JPH0351502A - ロードセンシング制御油圧回路の制御装置 - Google Patents

ロードセンシング制御油圧回路の制御装置

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JPH0351502A
JPH0351502A JP1187019A JP18701989A JPH0351502A JP H0351502 A JPH0351502 A JP H0351502A JP 1187019 A JP1187019 A JP 1187019A JP 18701989 A JP18701989 A JP 18701989A JP H0351502 A JPH0351502 A JP H0351502A
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辰巳 明
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    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧ショベル、油圧クレーン等の油圧機械の
ロードセンシング制御油圧回路に係わり、より詳しくは
、油圧ポンプの吐出圧力を油圧アク13 チュエー夕の負荷圧力(単独操作の場合)又は複数のア
クチュエータの最大負荷圧力(複合操作の場合)よりも
一定の差圧だけ高く保持するよう構成されたロードセン
シング制御油圧回路の制御装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、油圧ショベル、油圧クレーン等の油圧機械の油圧
回路としてロードセンシング制御油圧回路が注目されて
いる。この油圧回路は、原動機により駆動される油圧ポ
ンプと複数の油圧アクチュエータの間に接続され、操作
手段の操作信号に応じてアクチュエータに供給される圧
油の流量を制御する圧力補償付流量制御弁と、油圧ポン
プの吐出圧力をアクチュエータの負荷圧力(単独操作の
場合)又は複数のアクチュエータの最大負荷圧力(複合
操作の場合)よりも一定の差圧だけ高く保持するロード
センシングレギュレータとを備えている。圧力補償付流
量制御弁は、負荷圧力又は油圧ポンプの吐出圧力の変動
に係わらず流量を一定に制御する圧力補償機能により、
操作量に比例しl4 た流量を各アクチュエータに供給し、複数のアクチュエ
ータの複合操作時に各アクチュエータの動作の独立性を
確保する。また、ロードセンシングレギュレー夕は、油
圧ポンプの吐出量をアクチュエータの最大負荷圧力に対
応可能な最少限流量を提供し、省エネを図っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このロードセンシング制御油圧回路にお
いては、以下のようなロードセンシング制御特有の問題
がある。
可変容量型油圧ポンプの吐出量は押しのけ容積、斜板式
では斜板の傾転量と回転数の積で定まり、傾転置の増加
と共に吐出量は増加する。この斜板の傾転量には構造か
ら定まる最大傾転量があり、原動機の一設定回転数にお
いては油圧ポンプの吐出量はこの最大傾転量で最大とな
る。また、原動機は、油圧ポンプの入力トルクが原動機
の出力トルクを超えると回転数が低下し、最悪の場合は
失速に至る。そこで、このことを避けるため、一般的に
は油圧ポンプの入力トルク制限制御が行われ15 ている。この制御は、油圧ポンプの入力トルクが原動機
の出力トルクを超えようとすると斜板傾転量の増大を制
限し、吐出量の最大値を制限するものである。
このように、油圧ポンプには、構造上定まる最大吐出量
と入力トルク制限制御により制限される最大吐出量があ
り、いずれにしても油圧ポンプの吐出量には限度即ち最
大可能吐出量がある。このため、単数又は複数の油圧ア
クチュエータの操作時、操作レバーで指令される要求流
量又は要求流量の合計が油圧ポンプの最大可能吐出量よ
りも大きくなった場合に、ロードセンシング制御により
吐出量(傾転量)を増加しようとしても増加できなくな
る。即ち、油圧ポンプの吐出量が飽和即ちサチュレーシ
ョンする。このように油圧ポンプの吐出量が飽和すると
、油圧ポンプの吐出圧力が低下し、最大負荷圧力に対し
て一定差圧が確保できなくなり、単独操作の場合は、ア
クチュエータは操作レバーで指令される速度が得られな
くなり、複合操作においては、低圧側のアクチュエータ
に16 油圧ポンプから吐出された圧油の大部分が流れ、高圧側
のアクチュエータに圧油が供給されなくなり、円滑な複
合操作ができなくなる。
上記問題を解決する方法の1つとして、アクチュエータ
の最大要求流量又は最大要求流量の合計に合わせてポン
プ容量を大容量に設定することが考えられるが、これは
部品コストの増大を招き、経済上不利である。また、エ
ンジン回転数を常時高回転に設定しておけば上記問題を
軽減できるが、これは燃費、騒音の点、及びエンジン、
ポンプ等の機器の耐久性の点で好ましくない。
本発明の目的は、通常は原動機を低回転に設定して、燃
費、騒音を低減し、油圧ポンプの吐出量が飽和した場合
には、自動的にエンジン回転数を上げてポンプ吐出量を
増大することにより、所望のアクチュエータ速度を得る
と共に、優れた複合操作性を得ることができるロードセ
ンシング制御油圧回路の制御装置を提供することにある
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達或するため、第1の本発明によれ17 ば、原動機と、この原動機により駆動される可変容量型
の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油に
より駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと
、油圧ポンプと各油圧アクチュエータの間に接続され、
操作手段の操作信号に応じて油圧アクチュエータに供給
される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備えたロー
ドセンシング制御油圧回路の制御装置において、前記原
動機の目標回転数Nθを設定する回転数設定手段と、前
記油圧ポンプの吐出圧力と前記アクチュエータの負荷圧
力どの差圧を検出する第1の検出手段と、前記油圧ポン
プの吐出圧力を検出する第2の検出手段と、前記第1の
検出手段の差圧信号からその差圧を一定に保持する油圧
ポンプの差圧目標吐出量QΔpを演算する第1の手段と
、少なくとも前記第2の検出手段の圧力信号と予め設定
された油圧ポンプの入力制限関数から油圧ポンプの入力
制限目標吐出量QTを演算する第2の手段と、前記差圧
目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QTのいずれか
一方を前記油圧ポンプの吐出量目標値18 Qoとして選択し、油圧ポンプの吐出量がこの入力制限
目標吐出量QTを超えないように制御する第3の手段と
、前記第3の手段で前記入力制限目標吐出量QTが選択
されたときに、少なくとも前記差圧目標吐出量QΔpと
入力制限目標吐出量QTに基づいて前記原動機の補正回
転数Nnsを演算する第4の手段と、前記第4の手段で
前記補正回転数Nnsが演算されていないときには前記
回転数設定手段で設定された目標回転数Nθに基づいて
前記原動機の回転数を制御し、前記補正回転数Nnsが
演算されると、前記目標回転数Nθと補正回転数Nns
とに基づいて前記原動機の回転数が上昇するよう制御す
る第5の手段とを備えたことを特徴とするロードセンシ
ング制御油圧回路の制御装置が提供される。
また、上記目的を達成するため、第2の本発明によれば
、前記操作手段の操作量を検出する第3の検出手段を更
に備え、前記第5の手段に代え、前記第4の手段で前記
補正回転数Nnsが演算されていないとき、又は前記第
3の検出手段で検出さ19 れた前記操作手段の操作量が所定値以下のときには、前
記回転数設定手段で設定された目標回転数Nθに基づい
て前記原動機の回転数を制御し、前記第4の手段で前記
補正回転数Nipsが演算されかつ前記操作手段の操作
量が所定値を越えると、前記目標回転数Nθと前記第4
の演算手段で演算された補正回転数Nnsとに基づいて
前記原動機の回転数を上昇するよう制御する第6の手段
を備えたことを特徴とするロードセンシング油圧駆動回
蕗の制御装置が提供される。
更に、上記目的を達戒するため、第3の本発明によれば
、前記第3の検出手段で検出された前記操作手段の操作
量に応じて前記原動機の目標回転数Nlを演算する第7
の手段を更に有し、前記第5の手段又は第6の手段に代
え、前記第4の手段で前記補正回転数Nnsが演算され
ていないとき、又は前記第3の検出手段で検出された前
記操作手段の操作量が所定値以下のときには、前記目標
回転数設定手段により設定された目標回転数Nθと前記
第7の手段で演算された目標回転数NIlの大20 きい方の値を選択し、この値に基づいて前記原動機の回
転数を制御し、前記第4の手段で前記補正回転数Nns
が演算されかつ前記操作手段の操作量が所定値を越える
と、前記目標回転数設定手段により設定された目標回転
数Nθと前記第7の手段で演算された目標回転数NIと
前記第4の演算手段で演算された補正回転数Nn@とに
基づいて前記原動機の回転数を上昇するように制御する
第8の制御油圧回路の制御装置が提供される。
〔作用〕
第1の本発明によるロードセンシング制御油圧回路の制
御装置において、第3の手段で差圧目標吐出量QΔpが
吐出量目標値Qoとして選択されると、油圧ポンプの吐
出圧力と油圧アクチュエータの負荷圧力又は複数のアク
チュエータの最大負荷圧力との差圧が差圧目標吐出量Q
Δ・pとなるように油圧ポンプの吐出量がロードセンシ
ング制御される。このとき第4の手段では、第3の手段
で入力制限目標吐出量QTが選択されていないので21 補正回転数Nnsは演算されず、第5の手段は回転数設
定手段で設定された目標回転数Nθに基づいて原動機の
回転数を制御する。
一方、第3の手段で入力制限目標吐出量QTが吐出量目
標値Qoとして選択されると、油圧ポンプの吐出量は入
力制限目標吐出量QTに基づいて入力制限制御される。
即ち、油圧ポンプの吐出量が飽和する。このとき、第4
の手段では、第3の手段で入力制限目標吐出量QTが選
択されているので補正回転数Nnsが演算され、第5の
手段は、回転数設定手段で設定された目標回転数Nθと
補正回転数Nnsとに基づいて原動機の回転数を上昇す
るよう制御する。これによりポンプ吐出量が増大し、吐
出量の飽和が解消される。
このように第1の本発明においては、油圧ポンプの吐出
量が飽和すると自動的に原動機の回転数が上昇するので
、目標回転数Nθを低回転に設定することが可能となり
、目標回転数Nθを低回転に設定することにより燃費、
騒音を低減できると共に、機器の耐久性を向上できる。
また、油圧ポ22 ンプの吐出量が飽和しても、所望のアクチュエータ速度
を得ることができると共に、複合操作においては確実な
操作を行うことができる。
第2の本発明によるロードセンシング制御油圧回路の制
御装置においては、第6の手段は、補正回転数Nnsが
演算されかつ操作手段の操作量が所定値を越えると、原
動機の回転数を上昇する制御を行うので、第1の本発明
と同様の作用が得られ、補正回転数N++sが演算され
