KR930009513B1 - 건설기계의 유압구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

건설기계의 유압구동장치

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 본원 발명의 제 1 의 실시예에 의한 건설기계의 유압구동장치의 개략도.

제 2 도는 그 유압구동장치가 탑재되는 휠식 유압쇼벨의 측면도.

제 3 도는 이 유압구동장치의 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 4 도는 그 처리기능의 서보제어부에 있어서의 처리수순을 나타내는 플로차트.

제 5 도는 제 1 의 실시예의 변형에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 6 도는 본원 발명의 제 2 의 실시예에 의한 유압구동장치의 개략도.

제 7 도는 그 유압구동장치의 콘트롤러의 펌프제어부에 있어서의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 8 도는 엔진제어부에 있어서의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 9 도는 제 2 의 실시예의 변형에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 10 도는 본원 발명의 제 3 의 실시예에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 11 도는 제 3 의 실시예의 변형에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 12 도는 본원 발명의 제 4 의 실시예에 의한 유압구동장치의 개략도.

제 13 도는 그 유압구동장치의 콘트롤러의 엔진제어부에 있어서의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 14 도-제 19 도는 제 4 의 실시예의 몇가지 변형을 나타내는 콘트롤러의 처리기능에 관한 블록도

제 20 도는 본원 발명의 제 5 의 실시예에 의한 유압구동장치의 개략도.

제 21 도는 본원 발명의 제 6 의 실시예에 의한 유압구동장치의 개략도.

제 22 도는 펌프제어부의 경전각제어장치의 구성을 나타내는 도면.

제 23 도는 콘트롤러의 구성을 나타내는 도면.

제 24 도는 그 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 플로차트.

제 25 도는 입력토크제한함수를 나타내는 도면.

제 26 도는 차압목표경전각의 구하는 방법을 나타내는 블록도.

제 27 도는 목표경전각편차로부터 목표회전수의 구하는 방법을 나타내는 블록도.

제 28 도는 총소비가능 유량보정제어를 위한 보정치를 구하는 방법을 나타내는 블록도.

제 29 도는 경전각지령치와 실경전각신호로부터 경전각제어장치를 제어하는 수순을 나타내는 플로차트.

제 30 도는 회전수지령치와 실회전수신호로부터 펄스모터를 제어하는 수순을 나타내는 플로차트.

제 31 도는 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 32 도는 제 6 의 실시예의 변형을 나타내는 제 24 도와 같은 플로차트.

제 33 도는 제 6 의 실시예의 다른 변형에 의한 플로차트.

제 34 도는 제 6 의 실시예의 또다른 변형에 의한 콘트롤러의 처리기능의 일부를 나타내는 블록도.

제 35 도는 본원 발명의 제 7의 실시예에 의한 유압구동장치의 개략도.

제 36 도는 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 플로차트.

제 37 도는 그 처리기능의 블록도.

제 38 도는 본원 발명의 제 8 의 실시예에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 플로차트.

제 39 도는 그 처리기능의 블록도.

제 40 도는 본원 발명의 제 9 의 실시예에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 41 도는 본원 발명의 제 10 의 실시예에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 블록도.

제 42 도는 본원 발명의 제 11 의 실시예에 의한 콘트롤러의 처리기능을 나타내는 불록도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본원 발명은 유압쇼벨이나 휠로더등으로 대표되는 건설기계의 유압구동장치에 관한 것이며, 특히 원동기에 의해 구동되는 유압펌프의 토출량을 조작레버의 조작량에 따라 제어가능한 펌프제어수단을 구비한 유압 건설기계의 구동제어장치에 관한 것이다.

[배경기술]

유압소벨, 유압크레인등의 건설기계의 유압구동장치에 있어서는 원동기에 의해 구동되는 유압펌프의 토출량을 조작레버의 조작량에 따라 제어하는 펌프제어수단이 사용되고 있으며, 이 펌프제어수단에는 로드센싱 제어시스템이나 네거티브콘트롤시스템이 있다. 로드센싱제어라는 것은 예를들면 DE-Al-3422165(일본국 특개소60(1985)-11706 또는 USP 4,617,854에 대응)에 기재된 바와 같이, 복수의 유압 액튜에이터의 최대 부하압력을 검출하고, 유압펌프의 토출압력이 이 최대 부하압력 보다 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 토출량을 제어하는 것이며, 이것에 의해 유압액튜에이터의 부하압력에 따라 유압펌프의 토출량을 증감할 수 있고, 에너지절약 및 조작성 향상을 도모하고 있다.

또, 네거티브콘트롤이라는 것은 조작레버의 조작량에 관한 파이롯압신호를 검출하여, 이 신호에 따라 유압펌프의 토출량을 제어하는 것이며, 이것에 의해 마찬가지로 에너지절약 및 조작성의 향상을 도모할 수 있다.

그러나, 상기 시스템을 구비한 종래의 유압구동장치에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다.

가변용량형 유압펌프의 토출량은 배기량, 사판식(斜板式)에서는 사판의 경전량(傾轉量)과 회전수의 적으로 정해지며, 경전량의 증가와 함께 토출량은 증가한다. 이 사판의 경전량에는 구조로부터 정해지는 최대경정량이 있으며, 원동기의 일설정회전수에 있어서는 유압펌프의 토출량은 이 최대경전량에서 최대가 된다.

또, 원동기는 유압펌프의 입력토크가 원동기의 출력토크를 초과하면 회전수가 저하되고, 최악의 경우에는 실속(失速)된다. 그래서, 이것을 피하기 위해 일반적으로는 유압펌프의 입력토크제한제어가 행해지고 있다.

입력토크제한제어라는 것은 유압펌프의 입력토크가 원동기의 출력토크를 초과하지 않도록 토출량의 최대치를 제한하는 것이다.

이와 같이 유압펌프에는 토출량의 한계 즉 최대가능토출량이 있다. 이 때문에 액튜에이터(단수 또는 복수)의 구동시, 유압펌프의 최대가능토출량에 달하면 그 이상의 토출량의 증가는 불가능하게 되므로, 펌프 토출량이 포화 즉 새튜레이션(saturation)된다. 펌프토출량이 포화되면 액튜에이터는 조작레버로 지정되는 속도를 얻을 수 없게된다. 또, 특히 로드센싱제어에서는 유압펌프의 토출압력이 저하되고, 최대부하압력에 대하여 일정차압이 확보되지 않으므로, 복합조작에 있어서는 저압측의 액튜에이터에 유압펌프로부터 토출된 압유의 대부분이 흐르게 되어, 원활한 복합조작을 할 수 없게 된다.

상기 문제를 해결하는 방법으로서 유압펌프의 능력을 대용량으로 설정하는 것을 고려할 수 있으나, 이것은 부품코스트의 증대를 초래하여 경제적으로 불리하다. 또,유압펌프를 구동하는 원동기를 항상 최고회전수로 설정해 두면 상기 문제를 경감할 수 있으나, 원동기를 항상 최고회전수로 설정하는 것은 연료비 및 소음의 점에서 바람직하지 못하며, 또 원동기, 펌프등의 기기의 수명을 단축하게 된다.

본원 발명의 목적은 유압펌프의 토출량이 포화되면 자동적으로 원동기의 회전수를 올려서 펌프토출량을 증대시켜, 소망의 액튜에이터속도를 얻을 수 있게 하는 건설기계의 유압구동장치를 제공하는데 있다.

[발명의 개시]

상기 목적을 달성하기 위해 본원 발명에 의하면, 원동기와, 이 원동기에 의해서 구동되는 가변용량형의 유압펌프와, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 최소한 하나의 유압액튜에이터와, 상기 유압펌프와 상기 액튜에이터의 사이에 접속되고,조작수단의 조작량에 따라서 상기 액튜에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 제어밸브수단과, 상기 조작수단의 조작량에 따라서 이 조작량이 증대하면 상기 유압펌프의 토출량이 증대하고 이 유압펌프의 배기량을 제어하는 펌프제어수단과, 상기 원동기의 회전수를 제어하는 원동기제어수단을 구비한 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 원동기제어수단은 상기 유압펌프의 토출량의 포화를 감시하고, 이 유압펌프가 상기 포화에 관하여 소정의 상태에 달하면 상기 원동기의 회전수를 상승시켜서, 포화를 해소하는 제 1 의 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 제공된다.

바람직하기로는 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 유압액튜에이터의 부하압력과의 차압을 검출하는 수단을 가지며, 이 차압이 소정치 보다 작아지면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달했다고 판단하고, 상기 원동기의 회전수를 상승시킨다.

상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단과, 상기 배기량의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 배기량과 제한치와의 차를 연산하는 수단을 가지며, 상기 차가 소정치에 달하면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달했다고 판단하고, 상기 원동기의 회전수를 상승시키도록 해도 된다.

바람직하기로는 상기 배기량의 제한치를 연산하는 수단은 최소한 상기 유압펌프의 토출압력으로부터 소정의 입력토크제한함수에 의거하여 입력토크제한제어를 위한 목표배기량을 연산하는 수단이며, 이 목표배기량을 상기 제한치로서 사용된다.

또한, 바람직하기로는 상기 배기량과 그 제한치와의 차를 연산하는 수단은 후자로부터 전자의 차를 연산하는 수단이며, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 차가 상기 소정치 보다 작아지면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달했다고 판단하고, 상기 원동기의 회전수를 상승시킨다.

여기서, 바람직하기로는 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단은 이 유압펌프의 실제의 배기량을 검출하는 수단이며, 상기 차를 연산하는 수단은 상기 제한치로부터 이 실제의 배기량을 연산하는 수단이다. 또, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프의 목표배기량을 연산하는 수단을 다시 가지며, 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단은 이 유압펌프의 상기 목표배기량을 이 목표배기량의 차를 연산하는 수단이라도 된다.

또, 바람직하기로는 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 액튜에이터의 부하압력과의 차압으로부터 그 차압을 일정하게 유지하기 위한 목표배기량을 연산하는 수단을 다시 가지며, 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단은 이 목표배기량을 검출하는 수단이며, 상기 배기량의 제한치를 연산하는 수단은 최소한 상기 유압펌프의 토출압력으로부터 소정의 입력토크제한함수에 의거하여 입력토크제한제어를 위한 목표배기량을 연산하는 수단이며, 상기 배기량과 그 제한치의 차를 연산하는 수단은 전자로부터 후자의 차를 연산하는 수단이며, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 차가 상기 소정치보다 커지면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 있다고 판단하고, 상기 원동기의 회전수를 상승시킨다. 여기서, 바람직하기로는 상기 소정치는 0(제로)이다.

또한, 바람직하기로는 상기 제 1 의 제어수단은 상기 조작수단의 조작량을 검출하는 수단을 가지며, 상기 유압펌프의 상기 소정의 상태에 달하고, 또한 상기 조작수단의 조작량이 소정치를 초과하면 상기 원동기의 회전수를 상승시킨다.

또한, 바람직하기로는 상기 원동기제어수단은 상기 조작수단의 조작량을 검출하고, 이 조작량이 소정치를 초과하면 상기 원동기의 회전수를 상승시키는 제 2 의 제어수단을 다시 포함한다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본원 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

[제 1 의 실시예]

본원 발명의 제 1 의 실시예에 대하여 제 1 도 내지 제 4 도를 참조하여 설명한다.

[유압시스템 및 펌프제어부]

제 1 도에 있어서, 본 실시예의 유압구동장치에 관한 유압시스템은 원동기 즉,엔진(1)과, 이 엔진(1)에 의해서 구동되는 가변용량형의 유압펌프(2)와, 이 유압펌프(2)에 토출관로(3)및 주회로라인(4),(5)을 통해서 서로 병렬로 접속되고, 유압펌프(2)로부터의 토출유에 의해 구동되는 복수의 유압액튜에이터(6),(7)를 구비하며, 유압펌프(2)와 유압액튜에이터(6),(7)의 사이의 주회로라인(4),(5)에는 유압펌프(2)로부터 각 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량과 공급방향을 제어하는 제어밸브(8),(9)가 각각 접속되고, 제어밸브(8),(9)의 상류에는 압력보상밸브(10),(11)가 접속되어 있다.

이 실시예에 있어서는 유압시스템은 제 2 도에 도시한 휠식 유압쇼벨을 구동하기 위한 것이며, 액튜에이터(6)는 예를들면 후륜(50)을 트랜스미션(51) 및 프로펠러샤프트(52)를 통해서 구동하는 주행모터이며, 액튜에이터(7)는 예를들면 프로트어태치먼트(53)의 일부인 붐(54)의 승강을 행하는 붐실린더이다.

제어밸브(8), (9)는 도시한 실시예에서는 파이롯유압식의 밸브이며, 피이롯라인(55a), (55b) 및 (56a), (56b)에 전달되는 파이롯압에 의해 제어된다.

파이롯라인(55a), (55b)은 주행용 파이롯회로(57)에 접속되어 있다. 주행용의 파이롯회로(57)는 주행속도를 지시하는 페달조작시의 파이롯감압밸브(58)와, 주행의 전진, 후진을 지시하는 수동조작식의 방향전환밸브(59)를 가지고 있다. 파이롯감압밸브(58)를 밝고, 방향전환밸브(59)를 어떤 위치로 전환하며, 파이롯감압밸브(58)에서는 파이롯펌프(60)로부터의 압유를 기초로 답입량(路入量)에 따른 파이롯압이 발생하고, 이 파이롯압은 슬로리턴밸브(61)를 통해서 방향전환밸브(59)의 전환위치에 따라서 파이롯라인(55a), (55b)의 어느 하나에 전달되며, 제어밸브(8)는 감압밸브(58)의 답입량 및 방향전환밸브(59)의 전환위치에 따라서 개폐도 및 전환위치가 제어된다. 파이롯감압밸브(58)의 답입을 해제하면, 파이롯압은 슬로리턴밸브(61)를 통해서 서서히 감압되고, 제어밸브(8)도 서서히 중립위치로 귀환한다.

파이롯라인(56a), (56b)은 붐실린더(7)의 속도 및 구동방향을 지령하는 조작레버(18)를 구비하는 조작수단에 접속되고, 조작수단에서는 조작레버(18)의 조작량 및 조작방향에 따라서 파이롯압이 발생하고, 이것이 파이롯라인(56a), (56b)을 통해서 제어밸브(9)에 전달되어, 제어밸브(9)의 개폐도 및 전환위치가 제어된다.

압력보상밸브(10), (11)는 각각 제어밸브(8), (9)의 전후차압에 응답해서 작동하고, 유압펌프(2)의 토출압력 및 유압액튜에이터(6), (7)의 부하압력의 변화에 관계없이 제어밸브(8), (9)의 전후차압을 일정하게 유지하며, 제어밸브(8), (9)의 개폐도에 따른 유량의 확보를 가능하게 하고 있다.

제어밸브(8), (9)에는 각각 액튜에이터(6),(7)의 부하압력을 검출하기 위한 부하라인(12), (13)이 접속되고, 부하라인(12), (13)은 다시 고압선택밸브(19)를 통해서 부하라인(14)에 접속되고, 고압선택밸브(19)에서 선택된 고압측의 부하압력 즉 최대부하압력은 부하라인(14)에 도입된다.

부하라인(12), (13), (14)은 입력측 부하라인(12), (13)에서 검출한 부하압력이 상술한 압력보상밸브(10), (11)에 전달되고, 부하라인(14)에서 검출한 최대부하압력이 펌프제어부(17)의 로드센싱레귤레이터(15)(이하, 이것을 LSR이라 함)와 토출관로(3)에 접속된 언로드밸브(16)에 도입된다.

펌프제어부(17)는 상술한 LSR(15)과 토크제어레귤레이터(8)의 조합으로 구성되어 있다.

즉, 펌프제어부(17)는 유압액튜에이터(2)의 사판을 구동하는 서보피스톤(20)을 가지며, LSR(15)은 서보피스톤(20)에의 압유의 공급을 제어하는 로드센싱보상밸브(21) (이하, LS 보상밸브라 함)로 이루어져 있다. LS 보상밸브(21)의 밸브스풀의 대향단부에는 토출관로(3)로부터의 분기관로(22)및 상기 부하라인(14)을 통해서 각각 유압펌프(2)의 토출압력 및 최대부하압력이 도입되고, 그 결과 밸브스풀의 일단에는 토출압력과 최대부하압력의 차압이 작용하고, 또 밸브스풀의 타단에는 목표차압설정용 스프링(23)이 배치되어 있다.

펌프토출압력과 최대부하압력의 차압이 스프링(23)의 설정목표차압보다 작으면, LS 보상밸브(15)의 밸브스풀은 도시한 밸브위치로 이동하고, 서보피스톤(20)의 수압실(20A)은 탱크에 접속되며, 스프링(20B)의 탄성력에 의해 피스톤로드(20C)가 멀어올려져 펌프경전각(배기량)이 증가한다. 반대로 양자의 차압이 설정압력을 초과하면, LS 보상밸브(21)의 밸브스풀은 도시한 차압이 설정압력을 초과하면, LS 보상밸브(21)의 밸브스풀은 도시한 좌측의 위치로 이동하고, 수압실(20A)이 분기관로(22)에 접속되며, 수압실(20A)에 유입하는 토출압력에 의해서 피스톤로드(20C)가 밀어내려져 펌프경전각은 감소된다. 이들의 작동이 밸런스된 상태에서 펌프경전각이 제어되고, 펌프토출압력이 최대부하압력 보다 일정한 차압만큼 높게 유지된다.

톤크제어레귤레이터(80)는 LS 보상밸브(21)와 서보피스톤(20)사이에 LS 보상밸브(21)에 직렬로 접속된 토크제어서보밸브(81)를 가지며, 토크제어서보밸브(81)의 밸브스풀의 일단에는 토출관로(3)로부터의 분기관로(22)를 통해서 유압펌프(2)의 토출압력이 도입되며, 밸브스풀의 타단에는 제한토크설정용의 스프링(82)이 배치되어 있다.

유압펌프(2)의 토출압력이 스프링(82)의 설정압력보다 작으면, 토크제어서보밸브(81)의 밸브스풀은 도시한 밸브위치로 이동하고, 서보피스톤(20)의 수압실(20A)은 LS 보상밸브(21)에 직접 접속된 것과 같은 상태로 되어, LS 보상밸브(21)에 의한 상술한 로드센싱제어를 가능하게 한다. 유압펌프(2)의 토출압력이 스프링(82)의 설정압력을 초과하면, 서보밸브(81)의 밸브스풀은 도시한 좌측의 위치로 이동하고, 수압실(20A)이 분기관로(22)에 접속되며, 수압실(20A)에 유입하는 토출압력에 의해서 피스톤로드(20C)가 밀어내려져 펌프경전각은 감소한다. 이로써, 유압펌프(2)의 입력토크가 엔진(1)의 출력토크의 범위내가 되도록 유압펌프(2)의 경전각이 제어된다. 여기서, 토크제어레귤레이터(80)에 있어서는 스프링(82)에 의해 엔진(1)의 특성에 따른 유압펌프(2)의 토출압력에 대한 펌프최대가능 경전특성이 정해진다.

이와 같이 본 실시예의 펌프제어부(17)에 있어서는 LSR(15)에 의해 토출압력이 최대부하압력 보다 일정한 차압만큼 높아지도록 유압펌프(2)의 경전각을 제어하고, 로드센싱제어가 행하여지고, 토크제어레귤레이터(80)에 의해 유압펌프(2)의 입력토크가 엔진(1)의 출력토크의 범위내가 되도록 유압펌프(2)의 경전각을 제어하고, 입력토크의 제한제어가 행해진다.

