JP4242038B2

JP4242038B2 - Wheeled hydraulic construction machine

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Publication number: JP4242038B2
Application number: JP2000113924A
Authority: JP
Inventors: 和弘一村; 至洋立野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP2001295681A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ホイール式油圧ショベルなどのホイール走行式油圧建設機械の回転数制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ホイール式油圧ショベルではアクセルペダルにより原動機回転数を増減して所望の走行速度を得る一方、作業時にもアクセルペダルの操作量に応じて原動機回転数を増減可能としている。ホイール式油圧ショベルでは走行時の要求馬力が作業時の要求馬力よりも大きいので、上述した原動機回転数制御を行う場合、アクセルペダル操作量により設定される原動機回転数の特性を２種類設定し、同一の踏み込み量に対しては走行時の出力馬力が大きくなるようにしている。
【０００３】
また、ホイール式油圧ショベルでは、走行時に高馬力運転を行う走行高馬力運転モードが設定可能とされ、この運転モードが設定されているとき、アクセルペダルが所定量以上、例えばフル操作されると原動機回転数が所定量増量されて出力馬力が大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のホイール式油圧ショベルの原動機回転数制御装置にあっては、作業時に高馬力運転モードを設定できないようにしていたので、走行時に使用される高出力馬力を作業に使用することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、作業時にも原動機の持つ能力を十分に発揮させて掘削性能と作業性能を向上させることができるホイール走行式油圧建設機械を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
実施の形態の図面に対応づけて本発明を説明する。
（１）請求項１のホイール走行式油圧建設機械は、アクセルペダル２２により駆動される走行駆動装置１と；操作レバー３１により駆動される作業機駆動装置３４と；アクセルペダル２２の踏み込み量に基づいて決定される走行に適した第１の原動機回転数特性Ｌ１と、アクセルペダル２２の踏み込み量に基づいて決定される作業に適した第２の原動機回転数特性Ｌ２と、回転数調節操作部材５５ａの操作量に基づいて決定される作業に適した特性を有し、前記回転数調節操作部材が最大操作位置まで操作されたときの原動機回転数が、前記アクセルペダルが最大操作位置まで踏み込まれたときの前記第２の原動機回転数特性における原動機回転数よりも低く設定された第３の原動機回転数特性Ｌ３の中の、いずれか一つの特性により原動機回転数を設定する回転数設定手段５０であって、前記アクセルペダルの踏み込み量に基づいて決定される前記第１の原動機回転数特性または前記第２の原動機回転数特性により設定される原動機回転数と、前記回転数調節操作部材の操作量に基づいて決定される前記第３の原動機回転数特性により設定される原動機回転数から最大値を選択する最大値選択手段を含む回転数設定手段と；アクセルペダル２２の踏み込み量および回転数調節操作部材５５ａの操作量のいずれか一方に応じて、回転数設定手段５０により設定された値に原動機回転数を調節する回転数調節手段５３と；高馬力運転を行う高馬力運転モードを設定するモード設定手段５６と；走行駆動装置１の走行負荷および作業機駆動装置３４の作業負荷を検出する負荷検出手段４２と；走行中に高馬力運転モードが設定されているときは、負荷検出手段４２で検出されている走行負荷が所定値以上でかつアクセルペダル２２が最大操作位置まで踏み込まれたときに、回転数設定手段５０により第１の原動機回転数特性Ｌ１で設定されている原動機回転数Ｎtmaxを所定量ΔＮだけ増量し、作業中に高馬力運転モードが設定されているときは、負荷検出手段４２で検出されている作業負荷が所定値以上でかつ回転数調節操作部材５５ａが最大操作位置まで操作されたときに、回転数設定手段５０により第３の原動機回転数特性Ｌ３で設定されている原動機回転数Ｎdlmaxを所定量ΔＮだけ増量する増量手段５０６，５０８Ａ，５０８Ｂとを備え；第２の原動機回転数特性Ｌ２は、アクセルペダル２２が最大操作位置まで踏み込まれたときの原動機回転数Ｎdamaxを、作業中に回転数調節操作部材が最大操作位置まで操作されたときに第３の原動機回転数特性Ｌ３で設定された原動機回転数Ｎdlmaxを増量手段５０６，５０８Ａ，５０８Ｂにより増量して得られる値Ｎdlmax＋ΔＮ以上とするように決定され、前記回転数設定手段は、作業中での前記高馬力運転モードの設定に関わらず、前記アクセルペダルが最大操作位置まで踏み込まれたときには、作業中に回転数調節操作部材が最大操作位置まで操作されたときに第３の原動機回転数特性で設定された原動機回転数を増量手段により増量されて得られる値と同等の回転数に原動機回転数を調整することを特徴とする。請求項１の回転数特性の一例は図５に示される。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のホイール走行式油圧建設機械において、走行モードを設定する走行モード設定手段を備え、前記増量手段は、高馬力運転モードが設定されていない場合でも前記走行モードが設定されているときには、前記アクセルペダルの踏み込み量と前記走行負荷に応じて、前記原動機回転数の前記増量制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【実施の形態】
−第１の実施の形態−
図１〜図６により本発明をホイール式油圧ショベルに適用した場合について説明する。ホイ−ル式油圧ショベルは、走行体上に旋回体を旋回可能に搭載し、この旋回体に作業用アタッチメントを取付けたものである。走行体には図１に示す走行油圧回路で駆動される走行用可変油圧モータ１が設けられている。
【０００９】
図１に示すように、エンジン２により駆動されるメインポンプ３からの吐出油は、コントロールバルブ４によりその方向および流量が制御され、カウンタバランスバルブ５を内蔵したブレーキバルブ６を経て走行モータ１に供給される。走行モータ１の出力軸にはトランスミッション７が連結されている。走行モータ１の回転はトランスミッション７，プロペラシャフト８，アクスル９を介してタイヤ１０を駆動しホイール式油圧ショベルが走行する。
【００１０】
メインポンプ３の押除け容積（傾転角）はポンプ吐出圧力に応じてレギュレータ１１で調節される。レギュレータ１１にはトルク制限部が設けられ、このトルク制限部にポンプ吐出圧力がフィードバックされていわゆる馬力制御が行なわれる。馬力制御とは、ポンプ吐出圧力とポンプ押除け容積とで決定される負荷がエンジン出力を上回らないように、ポンプ押除け容積を制御するものである。また、レギュレータ１１には最大傾転制限部が設けられ、この最大傾転制限部によりメインポンプ３の最大流量が決定される。
【００１１】
コントロールバルブ４はパイロット回路からのパイロット圧力によって、その切換方向とストローク量が制御される。このストローク量を調節することにより車両の走行速度を制御することができる。パイロット回路は、パイロットポンプ２１と、アクセルペダル２２の踏込みに応じてパイロット２次圧力を発生する走行パイロットバルブ２３と、このパイロットバルブ２３に後続しパイロットバルブ２３への戻り油を遅延するスローリターンバルブ２４と、このスローリターンバルブ２４に後続し車両の前進、後進、中立を選択する前後進切換バルブ２５とを有する。この前後進切換バルブ２５は後述する前後進スイッチにより切り換えられる電磁切換弁である。
【００１２】
図１は前後進切換バルブ２５が中立（Ｎ位置）、走行パイロットバルブ２３が操作されていない状態を示しており、したがって、コントロールバルブ４が中立位置にあって、メインポンプ３からの圧油はタンクに戻り車両は停止している。前後進切換バルブ２５を前進（Ｆ位置）または後進（Ｒ位置）に切り換え、アクセルペダル２２を踏込み操作すると、踏込み量に応じたパイロット２次圧力が発生する。アクセルペダル２２の操作に比例して発生するパイロット圧は前後進切換バルブ２５を通って前進側パイロット圧油と後進側パイロット圧油として出力され、コントロールバルブ４のパイロットポートに作用する。コントロールバルブ４は、パイロット圧に応じたストローク量で切り換わる。コントロールバルブ４の切り替えにより、メインポンプ３からの吐出油がコントロールバルブ４，センタージョイント１２，ブレーキバルブ６を経由して走行モータ１に導かれ、走行モータ１が駆動されてホイール式油圧ショベルが走行する。走行パイロット圧油は図１の圧力センサ４１で検出され、後述するパイロット圧力信号Ｐｔとして出力される。