ていても操作手段の操作量が所定値以下の範囲では目標
回転数Nθに基づいて原動機の制御が行われるので、ア
クチュエータに大きな負荷がかかり、第3の手段でポン
プ吐出量が入力制限制御され、飽和した場合でも、原動
機の回転数は上昇せず、微操作時における原動機回転数
の変動が防止でき、操作性が向上する。
また、微操作時に原動機回転数の変動がないので、耳障
りでなく、また、原動機の頻繁な回転数変動による燃費
の悪化を防止できる。更に、操作量が所定値を越えた場
合には原動機の回転数が上昇するので、原動機の駆動状
態がオペレータの意思と23 一致し、良好な操作フィーリングが得られる。
第3の本発明によるロードセンシング制御油圧回路の制
御装置においては、第8の手段は、補正回転数Nnsが
演算されかつ操作手段の操作量が所定値を越えると、原
動機の回転数を上昇する制御を行うので、第1及び第2
の本発明と同様の作用が得られ、補正回転数Nnsが演
算されていても操作手段の操作量が所定値以下の範囲で
あって、目標回転数Nθが第7の手段で演算された目標
回転数NA’より小さいときには、目標回転数Nθの基
づいて原動機の制御が行われるので、第2の本発明と同
様の作用が得られる。更に、補正回転数Nnsが演算さ
れていないとき、又は補正回転数Nnsが演算されてい
ても操作手段の操作量が所定値以下の範囲であって、目
標回転数Nθが目標回転数Nlより大きいときには、目
標回転数NA’に基づいて原動機の回転数が制御される
。このため、原動機の回転数が流量制御弁を制御する操
作手段の操作量に連動して制御されるので、本件出願人
が先に出願した特願昭62−249150号に記載24 の発明と同様、回転数設定手段と操作手段の両方で原動
機を制御することが可能となり、目標回転数Nθを低く
設定し燃費の向上を図れると共に、操作手段の操作量に
比例した力強い操作フィーリングを得ることができ、操
作性が向上する。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の好適実施例を説明する。
第1の実施例 本発明の第工の実施例を第1図〜第12図により説明す
る。
第1図において、本実施例の制御装置に係わる口−ドセ
ンシング制御油圧回路は、例えば斜板式の可変容量型油
圧ボンプ1と、この油圧ポンプ1からの圧油により駆動
される第1及び第2の油圧アクチュエータ2,3と、油
圧ボンプ1と第1のアクチュエータ2との間に配置され
、油圧ボンプ1から第1のアクチュエータに供給される
圧油の流量及び流れ方向を制御する第1の流量制御弁4
及び第1の圧力補償弁6と、油圧ポンプ1と第225 のアクチュエータ3との間に配置され、油圧ボンプ1か
ら第2のアクチュエータに供給される圧油の流量及び流
れ方向を制御する第2の流量制御弁5及び第2の圧力補
償弁7とを有している。
この実施例では、油圧回路は第2図に示すホイール式油
圧ショベルに適用されており、第1のアクチュエータ2
は例えば後輪50をトランスミッション51及びプロペ
ラシャフト52を介して駆動する走行モータであり、第
2のアクチュエータ3は例えばフロントアッタチメント
の一部であるプーム53の昇降を行うブームシリンダで
ある。
第1図に戻り、第1の圧力補償弁6は、その入口側にお
いては圧油の供給管路20を介して油圧ボンプ1に接続
され、出口側はチェック弁22を経て流量制御弁4に接
続される。流量制御弁4は、その入口側は圧力補償弁6
に接続されると共に戻り管路24を介してタンク10に
接続され、出口側は主管路25.26を介して第1のア
クチュエータ2に接続される。主管路25.26には、
第1のアクチュエータ2が走行モータであることに26 対応してカウンタバランス弁54、リリーフ弁55a,
55b,補給回路56が設けられている。
第2の圧力補償弁7は、人口側は管路21及び圧油供給
管路20を介して油圧ポンプ1に接続され、出口側はチ
ェック弁23を経て流量制御弁5に接続される。流量制
御弁5の入口側は圧力補償弁7に接続されると共に戻り
管路29を介してタンク10に接続され、出口側は主管
路27.28を介して第2のアクチュエータ3に接続さ
れる。
圧力補償弁6は2つの閉止方向作動パイロット圧力室6
a,6bとこれに対向する1つの解放方向作動パイロッ
ト室6cとを備えた油圧パイロット方式に構威され、2
つの閉止方向作動パイロット圧力室6a,6bの1つ6
aには、流量制御弁4の入口圧力が管路30を介して印
加され、他の圧力室6bには後述する電磁比例弁9から
の制御圧力が管路31を介して印加され、解放方向作動
パイロット圧力室6Cには後述する流量制御弁4と第1
のアクチュエータ2との間の圧力が管路32aを介して
印加される。また、圧力補償弁6に27 は、この弁を常時解放方向に付勢するばね6dが設けら
ている。
圧力補償弁7も同様に構成されている。即ち、圧力補償
弁7は2つの閉止方向作動パイロット圧力室7a,7b
とこれに対向する1つの解放方向作動パイロット室7c
とを備えた油圧パイロット方式に構威され、2つの閉止
方向作動パイロット圧力室7a,7bの1つ7aには、
流量制御弁5の入口圧力が管路33を介して印加され、
他の圧力室7bには電磁比例弁9の出力圧力が管路34
を介して印加され、解放方向作動パイロット圧力室7c
には流量制御弁5と第2のアクチュエータ3との間の圧
力が管路35aを介して印加される。
また、圧力補償弁7にはこの弁を常時解放方向に付勢す
るばね7dが設けらている。
圧力補償弁6の動作を簡単に説明する。電磁比例弁9か
らの制御圧力が0(ゼロ)のときには、圧力補償弁6は
流量制御弁4の入口圧力が管路30よりパイロット室6
aに導入され、それに対向して流量制御弁4の出口圧力
が管路32aよりパ28 イロット室6cに導入され、かつぱね6dで付勢してい
る。このため圧力補償弁6は、流量制御弁4の入口圧力
と出口圧力との差圧がばね6dの相当圧力で一定になる
ように、常に油圧ボンプ1からの流量を制御する。この
ため流量制御弁4を流れる流量は、油圧ポンプ1の吐出
管路20と油圧アクチュエータ2の主管路25又は26
の圧力差が変化しても変化しないように圧力補償制御さ
れる。圧力補償弁7も同様に動作する。
電磁比例弁9から制御圧力が出力されると、この圧力は
管路31,34を介し圧力室6b,  7bに印加され
、対峙するばね6d,7dの付勢力を打ち消す方向に働
く。これにより、制御圧力の上昇に比例して流量制御弁
4,5の入口圧力と出口圧力との差圧が少なくなるよう
に制御され、流量制御弁4,5を流れる流量は減少し、
アクチュエータ2.3で消費される圧油の総流量を両者
の配分比を変えずに制限する総消費可能流量補正制御が
行われる。
流量制御弁4,5は、図示実施例では油圧パイ29 ロット操作方式に構成され、パイロット管路36a,3
6b及び37a.37bに接続されたパイロット室を有
し、パイロット管路に伝えられるパイロット圧により制
御される。
パイロット管路36a.36bは、走行用のパイロット
回路57に接続されている。走行用のパイロット回路5
7は、走行速度を指示するペダル操作式のパイロット減
圧弁58と、走行の前進、後進を指示する手動操作式の
方向切換弁59とを有している。パイロット減圧弁58
を踏み込み、方向切換弁59をいずれかの位置に切換え
ると、パイロット減圧弁58ではパイロットポンプ60
からの圧油を基に踏み込み量に応じたパイロット圧が発
生し、このパイロット圧はスローリターン弁61を介し
て方向切換弁59の切換位置に応じてパイロット管路3
6a,36bのいずれかに伝達され、流量制御弁4はそ
れに応じて切換えられる。パイロット減圧弁58の踏み
込みを解除すると、パイロット圧はスローリタン弁61
を介して徐々に減圧され、流量制御弁4も徐々に中立位
置30 に戻る。
パイロット管路37a,37bは、第2のアクチュエー
タ即ちブームシリンダ3の速度及び駆動方向を定める図
示しない操作レバーにより操作されるパイロット回路に
接続され、操作レバーの操作量及び操作方向に応じて発
生するパイロット圧がこれらパイロット管路のいずれか
に伝達され、流量制御弁5の切り換えが制御される。
流量制御弁4と圧力補償弁6は、両者組み合わさって■
つの圧力補償付流量制御弁を構或しており、流量制御弁
5と圧力補償弁7も両者組み合わさって1つの圧力補償
付流量制御弁を構威している。
流量制御弁4,.5には、それぞれ第1及び第2の油圧
アクチュエータ2,3の負荷圧力を検出するためのパイ
ロット管路32.35が接続され、パイロット管路32
.35は更に高圧選択弁12を介して管路38に接続さ
れ、高圧選択弁12で選択された高圧側の負荷圧力(以
下、最大負荷圧力と言う)は管路38を介して差圧計4
3に導か31 れる。差圧計43にはまた、管路39を介して油圧ポン
プ1の吐出圧力が導かれる。差圧計43は油圧ポンプ1
の吐出圧力と最大負荷圧力との差圧を検出し、差圧信号
ΔPを出力する。
油圧ボンプ1の圧油供給管路20には油圧ボンプ1の吐
出圧力を検出し、圧力信号Pを出力する圧力検出器14
が接続され、油圧ボンプ1には斜板等の押しのけ容積可
変機構の傾転角を検出し、傾転角信号Qθを出力する傾
転角度計15が設けられている。
油圧ボンプ1の吐出量は、押しのけ容積可変機構に連携
された吐出量制御装置16によって制御される。吐出量
制御装置16は、例えば第3図に示すように電気一油圧
サーボ式油圧駆動装置として構成されている。
即ち、吐出量制御装置16は、斜板若しくは斜軸等より
なる可変容量型油圧ポンプ1の押しのけ容積可変機構1
6aを駆動するサーボピストン16bを有し、サーボピ
ストン16bはサーボシリンダ16c内に収納されてい
る。サーボシリンダ32 16cのシリンダ室はサーボピスドン16bによって左
側室16d及び右側室16eに区分されており、左側室
16dの断面積Dは右側室16eの断面積dよりも大き
く形成されている。
サーボシリンダ16cの左側室16dと右側室16eは
管路16f,16iを介して相互に接続され、管路16
iにはパイロットボンプ8が接続され、管路16fと管
路16iの間には電磁弁16が介設され、管路16fは
更に電磁弁16hを備えた管路16jによりタンク10
に連絡している。電磁弁16g,16hはノーマルクロ
ーズ(非通電時、閉止状態に復帰する機能)の弁であっ
て、それぞれ、後述する制御ユニット40からのロード
センシング制御信号Q′0により励磁(オン)され、切
換えられる。
電磁弁16gが励磁(オン)されて切換位置Bに切り換
わると、サーボシリンダ16cの左側室16dが油圧源
8と連通し、左側室16dと右側室16eの面積差によ
ってサーボピストン16bが第3図で見て右方に移動す
る。これにより油圧33 ボンプ1の押しのけ容積可変機構16aの傾転角が増大
し、吐出量が増加する。電磁弁16g及び電磁弁16h
が消磁(オフ)されて双方とも切換位置Aに復帰すると
、左側室16dの油路が遮断され、サーボピストン16
bはその位置にて静止状態に保持される。これにより油
圧ポンプ1の押しのけ容積可変機構16aの傾転角が一
定に保持され、吐出量が一定に保持される。電磁弁16
hが励磁(オン)されて切換位置Bに切り換わると、左
側室16dとタンク10とが連通して左側室16dの圧
力が低下し、サーボピストン16bは右側室16eの圧
力により、第3図左方に移動される。これにより油圧ボ
