JP4148884B2 - 建設機械のエンジンラグダウン抑制装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、油圧アクチュエータを操作する操作装置が中立状態から操作された際のエンジン回転数の一瞬の落ち込みを抑制する建設機械のエンジンラグダウン抑制装置に関する。

この種の従来技術として、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって作動する油圧アクチュエータと、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される圧油を制御する方向制御弁と、油圧アクチュエータを操作する操作装置と、この操作装置が操作されたことを検出する操作検出手段と、上述の操作装置が操作されている状態から中立状態となったとき、所定時間経過後にポンプ吸収トルクを所定の低ポンプ吸収トルクとなるように制御するトルク制御手段とを備え、このトルク制御手段によって所定の低ポンプ吸収トルクにする制御により、上記操作装置が中立状態から操作された際のエンジン回転数の一瞬の落ち込みを抑制するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１５４８０３公報

一般に、大型のディーゼルエンジンを備えた建設機械では、操作装置が操作されて油圧アクチュエータが作動している状態から、操作装置が中立に戻された時点では、エンジンのブースト圧が高く、このブースト圧が低くなるまでに時間がかかる。上述した従来技術は、操作装置が中立に戻された際に、それまでの定格ポンプ吸収トルクが所定時間保持され、その所定時間経過後に所定の低ポンプ吸収トルクに制御されるものである。すなわち、上述の所定時間経過前にあっては、ブースト圧が徐々に低下する状態となっている。したがって例えば、所定時間が経過する前に中立状態にある操作装置が再び操作されたときには、ブーストが低くなり始めているのにも拘わらず定格ポンプ吸収トルクのままで制御されることになる。このために、エンジン回転数の一瞬の低下であるエンジンラグダウンが大きくなりやすい。このように従来技術では、操作装置の中立時からの再操作時に、ブースト圧の低下と定格ポンプ吸収トルクの保持に伴う大きなエンジンラグダウンが生じて作業性、操作性が低下してしまうことがある。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、操作装置が中立状態になってから比較的短時間の間に行なわれる再操作時のエンジンのブースト圧を考慮したエンジンラグダウンの抑制を実現できる建設機械のエンジンラグダウン抑制装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、排気タービンにより過給を行なうエンジンと、このエンジンによって駆動する可変容量型の油圧ポンプ、及びパイロットポンプと、上記油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、この傾転制御アクチュエータの駆動を制御する電磁弁と、通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値、及び減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値である所定の低ポンプ吸収トルクが設定される設定手段を有し、上記電磁弁を制御するコントローラと、上記油圧ポンプから上記油圧アクチュエータに供給される圧油を制御する方向制御弁と、上記油圧アクチュエータを操作する操作装置と、この操作装置が操作されたことを検出する操作検出手段とを備えると共に、上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記設定手段とを含むトルク制御手段を備え、このトルク制御手段は、上記操作検出手段によって上記操作装置が操作されたことが検出されたとき、上記コントローラの上記設定手段で設定された上記定格ポンプ吸収トルク制限値に応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が増加することにより、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクとなるように制御し、上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、所定時間経過後に、上記コントローラの上記設定手段で設定される上記所定の低ポンプ吸収トルクに応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が減少することにより、ポンプ吸収トルクを、上記所定の低ポンプ吸収トルクとなるように制御するものであり、このトルク制御手段によってポンプ吸収トルクを上記所定の低ポンプ吸収トルクに制御することにより、上記操作装置が中立位置から操作された際のエンジン回転数の一瞬の落ち込みを抑制する建設機械のエンジンラグダウン抑制装置において、上記エンジンのブースト圧を測定するブースト圧測定手段と、上記コントローラに含まれ、ポンプ吸収トルクを上記定格ポンプ吸収トルクに保持する時間であり、ブースト圧の低下に比例して短くなる保持時間と上記ブースト圧測定手段で測定されるブースと圧との関係を設定する関数設定手段とを備えると共に、上記ブースト圧測定手段と、上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記関数設定手段とを含む減トルク手段を備え、この減トルク手段は、上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、上記ブースト圧測定手段で測定されたブースト圧に基づいて上記関数設定手段により求められた上記保持時間の間、上記コントローラによる上記電磁弁の制御により、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクに保持し、上記関数設定手段により求められた保持時間の経過後に、上記コントローラによる上記電磁弁の制御により、ポンプ吸収トルクを、上記所定の低ポンプ吸収トルクに減トルクすることを特徴としている。

