JP2854898B2 - 油圧建設機械の駆動制御装置 - Google Patents

油圧建設機械の駆動制御装置

Info

Publication number
JP2854898B2
JP2854898B2 JP31848589A JP31848589A JP2854898B2 JP 2854898 B2 JP2854898 B2 JP 2854898B2 JP 31848589 A JP31848589 A JP 31848589A JP 31848589 A JP31848589 A JP 31848589A JP 2854898 B2 JP2854898 B2 JP 2854898B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation speed
command value
control command
hydraulic
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31848589A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02291435A (ja
Inventor
明 辰巳
東一 平田
正和 羽賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP31848589A priority Critical patent/JP2854898B2/ja
Publication of JPH02291435A publication Critical patent/JPH02291435A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2854898B2 publication Critical patent/JP2854898B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20546Type of pump variable capacity
    • F15B2211/20553Type of pump variable capacity with pilot circuit, e.g. for controlling a swash plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/25Pressure control functions
    • F15B2211/253Pressure margin control, e.g. pump pressure in relation to load pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50Pressure control
    • F15B2211/505Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50536Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using unloading valves controlling the supply pressure by diverting fluid to the return line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧ショベルやホイールローダ等に代表さ
れる油圧建設機械の駆動制御装置に係わり、特に、原動
機により駆動される油圧ポンプの吐出量を操作レバーの
操作量に応じて制御するロードセンシングレギュレータ
を備えた油圧建設機械の駆動制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の油圧建設機械の駆動制御装置は、一般的に、原
動機即ちエンジンと、エンジンによって駆動される油圧
ポンプと、油圧ポンプからの吐出油により駆動される油
圧アクチュエータと、油圧アクチュエータの動作を制御
する操作レバーとを備え、油圧ポンプと油圧アクチュエ
ータとの間には、油圧ポンプからの吐出油の流量と方向
を制御する制御弁が接続され、操作レバーの操作により
この制御弁の位置を制御し、油圧アクチュエータの動作
を制御する。エンジンの目標回転数は燃料レバーの位置
によって設定され、目標回転数に応じてエンジンの馬力
特性が定められる。
このような駆動制御装置において、エンジンの燃料消
費率(g/PS・h)は、エンジンの目標回転数と作業負荷
の大小により定まる。例えば、目標回転数を最大に設定
した場合、その目的回転数で得られる馬力特性による最
大馬力付近での重負荷作業では燃料消費率は最も良好と
なるが、その最大馬力よりも小さい馬力しか必要としな
い軽負荷作業では、燃料消費率は悪化する。軽負荷作業
での燃料消費率を良好にするためには、燃料レバーを操
作し、目標回転数を小さく設定すれば良い。しかしなが
ら、作業内容に応じてその都度燃料レバーを操作し、目
標回転数を変えることは操作性の点で問題がある。
このような観点から、特開昭52−53189号、特開昭58
−204940号、特願昭59−129957号等においては、燃料レ
バーのみによってエンジンの目標回転数を設定するので
はなく、油圧アクチュエータの動作を制御する操作レバ
ーによってもエンジンの目標回転数を設定することを可
能とし、操作レバーの操作量に応じた馬力特性を与え
て、燃料消費率を向上することが提案されている。
なおその他、エンジンの目標回転数を操作レバーの操
作に連動して制御するものとして関連するものに、特開
昭48−53162号、特開昭50−15980号及び特公昭60−3856
1号が挙げられる。また、運転モードあるいはアクチュ
エータ負荷に応じてエンジン回転数を制御するものに米
国特許出願947524号(EPC出願86118113.9号に対応)が
挙げられる。
しかしながら、上記従来技術では、操作レバーの操作
によりエンジンの回転数が頻繁に変動し、発煙、騒音が
生じるなど、操作性に問題があった。
そして、本件出願人の出願による特開昭63−239327号
公報においては、これら従来技術の問題を解決し、かつ
操作レバーの操作量に応じた力強い操作フィーリングを
得ることを可能にする油圧建設機械の駆動制御装置を提
案している。
すなわち、特開昭63−239327号公報に記載の装置は、
原動機と、この原動機によって駆動される油圧ポンプ
と、この油圧ポンプからの吐出油により駆動される少な
くとも1つの油圧アクチュエータと、原動機の目標回転
数を設定する燃料レバーを含む第1の回転数設定手段
と、油圧アクチュエータの動作を制御する操作レバーと
を備えた油圧建設機械の駆動制御装置において、油圧ア
クチュエータの操作レバーに連携され、その操作量が所
定値を越えると設定回転数を増加させる回転数制御信号
を出力する第2の回転数設定手段と、少なくとも第2の
回転数設定手段に連携され、操作レバーの操作量が少な
くとも上記所定値以下にある第1の領域においては第1
の回転数設定手段の目標回転数を有効化し、当該操作量
がそれよりも大きい第2の領域においては第2の回転数
設定手段の回転数制御信号によって修正された、第1の
回転数設定手段の目標回転数よりも高い目標回転数を設
定する回転数制御手段とを備えている。
以上のように構成された特開昭63−239327号公報に記
載の装置においては、第1の回転数設定手段の目標回転
数が有効化される第1の領域においては、燃料レバーの
変位に応じた所望のレベルの目標回転数が設定される。
従って、作業内容に応じて第1の領域における馬力特性
を任意に設定することができるので、燃料消費率を向上