언로드밸브(16)는 제어밸브(8), (9)의 중립시 유압펌프(2)의 토출압력이 LS 보상밸브(21)의 설정차압에 대해 약간 높은 압력이 되도록 설정되며, 이로써 중립시의 펌프경전각을 자기압력에 의해 최소경전각으로 유지하도록 하고 있다.

압력보상밸브(10), (11)는 상술한 바와 같이 제어되는 유압펌프(1)로부터의 토출유량에 의해 액튜에이터(6), (7)를 동시에 구동하고, 복합조작을 행할때의 액튜에이터 상호간의 독립성을 확보하는 역할을 가지고 있다. 즉, LSR(15)을 구비한 유압시스템에 있어서는 복합조작을 행한 경우, LS 보상밸브(21)는 최대부하 압력에 의해 작동하지만 단순한 병렬접속으로는 보다 가벼운 부하에 의해서 펌프토출압력이 지배되고 만다. 이 결과, 펌프토출유량은 경부하측의 액튜에이터에 집중하여 유량과잉이 되는 한편, 고압을 필요로 하는 액튜에이터에는 작동불능 또는 잉여유량에 의해서만 작동하는 문제점이 발생한다. 상술한 바와 같이, 각 제어밸브(8), (9)마다 압력보상밸브(10), (11)를 설치하고, 그, 전후차압을 일정하게 제어함으로써 이와 같은 문제점이 방지된다.

[엔진제어부]

한편, 엔진(1)은 바람직하기로는 올스피드거버너장착의 연료분사장치(30)를 구비한 디젤엔진이며, 연료분사장치(30)는 거버너레버(31)를 가지며, 이 거버너레버(31)를 회전함으로써 연료분사량이 조정된다. 이 거버너레버(31)에는 목표회전수를 설정하고, 그 목표회전수에 대응한 위치에 거버너레버(31)를 회전시키기 위한 엔진제어부(29)가 설치되어 있다. 이 엔진제어부(29)는 오퍼레이터에 의해 수동조작되고, 변위에 따른 레벨의 전기신호를 출력하는 연료레버(32)를 가진 조작장치와, 유압펌프(2)의 토출압력과 유압액튜에이터(6), (7)의 최대부하압력과의 차압 ΔP_LS을 검출하는 차압센서(33)와, 거버너레버(31)의 회전량 즉 변위량을 검출하는 포텐쇼미터(34)와, 연료레버(32)의 조작신호 및 차압센서(33)와 포텐쇼미터(34)의 검출신호를 입력하고, 후술하는 처리를 행하여 구동신호를 펄스모터(35)에 출력하는 콘트롤러(36)를 구비하고, 펄스모터(35)는 그 구동신호에 따른 각도만큼 회전하고, 링크장치(37)를 통해서 거버너레버(31)를 회전시킨다. 또한, 연료레버(32)는 다이얼식(회전식 포텐쇼미터), 압압버튼식(업다운스위치)등, 기타의 조작수단이라도 된다.

콘트롤러(36)는 마이크로컴퓨터등으로 구성되고, 제 3 도에 기능블록도로 도시한 바와 같은 제어연산기능을 가지고 있다. 즉, 콘트롤러(36)는 연료레버(32)의 지령신호를 입력하고, 지령신호가 표시하는 연료레버의 변위량 x에 따른 목표회전수 Nx를 연산하는 제 1 의 연산부(40)와, 차압센서(33)의 검출신호를 입력하고, 검출신호가 표시하는 LS 차압 ΔP_LS과 소정의 함수관계에 있는 목표회전수 Np를 구하는 제 2 의 연산부(41)와, 제 1 및 제 2 의 연산부(40), (41)에서 각각 구해진 목표회전수 Nx, Np를 비교하고, 양자의 최대치를 선택하여 지령치로서의 목표회전수 즉 회전수지령치 Ny를 얻는 최대치선택부(42)와, 최대치선택부(42)에서 선택된 회전수지령치 Ny와 포텐쇼미터(34)의 검출신호가 표시하는 거버너레버(31)의 변위량 Nθ으로부터 펄스모터(35)의 구동량을 연산하는 서보제어부(43)로 이루어지며, 서보제어부(43)로부터 그 구동량에 따른 구동신호가 펄스모터(35)에 출력된다.

제 1 의 연산부(40)에 있어서는 연료레버의 변위량 x이 증가함에 따라 목표회전수 Nx가 아이들회전수 Ni로부터 직선적으로 증가하도록 변위량 x과 목표회전수 Nx와의 함수관계가 설정되어 있다.

제 2 의 연산부(41)에 있어서는 LSR(15)에 의해 유지되어야 할 목표차압을 ΔP_O라 하면, 차압센서(52)에 의해 검출된 LS 차압 ΔP_LS이 목표차압 ΔP_O근방의 값인 소정치 ΔP_LSO보다 클때는 목표회전수 Np가 아이들회전수 Ni가 되고, LS 차압 ΔP_LS이 소정치 ΔP_LSO보다 작아지면 차압 ΔP_LS의 감소에 따라 목표회전수 Np가 증가하도록 LS 차압 ΔP_LS과 목표회전수 Np와의 함수관계가 설정되어 있다.

또한, 제 1 의 연산부(40)에 있어서 연료레버의 변위량 x을 최대로 했을 때 설정되는 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax는 엔진(1)이 낼수 있는 최고회전수보다 낮게 설정되고, 제 2 의 연산부(40)에 있어서 LS 차압 ΔP_LS에 의해 설정되는 목표회전수 Np의 최대치 Npmax는 엔진(1)의 최고회전수와 대략 같게 설정되며, 결과로서 목표회전수 Np의 최대치 Npmax는 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax 보다 높게 설정되어 있다.

서보제어부(43)는 제 4 도에 플로차트로 도시한 바와 같이 처리를 행하도록 구성되어 있다. 즉, 수순 S1, S2에서 각각 포텐쇼미터(34)의 검출치 Nθ 및 최대치선택부(42)의 지령치 Ny를 입력하고, 수순 S3에서 검출치 Nθ와 지령치 Ny를 비교하여 양자의 차 A=Nθ-Ny를 연산한다. 다음에, 수순 S4에서는 그 차 A의 절대치가 소정치 K 이상인지 여부를 판단한다. 이 소정치 K는 펄스모터(35)와 거버너레버(31)를 연결하는 링크기구(37)등의 백래시등에 의한 제어오차에 상당하는 정도의 미소치로 해 둔다. 이어서, 상기 차 A의 절대치가 소정치 K 미만일 때는 수순 S5에 있어서 펄스모터(35)를 정지 시키고, 소정치 k 이상일 때는 수순 S6, S7, S8에서 상기 차 A가 플러스인지 마이너스인지에 따라서 모터(35)를 정회전방향 또는 역회전방향으로 구동하는 신호를 출력한다. 즉, 차 A를 작게하는 방향으로 거버너레버(31)를 회전하는 구동신호를 출력한다. 그후, 수순 S1로 복귀하고, 이상의 처리를 반복한다.

이상과 같이 거버너레버(31)의 변위량 No을 검출하여 피드백함으로써, 회전수지령치 Ny가 변했을 때는 거버너레버(31)의 변위량 Nθ이 이것과 일치하는 상태가 될 때까지 펄스모터(35)가 구동되고, 회전수지령치 Ny에 대응하는 위치에 거버너레버(31)를 회전한다.

[작용효과]

다음에, 본 실시예의 유압구동장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

예를들면 평지정속주행이나 고개길을 내려갈 때와 같이 저부하의 운전상태에 있어서는 예를들면 연료레버(32)를 풀스트로크 이하의 변위량으로 조작하고, 콘트롤러(36)의 제 1 의 연산부에 있어서 비교적 저속의 목표회전수 Nx롤 설정해 둔다. 이때, 콘트롤러(36)의 제 2 의 연산부(41)에서는 토크제어레률레이터(80)가 기능하지 않는 운전상태이므로 차압 ΔP_LS이 목표차압 ΔP_O부근에 있기 때문에 목표회전수 Np로서는 비교적 작은 값이 연산된다. 이 때문에, 목표회전수 Nx가 그 목표회전수 Np 보다 클 때는 최대치선택부(42)에 있어서 목표회전수 Nx가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 엔진(1)은 연료레버(32)로 설정된 목표회전수 Nx로 제어되며, 차량은 이 엔진회전수로 평지정속주행 또는 고개길하강주행을 한다.

이와 같은 운전상태로부터 고개길을 오르거나 가속주행하는등 부하 또는 액튜에이터의 요구유량이 증대하고, 토크제어레귤레이터(80)가 소정량이상 기능하여 펌프토출량이 포화되는 운전상태로 이행한 경우에는 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압이 일정치로부터 감소하려고 하므로, 콘트롤러(36)의 제 2 의 연산부(41)에서는 차압 ΔP_LS이 목표차압 ΔP_O이하로 감소하기 때문에 목표회전수 Np로서는 비교적 큰 값이 연산된다. 이 때문에 최대치선택부(42)에 있어서는 이 목표회전수 Np가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 엔진(1)은 이 목표회전수 Np에 의해 제어되어 엔진회전수는 상승한다. 그 결과, 레귤레이터(80)에 의해 유압펌프(2)의 경전각 θs의 증대가 제한되어도, 회전수의 상승에 의해 유압펌프(2)의 토출량은 증대하고, 펌프.토출량은 포화되지 않으므로 소망의 주행속도가 얻어진다.

따라서, 목표회전수 Nx를 최대치 Nxmax 이하의 낮은 값으로 설정하고, 저속의 엔진회전수로 의도하는 주행을 할 수 있으므로, 연료비가 저하되어 경제적인 운전이 가능하게 되는 동시에, 엔진소리가 작아지고, 소음을 저감할 수 있다.

다음에, 주행발진시나 고개길을 오를때와 같이 고부하의 단독주행을 행할 때, 또는 주행과 붐의 복합조작과 같이 액튜에이터의 요구하는 유량이 클 때등, 유압펌프(2)의 토출압력 또는 토출량이 빈번히 증대하는 조건하에서의 운전상태에 있어서는 예를들면 연료레버(32)를 풀스트로크의 조작량으로 설정하고, 콘트롤러(36)의 제 1 의 연산부(40)에 있어서 최대의 목표회전수 Nxmax를 설정해 둔다. 이때, 토크제어레귤레이터(80)가 소정량이상 기능하여, 펌프토출량이 포화하려고 하면, 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압이 일정치로부터 감소하려고 하므로, 콘트롤러(36)의 제 2 의 연산부(41)에 있어서는 목표회전수 Np로서는 비교적 큰 값이 연산된다. 그리고, 상술한 바와 같이 Npmax〉Nxmax이므로 최대치선택부(42)에 있어서는 목표회전수 Np가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 엔진회전수는 상승한다. 그 결과, 유압펌프(2)의 토출량은 증대하고, 즉 펌프토출량의 포화는 해소되고, 소망의 액튜에이터속도가 얻어지며, 또한 복합조작의 경우에는 액튜에이터의 속도비를 유지할 수 있으며, 조작성을 향상할 수 있다.

또, 예를들면 부하가 경감되고, 토크제어레귤레이터(80)가 기능하지 않는 운전상태로 이행했다고 하면, LS 차압 ΔP_LS이 커지고, 제 2 의 연산부(41)에서 목표회전수 Np로서 비교적 작은 값이 연산되므로, 목표회전수 Nx가 회전수지령치 Ny가 되고,엔진(1)은 Nqmax 보다 낮은 연료레버(32)로 설정된 목표회전수로 제어된다. 이 때문에 엔진의 과회전이 방지되며, 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다. 또, 회전수 지령치 Ny가 조작레버(32)로 설정된 최대치 Nxmax 이하로 되는 일이 없으므로, 목표회전수의 변동에 의한 엔진회전수의 변동의 빈도가 저감되고, 엔진회전수의 빈번한 변동에 의한 연료비의 저하 및 소음을 저감 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 유압펌프(2)의 토출량이 포하되면 자동적으로 엔진(1)의 회전수를 올려서 펌프토출량을 증대시키도록 하였으므로, 연료레버(3)에 의한 목표회전수 Nx의 값을 낮게 설정할 수 있으며, 연료비, 소음을 저감할 수 있는 동시에, 기기의 내구성을 향상할 수 있다. 또, 펌프토출량의 포화에 의한 액튜에이터의 속도저하 및 복합조작의 조작성의 저하를 방지할 수 있으므로 우수한 조작성을 확보할 수 있다. 또한, 액튜에이터의 요구하는 유량이나 유압펌프의 토출압력이 빈번히 커지는 조건하의 운전상태에서는 연료레버(32)에 의한 목표회전수 Nx의 값을 높게 설정함으로써, 엔진회전수의 빈번한 변동을 저감할 수 있으며, 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다.

[제 1 의 실시예의 변형]

제 1 의 실시예의 변형실시예를 제 5 도를 참조하여 설명한다.

제 1 의 실시예에 있어서는 제 1 의 연산부(40)로부터의 목표회전수 Nx와 제 2 의 연산부(41)로부터의 목표회전수 Np의 큰쪽의 값을 선택하여 회전수지령치 Ny로 하였다. 본 실시예는 이 점에 관한 변형을 나타내는 것으로, 제 2 의 연산부(44)에는 LS 차압 ΔP_LS이 옥표차압인 소정치 ΔP_O이상의 범위에서는 보정회전수 α의 중분치 Δα는 마이너스이며, LS 차압 ΔP_LS이 소정치 ΔP_O이하의 범위에서는 보정회전수 α의 증분치 Δα는 플러스이며, 또한 LS 차압 ΔP_LS의 감소에 따라서 충분치 Δα가 증가하는 LS 차압 ΔP_LS과 보정회전수 α의 중분치 Δα와의 함수관계가 설정되어 있다. 제 2 의 연산부(44)에서 구해진 보정회전수 α의 증분치 Δα는 전회의 제어사이클에서 구해진 보정회전수 α에 가산부(45)에서 가산되어 새로운 보정회전수α로 된다.

그리고, 본 실시예에서는 최대치선택부(42)대신에 제 1 연산부(40)로부터의 목표회전수 Nx에 보정회전수 α를 가산하는 가산부(46)가 배설되어 있다.

이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 연료레버(32)에 의한 목표회전수 Nx의 하나의 설정상태에 있어서, LS 차압 ΔP_LS이 소정치 ΔP_O에 유지되어 있을 때에는 보정회전수 α는 제로이며, 회전수지령치 Ny는 연료레버(32)에 의해 지령된 목표회전수 Nx가 된다. LS 차압 ΔP_LS이 소정치 ΔP_O이하로 감소하면, 제 2 의 연산부(44) 및 가산부(45)에 있어서 보정회전수 α가 구해지고, 그것이 목표회전수 Nx에 가산되므로, 회전수지령치 Ny는 증가한다. 또한, 보정회전수 α의 중분치 Δα를 구하고 나서, 그것을 전회의 보정회전수 α에 가산하여 새로운 보정회전수 α를 구하는 것은 헌팅을 방지하기 위해서이다.

이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 LS 차압 ΔP_LS이 소정치 ΔP_O보다 작아지면 목표회전수 Nx 보다 높은 목표회전수가 회전수지령치 Ny로서 얻어지므로, 제 1 실시예와 같이 유압펌프(2)의 토출량이 포하되면 자동적으로 엔진(1)의 회전수가 상승하고, 펌프토출량을 증대시킨다. 따라서, 본 실시예에 의해서도 제 1 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

[제 2 의 실시예]

본원 발명의 제 2 의 실시예를 제 6 도-제 8 도에 따라서 설명한다. 제 6 도에 있어서, 제 1 도에 도시한 부재와 동등한 부재에는 동일부호를 붙였다.

제 1 도의 실시예에 대한 본 실시예의 상위의 하나는 제 1 도에 도시한 실시예에 있어서는 유압적인 LSR(15)을 사용하여 로드센싱제어를 행하고 있었던 것을 본 실시예에서는 이것을 전자적(電子的)으로 행한 점이다.

즉, 제 6 도에 있어서, 유압시스템에는 LSR(15)을 배설하지 않았으며, 그것에 대신하는 것으로서 유압펌프(2)의 사판경전각(배기량)θS을 검출하는 경전각센서(70), 유압펌프(2)의 토출압력 Pp을 검출하는 압력센서(71), 유압펌프(2)의 토출압력과 액튜에이터(6), (7)의 최대부하압력과의 차압 ΔP_LS을 검출하는 차압센서(33), 엔진(1)의 회전수를 검출하는 회전센서(73) 및 거버너레버(31)의 회전량을 검출하는 포텐쇼미터(34)로 이루어지는 센서군, 이들 센서군으로부터의 검출신호를 입력하고, 후술하는 처리를 행하는 펌프제어부(74A)(제 7 도 참조)를 구비한 콘트롤러(74)및 콘트롤러(74)로부터 출력된 전기신호에 의해 구동되는 경전각제어장치(75)가 설치되어 있다.

경전각제어장치(75)는 2개의 전자밸브(76), (77)와, 이 전자밸브의 전환에 의해 압유의 공급 및 배출이 제어되고, 위치가 제어되는 서보실린더(78)를 가지며, 서보실린더(78)의 위치가 제어됨으로써 유압펌프(2)의 경전각이 제어된다.

콘트롤러(74)는 또 후술하는 엔진제어부(74B)(제 8 도 참조)도 가지고 있다.

콘트롤러(74)의 펌프제어부(74A)는 제 7 도에 기능블록도로 나타낸 바와 같은 연산처리기능을 가지고 있다. 즉, 콘트롤러(74)의 펌프제어부(74A)는 LS 제어부(85), 토크제어부(86), 최소치선택부(87), 서보제어부(88)로 이루어져 있다.

LS 제어부(85)에서는 목표차압 ΔP_O과 차압센서(33)에서 검출된 실차압 ΔP_LS의 피드백치와의 차 Δ(P_LS)를 연산하고, 이 차 Δ(_LS)로부터 목표치의 변화량 Δθ_L(=제어속도)을 연산하고, 그것을 적분하여 LS 제어를 위한 목표펌프 경전각 θ_L을 구한다.

토크제어부(86)에 있어서는 회전센서(73)에서 검출된 엔진회전수 Nr와 포텐쇼미터(34)에서 검출된 거버너레버변위량 N_θ과의 차 ΔT를 연산하여 스피드센싱을 행하고, 이 차로부터 엔진스톨을 방지하는 목표토크 Tpo를 연산하고, 이 목표토크 Tpo에 압력센서(71)에서 검출된 펌프토출압력 Pp의 역수 1/Pp를 곱해서 마력연산을 행하고, 얻어진 값 θps에 1차지연 요소의 필터를 곱해서 입력토크제한제어를 위한 목표펌프경전각 θ_A을 구한다.

최소치선택부(87)에 있어서는 양 목표펌프경전각 θ_L, θ_A의 최소치를 선택하여 경전각지령치 θr로 하고, 서보제어부(88)에 있어서는 이 경정각지령치 θr와 경전각센서(70)에서 검출된 실경전각의 피드백치 θs와의 차 Δθ를 연산하여, 이 차 Δθ가 불감대(不感帶)의 소정치이상이면 전자밸브(76), (77)를 구동하는 구동신호를 출력한다.