【００１３】
走行モータ１は自己圧傾転制御機構を備えており、駆動圧が高圧になるにつれを容積を大きくし低速・高トルクで駆動し、駆動圧が低圧になるにつれ容積を小さくし高速・低トルクで駆動する。駆動圧はシャトルバルブ１３から走行モータ１のコントロールピストン１４，サーボピストン１５に作用する。走行駆動圧力は、ポンプ圧力Ｐｐとして圧力センサ４２で検出されて出力される。
【００１４】
走行中にアクセルペダル２２を離すと走行パイロットバルブ２３がパイロットポンプ２１からの圧油を遮断し、その出口ポートがタンクと連通される。この結果、コントロールバルブ４のパイロットポートに作用していた圧油が前後進切換バルブ２５，スローリターンバルブ２４，走行パイロットバルブ２３を介してタンクに戻る。このとき、スローリターンバルブ２４の絞りにより戻り油が絞られるから、コントロールバルブ４は徐々に中立位置に切り換わる。コントロールバルブ４が中立位置に切り換わると、メインポンプ３からの吐出油はタンクへ戻り、走行モータ１への圧油(駆動圧)の供給が遮断され、カウンタバランスバルブ５も図示の中立位置に切り換わる。
【００１５】
この場合、車体は車体の慣性力により走行を続け、走行モータ１はモータ作用からポンプ作用に変わり、図中Ｂポート側が吸入、Ａポート側が吐出となる。走行モータ１からの圧油は、カウンタバランスバルブ５の絞り（中立絞り）により絞られるため、カウンタバランスバルブ５と走行モータ１との間の圧力が上昇して走行モータ１にブレーキ圧として作用する。これにより走行モータ１はブレーキトルクを発生し車体を制動させる。ポンプ作用中に吸入油量が不足すると、走行モータ１にはメイクアップポート１６より油量が補充される。ブレーキ圧はリリーフバルブ１７，１８により、その最高圧力が規制される。
【００１６】
リリーフバルブ１７，１８の戻り油は走行モータ１の吸入側に導かれているので、リリーフ中はモータ内部で閉回路となり、作動油温が上昇し機器に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、カウンタバランスバルブ５の中立絞りから小流量の圧油を逃がしてコントロールバルブ４に導き、コントロールバルブ４内ではＡ，Ｂポートを連通し（Ａ−Ｂ連通）、再度、走行モータ１吸入側に戻す循環回路を形成し、作動油温を冷却している。
【００１７】
下り坂でアクセルペダル２２を離している場合は、上述した減速時同様、油圧ブレーキが発生し、車両を制動させながら慣性走行で坂を下る。降坂時は、アクセルペダル２２を踏込み操作している場合でもカウンタバランスバルブ５が作動し、メインポンプ３から走行モータ１への流入流量に応じたモータ回転速度（走行速度）になるよう油圧ブレーキ圧を発生させる。
【００１８】
ホイール式油圧ショベルの作業アタッチメントはたとえば、ブーム、アーム、バケットからなる。運転室にはアーム用、ブーム用およびバケット用のパイロット操作レバーが設けられている。図２は作業アタッチメント油圧回路を代表してブーム油圧回路を示している。ブーム操作レバー３１を操作すると、その操作量に応じて減圧弁（パイロットバルブ）３２で減圧された圧力により油圧パイロット切換式のブーム用制御弁３３が切換わり、メインポンプ３からの吐出油が制御弁３３を介してブームシリンダ３４に導かれ、ブームシリンダ３４の伸縮によりブームが昇降する。ブーム操作レバー３１をブーム上げ側に操作するとブームシリンダ３４のボトム側にブーム上げパイロット圧油が供給され、ブーム下げ側に操作するとブームシリンダ３４のロッド側にブーム下げパイロット圧油が供給される。
【００１９】
図１および図２では図示を省略するが、ブームレバー３１やアクセルペダル２２の他に、アームレバー、バケットレバー、旋回レバーが設けられ、ブームレバー３１と同様に各レバーの操作量に応じたパイロット圧油を吐出する減圧弁（パイロット弁）と、その吐出パイロット圧油でそれぞれ切換えられる制御弁と、制御弁からの圧油で駆動されるアクチュエータとを備えている。
【００２０】
図３はエンジン回転数とポンプ傾転量などを制御する制御回路のブロック図であり、ＣＰＵなどで構成されるコントローラ５０により各機器が制御される。エンジン（原動機）２のガバナ５１は、リンク機構５２を介してパルスモータ５３に接続され、パルスモータ５３の回転によりエンジン２の回転数が制御される。すなわち、パルスモータ５３の正転で回転数が上昇し、逆転で低下する。このパルスモータ５３の回転は、コントローラ５０からの制御信号により制御される。ガバナ５１にはリンク機構５２を介してポテンショメ−タ５４が接続され、このポテンショメ−タ５４によりエンジン２の回転数に応じたガバナレバー角度を検出し、エンジン制御回転数Ｎθとしてコントローラ５０に入力される。コントローラ５０にはまた、運転室に設けられた燃料レバー５５ａの手動操作に応じた目標回転数ＦＬを指令するポテンショメータ５５と、高馬力運転モードを指令するスイッチ５６と、前後進切換バルブ２５をＮ，Ｆ，Ｒ位置に切換え指令する前後進切換スイッチ５７と、ブレーキスイッチ５８とがそれぞれ接続されている。
【００２１】
ブレーキスイッチ５８は走行、作業および駐車位置に切換えられて作業／走行信号を出力する。走行位置に切換えられると駐車ブレーキを解除し、ブレーキペダルによりサービスブレーキの作動を許容する。作業位置に切換えられると駐車ブレーキとサービスブレーキを作動する。駐車位置に切換えられると駐車ブレーキを作動する。
【００２２】
また図３において、コントローラ５０には、走行パイロット圧力Ｐｔを検出する圧力センサ４１と、ポンプ圧力Ｐｐを検出する圧力センサ４２が接続されており、これらのセンサで検出されるパイロット圧力Ｐｔとポンプ圧力Ｐｐがコントローラ５０に入力される。
【００２３】
図４はコントローラ５０の詳細を説明する概念図である。関数発生器５０１はアクセルペダル踏み込み量に比例した走行用目標エンジン回転数Ｎｔを出力し、関数発生器５０２はアクセルペダル踏み込み量に比例した作業用目標エンジン回転数Ｎdaを出力し、関数発生器５０３は燃料レバー５５ａの操作量に比例した目標エンジン回転数Ｎdlを出力する。
【００２４】
すなわち、関数発生器５０１，５０２は、走行パイロット圧力センサ４１で検出されるパイロット圧力Ｐｔとエンジン２の目標回転数を対応付けた関数（回転数特性）Ｌ１，Ｌ２によって定まる走行目標回転数Ｎｔと作業アクセル目標回転数Ｎdaを出力する。関数発生器５０３は、燃料レバー５５ａの操作量に依存した信号とエンジン２の目標回転数を対応づけた関数（回転数特性）Ｌ３によって定まる作業レバー目標回転数Ｎdlを出力する。
【００２５】
関数発生器５０１の出力Ｎｔは加算点５０８Ａで後述する回転数増量ΔＮと加算されて選択スイッチ５０４に入力される。関数発生器５０２の出力は直接選択スイッチ５０４に入力される。選択スイッチ５０４はブレーキスイッチ５８から出力される作業／走行信号により切換えられる。すなわち、選択スイッチ５０４はブレーキスイッチ５８が走行位置に切換えられているときは特性Ｌ１を選択し、作業位置が切換えられているときは特性Ｌ２を選択する。関数発生器５０３から出力される燃料レバー５５ａの操作量に比例した目標エンジン回転数Ｎdlは加算点５０８Ｂで後述する回転数増量ΔＮと加算されて最大値選択回路５０５に入力される。最大値選択回路５０５は、選択スイッチ５０４で選択された目標エンジン回転数と加算点５０８Ｂから出力される目標エンジン回転数のうち大きい値を目標回転数Ｎｙとして選択する。
【００２６】
図５を参照して特性Ｌ１〜Ｌ３について詳細に説明する。特性Ｌ１はアクセルペダル２２の踏み込み量に依存する走行に適した走行用目標回転数特性であり、特性Ｌ２はアクセルペダル２２の踏み込み量に依存する作業に適した作業用目標回転数特性である。作業とは、作業用アタッチメントを使用する掘削作業などをいう。特性Ｌ１はＬ２よりも目標回転数の立上り、すなわち傾きが急峻となっており、特性Ｌ１のアイドル回転数Ｎtidおよび最高回転数Ｎtmaxは特性Ｌ２のアイドル回転数Ｎdidおよび最高回転数Ｎdamaxよりもそれぞれ高く設定されている。特性Ｌ３は燃料レバー５５ａの操作量に依存する作業に適した作業用回転数特性であるが、アクセルペダル２２による特性Ｌ２に比べてその傾きが緩やかにされている。この特性Ｌ３のアイドル回転数は特性Ｌ２のアイドル回転数Ｎdidと同一であるが、最高回転数ＮdlmaxはＮdamaxよりもやや低めに設定されている。そして、後述する高馬力運転モードの条件が成立する場合、燃料レバー５５ａが最高回転数Ｎdlmaxを指令するフル操作量操作されると回転数はΔＮだけ増量され、特性Ｌ２の最高回転数はＮdamax（＝Ｎdlmax＋ΔＮ）となる。
【００２７】
図４において、回転数補正値演算部５０６には、圧力センサ４２の出力である油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが入力されている。ポンプ圧力が回転数アップ圧力設定値Ｐｐ１を越えて増加する場合は、図示の増量特性にしたがいポンプ圧力に応じた回転数補正値ΔＮを出力する。この回転数補正値ΔＮは高馬力運転モードスイッチ５６に連動するスイッチ５０７が閉じているときに加算点５０８Ａと５０８Ｂに出力される。高馬力運転モードスイッチ５６がオペレータによりオンされ、かつアクセルペダル２２が所定値以上操作されたとき、たとえばフル操作されたとき、関数発生器５１０からハイレベル信号が出力されてスイッチ５１１が閉じ、これにより、スイッチ５１１からハイレベル信号が出力されてスイッチ５０７が閉じる。あるいは、高馬力運転モードスイッチ５６がオペレータによりオンされ、かつ燃料レバー５５ａが所定値以上操作されたとき、たとえばフル操作されたとき、関数発生器５１０からハイレベル信号が出力されてスイッチ５１１が閉じ、これにより、スイッチ５１１からハイレベル信号が出力されてスイッチ５０７が閉じる。
【００２８】
図４に示すように、最大値選択回路５０５で選択された目標回転数指令値Ｎｙはサ−ボ制御部５０９でポテンショメ−タ５４により検出したガバナレバーの変位量に相当する制御回転数Ｎθと比較され、図６に示す手順にしたがって両者が一致するようパルスモータ５３が制御される。
【００２９】
図６において、まずステップＳ２１で目標回転数指令値Ｎｙと制御回転数Ｎθとをそれぞれ読み込み、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、Ｎθ−Ｎｙの結果を回転数差Ａとしてメモリに格納し、ステップＳ２３において、予め定めた基準回転数差Ｋを用いて、｜Ａ｜≧Ｋか否かを判定する。肯定されるとステップＳ２４に進み、回転数差Ａ＞０か否かを判定し、Ａ＞０ならば制御回転数Ｎθが目標回転数指令値Ｎｙよりも大きい、つまり制御回転数が目標回転数よりも高いから、エンジン回転数を下げるためステップＳ２５でモータ逆転を指令する信号をパルスモータ５３に出力する。これによりパルスモータ５３が逆転しエンジン２の回転数が低下する。
【００３０】
一方、Ａ≦０ならば制御回転数Ｎθが目標回転数指令値Ｎｙよりも小さい、つまり制御回転数が目標回転数よりも低いから、エンジン回転数を上げるためステップＳ２６でモータ正転を指令する信号を出力する。これにより、パルスモータ５３が正転し、エンジン２の回転数が上昇する。ステップＳ２３が否定されるとステップＳ２７に進んでモータ停止信号を出力し、これによりエンジン２の回転数が一定値に保持される。ステップＳ２５〜Ｓ２７を実行すると始めに戻る。
【００３１】
以上のように構成された原動機回転数制御装置の動作について更に具体的に説明する。図４において、走行時は、ブレーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４が目標回転数特性Ｌ１により設定される目標回転数Ｎｔを選択する。走行時は燃料レバー５５ａが最小操作位置に固定されているから、加算点５０８Ａから出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ１による目標回転数Ｎｔ＋回転数増量ΔＮである。高出力運転モードスイッチ５６がオフされているとき、もしくはオンされていてもアクセルペダル２２がフル操作されていないとき、あるいはポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１未満のときはΔＮ＝０であり、目標回転数Ｎｙ＝Ｎｔである。
【００３２】
高出力運転モードスイッチ５６がオンされてアクセルペダル２２がフル操作されているとき、圧力センサ４２で検出された油圧ポンプ３の吐出圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１（図３）を越えると、その圧力Ｐｐ１に応じた回転数補正値ΔＮが関数発生器５０６から出力される。
【００３３】
したがって、高馬力運転モードが設定されている場合、アクセルペダル２２がフル操作されて負荷圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１以上であれば、目標回転数指令値Ｎｙは目標回転数ＮｔよりもΔＮ高くなり、エンジン２の実際の回転数もそれに応じて上昇し、油圧ポンプ３の吐出流量が増加する。
【００３４】
次に、作業時に燃料レバー５５ａを最小操作位置に設定してアクセルペダル２２によりエンジン回転数を調節する場合、換言すると、作業アクセル時について説明する。作業時は、ブレーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４が目標回転数特性Ｌ２で設定される目標回転数Ｎdaを選択する。燃料レバー５５ａは最小操作位置に固定されているから、最大値選択回路５０７で選択されて出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ２による目標回転数Ｎdaである。作業アクセル時は、図５の回転数特性線図で説明したように、燃料レバー５５ａにより設定される回転数特性Ｌ３よりも高めに目標回転数が設定されている。したがって、高出力運転モードスイッチ５６のオンオフに無関係に高めの目標回転数Ｎｙが決定されるから、作業アクセル時にもフルアクセル操作により燃料レバー５５ａによる高馬力運転と同様のエンジン出力で高馬力運転を行うことができる。
【００３５】
作業時に燃料レバー５５ａによりエンジン回転数を調節する場合について説明する。作業時、ブレーキスイッチ５８により選択スイッチ５０４は目標回転数特性Ｌ２で設定される目標回転数Ｎdlを選択する。関数発生器５０３は燃料レバー５５ａの操作量に応じた目標回転数Ｎdlを出力する。選択スイッチ５０４から出力される目標回転数Ｎdaはアクセルペダル２２が操作されない限りアイドル回転数Ｎdidであり、最大値選択回路５０５から出力される目標回転数Ｎｙは、特性Ｌ３による目標回転数Ｎdｌ＋回転数増量ΔＮである。高出力運転モードスイッチ５６がオフされているときはΔＮ＝０であり、Ｎｙ＝Ｎdlである。一方、高出力運転モードスイッチ５６がオンされてアクセルペダル２２がフル操作されているときは、Ｎｙ＝Ｎdl＋ΔＮである。
【００３６】
このように、この第１の実施の形態では、図５の特性Ｌ２，Ｌ３に示したように、作業アクセル用目標回転数特性Ｌ２の傾き、すなわち操作量に対するエンジン回転数の変化量（増減量）を、燃料レバー５５ａによる目標回転数特性Ｌ３の傾きよりも大きくし、また、特性Ｌ２においてフル操作で設定される目標回転数Ｎdamaxを、特性Ｌ３において高負荷時にフル操作で増量される目標回転数Ｎdlmax＋ΔＮに等しく設定した。したがって次のような効果を奏する。
【００３７】
（１）図５のグラフから明らかなように、作業時に高馬力運転モードがオンされていて、燃料レバー５５ａをフル操作している時にポンプ圧力Ｐｐが所定値以上であれば、エンジン回転数がΔＮ増量されるので、エンジンを有効に利用することができる。上述したように、油圧走行式油圧ショベルでは、掘削時よりも走行時により大きな馬力が必要であり、燃費や騒音の観点から掘削時は走行時よりもエンジン最高回転数を低く設定している。そこで、高馬力運転が必要なときだけエンジンの出力馬力を有効利用する。
（２）作業時にアクセルペダル２２でエンジン回転数を調節する時は、高馬力運転モードを設定することなく、アクセルがフル操作されるだけで、高出力運転モード時に燃料レバー５５ａがフル操作されて回転数増量された作業時目標回転数（Ｎdlmax＋ΔＮ）と同一の値となるようにしたので、高馬力運転モードを選択することなく、作業時にエンジン馬力を有効に利用できる。
【００３８】
（３）作業時に燃料レバー５５ａで回転数調節を行い、かつ高馬力運転モードをオンすることを好みとするオペレータは、燃料レバー５５ａをフル操作しない場合でもアクセルペダル２２をフル操作するだけで、高馬力運転を実現することができるし、高馬力運転モードをオンし忘れた場合でもアクセルペダル２２をフル操作するだけで高馬力運転を実現できる。
