JP2740172B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧シヨベル等の油圧機械に備えられる油
圧駆動装置に関する。 〔従来技術〕 従来、例えば土砂の掘削作業をおこなう油圧シヨベル
にあつては、油圧駆動装置が設けられており、この油圧
駆動装置は、原動機すなわちエンジンと、ガバナおよび
モータを含むエンジンの回転数Ｎを制御する回転数制御
手段と、エンジンによつて駆動する可変容量油圧ポンプ
と、この可変容量油圧ポンプの吐出し容積すなわちポン
プ傾転角θ_Pを制御するレギユレータと、ポンプから吐
出される油圧によつて駆動するブームシリンダ、アーム
シリンダ、バケツトシリンダ、旋回モータ、走行モータ
等のアクチユエータと、ポンプからアクチユエータに供
給される油圧の流れを制御するブーム用方向制御弁、ア
ーム用方向制御弁、バケツト用方向制御弁等の圧力補償
付流量制御弁と、この圧力補償付流量制御弁の切換制
御、レギユレータの駆動制御、およびエンジンの回転制
御をおこなう制御装置と、ブームシリンダ、アームシリ
ンダ、バケツトシリンダ、旋回モータ、走行モータ等の
駆動を指令するブーム用操作レバー、アーム用操作レバ
ー、バケツト用操作レバー、旋回用操作レバー、走行用
操作レバー等の操作装置を備えている。 そして、上記の各操作レバーを選択的に操作し、エン
ジンを駆動することにより、エンジンの回転数Ｎとポン
プ傾転角θ_Pとを乗じたＱ＝Ｎ・θ_Pのポンプ流量が対応
する流量制御弁を経て該当するアクチユエータに供給さ
れ、例えばブーム、アーム、バケツトが回動して土砂の
掘削作業がおこなわれる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上述した従来の油圧シヨベルにあつては、
通常、エンジン回転数を最高回転数に固定して各アクチ
ユエータを駆動している。ブームシリンダによつて作動
するブーム、アームシリンダによつて作動するアーム
は、その駆動時に実際上、エンジン回転数を最高回転数
とした上で、ポンプの傾転角θ_Pを最大傾転角θmaxにし
なければならないほどの流量を必要とするが、例えば、
旋回モータによつて作動する旋回体の駆動時には、エン
ジン回転数が最高回転数の場合、ポンプの最大傾転角θ
maxに対して30％程度の傾転角しか必要としておらず
（第６図の流量Ｑが30％となる位置に対応）、それ故、
ポンプ効率が悪い。また、走行時には、１つのポンプの
全流量を２つの走行モータに半分ずつ供給しており、し
たがつて片方の走行モータのみ駆動する場合は、ポンプ
の傾転角が最大傾転角の50％となるようにしており（第
６図の流量Ｑが50％となる位置に対応）、やはりポンプ
効率に問題がある。 なお、第６図において25はポンプ効率曲線を示してい
る。 上述のように、従来にあつては、エンジン回転数を最
高回転数にしてポンプの傾転角を小さくするようになつ
ていることから、ポンプ効率が悪く、燃費も悪くて経済
性に問題があり、また、騒音を生じる問題がある。 本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてな
されたもので、その目的は、ポンプ効率の向上を図りう
る油圧駆動装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的を達成するために、本発明は、原動機と、こ
の原動機の回転数を制御する回転数制御手段と、上記原
動機によつて駆動する可変容量油圧ポンプと、この可変
容量油圧ポンプの吐出し容積を制御するレギユレータ
と、このレギユレータの駆動を制御するレギユレータ制
御手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油
