JPH05187406A - ポンプ傾転量の制御方法 - Google Patents

ポンプ傾転量の制御方法

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JPH05187406A
JPH05187406A JP4026176A JP2617692A JPH05187406A JP H05187406 A JPH05187406 A JP H05187406A JP 4026176 A JP4026176 A JP 4026176A JP 2617692 A JP2617692 A JP 2617692A JP H05187406 A JPH05187406 A JP H05187406A
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Koichiro Niwada
孝一郎 庭田
Kazuhiko Fujii
和彦 藤井
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
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Yutani Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 [目的] 従来技術の制御回路を装備した建設機械がエ
ンジン回転を低速に下げて作業を行うときには、その回
転数に応じてポンプ流量が減少するので、油圧アクチュ
エータの作動圧を上げるために作業用々操作レバーの操
作角度を大きく操作しなければならなかった。油圧アク
チュエータの応答性及びインチング操作性が悪く、作業
に支障を及ぼしていた。本発明は、上記の問題点を解決
する。 [構成] 本発明の制御方法では、可変ポンプのレギュ
レータとコントローラとを電油変換器を介して接続し、
また操作レバーの変位量に応じてポンプ吐出量を定めた
ポンプ特性をコントローラに記憶せしめ、エンジン低速
回転時における操作レバーの動き始めの操作量をエンジ
ンハイアイドル回転時における動き始めの操作量とほぼ
同じになるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として油圧ショベル
など建設機械に搭載したエンジン及び可変ポンプの制御
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、油圧ショベル(図示しない)に
搭載したエンジン1及び可変ポンプ(詳しくは可変容量
型油圧ポンプ)2の制御回路を示す図である。図におい
て、3は油圧ショベルのフロント部に装着している作業
アタッチメント、4は作業アタッチメント3に配置され
ている複数個の油圧アクチュエータのうち代表例として
のアームシリンダ、5はアーム用パイロット切換弁、6
は油圧リモコン弁、7は油圧リモコン弁6の作業用操作
レバー、8はパイロットポンプ、9は可変ポンプ2の斜
板傾転角を調整するレギュレータ、10はエンジン1の
ガバナ装置、11はガバナ装置10のガバナレバー、1
2はいわゆるステッピングモータなど制御モータ、13
は制御モータ12の駆動用レバー、14はエンジン1の
回転数を検出する回転数検出器、16はコントローラ、
17はモード切換スイッチ、18はアクセルレバー装
置、19はアクセルレバー装置18のアクセルレバー、
20はアクセルレバー19の操作位置を検出するポテン
ショメータ、符号イ−イ,ロ−ロは油圧リモコン弁6と
アーム用パイロット切換弁5とを連通しているパイロッ
ト管路の接続を示す。なお油圧ショベルの作業時に作業
負荷の大小に対応してエンジン回転数制御用モード切換
スイッチ17を切換えることにより、H(重負荷時
用),S(通常負荷時用),FC(微操作作業時用)の
複数種類の作業モードをそれぞれ選択することができ
る。またアクセルレバー19を矢印L方向に操作すると
エンジン回転数はローアイドリング回転(エンジン低速
回転)となり、矢印Hの方向に操作するとハイアイドリ
ング回転(エンジン高速回転)となる。
【0003】従来技術の油圧ショベルの制御回路では図
4に示すように、エンジン1及びそのエンジン1によっ
て駆動される可変ポンプ2を装備し、また上記エンジン
1の回転数を検出する回転数検出器14を設け、その回
転数検出器14からの回転数検出信号をコントローラ1
6に入力するようにし、また運転席(図示しない)付近
にモード切換スイッチ17及びアクセルレバー装置17
を設けている。そこで運転者が作業時に所要に応じてモ
ード切換スイッチ17及びアクセルレバー装置18を操
作すると、そのモード切換スイッチ17及びアクセルレ
バー19の操作位置信号はコントローラ16に入力され
る。コントローラ16ではその操作位置信号に基づき判
断し、コントローラ16から制御モータ12に対して制
御指令信号を出力する。制御モータ12が回転作動して
ガバナレバーを回動せしめるので、エンジン回転数が調
整される。また作業負荷の増減に対応して可変ポンプ2
のポンプ圧が変化すると、そのポンプ圧が管路21、2
2、絞り部23、管路24を経て、レギュレータ9に作
用する。レギュレータ9が作動して斜板傾転角を調整す
るので、ポンプ流量を自動的にかえることもできる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルが作業を
行うときには、エンジンの回転数を作業状況に応じて中
速及至高速のハイアイドル回転、あるいはまた低速のロ
