JP3812728B2

JP3812728B2 - Upper revolving work vehicle

Info

Publication number: JP3812728B2
Application number: JP2001379672A
Authority: JP
Inventors: 修北島; 慎一中村; 寛今井
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2003184805A; EP1319763A1; KR20030051244A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの上部旋回式作業車両、詳しくは走行油圧モータ、作業機シリンダに可変容量型油圧ポンプの吐出圧油を供給してアクチュエータを制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルは、走行体を備えた下部車体に上部車体を旋回自在に取付け、この上部車体に、ブーム、アーム、バケットを備えた作業機を上下揺動自在に装着している。
前記走行体は走行油圧モータで駆動され、上部車体は旋回油圧モータで旋回動作される。
前記ブーム、アーム、バケットはブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダでそれぞれ上下揺動される。
【０００３】
前述の各油圧モータ、各シリンダには、エンジンで駆動される可変容量型油圧ポンプの吐出圧油が複数の操作弁によってそれぞれ供給される。
前記可変容量型油圧ポンプのポンプの吐出容量（１回転当り吐出量）は、ポンプ吐出圧及び操作弁の位置に応じて制御している。
【０００４】
例えば、吸収トルク（ポンプ容量×ポンプ吐出圧）を一定とするようにポンプ吐出容量を制御している。
具体的には、ポンプ吐出圧が高圧の時にはポンプ吐出容量を小さくし、ポンプ吐出圧が低圧の時にはポンプ吐出容量を大きくしている。
この油圧ポンプの吸収トルクはエンジンの出力状態（フル出力、部分出力）に応じて設定される。
【０００５】
このように制御することで、可変容量型油圧ポンプを駆動するエンジンが過負荷で停止することを防止できる。
【０００６】
また、操作弁が中立位置（油圧モータ、シリンダに圧油を供給しない位置）の時には可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を小とし、操作弁が供給位置（油圧モータ、シリンダに圧油を供給する位置）の時には可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を増大する。
【０００７】
このように可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を制御すれば、油圧モータ、シリンダに圧油を供給する必要がない時に可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量が小であるから、可変容量型油圧ポンプを回転駆動するエンジンの消費馬力を少なくできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
油圧ショベルは作業機による掘削動作が主で、走行はまれであるので、通常一般の油圧ショベルは、操作弁を中立位置から供給位置に切換えた時に、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を迅速に増大し、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを直ちに動作して掘削作業を効率良く実施できるようにし、操作弁を供給位置から中立位置に操作した時には可変容量型油圧ポンプのポンプ容量を迅速に減少し、エンジン消費馬力を少なくしている。
【０００９】
このために、走行用の操作弁を中立位置から供給位置に切換えて走行開始する時に、走行油圧モータに圧油が急激に供給され走行開始時のショックが大きい。
【００１０】
本発明は、前述の課題を解決できるようにした上部旋回式作業車両を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、エンジン１１で駆動される可変容量型油圧ポンプ１２と、
前記可変容量型油圧ポンプ１２のポンプ吐出容量を、ポンプ吐出圧に基づき設定した吸収トルクとなるように制御するトルク制御弁２１と、
そのトルク制御弁２１にパイロット圧力を付与してトルク制御位置を変化させる電磁比例減圧弁２３と、
この電磁比例減圧弁２３が出力するパイロット圧力を制御するコントローラ２８と、
前記可変容量型油圧ポンプ１２の吐出圧油を、走行油圧モータ１６に供給する走行操作弁１３、作業機アクチュエータ１７に供給する作業機操作弁１４と、
前記走行操作弁１３、作業機操作弁１４の切換操作を検知して前記コントローラ２８に入力する操作弁操作検知手段とを有する上部旋回式作業車両において、
前記可変容量型油圧ポンプ１２の吐出容量制御を、前記操作弁操作検知手段から前記作業機操作弁１４の起動操作信号が前記コントローラ２８に入力したとき、該コントローラ２８は、前記電磁比例減圧弁２３が出力しているパイロット圧力を急減圧に換えて前記トルク制御弁２１の制御位置をポンプ吐出容量増位置に急速変位にする電磁比例減圧弁制御信号を出力して、ポンプ吐出容量を急速増量に制御し、前記操作弁操作検知手段から走行操作弁１３の起動操作信号が前記コントローラ２８に入力したとき、該コントローラ２８は、前記電磁比例減圧弁２３が出力しているパイロット圧力を漸減圧に換えて前記トルク制御弁２１の制御位置をポンプ吐出容量増位置へゆっくりと変位にする電磁比例減圧弁制御信号を出力して、ポンプ吐出容量をゆるやかな増量に制御し、
作業機と走行の操作起動に応じてポンプ吐出容量の増量速度を急増速度と遅増速度に選択的に緩急変化させるようにしたポンプ吐出容量制御とし、
前記エンジン１１の回転数を検出して前記ポンプ吐出容量制御のコントローラ２８に入力するエンジン回転センサ２９を有し、
走行、作業機の操作作動中に設定したエンジン回転数のダウン信号を前記コントローラ２８が検出したとき、該コントローラ２８は、前記電磁比例減圧弁２３が出力しているパイロット圧力を急増圧に換えて前記トルク制御弁２１の制御位置をポンプ吐出容量減位置へ急速変位にする電磁比例減圧制御信号を出力して、ポンプ吐出容量を急速減量に制御し、
設定したエンジン回転数のアップ信号を前記コントローラが検出したとき、該コントローラ２８は、前記電磁比例減圧弁２３が出力しているパイロット圧力を漸減圧に換えて前記トルク制御弁２１の制御位置をポンプ吐出容量増位置にゆっくりとした変位にする電磁比例減圧弁制御信号を出力して、ポンプ吐出容量をゆるやかな増量に制御し、
走行と作業機作動中の設定エンジン回転数の変動に応じてポンプ吐出容量の減量速度と増量速度に選択的に緩急変化させるようにしたポンプ吐出容量制御を含むことを特徴とする上部旋回式作業車両である。
【００１２】
本発明によれば、作業機操作弁１４を起動操作した時にはポンプ吐出容量が急速に増量する。
よって、作業機操作弁１４を起動操作することで作業機が直ちに動作し、効率良く作業できる。
