JP4188902B2 - 油圧建設機械の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は油圧建設機械の制御装置に係わり、特に、原動機（エンジン）により駆動される油圧ポンプから吐出される圧油により油圧アクチュエータを駆動して、必要な作業を行うとともに、原動機に係わる制御モードを選択してエンジン回転数を制御するモード選択手段を備えた油圧ショベル等の油圧建設機械の制御装置に関する。

油圧ショベル等の油圧建設機械では、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少なくとも１つの可変容量型の油圧ポンプを駆動して、油圧ポンプから吐出される圧油によって複数の油圧アクチュエータを駆動し、必要な作業を行っている。このディーゼルエンジンにはスロットルダイヤル等の目標回転数を指令する入力手段が備えられ、この目標回転数に応じて燃料噴射量が制御され、回転数が制御される。また、油圧ポンプには馬力制御のためのポンプ吸収トルク制御手段が設けられ、ポンプ吐出圧力が上昇するときポンプ吸収トルクが予め定めた値（最大吸収トルク）を超えないようにポンプ傾転が減少するよう制御される。

また、油圧ショベル等の油圧建設機械では、スロットルダイヤル等の目標回転数を指令する入力手段とは別にモード選択手段を設け、このモード選択手段によりエコノミモード等の制御モード（作業モード）を設定してをエンジン回転数を制御することが、一般に行われている。エコノミモードではエンジン回転数が低下するため燃費が向上する。

特開昭６２−１６０３３１号公報には、原動機回転数と油圧ポンプの押しのけ容積の関係を予め複数組設定しておき、種々の検出手段で作業状態を判別し、その判別結果とモード選択スイッチからの信号とに応じて複数組の１つを選択し、制御モードを自動的に切り替えることで、油圧ポンプの最大吐出流量が作業状態に適するよう原動機の回転数と油圧ポンプの押しのけ容積を制御する技術が記載されている。

特開昭６２−１６０３３１号公報

油圧ショベル等の建設機械の油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量の関係は走行、旋回、空中動作等の比較的軽負荷時の作業速度により油圧ポンプの最大押しのけ容積を決定し、エンジンの出力馬力により油圧ポンプの吐出圧力の高圧時の押しのけ容積を設定する。

また、一般的なエコノミーモードは、建設機械の作動状況に関係なくエンジン回転を一定量下げるものが主流である。このようなシステムでエコノミーモードを選択すると、軽負荷時の性能を考慮して最大押しのけ容積を決定したものの、エンジン回転の低下に比例して油圧ポンプの吐出流量が減少するため、性能低下（作業速度の低下）が発生し、作業効率が低下する。

特開昭６２−１６０３３１号公報では、原動機回転数と油圧ポンプの押しのけ容積の関係を予め複数組設定しておき、作業状態に応じて複数組の１つを選択することで油圧ポンプの最大吐出流量が作業状態に適するようエンジン回転数と油圧ポンプの押しのけ容積を制御し、極力性能低下を抑えようとしている。

しかしながら、馬力制御のためのポンプ吸収トルク制御手段を備えたシステムでは、油圧ポンプが最大流量を吐出することのできる範囲はポンプ吸収トルク制御領域の範囲外である限られた低圧のポンプ吐出圧範囲だけである。特開昭６２−１６０３３１号公報のシステムでは、低圧のポンプ吐出圧範囲で最大吐出流量を確保できても、ポンプ吸収トルク制御領域では従来の一般的なエコノミモードと同様に油圧ポンプの吐出流量が減少し、性能低下が発生する。

通常、油圧建設機械が行う一連の動作の中には様々な負荷状態が連続的に混合されており、ポンプ負荷頻度は、ポンプ吸収トルク制御領域の一部である中間のポンプ吐出圧範囲で最も高くなる。特開昭６２−１６０３３１号公報のシステムでは、上記のように低圧のポンプ吐出圧範囲で最大吐出流量を確保するだけであり、ポンプ負荷頻度の高い領域（中間のポンプ吐出圧範囲）では効果が得られない。

また、種々の検出手段を設けて現在の作業状態に適したモードを自動選択させると、オペレータの意図しないモード切り替えが発生して、エンジン回転の変動や、ポンプ吐出流量の変動が不連続に発生し、違和感を覚えることがあるばかりか、検出手段を数多く設置する必要があり、コスト的にも不利である。

本発明の目的は、モード選択手段によるモード選択で原動機回転数を低減して燃費を向上させるとともに、必要な負荷領域ではポンプ吐出流量の減少による性能低下（作業速度の低下）を少なくして作業効率を向上させ、かつ原動機回転数やポンプ吐出流量が不連続に変化せず操作性に優れた油圧建設機械の制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成を採用する。

（１）本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される少なくとも１つの可変容量油圧ポンプと、この油圧ポンプの圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータと、前記原動機の回転数を制御する回転数制御手段とを備えた油圧建設機械の制御装置において、前記原動機に係わる制御モードを選択するモード選択手段と、前記油圧ポンプの負荷圧を検出する負荷圧検出手段と、前記油圧ポンプの負荷圧の上昇に対して前記原動機の回転数を低下させるための原動機回転数が予め設定してあり、前記モード選択手段により特定モードが選択されると、前記負荷圧検出手段により検出した油圧ポンプの負荷圧をその予め設定した原動機回転数に参照して対応する原動機回転数を求め、この原動機回転数に基づいて前記回転数制御手段の目標回転数を設定する目標回転数設定手段とを備えるものとする。