このように構成した本発明によれば、操作装置が操作状態から中立状態になったことが操作検出手段で検出されたときに、減トルク手段に含まれるコントローラによって、ブースト圧測定手段によって測定されるブースト圧が低下するに従って短くなる保持時間が演算され、この演算によって求められた比較的短い保持時間の経過後に、ポンプ吸収トルクを所定の低ポンプ吸収トルクに減トルクする処理が行なわれる。すなわち、所定の低ポンプ吸収トルクにするまでの時間をブースト圧の低下に応じた短い保持時間とすることができる。したがって、操作装置が中立状態から上述の保持時間は超えるものの、前述した従来技術における所定時間に相当する時間に至る前に再操作されたようなときには、ポンプ吸収トルクを低くなっているブースト圧に対応させた低い所定の低ポンプ吸収トルクにするトルク制御が可能となり、このような中立状態になってから比較的短時間の間に行なわれる再操作時のエンジンラグダウンの抑制を実現できる。

また本発明は、排気タービンにより過給を行なうエンジンと、このエンジンによって駆動する可変容量型の油圧ポンプ、及びパイロットポンプと、上記油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、この傾転制御アクチュエータの駆動を制御する電磁弁と、通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値、及び減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値である所定の低ポンプ吸収トルクが設定される設定手段を有し、上記電磁弁を制御するコントローラと、上記油圧ポンプから上記油圧アクチュエータに供給される圧油を制御する方向制御弁と、上記油圧アクチュエータを操作する操作装置と、この操作装置が操作されたことを検出する操作検出手段とを備えると共に、上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記設定手段とを含むトルク制御手段を備え、このトルク制御手段は、上記操作検出手段によって上記操作装置が操作されたことが検出されたとき、上記コントローラの上記設定手段で設定された上記定格ポンプ吸収トルク制限値に応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が増加することにより、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクとなるように制御し、上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、所定時間経過後に、上記コントローラの上記設定手段で設定される上記所定の低ポンプ吸収トルクに応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が減少することにより、ポンプ吸収トルクを、上記所定の低ポンプ吸収トルクとなるように制御するものであり、このトルク制御手段によってポンプ吸収トルクを上記所定の低ポンプ吸収トルクに制御することにより、上記操作装置が中立位置から操作された際のエンジン回転数の一瞬の落ち込みを抑制する建設機械のエンジンラグダウン抑制装置において、上記エンジンのブースト圧を測定するブースト圧測定手段と、上記コントローラに含まれ、ポンプ吸収トルクを減少させる割合であり、ブースト圧の低下に応じて大きくなる減トルク率と上記ブースト圧測定手段により測定されるブースト圧との関係を設定する関数設定手段とを備えると共に、上記ブースト圧測定手段と、上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記関数設定手段とを含む減トルク手段を備え、この減トルク手段は、上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、上記ブースト圧測定手段で測定されたブースト圧に基づき上記関数設定手段により求められた減トルク率を、上記定格ポンプ吸収トルクに乗じて得られる値に基づく上記コントローラによる上記電磁弁の制御により、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクから上記所定の低ポンプ吸収トルクまで徐々に減トルクすることを特徴としている。

