KR20210143740A - 쇼벨 - Google Patents

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KR20210143740A
KR20210143740A KR1020217027437A KR20217027437A KR20210143740A KR 20210143740 A KR20210143740 A KR 20210143740A KR 1020217027437 A KR1020217027437 A KR 1020217027437A KR 20217027437 A KR20217027437 A KR 20217027437A KR 20210143740 A KR20210143740 A KR 20210143740A
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KR
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torque
flow rate
hydraulic oil
hydraulic
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KR1020217027437A
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Inventor
기미노리 사노
류지 시라타니
Original Assignee
스미토모 겐키 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 탑재된 엔진(11)과, 엔진(11)에 의하여 구동되는 메인펌프(14)와, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유의 유량을 제어하는 컨트롤러(30)를 구비하고 있다. 컨트롤러(30)는, 엔진(11)의 부하가 증대되었을 때에, 엔진(11)의 실토크가 부하에 따른 레벨로 상승할 때까지, 메인펌프(14)의 응답성을 지연시킨다.

Description

쇼벨
본 개시는, 굴삭기로서의 쇼벨에 관한 것이다.
종래, 유압펌프의 토출압이 변화해도 유압펌프의 흡수토크가 엔진의 정격토크를 초과하지 않도록 유압펌프의 토출량을 제어하는 쇼벨이 알려져 있다(특허문헌 1 참조.).
소정의 회전수로 회전하는 엔진의 실(實)토크는, 엔진부하가 작은 경우, 정격토크보다 작은 레벨로 추이하고 있다. 그리고, 실토크는, 엔진부하가 증대되었을 때에 연료분사량의 증대에 의하여 증대되고, 정격토크에 이른다. 이와 같이, 실토크는, 동적으로 변화하고, 엔진부하가 증대되었을 때에 어느 정도의 지연을 수반하여 상승한다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-2318호
그러나, 상술한 쇼벨에 있어서의 제어는, 엔진의 실토크의 상승에 관한 지연을 고려하고 있지 않다. 그 때문에, 상술한 쇼벨에 있어서의 제어에서는, 유압펌프의 흡수토크가 엔진의 실토크를 일시적으로 상회해 버려, 엔진회전수가 저하되어 버릴 우려가 있다.
그래서, 유압펌프의 흡수토크가 엔진의 실토크를 상회해 버리는 것을 보다 확실히 방지하는 것이 요망된다.
본 발명의 실시형태에 관한 쇼벨은, 하부주행체와, 상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체와, 상기 상부선회체에 탑재된 엔진과, 상기 엔진에 의하여 구동되는 유압펌프와, 상기 유압펌프가 토출하는 작동유의 유량을 제어하는 제어장치를 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 엔진의 부하가 증대되었을 때에, 상기 엔진의 실토크가 상기 부하에 따른 레벨로 상승할 때까지, 상기 유압펌프의 응답성을 지연시킨다.
상술한 수단에 의하여, 유압펌프의 흡수토크가 엔진의 실토크를 상회해 버리는 것을 보다 확실히 방지할 수 있는 쇼벨이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 쇼벨의 측면도이다.
도 2는 쇼벨에 탑재되는 유압시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 3은 컨트롤러의 구성예를 나타내는 도이다.
도 4는 붐상승조작이 행해졌을 때의 변동억제처리에 관한 값의 시간적 추이의 일례를 나타낸다.
도 5는 붐상승조작이 행해졌을 때의 변동억제처리에 관한 값의 시간적 추이의 다른 일례를 나타낸다.
처음으로, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 굴삭기로서의 쇼벨(100)에 대하여 설명한다. 도 1은 쇼벨(100)의 측면도이다. 본 실시형태에서는, 하부주행체(1)에는 선회기구(2)를 통하여 상부선회체(3)가 선회 가능하게 탑재되어 있다. 하부주행체(1)는, 주행용 유압모터(2M)에 의하여 구동된다. 주행용 유압모터(2M)는, 좌측의 크롤러를 구동하는 좌(左)주행용 유압모터(2ML), 및, 우측의 크롤러를 구동하는 우(右)주행용 유압모터(2MR)(도 1에서는 불가시(不可視))를 포함한다. 선회기구(2)는, 상부선회체(3)에 탑재되어 있는 선회용 유압모터(2A)에 의하여 구동된다. 단, 선회용 유압모터(2A)는, 전동액추에이터로서의 선회용 전동발전기여도 된다.
상부선회체(3)에는 붐(4)이 장착되어 있다. 붐(4)의 선단에는 암(5)이 장착되고, 암(5)의 선단에는 엔드어태치먼트로서의 버킷(6)이 장착되어 있다. 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)은, 어태치먼트의 일례인 굴삭어태치먼트를 구성한다. 붐(4)은 붐실린더(7)로 구동되고, 암(5)은 암실린더(8)로 구동되며, 버킷(6)은 버킷실린더(9)로 구동된다.
상부선회체(3)에는, 운전실로서의 캐빈(10)이 마련되며, 또한, 엔진(11) 등의 동력원이 탑재되어 있다. 또, 상부선회체(3)에는, 컨트롤러(30)가 장착되어 있다. 다만, 본서에서는, 편의상, 상부선회체(3)에 있어서의, 붐(4)이 장착되어 있는 측을 전측으로 하고, 카운터웨이트가 장착되어 있는 측을 후측으로 한다.