このように構成した本発明において、目標回転数設定手段は、モード選択手段により特定モードが選択されたときに、油圧ポンプの負荷圧を予め設定した原動機回転数に参照して対応する原動機回転数を求め、この原動機回転数に基づいて記回転数制御手段の目標回転数を設定するため、特定モードの選択時は原動機回転数が低減するよう制御され、燃費を向上させることができる。また、制御のベースとなる原動機回転数は油圧ポンプの負荷圧の上昇に対して原動機の回転数を低下させるよう設定されているため、その設定を適切に調整することで必要な負荷領域ではポンプ吐出流量の減少による性能低下（作業速度の低下）を少なくして作業効率を向上することができる。

また、その設定を適切に調整することで、作業中の負荷頻度の変化に対して原動機回転数及びポンプ吐出流量が連続的に変化させることができ、これにより原動機回転数やポンプ吐出流量が不連続に変化せず、作業速度の急変、エンジン音の変動による操作上の違和感も防ぐことができ、操作性を向上することができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記目標回転数設定手段は、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値より低いときは前記目標回転数として前記原動機の定格目標回転数を設定し、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値を超えると、負荷圧の上昇に応じて前記目標回転数を低下させる。

このように構成して原動機制御を行うと、負荷の高い範囲では原動機回転数が低く制御されるので、燃費向上に効果があり、負荷が低い範囲では標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能である。更に頻度の多い中間の負荷領域では、燃費と作業速度を両立できる回転数制御が可能である。

（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記目標回転数設定手段は、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値より低いときは前記目標回転数として前記原動機の定格目標回転数を設定し、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値を超えると、その負荷圧の上昇に応じて前記目標回転数を低下させ、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が前記第１の値より高い第２の値を超えると、その負荷圧の上昇に応じて前記目標回転数を前記定格目標回転数へと上昇させる。

これにより軽負荷での作業速度、高負荷時の作業速度（力強さ）は変わらず、中負荷時の燃費向上が可能である。

（４）また、上記（１）において、好ましくは、前記油圧ポンプの負荷圧の上昇に応じて前記油圧ポンプの最大押しのけ容積を減少させ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクが設定値を超えないよう制御するポンプ吸収トルク制御手段を更に備え、前記目標回転数設定手段は、前記目標回転数として、前記ポンプ吸収トルク制御手段による最大吸収トルク制御領域において前記原動機の定格目標回転数よりも低い回転数を設定する。

（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記目標回転数設定手段は、前記予め設定した原動機回転数として回転数補正値が設定してあり、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧をその予め設定した回転数補正値に参照して対応する回転数補正値を求め、この回転数補正値に基づいて前記目標回転数を求める。

（６）更に、上記（１）において、好ましくは、前記目標回転数設定手段は、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値を超えると回転数補正値を演算する第１手段と、前記原動機の定格目標回転数から前記回転数補正値を減算し、前記目標回転数を算出する第２手段とを有する。

（７）上記（６）において、好ましくは、前記モード選択手段は、前記特定のモード以外のモードが選択されたときは前記第２手段の減算処理を無効とし、前記特定のモードが選択されると前記第２手段の減算処理を有効とする。

（８）また、上記（６）において、好ましくは、前記油圧ポンプの負荷圧が第３の値より高くなると、その油圧ポンプの負荷圧の上昇に応じて前記油圧ポンプの最大押しのけ容積を減少させ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクが設定値を超えないよう制御するポンプ吸収トルク制御手段を更に備え、前記第１の値は前記第３の値付近に設定されている。

本発明によれば、モード選択手段によるモード選択で原動機回転数を低減して燃費を向上させることができるとともに、必要な負荷領域ではポンプ吐出流量の減少による性能低下（作業速度の低下）を少なくして、作業効率を向上することができる。

また、作業中に負荷頻度が変化しても原動機回転数及びポンプ吐出流量は連続的に変化するので、作業速度の急変、エンジン音の変動による操作上の違和感も防ぐことができ、操作性を向上することができる。

また、本発明によれば、負荷の高い範囲では原動機回転数が低く制御されるので、燃費向上に効果があり、負荷が低い範囲では標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能である。頻度の多い中間の負荷領域では、燃費と作業速度を両立できる回転数制御が可能である。

更に、本発明によれば、軽負荷での作業速度、高負荷時の作業速度（力強さ）は変わらず、中負荷時の燃費向上が可能である。

このように負荷圧に対して原動機の目標回転数の設定を適当に調整することで、広範囲な負荷状況で最適な作業速度を提供し、かつ燃費向上を実現することが可能である。

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原動機と油圧ポンプの制御装置に適用した場合のものである。

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、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。

９は固定容量型のパイロットポンプであり、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。

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。

弁装置５の詳細を説明する。

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。
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。

図３に本発明の原動機と油圧ポンプの制御装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す。油圧ショベルは下部走行体１００と、上部旋回体１０１と、フロント作業機１０２とを有している。下部走行体１００には左右の走行モータ５０，５６が配置され、この走行モータ５０，５６によりクローラ１００ａが回転駆動され、前方又は後方に走行する。上部旋回体１０１には旋回モータ５３が搭載され、この旋回モータ５３により上部旋回体１０１が下部走行体１００に対して右方向又は左方向に旋回される。フロント作業機１０２はブーム１０３、アーム１０４、バケット１０５からなり、ブーム１０３はブームシリンダ５２により上下動され、アーム１０４はアームシリンダ５４によりダンプ側（開く側）又はクラウド側（掻き込む側）に操作され、バケット１０５はバケットシリンダ５１によりダンプ側（開く側）又はクラウド側（掻き込む側）に操作される。