このように構成した本発明によれば、操作装置が操作状態から中立状態になったことが操作検出手段で検出されたときに、減トルク手段に含まれるコントローラによって、ブースト圧測定手段で測定されるブースト圧の低下に応じた規定減トルク率が演算され、この規定減トルク率に応じてポンプ吸収トルクを定格ポンプ吸収トルクから所定の低ポンプ吸収トルクまで連続的あるいは段階的に減トルクする処理が行なわれる。したがって、操作装置が中立状態から比較的短時間のうちに、すなわち前述した従来技術における所定時間に相当する時間に至る前に再操作されたようなときでも、ポンプ吸収トルクを低くなっているブースト圧に対応させた低いポンプ吸収トルクとするトルク制御が可能となり、このような中立状態になってから比較的短時間の間に行なわれる再操作時のエンジンラグダウンの抑制を実現できる。

本発明は、操作装置が中立状態になってから比較的短時間の間に行なわれる再操作時のエンジンのブースト圧を考慮したエンジンラグダウンの抑制を実現でき、従来に比べてこのような再操作時の作業性、操作性を向上させることができる。

以下，本発明に係る建設機械のエンジンラグダウン抑制装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態が備えられる建設機械の油圧回路図、図２は図１に示す建設機械に備えられるポンプ傾転制御手段を示す図である。

本発明の一実施形態が対象とする建設機械は例えば油圧ショベルであり、図１に示すように、排気タービンによる過給を行なうエンジン１と、このエンジン１の出力軸１ａに接続され、エンジン１によって駆動される油圧ポンプ２及びパイロットポンプ６と、油圧ポンプ２から吐出される圧油によって駆動するブームシリンダ、アームシリンダ等の油圧シリンダ５と、油圧ポンプ２から油圧シリンダ５に供給される圧油を制御する方向制御弁３と、油圧シリンダ５を操作する操作装置４と、この操作装置４が操作されたことを検出する後述の操作検出手段とを備えている。

上述の操作装置４は、例えば操作レバー４ａと、減圧弁４ｂ，４ｃとを備える油圧パイロット方式のものであり、減圧弁４ｂ，４ｃは一次ポートがパイロットポンプ６に接続され、二次ポートがパイロット管路７ａ，７ｂを介して方向制御弁３の駆動部３ａ，３ｂに接続されている。操作レバー４ａを同図１の右側に倒すと減圧弁４ｂが作動し、操作レバー４ａの操作量に応じたパイロット圧が方向制御弁３の駆動部３ａに与えられる。これにより、方向制御弁３は図示上段位置に切換えられ、操作レバー４ａの操作量に応じたポンプ流量が主管路２ｂを経て油圧シリンダ５のロッド側に供給される。また、操作レバー４ａを図示左側に倒すと減圧弁４ｃが作動し、操作レバー４ａの操作量に応じたポンプ流量が主管路２ｂを経て油圧シリンダ５のボトム側に供給される。

油圧ポンプ２は可変容量型のポンプであり、図２にも示すように斜板２ａを有する。この斜板２ａは傾転制御アクチュエータ８によって傾転角が制御され、油圧ポンプ２の押し除け容積、すなわちポンプ容量が制御される。

傾転制御アクチュエータ８は、シリンダ本体８ａ内を往復動するピストン８ｂを有し、このピストン８ｂに接続されるピストンロッド８ｃに斜板２ａが連結されると共に、シリンダ本体８ａ内のボトム側にはばね８ｄが内臓され、ロッド側室８ｅには電磁弁１４からの制御圧が導入される。電磁弁１４が同図２の状態にあるときは、ロッド側室８ｅがタンク圧となり、ばね８の力でピストンロッド８ｃは図示左方に移動する傾向にあり、斜板２ａの傾転角を減少させる。電磁弁１４に電流が流れると、ロッド側室８ｅに制御圧が導入され、ピストンロッド８ｃは図示右方に移動する傾向にあり、斜板２ａの傾転角を増加させる。