컨트롤러(30)는, 쇼벨(100)을 제어하기 위한 제어장치이다. 본 실시형태에서는, 컨트롤러(30)는, CPU, 휘발성 기억장치, 및 불휘발성 기억장치 등을 구비한 컴퓨터로 구성되어 있다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 다양한 기능요소에 대응하는 프로그램을 불휘발성 기억장치로부터 읽어내어 RAM 등의 휘발성 기억장치에 로드하고, 대응하는 처리를 CPU에 실행시킴으로써 다양한 기능을 실현할 수 있도록 구성되어 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 쇼벨(100)에 탑재되는 유압시스템의 구성예에 대하여 설명한다. 도 2는, 쇼벨(100)에 탑재되는 유압시스템의 구성예를 나타낸다. 도 2는, 기계적 동력전달계, 작동유라인, 파일럿라인 및 전기제어계를, 각각 이중선, 실선, 파선 및 점선으로 나타내고 있다.
쇼벨(100)의 유압시스템은, 주로, 엔진(11), 레귤레이터(13), 메인펌프(14), 파일럿펌프(15), 컨트롤밸브(17), 조작장치(26), 토출압센서(28), 조작압센서(29), 컨트롤러(30) 및 엔진회전수조정다이얼(75) 등을 포함한다.
도 2에 있어서, 유압시스템은, 엔진(11)에 의하여 구동되는 메인펌프(14)로부터, 센터바이패스관로(40) 및 패럴렐관로(42) 중 적어도 하나를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시키고 있다.
엔진(11)은, 쇼벨(100)의 구동원이다. 본 실시형태에서는, 엔진(11)은, 예를 들면 소정의 회전수를 유지하도록 동작하는 디젤엔진이다. 엔진(11)의 출력축은, 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)의 각각의 입력축에 연결되어 있다. 엔진(11)은 과급기를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 과급기는, 터보차저이다. 엔진(11)은, 엔진제어유닛에 의하여 제어된다. 엔진제어유닛은, 예를 들면, 과급압(부스트압)에 따라 연료분사량을 조정하도록 구성되어 있다. 부스트압은, 예를 들면, 부스트압센서에 의하여 검출된다.
메인펌프(14)는, 작동유라인을 통하여 작동유를 컨트롤밸브(17)에 공급하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 메인펌프(14)는, 전기제어식의 유압펌프이다. 구체적으로는, 메인펌프(14)는, 사판식(斜板式) 가변용량형 유압펌프이다.
레귤레이터(13)는, 메인펌프(14)의 토출량을 제어한다. 본 실시형태에서는, 레귤레이터(13)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 따라 메인펌프(14)의 사판경전각(斜板傾轉角)을 조절하여 메인펌프(14)의 1회전당 배제용적을 제어함으로써 메인펌프(14)의 토출량을 제어한다.
파일럿펌프(15)는, 파일럿라인을 통하여 조작장치(26)를 포함하는 유압제어기기에 작동유를 공급하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 파일럿펌프(15)는, 고정용량형 유압펌프이다. 파일럿펌프(15)는, 생략되어도 된다. 이 경우, 파일럿펌프(15)가 담당하고 있던 기능은, 메인펌프(14)에 의하여 실현되어도 된다. 즉, 메인펌프(14)는, 컨트롤밸브(17)에 작동유를 공급하는 기능과는 별도로, 스로틀 등에 의하여 작동유의 압력을 저하시킨 후에 조작장치(26) 등에 작동유를 공급하는 기능을 구비하고 있어도 된다.
컨트롤밸브(17)는, 쇼벨(100)에 있어서의 유압시스템을 제어하는 유압제어장치이다. 본 실시형태에서는, 컨트롤밸브(17)는, 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제어밸브(171~176)를 포함한다. 제어밸브(175)는 제어밸브(175L) 및 제어밸브(175R)를 포함하고, 제어밸브(176)는 제어밸브(176L) 및 제어밸브(176R)를 포함한다. 컨트롤밸브(17)는, 제어밸브(171~176)를 통하여, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유를 하나 또는 복수의 유압액추에이터에 선택적으로 공급할 수 있다. 제어밸브(171~176)는, 메인펌프(14)로부터 유압액추에이터로 흐르는 작동유의 유량, 및 유압액추에이터로부터 작동유탱크로 흐르는 작동유의 유량을 제어한다. 유압액추에이터는, 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9), 좌주행용 유압모터(2ML), 우주행용 유압모터(2MR) 및 선회용 유압모터(2A)를 포함한다.
조작장치(26)는, 조작자가 액추에이터의 조작을 위하여 이용하는 장치이다. 액추에이터는, 유압액추에이터 및 전동액추에이터 중 적어도 일방을 포함한다. 본 실시형태에서는, 조작장치(26)는, 파일럿라인을 통하여, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 컨트롤밸브(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 공급한다. 파일럿포트의 각각에 공급되는 작동유의 압력인 파일럿압은, 유압액추에이터의 각각에 대응하는 조작장치(26)의 레버 또는 페달(도시하지 않음.)의 조작방향 및 조작량에 따른 압력이다.
토출압센서(28)는, 메인펌프(14)의 토출압을 검출하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 토출압센서(28)는, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
조작압센서(29)는, 조작장치(26)를 통한 조작의 내용을 검출하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 조작압센서(29)는, 액추에이터의 각각에 대응하는 조작장치(26)의 레버 또는 페달의 조작방향 및 조작량을 압력(조작압)의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작장치(26)의 조작내용은, 조작압센서 이외의 다른 센서를 이용하여 검출되어도 된다.
메인펌프(14)는, 좌메인펌프(14L) 및 우메인펌프(14R)를 포함한다. 그리고, 좌메인펌프(14L)는, 좌센터바이패스관로(40L) 또는 좌패럴렐관로(42L)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시키고, 우메인펌프(14R)는, 우센터바이패스관로(40R) 또는 우패럴렐관로(42R)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시킨다.
좌센터바이패스관로(40L)는, 컨트롤밸브(17) 내에 배치된 제어밸브(171, 173, 175L 및 176L)를 통과하는 작동유라인이다. 우센터바이패스관로(40R)는, 컨트롤밸브(17) 내에 배치된 제어밸브(172, 174, 175R 및 176R)를 통과하는 작동유라인이다.