（４）作業時にアクセルペダル２２で回転数調節を行うことを好みとするオペレータは、高馬力運転モードのオンオフに気を配ることなく、アクセルペダル２２をフル操作するだけで高負荷時に高馬力運転を実現することができる。
（５）エンジン回転数を増量補正する際に、負荷と動作するアクチュエータの種類やその動作方向を加味するようにしたので、操作性が高く、低騒音であり、かつ省燃費が向上する。
【００３９】
−参考例−
図７および図８は参考例を説明する図である。参考例では、図７に示すように、特性Ｌ２，Ｌ３は、その傾き、すなわち操作量に対するエンジン回転数の変化量を等しくするとともに、アイドル回転数と、フル操作に対する目標回転数も等しくされている。そして、作業アクセル時、高馬力運転モードが設定され負荷圧力が所定値以上の場合にのみ、アクセルペダル２２がフル操作されたときにΔＮだけ回転数を増量するようにした。
【００４０】
このようなアルゴリズムを採用するために、参考例では図８に示す制御ブロックを用いる。図４と同一な箇所には同一の符号を付し、相違点を主に説明する。関数発生器５０１から出力される走行アクセル用目標回転数特性Ｌ１による目標回転数Ｎtと、関数発生器５０２から出力される作業アクセル用目標回転数特性Ｌ２による目標回転数Ｎdaとを、ブレーキスイッチ５８で切り換えられる選択スイッチ５０４で選択する。選択スイッチ５０４で選択された目標回転数は最大値選択回路５０７に入力され、関数発生器５０３から出力される燃料レバー用特性Ｌ３による目標回転数Ｎdlと比較される。最大値選択回路５０７は２入力のうち大きい方を選択する。最大値選択回路５０７から出力される目標回転数は加算点５０８において、上述した高馬力運転モード下で出力される回転数増量分ΔＮが加算され、目標回転数Ｎｙとしてサーボ制御部５０９に入力される。
【００４１】
図７のグラフから明らかなように、高馬力運転モードがオンされていて、作業時に燃料レバー５５ａをフル操作している時にポンプ圧力Ｐｐが所定値Ｐｐ１以上であれば回転数がΔＮ増量されるので、エンジン２の出力馬力を有効に利用することができる。また、作業時にアクセルペダル２２でエンジン回転数を調節する時も同様に回転数増量がなされるので、作業時にエンジン馬力を有効に利用できる。
【００４２】
参考例では、アクセルぺダル２２による回転数調節（作業アクセル）と、燃料レバー５５ａによる回転数調節のいずれにおいても、高馬力運転モードがオンされていれば、所定の条件が成立すると回転数増量を行うようにした。高馬力運転モードがオンされているときに、作業アクセル時にだけ回転数増量を行うようにしたり、反対に、燃料レバーによる回転数調節時にだけ回転数増量を行うようにしてもよい。
【００４３】
なお、図４の制御回路を図９のようにしてもよい。すなわち、高馬力運転モードスイッチ５６とスイッチ５１１との間に、走行信号により切換えられるスイッチ６０１とハイレベル信号出力回路６０２を設けてもよい。同様に、図８の制御回路を図１０に示すようにしてもよい。すなわち、高馬力運転モードスイッチ５６とアンドゲート５１２との間に、走行信号により切換えられるスイッチ６０１Ａとハイレベル信号出力回路６０２Ａを設けてもよい。これらの制御回路によれば、走行信号によりスイッチ６０１あるいは６０１Ａをハイレベル信号出力回路６０２あるいは６０２Ａ側に切換えることにより、走行時には高馬力運転モードスイッチ５６を操作し忘れた場合でも、高馬力運転モードと同様のエンジン回転数増量制御が実現できる。
【００４４】
なお以上では、アクセルペダルまたは燃料レバーの操作量に応じてエンジン目標回転数を設定する例を示したが、アップダウンスイッチでエンジン目標回転数を設定するものにも本発明を適用することができる。また以上では、図５または図７に示したように、アクセルペダル２２や燃料レバー５５ａがフル操作されたときに最大目標回転数となるように設定したが、フル操作の少し手前の操作量位置で最大目標回転数になるようにしてもよい。さらに、油圧ショベル以外の油圧建設機械にも本発明を同様に適用できる。
【００４５】
以上の実施の形態において、走行モータ１などが走行駆動装置を、ブームシリンダ５４などが作業機駆動装置を、パルスモータ５３などが回転数調節手段を、関数発生器５０１〜５０３などが回転数設定手段を、高馬力運転モードスイッチ５６がモード設定手段を、燃料レバー５５ａが回転数調節操作部材を、圧力スイッチ４２が負荷検出手段を、回転数補正値演算部５０６が増量手段をそれぞれ構成する。また、ブレーキスイッチ５８が走行モード設定手段であり、ブレーキスイッチ５８から出力される走行信号が走行モード信号である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ホイール走行式油圧建設機械において、走行時および作業時のいずれの場合にも高馬力運転を実現でき、走行用に設定された原動機の高出力を作業時も有効に使用することができ、高性能な建設機械を提供できる。とくに、請求項１の発明によれば、作業時にアクセルペダルで原動機の回転数を調節する場合には、アクセルペダルが最大操作位置まで操作されたときの設定目標回転数を、回転数調節操作部材で回転数調節する場合において高馬力運転モードで設定される目標回転数以上としたので、高馬力運転モードを設定することなくアクセルペダルを最大操作位置まで操作するだけで高馬力運転が可能となる。また、高馬力運転モードを設定し忘れた場合でも走行モード設定により、原動機回転数の増量制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るホイール式油圧ショベルの油圧回路図
【図２】作業機油圧回路のうちブーム回路を示す図
【図３】制御回路を説明する図
【図４】図３に示すコントローラの詳細を説明する図
【図５】回転数特性を説明するグラフ
【図６】エンジン回転数の制御手順を示すフローチャート
【図７】第２の実施の形態による回転数特性を説明するグラフ
【図８】回転数補正値演算部のさらに別実施の形態の詳細を示すブロック図
【図９】図４に示すコントローラの別の例の詳細を説明する図
【図１０】図８に示すコントローラの別の例の詳細を説明する図
【符号の説明】
１：走行用油圧モータ２：エンジン
３：可変容量油圧ポンプ４：制御弁
２２：アクセルペダル３１：ブーム用操作レバー
３３：ブーム用制御弁３４：ブームシリンダ
４１，４２：圧力センサ５０：コントローラ
５３：パルスモータ５５：ポテンショメ−タ
５５ａ：燃料レバー５６：高馬力運転モード選択スイッチ
５８：ブレーキスイッチ
５０１〜５０３：関数発生器５０９：サ−ボ制御部
５０６：回転数補正値演算部
５０８，５０８Ａ，５０８Ｂ：加算器[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a rotational speed control of a wheel traveling hydraulic construction machine such as a wheel hydraulic excavator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a wheel-type hydraulic excavator, the engine speed is increased / decreased by an accelerator pedal to obtain a desired traveling speed, while the engine speed can be increased / decreased according to the amount of operation of the accelerator pedal during work. In a wheeled hydraulic excavator, the required horsepower at the time of traveling is larger than the required horsepower at the time of operation. Therefore, when performing the above-mentioned motor speed control, two types of characteristics of the motor speed set by the accelerator pedal operation amount are set. The output horsepower at the time of traveling is increased for the same depression amount.