이로써, 최소치선택부(87)에 있어서 LS 제어용의 목표펌프경전각 θL이 선택된 경우에는, 제 1 의 실시예의 LSR(15)과 같이 펌프토출압력을 최대부하압력 보다 일정차압 ΔP_O만큼 높게 유지하는 로드센싱제어를 행하고, 토크제어용의 목표펌프경전각 θ_A이 선택된 경우에는 제 1 의 실시예의 토크제어레귤레이터(80)와 같이 유압펌프(2)의 입력토크가 목표토크 Tpo에 일치하도록 펌프경전각이 제어되고, 유압펌프(2)의 입력토크가 엔진(1)의 출력토크를 초과하지 않도록 입력토크제한 제어된다.

또, 본 실시예는 콘트롤러(74)의 엔진제어부(74B)에 있어서의 회전수지령치 Ny의 연산처리기능의 점에서도 제 1 도의 실시예와는 다르다. 즉, 파이롯감압밸브(58)의 출력측에 압력검출기(90)가 접속되고, 압력검출기(90)는 파이롯감압밸브(58)의 답입량 즉 조작량 xp에 대응하는 파이롯압을 검출하고, 그것에 대응하는 신호를 콘트롤러(74)에 출력한다.

콘트롤러(74)의 엔진제어부(74B)는 제 8 도에 기능블록도로 나타낸 바와 같은 연산처리기능을 가지고 있다. 도면중 제 3 도에 도시한 블록과 동등한 기능블록에는 동일부호를 붙였다.

제 8 도에 있어서, 블록(91)에서는 압력센서(90)의 검출신호에 의거하여 그 신호가 나타내는 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp이 소정치 xk 이하일 때에는 레벨 0의 신호 β를 출력하고, 소정치 xk 이상이 되면 레벨 1의 신호 β를 출력한다. 신호 α는 스위치(92)에 송신되고, 스위치(92)에서는 신호 β가 레벨 0일 때에는 열려 있으며, 제 2 의 연산부(41)로부터 최대치선택부(42)에의 목표회전수 Np의 전달을 차단하고,신호 β가 레벨 1이 되면 닫혀지고, 목표회전수 Np를 최대치선택부(42)에 전달한다.

이상과 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 파이롯감압밸브(58)의 파이롯압 즉 조작량 xp이 소정치 xk를 초과하는 범위에서는 스위치(92)가 닫혀 있으므로, 제 3 도에 도시한 제 1 의 실시예와 같은 구성이 되고, 제 1 의 실시예와 마찬가지로 작용한다. 조작량 x이 소정치 xk 이하일 때는 스위치(92)가 열려 있으므로, 제 2 의 연산부(41)가 없는 것과 같은 상태가 된다. 이 때문에, 회전수지령치 Ny는 제 1 의 연산부(40)의 목표회전수 Nx에 의해서만 정해지며, LS 차압 ΔP_LS의 변동에 관계없이 연료레버(32)의 변위량 x에 따른 목표 회전수가 얻어진다. 즉, 연료레버(32)를 조작하지 않는 한 엔진회전수는 변동하지 않는다.

따라서, 본 실시예에 의하면 제 l 의 실시예와 실질적으로 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 파이롯감압밸브(58)의 조작량을 작게하여 미속도(微速度)주행을 행하는 경우에는 부하가 일시적으로 커지고, 유압펌프(2)가 일시적으로 제어부(86)에 의해 입력토크제한제어 되었다고 해도 엔진회전수는 상승하지 않으므로, 엔진회전수의 변동이 방지되어 조작성이 향상된다. 또, 미속도주행시에 엔진회전수의 변동이 없으므로 귀에 거슬림이 없고, 또한 엔진의 빈번한 회전수변동에 의한 연료비의 악화를 방지할 수 있다. 또, 조작량 xp이 소정치 xk를 초과한 경우에는 엔진회전수 상승제어가 행해지므로,엔진의 구동상태가 오퍼레이터의 의사와 일치하여 양호한 조작감을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예의 취지는 제 5 도에 도시한 실시예에도 마찬가지로 적용할 수 있으며, 제 9 도에 그것을 도시한다. 도면중 제 5 도 및 제 8 도에 도시한 부재와 동등한 부재에는 동일부호를 붙였다. 본 실시예에 있어서도 조작량 xp이 소정치 xk 이하일 때에는 스위치(92)는 열려있으며, 보정회전수 α는 목표회전수 Nx에 가산되지 않으므로, 목표회전수 Nx는 변화하지 않고, 엔진회전수는 변동하지 않는다. 따라서, 제 2 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

[제 3 의 실시예]

본원 발명의 제 3 의 실시예를 제 10 도에 의해 설명한다. 도면중 제 8 도와 동등한 부재에는 동일부호를 붙였다. 본 실시예는 제 6 도에 도시한 제 2 의 실시예의 하드구성을 채용하고, 콘트롤러(74)의 엔진제어부에서의 연산처리기능을 다르게 한 것이다.

제 10 도에 있어서, 블록(93)은 제 3 의 연산부를 도시하며, 이 제 3 의 연산부(93)에서는 Nt=f(xp)의 함수에 의거하여 압력검출기(90)의 검출신호가 표시하는 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp에 따라서 증가하는 목표회전수 Nt를 연산하고, 이 목표회전수 Nt는 다른 목표회전수 Nx, Np와 함께 최대치선택부(42)에 송신되고, 여기서 이들의 최대치가 회전수지령치 Ny로서 선택된다.

여기서 제 1 의 실시예에서 설명한 바와 같이, 제 1 의 연산부(40)에서 설정되는 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax는 엔진(1)의 최고회전수 보다 낮게 설정되고, 제 2 의 연산부(41)에서 설정되는 목표회전수 Np의 최대치 Npmax는 엔진(1)의 최고회전수에 대략 같게 설정되어 있다. 그리고, 제 3 의 연산부(93)에서 설정되는 목표회전수 Nt의 최대치 Ntmax는 Nxmax와 마찬가치로 엔진(1)의 최고회전수 보다 낮게 설정되며, 결과로서 목표회전수 Np의 최대치 Npmax는 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax 및 목표회전수 Nt의 최대치 Ntmax 보다 높게 설정되어 었다.

이상과 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 파이롯감압밸브(58)의 파이롯압 즉 조작량 xp이 소정치 xk를 초과하는 범위에서는 스위치(92)가 닫혀 있으므로, 목표회전수 Nx, Np, Nt의 최대치가 회전수지령치 Ny가 된다. 따라서, 유압펌프(2)의 토출량이 포화되고, LS 차압 ΔP_LS이 소정치 ΔP_LSO보다 소정치이상 작아질 때는 목표회전수 Np가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 자동적으로 엔진(1)의 회전수가 상승하고, 펌프 토출량이 증대한다. 이것은 Npmax〉Nxmax이고, Npmax〉Ntmax이므로, 제 1 및 제 3의 연산부(40), (93)에서 최대의 목표회전수 Nxmax, Ntmax가 설정된 경우에도 마찬가지이다.

유압펌프(2)의 토출량이 포화되지 않고, LS 차압 ΔPLS이 소정치 ΔPLS 이상일 때에는 목표회전수 Nx와 목표회전수 Nt의 큰쪽의 값이 회전수지령치 Ny가 된다. 이 때문에, 목표회전수 Nx를 Nxmax 이하로 설정해도 파이롯감압밸브(58)의 답입량 즉 조작량 xp이 증대하고, 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx 보다 커지면 회전수지령치 Ny가 증대하므로, 엔진회전수가 상승한다. 즉, 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx를 초과한 범위에서 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따라서 엔진회전수가 제어된다.

조작량 xp이 소정치 xk 이하일 때에는 스위치(92)가 열려 있으므로 제 2 의 연산부(41)가 없는 것과 같은 상태가 된다. 이 때문에, 엔진회전수는 펌프가 포화하여 ΔPLS가 감소해도 변동하지 않는다.

또한, 설정회전수 Nx를 큰 값으로 하여 목표회전수 Nt가 설정회전수 Nx 보다 작아지도록 설정하면, 회전수지령치 Ny는 제 1 의 연산부(40)의 목표회전수 Nx에 의해서만 정해지므로, ΔP_LS의 감소에 의해 엔진회전수는 변동하지 않는다. 즉, 제 3 의 실시예와 마찬가지로 양호한 미속도주행이 가능하다.

따라서, 본 실시예에 의하면 제 2 의 실시예와 실질적으로 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 파이롯감압밸브(58)의 조작량을 소정치 xk 이상으로 하고, 유압펌프(2)의 토출량이 포화되지 않는 운전상태에 있어서는 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx를 초과한 범위에서 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따라서 엔진회전수가 제어되므로, 본건출원인이 앞서 일본국에서 출원하여 공개된 특개소 63(1988)-239327호에 기재된 발명과 마찬가지로 목표회전수 Nx를 낮게 설정하여 연료비의 저하를 도모할 수 있는 동시에, 파이롯감압밸브(58)의 조작량에 비례한 강력한 조작감을 얻을 수 있으며, 조작성이 향상된다.

또한, 제 9 도에 도시한 실시예와 마찬가지로 본 실시예의 취지는 제 5 도에 도시한 실시예에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 제 11 도에 그것을 도시한다. 도면중, 제 5 도 및 제 10 도에 도시한 부재와 동등한 부재에는 동일부호를 붙인다. 본 실시예에 있어서는 목표회전수 Nx, Nt의 큰쪽외 값을 선택하는 최대치선택부(94)를 설치하고,스위치(92)가 닫혀 있을 때에 보정회전수 α를 선택부(94)에서 얻어진 목표치 Nx, Nt의 큰쪽의 값에 가산하여 회전수지령치 Ny를 얻는다.

본 실시예에 있어서도 파이롯감압밸브(58)의 조작량을 소정치 xk 이상으로 하고, 유압펌프(2)의 토출량이 포화되지 않는 운전상태에 있어서는 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx를 초과한 범위에서 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따라 엔진회전수가 제어되므로, 제 3 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

[제 4 의 실시예]

본원 발명의 제 4 의 실시예를 제 12 도 및 제 13 도에 의해 설명한다. 도면중 제 1 도 및 제 3 도에 도시한 부재와 동일부재에는 동일부호를 붙였다.

제 12 도에 있어서, 본 실시예는 제 1 도에 도시한 제 1 의 실시예에 있었던 차압센서(33)가 없고, 대신 제 6 도에 도시한 제 3 의 실시예에서 사용한 경전각센서(70)및 압력세서(71)를 설치하고 있으며, 다른 하드구성은 제 1 도에 도시한 제 1 의 실시예와 동일하다.

(100)은 콘트롤러이며, 콘트롤러(100)은 제 13 도에 기능블록도로 나타낸 바와 같은 연산제어기능을 가지고 있다.

즉, 콘트롤로(100)은 제 3 도에 도시한 제 1 의 실시예와 마찬가지로 제 1 의 연산부(40), 최대치선택부(42) 및 서보제어부(43)를 가지고 있다. 또, 콘트롤러(100)는 엔진(1)의 특성에 따른 유압펌프(2)의 토출압력에 대한 최대가능경전특성이 미리 설정되어 있으며, 압력센서(71)의 검출신호를 입력하고, 그 검출신호가 표시하는 펌프토출압력에 대응하는 최대가능경전특성의 제한치 θP를 구하는 제 2 연산부(101)와, 경전각센서(70)에 의해 검출된 펌프경전각 θS과 연산부(101)에서 구한 제한치 θP와의 차 Δθ를 구하는 가산부(102)와, 이 가산부(102)에서 구한 경전각의 차 Δθ를 입력하고, 이 차 Δθ와 소정의 함수관계에 있는 목표회전수 Nq를 구하는 제 3 의 연산부(103)를 가지며, 제 2 의 연산부(103)에서 구한 목표회전각 Nq 과 제 1 의 연산부(40)에서 구한 목표경전각 Nx의 큰쪽의 값이 최대치선택부(42)에서 선택되어 회전수지령치 Ny가 된다.

제 2 의 연산부(101)에 설정되는 유압펌프(2)의 최대가능경전특성은 펌프토출압력 Pp과 경저각의 제한치 θP의 적이 엔진(1)의 출력토크를 초과하지 않도록 토출압력 PP과 제한치 θP와의 함수관계가 설정되어 있으며, 이 특성은 토크제어레귤레이터(80)의 특성과 일치하고 있다.

제 3 의 연산부(103)에 있어서는 가산부(102)에서 구한 경전각의 차 Δθ가 소정치 Δθo 보다 클때는 목표회전수 Nq가 아이들회전수 Ni가 되고, 경전각의 차 Δθ가 소정치 Δθo 보다 작아지면 차 Δθ의 감소에 따라서 목표회전수 Nq가 증가하도록 경전각의 차 Δθ와 목표회전수 Nq와의 함수관계가 설정되어 있다.

제 1 의 연산부(40)에서 설정되는 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax는 엔진(1)의 최고회전수 보다 낮게 설정되고, 제 3 의 연산부(103)에서 설정되는 목표회전수 Nq의 최대치 Nqmax는 엔진(1)의 최고회전수와 대략 같게 설정되고, 결과로서 목표회전수 Nq의 최대치 Nqmax는 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax 보다 낮게 설정되어 있다.

다음에, 본 실시예의 유압구동장치의 작용 및 효과를 설명한다.

예를들면 평지정속주행이나 고개길을 내려갈 때와 같이 저부하의 운전상태에 있어서는 예를들면 연료레버(32)를 풀스트로크이하의 변위량으로 조작하고, 콘트롤러(100)의 제 1 의 연산부(40)에 있어서 비교적 저속의 목표회전수 NX를 설정해 둔다. 이때, 콘트롤러(100)의 제 2 의 연산부(101)에서는 펌프토출압력 PP으로부터 제한치 θP가 구해지고, 가산부(102)에서 펌프경전각 θS과의 편차 Δθ가 구해지며, 토크제어레귤레이트(80)가 기능하지 않는 운전상태이므로, 유압펌프(2)의 경전각 θs은 LSR(15)에 의해 제어되고, 제한치 θP보다 충분히 작고, 가산부(102)에서는 비교적 큰 편차 Δθ가 구해지며, 제 3 의 연산부(103)에 있어서는 목표회전수 Nq로서 아이들링 또는 비교적 작은 값이 연산된다. 이 때문에, 목표회전수 N_X가 그 목표회전수 Nq 보다 클때는 최대치선택부(42)에 있어서 목표 회전수 N_X가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 엔진(1)은 연료레버(32)에서 설정된 목표회전수 N_X제어되고, 차량은 이 엔진회전수로 평지정속주행 또는 내리막주행한다.

이와 같은 운전상태에서 고개길을 오르거나 가속주행하는 등부하 또는 액튜에이터의 요구량이 증대하고, 토크제어레귤레이트(80)가 소정량이상 기능하는 것과 같은 운전상태로 이행한 경우에는 유압펌프(2)의 경간 Δ_S은 콘트롤러(100)의 제 2 의 연산부(101)에 있어서 펌프토출압력 PP으로부터 구해지는 제한치 θ_P에 근접되므로, 가산부(102)에서 구해지는 경전각 θ_S과 제한치 θ_P와의 편차는 작아지고, 제 3 의 연 산부(103)에 있어서는 편차 Δθ가 소정치 Δθ_O보다 작아지면, 목표회전수 Nq로서 비교적 큰 값이 연산된다. 이 때문에, 최대치선택부(42)에 있어서는 이 목표회전수 Nq가 회전수지령치 Ny로서 선택되며, 엔진(1)은 이 목표회전수 Nq에 의해 제어되며, 엔진회전수는 상승한다. 그 결과, 레귤레이트(80)에 의해 유압펌프(2)의 경정각 θ_S의 증대가 제한되어도 회전수의 상승에 의해 유압 펌프(2)의 토출량은 증대되고, 펌프토출량은 포화되지 않으므로 소망의 주행속도가 얻어진다.

따라서, 목표회전수 N_X를 최대치 Nxmax 이하의 낮은 값으로 설정하여 저속의 엔진회전수로 의도하는 주행을 할 수 있으므로, 연료비가 저하되고, 경제적인 운전이 가능해지는 동시에 엔진음이 작아져 소음을 저감할 수 있다.

다음에, 주행발진시나 고개길을 오를 때와 같이 고부하의 단독주행을 행할때, 또는 주행과 붐의 복합조작과 같이 액튜에이터의 요구 유량이 클 때등, 유압펌프(2)의 토출압력 또는 토출량이 빈번히 증대하는 조건하에서의 운전상태에 있어서는 예를들면 연료레버(32)를 풀스트로크의 조작량으로 설정하고, 콘트롤러(100)의 제 1 의 연산부(40)에서 최대의 목표회전수 Nxmax를 설정해 둔다. 이때, 토크제어레귤레이터(80)가 소정량이상 기능하려고 하면, 유압펌프(2)의 경전각 θ_S은 콘트롤러(100)의 제 2 의 연산부(101)에서 구해지는 제한치 θ_P에 가까운 값이 되어 있으며, 가산부(102)에서 구해지는 편차 Δθ는 작아지고, 제 3 의 연산부(103)에 있어서는 편차 Δθ가 소정치 Δθ 보다 작아지면, 목표회전수 Nq로서 비교적 큰 값이 연산된다.

그리고, 상술한 바와 같이 Nqmax〉Nxmax이므로, 최대치선택부(42)에 있어서는 목표회전수 Nq가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 엔진 회전수는 상승한다. 그 결과, 유압펌프(2)의 토출량은 증대하고, 즉 펌프토출량의 포화는 해소되어 소망의 액튜에이터속도가 얻어지고, 또한 복합조작의 경우에는 액튜에이터의 속도비를 유지할 수 있고 조작성을 향상할 수 있다.

또, 토크제어레귤레이트(80)가 기능하지 않는 운전상태로 이행했다고 하면, 가산부(102)에서 구해지는 편차 Δθ가 커지고, 제 3 의 연산부(103)에서 목표회전수 Nq로서 비교적 작은 값이 연산되므로, 목표회전수 N_X가 회전수지령치 Ny가 되고, 엔진(1)은 연료레버(32)에서 설정된 Nqmax 보다 낮은 목표회전수로 제어된다. 이 때문에, 엔진의 과회전이 방지되고, 연료비의 저항 및 소음을 저감할 수 있다. 또, 회전수지령치 Ny가 조작레버(32)에서 설정된 최대치 Nxmax 이하로 되는 일이 없으므로, 목표회전수의 변동에 의한 엔진회전수의 변동의 빈도가 저감되고, 엔진회전수의 빈번한 변동에 의한 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 의해서도 제 1 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는 콘트롤러(100)의 제 3 의 연산부(103)에 설정되는 소정치 Δθ_O는 펌프토출량의 포화의 해소의 관점에서, LSR(15)에 의한 로드센싱제어에 의해 설정되는 펌프경전이 토크제어레귤레이터(80)에 의한 입력토크제한제어에 의해 설정되는 펌프경전 보다 커지기 직전에 목표회전수 Nq가 증대되는 관계로 하는 것이 바람직하다.

[제 4 의 실시예의 변형]

제 4 의 실시예의 변형 실시예에 대하여 제 14 도에 따라서 설명한다.

도면중, 제 5 도 및 제 13 도에 도시한 부재와 동일부재에는 동일부호를 붙인다. 본 실시예는 상술한 제 4 의 실시예에 제 5 도의 실시예의 보정회전수 α의 취지를 적용한 것이다.

