JP7572280B2 - Hydraulic drive systems for construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動システムに係わり、特に、複数の油圧アクチュエータと両吐出型で固定容量型の複数の油圧ポンプとがそれぞれ複数の閉回路を形成するように接続された建設機械の油圧駆動システムに関する。 The present invention relates to a hydraulic drive system for construction machinery such as a hydraulic excavator, and in particular to a hydraulic drive system for construction machinery in which multiple hydraulic actuators and multiple dual-discharge, fixed-displacement hydraulic pumps are connected to form multiple closed circuits.
油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動システムとして、複数の油圧アクチュエータと両吐出型で固定容量型の複数の油圧ポンプとがそれぞれ複数の閉回路を形成するように接続され、複数の油圧ポンプがそれぞれ複数の電動モータによって駆動される閉回路型の油圧駆動システムが、例えば特許文献1の図1及び図6に記載されている。
As a hydraulic drive system for construction machinery such as a hydraulic excavator, a closed circuit type hydraulic drive system in which multiple hydraulic actuators and multiple dual-discharge fixed displacement hydraulic pumps are connected to form multiple closed circuits, and the multiple hydraulic pumps are each driven by multiple electric motors, is described in, for example, Figures 1 and 6 of
また、油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動システムとして、2つの可変容量型の第1及び第2油圧ポンプと、1つの固定容量型の第3油圧ポンプの3つのポンプを備え、第1~第3油圧ポンプがそれぞれ複数のオープンセンタ型の方向切換弁を介して異なる複数の油圧アクチュエータに接続され、それぞれの複数のアクチュエータを駆動するようにした開回路型の3ポンプシステムが、例えば特許文献2に記載されている。
For example,
特許文献2に記載の3ポンプシステムおいて、第1及び第2油圧ポンプは共通のレギュレータを備え、レギュレータは、第1及び第2油圧ポンプの吐出圧に加えて第3油圧ポンプの吐出圧も導かれ、第1~第3油圧ポンプのいずれの吐出圧が上昇した場合でも、第1及び第2油圧ポンプの流量を減少させて第1及び第2油圧ポンプのそれぞれの吸収馬力を減少させる馬力制御を行い、エンジンへの過負荷を防止するようになっている。
油圧ショベル等の建設機械には、油圧駆動システムとして、従来では一般的に、特許文献2に記載のような開回路型の3ポンプシステムが搭載されている。
Construction machinery such as hydraulic excavators have traditionally been equipped with an open-circuit three-pump system as described in
これに対し、近年、省エネルギー化の観点から、特許文献1に記載されているような閉回路型の油圧駆動システムの開発が進められている。閉回路型の油圧システムは、油圧ポンプを油圧アクチュエータに直接接続して閉回路を形成し、油圧ポンプによって油圧アクチュエータを直接駆動するため、オープンセンタ型の方向切換弁による圧損や分流リークが無く、省エネルギー化を実現することができる。
In response to this, in recent years, with a view to saving energy, development of closed circuit hydraulic drive systems such as those described in
しかし、特許文献1に記載されている閉回路型の油圧駆動システムでは、複数の油圧アクチュエータの同時駆動時に、複数の油圧アクチュエータの負荷が増大したとき、複数の油圧ポンプの吐出圧の上昇とともに、それぞれのポンプ動力が増大し、消費動力が増大してしまう。
However, in the closed circuit hydraulic drive system described in
また、特許文献2に記載されている開回路型の3ポンプシステムでは、複数の油圧アクチュエータの同時駆動時に、複数の油圧アクチュエータのいずれかの負荷が増大し、油圧ポンプの吐出圧が上昇したとき、馬力制御により複数の油圧ポンプのそれぞれの吐出流量を減少させ、その減少した流量の圧油が複数の油圧アクチュエータに供給される。これにより、複数の油圧アクチュエータの駆動速度が共に低下し、複数の油圧アクチュエータ間の速度バランスが確保され、良好な複合操作性が得られる。
In addition, in the open circuit type three-pump system described in
これに対し、特許文献1に記載されている閉回路型の油圧駆動システムでは、仮に油圧ポンプの制御に馬力制御を適用したとしても、複数の油圧アクチュエータの同時駆動時に、複数の油圧アクチュエータのいずれかの油圧アクチュエータの負荷が増大し、油圧ポンプの吐出圧が上昇したとき、負荷が上昇した油圧アクチュエータの油圧ポンプの吐出流量だけが減少してしまい、複数の油圧アクチュエータ間の速度バランスが崩れ、複合操作性が悪化してしまう。
In contrast, in the closed circuit hydraulic drive system described in
本発明の目的は、複数の油圧アクチュエータの同時駆動時に、油圧ポンプの消費動力を低減し、かつ複数の油圧アクチュエータ間の良好な速度バランスを確保し、良好な複合操作性を得ることができる閉回路型の建設機械の油圧駆動システムを提供することである。 The object of the present invention is to provide a closed-circuit hydraulic drive system for construction machinery that reduces the power consumption of the hydraulic pump when multiple hydraulic actuators are driven simultaneously, ensures a good speed balance between the multiple hydraulic actuators, and provides good combined operability.
上記課題を解決するため、本発明は、固定容量型で両吐出型の複数の油圧ポンプと、前記複数の油圧ポンプのそれぞれに閉回路で接続された複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧ポンプをそれぞれ駆動する複数の電動モータと、前記複数の油圧アクチュエータによって駆動される複数の被駆動体のそれぞれの動作を指示する複数の操作装置とを備えた建設機械の油圧駆動システムにおいて、前記複数の油圧ポンプのそれぞれの吐出圧を検出する複数の圧力センサと、前記複数の操作装置のそれぞれの操作量を検出する複数の操作センサと、前記複数の電動モータを制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記複数の油圧アクチュエータのうち、少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータが同時に駆動されるよう前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する操作装置が操作されたとき、前記複数の圧力センサによって検出された前記複数の油圧ポンプのそれぞれの吐出圧と前記複数の操作センサによって検出された前記複数の操作装置のそれぞれの操作量とに基づいて、前記複数の油圧ポンプのうち前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの消費動力が予め設定したポンプ動力を超えないよう、前記複数の電動モータのうち前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの回転数を制御するとともに、前記コントローラは、前記ポンプ動力に加え、前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの容量に等しいポンプ設定容量を予め設定しており、前記複数の圧力センサによって検出された前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの吐出圧と、前記ポンプ動力と、前記ポンプ設定容量とに基づいて、前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの回転数制限値を演算し、前記複数の操作センサによって検出された前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する操作装置の操作量に基づいて前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの第1目標回転数を演算し、前記回転数制限値を超えないよう前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの前記第1目標回転数を補正して前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの第2目標回転数を演算し、前記第2目標回転数に基づいて前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの回転数を制御するものとする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a hydraulic drive system for a construction machine including a plurality of fixed displacement dual discharge type hydraulic pumps, a plurality of hydraulic actuators connected in a closed circuit to each of the plurality of hydraulic pumps, a plurality of electric motors for driving each of the plurality of hydraulic pumps, and a plurality of operating devices for instructing the operation of each of a plurality of driven bodies driven by the plurality of hydraulic actuators, the system further comprising a plurality of pressure sensors for detecting the discharge pressures of each of the plurality of hydraulic pumps, a plurality of operation sensors for detecting the operation amounts of each of the plurality of operating devices, and a controller for controlling the plurality of electric motors, the controller controlling the plurality of electric motors, when an operating device corresponding to at least two specific hydraulic actuators among the plurality of hydraulic actuators is operated so that at least two specific hydraulic actuators among the plurality of hydraulic actuators are simultaneously driven, based on the discharge pressures of each of the plurality of hydraulic pumps detected by the plurality of pressure sensors and the operation amounts of each of the plurality of operating devices detected by the plurality of operation sensors, so that the power consumption of the hydraulic pumps corresponding to the at least two specific hydraulic actuators among the plurality of hydraulic pumps does not exceed a preset pump power. The controller controls the rotation speed of the electric motors corresponding to the at least two specific hydraulic actuators among the electric motors , and the controller presets, in addition to the pump power, a pump set capacity equal to the capacity of the hydraulic pump corresponding to the at least two specific hydraulic actuators, calculates a rotation speed limit value of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators based on the discharge pressures of the hydraulic pumps corresponding to the at least two specific hydraulic actuators detected by the multiple pressure sensors, the pump power, and the pump set capacity, calculates a first target rotation speed of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators based on the operation amount of the operating device corresponding to the at least two specific hydraulic actuators detected by the multiple operation sensors, calculates a second target rotation speed of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators by correcting the first target rotation speed of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators so as not to exceed the rotation speed limit value, and controls the rotation speed of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators based on the second target rotation speed .
これにより、開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御を行うことが可能となり、油圧ポンプの消費動力を低減し、かつ複数の油圧アクチュエータ間の良好な速度バランスを確保し、良好な複合操作性を得ることができる。 This makes it possible to perform control that simulates the horsepower control of an open-circuit three-pump system, reducing the power consumption of the hydraulic pump and ensuring a good speed balance between multiple hydraulic actuators, resulting in good combined operability.
本発明によれば、開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御を行うことが可能となり、油圧ポンプの消費動力を低減し、かつ複数の油圧アクチュエータ間の良好な速度バランスを確保し、良好な複合操作性を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to perform control that simulates the horsepower control of an open-circuit three-pump system, reducing the power consumption of the hydraulic pump and ensuring a good speed balance between multiple hydraulic actuators, thereby achieving good combined operability.
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
~建設機械(油圧ショベル)~
図1は、本発明の油圧駆動システムが搭載される建設機械の代表例である油圧ショベルを示す図である。
~Construction machinery (hydraulic excavators)~
FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic excavator, which is a typical example of a construction machine on which the hydraulic drive system of the present invention is mounted.
図1において、油圧ショベルは、旋回体300と、走行体301と、フロント作業機302とを備え、フロント作業機302はブーム306、アーム307、バケット308を有している。旋回体300は走行体301の中央上部に旋回可能に搭載され、旋回モータ22の回転によって走行体301上を旋回する。旋回体300の前部にはスイングポスト303が取付けられ、このスイングポスト303にフロント作業機302が上下動可能に取付けられている。スイングポスト303はスイングシリンダ20(図2参照)の伸縮により旋回体300に対して水平方向に回動可能であり、フロント作業機302のブーム306、アーム307、バケット308はブームシリンダ17、アームシリンダ18、バケットシリンダ19の伸縮により上下方向に回動可能である。
In FIG. 1, the hydraulic excavator includes a revolving
走行体301の中央フレームには、クローラタイプの左右の走行装置301a,301bと、ブレード304が取付けられている。左右の走行装置301a,301bはそれぞれ左右の走行モータ23,24により駆動され、走行を行う。ブレード304はブレードシリンダ21の伸縮により上下動作を行う。
Crawler-type left and
旋回体300には運転室350が形成され、運転室350内には、運転席351と、ブーム306、アーム307、バケット308、旋回体300の駆動を指示するレバー方式の左右の操作装置309,310が設けられている。
The rotating
また、運転室350内には、左右の走行装置301a,301bの駆動を指示するレバー/ペダル方式の左右の走行操作装置311,312と、スイングポスト303の駆動を指示するペダル方式のスイング操作装置313(図2参照)と、ブレード304の駆動を指示するレバー方式のブレード操作装置314(図2参照)とが設けられている。
In addition, inside the
左右の操作装置309,310の操作レバーは、それぞれ、左右、前後の十字方向を基準として全方向に操作可能である。左操作装置309の操作レバーを左右方向に操作したとき、左操作装置309はアーム操作装置309-1(図2参照)として機能し、左操作装置309の操作レバーを前後方向に操作したとき、左操作装置309は旋回操作装置309-2(図2参照)として機能する。右操作装置310の操作レバーを前後方向に操作したとき、右操作装置310はブーム操作装置310-1(図2参照)として機能し、右操作装置310の操作レバーを左右方向に操作したとき、右操作装置310はバケット操作装置310-2(図2参照)として機能する。
The operation levers of the left and
ここで、「左方向」及び「右方向」とは、運転席351に着座したオペレーターから見た左方向及び右方向を言い、「前方向」及び「後方向」とは、運転席351に着座したオペレーターから見た前方向及び後方向を言う。
Here, "left direction" and "right direction" refer to the left and right directions as seen by the operator seated in the driver's
~油圧駆動システム1~
図2は、本発明の一実施形態に係わる建設機械の油圧駆動システムを示す図である。
~
FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic drive system for a construction machine according to one embodiment of the present invention.
図2において、本実施形態に係わる油圧駆動システムは、ブームポンプ9、アームポンプ10、バケットポンプ11、スイングポンプ12、ブレードポンプ13、旋回ポンプ14、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16を含む固定容量型で両吐出型の複数の油圧ポンプ9~16と、複数の油圧ポンプ9~16のそれぞれに閉回路A~Hで接続された、前述したブームシリンダ17、アームシリンダ18、バケットシリンダ19、スイングシリンダ20、ブレードシリンダ21、旋回モータ22、走行左モータ23及び走行右モータ24を含む複数の油圧アクチュエータ17~24と、複数の油圧ポンプ9~16をそれぞれ駆動するブーム電動モータ1、アーム電動モータ2、バケット電動モータ3、スイング電動モータ4、ブレード電動モータ5、旋回電動モータ6、走行左電動モータ7及び走行右電動モータ8を含む複数の電動モータ1~8とを備えている。
In FIG. 2, the hydraulic drive system according to this embodiment includes a plurality of fixed displacement, dual discharge hydraulic pumps 9-16 including a
閉回路Aは、ブームポンプ9の2つの吐出ポートをブームシリンダ17のロッド側室79及びボトム側室80に接続する第1供給ライン(ボトム側管路ライン)41及び第2供給ライン(ロッド側管路ライン)42を備えている。閉回路B~Eも、同様に、アームポンプ10、バケットポンプ11、スイングポンプ12及びブレードポンプ13のそれぞれの2つの吐出ポートをアームシリンダ18、バケットシリンダ19、スイングシリンダ20及びブレードシリンダ21のロッド側室81,83,85,87及びボトム側室82,84,86,88に接続する第1供給ライン(ボトム側管路ライン)43,45,47,49及び第2供給ライン(ロッド側管路ライン)44,46,48,50を備えている。
The closed circuit A includes a first supply line (bottom-side pipeline line) 41 and a second supply line (rod-side pipeline line) 42 that connect the two discharge ports of the
閉回路Fは、旋回ポンプ14の2つの吐出ポートを旋回モータ22の第1ポート89及び第2ポート90に接続する第1供給ライン51及び第2供給ライン52を備え、閉回路G,Hも、同様に、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16のそれぞれの2つの吐出ポートを走行左モータ23及び走行右モータ24の第1ポート91,93及び第2ポート92,94に接続する第1供給ライン53,55及び第2供給ライン54,56を備えている。
The closed circuit F includes a first supply line 51 and a
また、閉回路Aは、第1供給ライン41と第2供給ライン42との間に接続されたリリーフバルブ25,26とシャトル弁95を備えている。閉回路B~Hも、同様に、第1供給ライン43,45,47,49,51,53,55と第2供給ライン44,46,48,50,52,54,56との間にそれぞれ接続されたリリーフバルブ27,28;29,30;31,32;33,34;35,36;37,38;39,40と、シャトル弁96,97,98,99,100,101,102とを備えている。
The closed circuit A also includes
リリーフバルブ25,26~39,40は、第1供給ライン41,43,45,47,49,51,53,55と第2供給ライン42,44,46,48,50,52,54,56の高圧側の供給ラインの圧力が設定圧力を超えると開弁して閉回路A~Hの最高負荷圧が設定圧力以上にならないように回路圧力を規制する。シャトル弁95~102は、第1供給ライン41,43,45,47,49,51,53,55と第2供給ライン42,44,46,48,50,52,54,56の高い方の圧力を選択して出力する。この出力圧は油圧ポンプ9~16の吐出圧として圧力センサ103~110(後述)によって検出される。
The relief valves 25, 26-39, 40 open when the pressure in the high-pressure supply line of the
閉回路Aは、更に、第1供給ライン41から分岐してタンク77へつながる第1タンクライン67と、第1タンクライン67に設けられ、タンク77から第1供給ライン41へ向かう流れは許容するが、その逆の流れは禁止するチェック弁57と、第2供給ライン42から分岐してタンク77へつながる第2タンクライン68と、第2タンクライン68に設けられ、タンク77から第2側供給ライン42へ向かう流れは許容する一方、第2供給ライン42からタンク77へ向かう流れに対しては、第1供給ライン41の圧力が設定圧力よりも小さいときは禁止し、設定圧力よりも大きいときは許容するオペレートチェック弁58とを備えている。
The closed circuit A further includes a first tank line 67 that branches off from the
閉回路B,C,D,Eも、同様に、第1タンクライン69,71,73,75、チェック弁59,61,63,65、第2タンクライン70,72,74,76、オペレートチェック弁60,62,64,66をそれぞれ備えている。
Similarly, closed circuits B, C, D, and E each have a
ブームシリンダ17、アームシリンダ18、バケットシリンダ19、スイングシリンダ20、ブレードシリンダ21はそれぞれ片ロッド式の油圧シリンダである。片ロッド式の油圧シリンダは、ロッド側室とボトム側室とで受圧面積が異なり(ロッド側<ボトム側)、油圧ポンプからの圧油の供給により油圧シリンダを駆動するとき、その受圧面積差により、ロッド側室に流入する圧油とボトム側室から流出する圧油、或いはボトム側室に流入する圧油とロッド側室から流出する圧油に流量差が発生する。第1タンクライン67,69,71,73,75、チェック弁57,59,61,63,65、第2タンクライン68,70,72,74,76、オペレートチェック弁58,60,62,64,66は、その流量差分の余剰の圧油をタンク77に排出し、不足分の圧油をタンクから吸引することで、その流量差を吸収する。
The
なお、ブームシリンダ17、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19は、フロント作業機302の自重で伸長或いは収縮する場合があり、その場合でもオペレートチェック弁58,60,62を開くことで、ロッド側室とボトム側室とで受圧面積差に起因する余剰の圧油をタンク77に排出する必要がある。そのために、第1供給ライン41,43,45及び第2供給ライン42,44,46には、ブームシリンダ17、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19がフロント作業機302の自重で収縮(或いは伸長)する場合に、第1供給ライン41,43,45(或いは第2供給ライン42,44,46)に所定の圧力を確保し、第2供給ライン42,44,46(或いは第1供給ライン41,43,45)の圧力を第1供給ライン41,43,45(或いは第2供給ライン42,44,46)の圧力より高くならないように抑制する、絞りとオペレートチェック弁を含む圧力調整機構が設けられている。また、その圧力調整機構を設けることにより、ブームシリンダ17、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19がフロント作業機302の自重で収縮(或いは伸長)する場合であっても、シャトル弁95~97は油圧ポンプ9~11の吐出圧を検出し、圧力センサ103~105はその油圧ポンプ9~11の吐出圧を検出することができる。この圧力調整機構は、本出願人の日本特許出願である「特願2020-053376号」に詳しい。
The
以上のように本実施形態の油圧駆動システムは、ブームシリンダ17を駆動するブーム用の閉回路A、アームシリンダ18を駆動するアーム用の閉回路B、バケットシリンダ19を駆動するバケット用の閉回路C、スイングシリンダ20を駆動するスイング用の閉回路D、ブレードシリンダ21を駆動するブレード用の閉回路E、旋回モータ22を駆動する旋回用の閉回路F、走行左モータ23を駆動する走行左用の閉回路G及び走行右モータを駆動する走行右用の閉回路Hを備えた閉回路型の油圧駆動システムとして構成されている。
As described above, the hydraulic drive system of this embodiment is configured as a closed circuit type hydraulic drive system including a closed circuit A for the boom that drives the
~油圧駆動システム2~
また、本実施形態の油圧駆動システムは、複数の油圧アクチュエータ19~24によって駆動される複数の被駆動体のそれぞれの動作を指示する複数の操作装置309-1~314と、複数の油圧ポンプ9~16のそれぞれの吐出圧を検出する複数の圧力センサ103~110と、複数の操作装置309~314のそれぞれの操作量を検出する複数の操作センサ209-1~214と、コントローラ78とを備えている。
~
In addition, the hydraulic drive system of this embodiment includes a plurality of operating devices 309-1 to 314 that instruct the operation of each of a plurality of driven bodies driven by a plurality of
複数の被駆動体はブーム306、アーム307、バケット308、スイングポスト303、ブレード304、旋回体300、左右の走行装置301a,301bを含み、複数の操作装置309-1~314はブーム操作装置310-1、アーム操作装置309-1、バケット操作装置310-2、スイング操作装置313、ブレード操作装置314、旋回操作装置309-2、走行左操作装置311及び走行右操作装置312を含む。
The multiple driven bodies include a
また、複数の圧力センサ103~110は、シャトル弁95~102から出力された油圧ポンプ9~16の吐出圧を検出し、圧力信号を生成するブーム圧力センサ103、アーム圧力センサ104、バケット圧力センサ105、スイング圧力センサ106、ブレード圧力センサ107、旋回圧力センサ108、走行左圧力センサ109、走行右圧力センサ110を含む。
The multiple pressure sensors 103-110 also include a
複数の操作装置309-1~314は、操作レバー/ペダルの操作量に応じた電気信号を生成する電気レバー方式であり、複数の操作センサは209-1~214、その電気信号を検出し、操作信号を生成する操作センサ209-1,209-2,210-1,210-2,211~214を含む。 The multiple operating devices 309-1 to 314 are electric lever type devices that generate an electric signal according to the amount of operation of the operating lever/pedal, and the multiple operation sensors 209-1 to 214 include operation sensors 209-1, 209-2, 210-1, 210-2, 211 to 214 that detect the electric signal and generate an operation signal.
