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公開番号2025069666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179530
出願日2023-10-18
発明の名称油圧制御装置、建設機械および建設機械の制御方法
出願人株式会社神戸製鋼所,コベルコ建機株式会社
代理人個人,個人
主分類E02F 9/20 20060101AFI20250423BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】重負荷作業において燃費を改善することと軽負荷作業において作業量を確保することとを可能にする油圧制御装置、建設機械および建設機械の制御方法を提供する。
【解決手段】建設機械1は、作業装置4と、作業装置4を作動させる少なくとも一つのアクチュエータ9,10,11と、少なくとも一つのアクチュエータ9,10,11に作動油を供給するポンプ装置15と、ポンプ装置15を駆動するエンジン5と、を備える。油圧制御装置は、作業装置4を作動させるための操作を受ける操作装置19a,20aとコントローラ70とを備える。コントローラ70は、建設機械1による作業が所定の重負荷作業である場合にエンジン回転数を所定のベース回転数N1に調節する重負荷時制御と、建設機械1による作業が所定の軽負荷作業である場合にエンジン回転数をベース回転数N1よりも大きくする軽負荷時制御と、を含むエンジン回転数制御を行う。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
作業装置と、前記作業装置を作動させる少なくとも一つのアクチュエータと、前記少なくとも一つのアクチュエータに作動油を供給するポンプ装置と、前記ポンプ装置を駆動するエンジンと、を備える建設機械のための油圧制御装置であって、
前記作業装置を作動させるための操作を受ける操作装置と、
前記建設機械による作業が所定の重負荷作業である場合にエンジン回転数を所定のベース回転数に調節する重負荷時制御と、前記建設機械による作業が所定の軽負荷作業である場合に前記エンジン回転数を前記ベース回転数よりも大きくする軽負荷時制御と、を含むエンジン回転数制御を行うコントローラと、を備える油圧制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記軽負荷時制御において前記エンジン回転数が前記操作の操作量に応じて前記ベース回転数から増加するように前記エンジン回転数を調節する、請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記建設機械による作業が前記所定の軽負荷作業であるか否かの判定のための所定の操作を前記操作装置が受ける場合に、前記軽負荷時制御を行う、請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記操作装置が前記所定の操作を受ける場合であっても、前記所定の適用除外条件が満たされる場合には、前記軽負荷時制御の実行を保留する、請求項３に記載の油圧制御装置。
【請求項５】
前記所定の適用除外条件は、前記少なくとも一つのアクチュエータに作用する負荷が所定の第１設定値以上であること、前記ポンプ装置のポンプ圧が所定の第２設定値以上であること、および、馬力制御が行われること、の少なくとも一つを含み、
前記コントローラは、前記操作装置が前記所定の操作を受ける場合であっても、前記所定の適用除外条件が満たされる場合には、前記軽負荷時制御を行わず、前記重負荷時制御を行う、請求項４に記載の油圧制御装置。
【請求項６】
前記作業装置は、第１可動部と第２可動部とを含み、
前記少なくとも一つのアクチュエータは、前記第１可動部を作動させる第１アクチュエータと前記第２可動部を作動させる第２アクチュエータとを含み、
前記所定の適用除外条件は、所定の回生制御が行われることを含み、前記回生制御は、前記第１可動部を作動させるための所定の第１操作および前記第２可動部を作動させるための所定の第２操作を前記操作装置が同時に受ける場合に、前記第２アクチュエータよりも負荷の小さい前記第１アクチュエータから排出された作動油を前記第２アクチュエータに供給する制御であり、
前記コントローラは、前記操作装置が前記所定の操作を受ける場合であっても、前記所定の適用除外条件が満たされる場合には、前記軽負荷時制御を行わず、前記重負荷時制御を行う、請求項４に記載の油圧制御装置。
【請求項７】
前記建設機械は、前記ベース回転数におけるトルクが前記ベース回転数よりも大きなエンジン回転数におけるトルクよりも大きくなるようなトルク特性を有する、請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記操作装置が走行操作を受ける場合、前記操作装置が所定のオプション操作を受ける場合、前記建設機械が自動制御または半自動制御される場合、および、前記エンジン回転数が前記ベース回転数より小さい所定の回転数以下である場合の少なくとも一つの場合には、前記エンジン回転数制御の実行を保留する、請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記重負荷時制御から前記軽負荷時制御に切り換える場合、前記エンジン回転数の増加速度を抑制するための制御を行う、請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項１０】
作業装置と、
前記作業装置を作動させる少なくとも一つのアクチュエータと、
前記少なくとも一つのアクチュエータに作動油を供給するポンプ装置と、
前記ポンプ装置を駆動するエンジンと、
請求項１～９の何れか１項に記載の油圧制御装置と、を備える建設機械。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、油圧制御装置、建設機械および建設機械の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１－３のそれぞれは、建設機械においてエンジンの回転数を制御するための技術を開示している。特許文献１に記載の技術では、操作部材の操作量に基づいてエンジンの回転数を増減させる。特許文献２に記載の技術では、操作レバーにより操作される油圧アクチュエータの種類または操作レバーにより操作される複数の油圧アクチュエータの組合せに応じて、第１目標エンジン回転数に対する第２目標エンジン回転数の下げ幅が設定される。特許文献３に記載の技術では、エンジントルクが第１のエンジントルク以下となって高いエンジントルクを必要としないときには、エンジン回転数を低くする制御が行われる。
【０００３】
また、特許文献４は、燃費の向上を図る技術を開示している。特許文献４に記載の技術では、ブームシリンダの動作方向が当該ブームシリンダの有する位置エネルギーが作用する方向成分を含み、かつ、アームが所定の高負荷動作を行う回生条件を満たす場合には、ブームシリンダからアームシリンダへ作動油を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１８８８２７号公報
国際公開第２０１１／０９６３８２号公報
国際公開第２００９／１０４６３６号公報
特開２０１０－１９０２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１－４に記載の技術では、均し作業、排土作業などの軽負荷作業において作業量を確保することと、掘削作業、持ち上げ旋回作業などの重負荷作業において燃費を改善することと、を両立できないという問題がある。具体的には以下のとおりである。
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、操作部材の操作量に基づいてエンジンの回転数を増減させるので、軽負荷作業および重負荷作業のそれぞれにおいて操作部材が受ける操作の操作量が同じであれば、作業の負荷にかかわらず、エンジンの回転数は同じように調節される。この場合、軽負荷作業において作業量を確保しつつ、重負荷作業において燃費を改善することができない場合がある。
【０００７】
特許文献２に記載の技術では、操作部材（操作レバー）により操作されるアクチュエータの種類に応じてエンジンの回転数が調節される。しかし、例えば均し作業（軽負荷作業）および掘削作業（重負荷作業）のそれぞれでは、オペレータは、操作部材にアーム引き操作を与える。すなわち、軽負荷作業および重負荷作業の何れにおいても操作部材が同じ操作を受ける場合がある。特許文献２に記載の技術では、操作部材が受ける操作が同じ場合（例えば操作部材がアーム引き操作を受ける場合）、作業の負荷にかかわらず、エンジンの回転数は同じように調節されるので、軽負荷作業において作業量を確保しつつ、重負荷作業において燃費を改善することができない場合がある。
【０００８】
特許文献３に記載の技術では、掘削作業などの重負荷作業ではエンジン回転数が高くなり、均し作業などの軽負荷作業ではエンジン回転数が低くなるようにエンジン回転数が制御されるので、軽負荷作業において作業量を確保しつつ、重負荷作業において燃費を改善することができない。
【０００９】
特許文献４に記載の技術では、アームが所定の高負荷動作を行う場合には燃費の向上を図ることができるが、特許文献４には、軽負荷作業において作業量を確保することについては記載されていない。
【００１０】
本開示は、重負荷作業において燃費を改善することと軽負荷作業において作業量を確保することとを可能にする油圧制御装置、建設機械および建設機械の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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