제 14 도에 있어서, 제 3 의 연산부(104)에는 경전각의 차 Δθ가 소정치 Δθ_O이상의 범위에서는 보정회전수 α의 중분치(增分備)Δα가 마이너스이고 , 경전각의 차 Δθ가 소정치 Δθ_O이하의 범위에서는 보정회전수 α의 중분치 Δα가 플러스이고, 또한 경전각의 차 Δθ의 감소에 따라 증분치 Δα가 증가하도록 경전각의 차 Δθ와 보정회전수 α의 증분치 Δα와의 함수관계가 설정되어 있다. 이와 같은 제 3 의 연산부(104)에서 구해진 보정회전수 α의 중분 Δα는 전회의 제어사이클에서 구해진 보정회전수 α에 가산부(45)에서 가산되고, 리미터(105)에서 마이너스의 값이 커트된 후 새로운 보정회전수 α가 되고, 가산부(46)에서 제 1 연산부(40)로부터의 목표회전수 N_X에 가산된다.

이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 연료레버(32)에 의한 목표회전수 NX의 하나의 설정상태에 있어서, 경정각의 차 Δθ가 소정치 Δθ_O보다 클 때는 보정회전수 α는 마이너스이며, 회전수지령치 Ny는 연료레버(32)에 의해 지령된 목표회전수 NX가 된다. 경전각의 차 Δθ가 소정치 Δθ_O이하로 감소하면 제 3 의 연산부(104) 및 가산부(45)에 있어서 보정회전수 α가 구해지며, 그것이 목표회전수 N_X가 가산되므로 회전수 지령치 Ny는 증가한다.

따라서, 본 실시예에 의해서도 제 1 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

[제 4 의 실시예의 다른 변형]

제 4 의 실시예의 다른 몇가지 변형 실시예에 대하여 제 15 도 내지 제 18 도에 따라서 설명한다. 이들 실시예는 LS차압 ΔP_LS대신에 경전각의 편차 Δθ를 사용하는 상술한 개념에 있어서의 제 8 도 내지 제 11 도에 도시한 실시예에 대응하는 것이다.

즉, 제 15 도에 도시한 변형 실시예는 제 13 도에 도시한 실시예에 제 8 도에 도시한 블록(91) 및 스위치(92)의 취지를 적용한 것이며, 제 16 도에 도시한 변형 실시예는 제 14 도의 실시예에 제 8 도에 도시한 블록(91)및 스위치(92)의 취지를 적용한 것이며, 제 17 도에 도시한 변형실시예는 제 13 도에 도시한 실시예에 제 10 도에 도시한 블록(91), 스위치(92), 제 3 의 연산부(93)의 취지를 적용한 것이며, 제 18 도에 도시한 변형 실시예는 제 14 도에 도시한 실시예에 제 10 도에 도시한 블록(91), 스위치(92), 제 3 의 연산부(93)의 취지를 적용한 것이다.

이들 실시예에 의해서도 경전각의 편차 Δθ를 사용하여 제 1 의 실시예와 같은 효과를 얻으면서, 블록(91) 및 스위치(92)가 있으므로, 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp이 소정치 xk 이하일때는 목표회전수 Nq는 전달되지 않으므로, 미속도주행시의 조작성의 향상등, 제 2 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있고, 또한 제 3 의 연산부(93)를 사용한 실시예에 있어서는 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따라서 엔진 회전수를 제어할 수 있고, 파이롯감압밸브(58)의 조작량에 비례한 강력한 조작감이 얻어지는 등 제 3 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

[제 4 의 실시예의 또다른 변형]

또한, 상술한 제 4 의 실시예 및 그 변형 실시예에 있어서는 유압펌프(2)의 실제의 경전각 θ_S을 검출하고, 펌프경전각의 제한치 θ_P와의 편차를 취했으나, 펌프제어부로서 제 7 도에 도시한 제 2 의 실시예와 같이 전자적인 구성을 채용한 경우에는 펌프제어부(74)에서 연산된 목표펌프경전각 θ_L또는 θr을 실제의 경전각 θ_S대신에 적용할 수 있고, 또 입력토크제한제어를 위한 목표펌프경전각 θ_A을 펌프경전각의 제한치 θ_P대신에 적용할 수 있다. 제 19 도에 그것을 도시한다. 본 실시예에 의해서도 상술한 실시예와 실질적으로 같은 효과를 얻을 수 있다.

[제 5 의 실시예]

본원 발명의 제 5 의 실시예에 대하여 제 20 도를 참조하여 설명한다. 도면중 제 12 도에 도시한 부재와 도일 부재에는 동일부호를 붙인다.

제 12 도에 도시한 제 4 의 실시예에 있어서는 파이롯감압밸브(58)의 답입량이 증대하면 유압펌프의 경전각이 증대하도록 펌프경전각을 제어하는 펌프제어부의 구성으로서, LSR 즉 로드센싱레귤레이터(15)를 채용하였으나, 본 실시예는 펌프제어수단으로서 네가티브콘트롤시스템을 채용한 것이다.

즉, 제 20 도에 있어서, 본 실시예의 유압시스템은 엔진(1)과, 엔진(1)에 의해서 구동되는 가변용량형의 유압펌프(2)와, 이 유압펌프(2)로부터의 토출압력에 의해 구동되는 복수의 유압액튜에이터(6), (7), (92)와, 유압펌프(2)로부터 각 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량과 공급방향을 제어하는 제어밸브(111), (112), (113)를 가지며, 각 제어밸브(111)-(113)에는 유압펌프(2)의 토출관로(114)에 접속된 센터바이패스라인(115)이 관통하고 있으며, 제어밸브(111)-(113)는 각각 중립위치에서는 센터바이패스라인(115)의 유로를 완전 개방하고, 중립위치로부터 작동위치로 조작됨에 따라서 이 유로가 스로틀되도록 구성되어 었다.

센터바이패스라인(115)의 최하류끝에는 네가티브콘트롤밸브(116)가 접속되어 있다. 밸브(116)는 역시 엔진(1)에 의해서 구동되는 파이롯펌프(117)에 접속된 파이롯라인(118)의 네가티브콘트롤 압력을 생성하는 릴리프밸브(119)와, 릴리프밸브(119)의 스프링(120)에 작용하고 설정압력을 조정하는 압력조정밸브(121)로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 밸브(116)에 있어서는 센터바이패스라인(115)에 압력이 발생하고 있을 때는 조정밸브(121)는 릴리프밸브(119)의 릴리프압력을 최대로 설정하고, 파이롯라인(118)의 네가티브콘트롤압력은 최대로 유지된다. 센터바이패스라인(115)의 압력이 저하하면, 그것에 따라서 조정밸브(121)가 릴리프밸브(119)의 설정압력을 작게 하고, 파이롯라인(118)의 네가티브콘트롤 압력을 감소시킨다.

유압펌프(2)의 경전각은 펌프레귤레이터(122)에 의해 조정된다. 펌프레귤레이터(122)는 상술한 토크제어레귤레이터(80)(제 1 도 참조)와 같은 토크제어부를 가지며, 토크제어부에는 유압펌프(2)의 토출관로(114)로부터 분기된 토크제어용의 파이롯라인(123)을 통해서 유압펌프(2)의 토출압력이 도입되고, 토크제어레귤레이터와 마찬가지로 유압펌프(2)의 입력토크가 엔진(1)의 출력토크의 범위내가 되도록 입력토크의 제한제어를 행한다. 펌프레귤레이터(122)는 또 네가티브콘트롤부를 가지며, 네가티브콘트롤부에는 상기 파이롯라인(118)을 통해서 밸브(116)에서 생성된 네가티브콘트롤압력이 도입되고, 네가티브콘트롤압력이 최대일때는 펌프경전각을 최소로 유지하며, 네가티브콘트롤압력이 감소함에 따라서 펌프경전각을 증대시키도록 펌프경전각을 제어한다.

제어밸브(111)는 파이롯감압밸브(58)를 구비한 조작장치(57)에 의해 파이롯제어되고, 제어밸브(112), (113)는 조작레버(18), (124)를 구비한 조작장치에 의해 파이롯제어된다.

이상과 같이 구성된 유압구동장치에 있어서, 센터바이패스라인(115), 밸브(116), 파이롯라인(118) 및 펌프레귤레이터(122)의 네가티브콘크롤부가 네가티브콘트로시스템을 구성한다.

파이롯감압밸브(58) 및 조작레버(18), (124)가 모두 조작되지 않고, 제어밸브(111)-(113)가 전부 중립위치에 있을때는 센터바이패스라인(115)은 완전개방되고, 센터바이패스라인(115)에는 유압펌프(2)의 최소경전 위치에 있어서의 토출압력이 발생하고, 밸브(116)는 상술한 바와 같이 파리롯라인(118)의 네가티브콘트롤압력을 최대로 유지하고, 펌프레귤레이터(122)의 네가티브콘트롤부에 의해 제어되는 유압펌프(2)의 경전각은 최소로 유지한다.

제어밸브(111)-(113)의 어느 하나가 조작되면, 그것에 대응하는 제어밸브가 조작되어 중립위치로부터 움직이게 되고, 그에 따라서 센터바이패스라인(115)은 서서히 스로틀된다. 그 결과, 센터바이패스라인(115)내의 압력은 감소되고, 밸브(116)의 설정압력도 감소하고, 파이롯라인(118)의 네가티브콘트롤압력은 서서히 저하한다. 따라서, 펌프레귤레이터(122)의 네가티브콘트롤부에 의해 제어되는 펌프경전각은 서서히 증대한다.

이와 같이 하여, 펌프레귤레이터(122)의 네가티브콘트롤부에 의해 조작장치의 조작량에 따라서 조작량이 증대하면 유압펌프의 경전각이 증대하도록 펌프경전각이 제어된다.

이상과 같이 구성된 유압구동장치에 있어서의 엔진제어부의 구성은 제 13 도에 도시한 제 4 의 실시예와 같다. 또한, 이 엔진제어부에 제 14 도-제 18 도에 도시한 실시예와 같은 구성을 채용해도 되는 것은 물론이다.

따라서, 본 실시예에 있어서도 조작장치의 조작량에 따라서 조작량이 증대하면 유압펌프의 경전각이 증대하도록 펌프경전각이 제어되는 네가티브콘트롤부를 구비한 펌프제어수단을 채용하면서, 펌프토출량이 포화되려고 하면 엔진회전수를 자동적으로 상승시켜, 제 1 의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 조작장치의 조작량에 따라 조작량이 증대하면 유압펌프의 경전각이 증대하도록 펌프경전각을 제어하는 펌프제어수단으로서는 상술한 LSR 및 네가티브콘트롤시스템에 한정되는 것은 아니며, 예를들면 조작레버의 조작량을 로드로 제어밸브에 전달하는 조작방식에 있어서, 리 로드의 움직임에 추종하여 펌프경전각을 제어하는 이른바 외부보상제어시스템등, 기타의 수단을 채용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

[제 6 의 실시예]

본원 발명의 제 6 의 실시예에 대하여 제 21 도-제 31 도에 따라서 설명한다.

[구성]

제 21 도에 있어서, 본 실시예의 유압구동장치는 예를들면 사판식의 가변용량형 유압펌프(201)와 이 유압펌프(201)로부터의 압유에 의해 구동되는 유압액튜에이터(202), (203)와, 유압펌프(201)와 액튜에이터(202)사이에 배치되고, 유압펌프(201)로부터 이 액튜에이터에 공급되는 압유의 유량 및 공급방향을 제어하는 제어밸브(204)및 압력보상밸브(206)와, 유압펌프(201)와 액튜에이터(203)사이에 배치되고,유압펌프(201)로부터 이 액튜에이터에 공급되는 압유의 유량 및 공급방향을 제어하는 제어밸브(205) 및 압력보상밸브(207)를 가지고 있다.

이 실시예에서는 유압구동장치는 제 1 의 실시예와 같이 제 2 도에 도시한 휠식 유압쇼벨에 장착되고, 액튜에이터(202)는 예를들면 후륜(50)을 구동하는 주행모터이며, 액튜에이터(203)는 예를들면 붐(53)을 구동하는 붐실린더이다.

압력보상밸브(206)는 그 입구측에 있어서는 토출관로(220)를 통해서 유압펌프(201)에 접속되고, 출구측은 체크밸브(222)를 거쳐 제어밸브(204)에 접속된다. 제어밸브(204)는 그 입력측은 압력보상밸브(206)에 접속되는 동시에 귀환관로(224)를 통해서 탱크(210)에 접속되고, 출구측은 구관로(225), (226)를 통해서 액튜에이터(202)에 접속된다. 주관로(225), (226)에는 액튜에이터(202)가 주행모터라는 것에 대응해서 카운터밸런스밸브(254), 릴리프밸브(255a), (255b), 보급회로(256)가 배설되어 있다.

압력보상밸브(207)는 입구측은 관로(221)및 토출관로(220)를 통해서 유압펌프(201)에 접속되고, 출구측은 체크밸브(223)를 거쳐 제어밸브(205)에 접속된다. 제어밸브(205)의 입구측은 압력보상밸브(207)에 접속되는 동시에 귀환관로(229)를 통해서 탱크(210)에 접속되고, 출구측은 주관로(227), (228)를 통해서 액튜에이터(203)에 접속된다.

압력보상밸브(206)는 2개의 폐지(閉止)방향작동 파이롯압력실(206a), (206b)과 이에 대향하는 하나의 해방방향 작동파이롯압력실(206c)을 귀한 유압파이롯방식으로 구성되고, 2개의 폐지방향 작동파이롯압력실(206a), (206b)의 하나인(206a)에는 제어밸브(204)의 입구압력이 관로(230)을 통해서 인가되고, 다른 압력실(206b)에는 후술하는 전자비례밸브(209)로부터의 제어압력이 관로(231)를 통해서 인가되며, 해방방향작동 파이롯압력실(206c)에는 후술하는 제어밸브(204)와 액튜에이터(202)사이의 압력이 관로(232a)를 통해서 인가된다. 또, 압력보상밸브(206)에는 이 밸브를 항상 해방방향으로 힘을 가하는 스프링(206d)이 설치되어 있다.

압력보상밸브(207)도 동일하게 구성되어 있다. 즉, 압력보상밸브(207)는 2개의 폐지방향작동 파이롯압력실(207a),(207b)과 이것에 대향하는 하나의 해방방향작동 파이롯압력실(207c)을 구비한 유압파이롯방식으로 구성되며, 2개의 페지방향작동 파이롯압력실(207a), (207b)의 하나인(207a)에는 제어밸브(205)의 입구압력이 관로(233)를 통해서 인가되고, 다른 압력실(207b)에는 전자비례밸브(209)의 출력압력이 관로(234)를 통해서 인가되며, 해방방향 작동파이롯압력실(207c)에는 제어밸브(205)와 액튜에이터(203)사이의 압력이 관로(235a)를 통해서 인가된다. 또, 압력보상밸브(207)에는 이 밸브를 항상 해방방향으로 힘을 가하는 스프링(207d)이 설치되어 있다.

압력보상밸브(206)의 동작에 대하여 간단히 설명한다. 전자비례밸브(209)로부터의 제어압력이 0(제로)일때는 압력보상밸브(206)는 제어밸브(204)의 입구압력이 관로(230)로부터 파이롯실(206a)에 도입되고, 그것에 대향해서 제어밸브(204)의 출구압력이 관로(232a)로부터 파이롯실(206c)에 도입되며, 또한 스프링(206d)으로 힘이 가해져 있다. 이 때문에, 압력보상밸브(206)는 제어밸브(204)의 입구압력과 출구압력과의 차압이 스프링(206d)의 상당압력으로 일정하게 되도록, 항상 유압펌프(201)로부터의 토출유량을 제어한다. 이 때문에 제어밸브(204)를 흐르는 유량은 스트로크량이 일정하면, 유압액튜에이터(202)의 주관로(225) 또는 (226)의 압력이 변해도 변화하지 않도록 압력보상제어된다. 압력보상밸브(207)도 마찬가지로 동작한다.

전자비례밸브(209)로부터 제어압력이 출력되면, 이 압력은 관로(231), (234)를 통해 압력실(206b), (207b)에 인가되고, 대치하는 스프링(206d), (207d)의 부세력을 소멸시키는 방향으로 작용한다. 이로써, 제어압력의 상승에 비례하여 제어밸브(204), (205)의 입구압력과 출구압력의 차압이 적어지도록 제어되고, 제어밸브(204), (205)를 흐르는 유량은 감소하며, 액튜에이터(202), (203)에는 소비되는 압유의 총유량을 양자의 배분비를 변화시키지 않고 제한하는 총소비가능 유량보정제어가 행하여진다.

제어밸브(204), (205)는 도시한 실시예에서는 유압파이롯조작방식으로 구성되고, 파이롯관로(236a), (236b) 및 (237a), (237b)에 접속된 파리롯실을 가지며, 파이롯관로에 전달되는 파이롯압에 의해 제어된다.

파이롯관로(236a), (236b)는 주행용의 파이롯회로(57)에 접속되어 있다. 주행용의 파이롯회로(57)의 구성은 제 1 도에 도시한 실시예와 같으므로 설명은 생략한다. 파이롯관로(237a), (237b)도 제 1 도의 실시예와 같이 조작레버(18)를 가진 조작장치에 접속되어 있다.

제어밸브(204)와 압력보상밸브(206)는 양자가 조립장착되어 하나의 압력보상이 되는 유량제어밸브를 구성하고 있으며, 제어밸브(205)의 압력보상밸브(207)도 양자가 조립장착되어 하나의 압력보상이 되는 유량제어밸브를 구성하고 있다.

제어밸브(204), (205)에는 각각 유압액튜에이터(202), (203)의 부하압력을 검출하기 위한 파이롯관로(232), (235)가 접속되고, 파이롯관로(232), (235)는 다시 고압선택밸브(212)를 통해서 관로(238)에 접속되며, 고압선택밸브(212)에서 선택된 고압측의 부하압력(이하, 최대부하압력이라 함)은 관로(238)를 통해서 차압센서(243)에 도입된다. 차압센서(243)에는 관로(239)를 통해서 유압펌프(201)의 토출압력이 도입된다. 차압센서(243)는 유압펌프(201)의 토출압력과 최대부하압력과의 차암 ΔPLS을 검출하고, 차압신호를 출력한다.

유압펌프(201)의 토출관로(220)에는 유압펌프(201)의 토출압력을 검출하고, 압력신호 PP를 출력하는 압력센서(214)가 접속되고, 유압펌프(201)에는 사판의 경전각을 검출하고, 경전각신호 Qθ를 출력하는 경전각센서(215)가 배설되어 있다.

유압펌프(21)의 토출량은 사판에 연휴(連携)된 경전각제어장치(216)에 의해서 제어된다. 경전각제어장치(216)는 예를 들면 제 22 도에 도시한 바와같이 전기-유압서보식 구동장치로서 구성되어 있다.

즉, 경전각제어장치(216)는 사판(216a)을 구동하는 서보피스톤(216b)을 가지며, 서보피스톤(216b)은 서보실린더(216c)내에 수납되어 있다. 서보실린더(216c)의 실린더실은 서보피스톤(216b)에 의해서 좌측실(216d)및 우측실(216e)로 구분되어 있으며, 좌측실(216d)의 단면적 D는 우측실(216e)의 단면적 α보다 크게 형성되어 있다.

서보실린더(216c)이 좌측실(216d)과 우측실(216e)은 관로(216f), (216i)를 통해서 서로 접속되고, 관로(216i)에는 파이롯펌프(208)가 접속되고, 관로(216f)와 관로(216i) 사이에는 전자밸브(216)가 배설되고, 관로(216f)는 다시 전자밸브(216h)를 구비한 관로(216i)에 의해 탱크(210)에 연락되어 있다. 전자밸브(216g, 216h)는 노말클로즈(비통전시 폐지상태로 복귀하는 기능)의 밸브이며, 각각 후술하는 콘트롤러(240)로 부터의 제어신호에 의해 여자(ON)되어 전환된다.