流量制御弁５ａ〜５ｉの操作パイロット系を図４に示す。

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、ペダル又はレバーの操作量に応じた操作パイロット圧が生成される。

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が接続され、これらシャトル弁６１〜６７には更にシャトル弁６８，６９，１００〜１０３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として導出され、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として導出される。

以上のような油圧駆動系に本発明の原動機と油圧ポンプの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。

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４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の傾転位置が制御される。

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。

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が位置する受圧室２０ｄ，２０ｅとを有し、両受圧室２０ｄ，２０ｅの圧力が等しいときは作動ピストン２０ｃは図示右方向に移動し、これにより斜板１ａ又は２ａの傾転は大きくなりポンプ吐出流量が増大し、大径側の受圧室２０ｄの圧力が低下すると、作動ピストン２０ｃは図示左方向に移動し、これにより斜板１ａ又は２ａの傾転が小さくなりポンプ吐出流量が減少する。また、大径側の受圧室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に接続され、小径側の受圧室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。

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、制御圧力が高いときは弁体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減圧せずに受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１又は２の傾転を大きくし、制御圧力が低下するにしたがって弁体２１ａがバネ２１ｂの力で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減圧して受圧室２０ｄに伝達し、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の吸収トルクを制御し、全馬力制御をする弁である。

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からの制御圧力が操作駆動部の受圧室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の弾性力と受圧室２２ｃに導かれる制御圧力の油圧力との差の値より低いときは、弁体２２ｅは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減圧せずに受圧室２０ｄに伝達して油圧ポンプ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値よりも高くなるにしたがって弁体２２ａが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減圧して受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１，２の傾転を小さくする。これにより、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の上昇に応じて油圧ポンプ１，２の傾転（押しのけ容積）が減少し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが設定値を超えないよう制御される。このときの最大吸収トルクの設定値はバネ２２ｄの弾性力と受圧室２２ｃに導かれる制御圧力の油圧力との差の値により決まり、この設定値はソレノイド制御弁３２からの制御圧力より可変である。ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低いときは、当該設定値を大きくし、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当該設定値を小さくする。

図５に全馬力制御用の第２サーボ弁２２を備えた油圧ポンプ１，２の吸収トルク制御特性を示す。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。Ａ１，Ａ２，Ａ３はバネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる最大吸収トルクの設定値である。ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなる（駆動電流が小さくなる）に従い、バネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる最大吸収トルクの設定値は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（駆動電流が大きくなる）に従いバネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる最大吸収トルクの設定値はＡ３，Ａ２，Ａ１と変化し、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクはＴ３，Ｔ２，Ｔ１と増大する。

再び図１に戻り、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、出力する制御圧力が最高になり、駆動電流SI1,SI2,SI3が増大するに従って出力する制御圧力が低くなるよう動作する。駆動電流SI1,SI2,SI3は図６に示すコントローラ７０より出力される。

原動機１０はディーゼルエンジンであり、燃料噴射装置１４を備えている。この燃料噴射装置１４はガバナ機構を有し、図６に示すコントローラ７０からの出力信号による目標エンジン回転数NR1になるようにエンジン回転数を制御する。

燃料噴射装置のガバナ機構のタイプは、コントローラからの電気的な信号による目標エンジン回転数になるよう制御する電子ガバナ制御装置や、機械式の燃料噴射ポンプのガバナレバーにモータを連結し、コントローラからの指令値に基づいて目標エンジン回転数になるよう予め定められた位置にモータを駆動し、ガバナレバー位置を制御するような機械式ガバナ制御装置がある。本実施形態の燃料噴射装置１４はいずれのタイプも有効である。

原動機１０には、図６に示すように目標エンジン回転数をオペレータが手動で入力するための目標エンジン回転数入力部としてエンジン制御ダイヤル７１が設けられ、エンジン制御ダイヤルの操作角αの信号がコントローラ７０に取り込まれる。

また、原動機１０の回転数制御に関して、図６に示すように標準モードとエコノミモードのいずれかを選択するためのモード選択スイッチ７２が設けられ、モード選択指令ＥＭの信号がコントローラ７０に取り込まれる。標準モードはエンジン制御ダイヤル７１により目標回転数を変更可能であるとともに、最大の定格目標回転数を設定し、パワーモードとして使用されるモードであり、エコノミーモードは車体の作動状況に関係なくエンジン回転数を一定量下げるモードである。

更に、図１に示すように、油圧ポンプ１，２の吐出圧力PD1,PD2を検出する圧力センサー７５，７６が設けられ、図４に示すように、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とが設けられている。

コントローラ７０の全体の信号の入出力関係を図６に示す。コントローラ７０は上記のようにエンジン制御ダイヤル７１の操作角αの信号、モード選択スイッチ７２のモード選択指令ＥＭ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、圧力センサー７５，７６の油圧ポンプ１，２の吐出圧力PD1,PD2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に出力し、油圧ポンプ１，２の傾転位置、即ち吐出流量を制御すると共に、目標エンジン回転数NR1の信号を燃料噴射装置１４に出力し、エンジン回転数を制御する。