ーアイドル回転に調整する。図5は、エンジンのハイア
イドル回転時とローアイドル回転時の作業用操作レバー
の操作角度θとポンプ流量Qとの関係を示す図表であ
る。図5のようにエンジン回転数が高速のときと、低速
のときでは、斜板傾転角を変えない場合、ポンプ流量は
異なってくる。作業用操作レバーの操作開始時点におい
ても、ポンプ流量はハイアイドル回転時に吐出されてい
た流量Q2 がローアイドル回転時には流量Q1 と低減す
る。したがって作業用操作レバーの操作開始時に同じ操
作角度(図示しないがパイロット切換弁のスプールの開
口面積が同じように変わる操作の角度)で操作しても、
ポンプ流量が少ない場合にはたとえばアームシリンダな
ど油圧アクチュエータを作動させる発生圧力が低下す
る。そのためにエンジン回転数を低速に下げて作業を行
うときには作業用操作レバー(ペダルの場合を含む)を
かなり大きな角度位置まで操作して油圧アクチュエータ
の作動圧を上げなければならないので、作業用操作レバ
ーの操作制御域が狭くなり、応答性及びインチング性が
悪くなった。本発明は、上記の問題点を解決できるポン
プ傾転量の制御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の制御方法では、
可変ポンプのレギュレータとコントローラとを電油変換
器を介して接続し、また操作レバーの変位量に応じてポ
ンプ吐出量を定めたポンプ特性曲線をコントローラに記
憶せしめ、またエンジンの現状の目標回転数に対するハ
イアイドル回転数の比を算出するようにし、エンジン回
転数を低速に下げたときコントローラにて、ハイアイド
ル回転時の操作レバーの動き始めにおけるポンプ傾転量
に上記比を掛けて演算し、その演算結果に基づき電油変
換器を介して、レギュレータに対しポンプ傾転量増大指
令信号を出力することにより、エンジン低速回転時にお
ける操作レバーの動き始めの操作量をエンジンハイアイ
ドル回転時における動き始めの操作量とほぼ同じになる
ようにした。また、上記ポンプ傾転量の制御方法におい
て、コントローラでは現状のエンジン目標回転数に対し
て、エンジン最高回転数に近付くにしたがって0の値に
近付き、また低速回転域になるにしたがって大きな値と
なるような補正値を付加せしめ、補正目標回転数を設定
するようにした。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明にかかる要部制御回路図で
ある。図において、従来技術と同一構成要素を使用して
いるものに対しては同符号を付す。9’は可変ポンプ2
のレギュレータ、25はコントローラ、26はメモリ、
27は電油変換器である電磁比例減圧弁である。図2
は、操作レバー7を操作することにより油圧リモコン弁
6から導出されるパイロット二次圧と、ポンプ傾転量
(ポンプ軸一回転当たりのポンプ吐出流量CC/rev)との
関係を示す図表である。
【0007】次に、本発明請求項1及び請求項2の制御
方法を図1及び図2について述べる。可変ポンプ2のレ
ギュレータ9’とコントローラ25とを電磁比例減圧弁
27を介して接続し、また操作レバー7の変位量に応じ
てポンプ吐出量を定めたポンプ特性曲線をコントローラ
27に記憶せしめ、またエンジン1の現状の目標回転数
に対するハイアイドル回転数の比を算出するようにし、
エンジン回転数を低速に下げたときコントローラ25に
て、ハイアイドル回転時の操作レバー7の動き始めにお
けるポンプ傾転量に上記比を掛けて演算し、その演算結
果に基づき電磁比例減圧弁27を介して、レギュレータ
9’に対しポンプ傾転量増大指令信号を出力するように
した。上記コントローラ27における演算ではエンジン
ハイアイドル回転時のポンプ傾転量(ポンプ軸一回転当
たりの理論吐出量CC/rev)をq0、エンジンハイアイド
ル回転数をNmax とすれば、この場合のポンプ流量Q0
は、Q0 =q0 ×Nmax となる。ここでエンジン回転数
を低速に下げた場合の目標回転数をN1 、そのときのポ
ンプ傾転量をq1 とすれば、q1 =q0 ×Nmax /N1
となるように設定されている。それにより上記低速に下
げた場合のポンプ流量Q1 =q1×N1 =(q0 ×Nma
x /N1 )×N1 =q0 ×Nmax となる。なお上記の式
における比Nmax /N1 >1である。上記のようにエン
ジン回転数を低速に下げた場合でも、エンジンハイアイ
ドル回転時の場合と同様なポンプ流量を得ることができ
る。したがって本発明の制御方法を実施することによ
り、エンジン回転数を低速に下げた場合でも作業用操作
レバーの動き始めの操作量を、ハイアイドル回転時にお
ける動き始めの操作量とほぼ同じにすることができる。
【0008】また図3は、エンジン目標回転数の補正値
曲線である。次に、本発明請求項3の制御方法について
述べる。請求項2における制御方法では、コントローラ
25からの出力電流特性,電磁比例減圧弁から導出され
るパイロット圧(詳しくはパイロット二次圧)特性,ま
たそのパイロット圧によるポンプ傾転特性などを考慮し
ていないので、理論上のエンジン目標回転数に補正を行
う必要がある。そのために図3に示すように、エンジン
最高回転数Nmax に近付くにしたがって0(ゼロ)の値
に近付き、また低速回転域になるにしたがって大きな値
となるような補正値曲線に基づき、コントローラ25に
て理論上の目標回転数に補正値を付加せしめて補正目標
回転数を設定するようにした。したがってエンジン1の
現状の補正目標回転数に対するハイアイドル回転数の比
を算出することにより、エンジン低速回転時における操
作レバー7の動き始めの操作量をエンジンハイアイドル
回転時における動き始めの操作量とほととんど同じにす
ることができる。
【0009】
【発明の効果】従来技術の制御回路を装備した油圧ショ
ベルがエンジン回転を低速に下げて作業を行うときに
は、その回転数に応じてポンプ流量が減少するので、油
圧アクチュエータの作動圧を上げるために作業用操作レ
バーの操作角度を大きく操作しなければならなかった。
油圧アクチュエータの応答性及びインチング操作性が悪
く、作業に支障を及ぼしていた。しかし本発明の制御方
法では、可変ポンプのレギュレータとコントローラとを
電油変換器を介して接続し、また操作レバーの変位量に
応じてポンプ吐出量を定めたポンプ特性曲線をコントロ
ーラに記憶せしめ、またエンジンの現状の理論目標回転
数又は補正目標回転数に対するハイアイドル回転数の比
を算出するようにし、エンジン回転数を低速に下げたと
きコントローラにて、ハイアイドル回転時の操作レバー
の動き始めにおけるポンプ傾転量に上記比を掛けて演算
し、その演算結果に基づき電油変換器を介して、レギュ
レータに対しポンプ傾転量増大指令信号を出力すること
により、エンジン低速回転時における操作レバーの動き
始めの操作量をエンジンハイアイドル回転時における動
き始めの操作量とほぼ同じになるようにした。したがっ
てエンジン回転の高速,低速にかかわらず操作レバーの
動き始めの操作量を同じにできるので、建設機械の操作
性と作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる要部制御回路図である。
【図2】油圧リモコン弁から導出されるパイロット二次
圧とポンプ傾転量との関係を示す図表である。
【図3】本発明におけるエンジン目標回転数の補正値曲
線である。
【図4】従来技術の制御回路を示す図である。
【図5】作業用操作レバーの操作角度とポンプ流量との
関係を示す従来技術の図表である。
【符号の説明】
1 エンジン 2 可変ポンプ 7 作業用操作レバー 9,9’ レギュレータ 10 ガバナ装置 12 制御モータ 16,25 コントローラ 17 モード切換スイッチ 18 アクセルレバー装置 26 メモリ 27 電磁比例減圧弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン及びそのエンジンによって駆動
    される可変ポンプを装備し、油圧アクチュエータ操作用
    の操作レバーの変位量に応じてポンプ吐出量を定めるよ
    うにした建設機械の制御回路において、エンジン低速回
    転時における操作レバーの動き始めの操作量をエンジン
    ハイアイドル回転時における動き始めの操作量とほぼ同
    じになるようにしたことを特徴とするポンプ傾転量の制
    御方法。
  2. 【請求項2】 エンジン及びそのエンジンによって駆動
    される可変ポンプを装備し、油圧アクチュエータ操作用
    の操作レバーの変位量に応じてポンプ吐出量を定めるよ
    うにし、また油圧アクチュエータに作用する作業負荷に
    応じて可変ポンプの斜板傾転量を調整するようにした建
    設機械の制御回路において、可変ポンプのレギュレータ
    とコントローラとを電油変換器を介して接続し、また操
    作レバーの変位量に応じてポンプ吐出量を定めたポンプ
    特性曲線をコントローラに記憶せしめ、またエンジンの
    現状の目標回転数に対するハイアイドル回転数の比を算
    出するようにし、エンジン回転数を低速に下げたときコ
    ントローラにて、ハイアイドル回転時の操作レバーの動
    き始めにおけるポンプ傾転量に上記比を掛けて演算し、
    その演算結果に基づき電油変換器を介して、レギュレー
    タに対しポンプ傾転量増大指令信号を出力するようにし
    たことを特徴とするポンプ傾転量の制御方法。
  3. 【請求項3】 特許請求の範囲請求項2記載のポンプ傾
    転量の制御方法において、コントローラでは現状のエン
    ジン目標回転数に対して、エンジン最高回転数に近付く
    にしたがって0の値に近付き、また低速回転域になるに
    したがって大きな値となるような補正値を負荷せしめ、
    補正目標回転数を設定するようにしたことを特徴とする
    ポンプ傾転量の制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009235893A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Volvo Construction Equipment Ab 建設機械の走行システム
CN113389538A (zh) * 2021-06-29 2021-09-14 北京三一智造科技有限公司 车身回转控制方法以及***

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62115504U (ja) * 1986-01-14 1987-07-22

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CN113389538A (zh) * 2021-06-29 2021-09-14 北京三一智造科技有限公司 车身回转控制方法以及***

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