JP3316053B2

JP3316053B2 - 油圧建設機械の原動機回転数制御装置

Info

Publication number: JP3316053B2
Application number: JP26621193A
Authority: JP
Inventors: 明辰巳
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 2002-08-19
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JPH07119506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルなどの油
圧建設機械の原動機回転数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば特開昭５７−１６３
７０１号公報には、燃料レバーなどにより予め設定され
たエンジン回転数を負荷圧力や操作レバーの操作量に応
じて補正する原動機回転数制御装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の原動機回転数制御装置にあっては、作業内容に
かかわらず、原動機回転数の補正が開始される負荷圧力
値や、負荷圧力に対する回転数補正値の大きさ、あるい
は操作量に対する回転数補正値が固定されているので、
次のような問題がある。

【０００４】(１)たとえば油圧ショベルには、走行、旋
回、アーム上げ、アーム下げ、ブーム上げ、ブーム下げ
など多様な操作形態があり、それら操作形態ごとにそれ
ぞれのアクチュエータの圧力特性が異なる。旋回は、慣
性モーメントが大きいためレバー操作初期にはポンプ圧
力が高圧になるので、ポンプ圧力の上昇に応じて原動機
回転数をアップするように構成すると、旋回レバーを操
作するたびに回転数がアップしてしまい、騒音が高く耳
障りであるのに加えて、頻繁な回転数のアップダウンに
より、エンジンのフライホイールの加速にエネルギーを
要し、かえって燃費が悪化するおそれがある。

【０００５】(２)アームの掘削力はアームシリンダの推
力で決定され、効率よく大きな推力を得るために、シリ
ンダのボトム側に圧油を供給することでアーム引き操作
を実現し、シリンダのロッド側に圧油を供給することで
アーム押し操作を実現している。ロッド側の受圧面積は
ボトム側受圧面積と比べて小さいため、シリンダ速度は
速いが高圧になる。そのため、アーム押し操作時には、
ポンプ圧力は高くなりがちであり、ポンプ圧力に応じて
原動機回転数を上昇させるように構成すると、アーム押
し操作時に原動機回転数はアップする。

【０００６】しかし、上述したように、アーム押し操作
はシリンダロッド側への圧油供給で実現されるため、も
ともとアーム速度は十分速く原動機回転数アップの必要
はない。そのため、不要な回転アップに伴う騒音や燃費
の悪化を招来してしまう。そこで、回転数アップを開始
する圧力値を高くすると、アーム引き操作時の回転数ア
ップが高圧にならないと開始されず、流量不足を招来す
る。

【０００７】本発明の目的は、負荷状態による原動機回
転数の補正をアクチュエータの動作状況に応じて行なう
ようにした油圧建設機械の原動機回転数制御装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１〜図
６に対応付けて説明すると、請求項１の発明は、原動機
２７によって駆動される可変容量油圧ポンプ１と、この
油圧ポンプ１からの吐出油により駆動される油圧アクチ
ュエータ２１と、この油圧アクチュエータ２１の操作を
指令する指令手段５８，５９と、操作部材５７ａの操作
に応じて原動機２７の目標回転数を設定する目標回転数
設定手段８１と、油圧アクチュエータ２１の負荷状態を
検出する検出手段５２と、回転数補正値にしたがって設
定された目標回転数に補正を加える回転数補正手段８７
と、補正された目標回転数となるように原動機２７を制
御する原動機制御手段２８，８８とを備えた油圧建設機
械の原動機回転数制御装置に適用される。そして、油圧
アクチュエータ２１がどの方向に動作しているかを検出
する動作検出手段２１ａ，２１ｂと、検出された油圧ア
クチュエータ２１の動作方向と負荷状態とに基づいて回
転数補正値を決定する補正値決定手段８２（８２０，８
２１ｃ，８２１ｄ，８２２，８２３）とを具備すること
により、上記目的を達成する。また本発明は、複数の油
圧アクチュエータ４，２１のいずれが動作しているかを
検出する動作検出手段４ａ，４ｂ，２１ａ，２１ｂと、
動作が検出されている油圧アクチュエータの種類と検出
された負荷状態とに基づいて記回転数補正値を決定する
補正値決定手段８２０，８２１ｃ，８２１ｄ，８２１
ｈ，８２２，８２３とを具備することにより、上記目的
を達成する。

【０００９】

【作用】補正値決定手段８２は、油圧アクチュエータ２
１の動作方向と負荷状態に応じて回転数補正値を演算す
る。したがって、同一のアクチュエータで同一の負荷状
態でも動作方向によって回転数の増量分が異なる。ま
た、補正値決定手段８２は、動作している油圧アクチュ
エータの種類と負荷圧力とに応じて回転数補正値を演算
する。したがって、同じ負荷状態でも油圧アクチュエー
タの種類によって回転数の増量分が異なる。

【００１０】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【００１１】

【実施例】

−第１の実施例− 図１〜図６により本発明をホイール式油圧ショベルに適
用した場合の一実施例を説明する。図２は油圧ショベル
の駆動制御装置の全体構成を示す図、図３はそのパイロ
ット操作回路を示す図であり、１はエンジン（原動機）
２７により駆動される可変容量油圧ポンプである。エン
ジン２７の回転数は、ガバナ２７ａのガバナレバー２７
ｂをパルスモータ２８により回動することにより制御さ
れる。そして、そのエンジン回転数に応じた可変容量油
圧ポンプ１の吐出油が走行用制御弁２を介して油圧モー
タ４に導かれるとともに、作業用制御弁２０を介して作
業用油圧シリンダ２１に導かれる。

【００１２】今、例えば前後進切換弁８（図３）を前進
（Ｆ位置）に切換えパイロット弁６のペダル６ａを操作
すると、油圧ポンプ５からの吐出油がパイロット式制御
弁２のパイロットポート２ａに導かれ、この制御弁２が
パイロット油圧に応じたストローク量で切換わる。これ
により、可変容量油圧ポンプ１からの吐出油が管路９
１，圧力補償弁２３，制御弁２を経て油圧モータ４に供
給され車両が走行する。車両の速度は走行ペダル６ａの
踏込量に依存する。

【００１３】走行中にペダル６ａを離すとパイロット弁
６が圧油を遮断しその出口ポートがタンク１０と連通さ
れる。この結果、パイロットポート２ａに作用していた
圧油が前後進切換弁８、スローリターン弁７、パイロッ
ト弁６を介してタンク１０に戻る。このとき、スローリ
ターン弁７の絞りにより戻り油が絞られるからパイロッ
ト式制御弁２は徐々に中立位置に切換わりながら車両が
徐々に減速されていく。

【００１４】またアームレバー５８を操作すると、その
操作量に応じて減圧弁５９で減圧された圧力により油圧
パイロット式のアーム用制御弁２０が切換わり、油圧ポ
ンプ１からの吐出油が管路９２，圧力補償弁２４および
制御弁２０を介してアームシリンダ２１に導かれ、アー
ムシリンダ２１の伸縮によりアームが昇降する。アーム
レバー５８をアーム押し側に操作するとアームシリンダ
２１のロッド側に圧油が供給され、アーム引き側に操作
するとアームシリンダ２１のボトム側に圧油が供給され
る。

【００１５】図１では図示を省略するが、アームレバー
５８や走行ペダル６ａの他に、ブームレバー、バケット
レバー、旋回レバーが設けられ、アームレバー５８と同
様に各レバーの操作量に応じたパイロット圧油を吐出す
る減圧弁と、その吐出パイロット圧油でそれぞれ切換え
られる制御弁と、制御弁からの圧油で駆動されるアクチ
ュエータとを備えている。