上述したような油圧回路に、本発明のエンジンラグダウン抑制装置の一実施形態が備えられている。上述した操作装置４の操作を検出する操作検出手段は、この一実施形態に含まれている。この操作検出手段は、図１に示すパイロット管路７ａ，７ｂと、チェック弁１０ａ，１０ｂを備えパイロット管路７ａ，７ｂを流れるパイロット圧の高圧側を選択するシャトル弁１０と、シャトル弁１０で選択された圧力が操作装置４の操作レバー４ａが操作されたことによる圧力であるときに作動する圧力スイッチ１１とを含んでいる。さらに、この一実施形態は、エンジン１に設けられブースト圧を測定するブースト圧測定手段を構成するブースト圧センサ９と、主管路２ｂに連なる吐出管路に接続され、油圧ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサ１２と、圧力スイッチ１１、ブースト圧センサ９、及び圧力センサ１２から出力される信号を入力し、所定の演算処理を行なうコントローラ１３と、このコントローラ１３から出力された駆動電流により作動する電磁弁１４と、この電磁弁１４によって生成された制御圧によって作動する上述の傾転制御アクチュエータ８とを含んでいる。

上述したコントローラ１３には、図３に示すように、通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１、及び減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値Ｔ２が設定されるＰＱ設定手段と、図４に示すように、ブースト圧と保持時間の関係が設定される関数設定手段とが備えられている。

このコントローラ１３に備えられるＰＱ設定手段では、図３に示すように、減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値Ｔ２が、通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１よりも小さくなるように設定されている。また、関数設定手段では、図４に示すように、ブースト圧が次第に低下すると保持時間ｔａが短くなる関係が設定されている。

なお、上述したパイロットポンプ６と、電磁弁１４と、傾転制御アクチュエータ８と、コントローラ１３とによって、操作装置４が操作されている状態から中立状態となったときに、所定時間経過後にポンプ吸収トルクを図３に示す定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１から、同図３に示す所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２となるように制御するトルク制御手段が構成されている。

また、上述したパイロットポンプ６と、電磁弁１４と、傾転制御アクチュエータ８と、ブースト圧センサ９と、コントローラ１３とによって、操作装置４が操作状態から中立状態になったとき、図３に示す定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１を保持し、ブースト圧センサ９で測定されたブースト圧から図４に示す関係に基づいて演算された保持時間ｔａの経過後に、同図３に示す所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２まで減トルクする減トルク手段が構成されている。

図６は本実施形態に備えられるコントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。以下、この図６を参照して本実施形態の処理動作について説明する。

コントローラ１３の電源がＯＮされると、このコントローラ１３における初期化処理としてポンプ吸収トルクＴが最小になるように、すなわち所定の低ポンプ吸収トルクＴｍｉｎとなるように傾転制御される（手順Ｓ１）。すなわち、コントローラ１３から電磁弁１４に、この電磁弁１４を図２に示す状態にする駆動電流が出力される。これにより前述したように、傾転制御アクチュエータ８のばね８ｄの力によりピストン８ｂ、ピストンロッド８ｃが同図２の左方向に移動し、斜板２ａの傾転角が小さくなり、油圧ポンプ２の押し除け容積は最小となる。これによりポンプ吸収トルクＴが最小となるように設定される。

次に、ポンプ吸収トルクＴを一定に保持する設定保持時間ｔを初期化処理として０に設定する（手順Ｓ２）。次に、圧力スイッチ１１の状態、圧力センサ１２の値、及びブースト圧センサ９の値を読み込む（手順Ｓ３）。次に、圧力スイッチ１１の状態がＯＮかどうか判断する（手順Ｓ４）。

ここで、ＯＮと判断されたときは、操作装置４の操作レバー４ａが操作され、パイロット管路７ａあるいは７ｂ、チェック弁１０を介してパイロット圧が取り出されたことになる。しかし今のように、コントローラ１３の電源がＯＮとなった時点では、圧力スイッチ１１はＯＮとならないので、手順Ｓ４の判断はノーとなる。

次に、このコントローラ１３で、図４に示す関数設定手段に基づいてブースト圧センサ９の値に対応する演算保持時間ｔａが求められ、この演算保持時間ｔａが上述の設定保持時間ｔに等しいかどうか判断する（手順Ｓ６）。演算保持時間ｔａが設定保持時間ｔに等しいと判断されたときは手順Ｓ１に戻り、等しくないと判断されたときはｔに１を足す処理がなされ、手順Ｓ３に戻る（手順Ｓ７）。

