(57)【要約】【課題】建設機械の走行直進性が悪化した場合に、その走行直進性を改善できる油圧ポンプ制御装置を提供すること。【解決手段】油圧ポンプ制御装置１００は、直進走行のためのレバー操作が行われた場合であって、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量に差が生じていることを検出したときに、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒのそれぞれに対応する電磁式圧力制御弁により油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒのそれぞれの吐出量の増減を個別に実行し、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量が略一致したことを検出したときの電磁式圧力制御弁の制御指令値を直進走行時の直進走行条件として記録し、後に直進走行のためのレバー操作が行われたことを検出した場合に、直進走行条件として記録された制御指令値に基づいて油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒのそれぞれの吐出量を再現させる。【選択図】図２
2010078047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の走行用油圧モータのそれぞれに対応する吐出量可変の二つの油圧ポンプを有する建設機械に搭載される油圧ポンプ制御装置であって、
前記左右の走行用油圧モータのそれぞれを操作する左右の走行レバーの操作内容を検出するレバー操作検出手段と、
前記建設機械の走行状態の指標となる第一物理量を検出する走行状態検出手段と、
前記二つの油圧ポンプのそれぞれの吐出量の指標となる制御可能な第二物理量を変化させて該吐出量を個別に増減させる吐出量増減手段と、
直進走行のためのレバー操作が行われた場合であって、前記第一物理量に基づいて前記二つの油圧ポンプの吐出量に差が生じていることを検出したときに、前記吐出量増減手段により吐出量の増減を実行し、増減後の前記第一物理量に基づいて前記二つの油圧ポンプの吐出量が略一致したことを検出したときの第二物理量を、直進走行時の二つの油圧ポンプの吐出量をそれぞれ決定する直進走行条件として記録する直進走行条件記録手段と、
直進走行のためのレバー操作が行われたことを検出した場合に、直進走行条件を参照し、該直進走行条件として記録された第二物理量に基づいて、前記二つの油圧ポンプのそれぞれの吐出量を再現させる直進走行条件再現手段と、
を備えることを特徴とする油圧ポンプ制御装置。
【請求項２】
前記吐出量増減手段は、前記油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータに導入される制御圧を調節する電磁式圧力制御弁を油圧ポンプ毎に個別に有し、
前記第一物理量は、前記二つの油圧ポンプのそれぞれの吐出圧、又は前記左右の走行用油圧モータのそれぞれの排出圧であり、
前記第二物理量は、該電磁式圧力制御弁の制御指令値である、
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械における油圧ポンプ制御装置に関し、特に、二つの可変容量型油圧ポンプのそれぞれが吐出する圧油を左右の走行用油圧モータの対応するものにそれぞれ供給する油圧ポンプ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンが低回転の場合に左右の走行レバーが共通の方向に傾倒されたときに、二つの油圧ポンプのそれぞれが吐出する圧油の吐出量を最小設定としながら、その圧油を左右の走行用油圧モータの対応するものにそれぞれ供給する可変容量型油圧ポンプ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この可変容量型油圧ポンプ制御装置は、予め固定的に規定されている最小傾転位置（機械的に斜板を固定するので他の傾転位置に比べ吐出量が安定する位置である。）に各油圧ポンプの斜板を傾斜させることで、各ポンプの吐出量にバラツキが生じるのを極力防止しながら、油圧ショベルを直進させるようにする。
【０００４】
一方で、低馬力モード選択時に左右の走行レバーが共通の方向に傾倒されたときに、二つの油圧ポンプのそれぞれが吐出する圧油の吐出量を最大設定としながら、その圧油を左右の走行用油圧モータの対応するものにそれぞれ供給する油圧ポンプ制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
この油圧ポンプ制御装置は、ストッパにより固定的に規定される最大吐出流量を用いることにより、各ポンプの吐出量にバラツキが生じるのを極力防止し、油圧ショベルを直進走行させる際の斜行の発生を防止するようにする。
【０００６】
しかし、特許文献１及び２に記載の油圧ポンプ制御装置は、ストッパ等の機械的手段によって、左右の油圧ポンプの吐出量を、バラツキが少ないとされる状態（最大設定又は最小設定である。）にしなければ、油圧ショベルの直進走行を実現させることができない。
【０００７】
また、特許文献１及び２に記載の油圧ポンプ制御装置は、油圧ポンプ又は走行用油圧モータの内部漏れに差が生じている場合のように、ストッパ等の機械的手段によって吐出量を固定したとしても左右のバラツキが大きくなるときには、もはや油圧ショベルを直進させることができない。
【０００８】
これに対し、左右の走行用油圧モータの下流側の圧力差に基づいて、左右何れかの油圧ポンプの吐出量を増減することにより、油圧ショベルの直進走行を実現させるようにした同調回路が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平６−１３７３０９号公報
【特許文献２】特開平７−３４４８８号公報
【特許文献３】特開平１１−１３２２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３に記載の同調回路は、左右の走行用油圧モータの下流側で圧力差が無い状態を油圧ショベルが直進走行している状態と定義した上で、左右の走行用油圧モータの下流側にそれぞれ絞りを設けて、この絞りにより発生させた圧力をそれぞれ信号圧として、ポンプ斜板操作用のサーボピストンに対して対向する向きで作用させ、その圧力差によりサーボピストンを変位させてポンプ斜板の傾転角を調整することで、一方の油圧ポンプの吐出量を自動的に増減させその圧力差を解消しようとするので、実際に走行を開始した後でなければ補正動作が行われないという問題があり、また、左右の走行用油圧モータの流量には差がなく、走行用油圧モータの下流側から方向制御弁までの管路、或いは方向制御弁から絞りまでの間の管路における圧油の内部漏れ量が左右の走行用油圧モータで異なるような場合には、却って油圧ショベルの曲進走行を助長してしまうおそれがある。
【００１０】
更に、電磁比例弁を用いて左右の油圧ポンプの傾転角を調整する場合の電磁比例弁の磁気ヒステリシス特性及び傾転レギュレータのバネ定数のバラツキ等に起因する機体の斜行や蛇行に対して、抜本的な解決策になっているとは言い難い。
【００１１】
上述の点に鑑み、本発明は、建設機械の走行直進性が悪化した場合に、その走行直進性を改善できる油圧ポンプ制御装置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】
【００１２】
上述の目的を達成するために、第一の発明に係る油圧ポンプ制御装置は、左右の走行用油圧モータのそれぞれに対応する吐出量可変の二つの油圧ポンプを有する建設機械に搭載される油圧ポンプ制御装置であって、前記左右の走行用油圧モータのそれぞれを操作する左右の走行レバーの操作内容を検出するレバー操作検出手段と、前記建設機械の走行状態の指標となる第一物理量を検出する走行状態検出手段と、前記二つの油圧ポンプのそれぞれの吐出量の指標となる制御可能な第二物理量を変化させて該吐出量を個別に増減させる吐出量増減手段と、直進走行のためのレバー操作が行われた場合であって、前記第一物理量に基づいて前記二つの油圧ポンプの吐出量に差が生じていることを検出したときに、前記吐出量増減手段により吐出量の増減を実行し、増減後の前記第一物理量に基づいて前記二つの油圧ポンプの吐出量が略一致したことを検出したときの第二物理量を、直進走行時の二つの油圧ポンプの吐出量をそれぞれ決定する直進走行条件として記録する直進走行条件記録手段と、直進走行のためのレバー操作が行われたことを検出した場合に、直進走行条件を参照し、該直進走行条件として記録された第二物理量に基づいて、前記二つの油圧ポンプのそれぞれの吐出量を再現させる直進走行条件再現手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第二の発明は、第一の発明に係る油圧ポンプ制御装置であって、前記吐出量増減手段は、前記油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータに導入される制御圧を調節する電磁式圧力制御弁を油圧ポンプ毎に個別に有し、前記第一物理量は、前記二つの油圧ポンプのそれぞれの吐出圧、又は前記左右の走行用油圧モータのそれぞれの排出圧であり、前記第二物理量は、該電磁式圧力制御弁の制御指令値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上述の手段により、本発明は、建設機械の走行直進性が悪化した場合に、その走行直進性を改善できる油圧ポンプ制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明に係る油圧ポンプ制御装置を搭載した油圧ショベル１の斜視図であり、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２の上に旋回機構を介して搭載される上部旋回体３とを有する。
【００１７】
下部走行体２は、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒを備え、油圧ショベル１を前進、後進、旋回或いは曲進させる。また、上部旋回体３は、ブーム４、アーム５及びバケット６、並びに、これらをそれぞれ駆動する油圧シリンダとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９から構成される掘削アタッチメントを備える。
【００１８】
図２は、本発明に係る油圧ポンプ制御装置の油圧回路図であり、油圧ポンプ制御装置１００は、エンジン又は電動モータによって駆動される、一回転当たりの吐出量（ｃｃ／ｒｅｖ）が可変である二つの油圧ポンプ１０L、１０Rから、切換弁１２L、１３Ｌ及び１４Ｌを連通するセンターバイパス管路３０L、又は、切換弁１２R、１３Ｒ及び１４Ｒを連通するセンターバイパス管路３０Rを経て圧油タンク２２まで圧油を循環させる。
【００１９】
切換弁１２L、１２Rはそれぞれ、油圧ポンプ１０L、１０Rが吐出する圧油を走行用油圧モータ４２L、４２Rで循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２０】
また、切換弁１３Ｌは、油圧ポンプ１０Ｌが吐出する圧油を旋回用油圧モータ４４で循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁であり、切換弁１３Ｒは、油圧ポンプ１０Ｒが吐出する圧油をブームシリンダ７へ供給し、また、ブームシリンダ７内の圧油を圧油タンク２２へ排出するために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２１】
また、切換弁１４Ｌは、油圧ポンプ１０Ｌが吐出する圧油をアームシリンダ８へ供給し、アームシリンダ８内の圧油を圧油タンク２２へ排出するために圧油の流れを切り換えるスプール弁であり、切換弁１４Ｒは、油圧ポンプ１０Ｒが吐出する圧油をバケットシリンダ９へ供給し、また、バケットシリンダ９内の圧油を圧油タンク２２へ排出するために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２２】
センターバイパス管路３０L、３０Rは、それぞれ、最も下流にある切換弁１４L、１４Rと圧油タンク２２との間にネガティブコントロール絞り２０L、２０Ｒを備え、油圧ポンプ１０L、１０Rが吐出した圧油の流れを絞ることにより、ネガティブコントロール絞り２０L、２０Rの上流において、油圧ポンプ用レギュレータ４０L、４０Rを制御するための制御圧（以下、「ネガコン圧」とする。）を発生させる圧油管路である。
【００２３】
破線で示される制御圧管路３２L、３２Rは、ネガティブコントロール絞り２０L、２０Rの上流で発生させたネガコン圧を油圧ポンプ用レギュレータ４０L、４０Rに伝達するための制御圧管路である。
【００２４】
ここで、図３を参照しながら、油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒについて説明する。図３は、図２における領域ＩＩＩの拡大図であり、油圧ポンプレギュレータ４０Ｒの概略図である。なお、油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌは、油圧ポンプレギュレータ４０Ｒと左右対称であり、図示を省略するものとする。
【００２５】
油圧ポンプ用レギュレータ４０Rは、油圧ポンプ１０Rの吐出量を制御すべく油圧ポンプ１０Ｒのポンプ容量を変化させるための斜板（ヨーク）を傾転駆動するための傾転アクチュエータ４１Ｒと、傾転アクチュエータ４１Ｒに圧油の給排を行うためのスプール弁機構７０Ｒと、全馬力制御時にスプール弁機構７０Ｒのスプール弁７００Ｒを変位させるための全馬力制御部５３Ｒと、ネガティブコントロール制御時にスプール弁７００Ｒを変位させるためのネガコン制御部７１Ｒと、傾転アクチュエータ４１Ｒの駆動変位をスプール弁７００Ｒにフィードバックするためのフィードバックレバー７２Ｒとからなる駆動機構である。
【００２６】
傾転アクチュエータ４１Ｒは、一端に大径受圧部ＰＲ１を有すると共に他端に小径受圧部ＰＲ２を有する作動ピストン４１０Ｒと、大径受圧部ＰＲ１に対応する受圧室４１１Ｒと、小径受圧部ＰＲ２に対応する受圧室４１２Ｒとからなり、受圧室４１１Ｒにはスプール弁７００Ｒを介して油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧Ｐ２が導入され、又は受圧室４１１Ｒからスプール弁７００Ｒを介して圧油が排出され、受圧室４１２Ｒには油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧Ｐ２がそれぞれ導入される。作動ピストン４１０Ｒは、受圧室４１１Ｒに圧油が導入されて受圧室４１２Ｒ側に変位すると油圧ポンプ１０Ｒの斜板（ヨーク）を小流量側に傾転駆動する。
【００２７】
スプール弁機構７０Ｒは、油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧Ｐ２がそれぞれ導入される第１ポートと、圧油タンク２２に連通する第２ポートと、受圧室４１１Ｒに連通する出力ポートとを有し、第１ポートと出力ポートとを連通する第１位置（スプール弁７００Ｒの左側の室）、第２ポートと出力ポートとを連通する第２位置（スプール弁７００Ｒの右側の室）、又は第１ポート、第２ポートのいずれも出力ポートに連通しない中立位置（スプール弁７００Ｒの中央の室）とに選択的に切り換えられるスプール弁７００Ｒと、スプール弁７００Ｒを第２位置に変位させる方向に付勢するばね７０１Ｒとからなる。
【００２８】
全馬力制御部５３Ｒは、スプール弁７００Ｒを第１位置に変位させる方向に押圧可能なサーボピストン５３０Ｒと、サーボピストン５３０Ｒを押圧状態から復帰させるばね５３１Ｒと、サーボピストン５３０Ｒに設けられた受圧部ＰＲ３に対応し油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧Ｐ２が導入される受圧室５３２Ｒと、受圧部ＰＲ４に対応し油圧ポンプ１０Ｌの吐出圧Ｐ１が導入される受圧室５３３Ｒと、受圧部ＰＲ５に対応し後述する電磁弁５２の制御圧が導入される受圧室５３４Ｒとからなる。なお、全馬力制御部５３Ｌでは、受圧室５３２Ｌに油圧ポンプ１０Ｌの吐出圧Ｐ１が導入され、受圧室５３３Ｌに油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧Ｐ２が導入される。
【００２９】
ネガコン制御部７１Ｒは、スプール弁７００Ｒを第１位置に変位させる方向に押圧可能なサーボピストン７１０Ｒと、サーボピストン７１０Ｒを押圧状態から復帰させるばね７１１Ｒと、サーボピストン７１０Ｒに設けられた受圧部ＰＲ６に対応しシャトル弁７３Ｒを介して制御圧管路３２Ｒの制御圧、又は、後述する電磁弁５１Ｒの制御圧が導入される受圧室７１２Ｒとからなる。
【００３０】
フィードバックレバー７２Ｒは、サーボピストン５３０Ｒ又はサーボピストン７１０Ｒの変位によってスプール弁７００Ｒが第１位置又は第２位置に切り換えられ、受圧室４１１Ｒに圧油が導入され或いは受圧室４１１Ｒから圧油が排出されることにより作動ピストン４１０Ｒが移動したときにその移動量を物理的にスプール弁７００Ｒにフィードバックし、中立位置に復帰させるためのリンク機構である。
【００３１】
このような構成により、油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｒは、サーボピストン５３０Ｒ又はサーボピストン７１０Ｒに導入される制御圧が大きいほど油圧ポンプ１０Ｒの吐出量を減少させ、導入される制御圧が小さいほど油圧ポンプ１０Ｒの吐出量を増加させるようにする。
【００３２】
図２に示すように、油圧ショベル１における何れの油圧アクチュエータも利用されていない場合（以下、「待機モード」とする。）、油圧ポンプ１０L、１０Rが吐出する圧油は最小流量となっているが、このとき、センターバイパス管路３０L、３０Rを通ってネガティブコントロール絞り２０L、２０Rの上流で発生するネガコン圧は、所定圧となって制御圧管路３２Ｌ、３２Ｒによりシャトル弁７３Ｌ、７３Ｒを介して油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒに伝達されている。
【００３３】
油圧ポンプ用レギュレータ４０L、４０Rは、ネガコン制御部７１Ｌ、７１Ｒに導入されるネガコン圧に応じた位置にスプール弁７００Ｌ、７００Ｒを変位させており、この変位に連動して傾転アクチュエータ４１Ｌ、４１Ｒが駆動され、油圧ポンプ１０L、１０Rの吐出量を最小吐出量まで減少させ、その結果、吐出した圧油がセンターバイパス管路３０Ｌ、３０Ｒを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制するようにする。
【００３４】
一方、油圧ショベル１における何れかの油圧アクチュエータが利用された場合、油圧ポンプ１０L、１０Rが吐出する圧油は、その油圧アクチュエータに対応する切換弁を介してその油圧アクチュエータに流れ込み、ネガティブコントロール絞り２０L、２０Rに至る流量を更に減少或いは消滅させ、ネガティブコントロール絞り２０L、２０Rの上流で発生するネガコン圧を所定圧未満にまで低下させる。
【００３５】
その結果、油圧ポンプ用レギュレータ４０L、４０Rは、油圧ポンプ１０L、１０Rの吐出量をネガコン圧に応じたレベルにまで増大させ、各油圧アクチュエータに十分な圧油を循環させ、各アクチュエータの駆動を確かなものとする。
【００３６】
上述のような構成により、油圧ポンプ制御装置１００は、待機モードにおいては、油圧ポンプ１０L、１０Rにおける無駄なエネルギー消費（油圧ポンプ１０L、１０Rの吐出する圧油がセンターバイパス管路３０Ｌ、３０Ｒで発生させるポンピングロス）を抑制しながらも、各種油圧アクチュエータを作動させる場合には、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒから必要十分な圧油を各種油圧アクチュエータに確実に供給できるようにする。
【００３７】
走行レバー４６Ｌ、４６Ｒはそれぞれ、左右の走行用油圧モータ４２Ｌ、４２Ｒのそれぞれに対応する切換弁１２Ｌ、１２Ｒをストロークさせるためのリモコン弁であり、コントロールポンプ５０が吐出する圧油を利用してレバー操作量に応じた制御圧を、切換弁１２Ｌ、１２Ｒの左右何れかのパイロットポートに導入させる。
【００３８】
ブーム操作レバー、アーム操作レバー、バケット操作レバー及び旋回レバー（何れも図示せず。）はそれぞれ、ブーム４の起伏、アーム５の上げ下げ、バケット６の開閉、及び、上部旋回体３の旋回を操作するためのリモコン弁であり、走行レバー４６Ｌ、４６Ｒと同様、コントロールポンプ５０が吐出する圧油を利用してレバー操作量に応じた制御圧を、それぞれに対応する切換弁１３Ｌ、１３Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒの左右何れかのパイロットポートに導入させる。
【００３９】
コントロールポンプ５０は、各種操作レバーに供給される制御用圧油に加え、制御圧管路３５Ｌ、３５Ｒ、３７を流れる制御圧を調圧する電磁弁５１Ｌ、５１Ｒ、５２への元圧を吐出するための油圧ポンプであり、所定の吐出圧（例えば、４ＭＰａである。）で制御用圧油を継続的に吐出する固定容量型の油圧ポンプである。
【００４０】
電磁弁５１Ｌ、５１Ｒ、５２は、それぞれ、制御圧管路３５Ｌ、３５Ｒ、３７上に配置される電磁比例減圧弁（圧力制御弁）であり、メインコントローラ６０から供給される電流の大きさに応じて制御圧管路３５Ｌ、３５Ｒ、３７内の制御圧を調節する。なお、電磁弁５２は、エンジン又は電動モータの回転数に応じて油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を変化させる、いわゆるスピードセンシング制御に用いられる電磁比例減圧弁である
圧力センサＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ９はそれぞれ、制御圧管路３５Ｌ、３５Ｒ、３７内の制御圧を測定するためのセンサであり、圧力センサＰＳ３、ＰＳ４はそれぞれ、左走行レバー４６Ｌのレバー操作量に応じて発生する制御圧を検出するためのセンサである。
【００４１】
また、圧力センサＰＳ５、ＰＳ６はそれぞれ、右走行レバー４６Ｒのレバー操作量に応じて発生する制御圧を検出するためのセンサであり、圧力センサＰＳ７、ＰＳ８はそれぞれ、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧を検出するためのセンサである。
【００４２】
メインコントローラ６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＮＶＲＡＭ(Non-Volatile Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータを含み、レバー操作検出手段、走行状態検出手段、吐出量増減手段、直進走行条件記録手段、及び、直進走行条件再現手段のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、各手段に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００４３】
レバー操作検出手段は、レバーの操作内容を検出するための手段であり、例えば、圧力センサＰＳ３〜ＰＳ６の出力を受信しながら、走行レバー４６Ｌ、４６Ｒのレバー操作量、操作方向、傾倒速度等を検出する。
【００４４】
走行状態検出手段は、油圧ショベル１の走行状態の指標となる物理量を検出するための手段であり、例えば、圧力センサＰＳ７、ＰＳ８の出力を受けて油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧を走行状態の指標として検出する。
【００４５】
また、走行状態検出手段は、走行用油圧モータ４２Ｌ、４２Ｒのそれぞれと圧油タンク２２との間に配置された絞りで発生する圧力を測定する圧力センサ（図示せず。）の出力を受けて走行用油圧モータ４２Ｌ、４２Ｒの排出圧を検出しながら走行状態を検出するようにしてもよい。
【００４６】
吐出量増減手段は、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を個別に増減させるための手段であり、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒに供給する制御電流を制御しながら油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒに導入される制御圧を調節し、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を個別に増減させる。
【００４７】
直進走行条件記録手段は、直進走行条件を記録するための手段であり、例えば、レバー操作検出手段により最大操作量で油圧ショベル１を前方へ直進させるための操作（同一方向への操作）が行われたことを検出し、学習スイッチ６１がオンであることを検出し、走行状態検出手段によって検出された油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧Ｐ１、Ｐ２に所定値ΔＰ１以上の差があることを検出し、かつ、左右の走行レバーの傾倒開始後、所定期間内の油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧の変動幅がそれぞれ所定範囲内にある場合に、走行直進性改善処理を実行する。
【００４８】
学習スイッチ６１は、走行直進性改善処理の実行・不実行を選択するためのスイッチであり、例えば、キャブ内に設置されるオン・オフスイッチであって、スイッチのオン・オフを表す制御信号をメインコントローラ６０に対して出力する。
【００４９】
「直進走行条件」とは、油圧ショベル１を直進走行させる際の電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の指令値であり、例えば、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの中間出力（最小値と最大値との間の任意の指令値による制御圧が出力される状態）の場合に、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒが最大吐出量となるような設定の指令電流値が、油圧ショベル１の出荷時に個別に初期値として設定されている。
【００５０】
「走行直進性改善処理」とは、平坦地において曲進する下部走行体２の走行直進性を改善させる処理をいい、油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒのそれぞれに導入される制御圧を調節する電磁弁５１Ｌ、５１Ｒのための制御電流の指令値を変化させて、吐出圧の高い方の油圧ポンプの吐出量を低減するか、又は、吐出圧の低い方の油圧ポンプの吐出量を増大させて直進状態を確保し、直進状態となったときの電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の指令値を、直進走行条件としてＮＶＲＡＭに記録する。なお、直進走行条件記録手段は、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の初期値を固定的に記録しておき、それとは別に制御電流の指令値の初期値に対する増減量のみを記録するものであってもよい。
【００５１】
直進走行条件再現手段は、ＮＶＲＡＭに記録された直進走行条件を再現するための手段であり、例えば、油圧ショベル１が前方に直進するよう走行レバー４６Ｌ、４６Ｒが操作された場合に、直進走行条件を参照して電磁弁５１Ｌ、５１Ｒにより油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒに導入される制御圧の大きさを調整して油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を設定する。
【００５２】
次に、図４〜図６を参照しながら、走行直進性改善処理について説明する。
【００５３】
図４は、下部走行体２の移動経路と油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量及び吐出圧との関係を示す図であり、図４（Ａ）は、下部走行体２の平坦地における移動経路を示す図であり、図４（Ｂ）は、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量の時間的推移を示すグラフであり、図４（Ｃ）は、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧の時間的推移を示すグラフである。
【００５４】
また、図５は、左右の走行レバー４６Ｌ、４６Ｒの双方が最大レバー操作量で前進方向に傾倒された場合における油圧ポンプ制御装置１００の状態を示す油圧回路図であって、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度にバラツキがなく下部走行体２が操作者の意図通りに直進しており、直進走行条件記録手段による走行直進性の改善の必要がない状態を示す。
【００５５】
一方で、図６は、図５と同様に、左右の走行レバー４６Ｌ、４６Ｒの双方が最大レバー操作量で前進方向に傾倒された場合における油圧ポンプ制御装置１００の状態を示す油圧回路図であるが、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度にバラツキがあり下部走行体２が操作者の意に反して左方向に僅かに曲進していたので、直進走行条件記録手段による走行直進性の改善が行われた状態を示す。
【００５６】
図４（Ａ）に示すように、下部走行体２は、左右の走行レバー４６Ｌ、４６Ｒが前進方向に最大レバー操作量で傾倒されると、本来的には移動経路Ｒ１に沿って直進するが、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの磁気ヒステリシス特性の経時変化や初期バラツキ、油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒのバネ定数の経時変化や初期バラツキ等により本来同量であるべき油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量に差異が生じていたりすることによって左クローラ２Ｌの回転速度よりも右クローラ２Ｒの回転速度が大きくなったときには、移動経路Ｒ３に沿って曲進することとなる。
【００５７】
このとき、図４（Ｂ）に示すように、油圧ポンプ１０Ｒの吐出量は、Ｑ２であり、油圧ポンプ１０Ｌの吐出量はＱ２よりも小さいＱ１であるため、走行用油圧モータ４２Ｒの方が走行用油圧モータ４２Ｌよりも回転速度が大きくなって、下部走行体２が曲進してしまう。
【００５８】
通常、左右の走行レバー４６Ｌ、４６Ｒが前進方向に最大レバー操作量で傾倒された場合、切換弁１２Ｌ、１２Ｒはそれぞれ、左右の走行レバー４６Ｌ、４６Ｒからの制御圧をパイロットポートで受けてスプールをストロークさせ、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒが吐出する圧油を走行用油圧モータ４２Ｌ、４２Ｒにスプールの最大流量で供給させて（図５において、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒが吐出する圧油の流れを黒色の太線矢印で示す。）、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒを前進方向に同じ速度で回転させるようにする。
【００５９】
ところが、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量に差異が生じることで、走行用油圧モータ４２Ｒの方が走行用油圧モータ４２Ｌよりも回転速度が大きくなると、右クローラ２Ｒが左クローラ２Ｌよりも相対的に前に進もうとするため、下部走行体２が曲進してしまう。このとき、右クローラ２Ｒを駆動する走行用油圧モータ４２Ｒは相対的に前進が遅れる左クローラ２Ｌを引っ張る負荷も負担することになり、この負荷の増加によって油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧が上昇する。逆に、走行用油圧モータ４２Ｒが負荷の一部を負担することによって、左クローラ２Ｌを駆動する走行用油圧モータ４２Ｌは駆動負荷が軽減され、油圧ポンプ１０Ｌの吐出圧が低下する。従って、このような状態では、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧Ｐ１、Ｐ２には、図４（Ｃ）に示すように大きな差が生じることになる。
【００６０】
なお、メインコントローラ６０は、レバー操作検出手段により、圧力センサＰＳ４及びＰＳ６の出力に基づいて、左右の走行レバー４６Ｌ、４６Ｒが前進方向に最大レバー操作量で傾倒されたことを検出している。
【００６１】
また、メインコントローラ６０は、走行状態検出手段により、圧力センサＰＳ７及びＰＳ８の出力を受けて油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧Ｐ１、Ｐ２を検出し、直進走行条件記録手段により、吐出圧Ｐ１、Ｐ２に所定値ΔＰ１以上の差が生じていることを検出している。
【００６２】
また、メインコントローラ６０は、学習スイッチ６１がオンであることを検出して、直進走行条件記録手段により、直進開始から所定時間の間の吐出圧Ｐ１、Ｐ２がそれぞれ所定の変動幅内に収まっているか否かを監視している。
【００６３】
変動がない状態で所定時間が経過した後、時刻Ｔ１において、直進走行条件記録手段は、吐出圧の高い油圧ポンプ１０Ｒの吐出量を減少させるべく、吐出量増減手段により、電磁弁５１Ｒに供給される制御電流の指令値を一回の処理サイクル毎に所定幅で増大させる。
【００６４】
制御電流の増大指令を受けた電磁弁５１Ｒは、コントロールポンプ５０が吐出する圧油を調圧して、制御圧管路３５Ｒ内の圧力を上昇させる。
【００６５】
制御電流に応じた圧力まで上昇させられた制御圧管路３５Ｒ内の圧油は、シャトル弁７３Ｒを介して油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｒに至り（図６の矢印ＡＲ１参照。）、その結果、油圧ポンプ１０Ｒの吐出量を減少させる。
【００６６】
吐出量が減少させられた油圧ポンプ１０Ｒは、走行用油圧モータ４２Ｒに供給される圧油の流量を減少させ（図６において、その流量が減少させられた圧油の流れを灰色の太線矢印で示す。）、右クローラ２Ｒの回転速度を低下させる。
【００６７】
コントローラ６０は、直進走行条件記録手段により、吐出圧Ｐ１、Ｐ２の差が所定値ΔＰ２(ゼロに近い小さい値)以下になったことを検出するまで処理を繰り返して、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度を同調させる。
【００６８】
図４（Ｂ）は、時刻Ｔ１において、吐出量増減手段により、電磁弁５１Ｒに供給される制御電流の指令値の増大処理が開始され、右クローラ２Ｒを回転させる走行用油圧モータ４２Ｒに圧油を供給する油圧ポンプ１０Ｒの吐出量が減少し始めたことを示し、図４（Ｃ）は、時刻Ｔ１において、吐出量増減手段により、電磁弁５１Ｒに供給される制御電流の指令値の増大処理が開始されたことによって、油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧が低減し始め、油圧ポンプ１０Ｌの吐出圧が増加し始めたことを示す。
【００６９】
また、図４（Ｂ）は、時刻Ｔ２において、油圧ポンプ１０Ｌの吐出量が値Ｑ１まで減少した時点で吐出量増減手段による電磁弁５１Ｒに供給される制御電流の指令値の増大処理が終了したことを示し、図４（Ｃ）は、時刻Ｔ２において、油圧ポンプ１０Ｒの吐出圧と油圧ポンプ１０Ｌの吐出圧とがほぼ一致する状態（吐出圧Ｐ１、Ｐ２の差が所定値ΔＰ２以下である。）になったことを示す。
【００７０】
コントローラ６０は、直進走行条件記録手段により、時刻Ｔ２の時点における電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の指令値を、直進走行条件としてＮＶＲＡＭに記録する。
【００７１】
なお、詳細には、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒは、制御電流の指令値に上限値と下限値を有しているため、電磁弁５１Ｒの制御電流の増大処理によって上限値に到達してしまう場合には、電磁弁５１Ｌの制御電流の低減処理に切り換えている。この場合も、電磁弁５１Ｌに供給される制御電流の指令値は一回の処理サイクル毎に所定量低減させるようにしている。
【００７２】
このようにして、回転が速い方の右クローラ２Ｒの回転速度を、回転が遅い方の左クローラ２Ｌの回転速度に同調させ、図４（Ａ）の移動経路Ｒ２で示すように、下部走行体２の走行直進性を改善させるようにする。
【００７３】
次に、図７を参照しながら、走行直進性改善処理の流れについて説明する。なお、図７は、走行直進性改善処理の流れを示すフローチャートであり、メインコントローラ６０は、左右の走行レバーの双方が最大レバー操作量で前進方向に傾倒された場合であって、学習スイッチ６１が押下されており、かつ、左右の走行レバーの傾倒開始後、所定期間内の油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧の変動幅が所定範囲内にある場合に、この走行直進性改善処理を実行するものとする。
【００７４】
なお、油圧ショベル１の下部走行体２は、この走行直進性改善処理が行われない場合、左方向に僅かに曲がりながら前進し、図４（Ａ）における移動経路Ｒ３を辿るものとする。
【００７５】
最初に、メインコントローラ６０は、吐出圧の高い油圧ポンプが二つの油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの何れであるかを判断する（ステップＳ１）。
【００７６】
吐出圧の高い油圧ポンプが油圧ポンプ１０Ｌの場合（ステップＳ１の左油圧ポンプ）、メインコントローラ６０は、電磁弁５１Ｌの現在の制御電流の指令値に所定幅ΔＩだけ加算した値が、電磁弁５１Ｌの制御上の上限値以下か否かを判断する（ステップＳ２）。
【００７７】
電磁弁５１Ｌの現在の制御電流の指令値に所定幅ΔＩだけ加算した値が、電磁弁５１Ｌの制御上の上限値以下であると判断した場合（ステップＳ２の上限値以下）、メインコントローラ６０は、電磁弁５１Ｌの制御電流の指令値を所定幅ΔＩだけ増大させ、油圧ポンプ１０Ｌの吐出量を減少させる（ステップＳ３）。
【００７８】
一方、電磁弁５１Ｌの現在の制御電流の指令値に所定幅ΔＩだけ加算した値が、電磁弁５１Ｌの制御上の上限値を超えていると判断した場合（ステップＳ２の上限値超過）、メインコントローラ６０は、電磁弁５１Ｒの現在の制御電流の指令値から所定幅ΔＩだけ減算した値が、電磁弁５１Ｒの制御上の下限値以上か否かを判断する（ステップＳ４）。
【００７９】
電磁弁５１Ｒの現在の制御電流の指令値から所定幅ΔＩだけ減算した値が、電磁弁５１Ｒの制御上の下限値以上であると判断した場合（ステップＳ４の下限値以上）、メインコントローラ６０は、電磁弁５１Ｒの制御電流の指令値を所定幅ΔＩだけ減少させ、油圧ポンプ１０Ｒの吐出量を増大させる（ステップＳ５）。
【００８０】
電磁弁５１Ｒの現在の制御電流の指令値から所定幅ΔＩだけ減算した値が、電磁弁５１Ｒの制御上の下限値未満であると判断した場合（ステップＳ４の下限値未満）、メインコントローラ６０は、故障フラグをセットし処理を終了する（ステップＳ６）。
【００８１】
吐出圧の高い油圧ポンプが油圧ポンプ１０Ｒの場合（ステップＳ１の右油圧ポンプ）、吐出圧の高い油圧ポンプが油圧ポンプ１０Ｌの場合と同様に、メインコントローラ６０は、電磁弁５１Ｒの制御電流の指令値を制御上の上限値を超えない範囲で所定幅ΔＩずつ増大させていって、油圧ポンプ１０Ｒの吐出量を減少させ（ステップＳ７、ステップＳ８）、或いは、電磁弁５１Ｌの制御電流の指令値を制御上の下限値を下回らない範囲で所定幅ΔＩずつ減少させていって、油圧ポンプ１０Ｌの吐出量を増大させるようにする（ステップＳ９、ステップＳ１０）。
【００８２】
その後、メインコントローラ６０は、吐出圧Ｐ１、Ｐ２の差が所定値ΔＰ２以下となったか否かを判断し（ステップＳ１２）、所定値ΔＰ２以下となった時点の電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の指令値を直進走行条件としてＮＶＲＡＭに記録し、処理を終了する（ステップＳ１３）。また、吐出圧Ｐ１、Ｐ２の差が所定値ΔＰ２以下となっていないときには、処理をリターンし、ステップＳ１乃至ステップＳ１２を繰り返す。
【００８３】
なお、コントローラ６０は、レバー操作検出手段により、最大操作による直進走行状態が解除されたことを検出した場合や、学習スイッチ６１がオフにされたことを検出した場合には、走行直進性改善処理を中止する。
【００８４】
このようにして、走行直進性改善処理によって記録された直進走行時の電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の指令値は、直進走行条件再現手段により、通常の直進走行時に適用されて、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量が同一に維持される。
【００８５】
このように、回転速度が速い方の右クローラ２Ｒの回転速度を低下させ、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度を同調させることで、下部走行体２の走行直進性を改善するので、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒのうちの少なくとも一方が既に最大吐出量で圧油を吐出している場合にも左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度を同調させることができる。
【００８６】
また、メインコントローラ６０は、走行直進性の改善内容をＮＶＲＡＭに記録し、次回の直進走行時にその改善内容を再現させることができるので、改善処理の実行を操作者に強いるのを回避することができる。また、直進走行する場合には、改善内容に基づいて油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量が予め再現されるため、直進走行を開始した後に一旦曲進し、その後に補正されるというようなことは生じない。
【００８７】
以上の構成により、油圧ポンプ制御装置１００は、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を個別に補正して左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度の違いを打ち消すことで、下部走行体２の走行直進性を改善することができる。
【００８８】
また、油圧ポンプ制御装置１００は、油圧ポンプ用レギュレータ４０Ｌ、４０Ｒが正常に動作し、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒが同じ吐出量で圧油を吐出しているにもかかわらず、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度にバラツキが生じ下部走行体２が曲進するような場合であっても、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒのそれぞれの吐出量を積極的に異ならせて左右のクローラ２Ｌ、２Ｒの回転速度の違いを打ち消すことで、走行直進性を改善することができる。
【００８９】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００９０】
例えば、上述の実施例において、油圧ポンプ制御装置１００は、シャトル弁７３Ｌ、７３Ｒを介してネガコン制御部７１Ｌ、７１Ｒに選択的に導入されるネガコン圧（ネガコン制御時に油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を調節するために導入される圧力）、又は、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒによる制御圧（直進走行時に走行直進性を改善するために導入される圧力）に応じて、油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を制御するが、ネガコン圧を検出するセンサを設け、そのセンサが検出したネガコン圧に応じて、直進走行時ばかりでなくネガコン制御時にも電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御圧をネガコン制御部７１Ｌ、７１Ｒに導入させて油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出量を制御するようにし、制御圧管路３２Ｌ、３２Ｒ及びシャトル弁７３Ｌ、７３Ｒを省略するようにしてもよい。
【００９１】
また、上述の実施例において、左右の走行レバーの双方が最大レバー操作量で前進方向に傾倒された場合に、走行直進性処理を実行するものとしているが、左右の走行レバーの双方が最大よりは小さい所定の同じレバー操作量で前進方向に傾倒された場合に、走行直進性処理を実行するものとしてもよい。
【００９２】
また、上述の実施例において、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒは電流値で制御するものを例示しているが、これに代えて、デューティ制御するものとし、このデューティ制御の指令値を直進走行条件としてＮＶＲＡＭに記録するようにしてもよい。
【００９３】
また、上述の実施例において、電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御電流の指令値は、一回のサイクル毎に所定幅だけ増減させるようにしているが、これに代えて、その時点の油圧ポンプ１０Ｌ、１０Ｒの吐出圧の差が大きいほど増減幅を大きくするように可変としてもよい。
【００９４】
また、上述の実施例において、吐出圧の高い油圧ポンプの吐出量を低減する処理を先に実行するようにしているが、吐出圧の低い油圧ポンプの吐出量を増大させる処理を先に実行し、この増大処理により電磁弁５１Ｌ、５１Ｒの制御上の下限値に達した場合に、吐出圧の高い油圧ポンプの吐出量を低減させる処理に切り換えるようにしてもよい。
【００９５】
また、上述の実施例は、油圧ショベル１を前方に直進させる場合について説明するが、油圧ショベル１を後方に直進させる場合にも同様の説明が適用されるものとする。
【００９６】
また、上述の実施例は、油圧回路図において、左右のクローラ２Ｌ、２Ｒを駆動する走行用油圧モータ４２Ｌ、４２Ｒと、上部旋回体３の何れかのアクチュエータ（例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９又は旋回用油圧モータ４４である。）とが同時に操作された場合に、下部走行体２の直進性を高めるために油圧ポンプ１０Ｌのみから左右の走行用油圧モータ４２Ｌ、４２Ｒに圧油を循環させるための走行直進弁を省略しているが、そのような構
成を本発明に適用することを妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係る油圧ポンプ制御装置を搭載した油圧ショベルの斜視図である。
【図２】本発明に係る油圧ポンプ制御装置の状態を示す油圧回路図である。
【図３】図２の領域ＩＩＩの拡大図である。
【図４】下部走行体の移動経路と油圧ポンプの吐出量及び吐出圧の推移との間の関係を示す図である。
【図５】左右の走行レバーの双方が同じレバー操作量だけ前進方向に傾倒された場合における油圧ポンプ制御装置の状態を示す油圧回路図（その１）である。
【図６】左右の走行レバーの双方が同じレバー操作量だけ前進方向に傾倒された場合における油圧ポンプ制御装置の状態を示す油圧回路図（その２）である。
【図７】走行直進性改善処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・油圧ショベル  ２・・・下部走行体  ２Ｌ、２Ｒ・・・クローラ  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ５・・・アーム  ６・・・バケット  ７・・・ブームシリンダ  ８・・・アームシリンダ  ９・・・バケットシリンダ  １０L、１０R・・・油圧ポンプ  １２Ｌ、１２Ｒ、１３Ｌ、１３Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒ・・・切換弁  ２０Ｌ、２０Ｒ・・・ネガティブコントロール絞り  ２２・・・圧油タンク  ３０Ｌ、３０Ｒ・・・センターバイパス管路  ３２Ｌ、３２Ｒ、３５Ｌ、３５Ｒ・・・制御圧管路  ４０Ｌ、４０Ｒ・・・油圧ポンプ用レギュレータ  ４１Ｌ、４１Ｒ・・・傾転アクチュエータ  ４２Ｌ、４２Ｒ・・・走行用油圧モータ  ４４・・・旋回用油圧モータ  ４６Ｌ、４６Ｒ・・・走行レバー  ５０・・・コントロールポンプ  ５１Ｌ、５１Ｒ、５２・・・電磁弁  ５３Ｌ、５３Ｒ・・・全馬力制御部  ６０・・・メインコントローラ  ６１・・・学習スイッチ  ７０Ｌ、７０Ｒ・・・スプール弁機構  ７１Ｌ、７１Ｒ・・・ネガコン制御部  ７２Ｌ、７２Ｒ・・・フィードバックレバー  ７３Ｌ、７３Ｒ・・・シャトル弁  １００・・・油圧ポンプ制御装置  ＰＳ１〜ＰＳ９・・・圧力センサ
【図１】
2010078047.tif 000003
【図２】
2010078047.tif 000004
【図３】
2010078047.tif 000005
【図７】
2010078047.tif 000006
【図４】
2010078047.tif 000007
【図５】
2010078047.tif 000008
【図６】
2010078047.tif 000009