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７に示す。

図７において、コントローラ７０は、ポンプ目標傾転演算部７０ａ，７０ｂ、ソレノイド制御弁３０，３１の出力圧力演算部７０ｇ，７０ｈ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋ，７０ｍ、ポンプ最大吸収トルク演算部７０ｉ、ソレノイド制御弁３２の出力圧力演算部７０ｎ、ソレノイド出力電流演算部７０ｐの各機能を有している。

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。

出力圧力演算部７０ｇは油圧ポンプ１に対して目標傾転θR1が得られるソレノイド制御弁３０の出力圧力（制御圧力）SP1を求め、ソレノイド出力電流演算部７０ｋは出力圧力（制御圧力）SP1が得られるソレノイド制御弁３０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。
目標ポンプ傾転演算部７０ｂ、出力圧力演算部７０ｈ、ソレノイド出力電流演算部７０ｍでも、同様にポンプ制御信号PL2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。
ポンプ最大吸収トルク演算部７０ｉは、目標エンジン回転数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、そのときの目標エンジン回転数NR1に応じた油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクTRを算出する。この最大吸収トルクTRは目標エンジン回転数NR1で回転するエンジン１０の出力トルク特性にマッチングする油圧ポンプ１，２の目標とする最大吸収トルクであり、メモリのテーブルには、目標エンジン回転数NR1がアイドル回転数付近の低回転数領域にあるときは最大吸収トルクTRは最も小さく、目標エンジン回転数NR1が低回転数領域から増大するに従い最大吸収トルクTRも増大し、目標エンジン回転数NR1が最大の定格回転数Ｎｍａｘよりも少し低めの回転数になると最大吸収トルクTRは最大TRmaxとなり、目標エンジン回転数NR1が最大の定格回転数Ｎｍａｘになると最大吸収トルクTRは最大TRmaxよりも少し低めの値となるよう、NR1とTRの関係が設定されている。

出力圧力演算部７０ｎは、最大吸収トルクTRを入力し、第２サーボ弁２２におけるバネ２２ｄの力と受圧室２２ｃの油圧力との差で決まる最大吸収トルクの設定値がTRとなるソレノイド制御弁３２の出力圧力（制御圧力）SP3を求め、ソレノイド出力電流演算部７０ｐは出力圧力（制御圧力）SP3が得られるソレノイド制御弁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。

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SP3を出力し、第２サーボ弁２２には演算部７０ｉで求めた最大吸収トルクTRと同じ値の最大吸収トルクが設定される。

コントローラ７０のエンジン１０の制御に関する処理機能を図８に示す。

図８において、コントローラ７０は、基準目標回転数演算部７００ａ、パワーモード定格目標回転設定部７００ｂ、ポンプ吐出圧平均値演算部７００ｃ、エンジン回転数補正値演算部７００ｄ、モード選択部７００ｅ、減算部７００ｆ、最小値選択部７００ｇの各機能を有している。

基準目標回転数演算部７００ａは、エンジン制御ダイヤル７１の操作角α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αに応じた基準目標回転数NROを算出する。このNROは目標エンジン回転数NR1の基準値となるものであり、操作角αが大きくなるに従って基準目標回転数NROが大きくなるようにαとNROの関係が設定されている。

パワーモード定格目標回転設定部７００ｂは、パワーモードの最大の定格目標回転数Nmaxを設定し、出力する。

ポンプ吐出圧平均値演算部７００ｃは、油圧ポンプ１，２の吐出圧力PD1,PD2の信号を入力し、吐出圧力PD1,PD2の平均値を演算し、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍとする。なお、油圧ポンプ１，２の吐出圧力PD1,PD2或いはその平均値Ｐｍは油圧アクチュエータ５０〜５６の負荷の大きさに応じて増減する値であり、本願明細書中ではそれらを、適宜、油圧ポンプの負荷圧という。

エンジン回転数補正値演算部７００ｄは、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍ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Ｐｍに応じたエンジン回転数補正値ΔＮ0を算出する。

図９にエンジン回転数補正値演算部７００ｄにおけるポンプ吐出圧平均値Ｐｍとエンジン回転数補正値ΔＮ0の関係を拡大して示す。メモリのテーブルには、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが中間圧付近の圧力ＰＡ以下のときはエンジン回転数補正値ΔＮ0は０であり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高くなると、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従いエンジン回転数補正値ΔＮ0が増加するようにＰｍとΔＮ0の関係が設定されている。

エンジン回転数補正値ΔＮ0が０の範囲（ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが０から予め定めた圧力ＰＡまでの範囲）はポンプ吸収トルク制御手段による制御領域Ｘ（後述）よりも油圧ポンプ１，２の負荷圧が低い領域Ｙ（後述）に対応し、エンジン回転数補正値ΔＮ0が０より大となる範囲（ポンプ吐出圧平均値ＰｍがＰＡ以上の範囲）は第２サーボ弁（ポンプ吸収トルク制御手段）による制御領域Ｘ（後述）に対応する。

モード選択部７００ｅは、モード選択指令ＥＭが標準モードを選択したときはｏｆｆで、エンジン回転数補正値ΔＮ１＝０を出力し、モード選択指令ＥＭがエコノミモードを選択したときはｏｎとなり、エンジン回転数補正値ΔＮ１としてエンジン回転数補正値演算部７００ｄで計算されたエンジン回転数補正値ΔＮ0（ΔＮ１＝ΔＮ0）を出力する。