このような処理が実施される間、油圧シリンダ５を作動させるために操作装置４の操作レバー４ａが操作されると、圧力スイッチ１１がＯＮとなり、手順Ｓ４の判断がイエスとなり、操作レバー４ａの操作量に応じて吐出される油圧ポンプ２の吐出圧に応じた、すなわち圧力センサ１２の値に応じた、また、エンジン１の目標回転数に応じた定格ポンプ吸収トルクＴとする制御が実施される。すなわち、コントローラ１３から電磁弁１４に、タンクとの連通路を閉じる方向に、また、パイロットポンプ６のパイロット圧を制御圧として傾転制御アクチュエータ８のロッド側室８ｅに供給する方向に、この電磁弁１４を駆動する駆動電流が出力される。この電磁弁１４を介してロッド側室８ｅに供給される制御圧による力がばね８ｄの力よりも大きくなると、傾転制御アクチュエータ８のピストン８ｂ及びピストンロッド８ｃは、図２の右方向に移動し、斜板２ａの傾転角が増加する。これにより油圧ポンプ２の押し除け容積が大きくなり、ポンプ吸収トルクＴが大きくなる。例えば図３のポンプ吸収トルク制限値Ｔ１となる。この状態で、掘削作業等の各種作業が実施される。

このように操作装置４の操作レバー４ａを操作している状態から、操作レバー４ａを中立に戻すと、手順Ｓ４の判断はノーとなり、手順Ｓ６に移って演算保持時間ｔａが設定時間ｔに等しいかどうか判断される。例えば中立に復帰させた直後でブースト圧が高く、図４の関係から求められる演算保持時間ｔａの値が大きいときには、手順Ｓ６の判断はノーとなり、手順Ｓ７に移って設定保持時間ｔに１を加える処理がなされ、手順Ｓ３に戻る。以下、同様にして手順Ｓ３→Ｓ４→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ３の処理が繰り返される間、ブースト圧が低下し続け、図４の関係から求められる演算保持時間ｔａの値が小さくなり、手順Ｓ７で演算される設定保持時間ｔの値が次第に増加して、ｔ＝ｔａとなると、手順Ｓ６の判断がイエスとなり、手順Ｓ１に戻る。この手順Ｓ１では上述したように、斜板２ａを最小の傾転角にする制御が実施される。これにより、ポンプ吸収トルクＴは、例えば図３に示す小さな所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２となる。

すなわち、操作装置４の操作レバー４ａが操作されている状態から中立に戻されたときには、ブースト圧センサ９で検出された値に応じた演算保持時間ｔａの間、ポンプ吸収トルクＴは定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１に保持され、演算保持時間ｔａの経過後に所定の低ポンプトルク制限値Ｔ２まで減少する制御がなされる。したがって、操作レバー４ａが上述した演算保持時間ｔａの経過後に再び操作されたときには、エンジン１にかかる負荷は所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２に応じた比較的小さな負荷となる。これによって操作レバー４ａの再操作時におけるエンジン回転数の一瞬の落ち込み、すなわちエンジンラグダウンを抑制できる。なお、演算保持時間ｔａは、ブースト圧の低下を考慮して演算されるものであるので、前述した従来技術における所定時間に比べて短い時間とすることができる。

したがって本実施形態では、上述したように操作装置４の操作レバー４ａが操作されている状態から中立に戻されたものの、操作レバー４ａを中立位置からそれまでの操作方向とは逆方向に操作する反転操作時のように、演算保持時間ｔａの経過後、前述した従来技術における所定時間が経過する前に、中立状態にある操作レバー４ａが再操作されたときには、図３に示す所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２によってポンプ吸収トルクの制御がなされ、上述したようにこのときのエンジンラグダウンを小さく抑えることができる。

