支持されており、図1に示すバケット33から突出させた展開状態と、バケット33側に格納された格納状態との間で姿勢変更することができる。   A hook 36 for crane work is attached to the tip of the arm 32. The hook 36 is a hook-shaped member that performs crane work, and is rotatably provided on the link mechanism 35. The hook 36 is rotatably supported with the shaft of the link mechanism 35 as a fulcrum of rotation, and is arranged between a deployed state in which it is projected from the bucket 33 shown in FIG. 1 and a stored state in which the bucket 33 is stored. You can change the posture.

油圧ショベル1は、フック36を格納状態としてバケット33による掘削作業を行う掘削モードと、フック36を展開状態としてフック36によるクレーン作業を行うクレーンモードに切り替えることができる。掘削モードとクレーンモードは、不図示のモード選択装置を用いて作業者により選択される。   The hydraulic excavator 1 can be switched between an excavation mode in which the hook 36 is stored and the excavation work is performed by the bucket 33, and a crane mode in which the hook 36 is deployed and the crane work is performed by the hook 36. The excavation mode and the crane mode are selected by the operator using a mode selection device (not shown).

上部旋回体4は、下部走行体2に対して旋回ベアリング(図示しない)を介して旋回可能に構成されている。上部旋回体4には、操縦部41、エンジン42、旋回台43、旋回モータ44等が配置されている。油圧モータである旋回モータ44の駆動力で上部旋回体4が旋回ベアリングを介して旋回する。また、上部旋回体4には、エンジン42により駆動される複数の油圧ポンプ(図1では図示していない)が配設される。これらの油圧ポンプが、走行モータ22,22、旋回モータ44、ブームシリンダ31a、アームシリンダ32a、及びバケットシリンダ33a等に圧油を供給する。   The upper revolving structure 4 is configured to be revolvable with respect to the lower traveling structure 2 via a revolving bearing (not shown). The upper revolving unit 4 is provided with a control unit 41, an engine 42, a revolving base 43, a revolving motor 44, and the like. The upper revolving structure 4 revolves through a revolving bearing by the driving force of a revolving motor 44 which is a hydraulic motor. The upper swing body 4 is provided with a plurality of hydraulic pumps (not shown in FIG. 1) driven by the engine 42. These hydraulic pumps supply pressure oil to the traveling motors 22, 22, the swing motor 44, the boom cylinder 31a, the arm cylinder 32a, the bucket cylinder 33a, and the like.

操縦部41には、操縦席411が配置されている。操縦席411の左右に一対の作業操作レバー412,412、前方に一対の走行レバー413,413が配置されている。作業者は、操縦席411に着座して作業操作レバー412,412、走行レバー413,413等を操作することによって、エンジン42、各油圧モータ、各油圧アクチュエータ等の制御を行い、走行、旋回、作業等を行うことができる。   A pilot seat 411 is arranged in the pilot section 41. A pair of work operation levers 412 and 412 are arranged on the left and right of the cockpit 411, and a pair of travel levers 413 and 413 are arranged on the front side. The operator sits on the cockpit 411 and operates the work operation levers 412, 412, the travel levers 413, 413, etc. to control the engine 42, each hydraulic motor, each hydraulic actuator, etc. to travel, turn, Can perform work, etc.

[油圧回路の構成]
図2を用いて、油圧ショベル1が有する油圧回路5について説明する。油圧回路5は、第1走行用モータ22a、第2走行用モータ22b(左走行モータ22、右走行モータ22のいずれか)、第1作業機アクチュエータ30a、第2作業機アクチュエータ30b、第3作業機アクチュエータ30c(ブームシリンダ31a、アームシリンダ32a、バケットシリンダ33aのいずれか)、油圧作業アタッチメント(油圧ハンマ等)のアタッチメント用モータ30d、旋回モータ44と、可変容量型ポンプ51と、固定容量型ポンプ52と、パイロットポンプ53と、コントローラ70とを有する。
[Structure of hydraulic circuit]
The hydraulic circuit 5 of the hydraulic excavator 1 will be described with reference to FIG. The hydraulic circuit 5 includes a first traveling motor 22a, a second traveling motor 22b (either the left traveling motor 22 or the right traveling motor 22), a first working machine actuator 30a, a second working machine actuator 30b, and a third working machine. Machine actuator 30c (boom cylinder 31a, arm cylinder 32a, bucket cylinder 33a), attachment motor 30d for hydraulic work attachment (hydraulic hammer, etc.), swing motor 44, variable displacement pump 51, fixed displacement pump 52, a pilot pump 53, and a controller 70.

