KR101045721B1

KR101045721B1 - 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치

Info

Publication number: KR101045721B1
Application number: KR1020087012287A
Authority: KR
Inventors: 겐지 가끼자와; 겐 야스다
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2011-06-30
Also published as: WO2007060948A1; JP4287425B2; CN101313155B; AU2006317096A1; AU2006317096B2; KR20080073714A; US20090126361A1; CN101313155A; EP1953392A1; US8056331B2; EP1953392B1; JP2007146924A; EP1953392A4

Abstract

주 펌프와는 성질이 다른 부차 펌프가 원동기에 접속되어 있는 경우에, 환경 조건 등에 맞게 주 펌프의 펌프 흡수 토크를 정확하고 간단하게 조정할 수 있다.

조정 스위치(25)를 구비하고, 메인 컨트롤러(12)가 냉각 팬 펌프(20)의 흡수 토크의 상태를 사용상의 최대 흡수 토크로 하는 처리 수단과, 메인 펌프(13)에 대한 조정용 목표 흡수 토크를 충분히 작은 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 증량하는 처리 수단과, 엔진(3)의 부하율과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내인지 여부를 판단하는 제4 판단 수단과, 이 제4 판단 수단에서 거짓이 되는 동안은, 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크의 증량을 반복하는 처리 수단과, 제4 판단 수단에서 참이 되었을 때에 조정용 목표 흡수 토크 등을 조정치(AdjVal)로서 기억하는 처리 수단과, 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 조정치(AdjVal)로 제한하는 처리 수단을 포함한다.

조정 스위치, 냉각 팬 펌프, 엔진, 엔진 컨트롤러, 판단 수단, 파일럿 펌프

Description

유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치 {PUMP TORQUE CONTROLLER OF HYDRAULIC WORKING MACHINE}

본 발명은 원동기에 의해 함께 구동되는 가변 용량형의 주 펌프와 가변 용량형의 부차 펌프를 갖는 유압 셔블 등의 유압 작업 기계에 구비되고, 주 펌프의 흡수 토크를 제어하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치에 관한 것이다.

고지(高地)에 유압 작업기가 배치되거나, 기온이 현저히 낮은 환경에서 작업이 행해지는 등의 다양한 환경 조건, 혹은 조악한 연료를 사용하여 작업이 행해지거나, 유압 작업기에 다른 작업 부하가 부여되는 등의 유압 작업 기계의 사용 조건에 따라서, 같은 유압 작업 기계라도 원동기, 즉 엔진이 과부하가 되는 경우가 있다. 이와 같은 때에는, 엔진 출력을 억제할 필요가 있고, 보수 서비스원은 현장에 나가 유압 작업 기계의 주 펌프의 최대 흡수 토크를 조정해야만 한다. 이 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정에는 서비스 툴의 특수한 장치가 필요하고, 또한 보수 서비스원의 숙련된 기능이나 경험이 필요하게 된다.

엔진에는 주 펌프 외에, 이 주 펌프와는 제어 방법이나 사용 방법이 다른 펌프인 냉각 팬 펌프나 파일럿 펌프 등의 부차 펌프가 접속되어 있으므로, 즉 엔진에는 서로 성질이 다른 복수의 펌프가 접속되어 있으므로, 전술한 조정이 능숙하게 행해지지 않으면 서로 간에 펌프 흡수 토크의 간섭이 일어나고, 이 때문에 유압 작업 기계의 조작성, 작업성에 악영향을 미치게 된다.

또, 이러한 종류의 종래기술로서 특허문헌 1, 특허문헌 2에 개시된 것이 있다. 특허문헌 1에 개시된 종래기술은 표고(標高)마다 엔진 회전수의 설정을 변경하도록 되어 있다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 종래기술은 대기압에 대해 신축되는 벨로우즈 형상의 밀폐 용기를 사용하여 펌프의 흡수 토크를 대기압에 맞게 가변으로 할 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2004-132197호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평9-126150호 공보

전술한 특허문헌 1에 개시되는 종래기술에서는, 표고 조건이 동일해도 기온, 대기압, 연료의 종류, 작업 부하 등에 따라서 주 펌프의 최대 흡수 토크를 조정할 필요가 있어, 전술한 바와 같이 보수 서비스원이 현지에 나가 조정을 행해야 해 번잡한 것으로 되어 있다. 마찬가지로, 특허문헌 2에 개시되는 종래기술에서는 대기압 조건이 동일해도 기온, 작업 부하, 연료의 종류 등에 따라서 역시 보수 서비스원에 의한 번잡한 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정이 필요해진다.

본 발명은 전술한 종래기술에 있어서의 실상으로 이루어진 것으로, 그 목적은 주 펌프와는 성질이 다른 부차 펌프가 원동기에 접속되어 있는 경우에, 환경 조건 및 사용 조건에 맞게 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하고, 게다가 간단하게 조정할 수 있는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치를 제공하는 데 있다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

원동기와, 이 원동기의 회전수를 설정하는 회전수 설정 수단과,

상기 회전수 설정 수단에서 설정된 설정 회전수 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 설정 회전수 신호를 기초로 하여 상기 원동기의 회전수를 제어하는 제어 수단, 상기 원동기의 실제 회전수에 상당하는 신호를 외부로 출력하는 출력 수단, 및 상기 원동기의 출력 토크에 상당하는 부하율 신호를 외부로 출력하는 출력 수단을 갖는 원동기 컨트롤러와,

가동체를 구동하는 액추에이터와, 상기 원동기에 의해 구동되고 상기 액추에이터에 압유를 공급하는 가변 용량형의 주 펌프와, 이 주 펌프로부터 상기 액추에이터에 공급되는 압유의 유량과 방향을 제어하는 방향 절환 밸브와, 상기 주 펌프의 배제 용적을 제어하는 주 펌프용 레귤레이터와,

상기 원동기에 의해 구동되는 가변 용량형의 부차 펌프와, 이 부차 펌프의 배제 용적을 제어하는 부차 펌프용 레귤레이터를 갖는 유압 작업 기계에 구비되고,

상기 주 펌프용 레귤레이터를 구동하는 주 펌프용 전자기 비례 밸브 및 상기 부차 펌프용 레귤레이터를 구동하는 부차 펌프용 전자기 비례 밸브와,

상기 방향 절환 밸브의 조작량을 검출하는 조작량 검출기 및 상기 주 펌프의 토출압을 검출하는 토출압 검출기와,

상기 회전수 설정 수단에서 설정된 설정 회전수 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 조작량 검출기로부터 출력되는 조작량 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 토출압 검출기로부터 출력되는 토출압 신호를 수신하는 입력 수단, 및 상기 조작량 검출기로부터 출력되는 상기 조작량 신호를 기초로 하여 목표 배제 용적을 연산하는 포지티브 제어 수단, 상기 회전수 설정 수단으로부터 출력되는 설정 회전수 신호로부터 상기 주 펌프의 목표 흡수 토크를 연산하고 이 연산된 목표 흡수 토크와 상기 토출압 검출기로부터 출력되는 토출압 신호로부터 상기 주 펌프의 목표 배제 용적을 연산하는 토크 제한 수단, 및 상기 포지티브 제어 수단에서 연산된 목표 배제 용적과 상기 토크 제한 수단에서 연산된 목표 배제 용적을 비교하여 작은 쪽을 목표 배제 용적으로 선택하는 선택 수단, 이 선택 수단에서 선택된 주 펌프의 목표 배제 용적을 기초로 하여 상기 주 펌프용 전자기 비례 밸브에 제어 신호를 출력하는 출력 수단, 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 연산하는 연산 수단, 이 연산 수단에서 연산된 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 기초로 하여 상기 부차 펌프용 전자기 비례 밸브에 제어 신호를 출력하는 출력 수단을 포함하는 메인 컨트롤러를 구비하는 동시에,