このように本実施形態は、操作装置４の操作レバー４ａが操作状態から中立に戻された後、比較的短時間の間に行なわれる再操作時、すなわち演算保持時間ｔａは経過するものの前述したブースト圧に対する考慮のない従来技術における比較的長い所定時間の経過前に実施される再操作時のエンジンラグダウンを小さく抑えることができ、このような再操作時の作業性、操作性の低下を防ぐことができる。

次に本発明の別の実施形態について説明する。図５は、この別の実施形態に備えられるコントローラ１３に含まれる関数設定手段で設定されるブースト圧と規定減トルク率の関係を示す図である。この別の実施形態の外観構成は、前述した図１に示した実施形態と同等である。この別の実施形態は、コントローラ１３に含まれる関数設定手段として、図４に示したものに代えて、図５に示した関数設定手段が含まれている。図５に示す関数設定手段は、ブースト圧が低下するに従って規定減トルク率Ａが大きくなる関係にしてある。

図７は、この別の実施形態に備えられるコントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。以下、図７を参照して別の実施形態の処理動作について説明する。

コントローラ１３の電源がＯＮされると、このコントローラ１３における初期化処理としてポンプ吸収トルクＴが最小となるように、すなわち所定の低ポンプ吸収トルクＴｍｉｎとなるように傾転制御される（手順Ｓ１１）。このときの動作は前述のとおりである。

次に、圧力スイッチ１１の状態、圧力センサ１２の値、及びブースト圧センサ９の値を読み込む（手順Ｓ１２）。次に、圧力スイッチ１１の状態がＯＮかどうか判断する（手順Ｓ１３）。今は、コントローラ１３の電源がＯＮとなった時点であり、圧力スイッチ１１はＯＮとはならず、手順Ｓ１３の判断はノーである。

次に、ポンプ吸収トルクＴが最小トルク、すなわち所定の低ポンプ吸収トルクＴｍｉｎに等しいかどうか判断される（手順Ｓ１５）。今は、等しいと判断され、手順Ｓ１２に戻る。操作装置４の操作レバー４ａが操作されない間は、手順Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１５→Ｓ１２の処理が繰り返される。

操作装置４の操作レバー４ａが操作されて、手順Ｓ１３の判断がイエスとなると、操作レバー４ａの操作量に応じて吐出される油圧ポンプ２の吐出圧に応じた、すなわち圧力センサ１２の値に応じた、また、エンジン１の目標回転数に応じた定格ポンプ吸収トルクＴとする制御が実施される（手順Ｓ１４）。すなわち、コントトローラ１３から電磁弁１４に駆動電流が出力され、傾転制御アクチュエータ８が作動し、斜板２ａの傾転角が増加し、ポンプ吸収トルクＴが大きくなる。例えば図３のポンプ吸収トルク制限値Ｔ１となる。この状態で、掘削作業等の各種作業が実施される。

このように操作装置４の操作レバー４ａを操作している状態から、操作レバー４ａを中立に戻すと、手順Ｓ１３の判断はノーとなり、さらに手順Ｓ１５の判断はノーとなり、コントローラ１３に含まれる図５に示す設定手段の関数関係からブースト圧に相応する規定減トルク率Ａが求められ、さらに前回のポンプ吸収トルクＴに規定減トルク率Ａを乗じて今回のポンプ吸収トルクＴを求める演算が行なわれ（手順Ｓ１６）、手順Ｓ１２に戻る。以下、同様にして手順Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１５→Ｓ１６→Ｓ１２の処理が繰り返される間、ブースト圧が低下し続け、図５の関係から求められるポンプ吸収トルクＴの値が徐々に小さくなる。例えば、前述した従来技術における所定時間と同等の時間に至ったとき、ポンプ吸収トルクＴは、図３の所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２となる。

すなわち、操作装置４の操作レバー４ａが操作されている状態から中立に戻されたときには、ブースト圧センサ９で検出された値に応じた規定減トルク率Ａに基づいて徐々に小さくなるポンプ吸収トルクＴが演算され続け、前述した従来技術における所定時間と同等の時間の経過後に、所定の低ポンプトルク制限値Ｔ２となる制御がなされる。したがって、操作レバー４ａが上述した所定時間の経過後に再び操作されたときには、エンジン１にかかる負荷は所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２に応じた小さな負荷となる。これによって操作レバー４ａの再操作時におけるエンジン回転数の一瞬の落ち込み、すなわちエンジンラグダウンを抑制できる。