ンプ1の押しのけ容積可変機構16aの傾転角が減少し
、ポンプ吐出量も減少する。
このように電磁弁16g.16hをオンオフ制御し、油
圧ボンプ1の傾転角を制御することにより、ポンプ吐出
量が後述するごとく制御ユニット40で演算された目標
吐出量Qoに等しくなるように制御される。
34 再び第■図に戻り、油圧ボンプ1はエンジン63によっ
て駆動される。エンジン63は好ましくはオールスピー
ドガバナ付きの燃料噴射装置64を備えたディーゼルエ
ンジンであり、燃料噴射装置64はガバナレバー65を
有し、このガバナレバー65を回動することにより燃料
噴射量が調整される。ガバナレバー65はバルスモータ
66により駆動され、パルスモータ66の回転量即ちガ
バナレバー65の変位量はエンジン63の回転数として
ポテンショメータ67により検出され、ポテンショメー
タ67は実回転数信号Nrpを出力する。
また、エンジン63に対しては、オペレータにより手動
操作され、エンジン63の目標回転数を設定する操作装
置を含み、目標回転数信号Nθを出力する回転数設定装
置68が設けられている。
この回転数設定装置68は、好ましくは、これによって
設定される目標回転数Nθの最大値がエンジン63の最
高回転数以下となるように構威されている。操作装置と
しては、操作レバーの変位量35 に応じた電気信号を出力するボテンショメー夕、ダイヤ
ル式のボテンショメー夕、押ボタン式のアップダウンス
イッチ等、任意のものを採用できる。
圧力検出器14からの圧力信号P1傾転角度計15から
の傾転角信号Qθ、差圧計43からの差圧信号ΔP1ポ
テンショメータ67からの実回転数信号Nap,及び回
転数設定装置68からの目標回転数信号Nθは制御ユニ
ット40に入力され、制御ユニット40はこれらの入力
信号に基づきロードセンシング制御信号Q l O、エ
ンジン制御信号N’rθ及び総消費可能流量補正制御信
号Qnsを作成し、それぞれ吐出量制御装置16、パル
スモータ66及び電磁比例弁9に出力する。
制御ユニット40はマイクロコンピュータで構或され、
第4図にその構成の概略が示されている。
即ち、制御ユニット40は、圧力信号P1傾転角信号Q
θ、差圧信号ΔP1実回転数信号Nrp及び目標回転数
信号Nθをデジタル信号に変換するA/Dコンバータ4
0aと、中央演算装置40bと、制御手順のプログラム
を格納するメモリ40cと、36 出力用のD/A変換器40dと、出力用のI/Oインタ
フェイス40eと、電磁比例弁9に接続される増幅器4
0fと、電磁弁16g.16hに接続される増幅器40
g,40hと、バルスモータ66に接続される増幅器4
0iとを備えている。
次に、制御ユニット40で行われる動作手順の詳細を第
5図に示すフローチャートを用い.て説明する。
まず手順100で、圧力検出器14からの圧力信号P1
傾転角度計15からの傾転角信号Qθ、差圧計43から
の差圧信号ΔP1ボテンショメータ67からの実回転数
信号N+p,及び回転数設定装置68からの目標回転数
信号Nθを読み込み、記憶する。
続いて手順101で、圧力信号Pと予め入力されている
入力トルク制限関数f (P)とから入力制限目標吐出
量QTを決定する。第6図に入力トルク制限関数を示す
。第6図において横軸は吐出圧力Pであり、縦軸は入力
トルク制限関数f (P)に基づく入力制限目標吐出量
QTである。油圧ポン37 プ1の入力トルクは油圧ボンプ1の傾転量Qθと吐出圧
力Pの積に比例する。従って入力トルク制限関数f (
P)は双曲線または近似双曲線を用いる。
即ち r ただしTP :入力制限トルク κ:比例定数 の式で表わされるような関数である。
この入力トルク制限関数f (P)と吐出圧力Pとから
入力制限目標吐出量QTを決定することができる。
再び第6図に戻り、次に手順102で差圧信号ΔPから
その差圧、即ち油圧ボンプ1の吐出圧力とアクチュエー
タ2.3の最大負荷圧力との差圧を.一定に保持する差
圧目標吐出量QΔp求める。
この求め方の一例を第7図で説明する。第7図は差圧計
43の差圧信号ΔPから差圧目標吐出量QΔpを決定す
る方法をブロック図で示したもので38 あり、この例では差圧目標吐出量QΔpは以下の式に基
づいて求められる。
QΔp=g(Δp)=ΣK+(ΔPO−ΔP)=K!(
ΔPo一ΔP)  +Qo−1ΔQΔp+Qo−1  
   ・・・(2)ただしKI ;積分ゲイン ΔPa  ・目標差圧 Qo−1  :前回の制御サイクルで出力された吐出量
目標値 ΔQΔp :制御1サイクルタイムの 差圧目標吐出量の増分 即ち、差圧目標吐出量QΔpが目標差圧ΔPOと実際の
差圧との偏差の積分制御方式で演算される例であり、第
7図においてブロック120は差圧ΔPからKl(ΔP
o一ΔP)を演算し、制御1サイクルタイム当りの差圧
目標吐出量の増分ΔQ△p求めるものであり、ブロック
121ではこのΔQΔpと前回の制御サイクルで出力さ
れた吐出量目標値Qo−1とを加算して(2)式を得る
この実施例ではQΔpはΔPO−ΔPの積分制39 御方式で求めたが、これとは異なる方式、例えばQΔp
 =Kp(ΔPo一ΔP)   ・(3)ただしKpは
比例ゲイン で表わされる比例制御方式、あるいは(2)式と(3)
式を加算した比例・積分制御方式を採用して求めてもよ
い。
再び第5図に戻り、次に手順103で手順10l.,1
02で求めた差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出
量QTとの目標吐出量偏差ΔQを求め、手順104で偏
差ΔQの正負を判定し、正の場合には手順105に進ん
で吐出量目標値QoとしてQTを選択し、負の場合には
手順106に進んで吐出量目標値QoとしてQΔpを選
択する。
即ち、差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QT
の小さい方が吐出量目標値Qoとして選択され、吐出量
目標値Qoが入力トルク制限関数f(P)によって決ま
る入力制限目標吐出量QTを越えないようにする。
次いで手順107に移る。手順107では手順103で
求めた目標吐出量偏差ΔQからエンジン40 63の補正回転数Nnsを演算する。この求め方の一例
を第8図で説明する。第8図は目標吐出量偏差ΔQから
補正回転数Nnsを演算する方法をブロック図で示した
ものであり、この例では補正回転数Nnsは以下の式に
基づいく積分制御方式によって求める。
Nns=h(ΔQ)=ΣKIns  ・ΔQK Ins
  ΔQ + N ns−1ΔN ns+ N ns−
1      − (4)ただしKins  :積分ゲ
イン Nns−1:前回の制御サイクルで出力した補正回転数
Nns ΔNns:制御1サイクルタイムの補 正回転数の増分 即ち、第8図において、まず手順103で求めた目標吐
出量偏差ΔQからブロック130で制御1サイクルタイ
ム当りの補正回転数増分Δ’Nns,即ちK lns 
 ・ΔQを求める。そして加算器131でこの値を前回
の制御サイクルで出力した補正回転数N ns−1と加
算して中間値N’nsを求め、リミ41 ッタ132でN’ns<OのときはNns=0とし、N
’ns≧0のときにはN’ nsの増加に比例して増加
する補正回転数Nnsを出力し、N’ ns≧Q’ns
cでN ns= N nsmaxとなるように補正回転
数N++sを決定する。
なお、この実施例では補正回転数Nnsを積分制御方式
で求めたが、上述した差圧目標吐出量QΔpと同様、比
例制御方式又は比例・積分制御方式でNnsとΔQの関
係を決定してもよい。
次いで、手順108で補正回転数Nnsと目標回転数N
oの大小を判定し、Nns≧Nθの場合には手順109
に進んで最終的な目標回転数Nr θとしてNnsを選
択し、Nns<Nθの場合には手順110に進んで最終
的な目標回転数Nr θとしてNθを選択する。即ち、
NnsとNθの大きい方が選択される。
次いで手順111に移る。手順111では手順103で
求めた目標吐出量偏差ΔQから電磁比例弁9を制御する
ための総消費可能流量補正値Qnsを演算する。この求
め方の一例を第9図で説明す42 る。第9図は目標吐出量偏差ΔQから総消費可能流量補
正値Qnsを演算する方法をブロック図で示したもので
あり、この図から分かるように、この例では補正値Qn
sは補正回転数Nnsと同様に、ブロック133、加算
機134、リミッタ135を用いて積分制御方式によっ
て求める。なお、この場合も、補正値Qnsは比例制御
方式又は比例・積分制御方式で求めてもよい。
再び第5図に戻り、手順112では傾転角度計15の出
力である傾転角信号Qθとポテンショメータ67の出力
である実回転数信号Nrpとの積に更に係数Kをかけて
実ポンプ吐出量Qを求め、手順105.106で求めた
油圧ボンプ1の吐出量目標値Qoとこの実ポンプ吐出量
Qとから吐出量制御装置16の制御信号Q I Oを作
威し、その制御信号Q l oを、第4図に示した制御
ユニット40の1/Oインターフェイス40e及び増幅
器40g,40hを介して吐出量制御装置16に出力し
、ポンプ吐出量Qが吐出量目標値Qoになるように油圧
ボンプ1の傾転量Qθを制御する。
43 第10図に上記手順112で行われる動作手順をフロー
チャートで示す。まず手順139において、Q=K−Q
θ・Nrpを演算し実ポンプ吐出量Qを求める。次に手
順140において、z=QoQを演算し、吐出量目標値
Qoと実ポンプ吐出量Qとの偏差2を求める。次いで手
順141で偏差2の絶対値と予め設定された不感帯を定
める値Δ2との大小を判定し、偏差Zの絶対値が設定値
Δ2よりも大きい場合には手順142に進み、偏差2の
正負を判定する。ここで偏差2が正の場合は、手順14
3に進み、吐出量制御装置16の電磁弁16gをONと
し、電磁弁16hをOFFとする制御信号Q′0を出力
する。これにより前述したように、油圧ポンプ1の傾転
角が増大し、実ポンプ吐出量Qが吐出量目標値Qoに一
致するよう傾転角が制御される。偏差2が負の場合は手
順144に進み、電磁弁16gをOFFとし、電磁弁1
6hをONにする制御信号Q l oを出力する。これ
により油圧ポンプ1の傾転角が減少し、実ポンプ吐出量
Qが吐出量目標値Qoに一致するよう制44 御される。
手順141で偏差Zの絶対値が設定値Δ2よりも小さい
場合には手順145に進み、電磁弁{6g及び16hを
共にOFFする。これにより油圧ポンプ1の傾転角は保
持され、ポンプ吐出量は一定に制御される。
以上のように油圧ポンプ1の吐出量が制御される結果、
手順106で差圧目標吐出量QΔpが吐出量目標値Qo
として選択されたときには、油圧ポンプ1の吐出量は差
圧目標吐出量QΔpとなるよう制御され、ポンプ吐出圧
力と最大負荷圧力との差圧を一定に保持するようロード
センシング制御がなされ、手順105で入力制限目標吐
出量QTが吐出量目標値Qaとして選択されたときには
、油圧ポンプの吐出量は入力制限目標吐出量QTを越え
ないよう入力トルク制限制御される。
再び第5図に戻り、、手順113ではボテンショメータ
67の出力である実回転数信号N+pと手順109,1
10で求めた目標回転数Nrθとからパルスモータ66
の制御信号N’+pを作成し、45 その制御信号N’rpを、第4図に示した制御ユニット
40のI/Oインターフエイス40e及び増幅器40i
を介してパルスモータ66に出力し、エンジン回転数N
