WO2002050435A1 - Dispositif de commande pour machine de construction - Google Patents

Description

明 細 害 建設機械の制御装置 技術分野

本発明 は、 油圧シ ョ ベル等の建設機械に具備され、 エンジン回転 数とポ ンプ最大吸収 トルク と を制御する コ ン ト ロ 一ラを備えた建設 機械の制御装置に関する。 背景技術

この種の従来技術と して、 特開平 7 — 1 1 9 5 0 6 号公報に示さ れる ものがある。 この従来技術は、 エンジンと、 こ のエンジン によ つ て駆動する可変容量型の油圧ポンプと、 この油圧ポンプの吐出流 量を制御する ポンプレギュ レー夕 と 、 エンジンの燃料噴射装置すな わちガバナ と、 油圧ポンプか ら吐出される圧油で駆動する走行モー 夕 、 アームシ リ ンダ等の油圧ァ クチユエ一夕 と、 油圧ポンプか ら油 圧ァク チユエ一夕 に供給される圧油の流れを制御する走行用制御 弁、 ア ーム用制御弁等の流量制御弁と、 これらの流量制御弁を操作 する アーム レバー等の操作レバー、 すなわち操作装置とを有する例 えば油圧シ ョ ベルに具備される ものであ り 、 操作 レバーの操作量に 応 じてそれまでの 目標エンジ ン回転数を補正 し、 新たな目 標ェンジ ン回転数を求めるエンジン回転数制御手段と、 上述 した新たな 目標 エ ンジ ン回転数に応 じたポンプ最大吸収 トルク の 目 標値を求めるポ ンプ吸収 トルク制御手段とを含むコ ン ト ロ ーラ とを備えている。 この従来技術は、 操作 レバーの操作量と 、 油圧ポンプの負荷圧力 と を検出 し、 これ ら に応 じて 目 標エンジン回転数を補正する よ う に している。 すなわち、 操作レバーの操作量が小さ く て負荷圧力が低 い と き には、 目標エ ンジ ン回転数が低く なるよ う に制御 して省エネ を実現させ、 操作 レバーの操作量が大き く て負荷圧力が高いと き に は、 目 標エ ンジン回転数が高く なるよ う に制御 して作業性の向上を 実現させるよ う に している。

と こ ろで上述 した油圧シ ョ ベル等の建設機械では、 負荷圧力が高 い状態での連続運転がお こなわれた り 、 当該建設機械が設置される 環境の温度が高い場合に、 エンジン冷却水の温度が上昇 してオーバ 一ヒ ー 卜を発生 し、 当該建設機械で実施される作業の中断を余儀な く されて しま う懸念があ った。 上述 した従来技術では、 このよ う な オー バ ー ヒ ー 卜を防止する点については考慮されていなかっ た。 本発明 は、 上述 した従来技術における実状か らなされた もので、 その 目 的は、 省エネの実現と作業性の向上を実現でき る と と も に、 オーバー ヒ ー 卜を防止する こ とができ る建設機械の制御装置を提供 9 る し と に ¾> 。 発明の開示

上記目 的を達成するために、 第 1 の発明は、 エ ンジ ンと、 このェ ンジン によ っ て駆動する可変容量型の油圧ポンプと、 この油圧ボ ン プの吐出容量を制御するポンプレギ レ一夕 と、 上記エ ンジ ンの燃料 噴射装置と 、 上記油圧ポンプか ら吐出される圧油で駆動する油圧ァ クチユエ一夕 と、 上記油圧ポ ンプか ら上記油圧ァ クチユエ一夕 に供 給される圧油の流れを制御する流量制御弁 と、 この流量制御弁を操 作する操作装置と を有する建設機械に具備され、 操作者によ っ て入 力 される基準 目 標エ ンジン回転数を上記操作装置の操作量 に応 じて 補正 し、 補正 目 標エ ンジン回転数を求めるエンジ ン回転数制御手段 と、 上記補正 目 標エ ンジ ン回転数に応 じたポンプ最大吸収 トルク 目 標値を求めるポンプ吸収 トルク制御手段と を含む コ ン 卜 ロ ーラを備 えた建設機械の制御装置において、 エ ンジン冷却水の温度を検出す る冷却水温度検出器を備える と と も に、 上記コ ン ト ロ ーラが、 上記 エ ンジン回転数制御手段で求め られる上記補正 目 標エンジン回転数 と、 上記ポ ンプ吸収 トルク制御手段で演算されるポ ンプ最大吸収 卜 ルク 目 標値と を、 上記冷却水温度検出器で検出さ れた冷却水温度に 応 じて、 新たな 目 標エンジン回転数と、 新たな g 標ポンプ最大吸収 トルク に補正する第 1 補正手段を含む構成に してある。

このよ う に構成 した請求項 1 に係る発明では、 負荷圧力が高い状 態での連続運転によ り エ ンジン冷却水の温度が上昇する と、 その温 度が冷却水温度検出器で検出され、 第 1 補正手段は、 この検出され た冷却水温度に応 じて、 それまでの補正目 標エンジ ン回転数をォー バー ヒ ー 卜を生 じさせない範囲の新たな 目 標エンジン回転数に補正 し、 また、 同時にそれまでのポンプ最大吸収 トルク 目 標値を、 新た な 目標エンジ ン回転数に応 じた新たな 目標ポンプ最大吸収 トルク に 補正する。

上述 した補正目 標エンジン回転数、 ポンプ最大吸収 トルク 目 標値 によ り 、 従来技術と 同様に省エネの実現と作業性の向上を実現でき る と と も に、 第 1 の補正手段による上述 した新たな 目 標エ ンジ ン回 転数、 目標ポンプ最大吸収 卜ルク に応じて、 オーバー ヒー 卜を確実 に防止する こ とができる。

また、 第 2 の発明は、 前記第 1 の発明 において、 上記エ ンジン回 転数制御手段が、 上記油圧ァ クチユエ一夕の種類に応 じて上記基準 目 標エ ンジン回転数を補正する第 1 補正値を求める第 1 補正値演算 手段と、 上記第 1 補正値と上記基準目 標エ ンジン回転数に応 じて上 記補正 目標エ ンジ ン回転数を求める演算手段とを含み、 上記第 1 補 正手段が、 上記冷却水温度検出器で検出された冷 έρ水の温度に基づ き、 予め設定された関数関係に応 じて上記補正目標エ ンジン回転数 を補正する第 2 補正値を求める第 2 補正値演算手段と、 上記第 2 補 正値と上記補正目 標エ ン ジン回転数と に応 じて、 新たな目 標ェ ンジ ン回転数を求める第 1 エ ンジン回転数演算手段とを含むと と も に、 上記冷却水温度検出器で検出された冷却水温度に基づき、 予め設定 された関数関係に応 じて上記ポンプ最大吸収 トルク 目 標値を補正す る第 3 補正値を求める第 3 補正値演算手段と、 上記第 3 補正値と上 記ポンプ最大吸収 トルク 目標値と に応 じて新たな 目標ポンプ最大吸 収 トルク を求める第 1 卜ルク演算手段とを含むこ とを特徴と してい る。 また、 第 3 の発明は、 前記第 2 の発明 において、 上記エ ンジ ン回 転数制御手段が、 上記油圧ァクチユエ一夕の作動方向 に応 じて上記 基準 目 標エ ン ジン回転数を補正する第 4 補正値を求める第 4 補正値 演算手段を含み、 上記第 1 エンジン回転数演算手段が、 上記第 4 補 正値と上記新たな目標エ ンジン回転数と に応 じて、 さ ら に新たな 目 標エンジ ン回転数を求める ものである こ と を特徴と している。

また、 第 4 の発明は、 エンジン と、 このエンジ ン によ っ て駆動す る可変容量型の油圧ポンプと、 この油圧ポンプの吐出容量を制御す るポンプレギ レ一夕 と、 上記エンジンの燃料噴射装置と、 上記油圧 ポンプか ら 吐出される圧油で駆動する油圧ァクチユエ一夕 と 、 上記 油圧ポンプか ら上記油圧ァク チユエ一夕 に供給される圧油の流れを 制御する流量制御弁 と、 この流量制御弁を操作する操作装置 と を有 する建設機械に具備され、

操作者によ っ て入力 される基準目標エンジン回転数を上記操作装 置の操作量に応 じて補正 し、 補正目 標エンジン回転数を求めるェ ン ジン回転数制御手段と、 上記補正 目 標エンジン回転数に応 じたボン プ最大吸収 卜ルク 目標値を求めるポンプ吸収 トルク制御手段と を含 むコ ン 卜 ロ ーラを備えた建設機械の制御装置において、 作動油温 度検出器を備える と と も に、