제어밸브(171)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 좌주행용 유압모터(2ML)로 공급하고, 또한 좌주행용 유압모터(2ML)가 토출하는 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
제어밸브(172)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 우주행용 유압모터(2MR)로 공급하고, 또한 우주행용 유압모터(2MR)가 토출하는 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
제어밸브(173)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 선회용 유압모터(2A)로 공급하고, 또한 선회용 유압모터(2A)가 토출하는 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
제어밸브(174)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 버킷실린더(9)로 공급하고, 또한 버킷실린더(9) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
제어밸브(175L)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 붐실린더(7)로 공급하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다. 제어밸브(175R)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 붐실린더(7)로 공급하고, 또한 붐실린더(7) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
제어밸브(176L)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 암실린더(8)로 공급하고, 또한 암실린더(8) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다. 제어밸브(176R)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 암실린더(8)로 공급하고, 또한 암실린더(8) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
좌패럴렐관로(42L)는, 좌센터바이패스관로(40L)에 병행하는 작동유라인이다. 좌패럴렐관로(42L)는, 제어밸브(171, 173 및 175L) 중 어느 하나에 의하여 좌센터바이패스관로(40L)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 제어밸브에 작동유를 공급할 수 있다. 우패럴렐관로(42R)는, 우센터바이패스관로(40R)에 병행하는 작동유라인이다. 우패럴렐관로(42R)는, 제어밸브(172, 174 및 175R) 중 어느 하나에 의하여 우센터바이패스관로(40R)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 제어밸브에 작동유를 공급할 수 있다.
레귤레이터(13)는, 좌레귤레이터(13L) 및 우레귤레이터(13R)를 포함한다. 좌레귤레이터(13L)는, 좌메인펌프(14L)의 토출압에 따라 좌메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절함으로써, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 이 제어는, 파워제어 또는 마력제어라고 칭해진다. 구체적으로는, 좌레귤레이터(13L)는, 예를 들면, 좌메인펌프(14L)의 토출압의 증대에 따라 좌메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절하여 1회전당 배제용적을 감소시킴으로써 토출량을 감소시킨다. 우레귤레이터(13R)에 대해서도 동일하다. 토출압과 토출량의 곱으로 나타나는 메인펌프(14)의 흡수파워(예를 들면 흡수마력)가 엔진(11)의 출력파워(예를 들면 출력마력)를 초과하지 않도록 하기 위함이다.
조작장치(26)는, 좌조작레버(26L), 우조작레버(26R) 및 주행레버(26D)를 포함한다. 주행레버(26D)는, 좌주행레버(26DL) 및 우주행레버(26DR)를 포함한다.
좌조작레버(26L)는, 선회조작과 암(5)의 조작에 이용된다. 좌주행레버(26DL)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(176)의 파일럿포트에 도입시킨다. 또, 좌우방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(173)의 파일럿포트에 작용시킨다.
구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 암접음방향으로 조작된 경우에, 제어밸브(176L)의 우파일럿포트에 작동유를 도입시키고, 또한, 제어밸브(176R)의 좌파일럿포트에 작동유를 도입시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 암펼침방향으로 조작된 경우에는, 제어밸브(176L)의 좌파일럿포트에 작동유를 도입시키고, 또한, 제어밸브(176R)의 우파일럿포트에 작동유를 도입시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 좌선회방향으로 조작된 경우에, 제어밸브(173)의 좌파일럿포트에 작동유를 도입시키고, 우선회방향으로 조작된 경우에, 제어밸브(173)의 우파일럿포트에 작동유를 도입시킨다.
우조작레버(26R)는, 붐(4)의 조작과 버킷(6)의 조작에 이용된다. 우조작레버(26R)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(175)의 파일럿포트에 도입시킨다. 또, 좌우방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(174)의 파일럿포트에 작용시킨다.
구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 붐하강방향으로 조작된 경우에, 제어밸브(175R)의 좌파일럿포트에 작동유를 도입시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 붐상승방향으로 조작된 경우에는, 제어밸브(175L)의 우파일럿포트에 작동유를 도입시키고, 또한 제어밸브(175R)의 좌파일럿포트에 작동유를 도입시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 버킷접음방향으로 조작된 경우에, 제어밸브(174)의 우파일럿포트에 작동유를 도입시키고, 버킷펼침방향으로 조작된 경우에, 제어밸브(174)의 좌파일럿포트에 작동유를 도입시킨다.
주행레버(26D)는, 크롤러의 조작에 이용된다. 구체적으로는, 좌주행레버(26DL)는, 좌측의 크롤러의 조작에 이용된다. 좌주행레버(26DL)는, 좌주행페달과 연동하도록 구성되어 있어도 된다. 좌주행레버(26DL)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 제어밸브(171)의 파일럿포트에 도입시킨다. 우주행레버(26DR)는, 우측의 크롤러의 조작에 이용된다. 우주행레버(26DR)는, 우주행페달과 연동하도록 구성되어 있어도 된다. 우주행레버(26DR)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 제어밸브(172)의 파일럿포트에 도입시킨다.
토출압센서(28)는, 토출압센서(28L) 및 토출압센서(28R)를 포함한다. 토출압센서(28L)는, 좌메인펌프(14L)의 토출압을 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 토출압센서(28R)에 대해서도 동일하다.
조작압센서(29)는, 조작압센서(29LA, 29LB, 29RA, 29RB, 29DL 및 29DR)를 포함한다. 조작압센서(29LA)는, 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작내용은, 예를 들면 레버조작방향 및 레버조작량(레버조작각도) 등이다.