[0003]
Also, in a wheeled hydraulic excavator, a traveling high horsepower driving mode for performing high horsepower driving during traveling can be set, and when this driving mode is set, when the accelerator pedal is operated more than a predetermined amount, for example, full operation, The number of revolutions is increased by a predetermined amount to increase the output horsepower.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the motor speed control device of the conventional wheeled hydraulic excavator described above, since the high horsepower operation mode cannot be set at the time of work, the high output horsepower used at the time of travel should be used for the work. I could not.
[0005]
An object of the present invention is to provide a wheel-traveling hydraulic construction machine that can fully improve the excavation performance and work performance by making full use of the ability of a prime mover during work.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention will be described with reference to the drawings of the embodiments.
(1) The wheel travel type hydraulic construction machine according to claim 1 is based on the travel drive device 1 driven by the accelerator pedal 22; the work machine drive device 34 driven by the operation lever 31; and the depression amount of the accelerator pedal 22. The first prime mover rotational speed characteristic L1 suitable for travel determined in this way, the second prime mover rotational speed characteristic L2 suitable for work determined based on the depression amount of the accelerator pedal 22, and the rotational speed adjustment operating member 55a The rotation speed adjusting operation member has characteristics suitable for work determined based on the operation amount.Up to the maximum operating positionThe engine speed when operated is determined by the accelerator pedal.Up to the maximum operating positionRotation speed setting for setting the motor speed by any one of the third motor speed characteristics L3 set lower than the motor speed in the second motor speed characteristics when depressed. Means 50, the engine speed set by the first motor speed characteristic or the second motor speed characteristic determined based on the depression amount of the accelerator pedal, and the speed controlsectionA rotational speed setting means including a maximum value selecting means for selecting a maximum value from the prime mover rotational speed set by the third prime mover rotational speed characteristic determined on the basis of the operational amount of the operation member; And a rotational speed adjusting means 53 for adjusting the motor rotational speed to a value set by the rotational speed setting means 50 in accordance with one of the operation amounts of the rotational speed adjusting operation member 55a; Mode setting means 56 for setting the mode; load detection means 42 for detecting the travel load of the travel drive device 1 and the work load of the work implement drive device 34; and when the high horsepower operation mode is set during travel, The traveling load detected by the load detecting means 42 is a predetermined value or more and the accelerator pedal 22 isUp to the maximum operating positionWhen the engine is depressed, the engine speed Ntmax set by the first engine speed characteristic L1 is increased by a predetermined amount ΔN by the engine speed setting means 50, and the high horsepower operation mode is set during the work. Indicates that the work load detected by the load detecting means 42 is not less than a predetermined value and the rotation speed adjusting operation member 55a isUp to the maximum operating positionAnd second increase means 506, 508A and 508B for increasing the engine speed Ndlmax set by the third engine speed characteristic L3 by the engine speed setting means 50 by a predetermined amount ΔN when operated. The engine speed characteristic L2 is determined by the accelerator pedal 22Up to the maximum operating positionDuring operation, the motor speed Ndamax when depressedWhen the speed adjustment operating member is operated to the maximum operating positionThe prime mover rotational speed Ndlmax set by the third prime mover rotational speed characteristic L3 is increased by the increasing means 506, 508A and 508B.Can be obtainedA value Ndlmax + ΔN or more, and the rotation speed setting means is configured to control the accelerator pedal regardless of the setting of the high horsepower driving mode during operation.Has been depressed to the maximum operating position.SometimesA value obtained by increasing the motor rotational speed set by the third motor rotational speed characteristic when the rotational speed adjusting operation member is operated to the maximum operating position during work by the increasing means.The prime mover rotational speed is adjusted to the rotational speed equivalent to the above. An example of the rotational speed characteristic of claim 1 is shown in FIG.
(2) Claim 2The invention provides a wheel travel hydraulic construction machine according to claim 1, further comprising travel mode setting means for setting a travel mode, wherein the increase means sets the travel mode even when a high horsepower operation mode is not set. When this is done, the increase control of the engine speed is executed in accordance with the depression amount of the accelerator pedal and the travel load.
[0007]
In the section of the means for solving the above-described problem to explain the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments are used for easy understanding of the present invention, but the present invention is thereby limited to the embodiments. It is not something.
[0008]
[Embodiment]
-First embodiment-
The case where the present invention is applied to a wheel-type hydraulic excavator will be described with reference to FIGS. A wheel-type hydraulic excavator has a revolving body mounted on a traveling body so as to be able to revolve, and a work attachment is attached to the revolving body. The traveling body is provided with a traveling variable hydraulic motor 1 driven by a traveling hydraulic circuit shown in FIG.
[0009]
As shown in FIG. 1, the direction and flow rate of the oil discharged from the main pump 3 driven by the engine 2 is controlled by the control valve 4, and passes through the brake valve 6 incorporating the counter balance valve 5 to the traveling motor 1. Supplied. A transmission 7 is connected to the output shaft of the travel motor 1. The rotation of the traveling motor 1 drives the tire 10 via the transmission 7, the propeller shaft 8, and the axle 9, and the wheeled hydraulic excavator travels.
[0010]
The displacement volume (tilt angle) of the main pump 3 is adjusted by the regulator 11 in accordance with the pump discharge pressure. The regulator 11 is provided with a torque limiter, and pump discharge pressure is fed back to the torque limiter to perform so-called horsepower control. The horsepower control is to control the pump displacement volume so that the load determined by the pump discharge pressure and the pump displacement volume does not exceed the engine output. Further, the regulator 11 is provided with a maximum tilt limiting unit, and the maximum flow rate of the main pump 3 is determined by the maximum tilt limiting unit.
[0011]
The switching direction and stroke amount of the control valve 4 are controlled by the pilot pressure from the pilot circuit. The travel speed of the vehicle can be controlled by adjusting the stroke amount. The pilot circuit includes a pilot pump 21, a traveling pilot valve 23 that generates a pilot secondary pressure in response to depression of the accelerator pedal 22, and a slow return valve that delays return oil to the pilot valve 23 following the pilot valve 23. And a forward / reverse switching valve 25 for selecting forward, reverse, or neutral of the vehicle following the slow return valve 24. The forward / reverse switching valve 25 is an electromagnetic switching valve that is switched by a forward / reverse switch described later.
[0012]
FIG. 1 shows a state in which the forward / reverse switching valve 25 is neutral (N position) and the traveling pilot valve 23 is not operated. Therefore, the control valve 4 is in the neutral position, and the pressure oil from the main pump 3 is Returning to the tank, the vehicle is stopped. When the forward / reverse switching valve 25 is switched to forward (F position) or reverse (R position) and the accelerator pedal 22 is depressed, a pilot secondary pressure corresponding to the amount of depression is generated. The pilot pressure generated in proportion to the operation of the accelerator pedal 22 is output as the forward pilot pressure oil and the reverse pilot pressure oil through the forward / reverse switching valve 25 and acts on the pilot port of the control valve 4. The control valve 4 is switched by a stroke amount corresponding to the pilot pressure. By switching the control valve 4, the oil discharged from the main pump 3 is guided to the traveling motor 1 via the control valve 4, the center joint 12 and the brake valve 6, and the traveling motor 1 is driven to run the wheel hydraulic excavator. To do. The traveling pilot pressure oil is detected by the pressure sensor 41 in FIG. 1 and output as a pilot pressure signal Pt described later.
[0013]
The travel motor 1 is equipped with a self-pressure tilt control mechanism, which increases the volume when the driving pressure becomes high and drives at low speed and high torque, and reduces the volume as the driving pressure becomes low and reduces the volume at high speed and low torque. Drive with. The driving pressure acts on the control piston 14 and the servo piston 15 of the traveling motor 1 from the shuttle valve 13. The traveling drive pressure is detected by the pressure sensor 42 and output as the pump pressure Pp.
[0014]
When the accelerator pedal 22 is released during traveling, the traveling pilot valve 23 shuts off the pressure oil from the pilot pump 21, and the outlet port thereof communicates with the tank. As a result, the pressure oil acting on the pilot port of the control valve 4 returns to the tank via the forward / reverse switching valve 25, the slow return valve 24, and the traveling pilot valve 23. At this time, since the return oil is throttled by the throttle of the slow return valve 24, the control valve 4 is gradually switched to the neutral position. When the control valve 4 is switched to the neutral position, the oil discharged from the main pump 3 returns to the tank, the supply of pressure oil (drive pressure) to the traveling motor 1 is cut off, and the counter balance valve 5 is also in the neutral position shown in the figure. Switch.