上記コ ン 卜 ロ ーラが、

上記エ ンジ ン回転数制御手段で求め られる上記補正目標エ ンジ ン 回転数と 、 上記ポンプ吸収 トルク制御手段で演算されるポンプ最大 吸収 トルク 目 標値と を、 上記作動油温度検出器で検出された作動油 温度に応 じて、 新たな 目標エ ンジン回転数と、 新たな 目標ポ ンプ最 大吸収 トルク に補正する第 2 補正手段を含む構成に してある。

このよ う に構成 した第 4 の発明では、 負荷圧力が高い状態での連 続運転によ り こ の建設機械の油圧回路を流れる作動油の温度が上昇 する と、 その温度が作動油温度検出器で検出され、 第 2 補正手段は、 この検出された作動油温度に応 じて、 それまでの補正 目標エ ン ジ ン 回転数をオーバー ヒ ー 卜を生 じさせない範囲の新たな 目 標エ ンジン 回転数にその回転数を下げるよ う に補正 し、 また、 同時にそれまで のポンプ最大吸収 トルク補正値を、 新たな 目標エン ジン回転数に応 じた新たな 目 標ポンプ最大吸収 トルク に補正する。

上述 した補正目 標エンジン回転数、 ポンプ最大吸収 トルク 目 標値 によ リ 、 従来技術と同様に省エネの実現と作業性の向上を実現でき る と と も に、 第 2 の補正手段による上述 した新たな 目 標エ ンジ ン回 転数、 目 標ポンプ最大吸収 トルク に応 じて、 オーバ一 ヒ ー 卜 を確実 に防止する こ とができる。

また、 第 5 の発明は、 前記第 4 の発明 において、 上記エンジ ン回 転数制御手段が、 上記油圧ァ クチユエ一夕 の種類に応 じて上記基準 目檫エ ンジン回転数を補正する第 1 捕正値を求める第 1 補正値演算 手段と、 上記第 Ί 補正値と上記基準目標エンジ ン回転数に応 じて上 記補正 目 標エ ンジン回転数を演算する演算手段と を含み、 上記第 2 補正手段が、 上記作動油温度検出器で検出 された作動油温度に基づ き、 予め設定された関数関係に応じて上記補正 目標エンジ ン回転数 を補正する第 5 補正値を求める第 5 補正値演算手段と、 上記第 5 補 正値と上記補正目 標エンジン回転数と に応 じて、 新たな目 標ェンジ ン回転数を求める第 2 エンジン回転数演算手段とを含むと と も に、 上記作動油温度検出器で検出された作動油温度に づき、 予め設定 された関数関係に応 じて上記ポンプ最大吸収 トルク 目 標値を補正す る第 6 補正値を求める第 6 補正値演算手段と、 上記第 6 補正値と上 記ポ ンプ最大吸収 トルク 目 標値と に応 じて新たな 目 標ポンプ最大吸 収 トルク を求める第 2 トルク演算手段とを含むこ と を特徴と してい る。

また、 第 6 の発明は、 前記第 5 の発明において、 上記エ ンジン回 転数制御手段が、 上記油圧ァクチユエ一夕 の作動方向 に応 じて上記 基準 目標エンジン回転数を補正する第 4 補正値を求める第 4 補正値 演算手段を含み上記第 2 エ ンジン回転数演算手段が、 上記第 4 補正 値と上記新たな目 標エンジン回転数と に応 じて、 さ ら に新たな目 標 エン ジン回転数を求める ものである こ とを特徴と している。 また、 第 7 の発明は、 前記第 1 ない し第 6 のいずれかの発明 にお いて、 建設機械が油圧シ ョ ベルである こ と を特徴と している。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の第 1 実施形態が備え られる建設機械の駆動機構 部を示す図である。

図 2 は、 本発明の第 1 実施形態が備え られる建設機械の油圧ァ ク チユエ一夕駆動回路の要部を示す図である。

図 3 は、 本発明の第 1 実施形態が備え られる建設機械に設けられ る操作装置を示す図である。

図 4 は、 本発明の第 1 実施形態を構成する コ ン ト ロ ーラ における 入力信号と 出力信号の関係を示す図である。

図 5 は、 本発明の第 1 実施形態を構成する コ ン ト ロ ーラ に備え ら れる第 1 補正値演算手段、 第 4 補正値演算手段を含むエ ンジン回転 数制御手段、 及び第 1 補正手段に含まれる第 2 補正値演算手段、 第 1 エンジン回転数演算手段を示す図である。

図 6 は、 本発明の第 1 実施形態を構成する コ ン ト ロ ーラ に備え ら れるポンプ吸収 トルク制御手段、 及び第 1 補正手段に含まれる第 3 補正値演算手段、 第 1 トルク演算手段を示す図である。

図 7 は、 本発明の第 2 実施形態が備え られる建設機械の駆動機構 部を示す図である。

図 8 は、 本発明の第 2 実施形態を構成する コ ン 卜 ロ ーラ に備え ら れる第 1 補正値演算手段、 第 4 補正値演算手段を含むエ ンジ ン回転 数制御手段、 及び第 2 補正手段に含まれる第 5 補正値演算手段、 第 2 エンジン回転数演算手段を示す図である。

図 9 は、 本発明の第 2 実施形態を構成する コ ン ト ロ ーラ に備え ら れるポンプ吸収 トルク制御手段、 及び第 2 補正手段に含まれる第 6 補正値演算手段、 第 2 トルク演算手段を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の建設機械の制御装置の実施形態を図に基づいて説 明する。

図 1 は本発明の第 1 実施形態が備え られる建設機械の駆動機構部 を示す図、 図 2 は本発明の第 1 実施形態が備え られる建設機械の油 圧ァクチユエ一夕駆動回路の要部を示す図、 図 3 は本発明の第 1 実 施形態が備え られる建設機械に設けられる操作装置を示す図であ る。

は じめに、 これ らの図 1 〜 3 に基づいて本発明の第 1 実施形態が 備え られる建設機械、 例えば油圧シ ョ ベルの概略構成につ いて説明 する。

第 1 実施形態が備え られる油圧シ ョ ベルは、 原動機すなわちェ ン ジン Ί と、 このエンジン 1 によ って駆動する可変容量型の第 1 油圧 ポンプ 2 、 第 2 油圧ポンプ 3 、 及びパイ ロ ッ トポ ンプ 4 とを備えて いる。

油圧ポ ンプ 2 , 3 は、 それぞれポンプレギユ レ一夕 8 , 9 によ つ て吐出容量を制御される。 これらのポンプレギユ レ一夕 8 , 9 は、 ソ レ ノ イ ド弁 1 0 , 1 1 によ っ て制御される。 また油圧ポンプ 2 , 3 の合計のポンプ最大吸収 トルク がソ レ ノ ィ ド弁 1 2 によって制御 される。 すなわち全馬力制御が実施される。 これ らのソ レノ イ ド弁 1 0 , 1 1 , 1 2 は、 後述する駆動電流 S Ί Ί ， S 1 2 , S 1 3 に よっ て駆動する。

エ ンジン 1 は、 燃料噴射装置 1 3 によ っ て回転敎制御がお こなわ れる。 燃料噴射装置 1 3 はガバナ機能を有 し、 後述する コ ン ト ロ ー ラ 1 7 か ら 出力 される 目標エ ンジン回転数信号 N R 1 によ っ て駆動 制御 される。 この燃料噴射装置 1 3 のガバナタイ プと しては、 電気 的な入力 による電子ガバナ、 ガバナ レバーをモータで駆動 し回転数 指令を入力する機械式ガバナのいずれであ っ てもよ い。

また、 こ の油圧シ ョ ベルに備え られる油圧回路を流れる作動油を 冷却する作動油ク ーラ 5 と、 エンジン冷却水を冷却する ラ ジェ一夕 6 と を備え、 これらの作動油ク ーラ 5 と、 ラ ジェ一夕 6 と はェ ンジ ン 1 のフ ァ ン によ って送風冷却 される。 例えばラ ジェ一タ 6 には、 冷却水の温度を検出 し、 エンジン冷却水温度信号丁 H 1 を出力する 冷却水温度検出器 7 を設けてある。