rpが目標回転数N+ θになるように制御する。
第11図に上記手順113で行われる動作手順をフロー
チャートで示す。まず手順150において、A=Nrp
−Nr θを演算し、実回転数Ntpと目標回転数Nr
θの偏差Aを求める。次いで手順151で偏差Aの絶対
値と予め設定された不感帯を定める値ΔAとの大小を判
定し、偏差Aの絶対値が設定値ΔAよりも大きい場合に
は手順152に進み、偏差Aの正負を判定する。ここで
偏差Aが正の場合は、手順153に進み、パルスモータ
66を正転方向に駆動する制御信号N’rθを出力する
。これにより燃料噴射装置64の燃料噴射量が増大し、
実回転数Nrpが目標回転数N+ θに一致するよう制
御される。偏差Aが負の場合は手順154に進み、バル
スモータ66を逆転方向に駆動する制御信号N’tθを
出力す名。これにより燃46 料噴射装置64の燃料噴射量か減少し、実回転数N+p
が目標回転数N+ θに一致するよう制御される。
手順151で偏差Aの絶対値が設定値ΔAよりも小さい
場合には手順155に進み、制御信号の出力を停止する
。これによりパルスモータ66の回転は停止し、エンジ
ン回転数は一定に保持される。
再び第5図に戻り、手順114では第4図に示した制御
ユニット40のD/A変換器40d及び増幅器40fを
介して電磁比例弁9へ補正値Qnsが制御信号として出
力され、第1図に示す圧力補償弁6,7を制御する。こ
れにより、差圧目標吐出量Q△pが入力制限目標吐出量
QTよりも小さいときには、手順111のブロック13
5(第9図)で補正値QnsがOとなり、圧力補償弁6
,7はばね6d,7dの設定通りの圧力補償制御を行い
、差圧目標吐出量QΔpが入力制限目標吐出量QTより
よりも大きくなると、手順111において補正値Qns
がQ nsmaxを最大値として目標吐出47 量偏差ΔQの増加と共に増加し、圧力補償弁6,7のば
ね6d,7dの開弁方向の制御力を弱める。
これにより圧力補償弁6,7の設定差圧は減少し、総消
費可能流量補正制御が行われる。
以上の制御手順のうち、油圧ポンプ1の制御系とエンジ
ン63の制御系を制御ブロック図にまとめて第12図に
示す。図中、ブロック200は第5図の手順101に対
応し、第6図に示す入力トルク制限関数により入力制限
目標吐出量QTを演算しており、ブロック201,20
2,203は手順102に対応し、このうち加算ブロッ
ク201及び比例演算ブロック202が第7図の差圧目
標吐出量増分演算部120に対応し、加算ブロック20
3が加算器121に対応し、これらブロックにより差圧
目標吐出量QΔpが演算される。ブロック204は第5
図の手順104,105.106に対応し、ここで2つ
の目標吐出量QT,QΔpの小さい方が吐出量目標値Q
aとして選択される。
ブロック205,206,207,208は第48 5図の手順107に対応し、このうち加算ブロック20
5及び比例演算ブロック206は第8図の補正回転数増
分演算部130に対応し、加算ブロック207が加算器
131に対応し、ブロック208がリミッタ132に対
応し、補正回転数Nnsが演算される。ブロック213
は第5図の手順108,109,110に対応し、ここ
で目標回転数Noと補正回転数Nnsの大きい方が最終
的な目標回転数Nrθとして選択され、ブロック214
は手順113に対応するサーボ制御ブロックであり、こ
こで目標回転数Nrθと実回転数Nrpに基づいてパル
スモータ66の制御が行われる。
ブロック209,210,211,212は第5図の手
順112に対応し、このうち乗算ブロック212が第1
0図の手順139に対応し、加算ブロック209が手順
140に対応し、ブロック210.211が手順141
〜145に対応し、それぞれ電磁弁16g,16へ制御
信号Q′oを出力する。
次に、以上のように構成した本実施例の動作を49 説明する。
今、回転数設定装置68がエンジン63の最高回転数よ
りも小さい目標回転数Nθを設定する状態にあるとする
。このような状態において、オペレータが車両の単独前
進走行を意図して方向切換弁59を前進位置に切り換え
パイロット減圧弁58を踏み込むと、方向切換弁59の
切換位置及びパイロット減圧弁58の踏み込み量に応じ
て流量制御弁4が切り換わり、第1のアクチュエータ即
ち走行モータ2にはこれに対応して圧油が供給される。
このとき、平坦路を低速走行させる場合のように走行モ
ータ2にかかる負荷が比較的小さく、かつパイロット減
圧弁58の踏み込み量が少なく流量制御弁4の要求流量
が少ない場合には、本実施例の制御装置においては入力
制限目標吐出量QTとして差圧目標吐出量QΔpよりも
大きな値が演算され、吐出量目標値Qoとして差圧目標
吐出量QΔpが選択され、ポンプ吐出圧力と走行負荷圧
力との差圧が一定となるように油圧ボンプ1が050 ードセンシング制御される。このため、車両は踏み込み
量に応じた所望の速度で前進走行することが可能となる
。このとき、エンジン63の最終的な目標回転数N『θ
としては回転数設定装置68で設定された目標回転数N
θが選択されており、エンジン63はその目標回転数に
対応する一定速度に制御される。
高速走行を行う場合、又は坂道走行を行う場合のように
、流量制御弁4の要求流量が著しく大きくなるか、負荷
圧力が増大してポンプ吐出圧力が上昇した場合には、入
力制限目標吐出量QTとしては差圧目標吐出量QΔpよ
り小さな値が演算され、入力制限目標吐出量QTが吐出
量目標値Qoとして選択される。このため、油圧ポンプ
の吐出量は入力トルク制限制御され、飽和しようとする
このとき、同時に目標吐出量偏差ΔQが正の値として演
算され、これに基づいて補正回転数Nnsが演算される
。この補正回転数Nnsは目標吐出量偏差ΔQが正の値
として演算されている間は増大し、最終的には回転数設
定装置68で設定された目標51 回転数Nθよりも大きくなる。このため、エンジン63
の最終的な目標回転数N『θとしては補正回転数Nns
が選択され、エンジン回転数は上昇する。このようにエ
ンジン回転数が上昇する結果、油圧ポンプ1の吐出量は
増大し、ポンプ吐出量の飽和が解消され、ポンプ吐出圧
力と走行負荷圧力との差圧が一定となるようポンプ吐出
量が制御され、車両はこの場合でも踏み込み量に応じた
所望の速度で前進走行することが可能となる。
なお、目標吐出量偏差ΔQが正の値として演算される場
合は、総消費可能流量補正値Qnsも演算され、圧力補
償弁6が制御されようとするが、上述したエンジン回転
数の上昇制御によりポンプ吐出圧力と走行負荷圧力との
差圧が一定に保たれる結果、総消費可能流量補正値Qn
sは演算されなくなり、圧力補償弁6の制御は解除され
る。
次に、回転数設定装置68による目標回転数Noの設定
を同様にエンジン63の最高回転数よりも小さい値にし
て、走行とブームの複合操作を行う場合を考える。この
場合、パイロット減圧弁552 8の踏み込み量が少なく、また第2のアクチュエータ即
ちブームシリンダ3の図示しない操作レバーの操作量が
少なく、流量制御弁4.5の総要求流量が少ない作業モ
ードでは、本実施例の制御装置において入力制限目標吐
出量QTとして吐出量目標値Qoよりも大きな値が演算
され、吐出量目標値Qoとして差圧目標吐出量QΔpが
選択され、走行単独操作の場合と同様、ポンプ吐出圧力
と走行負荷圧力との差圧が一定となるように油圧ポンプ
1がロードセンシング制御され、所望の複合操作を行う
ことができる。
流量制御弁4,5の総要求流量が増大するか、いずれか
の負荷圧力が著しく増大するなどして入力制限吐出量Q
Tとして差圧目標吐出量QΔpXりも小さい値が演算さ
れると、入力制限目標吐出量QTとしては差圧目標吐出
量QΔpよりも小さな値が演算されるようになる。この
ため、入力制限目標吐出量QTが吐出量目標値Qoとし
て選択され、油圧ポンプの吐出量は入力トルク制限制御
され、飽和しようとするが、走行の単独操作の場合53 と同様、同時に目標吐出量偏差ΔQが正の値として演算
され、これに基づいて補正回転数Nr+sが演算され、
エンジン63は回転数が上昇するように制御される。こ
のため、油圧ボンプ1の吐出量は増大し、ポンプ吐出圧
力と走行負荷圧力との差圧が再び一定に保持され、それ
ぞれの操作量に応じた走行とブームの複合操作を継続し
て行うことができる。
流量制御弁4,5の総要求流量が更に増大するか、負荷
圧力が更に増大し、補正回転数Nnsにより制御される
エンジン63が最高回転数に達すると、ポンプ吐出量も
最大可能吐出量に達し、これ以上のポンプ吐出量の増加
は不可能となる。このような状態になると、油圧ポンプ
の入力トルク制限制御によりポンプ吐出圧力と最大負荷
圧力との差圧は減少し、目標吐出量偏差ΔQに基づいて
総消費可能流量補正値Qnsが演算され、電磁比例弁9
からの制御圧力により圧力補償弁6.7の閉弁方向の制
御力が増大し、低圧側のアクチュエータ、走行とブーム
の複合操作においては一般的には走54 行モータ2の圧力補償弁6が絞られ、流量制御弁4,5
を流れる流量の分流比が確保される。これにより、全体
としては複合操作速度は小さくなるが、アクチュエータ
の駆動速度比は一定に保持されるので、円滑な複合操作
を継続することが可能となる。
以上説明したように、本実施例によれば、油圧ボンプ1
の吐出量が飽和すると自動的にエンジン1の回転数を上
げて、ポンプ吐出量を増大させるようにしたので、エン
ジンの最高回転数までポンプ吐出量の飽和によるアクチ
ュエータの速度低下及び複合操作の操作性の低下を防止
でき、優れた操作性を確保することができる。また、エ
ンジン63の目標回転数Nθを低回転に設定できるので
、燃費、騒音を低減できると共に、機器の耐久性を向上
できる。
また、エンジンが最高回転数に達した後は、圧力補償弁
の制御による総消費可能流量補正制御が行われるので、
同様に複合操作を円滑に行うことができる。
55 第1の実施例の変形例 第1の実施例の変形例を第13図に示すフローチャート
により説明する。図中、第5図に示すフローチャートの
手順と同等の手順には同じ符号を付している。本実施例
はエンジン1の回転数上昇制御と圧力補償弁6,7の総
消費可能流量補正制御を確実に分離して行うようにした
ものである。
第13図において、手順105,106までの吐出量目
標値Qoを決定する手順までは第1の実施例と同じであ
る。この後、本実施例では、ボテンショメータ67で検
出されたエンジン63の実回転数が最高回転数Nmax
に達したかどうかを判定する。ここで、最高回転数Nm
axに達していないと判定されると、第1の実施例の第
5図に示す手順111,114を除いた手順↓07,1
08.19,110,112A,113に進む。これに
より、圧力補償弁6,7の制御を除いた制御、即ち、油
圧ボンプ1のロードセンシング制御及びエンジン63の
回転数上昇制御が行われる。手順115で最高回転数N
maxに達していると判定され56 ると、第1の実施例の第5図に示す手順111,112
B,114に進み、エンジン63の回転数上昇制御を除
いた制御、即ち、油圧ボンプ1のロードセンシング制御
及び圧力補償弁6,7の制御が行われる。
本実施例によれば、エンジン63が最高回転数に達する
前は、圧力補償弁6,7の制御は行われず、エンジン6
3が最高回転数になって初めて圧力補償弁6,7の制御
が行われるようにしたので、エンジン63の回転数上昇
