JP4084148B2 - 油圧建設機械のポンプトルク制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより可変容量型の油圧ポンプを駆動しアクチュエータを駆動する油圧建設機械のポンプトルク制御装置に係わり、特に、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御しスピードセンシング制御を行う油圧建設機械のポンプトルク制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の油圧建設機械は、一般に、原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより可変容量型の油圧ポンプを駆動しアクチュエータを駆動することで所定の作業を行っている。このような油圧建設機械におけるエンジン制御は、一般に、エンジン制御の目標回転数と実回転数との偏差に基づいて燃料噴射量を決め、燃料噴射装置を制御することにより行う。エンジン制御の目標回転数はスロットルダイヤル等の入力手段により指令される。
【０００３】
また、油圧ポンプの制御は、要求流量に基づく容量制御とポンプ吐出圧に基づくトルク制御（馬力制御）を行うのが一般的である。油圧ポンプのトルク制御とは、ポンプ吐出圧が上昇するに従って油圧ポンプの容量を減じ油圧ポンプの吸収トルクが設定値（最大吸収トルク）を越えないようにすることで油圧ポンプの最大吸収トルクを制限し、エンジンの過負荷を防止する制御である。また、この油圧ポンプのトルク制御においては、エンジンの出力馬力の有効利用を図るため、例えば特開昭５７−６５８２２号公報、特開平１２−７３８１２号公報等に記載のように、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するいわゆるスピードセンシング制御を行うことが知られている。このスピードセンシング制御では、予め油圧ポンプの最大吸収トルクの基準値としてのポンプベーストルクを定めておき、目標回転数と実回転数との偏差をトルク補正値に変換し、このトルク補正値をポンプベーストルクに加減算して目標最大吸収トルクを求め、油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するものである。これによりエンジン制御が燃料噴射量を最大とする全負荷領域では、目標回転数に対して検出された実回転数が低下した場合、油圧ポンプの目標とする最大吸収トルクを減じポンプ吸収トルク（エンジン負荷）を低下させることで、エンジン停止を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００５】
ディーゼルエンジンの出力トルク特性は、レギュレーション領域（部分負荷領域）の特性と全負荷領域の特性に分けられる。レギュレーション領域は燃料噴射装置による燃料噴射量が１００％以下の出力領域であり、全負荷領域は燃料噴射量が１００％となる最大出力トルク領域である。エンジンの出力は製品によりバラツキがあり、全負荷領域の特性も一定でない。
【０００６】
従来のスピードセンシング制御においては、エンジン出力の全負荷領域において実回転数が目標回転数より低いときは、上記のように油圧ポンプの目標最大吸収トルクを減じてポンプ吸収トルク（エンジン負荷）を低下させる。つまり、油圧ポンプの目標最大吸収トルクはポンプベーストルクに対して減トルク側に制御される。また、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数と一致しているため、全負荷領域でのスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数上にあり、油圧ポンプの目標最大吸収トルクを増トルク側に制御することはできない。このため、エンジンの全負荷領域における出力（最大出力トルク）がスピードセンシング制御のポンプベーストルクより大きくエンジン出力に余裕がある場合であっても、全負荷領域ではそのポンプベーストルク以上にエンジン出力トルクを増大させることができず、エンジン出力を有効に利用することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するいわゆるスピードセンシング制御を行う場合に、エンジン出力に余裕のあるエンジンではそのエンジン出力を有効に利用することができる油圧建設機械のポンプトルク制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンの回転数と出力とを制御する燃料噴射装置と、前記エンジンの目標基準回転数を指令する入力手段と、前記目標基準回転数より定めたエンジン制御の目標回転数に基づいて前記燃料噴射装置を制御するエンジン制御手段と、前記エンジンによって駆動されアクチュエータを駆動する可変容量型の油圧ポンプとを備えた油圧建設機械のポンプトルク制御装置において、前記油圧ポンプの吐出圧力が上昇すると前記油圧ポンプの押しのけ容積を減じ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制限するポンプ制御手段と、スピードセンシング制御の目標回転数と前記エンジンの実回転数との偏差に基づいて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するスピードセンシング制御手段と、前記スピードセンシング制御の目標回転数を前記エンジン制御の目標回転数より所定値だけ低くするスピードセンシング目標回転数補正手段とを備え、前記スピードセンシング目標回転数補正手段は、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段と、前記目標基準回転数から前記補正値を減算し前記スピードセンシング制御の目標回転数とする手段とを有し、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段は、前記目標基準回転数が所定回転数以上のときに前記補正値が得られ、前記目標基準回転数が前記所定回転数より低いときに前記補正値がゼロとなるよう前記目標基準回転数の関数として前記補正値を設定する手段であるものとする。
【０００９】
このようにスピードセンシング制御の目標回転数をエンジン制御の目標回転数より低くすることにより、エンジン出力が全負荷領域にあるときのスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチング点（以下、適宜、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点という）はエンジン制御の目標回転数よりも低い回転数側にシフトするため、全負荷領域でスピードセンシング制御により油圧ポンプの目標最大吸収トルクをポンプベーストルクに対して増トルク側に制御可能となる。その結果、全負荷領域における出力（最大出力トルク）がスピードセンシング制御のポンプベーストルクより大きくエンジン出力に余裕のあるエンジンにあっては、そのポンプベーストルク以上にエンジン出力を増大させることができ、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００１１】
また、スピードセンシング目標回転数補正手段を、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段と、目標基準回転数から前記補正値を減算し前記スピードセンシング制御の目標回転数とする手段とを有する構成とすることにより、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数より低くなり、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数よりも低い回転数側にシフトする。
【００１３】
更に、スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段を、目標基準回転数が所定回転数以上のときに前記補正値が得られ、目標基準回転数が所定回転数より低いときに前記補正値がゼロとなるよう目標基準回転数の関数として前記補正値を設定する手段とすることにより、エンジン制御の目標回転数が所定回転数以上のときは、上記（１）で述べたように、エンジン出力に余裕のあるエンジンに対してエンジン出力を有効に利用することができ、エンジン制御の目標回転数が所定回転数より低いときは補正値がゼロとなるため、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数と一致し、このため全負荷領域でのスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数上にとどまり、中速或いは低速回転数領域においてスピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は起こらず、安定した狙い通りの一定出力と一定回転数が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。以下の実施の形態は、本発明を油圧ショベルのエンジン・ポンプ制御装置に適用した場合のものである。
【００１７】
まず、本発明の第１の実施形態を図１〜図８により説明する。
【００１８】
図１において、１及び２は例えば斜板式の可変容量型の油圧ポンプであり、９は固定容量型のパイロットポンプであり、油圧ポンプ１，２及びパイロットポンプ９は原動機１０の出力軸１１に接続され、原動機１０により回転駆動される。
【００１９】
油圧ポンプ１，２の吐出路３，４には図２に示す弁装置５が接続され、この弁装置５を介して複数のアクチュエータ５０〜５６に圧油を送り、これらアクチュエータを駆動する。パイロットポンプ９の吐出路９ａにはパイロットポンプ９の吐出圧力を一定圧に保持するパイロットリリーフ弁９ｂが接続されている。
【００２０】
弁装置５の詳細を説明する。
【００２１】
図２において、弁装置５は、流量制御弁５ａ〜５ｄと流量制御弁５ｅ〜５ｉの２つの弁グループを有し、流量制御弁５ａ〜５ｄは油圧ポンプ１の吐出路３につながるセンタバイパスライン５ｊ上に位置し、流量制御弁５ｅ〜５ｉは油圧ポンプ２の吐出路４につながるセンタバイパスライン５ｋ上に位置している。吐出路３，４には油圧ポンプ１，２の吐出圧力の最大圧力を決定するメインリリーフ弁５ｍが設けられている。
【００２２】
流量制御弁５ａ〜５ｄ及び流量制御弁５ｅ〜５ｉはセンタバイパスタイプであり、油圧ポンプ１，２から吐出された圧油はこれらの流量制御弁によりアクチュエータ５０〜５６の対応するものに供給される。アクチュエータ５０は走行右用の油圧モータ（右走行モータ）、アクチュエータ５１はバケット用の油圧シリンダ（バケットシリンダ）、アクチュエータ５２はブーム用の油圧シリンダ（ブームシリンダ）、アクチュエータ５３は旋回用の油圧モータ（旋回モータ）、アクチュエータ５４はアーム用の油圧シリンダ（アームシリンダ）、アクチュエータ５５は予備の油圧シリンダ、アクチュエータ５６は走行左用の油圧モータ（左走行モータ）であり、流量制御弁５ａは走行右用、流量制御弁５ｂはバケット用、流量制御弁５ｃは第１ブーム用、流量制御弁５ｄは第２アーム用、流量制御弁５ｅは旋回用、流量制御弁５ｆは第１アーム用、流量制御弁５ｇは第２ブーム用、流量制御弁５ｈは予備用、流量制御弁５ｉは走行左用である。即ち、ブームシリンダ５２に対しては２つの流量制御弁５ｇ，５ｃが設けられ、アームシリンダ５４に対しても２つの流量制御弁５ｄ，５ｆが設けられ、ブームシリンダ５２とアームシリンダ５４のボトム側には、それぞれ、２つの油圧ポンプ１，２からの圧油が合流して供給可能になっている。
【００２３】
流量制御弁５ａ〜５ｉの操作パイロット系を図３に示す。
【００２４】
流量制御弁５ｉ，５ａは操作装置３５の操作パイロット装置３９，３８からの操作パイロット圧TR1,TR2及びTR3,TR4により、流量制御弁５ｂ及び流量制御弁５ｃ，５ｇは操作装置３６の操作パイロット装置４０，４１からの操作パイロット圧BKC,BKD及びBOD,BOUにより、流量制御弁５ｄ，５ｆ及び流量制御弁５ｅは操作装置３７の操作パイロット装置４２，４３からの操作パイロット圧ARC,ARD及びSW1,SW2により、流量制御弁５ｈは操作パイロット装置４４からの操作パイロット圧AU1,AU2により、それぞれ切り換え操作される。
操作パイロット装置３８〜４４は、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）３８ａ，３８ｂ〜４４ａ，４４ｂを有し、操作パイロット装置３８，３９，４４はそれぞれ更に操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃを有し、操作パイロット装置４０，４１は更に共通の操作レバー４０ｃを有し、操作パイロット装置４２，４３は更に共通の操作レバー４２ｃを有している。操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃ及び操作レバー４０ｃ，４２ｃを操作すると、その操作方向に応じて関連する操作パイロット装置のパイロット弁が作動し、操作量に応じた操作パイロット圧が生成される。
【００２５】
また、操作パイロット装置３８〜４４の各パイロット弁の出力ラインにはシャトル弁６１〜６７、シャトル弁６８，６９，１００、シャトル弁１０１，１０２、シャトル弁１０３が階層的に接続され、シャトル弁６１，６３，６４，６５，６８，６９，１０１により操作パイロット装置３８，４０，４１，４２の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ１の制御パイロット圧PL1として検出され、シャトル弁６２，６４，６５，６６，６７，６９，１００，１０２，１０３により操作パイロット装置３９，４１，４２，４３，４４の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ２の制御パイロット圧PL2として検出される。
【００２６】
以上のような油圧駆動系に本発明のポンプトルク制御装置を備えたエンジン・ポンプ制御装置が設けられている。以下、その詳細を説明する。
図１において、油圧ポンプ１，２にはそれぞれレギュレータ７，８が備えられ、これらレギュレータ７，８で油圧ポンプ１，２の容量可変機構である斜板１ａ，２ａの傾転位置を制御し、ポンプ吐出流量を制御する。
【００２７】
油圧ポンプ１，２のレギュレータ７，８は、それぞれ、傾転アクチュエータ２０Ａ，２０Ｂ（以下、適宜２０で代表する）と、図３に示す操作パイロット装置３８〜４４の操作パイロット圧に基づいてポジティブ傾転制御をする第１サーボ弁２１Ａ，２１Ｂ（以下、適宜２１で代表する）と、油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする第２サーボ弁２２Ａ，２２Ｂ（以下、適宜２２で代表する）とを備え、これらのサーボ弁２１，２２によりパイロットポンプ９から傾転アクチュエータ２０に作用する圧油の圧力を制御し、油圧ポンプ１，２の傾転位置を制御する。
【００２８】
傾転アクチュエータ２０、第１及び第２サーボ弁２１，２２の詳細を説明する。
【００２９】
各傾転アクチュエータ２０は、両端に大径の受圧部２０ａと小径の受圧部２０ｂとを有する作動ピストン２０ｃと、受圧部２０ａ，２０ｂが位置する大径の受圧室２０ｄ及び小径の受圧室２０ｅとを有し、両受圧室２０ｄ，２０ｅの圧力が等しいときは受圧面積差により作動ピストン２０ｃは図示右方向に移動し、斜板１ａ又は２ａの傾転を小さくしてポンプ吐出流量を減少させ、大径の受圧室２０ｄの圧力が低下すると、作動ピストン２０ｃを図示左方向に移動し、斜板１ａ又は２ａの傾転を大きくしてポンプ吐出流量を増大させる。また、大径の受圧室２０ｄは第１及び第２サーボ弁２１，２２を介してパイロットポンプ９の吐出路９ａとタンク１２に至る戻り油路１３に選択的に接続され、小径の受圧室２０ｅは直接パイロットポンプ９の吐出路９ａに接続されている。