また、走行操作弁１３のみを操作した時にはポンプ吐出容量がゆるやかに増量する。
よって、走行開始時のショックが低減する。
【００１４】
また、可変容量型油圧ポンプ１２の吸収トルクが設定した値よりも大きくなると、エンジン回転数が低下しポンプ吐出容量が急速に減量する。
ポンプ吐出容量が小さくなりすぎて吸収トルクが設定した値よりも小さくなると、ポンプ吐出容量がゆっくりと増量する。
よって、吸収トルクが設定した値よりも大きくなった時に、その吸収トルクを迅速に設定した値とすることができ、吸収トルクが設定した値よりも小さくなりすぎたり、再び大きくなったりすることが何回も繰り返しすることがない。
【００１５】
したがって、走行時に吸収トルクが設定した値よりも大きくなった場合に、走行ハンチングが発生しなくなり、オペレータの乗心地が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、走行体１を備えた下部車体２に上部車体３が旋回自在に取付けてある。
この上部車体３に作業機４が装着されて上部旋回式作業車両、例えば油圧ショベルを構成している。
前記作業機４はブーム５、アーム６、バケット７を備え、ブーム５はブームシリンダ８で上部車体３に対して上下に揺動される。
アーム６はアームシリンダ９でブーム５に対して上下に揺動される。
バケット７はバケットシリンダ１０でアーム６に対して上下に揺動される。
【００１７】
図２は、前記油圧ショベルの圧油供給制御装置を示す。
エンジン１１で可変容量型油圧ポンプ１２が駆動される。
この可変容量型油圧ポンプ１２の吐出路１２ａは、複数の操作弁で複数のアクチュエータに接続される。例えば、吐出路１２ａに走行操作弁１３と作業機操作弁１４と旋回操作弁１５がそれぞれ設けてある。
前記走行操作弁１３は走行油圧モータ１６に圧油を供給し、ばね力で中立位置に保持され、受圧部１３ａに供給されるパイロット圧油で供給位置に切換る。
前記作業機操作弁１４は作業機アクチュエータ１７、例えばブームシリンダ８とアームシリンダ９に圧油を供給するブーム操作弁１４_１とアーム操作弁１４_２を有し、それぞればね力で中立位置に保持され、受圧部１４ａに供給されるパイロット圧油で供給位置に切換る。
前記旋回操作弁１５は旋回油圧モータ１８に圧油を供給し、ばね力で中立位置に保持され、受圧部１５ａに供給されるパイロット圧油で供給位置に切換る。
前記各操作弁は三位置方向切換弁であるが、詳細な図示を省略してある。
【００１８】
前記可変容量型油圧ポンプ１２の斜板１２ｂは容量制御シリンダ１９で傾転されてポンプ吐出容量を制御する。
前記容量制御シリンダ１９が縮み作動するとポンプ吐出容量が大（増）となり、伸び作動するとポンプ吐出容量が小（減）となる。
その容量制御シリンダ１９はばね２０で縮み作動されていると共に、室１９ａに供給される圧油で伸び作動する。
この室１９ａに可変容量型油圧ポンプ１２の吐出圧油がトルク制御弁２１で供給制御される。
【００１９】
前記トルク制御弁２１は、ばね力でドレーン位置（ポンプ吐出容量増位置）ａに向けて変位し、第１受圧部２１ａに作用するポンプ吐出圧と第２受圧部２１ｂに供給されるパイロット圧力で供給位置（ポンプ吐出容量減位置）ｂに向けて変位する。
【００２０】
前記エンジン１１で制御用油圧ポンプ２２が回転駆動される。
この制御用油圧ポンプ２２の吐出路２２ａは電磁比例減圧弁２３の入口に接続し、かつ走行パイロット弁２４、作業機パイロット弁２５、例えばブームパイロット弁２５_１、アームパイロット弁２５_２、旋回パイロット弁２６の入口にそれぞれ接続してある。
前記電磁比例減圧弁２３はソレノイド２３ａへの通電量（制御信号）に比例した圧力の圧油を出力する。
この電磁比例減圧弁２３の出力圧がパイロット圧力として前記トルク制御弁２１の第２受圧部２１ｂに供給される。
【００２１】
前記各パイロット弁２４，２５_１，２５_２，２６は操作レバー２４ａ，２５ａ，２６ａの操作ストロークに比例した圧力の切換用パイロット圧油を、前述の走行操作弁１３、作業機操作弁１４、旋回操作弁１５の受圧部１３ａ，１４ａ，１５ａに供給する。
その受圧部１３ａ，１４ａ，１５ａに切換用パイロット圧油が供給されると圧力スイッチ２７が作動する。
この圧力スイッチ２７の作動信号はコントローラ２８に入力される。
この圧力スイッチ２７が操作弁操作検知手段である。
【００２２】
前記コントローラ２８にはエンジン回転センサ２９からエンジン１１のエンジン回転数（ｒｐｍ）が入力される。
このコントローラ２８は前記電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を制御する、つまり、電磁比例減圧弁制御信号を出力する。
【００２３】
前記トルク制御弁２１は、ポンプ吐出圧に基づいて設定した吸収トルクとなるようにポンプ吐出容量を制御する。
前記電磁比例減圧弁２３とコントローラ２８でポンプ吐出容量増速度及びポンプ吐出容量減速度を変化するポンプ吐出容量増減速度制御手段を構成する。
【００２４】
次に、前記トルク制御弁２１の機能について説明する。この場合には第２受圧部２１ｂに作用する電磁比例減圧弁２３の出力圧が一定とする。
前記油圧ポンプ１２のポンプ吐出圧が高くなるとトルク制御弁２１の制御位置は供給位置ｂに向けて変位し、容量制御シリンダ１９の室１９ａにポンプ吐出圧油を供給し、ポンプ容量を減少する。
ポンプ吐出圧が低くなるとトルク制御弁２１の制御位置はドレーン位置ａに向けて変位し、容量制御シリンダ１９の室１９ａ内の圧油をタンクに流出し、ポンプ吐出容量を増大する。
したがって、油圧ポンプ１２のポンプ容量は、その吸収トルク（ポンプ吐出容量×ポンプ吐出圧）が設定した値で一定となるように制御される。
【００２５】
その吸収トルクは電磁比例減圧弁２３の出力圧（パイロット圧）で設定される。
例えば、ポンプ吐出圧を一定として電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を多くし、その吐出圧を高圧とすると、トルク制御弁２１の第２受圧部２１ｂに作用するパイロット圧力が高くなる。
トルク制御弁２１を供給位置ｂに向けて変位する力が大きくなり、容量制御シリンダ１９の室１９ａにポンプ吐出圧油が供給されるのでポンプ吐出容量が減少する。
よって、可変容量型油圧ポンプ１２の吸収トルクは小さくなる。
【００２６】
このポンプ吐出容量が減少する速度（ポンプ吐出容量減速度）は、電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａに通電する電流の単位時間当り増加量に比例し、その値を変えることでポンプ吐出容量減速度を制御できる。
【００２７】
前述とは反対に、ポンプ吐出圧を一定として電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を少なくすると、その吐出圧が低圧となり、トルク制御弁２１の第２受圧部２１ｂに作用するパイロット圧力が低くなる。
トルク制御弁２１を供給位置ｂに向けて変位する力が小さくなるので、前述とは反対に可変容量型油圧ポンプ１２のポンプ吐出容量が増加し、設定吸収トルクが大きくなる。
【００２８】