【００１６】アーム用減圧弁５９はアーム引きパイロッ
ト圧油と、アーム押しパイロット圧油を出力する。これ
らのパイロット圧力は図２の圧力センサ２１ａ，２１ｂ
で検出され、パイロット圧力信号Ｐ３，Ｐ４として出力
される。ブーム用減圧弁はブーム上げパイロット圧油と
ブーム下げ圧油を出力し、バケット用減圧弁はバケット
引きパイロット圧油とバケット押しパイロット圧油を出
力し、これらのパイロット圧力は不図示の圧力センサで
検出され、パイロット圧力信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６
として出力される。旋回用減圧弁は右旋回パイロット圧
油と左旋回パイロット圧油を出力し、これらのパイロッ
ト圧油は不図示の圧力センサで検出されて、パイロット
圧力信号Ｐ７ａ，Ｐ７ｂとして出力される。なお、走行
用減圧弁は走行パイロット圧油を出力し、前後進切換弁
８から前進側パイロット圧油と後進側パイロット圧油が
出力され、これらのパイロット圧油は図１の圧力センサ
４ａ，４ｂで検出され、パイロット圧力信号Ｐ８ａ，Ｐ
８ｂとして出力される。

【００１７】なお、圧力補償弁２３，２４は、油圧モー
タ４とアームシリンダ２１の作動を独立に補償させるた
めに設けられ、それぞれの制御弁の出入口圧力の差が所
定値以上のときに油圧ポンプ１からの圧油を各アクチュ
エータに供給する。上述した不図示の各アクチュエータ
に対してもこの種の圧力補償弁が設けられる。

【００１８】可変容量油圧ポンプ１の傾転角、すなわち
押除け容積は、傾転角制御装置４０により制御される。
傾転角制御装置４０は、エンジン２７により駆動される
油圧ポンプ４１と、一対の電磁弁４２，４３と、電磁弁
４２，４３の切換に応じて油圧ポンプ４１からの圧油に
よりピストン位置が制御されるサーボシリンダ４４とか
ら成り、サーボシリンダ４４のピストン位置に応じて油
圧ポンプ１の傾転角が制御される。ここで、一対の電磁
弁４２，４３はコントローラ５０により切換制御され
る。

【００１９】５１は、油圧ポンプ１の傾転角θｓを検出
する傾転角センサ、５２は油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｐ
を検出する圧力センサ、５３はエンジン２７の回転数Ｎ
ｒを検出する回転数センサ、５４は、油圧ポンプ１の吐
出圧力とアクチュエータの最大負荷圧力（油圧モータ４
の負荷圧力、アームシリンダ２１およびその他の各アク
チュエータの負荷圧力のうち最大の値であり、シャトル
弁２９にて選択されたものである）との差圧、つまりＬ
Ｓ差圧ΔＰＬＳを検出する差圧センサである。また、５
５はガバナレバー２７ｂの回動量Ｎθを検出するポテン
ショメ−タであり、これらの各センサの検出結果はコン
トローラ５０に入力される。５７は、燃料レバー５７ａ
の手動操作に応じた目標回転数Ｘを指令する回転数設定
装置であり、その指令信号もコントローラ５０に入力さ
れる。

【００２０】コントローラ５０は、図４に示すような第
１の制御回路部６０と図５に示す第２の制御回路部８０
とを有している。制御回路部６０は、ロードセンシング
制御部（以下、ＬＳ制御部）６１と、トルク制御部６２
と、選択部６３と、サーボ制御部６４とから成る。ＬＳ
制御部６１は、目標差圧ΔＰＬＳＲと、差圧センサ５４
で検出されたＬＳ差圧ΔＰＬＳとの偏差Δ（ＰＬＳ）を
演算し、この偏差Δ（ＰＬＳ）から目標値の変化量Δθ
Ｌを演算し、これを積分してロードセンシング制御のた
めの目標ポンプ傾転角θＬを求めて出力する。

【００２１】トルク制御部６２は、回転数センサ５３で
検出されたエンジン回転数Ｎｒと、ポテンショメ−タ５
５で検出されたガバナレバー位置Ｎθとの偏差ΔＮを演
算し、この偏差ΔＮからエンジンストールを防止するた
めの目標トルクＴｐｏを演算し、この目標トルクＴｐｏ
に圧力センサ５２で検出されたポンプ吐出圧力Ｐｐの逆
数を乗じて傾転角演算を行い、その値θｐｓに一時遅れ
要素のフィルタをかけて入力トルク制限制御のための目
標ポンプ傾転角θＴを求める。