操作装置309-1~314は、従来一般的な操作パイロット圧を生成する油圧パイロット方式であってもよく、その場合は、操作センサとして操作パイロット圧を検出する圧力センサを設け、この圧力センサによって操作信号を生成すればよい。 Operating devices 309-1 to 314 may be hydraulic pilot systems that generate conventional operating pilot pressure. In that case, a pressure sensor that detects the operating pilot pressure is provided as an operating sensor, and an operating signal is generated by this pressure sensor.
コントローラ78は、圧力センサ103~110からの圧力信号と、操作センサ209-1~214からの操作信号を入力し、所定の演算処理を行い、電動モータ1~8の目標回転数を演算し、電動モータ1~8の回転方向と回転数を制御する。
The
本実施形態において、電動モータ1~8はサーボモータである。以下において、電動モータ1~8はサーボモータと言うことがある。
In this embodiment,
~コントローラ78~
図3はコントローラ78の演算内容を示す機能ブロック図である。
~
FIG. 3 is a functional block diagram showing the calculation contents of the
図3において、コントローラ78には圧力センサ103~110からの圧力信号と、操作装置309~314からの操作信号とが導かれる。
In FIG. 3, pressure signals from pressure sensors 103-110 and operation signals from operation devices 309-314 are fed to
コントローラ78は、圧力センサ103~110からの圧力信号から電動モータ1~8のうちブームシリンダ17、アームシリンダ18、バケットシリンダ19、走行左モータ23及び走行右モータ24(少なくとも2つの特定のアクチュエータ)に対応する電動モータであるサーボモータ1~3,7,8の回転数制限値Nlimita,Nlimitbを演算する制限値演算部78-1と、圧力センサ103,105~108からの圧力信号から複合操作を判定する複合操作判定部78-2と、操作装置309~314の操作信号に基づいてサーボモータ1~8の目標回転数を演算する回転数演算部78-3とを備えている。
The
図3Aは、制限値演算部78-1の演算内容の詳細を示す機能ブロック図である。 Figure 3A is a functional block diagram showing the details of the calculation content of the limit value calculation unit 78-1.
図3Aにおいて、制限値演算部78-1は、ブームポンプ9の吐出圧を検出する圧力センサ103(ブーム圧力センサ)とバケットポンプ11の吐出圧を検出する圧力センサ105(バケット圧力センサ)の圧力信号の圧力のうち高いほうの圧力を最大値選択部Maにおいて選択し、この選択した圧力と、アームポンプ10の吐出圧を検出する圧力センサ104(アーム圧力センサ)の圧力信号の圧力との平均値を平均値演算部Aaにおいて演算し、この平均圧力(N/m2)と、予め設定したポンプ動力Hset(N・m/秒)と、数値「60」を用いて下記の式(1)により、当該演算圧力で圧油を吐出して当該ポンプ動力Hsetを消費する仮想の油圧ポンプのポンプ流量Qa(m3/分)を演算する。次いで、そのポンプ流量Qaと、予め設定したポンプ設定容量Dset(L(リットル)/回転(rev))と、数値「1000」とを用いて、下記の式(2)により、当該ポンプ設定容量Dsetと等しいポンプ容量を有する仮想の油圧ポンプのポンプ回転数Na(rev/分)を演算する。
3A, limit value calculation unit 78-1 selects in a maximum value selection unit Ma the higher of the pressure signals from pressure sensor 103 (boom pressure sensor) that detects the discharge pressure of
ポンプ流量=(ポンプ動力Hset×60)÷圧力 ・ ・ ・ (1)
ポンプ回転数=(ポンプ流量×1000)÷ポンプ設定容量Dset ・ ・ ・(2)
ここで、本発明は、従来の3ポンプシステムの馬力制御(後述)を模擬するよう閉回路システムを動作させるものであり、「ポンプ動力Hset」は、その3ポンプシステムのポンプレギュレータで行う馬力制御の最大馬力H12max(HP)(後述)と等しい値に設定される。また、「ポンプ設定容量Dset」は、ブーム/アーム/バケットの油圧ポンプ9,10,11の容量と同じ値に設定される。
Pump flow rate = (pump power Hset × 60) ÷ pressure (1)
Pump speed = (pump flow rate × 1000) ÷ pump set capacity Dset (2)
Here, the present invention operates a closed circuit system to simulate the horsepower control (described later) of a conventional three-pump system, and the "pump power Hset" is set to a value equal to the maximum horsepower H12max (HP) (described later) of the horsepower control performed by the pump regulator of the three-pump system. Also, the "pump set capacity Dset" is set to a value equal to the capacity of the
制限値演算部78-1は、また、スイングポンプ12の吐出圧を検出する圧力センサ106(スイング圧力センサ)、ブレードポンプ13の吐出圧を検出する圧力センサ107(ブレード圧力センサ)、旋回ポンプ14の吐出圧を検出する圧力センサ108(旋回圧力センサ)のそれぞれの圧力信号の圧力のうちの最大圧力を最大値選択部Mabにおいて選択し、この選択した圧力(ポンプ吐出圧)とテーブル124を用いて第1回転数低減割合Raを演算し、この第1回転数低減割合Raを上記式(2)で演算したポンプ回転数Naに乗算することで第1回転数制限値Nlimitaを演算し、この第1回転数制限値Nlimitaをサーボモータ1~3に出力する。
The limit value calculation unit 78-1 also selects the maximum pressure from among the pressure signals of the pressure sensor 106 (swing pressure sensor) that detects the discharge pressure of the swing pump 12, the pressure sensor 107 (blade pressure sensor) that detects the discharge pressure of the blade pump 13, and the pressure sensor 108 (swirl pressure sensor) that detects the discharge pressure of the swirl pump 14 in a maximum value selection unit Mab, calculates a first rotation speed reduction rate Ra using this selected pressure (pump discharge pressure) and table 124, calculates a first rotation speed limit value Nlimita by multiplying this first rotation speed reduction rate Ra by the pump rotation speed Na calculated by the above formula (2), and outputs this first rotation speed limit value Nlimita to the
図4は、テーブル124に設定された回転数低減割合特性を示す図である。テーブル124には、最大値選択部Mabで選択されたポンプ吐出圧が所定の圧力P0以下にあるとき、回転数低減割合Raは1であり、ポンプ吐出圧が最高圧力Pmaxまで上昇すると回転数低減割合Raは0.5であり、ポンプ吐出圧がP0からPmaxまで高くなるにしたがって回転数低減割合Raが1から0.5まで比例的に減少するように回転数低減割合特性が設定されている。 Figure 4 is a diagram showing the rotation speed reduction rate characteristic set in table 124. In table 124, the rotation speed reduction rate Ra is 1 when the pump discharge pressure selected in the maximum value selection section Mab is equal to or lower than a predetermined pressure P0, and when the pump discharge pressure rises to the maximum pressure Pmax, the rotation speed reduction rate Ra is 0.5. The rotation speed reduction rate characteristic is set so that the rotation speed reduction rate Ra decreases proportionally from 1 to 0.5 as the pump discharge pressure increases from P0 to Pmax.
所定の圧力P0は、操作装置が操作されたときのポンプ吐出圧範囲の最低圧力と同じか、それよりも少し高い圧力に設定され、最高圧力Pmaxは閉回路に設けられたリリーフバルブ(例えば旋回の閉回路Fのリリーフバルブ35,36)のリリーフ設定圧力と同じか、それよりも少し低い圧力に設定されている。
The specified pressure P0 is set to a pressure equal to or slightly higher than the minimum pressure in the pump discharge pressure range when the operating device is operated, and the maximum pressure Pmax is set to a pressure equal to or slightly lower than the relief setting pressure of the relief valve provided in the closed circuit (e.g.,
制限値演算部78-1は、更に、走行左ポンプ15の吐出圧を検出する圧力センサ109(走行左圧力センサ)と走行右ポンプ16の吐出圧を検出する圧力センサ110(走行右圧力センサ)の圧力信号の圧力の平均値を平均値演算部Abにおいて演算し、この演算圧力と、ポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetと、数値「60」及び「1000」を用いて、第1回転数制限値Nlimitaを演算するためにポンプ流量Qaとポンプ回転数Naを演算した場合と同様、上記式(1)により、当該演算圧力で圧油を吐出して当該ポンプ動力Hsetを消費する仮想の油圧ポンプのポンプ流量Qbを演算し、上記式(2)により、当該ポンプ設定容量Dsetと等しいポンプ容量を有する仮想の油圧ポンプのポンプ回転数Nbを演算する。
The limit value calculation unit 78-1 further calculates the average value of the pressure signals from the pressure sensor 109 (traveling left pressure sensor) that detects the discharge pressure of the traveling left
ここで、ポンプ流量Qbを演算するためのポンプ動力Hsetは、ポンプ流量Qaを演算するためのポンプ動力Hsetと同じ値に設定され、ポンプ回転数Nbを演算するためのポンプ設定容量Dsetは、走行左及び走行右の油圧ポンプ15,16の容量Dsetと同じ値に設定される。
Here, the pump power Hset for calculating the pump flow rate Qb is set to the same value as the pump power Hset for calculating the pump flow rate Qa, and the pump set capacity Dset for calculating the pump speed Nb is set to the same value as the capacity Dset of the left and right traveling
制限値演算部78-1は、また、ブーム圧力センサ103、アーム圧力センサ104、バケット圧力センサ105、スイング圧力センサ106、ブレード圧力センサ107、旋回圧力センサ108のそれぞれの圧力信号の圧力のうちの最大圧力を最大値選択部Mbにおいて選択し、この選択した圧力とテーブル125を用いて第2回転数低減割合Rbを演算し、この回転数低減割合Rbを上記式(2)で演算したポンプ回転数Nbに乗算することで第2回転数制限値Nlimitbを演算し、この第2回転数制限値Nlimitbをサーボモータ7,8に出力する。
The limit value calculation unit 78-1 also selects the maximum pressure from among the pressure signals of the
テーブル125にも、図4に示したテーブル124と同様の回転数低減割合特性が設定されている。 Table 125 also has the same rotation speed reduction ratio characteristics as table 124 shown in Figure 4.
図3Bは、複合操作判定部78-2の演算内容の詳細を示す機能ブロック図である。 Figure 3B is a functional block diagram showing the details of the calculations performed by the composite operation determination unit 78-2.
図3Bにおいて、複合操作判定部78-2は、圧力判定部Ja,Jbにおいて圧力センサ103,105の圧力信号の圧力が予め設定された判定圧力以上であるかどうかを判定し、圧力が判定圧力以上であるときは、圧力センサ103,105の圧力信号に対応する閉回路A,Cの油圧アクチュエータ(ブームシリンダ17及びバケットシリンダ19)の操作装置310-1,310-2が操作されていると判定し、加算部126において操作装置が操作されているアクチュエータ数をブーム/バケットの複合操作判定値Jnaとして演算する。
In FIG. 3B, the composite operation determination unit 78-2 determines in pressure determination units Ja and Jb whether the pressure of the pressure signals from the
同様に、複合操作判定部78-2は、圧力判定部Jc,Jd,Jeにおいて圧力センサ106,107,108の圧力信号の圧力が予め設定された判定圧力以上であるかどうかを判定し、圧力が判定圧力以上であるときは、圧力センサ106,107,108の圧力信号に対応する閉回路D,E,Fの油圧アクチュエータ(スイングシリンダ20、ブレードシリンダ21及び旋回モータ22)の操作装置314,315,309-2が操作されていると判定し、加算部127において操作装置が操作されているアクチュエータ数を旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値Jnbとして演算する。
Similarly, the composite operation determination unit 78-2 determines whether the pressure of the pressure signal from the
予め設定された判定圧力は、例えば図4で説明した所定の圧力P0(操作装置が操作されたときのポンプ吐出圧範囲の最低圧力と同じか、それよりも少し高い圧力)に設定されている。 The preset judgment pressure is set, for example, to a predetermined pressure P0 (a pressure equal to or slightly higher than the minimum pressure in the pump discharge pressure range when the operating device is operated) as described in FIG. 4.
また、圧力センサに代え、操作装置の操作信号を用いて操作装置が操作されているかどうかを判定してもよい。 In addition, instead of a pressure sensor, an operation signal from the operating device may be used to determine whether the operating device is being operated.
図3Cは、回転数演算部78-3の演算内容の詳細を示す機能ブロック図である。 Figure 3C is a functional block diagram showing the details of the calculations performed by the rotation speed calculation unit 78-3.
図3Cにおいて、回転数演算部78-3は、操作装置309-1~314の操作信号とテーブル116~123を用いてサーボモータ1~8の第1目標回転数Nta1~Nth1を演算する。
In FIG. 3C, the rotation speed calculation unit 78-3 calculates the first target rotation speeds Nta1 to Nth1 of the
図5は、テーブル116~123に設定された目標回転数特性を示す図である。横軸は操作装置の操作レバー/ペダルの操作量を示し、縦軸はサーボモータ1~8の第1目標回転数を示している。また、横軸と縦軸によって作られた4つの平面座標のうち、第1象限に、操作レバー/ペダルを一方向に操作したときの目標回転数特性が示され、第3象限に、操作レバー/ペダルを他方向に操作したときの目標回転数特性を示している。
Figure 5 shows the target rotation speed characteristics set in tables 116 to 123. The horizontal axis indicates the amount of operation of the control lever/pedal of the control device, and the vertical axis indicates the first target rotation speed of
操作装置309~314は、操作レバー/ペダルを一方向に操作したとき正の値の操作信号を生成し、テーブル116~123の第1象限には、操作信号が正の値であるとき、操作量が増加するにしたがって正の値の第1目標回転数Nta1~Nth1が増加するよう目標回転数特性が設定されている。正の値の第1目標回転数Nta1~Nth1は、油圧ポンプ9~16が第1供給ライン41,43,45,47,49,51,53,55に圧油を吐出する方向にサーボモータ1~8を回転させる目標回転数である。
Operation devices 309-314 generate a positive operation signal when the operation lever/pedal is operated in one direction, and in the first quadrant of tables 116-123, target rotation speed characteristics are set so that when the operation signal is a positive value, the positive first target rotation speeds Nta1-Nth1 increase as the operation amount increases. The positive first target rotation speeds Nta1-Nth1 are target rotation speeds at which the hydraulic pumps 9-16 rotate the servo motors 1-8 in the direction in which they discharge pressure oil to the
また、操作装置309~314は、操作レバー/ペダルを他方向(上記一方向の反対方向)に操作したとき負の値の操作信号を生成し、テーブル116~123の第3象限には、操作信号が負の値であるとき、操作量の絶対値が増加するにしたがって負の値の第1目標回転数Nta1~Nth1の絶対値が増加するよう目標回転数特性が設定されている。負の値の第1目標回転数Nta1~Nth1は、油圧ポンプ9~16が第2供給ライン42,44,46,48,50,52,54,56に圧油を吐出するする方向にサーボモータ1~8が回転させる目標回転数である。
In addition, the operating devices 309-314 generate a negative operating signal when the operating lever/pedal is operated in the other direction (the opposite direction to the one direction described above), and in the third quadrant of the tables 116-123, target rotation speed characteristics are set so that when the operating signal is negative, the absolute value of the negative first target rotation speeds Nta1-Nth1 increases as the absolute value of the operating amount increases. The negative first target rotation speeds Nta1-Nth1 are the target rotation speeds at which the servo motors 1-8 rotate in the direction in which the hydraulic pumps 9-16 discharge pressure oil to the
回転数演算部78-3は、リミッタ111~115において、テーブル116~120で演算された第1目標回転数Nta1~Nte1の上限と下限を制限し、第2目標回転数Nta2~Nte2を生成する。 The rotation speed calculation unit 78-3 uses limiters 111-115 to restrict the upper and lower limits of the first target rotation speeds Nta1-Nte1 calculated in tables 116-120, and generates second target rotation speeds Nta2-Nte2.
ブーム,アーム,バケットのリミッタ111~113には、前述した制限値演算部78-1で演算されたブーム/アーム/バケットのサーボモータ1~3の第1回転数制限値Nlimitaが上限値として入力され、かつ第1回転数制限値Nlimitaが負の値に変換されて下限値として入力される。走行左、走行右のリミッタ114,115には、前述した制限値演算部78-1で演算された走行左、走行右のサーボモータ7,8の第2回転数制限値Nlimitbが上限値として入力され、第2回転数制限値Nlimitbが負の値に変換されて下限値として入力される。
The first rotation speed limit value Nlimita of the boom/arm/bucket servo motors 1-3 calculated by the limit value calculation unit 78-1 described above is input to the boom, arm, and bucket limiters 111-113 as an upper limit value, and the first rotation speed limit value Nlimita is converted to a negative value and input as a lower limit value. The second rotation speed limit value Nlimitb of the left and right traveling servo motors 7 and 8 calculated by the limit value calculation unit 78-1 described above is input to the left and right traveling
回転数演算部78-3は、次いで除算部Da,Dcにおいて、ブームとバケットのリミッタ111,113によって生成された第2目標回転数Nta2,Ntc2を前述した複合操作判定部78-2で演算されたブーム/バケットの複合操作判定値(アクチュエータ数)で除算して第3目標回転数Nta3,Ntc3を演算し、第3目標回転数Nta3,Ntc3をサーボモータ1,3の目標回転数として出力する。一方、アームのリミッタ112及び走行左、走行右のリミッタ114,115によって生成された第2目標回転数Ntb2は、そのままサーボモータ2,7,8の目標回転数として出力される。
The rotation speed calculation unit 78-3 then divides the second target rotation speeds Nta2, Ntc2 generated by the boom and
回転数演算部78-3は、また、除算部Df~Dhにおいて、テーブル121~123で演算されたサーボモータ6,4,5の第1目標回転数Ntf1~Nth1を上述した複合操作判定部78-2で演算された旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値(アクチュエータ数)Jnbで除算して第2目標回転数Ntf2~Nth2を演算し、第2目標回転数Ntf2~Nth2をサーボモータ6,4,5の目標回転数として出力する。 The rotation speed calculation unit 78-3 also divides the first target rotation speeds Ntf1 to Nth1 of the servo motors 6, 4, and 5 calculated in tables 121 to 123 by the rotation/swing/blade composite operation determination value (number of actuators) Jnb calculated in the composite operation determination unit 78-2 described above in the division units Df to Dh to calculate second target rotation speeds Ntf2 to Nth2, and outputs the second target rotation speeds Ntf2 to Nth2 as the target rotation speeds of the servo motors 6, 4, and 5.
~開回路型の油圧駆動システム(比較例)~
図6は、3ポンプシステムと呼ばれている開回路型の油圧駆動システムの一例を示す図である。図6において、油圧アクチュエータには図2に示した本実施形態の油圧アクチュエータと同じ符号を付している。また、操作装置は油圧パイロット式であるが、便宜上、図2に示した本実施形態の操作装置と同じ符号を付している。
~Open circuit type hydraulic drive system (comparison example)~
Fig. 6 is a diagram showing an example of an open circuit type hydraulic drive system called a three-pump system. In Fig. 6, the hydraulic actuators are given the same reference numerals as the hydraulic actuators of this embodiment shown in Fig. 2. In addition, although the operating device is of a hydraulic pilot type, for convenience, it is given the same reference numerals as the operating device of this embodiment shown in Fig. 2.
図6において、開回路型の3ポンプシステムは、原動機(例えばディーゼルエンジン、以下エンジンという)Eと、原動機Eによって駆動されるメインポンプである第1油圧ポンプP1、第2油圧ポンプP2及び第3油圧ポンプP3と、第1、第2及び第3油圧ポンプP1,P2,P3と連動してエンジンEにより駆動されるパイロットポンプP4と、第1油圧ポンプP1から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ17,19,23と、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ18,24と、第3油圧ポンプP3から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ20,21,22と、コントロールバルブVとを備えている。
In FIG. 6, the open circuit type three-pump system includes a prime mover (e.g., a diesel engine, hereinafter referred to as the engine) E, a first hydraulic pump P1, a second hydraulic pump P2, and a third hydraulic pump P3, which are main pumps driven by the prime mover E, a pilot pump P4 driven by the engine E in conjunction with the first, second, and third hydraulic pumps P1, P2, and P3,
第1及び第2油圧ポンプP1,P2は可変容量型の油圧ポンプである。また、第1及び第2油圧ポンプP1,P2は共通のレギュレータPRを備えたスプリットフロータイプの油圧ポンプPWによって構成され、油圧ポンプPWの2つの吐出ポートが第1及び第2油圧ポンプP1,P2を構成している。第3油圧ポンプP3は固定容量型の油圧ポンプである。レギュレータPRは、第1、第2及び第3油圧ポンプP1,P2,P3の吐出圧が導かれ、それらの圧力の上昇によって第1及び第2油圧ポンプP1,P2の容量(斜板の傾転角)を減少させるトルク制御(馬力制御)ピストンPp1,Pp2,Pp3と、第1、第2及び第3油圧ポンプP1,P2,P3が利用可能な最大トルクを設定するバネPsとを備えている。 The first and second hydraulic pumps P1 and P2 are variable displacement hydraulic pumps. The first and second hydraulic pumps P1 and P2 are composed of a split-flow type hydraulic pump PW equipped with a common regulator PR, and the two discharge ports of the hydraulic pump PW constitute the first and second hydraulic pumps P1 and P2. The third hydraulic pump P3 is a fixed displacement hydraulic pump. The regulator PR is equipped with torque control (horsepower control) pistons Pp1, Pp2, and Pp3 that guide the discharge pressures of the first, second, and third hydraulic pumps P1, P2, and P3, and reduce the capacity (tilt angle of the swash plate) of the first and second hydraulic pumps P1 and P2 as the pressures increase, and a spring Ps that sets the maximum torque available to the first, second, and third hydraulic pumps P1, P2, and P3.
アクチュエータ21はブレードシリンダであり、アクチュエータ22は旋回モータであり、アクチュエータ20はスイングシリンダであり、アクチュエータ17はブームシリンダであり、アクチュエータ18はアームシリンダであり、アクチュエータ19はバケットシリンダであり、アクチュエータ23,24は左右の走行モータである。
コントロールバルブVは、第1油圧ポンプP1の圧油供給油路に接続され、第1油圧ポンプP1からアクチュエータ23,17,19に供給される圧油の方向をそれぞれ制御するオープンセンタ型の複数の方向切換弁V9,V10,V11と、第2油圧ポンプP2からアクチュエータ24,18に供給される圧油の方向をそれぞれ制御するオープンセンタ型の複数の方向切換弁V7,V8と、第3油圧ポンプP3からアクチュエータ21,22,20に供給される圧油の方向をそれぞれ制御するオープンセンタ型の複数の方向切換弁V3,V4,V5と、第1,第2及び第3油圧ポンプP1,P2,P3の圧油供給油路に設けられ第1油圧ポンプP1の吐出圧を制限するメインリリーフ弁V26と、第2油圧ポンプP2の吐出圧を制限するメインリリーフ弁V27と、第3油圧ポンプP3の吐出圧を制限するメインリリーフ弁V28とを有している。このように、図6の油圧駆動システムはオープンセンタ型の方向切換弁V3~V11を備えた開回路型の3ポンプシステムとして構成されている。
The control valve V is connected to the pressure oil supply passage of the first hydraulic pump P1 and includes a plurality of open center type directional control valves V9, V10, V11 that respectively control the direction of the pressure oil supplied from the first hydraulic pump P1 to the
操作装置310-1,310-2,311の操作レバー/ペダルが中立にあるとき、方向切換弁V9,V10,V11は中立位置にあり、第1油圧ポンプP1の吐出油は方向切換弁V9,V10,V11を介してタンクTに戻される。操作装置310-1,310-2,311の操作レバー/ペダルのいずれかを操作すると方向切換弁V9,V10,V11のいずれかが切り換えられ、第1油圧ポンプP1から走行モータ23、ブームシリンダ17、バケットシリンダ19のいずれかに圧油が供給され、走行モータ23、ブームシリンダ17、バケットシリンダ19のいずれかが駆動される。
When the operating levers/pedals of the operating devices 310-1, 310-2, 311 are in neutral positions, the directional control valves V9, V10, V11 are in neutral positions, and the oil discharged from the first hydraulic pump P1 is returned to the tank T via the directional control valves V9, V10, V11. When any of the operating levers/pedals of the operating devices 310-1, 310-2, 311 is operated, any of the directional control valves V9, V10, V11 is switched, and pressure oil is supplied from the first hydraulic pump P1 to either the
操作装置309-1,312の操作レバー/ペダルが中立であるとき、方向切換弁V7,V8は中立位置にあり、第2油圧ポンプP2の吐出油は方向切換弁V7,V8を介してタンクTに戻される。操作装置309-1,312の操作レバー/ペダルのいずれかを操作すると、方向切換弁V7,V8が切り換えられ、第2油圧ポンプP2から走行モータ24、アームシリンダ18のいずれかに圧油が供給され、走行モータ24、アームシリンダ18のいずれかが駆動される。
When the operating lever/pedal of the operating device 309-1, 312 is in neutral, the directional control valves V7, V8 are in the neutral position, and the oil discharged from the second hydraulic pump P2 is returned to the tank T via the directional control valves V7, V8. When either the operating lever/pedal of the operating device 309-1, 312 is operated, the directional control valves V7, V8 are switched, and pressure oil is supplied from the second hydraulic pump P2 to either the
操作装置314,309-2,313の操作レバー/ペダルが中立であるとき、第3油圧ポンプP3の吐出油は方向切換弁V3,V4,V5を介してタンクTに戻される。操作装置314,309-2,313の操作レバー/ペダルのいずれかを操作すると方向切換弁V3,V4,V5が切り換えられ、第3油圧ポンプP3からブレードシリンダ21、旋回モータ22、スイングシリンダ20のいずれかに圧油が供給され、ブレードシリンダ21、旋回モータ22、スイングシリンダ20のいずれかが駆動される。
When the operating lever/pedal of the
操作装置309-1~314の2つ以上の操作装置の操作レバー/ペダルを操作したときは、対応する複数の方向切換弁が切り換えられ、第1~第3油圧ポンプP1~P3に対応する油圧ポンプから対応する複数の油圧アクチュエータに圧油が供給され、それら油圧アクチュエータが駆動される。 When the operating levers/pedals of two or more of the operating devices 309-1 to 314 are operated, the corresponding multiple directional control valves are switched, and pressure oil is supplied from the hydraulic pumps corresponding to the first to third hydraulic pumps P1 to P3 to the corresponding multiple hydraulic actuators, driving those hydraulic actuators.
図7は、レギュレータPRのトルク制御(馬力制御)ピストンPp1,Pp2,Pp3とバネPsにより得られるトルク制御特性(馬力制御特性)を示す図である。図7中、横軸は、油圧ポンプP1,P2の吐出圧Pd1,Pd2の平均値Pd12(=(Pd1+Pd2)/2)であり、縦軸は油圧ポンプP1,P2の容量(スプリットフローポンプPWの容量(斜板の傾転角))q12であり、横軸のP12maxはメインリリーフ弁V26,V27によって得られる油圧ポンプP1,P2の最高吐出圧の平均値であり、縦軸のq12maxはスプリットフローポンプPWの構造で決まる油圧ポンプP1,P2の最大容量(最大傾転角)である。 Figure 7 is a diagram showing the torque control characteristics (horsepower control characteristics) obtained by the torque control (horsepower control) pistons Pp1, Pp2, Pp3 of the regulator PR and the spring Ps. In Figure 7, the horizontal axis is the average value Pd12 (= (Pd1 + Pd2) / 2) of the discharge pressures Pd1, Pd2 of the hydraulic pumps P1, P2, the vertical axis is the capacity of the hydraulic pumps P1, P2 (capacity of the split flow pump PW (tilt angle of the swash plate)) q12, P12max on the horizontal axis is the average value of the maximum discharge pressures of the hydraulic pumps P1, P2 obtained by the main relief valves V26, V27, and q12max on the vertical axis is the maximum capacity (maximum tilt angle) of the hydraulic pumps P1, P2 determined by the structure of the split flow pump PW.
また、図7において、C1,C2はバネ112uによって設定される最大トルクの特性線C1,C2であり、この特性線C1,C2に接する曲線(双曲線)は油圧ポンプP1,P2が利用可能な最大トルクT12maxである。 In addition, in FIG. 7, C1 and C2 are characteristic lines C1 and C2 of the maximum torque set by the spring 112u, and the curve (hyperbola) tangent to these characteristic lines C1 and C2 is the maximum torque T12max that can be used by the hydraulic pumps P1 and P2.
前述した操作装置の操作レバー/ペダルの操作により、油圧ポンプP1,P2から吐出される圧油によってアクチュエータが駆動され、油圧ポンプP1,P2の合計の吸収トルクが特性線C1,C2上の値まで増加すると、油圧ポンプP1,P2の合計の吸収トルクがそれ以上増加しないよう油圧ポンプP1,P2の容量q12はレギュレータPRのトルク制御ピストンPp1,Pp2によって制限され、その結果、油圧ポンプP1,P2の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないよう制御される。 By operating the operating lever/pedal of the operating device described above, the actuator is driven by the pressurized oil discharged from the hydraulic pumps P1, P2, and when the total absorption torque of the hydraulic pumps P1, P2 increases to a value on the characteristic lines C1, C2, the capacity q12 of the hydraulic pumps P1, P2 is limited by the torque control pistons Pp1, Pp2 of the regulator PR so that the total absorption torque of the hydraulic pumps P1, P2 does not increase any further. As a result, the total absorption torque of the hydraulic pumps P1, P2 is controlled so as not to exceed the maximum torque T12max.
図7中、符号TEで示す曲線は原動機Eの定格トルクであり、最大トルクT12maxは定格トルクTEよりも小さい値に設定されている。 In Figure 7, the curve indicated by the symbol TE is the rated torque of the prime mover E, and the maximum torque T12max is set to a value smaller than the rated torque TE.
また、図7において、矢印AR1,AR2は、トルク制御ピストンPp3の効果を示している。第3油圧ポンプP3の吐出圧或いは容量が増大して第3油圧ポンプP3の吸収トルクが増加するとき、トルク制御ピストンPp3は、図7に矢印AR1,AR2で示すように、バネPsによって設定された最大トルクの特性線C1,C2をシフトさせ、油圧ポンプP1,P2が利用可能な最大トルクT12maxを、第3油圧ポンプP3の吸収トルク分、減少させる。これにより第1及び第2油圧ポンプP1,P2に係わるアクチュエータと第3油圧ポンプP3に係わるアクチュエータを同時に駆動する複合操作時においても、第1及び第2油圧ポンプP1,P2と第3油圧ポンプP3の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように制御される(3ポンプ全トルク制御)。 In addition, in FIG. 7, arrows AR1 and AR2 indicate the effect of the torque control piston Pp3. When the discharge pressure or capacity of the third hydraulic pump P3 increases and the absorption torque of the third hydraulic pump P3 increases, the torque control piston Pp3 shifts the characteristic lines C1 and C2 of the maximum torque set by the spring Ps as shown by arrows AR1 and AR2 in FIG. 7, and reduces the maximum torque T12max available to the hydraulic pumps P1 and P2 by the absorption torque of the third hydraulic pump P3. As a result, even during combined operation in which the actuators related to the first and second hydraulic pumps P1 and P2 and the actuators related to the third hydraulic pump P3 are driven simultaneously, the total absorption torque of the first and second hydraulic pumps P1 and P2 and the third hydraulic pump P3 is controlled so as not to exceed the maximum torque T12max (three-pump total torque control).
なお、油圧ポンプP1,P2の合計の吸収トルク(スプリットフローポンプPWの吸収トルク)は、油圧ポンプP1,P2の吐出圧の平均値P12と油圧ポンプP1,P2の容量q12との積で表され、その吸収トルクにスプリットフローポンプPWの回転数を乗じた値が、油圧ポンプP1,P2の合計の吸収馬力(スプリットフローポンプPWの吸収馬力)である。言い換えると、図7の縦軸のパラメータを油圧ポンプP1,P2の合計の吐出流量に置き換えることで、図7は馬力制御特性を示す図となる。 The total absorption torque of the hydraulic pumps P1, P2 (absorption torque of the split flow pump PW) is expressed as the product of the average value P12 of the discharge pressures of the hydraulic pumps P1, P2 and the capacity q12 of the hydraulic pumps P1, P2, and the total absorption horsepower of the hydraulic pumps P1, P2 (absorption horsepower of the split flow pump PW) is the absorption torque multiplied by the rotation speed of the split flow pump PW. In other words, by replacing the parameters on the vertical axis of Figure 7 with the total discharge flow rate of the hydraulic pumps P1, P2, Figure 7 becomes a diagram showing the horsepower control characteristics.
この場合、特性線C1,C2に接する曲線(双曲線)は油圧ポンプP1,P2が利用可能な最大馬力H12maxの特性線であり、最大馬力H12maxは原動機Eの定格馬力HEより小さい値に設定されている。建設機械の油圧駆動システムには、原動機Eの目標回転数を指示すためのエンジンコントロールダイヤルが設けられており、通常の作業時には、原動機Eの目標回転数を最大に設定して作業を行う。最大馬力H12maxは原動機Eの定格トルクTEにその最大回転数を乗じた値である。 In this case, the curve (hyperbola) tangent to characteristic lines C1, C2 is the characteristic line of the maximum horsepower H12max available to hydraulic pumps P1, P2, and the maximum horsepower H12max is set to a value smaller than the rated horsepower HE of prime mover E. The hydraulic drive system of the construction machinery is provided with an engine control dial for indicating the target rotation speed of prime mover E, and during normal work, the target rotation speed of prime mover E is set to the maximum. The maximum horsepower H12max is the value obtained by multiplying the rated torque TE of prime mover E by its maximum rotation speed.
このように、図7を馬力制御特性を示す図に置き換えた場合、上記のようにトルク制御を行うことで、第1及び第2油圧ポンプP1,P2の合計の吸収馬力或いは第1及び第2油圧ポンプP1,P2と第3油圧ポンプP3の合計の吸収馬力が、最大馬力H12maxを超えないように馬力制御或いは3ポンプ全馬力制御を行うことができる。 In this way, when FIG. 7 is replaced with a diagram showing horsepower control characteristics, by performing torque control as described above, horsepower control or total horsepower control of the three pumps can be performed so that the total absorption horsepower of the first and second hydraulic pumps P1, P2 or the total absorption horsepower of the first and second hydraulic pumps P1, P2 and the third hydraulic pump P3 does not exceed the maximum horsepower H12max.
また、ブームとアームを同時に駆動する場合など、複数のアクチュエータを駆動する複合操作時に、上記のようにいずれかの油圧ポンプの吐出圧が上昇したとき、馬力制御により油圧ポンプP1,P2の両方の油圧ポンプの吐出流量が特性線C1,C2沿って減少し、この減少した流量の圧油が複数のアクチュエータに供給される。これにより、複数のアクチュエータの駆動速度が共に低下し、複数のアクチュエータ間の速度バランスが確保され、良好な複合操作性が得られる。 In addition, during combined operations that drive multiple actuators, such as when driving a boom and arm simultaneously, if the discharge pressure of one of the hydraulic pumps rises as described above, the horsepower control reduces the discharge flow rate of both hydraulic pumps P1 and P2 along characteristic lines C1 and C2, and this reduced flow rate of pressurized oil is supplied to the multiple actuators. This reduces the drive speeds of the multiple actuators together, ensuring a speed balance between the multiple actuators and providing good combined operability.
更に、旋回とフロントスイングを同時に行う場合など、第3ポンプP3に係わる複数のアクチュエータの2つ以上が同時に駆動された場合は、第3ポンプP3の出力馬力が当該複数の油圧アクチュエータに分配され、第3ポンプP3の消費馬力が予め設定したポンプ動力を超えないように制御される。 Furthermore, when two or more of the multiple actuators associated with the third pump P3 are driven simultaneously, such as when turning and front swinging are performed simultaneously, the output horsepower of the third pump P3 is distributed to the multiple hydraulic actuators, and the horsepower consumed by the third pump P3 is controlled so as not to exceed a preset pump power.
~動作~
次に、本実施形態の油圧駆動システムの動作を説明する。
~Operation~
Next, the operation of the hydraulic drive system of this embodiment will be described.
<ブーム上げの単独操作>
ブーム上げを意図して、ブーム操作装置310-1の操作レバーを操作したとき、ブーム操作装置310-1の操作信号とブーム圧力センサ103の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Boom raising operation alone>
When the operating lever of the boom operating device 310 - 1 is operated with the intention of raising the boom, an operation signal from the boom operating device 310 - 1 and a pressure signal from the
コントローラ78へ入力されたブーム操作装置310-1の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、ブーム圧力センサ103の圧力信号は制限値演算部78-1と複合操作判定部78-2へそれぞれ入力される。
The operation signal of the boom operation device 310-1 input to the
制限値演算部78-1では、ブーム圧力センサ103の圧力信号の値(ブーム圧力)とバケット圧力センサ105の圧力信号の値(バケット圧力)の高圧側の圧力が最大値選択部Maにおいて選択される。このとき、バケット操作装置310-2の操作レバーが操作されていないため、最大値選択部Maではブーム圧力が選択される。次いで、平均値演算部Aaにおいて、ブーム圧力と、アーム圧力センサの圧力信号の値(アーム圧力)との平均値が演算されるが、アーム操作装置309-1の操作レバーが操作されていないため、平均値演算部Aaではブーム圧力の1/2の値が平均値として演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。
In the limit value calculation unit 78-1, the maximum value selection unit Ma selects the higher pressure of the pressure signal value (boom pressure) of the
また、このときは、ブーム操作装置310-1以外の操作装置は操作されておらず、旋回圧力センサの圧力信号の値(旋回圧力)、スイング圧力センサの圧力信号の値(スイング圧力)、ブレード圧力センサの圧力信号の値(ブレード圧力)はほぼ0MPaである。このため、テーブル124において回転数低減割合Raとして1が演算され、この演算値がポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。 At this time, no operating devices other than the boom operating device 310-1 are being operated, and the pressure signal value of the swing pressure sensor (swing pressure), the pressure signal value of the swing pressure sensor (swing pressure), and the pressure signal value of the blade pressure sensor (blade pressure) are approximately 0 MPa. Therefore, the rotation speed reduction rate Ra is calculated as 1 in table 124, this calculated value is multiplied by the pump rotation speed Na, and the first rotation speed limit value Nlimita is output.
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jaにおいて、ブーム圧力が判定圧力以上であると判定され、加算部126において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jnaとして1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination unit Ja determines that the boom pressure is equal to or greater than the determination pressure, and the
回転数演算部78-3では、テーブル116において、ブーム操作装置310-1の操作信号の値(ブーム操作量)に応じた第1目標回転数Nta1が正の値として演算され、制限値演算部78-1で演算された第1回転数制限値Nlimitaが上限値としてセットされたリミッタ111において、第1目標回転数Nta1が第1回転数制限値Nlimita以下に制限された第2目標回転数Nta2が演算される。更に、除算部Daにおいて、複合操作判定部78-2で演算された複合操作判定値Jnaのアクチュエータ数「1」により第2目標回転数Nta2が除算され、第3目標回転数Nta3が演算される。この第3目標回転数Nta3はサーボモータ1の目標回転数として出力され、サーボモータ1が右方向に回転する。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Nta1 corresponding to the value of the operation signal of the boom operation device 310-1 (boom operation amount) is calculated as a positive value in the table 116, and the first rotation speed limit value Nlimita calculated in the limit value calculation unit 78-1 is set as the upper limit value in the
サーボモータ1が右方向に回転すると、ブームポンプ9から吐出された圧油は第2供給ライン42を通ってブームシリンダ17のボトム側室80に流入し、ロッド側室79から圧油が排出されることでブームシリンダ17が伸長する。
When the
ブームシリンダ17のロッド側室79から排出された圧油は第1供給ライン41を通り、ブームポンプ9へと戻される。ブームシリンダ17のロッド側室79とボトム側室80との面積差分の不足の圧油は第1タンクライン67、チェック弁57を通ってタンク77からブームポンプ9に補給される。
Pressurized oil discharged from the
<ブーム下げの単独操作>
ブーム下げを意図して、ブーム操作装置310-1の操作レバーを操作したとき、ブーム上げの場合と同様、ブーム操作装置310-1の操作信号とブーム圧力センサ103の圧力信号がコントローラ78へ入力され、制限値演算部78-1及び複合操作判定部78-2において、ブーム上げの場合と同様の演算が行われる。
<Independent boom lowering operation>
When the operating lever of the boom operation device 310-1 is operated with the intention of lowering the boom, the operation signal of the boom operation device 310-1 and the pressure signal of the
また、回転数演算部78-3では、テーブル116において、第1目標回転数Nta1が負の値として演算され、
制限値演算部78-1で演算された第1回転数制限値Nlimitaの負の値が下限値としてセットされたリミッタ111において、第1目標回転数Nta1が第1回転数制限値Nlimita以上に制限された負の値の第2目標回転数Nta2が演算され、更に、除算部Daにおいて、負の値の第3目標回転数Nta3が演算される。この負の値の第3目標回転数Nta3はサーボモータ1の目標回転数として出力され、サーボモータ1は左方向に回転する。
In addition, in the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Nta1 is calculated as a negative value in the table 116,
In the
サーボモータ1が左方向に回転すると、ブームポンプ9から吐出された圧油は第1供給ライン41を通ってブームシリンダ17のロッド側室79へ圧油が流入し、ボトム側室80から圧油が排出されることでブームシリンダ17が収縮する。
When the
ブームシリンダ17のボトム側室80から排出された圧油は第2供給ライン42を通り、ブームポンプ9へと戻される。
The pressurized oil discharged from the
ブームシリンダ17のロッド側室79とボトム側室80との面積差分の余剰の圧油は第2タンクライン68、オペレートチェック弁58を通ってタンク77に還流する。
The excess pressure oil due to the area difference between the
<バケットクラウドの単独操作>
バケットクラウドを意図して、バケット操作装置310-2の操作レバーを操作したときは、バケット操作装置310-2の操作信号とバケット圧力センサ105の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
< Bucket Cloud Independent Operation >
When the operation lever of the bucket operation device 310 - 2 is operated with the intention of bucket crowding, an operation signal of the bucket operation device 310 - 2 and a pressure signal of the
コントローラ78の制限値演算部78-1では、最大値選択部Maにおいて最大値としてバケット圧力が選択される点を除いて、ブーム上げの場合と同様の演算が行われ、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。
In the limit value calculation section 78-1 of the
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jbにおいて、バケット圧力が判定圧力以上であると判定され、加算部126において、ブーム上げの場合と同様に、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jnaとして1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination unit Jb determines that the bucket pressure is equal to or greater than the determination pressure, and the
また、回転数演算部78-3では、テーブル118とリミッタ113と除算部Dcを用いて、ブーム上げの場合と同様に第3目標回転数Ntc3が演算される。この第3目標回転数Ntc3はサーボモータ3の目標回転数として出力され、サーボモータ3が右方向に回転する。
In addition, in the rotation speed calculation unit 78-3, the third target rotation speed Ntc3 is calculated in the same manner as in the case of boom raising, using the table 118,
サーボモータ3が右方向に回転すると、バケットポンプ11から吐出された圧油は第2供給ライン46を通ってバケットシリンダ19のボトム側室84へ流入し、ロッド側室83から圧油が排出されることでバケットシリンダ19が伸長する。
When the
バケットシリンダ19のロッド側室83から排出された圧油は第1供給ライン45を通り、バケットポンプ11へと戻される。バケットシリンダ19のロッド側室83とボトム側室84との面積差分の不足の圧油は第1タンクライン71、チェック弁61を通ってタンク77からバケットポンプ11に補給される。
Pressurized oil discharged from the
<バケットダンプの単独操作>
バケットダンプを意図して、バケット操作装置310-2の操作レバーを操作したときは、バケット操作装置310-2の操作信号とバケット圧力センサ105の圧力信号がコントローラ78へ入力され、制限値演算部78-1及び複合操作判定部78-2では、ブーム上げの場合と同様の演算が行われる。
<Independent operation of bucket dump>
When the operating lever of bucket operating device 310-2 is operated with the intention of bucket dumping, an operation signal from bucket operating device 310-2 and a pressure signal from
また、回転数演算部78-3では、テーブル118において、第1目標回転数Ntc1が負の値として演算され、リミッタ113において負の値の第2目標回転数Ntc2が演算され、除算部Dcにおいて負の値の第3目標回転数Ntc3が演算される。この負の値の第3目標回転数Ntc3はサーボモータ3の目標回転数として出力され、サーボモータ3は左方向に回転する。
In addition, in the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Ntc1 is calculated as a negative value in the table 118, the second target rotation speed Ntc2, which is a negative value, is calculated in the
サーボモータ3が左方向に回転すると、バケットポンプ11から吐出された圧油は第1供給ライン45を通ってバケットシリンダ19のロッド側室83へ流入し、ボトム側室84から圧油が排出されることでバケットシリンダ19が収縮する。
When the
バケットシリンダ19のボトム側室84から排出された圧油は第2供給ライン46を通り、バケットポンプ11へと戻される。バケットシリンダ19のロッド側室83とボトム側室84との面積差分の余剰の圧油は第2タンクライン72、オペレートチェック弁62を通ってタンク77に還流する。
The pressurized oil discharged from the
<アームクラウドの単独操作>
アームクラウドを意図して、アーム操作装置309-1の操作レバーを操作したとき、アーム操作装置309-1の操作信号とアーム圧力センサ104の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Independent operation of Arm Cloud>
When the operation lever of the arm operation device 309 - 1 is operated with the intention of arm crowding, an operation signal from the arm operation device 309 - 1 and a pressure signal from the
コントローラ78へ入力された操作装置319-1の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、アーム圧力センサ104の圧力信号は制限値演算部78-1に入力される。
The operation signal of the operating device 319-1 input to the
制限値演算部78-1では、平均値演算部Aaにおいて、最大値選択部Aaで選択されたブーム圧力とバケット圧力の最大値とアーム圧力との平均値が演算されるが、ブーム操作装置310-1とバケット操作装置310-2の操作レバーが操作されていないため、平均値演算部Aaではアーム圧力の1/2の値が平均値として演算され、この演算値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。このようにポンプ回転数Naが演算される点を除いて、制限値演算部78-1ではブーム上げの場合と同様に第1回転数制限値Nlimitaが演算され、回転数演算部78-3に出力される。 In the limit value calculation unit 78-1, the average value calculation unit Aa calculates the average value of the boom pressure, the maximum value of the bucket pressure, and the arm pressure selected in the maximum value selection unit Aa, but because the operation levers of the boom operation device 310-1 and the bucket operation device 310-2 are not being operated, the average value calculation unit Aa calculates 1/2 the value of the arm pressure as the average value, and uses this calculated value, the pump power Hset, and the pump set capacity Dset to calculate the pump speed Na according to the above-mentioned equations (1) and (2). Except for the fact that the pump speed Na is calculated in this way, the limit value calculation unit 78-1 calculates the first speed limit value Nlimita in the same way as in the case of boom raising, and outputs it to the speed calculation unit 78-3.
回転数演算部78-3では、テーブル117とリミッタ112により上記ブーム上げの場合と同様に第1目標回転数Ntb1及び第2目標回転数Ntb2が演算される。第2目標回転数Ntb2はサーボモータ2の目標回転数として出力され、サーボモータ2が右方向に回転する。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Ntb1 and the second target rotation speed Ntb2 are calculated using the table 117 and the
サーボモータ2が右方向に回転すると、アームポンプ10から吐出された圧油は第2供給ライン44を通ってアームシリンダ18のボトム側室82へ流入し、ロッド側室81から圧油が排出されることでアームシリンダ18が伸長する。
When the
アームシリンダ18のロッド側室81から排出された圧油は第1供給ライン43を通り、アームポンプ10へと戻される。アームシリンダ18のロッド側室81とボトム側室82との面積差分の不足の圧油は第1タンクライン69、チェック弁59を通ってタンク77からアームポンプ10に補給される。
The pressurized oil discharged from the
<アームダンプの単独操作>
アームダンプを意図して、アーム操作装置309-1の操作レバーを操作したとき、アーム操作装置309-1の操作信号とアーム圧力センサ104の圧力信号がコントローラ78へ入力され、制限値演算部78-1及び複合操作判定部78-2では、アームクラウドの場合と同様の演算が行われる。
<Independent operation of arm dump>
When the operating lever of the arm operating device 309-1 is operated with the intention of arm dumping, the operation signal of the arm operating device 309-1 and the pressure signal of the
また、回転数演算部78-3では、テーブル117において、第1目標回転数Ntb1が負の値として演算され、リミッタ112において負の値の第2目標回転数Ntb2が演算される。この負の値の第2目標回転数Ntb2はサーボモータ2の目標回転数として出力され、サーボモータ2が左方向に回転する。
In addition, in the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Ntb1 is calculated as a negative value in the table 117, and a negative second target rotation speed Ntb2 is calculated in the
サーボモータ2が左方向に回転すると、アームポンプ10から吐出された圧油は第1供給ライン43を通ってアームシリンダ18のロッド側室81へ流入し、ボトム側室82から圧油が排出されることでアームシリンダ18が収縮する。
When the
アームシリンダ18のボトム側室82から排出された圧油は第2供給ライン44を通り、アームポンプ10へと戻される。アームシリンダ18のロッド側室81とボトム側室82との面積差分の余剰の圧油は第2タンクライン70、オペレートチェック弁60を通ってタンク77に還流する。
The pressure oil discharged from the
<走行前進の単独操作>
走行前進を意図して、走行左操作装置311と走行右操作装置312の操作ペダルを操作したとき、操作装置311,312の操作信号と走行左圧力センサ109、走行右圧力センサ110の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Independent operation of forward travel>
When the operation pedals of the left traveling
コントローラ78へ入力された操作装置311,312の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、圧力センサ109,110の圧力信号は制限値演算部78-1に入力される。
The operation signals of the operating
制限値演算部78-1では、平均値演算部Aaにおいて、走行左圧力センサ109の圧力信号の値(走行左圧力)と走行右圧力センサ110の圧力信号の値(走行右圧力)との平均値が演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Nbが演算される。
In the limit value calculation unit 78-1, the average value calculation unit Aa calculates the average value of the pressure signal value (left driving pressure) of the left
また、このとき、ブーム操作装置310-1、アーム操作装置309-1、バケット操作装置310-2、旋回操作装置309-2、スイング操作装置313及びブレード操作装置314の操作レバー/ペダルは操作されておらず、ブーム圧力、アーム圧力、バケット圧力、旋回圧力、スイング圧力、ブレード圧力はほぼ0MPaであるため、テーブル125において回転数低減割合Rbとして1が演算され、この演算値がポンプ回転数Nbに乗算され、第2回転数制限値Nlimitbが出力される。
At this time, the operating levers/pedals of the boom operating device 310-1, arm operating device 309-1, bucket operating device 310-2, rotation operating device 309-2,
回転数演算部78-3では、テーブル119,120において、走行左操作装置311と走行右操作装置312の操作信号の値(走行左操作量及び走行右操作量)に応じた第1目標回転数Ntd1,Nte1が正の値として演算され、制限値演算部78-1で演算された第2回転数制限値Nlimitbが上限値としてセットされたリミッタ114,115において、第1目標回転数Ntd1,Nte1が第2回転数制限値Nlimitb以下に制限された第2目標回転数Ntd2,Nte2が演算される。この第2目標回転数Ntd2,Nte2はサーボモータ7,8の目標回転数として出力され、サーボモータ7,8が右方向に回転する。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speeds Ntd1, Nte1 are calculated as positive values in tables 119, 120 according to the values of the operation signals (traveling left operation amount and traveling right operation amount) of the traveling left
サーボモータ7,8が右方向に回転すると、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16から吐出された圧油は第2供給ライン54,56を通って走行左モータ23及び走行右モータ24の第2ポート94に流入し、走行左モータ23及び走行右モータ24の第1ポート91から圧油が排出されることで走行左モータ23及び走行右モータ24が前進方向に回転する。
When the servo motors 7 and 8 rotate to the right, the pressurized oil discharged from the
走行左モータ23及び走行右モータ24から排出された圧油は第1供給ライン53,55を通り、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16に戻される。
The pressurized oil discharged from the
<走行後進の単独操作>
走行後進を意図して、走行左操作装置311と走行右操作装置312の操作ペダルを操作したとき、操作装置311,312の操作信号と走行左圧力センサ109、走行右圧力センサ110の圧力信号がコントローラ78へ入力され、制限値演算部78-1において、走行前進単独操作の場合と同様の演算が行われる。
<Independent operation of driving in reverse>
When the operating pedals of the left traveling
また、回転数演算部78-3では、テーブル119,120において、第1目標回転数Ntd1,Nte1が負の値として演算され、リミッタ111において負の値の第2目標回転数Ntd2,Nte2が演算される。この負の値の第2目標回転数Ntd2,Nte2はサーボモータ7,8の目標回転数として出力され、サーボモータ7,8が左方向に回転する。
In addition, in the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speeds Ntd1, Nte1 are calculated as negative values in tables 119, 120, and the second target rotation speeds Ntd2, Nte2, which are negative values, are calculated in
サーボモータ7,8が左方向に回転すると、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16から吐出された圧油は第1供給ライン53,55を通って走行左モータ23及び走行右モータ24の第1ポート91,92に流入し、走行左モータ23及び走行右モータ24の第2ポート92,94から圧油が排出されることで走行左モータ23及び走行右モータ24が後進方向に回転する。
When the servo motors 7 and 8 rotate to the left, the pressurized oil discharged from the
走行左モータ23及び走行右モータ24から排出された圧油は第2供給ライン54,56を通り、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16に戻される。
The pressurized oil discharged from the
<旋回左の単独操作>
旋回左を意図して、旋回操作装置309-2の操作レバーを操作したとき、旋回操作装置309-2の操作信号と旋回圧力センサ108の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Independent left turn operation>
When the operation lever of the swing operation device 309 - 2 is operated with the intention of turning left, an operation signal of the swing operation device 309 - 2 and a pressure signal of the
コントローラ78へ入力された旋回操作装置319-2の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、旋回圧力センサ108の圧力信号は制限値演算部78-1と複合操作判定部78-2へそれぞれ入力される。
The operation signal of the rotation operation device 319-2 input to the
制限値演算部78-1では、最大値選択部Mabにおいて旋回圧力が選択され、テーブル124において旋回圧力に応じた第1回転数低減割合Raが演算されるとともに、最大値選択部Mbにおいて再度旋回圧力が選択され、テーブル125において旋回圧力に応じた第2回転数低減割合Rbが演算されるが、これらの値は、回転数演算部78-3における旋回のサーボモータ6の目標回転数の演算には影響を与えない。 In the limit value calculation unit 78-1, the rotation pressure is selected in the maximum value selection unit Mab, and the first rotation speed reduction rate Ra corresponding to the rotation pressure is calculated in table 124. In addition, the rotation pressure is selected again in the maximum value selection unit Mb, and the second rotation speed reduction rate Rb corresponding to the rotation pressure is calculated in table 125. However, these values do not affect the calculation of the target rotation speed of the rotation servo motor 6 in the rotation speed calculation unit 78-3.
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jcにおいて、旋回圧力が判定圧力以上であると判定され、加算部127において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値Jnbとして1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination unit Jc determines that the rotation pressure is equal to or greater than the determination pressure, and the
回転数演算部78-3では、テーブル121において、旋回操作量に応じた第1目標回転数Ntf1が正の値として演算され、除算部Dfにおいて、複合操作判定部78-2で演算された複合操作判定値Jnbのアクチュエータ数「1」により第1目標回転数Ntf1が除算され、第2目標回転数Ntf2が演算される。この第2目標回転数Ntf2はサーボモータ6の目標回転数として出力され、サーボモータ6が右方向に回転する。
サーボモータ6が右方向に回転すると、旋回ポンプ14から吐出された圧油は第2供給ライン52を通って旋回モータ22の第2ポート90に流入し、旋回モータ22の第1ポート89から圧油が排出されることで旋回モータ22が左方向に回転する。
In the rotation speed calculation unit 78-3, a first target rotation speed Ntf1 corresponding to the turning operation amount is calculated as a positive value in the table 121, and in the division unit Df, the first target rotation speed Ntf1 is divided by the actuator number "1" of the composite operation determination value Jnb calculated in the composite operation determination unit 78-2 to calculate a second target rotation speed Ntf2. This second target rotation speed Ntf2 is output as the target rotation speed of the servo motor 6, and the servo motor 6 rotates in the right direction.
When the servo motor 6 rotates in the right direction, the pressurized oil discharged from the slewing pump 14 flows through the
旋回モータ22の第1ポート89から排出された圧油は第1供給ライン51を通り、旋回ポンプ14に戻される。
The pressurized oil discharged from the first port 89 of the slewing
<旋回右の単独操作>
旋回右を意図して、旋回操作装置309-2の操作レバーを操作したとき、旋回操作装置309-2の操作信号と旋回圧力センサ108の圧力信号がコントローラ78へ入力され、制限値演算部78-1及び複合操作判定部78-2では、旋回左の場合と同様の演算が行われる。
<Independent operation of turning right>
When the operating lever of the turning operation device 309-2 is operated with the intention of turning right, the operation signal of the turning operation device 309-2 and the pressure signal of the turning
また、回転数演算部78-3では、テーブル121において、第1目標回転数Ntf1が負の値として演算され、除算部Dfにおいて負の値の第2目標回転数Ntf2が演算される。この負の値の第2目標回転数Ntf2はサーボモータ6の目標回転数として出力され、サーボモータ6は左方向に回転する。 In addition, in the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Ntf1 is calculated as a negative value in the table 121, and a negative second target rotation speed Ntf2 is calculated in the division unit Df. This negative second target rotation speed Ntf2 is output as the target rotation speed of the servo motor 6, and the servo motor 6 rotates in the left direction.
サーボモータ6が左方向に回転すると、旋回ポンプ14から吐出された圧油は第1供給ライン51を通って旋回モータ22の第1ポート89に流入し、旋回モータ22の第2ポート90から圧油が排出されることで旋回モータ22が右方向に回転する。
When the servo motor 6 rotates to the left, the pressurized oil discharged from the slewing pump 14 flows through the first supply line 51 into the first port 89 of the slewing
旋回モータ22の第2ポート90から排出された圧油は第2供給ライン52を通り、旋回ポンプ14に戻される。
The pressurized oil discharged from the second port 90 of the slewing
<スイング、ブレードの単独操作>
スイング左或いはスイング右を意図して、スイング操作装置313の操作ペダルを操作したとき、スイング操作装置313の操作信号とスイング圧力センサ106の圧力信号がコントローラ78へ入力され、旋回左単独操作或いは旋回右単独操作の場合と同様にテーブル122及び除算部Dgにおいて第1目標回転数Ntg1及び第2目標回転数Ntg2が演算され、第2目標回転数Ntg2に基づいてサーボモータ4は右方向に或いは左方向に回転する。このサーボモータ4の回転によりスイングポンプ12から圧油が吐出され、例えばブーム上げ或いはブーム上げ単独操作の場合と同様、スイングシリンダ20が伸長或いは収縮する。また、スイングシリンダ20から排出された圧油はスイングポンプ12に戻されるとともに、スイングシリンダ20の面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁63を通ってスイングポンプ12に補給され、余剰の圧油はオペレートチェック弁64を通ってタンク77に還流する。
<Swing and blade operation alone>
When the operation pedal of the
ブレード下げ或いはブレード上げを意図して、ブレード操作装置314の操作レバーを操作したときも、スイング左或いはスイング右を意図して、スイング操作装置313の操作ペダルを操作したときと同様、テーブル123及び除算部Dhにおいて第1目標回転数Nth1及び第2目標回転数Nth2が演算され、第2目標回転数Nth2に基いてサーボモータ5は右方向に或いは左方向に回転し、ブレードシリンダ21が伸長或いは収縮する。また、ブレードシリンダ21から排出された圧油はブレードポンプ13に戻されるとともに、ブレードシリンダ21の面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁65を通ってブレードポンプ13に補給され、余剰の圧油はオペレートチェック弁66を通ってタンク77に還流する。
When the operating lever of the
<ブーム上げとアームクラウドの複合操作>
ブーム上げとアームクラウドの複合操作を意図して、ブーム操作装置310-1及びアーム操作装置309-1の操作レバーを操作したとき、ブーム操作装置310-1及びアーム操作装置309-1の操作信号とブーム圧力センサ103及びアーム圧力センサ104の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Combined operation of boom raising and arm crowding>
When the operating levers of the boom operating device 310-1 and the arm operating device 309-1 are operated with the intention of performing a combined operation of boom raising and arm crowding, operation signals of the boom operating device 310-1 and the arm operating device 309-1 and pressure signals of the
コントローラ78へ入力された操作装置310-1,309-1の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、ブーム圧力センサ103及びアーム圧力センサ104の圧力信号は制限値演算部78-1に入力され、ブーム圧力センサ103の圧力信号は更に複合操作判定部78-2に入力される。
The operation signals of the operation devices 310-1, 309-1 input to the
制限値演算部78-1では、バケット操作装置310-2の操作レバーが操作されていないため、最大値選択部Maではブーム圧力が選択され、平均値演算部Aaにおいて、ブーム圧力とアーム圧力との平均値が演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。 In the limit value calculation unit 78-1, because the operating lever of the bucket operation device 310-2 is not being operated, the maximum value selection unit Ma selects the boom pressure, and the average value calculation unit Aa calculates the average value of the boom pressure and arm pressure. Using this average value, the pump power Hset, and the pump set capacity Dset, the pump rotation speed Na is calculated according to the above-mentioned formulas (1) and (2).
また、このときは、ブーム操作装置310-1とアーム操作装置309-1以外の操作装置は操作されておらず、旋回圧力、スイング圧力、ブレード圧力はほぼ0MPaであるため、テーブル124において回転数低減割合Raとして1が演算され、この演算値がポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。 At this time, no operating devices other than the boom operating device 310-1 and arm operating device 309-1 are being operated, and the rotation pressure, swing pressure, and blade pressure are approximately 0 MPa, so the rotation speed reduction rate Ra is calculated as 1 in table 124, this calculated value is multiplied by the pump rotation speed Na, and the first rotation speed limit value Nlimita is output.
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jaにおいて、ブーム圧力が判定圧力以上であると判定され、加算部126において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jnaとして1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination unit Ja determines that the boom pressure is equal to or greater than the determination pressure, and the
回転数演算部78-3では、テーブル116とリミッタ111と除算部Daを用いてブーム上げの単独操作の場合と同様に第3目標回転数Nta3が演算され、テーブル117とリミッタ112を用いてアームクラウドの単独操作の場合と同様に第2目標回転数Ntb2が演算される。この第3目標回転数Nta3と第2目標回転数Ntb2はサーボモータ1,2の目標回転数として出力され、サーボモータ1,2が右方向に回転し、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18が伸長する。また、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18から排出された圧油はブームポンプ9及びアームポンプ10に戻されるとともに、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18のそれぞれの面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁57,59を通ってブームポンプ9及びアームポンプ10に補給される。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the third target rotation speed Nta3 is calculated using the table 116, the
<ブーム上げとバケットクラウドの複合操作>
ブーム上げとバケットクラウドの複合操作を意図して、ブーム操作装置310-1及びバケット操作装置310-2の操作レバーを操作したとき、ブーム操作装置310-1及びバケット操作装置310-2の操作信号とブーム圧力センサ103及びバケット圧力センサ105の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Combined operation of boom raising and bucket crowding>
When the operating levers of the boom operating device 310-1 and the bucket operating device 310-2 are operated with the intention of performing a combined operation of boom raising and bucket crowding, operation signals of the boom operating device 310-1 and the bucket operating device 310-2 and pressure signals of the
コントローラ78へ入力された操作装置310-1,310-2の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、ブーム圧力センサ103及びバケット圧力センサ105の圧力信号は制限値演算部78-1に入力され、バケット圧力センサ105の圧力信号は更に複合操作判定部78-2に入力される。
The operation signals of the operating devices 310-1, 310-2 input to the
制限値演算部78-1では、最大値選択部Maにおいて、ブーム圧力とバケット圧力の高圧側の圧力が最大値として選択され、平均値演算部Aaにおいて、ブーム圧力とバケット圧力の高圧側の圧力とアーム圧力との平均値が演算されるが、アーム操作装置309-1の操作レバーが操作されていないため、平均値演算部Aaではブーム圧力とバケット圧力の高圧側の圧力の1/2の値が平均値として演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。 In the limit value calculation unit 78-1, the maximum value selection unit Ma selects the high-pressure side pressure of the boom pressure and bucket pressure as the maximum value, and the average value calculation unit Aa calculates the average value of the high-pressure side pressure of the boom pressure and bucket pressure and the arm pressure. However, because the control lever of the arm operation device 309-1 is not being operated, the average value calculation unit Aa calculates 1/2 the high-pressure side pressure of the boom pressure and bucket pressure as the average value, and uses this average value, the pump power Hset, and the pump set capacity Dset to calculate the pump rotation speed Na according to the above-mentioned formulas (1) and (2).
また、このときも、ブーム操作装置310-1とバケット操作装置310-2以外の操作装置は操作されておらず、旋回圧力、スイング圧力、ブレード圧力はほぼ0MPaであるため、テーブル124において回転数低減割合Raとして1が演算され、この演算値がポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。 At this time, too, no operating devices other than the boom operating device 310-1 and bucket operating device 310-2 are being operated, and the rotation pressure, swing pressure, and blade pressure are approximately 0 MPa, so the rotation speed reduction rate Ra is calculated as 1 in table 124, this calculated value is multiplied by the pump rotation speed Na, and the first rotation speed limit value Nlimita is output.
前記複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jbにおいて、バケット圧力が判定圧力以上であると判定され、加算部126において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jnaとして1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination unit Jb determines that the bucket pressure is equal to or greater than the determination pressure, and the
回転数演算部78-3では、テーブル116,118とリミッタ111,113と除算部Da,Dcを用いてブーム上げ及びバケットダンプの単独操作の場合と同様に第3目標回転数Nta3,Ntc3が演算される。この第3目標回転数Nta3,Ntc3はサーボモータ1,3の目標回転数として出力され、サーボモータ1,3が右方向に回転し、ブームシリンダ17及びバケットシリンダ19が伸長する。また、ブームシリンダ17及びバケットシリンダ19から排出された圧油はブームポンプ9及びバケットポンプ11に戻されるとともに、ブームシリンダ17及びバケットシリンダ19のそれぞれの面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁57,61を通ってブームポンプ9及びバケットポンプ11に補給される。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the third target rotation speeds Nta3 and Ntc3 are calculated using the tables 116 and 118, the
<アームクラウドとバケットクラウドの複合操作>
アームクラウドとバケットクラウドの複合操作を意図して、アーム操作装置309-1及びバケット操作装置310-2の操作レバーを操作したとき、アーム操作装置309-1及びバケット操作装置310-2の操作信号とアーム圧力センサ104及びバケット圧力センサ105の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Combined operation of arm cloud and bucket cloud>
When the operating levers of the arm operating device 309-1 and the bucket operating device 310-2 are operated with the intention of performing a combined operation of the arm crowding and bucket crowding, operation signals of the arm operating device 309-1 and the bucket operating device 310-2 and pressure signals of the
コントローラ78へ入力された操作装置309-1,310-2の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、アーム圧力センサ104及びバケット圧力センサ105の圧力信号は制限値演算部78-1に入力され、バケット圧力センサ105の圧力信号は更に複合操作判定部78-2に入力される。
The operation signals of the operating devices 309-1, 310-2 input to the
制限値演算部78-1では、ブーム操作装置310-1の操作レバーが操作されていないため、最大値選択部Maにおいてバケット圧力が選択され、平均値演算部Aaにおいてアーム圧力とバケット圧力との平均値が演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。 In the limit value calculation unit 78-1, because the control lever of the boom operation device 310-1 is not being operated, the maximum value selection unit Ma selects the bucket pressure, and the average value of the arm pressure and bucket pressure is calculated in the average value calculation unit Aa. Using this average value, the pump power Hset, and the pump set capacity Dset, the pump rotation speed Na is calculated according to the above-mentioned formulas (1) and (2).
また、このときも、旋回圧力、スイング圧力、ブレード圧力はほぼ0MPaであるため、テーブル124において回転数低減割合Raとして1が演算され、この演算値がポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。 In this case, the swirl pressure, swing pressure, and blade pressure are also approximately 0 MPa, so the rotation speed reduction rate Ra is calculated as 1 in table 124, and this calculated value is multiplied by the pump rotation speed Na to output the first rotation speed limit value Nlimita.
前記複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jbにおいて、バケット圧力が判定圧力以上であると判定され、加算部126において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jnaとして1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination unit Jb determines that the bucket pressure is equal to or greater than the determination pressure, and the
回転数演算部78-3では、テーブル117とリミッタ112を用いてアームクラウドの単独操作の場合と同様に第2目標回転数Ntb2が演算され、テーブル118とリミッタ113と除算部Dcを用いてバケットクラウドの単独操作の場合と同様に第3目標回転数Ntc3が演算される。この第2目標回転数Ntb2と第3目標回転数Ntc3はサーボモータ2,3の目標回転数として出力され、サーボモータ2,3が右方向に回転し、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19が伸長する。また、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19から排出された圧油はアームポンプ10及びバケットポンプ11に戻されるとともに、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19のそれぞれの面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁59,61を通ってアームポンプ10及びバケットポンプ11に補給される。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the second target rotation speed Ntb2 is calculated using the table 117 and the
<ブーム上げと旋回右の複合操作>
ブーム上げと旋回右の複合操作を意図して、ブーム操作装置310-1及び旋回操作装置309-2の操作レバーを操作したとき、ブーム操作装置310-1及び旋回操作装置310-1,309-2の操作信号とブーム圧力センサ103及び旋回圧力センサ108の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Combined operation of boom raising and right rotation>
When the operating levers of the boom operation device 310-1 and the swing operation device 309-2 are operated with the intention of performing a combined operation of raising the boom and swinging right, the operation signals of the boom operation device 310-1 and the swing operation devices 310-1, 309-2 and the pressure signals of the
コントローラ78へ入力された操作装置310-1,309-2の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、ブーム圧力センサ103及び旋回圧力センサ108の圧力信号は制限値演算部78-1に入力され、ブーム圧力センサ103と旋回圧力センサ108の圧力信号は更に複合操作判定部78-2に入力される。
The operation signals of the operating devices 310-1, 309-2 input to the
制限値演算部78-1では、バケット操作装置310-2の操作レバーが操作されていないため最大値選択部Maにおいてブーム圧力が選択され、アーム操作装置309-1の操作レバーが操作されていないため、平均値演算部Aaにおいてブーム圧力の1/2の値が平均値として演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。 In the limit value calculation unit 78-1, the boom pressure is selected in the maximum value selection unit Ma because the control lever of the bucket operation device 310-2 is not being operated, and the control lever of the arm operation device 309-1 is not being operated, so the average value calculation unit Aa calculates 1/2 of the boom pressure as the average value, and this average value, the pump power Hset, and the pump set capacity Dset are used to calculate the pump rotation speed Na according to the above-mentioned formulas (1) and (2).
また、スイング操作装置313とブレード操作装置314の操作レバー/ペダルが操作されておらず、スイング圧力及びブレード圧力はほぼ0MPaであるため、最大値選択部Mabにおいて旋回圧力が選択され、テーブル124において旋回圧力に応じた第1回転数低減割合Raが演算され、この演算値がポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。
In addition, since the operating levers/pedals of the
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Ja,Jcにおいて、ブーム圧力及び旋回圧力がそれぞれ判定圧力以上であると判定され、加算部126,127において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jna及び旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値Jnbとしてそれぞれ1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination units Ja and Jc determine that the boom pressure and the rotation pressure are equal to or greater than the respective determination pressures, and the
回転数演算部78-3では、テーブル116とリミッタ111と除算部Daを用いて第3目標回転数Nta3が演算され、テーブル121と除算部Dfを用いて第2目標回転数Ntf2(負の値)が演算される。この第3目標回転数Nta3と第2目標回転数Ntf2はサーボモータ1,6の目標回転数として出力され、サーボモータ1が右方向に回転し、サーボモータ6が左方向に回転し、ブームシリンダ17が伸長し、旋回モータ右方向に回転する。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the third target rotation speed Nta3 is calculated using the table 116, the
また、ブームシリンダ17から排出された圧油はブームポンプ9に戻されるとともに、ブームシリンダ17の面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁57,59を通ってブームポンプ9及びアームポンプ10に補給される。
In addition, the pressurized oil discharged from the
<旋回右とスイング左の複合操作>
旋回右とスイング左の複合操作を意図して、旋回操作装置309-2及びスイング操作装置313の操作レバー/ペダルを操作したとき、旋回操作装置309-2及びスイング操作装置313の操作信号と旋回圧力センサ108及びスイング圧力センサ106の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Combined operation of turning right and swinging left>
When the operating levers/pedals of the swing operation device 309-2 and the
コントローラ78へ入力された操作装置309-2,313の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、旋回圧力センサ108及びスイング圧力センサ106の圧力信号は制限値演算部78-1及び複合操作判定部78-2に入力される。
The operation signals of the operation devices 309-2 and 313 input to the
制限値演算部78-1では、最大値選択部Mabにおいて、旋回圧力とスイング圧力の高圧側の圧力が選択され、テーブル124,125において旋回圧力とスイング圧力の高圧側の圧力に応じた第1及び第2回転数低減割合Ra,Rbが演算されるが、これらの値は、回転数演算部78-3における旋回及びスイングのサーボモータ6,5の目標回転数の演算には影響を与えない。 In the limit value calculation unit 78-1, the maximum value selection unit Mab selects the high-pressure side of the rotation pressure and swing pressure, and the first and second rotation speed reduction rates Ra and Rb are calculated in tables 124 and 125 according to the high-pressure side of the rotation pressure and swing pressure, but these values do not affect the calculation of the target rotation speeds of the rotation and swing servo motors 6 and 5 in the rotation speed calculation unit 78-3.
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jc,Jdにおいて、旋回圧力及びスイング圧力がそれぞれ判定圧力以上であると判定され、加算部127において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として2が演算され、旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値Jnbとして2が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination units Jc and Jd determine that the rotation pressure and swing pressure are equal to or greater than the determination pressure, and the
回転数演算部78-3では、テーブル121において、旋回操作量に応じた第1目標回転数Ntf1が負の値として演算され、除算部Dfにおいて、複合操作判定部78-2で演算された複合操作判定値Jnbのアクチュエータ数「2」により第1目標回転数Ntf1が除算され、第2目標回転数Ntf2として第1目標回転数Ntf1の1/2の値が演算される。この第2目標回転数Ntf2はサーボモータ6の目標回転数として出力され、サーボモータ6が左方向に回転する。 In the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speed Ntf1 corresponding to the turning operation amount is calculated as a negative value in the table 121, and in the division unit Df, the first target rotation speed Ntf1 is divided by the number of actuators "2" of the composite operation determination value Jnb calculated in the composite operation determination unit 78-2, and a value of 1/2 of the first target rotation speed Ntf1 is calculated as the second target rotation speed Ntf2. This second target rotation speed Ntf2 is output as the target rotation speed of the servo motor 6, and the servo motor 6 rotates in the left direction.
このサーボモータ6の回転により旋回ポンプ14から圧油が吐出され、旋回モータ22が右方向に回転する。旋回モータ22から排出された圧油は旋回ポンプ14に戻される
また、テーブル122において、スイング操作量に応じた第1目標回転数Ntg1が演算され、除算部Dgにおいて、複合操作判定部78-2で演算された複合操作判定値Jnbのアクチュエータ数「2」により第1目標回転数Ntg1が除算され、第1目標回転数Ntg1の1/2の値として第2目標回転数Nt2が演算される。この第2目標回転数Ntg2はサーボモータ4の目標回転数として出力され、サーボモータ4が左方向に回転する。
This rotation of the servo motor 6 discharges pressure oil from the swing pump 14, and the
このサーボモータ4の回転によりスイングポンプ12から圧油が吐出され、スイングシリンダ20が収縮する。また、スイングシリンダ20から排出された圧油はスイングポンプ12に戻されるとともに、スイングシリンダ20の面積差分の余剰の圧油はオペレートチェック弁64を通ってタンク77に還流する。
This rotation of the servo motor 4 causes pressurized oil to be discharged from the swing pump 12, and the
<ブーム上げとアームクラウドと旋回右の複合操作>
ブーム上げとアームクラウドと旋回右の複合操作を意図して、ブーム操作装置310-1、アーム操作装置309-1、旋回操作装置309-2の操作レバーを操作したとき、ブーム操作装置310-1、アーム操作装置309-1、旋回操作装置309-2の操作信号とブーム圧力センサ103、アーム圧力センサ104及び旋回圧力センサ108の圧力信号がコントローラ78へ入力される。
<Combined operation of boom raising, arm crowding and right rotation>
When the operating levers of the boom operation device 310-1, the arm operation device 309-1, and the swing operation device 309-2 are operated with the intention of performing the combined operation of boom raising, arm crowding, and right swing, operation signals from the boom operation device 310-1, the arm operation device 309-1, and the swing operation device 309-2 and pressure signals from the
コントローラ78へ入力された操作装置310-1,309-1,309-2の操作信号は回転数演算部78-3に入力され、ブーム圧力センサ103、アーム圧力センサ104及び旋回圧力センサ108の圧力信号は制限値演算部78-1に入力され、ブーム圧力センサ103と旋回圧力センサ108の圧力信号は更に複合操作判定部78-2に入力される。
The operation signals of the operating devices 310-1, 309-1, and 309-2 input to the
制限値演算部78-1では、バケット操作装置310-2の操作レバーが操作されていないため、最大値選択部Maにおいてブーム圧力が選択され、平均値演算部Aaにおいて、ブーム圧力とアーム圧力との平均値が演算され、この平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、前述した式(1)及び(2)によりポンプ回転数Naが演算される。 In the limit value calculation unit 78-1, because the operating lever of the bucket operation device 310-2 is not being operated, the maximum value selection unit Ma selects the boom pressure, and the average value calculation unit Aa calculates the average value of the boom pressure and arm pressure. Using this average value, the pump power Hset, and the pump set capacity Dset, the pump rotation speed Na is calculated according to the above-mentioned formulas (1) and (2).
また、ブーム操作装置310-1、アーム操作装置309-1、旋回操作装置309-2以外の操作装置は操作されていないため、最大値選択部Mabにおいて旋回圧力が選択され、テーブル124において旋回圧力に応じた第1回転数低減割合Raが演算され、この演算値がポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。 In addition, since no operation devices other than the boom operation device 310-1, arm operation device 309-1, and rotation operation device 309-2 are being operated, the rotation pressure is selected in the maximum value selection section Mab, the first rotation speed reduction rate Ra corresponding to the rotation pressure is calculated in table 124, this calculated value is multiplied by the pump rotation speed Na, and the first rotation speed limit value Nlimita is output.
複合操作判定部78-2では、圧力判定部Ja,Jcにおいて、ブーム圧力及び旋回圧力がそれぞれ判定圧力以上であると判定され、加算部126,127において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として1が演算され、ブーム/バケットの複合操作判定値Jna及び旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値Jnbとしてそれぞれ1が出力される。
In the composite operation determination unit 78-2, the pressure determination units Ja and Jc determine that the boom pressure and the rotation pressure are equal to or greater than the respective determination pressures, and the
回転数演算部78-3では、テーブル116とリミッタ111と除算部Daを用いて第3目標回転数Nta3が演算され、テーブル117とリミッタ112を用いて第2目標回転数Ntb2が演算され、テーブル121と除算部Dfを用いて第2目標回転数Ntf2(負の値)が演算される。この第3目標回転数Nta3と第2目標回転数Ntb2と第2目標回転数Ntf2はサーボモータ1,2,6の目標回転数として出力され、サーボモータ1,2が右方向に回転し、サーボモータ6が左方向に回転し、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18が伸長し、旋回モータ22が右方向に回転する。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the third target rotation speed Nta3 is calculated using the table 116, the
また、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18から排出された圧油はブームポンプ9及びアームポンプ10に戻されるとともに、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18のそれぞれの面積差分の不足の圧油はタンク77からチェック弁57,59を通ってブームポンプ9及びアームポンプ10に補給される。
In addition, the pressurized oil discharged from the
~効果~
1.主たる効果
本発明は、ブームシリンダ17、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19と、走行左モータ23及び走行右モータ24を「少なくとも2つの特定の複数の油圧アクチュエータ」として位置づけている。
~Effect~
1. Main Effects In the present invention, the
そのような前提で、コントローラ78は、複数の油圧アクチュエータ19~24のうち、少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータが同時に駆動されるよう少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する操作装置が操作されたとき、複数の圧力センサ103~110によって検出された複数の油圧ポンプ9~16のそれぞれの吐出圧と複数の操作センサ209~215によって検出された複数の操作装置309~314のそれぞれの操作量とに基づいて、複数の油圧ポンプ9~16のうち少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの消費動力がポンプ動力Hsetを超えないよう、複数の電動モータ1~8のうち少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータ1~3,7,8の回転数を制御する。
On this premise, when the operating devices corresponding to at least two specific hydraulic actuators among the multiple hydraulic actuators 19-24 are operated so that at least two specific hydraulic actuators are driven simultaneously, the
また、コントローラ78は、複数の圧力センサ103~110によって検出された少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの吐出圧と、上記ポンプ動力Hsetと、上記ポンプ設定容量Dsetとに基づいて、上記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータ1~3,7,8の回転数制限値Nlimita又はNlimitbを演算し、上記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する操作装置の操作量に基づいて上記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータ1~3,7,8の第1目標回転数を演算し、かつ上記回転数制限値Nlimita又はNlimitbを超えないよう上記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータ1~3,7,8の第1目標回転数を補正して上記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータ1~3,7,8の第2目標回転数を演算し、当該第2目標回転数に基づいて上記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータ1~3,7,8の回転数を制御する。
The
これにより、図6に示した開回路型の3ポンプシステムにおける図7に示したような馬力制御を模擬した制御を行うことが可能となり、そのような制御を模擬した制御を行わない場合に比べて油圧ポンプの消費動力を低減することができる。また、「少なくとも2つの特定の複数の油圧アクチュエータ」がブームシリンダ17、アームシリンダ18及びバケットシリンダ19である場合は、更に、複数の油圧アクチュエータ間の良好な速度バランスを確保し、良好な複合操作性を得ることができる。
This makes it possible to perform control simulating the horsepower control shown in FIG. 7 in the open circuit type three pump system shown in FIG. 6, and reduces the power consumption of the hydraulic pump compared to when such control simulating control is not performed. Furthermore, when the "at least two specific hydraulic actuators" are the
以下に具体的に説明する。 The details are explained below.
(1)「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」
コントローラ78の制限値演算部78-1において、ブーム圧力とアーム圧力との平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetに基づいてブーム圧力とアーム圧力との平均値に応じた第1回転数制限値Nlimitaが演算される。ポンプ動力Hsetは、馬力制御を模擬しようとする開回路型の3ポンプシステムの図7に示す最大馬力H12maxに等しい値に設定されている。回転数演算部78-3において、その第1回転数制限値Nlimita以下に制限された第3目標回転数Nta3と第2目標回転数Ntb2が演算され、この第3目標回転数Nta3を目標回転数としてサーボモータ1が駆動され、第2目標回転数Ntb2を目標回転数としてサーボモータ2が駆動され、ブームポンプ9及びアームポンプ10が駆動される。
(1) "Combined operation of boom raising and arm crowding"
A limit value calculation unit 78-1 of the
これにより、ブームポンプ9及びアームポンプ10の吐出圧が上昇してブームポンプ9及びアームポンプ10の合計の消費馬力がポンプ動力Hsetを超えようとした場合、消費馬力がポンプ動力Hsetを超えないようにブームポンプ9及びアームポンプ10の吐出流量を減少させる。この制御は、図6に示した開回路型の3ポンプシステムにおいて、ブームポンプ9及びアームポンプ10の合計の消費馬力が最大馬力H12maxを超えようとした場合に、図7に示した最大馬力H12maxの特性線に沿ってブームポンプ9及びアームポンプ10の吐出流量を減少させ、消費馬力が最大馬力H12maxを超えないようにする制御と等価である。このように、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御が行われ、馬力制御を模擬した制御を行わない場合に比べて、ブームポンプ9及びアームポンプ10の消費動力を低減することができる。
As a result, when the discharge pressure of the
また、ブーム上げとアームクラウドの複合操作時に、ブームシリンダ17とアームシリンダ18のいずれか一方の負荷が増大してブームポンプ9又はアームポンプ10の吐出圧(ブーム圧力又はアーム圧力)が上昇した場合も、同様に、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御が行われ、ブームシリンダ9及びアームシリンダの両方の駆動速度が低下する。これにより、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18間の速度バランスが確保され、良好な複合操作性を得ることができる。
In addition, when the load on either the
(2)「アームクラウドとバケットクラウドの複合操作」
「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」の場合と同様に、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御が行われ、「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」の場合と同様に消費動力低減と複合操作性確保の効果が得られる。
(2) "Combined operation of arm cloud and bucket cloud"
As in the case of "combined operation of boom raising and arm crowding," control is performed that simulates the horsepower control of the open-circuit type three-pump system shown in Figure 6, and as in the case of "combined operation of boom raising and arm crowding," the effects of reducing power consumption and ensuring combined operability are obtained.
(3)「アームクラウドとバケットクラウドの複合操作」
「ブーム」が「アーム」に変わり、第3目標回転数Nta3が第3目標回転数Ntc3に変わった点を除いて、コントローラ78の制限値演算部78-1及び回転数演算部78-3において、「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」の場合と同様の制御が行われる。これにより「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」の場合と同様に、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御が行われ、「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」の場合と同様に消費動力低減と複合操作性確保の効果が得られる。
(3) "Combined operation of arm cloud and bucket cloud"
Except for the fact that "boom" is changed to "arm" and the third target rotation speed Nta3 is changed to the third target rotation speed Ntc3, the limit value calculation unit 78-1 and the rotation speed calculation unit 78-3 of the
(4)「ブーム上げとアームクラウドと旋回右の複合操作」
コントローラ78の制限値演算部78-1において、テーブル124で旋回圧力に応じた第1回転数低減割合Raが演算され、この演1回転数低減割合Raが、ブーム圧力とアーム圧力との平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、式(1)及び(2)から演算されたポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。これにより第1回転数制限値Nlimitaは第1回転数低減割合Raに応じた小さな値となり、リミッタ111,112によって演算される第2目標回転数Nta2,Ntb2も、第1回転数低減割合Raが1である場合よりも小さな値となり、サーボモータ1,2の回転数も同様に減少し、ブームポンプ9及びアームポンプ10の吐出流量も減少する。その結果、ブームポンプ9、アームポンプ10及び旋回ポンプ14の合計の消費馬力がポンプ動力Hsetを超えないように制御される。この制御は、図6に示した開回路型の3ポンプシステムにおいて、第3油圧ポンプP3の吐出圧が増大して第3油圧ポンプP3の消費馬力が増加するとき、図7に矢印AR1,AR2で示すように最大馬力の特性線C1,C2をシフトさせ、第1及び第2油圧ポンプP1,P2と第3油圧ポンプP3の合計の消費馬力が最大馬力T12maxを超えないように、油圧ポンプP1,P2で消費可能な最大馬力を、第3油圧ポンプP3の消費馬力の分、減少させる制御と等価である。このように、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの全馬力制御を模擬した制御が行われ、全馬力制御を行わない場合に比べて、ブームポンプ9、アームポンプ10及び旋回ポンプ14の消費動力を低減することができる。
(4) "Combined operation of boom raising, arm crowding and right rotation"
In the limit value calculation unit 78-1 of the
また、ブーム上げとアームクラウドの複合操作部分に対して、「ブーム上げとアームクラウドの複合操作」の場合と同様、ブームシリンダ17及びアームシリンダ18間の速度バランスが確保され、良好な複合操作性を得ることができる。
In addition, for the combined operation of boom raising and arm crowding, the speed balance between the
(5)「走行前進の単独操作」
コントローラ78の制限値演算部78-1において、走行左圧力と走行右圧力との平均値とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetに基づいて走行左圧力と走行右圧力との平均値に応じた第2回転数制限値Nlimitbが演算される。回転数演算部78-3において、その第2回転数制限値Nlimitb以下に制限された第2目標回転数Ntd2,Nte2が演算され、この第2目標回転数Ntd2,Nte2を目標回転数としてサーボモータ7,8が駆動され、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16が駆動される。
(5) "Independent operation of forward travel"
A limit value calculation unit 78-1 of the
これにより、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16の吐出圧が上昇して走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16の合計の消費馬力がポンプ動力Hsetを超えようとした場合、前述したブーム上げとアームクラウドの複合操作の場合と同様に、消費馬力がポンプ動力Hseを超えないように走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16の吐出流量を減少させる。このように、この場合も、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御が行われ、馬力制御を行わない場合に比べて、走行左ポンプ15及び走行右ポンプ16の消費動力を低減することができる。
As a result, if the discharge pressure of the traveling left
(6)「走行後進の単独操作」 (6) "Independent operation of driving and reversing"
「走行前進の単独操作」の場合と同様に、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御が行われ、「走行前進の単独操作」の場合と同様に消費動力低減と複合操作性確保の効果が得られる。 As in the case of "solo operation of forward travel", control is performed simulating the horsepower control of the open circuit type three pump system shown in Figure 6, and as in the case of "solo operation of forward travel", the effects of reduced power consumption and ensured combined operability are obtained.
2.その他の効果
(7)「ブーム上げと旋回右の複合操作」
「ブーム上げとアームクラウドと旋回右の複合操作」の場合と同様、コントローラ78の制限値演算部78-1において、テーブル124で旋回圧力に応じて演算された第1回転数低減割合Raが、ブーム圧力の1/2の値(平均値)とポンプ動力Hset及びポンプ設定容量Dsetを用いて、式(1)及び(2)から演算されたポンプ回転数Naに乗算され、第1回転数制限値Nlimitaが出力される。これにより第1回転数制限値Nlimitaは第1回転数低減割合Raに応じた小さな値となり、リミッタ111によって演算される第2目標回転数Nta2も、第1回転数低減割合Raが1である場合よりも小さな値となり、サーボモータ1の回転数も同様に減少し、ブームポンプ9の吐出流量も減少する。その結果、図7に矢印AR1,AR2で示したのと同様にブームポンプ9で消費可能な最大馬力を旋回ポンプ14の消費馬力の分、減少させ、ブームポンプ9及び旋回ポンプ14の合計の消費馬力がポンプ動力Hsetを超えないように制御される。このように、アームクラウドとバケットクラウドの複合操作の場合と同様、図6に示した開回路型の3ポンプシステムの全馬力制御を模擬した制御が行われ、全馬力制御を行わない場合に比べて、ブームポンプ9及び旋回ポンプ14の消費動力を低減することができる。
2. Other Effects (7) "Combined operation of boom raising and right rotation"
As in the case of "combined operation of boom raising, arm crowding, and right swing", in the limit value calculation unit 78-1 of the
(8)「旋回右とスイング左の複合操作」
コントローラ78の複合操作判定部78-2では、圧力判定部Jc,Jdにおいて、旋回圧力及びスイング圧力がそれぞれ判定圧力以上であると判定され、加算部127において、操作装置が操作されているアクチュエータ数として2が演算され、旋回/スイング/ブレードの複合操作判定値Jnbとして「アクチュエータ数」2が出力される。
(8) "Combined operation of turning right and swinging left"
In the composite operation judgment unit 78-2 of the
回転数演算部78-3では、除算部Df,Dgにおいて、複合操作判定値Jnbのアクチュエータ数「2」により第1目標回転数Ntf1,Ntg1が除算され、第2目標回転数Ntf2,Ntg2として第1目標回転数Ntf1,Ntg1の1/2の値が演算され、サーボモータ6とサーボモータ4の回転数も第1目標回転数Ntf1,Ntg1が複合操作判定値Jnbで除算されない場合の半分になる。これにより旋回ポンプ14及びスイングポンプ12の吐出流量も同様に減少し、その減少した吐出流量で旋回モータ22とスイングシリンダ20が駆動される。これにより、図6に示した開回路型の3ポンプシステムで旋回とスイングの複合操作を行った場合と同様、旋回ポンプ14及びスイングポンプ12の合計の消費馬力がポンプ動力を超えないように制御され、そのような制御を行わない場合に比べて、旋回ポンプ14及びスイングポンプ12の合計の消費動力を低減することができる。
In the rotation speed calculation unit 78-3, the first target rotation speeds Ntf1, Ntg1 are divided by the actuator number "2" of the composite operation judgment value Jnb in the division units Df, Dg, and the second target rotation speeds Ntf2, Ntg2 are calculated as 1/2 of the first target rotation speeds Ntf1, Ntg1, and the rotation speeds of the servo motors 6 and 4 are also half of the values when the first target rotation speeds Ntf1, Ntg1 are not divided by the composite operation judgment value Jnb. As a result, the discharge flow rates of the swing pump 14 and the swing pump 12 are also reduced, and the
<その他>
本実施形態において、コントローラ78は、図6に示す開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬した制御を行えるように電動モータ1~3の回転数を制御する構成した。しかし、馬力制御を模擬する開回路型の3ポンプシステムは、図6に示すシステムに限られず、他の開回路型の3ポンプシステムの馬力制御を模擬するようにしてもよい。例えば、図6に示す開回路型の3ポンプシステムでは、第1及び第2油圧ポンプP1,P2を、共通のレギュレータPRを備えたスプリットフロータイプの油圧ポンプPWの2つの吐出ポートによって構成したが、共通のレギュレータを備えた独立した2つの可変容量型油圧ポンプであってもよい。この場合でも、コントローラ78は図3に示した機能ブロック図の演算処理を用いることで、同様に馬力制御を模擬した制御を行うことができる。
<Other>
In this embodiment, the
また、第1~第3油圧ポンプP1,P2,P3とそれらの吐出油によって駆動される油圧アクチュエータの組み合わせは、図6に示されたものに限らず、他の組み合わせであってもよい。この場合は、図3に示した機能ブロック図を、組み合わせの違いに応じて修正することで、その組み合わせの馬力制御を模擬した制御を行うことができる。 The combination of the first to third hydraulic pumps P1, P2, and P3 and the hydraulic actuators driven by the oil discharged from them is not limited to that shown in FIG. 6, but may be other combinations. In this case, the functional block diagram shown in FIG. 3 can be modified according to the differences in the combination to perform control that simulates the horsepower control of that combination.
1~7 サーボモータ(電動モータ)
9 ブームポンプ(油圧ポンプ)
10 アームポンプ(油圧ポンプ)
11 バケットポンプ(油圧ポンプ)
12 スイングポンプ(油圧ポンプ)
13 ブレードポンプ(油圧ポンプ)
14 旋回ポンプ(油圧ポンプ)
15 走行左ポンプ(油圧ポンプ)
16 走行右ポンプ(油圧ポンプ)
17 ブームシリンダ(特定の油圧アクチュエータ)
18 アームシリンダ(特定の油圧アクチュエータ)
19 バケットシリンダ(特定の油圧アクチュエータ)
20 スイングシリンダ(油圧アクチュエータ)
21 ブレードシリンダ(油圧アクチュエータ)
22 旋回モータ(油圧アクチュエータ)
23 走行左モータ(特定の油圧アクチュエータ)
24 走行右モータ(特定の油圧アクチュエータ)
78 コントローラ
78-1 制限値演算部
78-2 複合操作判定部
78-3 回転数演算部
103 (ブーム)圧力センサ
104 (アーム)圧力センサ
105 (バケット)圧力センサ
106 (スイング)圧力センサ
107 (ブレード)圧力センサ
108 (旋回)圧力センサ
109 (走行左)圧力センサ
110 (走行右)圧力センサ
209-1 (アーム)操作センサ
209-2 (旋回)操作センサ
210-1 (ブーム)操作センサ
210-2 (バケット)操作センサ
211 (走行左)操作センサ
212 (走行右)操作センサ
213 (スイング)操作センサ
214 (ブレード)操作センサ
300 旋回体
301 走行体
301a,301b 左右の走行装置
302 フロント作業機
303 スイングポスト
304 ブレード
306 ブーム
307 アーム
308 バケット
309-1 アーム操作装置
309-2 旋回操作装置
310-1 ブーム操作装置
310-2 バケット操作装置
311 走行左操作装置
312 走行右操作装置
313 スイング操作装置
314 ブレード操作装置
Hset ポンプ動力
Dset ポンプ設定容量
Nta1~Nth1 第1目標回転数
Nta2~Nth2 第2目標回転数
Nta3,Ntc3 第3目標回転数
Qa 仮想の油圧ポンプの流量
Na 仮想の油圧ポンプの回転数
Ra 第1回転数低減割合
Rb 第2回転数低減割合
Nlimita 第1回転数制限値
Nlimitb 第2回転数制限値
Jna,Jnb 複合操作判定値
1-7 Servo motor (electric motor)
9 Boom pump (hydraulic pump)
10 Arm pump (hydraulic pump)
11 Bucket pump (hydraulic pump)
12 Swing pump (hydraulic pump)
13 Blade pump (hydraulic pump)
14 Swing pump (hydraulic pump)
15 Left travel pump (hydraulic pump)
16 Right travel pump (hydraulic pump)
17 Boom cylinder (specific hydraulic actuator)
18. Arm cylinder (specific hydraulic actuator)
19 Bucket cylinder (specific hydraulic actuator)
20 Swing cylinder (hydraulic actuator)
21 Blade cylinder (hydraulic actuator)
22 Swing motor (hydraulic actuator)
23 Left travel motor (specific hydraulic actuator)
24 Right travel motor (specific hydraulic actuator)
78 Controller 78-1 Limit value calculation unit 78-2 Composite operation determination unit 78-3 Rotation speed calculation unit 103 (Boom) pressure sensor 104 (Arm) pressure sensor 105 (Bucket) pressure sensor 106 (Swing) pressure sensor 107 (Blade) pressure sensor 108 (Turning) pressure sensor 109 (Traveling left) pressure sensor 110 (Traveling right) pressure sensor 209-1 (Arm) operation sensor 209-2 (Turning) operation sensor 210-1 (Boom) operation sensor 210-2 (Bucket) operation sensor 211 (Traveling left) operation sensor 212 (Traveling right) operation sensor 213 (Swing) operation sensor 214 (Blade)
Qa: flow rate of virtual hydraulic pump Na: revolution speed of virtual hydraulic pump Ra: first revolution speed reduction rate Rb: second revolution speed reduction rate Nlimita: first revolution speed limit value Nlimitb: second revolution speed limit value Jna, Jnb: composite operation judgment value
Claims (7)
前記複数の油圧ポンプのそれぞれに閉回路で接続された複数の油圧アクチュエータと、
前記複数の油圧ポンプをそれぞれ駆動する複数の電動モータと、
前記複数の油圧アクチュエータによって駆動される複数の被駆動体のそれぞれの動作を指示する複数の操作装置とを備えた建設機械の油圧駆動システムにおいて、
前記複数の油圧ポンプのそれぞれの吐出圧を検出する複数の圧力センサと、
前記複数の操作装置のそれぞれの操作量を検出する複数の操作センサと、
前記複数の電動モータを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記複数の油圧アクチュエータのうち、少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータが同時に駆動されるよう前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する操作装置が操作されたとき、前記複数の圧力センサによって検出された前記複数の油圧ポンプのそれぞれの吐出圧と前記複数の操作センサによって検出された前記複数の操作装置のそれぞれの操作量とに基づいて、前記複数の油圧ポンプのうち前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの消費動力が予め設定したポンプ動力を超えないよう、前記複数の電動モータのうち前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの回転数を制御するとともに、
前記コントローラは、
前記ポンプ動力に加え、前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの容量に等しいポンプ設定容量を予め設定しており、
前記複数の圧力センサによって検出された前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する油圧ポンプの吐出圧と、前記ポンプ動力と、前記ポンプ設定容量とに基づいて、前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの回転数制限値を演算し、
前記複数の操作センサによって検出された前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する操作装置の操作量に基づいて前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの第1目標回転数を演算し、
前記回転数制限値を超えないよう前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの前記第1目標回転数を補正して前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの第2目標回転数を演算し、前記第2目標回転数に基づいて前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータに対応する電動モータの回転数を制御することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 A plurality of fixed displacement dual discharge hydraulic pumps;
A plurality of hydraulic actuators connected in a closed circuit to each of the plurality of hydraulic pumps;
a plurality of electric motors each driving the plurality of hydraulic pumps;
a plurality of operation devices for instructing the operation of each of a plurality of driven bodies driven by the plurality of hydraulic actuators,
A plurality of pressure sensors for detecting the discharge pressures of the respective hydraulic pumps;
A plurality of operation sensors for detecting the operation amounts of the plurality of operation devices;
A controller for controlling the plurality of electric motors,
The controller:
when operating devices corresponding to at least two specific hydraulic actuators among the plurality of hydraulic actuators are operated so that at least two specific hydraulic actuators are driven simultaneously, based on the discharge pressures of the plurality of hydraulic pumps detected by the plurality of pressure sensors and the operation amounts of the plurality of operation devices detected by the plurality of operation sensors, control the rotation speeds of electric motors among the plurality of electric motors corresponding to the at least two specific hydraulic actuators so that the power consumption of the hydraulic pumps corresponding to the at least two specific hydraulic actuators among the plurality of hydraulic pumps does not exceed a preset pump power;
The controller:
In addition to the pump power, a pump set displacement is preset equal to a displacement of a hydraulic pump corresponding to the at least two specific hydraulic actuators ;
calculating a rotation speed limit value of an electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators based on a discharge pressure of a hydraulic pump corresponding to the at least two specific hydraulic actuators detected by the plurality of pressure sensors, the pump power, and the pump set displacement;
calculating first target rotation speeds of electric motors corresponding to the at least two specific hydraulic actuators based on operation amounts of operation devices corresponding to the at least two specific hydraulic actuators detected by the plurality of operation sensors;
a first target rotation speed of an electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators is corrected so as not to exceed the rotation speed limit value, and a second target rotation speed of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators is calculated, and the rotation speed of the electric motor corresponding to the at least two specific hydraulic actuators is controlled based on the second target rotation speed.
前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータは、前記複数の被駆動体の一部であるブームを駆動するブームシリンダと、前記複数の被駆動体の一部であるアームを駆動するアームシリンダと、前記複数の被駆動体の一部であるバケットを駆動するバケットシリンダとを含み、
前記複数の油圧ポンプは、前記ブームシリンダに圧油を供給するブームポンプと、前記アームシリンダに圧油を供給するアームポンプと、前記バケットシリンダに圧油を供給するバケットポンプとを含み、
前記複数の電動モータは、前記ブームポンプを駆動するブーム電動モータと、前記アームポンプを駆動するアーム電動モータと、前記バケットポンプを駆動するバケット電動モータとを含み、
前記複数の操作装置は、前記ブームの動作を指示するブーム操作装置と、前記アームの動作を指示するアーム操作装置と、前記バケットの動作を指示するバケット操作装置とを含み、
前記コントローラは、
前記ブームポンプの吐出圧、前記アームポンプの吐出圧及び前記バケットポンプの吐出圧と、前記ポンプ動力及び前記ポンプ設定容量とに基づいて、前記ポンプ設定容量と等しいポンプ容量を有する仮想ポンプの回転数を演算し、更にこの仮想ポンプの回転数に基づいて前記回転数制限値として第1回転数制限値を演算し、
前記ブーム操作装置の操作量と、前記アーム操作装置の操作量と、前記バケット操作装置の操作量とに基づいて、前記第1目標回転数として、前記ブーム電動モータの第1目標回転数と、前記アーム電動モータの第1目標回転数と、前記バケット電動モータの第1目標回転数とを演算し、
前記第1回転数制限値を超えないよう前記ブーム電動モータの前記第1目標回転数と、前記アーム電動モータの前記第1目標回転数と、前記バケット電動モータの前記第1目標回転数とを補正して、前記第2目標回転数として、前記ブーム電動モータの第2目標回転数と、前記アーム電動モータの第2目標回転数と、前記バケット電動モータの第2目標回転数とを演算し、前記ブーム電動モータの前記第2目標回転数と、前記アーム電動モータの前記第2目標回転数と、前記バケット電動モータの前記第2目標回転数とに基づいて、前記ブーム電動モータ、前記アーム電動モータ及び前記バケット電動モータのそれぞれの回転数を制御することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 2. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 1 ,
the at least two specific hydraulic actuators include a boom cylinder that drives a boom that is part of the plurality of driven bodies, an arm cylinder that drives an arm that is part of the plurality of driven bodies, and a bucket cylinder that drives a bucket that is part of the plurality of driven bodies;
the plurality of hydraulic pumps include a boom pump that supplies pressure oil to the boom cylinder, an arm pump that supplies pressure oil to the arm cylinder, and a bucket pump that supplies pressure oil to the bucket cylinder,
the plurality of electric motors include a boom electric motor that drives the boom pump, an arm electric motor that drives the arm pump, and a bucket electric motor that drives the bucket pump,
the plurality of operation devices include a boom operation device that instructs a movement of the boom, an arm operation device that instructs a movement of the arm, and a bucket operation device that instructs a movement of the bucket,
The controller:
calculating a rotation speed of a virtual pump having a pump capacity equal to the set pump capacity based on the discharge pressure of the boom pump, the discharge pressure of the arm pump, and the discharge pressure of the bucket pump, the pump power, and the set pump capacity, and further calculating a first rotation speed limit value as the rotation speed limit value based on the rotation speed of this virtual pump;
calculating, as the first target rotation speeds, a first target rotation speed of the boom electric motor, a first target rotation speed of the arm electric motor, and a first target rotation speed of the bucket electric motor based on an operation amount of the boom operation device, an operation amount of the arm operation device, and an operation amount of the bucket operation device;
a hydraulic drive system for a construction machine, characterized in that the first target rotation speed of the boom electric motor, the first target rotation speed of the arm electric motor, and the first target rotation speed of the bucket electric motor are corrected so as not to exceed the first rotation speed limit value, a second target rotation speed of the boom electric motor, a second target rotation speed of the arm electric motor, and a second target rotation speed of the bucket electric motor are calculated as the second target rotation speed, and the rotation speeds of the boom electric motor, the arm electric motor, and the bucket electric motor are controlled based on the second target rotation speed of the boom electric motor, the second target rotation speed of the arm electric motor, and the second target rotation speed of the bucket electric motor.
前記コントローラは、前記ブームポンプの吐出圧及び前記バケットポンプの吐出圧と、前記ブーム操作装置の操作量及び前記バケット操作装置の操作量とのいずれかに基づいて、前記ブームシリンダ及び前記バケットシリンダが駆動されているかどうかを判定し、その判定結果に基づいて現在駆動中のアクチュエータ数を演算し、
前記ブーム電動モータの前記第2目標回転数と、前記バケット電動モータの前記第2目標回転数のそれぞれを前記アクチュエータ数で除算して前記ブーム電動モータの第3目標回転数と前記バケット電動モータの第3目標回転数とを演算し、前記ブーム電動モータの前記第3目標回転数と前記バケット電動モータの前記第3目標回転数に基づいて前記ブーム電動モータ及び前記バケット電動モータのそれぞれの回転数を制御することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 3. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2 ,
the controller determines whether the boom cylinder and the bucket cylinder are being driven, based on the discharge pressure of the boom pump and the discharge pressure of the bucket pump, and the operation amount of the boom operation device and the operation amount of the bucket operation device, and calculates the number of actuators currently being driven based on the determination result;
a third target rotation speed of the boom electric motor and a third target rotation speed of the bucket electric motor are calculated by dividing the second target rotation speed of the boom electric motor and the second target rotation speed of the bucket electric motor by the number of actuators, and the rotation speeds of the boom electric motor and the bucket electric motor are controlled based on the third target rotation speed of the boom electric motor and the third target rotation speed of the bucket electric motor.
前記複数の油圧アクチュエータは、更に、前記複数の被駆動体の1つである旋回体を駆動する旋回モータを含み、
前記複数の油圧ポンプは、更に、前記旋回モータに圧油を供給する旋回ポンプを含み、
前記複数の電動モータは、更に、前記旋回ポンプを駆動する旋回電動モータを含み、
前記複数の操作装置は、更に、前記旋回体の動作を指示する旋回操作装置を含み、
前記コントローラは、
前記旋回操作装置の操作量に基づいて前記旋回電動モータの第1目標回転数を演算し、前記旋回電動モータの第1目標回転数に基づいて、前記旋回電動モータの回転数を制御し、
前記旋回ポンプの吐出圧に基づいて前記吐出圧が上昇するにしたがって減少する第1回転数低減割合を演算し、
前記仮想ポンプの回転数に前記第1回転数低減割合を乗算して前記第1回転数制限値を演算することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 3. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2 ,
The plurality of hydraulic actuators further includes a rotation motor that drives a rotation body that is one of the plurality of driven bodies,
The plurality of hydraulic pumps further includes a swing pump that supplies pressure oil to the swing motor,
The plurality of electric motors further includes a rotary electric motor that drives the rotary pump,
The plurality of operation devices further includes a rotation operation device that instructs the operation of the rotating body,
The controller:
calculating a first target rotation speed of the swing electric motor based on an operation amount of the swing operation device, and controlling the rotation speed of the swing electric motor based on the first target rotation speed of the swing electric motor;
calculating a first rotation speed reduction rate based on a discharge pressure of the rotary pump, the first rotation speed reduction rate being reduced as the discharge pressure increases;
A hydraulic drive system for a construction machine, comprising: a first rotation speed limit value calculating section that calculates the first rotation speed limit value by multiplying the virtual pump rotation speed by the first rotation speed reduction rate.
前記少なくとも2つの特定の油圧アクチュエータは、更に、前記複数の被駆動体の一部であるクローラタイプの左走行装置及び右走行装置を駆動する左走行モータ及び右走行モータを含み、
前記複数の油圧ポンプは、更に、前記左走行モータに圧油を供給する左走行ポンプと、前記右走行モータに圧油を供給する右走行ポンプとを含み、
前記複数の電動モータは、更に、前記左走行ポンプを駆動する左走行電動モータと、前記右走行ポンプを駆動する右走行電動モータとを含み、
前記複数の操作装置は、更に、前記左走行装置の動作を指示する左走行操作装置と、前記右走行装置の動作を指示する右走行操作装置とを含み、
前記コントローラは、
前記左走行ポンプの吐出圧及び前記右走行ポンプの吐出圧と、前記ポンプ動力及び前記ポンプ設定容量とに基づいて、前記ポンプ設定容量に等しいポンプ容量を有する仮想ポンプの回転数を演算し、更にこの仮想ポンプの回転数に基づいて前記回転数制限値として第2回転数制限値を演算し、
前記左走行操作装置の操作量と、前記右走行操作装置の操作量とに基づいて、前記第1目標回転数として、前記左走行電動モータの第1目標回転数と、前記右走行電動モータの第1目標回転数とを演算し、
前記第2回転数制限値を超えないよう前記左走行電動モータの前記第1目標回転数と、前記右走行電動モータの前記第1目標回転数とを補正して、前記第2目標回転数として、前記左走行電動モータの第2目標回転数と、前記右走行電動モータの第2目標回転数とを演算し、前記左走行電動モータの前記第2目標回転数と前記右走行電動モータの前記第2目標回転数とに基づいて、前記左走行電動モータ及び前記右走行電動モータのそれぞれの回転数を制御することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 3. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2 ,
The at least two specific hydraulic actuators further include a left traveling motor and a right traveling motor that drive crawler-type left traveling device and right traveling device that are part of the plurality of driven bodies,
the plurality of hydraulic pumps further include a left travel pump that supplies pressure oil to the left travel motor and a right travel pump that supplies pressure oil to the right travel motor,
the plurality of electric motors further include a left traveling electric motor that drives the left traveling pump and a right traveling electric motor that drives the right traveling pump,
The plurality of operation devices further includes a left traveling operation device that instructs the operation of the left traveling device and a right traveling operation device that instructs the operation of the right traveling device,
The controller:
Calculate a rotation speed of a virtual pump having a pump capacity equal to the set pump capacity based on the discharge pressure of the left traveling pump and the discharge pressure of the right traveling pump, the pump power, and the set pump capacity, and further calculate a second rotation speed limit value as the rotation speed limit value based on the rotation speed of this virtual pump;
calculating, as the first target rotation speed, a first target rotation speed of the left traveling electric motor and a first target rotation speed of the right traveling electric motor based on an operation amount of the left traveling operation device and an operation amount of the right traveling operation device;
a hydraulic drive system for a construction machine, characterized in that the first target rotation speed of the left traveling electric motor and the first target rotation speed of the right traveling electric motor are corrected so as not to exceed the second rotation speed limit value, a second target rotation speed of the left traveling electric motor and a second target rotation speed of the right traveling electric motor are calculated as the second target rotation speed, and the rotation speeds of the left traveling electric motor and the right traveling electric motor are controlled based on the second target rotation speed of the left traveling electric motor and the second target rotation speed of the right traveling electric motor.
前記複数の油圧アクチュエータは、更に、前記複数の被駆動体の1つである旋回体を駆動する旋回モータを含み、
前記複数の油圧ポンプは、更に、前記旋回モータに圧油を供給する旋回ポンプを含み、
前記複数の電動モータは、更に、前記旋回ポンプを駆動する旋回電動モータを含み、
前記複数の操作装置は、更に、前記旋回体の動作を指示する旋回操作装置を含み、
前記コントローラは、
前記旋回操作装置の操作量に基づいて前記旋回電動モータの第1目標回転数を演算し、前記旋回電動モータの第1目標回転数に基づいて、前記旋回電動モータの回転数を制御し、
前記ブームポンプの吐出圧と前記アームポンプの吐出圧と前記バケットポンプの吐出圧と前記旋回ポンプの吐出圧のうちの最大圧力が上昇するにしたがって減少する第2回転数低減割合を演算し、
前記仮想ポンプの回転数に前記第2回転数低減割合を乗算して前記第2回転数制限値を演算することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 6. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 5 ,
The plurality of hydraulic actuators further includes a rotation motor that drives a rotation body that is one of the plurality of driven bodies,
The plurality of hydraulic pumps further includes a swing pump that supplies pressure oil to the swing motor,
The plurality of electric motors further includes a rotary electric motor that drives the rotary pump,
The plurality of operation devices further includes a rotation operation device that instructs the operation of the rotating body,
The controller:
calculating a first target rotation speed of the swing electric motor based on an operation amount of the swing operation device, and controlling the rotation speed of the swing electric motor based on the first target rotation speed of the swing electric motor;
calculating a second rotation speed reduction rate that decreases as a maximum pressure among the discharge pressure of the boom pump, the discharge pressure of the arm pump, the discharge pressure of the bucket pump, and the discharge pressure of the swing pump increases;
A hydraulic drive system for a construction machine, comprising: a second rotation speed limit value calculating section for calculating the second rotation speed limit value by multiplying the virtual pump rotation speed by the second rotation speed reduction rate.
前記複数の油圧アクチュエータは、更に、前記複数の被駆動体の一部である旋回体、スイングポスト及びブレードを駆動する旋回モータ、スイングシリンダ及びブレードシリンダを含み、
前記複数の油圧ポンプは、更に、前記旋回モータに圧油を供給する旋回ポンプと、前記スイングシリンダに圧油を供給するスイングポンプと、前記ブレードシリンダに圧油を供給するブレードポンプとを含み、
前記複数の電動モータは、更に、前記旋回ポンプを駆動する旋回電動モータと、前記スイングポンプを駆動するスイング電動モータと、前記ブレードポンプを駆動するブレード電動モータと含み、
前記複数の操作装置は、更に、前記旋回体の動作を指示する旋回操作装置と、前記スイングポストの動作を指示するスイング操作装置と、前記ブレードの動作を指示するブレード操作装置と含み、
前記コントローラは、
前記旋回操作装置の操作量と、前記スイング操作装置の操作量と、前記ブレード操作装置の操作量とに基づいて前記旋回電動モータの第1目標回転数と、前記スイング電動モータの第1目標回転数と、前記ブレード電動モータの第1目標回転数とを演算し、前記旋回電動モータの前記第1目標回転数と、前記スイング電動モータの前記第1目標回転数と、前記ブレード電動モータの前記第1目標回転数とに基づいて、前記旋回電動モータ、前記スイング電動モータ及び前記ブレード電動モータのそれぞれの回転数を制御し、
前記旋回ポンプの吐出圧、前記スイングポンプの吐出圧及び前記ブレードポンプの吐出圧と、前記旋回操作装置の操作量、前記スイング操作装置の操作量及び前記ブレード操作装置の操作量とのいずれかに基づいて、前記旋回モータ、前記スイングシリンダ及び前記ブレードシリンダが駆動されているかどうかを判定し、その判定結果に基づいて現在駆動中のアクチュエータ数を演算し、
前記旋回電動モータの前記第1目標回転数と、前記スイング電動モータの前記第1目標回転数と、前記ブレード電動モータの前記第1目標回転数のそれぞれを前記アクチュエータ数で除算して前記旋回電動モータの第2目標回転数と前記スイング電動モータの第2目標回転数と前記ブレード電動モータの第2目標回転数とを演算し、前記旋回電動モータの第2目標回転数と前記スイング電動モータの第2目標回転数と前記ブレード電動モータの第2目標回転数と基づいて前記旋回電動モータ、前記スイング電動モータ及び前記ブレード電動モータのそれぞれの回転数を制御することを特徴とする建設機械の油圧駆動システム。 3. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2 ,
The plurality of hydraulic actuators further include a rotation motor, a swing cylinder, and a blade cylinder that drive a rotation body, a swing post, and a blade that are part of the plurality of driven bodies,
The plurality of hydraulic pumps further include a swing pump that supplies pressure oil to the swing motor, a swing pump that supplies pressure oil to the swing cylinder, and a blade pump that supplies pressure oil to the blade cylinder,
the electric motors further include a swing electric motor that drives the swing pump, a swing electric motor that drives the swing pump, and a blade electric motor that drives the blade pump;
The plurality of operation devices further include a rotation operation device that instructs the operation of the rotating body, a swing operation device that instructs the operation of the swing post, and a blade operation device that instructs the operation of the blade,
The controller:
calculating a first target rotation speed of the swing electric motor, a first target rotation speed of the swing electric motor, and a first target rotation speed of the blade electric motor based on an operation amount of the swing operation device, an operation amount of the swing operation device, and an operation amount of the blade operation device, and controlling the rotation speeds of the swing electric motor, the swing electric motor, and the blade electric motor based on the first target rotation speed of the swing electric motor, the first target rotation speed of the swing electric motor, and the first target rotation speed of the blade electric motor;
determining whether the swing motor, the swing cylinder, and the blade cylinder are being driven based on the discharge pressure of the swing pump, the discharge pressure of the swing pump, and the discharge pressure of the blade pump, and the operation amount of the swing operation device, the operation amount of the swing operation device, and the operation amount of the blade operation device, and calculating the number of actuators currently being driven based on the determination result;
a second target rotation speed of the swing electric motor and a second target rotation speed of the blade electric motor are calculated by dividing the first target rotation speed of the swing electric motor and the first target rotation speed of the blade electric motor by the number of actuators, and the rotation speeds of the swing electric motor, the swing electric motor and the blade electric motor are controlled based on the second target rotation speed of the swing electric motor, the second target rotation speed of the swing electric motor and the second target rotation speed of the blade electric motor.
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