동일하게, 조작압센서(29LB)는, 좌조작레버(26L)에 대한 좌우방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29RA)는, 우조작레버(26R)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29RB)는, 우조작레버(26R)에 대한 좌우 방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29DL)는, 좌주행레버(26DL)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29DR)는, 우주행레버(26DR)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
컨트롤러(30)는, 조작압센서(29)의 출력을 수신하고, 필요에 따라 레귤레이터(13)에 대하여 제어지령을 출력하여, 메인펌프(14)의 토출량을 변화시켜도 된다.
또, 컨트롤러(30)는, 스로틀(18)과 제어압센서(19)를 이용한 에너지절감제어로서의 네거티브컨트롤을 실행하도록 구성되어 있다. 스로틀(18)은 좌스로틀(18L) 및 우스로틀(18R)을 포함하고, 제어압센서(19)는 좌제어압센서(19L) 및 우제어압센서(19R)를 포함한다. 본 실시형태에서는, 제어압센서(19)는, 네거티브컨트롤압센서로서 기능한다. 에너지절감제어는, 메인펌프(14)에 의한 불필요한 에너지소비를 억제하기 위하여 메인펌프(14)의 토출량을 저감시키는 제어이다.
좌센터바이패스관로(40L)에는, 가장 하류에 있는 제어밸브(176L)와 작동유탱크의 사이에 좌스로틀(18L)이 배치되어 있다. 그 때문에, 좌메인펌프(14L)가 토출한 작동유의 흐름은, 좌스로틀(18L)로 제한된다. 그리고, 좌스로틀(18L)은, 좌레귤레이터(13L)를 제어하기 위한 제어압(네거티브컨트롤압)을 발생시킨다. 좌제어압센서(19L)는, 이 제어압을 검출하기 위한 센서이며, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 컨트롤러(30)는, 이 제어압에 따라 좌메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절함으로써, 네거티브컨트롤제어에 의하여, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 제어한다. 컨트롤러(30)는, 이 제어압이 클수록 좌메인펌프(14L)의 토출량을 감소시키고, 이 제어압이 작을수록 좌메인펌프(14L)의 토출량을 증대시킨다. 우메인펌프(14R)의 토출량도 동일하게 제어된다.
구체적으로는, 도 2에서 나타나는 바와 같이 쇼벨(100)에 있어서의 유압액추에이터가 모두 조작되고 있지 않은 경우, 즉, 쇼벨(100)이 대기상태에 있는 경우, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유는, 좌센터바이패스관로(40L)를 통과하여 좌스로틀(18L)에 이른다. 그리고, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유의 흐름은, 좌스로틀(18L)의 상류에서 발생하는 제어압을 증대시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 스탠바이유량까지 감소시켜, 토출된 작동유가 좌센터바이패스관로(40L)를 통과할 때의 압력손실(펌핑로스)을 억제한다. 스탠바이유량은, 대기상태일 때에 채용되는 소정의 유량이며, 예를 들면, 허용최소토출량이다. 한편, 어느 하나의 유압액추에이터가 조작된 경우, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유는, 조작대상의 유압액추에이터에 대응하는 제어밸브를 통하여, 조작대상의 유압액추에이터에 흘러든다. 그리고, 조작대상의 유압액추에이터에 대응하는 제어밸브는, 좌스로틀(18L)에 이르는 작동유의 유량을 감소 혹은 소실시켜, 좌스로틀(18L)의 상류에서 발생하는 제어압을 저하시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 증대시키고, 조작대상의 유압액추에이터에 충분한 작동유를 순환시켜, 조작대상의 유압액추에이터의 구동을 확실한 것으로 한다. 다만, 컨트롤러(30)는, 우메인펌프(14R)의 토출량도 동일하게 제어한다.
상술한 바와 같은 네거티브컨트롤제어에 의하여, 도 2의 유압시스템은, 대기상태에 있어서는, 메인펌프(14)에 있어서의 불필요한 에너지소비를 억제할 수 있다. 불필요한 에너지소비는, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유가 센터바이패스관로(40)에서 발생시키는 펌핑로스를 포함한다. 또, 도 2의 유압시스템은, 유압액추에이터를 작동시키는 경우에는, 메인펌프(14)로부터 필요충분한 작동유를 작동대상의 유압액추에이터에 확실하게 공급할 수 있다.
엔진회전수조정다이얼(75)은, 엔진(11)의 회전수를 조정하기 위한 다이얼이다. 엔진회전수조정다이얼(75)은, 엔진회전수의 설정상태를 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 본 실시형태에서는, 엔진회전수조정다이얼(75)은, SP모드, H모드, A모드 및 IDLE모드의 4단계로 엔진회전수를 전환할 수 있도록 구성되어 있다. SP모드는, 작업량을 우선하고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 가장 높은 엔진회전수를 이용한다. H모드는, 작업량과 연비를 양립시키고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 두번째로 높은 엔진회전수를 이용한다. A모드는, 연비를 우선시키면서 저소음으로 쇼벨(100)을 가동시키고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 세번째로 높은 엔진회전수를 이용한다. IDLE모드는, 엔진(11)을 아이들링 상태로 하고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 가장 낮은 엔진회전수를 이용한다. 엔진(11)은, 엔진회전수조정다이얼(75)로 설정된 회전수모드의 엔진회전수로 일정하게 회전수제어된다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 컨트롤러(30)가 레귤레이터(13)에 대하여 출력하는 유량지령값 Q의 변동을 억제하는 처리(이하, "변동억제처리"라고 한다.)에 대하여 설명한다. 도 3은, 컨트롤러(30)의 구성예를 나타내는 도이다.
본 실시형태에서는, 컨트롤러(30)는, 요구토크산출부(E1), 토크제한부(E2), 변동억제부(E3) 및 유량지령산출부(E4)를 갖는다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 소정의 제어주기마다, 요구유량 Q*, 토출압 P, 및 부스트압 PB 등을 입력으로서 접수하고, 토크제한값 T"limit 및 유량지령값 Q 등을 출력하도록 구성되어 있다.