させることができる。また第2の領域においては、油圧
アクチュエータの操作レバーにより第1の回転数設定手
段の目標回転数よりも高い目標回転数が設定されるの
で、重負荷作業に適した馬力特性を得ることができ、最
適の燃料消費率の下で操作量に応じた重負荷作業を行う
ことができる。また第1の領域においては、操作レバー
による目標回転数の設定は行われないので、操作レバー
を操作しても回転数は変動せず、それに伴う発煙及び騒
音の問題も生じない。従って作業全体として、操作レバ
ーによる原動機の回転数の変動を減少でき、それに伴う
燃料消費率の悪化、発煙及び騒音の問題が減少し、さら
に、燃料レバーにより第1の領域における作業内容に適
したレベルの回転数を任意に設定することができると共
に、第2の領域において操作レバーの操作量に応じた力
強い操作フィーリングを得ることができ、優れた操作性
を実現することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上のように特開昭63−239327号公報に記載の装置に
あっては、操作レバーの操作によりエンジンの回転数が
頻繁に変動し、発煙、騒音が生じるなどのそれまでの従
来技術にあった問題点を解決し、操作レバーの操作量に
応じた力強いフィーリングを得ることができ、優れた操
作性を実現することができる。しかし、この特開昭63−
239327号公報を含め従来の装置は、いずれも、複数の油
圧アクチュエータに対応して複数の操作レバーを備えた
ものに適用した場合、全操作レバーの操作量を検出する
ために、各操作レバーにポテンショメータやスイッチを
設けたり、また制御弁をパイロット弁で制御する油圧パ
イロット式では、各パイロット弁に圧力センサーやスイ
ッチを設けることが必要となり、センサーやスイッチの
数が多くなり、信頼性が低下する。例えば油圧ショベル
においては、ブーム、アーム、バケット、旋回、右走
行、左走行のアクチュエータがあり、各々に対応する操
作レバーに関してセンサーやスイッチを設けることにな
り、1つの操作レバーには2つの操作方向があるので、
これら全操作レバーの操作方向を含めた操作量を検出す
るためには、6×2=12の12個のセンサー又はスイッチ
が必要となる。オプショナンアタッチメント等が付く場
合には、更に多くなる。また、特開昭63−239327号公報
の第30図の実施例のように、これらセンサーやスイッチ
からの検出信号を合計して原動機の回転数を制御する場
合は、その演算手段が必要となる。
本発明の目的は、燃料消費率を向上させ、原動機の回
転数の変動を少なくし、かつ優れた操作性を実現すると
共に、センサーやスイッチの数を少なくすることによ
り、信頼性を向上し、コストダウンを図れる油圧建設機
械の駆動制御装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の基本概念は、原
動機と、この原動機によって駆動される油圧ポンプと、
この油圧ポンプからの吐出油により駆動される複数の油
圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐出圧力を前記
複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧力よりも一定の
差圧だけ高く保持するよう前記油圧ポンプの傾転角を制
御するロードセンシングレギュレータと、前記原動機の
第1の目標回転数を設定する回転数設定手段とを備えた
油圧建設機械の駆動制御装置において、前記油圧ポンプ
の傾転角を制御するときの前記ロードセンシングレギュ
レータの制御指令値を検出する検出手段と、前記検出手
段で検出された前記ロードセンシングレギュレータの制
御指令値が所定値以下のときには、前記第1の目的回転
数を指令目標回転数として出力し、該制御指令値が前記
所定値よりも大きくなると、前記第1の目標回転数より
も高い第2の目標回転数を指令目標回転数として出力す
る制御手段とを有するものとする。
また、上記基本概念を具体化する第1の構成として、
本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される油
圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により駆動さ
れる複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐
出圧力を前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧力
よりも一定の差圧だけ高く保持するよう前記油圧ポンプ
の傾転角を制御するロードセンシングレギュレータと、
前記原動機の第1の目標回転数を設定する回転数設定手
段とを備えた油圧建設機械の駆動制御装置において、前
記油圧ポンプの傾転角を制御するときの前記ロードセン
シングレギュレータの制御指令値を検出する検出手段
と、前記検出手段で検出された前記ロードセンシングレ
ギュレータの制御指令値にもとづき、この制御指令値が
大きくなると大きくなる第2の目標回転数を求める演算
手段と、前記第1の目標回転数と前記第2の目標回転数
の大きい方を選択し、これを指令目標回転数とする選択
手段とを有するものとする。
更に、上記基本概念を具体化する第2の構成として、
本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される油
圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により駆動さ
れる複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐
出圧力を前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧力
よりも一定の差圧だけ高く保持するよう前記油圧ポンプ
の傾転角を制御するロードセンシングレギュレータと、
前記原動機の第1の目標回転数を設定する回転数設定手
段とを備えた油圧建設機械の駆動制御装置において、前
記油圧ポンプの傾転角を制御するときのロードセンシン
グレギュレータの制御指令値を検出する検出手段と、前
記検出手段で検出された前記ロードセンシングレギュレ
ータの制御指令値に基づき、この制御指令値が大きくな
ると大きくなる補正回転数を求める演算手段と、前記第
1の目的回転数に前記補正回転数を加算し、これを指令
目標回転数とする加算手段とを有するものとする。
〔作用〕
油圧ポンプの傾転角を制御するロードセンシングレギ
ュレータを備えた駆動制御装置にあっては、操作レバー
の操作量が増大すると、油圧ポンプから油圧アクチュエ
ータに供給される流量を制御する制御弁の要求流量が増
大し、油圧ポンプの吐出圧力が低下しようとするため、
油圧ポンプの吐出圧力を油圧アクチュエータの負荷圧力
よりも一定の差圧だけ高く保持すべく、油圧ポンプの傾
転角に対するロードセンシングレギュレータの制御指令
値が増大する。このことは油圧アクチュエータが複数あ
り、それに対応する複数の操作レバーが操作された場合
でも同じであり、複数の操作レバーの操作量の合計(制
御弁の要求流量の合計)が増大すると、油圧ポンプの傾
転角に対するロードセンシングレギュレータの制御指令
値も増大する。
本発明の基本概念による駆動制御装置は、このような
ロードセンシングレギュレータを備えた駆動制御装置に
おける操作レバーの操作量とロードセンシングレギュレ
ータの制御指令値との関係に着目し、その制御指令値を
利用して操作レバーの操作量を間接的に検出し、原動機
の回転数上昇制御をすべく、上記のように検出手段と制
御手段を設けたものであり、操作レバーの操作量又は操