制御と圧力補償弁6,7の制御の干渉が防止でき、安定
したエンジン63の回転数上昇制御を行うことができる
なお、以上の実施例では、エンジン回転数Nrpが最高
回転数Nmaxに達してから圧力補償弁6,7の制御を
開始するようにしたが、エンジン回転数Nrpが最高回
転数Nmaxよりも低い所定値Ncに達してから圧力補
償弁6,7の制御を開始するようにしてもよく、この場
合には、不必要にエンジン回転数が上がることが防止さ
れ、騒音、燃費を低減できる。
57 第1の実施例の他の変形例を第14図により説明する。
本実施例は、エンジン回転数上昇制御と圧力補償弁制御
との切り換えをエンジン回転数以外の指標で行うもので
ある。
第14図において、手順100Aでは圧力信号P1傾転
角信号Qθ、差圧信号ΔP1実回転数信号Nrp,及び
目標回転数信号Nθに加えて、アクチュエータ操作装置
のパイロット圧、例えば走行パイロット圧ptを読み込
む。この場合、後述する第16図に示す実施例のように
パイロット減圧弁58の出口側に圧力検出器を接続し、
走行パイロット圧を検出する。そして手順116では、
P(〉0かどうか、即ち走行パイロット圧PIが立って
いるかどうかを判断し、走行パイロット圧Ptが立って
いれば、手順107,108,109,110.112
A,113に進み、油圧ポンプ1のロードセンシング制
御とエンジン63の回転数上昇制御を行う。走行パイロ
ット圧PIが立っていない場合には、手順111,11
2A,114に進み、油圧ボンプ1のロードセンシング
制御と58 圧力補償弁6,7の制御を行う。
本実施例によれば、油圧ポンプ1の吐出量が飽和したと
きに、走行に対してはエンジン回転数上昇制御を選択し
、走行以外のアクチュエータ操作に対しては分流補償弁
制御を選択するので、流量の変動が比較的少なくエンジ
ン制御の応答性の遅さが余り問題とならない走行に対し
ては、エンジン回転数上昇制御により十分な流量を供給
することができ、その他のアクチュエータに対してはエ
ンジン回転数上昇制御は行わず、応答性に優れた圧力補
償弁制御による総消費可能流量補正制御を行うことがで
、それぞれのアクチュエータの特性に適合した最適の制
御を行うことができる。
5 9 第2の実施例 本発明の第2の実施例を第15図〜第17図により説明
する。図中、第1図〜第12図に示す部材又は手順と同
等のものには同じ符号を付してある。
第15図において、パイロット減圧弁58の出側には圧
力検出器62が接続され、パイロット圧即ちパイロット
減圧弁の操作量が検出され、圧力検出器62は操作量信
号Xを出力する。この操作量信号Xは制御ユニット40
Aの入力部であるA/Dコンバータ40a(第4図参照
)に入力される。他のハード的構或は第1図の実施例と
同じである。
第16図に、制御ユニット40Aのメモリに格納されて
いる本実施例の制御手順プログラムをフローチャートで
示す。なお、第16図では図示の便宜上、エンジン制御
に関する手順のみ示し、油圧ポンプ1のロードセンシン
グ制御及び圧力補償弁6,7の制御に関する手順は省略
してある。
第16図において、手順100Bで圧力信号P160 傾転角信号Qθ、差圧信号ΔP1実回転数信号Nrll
s及び目標回転数信号Nθに加えて、圧力検出手段62
の操作量信号Xを読み込む。その後、手順101から手
順107までは第16図に示す第1の実施例と同じであ
り、手順103では吐出量偏差ΔQが演算され、手順1
05,106では吐出量目標値Qoが演算され、手順1
07では補正回転数Nnsが演算される。
次いで、本実施例では、手順170において圧力検出器
62で検出されたパイロット減圧弁58の操作量Xが所
定値xkよりも大きいかどうかが判断され、大きいと判
断された場合には第1の実施例と同様の手順108,1
09,110に進み、補正回転数Nnsが回転数設定装
置68で設定された目標回転数Nθよりも大きくなると
、この値が最終的な目標回転数Nrθとして選択され、
回転数上昇制御がなされる。手順170で操作量Xが所
定値xk以下と判断された場合には、手順110に進み
、設定目標回転数Nθを最終的な目標回転数Nrθとし
て選択する。
61 第17図は上記フローチャートの手順170以降を制御
ブロック図で示したものである。図中、第12図に示す
ブロックと同等の機能のものには同じ符号が付してある
。ブロック220は圧力検出手段62で゛検出された操
作量Xが所定値xk以上になるとレベル1の信号αを出
力し、その信号αはスイッチ221に送られる。スイッ
チ221は信号αがないときには開いており、補正回転
数Nnsの最大値選択ブロック213への伝達を遮断し
、信号αが生成されると閉じられ、補正回転数Nnsを
最大値選択ブロック213に伝達する。
以上のように構威した本実施例によれば、パイロット減
圧弁58の操作量Xが所定値xkを越える・範囲では補
正回転数N++sが演算されるとエンジン63の回転数
上昇制御が行われるので、操作量Xが所定値xkを越え
た範囲では第tの実施例と同様の作用効果を得ることが
できる。また、操作量Xが所定値xk以下の範囲では、
補正回転数NIが演算されでいても目標回転数Nθに基
づいてエンジン63の制御が行われるので、パイロット
62 減圧弁58の操作量を小さくし、微速度走行を行う場合
は、発進時に負荷がかかり、油圧ボンプ1が一時的に入
力トルク制限制御されたとしても、回転数上昇制御は行
われず、発進時のエンジン回転数の変動を防止でき、操
作性が向上する。また、微速度走行時にエンジン回転数
の変動がないので、耳障りでなく、また、エンジンの頻
繁な回転数変動による燃費の悪化を防止できる。更に、
操作量Xが所定値xkを越えた場合はエンジン回転数上
昇制御が行われるので、エンジンの駆動状態がオペレー
タの意思と一致し、良好な操作フィーリングを得ること
ができる。
第3の実施例 本発明の第3の実施例を第18図及び第19図により説
明する。図中、第1図〜第12図及び第15図〜17図
に示す部材又は手順と同等のものには同じ符号を付して
ある。
第18図は本実施例の制御手順プログラムを示すフロー
チャートであり、第{6図と同様、エンジン制御に関す
る手順のみを示している。
63 第18図において、手順100B〜107までは第16
図の第2の実施例と同じである。次いで、手順17王で
、圧力検出器62で検出されるパイロット減圧弁58の
操作量又と予め記憶してあるNA =f (x)の関数
とから、操作量Xに応じて増加する第2の目標回転数N
Iを演算する。次いで手順170に移り、圧力検出器6
2で検出されたパイロット減圧弁58の操作量Xが所定
値xkよりも大きいかどうかが判断され、大きいと判断
された場合には手順172に進み、補正回転数Nnsが
手順171で演算された目標回転数Nlよりも大きいか
どうかが判断される。手順172でNns≧Nlと判断
された場合には、第1の実施例と同様の手順108,1
09,110に進み、補正回転数Nnsが回転数設定装
置68で設定された目標回転数Nθよりも大きくなると
、この値が最終的な目標回転数Nr θとして選択され
、回転数上昇制御がなされる。
手順170で操作量Xが所定値xk以下と判断された場
合、又は手順172で補正回転数Nnsが64 目標回転数Nlよりも小さいと判断された場合には、手
順173に進み、第2の目標回転数NIが第1の目標回
転数Nθよりも大きいかどうかが判断され、Nl<No
と判断されると前述の手順110に進み、目標回転数N
θが最終的な目標回転数Nr θとして選択され、Nθ
に基づいた通常の回転数制御がなされる。手順173で
Nl≧Nθと判断されると手順174に進み、第2の目
標回転数Inが最終的な目標回転数Nrθとして選択さ
れ、NIに基づくエンジン63の回転数制御がなされる
第19図は上記フローチャートの手順171以降を制御
ブロック図で示したものである。図中、第12図及び第
17図に示すブロックと同等の機能のものには同じ符号
が付してある。ブロック223は圧力検出器62により
検出されたパイロット減圧弁58の操作量Xを入力し、
NA’=f(x)の関数により操作量Xに応じて増加す
る目標回転数Nlを演算するブロックであり、ここで演
算された目標回転数Nlは、スイッチ221の出力と6
5 共に最大値選択ブロック224に送られ、両者の大きい
方の値が選択され、その出力が最大値選択ブロック21
3に出力される。
以上のように構威した本実施例によれば、パイロット減
圧弁58の操作量Xが所定値xkを越える範囲では、補
正回転数Nnsが演算されかつ補正回転数Nnsが第2
の目標回転数Nj2よりも大きいときには、原動機の回
転数を上昇する制御を行うので、第1の実施例と同様の
作用効果を得ることができる。また、操作量Xが所定値
xk以下の範囲では、第2の目標回転数Nlが設定回転
数Nθよりも小さいときには補正回転数Nnsが演算さ
れていても目標回転数Nθに基づいてエンジン63の制
御が行われるので、微速度走行に関する第2の実施例と
同様の作用効果を得ることができる。
更に、補正回転数Nnsが演算されていないとき、又は
補正回転数Nnsが演算されているときでもパイロット
減圧弁58の操作量Xが所定値xk以下の範囲にありか
つ目標回転数Nθが目標回転数Nlより大きいときには
、目標回転数Nlに基づい66 てエンジン63の回転数が制御される。このため、エン
ジン63の回転数は流量制御弁4を制御する操作手段で
あるパイロット減圧弁58の操作量に連動して制御され
るので、本件出願人が先に出願した特願昭62−249
150号に記載の発明と同様、回転数設定装置68とパ
イロット減圧弁58(操作手段)の両方でエンジン63
を制御することが可能となり、目標回転数Nθを低く設
定し燃費の向上を図れると共に、操作手段の操作量に比
例した力強い操作フィーリングを得ることができ、操作
性が向上する。
第4の実施例 本発明の第4の実施例を第20図により説明する。図中
、第1図、第12図等に示す部材と同等の部材には同じ
符号を付している。第1〜第3の実施例では、吐出圧力
Pと第6図の入力トルク制限関数f (P)から入力制
限目標吐出量QTを決定したが、本実施例では更にエン
ジン163の回転数偏差ΔNを用いて入力制限目標値Q
Tを決定するものである。
67 第20図において、ブロック250はボテンショメータ
67で検出された実回転数Nrpと回転数設定装置68
で設定された目標回転数Nθとを比較して、回転数偏差
ΔNを演算する加算ブロックであり、圧力検出器14で
検出されたポンプ圧力Pと加算ブロック250で演算さ
れた回転数偏差ΔNは入力制限目標吐出量演算ブロック
251に入力される。ブロック251には、図示するご
とく、ポンプ吐出圧力Pと回転数偏差ΔNをパラメータ
とした入力トルク制限関数fl(P,  ΔN)が予め
設定されており、入力トルク制限関数fl(P,ΔN)
は、回転数偏差ΔNの増加にしたがって目標吐出量QT
と吐出圧力Pとの積が小さくなるような関数関係になっ
ている。ブロック251ではこの入力トルク制限関数f
l(P, ΔN)から入力制限目標吐出量QTを演算す
る。その他のブロックは第12図に示すものと同じであ
る。
本実施例によれば、回転数偏差ΔNの増加に従って目標
吐出量QTと吐出圧力Pの積が小さくなるように油圧ボ
ンプ1の入力トルク制限制御を行68 うので、エンジン63の失速を一層効果的に防止、エン