さ ら に、 同図 1 に示すよ う に、 エンジン 1 の実回転数を検出 し、 実エ ン ジン回転数信号 N E 1 を出力する実エ ンジ ン回転数検出器 1 a と、 第 1 油圧ポンプ 2 の吐出圧 P A 1 を検出 し、 ポンプ吐出圧信 号 P D 1 を出力するポンプ吐出圧検出器 2 a と、 第 2 油圧ポ ンプ 3 の吐出圧 P A 2 を検出 し、 ポンプ吐出圧信号 P D 2 を出力するボン プ吐出圧検出器 3 a と を備えている。

上述 した油圧ポンプ 2 ， 3 の吐出圧 P A 1 ， P A 2 は、 図 2 に示 すよ う に、 複数の流量制御弁を含むコ ン ト ロ ールバルブ 1 4 を介 し て油圧ァ クチユエ一夕 1 5 に与え られる。 第 1 油圧ポンプ 2 に連絡 される コ ン ト ロ ールバルブ Ί 4 に含まれる流量制御弁と して、 例え ぱ走行右用流量制御弁、 バケ ツ 卜用流量制御弁、 ブーム用流量制御 弁、 アーム用流量制御弁が備え られ、 第 2 油圧ポ ンプ 3 に連絡され る コ ン ト ロ ールバルブ 1 4 に含まれる流量制御弁 と して、 例えば旋 回用流量制御弁、 アーム用流量制御弁、 ブーム用流量制御弁、 予備 用流量制御弁、 走行左用流量制御弁が備え られている。 また、 油圧 ァ クチユエ一夕 1 5 と して、 走行体の例えば一方の履帯を駆動する 走行右モータ、 バケツ 卜を駆動するバケツ ト シ リ ンダ、 ブームを駆 動する ブームシ リ ンダ、 旋回体を駆動する旋回モータ、 アームを駆 動する アーム シ リ ンダ、 破砕機等の特殊アタ ッチメ ン 卜を駆動する 予備用 ァ クチユエ一夕、 走行体の他方の履帯を駆動する走行左モー 夕が備え られている。 なお、 コ ン ト ロ ールバルブ 1 4 には、 油圧ポ ンプ 2 ， 3 の吐出圧の最大値を規定するメ イ ン リ リ ー フ弁 1 4 a も 備え られている。

この油圧シ ョ ベルは、 図 3 に示すよ う に、 前述 した図 2 に示す各 油圧ァクチユエ一夕を操作する操作装置 1 6 を備えている。 こ の操 作装置 1 6 には、 走行右用操作レバー、 走行左用操作 レバー、 バケ ッ 卜用操作 レバー、 ブーム用操作 レバー、 ア ーム用操作レバー、 旋 回用操作レバー、 予備用操作レバ一等が含まれている。

上述 した操作装置 1 6 に関連させて圧力検出器 1 6 a ~ 1 6 h を 備えている,。 すなわち、 同囡 3 に示すよ う に、 第 1 油圧ポンプ 2 に 連絡される油圧ァクチユエ一夕 1 5 の操作 レバ一のパイ ロ ッ 卜圧の 最大値を検出 し、 信号 P L 1 を出力する圧力検出器 1 6 a と、 第 2 油圧ポンプ 3 に連絡される油圧ァクチユエ一夕 1 5 の操作 レバーの パイ ロ ッ 卜圧の最大値を検出 し、 信号 P L 2 を出力する圧力検出器 1 6 b と、 走行右用操作 レバーの操作に伴っ て出力 されるパイ ロ ッ 卜圧を検出 し、 信号 P T 3 4 を出力する圧力検出器 1 6 c と、 走行 左用操作レバーの操作に伴っ て出力 されるパイ ロ ッ 卜圧を検出 し、 信号 P T 1 2 を出力する圧力検出器 1 6 d と、 ブー厶用操作レバー を ブ一厶上げ側に操作 した と きのパイ ロ ッ ト圧を検出 し、 信号 P B U を出力する圧力検出器 1 6 e と、 アーム用操作 レバ一をァ一厶ク ラ ウ ド側に操作した ときのパイ ロ ッ ト圧を検出 し、 信号 P A C を出 力する圧力検出器 1 6 f と、 旋回用操作 レバーの操作に伴っ て出力 されるパイ ロ ッ 卜圧を検出 し、 信号 P S Wを出力する圧力検出器 1 6 g と、 予備用操作 レバーの操作に伴っ て出力 されるパイ ロ ッ 卜圧 を検出 し、 信号 P A Dを出力する圧力検出器 1 6 h と を備えている。

図 4 に示すよ う に、 上述 した圧力検出器 1 6 a ~ 1 6 h _v 実ェン ジ ン回転数検出器 1 a 、 ポンプ吐出圧検出器 2 a ， 3 a 、 及び冷却 水温度検出器 7 は、 例えば図示 しない旋回体の運転室内に配置され、 この第 1 実施形態の制御装置を構成する コ ン ト ロ ーラ 1 7 に接続さ れている。

また、 同 図 4 に示すよ う に、 操作者によ っ て操作され、 基準 目 標 エ ンジ ン回転数信号 N R Oを出力するエン ジン回転数入力装置 Ί 3 a を備えて いる。 このエ ンジン回転数入力装置 1 3 a も コ ン ト 口 一 ラ 1 7 に接続されている。 このエンジン回転数入力装置 1 3 a は、 例えばポテ ンシ ョ メ ータ を含み、 操作者すなわち油圧シ ョ ベルの運 転者自 身が手動操作でエ ンジン回転数の高低を選択するよ う になつ ている。 土砂や岩石等の掘削作業に際 しては高いエ ンジ ン回転数が 選択され、 地面のな ら し作業などに際 しては低いエ ンジン回転数が 選択される。

コ ン 卜 ロ ーラ 1 7 で後述する演算処理がなされた結果、 同図 4 に 示すよ う に、 前述 した囡 1 に示すソ レノ イ ド弁 1 0 ， 1 1 ， 1 2 を 駆動する信号 S 1 1 , S 1 2 , S 1 3 が出力 され、 また、 燃料噴射 装置 1 3 を駆動する 目標エンジン回転数信号 N R 1 が出力 される。

次に、 この第 1 実施形態の制御装置を構成する コ ン ト ロ ーラ 1 7 につ いて図 5 ， 6 によ っ て説明する。

図 5 は本発明の第 1 実施形態を構成する コ ン 卜 ロ ーラ に備え られ る第 1 補正値演算手段、 第 4 補正値演算手段を含むエンジ ン回転数 制御手段、 及び第 1 捕正手段に含まれる第 2 補正値演算手段、 第 1 エンジ ン回転数演算手段を示す図、 図 6 は本発明の第 1 実施形態を 構成する コ ン 卜 ロ ーラ に備え られるポンプ吸収 トルク制御手段、 及 び第 1 補正手段に含まれる第 3 補正値演算手段、 第 1 トルク演算手 段を示す図である。

コ ン ト ロ ーラ 】 7 は、 エンジン回転数入力装置 1 3 aか ら 出力 さ れる基準 目 標エンジ ン回転数信号 N R O に応じて、 基準回転数上昇 補正量 D N P を求める演算手段 3 2 と、 基準回転数低下補正量 D N L を求める演算手段 3 7 とを備えている。 基準回転数上昇補正量 D N P は、 油圧ポンプ 2 ， 3 の吐出圧 Ρ Α Ι , P A 2 の入力変化によ るエン ジ ン回転数補正の基準幅になる ものであ り 、 基準目 標ェ ンジ ン回転数が所定値よ り も低く なる と 、 これに応 じて小さな値となる よ う に設定されている。 また、 基準回転数低下補正量 D N L は、 操 作装置 1 の操作 レバーの入力変化によるエンジン回転数の基準幅 になる ものであ り 、 基準 目標エンジ ン回転数が低く なる と、 これに 応 じて小さな値となるよ う に設定されている。

また、 図 3 に示 した各压カ検出器 1 6 e , 1 6 f , 1 6 g , 1 6 d ， 1 6 c , 1 6 a , 1 6 b から 出力 される信号 P B U , P A C , P S W , P T 1 2 , P T 3 4 , P L 1 , P L 2 に応 じて、 それぞれ の油圧ァ クチユエ一夕 1 5 に特有のエンジ ン回転数補正ゲイ ン、 す なわち第 Ί 補正値 K B U， K A C , K S W , K T R， K L 1 ， K L 2 を演算する演算手段 3 4 を備えている。 上述の う ち走行に係る圧 力検出器 1 6 d ， 1 6 c から 出力 される信号 P T 1 2 , P T 3 4 に つ いては、 これ らの う ちの最大値が最大値選択手段 3 0 a で選択さ れ、 選択された信号 P T R に応 じてエ ンジ ン回転数補正ゲイ ン K T R が求め られる。