このポンプ吐出容量が増加する速度（ポンプ吐出容量増速度）は、電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａに通電する電流の単位時間当り減少量に比例し、その値を変えることでポンプ吐出容量増速度を制御できる。
【００２９】
前記コントローラ２８は作動するアクチュエータに最適なポンプ吐出容量増速度、ポンプ吐出容量減速度がそれぞれ設定してある。
例えば、作業機を動作する時に最適な電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの電流出力時間、旋回する時に最適な電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの電流出力時間、走行する時に最適な電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの電流出力時間がそれぞれ設定してある。
前記電流出力時間とは、ソレノイド２３ａに所定の電流値Ｉ_０を供給する時間と、ソレノイド２３ａに通電されている電流値Ｉ_０を所定の電流値Ｉ_１（Ｉ_０＞Ｉ_１）まで減少する時間である。
【００３０】
具体的には、コントローラ２８は、入力された圧力スイッチ２７の作動信号によって動作するアクチュエータを判断し、その動作するアクチュエータに応じて設定した電流出力時間で電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの電流出力を制御する。
例えば、図３に示すように走行操作信号（走行パイロット２４の圧力スイッチ２７の作動信号）のみが入力された時には走行単独操作と判断する。
ブーム操作信号（ブームパイロット弁２５_１の圧力スイッチの作動信号）のみが入力された時にはブーム単独操作と判断する。
旋回操作信号（旋回パイロット弁２６の圧力スイッチ２７の作動信号）のみが入力された時には旋回単独操作と判断する。
ブーム操作信号と旋回操作信号とが入力された時には旋回とブーム操作と判断する。
前述以外の組み合せの操作信号が入力された時には他の操作と判断する。
【００３１】
次に、起動時のポンプ吐出容量制御について説明する。
各操作弁が中立位置の時には圧力スイッチ２７が作動しないから、コントローラ２８に圧力スイッチ２７の作動信号が入力されない。
これによって、コントローラ２８は各操作弁が中立位置であると判断し、図４に示すように電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａに所定の電流値Ｉ_０（ｍＡ）を出力し続ける。
電磁比例減圧弁２３の出力圧は上昇し、トルク制御弁２１が供給位置ｂに変位され、ポンプ吐出容量は減少し、図４に示すようにポンプ吐出容量は最小となる。
【００３２】
走行操作弁１３のみを供給位置として走行する場合。
前述のように、コントローラ２８が走行単独操作で、起動時であると判断し、コントローラ２８は電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を図４の実線で示すように電流値１_１までゆっくり、例えば、３．０秒で減少する。
これによって、電磁比例減圧弁２３の出力しているパイロット圧力が漸減圧に換わり、トルク制御弁２１のトルク制御位置をドレーン位置ａにゆっくりと変化させ、ポンプ吐出容量は図５の実線で示すようにゆるやかに増量し、ポンプ吐出容量増速度が低速となる。つまり、ポンプ吐出容量増制御の変化速度を遅く制御する。
したがって、走行油圧モータ１６に供給される流量がゆっくりと増加するから、起動時（走行開始時）のショックが低減する。
【００３３】
旋回操作弁１５のみを供給位置として旋回する場合又は旋回操作弁１５とブーム操作弁１４_１を供給位置として旋回しながらブームを動作する場合。
前記コントローラ２８が旋回単独操作で起動時であると判断し、又は旋回とブーム同時操作で起動時であると判断し、コントローラ２８は電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を図４の一点線で示すように電流値１_１まで比較的急激（中速）、例えば、２．０秒で減少する。
これによって、電磁比例減圧弁２３の出力しているパイロット圧力が比較的急速に減圧（中速減）に換わり、トルク制御弁２１のトルク制御位置をドレーン位置ａに比較的急速に変化させ、ポンプ吐出容量は図５の一点線で示すように比較的急速に増量し、ポンプ吐出容量増速度が比較的高速（中速）となる。つまり、ポンプ吐出容量増制御の変化速度を比較的速くする。
したがって、旋回油圧モータ１８又は旋回油圧モータ１８とブームシリンダ１７_１に供給される流量が比較的急激に増加するから、起動時のショックをある程度低減しながら動作効率が向上する。
【００３４】
ブーム操作弁１４_１のみを供給位置としてブームを動作する場合。
前記コントローラ２８がブーム単独操作で起動時と判断し、コントローラ２８は電磁比例減圧弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を図４の二点鎖線で示すように電流値１_１まで急激、例えば０．１秒で減少する。
これによって、電磁比例減圧弁２３の出力パイロット圧力が急速に減圧に換わり、トルク制御弁２１のトルク制御位置をドレーン位置ａに急速に変化させ、ポンプ吐出容量は図５の二点鎖線で示すように急速に増量し、ポンプ吐出容量増速度が高速になる。つまり、ポンプ吐出容量増制御の変化速度が速くなる。
したがって、ブームシリンダ１７_１に供給される流量が急激に増加するから、ブームの動作効率が向上する。
【００３５】
前述のアクチュエータを動作する場合以外の場合には、コントローラ２８はブーム単独操作で起動時と同様とする。
【００３６】
コントローラ２８は、入力されていた圧力スイッチ２７の作動信号が入力されなくなったことで、停止時と判断する。
この場合には、コントローラ２８は電磁比例圧力制御弁２３のソレノイド２３ａへの通電量を図４の二点鎖線で示すように電流値１_０まで急激、例えば０．１秒で増大する。
これによって、電磁比例減圧弁２３の出力パイロット圧は急速に高圧と換わり、ポンプ吐出容量は図５の二点鎖線で示すように急速に減量する。
なお、電流値１_０までゆっくり、例えば３．０秒で増大し、ポンプ吐出容量がゆっくりと減少するようにしても良い。
【００３７】
次に、エンジン回転数が変化した時のポンプ吐出容量制御について説明する。
エンジン１１の出力状態に応じて所定の吸収トルクに設定し、その吸収トルクとなるようにポンプ容量を制御している時、例えば、図６に示すように、エンジン１１のフル出力状態のトルクカーブＡの定格点トルクＢに吸収トルクを設定している時に、その定格点トルクＢのエンジン回転数Ｎ_１がコントローラ２８に入力して記憶される。
走行油圧モータ１６、作業機アクチュエータ１７、旋回油圧モータ１８の負荷が急増すると、ポンプ吐出圧が高圧となって吸収トルクが前述の設定した吸収トルク（定格点トルク）以上となる。
エンジン１１のエンジン回転数が、その時の吸収トルクＣと見合うエンジン回転数Ｎ_２まで低下する。
【００３８】