상기 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정 개시를 지시하는 개시 수단을 구비하고,

상기 메인 컨트롤러가,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 회전수 설정 수단에 의한 설정 회전수의 설정이 정격 회전수로 고정되어 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제1 판단 수단과,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 토출압 검출기에서 검출되는 토출압이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제2 판단 수단과,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 조작량 검출기에서 검출되는 조작량이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제3 판단 수단과,

상기 제1, 제2, 제3 판단 수단에 있어서의 모든 판단이 참이 되면 상기 부차 펌프의 흡수 토크의 상태를 사용상 최대 부하가 되도록 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 절환하는 처리 수단과,

상기 원동기 컨트롤러로부터 출력되는 상기 원동기의 상기 부하율 신호를 수신하는 입력 수단과,

조정용 목표 흡수 토크를 충분히 작은 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 증량하는 처리 수단과,

상기 원동기의 부하율과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내에 존재하는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제4 판단 수단과,

이 제4 판단 수단에서 거짓이라 판단되는 동안은, 상기 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크의 증량을 반복하여 행하는 처리 수단과,

상기 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크를 취득하고, 이 취득한 목표 흡수 토크를, 혹은 취득한 목표 흡수 토크와 소정의 기준 토크의 차를 조정치로서 기억하는 처리를 행하는 처리 수단과,

상기 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 상기 조정치로 제한하는 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 개시 수단에 의해 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정 개시가 지시되면, 부차 펌프의 부하를 최대 부하, 즉 최대 흡수 토크로 한 상태에 있어서, 원동기의 부하율이 목표치, 즉 목표 부하율이 될 때까지 주 펌프의 흡수 토크를 최소측으로부터 천천히 증량시키는 처리가 행해진다. 이와 같이 천천히 증량시킴으로써 정적인 포인트에서의 조정이 가능해진다. 원동기의 부하율이 목표 부하율에 일치하였을 때에 주 펌프의 흡수 토크가 취득되고, 이 취득치가 조정치가 된다. 이 조정치 이하가 되도록 주 펌프의 최대 흡수 토크가 제한된 상태에서 주 펌프의 흡수 토크 제어가 이루어진다. 이에 의해, 원동기의 부하율이 목표 부하율을 초과하지 않도록 제한된다. 즉, 주 펌프와는 성질이 다른 부차 펌프가 원동기에 접속되는 경우에, 환경 조건 및 사용 조건에 맞게 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하고, 게다가 간단하게 조정할 수 있다. 또한, 부차 펌프의 흡수 토크를 최대 부하로, 즉 최대 흡수 토크로 한 상태에서 기존의 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하게 조정할 수 있으므로, 주 펌프와 부차 펌프 사이의 펌프 흡수 토크의 간섭을 방지할 수 있다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

상기 메인 컨트롤러가,

조정용 목표 흡수 토크를 상기 원동기가 스톨(stall)하지 않는 범위에서 충분히 큰 미리 정하는 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 감량하는 처리 수단과,

이 제4 판단 수단에서 거짓이라 판단되는 동안은, 상기 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크의 감량을 반복하여 행하는 처리 수단과,

이와 같이 구성한 본 발명은 개시 수단에 의해 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정 개시가 지시되면, 주 펌프 이외의 냉각 팬 펌프 등의 부차 펌프의 부하를 최대 부하, 즉 최대 흡수 토크로 한 상태에 있어서, 원동기의 부하율이 목표치, 즉 목표 부하율이 될 때까지 주 펌프의 흡수 토크를 최대측으로부터 천천히 감량시키는 처리가 행해진다. 이와 같이 천천히 감량시킴으로써 정적인 포인트에서의 조정이 가능해진다. 원동기의 부하율이 목표 부하율에 일치하였을 때에 주 펌프의 흡수 토크가 취득되고, 이 취득치가 조정치가 된다. 이 조정치 이하가 되도록 주 펌프의 최대 흡수 토크가 제한된 상태에서 주 펌프의 흡수 토크 제어가 이루어진다. 이에 의해, 원동기의 부하율이 목표 부하율을 초과하지 않도록 제한된다. 즉, 주 펌프와는 성질이 다른 부차 펌프가 원동기에 접속되는 경우에, 환경 조건 및 사용 조건에 맞게 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하고, 게다가 간단히 조정할 수 있다. 또한, 부차 펌프의 흡수 토크를 최대 부하로, 즉 최대 흡수 토크로 한 상태에서 기존의 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하게 조정할 수 있으므로, 주 펌프와 부차 펌프 사이의 펌프 흡수 토크의 간섭을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 각각의 발명에 있어서 상기 목표 부하율을 변경 가능한 입력 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 전술한 발명에 있어서 상기 조정치 및 조정 결과를 통지 가능한 출력 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 전술한 각각의 발명에 있어서 상기 부차 펌프가 냉각 팬 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은, 부차 펌프의 흡수 토크를 최대 흡수 토크로 한 상태에서, 주 펌프의 조정용 목표 흡수 토크를 충분히 작은 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 증량시키거나, 혹은 원동기가 스톨하지 않는 범위에서 충분히 큰 미리 정해지는 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 감량시켜, 펌프 흡수 토크의 제한치인 조정치를 취득하고, 이 조정치에 의해 주 펌프의 최대 흡수 토크를 제한하는 구성으로 되어 있으므로, 주 펌프와는 성질이 다른 부차 펌프가 원동기에 접속되어 있는 경우에, 환경 조건 및 사용 조건에 맞게 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하고, 게다가 간단하게 조정할 수 있어, 이 유압 작업 기계의 조작자에 의한 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정이 가능해진다.

또한, 부차 펌프의 흡수 토크를 최대 흡수 토크로 한 상태에서, 기존의 주 펌프의 최대 흡수 토크를 정확하게 조정할 수 있으므로, 주 펌프와 부차 펌프 사이의 펌프 흡수 토크의 간섭을 방지할 수 있고, 이에 의해 환경 조건 및 사용 조건의 차이에 상관없이 이 유압 작업 기계의 우수한 조작성 및 작업성을 확보할 수 있다.

도1은 본 발명의 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치의 일 실시 형태를 도시하는 유압 회로도이다.

도2는 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 처리의 개요를 설명하는 도면이다.

도3은 본 실시 형태에 있어서의 메인 펌프의 흡수 토크, 파일럿 펌프의 흡수 토크 및 냉각 펌프의 흡수 토크의 배분을 설명하는 P-Q도이다.

도4는 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 구하는 처리 1을 설명하는 흐름도이다.