可変容量型ポンプ51及び固定容量型ポンプ52は、エンジン42によって駆動され、油圧アクチュエータ(第1走行用モータ22a、第2走行用モータ22b、第1作業機アクチュエータ30a、第2作業機アクチュエータ30b、第3作業機アクチュエータ30c、アタッチメント用モータ30d、旋回モータ44)へ供給される圧油を吐出する。可変容量型ポンプ51は、第1走行用モータ22a、第2走行用モータ22b、第1作業機アクチュエータ30a、第2作業機アクチュエータ30b、第3作業機アクチュエータ30c、及びアタッチメント用モータ30dに圧油を供給して駆動する。固定容量型ポンプ52は、旋回モータ44に圧油を供給して駆動する。   The variable displacement pump 51 and the fixed displacement pump 52 are driven by the engine 42 and are hydraulic actuators (first traveling motor 22a, second traveling motor 22b, first working machine actuator 30a, second working machine actuator 30b, The pressure oil supplied to the third working machine actuator 30c, the attachment motor 30d, and the turning motor 44) is discharged. The variable displacement pump 51 applies pressure oil to the first traveling motor 22a, the second traveling motor 22b, the first working machine actuator 30a, the second working machine actuator 30b, the third working machine actuator 30c, and the attachment motor 30d. Supply and drive. The fixed displacement pump 52 supplies pressure oil to the turning motor 44 to drive it.

可変容量型ポンプ51は、ポンプレギュレータ51aの駆動により可動斜板51bの傾斜角度を変更することで圧油の吐出流量を制御可能としている。ポンプレギュレータ51aは、パイロットポンプ53から吐出されたパイロット油の圧力(パイロット圧)により駆動される。   The variable displacement pump 51 can control the discharge flow rate of the pressure oil by changing the inclination angle of the movable swash plate 51b by driving the pump regulator 51a. The pump regulator 51a is driven by the pressure (pilot pressure) of the pilot oil discharged from the pilot pump 53.

ポンプレギュレータ51aとパイロットポンプ53との間の油路53aには、電磁比例弁51c(圧力信号生成装置に相当)が設けられている。電磁比例弁51cは、ポンプレギュレータ51aに入力される圧力信号(パイロット信号圧)を生成する。電磁比例弁51cは、コントローラ70からの制御指令によりパイロット信号圧を調圧可能となっている。   An electromagnetic proportional valve 51c (corresponding to a pressure signal generation device) is provided in an oil passage 53a between the pump regulator 51a and the pilot pump 53. The solenoid proportional valve 51c generates a pressure signal (pilot signal pressure) input to the pump regulator 51a. The solenoid proportional valve 51c can adjust the pilot signal pressure according to a control command from the controller 70.

可変容量型ポンプ51は、第1吐出ポートP1と第2吐出ポートP2を備える、いわゆるスプリットフロータイプの油圧ポンプである。第1吐出ポートP1から吐出された圧油は、第1センターバイパス油路51dを介して後述する第1走行用方向切換弁55e及びアタッチメント用方向切換弁55dへ供給され、第2吐出ポートP2から吐出された圧油は、第2センターバイパス油路51eを介して後述する第1作業機用方向切換弁55a、第2作業機用方向切換弁55b、第3作業機用方向切換弁55c、及び第2走行用方向切換弁55fへ供給される。   The variable displacement pump 51 is a so-called split flow type hydraulic pump including a first discharge port P1 and a second discharge port P2. The pressure oil discharged from the first discharge port P1 is supplied to the first traveling direction switching valve 55e and the attachment direction switching valve 55d, which will be described later, via the first center bypass oil passage 51d, and the second discharging port P2. The discharged pressure oil passes through the second center bypass oil passage 51e, and the first working machine directional switching valve 55a, the second working machine directional switching valve 55b, the third working machine directional switching valve 55c, and It is supplied to the second traveling direction switching valve 55f.