전자밸브(216g)가 여자(ON)되어서 전환위치 B로 전환되면, 서보실린더(216c)의 좌측실(216d)이 파이롯펌프(208)와 연통하고, 좌측실(216d)과 우측실(216e)의 면적차에 의해 서보피스톤(216d)이 제 22 도에서 보아 우측으로 이동한다. 이로 인해 사판(216a)의 경전각이 증대하고, 토출량이 증가한다. 전자밸브(216g)및 전자밸브(216h)가 소자(OFF)되어서 양쪽 모두 전환위치 A로 복귀하면, 좌측실(216d)의 유로가 차단되고, 서보피스톤(216b)은 그 위치에서 정지상태로 유지된다. 이로써 사판(216a)의 경전각이 일정하게 유지되고, 토출량이 일정하게 유지된다. 전자밸브(216h)가 여자(ON)되어 전환위치 B로 전환되면, 좌측실(216d)과 탱크(210)가 연통하여 좌측실(216d)의 압력이 저하하고, 서보피스톤(216b)은 우측실(216e)의 압력에 의해 제 22 도 좌측으로 이동된다. 이로써, 사판(216a)의 경전각이 감소하고, 펌프토출량도 감소한다. 이와같이 하여 후술하는 바와같이 콘트롤러(240)에서 연산된 경전각지령치 Q_O와 일치하도록 펌프경전각이 제어되고, 이것에 대응해서 토출량이 제어된다.

다시 제 21 도로 되돌아가서, 유압펌프(201)는 엔진(263)에 의해서 구동된다. 엔진(263)은 바람직하기로는 올스피드거버너가 장착된 연료분사장치(264)를 구비한 디젤 엔진이며, 연료분사장치(264)는 거버너레버(265)를 가지며, 이 거버너레버(265)를 회전함으로써 연료분사량이 조정된다. 거버너레버(265)는 펄스모터(266)에 의해 구동되고, 펄스모터(266)의 회전량 즉 거버너레버(265)의 변위량은 엔진(263)의 회전수로서 포텐쇼미터(267)에 의해 검출되고, 포텐쇼미터(267)은 회전수신호 Nθ를 출력한다.

또, 엔진(263)에 대해서는 오퍼레이터에 의해 수동조작되고, 엔진(263)의 목표회전수를 설정하기 위한 연료레버를 포함하며, 목표회전수신호 N_X를 출력하는 회전수설정장치(268)가 배설되어 있다. 이 회전수설정장치(268)는 바람직하기로는 이것에 의해 설정되는 목표회전수의 최대치가 엔진(263)의 최고회전수 이하가 되도록 구성되어 있다. 그리고, 연료레버(32)는 다이얼식(회전식 포텐쇼미터), 누름버튼식(업다운스위치)등, 기타의 조작수단이라도 된다.

압력센서(214)로부터의 압력신호 P_P, 경전각센서(215)로부터의 경전각신호 Qθ, 차압센서(243)로부터의 차압신호 ΔP_LS, 포텐쇼미터(267)로부터 회전수신호 Nθ 및 회전수설정장치(268)로부터의 목표회전수신호 N_X는 콘트롤러(240)에 입력되고,콘트롤러(240)는 이들 입력신호에 의거하여 유압펌프(201)에 대한 제어신호, 엔진(263)에 대한 제어신호, 압력보상밸브(206), (207)에 대한 제어신호를 작성하여, 각각 경전각제어장치(216), 펄스모터(266) 및 전자비례밸브(209)에 출력한다.

콘트롤러(240)는 마이크로컴퓨터로 구성되고, 제 23 도에 그 구성의 개략이 도시되어 있다. 즉, 콘트롤러(240)는 압력신호 P_P,경전각신호 Qθ,차압신호 ΔP_LS, 회전수신호 Nθ 및 목표회전수신호 N_X를 디지탈신호로 변환하는 A/D 콘버터(240a)와, 중앙연산장치(240b)와, 제어순서의 프로그램을 격납하는 메모리(240c)와, 출력용의 D/A 변환기(240d)와, 출력용의 I/O 인터페이스(240e)와, 전자비례밸브(209)에 접속되는 증폭기(240f)와, 전자밸브(216g), (216h)에 접속되는 증폭기(240g), (240h)와, 펄스모터(266)에 접속되는 증폭기(240i)를 구비하고 있다.

다음에, 콘트롤러(240)에 행해지는 동작순서의 상세를 제 24 도에 나타낸 플로차트를 사용하여 설명한다.

먼저, 수순 S100에서, 압력센서(214)로부터의 압력신호 P_P, 경전각센서(215)로부터의 경전각신호 Qθ, 차압센서(243)로부터의 차압신호 ΔP_LS, 포텐쇼미터(267)로부터의 설회전수신호 Nθ 및 회전수설정장치(268)로부터의 목표회전수신호 N_X를 독해입력하여 기억한다.

이어서 수순 S101에서, 압력신호 P_P와 미리 입력되어 있는 입력토크제한함수 f(P_X)로부터 입력토크제한제어를 위한 목표경전각, 즉 제한목표경전각 Q_T을 결정한다. 제 25 도에 입력토교제한함수를 도시한다. 제 25 도에 있어서, 횡축은 토출압력 P이며, 종축은 입력 토교제한함수 f(P_P)에 의거한 제한목표경전각 Q_T이다. 유압펌프(201)의 입력토크는 사판의 경전각 Qθ(배기량)과 토출압력 P_P의 적에 비례한다. 따라서, 입력토 크제한함수 f(P_P)는 쌍곡선 또는 근사쌍곡선을 사용한다. 즉

단, T_P: 입력제한토크

k : 비례상수

의 식으로 표현되는 함수이다.

이 입력토크제한함수 f(P_P)와 토출압력 P_P으로부터 제한목표경전각 Q_T을 결정할 수 있다.

다시 제 25 도로 돌아가서, 다음에 수순 S102에서 차압신호 ΔP_LS로부터 그 차압, 즉 유압펌프(201)의 토출압력과 액튜에이터(202), (203)의 최대부하압력과의 차압을 일정하게 유지하기 위한 목표경전각, 즉 차압목표경전각 QΔ_P을 구한다. 이 구하는 방법의 일예를 제 26 도로 설명한다. 제 26 도는 차압센서(243)의 차압신호 ΔP_LS로부터 차압목표경전각 QΔ_P을 결정하는 방법을 블록도로 나타낸 것이며, 이 예에서는 차압목표경전각 QΔ_P은 다음의 식에 의거하여 구할 수 있다.

QΔ_P=g(ΔP_LS)=∑K1(ΔP-ΔP_LS)

=K1(ΔP_O-ΔP_LS)QO-1

=ΔQΔ_P+Q_O-1………………………………………………………………(2)

단, K1 : 적분게인

ΔP_O: 목표차압

Q_O-1 : 전회의 제어사이클에서 출력된 경전각지령치

ΔQΔ_P: 제어 1 사이클타임의 차압목표경전각의 증분치

이상은 차압목표경전각 QΔ_P이 목표차압 ΔP_O과 실제의 차압과의 편차의 적분제어방식으로 연산되는 예이다. 제 26 도는 이것을 블록도로 도시한 것이며, 블록(320)은 차압 ΔP_LS로 부터 K1(ΔP_O-ΔP_LS)를 연산하고, 제어 1 사이클타임당 차암목표경전각의 증분치 ΔQΔ_P를 구하고, 블록(321)에서는 ΔQΔ_P와 전회의 제어사이클에서 출력된 경전각진령치 Q_O-1를 가산하여 (2)식을 얻는다.

이 실시예에서는 QΔ_P는 ΔP_O-ΔP_LS의 적분제어방식을 구하였으나, 이것과는 다른방식, 예를들면

QΔ_P=K_P(ΔP_O-ΔP_LS)…………………………………………………(3)

단, K_P는 비례게인으로 표현되는 비례제어방식 또는 (2)식과 (3)식을 가산한 비례·적분제어방식을 채용해서 구해도 된다.

다시 제 24 도로 돌아가서, 다음에 수순 S103에서 수순 S101, S102에서 구한 차압목표경전각 QΔ_P과 제한목표경전각 Q_T과의 편차 ΔQ를 구하고, 수순 S104에서 편차Δ_Q의 플러스마이너스를 판정하고, 플러스인 경우에는 수순 S105로 이행하여 경전각목표치 Q_O로서 Q_T를 선택하며, 마이너스인 경우에는 수순 S106으로 이행하여 경전각 지령치 Q_O로서 QΔ_P를 선택한다. 즉, 차압목표경전각 QΔ_P과 제한 목표경전각 Q_T의 작은 쪽이 경전각지령치 Q_O로서 선택되고, 경전각 지령치 Q_O가 입력토크제한함수 f(P_P)에 의해 결정되는 제한목표 경전각 Q_T을 초과하지 않도록 한다.

이어서 수순 S107로 이행한다. 수순 S107에서는 수순 S103에서 구한 편차 ΔQ로 부터 엔진(263)의 목표회전수 Nns를 연산한다. 이 구하는 방법의 일예를 제 27 도로 설명한다. 제 27 도는 편차 ΔQ로 부터 목표회전수 Nns를 연산하는 방법을 블록도로 도시한 것이며, 이 예에서는 목표회전수 Nns는 다음의 식에 의거한 적분 제어방식에 의해서 구한다.

Nns=h(ΔQ)=∑K₁ns·△Q

=K₁ns·△Q+Nns-1

=ΔNns+Nns-1…………………………………………………(4)

단, K₁ns : 적분게인

Nns-1 : 전회의 제어사이클에서 출력한 목표회전수 Nns

ΔNns : 제어 1사이클타임의 목표회전수의 증분치

즉, 제 27 도에 있어서, 먼저 수순 S103에서 구한 편차 ΔQ로부터 블록(330)에서 제어 1 사이클타임당의 목표회전수의 증분치 ΔNns, 즉 K1ns·△Q로 구한다. 그리고, 가산기(331)에서 이 값을 전회의 제어사이클에서 출력된 목표회전수 Nns-1와 가산하여 중간치 N'ns를 구하고, 리미터(332)에서 N'ns〈0일 때는 Nns=Nnsmin으로 하고, N'ns≥0일때는 N'ns의 증가에 비례하여 증가하는 목표회전수 Nns를 출력하며, N'ns≥Q'nsc에서 Nns=Nnsmax가 되도록 목표회전수 Nns를 결정한다. 여기서 목표회전수 Nns의 최대치 Nnsmax는 엔진(263)이 낼 수 있는 최고회전수와 대략 같아지도록 설정하고, 상술한 목표회전수 Nx의 최대치 Nxmax보다 큰 값으로 한다.

그리고, 이 실시예에서는 목표회전수 Nns를 적분제어방식으로 구했으나, 상술한 차압목표경전각 QΔ_P의 연산과 같이 비례제어방식 또는 비례·적분제어방식으로 Nns와 ΔQ의 관계를 결정해도 된다.

이어서 수순 S108에서 2개의 목표회전수 Nns, Nx의 대소를 판정하고, Nns≥Nx인 경우에는 수순 S109로 이행하여 최종적인 목표회전수 Ny로서 Nns를 선택하며,Nns〈Nx인 경우에는 수순 S110으로 이행하여 회전수지령치 Ny로서 Nx를 선태한다. 즉, Nns와 Nx의 큰쪽이 선택된다.

이어서 수순 S111로 이행한다. 수순 S111에서는 수순 S103에서 구한 편차 ΔQ로부터 전자비례밸브(209)를 제어하기 위한 제어신호의 값, 즉 총소비가능유량보정치 Qns를 연산한다. 이 구하는 방법의 일예를 제 28 도로 설명한다. 제 28 도는 편차 ΔQ로부터 총소비가능유량보정치 Qns를 연산하는 방법을 블록도로 도시한 것이다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와같이, 이 예에서는 보정치 Qns는 목표회전수 Nns와 마찬가지로 블록(333), 가산기(334), 리미터(335)를 사용하여 적분제어방식에 의해 구한다. 그리고, 이 경우에도 보정치 Qns는 비례제어방식 또는 비례적분제어방식으로 구해도 된다.

다시 제 24 도로 돌아가서, 수순 S112에서는 경전각센서(215)의 출력인 경전각신호 Qθ와 수순 S105, S106에서 구한 유압펌프(201)의 경전각지령치 QO로부터 제어신호를 작성하고, 그 제어신호를 제 23 도에 도시한 콘트롤러(240)의 I/O인터페이스(240e) 및 증폭기(240g), (240h)를 통해서 경전각제어장치(216)에 출력하고, 펌프경전각 Q_θ이 지령치 Q_O와 일치하도록 제어한다.

제 29 도에 상기 수순 S112에서 행해지는 처리내용을 플로차트로 나타낸다. 먼저 수순 S140에 있어서, Z=Q_O-Q_θ를 연산한다. 경전각지령치 Q_O와 설경전각 Q_θ와의 편차 Z를 구한다. 이어서 수순 S141에서 편차 Z의 절대치와 미리 설정된 불감대를 정하는 값 ΔZ과의 대소를 판정하고, 편차 Z의 절대치가 설정치 Δ보다 클 경우에는 수순 S142로 이행하여 편차 Z의 플러스마이너스를 판정한다. 여기서 편차 Z가 플러스인 경우에는 수순 S143으로 이행하여, 경전각제어장치(216)의 전자밸브(216g)를 ON으로 하고, 전자밸브(216h)를 OFF로 하는 제어신호를 출력한다. 이로써 상술한 바와같이,유압펌프(201)의 경전각이 증대하고, 실경전각 Q_θ이 지령치 Q_O와 일치하도록 제어된다. 편차 Z가 마이너스인 경우에는 수순 S144로 이행하여, 전자밸브(216g)를 OFF로 하고, 전자밸브(216h)를 ON으로 하는 제어신호를 출력한다. 이로써 유압펌프(201)의 경전각이 감소하고, 실경전각 Q_θ이 지령치 Q_O와 일치하도록 제어된다.

수순 S141에서 편차 Z의 절대치가 설정치 ΔZ보다 작을 경우에는 수순 S145로 이행하고, 전자밸브(216g) 및 (216h)를 함께 OFF한다. 이로 인해 유압펌프(201)의 경전각은 일정하게 제어된다.

이상과 같이 유압펌프(201)의 경전각이 제어되는 결과, 수순 S106에서 차압목표경전각 QΔ_P이 지령치 QO로서 선택되었을 때는 유압펌프(201)의 경전각은 차압목표경전각 QΔ_P이 되도록 제어되고, 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압을 일정하게 유지하도록 로드 센싱제어된다. 또, 수순 S105에서 제한목표경전각 Q_T이 지령치 Q_O로서 선택되었을 때는 경전각은 제한목표경전각 Q_T을 초과하지 않도록 입력토크제한 제어된다.

다시 제 24 도로 되돌아가서, 수순 S113에서는 포텐쇼미터(267)의 출력인 실회전수신호 N_θ와 수순 S109, S110에서 구한 회전수 지령치 Ny로부터 제어선호 p를 작성하고, 그 제어신호를 제 23 도에 도시한 콘트롤러(240)의 I/O 인터페이스(240e)및 증폭기(240i)를 통해서 펄스모터(266)에 출력하고, 실회전수 Nθ가 회전수지령치 Ny와 일치하도록 제어한다.

제 30 도에 상기 수순 S113에서 행해지는 처리내용을 플로차트로 나타낸다. 먼저 수순 S150에 있어서 A=Nθ-Ny를 연산하고, 실회전수 Nθ와 회전수지령치 Ny의 편차 A를 구한다. 이어서 수순 S151에서 편차 A의 절대치와 미리 설정된 불감대를 정하는 값 ΔA과의 대소를 판정하고, 편차 A의 절대치가 설정치 ΔA보다 클 경우에는 수순 S152으로 이행하여 편차 A의 플러스마이너스를 판정한다. 여기서 편차 A가 플러스인 경우에는 수순 S153으로 이행하여 펄스모터(266)를 정회전 방향으로 구동하는 제어신호를 출력한다. 이로인해 연료분사장치(264)의 연료분사량이 증대하고, 실회전수 N_θ가 회전수지령치 Ny와 일치하도록 제어된다. 편차 A가 마이너스인 경우에는 수순 S154으로 이행하여 펄스모터(266)를 역회전방향으로 구동하는 제어신호를 출력한다. 이로 인해 연료분사장치(264)의 연료분사량이 감소하고, 실회전수 N_θ가 회전수지령치 Ny와 일치하도록 제어된다.

수순 S151에서 편차 A의 절대치 가 설정치 ΔA보다 작을 경우에는 수순 S155으로 이행하여 제어신호의 출력을 정지시킨다. 이로인해 펄스모터(266)의 회전은 정지하고, 엔진회전수는 일정하게 유지된다.

다시 제 24 도로 돌아가서, 수순 S114에서는 제 23 도에 도시한 콘트롤러(240)의 D/A 변환기(240d) 및 증폭기(240f)를 통해서 전자비례밸브(209)에 보정치 Qns가 제어신호로서 출력되고, 제 21 도에 도시한 압력보상밸브(206), (207)를 제어한다. 이로써, 차압목표경전각 QΔ_P이 제한목표경전각 Q_T보다 작을 때는 수순 S111의 블록(335)(제 28 도)에서 보정치 Qns가 0이 되고, 압력보상밸브(206), (207)는 스프랭(206d), (207d)의 설정치대로 압력보상제어를 행한다. 차압목표경전각 QΔ_P이 제한목표경전각 Q_T보다 커지면 수순 S111에서 보정치 Qns가 Qnsmax를 최대치로 하여 편차 ΔQ의 증가와 함께 증가하고, 압력보상밸브(206), (207)의 스프링(206d), (207d)의 밸브개방방향의 제어력을 약화시킨다. 이로 인해 압력보상밸브(206), (207)의 설정차압은 감소하고, 총소비가능 유량보정제어가 행해진다.

이상의 제어수순중, 유압펌프(201)의 제어계와 엔진(263)의 제어계를 제어블록도에 종합한 것이 제 31 도이다. 도면중, (240A)는 펌프 및 엔진공통의 제어부이며,(240B)는 엔진제어부이며,(240C)는 펌프제어부이다. 공통의 제어부(240A)에 있어서, 유압펌프블록(400)은 제 24 도의 수순 S101에 대응하고, 제 25 도에 도시한 입력토크제한함수에 의해 제한목표경전각 Q_T을 연산하고 있다. 블록(401), (402), (403)은 수순 S102에 대응하고, 이중 가산블록(401)및 비례연산블록(402)이 제 26 도의 연산부(320)에 대응하고, 가산블록(403)이 가산기(321)에 대응하며, 이들 블록에 의해 차압목표경전각 αΔ_P이 연산된다. 블록(401)은 제 24 도의 수순 S104, S105, S106에 대응하고, 여기서 2개의 목표토출량 Q_T, QΔ_P의 작은쪽이 지령치 QO로서 선택된다.