도5는 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 구하는 처리 1을 설명하는 흐름도로, 도4에 나타내는 처리에 이어지는 처리를 나타내는 흐름도이다.

도6은 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 구하는 처리 1을 설명하는 흐름도로, 도5에 나타내는 처리에 이어지는 처리를 나타내는 흐름도이다.

도7은 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 기초로 하는 메인 펌프의 최대 흡수 토크 제어에 관한 처리 2를 설명하는 흐름도이다.

도8은 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 기초로 하는 메인 펌프의 최대 흡수 토크 제어에 관한 처리 2를 설명하는 흐름도로, 도7에 나타내는 처리에 이어지는 처리를 나타내는 흐름도이다.

[부호의 설명]

1 : 엔진 컨트롤 다이얼(회전수 설정 수단)

2 : 엔진 컨트롤러(원동기 컨트롤러)

3 : 엔진(원동기)

5 : 리모컨 밸브

5a : 리모컨 밸브

6 : 파일럿 펌프

9 : 방향 절환 밸브

9a : 방향 절환 밸브

11 : 포지티브 컨트롤압 센서(조작량 검출기)

12 : 메인 컨트롤러

13 : 메인 펌프(주 펌프)

14 : 메인 펌프 레귤레이터(주 펌프용 레귤레이터)

15 : 메인 펌프 토출압 센서(토출압 검출기)

16 : 실린더 액추에이터

17 : 모터 액추에이터

20 : 냉각 팬 펌프(부차 펌프)

21 : 냉각 팬 펌프 레귤레이터(부차 펌프용 레귤레이터)

22 : 냉각 팬 모터

22a : 냉각 팬

23 : 메인 펌프 전자기 비례 밸브(주 펌프용 전자기 비례 밸브)

24 : 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(부차 펌프용 전자기 비례 밸브)

25 : 조정 스위치(개시 수단)

26 : 입력 장치

27 : 출력 장치

이하, 본 발명에 관한 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치를 실시하기 위한 최량의 형태를 도면을 기초로 하여 설명한다.

[본 실시 형태가 구비되는 유압 셔블의 기본 구성]

도1은 본 발명의 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치의 일 실시 형태를 나타내는 유압 회로도이다.

이 도1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 펌프 토크 제어 장치는 유압 작업 기계, 예를 들어 유압 셔블에 구비되는 것이다. 이 유압 셔블은 원동기 즉 엔 진(3)과, 이 엔진(3)의 회전수를 설정하는 회전수 설정 수단, 예를 들어 엔진 컨트롤 다이얼(1)과, 엔진(3)의 실제 회전수를 검출하는 회전 픽업 센서(4)를 구비하고 있다. 또한, 엔진 컨트롤 다이얼(1)에서 설정된 설정 회전수 신호(Nr)를 수신하는 입력 수단, 엔진 컨트롤 다이얼(1)에서 설정된 설정 회전수 신호(Nr)를 기초로 하여 엔진(3)의 회전수를 제어하는 제어 수단, 회전 픽업 센서(4)에서 검출된 엔진(3)의 실제 회전수에 상당하는 신호를 외부로 출력하는 출력 수단, 및 엔진 출력 토크에 상당하는 부하율 신호를 외부로 출력하는 출력 수단을 갖는 원동기 컨트롤러, 즉 엔진 컨트롤러(2)를 구비하고 있다.

또한, 이 유압 셔블은 붐, 아암 등의 가동체를 구동하는 실린더 액추에이터(16), 및 선회체, 주행체 등의 가동체를 구동하는 모터 액추에이터(17)와, 이들 액추에이터(16, 17)에 압유를 공급하는 주 유압 펌프, 즉 메인 펌프(13)와, 이 메인 펌프(13)와는 성질이 다른 부차 펌프, 예를 들어 파일럿 펌프(6), 냉각 팬 펌프(20)를 구비하고 있다. 이들 메인 펌프(13), 파일럿 펌프(6), 냉각 팬 펌프(20)는 엔진(3)에 의해 구동된다.

또한, 메인 펌프(13)로부터 액추에이터(16, 17)에 공급되는 압유의 유량과 방향을 제어하는 방향 절환 밸브(9, 9a)와, 이들 방향 절환 밸브(9, 9a)를 절환 조작하는 리모컨 밸브(5, 5a)와, 게이트 로크 밸브(8)와, 메인 펌프(13)의 배제 용적을 제어하는 주 펌프용 레귤레이터, 즉 메인 펌프 레귤레이터(14)를 구비하고 있다. 파일럿 펌프(6)의 토출 관로에는 필터(7)를 설치하고 있다.

또한, 전술한 냉각 팬 펌프(20)로부터의 압유가 공급되어 엔진 냉각수를 순 환시키는 방열기, 즉 라디에이터(18a) 및 작동유를 순환시키는 방열기, 즉 작동유 쿨러(18)와, 이들 라디에이터(18a) 및 작동유 쿨러(18)에 외기를 송풍하는 냉각 팬(22a)과, 전술한 냉각 팬 펌프(20)로부터의 압유가 공급되어 냉각 팬(22a)을 구동하는 냉각 팬 모터(22)와, 냉각 팬 펌프(20)의 배제 용적을 제어하는 부차 펌프용 레귤레이터, 즉 냉각 팬 펌프 레귤레이터(21)를 구비하고 있다. 상기 도1 중, 부호 19는 작동유 탱크를 나타내고 있다.

[본 실시 형태의 펌프 토크 제어 장치의 기본 구성]

이와 같은 유압 셔블에 구비되는 본 실시 형태의 펌프 토크 제어 장치는, 상기 도1에 도시한 바와 같이, 메인 펌프 레귤레이터(14)를 구동하는 주 펌프용 전자기 비례 밸브, 즉 메인 펌프 전자기 비례 밸브(23), 및 냉각 팬 펌프 레귤레이터(21)를 구동하는 부차 펌프용 전자기 비례 밸브, 즉 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(24)를 구비하고 있다.

또한, 셔틀 밸브(10)를 통해 방향 절환 밸브(9, 9a)를 절환하는 리모컨 밸브(5, 5a)의 조작량을 검출하는 조작량 검출기, 예를 들어 포지티브 컨트롤압 센서(11), 및 메인 펌프(13)의 토출압을 검출하는 토출압 검출기, 즉 메인 펌프 토출압 센서(15)를 구비하고 있다. 또 도시하지 않지만, 엔진(3)의 냉각 수온을 검출하는 냉각 수온 검출기, 즉 냉각 수온 센서, 및 작동 유온을 검출하는 작동 유온 검출기, 즉 작동 유온 센서도 구비하고 있다.

또한, 엔진 컨트롤 다이얼(1) 및 엔진 컨트롤러(2)가 접속되는 동시에, 전술한 포지티브 컨트롤압 센서(11), 메인 펌프 토출압 센서(15) 및 도시하지 않은 냉 각 수온 센서, 작동 유온 센서가 접속되는 메인 컨트롤러(12)를 구비하고 있다.