によつて駆動する複数のアクチユエータと、これらのア
クチユエータの駆動を指令する操作装置と、上記可変容
量油圧ポンプから上記アクチユエータに供給される圧油
の流れを制御するとともに、上記アクチユエータに与え
られる負荷圧力の変化によらずに上記操作装置の操作量
に応じた流量を供給可能な流量制御弁と、この流量制御
弁の切換制御および上記原動機の回転制御をおこなう制
御装置とを備えた油圧駆動装置において、上記制御装置
が、上記アクチユエータの駆動に際して要求される圧油
の流量を上記アクチユエータごとにそれぞれ設定する要
求流量設定手段と、上記原動機の回転数を無負荷時の最
高回転数よりもあらかじめ低い基準回転数となるように
設定する基準回転数設定手段と、上記要求流量設定手段
で設定された要求流量に応じて求められた要求流量の合
計値と基準回転数設定手段で設定された基準回転数とか
ら所要ポンプ傾転角を演算する演算手段と、上記所要ポ
ンプ傾転角と上記可変容量油圧ポンプの最大傾転角とを
比較する比較手段と、上記最大傾転角と上記要求流量の
合計値とから上記原動機の所要回転数を演算する演算手
段と、上記比較手段の比較により上記最大傾転角が上記
所要ポンプ傾転角以上と判断されたとき、上記所要ポン
プ傾転角に相当する信号を上記レギユレータに出力する
とともに上記基準回転数に相当する信号を上記回転数制
御手段に出力し、上記比較手段の比較により上記所要ポ
ンプ傾転角よりも上記最大傾転角の方が小さいと判断さ
れたとき、上記最大傾転角に相当する信号を上記レギユ
レータに出力するととも上記所要回転数に相当する信号
を上記回転数制御手段に出力する出力手段とを含む構成
にしてある。 〔作用〕 本発明は、上記のように構成してあることから、アク
チユエータの要求流量がポンプ流量を越えない限りにお
いて、ポンプの最大傾転角θmaxが所要ポンプ傾転角θ
以上の場合は、制御装置は、基準回転数Ａに相当する信
号を回転数制御手段に出力し、また、最大傾転角θmax
が所要ポンプ傾転角θより小さい場合には、所要回転数
を回転数制御手段に出力する。いずれにあつても、原動
機の回転数を最高回転数よりも低くしてアクチユエータ
を駆動し、これによつてポンプ効率を向上させることが
できる。 〔実施例〕 以下、本発明の油圧駆動装置を図に基づいて説明す
る。 第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す説明図
で、この実施例は油圧シヨベルに備えられる駆動装置を
示してある。この実施例は、原動機すなわちエンジン１
と、このエンジン１の回転数Ｎを制御するガバナ1aおよ
びモータ1bを含む回転数制御手段と、エンジン１によつ
て駆動する可変容量油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２
の吐出し容量を制御するレギユレータ３を備えるととも
に、ポンプ２の傾転角を検出すふ傾転角センサ４と、エ
ンジン１の回転数を検出する回転センサ５と、ポンプ２
から吐出される圧油の圧力を検出する圧力センサ８とを
備えている。 また、ポンプ２から吐出される圧油によつて駆動する
ブームシリンダ7a、アームシリンダ7b、バケツトシリン
ダ7c、左走行モータ7d、右走行モータ7e、旋回モータ7
f、ブレーカ7g等のアクチユエータと、ポンプ２からこ
れらのアクチユエータに供給される圧油の流れを制御す
るブーム用方向制御弁6a、アーム用方向制御弁6b、バケ
ツト用方向制御弁6c、左走行用方向制御弁6d,右走行用
方向制御弁6e、旋回用方向制御弁6f、ブレーカ用方向制
御弁6g等の圧力補償付流量制御弁と、上述のアクチユエ
ータの駆動を指令するブーム用操作レバー10a,アーム用
操作レバー10b、バケツト用操作レバー10c、左走行用操