요구유량 Q*는, 메인펌프(14)가 토출해야 하는 작동유의 유량으로서 산출되는 값이다. 컨트롤러(30)는, 예를 들면, 제어압센서(19)가 검출한 제어압, 토출압센서(28)가 검출한 토출압, 및, 조작압센서(29)가 검출한 조작압 등 중 적어도 하나에 근거하여 요구유량 Q*를 산출한다. 요구유량 Q*는, 제어압센서(19)에 의하여 산출되어도 된다. 이 경우, 제어압센서(19)는, 컨트롤러(30)에 대하여 요구유량 Q*를 출력한다. 본 실시형태에서는, 컨트롤러(30)는, 제어압센서(19)가 검출한 제어압에 근거하여 요구유량 Q*를 산출한다.
요구토크산출부(E1)는, 요구토크 T*를 산출하도록 구성되어 있다. 요구토크 T*는, 요구유량 Q*를 실현하기 위하여 필요한 토크로서 산출되는 값이다. 본 실시형태에서는, 요구토크산출부(E1)는, 요구유량 Q* 및 토출압 P를 입력으로서 접수하고, 식 (1)을 이용하여 요구토크 T*를 산출한다.
[수학식 1]
Figure pct00001
토크제한부(E2)는, 요구토크 T*를 제한하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 토크제한부(E2)는, 요구토크 T*가 엔진(11)의 정격토크를 초과하지 않도록, 요구토크 T*를 제한한다. 구체적으로는, 토크제한부(E2)는, 요구토크산출부(E1)가 산출한 요구토크 T*와 부스트압센서가 검출한 부스트압 PB를 입력으로서 접수하고, 허용토크 Tlimit를 변동억제부(E3)에 대하여 출력한다. 보다 구체적으로는, 토크제한부(E2)는, 부스트압 PB에 따라 일률적으로 정해지는 부하율 L에 근거하여 허용토크 Tlimit를 산출한다. 부하율 L(%)은, 예를 들면, 엔진(11)의 정격토크에 대한 허용토크 Tlimit의 비율이다. 식 (2)는, 허용토크 Tlimit와 요구토크 T*와 부하율 L(%)의 관계를 나타낸다.
[수학식 2]
Figure pct00002
변동억제부(E3)는, 허용토크 Tlimit의 변동을 억제하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 변동억제부(E3)는, 시정수(時定數) TS의 1차지연필터로서 기능하고, 소정의 제어주기마다의 허용토크 Tlimit의 변동폭을 제한하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 변동억제부(E3)는, 토크제한부(E2)가 산출한 허용토크 Tlimit를 입력으로서 접수하고, 토크제한값 T"limit를 유량지령산출부(E4)에 대하여 출력한다.
유량지령산출부(E4)는, 레귤레이터(13)에 대하여 출력되는 유량지령값 Q를 산출하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 유량지령산출부(E4)는, 토출압센서(28)가 검출한 토출압 P와 변동억제부(E3)가 산출한 토크제한값 T"limit를 입력으로서 접수하고, 식 (3)을 이용하여 유량지령값 Q를 산출한다.
[수학식 3]
Figure pct00003
이와 같이 하여, 컨트롤러(30)는, 토크제한부(E2) 및 변동억제부(E3)에서, 요구유량 Q*와 토출압 P에 근거하는 엔진(11)의 출력상태(토크제한값 T"limit)를 구하고, 유량지령산출부(E4)에서, 엔진(11)의 출력상태에 대응하는 유량지령값 Q를 산출한다. 상술한 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 부스트압 PB가 충분히 상승하기 전에 유량지령값 Q가 과도하게 증대해 버리는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 엔진(11)의 실토크가 낮은 상태일 때에, 메인펌프(14)의 흡수토크가 과도하게 증대해 버리는 것을 방지할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 엔진(11)의 실토크가 낮은 상태일 때에 메인펌프(14)의 흡수토크가 급증하여 엔진회전수가 급감해 버리는 것을 방지할 수 있다. 메인펌프(14)의 흡수토크가 엔진(11)의 정격토크보다 낮은 경우이더라도, 메인펌프(14)의 흡수토크가 엔진(11)의 실토크를 상회하면, 엔진회전수는 저하되어 버리기 때문이다. 또한, 메인펌프(14)의 흡수토크는, 전형적으로는, 토출압과 토출량의 곱으로 나타난다. 이와 같이, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14)의 흡수토크가 엔진(11)의 실토크를 상회하는 것을 방지함으로써, 부스트압 PB가 충분히 상승하기 전에 엔진회전수가 저하되어 버리는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 변동억제처리의 효과에 대하여 설명한다. 도 4는, 붐상승조작이 행해졌을 때의 변동억제처리에 관한 값의 시간적 추이를 나타낸다. 구체적으로는, 도 4는, 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)를 포함한다. 도 4의 (A)는, 토크에 관한 값의 시간적 추이를 나타낸다. 토크에 관한 값은, 허용토크 Tlimit 및 토크제한값 T"limit를 포함한다. 도 4의 (B)는, 엔진회전수의 시간적 추이를 나타낸다.
보다 구체적으로는, 도 4의 (A)의 파선은, 토크제한부(E2)가 소정의 제어주기마다 도출하는 허용토크 Tlimit의 시간적 추이를 나타낸다. 도 4의 (A)의 실선은, 변동억제부(E3)가 소정의 제어주기마다 도출하는 토크제한값 T"limit의 시간적 추이를 나타낸다. 도 4의 (B)의 파선은, 변동억제부(E3)가 존재하지 않는 경우, 즉, 토크제한값 T"limit 대신에 허용토크 Tlimit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우의 엔진회전수의 시간적 추이를 나타낸다. 도 4의 (B)의 실선은, 변동억제부(E3)가 존재하는 경우, 즉, 토크제한값 T"limit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우의 엔진회전수의 시간적 추이를 나타낸다.