このエンジン回転数Ｎ_２（エンジン回転数のダウン信号）がコントローラ２８に入力され、コントローラ２８はエンジン回転数が設定したエンジン回転数以下（ダウン）と判断し、ソレノイド２３ａへの通電量を増大し、電磁比例減圧弁２３の出力圧（パイロット圧力）を高圧とする。
これによって、ポンプ吐出容量が減少する。
【００３９】
前述のようにしてポンプ吐出容量が減少すると吸収トルクがダウンし、前述の定格点トルクＢに向けて順次小さくなる。
これにつれてエンジン１１の回転数が順次増大する。
そして、定格点トルクＢよりも小さいトルクＤに見合う吸収トルクとなると、その時のエンジン回転数Ｎ_３が前述のエンジン回転数Ｎ_１よりも大きくなる。
【００４０】
コントローラ２８は、前記エンジン回転数Ｎ_３（エンジン回転数のアップ信号）が入力されたことで、エンジン回転数が所定のエンジン回転数Ｎ_１よりも増加（アップ）と判断し、ソレノイド２１ａへの通電量を減少し、電磁比例減圧弁２３の出力圧を低圧とする。
これによって、ポンプ吐出容量が増加するので、前述とは反対に吸収トルクがアップする。
このことで所定のエンジン回転数Ｎ_１となるようにする。
【００４１】
前述のように、ソレノイド２１ａへの通電量を増加する時には、単位時間当り増加量を多く、つまり迅速に通電量を増加する。例えば１０００ｍＡ／ｓとする。
これによって、電磁比例減圧弁２３のパイロット圧力が急増圧し、トルク制御弁２１が供給位置ｂに急速変位し、ポンプ吐出容量が急速減量し、ポンプ吐出容量減速度が高速となるので、吸収トルクを急激に低下できる。
また、ソレノイド２１ａへの通電量を減少する時には、単位時間当り減少量を少なく、つまりゆっくりと通電量を減少する。例えば１００ｍＡ／ｓとする。
これによって、電磁比例減圧弁２３のパイロット圧力が漸減圧し、トルク制御弁２１がドレーン位置ａにゆっくりと変位し、ポンプ吐出容量がゆるやかに増量し、ポンプ吐出容量増速度が低速となるので、吸収トルクをゆっくりと大きくできる。
このようにすることで、吸収トルクが設定した値よりも小さくなったり、大きくなったりを繰り返すことがなくなり、吸収トルクを迅速に設定した吸収トルクに合せることができる。
【００４２】
したがって、走行操作弁１３を供給位置として走行している時に、可変容量型油圧ポンプ１２の吸収トルクが、エンジン出力状態で設定した値よりも大きくなった場合に、その吸収トルクが設定した値よりも小さくなったり、大きくなったりを繰り返すことがない。
【００４３】
よって、エンジン回転数が所定の回転数よりも遅くなったり、速くなったりを複数回繰り返すことがなく、可変容量型油圧ポンプ１２の回転数が遅くなったり、速くなったりを複数回繰り返しすることがない。
このために、走行油圧モータの回転数が遅くなったり、速くなったりを複数回繰り返すことがなく、油圧ショベルの走行速度が変動（つまり、走行ハンチング）することがない。
【００４４】
つまり、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量増制御と減制御が同じ速度であると次のようにして走行ハンチングが生じる。
走行操作弁を供給位置として可変容量型油圧ポンプの吐出圧油を走行油圧モータに供給することで走行体が駆動し、油圧ショベルが走行する。
この走行中に可変容量型油圧ポンプの吸収トルクが、エンジン出力状態に応じて設定した値よりも大きくなることがある。
例えば、平地走行から発坂走行になった場合には走行負荷が増大し、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出圧が高圧となるので、最小のポンプ吐出容量×ポンプ吐出圧（吸収トルク）の値が、前述した値よりも大きくなる。
【００４５】
この場合には、エンジン負荷が増大してエンジン回転数が低下し、最終的にはエンジンが停止してしまう。
このために、従来は、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を小さくして吸収トルクを前述の設定した値よりも小さくし、エンジン回転数が所定の回転数となるように制御している。
この時、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を迅速に小さくすれば、エンジン回転数が直ちに所定の回転数まで復帰する。
しかし、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出容量を小さくする速度（減速度）が速いために、ポンプ吐出容量が小さくなりすぎて可変容量型油圧ポンプの吸収トルクが設定した値よりも小さくなり、エンジン回転数が所定の回転数よりも速くなってしまう。この場合に、ポンプ吐出容量を再び大きくしてエンジン回転数を遅くすると、そのポンプ吐出容量を大きくする速度（増速度）が速いために、ポンプ吐出容量が設定した値よりも再び大きくなり、エンジン回転数が所定の回転数よりも遅くなる。
【００４６】
前述のようであるから、エンジン回転数が所定の回転数よりも遅くなったり、速くなったりを複数回繰り返すので、可変容量型油圧ポンプの回転数が遅くなったり、速くなったりを複数回繰り返しする。
このために、走行油圧モータの回転数も遅くなったり、速くなったりを複数回繰り返すので、油圧ショベルの走行速度が変動（つまり、走行ハンチング）し、オペレータの乗心地が悪い。
【００４７】
しかも、オペレータが手で走行操作レバーを持った状態で走行している時に、前述のように走行ハンチングが発生すると、車体が前後に揺れ、それに追従して走行操作レバーが動揺して走行操作弁の開度（メータイン開口面積）が増減する。
このために、走行油圧モータに供給される圧油の量が増減し、走行ハンチングを助長してしまう。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】圧油供給制御装置の説明図である。
【図３】操作モードによるポンプ吐出容量制御動作を示すフローチャートである。
【図４】電磁比例圧力制御弁への通電量を示す図表である。
【図５】ポンプ容量の変化を示す図表である。
【図６】エンジン出力トルクと吸収トルクの関係を示す図表である。
【符号の説明】
１…走行体、４…作業機、１１…エンジン、１２…可変容量型油圧ポンプ、１３…走行操作弁、１４…作業機操作弁、１５…旋回操作弁、１６…走行油圧モータ、１７…作業機アクチュエータ、１８…旋回油圧モータ、１９…容量制御シリンダ、２１…トルク制御弁、２２…制御用油圧ポンプ、２３…電磁比例減圧弁、２３ａ…ソレノイド、２７…圧力スイッチ、２８…コントローラ、２９…エンジン回転センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an upper-slewing work vehicle such as a hydraulic excavator, and more particularly to a traveling hydraulic motor and an apparatus for controlling an actuator by supplying discharge hydraulic oil of a variable displacement hydraulic pump to a working machine cylinder.