【００２２】選択部６３は、上記２つの目標傾転角θ
Ｌ，θＴのうち小さい方の値を選択してサーボ制御部６
４に出力する。サ−ボ制御部６４は、選択された傾転角
指令値θｒと、傾転角センサ５１により検出した傾転角
フィ−ドバック値θｓとを比較し、ポンプ傾転角θｓが
傾転角指令値θｒに一致するよう傾転角制御装置４０を
制御する。

【００２３】ここで、上記ロードセンシング制御によれ
ば、ＬＳ差圧が一定値になるように可変容量油圧ポンプ
１の押除け容積（以下、傾転角ともいう）が制御され、
上記ポンプ圧がロードセンシング圧よりも所定の目標値
だけ高く保持されるので、ポンプ吐出流量が制御弁２ま
たは２０などの要求流量になるようにポンプ傾転角が制
御され、余分な流量を吐出することがなく絞り損失によ
る無駄がなくなり燃費および操作性の向上が図れる。ま
た入力トルク制限制御によれば、油圧ポンプ１のトルク
がエンジン２７の出力トルクの範囲内に保持され、エン
ジン２７に過負荷が作用するのが防止される。

【００２４】一方、図５に示す第２の制御回路部８０に
おいて、８１は目標回転数演算部であり、回転数設定装
置５７の燃料レバー５７ａの変位量に相当する信号Ｘに
応じた目標回転数Ｎｘを決定する。変位量Ｘと目標回転
数Ｎｘとは、変位量Ｘが増加するに従って目標回転数Ｎ
ｘがアイドル回転数Ｎｉから直線的に増加する関係に設
定されている。

【００２５】８２は回転数補正値演算部であり、圧力セ
ンサ５２の出力である油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｐと各
操作レバーに対応するパイロット圧力Ｐ１〜Ｐ８とが入
力され、後述する図１の回路にしたがって回転数補正値
ΔＮを求める。８９は選択スイッチ操作部５８に連動す
るスイッチであり、運転席に設けられてオペレータが自
由に操作できるようにされている。なお、左右の旋回パ
イロット圧力信号Ｐ７ａ，７ｂはパイロット圧力信号Ｐ
７として、さらに走行前後進パイロット圧力信号Ｐ８
ａ，Ｐ８ｂはパイロット圧力信号Ｐ８として入力され
る。

【００２６】図１は回転数補正値演算部８２の詳細を示
すもので、８２０は負荷圧力に対する回転数補正値ΔＮ
１を出力する関数発生器、８２１ａ〜８２１ｈは、それ
ぞれ入力されるパイロット圧油に応じた係数ｋ１〜ｋ８
を出力する関数発生器であり、それらの出力は最大値選
択回路８２２に入力され、各関数発生器からの出力のう
ち最大値が選択されて係数ｋとして出力される。関数発
生器８２０から出力される回転数補正値ΔＮ１と最大値
選択回路８２２から出力される係数ｋは乗算器８２３で
乗算され、乗算器８２３の出力は回転数補正値演算部８
２からΔＮとして図５のスイッチ８９に出力される。し
たがって、回転数補正値ΔＮは動作するアクチュエータ
の種類や動作方向に応じて適切に決定される。

【００２７】ブーム、アーム、バケット操作時の係数ｋ
１〜ｋ６は、図１に示すように、各アクチュエータごと
に、さらにその動作方向ごとに異なった特性をもつ関数
発生器８２１ａ〜８２１ｆから出力される。ブーム上げ
操作は下げ操作に比べて低いパイロット圧力から大きく
回転数を補正し、アーム引き操作は押し操作に比べて低
いパイロット圧力から大きく回転数を補正し、さらに、
バケット引き操作は押し操作に比べて低いパイロット圧
力から大きく回転数を補正するような特性に設定されて
いる。旋回操作は旋回方向に関係なく一律に、ブーム上
げ、アーム引きやバケット引きに比べて高い圧力から回
転数を補正するように設定されている。さらに、走行操
作は前後進に関係なく一律に、パイロット圧力の立上が
り直後からその圧力に比例して回転数を補正するように
設定されている。