엔진제어부(240B)에 있어서, 블록(405), (406), (407), (408)은 제 24 도의 수순 S107에 대응하고, 이중 가산블록(405)및 비례연산블록(406)은 제 27 도의 연산부(330)에 대응하고, 가산블록(407)이 가산기(331)에 대응하고, 블록(408)이 리미터(332)에 대응하며, 목표회전수 Nns가 연산된다. 블록(413)은 제 24 도의 수순 S108, S109, S110에 대응하고, 여기서 2개의 목표회전수, Nx, Nns가 큰쪽이 최종적인 목표회전수, 즉 회전수지령치 Ny로서 선택된다. 블록(414)은 수순 S113에 대응하는 서보제어의 블록이며, 여기서 회전수지령치 Ny와 설회전수 N_θ에 의거하여 펄스모터(266)의 제어가 행해진다.

펌프제어부(240C)에 있어서, 블록(409), (410), (411)은 제 24 도의 수순 S112에 대응하고, 가산블록(409)이 수순 S140에 대응하고, 블록(410), (411)이 수순 S141-S145에 대응하며, 각각 전자밸브(216g), (216)에 제어신호를 출럭한다.

[작용효과]

다음에, 이상과 같이 구성된 본 실시예의 작용 및 효과를 설명한다.

예를 들면 평지정속주행이나 고개길을 내려갈 때 같이 저부하의 운전상태에 있어서, 회전수설정장치(268)에 의해 비교적 저속의 목표회전수 Nx가 설정되어 있다고 하자, 콘트롤러(240)의 제어부(240A)에 있어서는 경전각지령치 Q_O로서 차압목표경전각 QΔ_P이 선택되고, 펌프제어부(240C)에 의해 펌프토출압력과 주행 부하압력과의 차압이 일정하게 되도록 유압펌프(201)가 로드센싱제어된다. 한편, 이때 엔진제어부(240B)에 있어서는 편차 ΔQ는 마이너스의 값이기 때문에 편차 ΔQ에 의거한 목표회전수 Nns는 연산되지 않고, 엔진(263)의 회전수지령치 Ny로서는 목표회전수 Nx가 선택된다. 이 때문에, 엔진(263)의 회전수는 목표회전수 Nx와 일치하도록 제어되고, 차량은 이 엔진회전수로 평지정속주행 또는 내리막주행한다.

이와 같은 운전상태로부터 고개길을 올라가거나 가속주행하는 등 부하 또는 액튜에이터의 요구유량이 증대하면, 콘트롤러(204)의 제어부(240A)에 있어서 차압목표경전각 QΔ_P은 제한목표경전각 QT보다 커지며, 제한목표경전각 QT이 지령치 QO로서 선택된다. 즉, 유압 펌프의 토출량은 입력토크제한 제어되고, 펌프토출량이 포화되려고 한다. 이때, 엔진제어부(240B)에서는 동시에 편차 ΔQ가 플러스의 값으로서 연산되고, 이것에 의거하여 목표회전수 Nns가 연산된다. 이 목표회전수 Nns는 편차 ΔQ가 플러스의 값으로서 연산되고 있는 동안에는 증대하고, 최종적으로는 목표회전수 Nx보다 커진다. 이 때문에, 엔진(263)의 회전수지령치 Ny로서 목표회전수 Nns가 선택되고, 엔진회전수는 상승한다.

그 결과, 펌프토출량의 포화가 해소되고, 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따른 소망의 주행속도가 얻어진다.

따라서, 목표회전수 Nx를 최대치 Nxmax 이하의 낮은 값으로 설정하고, 저속의 엔진회전수로 의도하는 주행을 행할 수 있으므로, 연료비가 저하되고, 경제적인 운전이 가능해지는 동시에, 엔진소리가 작아져서 소음을 저감할 수 있다.

다음에, 주행발진시나 고개길을 오를 때와 같이 고부하의 단독 주행을 할 때, 또는 주행과 붐의 복합조작과 같이 액튜에이터(202), (203)의 요구유량이 클 때등, 유압펌프(201)의 토출압력 또는 토출량이 빈번히 증대하는 조건하에서의 운전상태에 있어서, 회전수 설정장치(268)의 목표회전수를 최대 Nxmax로 설정한다고 하자, 이때, 콘트롤러(240)의 제어부(240A)에 있어서, 차압목표경전각(QΔ_P이 제한목표경전각 QT보다 커지면, 지령치 Q_O로서 제한목표치 Q_T가 선택되고, 펌프토출량이 포화하려고 하면, 엔진제어부(240B)에서는 상술한 바와같이 편차 ΔQ에 의거하여 목표회전수 Nns가 연산된다. 이때, 상술한 바와같이 Nnsmax〉Nxmax이므로 목표회전수 Nns가 목표회전수 Ny로서 선택되고, 엔진회전수는 상승한다. 그 결과, 펌프 토출량의 포화가 해소되므로, 소망의 액튜에이터속도가 얻어지는 동시에, 복합조작의 경우에는 액튜에이터의 속도비를 유지할 수 있으며, 조작성을 향상할 수 있다.

또, 그후 예를 들면 부하가 경감되고, 차압목표경전각 QΔ_P이 제한목표경전각 QT보다 작아지는 운전상태로 이행했다고 하면, Nx가 목표회전수 Ny로 되고, 엔진(1)은 회전수설정장치(268)에 설정된 Nnsmax보다도 낮은 목표회전수 Nxmax로 제어된다. 이 때문에, 엔진의 과회전이 방지되고, 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다. 또,목표회전수 Ny가 Nxmax이하로 되는 일이 없으므로, 목표회전수는 빈번히 변동하지 않고, 엔진회전수의 빈번한 변동에 의한 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다.

한편, 그후 액튜에이터(202), (203)의 요구유량이 더욱 증대하든가, 부하압력이 더욱 증대하면, 목표회전수 Nns도 최대 Nnsmax에 달하고, 엔진(263)이 최고회전수에 달한다. 이 경우, 펌프토출량은 최대가능토출량까지 증가하고 있으며, 이 이상의 펌프토출량의 증가는 불가능하게 된다. 이와 같은 상태가 되면, 콘트롤러(240)에 있어서는 편차 ΔQ에 의거하여 총소비가능유량보정제어를 위한 보정치 Qns가 연산되고, 전자비례밸브(209)로부터의 제어압력에 의해 압력보상밸브(206), (207)의 밸브패쇄방향의 제어력이 증대되고, 제어밸브(204), (205)를 흐르는 유량의 분류비가 확보된다. 이로써, 액튜에이터의 절대속도는 작아지나, 속도비는 유지되며, 원활한 복합조작을 유지하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와같이, 본 실시예에 의하면 유압펌프(201)의 토출량이 포화되려고 하면 자동적으로 엔진(263)의 회전수를 올려서 펌프토출량을 증대시키므로, 회전수설정장치(268)에 의한 목표회전수 Nx의 값을 낮게 설정할 수 있고, 연료비, 소음을 저감할 수 있는 동시에, 기기의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또, 펌프토출량의 포화에 의한 액튜에이터의 속도저하 및 복합조작의 조작성의 저하를 방지할 수 있고, 우수한 조작성을 확보할 수 있다. 또한, 목표회전수 Nx의 값을 높게 설정함으로써 엔진회전수의 빈번한 변동을 저감할 수 있고, 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다.

또, 엔진이 최고회전수에 달한 후에는 압력보상밸브의 제어에 의한 총소비가능유량보정제어가 행해지므로, 원활한 복합조작을 계속할 수 있다.

[제 6 의 실시예의 변형]

제 6 의 실시예의 변형 실시예를 제 32 도에 나타낸 플로차트에 의해 설명한다. 도면중, 제 24 도에 나타낸 플로차트의 수순과 같은 수순에는 동일번호를 붙였다. 본 실시예는 엔진(263)의 회전수상승제어와 압력보상밸브(206),(207)의 총소비가능유량보정제어를 확실하게 분리하여 행하도록 한 것이다.

제 32 도에 있어서, 수순 S105, S106에서 경전각지령치 QO를 결정할 때까지의 처리는 제 6 의 실시예와 같다. 이후, 본 실시예에서는 포텐쇼미터(267)로 검출된 엔진(263)의 실회전수가 최고회전수 Nmax에 달했는지 여부를 판정한다. 여기서 최고회전수 Nmax에 달해 있지 않다고 판정되면, 제 6 의 실시예의 제 24 도에 도시된 수순 S111, S114을 제외한 수순 S107, S108, S109, S110, S112A, S113으로 이행한다. 이로써, 압력보상밸브(206), (207)를 제외한 제어, 즉 유압펌프(201)의 로드센싱제어 및 엔진(263)의 회전수상승제어가 행해진다. 수순 S115에서 최고회전수 Nmax에 달했다고 판정되면, 제 6 의 실시예의 제 24 도에 나타낸 수순 S111, S112B, S114으로 이행하고, 엔진(263)을 제외한 제어, 즉 유압펌프(201)의 로드센싱제어 및 압력보상밸브(206), (207)의 제어가 행해진다.

본 실시예에 의하면, 엔진(263)이 최고회전수에 달하기 전에는, 압력보상밸브(206),(207)의 제어는 행해지지 않으며, 엔진(263)이 최고회전수로 되어 비로서 압력보상밸브(206), (207)의 제어가 행하여지도록 하였으므로, 엔진(263)의 제어와 압력보상밸브(206), (207)의 제어의 간섭을 방지할 수 있고, 안정된 엔진(263)의 제어를 행할 수 있다.

그리고, 이상의 실시예에서는 엔진회전수가 최고회전수 Nmax에 달하고 나서 압력보상밸브(206), (207)의 제어를 개시하도록 하였으나, 엔진회전수가 최고회전수 Nmax보다 낮은 소정치 Nc에 달하고 나서 압력보상 밸브(206), (207)의 제어를 개시하도록 해도 되며, 이 경우에는 필요없이 엔진회전수가 올라가는 것이 방지되고, 소음, 연료비를 저감할 수 있다.

제 6 의 실시예의 다른 변형예를 제 33 도에 의해 설명한다. 본 실시예는 엔진회전수 상승제어와 압력보상밸브 제어와의 전환을 엔진회전수이외의 지표로 행하는 것이다.

제 33 도에 있어서, 수순 S100A에서는 압력신호 PP, 경전각신호 Qθ, 차압신호 ΔP_LS, 실회전수신호 N_θ및 목표회전수신호 Nx에 더하여 액튜에이터조작장치의 파이롯압 예를 들면 주행파이롯압 Pt을 독해입력한다. 이 경우, 주행파이롯압 Pt은 후술하는 제 35 도에 도시한 실시예와 같이 파이롯감압밸브(58)의 출구측에 압력센서를 설치함으로써 검출할 수 있다. 수순 S116에서는 Pt〉0인지 여부, 즉 주행파이롯압 Pt이 발생하고 있는지 여부를 판단하고, 주행파이롯압 Pt이 발생하고 있으면 수순 S107, S108, S109, S110, S112A, S113으로 이행하여, 유압펌프(201)의 엔진(263)의 제어를 행한다. 주행파이롯압 Pt이 발생하고 있지 않을 경우에는 수순 S111, S112A, S114으로 이행하여 유압펌프(201)와 압력보상밸브(206),(207)의 제어를 행한다.

본 실시예에 의하면, 유압펌프(201)의 토출량이 포화되었을 때, 주행에 대해서는 엔진회전수 상승제어를 선택하고, 주행이외의 액튜에이터조작에 대해서는 압력보상밸브의 제어를 선택하므로, 유량의 변동이 비교적 적고, 엔진제어의 응답성의 지연성이 그다지 문제가 되지 않은 주행에 대해서는 엔진회전수 상승제어에 의해 충분한 유량을 공급할 수 있으며, 그외의 액튜에이터에 대해서는 엔진회전수 상승제어는 행하지 않고, 응답성이 우수한 압력보상밸브에 의한 총소비 가능유량보정제어를 행할 수 있고, 각 액튜에이터의 특성에 적합한 최적의 제어를 행할 수 있다.

[제 6 의 실시예의 또 다른 변형]

제 6 의 실시예의 또 다른 변형 실시예를 제 34 도에 의해 설명한다. 도면중, 제 21 도 및 제 31 도에 도시한 부재와 동일부재에는 동일부호를 붙였다. 제 6 의 실시예에서는 토출압력 Pp과 제 25 도의 입력토크제한함수 F(Pp)로부터 제한목표경전각 QT을 결정하였으나, 본 실시예에서는 다시 엔진(263)의 회전수편차 ΔN를 사용하여 입력제한목표치 Q_T를 결정하는 것이다.

제 34 도에 있어서, 블록(450)은 포텐쇼미터(267)에서 검출된 회전수 N_θ또는 블록(413)에서 결정된 회전수지령치 Ny와 제 21 도에 가상선으로 표시한 회전센서(280)에서 검출된 실회전수 Nr를 비교하여, 회전수편차 ΔN를 연산하는 가산블록이며, 압력센서(214)에서 검출된 펌프압력 Pp과 가산블록(450)에서 연산된 회전수편차 ΔN는 목표경전각연산블록(451)에 입력된다. 블록(451)에는 도시한 바와 같이 펌프토출압력 Pp과 회전수편차 ΔN를 변수로 한 입력토크제한 함수 f1(Pp, ΔN)가 미리 설정되어 있으며, 입력토크제한함수f1(Pp, ΔN)는 회전수펀차 ΔN의 증가에 따라서 목표토출량 QT과 토출압력 Pp과의 적이 작아지도록 함수관계가 설정되어 있다. 블록(451)에서는 이 업력토크제한함수 f1(Pp, ΔN)로부터 제한목표경전각 Q_T을 연산한다. 기타의 구성은 제 31 도에 도시한 제어부(240A)와 같다.

본 실시예에 의하면, 회전수편차 ΔN의 증가에 따라서 목표토출량 Q_T과 토출압력 Pp의 적이 작아지도록 유압펌프(201)의 입력토크제한제어가 행해지므로, 엔진(263)의 출력마력을 최대한 유효하게 이용하는 것이 가능해진다.

[제 7 의 실시예]

본원 발명의 제 7 의 실시예를 제 35 도 내지 제 37 도에 의해 설명한다. 도면중,제 21 도 내지 제 31 도에 도시한 부재 또는 수순과 같은 것에 동일부호를 붙였다.

제 35 도에 있어서, 파이롯감압밸브(58)의 출측에는 압력센서(262)가 배치되고, 압력센서(262)에 의해 주행파이롯압을 검출하고, 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp을 검출한다. 그 출력신호는 콘트롤러(300)의 입력부인 A/D 콘버터(240a)(제 23 도 참조)에 입력된다. 다른 하드적 구성은 제 21 도의 실시예와 같다.

제 36 도에 콘트롤러(300)의 메모리에 격납되어 있는 제어프로그램을 플로차트로 나타낸다. 또한, 제 36 도에서는 도시의 편의상 엔진제어에 관한 수순만을 도시하며, 유압펌프(201)의 로드센싱제어 및 압력보상밸브(206), (207)의 제어에 관한 수순은 생략하였다.

제 36 도에 있어서,수순 S100B에서 압력신호 Pp, 경전각신호 Q_θ, 차압신호 ΔP_LS, 회전수신호 N_θ및 목표회전수신호 Nx에 더하여, 압력센서(262)에서 검출된 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp의 신호를 독해입력한다. 그후, 수순 S101으로부터 수순 S107까지는 제 24 도에 도시한 제 6 의 실시예와 같으며, 수순 S103에서는 경전각편차 ΔQ가 연산되고, 수순 S105, S106에서는 경전각지령치 Q_O가 연산되며, 수순 S107에서는 목표회전수 Nns가 연산된다.

이어서, 수순 S170에 있어서, 압력센서(262)에서 검출된 조작량 xp이 소정치 xk보다 큰지 여부가 판단되고, 크다고 판단된 경우에는 제 6 의 실시예와 같은 수순 S108, S109, S110으로 이행하고, 목표회전수 Nns가 회전수설장장치(268)에서 설정된 목표회전수 Nx보다 커지면 이 값이 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 회전수상승제어가 행해진다. 수순 S170에서 조작량 xp이 소정치 xk이하라고 판단된 경우에는 수순 S110으로 이행하고, 설정목표회전수 Nx를 회전수령치 Ny로서 선택한다.

제 37 도는 상기 플로차트의 수순 S170이후의 기능을 제어블록도로 나타낸 것이다. 도면중, 제 31 도에 도시한 블록과 동일한 기능의 것에는 같은 부호를 붙였다. 블록(420)은 압력센서(262)에서 검출된 조작량 xp이 소정치 xk이상이 되면 레벨 1의 신호 β를 출력하고, 그 신호 β는 스위치(421)에 보낸다. 스위치(421)는 신호 β가 없을 때는 열려 있으며, 목표회전수 Nns의 최대치선택블록(413)에의 전달을 차단하고, 신호 β가 생성되면 닫히며, 목표회전수 Nns를 최대치선택블록(413)에 전달한다.

이상과 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 파이롯감압밸브(58)의 파이롯압 즉 조작량 xp이 소정치 xk를 초과하는 범위에서는 스위치(421)가 닫혀 있으므로, 제 31 도에 도시한 엔진제어부(340B)와 실질적으로 같은 구성이 된다. 조작량 x이 소정치 xk이하일때는 스위치(421)가 열려 있으므로, 제 31 도에 도시한 엔진제어부(240B)의 목표회전수 Nns를 연산하는 기능이 없는 것과 같은 상태가 된다. 이 때문에, 회전수지령치 Ny는 목표회전수 Nx에 의해서만 정해지고, 회전수설정장치(268)의 설정에 따른 회전수가 얻어진다. 즉, 회전수설정장치(268)를 조작하지 않는 한 엔진회전수는 변동하지 않는다.

따라서, 본 실시예에 의하면 제 6 도의 실시예와 실질적으로 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 파이롯감압밸브(58)의 조작량을 작게하고, 미속도주행을 행하는 경우에는 부하가 일시적으로 커지며, 유압펌프(201)가 일시적으로 입력토크제한제어 되었다고 해도 엔진회전수는 상승하지 않으므로, 엔진회전수의 변동이 방지되어 조작성이 향상된다. 또, 미속도 주행시에 엔진회전수의 변동이 없으므로, 귀에 거슬리지 않고, 더욱 엔진회전수의 빈한 변동에 의한 연료비의 악화를 방지할 수 있다. 또, 조작량 xp이 소정치 xk를 초과한 경우에는 엔진회전수 상승제어가 행해지므로, 엔진의 구동상태가 운전자의 의사와 일치하여, 양호한 조작감을 얻을 수 있다.

[제 8 의 실시예]

본원 발명의 제 8 의 실시예를 제 38 도 및 제 39 도에 의해 설명한다. 도면중,제 21 도 내지 제 31 도 및 제 35 도-제 37 도에 도시한 부재 또는 수순과 동일한 것에는 같은 부호를 붙였다.

제 38 도는 본 실시예의 제어프로그램을 나타내는 플로차트이며, 제 36 도와 마찬가지로 엔진제어에 관한 수순만을 도시하고 있다.

제 38 도에 있어서, 수순 S100B-107까지는 제 36 도의 제 7 의 실시예와 같다. 이어서, 수순 S172에서 압력센서(262)에서 검출되는 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp과 제 3 의 목표회전수 Nt의 미리 기억되어 있는 함수 Nt=f(xp)로부터 조작량 xp에 따라서 증가하는 목표회전수 Nt를 연산한다. 여기서, 목표회전수 Nt의 최고회전수 Ntmax는 목표회전수 Nx의 경우와 마찬가지로, 엔진(263)이 낼 수 있는 최고회전수이하의 값으로 설정한다. 즉, 목표회전수 Nns의 최대치 Nnsmax는 다른 2개의 목표회전수 Nx, Nt의 최대치 Nxmax, Ntmax 보다 큰 값이 된다.