[0002]
[Prior art]
In the hydraulic excavator, an upper vehicle body is pivotably attached to a lower vehicle body provided with a traveling body, and a work machine including a boom, an arm, and a bucket is mounted on the upper vehicle body so as to be swingable up and down.
The traveling body is driven by a traveling hydraulic motor, and the upper vehicle body is turned by a turning hydraulic motor.
The boom, arm, and bucket are swung up and down by a boom cylinder, an arm cylinder, and a bucket cylinder, respectively.
[0003]
Each hydraulic motor and each cylinder described above is supplied with discharge pressure oil of a variable displacement hydraulic pump driven by an engine by a plurality of operation valves.
The discharge capacity (discharge amount per rotation) of the variable displacement hydraulic pump is controlled according to the pump discharge pressure and the position of the operation valve.
[0004]
For example, the pump discharge capacity is controlled so that the absorption torque (pump capacity × pump discharge pressure) is constant.
Specifically, the pump discharge capacity is decreased when the pump discharge pressure is high, and the pump discharge capacity is increased when the pump discharge pressure is low.
The absorption torque of the hydraulic pump is set according to the engine output state (full output, partial output).
[0005]
By controlling in this way, it is possible to prevent the engine that drives the variable displacement hydraulic pump from stopping due to overload.
[0006]
Also, when the operation valve is in the neutral position (hydraulic motor, the position where pressure oil is not supplied to the cylinder), the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is reduced, and the operation valve is supplied (pressure oil is supplied to the hydraulic motor, cylinder) The position of the variable displacement hydraulic pump increases the pump discharge capacity.
[0007]
If the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is controlled in this way, the variable displacement hydraulic pump has a small pump discharge capacity when there is no need to supply pressure oil to the hydraulic motor and cylinder. The power consumption of the engine that rotates the pump can be reduced.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since excavators are mainly excavated by work machines and traveling is rare, ordinary hydraulic excavators can quickly increase the pump discharge capacity of a variable displacement hydraulic pump when the operation valve is switched from the neutral position to the supply position. The boom cylinder, arm cylinder, and bucket cylinder are immediately operated so that excavation work can be carried out efficiently. When the operation valve is operated from the supply position to the neutral position, the pump capacity of the variable displacement hydraulic pump can be quickly increased. The engine power consumption is reduced.
[0009]
For this reason, when the travel operation valve is switched from the neutral position to the supply position and travel is started, pressure oil is suddenly supplied to the travel hydraulic motor and the shock at the start of travel is large.
[0010]
An object of the present invention is to provide an upper-turning work vehicle that can solve the above-described problems.
[0011]
[Means for solving the problems and actions / effects]
  BookThe invention includes a variable displacement hydraulic pump 12 driven by an engine 11;
  A torque control valve 21 for controlling the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 to be an absorption torque set based on the pump discharge pressure;
  An electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 that applies a pilot pressure to the torque control valve 21 to change the torque control position;
  A controller 28 for controlling the pilot pressure output by the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23;
  A travel operation valve 13 for supplying the discharge hydraulic oil of the variable displacement hydraulic pump 12 to the travel hydraulic motor 16, a work machine operation valve 14 for supplying to the work machine actuator 17, and
  In an upper turning type work vehicle having an operation valve operation detecting means for detecting a switching operation of the travel operation valve 13 and the work implement operation valve 14 and inputting the operation operation to the controller 28,
  When the activation operation signal of the work implement operation valve 14 is input to the controller 28 from the operation valve operation detection means to control the discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump 12, the controller 28 controls the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23. The pilot pressure output from the engine is changed to a sudden pressure reduction, and an electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal for rapidly displacing the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity increasing position is output to increase the pump discharge capacity rapidly. When the activation operation signal of the travel operation valve 13 is input to the controller 28 from the operation valve operation detecting means, the controller 28 changes the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to gradually reduced pressure. And output an electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal for slowly shifting the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity increasing position. Controls the amount the gradual increase,
  Pump discharge capacity control that selectively changes the rate of increase in pump discharge capacity between rapid increase and slow increase according to the operation start of the work equipment and travelingage,
  An engine rotation sensor 29 that detects the number of rotations of the engine 11 and inputs it to the pump discharge capacity control controller 28;
  When the controller 28 detects a down signal of the engine speed set during running and operation of the work implement, the controller 28 changes the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to a sudden increase. An electromagnetic proportional pressure reduction control signal for rapidly changing the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity decreasing position is output, and the pump discharge capacity is controlled to rapidly decrease,
  When the controller detects the set engine speed up signal, the controller 28 changes the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to gradually reduced pressure to pump the control position of the torque control valve 21. Output an electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal to make the displacement slowly at the discharge capacity increase position, and control the pump discharge capacity to a moderate increase,
  Top-swivel work characterized by including pump discharge capacity control that selectively changes the pump discharge capacity to a decrease rate and an increase rate according to fluctuations in the set engine speed during running and working machine operation It is a vehicle.
[0012]
  BookAccording to the invention, when the work machine operation valve 14 is activated, the pump discharge capacity is rapidly increased.
  Therefore, the work implement operates immediately by operating the work implement control valve 14 so that the work can be performed efficiently.
  Further, when only the travel operation valve 13 is operated, the pump discharge capacity is gradually increased.
  Therefore, the shock at the start of traveling is reduced.
[0014]
  Also,When the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump 12 becomes larger than the set value, the engine speed decreases and the pump discharge capacity decreases rapidly.
  When the pump discharge capacity becomes too small and the absorption torque becomes smaller than the set value, the pump discharge capacity increases slowly.
  Therefore, when the absorption torque becomes larger than the set value, the absorption torque can be quickly set to a value, and the absorption torque may become too small or increase again. It does not repeat many times.
[0015]
Therefore, when the absorption torque becomes larger than the set value during traveling, traveling hunting does not occur and the ride comfort of the operator is improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, an upper vehicle body 3 is attached to a lower vehicle body 2 having a traveling body 1 so as to be turnable.
A work machine 4 is mounted on the upper body 3 to constitute an upper turning work vehicle such as a hydraulic excavator.
The working machine 4 includes a boom 5, an arm 6, and a bucket 7, and the boom 5 is swung up and down with respect to the upper vehicle body 3 by a boom cylinder 8.
The arm 6 is swung up and down with respect to the boom 5 by an arm cylinder 9.