上述 した演算手段 3 4 は、 油圧ァ ク チユエ一夕 1 5 の種類に応 じ て基準 目 標エ ンジン回転数信号 N R O を補正する第 1 補正値 K B U , K A C , K S W , K T R , K L 1 , K L 2 を求める第 1 補正値 演算手段を形成 している。

また、 演算手段 3 4 で求め られた第 1 補正値 K B U , K A C , K S W , K T R , K L 1 , K L 2 のう ちの最大値を選択 し、 信号 K M A X を 出力する最大値選択手段 3 5 と、 操作 レバーの微小な揺れに 伴う 制御の不安定性を防止する ヒステ リ シスを有 し、 最大値選択手 段 3 5 か ら 出力 される信号 K M A X に応 じた回転数ゲイ ン K N L を 出力する演算手段 3 6 と、 この演算手段 3 6 から 出力 されるゲィ ン K N L と上述 した演算手段 3 7 から 出力 される信号 D N L と を乗算 し、 操作 レバーエンジン回転数補正量 D N D を求める乗算器 3 8 と、 エンジ ン回転数入力装置 1 3 a の出力である基準目 標エンジ ン回転 数信号 N R Oか ら、 上述 した乗算器 3 8 の出力である補正量 D N D を減算 し、 操作 レバーの操作後の補正 したエンジン回転数の 目 標値、 すなわち補正目 標エ ンジン回転数 N R O O を求める減算器 3 9 と を 備えている。

上述 した減算器 3 9 は、 前述の第 1 補正値 K B U， K A C , K S W , K T R , K し 1 ， K L 2 と、 基準目標エ ンジン回転数信号 N R 0 に応 じて補正 目標エンジン回転数 N R 0 0 を求める演算手段を構 成 している。

また、 ポンプ吐出圧検出器 2 a か ら 出力 される信号 P D 1 と、 ポ ンプ吐出圧検出器 3 a か ら 出力 される信号 P D 2 の う ちの値の大き い方の信号を選択 し、 信号 P D M A X を出力する最大値選択手段 3 0 と、 吐出圧の微小な変動に伴う制御の不安定性を防止する ヒ ステ リ シスを有 し、 最大値選択手段 3 0 から出力される信号 P D M A X に応 じた回転数ゲイ ン K N P を出力する演算手段 3 1 と、 上述 した 演算手段 3 2 から 出力 される基準回転数上昇補正量に係る信号 D N P と、 演算手段 3 1 から 出力 される 回転数ゲイ ンに係る信号 K N P とを乗算し、 信号 K N P H を出力する乗算器 3 3 と を備えている。 また、 圧力検出器 1 6 f か ら 出力 される アームク ラ ウ ド操作 レバ 一パイ ロ ッ 卜圧に係る信号に比例 して 1 以下の数値を補正ゲイ ン、 すなわち第 4 補正値 K A C H と して求め、 これを出力する第 4 補正 値演算手段 4 0 と、 圧力検出器 1 6 h か ら 出力 される予備操作 レバ 一パイ ロ ッ ト圧に係る信号に比例 して 1 以下の数値を補正ゲイ ン K T R H と して求め、 これを出力する演算手段 4 2 と を備えている。 上述 した圧力検出器 1 6 f は、 アームの動作の う ちのアームク ラ ゥ ドを実施する アームシ リ ンダの作動方向を検出する ものである。 したがって、 上述した第 4 補正値演算手段 4 0 は、 ア ームシ リ ンダ の作動方向 に応 じて上述 した基準目 標エンジン回転数信号 N R O を 補正する第 4 補正値 K A C H を求める演算手段を構成 している。

また、 第 4 補正値演算手段 4 0 か ら出力 される第 4 補正値 K A C H と、 前述 した演算手段 3 3 か ら出力 される信号 K N P H と を乗算 し、 信号 K N A C を出力する乗算器 4 1 と 、 演算手段 4 2 か ら 出力 される予備操作 レバー に係る補正ゲイ ン K T R H と、 前述 した演算 手段 3 3 か ら 出力 される信号 K T R H とを乗算 し、 信号 K N T R を 出力する乗算器 4 3 と、 乗算器 4 1 から出力 される信号 K N A C と 、 乗算器 4 3 か ら出力 される信号 K N T R の う ちの大き い方の値を選 択 し、 信号 D N H 1 を出力する最大値選択手段 4 4 と を備えている。 上述 した最大値選択手段 3 0 ， 3 0 a , 3 5 ， 4 4 、 演算手段 3 1 , 3 2 , 3 6 ， 3 7 , 4 2 、 乗算器 3 3 , 3 8 , 4 1 ， 4 3 、 減 算器 3 9 、 第 1 補正値演算手段 3 4 、 及び第 4 補正値演算手段 4 0 は、 操作者によ っ て入力 される基準 目標エンジ ン回転数 N R 0 を操 作装置 1 6 の操作に応 じて補正 し、 補正目標エ ンジ ン回転数を求め るエ ンジン回転数制御手段を構成 している。

この第 1 実施形態は特に、 冷却水温度検出器 7 で検出されたェン ジン冷却水温度信号 T H 1 に基づき、 エンジン 1 の才一バー ヒ ー 卜 を生 じ させない こ と を考慮 して予め設定された関数関係に応 じて、 補正 目 標エ ンジン回転数の上昇幅を補正する第 2 補正値 D T H を求 める第 2 補正値演算手段 4 5 を備えている。 この第 2 補正値演算手 段 4 5 は、 同図 5 に示すよ う に、 エ ンジン冷却水温度が所定温度に 至る までは一定の値を第 2 補正値 D T H と して出力 し、 所定温度を 超える に したがっ て次第に小さな値となる第 2 補正値 D T H を 出力 する ものである。

また、 上述 した最大値選択手段 4 4 か ら 出力 される信号 D N H 1 と、 第 2 補正値演算手段 4 5 から出力 される第 2 補正値 D T H とを 乗算 し、 信号 D N H 2 を出力する乗算器 4 6 と、 この乗算器 4 6 か ら出力 される信号 D N H 2 と、 前述 した減算器 3 9 か ら 出力 された 信号 N R O O と を加算し、 信号 N R 0 1 を求める演算をお こな う 加 算器 4 7 と を備えている。

こ の加算器 4 7 は、 第 2 補正値演算手段 4 5 か ら 出力 される第 2 補正値 D T H と、 上述 したエ ンジン回転数制御手段で演算された補 正 目 標エ ン ジ ン回転数と に応 じて、 新たな 目 標エ ンジ ン回転数を求 める第 1 エ ンジン回転数演算手段を構成 している。

そ してさ ら に、 加算器 4 7 から出力される信号 N R 0 1 に応じて、 エ ンジ ン Ί の駆動機構部の構造上決定される最低回転数と最高回転 数の範囲内の値と して リ ミ ッ タをきかせ、 目標エ ンジ ン回転数 N R 1 を求める演算手段 4 8 を備えてお り 、 こ の演算手段 4 8 か ら 出力 される 目標エンジン回転数 N R 1 が燃料噴射装置 1 3 に与え られる と と も に、 後述するポ ンプ流量制御、 及びポ ンプ最大吸収 トルク制 御 に活用される。 燃料噴射装置 1 3 は、 目標エンジン回転数 N R 1 に応 じたエ ンジ ン回転数となるよ う に燃料噴射量を調節する動作を おこな う 。

また、 コ ン ト ロ ーラ 1 7 は、 図 6 に示すよ う に、 第 1 油圧ポンプ 2 に連絡される油圧ァクチユエ一夕 1 5 に係る操作装置 1 6 の操作 レバーの操作に伴う パイ ロ ッ ト圧の最大値を検出する圧力検出器 Ί 6 a か ら出力 される信号に応じて、 ポジテ ィ ブコ ン ト ロ ールの基準 流量メ ータ リ ング、 すなわち基準ポンプ流量 Q R 1 0 を求める演算 手段 1 8 と 、 前述 した図 5 に示す演算手段 4 8 か ら出力 される 目 標 エンジ ン回転数 N R 1 と 、 予めコ ン ト ローラ 1 7 に設定される最高 回転数 N R C との比と、 前述 した演算手段 1 8 か ら 出力 される基準 ポンプ流量 Q R 1 0 とを乗算 し、 ポンプ目 標吐出流量 Q R 1 1 を出 力する演算手段 1 9 と、 この演算手段 1 9 か ら検出されるポ ンプ目 標吐出流量 Q R 1 1 を実エ ンジン回転数検出器 1 a か ら出力 される 実エン ジン回転数 N E 1 で割 り 、 さ ら に予め設定されるポンプ定数 K 1 で割っ てポンプ目檫傾転位置 Q R 1 を求める演算をおこなう演 算手段 2 0 と、 この演算手段 2 0 か ら 出力 されるポ ンプ目標傾転位 置 Q R 1 に応 じた出力電流値信号 S 1 1 を求める演算手段 2 1 とを 備えている。 この演算手段 2 1 から 出力 される出力電流値信号 S 1 1 は、 図 1 に示す第 1 油圧ポンプ 2 の吐出流量を制御するポ ンプレ ギユ レ一夕 8 を駆動させる ソ レノ ィ ド弁 1 0 に与え られる。