【００２８】関数発生器８２０は、ポンプ圧力が回転数
アップ圧力設定値Ｐｕを越えて増加する場合は、図示の
増量特性にしたがいポンプ圧力に応じた回転数補正値Δ
Ｎ１を出力する。一方、ポンプ圧力が所定値以上減少す
る場合、すなわち現在値から（Ｐｕ−Ｐｄ）以上減少す
る場合は、図示の減量特性にしたがいポンプ圧力に応じ
た回転数補正値ΔＮ１を出力する。ここで、回転数補正
値ΔＮ１がゼロになるときの圧力Ｐｄを回転数ダウン設
定値と呼び、ＰｕとＰｄとの差がヒステリシスであり、
いったん増量された回転数はポンプ圧力がその差分以上
低下しないと減量されないようになっており、これによ
り、ハンチングが防止される。

【００２９】図５に示すように、この回転数補正値演算
部８２で求められた回転数補正値ΔＮは、選択スイッチ
８９を介して加算部８７の＋入力端子に入力され、ここ
で上記目標回転数Ｎｘに加算され、目標回転数指令値Ｎ
ｙとされる。この目標回転数指令値Ｎｙはサ−ボ制御部
８８でポテンショメ−タ５５により検出したガバナレバ
ー２７ｂの変位量Ｎθの信号と比較され、図６に示す手
順にしたがって両者が一致するようパルスモータ２８が
制御される。なお、選択スイッチ８９はオペレータが操
作部５８を操作することにより開閉したり、作業形態を
表示する信号に応答して開閉させることができる。

【００３０】図６において、まずステップＳ２１で目標
回転数指令値Ｎｙとガバナレバー変位量Ｎθとをそれぞ
れ読み込み、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２で
は、Ｎθ−Ｎｙの結果を回転数差Ａとしてメモリに格納
し、ステップＳ２３において、予め定めた基準回転数差
Ｋを用いて、｜Ａ｜≧Ｋか否かを判定する。肯定される
とステップＳ２４に進み、回転数差Ａ＞０か否かを判定
し、Ａ＞０ならばガバナレバ−変位量Ｎθが目標回転数
指令値Ｎｙよりも大きい、つまり制御回転数が目標回転
数よりも高いから、エンジン回転数を下げるためステッ
プＳ２５でモータ逆転を指令する信号をパルスモータ２
８に出力する。これによりパルスモータ２８が逆転しエ
ンジン２７の回転数が低下する。

【００３１】一方、Ａ≦０ならばガバナレバ−変位量Ｎ
θが目標回転数指令値Ｎｙよりも小さい、つまり制御回
転数が目標回転数よりも低いから、エンジン回転数を上
げるためステップＳ２６でモータ正転を指令する信号を
出力する。これにより、パルスモータ２８が正転し、エ
ンジン２７の回転数が上昇する。ステップＳ２３が否定
されるとステップＳ２７に進んでモータ停止信号を出力
し、これによりエンジン２７の回転数が一定値に保持さ
れる。ステップＳ２５〜Ｓ２７を実行すると始めに戻
る。

【００３２】以上の構成において、圧力センサ５２で検
出された油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｐが所定値Ｐｕ（図
１）を越えると、その圧力Ｐｕに応じた回転数補正値Δ
Ｎ１が関数発生器８２０から出力される。この補正値Δ
Ｎ１は、乗算器８２３で最大値選択回路８２２で選択さ
れた最大係数と乗算され、補正値ΔＮとして回転数補正
値演算部８２から出力される。最大値選択回路８２２
は、各アクチュエータの操作パイロット圧油が入力され
る関数発生器８２１ａ〜８２１ｈからの係数ｋ１〜ｋ８
のうちの最大値を選択する。単独操作の場合には操作に
対応した関数発生器からの係数が選択され、図１の関数
発生器８２１ａ〜８２１ｈに示す特性にしたがった係数
ｋがΔＮ１に乗算される。