시각 t0으로부터 시각 t1에 있어서, 엔진(11)에는 작업에 의한 유압부하는 가해지지 않는다. 이 기간에 있어서도, 컨트롤러(30)는, 토크제한부(E2) 및 변동억제부(E3)에서, 요구유량 Q*와 토출압 P에 근거하는 엔진(11)의 출력상태(토크제한값 T"limit)를 추정하고, 유량지령산출부(E4)에서, 엔진(11)의 출력상태에 대응하는 유량지령값 Q를 산출하고 있다. 따라서, 컨트롤러(30)는, 엔진(11)의 부하가 증대되기 전에 있어서도, 메인펌프(14)의 응답성을 지연시키는 토크제한값 T"limit를 산출한다. 이 때문에, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14)의 응답성을 지연시키는 유량지령값 Q를 산출한다.
따라서, 컨트롤러(30)는, 큰 부하가 가해지지 않은 상태에서는, 작은 유량지령값 Q를 산출함으로써, 엔진출력을 작게 할 수 있다.
시각 t1에 있어서, 우조작레버(26R)가 붐상승방향으로 조작되면, 제어밸브(175)가 센터바이패스관로(40)를 차단하도록 이동하기 때문에, 제어압센서(19)로 검출되는 제어압은 저하된다. 그 때문에, 제어압에 근거하여 산출되는 요구유량 Q*는, 제어압의 저하에 따라 증대된다. 한편, 토출압센서(28)로 검출되는 토출압 P는, 요구유량 Q*의 증대에 의한 실제의 토출량의 증대에 따라 증대된다. 그 때문에, 요구유량 Q*와 토출압 P에 근거하여 산출되는 요구토크 T*는 급증하고, 요구토크 T*에 근거하여 산출되는 허용토크 Tlimit도, 도 4의 (A)의 파선으로 나타내는 바와 같이 급증한다.
그리고, 변동억제부(E3)가 존재하지 않는 경우, 즉, 토크제한값 T"limit 대신에 허용토크 Tlimit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우, 엔진회전수는, 도 4의 (B)의 파선으로 나타내는 바와 같이 저하되어 버린다. 메인펌프(14)의 흡수토크가 일시적으로 엔진(11)의 실토크를 상회해 버리기 때문이다. 이것은, 변동억제부(E3)가 존재하는 경우에 비하여, 즉, 토크제한값 T"limit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우에 비하여, 유량지령값 Q, 즉, 메인펌프(14)의 실제의 토출량이 커져 버리기 때문이다. 이와 같은 메인펌프(14)의 실제의 토출량의 급증은, 요구유량 Q*가 그대로 유량지령값 Q로서 사용된 경우에도 동일하게 발생할 수 있다.
그래서, 도 4의 예에서는, 컨트롤러(30)(유량지령산출부(E4))는, 변동억제부(E3)에 의하여 산출되는 토크제한값 T"limit에 근거하여 유량지령값 Q를 결정함으로써, 메인펌프(14)의 실제의 토출량의 급증을 억제한다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 도 4의 (B)의 실선으로 나타내는 바와 같이 엔진회전수를 유지할 수 있으며, 도 4의 (B)의 파선으로 나타내는 바와 같이 엔진회전수가 크게 저하되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14)의 흡수토크가 엔진(11)의 실토크를 상회해 버리는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 다른 변동억제부(E3)를 포함하는 컨트롤러(30)를 이용한 변동억제처리의 효과에 대하여 설명한다. 도 5는, 도 4와 동일하게, 붐상승조작이 행해졌을 때의 변동억제처리에 관한 값의 시간적 추이를 나타낸다. 구체적으로는, 도 5는, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)를 포함한다. 도 5의 (A)는, 토크에 관한 값의 시간적 추이를 나타낸다. 토크에 관한 값은, 허용토크 Tlimit 및 토크제한값 T"limit를 포함한다. 도 5의 (B)는, 엔진회전수의 시간적 추이를 나타낸다.
도 5의 예에서는, 변동억제부(E3)는, 엔진(11)의 목표회전수 ω*와 실회전수 ω의 차 Δω에 근거하여 토크제한값 T"limit를 결정하도록 구성되어 있다.
엔진(11)의 목표회전수 ω*는, 예를 들면, 엔진(11)에 대하여 과부하가 되지 않을 정도의 추가적인 부하를 부여하기 위하여, 그 추가적인 부하에 대응하는 회전수 차만큼 현재의 엔진회전수보다 높은 값이다.
구체적으로는, 변동억제부(E3)는, 토크제한부(E2)가 산출한 허용토크 Tlimit와, 목표회전수 ω*와, 엔진회전수센서(도시하지 않음.)가 검출한 실회전수 ω를 입력으로서 접수하고, 식 (4)를 이용하여 토크제한값 T"limit를 산출한다. 다만, 계수 KP는 비례상수이며, 계수 KI는 적분상수이다.
[수학식 4]
Figure pct00004
보다 구체적으로는, 도 5의 (A)의 파선은, 허용토크 Tlimit의 시간적 추이를 나타내고, 도 5의 (A)의 실선은, 식 (4)를 이용하여 산출된 토크제한값 T"limit의 시간적 추이를 나타낸다. 또, 도 5의 (B)의 파선은, 변동억제부(E3)가 존재하지 않는 경우, 즉, 토크제한값 T"limit 대신에 허용토크 Tlimit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우의 엔진회전수의 시간적 추이를 나타낸다. 도 5의 (B)의 실선은, 변동억제부(E3)가 존재하는 경우, 즉, 식 (4)를 이용하여 산출된 토크제한값 T"limit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우의 엔진회전수의 시간적 추이를 나타낸다.