そして特に、操作装置４の操作レバー４ａが操作されている状態から中立に戻されるものの、操作レバー４ａを中立位置からそれまでの操作方向とは逆方向に操作する反転操作時のように、前述した従来技術における所定時間と同等の時間が経過する前に、中立状態にある操作レバー４ａが再操作されたときには、図７の手順Ｓ１３の判断がイエスとなって、手順Ｓ１４に移り、その直前に手順Ｓ１６で演算されたポンプ吸収トルクＴ、すなわち図３の定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１と所定の低ポンプ吸収トルク制限値Ｔ２の間の値となるポンプ吸収トルクＴによる制御がなされる。したがって、このときのポンプ吸収トルクＴは、上述のように図３に示す定格ポンプ吸収トルク制限値Ｔ１よりも小さいことから、エンジン１にかかる負荷が小さくなり、エンジンラグダウンを抑えることができる。

この別の実施形態にあっても、操作装置４の操作レバー４ａが操作状態から中立に戻された後、比較的短時間の間に行なわれる再操作時のエンジンラグダウンを小さく抑えることができ、このような再操作時の作業性、操作性の低下を防止できる。

本発明の一実施形態が備えられる建設機械の油圧回路図である。 図１に示す建設機械に備えられるポンプ傾転制御手段を示す図である。 本発明の一実施形態に備えられるコントローラに含まれるＰＱ設定手段で設定される通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値、及び減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値を示す図である。 本発明の一実施形態に備えられるコントローラに含まれる関数設定手段で設定されるブースト圧と保持時間の関係を示す図である。 別の実施形態に備えられるコントローラに含まれる関数設定手段で設定されるブースト圧と規定減トルク率Ａの関係を示す図である。 本発明の一実施形態に備えられるコントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。 別の実施形態に備えられるコントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ 油圧ポンプ
２ｂ 主管路
３ 方向制御弁
４ 操作装置
５ 油圧シリンダ
６ パイロットポンプ（トルク制御手段）（減トルク手段）
７ａ パイロット管路（操作検出手段）
７ｂ パイロット管路（操作検出手段）
８ 傾転制御アクチュエータ（トルク制御手段）（減トルク手段）
９ ブースト圧センサ（ブースト圧測定手段）
１０ シャトル弁（操作検出手段）
１１ 圧力スイッチ（操作検出手段）
１２ 圧力センサ
１３ コントローラ（トルク制御手段）（減トルク手段）
１４ 電磁弁（トルク制御手段）（減トルク手段）
Ｔ１ 定格ポンプ吸収トルク制限値
Ｔ２ 所定の低ポンプ吸収トルク制限値

Claims (2)