また同様に、 第 2 油圧ポンプ 3 に連絡される油圧ァ クチユエ一夕 1 5 に係る操作装置 1 6 の操作 レバーの操作に伴う パイ ロ ッ 卜圧の 最大値を検出する圧力検出器 1 6 b か ら 出力 される信号に応 じて、 ポジテ ィ ブコ ン 卜 ロ ールの基準流量メ ータ リ ング、 すなわち基準ポ ンプ流量 Q R 2 0 を求める演算手段 2 2 と、 前述 した図 5 に示す演 算手段 4 8 か ら 出力 される 目標エンジ ン回転数 N R 1 と、 予めコ ン ト ロ 一 ラ 1 7 に設定される最高回転数 N R C との比と、 前述 した演 算手段 2 2 か ら 出力 される基準ポンプ流量 Q R 2 0 と を乗算 し、 ポ ンプ目 標吐出流量 Q R 2 1 を出力する演算手段 2 3 と、 この演算手 段 2 3 から 出力 されるポンプ目標吐出流量 Q R 2 1 を実エ ンジン回 転数検出器 Ί a か ら 出力 される実エンジン回転数 N E 1 で割 り 、 さ ら に予め設定されるポンプ定数 K 2 で割っ てポンプ目 標傾転位置 Q R 2 を求める演算をおこなう 演算手段 2 4 と、 この演算手段 2 4 か ら出力 されるポンプ目標傾転位置 Q R 2 に応 じた出力電流値信号 S 1 2 を求める演算手段 2 5 とを備えている。 この演算手段 2 5 か ら 出力 される出力電流値信号 S 1 2 は、 図 1 に示す第 2 油圧ポ ンプ 3 の吐出流量を制御するポンプレギュ レー夕 9 を駆動させる ソ レノ ィ ド弁 1 1 に与え られる。

また、 図 5 に示す演算手段 4 8 か ら出力 される 目 標エ ンジ ン回転 数 N R 1 に応 じたポンプ 2 , 3 の合計の最大吸収 トルク 、 すなわち ポンプ最大吸収 トルク 目標値 T R O を求める演算をおこな う ポンプ 吸収 トルク制御手段 2 6 と、 冷却水温度検出器 7 で検出された冷却 水温度信号 T H 1 に基づき、 エ ンジ ン 1 のオーバ一 ヒ ー 卜 を生 じ さ せない こ と を考慮 して予め設定された関数関係に応 じて、 上述のポ ンプ最大吸収 卜ルク 目標値 T R Oを補正する第 3 補正値 T T H 1 1 を求める第 3 補正値演算手段 2 7 と 、 上述のポンプ最大吸収 トルク 目標値 T R Oか ら第 3 補正値 T T H 1 1 を減算する減算器 2 8 と を 備えている。 この減算器 2 8 は、 第 3 補正値 T T H 1 1 と上述のポ ンプ最大吸収 卜ルク 目標値 T R O と に応じて、 新たな 目標ポ ンプ最 大吸収 トルク T R 1 を求める第 1 トルク演算手段を構成 している。

さ ら に、 減算器 2 8 か ら出力 される 目標ポンプ最大吸収 トルク T R 1 に応 じた出力電流値信号 S 1 3 を求める演算丰段 2 9 を備えて いる。 こ の演算手段 2 9 か ら 出力 される出力電流値信号 S 1 3 は、 図 1 に示す ソ レ ノ イ ド弁 1 2 に与え られる。

上述した各構成の う ち、 図 5 に示す第 2 補正値演算手段 4 5 、 第 1 エンジ ン回転数演算手段を構成する加算器 4 7 、 及び図 6 に示す 第 3 補正値演算手段 2 7 、 第 Ί トルク演算手段を構成する減算器 2 8 は、 上述 したエ ンジン回転数制御手段で求め られる補正 目 標ェ ン ジン回転数と、 ポンプ吸収 トルク制御手段 2 6 で演算されるポンプ 最大吸収 卜ルク 目標値 T R 0 と を、 冷却水温度検出器 7 で検出され た冷却水温度信号 T H 1 に応 じて、 新たな 目標エ ンジン回転数 N R 0 1 と、 新たな目標ポンプ最大吸収 卜ルク T R 1 に補正する第 1 補 正手段を構成している。 このよ う に構成 した第 1 実施形態にあ っ ては、 例えば土砂の掘削 作業等に際 し、 エ ンジン回転数入力装置 1 3 a を操作 して基準目 標 エ ン ジ ン回転数 N R Oを高く 設定 し、 ブーム用操作 レバーを ブーム 上げ側に操作する と圧力検出器 1 6 e から信号 P B U が出力 さ れ、 第 1 補正値演算手段 3 4 でこの P B U に相当する第 1 補正値 K B U が出力 さ れる。 この第 1 補正値 K B U が最大値選択手段 3 5 で信号 K M A X と して取 り 出され、 演算手段 3 6 で回転数ゲイ ン K N し と して出力 され、 乗算器 3 8 に入力 される。 一方、 上述 した基準目 標 エン ジン回転数 N R O に対応する基準回転数低下補正量 D し が演 算手段 3 7 で求め られ、 この D N L が乗算器 3 8 に入力 される。 乗 算器 3 8 では、 K N L と D N L が乗算され、 D N D と して出力 さ れ る。 この D N Dが減算器 3 9 に入力 される。 この減算器 3 9 で基準 目 標エンジン回転数 N R 0か ら D N Dが引 かれ、 補正 目標エ ンジ ン 回転数 N R O Oが求め られる。 この N R O O は加算器 4 7 に入力 さ れる。

一方、 ポンプ吐出圧検出器 2 a ， 3 a か ら 出力 されるポンプ吐出 圧信号 P D 1 ， P D 2 の う ちの大き い方が最大値選択手段 3 0 で選 択さ れ、 選択されたポンプ吐出圧最大値信号 P D M A X に応 じた回 転数ゲイ ン K N P が演算手段 3 1 で求め られ、 乗算器 3 3 に入力 さ れる。 基準目標エ ンジン回転数 N R O に対応する龛準回転数上昇補 正量 D N P が演算手段 3 2 で求め られ、 この D N P が、 乗算器 3 3 に入力 される。 乗算器 3 3 では、 K N P と D N P が乗算され、 K N P H と して出力 される。 この K N P H が乗算器 4 3 に入力 さ れ、 さ ら に K N T R と して出力 され、 最大値選択手段 4 4 で D N H 1 と し て出力 され、 乗算器 4 6 に入力 される。

今仮に、 高負荷となる作業が短時間で、 作動油温度がそれほど上 昇せず、 これに伴っ て冷却水温度検出器 7 で検出される冷却水温度 信号 T H 1 がそれほど高く な らないものとする と、 第 2 補正値演算 手段 4 5 で一定値となる回転数上昇補正量、 すなわち第 2 補正値 D T H 1 が選択され、 乗算器 4 6 に入力 される。 乗算器 4 6 では D N H I と第 2 補正値 D T H とが乗算され、 求め られた D N H 2 が加算 器 4 7 に入力 される。 加算器 4 7 では補正 目標エ ンジン回転数 N R O O と D N H 2 とが加算 れ、 求め られた N R 0 1 が出力 される。 この N R 0 1 は、 冷却水温度による補正を受けない値である。 N R O 1 に応 じた比較的高い 目 標エ ンジ ン回転数 N R 1 が演算手段 4 8 で求め られ、 この 目 標エ ンジ ン回転数 N R 1 が前述 したよ う に図 1 に示す燃料噴射装置 1 3 に出力 される。 また、 目 標エ ンジン回転数 N R 1 はポンプ吐出量制御、 ポ ンプ最大吸収 トルク制御 に活用 され る。