作量の合計が小さく制御指令値は所定値以下のときに
は、制御装置は第1の目標回転数を指令目標回転数とし
て出力し、操作レバーの操作量又は操作量の合計が増大
し、制御指令値が所定値より大きくなると、制御装置は
第1の目標回転数よりも高い第2の目標回転数を指令目
標回転数として出力する。このため、原動機の目標回転
数が上昇するように制御され、この原動機の回転数の上
昇により油圧ポンプの吐出量は増加し、制御弁の要求流
量又は要求流量の合計に見合った吐出量が得られる。
従って、回転数設定手段を燃料レバーの操作量に応じ
て第1の目標回転数を設定するものとすれば、特開昭63
−239327号公報に記載のものと同様に、燃料レバーと操
作レバーの両方で原動機を制御でき、燃料消費率の向上
と操作性の向上を図ると共に、操作レバーの操作により
原動機の回転数が頻繁に変動し、発煙、騒音が生じると
いう問題も改善される。
そして、油圧アクチュエータが複数あり、それに対応
する複数の操作レバーがある場合でも、全操作レバーの
操作量を検出する必要がなく、ロードセンシングレギュ
レータの制御指令値ただ1つを検出すればよく、センサ
ーやスイッチの数を少なくすることができる。
また、ロードセンシングレギュレータの制御指令値が
増大し、所定値より大きくなると、原動機の指令目標回
転数が上昇するように制御しているが、これはロードセ
ンシングレギュレータの側から見ると、制御指令値が所
定値に達した後は、ロードセンシングレギュレータによ
るポンプ吐出圧力と最大負荷圧力との一定差圧保持機能
を原動機の回転数上昇により肩代わりさせるものであ
り、結果的に、ポンプ吐出量の不足による差圧の低下、
即ちサチュレーションが防止できる。従って、通常は、
このようなサチュレーション防止の観点から燃料レバー
による原動機の回転数をできるだけ高く設定する必要が
あるが、本発明におては燃料レバーによる原動機の回転
数を低く設定できるので、この観点からも燃料の節約が
図れる。
本発明の基本概念を具体化する本発明の第1の構成に
よる駆動制御装置においては、操作レバーの操作量又は
操作量の合計が増え、上記制御指令値が大きくなると、
演算手段では第2の目標回転数が大きな値として計算さ
れ、この第2の目標回転数が第1の目標回転数より高く
なると、選択手段は第2の目標回転数を指令目標回転数
として出力する。このように演算手段と選択手段は本発
明の基本概念における制御手段として機能し、本発明の
基本概念と同じ作用が得られる。
本発明の基本概念を具体化する本発明の第2の構成に
よる駆動制御装置においては、操作レバーの操作量又は
操作量の合計が増え、上記制御指令値が大きくなると、
演算手段では補正回転数が計算され、加算手段はこれを
これを第1の目標回転数に加算することにより、第1の
目標回転数よりも高い回転数を指令目標回転数として出
力する。このように演算手段と加算手段は本発明の基本
概念における制御手段として機能し、本発明の基本概念
と同じ作用が得られる。
〔実施例〕 以下、本発明の好適実施例を第1図〜第17図を参照し
て説明する。
第1の実施例 本発明の第1の実施例を第1図〜第7図により説明す
る。
(油圧システム) 第1図において、本実施例の駆動制御装置が適用され
る油圧建設機械は、原動機即ちエンジン1と、このエン
ジン1によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ2
と、この油圧ポンプ2に吐出管路3及び主回路ライン4,
5を介して相互にパラレルに接続され、油圧ポンプ2か
らの吐出油により駆動される複数の油圧アクチュエータ
6,7とを備えた油圧システムを有し、この油圧システム
において油圧ポンプ2と油圧アクチュエータ6,7の間の
主回路ライン4,5には、油圧ポンプ2から各油圧アクチ
ュエータに供給される圧油の流量と供給方向を制御する
制御弁8,9がそれぞれ接続され、制御弁8,9の上流には圧
力補償弁10,11が接続されている。また制御弁8,9には、
油圧アクチュエータ6,7の高圧側の負荷圧力(以下これ
を最大負荷圧力と言う)を検出する検出ライン12,13,14
が接続され、この負荷検出ラインに関連して、油圧ポン
プ2の吐出圧力を最大負荷圧力よりも一定の差圧だけ高
く保持するよう油圧ポンプ2の斜板の傾転角を制御する
ロードセンシングレギュレータ15(以下これをLSRと略
す)と、制御弁8,9の中立時、ユアツポンプ2の吐出流
量の開路となるアンロード弁16が設けられている。
制御弁8,9は操作レバー17,18を備えた操作手段により
パイロット制御され、それぞれ操作レバー17,18の操作
量に応じた開度に制御される。
圧力補償弁10,11は、油圧アクチュエータ6,7の自己負
荷圧力の変動、及び両者の負荷圧力の大小に係わらず、
制御弁8,9の前後差圧を一定に保持し、制御弁8,9の開度
に応じた要求流量が得られるようにしている。
負荷検出ライン12,13,14は、出力側検出ライン14が入
力側検出ライン12,13に高圧選択弁即ちシャトル弁19を
介して接続されている。入力側検出ライン12,13は、制
御弁8,9の操作時にその内部通路を介して制御弁出側の
圧油供給側管路に接続され、油圧アクチュエータ6,7の
負荷圧力を受圧し、シャトル弁19はその高圧側の負荷圧
力即ち最大負荷圧力を選択し、出力側検出ライン14はそ
の最大負荷圧力をLSR15及びアンロード弁16に伝達す
る。また制御弁8,9が中立になった時点で、入力側の検
出ライン12,13は制御弁8,9のタンクポートに接続され、
タンクポート圧力になる。なお入力側検出ライン12,13
で検出された負荷圧力は圧力補償弁10,11でも使用され
る。
LSR15は、油圧アクチュエータ2の斜板を駆動するサ
ーボピストン20と、サーボピストン20への圧油の供給を
制御するロードセンシング補償弁21(以下LS補償弁と言
う)からなり、LS補償弁21の弁スプールの対向端部に
は、吐出管路3からの分岐管路22及び上記検出ライン14
を介してそれぞれ油圧ポンプ2の吐出圧力及び最大負荷
圧力が導かれ、その結果、弁スプールの一端には吐出圧
力と最大負荷圧力の差圧が作用し、またLS補償弁21の弁
スプールの他端には差圧設定用のばね23が配置されてい
る。
ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力の差がばね23の設定差
圧よりも小さければ、LS補償弁15の弁スプールは図示の
弁位置に移動し、サーボピストン20の受圧室20Aはタン
クに接続され、ばね20Bのばね力によりピストンロッド2
0Cが押し上げられ、ポンプ傾転角が増加する。逆に両者
の差圧が設定圧力を越えると、LS補償弁21の弁スプール
は図示左方の位置に移動し、受圧室20Aが分岐管路22に
接続され、受圧室20Aに流入する吐出圧力によってピス
トンロッド20Cが押し下げられ、ポンプ傾転角は減少す
る。これらの作動がバランス下状態でポンプ傾転角が制
御され、ポンプ吐出圧力が最大負荷圧力よりも一定の差
圧だけ高く保持される。
アンロード弁16は、制御弁8,9の中立時、油圧ポンプ
2の吐出圧力がLS補償弁21の設定差圧に対し若干高い圧
力になるよう設定され、従って、中立時のポンプ傾転角
は自己圧力により最小傾転角に保持される。
圧力補償弁10,11はLSR15との関連において、複合操作
時に油圧アクチュエータ相互間の独立性を確保する作用
を有している。即ち、上述したようなLSR15を備えた油
圧システムにおいて複合操作を行った場合、LS補償弁21
は最大負荷圧力により作動するが、単純なパラレル接続
では、より軽い負荷によってポンプ吐出口圧力が支配さ
れてしまう。この結果、ポンプ吐出流量は軽負荷側のア
クチュエータに集中し流量過剰となる一方、高圧を必要