作レバー10d、右走行用操作レバー10e、旋回用操作レバ
ー10f、ブレーカ用操作レバー10g等の操作装置と、エン
ジン１の駆動を指令するエンジンレバー11とを備えてい
る。 そして、各方向制御弁6a〜6gの切換制御、レギユレー
タ３の駆動制御、エンジン１の回転制御をおこなう制御
装置９を備えており、上述した各方向制御弁6a〜6gの駆
動部、各操作レバー10a〜10g、エンジンレバー11、傾転
角センサ４、回転センサ５、および圧力センサ８は、こ
の制御装置９に接続されている。この制御装置９は記
憶，演算，論理判定機能を有する例えばマイクロコンピ
ユータからなつており、設定手段、演算手段、比較手
段、および出力手段を内蔵している。 上述の設定手段としては、第２図のブーム、アーム要
求流量特性線26、バケツト要求流量特性線27、走行，予
備の要求流量特性線28、旋回要求流量特性線29で例示す
るように、アクチユエータの駆動に際して要求される圧
油の流量、すなわちレバーストロークに対するアクチユ
エータ要求流量の関係をアクチユエータごとにそれぞれ
設定する要求流量設定手段と、第３図の出力馬力特性線
30、トルク特性線31、燃料消費率特性線32に鑑み、エン
ジン１の無負荷時の最高回転数Ｂを設定する最高回転数
設定手段と、最高回転数Ｂよりもあらかじめ低い基準回
転数Ａ、例えばトルクが最高値となる基準回転数Ａを設
定する基準回転数制御手段と、ポンプ２から吐出される
圧油の圧力Ｐと流量Ｑとの関係であるPQカーブ（前述の
第６図で図示）を設定するPQカーブ設定手段と、ポンプ
２の最大傾転角θmaxを設定する最大傾転角設定手段と
を含んでいる。 また、上述した演算手段は、上述の各アクチユエータ
の要求流量の合計値Q_Lを演算する第１の演算手段と、PQ
カーブと圧力センサ８によつて検出される圧力Ｐとから
ポンプ流量Ｑを演算する第２の演算手段と、この第２の
演算手段で求めたポンプ流量Ｑとエンジン回転数Ｎとか
らポンプ傾転角θ_Pを演算する第３の演算手段と、上述
の基準回転数Ａと要求流量の合計値Q_Lとから所要ポンプ
傾転角θを演算する第４の演算手段と、ポンプ２の最大
傾転角θmaxと要求流量の合計値Q_Lとから所要回転数Na
を演算する第５図の演算手段とを含んでいる。 また、上述の比較手段は、上述した第２の演算手段で
求めた流量Ｑと上述した第１の演算手段で求めた要求流
量の合計値Q_Lとを比較する第１の比較手段と、ポンプ２
の最大傾転角θmaxと第４の演算手段で求めた所要ポン
プ傾転角θとを比較する第２の比較手段とを含んでい
る。 また、前述した出力手段は、ポンプ傾転角θ_Pをレギ
ユレータ３に、最高回転数Ｂを上述の回転数制御手段に
信号として出力する第１の出力部と、所要ポンプ傾転角
θをレギユレータ３に、基準回転数Ａを回転数制御手段
に信号として出力する第２の出力部と、最大傾転角θma
xをレギユレータ３に所要回転数Naを回転数制御手段に
信号として出力する第３の出力部とを含んでいる。 このように構成してある実施例であつて、エンジンレ
バー11の操作に伴つてエンジン１が回転し、一体的にポ
ンプ２が駆動する。そして、各操作レバー10a〜10gの選
択的な操作に伴つて、制御装置９から対応する方向制御
弁6a〜6gのいずれかの駆動部に切換えられ、ポンプ２か
ら吐出される圧油は対応する方向制御弁を経て対応する
アクチユエータに供給され、該当するアクチユエータに
係るブーム、アーム等の駆動体が駆動される。そして、
この場合、例えばアームとバケツトの複合操作をおこな
うようなとき、制御装置９にあつては第４図のフローチ
ヤートで示す処理がおこなわれる。 この第４図の手順S1で示すように、まず操作レバー10
a〜10gのうちの該当するレバーストロークを読むととも