[0015]
In this case, the vehicle body continues to travel due to the inertial force of the vehicle body, and the traveling motor 1 changes from a motor action to a pump action. In the drawing, the B port side is suctioned and the A port side is discharged. Since the pressure oil from the travel motor 1 is throttled by the throttle (neutral throttle) of the counter balance valve 5, the pressure between the counter balance valve 5 and the travel motor 1 rises and acts on the travel motor 1 as a brake pressure. . As a result, the travel motor 1 generates brake torque and brakes the vehicle body. If the intake oil amount is insufficient during the pumping operation, the travel motor 1 is supplemented with the oil amount from the makeup port 16. The maximum pressure of the brake pressure is regulated by the relief valves 17 and 18.
[0016]
Since the return oil of the relief valves 17 and 18 is guided to the suction side of the traveling motor 1, the relief oil becomes a closed circuit inside the motor, and the hydraulic oil temperature rises, which may adversely affect the equipment. Therefore, a small amount of pressurized oil is released from the neutral throttle of the counter balance valve 5 and led to the control valve 4, and the A and B ports are communicated within the control valve 4 (A-B communication). A circulation circuit for returning to the above is formed to cool the hydraulic oil temperature.
[0017]
When the accelerator pedal 22 is released on a downhill, a hydraulic brake is generated as in the case of deceleration described above, and the hill is moved down inertially while braking the vehicle. During downhill, even when the accelerator pedal 22 is depressed, the counter balance valve 5 is operated, and the hydraulic brake is applied so that the motor rotation speed (travel speed) according to the inflow rate from the main pump 3 to the travel motor 1 is achieved. Generate pressure.
[0018]
The work attachment of the wheel-type hydraulic excavator includes, for example, a boom, an arm, and a bucket. The operator's cab is provided with pilot operation levers for arms, booms and buckets. FIG. 2 shows a boom hydraulic circuit as a representative of the work attachment hydraulic circuit. When the boom operation lever 31 is operated, the hydraulic pilot switching boom control valve 33 is switched by the pressure reduced by the pressure reducing valve (pilot valve) 32 according to the operation amount, and the discharge oil from the main pump 3 is controlled. It is guided to the boom cylinder 34 via the valve 33, and the boom is raised and lowered by the expansion and contraction of the boom cylinder 34. When the boom operation lever 31 is operated to the boom raising side, the boom raising pilot pressure oil is supplied to the bottom side of the boom cylinder 34, and when operated to the boom lowering side, the boom lowering pilot pressure oil is supplied to the rod side of the boom cylinder 34.
[0019]
Although not shown in FIGS. 1 and 2, in addition to the boom lever 31 and the accelerator pedal 22, an arm lever, a bucket lever, and a turning lever are provided, and like the boom lever 31, a pilot corresponding to the operation amount of each lever. A pressure reducing valve (pilot valve) that discharges the pressure oil, a control valve that is switched by the discharge pilot pressure oil, and an actuator that is driven by the pressure oil from the control valve are provided.
[0020]
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit that controls the engine speed, the amount of pump tilt, and the like. Each device is controlled by a controller 50 including a CPU. The governor 51 of the engine (prime mover) 2 is connected to the pulse motor 53 via the link mechanism 52, and the rotation speed of the engine 2 is controlled by the rotation of the pulse motor 53. That is, the rotational speed increases when the pulse motor 53 rotates forward and decreases when the pulse motor 53 rotates backward. The rotation of the pulse motor 53 is controlled by a control signal from the controller 50. A potentiometer 54 is connected to the governor 51 via a link mechanism 52. The potentiometer 54 detects the governor lever angle corresponding to the rotational speed of the engine 2 and inputs it to the controller 50 as the engine control rotational speed Nθ. Is done. The controller 50 also includes a potentiometer 55 for instructing a target rotational speed FL corresponding to a manual operation of a fuel lever 55a provided in the cab, a switch 56 for instructing a high horsepower operation mode, and a forward / reverse switching valve 25. The forward / reverse selector switch 57 for instructing switching to the F, R positions and the brake switch 58 are connected to each other.
[0021]
The brake switch 58 is switched to the running, working and parking positions and outputs a working / running signal. When switched to the travel position, the parking brake is released and the service brake is allowed to operate by the brake pedal. When switched to the working position, the parking brake and service brake are activated. When switched to the parking position, the parking brake is activated.
[0022]
In FIG. 3, the controller 50 is connected to a pressure sensor 41 for detecting the traveling pilot pressure Pt and a pressure sensor 42 for detecting the pump pressure Pp. The pilot pressure Pt and pump pressure detected by these sensors are connected. Pp is input to the controller 50.
[0023]
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating details of the controller 50. The function generator 501 outputs a target engine speed Nt for travel proportional to the accelerator pedal depression amount, the function generator 502 outputs the target engine speed Nda for work proportional to the accelerator pedal depression amount, and the function generator 503. Outputs a target engine speed Ndl proportional to the amount of operation of the fuel lever 55a.
[0024]
That is, the function generators 501 and 502 are the target travel speed Nt determined by the functions (rotational speed characteristics) L1 and L2 in which the pilot pressure Pt detected by the travel pilot pressure sensor 41 and the target speed of the engine 2 are associated with each other. The work accelerator target rotational speed Nda is output. The function generator 503 outputs a target lever target rotational speed Ndl determined by a function (rotational speed characteristic) L3 in which a signal depending on the operation amount of the fuel lever 55a is associated with a target rotational speed of the engine 2.
[0025]
The output Nt of the function generator 501 is added to a rotation speed increase ΔN, which will be described later, at an addition point 508A and input to the selection switch 504. The output of the function generator 502 is directly input to the selection switch 504. The selection switch 504 is switched by a work / running signal output from the brake switch 58. That is, the selection switch 504 selects the characteristic L1 when the brake switch 58 is switched to the travel position, and selects the characteristic L2 when the work position is switched. A target engine speed Ndl proportional to the operation amount of the fuel lever 55a output from the function generator 503 is added to a speed increase ΔN described later at an addition point 508B and input to the maximum value selection circuit 505. The maximum value selection circuit 505 selects a larger value between the target engine speed selected by the selection switch 504 and the target engine speed output from the addition point 508B as the target speed Ny.
[0026]
The characteristics L1 to L3 will be described in detail with reference to FIG. The characteristic L1 is a target rotation speed characteristic suitable for traveling depending on the depression amount of the accelerator pedal 22, and the characteristic L2 is a target rotation speed characteristic suitable for work depending on the depression amount of the accelerator pedal 22. The work refers to excavation work using a work attachment. The characteristic L1 has a higher target rotational speed than L2, that is, has a steeper slope. The idle speed Ntid and the maximum rotational speed Ntmax of the characteristic L1 are higher than the idle rotational speed Ndid and the maximum rotational speed Ndamax of the characteristic L2, respectively. Is set. The characteristic L3 is a working rotational speed characteristic suitable for work depending on the operation amount of the fuel lever 55a, but has a gentler slope than the characteristic L2 by the accelerator pedal 22. The idle speed of the characteristic L3 is the same as the idle speed Ndid of the characteristic L2, but the maximum speed Ndlmax is set slightly lower than Ndamax. When the condition of the high horsepower operation mode described later is satisfied, when the fuel lever 55a is operated by the full operation amount commanding the maximum rotation speed Ndlmax, the rotation speed is increased by ΔN, and the maximum rotation speed of the characteristic L2 is Ndamax ( = Ndlmax + ΔN).