とするアクチュエータには作動不能あるいは余剰流量に
よってのみ作動するといった不具合が生ずる。上述した
ように、各制御弁8,9毎に圧力補償弁10,11を設け、その
前後差圧を一定に制御するこにより、このような不具合
を防止することができる。
(駆動制御装置) 一方、エンジン1は好ましくはオールスピードガバナ
付きの燃料噴射装置30を備えたディーゼルエンジンであ
り、燃料噴射装置30はガバナレバー31を有し、このガバ
ナレバー31を回動することにより燃料噴射量が調整され
る。このようなエンジン1に対して、本実施例の駆動制
御装置が設けられている。駆動制御装置は、目標回転数
を設定し、その目標回転数に対応した位置にガバナレバ
ー31を回動させるもので、オペレータにより手動操作さ
れ、変位量に応じたレベルの電気信号を出力する燃料レ
バー32を有する操作装置と、サーボピストン20のピスト
ンロッド20Cの変位量をLSR15の制御指令値として検出す
る位置センサー33と、ガバナレバー31の回動量即ち変位
量を検出するポテンショメータ34と、燃料レバー32の操
作信号、位置センサー33の検出信号及びポテンショメー
タ34の検出信号を入力し、後述する処理を行って駆動信
号をパルスモータ35に出力するコントローラ36とを備
え、パルスモータ35はその駆動信号に応じた角度だけ回
転し、リンク装置37を介してガバナレバー31を回動させ
る。なお、燃料レバー32は、ダイヤル式(回転式ポテン
ショメータ)、押ボタン式(アップダウンスイッチ)
等、その他の操作手段であっても良い。
コントローラ36はマイクロコンピュータ等で構成さ
れ、第2図に示すような制御演算機能を有している。即
ち、コントローラ36は、燃料レバー32の指令信号を入力
し、指令信号が示す燃料レバーの変位量xに応じた目標
回転数Nxを演算する第1の演算部40と、位置センサー33
の検出信号を入力し、検出信号が示すピストンロッド20
cの変位量即ちLSR15の制御指令値θlと所定の関数関係
にある目標回転数Nlを演算する第2の演算部41と、第1
及び第2の演算部40,41でそれぞれ演算された目標回転
数Nx,Nlを比較し、両者の最大値を指令目標回転数Nyと
して選択する最大値選択部42と、最大値選択部42で選択
された指令目標回転数Nyとポテンショメータ34の検出信
号が示すガバナレバー31の回動量Nθとからパルスモー
タ35の駆動量を演算するサーボ制御部43とを有し、サー
ボ制御部43よりその駆動量に応じた駆動信号がパルスモ
ータ35に出力される。
第1の演算部40においては、燃料レバーの変位量xが
増加するに従って目標回転数Nxがアイドル回転数Niから
直線的に増加するように、変位量xと目標回転数Nxとの
関数関係が設定されている。
第2の演算部41においては、LSR15の制御指令値θl
が所定値θl0に達するまでは目標回転数Nlが一定のアイ
ドル回転数Niとなり、LSR15の制御指令値θlが所定値
θl0を越えると、制御指令値θlの増加に従って目標回
転数Nlが増加するように、制御指令値θlと目標回転数
Nlとの関数関係が設定されている。
サーボ制御部43は、第3図にフローチャートで示すよ
うな処理を行うように構成されている。即ち、ステップ
S1,S2で、それぞれポテンショメータ34の検出値Nθ及
び最大値選択部42の指令値Nyを入力し、ステップS3で検
出値Nθと指令値Nyとを比較し、両者の差A=Ny−Nθ
を演算する。次にステップS4では、この差Aの絶対値が
所定値K以上か否かを判断する。この所定値Kは、パル
スモータ35とガバナレバー31とを連結するリンク機構37
等のバックラッシュ等による制御誤差に相当する程度の
微小値としておく。次いで、上記差Aの絶対値が所定値
K未満のときはステップS5においてパルスモータ35を停
止させ、所定値K以上であるときは、ステップS6,S7,S8
で、上記差Aが正か負かに応じてモータ35を正回転方向
又は逆回転方向に駆動する信号を出力する。即ち、差A
を小さくする方向にガバナレバー31を回動する駆動信号
を出力する。その後、ステップS1に戻り、以上の処理を
繰返す。
以上のように、ガバナレバー31の変位量Nθを検出し
フィードバックすることにより、指令目標回転数Nyが変
わったときには、ガバナレバー31の変位量Nθがこれに
一致する状態となるまでパルスモータ35が駆動され、指
令目標値Nyに対応する位置にガバナレバー31を回動す
る。
(動作) 次に、本実施例の駆動制御装置の動作を説明する。
今、燃料レバー32が最大ストローク以下の任意の変位
量xに操作されているとすると、コントローラ36の第1
の演算部40においては、その変位量xに対応する目標回
転数Nxが設定されている。このような状態においては、
油圧システムの操作レバー17,18のいずれか又は両方を
操作し、油圧アクチュエータ6,7を駆動すると、負荷圧
力検出ライン14では両アクチュエータの最大負荷圧力が
検出され、前述したようにLSR15により油圧ポンプ2の
傾転角が制御され、油圧ポンプ2の吐出圧力は最大負荷
圧力よりも一定の差圧だけ高く保持される。そして、そ
の時のサーボピストン20の変位両、即ちLSR15の制御指
令値θlは位置センサー33により検出され、コントロー
ラ36の第2の演算部41に入力される。第2の演算部41に
おいては、上述した関数関係より目標回転数Nlが求めら
れ、この目標回転数Nlは最大値選択部42において第1の
演算部40で設定された目標回転数Nxと比較され、その大
きい方の値が指令目標回転数Nyとして出力される。
ここで、第2の演算部41においては、上述したように
関数関係が設定されているため、制御指令値θlが処置
値θl0よりも大きくなると、制御指令値θlの増加に従
って増加する目標回転数Nlが求められる。従って、制御
指令値θlが所定値θl0よりも小さい場合には、最大値
選択部42において第1の演算部40の目標回転数Nxが指令
目標回転数Nyとして選択され、制御指令値θlが所定値
θl0よりも大きい場合には、最大値選択部42において
は、Nl<Nxとなる制御指令値θlの範囲では第1の演算
部40の目標回転数Nxが選択され、制御指令値θlが更に
大きくなり、Nl<Nxとなる範囲では、第2の演算部41の
目標回転数Nlが選択される。従って、総合的に言えば、
制御指令値θlが所定値θl0よりも小さい範囲ではエン
ジン1の目標回転数は燃料レバー32の変位量に対応した
値に設定され、制御指令値θlが所定値θl0を越え、第
1の演算部40の目標回転数Nxによって定まる特定の値θ
l又はθl1(第5図参照)以上にまで大きくなると、エ
ンジン1の目標回転数は、燃料レバー32により設定され
た目標回転数Nxよりも高い、制御指令値θlの大きさに
対応した値に設定される。
今のことを、燃料レバー32による目標回転数Nxをアイ
ドリング回転数Ni及び中間回転数N1に設定した場合につ
き、第4図及び第5図を参照して具体的に説明する。
第4図は燃料レバー32による目標回転数Nxをアイドリ
ング回転数Niに設定した場合であり、この場合は、制御
指令値θlが所定値θl0に達するまでの第1の領域Z1に
おいては、燃料レバー32によるアイドリング回転数Ni維
持され、制御指令値θlが所定値θl0を越えた第2の領
域Z2においては、制御指令値θlにより設定された目標
回転数Nlが選択され、制御指令値θlの増加に従って目
標回転数yが増加し、最大制御指令値θlmaxにて目標回
転数Nyも最大Nmaxに達する。
一方、燃料レバー32による目標回転数Nxを中間回転数
N1に設定した場合には、第5図に示すように、制御指令
値θlが所定値θl0よりも大きい、中間回転数N1を得る
所定の値θ1に達するまでの第1の領域Z1において
は、燃料レバー32による中間回転数Niが維持され、制御