【００３３】この補正値ΔＮは、加算器８７において、
目標回転数演算部８１で設定された目標回転数Ｎｘに加
算される。したがって、目標回転数指令値Ｎｙが目標回
転数Ｎｘよりも高くなり、エンジン２７の実際の回転数
もそれに応じて上昇し、制御弁の通過流量がサチュレー
トしていない範囲では、油圧ポンプ１の吐出流量が増加
する。

【００３４】たとえば、ブーム操作では、アーム上げ操
作時には比較的低いパイロット圧力から大きく回転数が
増量され、アーム下げ操作時には、上げ操作時に比べて
パイロット圧力が高いときだけわずかに回転数が増量さ
れる。一方、アームやバケット操作においては、引き操
作時には押し操作時に比べて低いパイロット圧力から大
きく回転数が増量される。一方、旋回操作は左右の旋回
に関係なくブーム上げ、アーム引き、あるいはバケット
引き操作時に比べて比較的高いパイロット圧力の領域で
わずかに回転数が増量される。さらに、走行操作は前後
進に関係なくパイロット圧力に比例して回転数が増量さ
れる。

【００３５】以上の第１の実施例によれば、どのアクチ
ュエータが動作しているかに応じて回転数が適切に増量
されるとともに、アクチュエータの動作方向に応じても
適切に回転数が増量される。したがって、ブーム上げ、
アーム引き、バケット引きのように操作直後から比較速
い段階で流量が要求される操作時には回転数増量が早目
に行われて要求流量を満たすことができる。その上、ブ
ーム下げ、アーム押し、バケット押しのように流量がさ
ほど要求されない操作時には回転数がほとんど増量しな
いようにし、無駄な回転数アップを防止して低燃費化も
図られている。このことは旋回操作でも同様であり、旋
回開始直後にポンプ圧力が上昇してもむやみに回転数増
量が行なわれず、耳障りな騒音や燃費の悪化が抑制され
る。さらに、走行のようにブーム、アーム、バケットの
ようなフロント作業に比べて要求流量が大きい走行時に
はパイロット圧力に応じた回転数増量が行なわれ、走行
に適した流量が得られる。

【００３６】−第２の実施例− 図７は回転数補正値演算部８２の別実施例を示すもの
で、図１と同様な箇所には同一の符号を付して相違点を
主に説明する。関数発生器８２１ａ〜８２１ｈの出力は
加算器８２４で加算されて最小値選択回路８２５の一方
の入力とされる。最小値選択回路８２５の他方の入力端
子には制限値としての１を出力するリミット信号出力回
路８２６が接続されている。

【００３７】図７の回転数補正値演算部の構成によれ
ば、単独操作時には各アクチュエータの関数発生器から
の出力が最小値選択回路８２５で選択されるから、図１
の構成の場合と同様な回転数補正が行なわれる。一方、
複合動作時には、複数の関数発生器からの出力が加算器
８２４で加算され、その加算結果が１以下であればその
加算結果にしたがった係数ｋがΔＮ１と乗算される。た
とえばブーム下げとアーム押しが同時に操作された場合
には、関数発生器８２１ｂと８２１ｄからそれぞれ出力
される係数ｋ２，ｋ４の最大値は０．５以下に設定され
ているから、それらの加算値は１以下であり、最小値選
択回路８２５からその加算結果が出力される。図１の場
合には、関数発生器８２１ｂと８２１ｄの出力のうち最
大値が係数ｋとして出力されるから、図７の実施例の場
合には図１の場合に比べて係数ｋは大きくなり、回転数
の増量も大きくなる。その他の複合操作時にも加算結果
が１を越えない範囲で同様な回転数増量が行なわれる。
すなわち、図７の場合には、複合操作時に図１に比べて
流量を多く供給できる。