Bucket 7 is swung up and down with respect to arm 6 by bucket cylinder 10.
[0017]
FIG. 2 shows a pressure oil supply control device for the hydraulic excavator.
A variable displacement hydraulic pump 12 is driven by the engine 11.
The discharge path 12a of the variable displacement hydraulic pump 12 is connected to a plurality of actuators by a plurality of operation valves. For example, a travel operation valve 13, a work implement operation valve 14, and a turning operation valve 15 are provided in the discharge passage 12a.
The travel operation valve 13 supplies pressure oil to the travel hydraulic motor 16, is held at a neutral position by a spring force, and is switched to a supply position by pilot pressure oil supplied to the pressure receiving portion 13a.
The work machine operation valve 14 is a work machine actuator 17, for example, a boom operation valve 14 that supplies pressure oil to the boom cylinder 8 and the arm cylinder 9.₁And arm operation valve 14₂Each is held in a neutral position by a spring force, and is switched to a supply position by pilot pressure oil supplied to the pressure receiving portion 14a.
The swing operation valve 15 supplies pressure oil to the swing hydraulic motor 18, is held in a neutral position by a spring force, and is switched to a supply position by pilot pressure oil supplied to the pressure receiving portion 15a.
Each operation valve is a three-position direction switching valve, but the detailed illustration is omitted.
[0018]
The swash plate 12b of the variable displacement hydraulic pump 12 is tilted by a displacement control cylinder 19 to control the pump discharge capacity.
When the capacity control cylinder 19 is contracted, the pump discharge capacity is increased (increased), and when the capacity control cylinder 19 is extended, the pump discharge capacity is decreased (decreased).
The capacity control cylinder 19 is contracted by a spring 20 and is extended by pressure oil supplied to the chamber 19a.
The discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump 12 is supplied to the chamber 19a by the torque control valve 21.
[0019]
The torque control valve 21 is displaced toward a drain position (pump discharge capacity increasing position) a by a spring force, and a pump discharge pressure acting on the first pressure receiving portion 21a and a pilot pressure supplied to the second pressure receiving portion 21b. Displacement toward the supply position (pump discharge capacity reduction position) b.
[0020]
The control hydraulic pump 22 is rotationally driven by the engine 11.
The discharge path 22a of the control hydraulic pump 22 is connected to the inlet of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, and the traveling pilot valve 24, the work implement pilot valve 25, for example, the boom pilot valve 25 is connected.₁, Arm pilot valve 25₂, Connected to the inlet of the swing pilot valve 26, respectively.
The electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 outputs pressure oil having a pressure proportional to the energization amount (control signal) to the solenoid 23a.
The output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is supplied as a pilot pressure to the second pressure receiving portion 21b of the torque control valve 21.
[0021]
Each pilot valve 24, 25₁, 25₂, 26 is a pilot pressure oil for switching pressure proportional to the operation stroke of the operation levers 24a, 25a, 26a, and the pressure receiving portions 13a, 14a, 15a of the travel operation valve 13, work implement operation valve 14, and swing operation valve 15 described above. To supply.
When the switching pilot pressure oil is supplied to the pressure receiving portions 13a, 14a, 15a, the pressure switch 27 is activated.
The operation signal of the pressure switch 27 is input to the controller 28.
This pressure switch 27 is an operation valve operation detecting means.
[0022]
The controller 28 receives the engine speed (rpm) of the engine 11 from the engine speed sensor 29.
The controller 28 controls the energization amount to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, that is, outputs an electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal.
[0023]
The torque control valve 21 controls the pump discharge capacity so that the absorption torque is set based on the pump discharge pressure.
The electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 and the controller 28 constitute pump discharge capacity increase / decrease speed control means for changing the pump discharge capacity increase speed and pump discharge capacity deceleration speed.
[0024]
Next, the function of the torque control valve 21 will be described. In this case, the output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 acting on the second pressure receiving portion 21b is constant.
When the pump discharge pressure of the hydraulic pump 12 increases, the control position of the torque control valve 21 is displaced toward the supply position b, and pump discharge pressure oil is supplied to the chamber 19a of the capacity control cylinder 19 to reduce the pump capacity.
When the pump discharge pressure is lowered, the control position of the torque control valve 21 is displaced toward the drain position a, the pressure oil in the chamber 19a of the capacity control cylinder 19 flows out into the tank, and the pump discharge capacity is increased.
Accordingly, the pump capacity of the hydraulic pump 12 is controlled so that the absorption torque (pump discharge capacity × pump discharge pressure) becomes constant at the set value.
[0025]
The absorption torque is set by the output pressure (pilot pressure) of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23.
For example, if the pump discharge pressure is constant and the amount of current supplied to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is increased and the discharge pressure is increased, the pilot pressure acting on the second pressure receiving portion 21b of the torque control valve 21 increases. .
The force for displacing the torque control valve 21 toward the supply position b is increased, and the pump discharge pressure oil is supplied to the chamber 19a of the capacity control cylinder 19, so that the pump discharge capacity is reduced.
Therefore, the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump 12 is reduced.
[0026]
The speed at which the pump discharge capacity decreases (pump discharge capacity deceleration) is proportional to the increase amount per unit time of the current supplied to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23. By changing the value, the pump discharge capacity deceleration is achieved. Can be controlled.
[0027]
Contrary to the above, when the pump discharge pressure is kept constant and the amount of current supplied to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is reduced, the discharge pressure becomes low, and the pilot pressure acting on the second pressure receiving portion 21b of the torque control valve 21. Becomes lower.
Since the force for displacing the torque control valve 21 toward the supply position b is reduced, the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 is increased and the set absorption torque is increased, contrary to the above.
[0028]
The speed at which the pump discharge capacity increases (pump discharge capacity increase speed) is proportional to the decrease amount per unit time of the current supplied to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, and the pump discharge capacity increase speed can be changed by changing the value. Can be controlled.
[0029]
The controller 28 is set with pump discharge capacity increase speed and pump discharge capacity deceleration speed optimum for the actuator to be operated.
For example, the optimal current output time to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 when operating the work machine, the current output time to the solenoid 23a of the optimal electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 when turning, and the optimal electromagnetic proportional when traveling. The current output time to the solenoid 23a of the pressure reducing valve 23 is set.
The current output time is a predetermined current value I to the solenoid 23a.₀And the current value I energized to the solenoid 23a₀A predetermined current value I₁(I₀> I₁) Is the time to decrease.
[0030]
Specifically, the controller 28 determines an actuator to be operated based on the input actuation signal of the pressure switch 27, and the current to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is set at a current output time set according to the operating actuator. Control the output.