이 메인 컨트롤러(12)는, 예를 들어 기본적으로 이하에 열거하는 요소를 포함하고 있다.

a. 포지티브 컨트롤압 센서(11)로부터 출력되는 조작량 신호를 기초로 하여 목표 배제 용적을 연산하는 포지티브 제어 수단

b. 엔진 컨트롤 다이얼(1)로부터 출력되는 설정 회전수 신호(Nr)로부터 메인 펌프(13)의 목표 흡수 토크를 연산하고, 이 연산된 목표 흡수 토크와 메인 펌프 토출압 센서(15)로부터 출력되는 토출압 신호로부터 메인 펌프(13)의 목표 배제 용적을 연산하는 토크 제한 수단

c. 엔진 컨트롤 다이얼(1)에서 설정된 설정 회전수 신호(Nr)를 수신하는 입력 수단

d. 포지티브 컨트롤압 센서(11)로부터 출력되는 조작량 신호를 수신하는 입력 수단

e. 메인 펌프 토출압 센서(15)로부터 출력되는 토출압 신호를 수신하는 입력 수단

f. 도시하지 않은 냉각 수온 센서로부터 출력되는 냉각 수온 신호를 수신하는 입력 수단

g. 도시하지 않은 작동 유온 센서로부터 출력되는 작동 유온 신호를 수신하는 입력 수단

h. 전술한 포지티브 제어 수단에서 연산된 목표 배제 용적과, 전술한 토크 제한 수단에서 연산된 목표 배제 용적을 비교하여, 작은 쪽을 목표 배제 용적으로 선택하는 선택 수단

i. 전술한「h」의 선택 수단에서 선택된 메인 펌프(13)의 목표 배제 용적을 기초로 하여 메인 펌프 전자기 비례 밸브(23)에 제어 신호, 즉 제어 전류를 출력하는 출력 수단

j. 도시하지 않은 냉각 수온 센서, 작동 유온 센서를 기초로 하여 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적을 연산하는 연산 수단

k. 전술한「j」연산 수단에서 연산된 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적을 기초로 하여 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(24)에 제어 신호, 즉 제어 전류를 출력하는 출력 수단을 구비하고 있다.

[본 실시 형태의 특징으로 하는 구성]

특히, 본 실시 형태는 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크의 조정 개시를 지시하는 개시 수단, 즉 이 유압 셔블의 조작자가 조작 가능한 조정 스위치(25)와, 엔진(3)의 목표 부하율을 변경 가능한 입력 장치(26)와, 후술하는 조정치 및 조정 결과를 조작자에게 통지 가능한 출력 장치(27)를 구비하고 있다. 이들 조정 스위치(25), 입력 장치(26) 및 출력 장치(27)는 운전실 내에 배치되는 모니터 장치에 포함되는 구성 요소이다. 또한, 이들 조정 스위치(25), 입력 장치(26) 및 출력 장치(27)는 메인 컨트롤러(12)에 접속되어 있다.

또한, 특히 본 실시 형태는, 메인 컨트롤러(12)가 이하에 열거하는 요소를 포함하고 있다.

A. 전술한 조정 스위치(25)의 지시에 의해, 엔진 컨트롤 다이얼(1)에 의한 설정 회전수 신호(Nr)의 설정이 정격 회전수로 고정되어 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제1 판단 수단

B. 조정 스위치(25)의 지시에 의해, 메인 펌프 토출압 센서(15)에서 검출되는 토출압이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제2 판단 수단

C. 조정 스위치(25)의 지시에 의해, 포지티브 컨트롤압 센서(11)에서 검출되는 조작량이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제3 판단 수단

D. 전술한 제1, 제2, 제3 판단 수단에 있어서의 모든 판단이 참이 되면, 냉각 팬 펌프(20)의 펌프 흡수 토크의 상태를 사용상 최대 부하로, 즉 최대 흡수 토크로 하도록 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적을 절환하는 처리 수단

E. 엔진 컨트롤러(2)로부터 출력되는 엔진(3)의 부하율 신호를 수신하는 입력 수단

F. 조정용 목표 흡수 토크를 충분히 작은 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 증량하는 처리 수단

G. 엔진(3)의 부하율과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내에 존재하는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제4 판단 수단

H. 전술한「G」의 제4 판단 수단에서 거짓으로 판단되는 동안은, 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크의 증량을 반복하여 행하는 처리 수단

I. 전술한「G」의 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크를 취득하고, 이 취득치를 조정치로서 기억하는 처리를 행하는 처리 수단

J. 전술한 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 조정치로 제한하는 처리 수단을 구비하고 있다.

[유압 셔블의 동작의 개요]

전술한 본 실시 형태의 구성을 포함하는 이 유압 셔블의 동작의 개요에 대해 이하에 설명한다.

조작자가 엔진 컨트롤 다이얼(1)에서 목표의 엔진 회전수를 설정하면, 이 엔진 컨트롤 다이얼(1)의 설정 회전수 신호(Nr)는 엔진 컨트롤러(2)에 수신된다. 마찬가지로, 엔진 컨트롤 다이얼(1)의 설정 회전수 신호(Nr)가 메인 컨트롤러(12)에 수신된다. 엔진 컨트롤러(2)는 엔진(3)의 회전수와 출력을 제어한다. 회전 픽업 센서(4)에서 검출된 실제 엔진 회전수 신호(N)는 엔진 컨트롤러(2)에 수신되어, 엔진 제어에 이용된다. 엔진 컨트롤러(2)로부터 출력되는 실제 엔진 회전수 신호(N)와, 엔진 부하율 신호(EngLoad)는 메인 컨트롤러(12)에 수신된다.

조작자가 리모컨 밸브(5 혹은 5a)를 조작하면, 파일럿 펌프(6)로부터 토출되는 오일은 필터(7), 게이트 로크 밸브(8), 리모컨 밸브(5 혹은 5a)를 경유하여 방향 절환 밸브(9 혹은 9a)로 유도된다. 셔틀 밸브(10)를 경유한 오일은 포지티브 컨트롤압 센서(11)에서 검출되어, 포지티브 컨트롤압 신호로서 메인 컨트롤러(12)에 수신된다.

메인 컨트롤러(12)는 포지티브 제어 수단에 의한 포지티브 제어, 토크 제한 수단에 의한 토크 제어를 기초로 하여, 메인 펌프 전자기 비례 밸브(23)에 제어 전류를 출력한다.

메인 펌프 전자기 비례 밸브(23)는 메인 펌프 레귤레이터(14)를 구동하여 메인 펌프(13)의 틸팅을 제어한다. 메인 펌프(13)로부터 토출되는 오일은 메인 펌프 토출압 센서(15)에서 검출되어 펌프 토출압 신호로서 메인 컨트롤러(12)에 수신된다. 또한, 메인 펌프(13)로부터 토출되는 오일은 방향 절환 밸브(9 또는 9a)에 의해 유량과 방향이 제어되고, 실린더 액추에이터(16), 모터 액추에이터(17)로부터 복귀된 오일은 방향 절환 밸브(9, 9a), 작동유 쿨러(18)를 경유하여 작동유 탱크(19)로 복귀된다.

도시하지 않은 냉각 수온 센서에 의해 검출된 냉각 수온 신호와 작동 유온 센서에 의해 검출된 작동 유온 신호는 메인 컨트롤러(12)에 수신된다. 메인 컨트롤러(12)는 냉각 수온 신호, 작동 유온 신호에 따라서 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(24)에 제어 전류를 출력한다.

냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(24)는 냉각 팬 펌프 레귤레이터(21)를 구동하고, 냉각 팬 펌프(20)의 틸팅을 제어한다. 냉각 팬 펌프(20)로부터 토출되는 오일은 냉각 팬 모터(22)를 구동하고, 외기를 송풍하여 작동유, 냉각수를 쿨링 한다. 냉각 팬 모터(22)로부터 복귀된 오일은 작동유 탱크(19)로 복귀된다.

[본 실시 형태에 있어서의 메인 펌프의 최대 흡수 토크의 조정]

다음에, 본 실시 형태에 있어서의 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크의 조정에 대해 설명한다.

조작자는 입력 장치(26)에 의해 엔진(3)의 목표 부하율을 메인 컨트롤러(12)에 입력한다. 또한, 엔진 컨트롤 다이얼(1)을 정격 회전수로 고정한다. 또한, 붐 상승 조작에 대응하는 리모컨 밸브(5)를 조작하여, 붐에 대응하는 실린더 액추에이터(16)를 신장시켜 붐 상승 릴리프 상태로 한다. 이에 의해, 메인 펌프(13)의 토출압은 릴리프압(Pd_max)으로 유지된다. 이 상태에 있어서 조정 스위치(25)를 온(ON)으로 하면, 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크의 조정이 개시된다.

이하에 도시하는 펌프 유량이 토크 제어에 의해 결정되는 유량이라고 판단할 수 있는 조건이 성립하면, 메인 컨트롤러(12)는 부차 펌프인 냉각 팬 펌프(20)의 흡수 토크를 사용상 최대 흡수 토크로 설정한다.

[조건]

ㆍ포지티브 컨트롤압 센서(11)에 의해 검출되는 포지티브 컨트롤압(Pi)이, 펌프 유량이 토크 제어에 의해 결정되면 제3 판단 수단에서 판단할 수 있는 미리 정해지는 조작압치, 즉 소정치 이상이다.

ㆍ메인 펌프 토출압 센서(15)에 의해 검출되는 메인 펌프(13)의 토출압(Pd)이, 대략 릴리프하고 있으면 제2 판단 수단에서 판단할 수 있는 약간 낮은, 미리 정해지는 압력치, 즉 소정치 이상이다.

ㆍ엔진 컨트롤 다이얼(1)은 조작되고 있지 않다(금회의 Nr = 전회의 Nr).

ㆍ엔진 컨트롤 다이얼(1)로부터 출력되는 설정 회전수 신호(Nr)가 제1 판단 수단에서 정격 회전수라고 판단되었을 때.

전술한 바와 같이, 냉각 팬 펌프(20)의 흡수 토크가 최대 흡수 토크로 설정되면, 토출되는 오일은 사용상 최대 유량이 되고, 냉각 팬 모터(22)는 최고 속도로 회전한다. 다음에, 메인 펌프(13)의 흡수 토크를 최소 흡수 토크로 설정한다. 메인 펌프(13)로부터 토출되는 오일은 최소 흡수 토크에 상당하는 유량이 된다.

다음에, 엔진(3)의 출력이 목표 부하율과 동일해질 때까지 메인 펌프(13)의 흡수 토크를 완만하게 증량한다. 엔진(3)의 부하율이 목표 부하율과 동일해졌을 때의 흡수 토크를 조정치로서 취득한다. 이것은 메인 펌프(13)에 할당 가능한 최대 흡수 토크이다. 도3의 P-Q선도에 나타낸 바와 같이, 메인 펌프(13)에 할당 가능한 최대 흡수 토크(T2)는, 엔진 정격 회전수의 목표 부하율에 상당하는 토크(T1)로부터, 파일럿 펌프(6)의 흡수 토크분(t3)과, 냉각 팬 펌프(20)의 흡수 토크분(t2)을 뺀 토크이다. 또, 도3 중, T3은 메인 펌프(13)의 최소 흡수 토크를, t1은 메인 펌프(13)에 할당된 흡수 토크분을 나타내고 있다.

[메인 컨트롤러에 있어서의 처리의 개요]

이 도2에 도시한 바와 같이 메인 컨트롤러(12)에 전원이 투입되면, 최초로 초기화 처리가 행해지고, 이때 불휘발성 메모리(EEPROM)로부터 엔진(3)의 목표 부하율, 후술하는 조정치(AdjVal), 조정 결과, 주로 조정 실패 요인을 나타내는 조정 스테이터스 등의 데이터가 판독된다. 또한, 변수의 초기화 등도 행해진다.

입력 신호 처리에서는, 메인 컨트롤러(12)에 접속된 조정 스위치(25)의 온, 오프(OFF) 신호, 메인 펌프 토출압 센서(15)에서 검출되는 메인 펌프 토출압(Pd), 엔진 컨트롤 다이얼(1)로부터 출력되는 엔진(3)의 목표 회전수인 설정 회전수 신호(Nr), 엔진 컨트롤러(2)로부터 출력되는 실제 회전수 신호(N) 등의 각 신호가 수신된다. 다음에 후술하는 조정치(AdjVal)를 구하는 처리 1, 구해진 조정치(AdjVal)를 기초로 하는 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크 제어에 관한 처리 2가 순차 실행된다. 출력 신호 처리에서는, 메인 컨트롤러(12)에 접속한 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(24)의 제어 전류(FanVal), 메인 펌프 전자기 비례 밸브(23)의 제어 전류(MainVal), 조정치(AdjVal), 조정 결과, 조정 결과 스테이터스의 신호가 출력된다. 이와 같은 입력 신호 처리, 처리 1, 처리 2, 및 출력 신호 처리는 반복하여 행해진다.

[메인 컨트롤러에서 실시되는 처리 1]

도4 내지 도6은 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 구하는 처리 1을 설명하는 흐름도이다. 도5는 도4에 나타내는 처리에 이어지는 처리를 나타내는 흐름도, 도6은 도5에 나타내는 처리에 이어지는 처리를 나타내는 흐름도이다. 이하, 이들 도4 내지 도6을 기초로 하여 조정치(AdjVal)를 구하는 처리 1에 대해 설명한다.

도4에 도시한 바와 같이, 전원 투입 직후에는 스텝 0이 실행된다. 이 스텝 0에서는, 냉각 팬 제어 플래그에 통상 제어가 세트되고, 토크 제어 플래그에 통상 제어가 세트된다. 다음에 스텝 1로 이동한다.

스텝 1에서는, 조정 스위치(25)의 오프, 온 에지가 검출될 때까지, 스텝 1의 처리를 반복하여 실행한다. 조정 스위치(25)의 오프, 온 에지가 검출되면, 스텝 2로 이동한다.

스텝 2에서는, 릴리프 조건 계속 대기 타이머 timer1에 초기치 TIME1이 세트되고, 스텝 3으로 이동한다.

스텝 3에서는, 조정 스위치(25)가 오프인지 여부의 판정과 릴리프 조건 계속 대기의 판정을 행한다. 조정 스위치(25)가 오프일 때, 조정 중지라 판단하여 스텝 0으로 복귀된다. 릴리프 조건이 성립하여, 일정 시간 계속된 경우에는 스텝 4로 이동한다. 릴리프 조건이 계속될 때까지 스텝 3을 반복하여 행한다.