に、回転センサ５を介してエンジン回転数を読み、圧力
センサ８を介してポンプ２から吐出される圧油の圧力Ｐ
を読む。次いで手順S2に移り、第２図に例示する要求流
量設定手段で設定される該当する操作レバーに係る駆動
体（アーム、バケツト等）の要求流量を読む。次いで手
順S3に示すように、第１図の演算手段でこれらの要求流
量を加算し合計値Q_Lを求める演算をおこなう。 次いで手順S4に移り、第２の演算手段により圧力セン
サ８で検出された圧力Ｐと第６図で例示するPQカーブ設
定手段のPQカーブとからポンプ流量Ｑを求める演算をお
こなう。次いで手順S5に移り、第３図の演算手段により
手順S4で求めたポンプ流量Ｑと回転センサ５で検出され
たエンジン回転数Ｎとからポンプ傾転角θ_Pを求める演
算すなわちθ_P＝Q/Nをおこなう。 次いで手順S6に移り、第１の比較手段でポンプ流量Ｑ
と要求流量の合計値Q_Lとの大小の比較がおこなわれ、ポ
ンプ流量Ｑが要求流量の合計値Q_Lよりも小さい場合は、
エンジン回転数を低くし得ない状況、すなわちサチユレ
ート（飽和状態）にあり、第１の出力部によつて第３の
演算手段で求めたポンプ傾転角θ_Pに相当する信号をレ
ギユレータ３に出力し、最高回転数Ｂに相当する信号を
回転数制御手段に出力する。これにより、エンジン１は
最高回転となり、ポンプ２は傾転角θ_Pで圧油を吐出す
る。この手順S7を終えたら始めに戻る。 また、上記した手順S6でポンプ流量Ｑが要求流量の合
計値Q_L以上と判断されたときは、エンジン回転数を低く
し得る状況にあり手順S8に移る。この手順S8では、第４
の演算手段によつて基準回転数Ａと要求流量の合計値Q_L
とから所要ポンプ傾転角θを求める演算、すなわちθ＝
Q_L/Aをおこなう。次いで手順S9に移り、第２の比較手段
で最大傾転角設定手段で設定したポンプ２の最大傾転角
θmaxと上述の所要ポンプ傾転角θとの大小の比較がお
こなわれ、最大傾斜角θmaxが所要ポンプ傾転角θ以上
の場合には手順S10に移る。この手順S10では、第２の出
力部によつて第４の演算手段で求めた所要ポンプ傾転角
θに相当する信号をレギユレータ３に出力し、基準回転
数Ａに相当する信号を回転数制御手段に出力する。これ
により、エンジン１は最高回転数Ｂよりも低い基準回転
数Ａで回転し、ポンプ２は傾転角θで圧油を吐出する。
手順S10を終えたら始めに戻る。 また、上記した手順S9で、ポンプ２の最大傾転角θma
xが所要傾転角θよりも小さいと判断されたときは、手
順S11に移り、第５の演算手段によつて最大傾転角θmax
と合計値Q_Lとから所要回転数Naを求める演算、すなわち
Na＝Q_L／θmaxをおこなう。次いで手順S12に移り、第３
の出力部によつて最大傾転角θmaxに相当する信号をレ
ギユレータに出力し、所要回転数Naに相当する信号を回
転数制御手段に出力する。これにより、エンジン１は最
高回転数Ｂよりも低い所要回転数Naで回転し、ポンプ２
は最大傾転角θmaxで圧油を吐出する。手順S12を終えた
ら始めに戻る。 第５図（ａ），（ｂ）は１つの駆動体の単独操作時に
おける特性を説明する説明図で、第５図（ａ）は前述し
おたブーム、アーム要求流量特性線26を示した図、第５
図（ｂ）は第５図（ａ）に示すブーム、アーム要求流量
特性線26に対応するンプ傾転角特性線33（破線で描いた
もの）、および原動機（エンジン）回転数特性線34（実
線で描いたもの）を示す図である。 第５図（ｂ）に示すように、この実施例では、例えば
ブーム、アームのいずれかを単独操作するときには、該
当するブーム用操作レバー10a、あるいはアーム用操作
レバー10bのストロークが所定のＣ点に至るまでは、前
述した第４図の手順S9から手順S10に向う処理に相当
し、すなわちエンジン回転数Ｎとして基準回転数Ａが、
ポンプ傾転角として、基準回転数Ａと要求流量の合計値
Q_L（ただし、この場合は該当する１つの駆動体の要求流
量のみ）とから求められる所要ポンプ傾転角θが、それ
ぞれ信号として回転数制御手段、レギユレータ３に出力
される。また、該当するブーム用操作レバー10a、ある
いはアーム用操作レバー10bのストロークが所定のＣ点
を越えると、第４図の手順S9から手順S11、S12に向う処
理に相当し、すなわち、エンジン回転数Ｎとして、最大
傾転角θmaxと要求流量の合計値Q_L（ただし、この場合
は該当する１つの駆動体の流量のみ）とから求められる
所要回転数Naが、ポンプ２の傾転角として最大傾転角θ
maxが、それぞれ信号として回転数制御手段、レギユレ
ータ３に出力される。 このように構成した実施例であつては、要求流量の合
計値Q_Lに対してポンプ流量Ｑに余裕のある限りにおい
て、各操作レバーの操作に応じて自動的に、かつ、連続
的にエンジン回転数が基準回転数Ａと最高回転数Ｂの間
に選定され、これに応じてポンプ２の傾転角が比較的大
きくなるように選定される。例えば最高回転数Ｂが2000
r.p.m.、基準回転数Ａが1400r.p.m.とすると、旋回に際
して、従来ではポンプ２の傾転角がわずかに30％であつ
たものが、この実施例では、ポンプ２の傾転角ｘは、 Ｑ＝0.3×2000＝ｘ×1400 ｘ＝0.3×2000/1400 ≒0.43 ＝43（％） となり、第６図に示すようにポンプ効率が向上する。 同様に、片側走行の場合、従来ではポンプ２の傾転角
が50％であつたものが、この実施例では、ポンプ２の傾
転角ｘは、 Ｑ＝0.5×2000＝ｘ×1400 ｘ＝0.5×2000/1400 ＝0.71 ＝71（％） となり、同第６図に示すようにポンプ効率が向上する。 また、この実施例では、エンジン回転数Ｎが基準回転
数Ａと最高回転数Ｂとの間の低い回転数となるようにエ
ンジン１を駆動するので、比較的エンジン音による騒音
を抑えることができ、また第３図の燃料消費率特性線32
から明らかように従来のように最高回転数Ｂでエンジン
１を駆動する場合に比べて燃費が向上する。 また、操作レバーの操作に追従して自動的に、かつ連
続的に好適なエンジン回転数とポンプ傾転角が選定され
るので、重掘削→軽掘削→微操作、あるいは微操作と軽
掘削とのくり返しなどを操作レバーの操作のみでおこな
うことができ、優れた操作性を有する。 第７図は本発明の別の実施例の全体構成の概略を示す
説明図、第８図は第７図に示す実施例に備えられる制御
装置における処理手順を例示するフローチヤートであ
る。 第７図に示す別の実施例は、前述した第１図に示す実
施例におけるのと同様に、エンジン１と、ガバナ1aおよ
びモータ1bを含む回転数制御手段と、可変容量油圧ポン
プ２と、エンジン１の回転数を検出する回転センサ５を
備えている。しかしながら、第１図に示す実施例にあつ
ては備えられていた圧力センサは備えていない。 また、第１図に示す実施例と同様に、ブームシリンダ
7a、アームシリンダ7b、バケツトシリンダ7c、左走行モ
ータ7d、右走行モータ7e、旋回モータ7f等のアクチユエ
ータを備えるとともに、ブーム用方向制御弁6a、アーム
用方向制御弁6b、バケツト用方向制御弁6c、左走行用方
向制御弁6d、右走行用方向制御弁6e、旋回用方向制御弁
6f等の圧力補償付流量制御弁と、ブーム用操作レバー10
a、アーム用操作レバー10b、バケツト用操作レバー10
c、左走行用操作レバー10d、右走行用祖手10e、旋回用
操作レバー10f等の操作装置とエンジンレバー11とを備
えている。 また、可変容量油圧ポンプ２の吐出し容積を制御する
レギユレータは、ポンプ傾転角を制御するアクチユエー
タ12と、このアクチユエータ12の駆動を制御する方向切