시각 t1에 있어서, 우조작레버(26R)가 붐상승방향으로 조작되면, 제어밸브(175)가 센터바이패스관로(40)를 차단하도록 이동하기 때문에, 제어압센서(19)로 검출되는 제어압은 저하된다. 그 때문에, 제어압에 근거하여 산출되는 요구유량 Q*는, 제어압의 저하에 따라 증대된다. 한편, 토출압센서(28)로 검출되는 토출압 P는, 요구유량 Q*의 증대에 의한 실제의 토출량의 증대에 따라 증대된다. 그 때문에, 요구유량 Q*와 토출압 P에 근거하여 산출되는 요구토크 T*는 급증하고, 요구토크 T*에 근거하여 산출되는 허용토크 Tlimit도, 도 5의 (A)의 파선으로 나타내는 바와 같이 급증한다.
그리고, 변동억제부(E3)가 존재하지 않는 경우, 즉, 토크제한값 T"limit 대신에 허용토크 Tlimit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우, 엔진회전수는, 도 5의 (B)의 파선으로 나타내는 바와 같이 저하되어 버린다. 메인펌프(14)의 흡수토크가 일시적으로 엔진(11)의 실토크를 상회해 버리기 때문이다. 이것은, 변동억제부(E3)가 존재하는 경우에 비하여, 즉, 식 (4)를 이용하여 산출되는 토크제한값 T"limit가 유량지령산출부(E4)에 입력되는 경우에 비하여, 유량지령값 Q, 즉, 메인펌프(14)의 실제의 토출량이 커져 버리기 때문이다. 이와 같은 메인펌프(14)의 실제의 토출량의 급증은, 요구유량 Q*가 그대로 유량지령값 Q로서 사용된 경우에도 동일하게 발생할 수 있다.
그래서, 도 5의 예에서는, 도 4의 예의 경우와 동일하게, 컨트롤러(30)는, 식 (4)를 이용하여 산출되는 토크제한값 T"limit에 근거하여 유량지령값 Q를 결정함으로써, 메인펌프(14)의 실제의 토출량의 급증을 억제한다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 도 5의 (B)의 실선으로 나타내는 바와 같이 엔진회전수를 유지할 수 있으며, 도 5의 (B)의 파선으로 나타내는 바와 같이 엔진회전수가 크게 저하되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14)의 흡수토크가 엔진(11)의 실토크를 상회해 버리는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 구체적으로는, 컨트롤러(30)는, 엔진(11)에 대하여 과부하가 되지 않을 정도의 추가적인 부하에 대응하는 회전수 차만큼 현재의 엔진회전수보다 높은 값을 목표회전수 ω*로서 채용함으로써, 메인펌프(14)의 흡수토크를 급격하게 상승시키지 않고 완만하게 상승시킬 수 있기 때문이다.
상술과 같이, 쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 탑재된 엔진(11)과, 엔진(11)에 의하여 구동되는 유압펌프로서의 메인펌프(14)와, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유의 유량을 제어하는 제어장치로서의 컨트롤러(30)를 구비하고 있다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 엔진(11)의 부하가 증대되었을 때에, 엔진(11)의 실토크가 부하에 따른 레벨로 상승할 때까지, 메인펌프(14)의 응답성을 지연(저하)시키도록 구성되어 있다.
이 구성에 의하여, 쇼벨(100)은, 메인펌프(14)의 흡수토크가 엔진(11)의 실토크를 상회해 버리는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 쇼벨(100)은, 메인펌프(14)의 흡수토크, 즉, 엔진(11)의 실토크를 효율적으로 증대시킬 수 있다. 쇼벨(100)은, 엔진출력의 상승의 지연을 예상하여, 메인펌프(14)의 토출량을 미리 제한할 수 있기 때문이다. 즉, 쇼벨(100)은, 엔진(11)의 실토크의 동적인 변화에 대응할 수 있기 때문이다. 그 때문에, 쇼벨(100)은, 엔진회전수의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 쇼벨(100)은, 연비를 향상시킬 수 있다. 또, 쇼벨(100)은, 조작 중의 엔진회전수의 변동에 관하여 조작자가 안는 불쾌감을 저감시킬 수 있다.
또, 쇼벨(100)은, 변동억제부(E3)를 마련함으로써, 부스트압이 비교적 낮은 경우뿐만 아니라, 부스트압이 비교적 높은 경우이더라도, 메인펌프(14)의 흡수토크, 즉, 엔진부하가 급증하는 것을 방지하고, 엔진회전수가 불안정해지는 것을 방지할 수 있다.
컨트롤러(30)는, 상술한 실시형태에 있어서의 방법 이외의 방법으로, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유의 유량의 증대를, 엔진(11)의 실토크의 상승에 대응시키도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 엔진(11)의 실토크의 증대에 따른 증대율로, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유의 유량을 증대시키도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유의 유량의 증대율은, 과거의 데이터 및 시뮬레이션 결과 등 중 적어도 하나에 근거하여 미리 설정되어 있어도 된다.
컨트롤러(30)는, 상술한 실시형태에 있어서의 방법 이외의 방법으로, 메인펌프(14)가 토출해야 하는 작동유의 유량인 요구유량 Q*의 증대에 대하여, 메인펌프(14)가 실제로 토출하는 작동유의 유량에 대응하는 유량지령값 Q의 증대를 억제하도록 구성되어 있어도 된다.