도5에 도시한 바와 같이, 스텝 4에서는 냉각 팬 제어 플래그에 조정 제어가 세트된다. 냉각 팬 최고 대기 타이머 timer2에 초기치 TIME2가 세트되고, 스텝 5로 이동한다.

스텝 5에서는, 조정 스위치(25)가 오프인지 여부의 판정, 릴리프 조건이 성립하였는지 여부의 판정, 냉각 팬(22a)의 최고 회전수 대기의 판정을 행한다. 조정 스위치(25)가 오프일 때, 조정 중지라고 판단하여 스텝 0으로 복귀된다. 릴리프 조건이 성립하지 않을 때, 조정 결과에 실패를 세트한다. 또한, 조정 결과 스테이터스에 릴리프 조건 불성립의 취지를 세트하고, 스텝 9로 이동한다.

한편, 조정 스위치(25)가 온이고 릴리프 조건이 성립하였을 때는, 냉각 팬(22a)이 최고 회전수가 될 때까지의 시간 대기를 행하고, 스텝 6으로 이동한다.

스텝 6에서는, 흡수 토크 증감 인터벌 타이머 timer3에 초기치 TIME3을 세트하고, 조정 타임아웃 검출 타이머 timer4에 초기치 TIME4를 세트하고, 엔진(3)의 목표 부하율 계속 카운터 q에 초기치 QT를 세트하고, 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)에 최소 흡수 토크를 세트하고, 토크 제어 플래그에 조정 제어를 세트하고, 스텝 7로 이동한다.

도6에 도시한 바와 같이, 스텝 7에서는 조정 스위치(25)가 오프일 때, 조정 중지라 판단하여 스텝 0으로 이동한다.

릴리프 조건이 성립하지 않을 때, 조정 결과에 실패를 세트하고, 조정 결과 스테이터스에 조건 불성립의 취지를 세트하고, 스텝 9로 이동한다.

조정이 타임아웃 되었을 때, 조정 결과에 실패를 세트하고, 조정 결과 스테이터스에 조정 타임아웃의 취지를 세트하고, 스텝 9로 이동한다.

엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 입력 장치(26)에 의해 입력된 목표 부하율보다도 작다고 제4 판단 수단에서 판단된 경우에는, 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 일정 시간마다 일정량(ΔTr_temp)씩 증량하는 처리가 이루어진다.

엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 목표 부하율보다도 크다고 제4 판단 수단에서 판단된 경우에는, 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 일정 시간마다 일정량(ΔTr_temp)씩 감량하는 처리가 이루어진다.

엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 목표 부하율과 동일해질 때까지 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)의 증감을 반복하여 행한다. 엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 목표 부하율과 동일해져 일정 시간 동일한 상태가 계속된 경우에는, 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 조정치(AdjVal)에 대입한다. 즉, 조정치(AdjVal)가 취득된다. 여기서 조정 결과에 성공을 세트한다. 조정 결과 스테이터스에게 조정 가능의 취 지를 세트하고, 스텝 8로 이동한다.

스텝 8에서는, 조정치(AdjVal)를 불휘발성 메모리에 기억시키는 처리가 이루어지고, 스텝 9로 이동한다.

스텝 9에서는, 조정 결과, 조정 결과 스테이터스를 불휘발성 메모리에 기억시키는 처리가 이루어지고, 스텝 0으로 복귀된다. 이와 같이 하여 처리 1에 있어서의 조정치(AdjVal)의 취득의 처리가 이루어진다. 또, 조정치(AdjVal), 조정 결과 및 조정 결과 스테이터스의 각각은 메인 컨트롤러(12)로부터 출력 장치(27)에 출력되고, 이 출력 장치(27)에 의해 조작자에게 통지된다.

[메인 컨트롤러에서 실시되는 처리 2]

도7, 도8은 본 실시 형태에 구비되는 메인 컨트롤러에 있어서의 조정치를 기초로 하는 메인 펌프의 최대 흡수 토크 제어에 관한 처리 2를 설명하는 흐름도이다. 도8은 도7에 도시하는 처리에 이어지는 처리를 나타내는 흐름도이다.

최초로, 도7에 도시한 바와 같이, 포지티브 컨트롤압 센서(11)에서 검출된 포지티브 컨트롤압(Pi)으로부터 메인 펌프(13)의 목표 배제 용적(Dr_Pi)이 구해진다. 즉, 포지티브 제어가 실시된다. 다음에 토크 제어 플래그가 통상 제어라면, 설정 회전수 신호(Nr)로부터 메인 펌프(13)의 목표 흡수 토크(Tr)가 구해진다. 토크 제어 플래그가 전술한 조정 제어라면, 목표 흡수 토크(Tr)에 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 대입하는 처리가 이루어진다.

조정 결과가 성공이라면, 목표 흡수 토크(Tr)를 전술한 처리 1에서 구해진 조정치(AdjVal)로 제한하는 처리가 이루어진다.

목표 흡수 토크(Tr)의 P-Q(Pd-Dr_Pd) 특성 곡선을 기초로 하여, 메인 펌프 토출압 센서(15)에 의해 검출되는 메인 펌프(13)의 토출압(Pd)으로부터 메인 펌프(13)의 목표 배제 용적(Dr_Pd)을 구하는 처리, 즉 토크 제한 수단에 의한 토크 제어가 실시된다.

다음에, 도8에 도시한 바와 같이, 포지티브 제어의 목표 배제 용적(Dr_Pi)과 토크 제어의 목표 배제 용적(Dr_Pd)으로부터 최소 배제 용적을 선택하는 처리가 이루어지고, 메인 펌프(13)의 목표 배제 용적(Dr_m)이 구해진다.

다음에, 메인 펌프(13)의 목표 배제 용적(Dr_m)으로부터 메인 펌프 전자기 비례 밸브 전류(MainVal)를 구하는 처리가 이루어진다. 이와 같이 하여 구해진 메인 펌프 전자기 비례 밸브 전류(MainVal)가 전술한 바와 같이 제어 전류로서 메인 펌프 전자기 비례 밸브(23)에 출력되고, 이에 의해 메인 펌프(13)의 배제 용적을 제어하는 메인 펌프 레귤레이터(14)가 구동한다.

또한, 냉각 팬 제어 플래그가 통상 제어라면, 냉각 수온, 작동 유온으로부터 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적(Dr_f)을 구하는 처리가 이루어진다.

또한, 냉각 팬 플래그가 통상 제어가 아닐 때에는, 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적(Dr_f)을 최대 배제 용적(DR_F_MAX)으로 하는 처리, 즉 냉각 팬 펌프(20)의 흡수 토크를 최대 흡수 토크로 하는 처리가 이루어진다.

여기서, 예를 들어 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적(Dr_f)에 완처리(緩處理)가 실시된다. 이 완처리는, 상술한 바와 같이 하여 구해진 목표 배제 용적(Dr_f)에 서서히 일치시키도록 하는 처리로, 냉각 팬 장치의 가감속에 의한 엔 진(3)의 부하 변동의 억제를 위해, 또한 냉각 팬(22a)의 급격한 운전에 의한 냉각 팬 장치의 파손 방지를 위해 실시된다.