燃料噴射装置 1 3 は、 目標エ ンジン回転数 N R 1 に応 じたェ ンジ ン回転数となるよ う にエ ンジ ン 1 を駆動する。 このエンジン 1 の実 エ ンジ ン回転数が実エンジン回転数検出器 Ί a が検出される。

エ ンジ ン 1 の実回転数に相応 して油圧ポ ンプ 2 , 3 、 及びパイ 口 ッ 卜ポンプ 4 が駆動する。

ブーム用操作 レバーをブーム上げ側 に操作 した こ と に伴っ て、 圧 力検出器 1 6 a ， 1 6 b か らポ ンプ側操作 レバーパイ ロ ッ 卜圧 P L 1 ， P L 2 が出力 され、 それぞれ演算手段 1 8 ， 2 2 によ っ て基準 ポ ンプ流量 Q R 1 0 、 Q R 2 0 が求め られ、 演算手段 1 9 ， 2 3 で ポンプ目 標吐出流量 Q R 1 1 、 Q R 2 1 が求め られ、 演算手段 2 0 , 2 4 でポンプ目 標傾転位置 Q R 1 , Q R 2 が求め られ、 これらの Q R 1 , Q R 2 に対応する 出力電流値信号 S 1 1 ， S 1 2 が演算手段 2 1 , 2 5 で求め られ、 これらの出力電流値信号 S 1 1 , S 1 2 が 図 1 に示すソ レノ イ ド弁 1 0 ， 1 1 に与え られる。 これによ り ソ レ ノ イ ド弁 Ί 0 , 1 1 が駆動 し、 これに伴っ てポンプレギユ レ一夕 8 , 9 が作動 して、 油圧ポンプ 2 ， 3 の傾転位置が制御される。

【 0 0 5 8 】

前述 したブー厶用操作 レバーのブーム上げ側の操作に伴っ て図 2 に示す コ ン 卜 ロ ールバルブ 1 4 に含まれる 2 つのブーム用流量制御 弁が図の左位置に切 り 換え られ、 油圧ポンプ 2 ， 3 の吐出圧 P A 1 , P A 2 が上述のブーム用流量制御弁のそれぞれを介 してブームシ リ ンダに供給される。 これによ リ ブームシ リ ンダが伸長 し、 所望のプ ー厶上げが実施される。

また この と き、 図 6 に示すよ う に、 ポンプ吸収 トルク制御手段 2 6 で目 標エ ンジン回転数 N R 1 に応 じたポンプ最大吸収 トルク 目 標 値 T R Oが求め られ減算器 2 8 に入力 される。

今は、 高負荷となる作業が短時間で、 作動油温度がそれほど上昇 しない こ と に伴っ て冷却水温度信号 T H 1 がそれほど高く なつ てい ないので、 同図 6 に示す第 3 補正値演算手段 2 7 で求め られる第 3 補正値 T T H 1 1 は Γ 0 」 であ り 、 この Γ 0 J が減算器 2 8 に入力 される。 したがっ て、 ポ ンプ最大吸収 トルク 目 標値 T R O と値の等 しい T R 1 が減算器 2 8 から 出力 され、 この T R 1 に応 じた出力電 流値信号 S 1 3 が演算手段 2 9 から出力 され、 ソ レノ イ ド弁 1 2 に 与え られる。 これによ り ソ レノ イ ド弁 1 2 が駆動 し、 油圧ポンプ 2 , 3 の合計の最大吸収 トルクがエンジ ン 1 の出力 トルク を越えないよ う に全馬力制御が実施される。

上述 した作業において、 ブー厶用操作レバーの操作量を小さ く し た場合には、 図 5 に示す第 1 補正値演算手段 3 4 の信号 P B U に応 じた第 1 補正値 K B U の値が大き く な り 、 これに伴っ て減算器 3 9 か ら 出力さ れる補正目標エンジン回転数 N R 0 0の値が小さ く な リ 、 演算手段 4 8 か ら出力 される 目 標エンジン回転数 N R 1 が、 そ れまでに比べて低く なる。 これに伴っ て図 6 に示すポンプ吸収 トル ク制御手段 2 6 で求め られるポンプ最大吸収 トルク 目 標値 T R O も それまでよ り も小さ く なる。

上述のよ う に、 例えば高負荷となる作業が短時間で、 作動油温度 がそれほど上昇せず、 冷却水温度がそれほど高 な らない場合には、 目標エ ンジ ン回転数 N R 1 が高く な り 、 ポンプ最大吸収 卜ルク 目 標 値 T R 0 ( T R 1 ) が大き く なつ て作業性の向上を実現でき る。 ま た、 こ のよ う な状況か ら例えば操作 レバーの操作量が小さ く な リ 、 負荷が小さ く なつ たと き には、 目標エンジン回転数 N R 1 が低く な リ 、 ポ ンプ最大吸収 トルク 目 標値 T R 0 ( T R 1 ) が小さ く な つ て 省エネを実現できる。

また、 例えば上述のよ う に、 基準目標エンジン回転数 N R O を高 く 設定 し、 ブーム用操作レバ一をブーム上げ側 に操作 してお こな う 作業、 すなわち負荷の高い作業が長時間続いた り 、 ある いは作業環 境温度の上昇な どに伴っ て、 作動油温度が上昇 し、 これに伴っ て冷 却水温度信号 丁 H 1 が所定温度よ り も高く な つ た と き には、 図 5 に 示す第 2 補正値演算手段 4 5 で求め られる第 2 捕正値 D T H 1 がそ れまでよ り も小さ く な リ 、 これに伴っ て乗算器 4 6 か ら出力 される 信号 D N H 2 の値も小さ く な り 、 加算器 4 7 で求め られる 目 標ェン ジン回転数 N R O 1 の値も小さ く なる。 すなわち、 補正 目 標ェ ンジ ン回転数 N R O O ( N R 0 1 ) がそれまでに比べて小さ く なるよ う に補正された新たな目 標エンジン回転数 N R O 1 が求め られる。 これによ り 、 演算手段 4 8 から出力 される 目標エ ンジン回転数 N R 1 も低く な リ 、 図 1 に示す燃料噴射装置 1 3 によ り 実エ ン ジ ン回 転数 N E 1 は、 オーバー ヒ ー 卜を生 じない範囲の回転数に低下する。

また、 上述のよ う に 目檩エンジン回転数 N R 1 が低く なつ た こ と に伴い、 ポ ンプ吸収 トルク制御手段 2 6 か ら 出力 されるポンプ最大 吸収 トルク 目 標値 T R Oが小さ く なる と と も に、 図 6 に示す第 3 補 正値演算手段 2 7 で求め られる第 3 補正値 T T H 1 1 の値が大き く な り 、 減算器 2 8 で求め られる T R 1 の値が小さ く なる。 したがつ て、 演算手段 2 9 で求め られる出力電流値信号 S 1 3 が小さ な値と なる。 これによ リ レギユ レ一夕 1 2 が油圧ポンプ 2 ， 3 の合計の最 大吸収 トルク がそれまでに比べて小さ く なるよ う に制御 される。 上記では説明を簡単にするために、 操作装置 1 6 の う ちのブーム 用操作 レバーをブー厶上げ側 に操作 したと きの動作につ いて述べた が、 他の油圧ァ クチユエ一夕の単独動作時、 ある いは複合動作時に 際しても上記と ほぼ同様に してお こなわれる。

このよ う に構成 した第 1 実施形態によれば、 省エネの実現と作業 性の向上を実現できる と と も に、 オーバー ヒー 卜 を防止する こ とが でき、 これによ り オーバー ヒ ー 卜 に伴う作業の中断を防止する こ と ができる。

図 7 は本発明の第 2 実施形態が備え られる建設機械の駆動機構部 を示す図、 図 8 は本発明の第 2 実施形態を構成する第 1 補正値演算 手段、 第 4 補正値演算手段を含むエ ンジン回転数制御手段、 及び第 2 補正手段に含まれる第 5 補正値演算手段、 第 2 エ ンジン回転数演 算手段を示す図、 図 9 は本発明の第 2 実施形態を構成する コ ン ト ロ ーラ に備え られるポンプ吸収 トルク制御手段、 及び第 2 補正手段に 含まれる第 6 補正値演算手段、 第 2 トルク演算手段を示す図である。

この第 2 実施形態も、 前述 した第 1 実施形態と 同様に例えば油圧 シ ョ ベルに備え られる ものである。 この第 2 実施形態は特に、 図 7 に示すよ う にタ ンク に、 回路を流れる作動油の温度を検出 し、 作動 油タ ンク温度信号 T H 2 を出力する作動油温度検出器 5 0 を設けて ある。