【００３０】
ポジティブ傾転制御用の各第１サーボ弁２１は、ソレノイド制御弁３０又は３１からの制御圧力により作動し油圧ポンプ１，２の傾転位置を制御する弁であり、制御圧力が低いときはサーボ弁２１の弁体２１ａがバネ２１ｂの力で図示左方向に移動し、傾転アクチュエータ２０の大径の受圧室２０ｄを戻り油路１３にを介してタンク１２に連通し、油圧ポンプ１又は２の傾転を大きくし、制御圧力が上昇するとサーボ弁２１の弁体２１ａが図示右方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を大径の受圧室２０ｄに導き、油圧ポンプ１又は２の傾転を小さくする。
全馬力制御用の各第２サーボ弁２２は、油圧ポンプ１，２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力により作動して油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする弁であり、ソレノイド制御弁３２にからの制御圧力より油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制御する。
【００３１】
即ち、油圧ポンプ１及び２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力が第２サーボ弁２２の受圧室２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ導かれ、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和がバネ２２ｄの力と受圧室２２ｃに導かれる制御圧力の油圧力との差で決まる設定値より低いときは、弁体２２ｅは図示右方向に移動し、傾転アクチュエータ２０の大径の受圧室２０ｄを戻り油路１３にを介してタンク１２に連通し、油圧ポンプ１，２の傾転を大きくし、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和が同設定値よりも高くなるにしたがって弁体２２ａを図示左方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１，２の傾転を小さくする。また、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低いときは、上記設定値を大きくし、油圧ポンプ１，２の高めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させ、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなるにしたがって上記設定値を小さくし、油圧ポンプ１，２の低めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させる。
【００３２】
図４に第２サーボ弁２２による吸収トルク制御の特性を示す。横軸は油圧ポンプ１，２の吐出圧力の平均値であり、縦軸は油圧ポンプ１，２の傾転（押しのけ容積）である。ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなる（バネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる設定値が小さくなる）に従い第２サーボ弁２２の吸収トルク特性はＡ１，Ａ２，Ａ３と変化し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＴ１，Ｔ２，Ｔ３と減少する。また、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低くなる（バネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる設定値が大きくなる）に従い第２サーボ弁２２の吸収トルク特性はＡ１，Ａ４，Ａ５と変化し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＴ１，Ｔ４，Ｔ５と増大する。つまり、制御圧力を高くし設定値を小さくすれば油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが減少し、制御圧力を低くし設定値を大きくすれば油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが増大する。
【００３３】
ソレノイド制御弁３０，３１，３２は駆動電流SI1,SI2,SI3により作動する比例減圧弁であり、駆動電流SI1,SI2,SI3が最小のときは、出力する制御圧力を最高にし、駆動電流SI1,SI2,SI3が増大するに従って出力する制御圧力を低くするよう動作する。駆動電流SI1,SI2,SI3は図５に示す車体コントローラ７０より出力される。
【００３４】
原動機１０はディーゼルエンジンであり、目標燃料噴射量FN1の信号により作動する電子燃料噴射装置１４を備えている。指令信号は図５に示す燃料噴射装置コントローラ８０より出力される。電子燃料噴射装置１４は原動機（以下、エンジンという）１０の回転数と出力とを制御する。
【００３５】
エンジン１０に対する目標回転数NR1をオペレータが手動で入力する目標エンジン回転数入力部７１が設けられ、その目標回転数NR1の入力信号は車体コントローラ７０及びエンジン燃料噴射装置コントローラ８０に取り込まれる。目標エンジン回転数入力部７１は例えばポテンショメータのような電気的入力手段であり、オペレータが基準となる目標回転数（目標基準回転数）を指令するものである。
【００３６】
また、エンジン１０の実回転数NE1を検出する回転数センサー７２と、油圧ポンプ１，２の制御パイロット圧PL1,PL2を検出する圧力センサー７３，７４（図３参照）が設けられている。
【００３７】
車体コントローラ７０及びエンジン燃料噴射装置コントローラ８０の全体の信号の入出力関係を図５に示す。
【００３８】
車体コントローラ７０は目標エンジン回転数入力部７１の目標回転数NR1の信号、回転数センサー７２の実回転数NE1の信号、圧力センサー７３，７４のポンプ制御パイロット圧PL1,PL2の信号を入力し、所定の演算処理を行って駆動電流SI1,SI2,SI3をソレノイド制御弁３０〜３２に出力する。エンジン燃料噴射装置コントローラ８０は目標エンジン回転数入力部７１の目標回転数NR1の信号、回転数センサー７２の実回転数NE1の信号を入力し、所定の演算処理を行って目標燃料噴射量FN1の信号を電子燃料噴射装置１４に出力する。
【００３９】
車体コントローラ７０の油圧ポンプ１，２の制御に関する処理機能を図６に示す。
【００４０】
図６において、車体コントローラ７０は、ポンプ目標傾転演算部７０ａ，７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｃ，７０ｄ、ベーストルク演算部７０ｅ、回転数偏差演算部７０ｆ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、ベーストルク補正部７０ｊ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋ、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍ、スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎの各機能を有している。
【００４１】
ポンプ目標傾転演算部７０ａは、油圧ポンプ１側の制御パイロット圧PL1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの制御パイロット圧PL1に応じた油圧ポンプ１の目標傾転θR1を演算する。この目標傾転θR1はパイロット操作装置３８，４０，４１，４２の操作量に対するポジティブ傾転制御の基準流量メータリングであり、メモリのテーブルには制御パイロット圧PL1が高くなるに従って目標傾転θR1も増大するようPL1とθR1の関係が設定されている。
【００４２】
ソレノイド出力電流演算部７０ｃは、θR1に対してこのθR1が得られる油圧ポンプ１の傾転制御用の駆動電流SI1を求め、これをソレノイド制御弁３０に出力する。
ポンプ目標傾転演算部７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｄでも、同様にポンプ制御パイロット圧PL2の信号から油圧ポンプ２の傾転制御用の駆動電流ＳI2を算出し、これをソレノイド制御弁３１に出力する。
ベーストルク演算部７０ｅは、目標回転数NR1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標回転数NR1に応じたポンプベーストルクTROを算出する。図示の例では、メモリのテーブルには、目標回転数NR1に係わらず一定となるよう目標回転数NR1とポンプベーストルクTROとの関係が設定されている。ベースポンプトルクTROは、図４に示した油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクＴ１に対応するものである。
【００４３】
なお、目標回転数NR1とポンプベーストルクTROとの関係は任意に設定することができる。例えば、ポンプベーストルクTROはエンジンの全負荷領域での最大出力特性の変化に対応するよう目標回転数NR1に対し増減させてもよい。また、目標回転数NR1が上昇するに従ってポンプベーストルクTROを増大させてもよい。
【００４４】
スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍは、目標回転数NR1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標回転数NR1に応じたスピードセンシング目標回転数の補正値ΔＣＮを算出する。メモリのテーブルには、目標回転数NR1が所定回転数Ｎc以下では補正値ΔＣＮは０であり、目標回転数NR1が所定回転数Ｎcから上昇するに従って補正値ΔＣＮが増大するようNR1とΔＣＮとの関係が設定されている。所定回転数Ｎcは中間回転数よりは高く最高回転数（定格回転数）よりは低い値に設定されている。
【００４５】
スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎは、目標回転数NR1からスピードセンシング目標回転数の補正値ΔＣＮを減じてスピードセンシング制御の目標回転数NR2（＝NR1−ΔＣＮ）を算出する。その結果、目標回転数NR1を高速回転数、例えば最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定したときは、スピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン制御の目標回転数NR1に対してΔＣＮだけ低くなる。
【００４６】
回転数偏差演算部７０ｆは、スピードセンシング制御の目標回転数NR2と実回転数NE1の差の回転数偏差ΔＮS（＝NE1−NR2）を算出する。
【００４７】
トルク変換部７０ｇは、回転数偏差ΔＮSにスピードセンシングのゲインＫNを掛け、スピードセンシングトルク偏差ΔTOを算出する。
【００４８】
リミッタ演算部７０ｈは、スピードセンシングトルク偏差ΔTOに上限・下限リミッタを掛け、スピードセンシング制御のトルク補正値ΔTNLとする。
【００４９】
ベーストルク補正部７０ｊは、ベーストルク演算部７０ｅで求めたポンプベーストルクTROにそのスピードセンシング制御のトルク補正値ΔTNLを加算し、吸収トルクTR1とする。この吸収トルクTR1が油圧ポンプ１，２の目標最大吸収トルクとなる。
【００５０】
ソレノイド出力電流演算部７０ｋは、第２サーボ弁２２により制御される油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクがTR1（＝Ｔ１）となるよう（第２サーボ弁２２の設定値がＡ１となるよう）ソレノイド制御弁３２の駆動電流SI3を求め、これをソレノイド制御弁３２に出力する。
【００５１】
このようにして駆動電流SI3を受けたソレノイド制御弁３２は駆動電流S13に応じた制御圧力を出力し、第２サーボ弁２２のバネ２２ｄと受圧室２２ｃによる設定値を制御し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクがTR1（＝Ｔ１）になるよう制御する。
【００５２】
エンジン燃料噴射装置コントローラ８０の処理機能を図７に示す。
【００５３】
エンジン燃料噴射装置コントローラ８０は、回転数偏差演算部８０ａ、燃料噴射量変換部８０ｂ、積分演算要素８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ、リミッタ演算部８０ｆの各制御機能を有している。
【００５４】
回転数偏差演算部８０ａは、目標回転数NR1と実回転数NE1とを比較して回転数偏差ΔＮ（＝NR1−NE1）を算出し、燃料噴射量変換部８０ｂはその回転数偏差ΔＮにゲインＫFを掛けて目標燃料噴射量の増分ΔFNを演算し、積分演算要素８０ｃ，８０ｄ，８０ｅは、目標燃料噴射量の増分ΔFNを前回計算した目標燃料噴射量FN1に加算して新しい目標燃料噴射量FN2を求め、リミッタ演算部８０ｆは目標燃料噴射量FN2に上限・下限リミッタを掛け、目標燃料噴射量FN3とする。この目標燃料噴射量FN3は目標燃料噴射量FN1に書き換えられ、図示しない出力部を介し対応する制御電流を電子燃料噴射装置１４に出力し、燃料噴射量を制御する。これにより実回転数NE1が目標回転数NR1より小さいとき（回転数偏差ΔＮが正のとき）は目標燃料噴射量FN1を増大させ、実回転数NE1が目標回転数NR1より大きくなると（回転数偏差ΔＮが負になると）目標燃料噴射量FN1を減少させるよう、つまり目標回転数NR1と実回転数NE1との偏差ΔＮが０になるよう積分演算により目標燃料噴射量FN1を演算し、実回転数NE1が目標回転数NR1に一致するよう燃料噴射量が制御される。その結果、エンジン回転数の制御は負荷が変わっても一定の目標回転数NR1となるようなアイソクロナス制御が行われ、中間負荷では一定回転が静的に維持される。
【００５５】
以上において、目標エンジン回転数入力部７１はエンジンの目標基準回転数を指令する入力手段を構成し、エンジン燃料噴射装置コントローラ８０は目標基準回転数に基づくエンジン制御の目標回転数に基づいて電子燃料噴射装置１４を制御するエンジン制御手段を構成する。
【００５６】
また、車体コントローラ７０、レギュレータ７，８及びソレノイド制御弁３０，３１，３２は本発明のポンプトルク制御装置を構成し、レギュレータ７，８の傾転アクチュエータ２０Ａ，２０Ｂ及び第２サーボ弁２２Ａ，２２Ｂは、油圧ポンプ１，２の吐出圧力が上昇すると油圧ポンプ１，２の押しのけ容積（傾転）を減じ、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制限するポンプ制御手段を構成し、車体コントローラ７０のベーストルク演算部７０ｅ、回転数偏差演算部７０ｆ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、ベーストルク補正部７０ｊ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋ、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍ、スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎとソレノイド制御弁３２は、スピードセンシング制御の目標回転数NR2とエンジンの実回転数NE1との偏差ΔNSに基づいて油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制御するスピードセンシング制御手段を構成し、車体コントローラ７０のスピードセンシング目標回転数補正部７０ｎは、スピードセンシング制御の目標回転数NR2をエンジン制御の目標回転数NR1より所定値ΔＣＮだけ低くするスピードセンシング目標回転数補正手段を構成する。