減算部７００ｆは、定格目標回転設定部７００ｂの出力である定格目標回転数Nmaxからモード選択部７００ｅの出力であるエンジン補正回転数ΔＮ１を減算し、目標エンジン回転数ＮＲ２とする。

最小値選択部７００ｇは、基準目標回転数演算部７００ａで演算された基準目標回転数NROと減算部７００ｆで演算された目標回転数ＮＲ２の小さい方を選択し目標エンジン回転数NR1として出力する。この目標エンジン回転数NR1は燃料噴射装置１４（図１参照）へ送られる。また、この目標エンジン回転数NR1は、同じコントローラ７０内の油圧ポンプ１，２の制御に関するポンプ最大吸収トルク演算部７０ｅ（図６参照）にも送られる。

以上において、燃料噴射装置１４は、原動機１０の回転数を制御する回転数制御手段を構成し、モード選択スイッチ７２は原動機１０に係わる制御モードを選択するモード選択手段を構成し、圧力センサー７５，７６は油圧ポンプ１，２の負荷圧を検出する負荷圧検出手段を構成し、コントローラ７０の図８に示す基準目標回転数演算部７００ａ、パワーモード定格目標回転設定部７００ｂ、ポンプ吐出圧平均値演算部７００ｃ、エンジン回転数補正値演算部７００ｄ、モード選択部７００ｅ、減算部７００ｆ、最小値選択部７００ｇの諸機能は、油圧ポンプ１，２の負荷圧の上昇に対して原動機１０の回転数を低下させるための原動機回転数（エンジン回転数補正値）が予め設定してあり、モード選択手段７２により特定モード（エコノミモード）が選択されると、前記負荷圧検出手段により検出した油圧ポンプ１，２の負荷圧をその予め設定した原動機回転数に参照して対応する原動機回転数を求め、この原動機回転数に基づいて回転数制御手段１４の目標回転数NR1を設定する目標回転数設定手段を構成する。

この目標回転数設定手段は、予め設定した原動機回転数として回転数補正値ΔＮ0が設定してあり、負荷圧検出手段７５，７６により検出した負荷圧をその予め設定した回転数補正値ΔＮ0に参照して対応する回転数補正値ΔＮ0を求め、この回転数補正値に基づいて目標回転数NR1を求める。

また、上記目標回転数設定手段は、負荷圧検出手段７５，７６により検出した負荷圧が予め設定した値（ＰＡ）より低いときは目標回転数NR1として原動機１０の定格目標回転数（Nmax）を設定し、負荷圧検出手段７５，７６により検出した負荷圧が前記値（ＰＡ）を超えると、負荷圧の上昇に応じて目標回転数NR1を低下させる。

また、第２サーボ弁２２は、油圧ポンプ１，２の負荷圧の負荷圧の上昇に応じて油圧ポンプ１，２の押しのけ容積を減少させ、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが設定値を超えないよう制御するポンプ吸収トルク制御手段を構成し、上記目標回転数設定手段は、目標回転数NR1として、そのポンプ吸収トルク制御手段による最大吸収トルク制御領域Xにおいて原動機１０の定格目標回転数Nmaxよりも低い回転数を設定する。

次に、以上のように構成した本実施の形態の動作の特徴を図１１〜図１６を用いて説明する。

まず、比較例を説明する。この比較例としては、上述した本発明の実施の形態におけるシステムの構成のうち、図８に示したエンジン制御に関する処理機能のみが異なるものを考える。

図１０は、比較例のシステムのエンジン制御に関する処理機能を示す、図８と同様な図である。比較例のシステムは、エンジン制御の処理機能として、基準目標回転数演算部７００ａ、パワーモード定格目標回転設定部７００ｂ、エコノミモード底角目標回転設定部７００ｊ、モード選択部７００ｋ、最小値選択部７００ｇの各機能を有している。

基準目標回転数演算部７００ａ及びパワーモード定格目標回転設定部７００ｂは図８に示した本実施の形態のものと同じである。

エコノミモード定格目標回転設定部７００ｊは、エコノミモードの定格目標回転数Necoを設定し、出力する。

モード選択部７００ｋは、モード選択指令ＥＭが標準モードを選択したときはパワーモード定格目標回転設定部７００ｂの定格目標回転数Nmaxを目標エンジン回転数ＮＲ２として出力し、モード選択指令ＥＭがエコノミモードを選択したときはエコノミモード定格目標回転設定部７００ｊの定格目標回転Necoを目標エンジン回転数ＮＲ２として出力する。

最小値選択部７００ｇは、基準目標回転数演算部７００ａで演算された基準目標回転数NROとモード選択部７００ｋで選択された目標回転数ＮＲ２の小さい方を選択し、目標エンジン回転数NR1として出力。この目標エンジン回転数NR1は燃料噴射装置１４（図１参照）へ送られる。また、この目標エンジン回転数NR1は、図６に示した油圧ポンプ１，２の制御に関するポンプ最大吸収トルク演算部７０ｅにも送られる。

図１１はエンジン回転数（原動機１０の回転数）とポンプ吐出流量（油圧ポンプ１又は２の吐出流量）との関係を示す図である。原動機回転数が上昇するにしたがってポンプ吐出流量も増大する。