また、 図 8 に示すよ う に、 作動油温度検出器 5 0 で検出された作 動油タ ンク温度信号 T H 2 に基づき、 エンジ ン 1 のオーバー ヒー ト を生 じ させないことを考慮 して予め設定された関数関係に応 じて、 補正目 標エ ンジ ン回転数の上昇幅を補正する第 5 補正値 D T H 2 を 求める第 5 補正値演算手段 5 3 を備えている。 この第 5 補正値演算 手段 5 3 は、 同図 8 に示すよ う に、 作動油タ ンク溘度が所定温度に 至る までは一定の値を第 5 補正値 D T H 2 と して出力 し、 所定温度 を越える に したがって次第に小さ な値となる第 5 補正値 D T H 2 を 出力する。

また、 最大値選択手段 4 4 か ら 出力 される信号 D N H 1 と、 第 5 補正値演算手段 5 3 か ら 出力 される第 5 補正値 D T H 2 と を乗算 し、 信号 D N H 2 を出力する乗算器 4 6 と、 この乗算器 4 6 か ら出 力 される信号 D N H 2 と、 減算器 3 9 から 出力 された信号 N R O O とを加算 し、 信号 N R 0 1 を求める演算をお こな う 加算器 5 4 とを 備えている。 この加算器 5 4 は、 第 5 補正値演算丰段 5 3 か ら 出力 される第 5 補正値 D T H 2 と、 上述 したエ ンジン回転数制御手段で 演算された補正 目 標エンジン回転数に応 じて、 新たな 目標エ ンジ ン 回転数を求める第 2 エンジン回転数演算手段を構成 している。

また、 図 9 に示すよ う に、 作動油温度検出器 5 0 で検出された作 動油タ ンク温度信号 T H 2 に基づき、 エン ジン 1 の才一バー ヒ ー 卜 を生 じ させない こ と を考慮 して予め設定された関数関係に応 じて、 ポ ンプ吸収 トルク制御手段 2 6 か ら 出力 されるポンプ最大吸収 トル ク制御手段 2 6 か ら 出力 されるポンプ最大吸収 トルク 目標値 T R 0 を補正する第 6 補正値 T T H 1 2 を求める第 6 補正値演算手段 5 1 と 、 上述のポンプ最大吸収 トルク 目 標値 T R Oか ら第 6 補正値 T T H 1 2 を減算する減算器 5 2 と を備えている。 この減算器 5 2 は、 第 6 補正値 T T H 1 2 とポンプ最大吸収 トルク 目 標値 T R O と に応 じて、 新たな 目 標ポンプ最大吸収 トルク T R 1 を求める第 2 トルク 演算手段を構成 している。

その他の構成は、 前述 した第 1 実施形態と例えば同等の構成に し てある。

上述 した構成すなわち、 図 8 に示す第 5 補正値演算手段 5 3 、 第 2 エンジン回転数演算手段を構成する加算器 5 4 及び図 9 に示す第 6 補正値演算手段 5 1 、 第 2 卜ルク演算手段を構成する減算器 5 2 は、 上述 したエンジン回転数制御手段で求め られる補正目 標ェ ンジ ン回転数と、 ポンプ吸収 トルク制御手段 2 6 で演算されるポンプ最 大吸収 トルク 目 標値 T R O と を、 作動油温度検出器 5 0 で検出され た作動油タ ンク温度信号 T H 2 に応じて、 新たな 目 標エンジン回転 数 N R O I と、 新たな目 標ポンプ最大吸収 トルク T R 1 に補正する 第 2 補正手段を構成 している。

このよ う に構成 した第 2 実施形態にあ っ ても、 作動油温度に応 じ て、 前述 した第 1 実施形態と ほぼ同様の動作がお こなわれる。

すなわち、 今仮に、 高負荷となる作業が短時間で、 作動油温度が それほど上昇せず、 作動油温度検出器 5 0 で検出される作動油タ ン ク温度信号 T H 2 がそれほど高く な らない ものとする と、 第 5 補正 値演算手段 5 3 で一定値となる回転数上昇補正量、 すなわち第 5 捕 正値 D T H 2 が選択され、 乗算器 4 6 に入力される。 乗算器 4 6 で は、 D N H 1 と第 5 補正値 D T H 2 とが乗算され、 求め られた D N H 2 が加算器 5 4 に入力 される。 加算器 5 4 では補正目標エン ジン 回転数 N R O O と D N H 2 とが加算され、 求め られた N R O 1 が出 力 される。 この N R 0 1 は、 作動油温度による補正を受けない値で ある。 N R 0 1 に応 じた比較的高い 目標エ ンジン回転数 N R 1 が演 算手段 4 8 で求め られ、 この 目標エ ンジン回転数 N R 1 が図 1 に示 す燃料噴射装置 1 3 に出力 される。 また、 目標エン ジン回転数 N R 1 はポンプ吐出量制御、 ポンプ最大吸収 トルク制御 に活用 される。 燃料噴射装置 1 3 は、 目標エンジ ン回転数 N R 1 に応 じたェ ンジ ン回転数となるよ う にエ ンジ ン 1 を駆動する。 このエ ンジ ン 1 の実 エンジン回転数 N E 1 が、 実エンジ ン回転数検出器 Ί aで検出され る。

また、 例えば高負荷となる作業時間が短時間で、 作動油温度がそ れほど上昇 しないこ と によ り 、 図 9 に示す第 6 補正値演算手段 5 1 で求め られる第 6 補正値 T T H 1 2 は Γ 0 」 であ り 、 この Γ 0 」 が 減算器 5 2 に入力 される。 したがっ て、 ポンプ最大吸収 卜ルク 目 標 値 T R Oの値と等 しい値の T R 1 が減算器 5 2 か ら 出力され、 この T R 1 に応 じた出力電流値信号 S 1 3 が演算手段 2 9 か ら 出力 さ れ、 図 1 に示すソ レ ノ イ ド弁 1 2 に与えられる。 これによ り ソ レ ノ イ ド弁 1 2 が駆動 し、 図 1 に示す油圧ポンプ 2 , 3 の合計の最大吸 収 トルクがエ ンジン 1 の出力 トルク を越えないよ う に全馬力制御が 実施される。

このよ う な状態において、 例えば図 3 に示すブーム用操作 レバ一 の操作量を小さ く した場合には、 図 8 に示す第 1 補正値演算手段 3 4 の信号 P B U に応 じた第 1 補正値 K B U の値が大き く な り 、 これ に伴っ て演算器 3 9 か ら 出力 される補正目標エ ンジ ン回転数 N R 0 0の値が小さ く な リ 、 演算手段 4 8 か ら 出力 される 目標エンジ ン回 転数 N] R 1 が、 それまでに比べて低く なる。 これに伴って図 9 に示 すポンプ吸収 トルク制御手段 2 6 で求め られるポンプ最大吸収 トル ク T R 0 もそれまでよ リ も小さ く なる。 このよ う に、 第 2 実施形態も前述 した第 1 実施形態と 同様に、 例 えば高負荷となる作業が短時間で、 作動油温度がそれほど上昇 しな い場合には、 目標エンジ ン回転数 N R 1 を高 く し、 ポンプ最大吸収 トルク 目標値 T R O ( T R 1 ) を大き く して作業性の向上を実現で き る。 また、 このよ う な状態か ら例えば操作 レバーの操作量が小さ く なつ たと き には、 目標エンジン回転数 N R 1 が低く な り 、 ポ ンプ 最大吸収 トルク 目 標値丁 R 0 ( T R 1 ) が小さ く な つ て省エネを実 現できる。

また例えば、 基準 目標エン ジン回転数 N R 0 を高 く 設定 した状態 にあっ て、 負荷の高い作業が長時間続いた り 、 作業環境温度が高く な った リ して、 作動油温度が上昇 した と き には、 図 8 に示す第 5 補 正値演算手段 5 3 で求め られる第 5 補正値 D T H 2 がそれまでよ り も小さ く な リ 、 これに伴っ て乗算器 4 6 から 出力 される信号 D N H 2 の値も小さ く な リ 、 加算器 5 4 で求め られる 目 標エンジン回転数 N R 0 1 の値も小さ く なる。 すなわち、 補正目標エ ンジン回転数 N R 0 O ( N R O 1 ) がそれまでに比べて小さ く なる よ う に、 さ ら に 補正された新たな 目 標エ ンジン回転数 N R O 1 が求め られる。