第1センターバイパス油路51dの最下流には、第1ネガコン絞り51fが設けられている。第1ネガコン絞り51fは、第1センターバイパス油路51dを流れる圧油の流れを制限して第1ネガコン絞り51fの上流で第1ネガコン圧を発生させる。同様に、第2センターバイパス油路51eの最下流には、第2ネガコン絞り51gが設けられている。第2ネガコン絞り51gは、第2センターバイパス油路51eを流れる圧油の流れを制限して第2ネガコン絞り51gの上流で第2ネガコン圧を発生させる。   A first negative control throttle 51f is provided on the most downstream side of the first center bypass oil passage 51d. The first negative control throttle 51f restricts the flow of the pressure oil flowing through the first center bypass oil passage 51d to generate the first negative control pressure upstream of the first negative control throttle 51f. Similarly, a second negative control throttle 51g is provided on the most downstream side of the second center bypass oil passage 51e. The second negative control throttle 51g restricts the flow of the pressure oil flowing through the second center bypass oil passage 51e to generate the second negative control pressure upstream of the second negative control throttle 51g.

圧力センサ51h(電気信号生成装置に相当)は、第1ネガコン圧と第2ネガコン圧のうち低圧側のネガコン圧を検出し、検出した値を電気信号に変換し、電気的なネガコン圧としてコントローラ70に対して出力する。   The pressure sensor 51h (corresponding to an electric signal generation device) detects the low-pressure side negative control pressure of the first negative control pressure and the second negative control pressure, converts the detected value into an electrical signal, and controls it as an electrical negative control pressure. Output to 70.

固定容量型ポンプ52から吐出された圧油は、第3センターバイパス油路52aを介して後述する旋回用方向切換弁55gへと供給される。   The pressure oil discharged from the fixed displacement pump 52 is supplied to the turning direction switching valve 55g described later via the third center bypass oil passage 52a.

油圧アクチュエータ(第1作業機アクチュエータ30a、第2作業機アクチュエータ30b、第3作業機アクチュエータ30c、アタッチメント用モータ30d、第1走行用モータ22a、第2走行用モータ22b、旋回モータ44)には、それぞれ対応する方向切換弁55が設けられ、方向切換弁55は、可変容量型ポンプ51及び固定容量型ポンプ52から油圧アクチュエータへ圧送する圧油の方向と容量を切り換え可能なパイロット式の方向切換弁である。方向切換弁55は、スプールを摺動させることにより複数のポジションに切り換えることが可能である。方向切換弁55の2つのパイロットポートのいずれにもパイロット信号圧が付与されない場合、スプリングの付勢力により、方向切換弁55は中立位置に保持される。方向切換弁55が中立位置にある場合、圧油は、対応する油圧アクチュエータに供給されず、第1センターバイパス油路51d、第2センターバイパス油路51e、及び第3センターバイパス油路52aを通って油タンクに流れる。一方、方向切換弁55の何れかのパイロットポートにパイロット信号圧が付与された場合、方向切換弁55が中立位置から他のポジションに切り換えられて、圧油は、対応する油圧アクチュエータに供給される。   The hydraulic actuators (first working machine actuator 30a, second working machine actuator 30b, third working machine actuator 30c, attachment motor 30d, first traveling motor 22a, second traveling motor 22b, turning motor 44) include: Corresponding directional switching valves 55 are provided, and the directional switching valve 55 is a pilot type directional switching valve capable of switching the direction and volume of the pressure oil to be pressure-fed from the variable displacement pump 51 and the fixed displacement pump 52 to the hydraulic actuator. Is. The direction switching valve 55 can be switched to a plurality of positions by sliding the spool. When the pilot signal pressure is not applied to any of the two pilot ports of the direction switching valve 55, the direction switching valve 55 is held at the neutral position by the biasing force of the spring. When the direction switching valve 55 is in the neutral position, the pressure oil is not supplied to the corresponding hydraulic actuator and passes through the first center bypass oil passage 51d, the second center bypass oil passage 51e, and the third center bypass oil passage 52a. Flows to the oil tank. On the other hand, when the pilot signal pressure is applied to any pilot port of the direction switching valve 55, the direction switching valve 55 is switched from the neutral position to another position, and the pressure oil is supplied to the corresponding hydraulic actuator. ..