ジンの出力馬力を最大限有効利用することが可能となる
第5の実施例 本発明の第5の実施例を第21図により説明する。図中
、第1図、第12図等に示す部材と同等の部材には同じ
符号を付している。本実施例は、エンジン回転数上昇制
御時に、油圧ポンプの吐出量を入力制限目標吐出量QT
に保持し、ロードセンシング制御とエンジン回転数上昇
制御の干渉を防ぐ例である。
即ち、第1図及び第12図の実施例では、ポンプ吐出量
が飽和状態になり、差圧目標吐出量QΔpが入力制限目
標吐出量QTより大きい状態にある時は、油圧ボンプ1
は入力制限目標吐出量QTに保持され、補正回転数Nn
sに基づくエンジン63の制御によりポンプ吐出量が増
加し、飽和状態が解消される。
一方、補正回転数Nnsによりエンジン回転数上昇制御
がなされている状態で、パイロット減圧弁69 58のペダルの踏み込みが戻され、操作量Xが小さくな
ると、流量制御弁4の通過流量が減少し、入力制限目標
流量QTとして差圧目標吐出量QΔpより大きな・値が
演算され、油圧ポンプ1の吐出量は差圧目標吐出量QΔ
pに基づき制御され、吐出量は減少する。しかしながら
、今までの実施例の構威では、このとき同時に補正回転
数Nnsの値も小さくなり、エンジン63の回転数も1
減少する。
その過程で、油圧ボンプ1の吐出量が流量制御弁4の通
過流量より小さくなろうとすると、再度差圧目標吐出量
QΔpが増加して入力制限目標吐出量QTを越え、油圧
ボンプ■が入力トルク制限制御されると共に、補正回転
数Nnsが再び大きくなり゛、エンジン回転数が増加す
る。以上のことが繰り返され、結果としてロードセンシ
ング制御とエンジン回転数上昇制御が相互に干渉し、ハ
ンチング現象を起こす可能性がある。
以上のハンチング現象を回避するためになされたのが本
実施例である。
第21図において、ブロック300はエンジン70 回転数上昇制御が行われているか否かを判定し、それが
行われている場合にフラグFNnsを設定するブロック
である。その判定は、補正回転数Qnsにより行ない、
NnsがO付近の所定値N nsa未満の場合はエンジ
ン回転数上昇制御を行なっておらず、所定値N nsa
以上の場合はエンジン回転数上昇制御を行なっていると
判定する。そのときフラグFNnsは、エンジン回転数
上昇制御中は1、制御をしていないときはOとする。 
ブロック204Aは最小値選択ブロックであり、第12
図のブロック204と同様に入力制限目標吐出量QTと
差圧目標吐出量QΔpの大小を判定し、小さい方の値を
選択後、それを吐出量目標Qorとして出力する。
ブロック301は油圧ボンブlの吐出量目標値選択スイ
ッチである。ここでは、補正回転数NnsのフラグFN
nsを受けて、FNnsがOの場合は最小値選択ブロッ
ク204Aの選択した吐出量目標値Qorを選択し、F
Nnsが1の場合は入力制限目標流量QTを選択し、そ
れを吐出量目標値Qoと71 して出力する。
その他のブロックは第12図と同様のものである。
次に、本実施例の動作を説明する。流量制御弁4,5の
要求流量が入力制限目標吐出量QTより少ない状態の時
には、差圧目標吐出量QΔpがQTより小さく、ブロッ
ク204Aでは選択後吐出量目標値Qorとして差圧目
標吐出量QΔpを選択する。同時に、補正回転数NrI
tは0となる。そのとき、フラグFNnsは0となり、
吐出量目標値選択スイッチ301は吐出量目標値Qoと
して吐出量目標値Qorを選択する。その結果、油圧ボ
ンプ↓は差圧目標吐出量QΔpに制御される。
パイロット減圧弁58の踏み込み量が増大するなどして
流量制御弁4,5の要求流量が入力制限目標吐出量QT
より大きくなると、差圧目標吐出量QΔpがQTより大
きくなり、ブロック204Aでは吐出量目標値Qorと
してQTを選択する。
同時に、目標吐出量偏差ΔQが十になり、補正回転数増
加する。そのとき、補正回転数N++sが所定72 値N nsaを越えるとフラグFNnsは工となり、吐
出量目標値選択スイッチ301は吐出量目標値Qoとし
て入力制限目標吐出量QTを選択する。その結果、油圧
ボンプ1は入力制限目標吐出量QTに制御される。また
、エンジン63の回転数は補正回転数Nnsにより上昇
制御され、飽和状態は解消される。
ここまでは、第12図の実施例と同じ動作をする。
その後、パイロット減圧弁58の踏み込み量が減少する
などして流量制御弁4,5の要求流量が減少すると、差
圧目標吐出量QΔpが減少して入力制限目標吐出量QT
より少なくなる。すると、ブロック204Aでは吐出量
目標値QorとしてQΔpを選択する。そのとき、目標
吐出量偏差ΔQは一となるが、過渡的に補正回転数Nn
sは徐々に減少するため十の値のままにあり、補正回転
数Nnsが所定値N nsa以上の間はフラグFNns
は1に保持される。そのため、吐出量目標値選択スイッ
チ301は吐出量目標値Qoとして入力制限目標73 吐出量QTを選択し、油圧ボンプ1はQTに制御された
状態を保持する。この状態は、補正回転数Nnsが所定
値N nsaまで減少してエンジン63の回転数もそれ
に伴って減少し、流量制御弁4,5の通過流量がQTと
一致するまで続く。これにより、先に述べたような油圧
ボンプ1が差圧目標吐出量に制御されてエンジン回転数
上昇制御と干渉してしまうことを防ぐ。
補正回転数Nnsが所定値N nsaになりフラグFN
nsがOに切換わると、吐出量目標値選択スイッチ30
1は吐出量目標値Qoとして差圧目標吐出量QΔpを選
択する。その後、差圧目標吐出量QΔpは流量制御弁4
,5の要求流量に一致するように制御される。
本実施例によれば、第1の実施例の効果に加え、エンジ
ン回転数上昇制御状態から操作手段の操作量を減少させ
、要求流量が減少する場合でも、エンジン回転数上昇制
御と油圧ポンプのロードセンシング制御の干渉を防ぎ、
より安定した制御を行うことができる。
74 第6の実施例 本発明の第6の実施例を第22図により説明する。本実
施例は、第21図に示した実施例における入力制限目標
吐出量の演算を比例型から積分型に変更したものである
第22図において、ブロック500は目標吐出圧力演算
ブロックであり、前回の吐出量目標値Qo−1を入力し
、予め設定された油圧ポンプ1の入力制限トルクから現
在許容できる目標吐出圧力Prを演算する。目標吐出圧
力Prは差圧演算ブロック501に送られ、ここで目標
吐出圧力P+と現在の吐出圧力Pを比較し、差圧ΔPを
演算する。
差圧ΔPは入力制限目標吐出量増分演算ブロック502
で積分ゲインKlpが乗じられ、制御1サイクルタイム
の入力制限目標吐出量の増分ΔQII8を演算する。
入力制限目標吐出量の増分ΔQp8は差圧目標吐出量増
分ΔQΔpと共に吐出量増分最小値選択ブロック204
Bに送られ、ここで両者の大小を比較し、小さい方を目
標吐出量増分ΔQorとして出75 力する。
吐出量増分選択スイッチ301Aでは、ブロック300
の出力した補正回転数Nnsに基づくフラグFN++s
を受けて、FNnsが0の場合は吐出量増分最小値選択
ブロック204Bの選択した目標吐出量増分ΔQorを
選択し、FNnsが1の場合は入力制限目標吐出量増分
ΔQpsを選択し、吐出量増分ΔQoとして出力する。
吐出量増分選択スイッチ301Aで選択された吐出量増
分ΔQoはブロック503で前回の制御サイクルで演算
された吐出量目標値Q O−1と加算され、今回の吐出
量目標値Qoを算出する。
入力制限目標吐出量の増分ΔQpsと差圧目標吐出量増
分ΔQΔpはまた吐出量増分最小値選択ブロック204
Bに送られ、両者の差信号である目標吐出量偏差ΔQを
演算する。
その他のブロックは第21図と同様のものである。
第22図で、ブロック201,202.204B,30
1A,503の流れは第21図のロード76 センシング制御におけるブロック201,202,20
3,204A,301の差圧目標吐出量の演算の流れと
同じものである。一方、ブロック500,501,50
2,204B,301A,503の流れは第21図のブ
ロック200,204A,301の入力制限目標吐出量
の演算の流れに代わるものである。
第21図では油圧ボンプ1の吐出圧力Pから直接入力制
限目標吐出量QTを算出する比例型の制御を行なってい
るのに対し、本実施例の第22図では、油圧ポンプ1の
入力制限トルクから算出した目標吐出圧力Prに制御す
るための吐出量増分ΔQpsを演算し、その値を前回の
吐出量目標値に加算する積分型の制御により入力制限目
標値を演算するようにしている。ただし、第22図のブ
ロック図では、最小値選択2 0 4 B,選択スイッ
チ301Aは吐出量増分に対して働くようにしている。
それは以下の理由による。
本実施例において、第21図のように目標吐出量を演算
するならば、 77 QT  =Qo−1+ΔQ ps      − (5
)QΔp=QD−1+ΔQp      ・・・(6)
ここで、 Qo=Select (Min(QT ,  QΔp)
、QT)であるから、(5). ,  (61式を代入
すれば、Qo =Qo−1 十Select (Min(ΔQp8sΔQΔp)、Δ
Qpa)となり、第21図と第22図は同じ機能を果た
す。
即ち、第22図のロードセンシング制御においては、差
圧の制御から演算される差圧目標吐出量の増分と、制限
トルクから演算される入力制限目標吐出量の増分を常に
比較し、それらの最小値を現在のポンプ吐出量に加算す
ることで、常にポンプの吐出量がどちらに制御されるべ
きかを判定している。
また、目標吐出量偏差の演算ブロック205Aの代わり
に第21図の205ブロックのように目標吐出量を使用
するなら、 ΔQ=QΔp −QT ここで、(5) .  (6)式を代入すれば、78 △Q=(Qo−1  +ΔQΔp) (Qo−1+ΔQ ps) =ΔQΔp 一ΔQps となり、第22図のブロック205Aは第21図のブロ
ック205と等価になる。ブロック206以下は第21
図のものと全く同一の動作をする。
本実施例によれば、基本的な機能は第21図の実施例と
同様であり、油圧ポンプの出し得る吐出量と差圧による
目標吐出量との偏差ΔQにより補正回転数Nnsを求め
、そのNnsによりエンジン回転数を上昇制御して、油
圧ポンプの飽和状態を解消する。また、このエンジン6
3ん回転数が上昇制御されている状態で、油圧ポンプ1
が差圧目標吐出量に制御されエンジン回転数上昇制御と
干渉することを防ぐことも同様である。
ただし、本実施例では入力制限目標吐出量の演算に積分
型を使用したことにより、油圧ポンプが差圧目標吐出量
に制御されている状態から入力制限目標吐出量に制御を
移すとき、或るいはその逆のとき、新しい目標吐出量Q
oが必ず前回の目標79 吐出量Q O−1から演算されており、その移行を滑ら
かに行うことができる。このため、制御が移るときに油
圧ポンプが急激な動きをせず、より安定した制御を行え
る。
第7の実施例 本発明の第7の実施例を第23図により説明する。図中
、第12図に示す部材と同じ部材には同じ符号を付して
いる。本実施例は、補正回転数Nnsの演算部分の構成
がこれまでの実施例とは異なる。
即ち、ブロック601は半波整流器であり、加算器20
1で演算された差圧偏差ΔP’  =ΔPo一ΔPを入
力し、ΔP′ ≧0のときはΔP″ 二〇を出力し、Δ
P′<0のときはΔP’ =ΔP″を出力する。半波整
流器601の出力ΔP゛及び前記圧力偏差ΔP′は信号
選択スイッチ602に入力される。信号選択スイッチ6