これによ り 、 演算手段 4 8 か ら出力 される 目標エ ンジン回転数 N R 1 も低く な り 、 図 1 に示す燃料噴射装置 1 3 によ り 実エンジ ン回 転数 N E 1 は、 オーバー ヒ ー 卜 を生 じない範囲の回転数に低下する。

また、 上述のよ う に目 標エ ンジン回転数 N R 1 が低く なつ た こ と に伴い、 ポ ンプ吸収 トルク制御手段 2 6 から 出力 されるポンプ最大 吸収 トルク 目 標値 T R 0が小さ く なる と と も に、 図 9 に示す第 6 補 正値演算手段 5 1 で求め られる第 6 補正値 T T H 1 2 の値が大き く な り 、 減算器 5 2 で求め られる T R 1 の値が小さ く なる。 したがつ て、 演算手段 2 9 で求め られる 出力電流値信号 S 1 3 が小さな値と なる。 これによ リ レギユ レータ 1 2 が油圧ポ ンプ 2 , 3 の合計の最 大吸収 トルク をそれまでに比べて小さ く なるよ う に制御する。

このよ う に構成 した第 2 実施形態でも、 省エネの実現と作業性の 向上を実現できる と と も に、 オーバー ヒ ー ト を防止する こ とができ る。 これによ リ オ一バー ヒ ー 卜 に伴う 作業の中断を防止でき る。 産業上の利用可能性

本発明 によれば、 従来と同様に省エネの実現と作業性の向上を実 現できる と と も に、 従来では考慮がなされていなかっ たオーバ一 ヒ 一トを確実に防止でき、 これによ り オーバー ヒー 卜 に伴う作業の中 断を防止する こ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . エ ンジ ンと、 このエンジン によ っ て駆動する可変容量型の油圧 ポンプと、 この油圧ポンプの吐出容量を制御するポンプレギ レ一夕 と、 上記エ ンジンの燃料噴射装置と、 上記油圧ポンプか ら吐出され る圧油で駆動する油圧ァクチユエ一夕 と、 上記油圧ポンプか ら上記 油圧ァクチユエ一夕 に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁 と、 こ の流量制御弁を操作する操作装置と を有する建設機械に具備 され、

操作者によ っ て入力.される基準目標エン ジン回転数を上記操作装 置の操作量 に応 じて補正 し、 補正目標エンジ ン回転数を求めるェン ジン回転数制御手段と、 上記補正 目標エンジン回転数に応 じたボン プ最大吸収.トルク 目 標値を求めるポンプ吸収 トルク制御手段とを含 むコ ン 卜 ロ ーラ を備えた建設機械の制御装置において、

エ ンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器を備える と と も に、

上記コ ン 卜 ロ ーラが、

上記エン ジ ン回転数制御手段で求め られる上記補正 目 標エ ンジン 回転数と、 上記ポンプ吸収 トルク制御手段で演算されるポンプ最大 吸収 トルク 目標値と を、 上記冷却水温度検出器で検出 された冷却水 温度に応じて、 新たな目標エンジン回転数と、 新たな 目標ポンプ最 大吸収 トルク に補正する第 1 補正手段を含むこ と を特徴とする建設 機械の制御装置。

2 . 上記エ ンジ ン回転数制御手段が、 上記油圧ァクチユエ一夕 の種 類に応 じて上記基準 目標エ ンジン回転数を補正する第 1 補正値を求 める第 1 補正値演算手段と、 上記第 1 補正値と上記基準目 標ェ ンジ ン回転数に応 じて上記補正目 標エンジン回転数を求める演算手段と を含み、

上記第 1 補正手段が、

上記冷却水温度検出器で検出された冷却水の温度に基づき、 予め 設定された関数関係に応 じて上記補正目標エ ンジ ン回転数を補正す る第 2 補正値を求める第 2 補正値演算手段と、 上記第 2 補正値と上 記補正 目 標エ ンジン回転数と に応 じて、 新たな 目標エ ンジ ン回転数 を求める第 1 エンジ ン回転数演算手段とを含むと と も に、

上記冷却水温度検出器で検出された冷却水温度に基づき、 予め設 定さ れた関数関係に応じて上記ポンプ最大吸収 トルク 目 標値を補正 する第 3 補正値を求める第 3 補正値演算手段と、 上記第 3 補正値と 上記ポンプ最大吸収 トルク 目標値と に応じて新たな 目 標ポンプ最大 吸収 トルク を求める第 1 トルク演算手段と を含むこ と を特徴とする 請求項 1 記載の建設機械の制御装置。

3 . 上記エ ン ジン回転数制御手段が、 上記油圧ァ ク チユエ一夕の作 動方向 に応 じて上記基準 目標エンジン回転数を補正する第 4 補正値 を求める第 4 補正値演算手段を含み、

上記第 1 エ ンジ ン回転数演算手段が、 上記第 4 補正値と上記新た な 目 標エ ンジ ン回転数と に応 じて、 さ ら に新たな 目標エ ンジ ン回転 数を求める ものである こ とを特徴とする請求項 2 記載の建設機械の 制御装置。

4 . エ ンジ ン と、 こ のエ ンジン によ っ て駆動する可変容量型の油圧 ポ ンプと、 この油圧ポンプの吐出容量を制御するポ ンプレギ レ一夕 と、 上記エ ンジ ンの燃料噴射装置と、 上記油圧ポ ンプか ら吐出され る圧油で駆動する油圧ァ クチユエ一夕 と、 上記油圧ポ ンプか ら上記 油圧ァ クチユエ一夕 に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁 と、 この流量制御弁を操作する操作装置と を有する建設機械に具備 され、

操作者によ っ て入力 される基準目標エンジン回転数を上記操作装 置の操作量 に応じて補正 し、 補正目 標エンジン回転数を求めるェン ジン回転数制御手段と、 上記補正目標エンジン回転数に応 じたボン プ最大吸収 トルク 目 標値を求めるポンプ吸収 トルク制御手段と を含 むコ ン ト ロ ー ラを備えた建設機械の制御装置において、

作動油温度検出器を備える と と も に、 上記コ ン ト ロ ーラが、

上記エン ジ ン回転数制御手段で求め られる上記捕正 目標エ ン ジン 回転数と、 上記ポンプ吸収 トルク制御手段で演算されるポンプ最大 吸収 トルク 目 標値と を、 上記作動油温度検出器で検出された作動油 温度に応 じて、 新たな 目 標エンジン回転数と、 新たな 目標ポ ンプ最 大吸収 トルク に補正する第 2 補正手段を含むこ と を特徴と する建設 機械の制御装置。

5 . 上記エ ンジン回転数制御手段が、 上記油圧ァ クチユエ一夕 の種 類に応 じて上記基準目標エンジン回転数を補正する第 1 補正値を求 める第 1 補正値演算手段と、 上記第 1 捕正値と上記基準目 標ェ ンジ ン回転数に応 じて上記補正目標エンジ ン回転数を演算する演算手段 と を含み、

上記第 2 補正手段が、

上記作動油温度検出器で検出された作動油温度に基づき、 予め設 定された関数関係に応 じて上記補正目標エ ンジ ン回転数を補正する 第 5 補正値を求める第 5 補正値演算手段と 、 上記第 5 補正値と上記 補正 目 標エ ンジン回転数と に応 じて、 新たな 目 標エン ジン回転数を 求める第 2 エ ンジ ン回転数演算手段と を含むと と も に、

上記作動油温度検出器で検出された作動油温度に基づき 、 予め設 定された関数関係に応じて上記ポンプ最大吸収 トルク 目標値を補正 する第 6 補正値を求める第 6 補正値演算手段と、 上記第 6 補正値と 上記ポ ンプ最大吸収 トルク 目標値と に応 じて新たな 目 標ポ ンプ最大 吸収 トルク を求める第 2 トルク演算手段と を含むこ と を特徴とする 請求項 4 記載の建設機械の制御装置。

6 . 上記エ ン ジン回転数制御手段が、 上記油圧ァクチユエ一夕 の作 動方向 に応 じて上記基準 目標エンジン回転数を補正する第 4 捕正値 を求める第 4 補正値演算手段を含み、

上記第 2 エ ンジ ン回転数演算手段が、 上記第 4 補正値と上記新た な 目 標エンジ ン回転数と に応 じて、 さ ら に新たな 目標エンジン回転 数を求める ものである こ とを特徴とする請求項 5 記載の建設機械の 制御装置。

7 . 建設機械が油圧シ ョ ベルである こ とを特徴とする請求項 Ί ない し 6 のい 'れか 1 項に記載の建設機械の制御装置。