指令値θlが所定値θ1を越えた第2の領域Z2におい
ては、制御指令値θlにより設定された目標回転数Nlが
選択され、制御指令値θlの増加に従って目標回転数y
が増加し、最大制御指令値θlmaxにて目標回転数Nyも最
大Nmaxに達する。
ここで、LSR15の制御指令値θlは油圧ポンプ2の吐
出圧力と油圧アクチュエータ6,7の最大負荷圧力との差
圧ΔPLSの減少によって増加する値であり、差圧ΔPLSの
減少は操作レバー17,18の操作量が増加し、制御弁8,9の
要求流量(開度)が増大すると生じる。従って、LSR15
の制御指令値θlが大きくなることは、操作レバー17,1
8の操作量(単独操作)又は操作量の合計(複合操作)
が大きくなることに対応し、第4図及び第5図並びに上
述したその説明は制御指令値θlを操作レバー17,18の
操作量(単独操作)又は操作量の合計(複合操作)に読
み替えても、実質的に同様である。
(効果) 従って本実施例においては、操作レバー17,18の操作
量又は操作量の合計が増大すると、LSR15の制御指令値
θlが増大し、制御指令値が所定値θl0又はθ1に達
すると、エンジン1の目標回転数Nyが上昇するように制
御される。このため、エンジン1の回転数の上昇により
油圧ポンプ2の吐出量は増加し、制御弁8,9の要求流量
(単独操作)又は要求流量の合計(複合操作)に見合っ
た吐出量が得られる。従って、燃料レバー32による目標
回転数Nxの一設定状態において、操作レバー17,18の操
作量(単独操作)又は操作量の合計(複合操作)が、上
記制御指令値の所定値θl0又はθ1に対応する所定量
を越えた場合には、この操作レバー17,18でエンジン1
の目標回転数Nyを制御し、所望の吐出量を得ることがで
き、特開昭63−239327号公報に記載のものと同様、燃料
レバー32と操作レバー17,18の両方でエンジン1を制御
することにより、燃料消費率の向上と操作性の向上を図
ると共に、操作レバーの操作によるエンジン1の回転数
の頻繁な変動、及びそれに伴う発煙、騒音を低減するこ
とができる。
今、本実施例の上述した、燃料消費率の向上と操作性
の向上、エンジン1の回転数の変動及びそれに伴う発
煙、騒音の低減効果について、第6図及び第7図を参照
して更に詳しく説明する。
第6図は、油圧ショベルで行われる作業の典型例であ
る、掘削−ブーム上げ・旋回−放土−ブーム下
げ・旋回の順で繰り返す1サイクル作業を各作業に必要
なエンジン出力との関係で示した図であり、図中NAは軽
負荷作業に必要な出力を与えるのに適したエンジンの目
標回転数、NBは通常の重負荷作業に必要な出力を与える
のに適した目標回転数、NCは特別な重負荷作業に必要な
出力を与えるのに適した目標回転数である。また第7図
は、エンジンの目標回転数を上記NA,NB,NCに設定した場
合の出力馬力特性、トルク特性と燃料消費率の関係を示
す。
第6図に示す1サイクル作業において、目標回転数を
最高のNC一定に設定した場合、の作業のリリーフ掘削
及びの作業の旋回初期加速時には第7図に示すよう
に、燃料消費率はg1cとなり良好であるが、その他の作
業では、例えばの作業の定常旋回時にはg2c、の作
業のブーム下げ・旋回時にはg3cとなり、燃料消費率が
悪化する。そこで、特開昭52−53189号及び特開昭58−2
04940号のように、燃料レバーによる目標回転数の設定
をの作業に適したNAにした状態で、操作レバーの操作
に連動して各作業に応じて目標回転数を設定したとすれ
ば、例えばg2b、g3aと燃料消費率は向上する。ところが
この場合には、ブーム下げ・旋回以外の作業において
は、操作レバーの操作に連動してほとんどの時間エンジ
ン回転数が頻繁に変動してしまい、エンジンのフライホ
イールを加速するのにエネルギを消費し、燃料消費率は
好ましくない。またエンジン回転数の変動に伴う発煙及
び騒音の問題がある。
本実施例の駆動制御装置においては、第5図に示した
所定値θ1以下の第1の領域Z1においては燃料レバー
32の変位量に応じた所望のレベルの目標回転数が設定さ
れる。これにより上記作業例においては、燃料レバー32
により目標回転数をNBに設定することにより、の通常
掘削及びの通常旋回ではg2b付近の燃料消費率が得ら
れ、の放土及びのブーム下げ・旋回ではg3cよりは
良好なg3b付近の燃料消費率が得られる。一方、第5図
に示す所定値θ1以上の第2の領域Z2においては、操
作レバー17,18の操作量(制御指令値θl)に応じた高
い目標回転数が設定されるので、のリリーフ掘削及び
の旋回初期加速ではg1cの燃料消費率が得られる。こ
のようにして全体として良好な燃料消費率を得ることが
できる。
また第5図に示す所定値θ1以下の第1の領域Z1で
は、操作レバー17,18による目標回転数の設定は行われ
ないので、操作レバー17,18を操作しても回転数は変動
せず、全体としてエンジン回転数の変動が少なくなり、
フライホイールの加速によるエネルギ消費も無視でき、
またエンジン回転数の変動に伴う発煙及び騒音の問題は
少なくなる。
またオペレータが、エンジン回転数の変動による騒
音、発煙を完全に排除する運転を希望する場合には、燃
料レバー32による目標回転数の設定を最大Ncにすること
により、騒音、発煙を排除することができる。
以上のように本実施例においては、操作レバーの操作
によるエンジン回転数の頻繁な変動を防止し、発煙、騒
音を低減することと、操作レバーの操作量に応じた所望
のエンジン出力を確保するという2つの効果を両立させ
るものであるが、更に、本実施例においては操作レバー
の操作量を直接検出せず、LSR15の制御指令値を検出す
ることによりそれと同等の結果を得ている。その結果、
油圧アクチュエータ6,7が複数あり、それに対応する複
数の操作レバー17,18がある場合でも、操作レバー17,18
の操作量を直接検出せず、LSR15の制御指令値を検出し
ているので、検出手段は1つで良く、センサーやスイッ
チの数を少なくすることができ、信頼性を向上し、コス
トダウンを図れるという効果もある。
更に、本実施例においては、LSR15の制御指令値θl
が増大し、所定値θ1(θl0)に達すると、制御指令
値θlに関連してエンジン1の目標回転数Nyが上昇する
ように制御しているが、これはLSR15の側から見ると、L
SR15の制御指令値が所定値θ1(θl0)に達した後
は、LSR15によりポンプ吐出量を増加し、ポンプ吐出圧
力と最大負荷圧力との一定差圧保持機能をエンジン1の
回転数上昇により肩代わりさせるものであり、結果的
に、ポンプ吐出量の不足による差圧の低下、即ちサチュ
レーションが防止できる。従って、通常は、このような
サチュレーション防止の観点からエンジン回転数を常時
高く設定する必要があるが、本実施例においては通常作
業でエンジン回転数を低く設定できるので、この観点か
らも燃料の節約が図れる。
(所定値θl0について) なお、本実施例においては、コントローラ36の第2の
演算部41に記憶される関数関係の所定値θl0は、以下の
ことを考慮して定められる。
まず第1の点は、あらゆる作業内容を考慮して所定値
θl0以上の領域での発煙及び騒音の問題が最少となる値
である。
第2の点は、あらゆる作業内容を考慮して所定値θl0
以上の領域でオペレータが意図するエンジン出力を得る
ことができ、操作量に応じた力強い良好な操作フィーリ
ングを得ることができる点である。
第3の点は、LSR15のサチュレーション防止の観点か
らである。サチュレーション防止の観点からは、LSR15
の側のLS機能を最大限引き出すため、所定値θl0は制御
指令値の最大値の近くに設定することが好ましい。
第1の実施例の変形 第1の実施例の変形例を第8図〜第14図を参照して説
明する。