【００５７】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作の特徴を図８〜図１０を用いて説明する。
【００５８】
図８は、従来のスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点（エンジン出力が全負荷領域にあるときのスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチング点）を示す図であり、図９及び図１０は、本実施の形態のポンプトルク制御装置におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。図８に示す従来技術におけるマッチング点は、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合のものであり、図示左側はエンジンの出力トルクが通常時のもの、図示右側は環境の変化等による出力低下時のものである。図９に示す本実施の形態におけるマッチング点は、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合と中間回転数Ｎ２に設定した場合のものであり、図１０に示す本実施の形態におけるマッチング点は、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxより少し低いＮ３に設定した場合のものであり、図９の図示左側はエンジンの出力トルクが通常時のもの、図９の図示右側は環境の変化等による出力低下時のものである。
【００５９】
図８〜図１０において、ディーゼルエンジン１０の出力トルク特性は、レギュレーション領域の特性Ｅと全負荷領域の特性（最大出力特性）Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に分けられる。レギュレーション領域は電子燃料噴射装置１４による燃料噴射量が１００％以下の部分負荷領域であり、全負荷領域は燃料噴射量が１００％（最大）となる最大出力トルク領域である。
【００６０】
本実施の形態において、エンジン燃料噴射装置コントローラ８０ではアイソクロナス制御を行うため、レギュレーション領域では負荷が変化しても一定の目標回転数、例えばＮmaxが維持され、特性Ｅは横軸（エンジン回転数）に対して垂直な直線となる。
【００６１】
エンジン１０の全負荷領域では、高速回転数領域においては図示左上がりの特性（エンジン回転数が低下するに従いエンジン出力トルクが増大する特性）となり、中速回転数領域においてはほぼフラットな特性となり、低速回転数領域においては図示左下がり（エンジン回転数が低下するに従いエンジン出力トルクが減少する特性）となる。また、エンジン１０の全負荷領域における出力（最大出力トルク）はＦ１，Ｆ２，Ｆ３のように製品によりバラツキがある。更に、環境の変化等により全負荷領域におけるエンジン出力（最大出力トルク）はＦ４のように低下する。
【００６２】
図８に示す従来技術におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点について説明する。ここで、従来のスピードセンシング制御としては、図５において、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍとスピードセンシング目標回転数補正部７０ｎがなく、スピードセンシング制御の目標回転数としてエンジン回転数制御の目標回転数と同じNR1を用い、回転数偏差演算部７０ｆでΔＮS＝NE1−NR1を演算するものを想定する。
【００６３】
従来のスピードセンシング制御では、車体コントローラ７０のベーストルク演算部７０ｅにおけるベーストルクTR0は、エンジン出力の全負荷領域の特性Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のバラツキを考慮し、例えばレギュレーション領域の特性Ｅと出力トルクが低めの特性Ｆ１の交点Ｍ１のトルクＴ０に一致するよう設定する。これにより目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合、全負荷領域の特性がＦ１のエンジンでは、油圧ポンプ１，２の吸収トルク（エンジン負荷）が増加しＴ０（ベーストルクTR0）に達すると、それ以上のポンプ吸収トルクの増加に対してはスピードセンシング制御により油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクがＴ０（ベーストルクTR0）に維持される。つまり、油圧ポンプ１，２の吸収トルク（エンジン負荷）がＴ０より増大しようとすると、実回転数NE1がＮmax以下に低下し、スピードセンシング制御の回転数偏差ΔNSが負の値となって油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させ、エンジン出力トルクとスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルク（エンジン負荷）とが目標回転数NR1（最高回転数Ｎmax）上のＭ１点でマッチングする。これによりエンジン負荷増大時のエンジンの停止を防止することができる。
【００６４】
環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下し、全負荷領域の特性がＦ１からＦ４に低下した場合は、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点もＭ１点からＭ２点に移動する。つまり、スピードセンシング制御により実回転数NE1の低下（回転数偏差ΔNS（負の値）の絶対値の増大）に応じて油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを低下させる。このとき、エンジン回転数の低下（回転数偏差ΔNの増大）に対するポンプ最大吸収トルクの低下の割合は図６に示すトルク変換部７０ｇのゲインＫＮで定まる。これをポンプ最大吸収トルクのスピードセンシングゲインと呼ぶとき、図８の「Ｃ」がこれに相当する。このため、実回転数NE1の低下に応じてスピードセンシングゲインＣの特性に沿って油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを低下させ、出力低下時の最大出力特性Ｆ４とスピードセンシングゲインＣの交点であるＭ２点で油圧ポンプ１，２の吸収トルクとエンジン出力トルクが等しくなりマッチングする。これにより環境の変化等によるエンジン出力低下時のエンジンの停止を防止することができる。急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、同様にエンジンの停止を防止することができる。
【００６５】
全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンでは、特性Ｆ１のエンジンよりも大きなトルクを出力可能である。しかし、従来のスピードセンシング制御では、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数NR1と一致しているため、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ１点のまま動かず、油圧ポンプの目標最大吸収トルクをＴ０（ベースポンプトルクTR0）以上とすることはできない。つまり、製品のバラツキ等でエンジンの最大出力が大きくエンジン出力に余裕のあるエンジンに対してはそれを有効に使うことができない。
【００６６】
次に、本実施の形態におけるスピードセンシング制御のマッチング点について説明する。
【００６７】
本実施の形態では、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合は、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍでエンジン回転数補正値ΔＣＮ（≠０）が演算され、スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎでスピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン回転数制御の目標回転数NR1よりもΔＣＮだけ低く設定される。図９において、Ｎ１は目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定したときのスピードセンシング制御の目標回転数NR2（＝Ｎmax−ΔＣＮ）であり、Ｔ１はベースポンプトルクTR0（＞Ｔ０）であり、最大出力特性がＦ１のエンジンでエンジン回転数がＮ１のときのエンジン出力トルクである。
【００６８】
このようにスピードセンシング制御の目標回転数NR2がエンジン回転数制御の目標回転数NR1よりもΔＣＮだけ低く設定された結果、エンジン出力が全負荷領域にあるときのスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチング点、つまりスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点は、Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５とエンジン制御の目標回転数である最高回転数（定格回転数）Ｎmaxよりも低い回転数側にシフトし、マッチング点Ｍ３のようにポンプベーストルクTR0（＝Ｔ１）を従来のＴ０よりも大きくできる。また、ポンプベーストルクTR0よりも出力トルクが大きい特性Ｆ２，Ｆ３のエンジンでは、マッチング点Ｍ４，Ｍ５のようにポンプベーストルクTR0（＝Ｔ１）以上にエンジン出力を増大させることができ、そのエンジン出力を有効に利用することができる。
【００６９】
つまり、全負荷領域の特性がＦ１のエンジンでは、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合、油圧ポンプ１，２の吸収トルク（エンジン負荷）が増加して全負荷領域のＭ３点の出力トルクＴ１（ベーストルクTR0）に達し、それ以上ポンプ吸収トルクが増加しようとすると、Ｍ３点から実回転数NE1が低下することによりスピードセンシング制御の回転数偏差ΔNSが負の値となって油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させ、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクをＴ１（ベーストルクTR0）に維持する。つまり、ポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとはＭ３点でマッチングする。これによりエンジン負荷増大時のエンジンの停止を防止することができる。また、マッチング点Ｍ３は、エンジン制御の目標回転数である最高回転数（定格回転数）Ｎmaxよりも低い回転数側にシフトしており、その部分の全負荷領域の特性は図示左上がりとなっているため、Ｍ３点のエンジン出力トルクＴ１（ポンプベーストルクTR0）はＭ１点（図８）のＴ０より大きく、従来よりも大きな出力トルクが利用可能である。
【００７０】
また、全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンでは、油圧ポンプ１，２のポンプ吸収トルク（エンジン負荷）が増加して全負荷領域のＭ４点、Ｍ５点に達し、それ以上ポンプ吸収トルクが増加しようとすると、Ｍ４点、Ｍ５点から実回転数NE1が低下することによりスピードセンシング制御の回転数偏差ΔNSが減少して油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させるため、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＭ４点、Ｍ５点の出力トルクに維持され、ポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクはＭ４点、Ｍ５点でマッチングする。
【００７１】
全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンのマッチング点がＭ４，Ｍ５となることを、エンジンの全負荷領域の出力が特性Ｆ１からＦ２，Ｆ３に増大する場合により説明する。
【００７２】
全負荷領域の特性がＦ１のエンジンでは、前述したようにＭ３点にスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点がある。このとき、何かしらの理由で全負荷領域でのエンジン出力が特性Ｆ２，Ｆ３のように増大したと仮定すると、エンジン出力の増大に伴いエンジン制御の目標回転数Ｎmaxに対する実回転数の低下は減り、エンジン回転数はＭ３点のＮ１から上昇する。このときのエンジン回転数の増大（回転数偏差ΔNSの増大）に対するポンプ最大吸収トルクの増加の割合も図６に示すトルク変換部７０ｇのゲインＫＮで定まり、エンジンの全負荷領域の特性がＦ１からＦ２又はＦ３に変化しエンジン回転数が増大すると、それに伴いスピードセンシングゲインＣの特性に沿って油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを増大させ、Ｍ４点又はＭ５点で油圧ポンプ１，２の吸収トルクとエンジン出力トルクが等しくなりマッチングする。つまり、マッチング点はＭ３点からＭ４点又はＭ５点に移動する。
【００７３】
ここで、マッチング点Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５点のトルクはそれぞれ次のように表せる。
【００７４】
Ｍ３点のトルク＝Ｔ１＝TR0
（TR0は図６のブロック７０ｅのポンプベーストルク）
Ｍ４点のトルク＝TR0＋ΔTNL2
（ΔTNL2は、Ｍ２点の実回転数NE1（＝NE12）と、NR2（スピードセンシング制御の目標回転数）との偏差ΔNS（＝NE12−NR2）により得られるスピードセンシング制御の補正トルクΔTNL）
Ｍ５点のトルク＝TR0＋ΔTNL3
（ΔTNL3は、Ｍ３点の実回転数NE1（＝NE13）と、NR2（スピードセンシング制御の目標回転数）との偏差ΔNS（＝NE13−NR2）により得られるスピードセンシング制御の補正トルクΔTNL）
以上のようにポンプベーストルクTR0よりも出力トルクが大きくエンジン出力に余裕のある特性Ｆ２，Ｆ３のエンジンでは、特性Ｆ２，Ｆ３上のＭ４点、Ｍ５点にマッチング点があるため、ポンプベーストルクTR0（＝Ｔ１）以上にエンジン出力を増大させることができ、そのエンジン出力を有効に利用することができる。
【００７５】
一方、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下し、全負荷領域の特性がＦ１からＦ４に低下した場合、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、従来と同様、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ３点からＭ６点に移動し、エンジン出力低下時のエンジンの停止を防止することができる。