[0027]
In FIG. 4, the rotation speed correction value calculation unit 506 receives the discharge pressure Pp of the hydraulic pump 3 that is the output of the pressure sensor 42. When the pump pressure increases beyond the rotation speed increase pressure set value Pp1, a rotation speed correction value ΔN corresponding to the pump pressure is output according to the increase characteristic shown in the figure. This rotational speed correction value ΔN is output to the addition points 508A and 508B when the switch 507 linked to the high horsepower operation mode switch 56 is closed. When the high horsepower driving mode switch 56 is turned on by the operator and the accelerator pedal 22 is operated more than a predetermined value, for example, when the accelerator pedal 22 is fully operated, a high level signal is output from the function generator 510 and the switch 511 is closed. As a result, a high level signal is output from the switch 511 and the switch 507 is closed. Alternatively, when the high horsepower operation mode switch 56 is turned on by the operator and the fuel lever 55a is operated more than a predetermined value, for example, when the fuel lever 55a is fully operated, a high level signal is output from the function generator 510 and the switch 511 is closed. As a result, a high level signal is output from the switch 511 and the switch 507 is closed.
[0028]
As shown in FIG. 4, the target rotational speed command value Ny selected by the maximum value selection circuit 505 is a control rotational speed Nθ corresponding to the displacement amount of the governor lever detected by the potentiometer 54 in the servo control unit 509. The pulse motor 53 is controlled so that they match each other according to the procedure shown in FIG.
[0029]
In FIG. 6, first, at step S21, the target rotational speed command value Ny and the control rotational speed Nθ are read, respectively, and the process proceeds to step S22. In step S22, the result of Nθ−Ny is stored in the memory as the rotational speed difference A, and in step S23, it is determined whether or not | A | ≧ K using a predetermined reference rotational speed difference K. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step S24, where it is determined whether or not the rotational speed difference A> 0. If A> 0, the control rotational speed Nθ is greater than the target rotational speed command value Ny, that is, the control rotational speed is the target rotational speed. Therefore, in order to lower the engine speed, a signal instructing motor reverse rotation is output to the pulse motor 53 in step S25. As a result, the pulse motor 53 reverses and the rotational speed of the engine 2 decreases.
[0030]
On the other hand, if A ≦ 0, the control rotational speed Nθ is smaller than the target rotational speed command value Ny, that is, the control rotational speed is lower than the target rotational speed. Therefore, in order to increase the engine rotational speed, a normal motor rotation is commanded in step S26. Output a signal. As a result, the pulse motor 53 rotates forward and the rotational speed of the engine 2 increases. If step S23 is negative, the process proceeds to step S27 to output a motor stop signal, whereby the rotational speed of the engine 2 is held at a constant value. When steps S25 to S27 are executed, the process returns to the beginning.
[0031]
The operation of the motor speed controller configured as described above will be described more specifically. In FIG. 4, during traveling, the selection switch 504 selects the target rotational speed Nt set by the target rotational speed characteristic L <b> 1 by the brake switch 58. Since the fuel lever 55a is fixed at the minimum operating position during traveling, the target rotational speed Ny output from the addition point 508A is the target rotational speed Nt + the rotational speed increase ΔN based on the characteristic L1. ΔN = 0 when the high-output operation mode switch 56 is turned off, or when the accelerator pedal 22 is not fully operated even when it is turned on, or when the pump pressure Pp is less than the predetermined value Pp1, and the target rotation The number Ny = Nt.
[0032]
When the high output operation mode switch 56 is turned on and the accelerator pedal 22 is fully operated, if the discharge pressure Pp of the hydraulic pump 3 detected by the pressure sensor 42 exceeds a predetermined value Pp1 (FIG. 3), the pressure Pp1 A rotation speed correction value ΔN according to the function is output from the function generator 506.
[0033]
Therefore, when the high horsepower driving mode is set, if the accelerator pedal 22 is fully operated and the load pressure Pp is equal to or higher than the predetermined value Pp1, the target rotational speed command value Ny becomes ΔN higher than the target rotational speed Nt, The actual rotational speed of the engine 2 also increases accordingly, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 increases.
[0034]
Next, the case where the fuel lever 55a is set to the minimum operation position during work and the engine speed is adjusted by the accelerator pedal 22, in other words, the work accelerator will be described. At the time of work, the selection switch 504 selects the target rotational speed Nda set by the target rotational speed characteristic L2 by the brake switch 58. Since the fuel lever 55a is fixed at the minimum operating position, the target rotational speed Ny selected and output by the maximum value selection circuit 507 is the target rotational speed Nda based on the characteristic L2. At the time of work accelerator, as described with reference to the rotational speed characteristic diagram of FIG. 5, the target rotational speed is set higher than the rotational speed characteristic L3 set by the fuel lever 55a. Therefore, since a higher target rotational speed Ny is determined regardless of whether the high-power operation mode switch 56 is turned on or off, the high-power operation can be performed at the engine output similar to the high-power operation by the fuel lever 55a by operating the full accelerator even during the work accelerator. It can be carried out.
[0035]
A case where the engine speed is adjusted by the fuel lever 55a during the operation will be described. During work, the selection switch 504 selects the target rotational speed Ndl set by the target rotational speed characteristic L2 by the brake switch 58. The function generator 503 outputs a target rotational speed Ndl corresponding to the operation amount of the fuel lever 55a. The target rotational speed Nda output from the selection switch 504 is the idle rotational speed Ndid unless the accelerator pedal 22 is operated, and the target rotational speed Ny output from the maximum value selection circuit 505 is the target rotational speed Ndl + rotational speed according to the characteristic L3. Increase ΔN. When the high-output operation mode switch 56 is turned off, ΔN = 0 and Ny = Ndl. On the other hand, when the high output operation mode switch 56 is turned on and the accelerator pedal 22 is fully operated, Ny = Ndl + ΔN.
[0036]
As described above, in the first embodiment, as shown by the characteristics L2 and L3 in FIG. 5, the inclination of the target accelerator speed characteristic L2, that is, the amount of change in the engine speed with respect to the operation amount (increase / decrease amount). ) Larger than the inclination of the target speed characteristic L3 by the fuel lever 55a, and the target speed Ndamax set by the full operation in the characteristic L2 is increased by the full operation at high load in the characteristic L3. It was set equal to the number Ndlmax + ΔN. Therefore, the following effects are produced.
[0037]
(1) As is apparent from the graph of FIG. 5, if the high horsepower operation mode is turned on during operation and the pump pressure Pp is equal to or greater than a predetermined value when the fuel lever 55a is fully operated, the engine speed is Since ΔN is increased, the engine can be used effectively. As described above, the hydraulic excavator requires a larger horsepower when traveling than when excavating, and the maximum engine speed is set lower during excavation than during traveling from the viewpoint of fuel consumption and noise. Therefore, the engine's output horsepower is effectively used only when high horsepower operation is required.
(2) When adjusting the engine speed with the accelerator pedal 22 during work, the fuel lever 55a is fully operated in the high-power operation mode only by fully operating the accelerator without setting the high horsepower operation mode. Since it is set to the same value as the target rotational speed at work (Ndlmax + ΔN) increased in rotational speed, the engine horsepower can be used effectively during the work without selecting the high horsepower operation mode.
[0038]
(3) An operator who prefers to adjust the number of revolutions with the fuel lever 55a during the operation and to turn on the high horsepower operation mode only operates the accelerator pedal 22 even when the fuel lever 55a is not fully operated. High horsepower driving can be realized, and even if the high horsepower driving mode is forgotten to be turned on, high horsepower driving can be realized only by fully operating the accelerator pedal 22.
(4) An operator who prefers to adjust the number of revolutions with the accelerator pedal 22 at the time of operation does not pay attention to the on / off state of the high horsepower operation mode, and only operates the accelerator pedal 22 at full load to operate at high horsepower at high loads. Can be realized.
(5) When correcting the increase in the engine speed, the type of the actuator that operates with the load and the operation direction thereof are taken into consideration, so that the operability is high, the noise is low, and the fuel efficiency is improved.
[0039]
−Reference example−
  7 and 8 areReference exampleFIG.Reference exampleThen, as shown in FIG. 7, the characteristics L2 and L3 have the same inclination, that is, the amount of change in the engine speed with respect to the operation amount, and the target rotation speed for the full operation is also made equal. Then, at the time of work acceleration, only when the high horsepower operation mode is set and the load pressure is equal to or higher than a predetermined value, the number of revolutions is increased by ΔN when the accelerator pedal 22 is fully operated.