【００３８】−第３の実施例− 図８，９は、アクチュエータの負荷圧力を検出してアク
チュエータの動作の有無と動作方向を検出し、この検出
結果で回転数を補正するようにした第３の実施例を示
す。図２と同様な箇所には同一の符号を付して相違点を
主に説明する。図８において、走行油圧モータ４の入出
力ポートにはシャトル弁３０が接続され、シャトル弁３
０から取りだされる圧力を検出する圧力センサ４ｃが設
けられる。また、アームシリンダ２１のボトム側ポート
の圧力を検出する圧力センサ２１ｃと、ロッド側ポート
の圧力を検出する圧力センサ２１ｄが設けられる。さら
に、図示はしないが、ブームシリンダのロッド側圧力
と、ボトム側の圧力と、バケットシリンダのロッド側圧
力と、ボトム側圧力と、旋回モータの入出力ポートに接
続されたシャトル弁で取り出された旋回圧力とをそれぞ
れ検出する圧力センサが設けられる。圧力センサ４ｃ、
２１ｃ，２１ｄ、さらには上述した不図示の圧力センサ
から信号Ｐｐ１〜Ｐｐ８として出力される。

【００３９】図９は第３の実施例における回転数補正値
演算部を示す図である。８３１ａ〜８３１ｈは、各アク
チュエータの負荷圧力信号Ｐｐ１〜Ｐｐ８をそれぞれ入
力として回転数補正値ΔＮ１を出力する関数発生器、８
３２は各関数発生器からの出力のうち最大値を選択する
最大値選択回路であり、選択された最大値が回転数補正
値ΔＮとして回転数補正値演算部から出力される。

【００４０】このような第３の実施例でも、第１の実施
例と同様に、動作するアクチュエータごとに、あるいは
アクチュエータの動作方向ごとに、それぞれの動作に好
適な回転数増量が行なわれる。複合動作時は最大出力が
ΔＮとして選択される。

【００４１】−第４の実施例− 図１０は、図８の構成の駆動装置において、各アクチュ
エータの負荷圧力Ｐｐ１〜Ｐp８に応じて関数発生器８
３１ａ〜８３１ｈから出力される回転数補正値ΔＮ１が
加算器８３２で加算され、その加算結果は最小値選択回
路８３３の一方の入力端子に入力される。最小値選択回
路８３３の他方の入力端子には、回転数補正値を制限す
るリミット信号がリミッタ８３４から入力され、回転数
補正値ΔＮはそのリミット信号で制限される。すなわ
ち、複合動作時の関数発生器８３１ａ〜８３１ｈの出力
の和がリミット値を越えない場合には、その和が回転数
補正値ΔＮとして出力され、和がリミット値を越える場
合にはリミット信号がΔＮとして出力される。したがっ
て、この実施例においては、図７で説明したと同様な効
果が得られる。

【００４２】以上の実施例の構成において、油圧モータ
４および作業用油圧シリンダ２１などが油圧アクチュエ
ータを、走行ペダル６ａ、操作レバー５８などが指令手
段を、燃料レバー５７ａが操作部材を、目標回転数演算
部８１が目標回転数設定手段を、加算器８７が回転数補
正手段を、パルスモータ２８およびサーボ制御部８８が
原動機制御手段を、圧力センサ５２が負荷検出手段を、
回転数補正値演算部８２が補正値決定手段をそれぞれ構
成する。

【００４３】なお以上では、操作部材として燃料レバー
の操作量に応じてエンジン目標回転数を設定する例を示
したが、操作部材は燃料レバーに限定されず、例えば走
行ペダル操作量に応じてエンジン目標回転数を設定する
ものにも本発明を適用できる。また、アップダウンスイ
ッチでエンジン目標回転数を設定するもの、あるいは、
重負荷用スイッチ、軽負荷用スイッチ、アイドル用スイ
ッチを設け、各スイッチを操作すると予め定めた目標回
転数に設定するものでもよい。さらに、油圧ショベル以
外の油圧建設機械にも本発明を同様に適用できる。さら
にまた、ロードセンシング油圧駆動制御装置として説明
したが、この制御方式に本発明が限定されるものではな
い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、負
荷状態に応じて原動機回転数を増量補正する際に、動作
するアクチュエータの種類やその動作方向を加味するよ
うにしたので、操作性が高く、低騒音であり、かつ省燃
費が図られた油圧建設機械を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る回転数補正値演算部の詳細を示
すブロック図である。