【００７６】
つまり、スピードセンシング制御により実回転数NE1の低下（回転数偏差ΔNS（負の値）の絶対値の増大）に応じて油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを低下させるとき、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクは図９のスピードセンシングゲインＣ（トルク変換部７０ｇのゲインＫＮ）の特性に沿って低下し、出力低下時の最大出力特性Ｆ４とスピードセンシングゲインＣの交点であるＭ６点で油圧ポンプ１，２の吸収トルクとエンジン出力トルクが等しくなりマッチングする。
【００７７】
目標回転数NR1をＮｃ以下の中間のエンジン回転数Ｎ２に設定した場合は、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍで演算されるエンジン回転数補正値ΔＣＮは０となり、スピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン回転数制御の目標回転数NR1に一致する。このためエンジン出力トルクとスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルク（エンジン負荷）とは目標回転数NR1（＝NR2＝Ｎ２）上のＭ７点でマッチングし、全負荷領域の特性がＦ１，Ｆ２，Ｆ３のようにバラツキがあっても、スピードセンシング制御によりエンジン回転数は変化せず、安定した狙い通りの出力と回転数を得ることができ、操作性が良くなる。
【００７８】
また、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下し、全負荷領域の特性がＦ１からＦ４に低下した場合、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、エンジン出力トルクとポンプ吸収トルクとのマッチング点はＭ７点からＭ８点に移動し、環境の変化等によるエンジン出力低下時のエンジンの停止を防止することができる。
【００７９】
目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmax以外の回転数に設定した場合は、目標回転数NR1をＮmaxに設定した場合と実質的に同じである。
【００８０】
図１２において、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮ３に設定した場合、スピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン回転数制御の目標回転数NR1（＝Ｎ３）よりもΔＣＮだけ低いＮ４に設定されるため、全負荷領域の特性がＦ１のエンジンではスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ１０点とエンジン制御の目標回転数Ｎ３よりも低い回転数側にシフトし、全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンではエンジン制御の目標回転数Ｎ３上のＭ１１点にシフトし、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００８１】
また、目標回転数NR1が低下するに従い補正値ΔＣＮは小さくなるため、スピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は小さくなり、良好な操作性が得られる。
【００８２】
以上のように本実施の形態によれば、エンジン制御の目標回転数NR1がＮｃ〜Ｎmaxの高速領域にあるときは、スピードセンシング制御の目標回転数がエンジン制御の目標回転数より低くなるため、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数よりも低い回転数側にシフトし、ポンプペーストルクを従来より大きくできるとともに、全負荷領域における出力（最大出力トルク）がスピードセンシング制御のポンプベーストルクより大きくエンジン出力に余裕のあるエンジンにあっては、ポンプベーストルク以上にエンジン出力を増大させることができ、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００８３】
また、エンジン制御の目標回転数NR1がＮｃより低いときは補正値がゼロとなるため、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数と一致し、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数上にとどまり、中速或いは低速回転数領域においてスピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は起こらず、安定した狙い通りの一定出力と一定回転数を得ることができ、良好な操作性が得られる。 更に、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下した場合は、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、従来通りスピードセンシング制御によりエンジンの停止を防止することができる。
【００８４】
また、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmaxより下げた場合は、エンジン出力を有効利用できるとともに、目標回転数NR1が低下するに従い補正値ΔＣＮは小さくなるため、スピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は小さくなり、良好な操作性が得られる。
【００８５】
本発明の他の実施の形態を図１、図１１〜図１４により説明する。図中、図６及び図９に示した部分と同等の部分には同じ符号を付している。
【００８６】
図１１は、本発明の第２の実施の形態における車体コントローラ７０のポンプ制御部の処理機能を示す図である。
【００８７】
図１１において、本実施の形態に係わる車体コントローラ７０は、図６に示した目標回転数補正部７０ｎと回転数偏差演算部７０ｆの代わりに回転数偏差演算部７０ｐを有している。回転数偏差演算部７０ｐは目標回転数補正部７０ｎと回転数偏差演算部７０ｆはの機能を併せ持つものであり、ΔＮS＝NE1−NR1＋ΔＣＮを直接演算する。
【００８８】
本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
図１２は、本発明の第３の実施の形態における車体コントローラ７０のポンプ制御部の処理機能を示す図である。
【００９０】
図１２において、本実施の形態に係わる車体コントローラ７０は、図６に示したスピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍの代わりにスピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｑを有している。
【００９１】
スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｑは、演算部７０ｍと同様、目標回転数NR1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標回転数NR1に応じたスピードセンシング目標回転数の補正値ΔＣＮを算出する。ただし、メモリのテーブルには、目標回転数NR1が所定値Ｎc以下では補正値ΔＣＮは０であり、目標回転数NR1が所定値Ｎcを越えると補正値ΔＣＮ＝一定値となるようNR1とΔＣＮとの関係が設定されている。
【００９２】
本実施の形態によっても、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmax以外の回転数に設定した場合を除いて、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態によれば、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmax以外の回転数に設定した場合は、補正値ΔＣＮは目標回転数NR1がＮmaxのときと同じ一定値であるため、第１の実施の形態の場合に比べて全負荷領域の特性がＦ１，Ｆ２，Ｆ３のエンジンでのスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点の出力トルクは増大し、エンジン出力をより有効に利用することができる。
【００９３】
図１３は、本発明の参考例としての車体コントローラ７０のポンプ制御部の処理機能を示す図である。
【００９４】
図１３において、本参考例に係わる車体コントローラ７０は、図６に示したスピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍの代わりに記憶部７０ｒを有し、記憶部７０ｒにスピードセンシング目標回転数補正値ΔＣＮが一定値として記憶されている。
【００９５】
図１４は、本参考例において、目標回転数ＮＲ１をＮｍａｘに設定した場合と中間回転数のＮ２に設定した場合のスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。本実施の形態では、中間回転数Ｎ２においてもスピードセンシング制御の目標回転数ＮＲ２はエンジン回転数制御の目標回転数ＮＲ１よりもΔＣＮだけ低く設定されるため、全負荷領域の特性がＦ１，Ｆ２のエンジンではスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ１３，Ｍ１４とエンジン制御の目標回転数Ｎ２よりも低い回転数側にシフトし、全負荷領域の特性がＦ３のエンジンではエンジン制御の目標回転数Ｎ２上のＭ１５点にシフトし、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００９６】
以上のように本参考例によっても、目標回転数ＮＲ１をＮｃ〜Ｎｍａｘの範囲に設定した場合は第１及び第２の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態によれば、補正値ΔＣＮが一定値であるので、目標回転数ＮＲ１をＮｃ以下の回転数に設定した場合もエンジン出力を有効に利用することができる。
【００９７】
なお、以上の実施の形態では、電子燃料噴射装置１４によるレギュレーション領域のエンジン制御として、負荷が変わってもエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を行うものとしたが、エンジン出力が増加するに従ってエンジン回転数が減少するいわゆるドループ特性となる制御を行うものに本発明を適用しても良く、この場合も、アイソクロナス制御を行う上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するいわゆるスピードセンシング制御を行う油圧建設機械のポンプトルク制御装置において、エンジン出力に余裕のあるエンジンに対してはそのエンジン出力を有効に利用することができる。
【００９９】
また、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下した場合、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、従来通りスピードセンシング制御によりエンジンの停止を防止することができる。
【０１００】
また、中速或いは低速回転数領域ではスピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は起こらず、安定した狙い通りの一定出力と一定回転数が得られ、良好な操作性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係わる油圧建設機械のポンプトルク制御装置を備えたエンジン・ポンプ制御装置を示す図である。
【図２】 弁装置及びアクチュエータの油圧回路図である。
【図３】 流量制御弁の操作パイロット系を示す図である。
【図４】 ポンプレギュレータの第２サーボ弁によるポンプ吸収トルクの制御特性を示す図である。
【図５】 エンジン・ポンプ制御装置の演算制御部を構成するコントローラ（車体コントローラ及びエンジン燃料噴射装置コントローラ）とその入出力関係を示す図である。
【図６】 車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図７】 エンジン燃料噴射装置コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図８】 従来のスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【図９】 第１の実施の形態におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【図１０】 第１の実施の形態におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態に係わるポンプトルク制御装置の車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態に係わるポンプトルク制御装置の車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図１３】 本発明の参考例としてのポンプトルク制御装置の車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図１４】 参考例におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【符号の説明】
１，２ 油圧ポンプ
１ａ，２ａ 斜板
５ 弁装置
７，８ レギュレータ
１０ 原動機
１４ 電子燃料噴射装置
２０Ａ，２０Ｂ 傾転アクチュエータ
２１Ａ，２１Ｂ 第１サーボ弁
２２Ａ，２２Ｂ 第２サーボ弁
３０〜３２ ソレノイド制御弁
３８〜４４ 操作パイロット装置
５０〜５６ アクチュエータ
７０ 車体コントローラ
７０ａ，７０ｂ ポンプ目標傾転演算部
７０ｃ，７０ｄ ソレノイド出力電流演算部
７０ｅ ベーストルク演算部
７０ｆ 回転数偏差演算部
７０ｇ トルク変換部
７０ｈ リミッタ演算部
７０ｊ ベーストルク補正部
７０ｋ ソレノイド出力電流演算部
７０ｍ スピードセンシング目標回転数補正値演算部
７０ｎ スピードセンシング目標回転数補正部
７０ｐ 回転数偏差演算部
７０ｑ スピードセンシング目標回転数補正値演算部
７０ｒ 記憶部
７１ 目標エンジン回転数入力部
７２ 回転数センサー
８０ エンジン燃料噴射装置コントローラ
８０ａ 回転数偏差演算部
８０ｂ 燃料噴射量変換部
８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ 積分演算要素
８０ｆ リミッタ演算部
【発明の属する技術分野】