本実施形態においては、第1作業機アクチュエータ30aに対応する第1作業機用方向切換弁55a、第2作業機アクチュエータ30bに対応する第2作業機用方向切換弁55b、第3作業機アクチュエータ30cに対応する第3作業機用方向切換弁55c、アタッチメント用モータ30dに対応するアタッチメント用方向切換弁55d、第1走行用モータ22aに対応する第1走行用方向切換弁55e、第2走行用モータ22bに対応する第2走行用方向切換弁55f、旋回モータ44に対応する旋回用方向切換弁55gが設けられている。これらの方向切換弁は、まとめてコントロールバルブと呼ばれる。   In the present embodiment, the first working machine directional switching valve 55a corresponding to the first working machine actuator 30a, the second working machine directional switching valve 55b corresponding to the second working machine actuator 30b, and the third working machine actuator 30c. Corresponding to the third working machine direction switching valve 55c, the attachment motor 30d corresponding to the attachment direction switching valve 55d, the first traveling motor 22a corresponding to the first traveling direction switching valve 55e, the second traveling motor A second traveling direction switching valve 55f corresponding to 22b and a turning direction switching valve 55g corresponding to the turning motor 44 are provided. These directional control valves are collectively called control valves.

パイロットポンプ53は、主に方向切換弁55へ入力される指令としてのパイロット油を吐出する。ただし、図2ではパイロットポンプ53から方向切換弁55に至る油路は記載していない。パイロットポンプ53は、エンジン42によって駆動され、圧油を吐出することにより、油路内にパイロット信号圧を発生させる。   The pilot pump 53 mainly discharges pilot oil as a command input to the direction switching valve 55. However, in FIG. 2, the oil passage from the pilot pump 53 to the direction switching valve 55 is not shown. The pilot pump 53 is driven by the engine 42 and discharges pressure oil to generate pilot signal pressure in the oil passage.

コントローラ70は、電磁比例弁51cに制御指令を発信する。電磁比例弁51cは、コントローラ70によって作動制御されており、印加される制御電流値の大きさに応じて、ポンプレギュレータ51aに対するパイロット信号圧を調圧することができる。すなわち、制御指令は、例えば制御電流値である。   The controller 70 sends a control command to the solenoid proportional valve 51c. The operation of the solenoid proportional valve 51c is controlled by the controller 70, and the pilot signal pressure for the pump regulator 51a can be adjusted according to the magnitude of the applied control current value. That is, the control command is, for example, a control current value.

コントローラ70は、制御指令生成部71を備えている。制御指令生成部71は、圧力センサ51hから入力された電気信号にゲインを乗じて制御指令を生成する。ゲインの大きさを調整して制御指令を調整することで、ポンプレギュレータ51aに付与されるパイロット信号圧を調整することができる。本実施形態では、ゲインの大きさを大きくして制御指令を大きくすることで、電磁比例弁51cはポンプレギュレータ51aに供給されるパイロット圧油の流量を減少させる(ポンプレギュレータ51aに付与されるパイロット信号圧を低くする)。このとき、ポンプレギュレータ51aは、可変容量型ポンプ51の吐出流量を増大させる。   The controller 70 includes a control command generator 71. The control command generation unit 71 multiplies the electric signal input from the pressure sensor 51h by a gain to generate a control command. By adjusting the magnitude of the gain and adjusting the control command, the pilot signal pressure applied to the pump regulator 51a can be adjusted. In the present embodiment, the electromagnetic proportional valve 51c reduces the flow rate of the pilot pressure oil supplied to the pump regulator 51a by increasing the magnitude of the gain and increasing the control command (the pilot applied to the pump regulator 51a. Reduce the signal pressure). At this time, the pump regulator 51a increases the discharge flow rate of the variable displacement pump 51.

また、コントローラ70は、エンジン42の目標回転数を設定する目標回転数設定部72を備えている。コントローラ70は、目標回転数設定部72で設定された目標回転数となるようにエンジン42の回転数を制御する。   The controller 70 also includes a target rotation speed setting unit 72 that sets a target rotation speed of the engine 42. The controller 70 controls the rotation speed of the engine 42 so as to reach the target rotation speed set by the target rotation speed setting unit 72.

コントローラ70には、モード選択スイッチ81(モード選択装置に相当)が電気的に接続されている。モード選択スイッチ81は、作業者がクレーンモードを選択するためのものである。モード選択スイッチ81は、作業者によりクレーンモードが選択されると、コントローラ70にクレーンモード指令を発信する。   A mode selection switch 81 (corresponding to a mode selection device) is electrically connected to the controller 70. The mode selection switch 81 is for the operator to select the crane mode. The mode selection switch 81 sends a crane mode command to the controller 70 when the crane mode is selected by the operator.

コントローラ70は、モード選択スイッチ81によりクレーンモードが選択されていない場合、すなわち掘削モードの場合、エンジン42の目標回転数は、作業者等によって指示された第1目標回転数に設定され、圧力センサ51hから入力された電気信号に乗じるゲインは、予め規定された第1ゲインに設定される。一方、コントローラ70は、モード選択スイッチ81によりクレーンモードが選択されると、目標回転数設定部72が、目標回転数を第1目標回転数から第1目標回転数より低い第2目標回転数に変更し、制御指令生成部71が、制御指令が可変容量型ポンプ51の吐出流量を増大させる指令となるようにゲインを変更するように構成されている。本実施形態では、制御指令生成部71は、ゲインを第1ゲインから第1ゲインより高い第2ゲインに変更するように構成されている。   When the crane mode is not selected by the mode selection switch 81, that is, in the excavation mode, the controller 70 sets the target rotation speed of the engine 42 to the first target rotation speed instructed by the operator or the like, and the pressure sensor The gain by which the electric signal input from 51h is multiplied is set to the first gain defined in advance. On the other hand, in the controller 70, when the crane mode is selected by the mode selection switch 81, the target rotation speed setting unit 72 changes the target rotation speed from the first target rotation speed to the second target rotation speed lower than the first target rotation speed. The control command generation unit 71 is configured to change the gain so that the control command becomes a command to increase the discharge flow rate of the variable displacement pump 51. In the present embodiment, the control command generator 71 is configured to change the gain from the first gain to the second gain higher than the first gain.

本実施形態の油圧ショベル1によれば、クレーンモードが選択されると、エンジン42の目標回転数を低下させて固定容量型ポンプ52の吐出流量を減少させることで、固定容量型ポンプ52を油圧源とする旋回モータ44の速度は低下する。エンジン42の目標回転数を低下させると可変容量型ポンプ51の吐出流量も減少し、可変容量型ポンプ51を油圧源とする作業機アクチュエータの速度も低下しようとするが、可変容量型ポンプ51の吐出流量を電気的に制御するためのゲインを大きくして可変容量型ポンプ51の吐出流量の減少を抑えることで、作業機アクチュエータの速度の低下を抑制できる。よって、エンジン回転数を低速に設定するクレーンモード選択時に、作業機の速度低下を抑制できる。   According to the hydraulic excavator 1 of the present embodiment, when the crane mode is selected, the fixed displacement pump 52 is hydraulically operated by lowering the target rotation speed of the engine 42 and decreasing the discharge flow rate of the fixed displacement pump 52. The speed of the swing motor 44 serving as the source decreases. When the target rotation speed of the engine 42 is reduced, the discharge flow rate of the variable displacement pump 51 is also reduced, and the speed of the working machine actuator that uses the variable displacement pump 51 as a hydraulic power source is also reduced. By suppressing the decrease in the discharge flow rate of the variable displacement pump 51 by increasing the gain for electrically controlling the discharge flow rate, it is possible to suppress the decrease in the speed of the working machine actuator. Therefore, when selecting the crane mode in which the engine speed is set to a low speed, it is possible to suppress a decrease in the speed of the work machine.

[他の実施形態]
コントローラ70には、不図示のモード調整装置が電気的に接続されてもよい。モード調整装置は、制御指令生成部71が変更するゲインの変更量を調整可能な装置である。上記の第2ゲインの大きさを調整することで、作業者が任意に作業機アクチュエータの速度を調整することができる。
[Other Embodiments]
A mode adjusting device (not shown) may be electrically connected to the controller 70. The mode adjustment device is a device capable of adjusting the amount of change in gain changed by the control command generator 71. By adjusting the magnitude of the second gain, the operator can arbitrarily adjust the speed of the work implement actuator.

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, it should be considered that the specific configurations are not limited to these embodiments. The scope of the present invention is shown not only by the above description of the embodiments but also by the claims, and further includes meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.