다음에, 상술한 바와 같이 하여 구해진 냉각 팬 펌프(20)의 목표 배제 용적(Dr_f)으로부터, 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브 전류(FanVal)가 구해진다. 이와 같이 하여 구해진 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브 전류(FanVal)가 전술한 바와 같이 제어 전류로서 냉각 팬 펌프 전자기 비례 밸브(24)에 출력되고, 이에 의해 냉각 팬 펌프(20)의 배제 용적을 제어하는 냉각 팬 펌프 레귤레이터(21)가 구동한다.

이상과 같이 구성한 본 실시 형태에 따르면, 조정 스위치(25)에 의해 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크의 조정 개시가 지시되면, 냉각 팬 펌프(20)의 부하가 최대 부하로, 즉 최대 흡수 토크로 된 상태에 있어서, 엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 목표 부하율이 될 때까지 메인 펌프(13)의 흡수 토크를 최소측으로부터 완만하게 증량시키는 처리가 행해진다. 이와 같이 완만하게 증량시킴으로써, 정적인 포인트에서의 조정이 가능해진다. 엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 입력 장치(26)에 의해 입력된 목표 부하율에 일치하였을 때에, 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크가 취득되고, 이 취득치가 조정치(AdjVal)가 된다. 이 조정치(AdjVal) 이하가 되도록, 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크가 제한된 상태에서 메인 펌프(13)의 흡수 토크 제어가 이루어진다. 이에 의해, 엔진(3)의 부하율(EngLoad)이 목표 부하율을 초과하지 않도록 제한되고, 메인 펌프(13)와 함께, 메인 펌프(13)와는 성질이 다른 부차 펌프, 예를 들어 냉각 팬 펌프(20)가 엔진(3)에 접속되는 경우에, 환경 조건 및 사용 조건에 맞게 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크를 정확하고, 게다가 간단하게 조 정할 수 있다. 이에 의해, 이 유압 셔블의 조작자에 의한 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크의 조정이 가능해진다.

또한, 냉각 팬 펌프(20)를 최대 흡수 토크로 한 상태에서 기존의 메인 펌프(13)의 최대 흡수 토크를 정확하게 조정할 수 있으므로, 메인 펌프(13)와 냉각 팬 펌프(20) 사이의 펌프 흡수 토크의 간섭을 방지할 수 있다. 이에 의해, 환경 조건이나 사용 조건의 차이에 상관없이 이 유압 셔블이 우수한 조작성 및 작업성을 확보할 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 메인 컨트롤러(12)가, 특히 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 충분히 작은 펌프 흡수 토크로부터 일정 시간마다 일정량(ΔTr_temp)씩 증량, 즉 완만한 속도로 증량하는 처리 수단과, 엔진(3)의 부하율(EngLoad)과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내에 존재하는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제4 판단 수단과, 이 제4 판단 수단에서 거짓이라 판단되는 동안에는, 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)의 증량을 반복하여 행하는 처리 수단과, 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 취득하고, 이것을 조정치(AdjVal)로서 기억하는 처리를 행하는 처리 수단과, 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 조정치(AdjVal)로 제한하는 처리 수단을 구비한 구성으로 되어 있지만, 본 발명은 이와 같이 구성하는 것에는 한정되지 않는다.

즉, 메인 컨트롤러(12)가 상술한 구성 대신에 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 엔진(3)이 스톨하지 않는 범위에서 충분히 큰 미리 정한 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 감량하는 처리 수단과, 엔진(3)의 부하율(EngLoad)과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내에 존재하는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제4 판단 수단과, 이 제4 판단 수단에서 거짓이라 판단되는 동안은, 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)의 감량을 반복하여 행하는 처리 수단과, 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 취득하고, 이것을 조정치(AdjVal)로서 기억하는 처리를 행하는 처리 수단과, 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 조정치(AdjVal)로 제한하는 처리 수단을 구비한 구성으로 해도 좋다.

이와 같이 구성한 것도, 상술한 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 메인 컨트롤러(12)가 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크를 취득하고, 이것을 조정치로서 기억하는 처리 수단을 구비하고 있지만, 즉 엔진의 부하율(EngLoad)이 목표 부하율과 동일해지고 일정 시간 동일한 상태가 계속된 경우에는, 그때의 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)를 조정치(AdjVal)로 하여 불휘발성 메모리에 기억시키는 처리를 행하도록 하였지만, 본 발명은 이와 같이 구성하는 것에는 한정되지 않는다. 메인 컨트롤러(12)가 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크(Tr_temp)와 소정의 기준 토크(Tb), 예를 들어 엔진 정격 회전의 토크와의 차를 조정치(AdjVal)로 하여 불휘발성 메모리에 기억시키는 처리 수단을 구비하여(Adjval = Tr_temp-Tb), 상술한 차를 기초로 하는 조정치(AdjVal)로 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 제한하도록 해도 좋다.

Claims

원동기와, 이 원동기의 회전수를 설정하는 회전수 설정 수단과,

상기 회전수 설정 수단에서 설정된 설정 회전수 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 설정 회전수 신호를 기초로 하여 상기 원동기의 회전수를 제어하는 제어 수단, 상기 원동기의 실제 회전수에 상당하는 신호를 외부로 출력하는 출력 수단, 및 상기 원동기의 출력 토크에 상당하는 부하율 신호를 외부로 출력하는 출력 수단을 갖는 원동기 컨트롤러와,

가동체를 구동하는 액추에이터와, 상기 원동기에 의해 구동되고 상기 액추에이터에 압유를 공급하는 가변 용량형의 주 펌프와, 이 주 펌프로부터 상기 액추에이터에 공급되는 압유의 유량과 방향을 제어하는 방향 절환 밸브와, 상기 주 펌프의 배제 용적을 제어하는 주 펌프용 레귤레이터와,

상기 원동기에 의해 구동되는 가변 용량형의 부차 펌프와, 이 부차 펌프의 배제 용적을 제어하는 부차 펌프용 레귤레이터를 갖는 유압 작업 기계에 구비되고,

상기 주 펌프용 레귤레이터를 구동하는 주 펌프용 전자기 비례 밸브 및 상기 부차 펌프용 레귤레이터를 구동하는 부차 펌프용 전자기 비례 밸브와,

상기 방향 절환 밸브의 조작량을 검출하는 조작량 검출기 및 상기 주 펌프의 토출압을 검출하는 토출압 검출기와,

상기 회전수 설정 수단에서 설정된 설정 회전수 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 조작량 검출기로부터 출력되는 조작량 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 토출 압 검출기로부터 출력되는 토출압 신호를 수신하는 입력 수단 및 상기 조작량 검출기로부터 출력되는 상기 조작량 신호를 기초로 하여 목표 배제 용적을 연산하는 포지티브 제어 수단, 상기 회전수 설정 수단으로부터 출력되는 설정 회전수 신호로부터 상기 주 펌프의 목표 흡수 토크를 연산하고 이 연산된 목표 흡수 토크와 상기 토출압 검출기로부터 출력되는 토출압 신호로부터 상기 주 펌프의 목표 배제 용적을 연산하는 토크 제한 수단, 및 상기 포지티브 제어 수단에서 연산된 목표 배제 용적과 상기 토크 제한 수단에서 연산된 목표 배제 용적을 비교하여 작은 쪽을 목표 배제 용적으로 선택하는 선택 수단, 이 선택 수단에서 선택된 주 펌프의 목표 배제 용적을 기초로 하여 상기 주 펌프용 전자기 비례 밸브에 제어 신호를 출력하는 출력 수단, 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 연산하는 연산 수단, 이 연산 수단에서 연산된 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 기초로 하여 상기 부차 펌프용 전자기 비례 밸브에 제어 신호를 출력하는 출력 수단을 포함하는 메인 컨트롤러를 구비하는 동시에,