換弁13とからなり、方向切換弁13が回路の圧力に応じて
駆動するロードセンシング方式となつている。なお、14
はアンロード弁、15はリリーフ弁である。 そして、この第７図に示す実施例にあつては、各方向
制御弁6a〜6fの切換制御、エンジン１の回転制御をおこ
なう制御装置９を備えており、上述の各方向制御弁6a〜
6gの駆動部、各操作レバー10a〜10f、エンジンレバー1
1、回転センサ５は、この制御装置９に接続されてい
る。 この制御装置９は、前述の実施例と同様に、記憶、演
算、論理判断機能を有する例えばマイクロコンピユータ
からなつており、設定手段、演算手段、比較手段、およ
び出力手段を内蔵している。上述の設定手段としては、
前述の実施例と同様にレバーストロークに対するアクチ
ユエータ要求流量の関係を設定する要求流量設定手段
と、エンジン１の無負荷時の最高回転数Ｂよりもあらか
じめ低い基準回転数、例えばトルクが最高値となる基準
回転数Ａを設定する基準回転数設定手段と、ポンプ２の
最大傾転角θmaxを設定する最大傾転角設定手段とを含
んでいる。 また、上記した演算手段は、上述の各アクチユエータ
の要求流量の合計値Q_Lを演算する演算手段と、基準回転
数Ａと要求流量の合計値Q_Lとから所要ポンプ傾転角θを
演算する演算手段と、ポンプ２の最大傾転角θmaxと要
求流量の合計値Q_Lとから所要回転数Naを演算する演算手
段とを含んでいる。 また、上述の比較手段は、ポンプ２の最大傾転角θma
xと上述の所要ポンプ傾転角θとを比較する。 また、前述した出力手段は、基準回転数Ａおよび所要
回転数Naのうちいずれかを選択的に回転数制御手段に出
力する出力部を有している。 このように構成してある別の実施例にあつて、エンジ
ンレバー11の操作に伴つてエンジン１が回転すると、一
体的にポンプ２が駆動する。そして、各操作レバー10a
〜10fの選択的な操作に伴つて制御装置９から対応する
方向制御弁6a〜6fのいずれかの駆動部に信号が出力され
て、対応する方向制御弁が切換えられ、ポンプ２から吐
出される圧油が対応する方向制御弁を経て対応するアク
チユエータに供給され、該当するアクチユエータに係る
ブーム、アーム等の駆動体が駆動される。ここで例えば
旋回モータ7fを作動させるために操作レバー10fを操作
して旋回用方向制御弁6fを第７図のａ位置に切換えた場
合について説明すると、ポンプ２からの吐出油は旋回用
方向制御弁6fのスプール開口部6f₂を通り、旋回モータ7
fに作用するが、同時にこの旋回モータ7fに与えられる
負荷圧力はスプール内を経て、管路6f₃を介して圧力補
償弁6f₁のスプリング室に作用し、またチエツク弁を経
て切換３のスプリングポードにフイードバツグされる。
このとき、負荷圧力が高くなると圧力補償6f₁の駆動部
にはスプリング力と負荷圧力とが加えられ、当該圧力補
償弁6f₁の流量制御部を開いて流量を増し、方向制御弁6
fのスプール上流側の圧力P₃を増加させて、スプール上
流側の圧力P₃と下流側の圧力P₂との差圧を一定に保つ。
このとき、同時に切換弁13はアクチユエータ12内の油を
タンクに戻して傾転角を増加させ、吐出量を追従させ
る。逆に負荷が軽くなると圧力補償弁6f₁の流量制御部
を絞り、方向制御弁6fのスプールの上流側の圧力P₃を、
負荷圧力とスプール下流側の圧力P₂の和に等しくなる状
態まで下げる。同時にポンプ吐出圧力は切換弁13のアク
チユエータ12への通路を開いて傾転角を減らす。このよ
うに、常に負荷圧力を検出、すなわちロードセンシグ
し、ポンプ吐出量を制御してエネルギのロスを最小限に
している。これにより、負荷圧力の変化にかかわりな
く、操作レバー10fの操作量すなわちストロークに応じ
た流量を旋回モータ7fに供給できる。なお、他のアクチ