1. 排気タービンにより過給を行なうエンジンと、このエンジンによって駆動する可変容量型の油圧ポンプ、及びパイロットポンプと、上記油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、この傾転制御アクチュエータの駆動を制御する電磁弁と、通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値、及び減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値である所定の低ポンプ吸収トルクが設定される設定手段を有し、上記電磁弁を制御するコントローラと、上記油圧ポンプから上記油圧アクチュエータに供給される圧油を制御する方向制御弁と、上記油圧アクチュエータを操作する操作装置と、この操作装置が操作されたことを検出する操作検出手段とを備えると共に、
   上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記設定手段とを含むトルク制御手段を備え、このトルク制御手段は、上記操作検出手段によって上記操作装置が操作されたことが検出されたとき、上記コントローラの上記設定手段で設定された上記定格ポンプ吸収トルク制限値に応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が増加することにより、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクとなるように制御し、上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、所定時間経過後に、上記コントローラの上記設定手段で設定される上記所定の低ポンプ吸収トルクに応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が減少することにより、ポンプ吸収トルクを、上記所定の低ポンプ吸収トルクとなるように制御するものであり、
   このトルク制御手段によってポンプ吸収トルクを上記所定の低ポンプ吸収トルクに制御することにより、上記操作装置が中立位置から操作された際のエンジン回転数の一瞬の落ち込みを抑制する建設機械のエンジンラグダウン抑制装置において、
   上記エンジンのブースト圧を測定するブースト圧測定手段と、上記コントローラに含まれ、ポンプ吸収トルクを上記定格ポンプ吸収トルクに保持する時間であり、ブースト圧の低下に比例して短くなる保持時間と上記ブースト圧測定手段で測定されるブースと圧との関係を設定する関数設定手段とを備えると共に、
   上記ブースト圧測定手段と、上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記関数設定手段とを含む減トルク手段を備え、この減トルク手段は、
   上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、上記ブースト圧測定手段で測定されたブースト圧に基づいて上記関数設定手段により求められた上記保持時間の間、上記コントローラによる上記電磁弁の制御により、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクに保持し、
   上記関数設定手段により求められた保持時間の経過後に、上記コントローラによる上記電磁弁の制御により、ポンプ吸収トルクを、上記所定の低ポンプ吸収トルクに減トルクすることを特徴とするエンジンラグダウンの抑制装置。
2. 排気タービンにより過給を行なうエンジンと、このエンジンによって駆動する可変容量型の油圧ポンプ、及びパイロットポンプと、上記油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、この傾転制御アクチュエータの駆動を制御する電磁弁と、通常時の定格ポンプ吸収トルク制限値、及び減トルク制御時のポンプ吸収トルク制限値である所定の低ポンプ吸収トルクが設定される設定手段を有し、上記電磁弁を制御するコントローラと、上記油圧ポンプから上記油圧アクチュエータに供給される圧油を制御する方向制御弁と、上記油圧アクチュエータを操作する操作装置と、この操作装置が操作されたことを検出する操作検出手段とを備えると共に、
   上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記設定手段とを含むトルク制御手段を備え、このトルク制御手段は、上記操作検出手段によって上記操作装置が操作されたことが検出されたとき、上記コントローラの上記設定手段で設定された上記定格ポンプ吸収トルク制限値に応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が増加することにより、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクとなるように制御し、上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、所定時間経過後に、上記コントローラの上記設定手段で設定される上記所定の低ポンプ吸収トルクに応じて上記電磁弁が制御されて、上記パイロットポンプから吐出される圧油の上記傾転制御アクチュエータへの供給が制御され、上記油圧ポンプの上記傾転角が減少することにより、ポンプ吸収トルクを、上記所定の低ポンプ吸収トルクとなるように制御するものであり、
   このトルク制御手段によってポンプ吸収トルクを上記所定の低ポンプ吸収トルクに制御することにより、上記操作装置が中立位置から操作された際のエンジン回転数の一瞬の落ち込みを抑制する建設機械のエンジンラグダウン抑制装置において、
   上記エンジンのブースト圧を測定するブースト圧測定手段と、上記コントローラに含まれ、ポンプ吸収トルクを減少させる割合であり、ブースト圧の低下に応じて大きくなる減トルク率と上記ブースト圧測定手段により測定されるブースト圧との関係を設定する関数設定手段とを備えると共に、
   上記ブースト圧測定手段と、上記パイロットポンプと、上記電磁弁と、上記傾転制御アクチュエータと、上記コントローラの上記関数設定手段とを含む減トルク手段を備え、この減トルク手段は、
   上記操作検出手段によって上記操作装置が中立位置となったことが検出されたとき、上記ブースト圧測定手段で測定されたブースト圧に基づき上記関数設定手段により求められた減トルク率を、上記定格ポンプ吸収トルクに乗じて得られる値に基づく上記コントローラによる上記電磁弁の制御により、ポンプ吸収トルクを、上記定格ポンプ吸収トルクから上記所定の低ポンプ吸収トルクまで徐々に減トルクすることを特徴とするエンジンラグダウンの抑制装置。

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