図１２は、図１０に示したエンジン制御機能を備えた比較例のシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力（油圧ポンプ１及び２の吐出圧力の平均値）に対するポンプ吐出流量の変化を示す図である。図中、Ｘは図１に示したポンプレギュレータの第２サーボ弁２２（ポンプ吸収トルク制御手段）の制御領域であり、Ｙはその制御領域Ｘより圧力の低い領域である。

油圧ショベル等の建設機械の油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量の関係は走行、旋回、空中動作等の比較的軽負荷時の作業速度により油圧ポンプ１，２の最大押しのけ容積を決定し（領域Ｙ）、エンジン１０の出力馬力により油圧ポンプ１，２の吐出圧力の高圧時の押しのけ容積を設定する（領域Ｘ）。

また、一般的なエコノミーモードは、図１０を用いて説明したように、建設機械の作動状況に関係なくエンジン回転を一定量下げるものが主流である。図１２中、一点鎖線はその場合のポンプ吐出流量の変化を示している。この図から分かるように、比較例のシステムでエコノミーモードを選択すると、軽負荷時の性能を考慮して最大押しのけ容積を決定したものの、エンジン回転の低下に比例して油圧ポンプの吐出流量が減少するため、性能低下が発生する。

図１３は、本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力（油圧ポンプ１及び２の吐出圧力の平均値）に対するポンプ吐出流量の変化を示す図である。図中、図１２と同様、Ｘは図１に示したポンプレギュレータの第２サーボ弁２２（ポンプ吸収トルク制御手段）の制御領域であり、Ｙはその制御領域Ｘより圧力の低い領域である。Zは定格目標回転数Nmaxの低下に対応するポンプ吐出流量の減少量を示す特性線である。一点鎖線は、比較のため、図１２で示した比較例のポンプ吐出流量の変化を示している。

図１４は、本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力（油圧ポンプ１及び２の吐出圧力の平均値）に対する目標エンジン回転数NR1の変化を示す図である。

本実施の形態では、モード選択指令ＥＭがエコノミモードを選択すると、図８に示したモード選択部７００ｅがｏｎとなり、エンジン回転数補正値ΔＮ１としてエンジン回転数補正値演算部７００ｄで計算されたエンジン回転数補正値ΔＮ0（ΔＮ１＝ΔＮ0）を出力し、減算部７００ｆで、定格目標回転数Nmaxからエンジン補正回転数ΔＮ１（＝ΔＮ0）を減算し、目標エンジン回転数ＮＲ２とし、最小値選択部７００ｇでその目標回転数ＮＲ２を選択し、目標エンジン回転数NR1として出力する。エンジン回転数補正値演算部７００ｄでは、前述したように、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが予め定めた圧力ＰＡ以下のときはエンジン回転数補正値ΔＮ0は０であり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高くなると、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従いエンジン回転数補正値ΔＮ0が増加するようにＰｍとΔＮ0の関係が設定されている。

したがって、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍに対するエンジン回転数補正値ΔN0の変化に対応して対応して目標エンジン回転数NR1は図１４に示すように変化する。つまり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡ以下のときは目標エンジン回転数NR1は定格目標回転数Nmaxであり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高くなると、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従い定格目標回転数Nmaxは低下する。

その結果、パワーモード（標準モード）からエコノミモードに変更してエンジン制御を行うと、油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は図１３の特性線Ｚで示すようになり、油圧ポンプ１，２の吐出流量は図１３の点線のように変化する。

つまり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡ以下であるポンプ吐出圧の低い領域Ｙではエンジン回転数は低下しないので、油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は０であり、ポンプ吐出流量は標準モードとほとんど変わらない。ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高いポンプ吸収トルク制御領域Ｘでは、図１４に示した目標エンジン回転数NR1の変化に対応して、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従い油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は増加する。このためポンプ吸収トルク制御領域Ｘの図示右側（高圧側）のポンプ吐出圧力が高い範囲では従来と同程度にポンプ吐出流量も低下し、領域Ｘの図示左側（低圧側）の中間のポンプ吐出圧範囲では、ポンプ吐出圧の大きさに応じて従来より少なめでポンプ吐出流量が低下する。

図１５は、ポンプ負荷頻度を示す図である。通常、一連の動作の中に様々な負荷状態が連続的に混合されており、ポンプ負荷頻度は図１５に示すようになる。横軸のポンプ負荷圧はポンプ吐出圧に対応する。

図１６は、ポンプ吐出量特性図にポンプ頻度の高い領域を重ねて示す図である。ポンプ負荷頻度の高い領域は中間のポンプ吐出圧範囲に対応している。

以上のように本実施の形態によれば、ポンプ吐出圧（負荷）の高い範囲ではエンジン回転が低く制御されるので燃費向上に効果があり、ポンプ吐出圧（負荷）が低い範囲では標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能である。また、負荷頻度の高い中間の負荷領域では、燃費と作業速度を両立できる回転数制御が可能である。このようにモード選択手段によるモード選択で原動機回転数を低減して、燃費を向上させることができるとともに、必要な負荷領域ではポンプ吐出流量の減少による性能低下（作業速度の低下）を少なくして、作業効率を向上させることができる。

また、作業中に負荷頻度が変化しても原動機回転数は連続的に変化するので、作業速度の急変、エンジン音の変動による操作上の違和感も防ぐことができ、操作性を向上することができる。