第1の実施例においては、コントローラ36の第2の演
算部41の関数関係を、LSR15の制御指令値θlが所定値
θl0を越えると、制御指令値θlの増加に従って目標回
転数Nlが増加するように設定した。第8図はこの点に関
する変形例を示すもので、第2の演算部41Aには、LSR15
の制御指令値θlが所定値θl0を越えると一定の最大設
定回転数Nlmaxを出力するように制御指令値θlと目標
回転数Nlとの関数関係が設定されている。このように第
2の演算部41Aが構成されている場合の、制御指令値θ
lと指令目標回転数Nyとの関係は、燃料レバー32により
設定された目標回転数がアイドリング回転数Niの場合に
は、第9図に示すようであり、中間的な回転数N1のばあ
には、第10図に示すようである。即ち、燃料レバー32に
より指令された目標回転数Nxに係わらず、第1及び第2
の領域Z1,Z2の境界をなす所定値θl0は一定であり、所
定値θl0以上の第2の領域Z2においては指令目標回転数
Nyは操作レバー32の変位量に係わらず最大値Nmaxとな
る。
本実施例によれば、制御指令値θlが所定値θl0以上
の第2の領域Z1においては、制御指令値θlの変化に係
わらず一定の最大回転数が得られ、操作レバーを操作し
てもエンジン回転数が全く変動しないという効果を得る
ことができる。
第1の実施例においては、第1の演算部40からの目標
回転数Nxと第2の演算部41からの目標回転数Nlとから最
大値選択部42により最終的な指令目標回転数Nyを決定し
た。第11図はこの点に関する変形例を示すもので、第2
の演算部45には、制御指令値θlが所定値θl0に達する
までは、補正回転数αが零であり、制御指令値θlが所
定値θl0を越えると、制御指令値θlの増加に従って補
正回転数αが増加するように制御指令値θlと補正回転
数αとの関数関係が設定されている。そして最大値選択
部42の代わりに、第1及び第2の演算部40,45からの目
標回転数Nx及び補正回転数αを加算する加算部46が設け
られている。
このように構成した場合の制御指令値θlと指令目標
回転数Nyとの関係は、燃料レバー32により指令された目
標回転数の上昇に従って第12図に示すようになる。即
ち、燃料レバー32により指令された目標回転数Nxがアイ
ドリング回転数の場合は、第12図にliで示すように、制
御指令値θlが所定値θl0以下にある第1の領域Z1にお
いては、指令目標回転数Nyは燃料レバー32の指令値Niで
一定である。制御指令値θlが所定値θl0を越えると、
第2の演算部45において補正回転数αが得られ、それが
目標回転数Niに加算されるので、第12図に示すように指
令目標回転数Nyは制御指令値θlの増加に従って増大す
る。燃料レバー32により指令された目標回転数Nxが中間
回転数N1の場合は、第12図に1で示すように、制御指
令値θlが所定値θl0以下にある第1の領域Z1において
は、指令目標回転数Nyは燃料レバー32の指令値N1で一定
であり、制御指令値θlを所定値θl0以上に増大させる
と、第2の演算部45で得られた修正回転数αが目標回転
数N1に加算された形で、指令目標回転数Nyは制御指令値
θlの増加に従って増大する。
本実施例によれば、制御指令値θlが所定値θl0を越
えた領域で、制御指令値θl(操作レバーの操作量)に
比例した指令目標回転数Nyが設定され、力強い操作フィ
ーリングが得られると共に、と共に、制御指令値θlに
よるこの制御を開始する点はθl0で一定なので、第2の
演算部45における所定値θl0の設定が容易になるという
効果がある。
第13図は第11図の変形例における第2の演算部45の関
数関係として、第8図の変形例のものを取り込んだ変形
例を示す。即ち、第2の演算部45Aには、LSR15の制御指
令値θlが所定値θl0を越えると一定の最大補正回転数
αmaxを出力するように関数関係が設定されている。こ
の場合の制御指令値θlと指令目標回転数Nyとの関係
は、燃料レバー32により指令された目標回転数の上昇に
従って第14図に示すようになる。
本変形例においても第8図の変形例とほぼ同等の効果
を得ることができる。
第2の実施例 本発明の第2の実施例を第15図〜第17図を参照して説
明する。図中、第1図に示す部材と同等の部材には同じ
符号を付している。
第1図に示した実施例においては、油圧的なLSR15を
用いロードセンシング制御を行ったが、本実施例はこれ
を電子的に行おうとするものである。即ち、第15図にお
いて、油圧システムにはLSR15は設けられていない。そ
してそれに代わるものとして、油圧ポンプ2の斜板傾転
角θsを検出する傾転センサー50、油圧ポンプ2の吐出
圧力Ppを検出する圧力センサー51、油圧ポンプ2の吐出
圧力と油圧アクチュエータ6,7の最大負荷圧力との差圧
ΔPLSを検出する差圧センサー52、エンジン1の回転数
を検出する回転センサー53、及びガバナレバー31の回動
量を検出するポテンショメータ34からなるセンサー群、
これらセンサー群からの検出信号を入力し、後述する処
理を行うポンプ制御部を備えたコントローラ54、及びコ
ントローラ54から出力された電気信号により駆動される
傾転角制御装置55が設けられている。傾転角制御装置55
は2つの電磁弁56,57と、この電磁弁の切換えにより圧
油の給排が制御され、位置が制御されるサーボシリンダ
58とを有し、サーボシリンダ58の位置が制御されること
により油圧ポンプ2の傾転角が制御される。
コントローラ55は、第1図の実施例と同様、駆動制御
装置としての制御を行うエンジン制御部も有している。
コントローラ55のポンプ制御部は、第16図に示すよう
な演算処理機能を有している。即ち、コントローラ55の
ポンプ制御部は、LS制御部60、トルク制御部61、最小値
選択部62、サーボ制御部63からなる。LS制御部60におい
ては、目標差圧ΔPLSRと差圧センサー52で検出された実
差圧ΔPLSのフィードバック値との差Δ(PLS)を演算
し、この差Δ(PLS)から目標値の変化量Δθl(=制
御速度)を演算し、それを積分してLS制御のための目標
ポンプ傾転角θlを求める。トルク制御部61において
は、回転センサー53で検出されたエンジン回転数Nrとポ
テンショメータ34で検出されたガバナレバー変位量Nθ
との差ΔTを演算してスピードセンシングを行い、この
差からエンジンストールを防止する目標トルクTpoを演
算し、この目標トルクTpoに、圧力センサー51で検出さ
れたポンプ吐出圧力Ppの逆数1/Ppを乗じて馬力演算を行
い、得られた値θpsに一次遅れ要素のフィルタをかけて
P−Qトルク制御用の目標ポンプ傾転角θAを求める。
最小値選択部62においては、両目標ポンプ傾転角θl,
θAの最小値を選択して最終的な指令目標ポンプ傾転角
θrとし、サーボ制御部63においては、この目標ポンプ
傾転角θrと傾転センサー50で検出された実傾転角のフ
ィードバック値θsとの差Δθを演算し、この差Δθが
不感帯の所定値以上であれば、電磁弁56,57を駆動する
駆動信号を出力する。これにより、最小値選択部62にお
いてLS制御用の目標ポンプ傾転角θlが選択された場合
には、第1の実施例のLSR15と同様に、ポンプ吐出圧力
を最大負荷圧力よりも一定差圧ΔPLSRだけ高く保持する
ロードセンシング制御を行い、トルク制御用の目標ポン
プ傾転角θAが選択された場合には、油圧ポンプ2の入
力トルクが目標トルクTpoに一致するようポンプ傾転角
が制御され、油圧ポンプ2の入力トルクがエンジン1の
出力トルクを越えないよう入力トルク制限制御される。
一方、コントローラ54のエンジン制御部においては、
第17図に示すように、第2の演算部41に上述したポンプ
制御部におけるLS制御部60で求められた目標ポンプ傾転