本発明は原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより可変容量型の油圧ポンプを駆動しアクチュエータを駆動する油圧建設機械のポンプトルク制御装置に係わり、特に、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御しスピードセンシング制御を行う油圧建設機械のポンプトルク制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の油圧建設機械は、一般に、原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより可変容量型の油圧ポンプを駆動しアクチュエータを駆動することで所定の作業を行っている。このような油圧建設機械におけるエンジン制御は、一般に、エンジン制御の目標回転数と実回転数との偏差に基づいて燃料噴射量を決め、燃料噴射装置を制御することにより行う。エンジン制御の目標回転数はスロットルダイヤル等の入力手段により指令される。
【０００３】
また、油圧ポンプの制御は、要求流量に基づく容量制御とポンプ吐出圧に基づくトルク制御（馬力制御）を行うのが一般的である。油圧ポンプのトルク制御とは、ポンプ吐出圧が上昇するに従って油圧ポンプの容量を減じ油圧ポンプの吸収トルクが設定値（最大吸収トルク）を越えないようにすることで油圧ポンプの最大吸収トルクを制限し、エンジンの過負荷を防止する制御である。また、この油圧ポンプのトルク制御においては、エンジンの出力馬力の有効利用を図るため、例えば特開昭５７−６５８２２号公報、特開平１２−７３８１２号公報等に記載のように、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するいわゆるスピードセンシング制御を行うことが知られている。このスピードセンシング制御では、予め油圧ポンプの最大吸収トルクの基準値としてのポンプベーストルクを定めておき、目標回転数と実回転数との偏差をトルク補正値に変換し、このトルク補正値をポンプベーストルクに加減算して目標最大吸収トルクを求め、油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するものである。これによりエンジン制御が燃料噴射量を最大とする全負荷領域では、目標回転数に対して検出された実回転数が低下した場合、油圧ポンプの目標とする最大吸収トルクを減じポンプ吸収トルク（エンジン負荷）を低下させることで、エンジン停止を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００５】
ディーゼルエンジンの出力トルク特性は、レギュレーション領域（部分負荷領域）の特性と全負荷領域の特性に分けられる。レギュレーション領域は燃料噴射装置による燃料噴射量が１００％以下の出力領域であり、全負荷領域は燃料噴射量が１００％となる最大出力トルク領域である。エンジンの出力は製品によりバラツキがあり、全負荷領域の特性も一定でない。
【０００６】
従来のスピードセンシング制御においては、エンジン出力の全負荷領域において実回転数が目標回転数より低いときは、上記のように油圧ポンプの目標最大吸収トルクを減じてポンプ吸収トルク（エンジン負荷）を低下させる。つまり、油圧ポンプの目標最大吸収トルクはポンプベーストルクに対して減トルク側に制御される。また、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数と一致しているため、全負荷領域でのスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数上にあり、油圧ポンプの目標最大吸収トルクを増トルク側に制御することはできない。このため、エンジンの全負荷領域における出力（最大出力トルク）がスピードセンシング制御のポンプベーストルクより大きくエンジン出力に余裕がある場合であっても、全負荷領域ではそのポンプベーストルク以上にエンジン出力トルクを増大させることができず、エンジン出力を有効に利用することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するいわゆるスピードセンシング制御を行う場合に、エンジン出力に余裕のあるエンジンではそのエンジン出力を有効に利用することができる油圧建設機械のポンプトルク制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンの回転数と出力とを制御する燃料噴射装置と、前記エンジンの目標基準回転数を指令する入力手段と、前記目標基準回転数より定めたエンジン制御の目標回転数に基づいて前記燃料噴射装置を制御するエンジン制御手段と、前記エンジンによって駆動されアクチュエータを駆動する可変容量型の油圧ポンプとを備えた油圧建設機械のポンプトルク制御装置において、前記油圧ポンプの吐出圧力が上昇すると前記油圧ポンプの押しのけ容積を減じ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制限するポンプ制御手段と、スピードセンシング制御の目標回転数と前記エンジンの実回転数との偏差に基づいて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するスピードセンシング制御手段と、前記スピードセンシング制御の目標回転数を前記エンジン制御の目標回転数より所定値だけ低くするスピードセンシング目標回転数補正手段とを備え、前記スピードセンシング目標回転数補正手段は、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段と、前記目標基準回転数から前記補正値を減算し前記スピードセンシング制御の目標回転数とする手段とを有し、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段は、前記目標基準回転数が所定回転数以上のときに前記補正値が得られ、前記目標基準回転数が前記所定回転数より低いときに前記補正値がゼロとなるよう前記目標基準回転数の関数として前記補正値を設定する手段であるものとする。
【０００９】
このようにスピードセンシング制御の目標回転数をエンジン制御の目標回転数より低くすることにより、エンジン出力が全負荷領域にあるときのスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチング点（以下、適宜、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点という）はエンジン制御の目標回転数よりも低い回転数側にシフトするため、全負荷領域でスピードセンシング制御により油圧ポンプの目標最大吸収トルクをポンプベーストルクに対して増トルク側に制御可能となる。その結果、全負荷領域における出力（最大出力トルク）がスピードセンシング制御のポンプベーストルクより大きくエンジン出力に余裕のあるエンジンにあっては、そのポンプベーストルク以上にエンジン出力を増大させることができ、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００１１】
また、スピードセンシング目標回転数補正手段を、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段と、目標基準回転数から前記補正値を減算し前記スピードセンシング制御の目標回転数とする手段とを有する構成とすることにより、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数より低くなり、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数よりも低い回転数側にシフトする。
【００１３】
更に、スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段を、目標基準回転数が所定回転数以上のときに前記補正値が得られ、目標基準回転数が所定回転数より低いときに前記補正値がゼロとなるよう目標基準回転数の関数として前記補正値を設定する手段とすることにより、エンジン制御の目標回転数が所定回転数以上のときは、上記（１）で述べたように、エンジン出力に余裕のあるエンジンに対してエンジン出力を有効に利用することができ、エンジン制御の目標回転数が所定回転数より低いときは補正値がゼロとなるため、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数と一致し、このため全負荷領域でのスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数上にとどまり、中速或いは低速回転数領域においてスピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は起こらず、安定した狙い通りの一定出力と一定回転数が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。以下の実施の形態は、本発明を油圧ショベルのエンジン・ポンプ制御装置に適用した場合のものである。
【００１７】
まず、本発明の第１の実施形態を図１〜図８により説明する。
【００１８】
図１において、１及び２は例えば斜板式の可変容量型の油圧ポンプであり、９は固定容量型のパイロットポンプであり、油圧ポンプ１，２及びパイロットポンプ９は原動機１０の出力軸１１に接続され、原動機１０により回転駆動される。
【００１９】
油圧ポンプ１，２の吐出路３，４には図２に示す弁装置５が接続され、この弁装置５を介して複数のアクチュエータ５０〜５６に圧油を送り、これらアクチュエータを駆動する。パイロットポンプ９の吐出路９ａにはパイロットポンプ９の吐出圧力を一定圧に保持するパイロットリリーフ弁９ｂが接続されている。
【００２０】
弁装置５の詳細を説明する。
【００２１】
図２において、弁装置５は、流量制御弁５ａ〜５ｄと流量制御弁５ｅ〜５ｉの２つの弁グループを有し、流量制御弁５ａ〜５ｄは油圧ポンプ１の吐出路３につながるセンタバイパスライン５ｊ上に位置し、流量制御弁５ｅ〜５ｉは油圧ポンプ２の吐出路４につながるセンタバイパスライン５ｋ上に位置している。吐出路３，４には油圧ポンプ１，２の吐出圧力の最大圧力を決定するメインリリーフ弁５ｍが設けられている。
【００２２】
流量制御弁５ａ〜５ｄ及び流量制御弁５ｅ〜５ｉはセンタバイパスタイプであり、油圧ポンプ１，２から吐出された圧油はこれらの流量制御弁によりアクチュエータ５０〜５６の対応するものに供給される。アクチュエータ５０は走行右用の油圧モータ（右走行モータ）、アクチュエータ５１はバケット用の油圧シリンダ（バケットシリンダ）、アクチュエータ５２はブーム用の油圧シリンダ（ブームシリンダ）、アクチュエータ５３は旋回用の油圧モータ（旋回モータ）、アクチュエータ５４はアーム用の油圧シリンダ（アームシリンダ）、アクチュエータ５５は予備の油圧シリンダ、アクチュエータ５６は走行左用の油圧モータ（左走行モータ）であり、流量制御弁５ａは走行右用、流量制御弁５ｂはバケット用、流量制御弁５ｃは第１ブーム用、流量制御弁５ｄは第２アーム用、流量制御弁５ｅは旋回用、流量制御弁５ｆは第１アーム用、流量制御弁５ｇは第２ブーム用、流量制御弁５ｈは予備用、流量制御弁５ｉは走行左用である。即ち、ブームシリンダ５２に対しては２つの流量制御弁５ｇ，５ｃが設けられ、アームシリンダ５４に対しても２つの流量制御弁５ｄ，５ｆが設けられ、ブームシリンダ５２とアームシリンダ５４のボトム側には、それぞれ、２つの油圧ポンプ１，２からの圧油が合流して供給可能になっている。
【００２３】
流量制御弁５ａ〜５ｉの操作パイロット系を図３に示す。
【００２４】
流量制御弁５ｉ，５ａは操作装置３５の操作パイロット装置３９，３８からの操作パイロット圧TR1,TR2及びTR3,TR4により、流量制御弁５ｂ及び流量制御弁５ｃ，５ｇは操作装置３６の操作パイロット装置４０，４１からの操作パイロット圧BKC,BKD及びBOD,BOUにより、流量制御弁５ｄ，５ｆ及び流量制御弁５ｅは操作装置３７の操作パイロット装置４２，４３からの操作パイロット圧ARC,ARD及びSW1,SW2により、流量制御弁５ｈは操作パイロット装置４４からの操作パイロット圧AU1,AU2により、それぞれ切り換え操作される。
操作パイロット装置３８〜４４は、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）３８ａ，３８ｂ〜４４ａ，４４ｂを有し、操作パイロット装置３８，３９，４４はそれぞれ更に操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃを有し、操作パイロット装置４０，４１は更に共通の操作レバー４０ｃを有し、操作パイロット装置４２，４３は更に共通の操作レバー４２ｃを有している。操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃ及び操作レバー４０ｃ，４２ｃを操作すると、その操作方向に応じて関連する操作パイロット装置のパイロット弁が作動し、操作量に応じた操作パイロット圧が生成される。
【００２５】
また、操作パイロット装置３８〜４４の各パイロット弁の出力ラインにはシャトル弁６１〜６７、シャトル弁６８，６９，１００、シャトル弁１０１，１０２、シャトル弁１０３が階層的に接続され、シャトル弁６１，６３，６４，６５，６８，６９，１０１により操作パイロット装置３８，４０，４１，４２の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ１の制御パイロット圧PL1として検出され、シャトル弁６２，６４，６５，６６，６７，６９，１００，１０２，１０３により操作パイロット装置３９，４１，４２，４３，４４の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ２の制御パイロット圧PL2として検出される。
【００２６】
以上のような油圧駆動系に本発明のポンプトルク制御装置を備えたエンジン・ポンプ制御装置が設けられている。以下、その詳細を説明する。
図１において、油圧ポンプ１，２にはそれぞれレギュレータ７，８が備えられ、これらレギュレータ７，８で油圧ポンプ１，２の容量可変機構である斜板１ａ，２ａの傾転位置を制御し、ポンプ吐出流量を制御する。
【００２７】
油圧ポンプ１，２のレギュレータ７，８は、それぞれ、傾転アクチュエータ２０Ａ，２０Ｂ（以下、適宜２０で代表する）と、図３に示す操作パイロット装置３８〜４４の操作パイロット圧に基づいてポジティブ傾転制御をする第１サーボ弁２１Ａ，２１Ｂ（以下、適宜２１で代表する）と、油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする第２サーボ弁２２Ａ，２２Ｂ（以下、適宜２２で代表する）とを備え、これらのサーボ弁２１，２２によりパイロットポンプ９から傾転アクチュエータ２０に作用する圧油の圧力を制御し、油圧ポンプ１，２の傾転位置を制御する。
【００２８】
傾転アクチュエータ２０、第１及び第２サーボ弁２１，２２の詳細を説明する。
【００２９】
各傾転アクチュエータ２０は、両端に大径の受圧部２０ａと小径の受圧部２０ｂとを有する作動ピストン２０ｃと、受圧部２０ａ，２０ｂが位置する大径の受圧室２０ｄ及び小径の受圧室２０ｅとを有し、両受圧室２０ｄ，２０ｅの圧力が等しいときは受圧面積差により作動ピストン２０ｃは図示右方向に移動し、斜板１ａ又は２ａの傾転を小さくしてポンプ吐出流量を減少させ、大径の受圧室２０ｄの圧力が低下すると、作動ピストン２０ｃを図示左方向に移動し、斜板１ａ又は２ａの傾転を大きくしてポンプ吐出流量を増大させる。また、大径の受圧室２０ｄは第１及び第２サーボ弁２１，２２を介してパイロットポンプ９の吐出路９ａとタンク１２に至る戻り油路１３に選択的に接続され、小径の受圧室２０ｅは直接パイロットポンプ９の吐出路９ａに接続されている。
【００３０】