For example, as shown in FIG. 3, when only a traveling operation signal (an operation signal of the pressure switch 27 of the traveling pilot 24) is input, it is determined that the traveling operation is a single operation.
Boom operation signal (boom pilot valve 25₁When only the pressure switch activation signal) is input, it is determined that the boom is operated alone.
When only the turning operation signal (the operation signal of the pressure switch 27 of the turning pilot valve 26) is input, it is determined that the turning operation is performed alone.
When the boom operation signal and the turn operation signal are input, it is determined that the turn and the boom operation are performed.
When an operation signal with a combination other than those described above is input, it is determined that another operation is performed.
[0031]
Next, pump discharge capacity control at startup will be described.
Since the pressure switch 27 does not operate when each operation valve is in the neutral position, the operation signal of the pressure switch 27 is not input to the controller 28.
As a result, the controller 28 determines that each operation valve is in the neutral position, and a predetermined current value I is applied to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 as shown in FIG.₀Continue to output (mA).
The output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 increases, the torque control valve 21 is displaced to the supply position b, the pump discharge capacity decreases, and the pump discharge capacity becomes minimum as shown in FIG.
[0032]
When traveling using only the travel operation valve 13 as a supply position.
As described above, it is determined that the controller 28 is in the traveling single operation and at the start time, and the controller 28 indicates the energization amount to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 as the current value 1 as shown by the solid line in FIG.₁Slowly, for example, decrease in 3.0 seconds.
As a result, the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is gradually reduced, and the torque control position of the torque control valve 21 is slowly changed to the drain position a, so that the pump discharge capacity is indicated by a solid line in FIG. The pump discharge capacity increases at a low speed. That is, the change rate of the pump discharge capacity increase control is controlled to be slow.
Therefore, since the flow rate supplied to the traveling hydraulic motor 16 increases slowly, the shock at the time of starting (at the start of traveling) is reduced.
[0033]
When turning only with the turning operation valve 15 as the supply position, or turning operation valve 15 and boom operation valve 14₁When the boom is operated while turning as a supply position.
It is determined that the controller 28 is at the time of start-up by a single turn operation, or at the time of start-up by a turn and simultaneous boom operation, the controller 28 determines the energization amount to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 in FIG. Current value 1 as shown by the dotted line₁It decreases relatively rapidly (medium speed), for example, in 2.0 seconds.
As a result, the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 changes relatively quickly (decrease in medium speed), and the torque control position of the torque control valve 21 is changed relatively quickly to the drain position a. The discharge capacity increases relatively rapidly as shown by the dotted line in FIG. 5, and the pump discharge capacity increase speed becomes relatively high (medium speed). That is, the change speed of the pump discharge capacity increase control is made relatively fast.
Therefore, the swing hydraulic motor 18 or the swing hydraulic motor 18 and the boom cylinder 17₁Since the flow rate supplied to the valve increases relatively rapidly, the operating efficiency is improved while reducing the shock at the start to some extent.
[0034]
Boom control valve 14₁When operating the boom using only the supply position.
The controller 28 determines that the boom is being operated by a single operation of the boom, and the controller 28 determines the energization amount to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 as a current value 1 as indicated by a two-dot chain line in FIG.₁It decreases rapidly, for example, in 0.1 seconds.
As a result, the output pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is rapidly changed to pressure reduction, the torque control position of the torque control valve 21 is rapidly changed to the drain position a, and the pump discharge capacity is indicated by a two-dot chain line in FIG. The pump discharge capacity increases at a high speed. That is, the change speed of the pump discharge capacity increase control is increased.
Therefore, the boom cylinder 17₁Since the flow rate supplied to the abruptly increases, the operating efficiency of the boom is improved.
[0035]
In a case other than the case where the above-described actuator is operated, the controller 28 is the same as that at the time of activation in the boom single operation.
[0036]
The controller 28 determines that the operation is stopped because the input operation signal of the pressure switch 27 is no longer input.
In this case, the controller 28 has a current value of 1 as indicated by a two-dot chain line in FIG.₀It increases rapidly until, for example, 0.1 second.
As a result, the output pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is rapidly changed to a high pressure, and the pump discharge capacity is rapidly reduced as shown by a two-dot chain line in FIG.
Current value 1₀For example, the pump discharge capacity may increase slowly in 3.0 seconds, and the pump discharge capacity may decrease slowly.
[0037]
Next, pump discharge capacity control when the engine speed changes will be described.
When a predetermined absorption torque is set in accordance with the output state of the engine 11 and the pump capacity is controlled so as to obtain the absorption torque, for example, as shown in FIG. When absorption torque is set for the rated point torque B of A, the engine speed N of the rated point torque B₁Is input to the controller 28 and stored.
When the load of the traveling hydraulic motor 16, the work machine actuator 17, and the swing hydraulic motor 18 increases rapidly, the pump discharge pressure becomes high and the absorption torque becomes equal to or higher than the above-set absorption torque (rated point torque).
The engine speed N of the engine 11 corresponding to the absorption torque C at that time₂To fall.
[0038]
This engine speed N₂(Engine speed down signal) is input to the controller 28. The controller 28 determines that the engine speed is equal to or lower than the set engine speed (down), increases the energization amount to the solenoid 23a, and the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23. The output pressure (pilot pressure) is set to high pressure.
This reduces the pump discharge capacity.
[0039]
When the pump discharge capacity is reduced as described above, the absorption torque is reduced and gradually decreases toward the rated point torque B described above.
Accordingly, the rotational speed of the engine 11 increases sequentially.
Then, when the absorption torque corresponds to the torque D smaller than the rated point torque B, the engine speed N at that time₃Is the aforementioned engine speed N₁Bigger than.
[0040]
The controller 28 controls the engine speed N₃(Engine speed up signal) is input, the engine speed is a predetermined engine speed N₁Therefore, the amount of current supplied to the solenoid 21a is decreased, and the output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is set to a low pressure.
As a result, the pump discharge capacity increases, so that the absorption torque increases, contrary to the above.
As a result, the predetermined engine speed N₁To be.
[0041]
As described above, when the energization amount to the solenoid 21a is increased, the increase amount per unit time is increased, that is, the energization amount is rapidly increased. For example, 1000 mA / s.
As a result, the pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 suddenly increases, the torque control valve 21 is rapidly displaced to the supply position b, the pump discharge capacity is rapidly reduced, and the pump discharge capacity deceleration is increased. Can drop rapidly.
Further, when the energization amount to the solenoid 21a is decreased, the decrease amount per unit time is reduced, that is, the energization amount is decreased slowly. For example, it is set to 100 mA / s.