컨트롤러(30)는, 상술한 실시형태에 있어서의 방법 이외의 방법으로, 요구유량 Q*를 실현하기 위하여 필요한 요구토크 T*에 근거하여 토크제한값 T"limit를 산출하고, 토크제한값 T"limit에 근거하여 유량지령값 Q를 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명했다. 그러나, 본 발명은, 상술한 실시형태에 제한되지 않는다. 상술한 실시형태는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 다양한 변형 또는 치환 등이 적용될 수 있다. 또, 별개로 설명된 특징은, 기술적인 모순이 발생하지 않는 한, 조합이 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 쇼벨(100)에 탑재되는 유압시스템은, 에너지절감제어로서의 네거티브컨트롤이 실행 가능하도록 구성되어 있지만, 포지티브컨트롤 또는 로드센싱제어 등이 실행 가능하도록 구성되어 있어도 된다. 포지티브컨트롤이 채용되는 경우, 컨트롤러(30)는, 예를 들면, 조작압센서(29)가 검출한 조작압에 근거하여 요구유량 Q*를 산출하도록 구성되어 있어도 된다. 또, 로드센싱제어가 채용되는 경우, 컨트롤러(30)는, 예를 들면, 액추에이터에 있어서의 작동유의 압력을 검출하는 부하압센서의 출력과, 토출압센서(28)가 검출한 토출압에 근거하여 요구유량 Q*를 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 컨트롤러(30)는, 붐상승조작이 행해졌을 때에 변동억제처리를 실행하고 있지만, 붐하강조작, 암접음조작, 암펼침조작, 버킷접음조작, 버킷펼침조작, 선회조작, 및 주행조작 등 중 적어도 하나가 행해졌을 때에 변동억제처리를 실행해도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 유압식 파일럿회로를 구비한 유압식 조작레버가 개시되어 있다. 예를 들면, 좌조작레버(26L)에 관한 유압식 파일럿회로에서는, 파일럿펌프(15)로부터 좌조작레버(26L)로 공급되는 작동유가, 좌조작레버(26L)의 암펼침방향으로의 기울임에 의하여 개폐되는 리모콘밸브의 개도(開度)에 따른 유량으로, 제어밸브(176)의 파일럿포트로 전달된다. 혹은, 우조작레버(26R)에 관한 유압식 파일럿회로에서는, 파일럿펌프(15)로부터 우조작레버(26R)로 공급되는 작동유가, 우조작레버(26R)의 붐상승방향으로의 기울임에 따라 개폐되는 리모콘밸브의 개도에 따른 유량으로, 제어밸브(175)의 파일럿포트로 전달된다.
단, 이와 같은 유압식 파일럿회로를 구비한 유압식 조작레버가 아니라, 전기식 파일럿회로를 구비한 전기식 조작레버가 채용되어도 된다. 이 경우, 전기식 조작레버의 레버조작량은, 예를 들면, 전기신호로서 컨트롤러(30)로 입력된다. 또, 파일럿펌프(15)와 각 제어밸브의 파일럿포트의 사이에는 전자밸브가 배치된다. 전자밸브는, 컨트롤러(30)로부터의 전기신호에 따라 동작하도록 구성된다. 이 구성에 의하여, 전기식 조작레버를 이용한 수동조작이 행해지면, 컨트롤러(30)는, 레버조작량에 대응하는 전기신호에 따라 전자밸브를 제어하여 파일럿압을 증감시킴으로써 각 제어밸브를 이동시킬 수 있다.
본원은, 2019년 3월 29일에 출원한 일본 특허출원 2019-068992호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이며, 이 일본 특허출원의 전체내용을 본원에 참조에 의하여 원용한다.
1…하부주행체
2…선회기구
2A…선회용 유압모터
2M…주행용 유압모터
2ML…좌주행용 유압모터
2MR…우주행용 유압모터
3…상부선회체
4…붐
5…암
6…버킷
7…붐실린더
8…암실린더
9…버킷실린더
10…캐빈
11…엔진
13…레귤레이터
14…메인펌프
15…파일럿펌프
17…컨트롤밸브유닛
18…스로틀
19…제어압센서
26…조작장치
28…토출압센서
29…조작압센서
30…컨트롤러
40…센터바이패스관로
42…패럴렐관로
75…엔진회전수조정다이얼
100…쇼벨
171~176…제어밸브
E1…요구토크산출부
E2…토크제한부
E3…변동억제부
E4…유량지령산출부

Claims (8)

  1. 하부주행체와,
    상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체와,
    상기 상부선회체에 탑재된 엔진과,
    상기 엔진에 의하여 구동되는 유압펌프와,
    상기 유압펌프가 토출하는 작동유의 유량을 제어하는 제어장치를 구비하고,
    상기 제어장치는, 상기 엔진의 부하가 증대되었을 때에, 상기 엔진의 실토크가 상기 엔진의 부하에 따른 레벨로 상승할 때까지, 상기 유압펌프의 응답성을 지연시키는, 쇼벨
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 유압펌프가 토출하는 작동유의 유량의 증대를, 상기 엔진의 실토크의 상승에 대응시키는, 쇼벨.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 유압펌프가 토출해야 하는 작동유의 유량인 요구유량의 증대에 대하여, 상기 유압펌프가 실제로 토출하는 작동유의 유량의 증대를 억제하는, 쇼벨.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 요구유량을 실현하기 위하여 필요한 요구토크에 근거하여 토크제한값을 산출하고, 상기 토크제한값에 근거하여 유량지령값을 산출하는, 쇼벨.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 엔진의 부하가 증대되기 전에 있어서도, 상기 유압펌프의 응답성을 지연시키는 유량지령값을 산출하는 쇼벨.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 엔진의 부하가 증대되기 전에 있어서도, 상기 유압펌프의 응답성을 지연시키는 토크제한값을 산출하는, 쇼벨.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 유압펌프가 토출해야 하는 작동유의 유량인 요구유량에 근거하는 상기 엔진의 출력상태를 추정하는, 쇼벨.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 추정된 상기 엔진의 출력상태에 근거하여 상기 유압펌프의 유량의 증대를 억제하는, 쇼벨.
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