【図２】油圧建設機械の駆動制御装置の一実施例の全体
構成を示す図である。

【図３】図２のパイロット操作回路を示す図である。

【図４】ポンプ制御回路部のブロック図である。

【図５】回転数制御部のブロック図である。

【図６】エンジン回転数制御の手順を示すフローチャー
トである。

【図７】回転数補正値演算部の別実施例の詳細を示すブ
ロック図である。

【図８】油圧建設機械の駆動制御装置の別実施例の全体
構成を示す図である。

【図９】回転数補正値演算部のさらに別実施例の詳細を
示すブロック図である。

【図１０】回転数補正値演算部のさらに別実施例の詳細
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１可変容量油圧ポンプ２走行用制御弁４走行用油圧モータ４ａ〜４ｃ圧力センサ６パイロット弁６ａ走行ペダル８前後進切換弁２０アーム用制御弁２１アームシリンダ２１ａ〜２１ｄ圧力センサ２７エンジン（原動機）２８パルスモータ４０傾転制御装置５０コントローラ５１傾転角センサ５２圧力センサ５３回転数センサ５４差圧センサ５５ポテンショメ−タ５７回転数設定装置５７ａ燃料レバー６０第１の制御回路部６１ＬＳ制御部６２トルク制御部６３選択部６４サ−ボ制御部８０第２の制御回路部８１目標回転数演算部８２回転数補正値演算部８２０関数発生器８２１ａ〜８２１ｈ関数発生器８２２最大値選択回路８２３乗算器８２４加算器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機によって駆動される可変容量油圧
ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により駆動され
る油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操
作を指令する指令手段と、前記油圧アクチュエータの負
荷状態を検出する負荷検出手段と、操作部材の操作に応
じて前記原動機の目標回転数を設定する目標回転数設定
手段と、回転数補正値にしたがって前記設定された目標
回転数に補正を加える回転数補正手段と、前記補正され
た目標回転数となるように前記原動機を制御する原動機
制御手段とを備えた油圧建設機械の原動機回転数制御装
置において、前記油圧アクチュエータがどの方向に動作しているかを
検出する動作検出手段と、検出された前記油圧アクチュエータの動作方向と負荷状
態とに基づいて前記回転数補正値を決定する補正値決定
手段とを備えることを特徴とする油圧建設機械の原動機
回転数制御装置。
【請求項２】請求項１の制御装置において、前記動作
検出手段は、前記指令手段からの指令信号に基づいて前
記油圧アクチュエータの動作方向を検出することを特徴
とする油圧建設機械の原動機回転数制御装置。
【請求項３】請求項１の制御装置において、前記動作
検出手段は、前記負荷検出手段からの検出信号により前
記油圧アクチュエータの動作方向を検出することを特徴
とする油圧建設機械の原動機回転数制御装置。
【請求項４】原動機によって駆動される可変容量油圧
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２以上の油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエ
ータの操作を指令する指令手段と、前記油圧アクチュエ
ータの負荷状態を検出する負荷検出手段と、操作部材の
操作に応じて前記原動機の目標回転数を設定する目標回
転数設定手段と、回転数補正値にしたがって前記設定さ
れた目標回転数に補正を加える回転数補正手段と、前記
補正された目標回転数となるように前記原動機を制御す
る原動機制御手段とを備えた油圧建設機械の原動機回転
数制御装置において、前記油圧アクチュエータのいずれが動作しているかを検
出する動作検出手段と、動作が検出されている油圧アクチュエータの種類と前記
検出された負荷状態とに基づいて前記回転数補正値を決
定する補正値決定手段とを具備することを特徴とする油
圧建設機械の原動機回転数制御装置。
【請求項５】請求項４の制御装置において、前記動作
検出手段は、前記指令手段からの指令信号に基づいてい
ずれの油圧アクチュエータが動作しているかを検出する
ことを特徴とする油圧建設機械の原動機回転数制御装
置。
【請求項６】請求項４の制御装置において、前記動作
検出手段は、前記負荷検出手段からの検出信号によりい
ずれの油圧アクチュエータが動作しているかを検出する
ことを特徴とする油圧建設機械の原動機回転数制御装
置。