상기 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정 개시를 지시하는 개시 수단을 구비하고,

상기 메인 컨트롤러가,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 회전수 설정 수단에 의한 설정 회전수의 설정이 정격 회전수로 고정되어 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제1 판단 수단과,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 토출압 검출기에서 검출되는 토출압이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제2 판단 수단과,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 조작량 검출기에서 검출되는 조작량이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제3 판단 수단과,

상기 제1, 제2, 제3 판단 수단에 있어서의 모든 판단이 참이 되면 상기 부차 펌프의 흡수 토크의 상태를 사용상 최대 부하가 되도록 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 절환하는 처리 수단과,

상기 원동기 컨트롤러로부터 출력되는 상기 원동기의 상기 부하율 신호를 수신하는 입력 수단과,

조정용 목표 흡수 토크를 충분히 작은 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 증량하는 처리 수단과,

상기 원동기의 부하율과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내에 존재하는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제4 판단 수단과,

이 제4 판단 수단에서 거짓이라 판단되는 동안은, 상기 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크의 증량을 반복하여 행하는 처리 수단과,

상기 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크를 취득하고, 이 취득한 목표 흡수 토크를, 혹은 취득한 목표 흡수 토크와 소정의 기준 토크의 차를 조정치로서 기억하는 처리를 행하는 처리 수단과,

상기 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 상기 조정치로 제한하는 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.
원동기와, 이 원동기의 회전수를 설정하는 회전수 설정 수단과,

상기 회전수 설정 수단에서 설정된 설정 회전수 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 설정 회전수 신호를 기초로 하여 상기 원동기의 회전수를 제어하는 제어 수단, 상기 원동기의 실제 회전수에 상당하는 신호를 외부로 출력하는 출력 수단, 및 상기 원동기의 출력 토크에 상당하는 부하율 신호를 외부로 출력하는 출력 수단을 갖는 원동기 컨트롤러와,

가동체를 구동하는 액추에이터와, 상기 원동기에 의해 구동되고 상기 액추에이터에 압유를 공급하는 가변 용량형의 주 펌프와, 이 주 펌프로부터 상기 액추에이터에 공급되는 압유의 유량과 방향을 제어하는 방향 절환 밸브와, 상기 주 펌프의 배제 용적을 제어하는 주 펌프용 레귤레이터와,

상기 원동기에 의해 구동되는 가변 용량형의 부차 펌프와, 이 부차 펌프의 배제 용적을 제어하는 부차 펌프용 레귤레이터를 갖는 유압 작업 기계에 구비되고,

상기 주 펌프용 레귤레이터를 구동하는 주 펌프용 전자기 비례 밸브 및 상기 부차 펌프용 레귤레이터를 구동하는 부차 펌프용 전자기 비례 밸브와,

상기 방향 절환 밸브의 조작량을 검출하는 조작량 검출기 및 상기 주 펌프의 토출압을 검출하는 토출압 검출기와,

상기 회전수 설정 수단에서 설정된 설정 회전수 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 조작량 검출기로부터 출력되는 조작량 신호를 수신하는 입력 수단, 상기 토출 압 검출기로부터 출력되는 토출압 신호를 수신하는 입력 수단, 및 상기 조작량 검출기로부터 출력되는 상기 조작량 신호를 기초로 하여 목표 배제 용적을 연산하는 포지티브 제어 수단, 상기 회전수 설정 수단으로부터 출력되는 설정 회전수 신호로부터 상기 주 펌프의 목표 흡수 토크를 연산하고 이 연산된 목표 흡수 토크와 상기 토출압 검출기로부터 출력되는 토출압 신호로부터 상기 주 펌프의 목표 배제 용적을 연산하는 토크 제한 수단, 및 상기 포지티브 제어 수단에서 연산된 목표 배제 용적과 상기 토크 제한 수단에서 연산된 목표 배제 용적을 비교하여 작은 쪽을 목표 배제 용적으로 선택하는 선택 수단, 이 선택 수단에서 선택된 주 펌프의 목표 배제 용적을 기초로 하여 상기 주 펌프용 전자기 비례 밸브에 제어 신호를 출력하는 출력 수단, 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 연산하는 연산 수단, 이 연산 수단에서 연산된 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 기초로 하여 상기 부차 펌프용 전자기 비례 밸브에 제어 신호를 출력하는 출력 수단을 포함하는 메인 컨트롤러를 구비하는 동시에,

상기 주 펌프의 최대 흡수 토크의 조정 개시를 지시하는 개시 수단을 구비하고,

상기 메인 컨트롤러가,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 회전수 설정 수단에 의한 설정 회전수의 설정이 정격 회전수로 고정되어 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제1 판단 수단과,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 토출압 검출기에서 검출되는 토출압이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제2 판단 수단과,

상기 개시 수단의 지시에 의해, 상기 조작량 검출기에서 검출되는 조작량이 미리 설정한 소정치를 초과하고 있는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제3 판단 수단과,

상기 제1, 제2, 제3 판단 수단에 있어서의 모든 판단이 참이 되면 상기 부차 펌프의 흡수 토크의 상태를 사용상 최대 부하가 되도록 상기 부차 펌프의 목표 배제 용적을 절환하는 처리 수단과,

상기 원동기 컨트롤러로부터 출력되는 상기 원동기의 상기 부하율 신호를 수신하는 입력 수단과,

조정용 목표 흡수 토크를 상기 원동기가 스톨하지 않는 범위에서 충분히 큰 미리 정하는 펌프 흡수 토크로부터 완만한 속도로 감량하는 처리 수단과,

상기 원동기의 부하율과 목표 부하율의 차가 소정의 범위 내에 존재하는지 여부의 진위를 판단하고, 그 판단 결과를 출력하는 제4 판단 수단과,

이 제4 판단 수단에서 거짓이라 판단되는 동안은, 상기 부하율 신호의 수신과 조정용 목표 흡수 토크의 감량을 반복하여 행하는 처리 수단과,

상기 제4 판단 수단에서 참이라 판단되었을 때에, 이때의 조정용 목표 흡수 토크를 취득하고, 이 취득한 목표 흡수 토크를, 혹은 취득한 목표 흡수 토크와 소정의 기준 토크의 차를 조정치로서 기억하는 처리를 행하는 처리 수단과,

상기 토크 제한 수단에서 연산된 목표 흡수 토크를 상기 조정치로 제한하는 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 목표 부하율을 변경 가능한 입력 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 조정치 및 조정 결과를 통지 가능한 출력 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부차 펌프가 냉각 팬 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 부차 펌프가 냉각 팬 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 부차 펌프가 냉각 팬 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 작업 기계의 펌프 토크 제어 장치.