本発明の第２の実施の形態を図１７〜図１９を用いて説明する。本実施の形態は、図８に示したコントローラ７０のエンジン回転数補正値演算部７００ｄにおけるポンプ吐出圧平均値Ｐｍとエンジン回転数補正値ΔＮ0の設定関係が第１の実施の形態のものとは異なる。第１の実施の形態では、高負荷時の燃費低減と、中負荷時の作業速度と燃費の両立を目的とした設定としたが、本実施の形態は中負荷時の燃費向上を重視した設定としたものである。

図１７は、本実施の形態におけるエンジン回転数補正値演算部７００ｄにおけるポンプ吐出圧平均値Ｐｍとエンジン回転数補正値ΔＮ0の関係を示す図である。メモリのテーブルには、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが中間圧付近の圧力ＰＡ以下のときはエンジン回転数補正値ΔＮ0は０であり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高くなると、圧力ＰＢまではポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従いエンジン回転数補正値ΔＮ0が増加し、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＢより高くなると、それ以上の上昇に対してはエンジン回転数補正値ΔＮ0が減少するようＰｍとΔＮ0の関係が設定されている。

エンジン回転数補正値演算部７００ｄでは、このようなポンプ吐出圧平均値Ｐｍとエンジン回転数補正値ΔＮ0の設定関係に基づき、入力したポンプ吐出圧平均値Ｐｍに対応するエンジン回転数補正値ΔＮ0を算出する。

それ以外の構成は第１の実施の形態と同じである。

図１８は、本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力（油圧ポンプ１及び２の吐出圧力の平均値）に対する目標エンジン回転数NR1の変化を示す図である。

図１９は、本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力（油圧ポンプ１及び２の吐出圧力の平均値）に対するポンプ吐出流量の変化を示す図である。図中、図１３と同様、Ｘは図１に示したポンプレギュレータの第２サーボ弁２２（ポンプ吸収トルク制御手段）の制御領域であり、Ｙはその制御領域Ｘより圧力の低い領域である。Z１は定格目標回転数Nmaxの低下に対応するポンプ吐出流量の減少量を示す特性線である。一点鎖線は、比較のため、図１２で示した比較例のポンプ吐出流量の変化を示している。

本実施の形態では、モード選択指令ＥＭがエコノミモードを選択すると、図８に示したモード選択部７００ｅがｏｎとなり、エンジン回転数補正値ΔＮ１として上記のようにエンジン回転数補正値演算部７００ｄで計算されたエンジン回転数補正値ΔＮ0（ΔＮ１＝ΔＮ0）を出力し、減算部７００ｆで、定格目標回転数Nmaxからエンジン補正回転数ΔＮ１（＝ΔＮ0）を減算し、目標エンジン回転数ＮＲ２とし、最小値選択部７００ｇでその目標回転数ＮＲ２を選択し、目標エンジン回転数NR1として出力する。

したがって、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍに対するエンジン回転数補正値ΔN0の変化に対応して対応して目標エンジン回転数NR1は図１８に示すように変化する。つまり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡ以下のときは目標エンジン回転数NR1は定格目標回転数Nmaxであり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高くなると、圧力ＰＢまではポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従い定格目標回転数Nmaxは低下し、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＢより高くなると、それ以上の上昇に対しては目標エンジン回転数NR1が上昇する。

その結果、パワーモード（標準モード）からエコノミモードに変更してエンジン制御を行うと、油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は図１９の特性線Ｚ１で示すようになり、油圧ポンプ１，２の吐出流量は図１９の点線のように変化する。つまり、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡ以下であるポンプ吐出圧の低い領域Ｙではエンジン回転数は低下しないので、油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は０であり、ポンプ吐出流量は標準モードとほとんど変わらない。ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＡより高いポンプ吸収トルク制御領域Ｘでは、図１８に示した目標エンジン回転数NR1の変化に対応して、圧力ＰＢまではポンプ吐出圧平均値Ｐｍが高くなるに従い油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は増加し、ポンプ吐出圧平均値Ｐｍが圧力ＰＢより高くなると、それ以上の上昇に対しては油圧ポンプ１，２の吐出流量の減少量は減少する。このためポンプ吸収トルク制御領域Ｘの図示右側（高圧側）のポンプ吐出圧力が高い範囲（特にポンプ吐出圧の上限に近い範囲）では、ポンプ吐出流量は標準モードとほとんど変わらず、領域Ｘの図示左側（低圧側）の中間のポンプ吐出圧範囲では、ポンプ吐出圧の大きさに応じてポンプ吐出流量が低下する。

本実施の形態によれば、軽負荷での作業速度、高負荷時の作業速度（力強さ）は標準モードと変わらず、中負荷時の燃費向上が可能である。

このように本発明によれば、負荷圧に対して原動機の目標回転数の設定を適当に調整することで、広範囲な負荷状況で最適な作業速度を提供し、かつ燃費向上を実現することが可能である。