[0040]
In order to adopt such an algorithm,Reference exampleThen, the control block shown in FIG. 8 is used. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and differences will be mainly described. The target rotational speed Nt based on the traveling accelerator target rotational speed characteristic L1 output from the function generator 501 and the target rotational speed Nda based on the working accelerator target rotational speed characteristic L2 output from the function generator 502 are represented by the brake switch 58. The selection switch 504 can be selected with The target rotational speed selected by the selection switch 504 is input to the maximum value selection circuit 507 and compared with the target rotational speed Ndl by the fuel lever characteristic L3 output from the function generator 503. The maximum value selection circuit 507 selects the larger one of the two inputs. The target rotational speed output from the maximum value selection circuit 507 is added at the addition point 508 with the rotational speed increment ΔN output under the above-described high horsepower operation mode, and is input to the servo control unit 509 as the target rotational speed Ny. The
[0041]
As is apparent from the graph of FIG. 7, if the high horsepower operation mode is on and the fuel lever 55a is fully operated during work, the pump speed Pp is greater than or equal to the predetermined value Pp1, and the rotational speed is increased by ΔN. Therefore, the output horsepower of the engine 2 can be used effectively. Further, when the engine speed is adjusted by the accelerator pedal 22 during work, the engine speed is increased in the same manner, so that the engine horsepower can be used effectively during work.
[0042]
  Reference exampleThen, in both the rotation speed adjustment (work accelerator) by the accelerator pedal 22 and the rotation speed adjustment by the fuel lever 55a, if the high horsepower operation mode is on, the rotation speed increase is performed when a predetermined condition is satisfied. I did it. When the high horsepower operation mode is turned on, the rotational speed increase may be performed only when the work accelerator is operated, or conversely, the rotational speed increase may be performed only when the rotational speed is adjusted by the fuel lever.
[0043]
The control circuit of FIG. 4 may be as shown in FIG. That is, a switch 601 and a high level signal output circuit 602 that are switched by a running signal may be provided between the high horsepower operation mode switch 56 and the switch 511. Similarly, the control circuit of FIG. 8 may be as shown in FIG. That is, a switch 601A and a high level signal output circuit 602A that are switched by a running signal may be provided between the high horsepower operation mode switch 56 and the AND gate 512. According to these control circuits, by switching the switch 601 or 601A to the high level signal output circuit 602 or 602A side according to the travel signal, even if the high horsepower operation mode switch 56 is forgotten to be operated during travel, the high horsepower operation mode The same engine speed increase control can be realized.
[0044]
In the above, the example in which the engine target speed is set according to the operation amount of the accelerator pedal or the fuel lever has been described. However, the present invention can also be applied to the case where the engine target speed is set by an up / down switch. . In the above description, as shown in FIG. 5 or FIG. 7, the maximum target rotation speed is set when the accelerator pedal 22 or the fuel lever 55a is fully operated. The maximum target rotational speed may be reached. Furthermore, the present invention can be similarly applied to hydraulic construction machines other than hydraulic excavators.
[0045]
In the above embodiment, the traveling motor 1 etc. sets the traveling drive device, the boom cylinder 54 etc. sets the work implement drive device, the pulse motor 53 etc. sets the rotation speed adjusting means, and the function generators 501 to 503 set the rotation speed. The high horsepower operation mode switch 56 constitutes a mode setting means, the fuel lever 55a constitutes a rotation speed adjustment operation member, the pressure switch 42 constitutes a load detection means, and the rotation speed correction value calculation unit 506 constitutes an increase means. The brake switch 58 is a travel mode setting means, and the travel signal output from the brake switch 58 is a travel mode signal.
[0046]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, in a wheel travel hydraulic construction machine, high horsepower operation can be realized both during travel and during work, and high power of a prime mover set for travel can be achieved during work. Can be used effectively, and a high-performance construction machine can be provided. In particular, according to the invention of claim 1, when adjusting the number of rotations of the prime mover with the accelerator pedal during work, the accelerator pedal isUp to the maximum operating positionThe accelerator pedal is set without setting the high horsepower operation mode because the set target engine speed when operated is higher than the target engine speed set in the high horsepower operation mode when adjusting the rotation speed with the rotation speed adjusting operation member. TheUp to the maximum operating positionHigh horsepower driving is possible just by operating. Further, even when the high horsepower operation mode is forgotten to be set, the engine speed increase control can be realized by setting the travel mode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a wheeled hydraulic excavator according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a boom circuit in a working machine hydraulic circuit.
FIG. 3 is a diagram for explaining a control circuit;
4 is a diagram for explaining details of the controller shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a graph illustrating rotational speed characteristics
FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of engine speed.
FIG. 7 is a graph for explaining rotational speed characteristics according to the second embodiment;
FIG. 8 is a block diagram showing details of still another embodiment of the rotation speed correction value calculation unit.
FIG. 9 is a diagram for explaining details of another example of the controller shown in FIG. 4;
FIG. 10 is a diagram for explaining details of another example of the controller shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1: Driving hydraulic motor 2: Engine
3: Variable displacement hydraulic pump 4: Control valve
22: Accelerator pedal 31: Boom control lever
33: Boom control valve 34: Boom cylinder
41, 42: Pressure sensor 50: Controller
53: Pulse motor 55: Potentiometer
55a: Fuel lever 56: High horsepower operation mode selection switch
58: Brake switch
501 to 503: Function generator 509: Servo control unit
506: Rotational speed correction value calculation unit
508, 508A, 508B: Adder

Claims

A travel drive device driven by an accelerator pedal;
A work machine drive device driven by an operation lever;
A first prime mover rotational speed characteristic suitable for traveling determined based on the depression amount of the accelerator pedal; a second prime mover rotational speed characteristic suitable for work determined based on the depression amount of the accelerator pedal; It has characteristics suitable for work determined based on the operation amount of the rotation speed adjustment operation member, and the engine speed when the rotation speed adjustment operation member is operated to the maximum operation position is the maximum operation of the accelerator pedal. Rotation that sets the prime mover rotational speed according to any one of the third prime mover rotational speed characteristics set lower than the prime mover rotational speed characteristic in the second prime mover rotational speed characteristic when depressed to the position. It is a number setting means, and is set by the first prime mover rotational speed characteristic or the second prime mover rotational speed characteristic determined based on the depression amount of the accelerator pedal. Rpm containing and motivation rotational speed, a maximum value selection means for selecting a maximum value from the rotational speed regulatory operation the engine rotational speed set by the third engine rotational speed characteristic which is determined based on the operation amount of the member Setting means;
A speed adjusting means for adjusting the motor speed to a value set by the speed setting means in accordance with one of the amount of depression of the accelerator pedal and the amount of operation of the speed adjusting operation member;
Mode setting means for setting a high horsepower driving mode for performing high horsepower driving;
Load detecting means for detecting the travel load of the travel drive device and the work load of the work implement drive device;
When the high horsepower driving mode is set during traveling, when the traveling load detected by the load detecting means is a predetermined value or more and the accelerator pedal is depressed to the maximum operating position , the rotational speed When the prime mover rotational speed set by the first prime mover rotational speed characteristic is increased by a predetermined amount by the setting means , and the high horsepower operation mode is set during the operation, it is detected by the load detecting means. An increase means for increasing the engine speed set in the third engine speed characteristic by a predetermined amount when the working load is equal to or greater than a predetermined value and the rotation speed adjusting operation member is operated to the maximum operation position. And
The second prime mover rotational speed characteristic includes at least a prime mover rotational speed when the accelerator pedal is depressed to a maximum operating position , and the second prime mover rotational speed characteristic when the rotational speed adjustment operating member is operated to a maximum operating position during work. Determined to be greater than or equal to the value obtained by increasing the motor speed set by the motor speed characteristic of 3 by the increasing means,
Regardless of the setting of the high horsepower driving mode during work, the rotation speed setting means operates the rotation speed adjustment operation member to the maximum operation position during work when the accelerator pedal is depressed to the maximum operation position. When the engine speed is increased , the motor speed is adjusted to a speed equivalent to a value obtained by increasing the motor speed set in the third motor speed characteristic by the increasing means. Hydraulic construction machine.

In the wheel travel type hydraulic construction machine according to claim 1 ,
A travel mode setting means for setting the travel mode is provided,
Even when the high horsepower driving mode is not set, the increasing means executes the increasing control of the prime mover rotational speed according to the amount of depression of the accelerator pedal and the traveling load when the traveling mode is set. A wheel-traveling hydraulic construction machine characterized by