ユエータに対しても同様である。 そして、上述したアクチユエータの複合操作、例えば
アームとバケツトの複合操作をおこなうようなとき、制
御装置９にあつては第８図のフローチヤートで示す処理
がおこなわれる。 この第８図の手順S20で示すように、まず操作レバー1
0b,10cのレバーストロークを読むとともに、回転センサ
５を介してエンジン回転数Ｎを読む。 次いで手順S21に移り、第２図に例示する要求流量設
定手段で設定される該当する操作レバー10b,10cに係る
アーム，バケツトの要求流量を読む。次いで手順S22に
示すように、演算手段でこれらの要求流量を加算し合計
値Q_Lを求める演算をおこなう。 次いで手順S23に移り、演算手段で基準回転数Ａと上
述した合計値Q_Lとから所要ポンプ傾転角θを求める演
算、すなわちθ＝Q_L/Aをおこなう。次いで手順S24に移
り、比較手段で最大傾転角設定手段で設定したポンプ２
の最大傾転角θmaxと上述の所要ポンプ傾転角θとの大
小の比較がおこなわれ、最大傾転角θmaxが所要ポンプ
傾転角θ以上の場合には手順S25に移る。この手順S25で
は出力部から基準回路数Ａに相当する信号を回転数制御
手段に出力する。これにより、エンジン１は最高回転数
Ｂよりも低い基準回転数Ａで回転し、ポンプ２は傾転角
θで圧油を吐出する。手順S25を終えたら始めに戻る。 また、手順S24で、ポンプ２の最大傾転角θmaxが所要
ポンプ傾転角θよりも小さいと判断されたときは、手順
S26に移り、演算手段によつて最大傾転角θmaxと要求流
量の合計値Q_Lとから所要回転数Naを求める演算、すなわ
ち、Na＝Q_L／θmaxをおこなう。次いで手順S27に移り、
出力部から所要回転数Naに相当する信号を回転数制御手
段に出力する。これにより、エンジン１は、最高回転数
Ｂよりも低い回転数Naで回転する。手順S27を終えたら
始めに戻る。 このように構成した実施例にあつては、上述したよう
に、ロードセンシング方式によりアクチユエータに与え
られる負荷圧力に応じてレギユレータおよび圧力補償弁
が作動し、当該負荷圧力の変化にかかわりなく所望の流
量をアクチユエータに供給するようにポンプ２の傾転角
が制御され、第１図に示した実施例と同様にエンジン回
転数Ｎが基準回転数Ａと最高回転数Ｂとの間の低い回転
数となるようにエンジン１を駆動する。したがつて、騒
音を抑えることができ、燃費が向上し、また操作レバー
の操作に追従して自動的に、かつ連続的に好適なエンジ
ン回転数に選定され、優れた操作性を有する。 〔発明の効果〕 本発明の油圧駆動装置は、以上のように構成してある
ことからポンプ効率が向上し、燃費が向上し、それ故、
従来に比べて経済性が向上するとともに、操作性に優
れ、また騒音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の油圧駆動装置の一実施例の全体構成の
概略を示す説明図、第２図はこの実施例で設定されるレ
バーストロークとアクチユエータ要求流量の関係を示す
図、第３図は原動機の回転数と出力馬力、トルク、燃料
消費率の関係を示す特性図、第４図はこの実施例に備え
られる制御装置における処理手順を例示するフローチヤ
ート、第５図（ａ），（ｂ）は１つの駆動体の単独操作
時における特性を説明する説明図で、第５図（ａ）はブ
ーム，アーム要求流量特性線を示した図、第５図（ｂ）
は第５図（ａ）に示すブーム，アーム要求流量特性線に
対応するポンプ傾転角特性線、および原動機回転数特性
線を示す図、第６図はポンプから吐出される圧油の圧力
Ｐと流量Ｑの関係、およびポンプ効率曲線を示す特性
図、第７図は本発明の別の実施例の全体構成の概略を示
す説明図、第８図は第７図に示す実施例に備えられる制
御装置における処理手段を例示するフローチヤートであ
る。 １……エンジン（原動機）、1a……ガバナ、1b……モー