なお、以上の実施の形態において、エンジン回転制御の精度を高めるため、エンジン回転数検出手段を設け、フィードバック制御としても構わない。

本発明の一実施形態による原動機と油圧ポンプの制御装置を示す図である。 図１に示す油圧ポンプに接続された弁装置及びアクチュエータの油圧回路図である。 本発明の原動機と油圧ポンプの制御装置を搭載した油圧ショベルの外観を示す図である。 図２に示す流量制御弁の操作パイロット系を示す図である。 図１に示すポンプレギュレータの第２サーボ弁による吸収トルクの制御特性を示す図である。 コントローラの入出力関係を示す図である。 コントローラのポンプ制御部の処理機能を示す機能ブロック図である。 コントローラのエンジン制御部の処理機能を示す機能ブロック図である。 エンジン回転数補正値演算部に設定されたポンプ吐出圧平均値Ｐｍとエンジン回転数補正値ΔＮ0の関係を拡大して示す図である。 比較例のシステムのエンジン制御に関する処理機能を示す、図８と同様な図である。 エンジン回転数とポンプ吐出流量との関係を示す図である。 図１０に示したエンジン制御機能を備えた比較例のシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力に対するポンプ吐出流量の変化を示す図である。 本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力に対するポンプ吐出流量の変化を示す図である。 本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力に対する目標エンジン回転数NR1の変化を示す図である。 ポンプ負荷頻度を示す図である。 ポンプ吐出量特性図にポンプ頻度の高い領域を重ねて示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係わるエンジン回転数補正値演算部に設定されたポンプ吐出圧平均値Ｐｍとエンジン回転数補正値ΔＮ0の関係を拡大して示す図である。 本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力に対する目標エンジン回転数NR1の変化を示す図である。 本実施の形態に係わるシステムでモード選択指令ＥＭをパワーモードとしての標準モードからエコノミーモードに切り換えたときのポンプ吐出圧力に対するポンプ吐出流量の変化を示す図である。

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 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 コントローラ
７０ａ，７０ｂ ポンプ目標傾転演算部
７０ｇ，７０ｈ 出力圧力演算部
７０ｋ，７０ｍ ソレノイド出力電流演算部
７０ｉ ポンプ最大吸収トルク演算部
７０ｎ 出力圧力演算部
７０ｐ ソレノイド出力電流演算部
７００ａ 基準目標回転数演算部
７００ｂ パワーモード定格目標回転設定部
７００ｃ ポンプ吐出圧平均値演算部
７００ｄ エンジン回転数補正値演算部
７００ｅ モード選択部
７００ｆ 減算部
７００ｇ 最小値選択部
７１ エンジン制御ダイヤル
７２ モード選択スイッチ
７３，７４ 圧力センサー
７５，７６ 圧力センサー

Claims (8)

1. 原動機と、
   この原動機によって駆動される少なくとも１つの可変容量油圧ポンプと、
   この油圧ポンプの圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータと、
   前記原動機の回転数を制御する回転数制御手段とを備えた油圧建設機械の制御装置において、
   前記原動機に係わる制御モードを選択するモード選択手段と、
   前記油圧ポンプの負荷圧を検出する負荷圧検出手段と、
   前記油圧ポンプの負荷圧の上昇に対して前記原動機の回転数を低下させるための原動機回転数が予め設定してあり、前記モード選択手段により特定モードが選択されると、前記負荷圧検出手段により検出した油圧ポンプの負荷圧をその予め設定した原動機回転数に参照して対応する原動機回転数を求め、この原動機回転数に基づいて前記回転数制御手段の目標回転数を設定する目標回転数設定手段とを備えることを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
2. 請求項１記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記目標回転数設定手段は、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が予め設定した値より低いときは前記目標回転数として前記原動機の定格目標回転数を設定し、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が前記値を超えると、負荷圧の上昇に応じて前記目標回転数を低下させることを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
3. 請求項１記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記目標回転数設定手段は、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値より低いときは前記目標回転数として前記原動機の定格目標回転数を設定し、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値を超えると、その負荷圧の上昇に応じて前記目標回転数を低下させ、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が前記第１の値より高い第２の値を超えると、その負荷圧の上昇に応じて前記目標回転数を前記定格目標回転数へと上昇させることを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
4. 請求項１記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記油圧ポンプの負荷圧の上昇に応じて前記油圧ポンプの最大押しのけ容積を減少させ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクが設定値を超えないよう制御するポンプ吸収トルク制御手段を更に備え、
   前記目標回転数設定手段は、前記目標回転数として、前記ポンプ吸収トルク制御手段による最大吸収トルク制御領域において前記原動機の定格目標回転数よりも低い回転数を設定することを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
5. 請求項１記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記目標回転数設定手段は、前記予め設定した原動機回転数として回転数補正値が設定してあり、前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧をその予め設定した回転数補正値に参照して対応する回転数補正値を求め、この回転数補正値に基づいて前記目標回転数を求めることを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
6. 請求項１記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記目標回転数設定手段は、
   前記負荷圧検出手段により検出した負荷圧が第１の値を超えると回転数補正値を演算する第１手段と、
   前記原動機の定格目標回転数から前記回転数補正値を減算し、前記目標回転数を算出する第２手段とを有することを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
7. 請求項６記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記モード選択手段は、前記特定のモード以外のモードが選択されたときは前記第２手段の減算処理を無効とし、前記特定のモードが選択されると前記第２手段の減算処理を有効とすることを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
8. 請求項６記載の油圧建設機械の制御装置において、
   前記油圧ポンプの負荷圧が第３の値より高くなると、その油圧ポンプの負荷圧の上昇に応じて前記油圧ポンプの最大押しのけ容積を減少させ、前記油圧ポンプの最大吸収トルクが設定値を超えないよう制御するポンプ吸収トルク制御手段を更に備え、
   前記第１の値は前記第３の値付近に設定されていることを特徴とする油圧建設機械の制御装置。

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