02は加算器2o5の出力ΔQを受け、ΔQが正のとき
、即ち差圧目標吐出量QΔp≧入力制限目標吐出量QT
ときは値ΔP′を選択し、ΔQが負のとき、即ちQΔ8
0 p<QTのときは値ΔP′を選択し、それを中間値の増
分ΔN’nsとして出力する。この値ΔN I nsは
加算器207で王制御サイクル前の出力Nns−1と加
算され、中間値N’ nsを得る。この値N I nS
はリミッタ208に送られる。リミッタ208は値N’
nsが最大値を越えないようにするためのものであり、
それを補正回転数Nnsとして出力する。
このような構成により、差圧目標吐出量Q△pが入力制
限目標吐出量QTより大きく、エンジン回転数上昇制御
が必要なときは、信号選択スイッチ602で中間値N’
nsとしてΔP’  (>O)が選択され、正のΔP′
から得られた補正回転数Nn8でエンジン63の回転数
を上昇制御する。これに対し、QΔp<QTでエンジン
回転数上昇制御の必要がないときには、たとえ油圧ポン
プのロードセンシング制御の応答遅れにより差圧ΔPが
低下しても、半波整流器601で正の部分をカットされ
たΔP′が信号選択スイッチ602で中間値の増分ΔN
′IISとして選択され、N’ ns = N ns=
81 0となり、エンジン63の回転数は上昇制御されない。
一方、エンジン63回転数が上昇制御されている状態で
、例えばパイロット減圧弁58の踏み込みが戻され、油
圧ボンプ1が差圧目標吐出量QΔpに制御される場合は
、差圧ΔPが大きくなる結果、差圧偏差ΔP′が負とな
り、その値は半波整流器601でカットされず、負のΔ
P′から得られる減少した補正回転数Nnsで回転数上
昇制御を解除する方向にエンジン63を制御する。
このように、本実施例によっても第1の実施例と同様な
機能を得ることができる。
なお、本実施例においては、加算器207とリミッタ2
08で積分制御方式で演算しているが、比例制御方式で
演算してもよい。
その他の実施例 なお、以上の実施例では、補正回転数Nnsとして目標
回転数を演算し、回転数設定装置68で設定された目標
回転数Nθに対してNns≧NθのときにNθに代えて
N++sを最終的な目標回転数Ntθとしたが、目標回
転数としての補正回転数Nns82 を演算するのではなく、加算値としての補正回転数を演
算し、これを目標回転数Nθに加算することによって最
終的な目標回転数Nrθを作り、回転数上昇制御を行っ
てもよい。
また、以上の実施例では油圧アクチュエータ2,3とし
て旋回モータとブームシリンダを説明したが、アクチュ
エータ2.3がこれ以外のアクチュエータであってもよ
いことは勿論である。
以上要するに、上述した実施例は本発明の精神の範囲内
で種々の変更が可能なものである。
〔発明の効果〕
第1の本発明によれば、油圧ポンプの吐出量が飽和する
と自動的に原動機の回転数が上昇するので、目標回転数
Nθを低回転に設定することが可能となり、燃費、騒音
を低減できると共に、機器の耐久性を向上できる。また
、油圧ポンプの吐出量が飽和しても、所望のアクチュエ
ータ速度を得ることができると共に、複合操作において
は確実な操作を行うことができる。
第2の本発明によれば、補正回転数Nnsが演算83 されかつ操作手段の操作量が所定値を越えると、原動機
の回転数を上昇する制御を行うので、第1の本発明と同
様の効果が得られると共に、補正回転数Nnsが演算さ
れていても操作手段の操作量が所定値以下の範囲では目
標回転数Nθに基づいて原動機の制御が行われるので、
アクチュエータに大きな負荷がかかり、ポンプ吐出量が
飽和した場合でも、原動機の回転数は上昇せず、微操作
時における原動機回転数の変動が防止でき、操作性が向
上する。また、微操作時に原動機回転数の変動がないの
で、耳障りでなく、また、原動機の頻繁な回転数変動に
よる燃費の悪化を防止できる。更1こ、操作量が所定値
を越えた場合には原動機の回転数が上昇するので、原動
機の駆動状態がオペレータの意思と一致し、良好な操作
フィーリングが得られる。
第3の本発明によれば、補正回転数Nnsが演算されか
つ操作手段の操作量が所定値を越えると、原動機の回転
数を上昇する制御を行うと共に、補正回転数Nnsが演
算されていても操作手段の操作84 ?が所定値以下の範囲であって、目標回転数Noが目標
回転数NIより小さいときには、目標回転数Noの基づ
いて原動機の制御が行われるので、第2の本発明と同様
の効果が得られる。■更に、,補正回転数Nnsが演算
されていないとき、又は補正回転数Nnsが演算されて
いても操作手段の操作量が所定値以下の範囲であって、
目標回転数Nθが目標回転数NIより大きいときには、
目標回転数Nlに基づいて原動機の回転数が制御される
ので、原動機の回転数が流量制御弁を制御する操作手段
の操作量に連動して制御され、回転数設定手段により目
標回転数Nθを低く設定し燃費の向上を図れると共に、
操作手段の操作量に比例した力強い操作フィーリングを
得ることができ、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるロードセンシング制御
油圧回路及びその制御装置を示す構或図であり、第2図
はその実施例が適用されるホイール式油圧ショベルの側
面図であり、第3図は制御85 装置の吐出量制御嚢置の構戊を示す概略図であり、第4
図は制御装置の本体をなす制御ユニットの構成を示す概
略図であり、第5図はその制御ユニットで行われる制御
手順プログラムを示すフローチャートであり、第6図は
入力制限目標値を求めるのに使用される入力トルク制限
関数を示す図であり、第7図は油圧ポンプの吐出圧力と
最大負荷圧力との差圧から差圧目標吐出量を求める手順
を示すブロック図であり、第8図は目標吐出量偏差から
補正回転数を求める手順を示すブロック図であり、第9
図は目標吐出量偏差から総消費可能流量補正値を求める
手順を示すブロック図であり、第10図は吐出量目標値
と傾転角信号及び実回転数信号から吐出量制御装置を制
御する手順を示すフローチャートであり、第11図は目
標回転数と実回転数信号とからパルスモー夕を制御する
手順を示すフローチャートであり、第12図は上記制御
手順全体をブロック図で示す制御ブロック図であり、第
13図は上記実施例の変形例を示す第5図と同様なフロ
ーチャートであり、第14図は上記86 実施例の他の変形例を示す第5図と同様なフローチャー
トであり、第15図は本発明の第2の実施例によるロー
ドセンシング制御油圧回路及びその制御装置を示す構成
図であり、第16図はその制御装置のエンジン制御系の
みの制御手順を示すフローチャートであり、第17図は
その制御手順をブロック図で示す制御ブロック図であり
、第18図は本発明の第3の実施例による制御装置のエ
ンジン制御系のみの制御手順を示すフローチャートであ
り、第19図はその制御手順をブロック図で示す制御ブ
ロック図であり、第20図は本発明の第4の実施例の制
御装置の部分制御ブロック図であり、第21図は本発明
の第5の実施例による制御装置の部分制御ブロック図で
あり、第22図は本発明の第6の実施例による制御装置
の部分制御ブロック図であり、第23図は本発明の第7
の実施例による制御装置の部分制御ブロック図である。 符号の説明 1・・・油圧ポンプ 2,3・・・油圧アクチュエータ 87 4,5・・・流量制御弁 6,7・・・圧力補償弁 l4・・・圧力検出器(第2の検出手段)16・・・吐
出量制御装置 43・・・差圧計(第1の検出手段) 40・・・制御ユニット 62・・・圧力検出器(第3の検出手段)68・・・回
転数設定装置 120,201〜203・・・第1の手段200・・・
第2の手段 204・・・第3の手段 130〜132,205〜208・・・第4の手段21
3,214・・・第5の手段 213,214,220,221−・・第6の手段22
3・・・第7の手段 213,214,220,221,224・・・第8の
手段

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原動機と、この原動機により駆動される可変容量
    型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油
    により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータ
    と、油圧ポンプと各油圧アクチュエータの間に接続され
    、操作手段の操作信号に応じて油圧アクチュエータに供
    給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備えたロ
    ードセンシング制御油圧回路の制御装置において、前記
    原動機の目標回転数Nθを設定する回転数設定手段と、
    前記油圧ポンプの吐出圧力と前記アクチュエータの負荷
    圧力との差圧を検出する第1の検出手段と、 前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第2の検出手段と
    、 前記第1の検出手段の差圧信号からその差圧を一定に保
    持する油圧ポンプの差圧目標吐出量QΔpを演算する第
    1の手段と、 少なくとも前記第2の検出手段の圧力信号と予め設定さ
    れた油圧ポンプの入力制限関数から油圧ポンプの入力制
    限目標吐出量QTを演算する第2の手段と、 前記差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QTの
    いずれか一方を前記油圧ポンプの吐出量目標値Qoとし
    て選択し、油圧ポンプの吐出量がこの入力制限目標吐出
    量QTを超えないように制御する第3の手段と、 前記第3の手段で前記入力制限目標吐出量QTが選択さ
    れたときに、少なくとも前記差圧目標吐出量QΔpと入
    力制限目標吐出量QTに基づいて前記原動機の補正回転
    数Nnsを演算する第4の手段と、 前記第4の手段で前記補正回転数Nnsが演算されてい
    ないときには前記回転数設定手段で設定された目標回転
    数Nθに基づいて前記原動機の回転数を制御し、前記補
    正回転数Nnsが演算されると、前記目標回転数Nθと
    補正回転数Nnsとに基づいて前記原動機の回転数を上
    昇するよう制御する第5の手段と を備えたことを特徴とするロードセンシング制御油圧回
    路の制御装置。
  2. (2)請求項1記載のロードセンシング制御油圧回路の
    制御装置において、前記第5の手段は、前記目標回転数
    Nθと補正回転数Nnsの大きい方の値を選択し、この
    値に基づいて前記原動機の回転数を制御する大値選択手
    段を含む ことを特徴とする制御装置。
  3. (3)原動機と、この原動機により駆動される可変容量
    型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油
    により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータ
    と、油圧ポンプと各油圧アクチュエータの間に接続され
    、操作手段の操作信号に応じて油圧アクチュエータに供
    給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備えたロ
    ードセンシング制御油圧回路の制御装置において、前記
    原動機の目標回転数Nθを設定する回転数設定手段と、
    前記油圧ポンプの吐出圧力と前記アクチュエータの負荷
    圧力との差圧を検出する第1の検出手段と、 前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第2の検出手段と
    、 前記操作手段の操作量を検出する第3の検出手段と、 前記第1の検出手段の差圧信号からその差圧を一定に保
    持する油圧ポンプの差圧目標吐出量QΔpを演算する第
    1の手段と、 少なくとも前記第2の検出手段の圧力信号と予め設定さ
    れた油圧ポンプの入力制限関数から油圧ポンプの入力制
    限目標吐出量QTを演算する第2の手段と、 前記差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QTの
    いずれか一方を前記油圧ポンプの吐出量目標値Qoとし
    て選択し、油圧ポンプの吐出量がこの入力制限目標吐出
    量QTを超えないように制御する第3の手段と、 前記第3の手段で前記入力制限目標吐出量QTが選択さ
    れたときに、少なくとも前記差圧目標吐出量QΔpと入
    力制限目標吐出量QTに基づいて前記原動機の補正回転
    数Nnsを演算する第4の手段と 前記第4の手段で前記補正回転数Nnsが演算されてい
    ないとき、又は前記第3の検出手段で検出された前記操
    作手段の操作量が所定値以下のときには、前記回転数設
    定手段で設定された目標回転数Nθに基づいて前記原動
    機の回転数を制御し、前記第4の手段で前記補正回転数
    Nnsが演算されかつ前記操作手段の操作量が所定値を
    越えると、前記目標回転数Nθと前記第4の演算手段で
    演算された補正回転数Nnsとに基づいて前記原動機の
    回転数を上昇するよう制御する第6の手段とを備えたこ
    とを特徴とするロードセンシング油圧駆動回路の制御装
    置。
  4. (4)請求項3記載のロードセンシング制御油圧回路の
    制御装置において、前記第6の手段は、前記第3の検出
    手段で検出された前記操作手段の操作量が所定値を越え
    たときには、前記目標回転数Nθと補正回転数Nnsの
    大きい方の値を選択し、この値に基づいて前記原動機の
    回転数を制御する大値選択手段を含む ことを特徴とする制御装置。
  5. (5)原動機と、この原動機により駆動される可変容量
    型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油
    により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータ
    と、油圧ポンプと各油圧アクチュエータの間に接続され
    、操作手段の操作信号に応じて油圧アクチュエータに供
    給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備えたロ
    ードセンシング制御油圧回路の制御装置において、前記
    原動機の目標回転数Nθを設定する回転数設定手段と、
    前記油圧ポンプの吐出圧力と前記アクチュエータの負荷
    圧力との差圧を検出する第1の検出手段と、 前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第2の検出手段と
    、 前記操作手段の操作量を検出する第3の検出手段と、 前記第1の検出手段の差圧信号からその差圧を一定に保
    持する油圧ポンプの差圧目標吐出量QΔpを演算する第
    1の手段と、 少なくとも前記第2の検出手段の圧力信号と予め設定さ
    れた油圧ポンプの入力制限関数から油圧ポンプの入力制
    限目標吐出量QTを演算する第2の手段と、 前記差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QTの
    いずれか一方を前記油圧ポンプの吐出量目標値Qoとし
    て選択し、油圧ポンプの吐出量がこの入力制限目標吐出
    量QTを超えないように制御する第3の手段と、 前記第3の手段で前記入力制限目標吐出量QTが選択さ
    れたときに、少なくとも前記差圧目標吐出量QΔpと入
    力制限目標吐出量QTに基づいて前記原動機の補正回転
    数Nnsを演算する第4の手段と 前記第3の検出手段で検出された前記操作手段の操作量
    に応じて前記原動機の目標回転数Nlを演算する第7の
    手段と、 前記第4の手段で前記補正回転数Nnsが演算されてい
    ないとき、又は前記第3の検出手段で検出された前記操
    作手段の操作量が所定値以下のときには、前記目標回転
    数設定手段により設定された目標回転数Nθと前記第7
    の手段で演算された目標回転数Nlの大きい方の値を選
    択し、この値に基づいて前記原動機の回転数を制御し、
    前記第4の手段で前記補正回転数Nnsが演算されかつ
    前記操作手段の操作量が所定値を越えると、前記目標回
    転数設定手段により設定された目標回転数Nθと前記第
    7の手段で演算された目標回転数Nlと前記第4の演算
    手段で演算された補正回転数Nnsとに基づき前記原動
    機の回転数を上昇するように制御する第8の手段と を備えたことを特徴とするロードセンシング制御油圧回
    路の制御装置。
  6. (6)請求項5記載のロードセンシング制御油圧回路の
    制御装置において、前記第8の手段は、前記第3の検出
    手段で検出された前記操作手段の操作量が所定値を越え
    たときには、前記目標回転数設定手段により設定された
    目標回転数Nθと、前記第4の演算手段で演算された補
    正回転数Nnsと、前記第7の手段で演算された目標回
    転数Nlの最大値を選択し、この値に基づいて前記原動
    機の回転数を制御する最大値選択手段を含む ことを特徴とするロードセンシング制御油圧回路の制御
    装置。
  7. (7)請求項1、3又は5記載のロードセンシング制御
    油圧回路の制御装置において、前記第3の手段は、前記
    差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QTの小さ
    い方を前記油圧ポンプの吐出量目標値Qoとして選択す
    ることを特徴とする制御装置。
  8. (8)請求項1、3又は5記載のロードセンシング制御
    油圧回路の制御装置において、前記第3の手段は、前記
    補正回転数Nnsが所定値Nnsa未満のときは、前記
    差圧目標吐出量QΔpを前記油圧ポンプの吐出量目標値
    Qoとして選択し、補正回転数Nnsが所定値Nnsa
    以上のときは、前記入力制限目標吐出量QTを前記油圧
    ポンプの吐出量目標値Qoとして選択することを特徴と
    する制御装置。
  9. (9)請求項1、3又は5記載のロードセンシング制御
    油圧回路の制御装置において、前記第4の手段は、前記
    差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量QTの偏差
    として目標吐出量偏差ΔQを求める加算手段を有し、少
    なくともこの目標吐出量偏差ΔQを用いて前記補正回転
    数Nnsを演算することを特徴とする制御装置。
  10. (10)請求項9記載のロードセンシング制御油圧回路
    の制御装置において、前記第4の手段が、更に、前記目
    標吐出量偏差ΔQからその偏差を零にするための補正回
    転数Nnsの増分値ΔNnsを演算し、この値を前回演
    算された補正回転数Nns−1に加算して補正回転数N
    nsを求める積分型の演算手段を有することを特徴とす
    る制御装置。
  11. (11)請求項9記載のロードセンシング制御油圧回路
    の制御装置において、 前記第1の手段が、前記第1の検出手段の差圧信号と予
    め設定された目標差圧の差圧偏差ΔP′を演算する加算
    手段を有し、 前記第4の手段が、更に、前記差圧偏差ΔP′が正のと
    きは出力ΔP″を零とし、負のときはその値ΔP′を出
    力ΔP′とするフィルタ手段と、前記目標吐出量偏差Δ
    Qが負のときは前記フィルタ手段の出力ΔP′を選択し
    、前記目標吐出量偏差ΔQが正のときは前記加算手段の
    出力ΔP′を選択する選択手段と、前記選択手段で選択
    された値ΔP′又はΔP′から前記補正回転数Nnsを
    演算する演算手段とを有する ことを特徴とする制御装置。
  12. (12)請求項1、3又は5記載のロードセンシング制
    御油圧回路の制御装置において、前記第1の手段は、前
    記第1の検出手段の差圧信号からその差圧を一定に保持
    するための差圧目標吐出量QΔpの増分値ΔQΔpを演
    算し、この値を前回演算された差圧目標吐出量Qo−1
    に加算して差圧目標吐出量QΔpを求める積分型の演算
    手段であり、 前記第2の手段は、前記第2の検出手段の圧力信号を前
    記油圧ポンプの入力制限関数から求めた目標吐出圧力P
    rに制御するための入力制限目標吐出量QTの増分値Δ
    Qpsを演算し、この値を前回演算された入力制限目標
    吐出量QT−1に加算して入力制限目標吐出量QTを求
    める積分型の演算手段であり、 前記第3の手段は、前記差圧目標吐出量QΔpの増分値
    ΔQΔpと入力制限目標吐出量QTの増分値ΔQpsの
    いずれか一方を選択して前記差圧目標吐出量QΔpと入
    力制限目標吐出量QTのいずれか一方を選択する手段で
    ある ことを特徴とする制御装置。
  13. (13)請求項1、3又は5記載のロードセンシング油
    圧駆動回路の制御装置において、前記第2の手段の入力
    制限関数が前記油圧ポンプの吐出圧力と入力制限目標吐
    出量のいずれか一方をパラメータとした入力トルク制限
    関数であり、該第2の手段は、前記第2の検出手段の圧
    力信号と該入力トルク制限関数とから前記油圧ポンプの
    入力制限目標吐出量QTを演算することを特徴とする制
    御装置。
  14. (14)請求項1、3又は5記載のロードセンシング制
    御油圧回路の制御装置において、前記原動機の目標回転
    数と実際の回転数の偏差を求める第4の検出手段をさら
    に備え、 前記第2の手段の入力制限関数が前記油圧ポンプの吐出
    圧力及び入力制限目標吐出量のいずれか一方と前記原動
    機の回転数偏差とをパラメータとした入力トルク制限関
    数であり、この第2の手段は、前記第2の検出手段の圧
    力信号及び前記第4の検出手段の回転数偏差信号と前記
    入力トルク制限関数とから前記油圧ポンプの入力制限目
    標値QTを演算することを特徴とする制御装置。
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