タ、２……可変容量油圧ポンプ、３……レギユレータ、
４……傾転角センサ、５……回転センサ、7a……ブーム
シリンダ、7b……アームシリンダ、7c……バケツトシリ
ンダ、7d……左走行モータ、7e……右走行モータ、7f…
…旋回モータ、7g……ブレーカ、6a……ブーム用方向制
御弁、6b……アーム用方向制御弁、6c……バケツト用方
向制御弁、6d……左走行用方向制御弁、6e……右走行用
方向制御弁、6f……旋回用方向制御弁、6f₃……管路、6
g……ブレーカ用方向制御弁、８……圧力センサ、９…
…制御装置、10a……ブーム用操作レバー、10b……アー
ム用操作レバー、10c……バケツト用操作レバー、10d…
…左走行用操作レバー、10e……右走行用操作レバー、1
0f……旋回用操作レバー、10g……ブレーカ用操作レバ
ー、11……エンジンレバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−37302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−135341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−159802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−156441（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．原動機と、この原動機の回転数を制御する回転数制
   御手段と、上記原動機によつて駆動する可変容量油圧ポ
   ンプと、この可変容量油圧ポンプの吐出し容積を制御す
   るレギユレータと、このレギユレータの駆動を制御する
   レギユレータ制御手段と、上記可変容量油圧ポンプから
   吐出される圧油によつて駆動する複数のアクチユエータ
   と、これらのアクチユエータの駆動を指令する操作装置
   と、上記可変容量油圧ポンプから上記アクチユエータに
   供給される圧油の流れを制御するとともに、上記アクチ
   ユエータに与えられる負荷圧力の変化によらずに上記操
   作装置の操作量に応じた流量を供給可能な流量制御弁
   と、この流量制御弁の切換制御および上記原動機の回転
   制御をおこなう制御装置とを備えた油圧駆動装置におい
   て、 上記制御装置が、 上記アクチユエータの駆動に際して要求される圧油の流
   量を上記アクチユエータごとにそれぞれ設定する要求流
   量設定手段と、 上記原動機の回転数を無負荷時の最高回転数よりもあら
   かじめ低い基準回転数となるように設定する基準回転数
   設定手段と、 上記要求流量設定手段で設定された要求流量に応じて求
   められた要求流量の合計値と基準回転数設定手段で設定
   された基準回転数とから所要ポンプ傾転角を演算する演
   算手段と、 上記所要ポンプ傾転角と上記可変容量油圧ポンプの最大
   傾転角とを比較する比較手段と、 上記最大傾転角と上記要求流量の合計値とから上記原動
   機の所要回転数を演算する演算手段と、 上記比較手段の比較により上記最大傾転角が上記所要ポ
   ンプ傾転角以上と判断されたとき、上記所要ポンプ傾転
   角に相当する信号を上記レギユレータに出力するととも
   に上記基準回転数に相当する信号を上記回転数制御手段
   に出力し、上記比較手段の比較により上記所要ポンプ傾
   転角よりも上記最大傾転角の方が小さいと判断されたと
   き、上記最大傾転角に相当する信号を上記レギユレータ
   に出力するとともに上記所要回転数に相当する信号を上
   記回転数制御手段に出力する出力手段とを含むことを特
   徴とする油圧駆動装置。