ポジティブ傾転制御用の各第１サーボ弁２１は、ソレノイド制御弁３０又は３１からの制御圧力により作動し油圧ポンプ１，２の傾転位置を制御する弁であり、制御圧力が低いときはサーボ弁２１の弁体２１ａがバネ２１ｂの力で図示左方向に移動し、傾転アクチュエータ２０の大径の受圧室２０ｄを戻り油路１３にを介してタンク１２に連通し、油圧ポンプ１又は２の傾転を大きくし、制御圧力が上昇するとサーボ弁２１の弁体２１ａが図示右方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を大径の受圧室２０ｄに導き、油圧ポンプ１又は２の傾転を小さくする。
全馬力制御用の各第２サーボ弁２２は、油圧ポンプ１，２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力により作動して油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする弁であり、ソレノイド制御弁３２にからの制御圧力より油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制御する。
【００３１】
即ち、油圧ポンプ１及び２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力が第２サーボ弁２２の受圧室２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ導かれ、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和がバネ２２ｄの力と受圧室２２ｃに導かれる制御圧力の油圧力との差で決まる設定値より低いときは、弁体２２ｅは図示右方向に移動し、傾転アクチュエータ２０の大径の受圧室２０ｄを戻り油路１３にを介してタンク１２に連通し、油圧ポンプ１，２の傾転を大きくし、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和が同設定値よりも高くなるにしたがって弁体２２ａを図示左方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１，２の傾転を小さくする。また、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低いときは、上記設定値を大きくし、油圧ポンプ１，２の高めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させ、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなるにしたがって上記設定値を小さくし、油圧ポンプ１，２の低めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させる。
【００３２】
図４に第２サーボ弁２２による吸収トルク制御の特性を示す。横軸は油圧ポンプ１，２の吐出圧力の平均値であり、縦軸は油圧ポンプ１，２の傾転（押しのけ容積）である。ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなる（バネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる設定値が小さくなる）に従い第２サーボ弁２２の吸収トルク特性はＡ１，Ａ２，Ａ３と変化し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＴ１，Ｔ２，Ｔ３と減少する。また、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低くなる（バネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる設定値が大きくなる）に従い第２サーボ弁２２の吸収トルク特性はＡ１，Ａ４，Ａ５と変化し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＴ１，Ｔ４，Ｔ５と増大する。つまり、制御圧力を高くし設定値を小さくすれば油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが減少し、制御圧力を低くし設定値を大きくすれば油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが増大する。
【００３３】
ソレノイド制御弁３０，３１，３２は駆動電流SI1,SI2,SI3により作動する比例減圧弁であり、駆動電流SI1,SI2,SI3が最小のときは、出力する制御圧力を最高にし、駆動電流SI1,SI2,SI3が増大するに従って出力する制御圧力を低くするよう動作する。駆動電流SI1,SI2,SI3は図５に示す車体コントローラ７０より出力される。
【００３４】
原動機１０はディーゼルエンジンであり、目標燃料噴射量FN1の信号により作動する電子燃料噴射装置１４を備えている。指令信号は図５に示す燃料噴射装置コントローラ８０より出力される。電子燃料噴射装置１４は原動機（以下、エンジンという）１０の回転数と出力とを制御する。
【００３５】
エンジン１０に対する目標回転数NR1をオペレータが手動で入力する目標エンジン回転数入力部７１が設けられ、その目標回転数NR1の入力信号は車体コントローラ７０及びエンジン燃料噴射装置コントローラ８０に取り込まれる。目標エンジン回転数入力部７１は例えばポテンショメータのような電気的入力手段であり、オペレータが基準となる目標回転数（目標基準回転数）を指令するものである。
【００３６】
また、エンジン１０の実回転数NE1を検出する回転数センサー７２と、油圧ポンプ１，２の制御パイロット圧PL1,PL2を検出する圧力センサー７３，７４（図３参照）が設けられている。
【００３７】
車体コントローラ７０及びエンジン燃料噴射装置コントローラ８０の全体の信号の入出力関係を図５に示す。
【００３８】
車体コントローラ７０は目標エンジン回転数入力部７１の目標回転数NR1の信号、回転数センサー７２の実回転数NE1の信号、圧力センサー７３，７４のポンプ制御パイロット圧PL1,PL2の信号を入力し、所定の演算処理を行って駆動電流SI1,SI2,SI3をソレノイド制御弁３０〜３２に出力する。エンジン燃料噴射装置コントローラ８０は目標エンジン回転数入力部７１の目標回転数NR1の信号、回転数センサー７２の実回転数NE1の信号を入力し、所定の演算処理を行って目標燃料噴射量FN1の信号を電子燃料噴射装置１４に出力する。
【００３９】
車体コントローラ７０の油圧ポンプ１，２の制御に関する処理機能を図６に示す。
【００４０】
図６において、車体コントローラ７０は、ポンプ目標傾転演算部７０ａ，７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｃ，７０ｄ、ベーストルク演算部７０ｅ、回転数偏差演算部７０ｆ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、ベーストルク補正部７０ｊ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋ、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍ、スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎの各機能を有している。
【００４１】
ポンプ目標傾転演算部７０ａは、油圧ポンプ１側の制御パイロット圧PL1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの制御パイロット圧PL1に応じた油圧ポンプ１の目標傾転θR1を演算する。この目標傾転θR1はパイロット操作装置３８，４０，４１，４２の操作量に対するポジティブ傾転制御の基準流量メータリングであり、メモリのテーブルには制御パイロット圧PL1が高くなるに従って目標傾転θR1も増大するようPL1とθR1の関係が設定されている。
【００４２】
ソレノイド出力電流演算部７０ｃは、θR1に対してこのθR1が得られる油圧ポンプ１の傾転制御用の駆動電流SI1を求め、これをソレノイド制御弁３０に出力する。
ポンプ目標傾転演算部７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｄでも、同様にポンプ制御パイロット圧PL2の信号から油圧ポンプ２の傾転制御用の駆動電流ＳI2を算出し、これをソレノイド制御弁３１に出力する。
ベーストルク演算部７０ｅは、目標回転数NR1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標回転数NR1に応じたポンプベーストルクTROを算出する。図示の例では、メモリのテーブルには、目標回転数NR1に係わらず一定となるよう目標回転数NR1とポンプベーストルクTROとの関係が設定されている。ベースポンプトルクTROは、図４に示した油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクＴ１に対応するものである。
【００４３】
なお、目標回転数NR1とポンプベーストルクTROとの関係は任意に設定することができる。例えば、ポンプベーストルクTROはエンジンの全負荷領域での最大出力特性の変化に対応するよう目標回転数NR1に対し増減させてもよい。また、目標回転数NR1が上昇するに従ってポンプベーストルクTROを増大させてもよい。
【００４４】
スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍは、目標回転数NR1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標回転数NR1に応じたスピードセンシング目標回転数の補正値ΔＣＮを算出する。メモリのテーブルには、目標回転数NR1が所定回転数Ｎc以下では補正値ΔＣＮは０であり、目標回転数NR1が所定回転数Ｎcから上昇するに従って補正値ΔＣＮが増大するようNR1とΔＣＮとの関係が設定されている。所定回転数Ｎcは中間回転数よりは高く最高回転数（定格回転数）よりは低い値に設定されている。
【００４５】
スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎは、目標回転数NR1からスピードセンシング目標回転数の補正値ΔＣＮを減じてスピードセンシング制御の目標回転数NR2（＝NR1−ΔＣＮ）を算出する。その結果、目標回転数NR1を高速回転数、例えば最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定したときは、スピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン制御の目標回転数NR1に対してΔＣＮだけ低くなる。
【００４６】
回転数偏差演算部７０ｆは、スピードセンシング制御の目標回転数NR2と実回転数NE1の差の回転数偏差ΔＮS（＝NE1−NR2）を算出する。
【００４７】
トルク変換部７０ｇは、回転数偏差ΔＮSにスピードセンシングのゲインＫNを掛け、スピードセンシングトルク偏差ΔTOを算出する。
【００４８】
リミッタ演算部７０ｈは、スピードセンシングトルク偏差ΔTOに上限・下限リミッタを掛け、スピードセンシング制御のトルク補正値ΔTNLとする。
【００４９】
ベーストルク補正部７０ｊは、ベーストルク演算部７０ｅで求めたポンプベーストルクTROにそのスピードセンシング制御のトルク補正値ΔTNLを加算し、吸収トルクTR1とする。この吸収トルクTR1が油圧ポンプ１，２の目標最大吸収トルクとなる。
【００５０】
ソレノイド出力電流演算部７０ｋは、第２サーボ弁２２により制御される油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクがTR1（＝Ｔ１）となるよう（第２サーボ弁２２の設定値がＡ１となるよう）ソレノイド制御弁３２の駆動電流SI3を求め、これをソレノイド制御弁３２に出力する。
【００５１】
このようにして駆動電流SI3を受けたソレノイド制御弁３２は駆動電流S13に応じた制御圧力を出力し、第２サーボ弁２２のバネ２２ｄと受圧室２２ｃによる設定値を制御し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクがTR1（＝Ｔ１）になるよう制御する。
【００５２】
エンジン燃料噴射装置コントローラ８０の処理機能を図７に示す。
【００５３】
エンジン燃料噴射装置コントローラ８０は、回転数偏差演算部８０ａ、燃料噴射量変換部８０ｂ、積分演算要素８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ、リミッタ演算部８０ｆの各制御機能を有している。
【００５４】
回転数偏差演算部８０ａは、目標回転数NR1と実回転数NE1とを比較して回転数偏差ΔＮ（＝NR1−NE1）を算出し、燃料噴射量変換部８０ｂはその回転数偏差ΔＮにゲインＫFを掛けて目標燃料噴射量の増分ΔFNを演算し、積分演算要素８０ｃ，８０ｄ，８０ｅは、目標燃料噴射量の増分ΔFNを前回計算した目標燃料噴射量FN1に加算して新しい目標燃料噴射量FN2を求め、リミッタ演算部８０ｆは目標燃料噴射量FN2に上限・下限リミッタを掛け、目標燃料噴射量FN3とする。この目標燃料噴射量FN3は目標燃料噴射量FN1に書き換えられ、図示しない出力部を介し対応する制御電流を電子燃料噴射装置１４に出力し、燃料噴射量を制御する。これにより実回転数NE1が目標回転数NR1より小さいとき（回転数偏差ΔＮが正のとき）は目標燃料噴射量FN1を増大させ、実回転数NE1が目標回転数NR1より大きくなると（回転数偏差ΔＮが負になると）目標燃料噴射量FN1を減少させるよう、つまり目標回転数NR1と実回転数NE1との偏差ΔＮが０になるよう積分演算により目標燃料噴射量FN1を演算し、実回転数NE1が目標回転数NR1に一致するよう燃料噴射量が制御される。その結果、エンジン回転数の制御は負荷が変わっても一定の目標回転数NR1となるようなアイソクロナス制御が行われ、中間負荷では一定回転が静的に維持される。
【００５５】
以上において、目標エンジン回転数入力部７１はエンジンの目標基準回転数を指令する入力手段を構成し、エンジン燃料噴射装置コントローラ８０は目標基準回転数に基づくエンジン制御の目標回転数に基づいて電子燃料噴射装置１４を制御するエンジン制御手段を構成する。
【００５６】
また、車体コントローラ７０、レギュレータ７，８及びソレノイド制御弁３０，３１，３２は本発明のポンプトルク制御装置を構成し、レギュレータ７，８の傾転アクチュエータ２０Ａ，２０Ｂ及び第２サーボ弁２２Ａ，２２Ｂは、油圧ポンプ１，２の吐出圧力が上昇すると油圧ポンプ１，２の押しのけ容積（傾転）を減じ、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制限するポンプ制御手段を構成し、車体コントローラ７０のベーストルク演算部７０ｅ、回転数偏差演算部７０ｆ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、ベーストルク補正部７０ｊ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋ、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍ、スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎとソレノイド制御弁３２は、スピードセンシング制御の目標回転数NR2とエンジンの実回転数NE1との偏差ΔNSに基づいて油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制御するスピードセンシング制御手段を構成し、車体コントローラ７０のスピードセンシング目標回転数補正部７０ｎは、スピードセンシング制御の目標回転数NR2をエンジン制御の目標回転数NR1より所定値ΔＣＮだけ低くするスピードセンシング目標回転数補正手段を構成する。
【００５７】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作の特徴を図８〜図１０を用いて説明する。
【００５８】
図８は、従来のスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点（エンジン出力が全負荷領域にあるときのスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチング点）を示す図であり、図９及び図１０は、本実施の形態のポンプトルク制御装置におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。図８に示す従来技術におけるマッチング点は、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合のものであり、図示左側はエンジンの出力トルクが通常時のもの、図示右側は環境の変化等による出力低下時のものである。図９に示す本実施の形態におけるマッチング点は、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合と中間回転数Ｎ２に設定した場合のものであり、図１０に示す本実施の形態におけるマッチング点は、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxより少し低いＮ３に設定した場合のものであり、図９の図示左側はエンジンの出力トルクが通常時のもの、図９の図示右側は環境の変化等による出力低下時のものである。
【００５９】
図８〜図１０において、ディーゼルエンジン１０の出力トルク特性は、レギュレーション領域の特性Ｅと全負荷領域の特性（最大出力特性）Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に分けられる。レギュレーション領域は電子燃料噴射装置１４による燃料噴射量が１００％以下の部分負荷領域であり、全負荷領域は燃料噴射量が１００％（最大）となる最大出力トルク領域である。
【００６０】
本実施の形態において、エンジン燃料噴射装置コントローラ８０ではアイソクロナス制御を行うため、レギュレーション領域では負荷が変化しても一定の目標回転数、例えばＮmaxが維持され、特性Ｅは横軸（エンジン回転数）に対して垂直な直線となる。
【００６１】
エンジン１０の全負荷領域では、高速回転数領域においては図示左上がりの特性（エンジン回転数が低下するに従いエンジン出力トルクが増大する特性）となり、中速回転数領域においてはほぼフラットな特性となり、低速回転数領域においては図示左下がり（エンジン回転数が低下するに従いエンジン出力トルクが減少する特性）となる。また、エンジン１０の全負荷領域における出力（最大出力トルク）はＦ１，Ｆ２，Ｆ３のように製品によりバラツキがある。更に、環境の変化等により全負荷領域におけるエンジン出力（最大出力トルク）はＦ４のように低下する。
【００６２】
図８に示す従来技術におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点について説明する。ここで、従来のスピードセンシング制御としては、図５において、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍとスピードセンシング目標回転数補正部７０ｎがなく、スピードセンシング制御の目標回転数としてエンジン回転数制御の目標回転数と同じNR1を用い、回転数偏差演算部７０ｆでΔＮS＝NE1−NR1を演算するものを想定する。
【００６３】
従来のスピードセンシング制御では、車体コントローラ７０のベーストルク演算部７０ｅにおけるベーストルクTR0は、エンジン出力の全負荷領域の特性Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のバラツキを考慮し、例えばレギュレーション領域の特性Ｅと出力トルクが低めの特性Ｆ１の交点Ｍ１のトルクＴ０に一致するよう設定する。これにより目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合、全負荷領域の特性がＦ１のエンジンでは、油圧ポンプ１，２の吸収トルク（エンジン負荷）が増加しＴ０（ベーストルクTR0）に達すると、それ以上のポンプ吸収トルクの増加に対してはスピードセンシング制御により油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクがＴ０（ベーストルクTR0）に維持される。つまり、油圧ポンプ１，２の吸収トルク（エンジン負荷）がＴ０より増大しようとすると、実回転数NE1がＮmax以下に低下し、スピードセンシング制御の回転数偏差ΔNSが負の値となって油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させ、エンジン出力トルクとスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルク（エンジン負荷）とが目標回転数NR1（最高回転数Ｎmax）上のＭ１点でマッチングする。これによりエンジン負荷増大時のエンジンの停止を防止することができる。
【００６４】
環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下し、全負荷領域の特性がＦ１からＦ４に低下した場合は、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点もＭ１点からＭ２点に移動する。つまり、スピードセンシング制御により実回転数NE1の低下（回転数偏差ΔNS（負の値）の絶対値の増大）に応じて油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを低下させる。このとき、エンジン回転数の低下（回転数偏差ΔNの増大）に対するポンプ最大吸収トルクの低下の割合は図６に示すトルク変換部７０ｇのゲインＫＮで定まる。これをポンプ最大吸収トルクのスピードセンシングゲインと呼ぶとき、図８の「Ｃ」がこれに相当する。このため、実回転数NE1の低下に応じてスピードセンシングゲインＣの特性に沿って油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを低下させ、出力低下時の最大出力特性Ｆ４とスピードセンシングゲインＣの交点であるＭ２点で油圧ポンプ１，２の吸収トルクとエンジン出力トルクが等しくなりマッチングする。これにより環境の変化等によるエンジン出力低下時のエンジンの停止を防止することができる。急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、同様にエンジンの停止を防止することができる。
【００６５】
全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンでは、特性Ｆ１のエンジンよりも大きなトルクを出力可能である。しかし、従来のスピードセンシング制御では、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数NR1と一致しているため、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ１点のまま動かず、油圧ポンプの目標最大吸収トルクをＴ０（ベースポンプトルクTR0）以上とすることはできない。つまり、製品のバラツキ等でエンジンの最大出力が大きくエンジン出力に余裕のあるエンジンに対してはそれを有効に使うことができない。
【００６６】
次に、本実施の形態におけるスピードセンシング制御のマッチング点について説明する。
【００６７】
本実施の形態では、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合は、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍでエンジン回転数補正値ΔＣＮ（≠０）が演算され、スピードセンシング目標回転数補正部７０ｎでスピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン回転数制御の目標回転数NR1よりもΔＣＮだけ低く設定される。図９において、Ｎ１は目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定したときのスピードセンシング制御の目標回転数NR2（＝Ｎmax−ΔＣＮ）であり、Ｔ１はベースポンプトルクTR0（＞Ｔ０）であり、最大出力特性がＦ１のエンジンでエンジン回転数がＮ１のときのエンジン出力トルクである。
【００６８】
このようにスピードセンシング制御の目標回転数NR2がエンジン回転数制御の目標回転数NR1よりもΔＣＮだけ低く設定された結果、エンジン出力が全負荷領域にあるときのスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチング点、つまりスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点は、Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５とエンジン制御の目標回転数である最高回転数（定格回転数）Ｎmaxよりも低い回転数側にシフトし、マッチング点Ｍ３のようにポンプベーストルクTR0（＝Ｔ１）を従来のＴ０よりも大きくできる。また、ポンプベーストルクTR0よりも出力トルクが大きい特性Ｆ２，Ｆ３のエンジンでは、マッチング点Ｍ４，Ｍ５のようにポンプベーストルクTR0（＝Ｔ１）以上にエンジン出力を増大させることができ、そのエンジン出力を有効に利用することができる。
【００６９】
つまり、全負荷領域の特性がＦ１のエンジンでは、目標回転数NR1を最高回転数（定格回転数）Ｎmaxに設定した場合、油圧ポンプ１，２の吸収トルク（エンジン負荷）が増加して全負荷領域のＭ３点の出力トルクＴ１（ベーストルクTR0）に達し、それ以上ポンプ吸収トルクが増加しようとすると、Ｍ３点から実回転数NE1が低下することによりスピードセンシング制御の回転数偏差ΔNSが負の値となって油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させ、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクをＴ１（ベーストルクTR0）に維持する。つまり、ポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとはＭ３点でマッチングする。これによりエンジン負荷増大時のエンジンの停止を防止することができる。また、マッチング点Ｍ３は、エンジン制御の目標回転数である最高回転数（定格回転数）Ｎmaxよりも低い回転数側にシフトしており、その部分の全負荷領域の特性は図示左上がりとなっているため、Ｍ３点のエンジン出力トルクＴ１（ポンプベーストルクTR0）はＭ１点（図８）のＴ０より大きく、従来よりも大きな出力トルクが利用可能である。
【００７０】
また、全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンでは、油圧ポンプ１，２のポンプ吸収トルク（エンジン負荷）が増加して全負荷領域のＭ４点、Ｍ５点に達し、それ以上ポンプ吸収トルクが増加しようとすると、Ｍ４点、Ｍ５点から実回転数NE1が低下することによりスピードセンシング制御の回転数偏差ΔNSが減少して油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させるため、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＭ４点、Ｍ５点の出力トルクに維持され、ポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクはＭ４点、Ｍ５点でマッチングする。
【００７１】
全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンのマッチング点がＭ４，Ｍ５となることを、エンジンの全負荷領域の出力が特性Ｆ１からＦ２，Ｆ３に増大する場合により説明する。
【００７２】
全負荷領域の特性がＦ１のエンジンでは、前述したようにＭ３点にスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点がある。このとき、何かしらの理由で全負荷領域でのエンジン出力が特性Ｆ２，Ｆ３のように増大したと仮定すると、エンジン出力の増大に伴いエンジン制御の目標回転数Ｎmaxに対する実回転数の低下は減り、エンジン回転数はＭ３点のＮ１から上昇する。このときのエンジン回転数の増大（回転数偏差ΔNSの増大）に対するポンプ最大吸収トルクの増加の割合も図６に示すトルク変換部７０ｇのゲインＫＮで定まり、エンジンの全負荷領域の特性がＦ１からＦ２又はＦ３に変化しエンジン回転数が増大すると、それに伴いスピードセンシングゲインＣの特性に沿って油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを増大させ、Ｍ４点又はＭ５点で油圧ポンプ１，２の吸収トルクとエンジン出力トルクが等しくなりマッチングする。つまり、マッチング点はＭ３点からＭ４点又はＭ５点に移動する。
【００７３】
ここで、マッチング点Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５点のトルクはそれぞれ次のように表せる。
【００７４】
Ｍ３点のトルク＝Ｔ１＝TR0
（TR0は図６のブロック７０ｅのポンプベーストルク）
Ｍ４点のトルク＝TR0＋ΔTNL2
（ΔTNL2は、Ｍ２点の実回転数NE1（＝NE12）と、NR2（スピードセンシング制御の目標回転数）との偏差ΔNS（＝NE12−NR2）により得られるスピードセンシング制御の補正トルクΔTNL）
Ｍ５点のトルク＝TR0＋ΔTNL3
（ΔTNL3は、Ｍ３点の実回転数NE1（＝NE13）と、NR2（スピードセンシング制御の目標回転数）との偏差ΔNS（＝NE13−NR2）により得られるスピードセンシング制御の補正トルクΔTNL）
以上のようにポンプベーストルクTR0よりも出力トルクが大きくエンジン出力に余裕のある特性Ｆ２，Ｆ３のエンジンでは、特性Ｆ２，Ｆ３上のＭ４点、Ｍ５点にマッチング点があるため、ポンプベーストルクTR0（＝Ｔ１）以上にエンジン出力を増大させることができ、そのエンジン出力を有効に利用することができる。
【００７５】
一方、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下し、全負荷領域の特性がＦ１からＦ４に低下した場合、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、従来と同様、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ３点からＭ６点に移動し、エンジン出力低下時のエンジンの停止を防止することができる。
【００７６】
つまり、スピードセンシング制御により実回転数NE1の低下（回転数偏差ΔNS（負の値）の絶対値の増大）に応じて油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを低下させるとき、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクは図９のスピードセンシングゲインＣ（トルク変換部７０ｇのゲインＫＮ）の特性に沿って低下し、出力低下時の最大出力特性Ｆ４とスピードセンシングゲインＣの交点であるＭ６点で油圧ポンプ１，２の吸収トルクとエンジン出力トルクが等しくなりマッチングする。
【００７７】
目標回転数NR1をＮｃ以下の中間のエンジン回転数Ｎ２に設定した場合は、スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍで演算されるエンジン回転数補正値ΔＣＮは０となり、スピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン回転数制御の目標回転数NR1に一致する。このためエンジン出力トルクとスピードセンシング制御によるポンプ吸収トルク（エンジン負荷）とは目標回転数NR1（＝NR2＝Ｎ２）上のＭ７点でマッチングし、全負荷領域の特性がＦ１，Ｆ２，Ｆ３のようにバラツキがあっても、スピードセンシング制御によりエンジン回転数は変化せず、安定した狙い通りの出力と回転数を得ることができ、操作性が良くなる。
【００７８】
また、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下し、全負荷領域の特性がＦ１からＦ４に低下した場合、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、エンジン出力トルクとポンプ吸収トルクとのマッチング点はＭ７点からＭ８点に移動し、環境の変化等によるエンジン出力低下時のエンジンの停止を防止することができる。
【００７９】
目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmax以外の回転数に設定した場合は、目標回転数NR1をＮmaxに設定した場合と実質的に同じである。
【００８０】
図１２において、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮ３に設定した場合、スピードセンシング制御の目標回転数NR2はエンジン回転数制御の目標回転数NR1（＝Ｎ３）よりもΔＣＮだけ低いＮ４に設定されるため、全負荷領域の特性がＦ１のエンジンではスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ１０点とエンジン制御の目標回転数Ｎ３よりも低い回転数側にシフトし、全負荷領域の特性がＦ２，Ｆ３のエンジンではエンジン制御の目標回転数Ｎ３上のＭ１１点にシフトし、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００８１】
また、目標回転数NR1が低下するに従い補正値ΔＣＮは小さくなるため、スピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は小さくなり、良好な操作性が得られる。
【００８２】
以上のように本実施の形態によれば、エンジン制御の目標回転数NR1がＮｃ〜Ｎmaxの高速領域にあるときは、スピードセンシング制御の目標回転数がエンジン制御の目標回転数より低くなるため、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数よりも低い回転数側にシフトし、ポンプペーストルクを従来より大きくできるとともに、全負荷領域における出力（最大出力トルク）がスピードセンシング制御のポンプベーストルクより大きくエンジン出力に余裕のあるエンジンにあっては、ポンプベーストルク以上にエンジン出力を増大させることができ、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００８３】
また、エンジン制御の目標回転数NR1がＮｃより低いときは補正値がゼロとなるため、スピードセンシング制御の目標回転数はエンジン制御の目標回転数と一致し、スピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はエンジン制御の目標回転数上にとどまり、中速或いは低速回転数領域においてスピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は起こらず、安定した狙い通りの一定出力と一定回転数を得ることができ、良好な操作性が得られる。 更に、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下した場合は、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、従来通りスピードセンシング制御によりエンジンの停止を防止することができる。
【００８４】
また、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmaxより下げた場合は、エンジン出力を有効利用できるとともに、目標回転数NR1が低下するに従い補正値ΔＣＮは小さくなるため、スピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は小さくなり、良好な操作性が得られる。
【００８５】
本発明の他の実施の形態を図１、図１１〜図１４により説明する。図中、図６及び図９に示した部分と同等の部分には同じ符号を付している。
【００８６】
図１１は、本発明の第２の実施の形態における車体コントローラ７０のポンプ制御部の処理機能を示す図である。
【００８７】
図１１において、本実施の形態に係わる車体コントローラ７０は、図６に示した目標回転数補正部７０ｎと回転数偏差演算部７０ｆの代わりに回転数偏差演算部７０ｐを有している。回転数偏差演算部７０ｐは目標回転数補正部７０ｎと回転数偏差演算部７０ｆはの機能を併せ持つものであり、ΔＮS＝NE1−NR1＋ΔＣＮを直接演算する。
【００８８】
本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
図１２は、本発明の第３の実施の形態における車体コントローラ７０のポンプ制御部の処理機能を示す図である。
【００９０】
図１２において、本実施の形態に係わる車体コントローラ７０は、図６に示したスピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍの代わりにスピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｑを有している。
【００９１】
スピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｑは、演算部７０ｍと同様、目標回転数NR1の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標回転数NR1に応じたスピードセンシング目標回転数の補正値ΔＣＮを算出する。ただし、メモリのテーブルには、目標回転数NR1が所定値Ｎc以下では補正値ΔＣＮは０であり、目標回転数NR1が所定値Ｎcを越えると補正値ΔＣＮ＝一定値となるようNR1とΔＣＮとの関係が設定されている。
【００９２】
本実施の形態によっても、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmax以外の回転数に設定した場合を除いて、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態によれば、目標回転数NR1をＮｃ〜Ｎmaxの範囲でＮmax以外の回転数に設定した場合は、補正値ΔＣＮは目標回転数NR1がＮmaxのときと同じ一定値であるため、第１の実施の形態の場合に比べて全負荷領域の特性がＦ１，Ｆ２，Ｆ３のエンジンでのスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点の出力トルクは増大し、エンジン出力をより有効に利用することができる。
【００９３】
図１３は、本発明の参考例としての車体コントローラ７０のポンプ制御部の処理機能を示す図である。
【００９４】
図１３において、本参考例に係わる車体コントローラ７０は、図６に示したスピードセンシング目標回転数補正値演算部７０ｍの代わりに記憶部７０ｒを有し、記憶部７０ｒにスピードセンシング目標回転数補正値ΔＣＮが一定値として記憶されている。
【００９５】
図１４は、本参考例において、目標回転数ＮＲ１をＮｍａｘに設定した場合と中間回転数のＮ２に設定した場合のスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。本実施の形態では、中間回転数Ｎ２においてもスピードセンシング制御の目標回転数ＮＲ２はエンジン回転数制御の目標回転数ＮＲ１よりもΔＣＮだけ低く設定されるため、全負荷領域の特性がＦ１，Ｆ２のエンジンではスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点はＭ１３，Ｍ１４とエンジン制御の目標回転数Ｎ２よりも低い回転数側にシフトし、全負荷領域の特性がＦ３のエンジンではエンジン制御の目標回転数Ｎ２上のＭ１５点にシフトし、エンジン出力を有効に利用することができる。
【００９６】
以上のように本参考例によっても、目標回転数ＮＲ１をＮｃ〜Ｎｍａｘの範囲に設定した場合は第１及び第２の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態によれば、補正値ΔＣＮが一定値であるので、目標回転数ＮＲ１をＮｃ以下の回転数に設定した場合もエンジン出力を有効に利用することができる。
【００９７】
なお、以上の実施の形態では、電子燃料噴射装置１４によるレギュレーション領域のエンジン制御として、負荷が変わってもエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を行うものとしたが、エンジン出力が増加するに従ってエンジン回転数が減少するいわゆるドループ特性となる制御を行うものに本発明を適用しても良く、この場合も、アイソクロナス制御を行う上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するいわゆるスピードセンシング制御を行う油圧建設機械のポンプトルク制御装置において、エンジン出力に余裕のあるエンジンに対してはそのエンジン出力を有効に利用することができる。
【００９９】
また、環境の変化、燃料の劣化等によりエンジン出力が低下した場合、或いは急負荷がかかったときや予期せぬことによるエンジンの出力低下に対しても、従来通りスピードセンシング制御によりエンジンの停止を防止することができる。
【０１００】
また、中速或いは低速回転数領域ではスピードセンシング制御によるエンジン回転数の低下は起こらず、安定した狙い通りの一定出力と一定回転数が得られ、良好な操作性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係わる油圧建設機械のポンプトルク制御装置を備えたエンジン・ポンプ制御装置を示す図である。
【図２】 弁装置及びアクチュエータの油圧回路図である。
【図３】 流量制御弁の操作パイロット系を示す図である。
【図４】 ポンプレギュレータの第２サーボ弁によるポンプ吸収トルクの制御特性を示す図である。
【図５】 エンジン・ポンプ制御装置の演算制御部を構成するコントローラ（車体コントローラ及びエンジン燃料噴射装置コントローラ）とその入出力関係を示す図である。
【図６】 車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図７】 エンジン燃料噴射装置コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図８】 従来のスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【図９】 第１の実施の形態におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【図１０】 第１の実施の形態におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態に係わるポンプトルク制御装置の車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態に係わるポンプトルク制御装置の車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図１３】 本発明の参考例としてのポンプトルク制御装置の車体コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。
【図１４】 参考例におけるスピードセンシング制御による最大トルクのマッチング点を示す図である。
【符号の説明】
１，２ 油圧ポンプ
１ａ，２ａ 斜板
５ 弁装置
７，８ レギュレータ
１０ 原動機
１４ 電子燃料噴射装置
２０Ａ，２０Ｂ 傾転アクチュエータ
２１Ａ，２１Ｂ 第１サーボ弁
２２Ａ，２２Ｂ 第２サーボ弁
３０〜３２ ソレノイド制御弁
３８〜４４ 操作パイロット装置
５０〜５６ アクチュエータ
７０ 車体コントローラ
７０ａ，７０ｂ ポンプ目標傾転演算部
７０ｃ，７０ｄ ソレノイド出力電流演算部
７０ｅ ベーストルク演算部
７０ｆ 回転数偏差演算部
７０ｇ トルク変換部
７０ｈ リミッタ演算部
７０ｊ ベーストルク補正部
７０ｋ ソレノイド出力電流演算部
７０ｍ スピードセンシング目標回転数補正値演算部
７０ｎ スピードセンシング目標回転数補正部
７０ｐ 回転数偏差演算部
７０ｑ スピードセンシング目標回転数補正値演算部
７０ｒ 記憶部
７１ 目標エンジン回転数入力部
７２ 回転数センサー
８０ エンジン燃料噴射装置コントローラ
８０ａ 回転数偏差演算部
８０ｂ 燃料噴射量変換部
８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ 積分演算要素
８０ｆ リミッタ演算部
Claims (1)
- エンジンと、
このエンジンの回転数と出力とを制御する燃料噴射装置と、
前記エンジンの目標基準回転数を指令する入力手段と、
前記目標基準回転数より定めたエンジン制御の目標回転数に基づいて前記燃料噴射装置を制御するエンジン制御手段と、
前記エンジンによって駆動されアクチュエータを駆動する可変容量型の油圧ポンプとを備えた油圧建設機械のポンプトルク制御装置において、
前記油圧ポンプの吐出圧力が上昇すると前記油圧ポンプの押しのけ容積を減じ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制限するポンプ制御手段と、
スピードセンシング制御の目標回転数と前記エンジンの実回転数との偏差に基づいて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するスピードセンシング制御手段と、
前記スピードセンシング制御の目標回転数を前記エンジン制御の目標回転数より所定値だけ低くするスピードセンシング目標回転数補正手段とを備え、
前記スピードセンシング目標回転数補正手段は、前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段と、前記目標基準回転数から前記補正値を減算し前記スピードセンシング制御の目標回転数とする手段とを有し、
前記スピードセンシング制御の目標回転数の補正値を設定する手段は、前記目標基準回転数が所定回転数以上のときに前記補正値が得られ、前記目標基準回転数が前記所定回転数より低いときに前記補正値がゼロとなるよう前記目標基準回転数の関数として前記補正値を設定する手段であることを特徴とする油圧建設機械のポンプトルク制御装置。
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