이어서, 수순 S170으로 이행하고, 압력센서(262)에서 검출된 파이롯감압밸브 (58)의 조작량 xp이 소정치 xk 보다 큰지 여부가 판단되고, 크다고 판단된 경우에는 수순 S172으로 이행하고, 목표회전수 Nns가 수순 Sl71에서 연산된 목표회전수 Nt보다 큰지 여부가 판단된다. 수순 S172에서 Nns≥Nt 라고 판단된 경우에는 제 6 의 실시예와 같은 수순 S108, 109, 110으로 이행하고, 목표회전수 Nns가 목표회전수 Nx보다 커지면, 이 값이 회전수지령치 Ny로서 선택되고, 회전수상승제어가 행하여진다.

수순 S170에서 조작량 xp이 소정치 xk이하라고 판단된 경우, 또는 수순 S172에서 목표회전수 Nns가 목표회전수 Nt보다 작다고 판단된 경우에는 수순 S173으로 이행하여, 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx 보다 큰지 여부가 판단되며, Nt〈Nx라고 판단되면 상술한 수순 S110으로 이행하여 목표회전수 Nx가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, Nx에 의거한 통상의 회전수제어가 행해진다. 수순 S173에서 Nt≥Nx라고 판단되면 수순 S174로 이행하여, 제 2 의 목표회전수 Nt가 회전수지령치 Ny로서 선택되고, Nt에 의거한 엔진(263)의 회전수제어가 행해진다.

제 39 도는 상기 플로차트의 수순 S171 이후의 기능을 제어블록도로 나타낸 것이다. 도면중, 제 31 도 및 제 37 도에 도시한 블록과 동등한 기능의 것에는 동일한 부호를 붙였다. 블록(423)은 압력센서(262)에 의해 검출된 파이롯감압밸브(58)의 조작량 xp을 입력하고, Nt=f(xp)의 함수에 의해 조작량 xp에 따라서 증가하는 목표회전수 Nt를 연산하는 블록이며, 여기서 연산된 목표회전수 Nt는 스위치(421)의 출력과 함께 최대치선택블록(424)에 송출되어 양자중 큰 쪽의 값이 선택되고, 그 출력이 최대치선택블록(413)에 출력된다.

이상과 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 파이롯감압밸브(58)의 파이롯압 즉 조작량 Xp이 소정치 Xk를 초과하는 범위에서는 스위치(421)가 닫혀 있으므로, 목표회전수 Nx, Nns, Nt의 최대치가 회전수지령치 Ny로 된다. 따라서, 유압펌프(201)의 토출량이 포화되려고 할 때는 목표회전수 Nns가 회전수지령치 Ny로서 선택되어 자동적으로 엔진(263)의 회전수상승제어가 행해진다. 이것은 Npmax〉Ntmax 그리고 Npmax〉Ntmax이므로 목표회전수 Nx, Nt가 최대치에 있는 경우도 마찬가지이다.

유압펌프(201)의 토출량이 포화되어 있지 않을 때는 목표회전수 Nx와 Nt의 큰쪽의 값이 회전수지령치 Ny가 된다. 이 때문에, 목표회전수 Nx를 Nxmax이하로 설정한 경우에는 파이롯감압밸브(58)의 답입량 즉 조작량 xp이 증대하고, 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx보다 커지면 회전수지령채 Ny가 증대하고, 엔진회전수가 상승한다. 즉, 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx를 초과하는 범위에서 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따라서 엔진회전수가 제어된다.

조작량 xp이 소정치 xk이하일 때는 스위치(421)가 열려 있으므로, 목표회전수 Nns는 출력되지 않는다. 이 때문에, 목표회전수 Nt가 설정회전수 Nx보다 작아지도록 설정하면, 회전수지령치 Ny는 목표회전수 Nt에 의해서만 정해지므로, 엔진회전수는 변동하지 않는다. 즉, 제 7 의 실시예와 마찬가지로 양호한 미속 도주행이 가능하다.

따라서, 본 실시예에 의하면 제 7 의 실시예와 실질적으로 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 파이롯감압밸브(58)의 조작량을 소정치 xk이상으로 하고, 유압펌프(201)의 토출량이 포화되지 않는 운전상태에 있어서는 목표회전수 Nt가 목표회전수 Nx를 초과한 범위에서 파이롯감압밸브(58)의 답입량에 따라서 엔진회전수가 제어되므로, 본건 출원인에 앞서 일본국에 출원하여 공개된 일본국 특개소 63(1988-239327호에 기재된 발명과 같이, 목표회전수 Nx를 낮게 설정하여 연료비의 저하를 도모할 수 있는 동시에, 파이롯감압밸브(58)의 조작량에 비례한 강력한 조작감을 얻을 수 있고, 조작성을 향상시킬 수 있다.

[제 9 의 실시예]

본원 발명의 제 9 의 실시예를 제 40 도에 의해 설명한다. 도면중 제 21 도, 제 31 도 등에 도시한 부재와 동등한 부재에는 동얼부호를 붙였다. 본 실시예는 엔진회전수 상승제어시에 유압펌프의 토출량을 제한 목표경전각 QT으로 유지하고, 로드센싱제어와 엔진회전수 상승제어의 간섭을 방지하는 예이다.

즉, 제 21 도 및 제 31 도의 실시예에서는 펌프토출량이 포화상태가 되고, 차압목표경전각 QΔp이 제한목표 경전각 Q_T보다 큰 상태로 있을 때는 유압펌프(201)는 제한목표경전각 Q_T으로 유지되며, 목표회전수 Nns에 의거한 엔진(263)의 제어에 의해 펌프토출량이 증가하고, 포화상태가 해소된다.

한편, 목표회전수 Nns에 의해 엔진회전수 상승제어가 되고 있는 상태에서, 파이롯감압밸브(58)의 페달의 답입이 귀환되어 조작량 xp이 작아지면, 제어밸브(204)의 통과유량이 감소하고, 제한목표경전각 Q_T으로 차압목표경전각 QΔp보다 큰 값이 연산되며, 유압펌프(201)의 토출량은 차압목표경전각 QΔp에 의거하여 제어되어 토출량은 감소된다. 그러나, 지금까지의 실시예의 구성에서는 이때 동시에 목표회전수 Nns의 값도 작아지고, 엔진(263)의 회전수도 감소한다. 그 과정에서 유압펌프(201)의 토출량이 제어밸브(204)의 통과유량 보다 작아지려고 하면, 재차 차압목표경전각 QΔp이 증가하여 제한목표경전각 Q_T을 초과하고, 유압펌프(201)가 입력토크제한제어 되는 동시에, 목표회전수 Nns가 다시 커지며, 엔진회전수가 증가한다. 이상의 것이 반복되어 결과적으로 로도센싱제어와 엔진회전수상승제어가 상호 간섭하고, 헌팅현상을 일으킬 가능성이 있다.

이상의 헌팅현상을 회피하기 위해서 이루어진 것이 본 실시예이다.

제 40 도에 있어서, 엔진제어부(301B)의 블록(500)은 엔진회전수상승제어가 행해지고 있는지 여부를 판정하고, 그것이 행해지고 있는 경우에 플래그 FNns를 설정하는 블록이다. 그 판정은 목표회전수 Qns에 의해 행하고, Nns가 0부근의 소정치 Nnsa미만의 경우에는 엔진회전수상승제어를 행하고 있지 않으며, 소정치 Nnsa이상의 경우에는 엔진회전수상승제어를 행하고 있다고 판정한다. 그때 플래그 FNns는 엔진 회전수상승제어중에는 1, 제어를 하고 있지 않을 때는 0으로 한다.

공통의 제어부(301A)의 블록(404A)은 최소치선택블록이며, 제 31 도의 블록(404)과 마찬가지로 제한목표경전각 Q_T과 차압목표경전각 QΔp의 대소를 판정하여, 작은쪽을 선택한 후, 그것을 목표경전각 Qor으로서 출력한다.

펌프제어부(301C)의 블록(501)은 유압펌프(201)의 경전각목표치선택스위치이다. 여기서는 목표회전수 Nns의 플래그 FNns를 받아서, FNns가 0인 경우에는 최소치선택블록(404A)이 선택한 경전각목표치 Qor를 선택하고, FNns가 1인 경우에는 입력제한목표유량 Q_T을 선택하여, 그것을 경전각지령치 Qo로서 출력한다.

기타의 블록은 제 31 도와 같은 것이다.

다음에, 본 실시예의 동작을 설명한다. 제어밸브(204), (205)의 요구유량이 제한목표경전각 QT보다 적은 상태일 때는 차압목표경전 QΔp이 Q_T보다 작고, 블록(404A)에서는 선택후 경전각목표치 Qor로서 차압목표경전각 QΔp을 선택한다. 동시에, 목표회전수 Nns는 0이 된다. 그때, 플래그 FNns는 0이 되고, 경전각목표치선택스위치(501)는 경전각지령치 Qo로서 경전각목표치 Qor를 선택한다. 그 결과, 유압펌프(201)는 차압목표경전각 QΔp으로 제어된다.

파이롯감압밸브(58)의 답입량이 증대하는 등 하여 제어밸브(204), (205)의 요구유량이 입력제한목표토출량 QT 보다 커지면, 차압목표경천각 QΔp이 QT 보다 커지며, 블록(404A)에서는 경전각목표치 Qor로서 Q_T를 선택한다. 동시에 편차 ΔQ가+가 되고, 목표회전수가 증가한다. 그때, 목표회전수 Nns가 소정치 Nnsa를 초과하면 플래그 FNns는 1이 되고, 경전각목표치선택스위치(501)는 경전각지령치 Qo로서 제한목표경전각 Q_T이 선택한다. 그 결과, 유압펌프(201)는 제한목표경전각 Q_T으로 제어된다. 또, 엔진(262)의 회전수는 목표회전수 Nns에 의해 상승제어되고, 포화상태는 해소된다.

여기까지는 제 31 도의 실시예와 같은 동작을 한다.

그후, 파이롯감압밸브(58)은 답입량이 감소하는 등 하여 제어밸브(204), (205)의 요구유량이 감소하면, 차압목표경전각 QΔp이 감소하여 제한목표경전각 QT 보다 적어진다. 그러면, 블록(204A)에서는 경전각목표치 Qor로서 QΔp를 선택한다. 그때, 편차 ΔQ는 -가 되며, 과도적으로 목표회전수 Nns는 서서히 감소하기 때문에 +의 값 그대로이며, 목표회전수 Nns가 소정치 Nnsa이상인 동안에는 플래그 FNns는 1로 유지된다. 그 때문에, 경전각목표치선택스위치(301)는 경전각지령치 Qo로서 제한목표경전각 Q_T을 선택하고, 유압펌프(201)는 Q_T로 제어된 상태를 유지한다. 이 상태는 목표회전수 Nns가 소정치 Nnsa까지 감소하여 엔진(263)의 회전수도 그것에 따라 감소하고,제어밸브(204),(205)의 통과유량이 Q_T와 일치할 때까지 계속 된다. 이로써, 상술한 바와 같은 유압펌프(201)가 목표경전각으로 제어되어서 엔진회전수상승제어와 간섭되는 것을 방지한다.

목표회전수 Nns가 소정치 Nns가 되어 플래그 FNns가 0으로 전환되면, 경전각목표치선택스위치(501)는 경전각지령치 Qo로서 차압목표경전각 QΔp을 선택한다. 그후, 차압목표경전각 QΔp은 제어밸브(204),(205)의 요구유량과 일치하도록 제어된다.

본 실시예에 의하면, 제 6 의 실시예의 효과에 더하여, -엔진회전수상승제어로부터 조작수단의 조작량을 감소시켜 요구유량이 감소하는 경우에도, 엔진회전수상승제어와 유압펌프의 로드센싱제어의 간섭을 방지하고, 보다 안정된 제어를 행할 수 있다.

[제 10 의 실시예]

본원 발명의 제 10 의 실시예를 제 41 도에 의해 설명한다. 본 실시예는 제 40 도에 도시한 실시예에 있어서의 목표경전각의 연산을 비례형으로부터 적분형으로 변경한 것이다.

제 40 도에 있어서, 공통의 제어부(302A)의 블록(600)은 목표토출압력연산블록이며, 전회의 경전각지령치 Qo-1를 입력하고, 미리 설정된 유압펌프(201)의 입력제한토크로부터 현재 허용할 수 있는 목표토출압력 Pr을 연산한다. 목표토출압력 Pr은 차압연산블록(601)에 송출되고, 여기서 목표토출압력 Pr과 현재의 토출압력 Pp을 비교하여 차압 ΔP_LS을 연산한다. 차압 ΔP_LS은 목표경전각증분(增分) 연산블록(602)에서 적분게인 Klp이 곱해지고, 제어 1사이클타임의 목표경전각의 증분 ΔQps을 연산한다.

증분 ΔQps은 블록(402)에서 연산된 목표경전각증분 ΔQΔp과 함께 최소치선택블록(404B)에 보내고, 여기서 양자의 대소를 비교하여 작은쪽을 증분 ΔQor으로서 출력한다.

펌프제어부(302C)의 선택스위치(501A)에서는 엔진제어부(302B)의 블록(500)이 출력한 목표회전수 Nns에 의거한 플래그 FNns를 받아서, FNns가 0인 경우에는 최소치선택블록(404B)이 선택한 증분 ΔQor을 선택하고 FNns가 1인 경우에는 증분 ΔQps을 선택하여, 증분 ΔQo으로서 출력한다.

선택스위치(501A)에서 선택된 증분 ΔQo은 블록(603)에서 전회의 제어사이클로 연산된 경전각지령치 Qo-1와 가산되어, 금회의 경전각지령치 Qo를 산출한다.

2개의 증분 ΔQps,ΔQp은 또 엔진제어부(302B)의 블록(405A)에 보내서 양자의 차신호인 편차 ΔQ를 연산한다.

기타의 구성은 제 31 도와 같은 것이다.

제 41 도에서 블록(40l),(402),(403B),(501A),(603)의 흐름은 제 40 도의 로드센싱제어에 있어서의 블록(401),(402),(403),(404A),(501)의 목표경전각의 연산의 흐름과 같은 것이다. 한편, 블록(600)(601),(602),(404B),(501A),(603)의 흐름은 제 40 도의 블록(400),(404A),(501)의 목표경전각의 연산의 흐름을 대신하는 것이다.

제 40 도에서는 유압펌프(201)의 토출압력 Pp으로부터 직접 제한목표경전각 QT을 산출하는 비례형의 제어를 행하고 있는데 대해, 본 실시예의 제 41 도에서는 유압펌프(201)의 입력제한토크로부터 산출한 목표토출압력 Pr으로 제어하기 위한 증분 ΔQps을 연산하고, 그 값을 전회의 경전각목표치에 가산하는 적분형의 제어에 의해 입력제한목표치를 연산하도록 하고 있다. 단, 제 41 도의 블록도에서 최소치선택(404B),선택스위치(501A)는 경전각중분에 대하여 작용하도록 하고 있다. 그것은 다음 이유에 근거한다.

본 실시예에 있어서, 제 40 도와 같이 목표토출량을 연산하면,

QT=Qo-1+ΔQps…………………………………………(5)

QΔ=Qo-1+ΔQΔp………………………………………(6)

여기서,

Qo=Select(Min(QT,QΔp),QT)

이므로, (5),(6)을 대입하면,

Qo=Qo-1+Select(Min(ΔQps,ΔQΔp),ΔQps)

가 되고, 제 40 도와 제 41 도는 같은 기능을 수행한다. 즉, 제 41 도의 로드센싱제어에 있어서는 차압의 제어로부터 연산되는 목표경전각의 증분과, 제한토크로부터 연산되는 목표경전각의 증분을 항상 비교하여, 그들의 최소치를 현재의 펌프토출량에 가산함으로써, 항상 펌프의 토출량이 어느쪽으로 제어되어야 하는가를 판정하고 있다.

또, 편차의 연산블록(405A)대신에 제 40 도의 블록(405)과 같이 목표경전각을 사용하면,

ΔQ=QΔp-Q_T

여기서, (5),(6)식을 대입하면,

ΔQ=(Qo-1+ΔQΔp)-(Qo-1+ΔQps)=ΔQΔp-ΔQps

가 되고, 제 41 도의 붙록(405A)은 제 40 도의 블록(405)과 등가(等價)가 된다. 블록(406)이하는 제 40 도의 것과 완전히 동일한 동작을 한다.

본 실시예에 의하면, 기본적인 기능은 제 40 도의 실시예와 같으며, 유압펌프의 제한목표경전각과 차압목표경전각과의 편차 ΔQ에 의해 목표회전수 Nns를 구하고, 그 Nns에 의해 엔진회전수를 상승제어하여, 유압펌프의 포화상태를 해소한다. 또, 이 엔진(263)의 회전수가 상승제어되고 있는 상태에서, 유압펌프(201)가 차압목표경전각으로 제어되고, 엔진회전수상승제어와 간섭하는 것을 방지하는 것도 동일하다.

단, 본 실시예에서는 목표경전각의 연산에 적분형을 사용함으로써, 유압펌프가 차압목표경전각으로 제어되고 있는 상태로부터 제한목표경전각으로 제어를 이행할때 또는 그 반대일때, 새로운 목표토출량 Qo이 반드시 전회의 경전각지령치 Qo-1로부터 연산되고 있으며, 그 이행을 원활하게 행할 수 있다. 이 때문에, 제어가 이행할 때 유압펌프가 동작을 하지 않으며, 보다 안정된 제어를 행할 수 있다.

[제 11 의 실시예]

본원 발명의 제 11 의 실시예를 제 42 도에 의해 설명한다. 도면중 제 31 도에 도시한 부재와 동일부재에는 동일부호를 붙였다. 본 실시예는 목표회전수 Nns의 연산부분의 구성이 이제까지의 실시예와는 다르다.

즉, 엔진제어부(303B)의 블록(701)은 반파(半波)정류기이며, 공통의 제어부(303A)의 가산기(401)에서 연산된 차압편차 ΔP_A=ΔP_O-ΔP_LS를 입력하고, ΔP_A≥0일때는 ΔP_B=0을 출력하며, ΔP_A〈0일때는 ΔP_B=ΔP_A를 출력한다. 반파정류기(701)의 출력 ΔP_B및 상기 입력편차 ΔP_A는 선택스위치(702)에 입력된다. 선택스위치(702)는 가산기(405)의 출력 ΔQ을 받고, ΔQ이 플러스일때 즉 차압목표경전각 ΔQΔp≥제한목표경전각 Q_T일때는 값 ΔPA을 선택하고, ΔQ가 마이너스일때 즉 QΔp〈Q_T일때는 값 ΔP_B을 선택하여, 그것을 증분 ΔN'ns으로서 출력한다. 이 값 ΔN'ns은 가산기(407)에서 1제어사이클전의 출력 Nns-1과 가산되고, 중간치 ΔN'ns를 얻는다. 이 값 N'ns은 리미터(408)에 보낸다. 리미터(408)는 값 N'ns이 최대치를 초과하지 않도록 하기 위한 것이며, 그것을 목표회전수 Nns로서 출력한다.

