JP4979014B2 - Control system for swivel pump in hydraulic excavator - Google Patents
Control system for swivel pump in hydraulic excavator Download PDFInfo
- Publication number
- JP4979014B2 JP4979014B2 JP2007253947A JP2007253947A JP4979014B2 JP 4979014 B2 JP4979014 B2 JP 4979014B2 JP 2007253947 A JP2007253947 A JP 2007253947A JP 2007253947 A JP2007253947 A JP 2007253947A JP 4979014 B2 JP4979014 B2 JP 4979014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- pump
- swing
- turning
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、メインポンプとは独立して旋回ポンプが設けられた油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムの技術分野に属するものである。 The present invention belongs to the technical field of a control system for a swing pump in a hydraulic excavator provided with a swing pump independently of a main pump.
一般に、油圧ショベルは、下部走行体に上部旋回体を旋回自在に支持すると共に、上部旋回体にブーム、スティック、バケット等からなる作業装置を装着して構成されるが、該油圧ショベルのなかには、旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、ブームシリンダやアームシリンダ等の作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けたものがある。この様に旋回ポンプを独立して設けることで、旋回動作を、作業装置の動作に影響されることなく行うことができるという利点があり、主に、大型の油圧ショベルに採用されている。
このものにおいて、前記メインポンプおよび旋回ポンプは、エンジンから供給されるトルクにより駆動するが、この場合、エンジンからの供給トルクをメインポンプおよび旋回ポンプに適切に配分することが要求される。そこで従来、旋回ポンプの出力を、旋回単独時には固定値となるように、また、ブームと旋回との連動時には経過時間とともに固定値に向けて徐々に増大するように構成したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
In this, the main pump and the swing pump are driven by the torque supplied from the engine. In this case, it is required to appropriately distribute the supply torque from the engine to the main pump and the swing pump. Therefore, conventionally, there has been known a configuration in which the output of the swing pump is set to a fixed value when the swing is alone, and is gradually increased toward the fixed value with the elapsed time when the boom and the swing are interlocked. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、油圧ショベルの行う作業のなかには、旋回押付け掘削作業(旋回力でバケット側面を溝側面に押し付けながら溝掘削を行う作業)のように、旋回力を押付け力として用いる作業がある。この様な作業を行う場合、旋回モータは殆ど油量を必要としないため、旋回ポンプの吐出量の殆どは、リリーフ弁からリリーフロスしてしまうことになって、無駄なエネルギー消費になる。この場合、前記特許文献1のように、旋回ポンプの出力を、経過時間とともに固定値に向けて徐々に増大するように構成しても、経過時間とともにポンプ出力が増大するにつれてリリーフ量が増加し、やはり無駄にエネルギーを消費することになるという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。 By the way, among the operations performed by the hydraulic excavator, there is an operation that uses the turning force as the pressing force, such as a turning pressing excavation operation (an operation that performs groove excavation while pressing the bucket side surface against the groove side surface with the turning force). When such a work is performed, the swing motor requires almost no oil, so that most of the discharge amount of the swing pump is lost from the relief valve, resulting in wasted energy consumption. In this case, even if the output of the swing pump is gradually increased toward the fixed value with the elapsed time as in Patent Document 1, the relief amount increases as the pump output increases with the elapsed time. There is still a problem that energy is wasted, and there is a problem to be solved by the present invention.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けてなる油圧ショベルにおいて、エンジンから前記旋回ポンプおよびメインポンプに供給されるトルクを制御するトルク制御手段と、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断手段とを設けると共に、前記トルク制御手段は、作業判断手段により旋回押付け作業であると判断されているあいだ、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことを特徴とする油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項2の発明は、トルク制御手段は、旋回用操作レバーの操作量に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項1に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項3の発明は、油圧ショベルは、無負荷時エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定操作具を備えると共に、トルク制御手段は、該エンジン回転数設定操作具の設定値に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項1または2に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項4の発明は、トルク制御手段は、作業判断手段による旋回押付け作業であるか否かの判断別に、旋回ポンプのトルクが設定された複数の旋回トルクテーブルを有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was created in view of the above circumstances and has been created for the purpose of solving these problems. The invention of claim 1 provides a swivel pump as a hydraulic supply source of a swivel motor for a working device. In a hydraulic excavator provided independently of a main pump serving as a hydraulic pressure supply source for a hydraulic actuator and a travel motor, torque control means for controlling torque supplied from the engine to the swing pump and the main pump, and the hydraulic excavator performs during the work with the provided and work determining means for pivoting the pressing determines the whether the work is used as a force pressing the swirling force, the torque control means, which is determined to be a work pressing turning the work determining means, Rotating torque reduction control is performed to reduce the torque of the slewing pump compared to work involving turning other than turning pressing work. A control system for turning the pump in a hydraulic excavator to symptoms.
According to a second aspect of the present invention, in the control system for the swing pump in the hydraulic excavator according to the first aspect, the torque control means controls to increase or decrease the torque of the swing pump in accordance with the operation amount of the swing operation lever. is there.
According to a third aspect of the present invention, the hydraulic excavator is provided with an engine speed setting operation tool for setting the engine speed when there is no load, and the torque control means is a swirl pump according to a set value of the engine speed setting operation tool. The control system for the swing pump in the hydraulic excavator according to claim 1, wherein the torque is increased or decreased.
The invention according to claim 4 is characterized in that the torque control means has a plurality of turning torque tables in which the torque of the turning pump is set according to the judgment as to whether or not the turning judgment work is performed by the work judging means. It is a control system of the rotation pump in the hydraulic excavator as described in any one of 1 thru | or 3.
請求項1の発明とすることにより、旋回押付け作業時に旋回ポンプは、旋回トルク低減制御により低減されたトルクに対応するポンプ出力となるよう流量が低減することになり、而して、殆ど油量を必要としない旋回押付け作業を行う場合のリリーフロスを減少せしめることができて、無駄なエネルギー消費を抑えることができ、低燃費化に大きく貢献できる。
請求項2の発明とすることにより、レバー操作量に応じたトルクが旋回ポンプに供給されることになり、而して、旋回用操作レバーの操作に基づいて旋回モータへの圧油供給流量を制御する旋回用コントロールバルブに対して過不足無く旋回ポンプの圧油を供給できることになって、回路の安定性、操作性の向上に寄与できる。
請求項3の発明とすることにより、エンジン回転数設定操作具の設定値に応じた適切なトルクを、旋回ポンプに供給することができる。
請求項4の発明とすることにより、旋回トルクテーブルによって、旋回押付け作業であるか否かの判断別に旋回ポンプのトルクを簡単に求めることができると共に、該旋回トルクテーブルの値を調整することで、油圧ショベルの機種や搭載されるエンジン、旋回ポンプの特性等の変更に簡単に対応することができる。
According to the invention of claim 1, the flow rate of the swing pump is reduced so that the pump output corresponds to the torque reduced by the swing torque reduction control during the swing pressing operation. This can reduce the relief loss when performing the swivel pressing operation that does not require, and can reduce wasteful energy consumption and can greatly contribute to the reduction in fuel consumption.
According to the second aspect of the present invention, torque corresponding to the lever operation amount is supplied to the swing pump, and therefore the pressure oil supply flow rate to the swing motor is reduced based on the operation of the swing operation lever. The pressure oil of the swivel pump can be supplied to the swivel control valve to be controlled without excess or deficiency, thereby contributing to the improvement of circuit stability and operability.
By setting it as invention of Claim 3, the appropriate torque according to the setting value of an engine speed setting operation tool can be supplied to a rotation pump.
According to the invention of claim 4, by using the turning torque table, the torque of the turning pump can be easily obtained depending on whether or not the turning pressing work is performed, and the value of the turning torque table is adjusted. It is possible to easily cope with changes in hydraulic excavator models, mounted engines, characteristics of swivel pumps, and the like.
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1において、1は油圧ショベルであって、該油圧ショベル1は、クローラ式の下部走行体2、該下部走行体2に旋回自在に支持される上部旋回体3、該上部旋回体3に装着される作業装置4から構成され、さらに該作業装置4は、基端部が上部旋回体3に上下動自在に支持されるブーム5、該ブーム5の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック6、該スティック6の先端部に取付けられるバケット7等から構成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator. The hydraulic excavator 1 is attached to a crawler type lower traveling body 2, an upper revolving body 3 that is pivotably supported by the lower traveling body 2, and the upper revolving body 3. The working device 4 is further supported by a boom 5 whose base end portion is supported by the upper swing body 3 so as to be movable up and down, and by a distal end portion of the boom 5 so as to be swingable back and forth. The
さらに、前記油圧ショベル1には、左右の走行モータ8、9、旋回モータ10、ブームシリンダ11、スティックシリンダ12、バケットシリンダ13等の各種油圧アクチュエータが設けられており、これら油圧アクチュエータの作動に基づいて、走行、上部旋回体3の旋回、ブーム5、スティック6、バケット7の揺動等が行われる構成になっている。尚、上記ブームシリンダ11、スティックシリンダ12、バケットシリンダ13は、本発明の作業装置用油圧アクチュエータに相当する。
Further, the hydraulic excavator 1 is provided with various hydraulic actuators such as left and
前記油圧アクチュエータが接続される油圧回路について、図2に示す油圧回路図に基づいて説明すると、該図2において、14、15はメインポンプ、16は旋回ポンプ、17は油タンクであって、上記メインポンプ14、15および旋回ポンプ16は、エンジン(図示せず)に連結されていてエンジンから供給されるトルクによって駆動するようになっている。
The hydraulic circuit to which the hydraulic actuator is connected will be described with reference to the hydraulic circuit diagram shown in FIG. 2. In FIG. 2, 14 and 15 are main pumps, 16 is a swing pump, 17 is an oil tank, The
ここで、前記メインポンプ14、15は、左右の走行モータ8、9、ブームシリンダ11、スティックシリンダ12、バケットシリンダ13の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、該メインポンプ14、15の流量制御を行うメインポンプ用レギュレータ18、19は、後述する制御装置20によって制御されるメインポンプ制御用電磁比例減圧弁21からの制御信号圧を受けて、エンジンからメインポンプ14、15に供給されるトルクに応じたポンプ出力となるように、ポンプ流量を制御する。さらにメインポンプ用レギュレータ18、19は、定馬力制御やロードセンシングコントロール(或いはネガティブコントロール)も行うが、これらは汎用的に用いられている流量制御であるため、説明は省略する。
The
一方、前記旋回ポンプ16は、旋回モータ10の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、前記メインポンプ14、15とは独立する状態で設けられているが、該旋回ポンプ16の流量制御を行う旋回ポンプ用レギュレータ22は、前記制御装置20から出力される制御信号に基づいて、エンジンから専用ポンプ16に供給されるトルクに応じたポンプ出力となるように、ポンプ流量を制御する。
On the other hand, the
さらに、前記図2において、23〜28は左右の走行用、旋回用、ブーム用、スティック用、バケット用のコントロールバルブであって、これらコントロールバルブ23〜28は、それぞれ対応する操作具(操作レバーや操作ペダル)の操作に基づいて、左右の走行モータ8、9、旋回モータ10、ブームシリンダ11、スティックシリンダ12、バケットシリンダ13に対する油供給排出の方向および流量を制御するように構成されている。
Further, in FIG. 2,
また、29、30は旋回用リリーフ弁であって、該旋回用リリーフ弁29、30は、旋回用コントロールバルブ25と旋回モータ10とを接続する油路の圧力が設定圧以上になると、該油路の油を油タンク17に逃がすように構成されている。
一方、前記制御装置20は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであって、図3のブロック図に示す如く、アクセルダイヤル31、旋回用操作レバー(図示せず)の操作方向および操作量を検出する旋回操作検出手段32、スティック用操作レバー(図示せず)の操作方向および操作量を検出するスティック操作検出手段33等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前記メインポンプ制御用電磁比例減圧弁21および旋回ポンプ用レギュレータ22に制御信号を出力するが、該制御装置20には、後述する作業判断部(本発明の作業判断手段に相当する)34およびトルク制御部(本発明のトルク制御手段に相当する)35が設けられている。
On the other hand, the
ここで、前記アクセルダイヤル31は、無負荷時エンジン回転数を設定するための操作ダイヤルであって、本発明のエンジン回転数設定操作具に相当するが、本実施の形態では、「1」〜「10」の10段階のアクセルダイヤル値Aが設けられていて、アクセルダイヤル値Aが高くなるほど無負荷時エンジン回転数が高くなるように設定される。 Here, the accelerator dial 31 is an operation dial for setting the engine speed when there is no load, and corresponds to the engine speed setting operation tool according to the present invention. A ten-stage accelerator dial value A of “10” is provided. The higher the accelerator dial value A, the higher the engine speed at no load.
次いで、前記制御装置20に設けられる作業判断部34について、図4に示す制御ブロック図に基づいて説明すると、作業判断部34は、スティック操作検出手段33から出力されるスティック操作信号をスティック操作判断テーブル36に入力し、該スティック操作判断テーブル36によって、スティック用操作レバーがイン側(上部旋回体3に近接する方向)に操作されたか否かを判断する。そして、スティック用操作レバーがイン側に操作された場合には、アンドゲート37にON信号を出力する一方、アウト側(上部旋回体3から離間する方向)に操作された場合或いは操作されていない場合には、アンドゲート37にOFF信号を出力する。さらに、作業判断部34は、旋回操作検出手段32から出力される旋回操作信号を旋回操作判断テーブル38に入力し、該旋回操作判断テーブル38によって、旋回用操作レバーが操作されたか否かを判断する。そして、旋回用操作レバーが操作された場合には、前記アンドゲート37にON信号を出力する一方、操作されていない場合には、アンドゲート37にOFF信号を出力する。
Next, the
そして、作業判断部34は、前記アンドゲート37にスティック操作判断テーブル36および旋回操作判断テーブル38の両方からON信号が入力された場合、つまり、スティックイン操作と旋回操作とが同時に行われた場合には、旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業の一つである旋回押付け掘削作業(旋回力でバケット側面を溝側面に押し付けながら溝掘削を行う作業)が行われていると判断して、旋回押付け作業ON信号を出力する。一方、アンドゲート37にスティック操作判断テーブル36或いは旋回操作判断テーブル38の少なくとも一方からOFF信号が入力された場合、つまり、スティックイン操作と旋回操作とが同時に行なわれていない場合には、旋回押付け作業が行われていないと判断して、旋回押付け作業OFF信号を出力する。 When the ON signal is input to the AND gate 37 from both the stick operation determination table 36 and the turning operation determination table 38, that is, when the stick-in operation and the turning operation are performed simultaneously. It is determined that a swivel push excavation work (a work of performing a groove excavation while pressing the bucket side surface against the groove side surface with the swivel force), which is one of the swivel push work using the swivel force as the push force, The turning push work ON signal is output. On the other hand, when an OFF signal is input from at least one of the stick operation determination table 36 or the turning operation determination table 38 to the AND gate 37, that is, when the stick-in operation and the turning operation are not performed simultaneously, the turning pressing is performed. It is determined that the work is not performed, and the turning pressing work OFF signal is output.
一方、トルク制御部35は、図5に示す制御ブロック図に示す如く、後述する総ポンプトルクTTと、旋回操作検出手段32から入力される旋回操作信号と、前記作業判断部34から出力される旋回押付け作業ON/OFF信号と、アクセルダイヤル31から出力されるアクセルダイヤル値Aとを入力する。
On the other hand, as shown in the control block diagram of FIG. 5, the
ここで、前記総ポンプトルクTTは、エンジンからメインポンプ14、15および旋回ポンプ16に供給可能なトルクの総計であって、例えば図示しないトルクマップ等により、アクセルダイヤル31の各ダイヤル値Aに応じて予め設定されている。この場合、総ポンプトルクTTは、アクセルダイヤル値Aが最大値のとき(本実施の形態ではアクセルダイヤル値A「10」のとき)に最大となり、アクセルダイヤル値Aが低くなるに従い総ポンプトルクTTも小さくなるように設定されるが、上記総ポンプトルクTTの最大値、つまりエンジンからメインポンプ14、15および旋回ポンプ16に供給可能なトルクの最大値は、最大総ポンプトルクTT−Ma(N・m)としてトルク制御部35に入力される一方、各アクセルダイヤル値Aに対応する総ポンプトルクTTは、上記最大総ポンプトルクTT−Ma(N・m)を100%としたときの比率(%)で表され、総ポンプトルクTT(%)としてトルク制御部35に入力される。
Here, the total pump torque TT is the total torque that can be supplied from the engine to the
前記トルク制御部35は、まず、入力した旋回操作信号を第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43に出力する。これら第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43は、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクTS(%)との関係を設定したテーブルであって、これら第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43によって、アクセルダイヤル値A別および前記作業判断部34から出力される旋回押付け作業ON/OFF信号別に、レバー操作量に対応する旋回ポンプトルクTS(%)が求められるが、この場合の旋回ポンプトルクTS(%)は、前記最大総ポンプトルクTT−Ma(N・m)を100%としたときの、エンジンから旋回ポンプ16に供給されるトルクの比率(%)である。
The
そして、アクセルダイヤル値Aが低く(本実施の形態では、アクセルダイヤル値「1」〜「3」の場合)、且つ、旋回押付け作業OFFの場合には、第一旋回トルクテーブル40によって求められた旋回ポンプトルクTS(%)が選択されて、トルクレイトリミッター44に入力される。また、アクセルダイヤル値Aが低く、且つ、旋回押付け作業ONの場合には、第二旋回トルクテーブル41によって求められた旋回ポンプトルクTS(%)が選択されて、トルクレイトリミッター44に入力される。さらに、アクセルダイヤル値Aが高く(本実施の形態では、アクセルダイヤル値「4」〜「10」の場合)、且つ、旋回押付け作業OFFの場合には、第三旋回トルクテーブル42によって求められた旋回ポンプトルクTS(%)が選択されて、トルクレイトリミッター44に入力される。さらにまた、アクセルダイヤル値Aが高く、且つ、旋回押付け作業ONの場合には、第四旋回トルクテーブル43によって求められた旋回ポンプトルクTS(%)が選択されて、トルクレイトリミッター44に入力される。 Then, when the accelerator dial value A is low (in the present embodiment, the accelerator dial values “1” to “3”) and the turning pressing work is OFF, it is obtained by the first turning torque table 40. The swing pump torque TS (%) is selected and input to the torque rate limiter 44. When the accelerator dial value A is low and the turning pressing operation is ON, the turning pump torque TS (%) obtained by the second turning torque table 41 is selected and input to the torque rate limiter 44. . Further, when the accelerator dial value A is high (in the present embodiment, the accelerator dial value is “4” to “10”) and the turning pressing work is OFF, it is obtained by the third turning torque table 42. The swing pump torque TS (%) is selected and input to the torque rate limiter 44. Furthermore, when the accelerator dial value A is high and the turning pressing operation is ON, the turning pump torque TS (%) obtained by the fourth turning torque table 43 is selected and input to the torque rate limiter 44. The
ここで、前記第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43において、旋回ポンプトルクTS(%)は、共に、旋回用操作レバーが操作されていないときは0%で、レバー操作量の増減に応じて略比例的に増減するように設定されているが、同じレバー操作量であっても、各旋回トルクテーブル40〜43毎に旋回ポンプトルクTS(%)が異なるように設定されている。つまり、前述したように、第一、第二旋回トルクテーブル40、41はアクセルダイヤル値Aが低い場合に選択される一方、第三、第四旋回トルクテーブル42、43はアクセルダイヤル値Aが高い場合に選択されるが、該第三、第四旋回トルクテーブル42、43の旋回ポンプトルクTS(%)の値は、それぞれ第一、第二旋回トルクテーブル40、41の旋回ポンプトルクTS(%)の値よりも大きく設定されている。これにより、アクセルダイヤル値Aに応じて、旋回ポンプトルクTS(%)が増減するように制御される。また、第一、第三旋回トルクテーブル40、42は旋回押付け作業OFFの場合に選択される一方、第二、第四旋回トルクテーブル41、43は旋回押付け作業ONの場合に選択されるが、該第二、第四旋回トルクテーブル41、43の旋回ポンプトルクTS(%)の値は、それぞれ第一、第三旋回トルクテーブル40、42の旋回ポンプトルクTS(%)の値よりも小さく設定されている。これにより、旋回押付け作業ONの場合には、旋回押付け作業OFFの場合よりも旋回ポンプトルクTS(%)が低減するように制御され、これによって、旋回押付け作業が行われている場合に、旋回押付け作業が行われていない場合よりも旋回ポンプトルクTS(%)を低減せしめる旋回トルク低減制御が実行されるようになっている。
尚、本実施の形態では、第一、第二、第三、第四旋回トルクテーブル40、41、42、43におけるレバー操作量が最大のときの旋回ポンプトルクTS(%)は、それぞれ20%、10%、50%、40%に設定されているが、こられの値は一例を示すものであって、油圧ショベル1の機種やエンジン、旋回ポンプ16の特性等に応じて適宜設定できる。
Here, in the first to fourth turning torque tables 40 to 43, the turning pump torque TS (%) is 0% when the turning operation lever is not operated, and corresponds to the increase or decrease of the lever operation amount. However, even if the lever operation amount is the same, the swing pump torque TS (%) is set to be different for each of the swing torque tables 40 to 43. That is, as described above, the first and second turning torque tables 40 and 41 are selected when the accelerator dial value A is low, while the third and fourth turning torque tables 42 and 43 have a high accelerator dial value A. The value of the swing pump torque TS (%) of the third and fourth swing torque tables 42 and 43 is the value of the swing pump torque TS (%) of the first and second swing torque tables 40 and 41, respectively. ) Is set larger than the value of. Thus, the swing pump torque TS (%) is controlled to increase or decrease according to the accelerator dial value A. The first and third turning torque tables 40 and 42 are selected when the turning pressing work is OFF, while the second and fourth turning torque tables 41 and 43 are selected when the turning pressing work is ON. The value of the swing pump torque TS (%) of the second and fourth swing torque tables 41 and 43 is set smaller than the value of the swing pump torque TS (%) of the first and third swing torque tables 40 and 42, respectively. Has been. Thereby, when the turning pressing work is ON, the swing pump torque TS (%) is controlled to be smaller than when the turning pressing work is OFF. Thus, when the turning pressing work is being performed, The turning torque reduction control for reducing the turning pump torque TS (%) is performed as compared with the case where the pressing operation is not performed.
In this embodiment, the swing pump torque TS (%) when the lever operation amount in the first, second, third, and fourth swing torque tables 40, 41, 42, and 43 is maximum is 20%. Although these values are set to 10%, 50%, and 40%, these values are examples, and can be appropriately set according to the type of the hydraulic excavator 1, the engine, the characteristics of the
さらに、前記トルクレイトリミッター44は、入力された旋回ポンプトルクTS(%)の変化速度を制限して、乗算器45および減算器46に出力する。
Further, the torque rate limiter 44 limits the rate of change of the inputted swing pump torque TS (%) and outputs it to the
前記乗算器45は、トルクレイトリミッター44から出力された旋回ポンプトルクTS(%)に、最大総ポンプトルクTT−Ma(N・m)を乗じることで、旋回ポンプトルクTSをトルクの単位(N・m)に換算する。そして、該換算された旋回ポンプトルクTS(N・m)の値は、旋回ポンプ用レギュレータ22に対する制御信号値に変換されて、旋回ポンプ用レギュレータ22に出力される。
The
一方、前記減算器46は、総ポンプトルクTT(%)から旋回ポンプトルクTS(%)を減ずることで、エンジンからメインポンプ14、15に供給されるメインポンプトルクTM(%)を求める。そして、該メインポンプトルクTM(%)の値は、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁21に対する制御信号値に変換されて、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁21に出力される。
尚、前記メインポンプトルクTM(%)は、最大総ポンプトルクTT−Ma(N・m)を100%としたときの、エンジンからメインポンプ14、15に供給されるトルクの比率(%)として表される。
また、本実施の形態では、旋回ポンプトルクTSはトルクの単位(N・m)に換算される一方、旋回ポンプトルクTSは比率(%)のままでトルクの単位(N・m)に換算されないが、これは、旋回ポンプ用レギュレータ22、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁21に対する制御信号値に変換する場合に使用するソフトに対応させたものである。
On the other hand, the
The main pump torque TM (%) is a ratio (%) of torque supplied from the engine to the
In this embodiment, the swing pump torque TS is converted into a torque unit (N · m), while the swing pump torque TS is not converted into a torque unit (N · m) while maintaining the ratio (%). However, this corresponds to the software used when the control signal values for the
叙述の如く構成された本形態において、メインポンプ14、15および旋回ポンプ16は、制御装置20からの制御信号に基づいて、エンジンから供給されるトルクに対応するポンプ出力となるように流量制御されることになるが、上記制御装置20には、油圧ショベル1の行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断部34と、エンジンからメインポンプ14、15および旋回ポンプ16に供給されるトルクを制御するトルク制御部35とが設けられていると共に、該トルク制御部35は、作業判断部34により旋回押付け作業が行われていると判断された場合には、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも、旋回ポンプ16に供給されるトルク(旋回ポンプトルクTS)を低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことになる。
In the present embodiment configured as described, the flow rates of the
この結果、旋回ポンプ16は、旋回押付け作業時には前記低減されたトルクに対応するポンプ出力となるように流量が低減することになり、而して、油圧モータ10が殆ど油量を必要としない旋回押付け作業を行う場合に、旋回リリーフ弁29、30からのリリーフロスを減少せしめることができることになって、無駄なエネルギー消費を抑えることができ、低燃費化に大きく貢献できる。
As a result, the
さらに、旋回ポンプ16に供給されるトルクは、旋回用操作レバーの操作量に応じて増減するように制御されるから、レバー操作量に応じたトルクが旋回ポンプ16に供給されることになり、而して、旋回用操作レバーの操作に基づいて旋回モータ10への供給流量を制御する旋回用コントロールバルブ25に対して過不足無く旋回ポンプ16の圧油を供給できることになって、回路の安定性、操作性の向上に寄与できる。
Further, since the torque supplied to the
また、旋回ポンプ16に供給されるトルクは、無負荷時エンジン回転数を設定するアクセルダイヤル31のダイヤル値Aに応じて増減するように制御されるから、オペレータが設定したアクセルダイヤル値Aに応じた適切なトルクを、旋回ポンプ16に供給することができる。
Further, the torque supplied to the
一方、メインポンプ14、15には、アクセルダイヤル値Aに応じて設定されるエンジンからメインポンプ14、15および専用ポンプ16に供給可能なトルクの総計(総ポンプトルクTT)から、専用ポンプ16に供給されるトルク(旋回ポンプトルクTS)を減じたトルクが供給されることになるから、エンジンからの供給トルクを、メインポンプ14、15および専用ポンプ16に無駄無く有効に分配できることになって、作業効率の向上に寄与できる。
On the other hand, the
さらにこのものにおいて、トルク制御部35には、アクセルダイヤル値A別および作業部旋回押付け作業ON/OFF信号別に、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクTSとの関係を設定した第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43が設けられていて、これら第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43によって旋回ポンプ16に供給される旋回ポンプトルクTSを簡単に求めることができるが、さらに、これら旋回トルクテーブル40〜43の値を調整することで、油圧ショベル1の機種や搭載されるエンジン、旋回ポンプ16の特性等が変更しても、これら変更に簡単に対応することができる。尚、本実施の形態では、第一〜第四の四つの旋回トルクテーブル40〜43が設定されているが、例えばアクセルダイヤル値Aによる分別をより細かくすることで、より多くの旋回トルクテーブルを設けることも、勿論できる。
Furthermore, in this, in the
しかも、前記第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43において、旋回ポンプトルクTSの値は、最大総ポンプトルクTT−Maに対する比率で求められるが、該最大総ポンプトルクTT−Maは、エンジンからメインポンプ14、15および旋回ポンプ16に供給可能なトルクの最大値として予め設定される固定の値であるから、旋回ポンプ16に供給されるトルクの値が安定し、もって、安定した旋回作動を行うことができる。
Moreover, in the first to fourth turning torque tables 40 to 43, the value of the turning pump torque TS is obtained as a ratio to the maximum total pump torque TT-Ma, and the maximum total pump torque TT-Ma is calculated from the engine. Since this is a fixed value set in advance as the maximum value of the torque that can be supplied to the
さらに、前記第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43で求められた旋回ポンプトルクTSの値は、トルクレイトリミッター44によって変化速度が制限される構成になっているから、オペレータが旋回用操作レバーを急操作しても旋回ポンプ16に供給されるトルクが急激に変化することなく、而して、旋回ポンプ16の吐出流量が急激に増減して回路が不安定になってしまう不具合を回避できる。
Further, the value of the swing pump torque TS obtained by the first to fourth swing torque tables 40 to 43 is configured such that the speed of change is limited by the torque rate limiter 44. The torque supplied to the slewing
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、旋回ポンプトルクTS(%)を求めるにあたり、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクTS(%)との関係を設定した第一〜第四旋回トルクテーブル40〜43を用いているが、この様に旋回ポンプトルクTS(%)を求めるためのテーブルとして、旋回要求容量と旋回トルク供給割合TS(%)との関係を設定したテーブルを用いることもできる。この場合の旋回要求容量は、旋回用操作レバーの操作量に応じて要求される旋回ポンプ16のポンプ容量であって、図示しないゲインテーブル等によって、旋回用操作レバーの操作量の増減に対応して旋回要求容量DRも増減するように設定されている。
さらに、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断するにあたり、図6に示す第二の実施の形態の作業判断手段の如く、旋回ポンプ16の吐出圧に基づいて判断するように構成することもできる。つまり、第二の実施の形態の作業判断手段には、前述した実施の形態と同様のスティック操作判断テーブル36が設けられていると共に、旋回ポンプ16の吐出圧Pが入力されるポンプ吐出圧判断テーブル47が設けられている。そして、該ポンプ吐出圧判断テーブル47によって、旋回ポンプ吐出圧Pが予め設定される設定圧PSより高圧であると判断された場合には、アンドゲート48にON信号が出力され、また、設定圧PS未満と判断された場合にはOFF信号が出力される。そして、アンドゲート48にスティック操作判断テーブル36およびポンプ吐出圧判断テーブル47の両方からON信号が入力された場合には、旋回押付け作業が行われていると判断して、旋回押付け作業ON信号を出力する。一方、アンドゲート48にスティック操作判断テーブル36或いはポンプ吐出圧判断テーブル47の少なくとも一方からOFF信号が入力された場合には、旋回押付け作業が行われていないと判断して、旋回押付け作業OFF信号を出力するように構成されている。そして、この様に旋回ポンプ16の吐出圧に基づいて判断するように構成しても、旋回押付け作業が行われているか否かを的確に判断することができる。
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment, and in the above embodiment, when the swing pump torque TS (%) is obtained, the operation amount of the swing operation lever and the swing pump torque TS (% The first to fourth turning torque tables 40 to 43 in which the relationship between the turning demand capacity and the turning torque supply ratio TS are used as a table for obtaining the turning pump torque TS (%) in this way. A table in which a relationship with (%) is set can also be used. The required turning capacity in this case is the pump capacity of the turning
Further, when determining whether or not the work performed by the hydraulic excavator is the turning pressing work using the turning force as the pressing force, the discharge of the turning
10 旋回モータ
14、15 メインポンプ
16 旋回ポンプ
31 アクセルダイヤル
34 作業判断部
35 トルク制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007253947A JP4979014B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Control system for swivel pump in hydraulic excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007253947A JP4979014B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Control system for swivel pump in hydraulic excavator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009084832A JP2009084832A (en) | 2009-04-23 |
JP4979014B2 true JP4979014B2 (en) | 2012-07-18 |
Family
ID=40658603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007253947A Expired - Fee Related JP4979014B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Control system for swivel pump in hydraulic excavator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4979014B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8919113B2 (en) | 2011-06-28 | 2014-12-30 | Caterpillar Inc. | Hydraulic control system having energy recovery kit |
US9139982B2 (en) | 2011-06-28 | 2015-09-22 | Caterpillar Inc. | Hydraulic control system having swing energy recovery |
US8850806B2 (en) | 2011-06-28 | 2014-10-07 | Caterpillar Inc. | Hydraulic control system having swing motor energy recovery |
US9068575B2 (en) | 2011-06-28 | 2015-06-30 | Caterpillar Inc. | Hydraulic control system having swing motor energy recovery |
US8776511B2 (en) | 2011-06-28 | 2014-07-15 | Caterpillar Inc. | Energy recovery system having accumulator and variable relief |
JP6872510B2 (en) * | 2018-03-30 | 2021-05-19 | 日立建機株式会社 | Work machine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3634980B2 (en) * | 1999-05-21 | 2005-03-30 | 新キャタピラー三菱株式会社 | Construction machine control equipment |
JP2003206903A (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-25 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hydraulic circuit for working machine |
JP3942948B2 (en) * | 2002-05-09 | 2007-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | Swing control device for work machine |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007253947A patent/JP4979014B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009084832A (en) | 2009-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8505292B2 (en) | Braking control apparatus for slewing type working machine | |
JP3985756B2 (en) | Hydraulic control circuit for construction machinery | |
JP4979014B2 (en) | Control system for swivel pump in hydraulic excavator | |
JP4437771B2 (en) | Engine control device for traveling work machine | |
WO2012160770A1 (en) | Rotary work machine | |
JP6469646B2 (en) | Excavator and control method of excavator | |
US11105348B2 (en) | System for controlling construction machinery and method for controlling construction machinery | |
JP2008215528A (en) | Hydraulic control circuit in construction machine | |
CN110905674A (en) | Crane power matching control method and system and crane | |
US20160032949A1 (en) | Slewing drive apparatus for construction machine | |
US20150354174A1 (en) | Method for controlling driving speed of construction machinery | |
JP2001248186A (en) | Control device for construction machine | |
JP2018071573A (en) | Hydraulic drive system of construction machine | |
KR20030087247A (en) | control system and method for construction equipment | |
JPWO2019022164A1 (en) | Excavator | |
KR20210103782A (en) | Control method for construction machinery and contorl system for construction machinery | |
JP2009115201A (en) | Hydraulic circuit of construction machine | |
WO2013089230A1 (en) | Hydraulic machinery | |
JP2005016228A (en) | Turning hydraulic circuit | |
JPH10159807A (en) | Hydraulic circuit unit of working machine | |
JP2020076234A (en) | Construction machine | |
WO2023074809A1 (en) | Shovel | |
KR20170082789A (en) | Control device and control method for construction machine | |
JPH11125187A (en) | Control device of variable displacement hydraulic pump | |
JPH01150002A (en) | Hydraulic driving device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091214 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100713 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100817 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110811 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20111021 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120412 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120412 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |