JP4022495B2 - 建設機械のエンジンラグダウン防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、非操作状態から操作装置が操作された際に一瞬生じるエンジン回転数の著しい低下を抑える建設機械のエンジンラグダウン防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術として従来、エンジンと、このエンジンを駆動する可変容量型油圧ポンプすなわちメインポンプと、このメインポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、メインポンプの最大ポンプトルクを調整するトルク調整手段、例えば、メインポンプの吐出圧の変化に拘わらず上述の最大ポンプトルクを一定に保つように傾転制御アクチュエータを制御する手段、最大ポンプトルクを変更可能にさせる電磁弁と、メインポンプから吐出される圧油により作動する油圧シリンダすなわち油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを操作する操作レバー装置すなわち操作装置とを有する油圧建設機械に備えられるエンジンラグダウン防止装置が提案されている。
【０００３】
この従来のエンジンラグダウン防止装置は、コントローラ内に記憶される処理プログラム、及びこのコントローラの入出力機能、演算機能によって構成されるものであり、操作装置の非操作状態が所定の監視時間経過したときに、それまでの目標エンジン回転数に相応する最大ポンプトルクを、所定の低ポンプトルクにする制御信号を上述した電磁弁に出力するトルク制御手段を含むとともに、このトルク制御手段で制御される間に非操作状態から操作装置が操作された後、所定の保持時間の間、上述の所定の低ポンプトルクに保持させるトルク制御手段を含んでいる。
【０００４】
この従来技術では、非操作状態から操作装置が急操作された際には、保持時間が経過するまでは所定の低ポンプトルクに保持され、保持時間経過後に定格ポンプトルク、すなわち目標エンジン回転数に相応した最大ポンプトルクとなるように変更される。保持時間の間は、エンジンに対する負荷が軽くなるように所定の低ポンプトルクで制御されるので、エンジンラグダウンが抑えられ、すなわちエンジンに急負荷が加えられたときのエンジン回転数の一瞬の落ち込みが抑えられ、作業性、操作性に対する悪影響が抑えられるとともに、燃費の悪化、及び黒煙の増加の防止等を実現できる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１５４８０３公報
（段落番号００１３，００２８−００５３、図１，３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１２，１３は上述した従来技術における問題点を説明する図で、図１２の（ａ）図は大負荷・急負荷時の望ましいエンジン回転数特性を示す図、（ｂ）図は小負荷・急負荷時に不具合を生じるエンジン回転数特性を示す図、図１３の（ａ）図は小負荷・急負荷時の望ましいエンジン回転数特性を示す図、（ｂ）図は大負荷・急負荷時に不具合を生じるエンジン回転数特性を示す図である。なお、上述のそれぞれの図において、横軸には時間、縦軸にはエンジン回転数をとってある。
【０００７】
上述した公報に示される従来技術において、非操作状態から操作装置が操作された後に所定の低ポンプトルクに保持させる保持時間Ｔを、急負荷時にエンジン負荷が大負荷となることを想定して比較的大きく設定した場合には、図１２の（ａ）図に示すように、負荷発生時Ａ１から保持時間Ｔの経過時Ａ２に至る間のエンジン回転数特性、及び保持時間Ｔ経過後のエンジン回転数特性を、一点鎖線で示すエンジン回転数特性Ｎ１とすることができ、エンジンラグダウン防止を考慮しない上述の公報以前の技術におけるエンジン回転数特性である実線で示すエンジン回転数特性Ｎ２に比べて、回転数を上げた特性とすることができる。すなわち、急負荷時にエンジンに大負荷が加わったときのエンジン回転数の一瞬の低下を小さく抑えることができる。
【０００８】
また、急負荷時にエンジン負荷が小負荷となることを想定して、保持時間Ｔを比較的小さく設定した場合も同様であり、図１３の（ａ）図に示すように、一点鎖線で示すエンジン回転数特性Ｎ１を、従前のエンジン回転数特性Ｎ２に比べて回転数を上げた特性とすることができる。すなわち、急負荷時にエンジンに小負荷が加わったときのエンジン回転数の一瞬の低下を小さく抑えることができる。
【０００９】
しかし、上述した公報に示される従来技術では、急負荷時のエンジン負荷が大負荷になることを想定したにも拘わらず現実には小負荷であった場合、あるいはエンジン負荷が小負荷になることを想定したにも拘わらず現実には大負荷であった場合に問題を生じる。
【００１０】
例えば、エンジン負荷が大負荷になることを想定したにも拘わらず現実には小負荷であった場合には、図１２の（ｂ）図に示すように保持時間Ｔ内に無駄時間Ｔ′が発生する。この無駄時間Ｔ′は本来、定格ポンプトルクにして、すなわち目標エンジン回転数に応じた最大ポンプトルクにして油圧アクチュエータを駆動できるにも拘わらず、所定の低ポンプトルクに保持されることになる。したがって、油圧アクチュエータの駆動性能が低下する不具合を生じる。
【００１１】
また逆に、エンジン負荷が小負荷になることを想定したにも拘わらず、現実には大負荷であった場合には、時間不足を生じて図１３の（ｂ）図に示す保持時間Ｔの経過後にも比較的大きなエンジンラグダウンを生じてしまう。
【００１２】
すなわち、上述した従来技術では、それなりにエンジンラグダウンを抑えることができるものの、保持時間Ｔが一義的に設定されることに伴って、精度の高いポンプトルク制御の実現は難しかった。
【００１３】
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、より精度の高いポンプトルク制御を実現できる建設機械のエンジンラグダウン防止装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンによって駆動する可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、上記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプトルクを調整するトルク調整手段と、上記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを操作する操作装置とを有する建設機械に備えられ、上記操作装置の非操作状態が所定の監視時間経過したときに、上記最大ポンプトルクに代えて、この最大ポンプトルクよりも低い所定の低ポンプトルクとするように上記トルク調整手段を制御する第１トルク制御手段と、この第１トルク制御手段で制御される間に上記非操作状態から上記操作装置が操作された後、所定の保持時間の間、上記所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするように上記トルク調整手段を制御する第２トルク制御手段とを含み、上記非操作状態から上記操作装置が操作された際に生じる上記エンジン回転数の著しい低下を抑える建設機械のエンジンラグダウン防止装置において、上記トルク調整手段が、上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧の変化に拘わらず上記最大ポンプトルクを一定に保つように上記傾転制御アクチュエータを制御するトルク制御弁と、このトルク制御弁にタンデムに接続され、操作装置の操作量に応じて最大ポンプトルクを調整するポジション制御弁とを含み、上記第１トルク制御手段、及び上記第２トルク制御手段が、上記ポジション制御弁によるポジション制御を無効にする無効制御手段を含み、上記所定の保持時間が、一定時間を形成する基準時間と、この基準時間に続く時間である可変時間とから成るとともに、上記エンジンの負荷の大きさに応じて上記可変時間を求める演算手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段で制御される間に非操作状態から操作装置が操作されると、基準時間の間、第２トルク制御手段によって所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするようにトルク調整手段、すなわちトルク制御弁とポジション制御弁とが制御される。このとき、ポジション制御弁は、無効制御手段によってポジション制御が無効となるように制御される。
【００１６】
基準時間が計時される間に、演算手段によってエンジンの負荷の大きさに応じた可変時間が求められる。例えば、エンジンの負荷が大きい場合には演算手段によって比較的大きい可変時間が求められ、また、エンジンの負荷が小さい場合には、演算手段によって比較的小さい可変時間が求められる。
【００１７】
基準時間の経過後に続く可変時間の間も、上述の基準時間におけるのと同様に、第２トルク制御手段によって所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするようにトルク制御弁とポジション制御弁とが制御される。すなわち、ポジション制御弁は無効制御手段によりポジション制御が無効となるように制御され続ける。したがって、基準時間から引き続いてポンプトルクが所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクとなるように調整される。
【００１８】
可変時間経過後は、本来の目標エンジン回転数に相応した最大ポンプトルクとするようにトルク制御弁、及びポジション制御弁が制御される。すなわち、無効制御手段によるポジション制御弁の無効制御が解除され、操作装置の操作量に応じてポジション制御弁を作動させるポジション制御が可能となる。
【００１９】
したがって、保持時間を、エンジンに加えられる負荷によって生じるエンジンラグダウンの抑制に好適な時間とすることができ、大負荷時の無駄時間の発生や、小負荷時の時間不足を生じる懸念がなく、より精度の高いポンプトルク制御を実現できる。
【００２０】
また本発明は、上記発明において、上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段を備えるとともに、上記演算手段が、上記基準時間内に上記吐出圧検出手段で検出される上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧と、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図とから第１目標最大ポンプトルクを求める第１演算手段と、上記基準時間内における上記第１演算手段で求められる第１目標最大ポンプトルクのうちの最も大きい値である第２目標最大ポンプトルクを求める第２演算手段と、あらかじめ設定される第２目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間との関係と、上記第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクとに基づいて、該当する上記抑制時間を上記可変時間として求める第３演算手段とを含むことを特徴としている。
【００２１】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段で制御される間に非操作状態から操作装置が操作された後の基準時間の間は、第２トルク制御手段によって所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするようにトルク調整手段、すなわちトルク制御弁とポジション制御弁とが制御される。このとき、ポジション弁は、無効制御手段によってポジション制御が無効となるように制御される。
【００２２】
また、基準時間の間に、第１演算手段によって、吐出圧検出手段で検出されるメインポンプの吐出圧と、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図とから第１目標最大ポンプトルクが求められる。また、この基準時間の間に、第２演算手段で求められる第１目標最大ポンプトルクのうちの最も大きい値が第２目標最大ポンプトルクとして求められる。
【００２３】
そしてさらに、第３演算手段によって、上述の第２目標最大ポンプトルクに相応するエンジンラグダウンの抑制に好適な抑制時間、すなわちエンジン負荷の大きさに相応する可変時間が求められる。
【００２４】
この抑制時間の間、第２トルク制御手段によって所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするようにトルク制御弁とポジション制御弁とが制御される。すなわち、ポジション制御弁は無効制御手段によりポジョン制御が無効となるように制御され続ける。したがって、基準時間から引き続いてポンプトルクが所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクとなるように調整される。
【００２５】
抑制時間経過後は、本来の目標エンジン回転数に相応した最大ポンプトルクとするように、トルク制御弁、及びポジション制御弁が制御される。すなわち、無効制御手段によるポジション制御弁の無効制御が解除され、操作装置の操作量に応じてポジション制御弁を作動させるポジション制御が可能となる。
【００２６】
したがって、可変容量型油圧ポンプの吐出圧に関連して求められる抑制時間と基準時間の合計である保持時間が、エンジンに加えられる負荷によって生じるエンジンラグダウンの抑制に好適な時間となり、精度の高いポンプトルク制御の実現に貢献する。
【００２７】
また本発明は、上記発明において、上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、上記油圧アクチュエータを操作する上記操作装置のパイロット圧を検出するパイロット圧検出手段とを備えるとともに、上記演算手段が、上記基準時間内に上記吐出圧検出手段で検出される上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧と、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図とから第１目標最大ポンプトルクを求める第１演算手段と、上記基準時間内に上記パイロット圧検出手段で検出されるパイロット圧と、あらかじめ設定されるパイロット圧と上記可変容量型油圧ポンプの押し除け容積との関係とに基づいて、第２目標最大ポンプトルクを求める第２演算手段と、上記第１演算手段で求めた第１目標最大ポンプトルクと、上記第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクのうちの最小値である第３目標最大ポンプトルクを求める第３演算手段と、上記基準時間内における上記第３演算手段で求められる第３目標最大ポンプトルクのうちの最も大きい値である第４目標最大ポンプトルクを求める第４演算手段と、あらかじめ設定される第４目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間との関係と、上記第４演算手段で求めた第４目標最大ポンプトルクとに基づいて、該当する上記抑制時間を上記可変時間として求める第５演算手段とを含むことを特徴としている。
【００２８】
このように構成した本発明は、第１トルク制御手段で制御される間に非操作状態から操作装置が操作された際の基準時間の間は、第２トルク制御手段によって所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクに保持される。このとき、ポジション制御弁は、無効制御手段によってポジション制御が無効となるように制御される。
【００２９】
また、基準時間の間に、第１演算手段によって、吐出圧検出手段で検出されるメインポンプの吐出圧に応じた第１目標最大ポンプトルクが求められるとともに、第２演算手段によって、パイロット圧検出手段で検出されるパイロット圧に応じたメインポンプの押し除け容積が求められ、この押し除け容積とメインポンプの吐出圧とから第２目標最大ポンプトルクが求められる。
【００３０】
さらに、第３演算手段によって、第１目標最大ポンプトルクと第２目標最大ポンプトルクの最小値である第３目標最大ポンプトルクが求められ、第４演算手段によって、基準時間内における第３目標最大ポンプトルクのうちの最も大きい値である第４目標最大ポンプトルクが求められる。
【００３１】
そして、第５演算手段によって、上述の第４目標最大ポンプトルクに相応するエンジンラグダウンの抑制に好適な時間、すなわちエンジン負荷の大きさに相応する抑制時間が求められる。
【００３２】
この抑制時間の間、第２トルク制御手段によって所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするようにトルク制御弁とポジション制御弁とが制御される。すなわち、ポジション制御弁は無効制御手段によりポジション制御が無効となるように制御され続ける。
【００３３】
抑制時間経過後は、本来の目標最大ポンプトルクとするように、トルク制御弁、及びポジション弁が制御される。すなわち、無効制御手段によるポジション制御の無効制御が解除され、操作装置の操作量に応じてポジション制御弁を作動させるポジション制御が可能となる。
【００３４】
したがって、可変容量型油圧ポンプの吐出圧と操作装置の操作に伴うパイロット圧の双方に関連して求められる抑制時間と基準時間の合計である保持時間が、エンジンに加えられる負荷によって生じるエンジンラグダウンの抑制に好適な時間となり、精度の高いポンプトルク制御の実現に貢献する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明に係る建設機械のエンジンラグダウン防止装置の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３６】
図１は本発明のエンジンラグダウン防止装置が備えられる建設機械の要部構成を示す図である。
【００３７】
本発明のエンジンラグダウン防止装置の第１実施形態は、建設機械例えば油圧ショベルに備えられるものであり、この油圧ショベルは要部構成として、図１に示すように、エンジン１と、このエンジン１によって駆動する例えば可変容量型油圧ポンプ、すなわちメインポンプ２と、パイロットポンプ３と、タンク４とを備えている。
【００３８】
また、メインポンプ２から吐出される圧油によって駆動するブームシリンダ、アームシリンダ等の図示しない油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを操作する操作装置５と、メインポンプ２の傾転角を制御する傾転制御アクチュエータ６と、メインポンプ２の最大ポンプトルクを調整するトルク調整手段とを備えている。
【００３９】
このトルク調整手段は、メインポンプ２の吐出圧の変化に拘わらず、最大ポンプトルクを一定に保つように傾転制御アクチュエータ６を制御するトルク制御弁７と、このトルク制御弁７にタンデムに接続され、操作装置５の操作量に応じて最大ポンプトルクを調整するポジション制御弁８とを含んでいる。
【００４０】
また、メインポンプ２の傾転角を検出する傾転センサ９と、メインポンプ２の吐出圧を検出する吐出圧検出手段、すなわち吐出圧センサ１０と、操作装置５の操作に伴って出力されるパイロット圧を検出するパイロット圧検出手段、すなわちパイロット圧センサ１１と、エンジン１の目標回転数を指示する回転数指示器１２とを備えている。
【００４１】
また、上述したセンサ９〜１１、及び回転数指示器１２からの信号を入力するとともに、記憶機能と、論理判断を含む演算機能とを有し、演算結果に応じた制御信号を出力する車体制御コントローラ１３と、この車体制御コントローラ１３から出力される制御信号に応じてエンジン１の燃料噴射ポンプ１４を制御する信号を出力するエンジンコントローラ１５とを備えている。燃料噴射ポンプ１４部分には、エンジン１に加えられる負荷を検出し、エンジンコントローラ１５に出力する負荷検出装置も備えられている。
【００４２】
また、車体制御コントローラ１３から出力される制御信号に応じて作動し、上述のトルク制御弁７のスプール７ａをばね７ｂの力に抗して作動させる電磁弁１６を備えている。
【００４３】
さらに、本実施形態は、車体制御コントローラ１３から出力される制御信号に応じて作動し、ポジション制御弁８のスプール８ｂをばね８ａの力に抗して移動させる電磁弁４１を備えている。この電磁弁４１は、操作装置５の操作に伴って発生したパイロット圧を、ポジション制御弁８のばね８ａと対向する側に位置する制御室に導くパイロット管路３２中の、パイロット圧センサ１１が取り付けられている位置の上流側部分に配置してある。
【００４４】
図２〜５は、図１に示す建設機械、すなわち油圧ショベルが保有する基本特性を示す図で、図２はポンプ吐出圧−押し除け容積特性（ＰＱ特性に対応）、及びポンプ吐出圧−ポンプトルク特性を示す図、図３はＰＱ線図移動特性を示す図、図４は目標回転数−トルク特性を示す図、図５はポジション制御特性を示す図である。
【００４５】
この油圧ショベルが有する基本特性として、図２の（ａ）図に示すポンプ吐出圧Ｐ−押し除け容積ｑの関係、すなわち、ポンプ吐出圧Ｐ−押し除け容積ｑに相応する吐出流量Ｑの関係であるＰＱ線図２０で示す特性を有する。このＰＱ線図２０は、ポンプトルク一定線図２１に相応する。また、図２の（ｂ）図に示すように、ポンプ吐出圧Ｐ−ポンプトルクの関係であるＰＱ制御によるポンプトルク線図２２で示す特性を有する。
【００４６】
なお上述したようにメインポンプ２の吐出圧をＰ、押し除け容積をｑ、また、ポンプトルクをＴｐ、機械効率をηｍとすると、
Ｔｐ＝（Ｐ×ｑ）／（６２８×ηｍ） …………（１）
の関係にあることが知られている。
【００４７】
また、この油圧ショベルが有する基本特性として、図３に示すように、ＰＱ線図移動特性を有する。同図３中、２３は目標エンジン回転数に基づく最大ポンプトルクに相応するＰＱ線図であり、２４は前述した最大ポンプトルクよりも低い低トルク制御によるポンプトルク、例えば後述の最小ポンプトルクＭｉｎに相応するＰＱ線図である。後述のトルク制御処理をおこなうことにより、本来の最大ポンプトルクに相応するＰＱ線図２３と、最小ポンプトルクＭｉｎに相応するＰＱ線図２４との間を移動可能になっている。
【００４８】
また、この油圧ショベルが有する基本特性として、図４に示すエンジン１の目標回転数−トルクの関係で示すエンジン最大トルク線図２５で示す特性、及びこのエンジン最大トルク線図２５を超えないように抑えられる最大ポンプトルク線図２６で示す特性を有する。最大ポンプトルクは、エンジン１の目標回転数が比較的小さいｎ１のとき、最大ポンプトルク線図２６上の最小値Ｔｐ１となり、エンジン１の回転数が定格回転数に相応する目標回転数ｎ２になると、最大ポンプトルク線図２６上の最大値Ｔｐ２となる。
【００４９】
図４に示す最大ポンプトルク線図２６上で最大値Ｔｐ２となるときのＰＱ線図は、図３のＰＱ線図２３となり、図４に示す最大ポンプトルク線図２６上で最小値Ｔｐ１となるときのＰＱ線図は、例えば図３のＰＱ線図２４となる。
【００５０】
また、この油圧ショベルが有する基本特性として、図５に示すように、操作装置５の操作に伴うポジション制御弁８の作動によるポジション制御特性を有する。同図５には、メインポンプ２の吐出圧ＰがＰ１のときのポジション制御線図２７を示してある。
【００５１】
図１に示すように、ポジション制御弁８とトルク制御弁７とはタンデムに接続してあることから、この油圧ショベルにあっては、ポンプ吐出圧ＰがＰ１のときには、図５のＰＱ線図２０とポジション制御線図２７のうちの最小値に応じて最大ポンプトルクが制御されるようになっている。
【００５２】
図６は図１に示す建設機械、すなわち油圧ショベルが保有するエンジン制御特性を示す図、図７は車体制御コントローラに記憶されるパイロット圧−押し除け容積特性を示す図、図８は車体制御コントローラに記憶されるトルクＭａｘＴ（目標最大ポンプトルク）−エンジンラグダウンの抑制時間特性を示す図である。
【００５３】
この油圧ショベルは、図６に示すように、エンジン制御特性として例えば電子ガバナ制御によって実現されるアイソクロナス特性を有している。
【００５４】
また、上述した車体制御コントローラ１３には、図７に示すように、操作装置５の操作量に相応するパイロット圧Ｐｉとメインポンプ２の押し除け容積ｑの関係を記憶させてある。パイロット圧Ｐｉの増加に伴って、メインポンプ２の押し除け容積ｑが次第に増加する関係になっている。
【００５５】
さらに、車体制御コントローラ１３には、目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間Ｔ３との関係をあらかじめ記憶させてある。この関係は、例えば実機において経験的に得られるエンジン負荷を考慮して求められるもので、エンジン負荷に相応する目標最大ポンプトルクが大きくなると、それに伴って、エンジンラグダウンの抑制に必要と考えられる時間である抑制時間Ｔ３が大きくなる関係に設定してある。
【００５６】
上述した各構成要素のうち、吐出圧センサ１０、パイロット圧センサ１１、車体制御コントローラ１３、電磁弁１６、電磁弁４１及びトルク制御弁７のばね７ｂに対向する側に配置され、電磁弁１６から供給される圧油が導かれる受圧室７ｃとによって、非操作状態から操作装置５が操作された際に一瞬生じるエンジン回転数の著しい低下を抑える本発明のエンジンラグダウン防止装置の第１実施形態が構成されている。
【００５７】
また、上述した車体制御コントローラ１３と、電磁弁１６と、電磁弁４１と、トルク制御弁７の受圧室７ｃとによって、操作装置５の非操作状態が所定の監視時間Ｔ１経過したときに、最大ポンプトルクに代えて、この最大ポンプトルクよりも低い所定の低ポンプトルク、例えば所定の最小ポンプトルクＭｉｎにするようにトルク制御弁７のスプール７ａ及びポジション制御弁８のスプール８ａを移動させる第１トルク制御手段と、この第１トルク制御手段で制御される間に上述の非操作状態から操作装置５が操作された後、所定の保持時間Ｔの間、例えば上述の最小ポンプトルクＭｉｎにするように、トルク制御弁７のスプール７ａ及びポジション制御弁８のスプール８ａを保持させる第２トルク制御手段が構成されている。
【００５８】
上述した第１トルク制御手段及び第２トルク制御手段に含まれる電磁弁４１は、ポジション制御弁８によるポジション制御を無効にする無効制御手段を構成している。
【００５９】
また、この第１実施形態は、上述した所定の保持時間Ｔが、一定時間を形成する基準時間Ｔ２と、この基準時間Ｔ２に続く時間である抑制時間Ｔ３とから成るとともに、車体制御コントローラ１３が、エンジン１の負荷の大きさに応じて抑制時間Ｔ３を可変時間として求める演算手段を備えている。
【００６０】
この演算手段は、例えば、上述した基準時間Ｔ２内に吐出圧検出センサ１０で検出されるメインポンプ２の吐出圧Ｐと、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図、例えば前述した図３のＰＱ線図２３とから第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′を求める第１演算手段と、上述の基準時間Ｔ２内における第１演算手段で求められる第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′のうちの最も大きい値である第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴを求める第２演算手段と、あらかじめ設定される第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴとエンジンラグダウンの抑制時間Ｔ３との関係、すなわち上述した図８に示す関係と、第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴとに基づいて、該当する抑制時間Ｔ３を可変時間として求める第３演算手段とを備えている。
【００６１】
図９は上述した第１〜第３演算手段を備えた車体制御コントローラ１３における処理手順を示すフローチャートである。以下主に、この図９に示すフローチャートによって、本発明の第１実施形態における処理動作について説明する。
【００６２】
車体制御コントローラ１３は、はじめに図９の手順Ｓ１に示すように、パイロット圧センサ１１からの信号を入力し、この信号に基づいて手順Ｓ２に示すように、操作装置５が操作されたかどうか判断する。操作装置５が操作されていないときは、手順Ｓ３に移り、この車体制御コントローラ１３内に設けられるタイマ１が０かどうか判断する。タイマ１は非操作状態になったときからの時間である監視時間Ｔ１をカウントするものである。この手順Ｓ３の判断でタイマ１が０でないと判断したときは、手順Ｓ４に移る。
【００６３】
この手順Ｓ４では、車体制御コントローラ１３内に設けられる別のタイマ２，３を０にする処理をおこなう。タイマ２は保持時間Ｔに含まれる基準時間Ｔ２をカウントするものであり、タイマ３は保持時間Ｔに含まれ、基準時間Ｔ２に続く時間である抑制時間Ｔ３をカウントするものである。手順Ｓ４の処理におけるタイマ２を０にする処理は、基準時間Ｔ２が経過する前に操作装置５が操作されたときに、直ちに本来のポンプトルク制御、すなわち図３のＰＱ線図２３に基づく最大ポンプトルクに復帰させるための処理である。同様に、タイマ３を０にする処理は、抑制時間Ｔ３が経過する前に操作装置５が操作されたときに、直ちに本来のポンプトルク制御に復帰させるための処理である。
【００６４】
次に手順Ｓ５に移り、タイマ１による監視時間Ｔ１のカウントがおこなわれ、手順Ｓ６に移る。
【００６５】
この手順Ｓ６では、図３のＰＱ線図２３に基づくポンプトルク制御、すなわち目標エンジン回転数に応じた最大ポンプトルクとする処理が実行される。
【００６６】
この場合、図１に示す傾転制御アクチュエータ６は、ポジション制御弁８、トルク制御弁７を介して受圧室６ａに供給される圧油の圧力による力が、受圧室６ｂに供給されるパイロットポンプ３のパイロット圧による力よりも大きいと、スプール６ｃが同図１の右方向に移動し、矢印３０に示すようにメインポンプ２の傾転角が減少する。また逆に、受圧室６ｂの圧力による力が受圧室６ａの圧力による力よりも大きいと、スプール６ｃが同図１の左方向に移動し、矢印３１に示すようにメインポンプ２の傾転角が増加する。
【００６７】
また、トルク制御弁７は、例えば受圧室７ｄに与えられるメインポンプ２の吐出圧Ｐによる力と、電磁弁１６を介して受圧室７ｃに与えられるパイロット圧による力の合力が、ばね７ｂの力よりも大きくなると、スプール７ａが同図１の左方向に移動し、傾転制御アクチュエータ６の受圧室６ａに圧油を供給する傾向、すなわちメインポンプ２の傾転角を減少させる傾向となる。逆に、受圧室７ｄに与えられる圧力による力と、受圧室７ｃに与えられる圧力による力の合力が、ばね７ｂの力よりも小さくなると、スプール７ａが同図１の右方向に移動し、傾転制御アクチュエータ６の受圧室６ａの圧油をタンク４に戻す傾向、すなわちメインポンプ２の傾転角を増加させる傾向となる。
【００６８】
なお、今の場合は、車体制御コントローラ１３から出力される制御信号（ＯＮ信号）により、電磁弁１６がばね１６ａの力に抗して図１の下段位置に切り換えられ、トルク制御弁７の受圧室７ｃは電磁弁１６を介してタンク４に連通した状態となる。したがって、トルク制御弁７は、受圧室７ｄに与えられるメインポンプ２の吐出圧Ｐによる力と、ばね７ｂの力との大小関係でスプール７ａが移動する。
【００６９】
また、ポジション制御弁８は、電磁弁４１が図１に示すようにばね４１ａの力により上段位置に保持されて、パイロット管路３２を介して操作装置５とポジション制御弁８の制御室とが連通しているポジション制御可能状態において、操作装置５の操作に伴ってパイロット管路３２を介して導かれるパイロット圧ｐｉによる力が、ばね８ａの力よりも大きくなると、スプール８ｂが同図１の右方向に移動し、傾転制御アクチュエータ６の受圧室６ａの圧油をタンク４に戻す傾向、すなわちメインポンプ２の傾転角を増加させる傾向となる。逆に、パイロット管路３２を介して導かれるパイロット圧による力が、ばね８ａの力よりも小さくなると、スプール８ｂが同図２の左方向に移動し、傾転制御アクチュエータ６の受圧室６ａにパイロットポンプ３からの圧油を供給する傾向、すなわちメインポンプ２の傾転角を減少させる傾向となる。
【００７０】
このような作用により、メインポンプ２の吐出圧Ｐに応じた傾転角、すなわち押し除け容積ｑに制御され、前述の（１）式によって求められる最大ポンプトルクＴｐとなるように、メインポンプ２のポンプトルクが制御される。このときのＰＱ線図は、前述したように図３のＰＱ線図２３となる。
【００７１】
また、前述した図９の手順Ｓ３に示す判断で、タイマ１が０となり、監視時間Ｔ１が計時されたと判断されたときには、手順Ｓ７に移る。この手順Ｓ７では、タイマ２に基準時間Ｔ２が設定されるとともに、タイマ３を０にする処理をおこなう。タイマ３を０にする処理は、前述したように、抑制時間Ｔ３が経過する前に操作装置５が操作されたときに、直ちに図３のＰＱ線図２３に基づく本来のポンプトルク制御に復帰させるための処理である。
【００７２】
次に手順Ｓ８に移り、この車体制御コントローラ１３に含まれる第１トルク制御手段により、ポンプトルクを図３のＰＱ線図２４に相応する最小ポンプトルクＭｉｎにする処理をおこなう。すなわち、車体制御コントローラ１３の第１トルク制御手段から電磁弁１６を切り換える制御信号（ＯＦＦ信号）、及び電磁弁４１を切り換える制御信号（ＯＮ信号）が出力される。
【００７３】
これにより、ばね１６ａの力によって電磁弁１６は図１に示すように上段位置に切り換えられ、電磁弁１６を介してトルク制御弁７の受圧室７ｃにパイロット圧Ｐｉが供給され、トルク制御手段７は、受圧室７ｄの圧力による力と受圧室７ｃの圧力による力の合力が、ばね７ｂの力よりも大きくなり、スプール７ａが同図１の左方向に移動する。
【００７４】
また、ばね４１ａの力に抗して電磁弁４１は図１の下段位置に切り換えられ、ポジション制御弁８の制御室がタンクに連通し、ポジション制御弁８のスプール８ｂがばね８ａの力により同図１の左方向に移動する。すなわち、操作装置５とポジション制御弁８の制御室とが電磁弁４１によって遮断され、ポジション制御弁８によるポジション制御が無効となる。
【００７５】
これらのポジョン制御弁８、トルク制御弁７を介して傾転制御アクチュエータ６の受圧室６ａにパイロット圧が供給され、受圧室６ａの圧力による力が受圧室６ｂの圧力による力よりも大きくなり、この傾転制御アクチュエータ６のスプール６ｃが同図１の右方向に移動し、メインポンプ２の傾転角は矢印３０方向に変化して最小となる。このとき、前述の（１）式から明らかなように、ポンプトルクＴｐは最小となる。このときのＰＱ線図は、前述したように図３のＰＱ線図２４へと変化する。
【００７６】
そして、上述のように第１トルク制御手段による制御が実施され、操作装置５が操作されず、ポンプトルクが最小ポンプトルクＭｉｎに保たれている状態から、例えば図示しない油圧アクチュエータを急操作したときには、図９の手順Ｓ２の判断で操作装置５が操作されたと判断され、手順Ｓ９に移る。
【００７７】
この手順Ｓ９では、その後に再び起こり得る操作装置５の非操作を考慮して、タイマ１に監視時間Ｔ１を設定する。次に手順Ｓ１０に移り、タイマ２で設定される基準時間Ｔ２が０より大きいかどうか判断される。今は、前述した手順Ｓ７でタイマ２に基準時間Ｔ２が設定されていることから、基準時間Ｔ２は０より大きく、手順Ｓ１１に移る。この手順Ｓ１１では基準時間Ｔ２がカウントされる。
【００７８】
次に手順Ｓ１２に移り、吐出圧センサ１０からの信号を入力する。次に手順Ｓ１３に移り、この車体制御コントローラ１３に含まれる第１演算手段で、第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′を求める演算をおこなう。この場合、吐出圧センサ１０で検出されたメインポンプ２の吐出圧Ｐと、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図、すなわち図３のＰＱ線図２３とから、該当する押し除け容積ｑが求められ、前述の式（１）により第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′が求められる。
【００７９】
次に手順Ｓ１４に移り、この車体制御コントローラ１３に含まれる第２演算手段で、基準時間Ｔ２内において求められる第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′と、第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴとが比較される。手順Ｓ１３で求めた第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′がそれまでに求められたものより大きければ、手順Ｓ１５において、その第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′を第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴに設定する処理をおこなう。すなわち、手順Ｓ１４，１５の処理内容は、第２演算手段の演算の内容である。
【００８０】
手順Ｓ１４の判断で、第１演算手段で求められた第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′が、それまでに求められた第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴよりも小さいとき、及び手順Ｓ１５で該当する第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ′を第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴとする処理を終えた後は、手順Ｓ１６に移る。
【００８１】
この手順Ｓ１６では、車体制御コントローラ１３に含まれる第３演算手段で、あらかじめ設定される第２目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間Ｔ３との関係、すなわち前述した図８に示す関係と、第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴとに基づいて、該当する抑制時間Ｔ３を求める演算をおこなう。
【００８２】
次に前述した手順Ｓ８に移る。この手順Ｓ８では、車体制御コントローラ１３に含まれる第２トルク制御手段で、最小ポンプトルクＭｉｎにする処理をおこなう。すなわち、操作装置５が非操作状態から操作されたときから計時される基準時間Ｔ２の間、無効状態にあるポジション制御弁８、及びトルク制御弁７を介して最小ポンプトルクＭｉｎに保持する処理が実施される。
【００８３】
基準時間Ｔ２が計時され、タイマ２が０となると、前述した手順Ｓ１０の判断がノーとなり、手順Ｓ１７に移る。
【００８４】
この手順Ｓ１７では、タイマ３で設定される抑制時間Ｔ３が０より大きいかどうか判断される。今は、前述した手順Ｓ１６でタイマ３に抑制時間Ｔ３が設定されていることから、抑制時間Ｔ３は０より大きいと判断され、手順Ｓ１８に移る。この手順Ｓ１８では、抑制時間Ｔ３をカウントする。
【００８５】
次に前述した手順Ｓ８に移る。したがって、この車体制御コントローラ１３に含まれる第２トルク制御手段で、無効状態にあるポジション制御弁８、及びトルク制御弁７を介して最小ポンプトルクＭｉｎにする処理をおこなう。すなわち、基準時間Ｔ２を経過した後も、引き続いて抑制時間Ｔ３が計時されるまで、最小ポンプトルクＭｉｎに保持する処理をおこなう。
【００８６】
抑制時間Ｔ３が計時され、タイマ３が０となると、前述した手順Ｓ１７の判断がノーとなり、手順Ｓ１９に移る。
【００８７】
この手順Ｓ１９では、それまでの最小ポンプトルクＭｉｎに保持させる処理を停止させ、目標エンジン回転数に応じた本来の最大ポンプトルクに復帰させる処理をおこなう。
【００８８】
すなわち、車体制御コントローラ１３から図１に示す電磁弁１６に制御信号（ＯＮ信号）が、電磁弁４１に制御信号（ＯＦＦ信号）が、それぞれ出力される。これにより、電磁弁１６は、ばね１６ａの力に抗して同図１の下段位置に切り換えられ、トルク制御弁７の受圧室７ｃは電磁弁１６を介してタンク４に連通し、トルク制御弁７は、受圧室７ｄに与えられるメインポンプ２の吐出圧Ｐによる力と、ばね７ｂの力との大小関係に応じてスプール７ａが移動する。
【００８９】
また、電磁弁４１は、ばね４１ａの力により同図１に示す上段位置に切り換えられ、操作装置５とポジション制御弁８の制御室とが連通し、ポジション制御が可能となる。したがって、操作装置５の操作量に応じて発生するパイロット圧Ｐｉがポジション制御弁８の制御室に導かれ、そのパイロット圧Ｐｉによる力と、ばね８ａの力との大小関係に応じてスプール８ｂが移動する。
【００９０】
このときのＰＱ線図は、図３のＰＱ線図２３となる。すなわち、最小ポンプトルクＭｉｎに相応するＰＱ線図２４から本来の最大ポンプトルクに相応するＰＱ線図２３へと移動する。
【００９１】
図１０は上述した第１実施形態で得られる大負荷・急負荷時のエンジン回転数特性を示す図である。
【００９２】
今例えば、操作装置５が操作されず、ポンプトルクが最小ポンプトルクＭｉｎに、すなわち図３のＰＱ線図２４に相応する最小ポンプトルクＭｉｎに保持されている状態から、エンジン１に大負荷が加えられる急操作がなされたものとする。前述した特許文献１に示される従来技術以前の技術では、このときの時間経過に伴うエンジン回転数の変化は、図１０の実線で示すエンジン回転数特性Ｎ２のようになる。
【００９３】
これに対し、上述した本発明の第１実施形態では、例えば最小ポンプトルクＭｉｎに基準時間Ｔ２の間保持し、この基準時間Ｔ２の間に抑制時間Ｔ３を求め、基準時間Ｔ２の経過後に引き続き抑制時間Ｔ３の間、最小ポンプトルクＭｉｎに保持し、抑制時間Ｔ３の経過後に、すなわち保持時間Ｔの経過後に本来の最大ポンプトルクに戻す処理をおこなうようにしてあることから、エンジン回転数の変化は、図１０の一点鎖線で示すエンジン回転数特性Ｎ１のようにすることができる。同図１０中、符号Ａ１は負荷発生時を示している。
【００９４】
第１実施形態の一点鎖線で示すエンジン回転数特性Ｎ１は、前述した特許文献１に示される従来技術において、エンジン１に大負荷が加えられることを想定してあらかじめ保持時間Ｔが設定されたときの特性、すなわち前述した図１２の（ａ）図に示すエンジン回転数特性Ｎ１と一見類似する。しかし、本発明の第１実施形態が保持時間Ｔの中に、エンジン１に加えられる負荷の大きさに応じて変化する抑制時間Ｔ３、すなわち可変時間が含まれる点で、特許文献１に示される技術と相異する。
【００９５】
そして、本発明の第１実施形態は、このような大負荷・急負荷時に図１０の一点鎖線で示すエンジン回転数特性Ｎ１を確保できることから、無駄時間や不足時間を生じないエンジン負荷の大きさに応じた最適な保持時間Ｔとすることができ、この保持時間Ｔの間、最小ポンプトルクＭｉｎに保持することによって、大負荷・急負荷時のエンジンラグダウンを抑えることができる。
【００９６】
また例えば、操作装置５が操作されず、ポンプトルクが最小ポンプトルクＭｉｎに保持されている状態から、エンジン１に小負荷が加えられる急操作がなされたものとする。前述した特許文献１に示される従来技術以前の技術では、このときの時間経過に伴うエンジン回転数の変化は、前述した図１３の（ａ）図の実線で示すエンジン回転数特性Ｎ２のようになる。
【００９７】
これに対し、本発明の第１実施形態は、上述したように最小ポンプトルクＭｉｎに基準時間Ｔ２の間保持し、さらに抑制時間Ｔ３の間も保持し、抑制時間Ｔ３の経過後に最大ポンプトルクに戻すことから、エンジン回転数の変化は、特許文献１に示される技術で得られる前述の図１３の（ａ）図の一点鎖線で示すエンジン回転数特性Ｎ１に類似したものとなる。
【００９８】
すなわち、小負荷・急負荷時であっても、無駄時間や不足時間を生じないエンジン負荷に応じた最適な保持時間Ｔとすることができ、この保持時間Ｔの間、最小ポンプトルクＭｉｎに保持することによって、小負荷・急負荷時のエンジンラグダウンを抑えることができる。
【００９９】
このように、本発明の第１実施形態によれば、最小ポンプトルクＭｉｎに保持する保持時間Ｔが基準時間Ｔ２と、エンジン負荷に相応する可変時間である抑制時間Ｔ３とから成り、この保持時間Ｔの間、最小ポンプトルクＭｉｎに保持することから、エンジン負荷が大負荷であるときには、図１２の（ａ）図のエンジン回転数特性Ｎ１に類似する望ましいエンジン回転数特性が得られ、また、エンジン負荷が小負荷であるときには、図１３の（ａ）図のエンジン回転数特性Ｎ１に類似する望ましいエンジン回転数特性が得られる。したがって、図１２の（ｂ）図のエンジン回転数特性Ｎ１、図１３の（ｂ）図のエンジン回転数特性Ｎ１を生じさせる懸念が無く、より精度の高いポンプトルク制御を実現でき、油圧アクチュエータの駆動性能の低下を防止しながら、非操作状態から操作装置５が操作された際に一瞬生じるエンジンラグダウンを抑えることができ、この第１実施形態が備えられる油圧ショベルの操作性及び作業性を向上させることができる。
【０１００】
図１１は本発明の第２実施形態に含まれる車体制御コントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。
【０１０１】
この図１１で示す処理をおこなう車体制御コントローラ１３を含む第２実施形態は、エンジン１の負荷の大きさに応じて保持時間Ｔに含まれる可変時間を求める演算手段だけが前述した第１実施形態と相異する。他の構成については前述した第１実施形態と同等である。
【０１０２】
この第２実施形態は、演算手段が、基準時間Ｔ２内に吐出圧センサ１０で検出されるメインポンプ２の吐出圧Ｐと、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図、例えば図３のＰＱ線図２３とから第１目標最大トルクＭａｘＴ１を求める第１演算手段と、基準時間Ｔ２内にパイロット圧センサ１１で検出されるパイロット圧Ｐｉとメインポンプ２の押し除け容積ｑとの関係とに基づいて、第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴ２を求める第２演算手段と、上述の第１演算手段で求めた第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ１と、第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴ２のうちの最小値である第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３を求める第３演算手段を含んでいる。
【０１０３】
また、基準時間Ｔ２内における第３演算手段で求められる第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３のうちの最も大きい値である第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴを求める第４演算手段と、あらかじめ設定される第４目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間Ｔ３との関係と、第４演算手段で求めた第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴとに基づいて、該当する抑制時間Ｔ３を上述の可変時間として求める第５演算手段とを含んでいる。
【０１０４】
この第２実施形態における処理動作について、主に図１１に基づいて説明する。
【０１０５】
なお、図１１中の手順Ｓ１１〜Ｓ２２，Ｓ２７〜Ｓ２９は、前述した第１実施形態における図９に示す処理手順Ｓ１〜Ｓ１２，Ｓ１７〜Ｓ１９と同じであり、重複するので、煩雑さを避けるために、ここではそれらの手順Ｓ１１〜Ｓ２２，Ｓ２７〜Ｓ２９の処理内容については説明を省略する。
【０１０６】
この第２実施形態は、操作装置５が非操作になり、電磁弁１６が図１の上段位置に切り換えられて、パイロット圧がトルク制御弁７の受圧室７ｃに供給されるとともに、電磁弁４１が図１の下段位置に切り換えられてポジション制御弁８によるポジション制御が無効にされ、これらによって、最小ポンプトルクＭｉｎで制御されている状態において、操作装置５が操作され、しかも、基準時間Ｔ２に係るタイマ２がまだ０になっておらず、基準時間Ｔ２のための計時がなされている状態のときには、図１１の手順Ｓ２１でタイマ２がカウントされ、手順Ｓ２２で吐出圧センサ１０からの信号によりメインポンプ２の吐出圧Ｐが検出され、手順Ｓ３０に移る。
【０１０７】
この手順Ｓ３０では、車体制御コントローラ１３に含まれる第１演算手段で、第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ１を求める演算をおこなう。この場合、メインポンプ２の吐出圧Ｐと、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図、すなわち図３のＰＱ線図２３とから、該当する押し除け容積ｑが求められ、前述の式（１）により第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ１が求められる。
【０１０８】
次に手順Ｓ３１に移り、この車体制御コントローラ１３に含まれる第２演算手段で、操作装置５の操作に伴ってパイロット圧センサ１１によって検出されたパイロット圧Ｐｉと、あらかじめ設定される図７に示すパイロット圧ｐｉと押し除け容積ｑとの関係とから、まず、該当する押し除け容積ｑが求められ、次に、この押し除け容積ｑと吐出圧センサ１０によって検出されたメインポンプ２の吐出圧Ｐとに基づいて、前述の式（１）により第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴ２が求められる。
【０１０９】
次に、手順Ｓ３２に移り、この車体制御コントローラ１３に含まれる第３演算手段で、第１演算手段で求めた第１目標最大ポンプトルクＭａｘＴ１と、第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクＭａｘＴ２のうちの最小値である第３目標ポンプトルクＭａｘＴ３が求められる。
【０１１０】
次に、手順Ｓ３３に移り、この車体制御コントローラ１３に含まれる第４演算手段で、基準時間Ｔ２内において求められる第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３と、第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴとが比較される。手順Ｓ３２で求めた第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３がそれまでに求められたものより大きければ、手順Ｓ３４において、その第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３を第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴにする処理をおこなう。すなわち、手順Ｓ３３，３４の処理内容は、第４演算手段の演算の内容である。
【０１１１】
手順Ｓ３３の判断で、第３演算手段で求められる第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３が、それまでに求められた第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴより小さいと判断されたとき、及び手順Ｓ３４で該当する第３目標最大ポンプトルクＭａｘＴ３を第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴとする処理を終えた後は、手順Ｓ３５に移る。
【０１１２】
この手順Ｓ３５では、車体制御コントローラ１３に含まれる第５演算手段で、あらかじめ設定される第４目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間Ｔ３との関係、すなわち前述した図８に示す関係と同等の関係と、第４演算手段で求めた第４目標最大ポンプトルクＭａｘＴとに基づいて、該当する抑制時間Ｔ３を求める演算をおこなう。
【０１１３】
この手順Ｓ３５の次は、手順Ｓ１８に移る。この手順Ｓ１８では、前述した第１実施形態に係る図９の処理手順Ｓ８と同様に、車体制御コントローラ１３に含まれる第２トルク制御手段で、最小ポンプトルクＭｉｎを保持させる処理をおこなう。すなわち、操作装置５が非操作状態から操作されたときから計時される基準時間Ｔ２の間、無効状態となったポジション制御弁８、及びトルク制御弁７を介して最小ポンプトルクＭｉｎに保持する処理が実施される。
【０１１４】
その他の処理については、前述した第１実施形態におけるのと同様である。
【０１１５】
このように構成した第２実施形態にあっても、最小ポンプトルクＭｉｎに保持する保持時間Ｔが基準時間Ｔ２と、エンジン負荷に相応する可変時間である抑制時間Ｔ３とから成るので、エンジン負荷の大きさに応じた最適な保持時間Ｔとすることができ、前述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１６】
なお、上記各実施形態にあっては、第１トルク制御手段で制御される間に非操作状態から操作装置５が操作された後、車体制御コントローラ１３に含まれる第２トルク制御手段によって、保持時間Ｔの間、目標エンジン回転数に応じた本来の最大ポンプトルクよりも低い所定の低ポンプトルクとして、最小ポンプトルクＭｉｎにする処理をおこなわせているが、本発明は、このように最小ポンプトルクＭｉｎに保持させることには限られない。すなわち、最小ポンプトルクＭｉｎよりは高いものの、本来の最大ポンプトルクよりは低い最小ポンプトルク付近の低ポンプトルクに保持させるようにしてもよい。
【０１１７】
この場合、上記各実施形態におけるように、最小ポンプトルクＭｉｎに保持する場合は、図１に示す車体制御コントローラ１３に含まれる第２トルク制御手段によりＯＦＦ信号となる制御信号を電磁弁１６に与え、またＯＮ信号となる制御信号を電磁弁４１に与え、電磁弁１６を上段位置に切り換え、電磁弁４１を下段位置に切り換えるようにしてあるが、最小ポンプトルクＭｉｎ付近の低ポンプトルクにする場合には、電磁弁１６を上段位置側には切り換えるものの、完全には上段位置に切り換えないように電磁弁１６を保持する制御信号を、また電磁弁４１を下段位置側に切り換えるものの、完全には下段位置に切り換えないように電磁弁４１を保持する制御信号を、車体制御コントローラ１３の第２トルク制御手段からそれぞれ出力させるようにすればよい。これらにより、ポジション制御弁８のスプール８ｂは完全には図１の左位置に切り換えられず、また、トルク制御弁７の受圧室７ｃに供給される圧油の圧力は、最小ポンプトルクＭｉｎに制御するときに比べて若干低くなり、これらに伴ってメインポンプ２の傾転角は、最小ポンプトルクＭｉｎにするときよりもわずかに増加し、所定の最小ポンプトルクＭｉｎ付近の低ポンプトルクを実現させることができる。このように構成した場合も、上述した各実施形態とほぼ同様の作用効果が得られる。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成にしてあることから、ポジション制御によるポンプトルク制御を含む、より精度の高いポンプトルク制御を実現でき、油圧アクチュエータの駆動性能の低下を防止しながら、非操作状態から操作装置が操作された際に一瞬生じるエンジンラグダウンを抑えることができ、当該エンジンラグダウン防止装置が備えられる建設機械の操作性、及び作業性を従来に比べて向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンラグダウン防止装置が備えられる建設機械の要部構成を示す図である。
【図２】図１に示す建設機械が保有する基本特性のうちのポンプ吐出圧−押し除け容積特性（ＰＱ特性に対応）、及びポンプ吐出圧−ポンプトルク特性を示す図である。
【図３】図１に示す建設機械が保有する基本特性のうちのＰＱ線図移動特性を示す図である。
【図４】図１に示す建設機械が保有する基本特性のうちの目標回転数−トルク特性を示す図である。
【図５】図１に示す建設機械が保有する基本特性のうちのポジション制御特性を示す図である。
【図６】図１に示す建設機械が保有するエンジン制御特性を示す図である。
【図７】本発明のエンジンラグダウン防止装置の第１実施形態に含まれる車体制御コントローラに記憶されるパイロット圧−押し除け容積特性を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に含まれる車体制御コントローラに記憶されるトルクＭａｘＴ−抑制時間Ｔ３特性を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に含まれる車体制御コントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態で得られる大負荷・急負荷時のエンジン回転数特性を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に含まれる車体制御コントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】従来技術における問題点を説明する図で、（ａ）図は大負荷・急負荷時の望ましいエンジン回転数特性を示す図、（ｂ）図は小負荷・急負荷時に不具合を生じるエンジン回転数特性を示す図である。
【図１３】従来技術における問題点を説明する図で、（ａ）図は小負荷・急負荷時の望ましいエンジン回転数特性を示す図、（ｂ）図は大負荷・急負荷時に不具合を生じるエンジン回転数特性を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ メインポンプ（可変容量型油圧ポンプ）
３ パイロットポンプ
４ タンク
５ 操作装置
６ 傾転制御アクチュエータ
６ａ 受圧室
６ｂ 受圧室
６ｃ スプール
７ トルク制御弁（トルク調整手段）
７ａ スプール
７ｂ ばね
７ｃ 受圧室（第１トルク制御手段）（第２トルク制御手段）
７ｄ 受圧室
８ ポジション制御弁（トルク調整手段）
８ａ ばね
８ｂ スプール
１０ 吐出圧センサ（吐出圧検出手段）
１１ パイロット圧センサ（パイロット圧検出手段）
１３ 車体制御コントローラ（第１トルク制御手段）（第２トルク制御手段）
（演算手段）
１６ 電磁弁（第１トルク制御手段）（第２トルク制御手段）
１６ａ ばね
２３ ＰＱ線図
２４ ＰＱ線図
３２ パイロット管路
４１ 電磁弁（無効制御手段）（第１トルク制御手段）
（第２トルク制御手段）
４１ａ ばね
Ｔ 保持時間
Ｔ１ 監視時間
Ｔ２ 基準時間
Ｔ３ 抑制時間

Claims (3)

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油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、上記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプトルクを調整するトルク調整手段と、上記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを操作する操作装置とを有する建設機械に備えられ、
   上記操作装置の非操作状態が所定の監視時間経過したときに、上記最大ポンプトルクに代えて、この最大ポンプトルクよりも低い所定の低ポンプトルクとするように上記トルク調整手段を制御する第１トルク制御手段と、
   この第１トルク制御手段で制御される間に上記非操作状態から上記操作装置が操作された後、所定の保持時間の間、上記所定の低ポンプトルク、またはその所定の低ポンプトルク付近のポンプトルクにするように上記トルク調整手段を制御する第２トルク制御手段とを含み、
   上記非操作状態から上記操作装置が操作された際に生じる上記エンジン回転数の著しい低下を抑える建設機械のエンジンラグダウン防止装置において、
   上記トルク調整手段が、上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧の変化に拘わらず上記最大ポンプトルクを一定に保つように上記傾転制御アクチュエータを制御するトルク制御弁と、このトルク制御弁にタンデムに接続され、操作装置の操作量に応じて最大ポンプトルクを調整するポジション制御弁とを含み、
   上記第１トルク制御手段、及び上記第２トルク制御手段が、上記ポジション制御弁によるポジション制御を無効にする無効制御手段を含み、
   上記所定の保持時間が、一定時間を形成する基準時間と、この基準時間に続く時間である可変時間とから成るとともに、
   上記エンジンの負荷の大きさに応じて上記可変時間を求める演算手段を備えたことを特徴とする建設機械のエンジンラグダウン防止装置。
2. 上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段を備えるとともに、
   上記演算手段が、
   上記基準時間内に上記吐出圧検出手段で検出される上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧と、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図とから第１目標最大ポンプトルクを求める第１演算手段と、
   上記基準時間内における上記第１演算手段で求められる第１目標最大ポンプトルクのうちの最も大きい値である第２目標最大ポンプトルクを求める第２演算手段と、
   あらかじめ設定される第２目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間との関係と、上記第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクとに基づいて、該当する上記抑制時間を上記可変時間として求める第３演算手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の建設機械のエンジンラグダウン防止装置。
3. 上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
   上記油圧アクチュエータを操作する上記操作装置のパイロット圧を検出するパイロット圧検出手段とを備えるとともに、
   上記演算手段が、
   上記基準時間内に上記吐出圧検出手段で検出される上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧と、目標エンジン回転数に相応する本来のＰＱ線図とから第１目標最大ポンプトルクを求める第１演算手段と、
   上記基準時間内に上記パイロット圧検出手段で検出されるパイロット圧と、あらかじめ設定されるパイロット圧と上記可変容量型油圧ポンプの押し除け容積との関係とに基づいて、第２目標最大ポンプトルクを求める第２演算手段と、
   上記第１演算手段で求めた第１目標最大ポンプトルクと、上記第２演算手段で求めた第２目標最大ポンプトルクのうちの最小値である第３目標最大ポンプトルクを求める第３演算手段と、
   上記基準時間内における上記第３演算手段で求められる第３目標最大ポンプトルクのうちの最も大きい値である第４目標最大ポンプトルクを求める第４演算手段と、
   あらかじめ設定される第４目標最大ポンプトルクとエンジンラグダウンの抑制時間との関係と、上記第４演算手段で求めた第４目標最大ポンプトルクとに基づいて、該当する上記抑制時間を上記可変時間として求める第５演算手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の建設機械のエンジンラグダウン防止装置。

Images