이와 같은 구성에 의해 차압목표경전각 aΔp이 제한목표경전각 Q_T보다 크고,엔진회전수상승제어가 필요할 때는 선택스위치(702)에서 중간치 N'ns로서 ΔP_A(〉0)이 선택되고, 플러스의 ΔP_A로부터 얻어진 목표회전수 Nns로 엔진(263)의 회전수를 상승제어한다. 이에 대해, QΔp〈Q_T으로 엔진회전수상승제어에 필요가 없을 때는 비록 유압펌프의 로드센싱제어의 응답지연에 의해 차압 ΔP_LS이 저하해도, 반파정류기(701)에서 플러스의 부분이 커트된 ΔP_B가 선택스위치(702)에서 증분 ΔN'ns으로서 선택되어 N'ns=Nns=0이 되고, 엔진(263)의 회전수는 상승제어되지 않는다. 한편, 엔진(263)의 회전수가 상승제어되고 있는 상태에서 예를 들면 파이롯감압밸브(58)의 답입이 귀환되고, 유압펌프(201)가 차압목표경전각 QΔp으로 제어되는 경우에는 차압 ΔP_LS이 커지는 결과, 차압편차 ΔP_A가 마이너스가 되고, 그 값은 반파정류기(701)에서 커트되지 않고, 마이너스의 ΔP_A로부터 얻어지는 감소된 목표회전수 Nns로 회전수상승제어를 해제하는 방향으로 엔진(263)을 제어한다.

이와 같이, 본 실시예에 의해서도 제 6 의 실시예와 같은 기능을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는 가산기(407)와 리미터(408)에서 적분제어방식으로 연산하고 있으나, 비례제어방식으로 연산해도 된다.

[기 타]

그리고, 이상의 제 6-제 11 의 실시예에서는 목표회전수 Nns로서 편차 ΔQ를 사용하여 목표회전수 Nns를 연산하고, 회전수설정장치(263)에서 설정된 목표회전수 Nx에 대해 Nns≥Nx일때 Nx대신에 Nns를 과점수(過點數)지령치 y로 하였으나, 편차 ΔQ를 사용하여 제 1 의 실시예의 제 5 도에 도시한 변형예와 마찬가지로 보정회전수를 연산하고, 이것을 목표회전수 Nx에 가산함으로써 회전수지령치 Ny를 만들어 회전수상승제어를 행해도 된다.

또, 이상의 모든 실시예에 있어서, 가변용량형의 유압펌프로서 사판식을 설명하였으나, 사축식등 다른 타입이라도 된다. 또, 액류에이터(202)(203)로서 선회모터와 붐실린더를 설명하였으나, 이것 이외의 액튜에이터라도 된다는 것은 물론이다.

[산업상의 이용가능성]

본원 발명에 의하면, 유압펌프의 토출량이 포하되면 자동적으로 원동기의 회전수를 올려서, 펌프토출량을 증대시키도록 하였으므로, 종래 있는 연료레버에 의한 목표회전수의 설정을 낮게 할 수 있고, 연료비, 소음을 저감할 수 있는 동시에, 기기의 내구성을 향상할 수 있다. 또, 펌프토출량의 포화에 의한 액튜에이터의 속도저하 및 복합조작의 조작성의 저하를 방지할 수 있으며, 우수한 조작성을 확보할 수 있다. 또한, 연료레버에 의한 목표회전수의 설치을 높임으로써, 원동기의 회전수의 빈번한 변동을 저감할 수 있고, 연료비의 저하 및 소음을 저감할 수 있다.

Claims (37)

1. 원동기(1)와, 이 원동기에 의해서 구동되는 가변용량형의 유압펌프(2)와, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 최소한 하나의 유압액튜에이터(6)와, 상기 유압펌프와 상기 액튜에이터의 사이에 접속되고, 조작수단(58)의 조작량에 따라서 상기 액튜에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 제어밸브수단(8)과, 상기 조작수단의 조작량에 따라서 이 조작량이 증대하면 상기 유압펌프의 토출량이 증대하도록 이 유압펌프의 배기량을 제어하는 펌프제어수단(17)과, 상기 원동기의 회전수를 제어하는 원동기제어수단(29)을 구비한 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 원동기제어수단(29)은 상기 유압펌프(2)이 토출량의 포화를 감시하고, 이 유압펌프가 상기 포화에 관하여 소정의 상태에 달하면 상기 원동기(1)의 회전수를 상승시켜서, 포화를 해소하는 제 1 의 제어수단(33,36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단(33,36,74)은 상기 유압펌프(2)의 토출압력과 상기 액튜에이터(6)의 부하압력과의 차압(ΔPLs)을 검출하는 수단(33)을 가지며, 이 차압이 소정치 보다 작아지면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달했다고 판단하고, 상기 원동기의 회전수를 상승시키는 것을 특정으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단(70,100,240)은 상기 유압펌프(2,201)의 배기량(θ_S,θ_L,θr,QΔp)을 검출하는 수단(70)과, 상기 배기량의 제한치(θp,θ_A,Q_T)를 연산하는 수단(101,400)과, 상기 배기량과 제한치와의 차(Δθ,ΔQ)를 연산하는 수단(102,405)을 가지며, 상기 차가 소정치에 달하면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달했다고 판단하고, 상기 원동기(1,263)의 회전수를 상승시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 배기량의 제한치를 연산하는 수단은 최소한 상기 유압펌프(2)의 토출압력으로부터 소정의 입력토크제한함수에 의거하여 입력토크제한제어를 위한 목표배기량(θp,θ_A,θ_T)을 연산하는 수단(101,400)이며, 이 목표배기량을 상기 제한치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 배기량과 그 제한치와의 차를 연산하는 수단은 후자로부터 전자의 차(Δθ)를 연산하는 수단(102)이며, 상기 제 1 의 제어수단(70,100)은 상기 차가 상기 소정치보다 작아지면 상기 유압펌프(2)가 상기 소정의 상태에 달했다고 판단하고, 상기 원동기(1)의 회전수를 상승시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단은 이 유압펌프(2)의 실제의 배기량(θs)을 검출하는 수단(70)이며, 상기 차(Δθ)를 연산하는 수단은 상기 제한치(θp)로부터 이 실제의 배기량을 연산하는 수단(102)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단(100)은 상기 유압펌프(2)의 목표배기량(θ_L,θr)을 연산하는 수단(85,87)을 다시 가지며, 상기 유압펌프(1)의 배기량을 검출하는 수단은 이 유압펌프의 상기 목표배기량을 검출하는 수단이며, 상기 차를 연산하는 수단은 상기 제한치(θ_A)로부터 이 목표배기량의 차를 연산하는 수단(102)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단(240)은 상기 유압펌프(201)의 토출압력과 상기 액튜에이터(202)의 부하압력과의 차압(ΔP_LS)으로부터 그 차압을 일정하게 유지하기 위한 목표배기량(QΔp)을 연산하는 수단(403)을 다시 가지며, 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단은 이 목표배기량을 검출하는 수단이며, 상기 배기량의 제한치를 연산하는 수단은 최소한 상기 유압펌프의 토출압력으로부터 소정의 입력토크제한함수에 의거하여 입력토크제한제어를 위한 목표배기량(Q_T)을 연산하는 수단(400)이며, 상기 배기량과 그 제한치와의 차를 연산하는 수단은 전자로부터 후자의 차를 연산하는 수단(405)이며, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 차가 상기 소정치보다 커지면 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 있다고 판단하고, 상기 원동기(263)이 회전수를 상승시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 소정치가 0(제로)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 조작수단(58)의 조작량(xp)을 검출하는 수단(90,263)을 가지며, 상기 유압펌프(2,201)가 상기 소정의 상태에 달하고, 또한 상기 조작수단의 조작량이 소정치(xk)를 초과하면 상기 원동기의 회전수를 상승시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 원동기제어수단은 상기 조작수단(58)의 조작량(xp)을 검출하고, 이 조작량이 소정치를 초과하면 상기 원동기(1,263)의 회전수를 상승시키는 제 2 의 제어수단을 다시 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 원동기(1,263)의 제 1 의 목표회전수(Nx)를 부여하는 수단(32,268)과, 상기 제 1 의 목표회전수보다 높은 상기 원동기의 제 2 의 목표회전수(Np,Nq,Nns)를 부여하는 수단(41,44,103,104,408)을 가지며, 상기 유압펌프(2,201)가 상기 소정의 상태에 달하기 전에는 상기 제 1 의 목표회전수를 출력하고, 상기 소정의 상태에 달하면 상기 제 2 의 목표회전수를 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 의 목표회전수의 최대치(Npmax,Nqmax,Nnsmax)를 상기 제 1 의 목표회전수의 최대치(Nxmax)보다 높게 설정한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 제 1 및 제 2 의 목표회전수와 큰쪽의 값을 선택하는 수단(42,143)을 다시 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2)가 상기 소정의 상태에 달하면 상기 원동기(1)의 보정회전수()를 연산하는 수단(44)을 다시 가지며,상기 제 2 의 목표회전수를 부여하는 수단은 상기 제 1 의 목표회전수(Nx)에 상기 보정회전수를 가산하는 수단(46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 조작수단(58)의 조작량(xp)을 검출하는 수단(90,262)을 다시 가지며, 상기 유압펌프(2,201)가 상기 소정의 상태에 달하기 전 또는 상기 조작수단의 조작량이 소정치(xk)이하일 때에는 상기 제 1 의 목표회전수(Nx)를 출력하고, 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달하고, 또한 상기 조작수단의 조작량이 상기 소정치를 초과하면 상기 제 2 의 목표회전수(Np,Nq,Nns)를 출력하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 구동제어장치.
17. 제 12 항에 있어서, 상기 원동기제어수단은 상기 조작수단(58)의 조작량(xp)을 검출하는 수단(90,262)과, 상기 조작수단의 조작량에 따라서 상기 원동기(1,263)의 제 3 의 목표회전수(Nt)를 부여하는 수단(93,423)을 가지는 제 2 의 제어수단을 다시 포함하며, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2,201)가 상기 소정의 상태에 달하기 전에는 상기 제 1 및 제 3 의 목표회전수(Nx,Nt)의 큰쪽의 값을 출력하고, 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달하면 상기 제 2 의 목표회전수(Np,Nq,Nns)를 출력하는 것을 특정으로 하는 유압건설기계의 구동제어장치.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2,201)가 상기 소정의 상태에 달하기 전 또는 상기 조작수단(58)의 조작량(xp)이 소정치(xk)이하일 때에는 상기 제 1 및 제 3 의 목표회전수(Nx,Nt)의 큰쪽의 값을 출력하고, 상기 유압펌프가 상기 소정의 상태에 달하고, 또한 상기 조작수단의 조작량이 상기 소정치를 초과하면 상기 제 2 의 목표회전수(Np,Nq,Nns)를 출력하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 구동장치.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 의 목표회전수의 최대치(Npmax,Nqmax,Nnsmax)를 상기 제 1 및 제 3 의 목표회전수의 최대치(Nxmax,Ntmax)보다 높게 설정한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
20. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2)의 토출압력과 상기 액튜에이터(6)의 부하압력과의 차압(ΔP_LS)을 검출하는 수단(33)을 다시 가지며,상기 제 2 의 목표회전수(Np)를 부여하는 수단은 상기 차압에 의거하여 이 제 2 의 목표회전수를 연산하는 수단(41)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
21. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2)의 토출압력과 상기 액튜에이터(6)의 부하압력과의 차압(ΔP_LS)을 검출하는 수단(33)을 다시 가지며, 상기 보정회전수()를 연산하는 수단은 상기 차압에 의거하여 이 보정회전수를 연산하는 수단(44)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
22. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2)의 배개량(θs)을 검출하는 수단(70)과, 상기 배기량의 제한치(θp)를 연산하는 수단(101)과, 상기 배기량과 제한치와의 차(Δθ)를 연산하는 수단(102)을 다시 가지며, 상기 제 2 의 목표회전수(Nq)를 부여하는 수단은 상기 배기량과 제한치와의 차에 의거하여 이 제 2 의 목표회전수를 연산하는 수단(103)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
23. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2)의 배기량(θs)을 검출하는 수단(70)과, 상기 배기량의 제한치(θp)를 연산하는 수단(101)과, 상기 배기량과 제한치와의 차(Δθ)를 연산하는 수단(102)을 다기 가지며, 상기 보정회전수()를 연산하는 수단은 상기 배기량과 제한치와의 차에 의거하여 이 보정회전수를 연산하는 수단(104)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 배기량의 제한치를 연산하는 수단은 최소한 상기 유압펌프의 토출압력으로부터 소정의 입력토크제한함수에 의거하여 입력토크제한제어를 위한 목표배기량(θ_A)을 연산하는 수단(86)이며, 이 목표배기량을 상기 제한치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
25. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 유압펌프(2)의 배기량을 검출하는 수단은 이 유압펌프의 실제의 배기량(θs)을 검출하는 수단(70)이며, 상기 차를 연산하는 수단은 상기 제한치(θp)로부터 이 실제의 배기량을 연산하는 수단(102)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
26. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(2)의 목표배기량(θ_L,θr)을 연산하는 수단(85,87)을 다시 가지며, 상기 유압펌프의 배기량을 검출하는 수단은 이 유압펌프의 상기 목표배기량을 검출하는 수단이며, 상기 차를 연산하는 수단은 상기 제한치(θ_A)로부터 이 목표배기량의 차를 연산하는 수단(102)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
27. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 유압펌프(201)의 토출압력과 상기 액튜에이터(202)의 부하압력과의 차압(ΔP_LS)을 검출하는 제 1 의 검출수단(243)과, 상기 유압펌프의 토출압력(Pp)을 검출하는 제 2 의 검출수단(214)과, 상기 원동기(263)의 제 1 의 목표회전수(Nx)를 설정하는 제 1 의 수단(268)과, 상기 제 1의 검출수단에서 검출한 차압으로부터 그 차압을 일정하게 유지하기 위한 제 1의 목표배기량(QΔp)을 연산하는 제 2 의 수단(203)과, 최소한 상기 제2의 검출수단에서 검출한 펌프토출압력과 소정의 입력토크제한함수를 사용하여 입력토크제한제어를 위한 제 2 의 목표배기량(QT)을 연산하는 제 3 의 수단(400)과, 상기 제 1 및 제 2 의 목표배기량에 의거하여 상기 제 1 의 목표회전수 보다 높은 상기 원동기의 제 2 의 목표회전수(Nns)를 연산하는 제 4 의 수단(408)과, 상기 제 2 의 목표배기량으로부터 상기 제 1의 목표배기량의 차(ΔQ)를 연산하는 제 5 의 수단(405)과, 상기 차가 소정치이하일 때에는 상기 제 1 의 목표회전수를 출력하고, 상기 차가 소정치보다 커지면 상기 제 2 의 목표회전수를 출력하는 제 6 의 수단(413)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 제 4 의 수단은 상기 제 5 의 수단(405)에서 연산하 목표배기량의 차(ΔQ)로부터 상기 제 2 의 목표회전수(Nns)를 연산하는 수단(408)을 가지는 것을 특정으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 제 4 의 수단은 상기 제 5 의 수단(405)에서 연산한 목표배기량의 차(ΔQ)로부터 그 차를 0으로 하기 위한 회전수의 증분치(ΔNns)를 연산하는 수단(406)과, 상기 증분치를 전회 연산된 상기 제 2 의 목표회전수(Nns-1)에 가산하여 새로운 제 2 의 목표회전수(Nns)를 연산하는 수단(407)을 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
30. 제 27 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 다시 상기 제 1 의 검출수단(243)에서 검출한 차압(ΔP_LS)으로부터 소정의 목표차압(ΔP_O)과의 차를 연산하는 제 7 의 수단(401)을 포함하며, 상기 제 4 의 수단은 상기 차압편차의 값이 플러스일 때에 그 값의 출력을 지지하는 필터수단(701)과, 상기 제 5 의 수단(405)에서 연산한 목표배기량의 차(ΔQ)의 값이 마이너스일 때에는 상기 필터수단의 출력을 선택하고, 플러스일 때는 상기 차압편차의 값을 선택하는 수단(702)과, 상기 선택된 값으로부터 상기 제2 의 목표회전수(Nns)를 연산하는 수단(408)을 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
31. 제 27 항에 있어서, 상기 입력토크제한함수는 상기 유압펌프(201)의 토출압력과 상기 제2의 목표배기량(Q_T)의 2개의 값의 함수이며, 상기 제 3 의 수단은 이 함수로부터 상기 제 2 의 목표배기량을 연산하는 수단(400)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
32. 제 27 항에 있어서, 상기 제 1 의 제어수단은 상기 제 6 의 수단(413)에서 선택된 제 1 또는 제 2 의 목표회전수(Ny)와 실제의 회전수(Nx)와의 차(ΔN)를 연산하는 제 8 의 수단(450)을 다시 포함하며, 상기 입력토크제한함수는 상기 유압펌프(201)의 토출압력과 상기 제 2 의 목표배기량(Q_T)과 상기 회전수편차(ΔN)의 3개의 값의 함수이며, 상기 제 3 의 수단은 이 함수로부터 상기 제 2 의 목표배기량을 연산하는 수단(451)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
33. 제 27 항에 있어서, 상기 펌프제어수단은 상기 제 1 및 제 2 의 목표배기량(QΔp,Q_T)의 어느 한쪽을 선택하고, 상기 유압펌프(201)의 배기량을 그 선택된 목표배기량과 일치하도록 제어하는 제 9 의 수단(240A,240C)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
34. 제 33 항에 있어서, 상기 제 9 의 수단은 상기 제 1 및 제 2 의 목표배기량이 작은쪽을 선택하는 수단(404)을 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
35. 제 33 항에 있어서, 상기 제 6 의 수단은 상기 제 9 의 수단(404)에서 상기 제 1의 목표배기량(QΔp)이 선택되고 있을 때에는 상기 제 1 의 목표회전수(Nx)를 출력하고, 상기 제 2 의 목표배기량(Q_T)이 선택되면 상기 제 2 의 목표회전수(Nns)를 선택하는 수단(413)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
36. 제 33 항에 있어서, 상기 제 9 의 수단은 상기 제 3 의 수단(408)에서 연산되는 상기 제 2 의 목표회전수(Nns)가 소정치(Nnsa)보다 작을 때에는 상기 제 1 의 목표배기량(QΔp)을 선택하고, 소정치(Nnsa)이상이 되면 상기 제 2 의 목표배기량(QT)을 선택하는 수단(404A,409)인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
37. 제 33 항에 있어서, 상기 제 2 의 수단은 상기 제 1 의 검출수단(243)에서 검출한 차압(ΔPLs)으로부터 그 차압을 일정하게 유지하기 위한 목표배기량의 증분치(ΔQΔp)를 연산하는 수단(410,420)과, 상기 증분치를 전회연산된 제 1 의 목표배기량(Qo-1)에 가산하여 새로운 제 1 의 목표배기량(QΔP)를 연산하는 수단(603)을 가지며,상기 제 3 의 수단은 상기 입력토크제한함수에 의거하여 목표토출압력(Pr)을 연산하는 수단(600)과, 상기 제 2 의 검출수단(214)에서 검출한 펌프토출압력(Pp)과 상기 목표토출압력(Pr)으로부터 전자를 후자로 유지하기 위한 목표배기량의 증분치(ΔQps)를 연산하는 수단(601,602)과, 상기 증분치를 전회연산된 상기 제 2 의 목표배기량(Qo-1)에 가산하여 새로운 제 2 의 목표배기량(QT)을 연산하는 수단(603)을 가지며, 상기 제 9 의 수단은 상기 제 1 의 목표배기량(QΔp)의 증분치(ΔQΔp)와 제 2 의 목표배기량(Q_T)의 증분치(ΔQps)의 어느 한쪽을 선택하는 수단(404B)을 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.