As a result, the pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is gradually reduced, the torque control valve 21 is slowly displaced to the drain position a, the pump discharge capacity is gradually increased, and the pump discharge capacity increasing speed is reduced. Torque can be increased slowly.
By doing so, the absorption torque does not repeatedly become smaller or larger than the set value, and the absorption torque can be quickly matched with the set absorption torque.
[0042]
Accordingly, when the traveling torque of the variable displacement hydraulic pump 12 is larger than the value set in the engine output state when traveling with the travel operation valve 13 as the supply position, the absorbed torque is more than the set value. Will never repeat getting smaller and bigger.
[0043]
Therefore, the engine speed does not become slower or faster than the predetermined speed, and the speed of the variable displacement hydraulic pump 12 is slowed or increased several times without being repeated several times. There is no.
For this reason, the rotation speed of the traveling hydraulic motor does not slow down or increase repeatedly, and the traveling speed of the excavator does not fluctuate (that is, travel hunting).
[0044]
That is, running hunting occurs as follows when the pump discharge capacity increase control and the decrease control of the variable displacement hydraulic pump have the same speed.
The traveling body is driven by driving the traveling hydraulic valve by supplying the discharge hydraulic oil of the variable displacement hydraulic pump to the traveling hydraulic motor with the traveling operation valve as the supply position, and the hydraulic excavator travels.
During this traveling, the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump may become larger than the value set according to the engine output state.
For example, when driving from flat road to hill driving, the driving load increases and the pump discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump becomes high, so the minimum pump discharge capacity x pump discharge pressure (absorption torque) value However, it becomes larger than the above-mentioned value.
[0045]
In this case, the engine load increases, the engine speed decreases, and the engine eventually stops.
For this reason, conventionally, the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is reduced to make the absorption torque smaller than the set value, and the engine speed is controlled to be a predetermined speed.
At this time, if the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is quickly reduced, the engine speed immediately returns to a predetermined speed.
However, because the speed (deceleration) of reducing the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is fast, the pump discharge capacity becomes too small, and the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump becomes smaller than the set value. The rotational speed becomes faster than the predetermined rotational speed. In this case, if the pump discharge capacity is increased again and the engine speed is slowed down, the pump discharge capacity increases again because the speed at which the pump discharge capacity is increased (acceleration speed) is faster. The rotational speed becomes slower than the predetermined rotational speed.
[0046]
As described above, the engine speed is slower or faster than the specified speed, and the speed of the variable displacement hydraulic pump is slowed and fast. To do.
For this reason, since the rotational speed of the traveling hydraulic motor is slowed down or increased several times, the traveling speed of the excavator fluctuates (that is, travel hunting), and the ride comfort of the operator is poor.
[0047]
In addition, when the operator is traveling with the travel operation lever in hand, as described above, if travel hunting occurs, the vehicle body swings back and forth, and the travel operation lever swings accordingly to follow the travel operation valve. The degree of opening (meter-in opening area) increases or decreases.
For this reason, the amount of pressure oil supplied to the traveling hydraulic motor increases or decreases, which facilitates traveling hunting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a pressure oil supply control device.
FIG. 3 is a flowchart showing a pump discharge capacity control operation in an operation mode.
FIG. 4 is a chart showing an energization amount to an electromagnetic proportional pressure control valve.
FIG. 5 is a chart showing changes in pump capacity.
FIG. 6 is a chart showing a relationship between engine output torque and absorption torque.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Traveling body, 4 ... Working machine, 11 ... Engine, 12 ... Variable displacement hydraulic pump, 13 ... Traveling operation valve, 14 ... Working machine operation valve, 15 ... Swing operation valve, 16 ... Traveling hydraulic motor, 17 ... Work Machine actuator, 18 ... turning hydraulic motor, 19 ... displacement control cylinder, 21 ... torque control valve, 22 ... hydraulic pump for control, 23 ... electromagnetic proportional pressure reducing valve, 23a ... solenoid, 27 ... pressure switch, 28 ... controller, 29 ... Engine rotation sensor.

Claims

A variable displacement hydraulic pump (12) driven by an engine (11);
A torque control valve (21) for controlling the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump (12) to be an absorption torque set based on the pump discharge pressure;
An electromagnetic proportional pressure reducing valve (23) for applying a pilot pressure to the torque control valve (21) to change the torque control position;
A controller (28) for controlling the pilot pressure output by the electromagnetic proportional pressure reducing valve (23);
A travel operation valve (13) for supplying the discharge hydraulic oil of the variable displacement hydraulic pump (12) to the travel hydraulic motor (16), a work machine operation valve (14) for supplying to the work machine actuator (17),
In an upper turning work vehicle having an operation valve operation detecting means for detecting a switching operation of the travel operation valve (13) and a work machine operation valve (14) and inputting the operation operation to the controller (28),
When the activation operation signal of the work machine operation valve (14) is input to the controller (28) from the operation valve operation detection means, the discharge capacity control of the variable displacement hydraulic pump (12) is performed. Is an electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal for rapidly changing the control position of the torque control valve (21) to the pump discharge capacity increasing position by changing the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve (23) to sudden pressure reduction. And the pump discharge capacity is controlled to increase rapidly, and when the activation operation signal of the travel operation valve (13) is input from the operation valve operation detection means to the controller (28), the controller (28) The pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve (23) is gradually reduced to change the control position of the torque control valve (21) slowly to the pump discharge capacity increasing position. And it outputs the 磁比 example pressure reducing valve control signal to control the pump discharge capacity gradual increase,
The pump discharge capacity control is designed so that the increase rate of the pump discharge capacity is selectively and slowly changed between the rapid increase speed and the slow increase speed according to the operation start of the work machine and traveling
An engine rotation sensor (29) for detecting the rotational speed of the engine (11) and inputting it to the controller (28) for controlling the pump discharge capacity;
When the controller (28) detects a down signal of the engine speed set during running and operation of the work implement, the controller (28) outputs the pilot pressure output by the electromagnetic proportional pressure reducing valve (23). Output the electromagnetic proportional pressure reduction control signal that rapidly changes the control position of the torque control valve (21) to the pump discharge capacity reduction position by changing the pump discharge capacity to the pump discharge capacity reduction position,
When the controller detects an up signal of the set engine speed, the controller (28) changes the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve (23) to gradually reduced pressure so that the torque control valve (21 ) Output a proportional proportional pressure reducing valve control signal that slowly shifts the control position to the pump discharge capacity increase position to control the pump discharge capacity to a moderate increase,
Top-swivel work characterized by including pump discharge capacity control that selectively changes the pump discharge capacity to a decrease rate and an increase rate according to fluctuations in the set engine speed during running and working machine operation vehicle.