1 油圧ショベル
2 下部走行体
3 作業機
4 上部旋回体
5 油圧回路
22a 第1走行用モータ
22b 第2走行用モータ
30a 第1作業機アクチュエータ
30b 第2作業機アクチュエータ
30c 第3作業機アクチュエータ
30d アタッチメント用モータ
36 フック
42 エンジン
44 旋回モータ
51 可変容量型ポンプ
51a ポンプレギュレータ
51c 電磁比例弁
51d 第1センターバイパス油路
51e 第2センターバイパス油路
51h 圧力センサ
52 固定容量型ポンプ
53 パイロットポンプ
55 方向切換弁
70 コントローラ
71 制御指令生成部
72 目標回転数設定部
81 モード選択スイッチ



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 hydraulic excavator 2 lower traveling body 3 working machine 4 upper revolving body 5 hydraulic circuit 22a first traveling motor 22b second traveling motor 30a first working machine actuator 30b second working machine actuator 30c third working machine actuator 30d for attachment Motor 36 Hook 42 Engine 44 Swing Motor 51 Variable Displacement Pump 51a Pump Regulator 51c Electromagnetic Proportional Valve 51d First Center Bypass Oil Path 51e Second Center Bypass Oil Path 51h Pressure Sensor 52 Fixed Displacement Pump 53 Pilot Pump 55 Directional Change Valve 70 Controller 71 Control command generation unit 72 Target rotation speed setting unit 81 Mode selection switch



Claims (2)

作業機の先端に設けられたバケットによる掘削作業を行う掘削モードと、前記作業機の先端に設けられたフックによるクレーン作業を行うクレーンモードとに切り替え可能な建設機械において、
前記クレーンモードを選択可能なモード選択装置と、
原動機と、前記原動機によって駆動される可変容量型ポンプ及び固定容量型ポンプと、前記可変容量型ポンプを油圧源とする走行モータ及び作業機アクチュエータと、前記固定容量型ポンプを油圧源とする旋回モータと、
前記可変容量型ポンプからの圧油の流量及び方向を制御する方向切換弁が中立のときに前記方向切換弁を通って前記可変容量型ポンプから油タンクに連通するセンターバイパス流路と、前記センターバイパス流路の最下流に配置されたネガコン絞りと、
前記可変容量型ポンプの吐出流量を制御するポンプレギュレータと、前記ポンプレギュレータに入力される圧力信号を生成する圧力信号生成装置と、前記圧力信号生成装置に入力される制御指令を発信するコントローラと、前記ネガコン絞りの上流で発生したネガコン圧を電気信号に変換して前記コントローラへ出力する電気信号生成装置とを備え、
前記コントローラは、前記原動機の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、前記電気信号にゲインを乗じて前記制御指令を生成する制御指令生成部とを有しており、
前記モード選択装置によりクレーンモードが選択されると、前記目標回転数設定部は、前記目標回転数を第1目標回転数から前記第1目標回転数より低い第2目標回転数に変更し、前記制御指令生成部は、前記制御指令が前記可変容量型ポンプの吐出流量を増大させる指令となるように前記ゲインを変更する、建設機械。
In a construction machine capable of switching between an excavation mode for performing excavation work with a bucket provided at the tip of the working machine and a crane mode for performing crane work with a hook provided at the tip of the working machine,
A mode selection device capable of selecting the crane mode,
A prime mover, a variable displacement pump and a fixed displacement pump driven by the prime mover, a traveling motor and a work machine actuator that use the variable displacement pump as a hydraulic source, and a swing motor that uses the fixed displacement pump as a hydraulic source. When,
A center bypass flow passage that communicates from the variable displacement pump to the oil tank through the directional switching valve when the directional switching valve that controls the flow rate and the direction of the pressure oil from the variable displacement pump is neutral, and the center. A negative control throttle arranged at the most downstream of the bypass flow path,
A pump regulator that controls the discharge flow rate of the variable displacement pump, a pressure signal generation device that generates a pressure signal that is input to the pump regulator, and a controller that issues a control command that is input to the pressure signal generation device, An electric signal generation device for converting a negative control pressure generated upstream of the negative control throttle into an electric signal and outputting the electric signal to the controller,
The controller has a target rotation speed setting unit that sets a target rotation speed of the prime mover, and a control command generation unit that multiplies the electric signal by a gain to generate the control command,
When the crane mode is selected by the mode selection device, the target rotation speed setting unit changes the target rotation speed from the first target rotation speed to the second target rotation speed lower than the first target rotation speed, The construction machine, wherein the control command generation unit changes the gain so that the control command becomes a command for increasing a discharge flow rate of the variable displacement pump.
前記制御指令生成部が変更する前記ゲインの変更量を調整可能なモード調整装置を備える、請求項1に記載の建設機械。



The construction machine according to claim 1, further comprising a mode adjustment device capable of adjusting a change amount of the gain changed by the control command generation unit.



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