角θlが内部制御指令値として入力され、その他は第1
の実施例における第2図に示す制御演算と同様の処理が
行われ、指令目標回転数Nyが求められる。
従って、本実施例においても、コントローラ54のLS制
御部60で求められた目標ポンプ傾転角θlを内部制御指
令値として、この制御指令値θlの増減に応じて第1の
実施例と同様の制御が行われ、同様の効果を得ることが
できる。
また、本実施例においては、ポンプ制御部にLS制御部
60に加えてトルク制御部61を設けたので、トルク制御部
61で求められた目標ポンプ傾転角θlよりも小さくなる
と、トルク制御61が優先的に機能し、油圧ポンプ2の入
力トルクが回転数偏差ΔTによって定まる目標トルクTp
oを越えないよう入力トルク制限制御が行われるので、
エンジン1の出力馬力を最大限有効活用しながら、エン
ジン1の過負荷による停止即ちエンジンストールを防止
することができる。
なお、本実施例では、第17図に示すエンジン制御部の
制御演算機能としてに第1の実施例の第2図に示す制御
演算機能を採用したが、第8図、第11図及び第13図に示
す制御演算機能を採用しても良いことは明らかである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃料レバーと操作レバーの両方で原
動機を制御することにより、燃料消費率の向上と操作性
の向上を図ると共に、操作レバーの操作によるエンジン
回転数の頻繁な変動及びそれに伴う発煙、騒音を低減
し、かつ操作量に応じた力強い操作フィーリングを得る
ことができる。
また、複数の操作レバーがある場合でも、センサーや
スイッチの数を少なくすることができ、信頼性を向上
し、コストダウンを図ることができる。
また、ノンサチュレーション制御が行えるので、通常
作業でエンジン回転数を低く設定でき、燃料の節約が図
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1のコンセプトにおける第1の実施
例による油圧建設機械の駆動制御装置を示す概略図であ
り、第2図は同駆動制御装置のコントローラの制御演算
機能を示す図であり、第3図は同制御演算機能における
サーボ制御部における処理手順を示すフローチャートで
あり、第4図及び第5図は同駆動制御装置におけるLSR
制御指令値と指令目標回転数との関係を示す特性図であ
り、第6図は、同駆動制御装置の効果を説明するため
の、1サイクル作業における必要なエンジン出力を示す
図であり、第7図は、エンジンの目標回転数を変えた場
合の出力馬力と、出力トルクと、燃料消費率との関係を
示す特性図であり、第8図は上記駆動制御装置のコント
ローラの制御演算機能の変形例を示す図であり、第9図
及び第10図は同変形例によるLSR制御指令値と指令目標
回転数との関係を示す特性図であり、第11図は上記駆動
制御装置のコントローラの制御演算機能の更に他の変形
例を示す図であり、第12図は同変形例によるLSR制御指
令値と指令目標回転数との関係を示す特性図であり、第
13図は上記駆動制御装置のコントローラの制御演算機能
の更に他の変形例を示す図であり、第14図は同変形例に
よるLSR制御指令値と指令目標回転数との関係を示す特
性図であり、第15図は本発明の第1のコンセプトにおけ
る第2の実施例による油圧建設機械の駆動制御装置を示
す概略図であり、第16図は同駆動制御装置のコントロー
ラにおけるポンプ制御部の制御演算機能を示す図であ
り、第17図は同駆動制御装置のコントローラにおけるエ
ンジン制御部の制御演算機能を示す図である。 符号の説明 1…エンジン 2…油圧ポンプ 6,7…油圧アクチュエータ 8,9…制御弁 15…ロードセンシングレギュレータ(傾転角制御手段) 17,18…操作レバー 32…燃料レバー(第1の回転数設定手段) 33…位置センサー(指令値検出手段) 36;54…コントローラ(制御手段) 40…だい1の演算部(第1の回転数設定手段) 41;41A;45;45A…第2の演算部(第2の回転数設定手
段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−62943(JP,A) 特許2619882(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 29/00 - 29/06

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原動機と、この原動機によって駆動される
    油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により駆動
    される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの
    吐出圧力を前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧
    力よりも一定の差圧だけ高く保持するよう前記油圧ポン
    プの傾転角を制御するロードセンシングレギュレータ
    と、前記原動機の第1の目標回転数を設定する回転数設
    定手段とを備えた油圧建設機械の駆動制御装置におい
    て、 前記油圧ポンプの傾転角を制御するときの前記ロードセ
    ンシングレギュレータの制御指令値を検出する検出手段
    と、 前記検出手段で検出された前記ロードセンシングレギュ
    レータの制御指令値が所定値以下のときには、前記第1
    の目標回転数を指令目標回転数として出力し、該制御指
    令値が前記所定値よりも大きくなると、前記第1の目標
    回転数よりも高い第2の目標回転数を指令目標回転数と
    して出力する制御手段と を有することを特徴とする油圧建設機械の駆動制御装
    置。
  2. 【請求項2】原動機と、この原動機によって駆動される
    油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により駆動
    される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの
    吐出圧力を前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧
    力よりも一定の差圧だけ高く保持するよう前記油圧ポン
    プの傾転角を制御するロードセンシングレギュレータ
    と、前記原動機の第1の目標回転数を設定する回転数設
    定手段とを備えた油圧建設機械の駆動制御装置におい
    て、 前記油圧ポンプの傾転角を制御するときの前記ロードセ
    ンシングレギュレータの制御指令値を検出する検出手段
    と、 前記検出手段で検出された前記ロードセンシングレギュ
    レータの制御指令値に基づき、この制御指令値が大きく
    なると大きくなる第2の目標回転数を求める演算手段
    と、 前記第1の目標回転数と前記第2の目標回転数の大きい
    方を選択し、これを指令目標回転数とする選択手段とを
    有することを特徴とする油圧建設機械の駆動制御装置。
  3. 【請求項3】前記演算手段は、前記検出手段で検出され
    た前記ロードセンシングレギュレータの制御指令値が所
    定値を越えると、該制御指令値の増加に従って前記第2
    の目標回転数が増加するように前記制御指令値と前記第
    2の目標回転数との関数関係を設定していることを特徴
    とする請求項2記載の油圧建設機械の駆動制御装置。
  4. 【請求項4】前記演算手段は、前記検出手段で検出され
    た前記ロードセンシングレギュレータの制御指令値が所
    定値を越えると、前記第2の目標回転数が比較的大きな
    一定の値となるように前記制御指令値と前記第2の目標
    回転数との関数関係を設定していることを特徴とする請
    求項2記載の油圧建設機械の駆動制御装置。
  5. 【請求項5】原動機と、この原動機によって駆動される
    油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により駆動
    される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの
    吐出圧力を前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧
    力よりも一定の差圧だけ高く保持するよう前記油圧ポン
    プの傾転角を制御するロードセンシングレギュレータ
    と、前記原動機の第1の目標回転数を設定する回転数設
    定手段とを備えた油圧建設機械の駆動制御装置におい
    て、 前記油圧ポンプの傾転角を制御するときのロードセンシ
    ングレギュレータの制御指令値を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記ロードセンシングレギュ
    レータの制御指令値に基づき、制御指令値が大きくなる
    と大きくなる補正回転数を求める演算手段と、 前記第1の目標回転数に前記補正回転数を加算し、これ
    を指令目標回転数とする加算手段とを有することを特徴
    とする油圧建設機械の駆動制御装置。
  6. 【請求項6】前記演算手段は、前記検出手段で検出され
    た前記ロードセンシングレギュレータの制御指令値が所
    定値を越えると、該制御指令値の増加に従って前記補正
    回転数が増加するように前記制御指令値と前記補正回転
    数との関数関係を設定していることを特徴とする請求項
    5記載の油圧建設機械の駆動制御装置。
  7. 【請求項7】前記演算手段は、前記検出手段で検出され
    た前記ロードセンシングレギュレータの制御指令値が所
    定値を越えると、前記補正回転数が比較的大きな一定の
    値となるように前記制御指令値と前記補正回転数との関
    数関係を設定していることを特徴とする請求項5記載の
    油圧建設機械の駆動制御装置。
JP31848589A 1989-01-18 1989-12-07 油圧建設機械の駆動制御装置 Expired - Fee Related JP2854898B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31848589A JP2854898B2 (ja) 1989-01-18 1989-12-07 油圧建設機械の駆動制御装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-9278 1989-01-18
JP927889 1989-01-18
JP31848589A JP2854898B2 (ja) 1989-01-18 1989-12-07 油圧建設機械の駆動制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02291435A JPH02291435A (ja) 1990-12-03
JP2854898B2 true JP2854898B2 (ja) 1999-02-10

Family

ID=26343965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31848589A Expired - Fee Related JP2854898B2 (ja) 1989-01-18 1989-12-07 油圧建設機械の駆動制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2854898B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2544804Y2 (ja) * 1991-04-26 1997-08-20 豊興工業株式会社 方向制御弁装置
JP2568507Y2 (ja) * 1991-09-27 1998-04-15 株式会社小松製作所 建設機械の微操作モード制御装置
WO2008087847A1 (ja) * 2007-01-18 2008-07-24 Komatsu Ltd. エンジンの制御装置及びその制御方法
JP5368414B2 (ja) * 2010-11-05 2013-12-18 日立建機株式会社 排気ガス浄化装置を備えた建設機械用油圧駆動システム
JP6944270B2 (ja) * 2017-04-10 2021-10-06 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 油圧機械の制御装置
JP7227176B2 (ja) * 2020-02-26 2023-02-21 日立建機株式会社 建設機械

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02291435A (ja) 1990-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0522171B1 (en) Hydraulic control system in hydraulic construction machine
EP0432266B1 (en) Hydraulic driving unit for construction machinery
EP0908564B1 (en) Construction machine
JP3587957B2 (ja) 建設機械のエンジン制御装置
US8162618B2 (en) Method and device for controlling pump torque for hydraulic construction machine
EP0695875B1 (en) Hydraulic pump controller
JP2619882B2 (ja) 油圧建設機械の駆動制御装置
KR100279041B1 (ko) 유압건설기계의 원동기의 오토 액셀러레이터장치 및 원동기와유압펌프의 제어장치
WO1994023213A1 (en) Controller for hydraulic drive machine
US7255088B2 (en) Engine control system for construction machine
JP2651079B2 (ja) 油圧建設機械
JP3316053B2 (ja) 油圧建設機械の原動機回転数制御装置
JP2854899B2 (ja) 油圧建設機械の駆動制御装置
JP2854898B2 (ja) 油圧建設機械の駆動制御装置
JP2677803B2 (ja) 油圧駆動装置
JP2989749B2 (ja) 建設機械の駆動制御装置
JP3441834B2 (ja) 建設機械の駆動制御装置
CN113286950B (zh) 工程机械的回转驱动装置
JP2608997B2 (ja) 油圧建設機械の駆動制御装置
JPH0783084A (ja) 油圧建設機械
JP3175992B2 (ja) 油圧駆動機械の制御装置
JP2905324B2 (ja) 油圧建設機械の原動機回転数制御装置
JPH06280807A (ja) 油圧駆動機械の制御装置
JP3305801B2 (ja) 油圧駆動機械の制御装置
JP2633095B2 (ja) 油圧建設機械の油圧制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees