(57)【要約】車体コントローラ７０Ａは環境センサ７５〜８３の検出信号に基づきトルク補正値を演算する補正制御部７０Ａｂを有し、基本制御部７０Ａａで制御される油圧ポンプの最大吸収トルクを補正する。エンジンコントローラ７０Ｂは環境センサ７５〜８３の検出信号に基づき噴射補正値を演算する補正制御部７０Ｂｂを有し、基本制御部７０Ｂａで制御される燃料噴射装置１４の燃料噴射状態を補正する。コントローラ７０Ａ，７０Ｂは更に演算要素変更部１７１，１８１を有し、通信コントローラ７０Ｃは外部端末１５０より取得した変更データが演算要素変更部１７１，１８１にダウンロードされ、補正制御部７０Ａｂ，７０Ｂｂに含まれる該当する演算要素を変更する。これによりいかなる環境においても、油圧ポンプの最大吸収トルク又は燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行い、建設機械の性能を十分に発揮させることができる。
2004018877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機（１０）と、この原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプ（１，２）と、前記原動機の燃料噴射を制御する燃料噴射装置（１４）と、前記原動機の目標回転数を指令する入力手段（７１）と、前記原動機の実回転数を検出する回転数検出手段（７２）と、前記入力手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する燃料噴射制御手段（７０Ｂ、７０Ｂａ）と、前記入力手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するポンプトルク制御手段（７，８，３２，７０Ａ、７０Ａａ）とを有する建設機械の信号処理装置において、
前記原動機（１０）又は前記油圧ポンプ（１，２）の環境に係わる状態量を検出し対応する環境検出信号をそれぞれ出力する複数の環境検出手段（７５〜８３）と、
前記環境検出信号を入力し、これに基づき前記燃料噴射制御手段（７０Ｂ、７０Ｂａ）により制御される前記燃料噴射装置（１４）の燃料噴射状態と前記ポンプトルク制御手段（７，８，３２，７０Ａ、７０Ａａ）により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクの少なくとも一方を補正する環境補正手段（７０Ａｂ，７０ｉ，７０Ｂｂ，７０ｘ１〜７０ｘ４）と、
前記燃料噴射制御手段、前記ポンプトルク制御手段および前記環境補正手段の少なくとも１つに含まれる演算要素を変更するための変更データを通信により外部端末（１５０）から取得する通信制御手段（７０Ｃ）と、
前記通信制御手段で取得した変更データに基づいて前記演算要素を変更する演算要素変更手段（１７１，１８１）とを備えることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定のトルク補正用演算要素を用いて前記ポンプトルク制御手段（７，８，３２，７０Ａ、７０Ａａ）により制御される前記油圧ポンプ（１，２）の最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段（７０Ａｂ，７０ｉ）であり、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記トルク補正用演算要素を変更するための変更データを前記外部端末（１５０）から取得する手段であり、前記演算要素変更手段（１７１）はその変更データに基づいて前記トルク補正用演算要素を変更する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定の噴射補正用演算要素を用いて前記燃料噴射制御手段（７０Ｂ、７０Ｂａ）により制御される前記燃料噴射装置（１４）の燃料噴射状態を補正する燃料噴射補正手段（７０Ｂｂ，７０ｘ１〜７０ｘ４）であり、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記噴射補正用演算要素を変更するための変更データを前記外部端末（１５０）から取得する手段であり、前記演算要素変更手段（１８１）はその変更データに基づいて前記噴射補正用演算要素を変更する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定のトルク補正用演算要素を用いて前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段（７０Ａｂ，７０ｉ）と、前記環境検出信号に基づき所定の噴射補正用演算要素を用いて前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を補正する燃料噴射補正手段（７０Ｂｂ，７０ｘ１〜７０ｘ４）とを含み、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記トルク補正用演算要素及び噴射補正用演算要素を変更するための変更データを前記外部端末（１５０）から取得する手段であり、前記演算要素変更手段（１７１，１８１）はその変更データに基づいて前記トルク補正用演算要素及び噴射補正用演算要素を変更する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記ポンプトルク制御手段（７，８，３２，７０Ａ、７０Ａａ）は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定のトルク制御用演算要素を用いて前記油圧ポンプ（１，２）の最大吸収トルクを制御する手段であり、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記トルク制御用演算要素を変更するための変更データを前記外部端末（１５０）から取得する手段であり、前記演算要素変更手段（１７１）はその変更データに基づいて前記トルク制御用演算要素を変更する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記燃料噴射制御手段（７０Ｂ、７０Ｂａ）は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定の噴射制御用演算要素を用いて前記燃料噴射装置（１４）の燃料噴射状態を制御する手段であり、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記噴射制御用演算要素を変更するための変更データを前記外部端末（１５０）から取得する手段であり、前記演算要素変更手段（１８１）はその変更データに基づいて前記噴射制御用演算要素を変更する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記ポンプトルク制御手段（７，８，３２，７０Ａ、７０Ａａ）は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定のトルク制御用演算要素を用いて前記油圧ポンプ（１，２）の最大吸収トルクを制御する手段であり、
前記燃料噴射制御手段（７０Ｂ、７０Ｂａ）は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定の噴射制御用演算要素を用いて前記燃料噴射装置（１４）の燃料噴射状態を制御する手段であり、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記トルク制御用演算要素及び噴射制御用演算要素を変更するための変更データを前記外部端末（１５０）から取得する手段であり、前記演算要素変更手段（１７１，１８１）はその変更データに基づいて前記トルク制御用演算要素及び噴射制御用演算要素を変更する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、
前記環境検出手段（７５〜８３）で検出した環境検出信号を含む各種情報を収集する情報収集手段（１７２，１８２）を更に備え、
前記通信制御手段（７０Ｃ）は、前記情報収集手段で取得した各種情報を通信により前記外部端末（１５０）に出力することを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項９】
請求項８記載の建設機械の信号処理装置において、
前記原動機（１０）又は前記油圧ポンプ（１，２）の動作状況に係わる状態量を検出し対応する動作検出信号を出力する動作検出手段（７３−１，７３−２，８４−１，８４−２）を更に備え、
前記情報収集手段（１７２，１８２）は、前記環境検出手段（７５〜８３）で検出した環境検出信号と前記動作検出手段で検出した動作検出信号を含む各種情報を収集する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の建設機械の信号処理装置において、前記通信制御手段（７０Ｃ）は通信線を介し前記外部端末（１５０）と通信を行うことを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項記載の建設機械の信号処理装置において、前記通信制御手段（７０Ｃ）は無線により前記外部端末（１５０）と通信を行うことを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１記載の建設機械の信号処理装置において、前記環境検出手段（７５〜８３）は、前記原動機の吸気圧力、吸気温度、排気温度、排気圧力、冷却水水温、潤滑油圧力、潤滑油温度、及び、大気圧、燃料温度、作動油温度のうち、少なくとも１つの環境因子を検出する手段であることを特徴とする建設機械の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、その建設機械に設けられる建設機械の信号処理装置に関するものである。
【背景技術】  油圧ショベル等の建設機械は、一般に、原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより少なくとも１つの可変容量型の油圧ポンプを回転駆動し、油圧ポンプから吐出される圧油により油圧アクチュエータを駆動し、必要な作業を行っている。このディーゼルエンジンにはアクセルレバー等の目標回転数を指令する入力手段が備えられ、この目標回転数に応じて燃料噴射量が制御され、回転数が制御される。
このような油圧建設機械におけるエンジンと油圧ポンプの制御に関し、元来、目標回転数に対して回転数センサからの実エンジン回転数との差（回転数偏差）を求め、この回転数偏差を使って油圧ポンプの入力トルクを制御する、いわゆるスピードセンシング制御が行われていた。この制御の目的は、目標回転数に対して検出された実エンジン回転数が低下した場合、油圧ポンプの負荷トルク（入力トルク）を低下させ、エンジン停止を防止し、エンジンの出力を有効に利用することにあった。
ここで、エンジンの出力は、エンジンを取り巻く環境によっても大きく変わってくる。例えば使用する場所が高地であった場合は、大気圧の低下によってエンジン出力トルクは低下する。このような環境の変化に対応し、エンジン出力が低下した場合もその回転数の低下を少なくできるようにした従来技術として、例えば特開平１１−１０１１８３号公報に記載のものがある。
この従来技術では、原動機と、この原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプと、原動機の燃料噴射を制御する燃料噴射装置（ガバナ）と、原動機の目標回転数を指令する入力手段（目標エンジン回転数入力部）と、原動機の実回転数を検出する回転数検出手段（回転数センサ）と、入力手段で指令された目標回転数と回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するコントローラと、原動機の環境に係わる各種の状態量（大気圧センサ、燃料温度等）を検出し対応する状態量検出信号をそれぞれ出力する複数のセンサ（大気圧センサ、燃料温度センサ等）とを備えている。
このとき、この従来技術では、さらにコントローラ内に上記状態量検出信号に基づき油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するためのトルク補正値演算部を設けている。コントローラは、予め各センサからの検出信号に応じ対応する補正ゲインを算出するためのテーブルを各センサに対応した数だけ備えており、各テーブルによって算出した補正ゲインに対しトルク補正値演算部で所定の重み付けを行ってトルク補正値を算出する。そしてコントローラは、このトルク補正値によって補正した油圧ポンプの最大吸収トルクを最終的な目標最大吸収トルクとし、これに応じて対応するソレノイドバルブへの指令電流値として出力するようになっている。
【発明の開示】
上記従来技術では、大気圧、燃料温度等の原動機の作動状況に係わる環境因子がポンプ最大吸収トルクの制御において与えるであろう影響を予め予測し、その影響特性を各因子ごとに１つのテーブルにまとめている。そして、大気圧センサ、燃料温度センサ等の各センサからの検出値に対し、各テーブルによって対応する補正ゲインをそれぞれ算出し、さらにこれを重み付け合算することでトルク補正値を算出している。
しかしながら、油圧ショベル等の建設機械は、超高所の地、砂漠、湿地帯、極寒の地、酷暑の地等、全世界のありとあらゆる気象条件で稼働する可能性があり、さらに国や季節によっては燃料事情（燃料の組成、燃料種別に関する法的規制等）が異なる場合がありうる。このため、上記従来技術のように、上記のような原動機の作動状況に係わる環境因子について予めテーブルを用意して補正を行うようにしていても、稼働場所や稼働条件によっては、そのテーブルを用いた補正だけでは十分に対応しきれない（例えば、テーブル作成時に想定した環境因子変動範囲を超えた条件での稼働の場合や、当該環境因子に関するテーブル自体が作成されていなかった場合等）場合が生じる可能性がある。
すなわち、上記従来技術では、いかなる環境においてもこれに適切に対応した油圧ポンプ最大吸収トルクの補正を行い、建設機械の性能を十分に発揮できるようにするという観点において、さらに改善の余地があった。
また、以上は油圧ポンプの最大吸収トルク制御に関して説明したが、原動機（エンジン）の燃料噴射装置による燃料噴射制御についても同様の事情があった。
本発明の目的は、いかなる環境においても、これに対応して油圧ポンプの最大吸収トルク又は燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行い、建設機械の性能を十分に発揮させることができる建設機械の信号処理装置を提供することにある。
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプと、前記原動機の燃料噴射を制御する燃料噴射装置と、前記原動機の目標回転数を指令する入力手段と、前記原動機の実回転数を検出する回転数検出手段と、前記入力手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する燃料噴射制御手段と、前記入力手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するポンプトルク制御手段とを有する建設機械の信号処理装置において、前記原動機又は前記油圧ポンプの環境に係わる状態量を検出し対応する環境検出信号をそれぞれ出力する複数の環境検出手段と、前記環境検出信号を入力し、これに基づき前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態と前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクの少なくとも一方を補正する環境補正手段と、前記燃料噴射制御手段、前記ポンプトルク制御手段および前記環境補正手段の少なくとも１つに含まれる演算要素を変更するための変更データを通信により外部端末から取得する通信制御手段と、前記通信制御手段で取得した変更データに基づいて前記演算要素を変更する演算要素変更手段とを備えるこものとする。
本発明においては、例えば大気圧、作動油温等の原動機又は油圧ポンプの環境因子が原動機の燃料噴射状態の制御或いは油圧ポンプの最大吸収トルクの制御に与えるであろう影響を事前に予測し、これを補正するための環境補正手段を設けておく。建設機械を運転すると、環境検出手段で原動機又は油圧ポンプの環境に係わる状態量が検出されて対応する環境検出信号が出力され、これに基づき環境補正手段が燃料噴射制御手段により制御される燃料噴射状態或いはポンプトルク制御手段により制御されるポンプ最大吸収トルクを補正する。
ここで、実際に稼働するうちに、上記環境補正手段作成時に想定した環境因子変動範囲を超えた条件で稼働することとなった場合等、稼働場所や稼働条件によっては、環境補正手段作成時の設定による補正だけでは十分に対応しきれない場合が生じうる。
本発明においては、このような場合、燃料噴射制御手段、ポンプトルク制御手段及び環境補正手段の少なくとも１つに含まれる演算要素を変更するための変更データが外部端末より情報通信を介し通信制御手段に送信され、演算要素変更手段は、その通信制御手段で取得した変更データに基づき演算要素を適宜変更（補正・更新・書き換え等）する。このように一旦建設機械側に設定保持させた演算要素をその後外部入力によって変更可能とすることにより、環境補正手段作成時の設定では十分対応できない作動環境となった場合でも、燃料噴射装置の燃料噴射状態や油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（２）上記（１）において、好ましくは、前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定のトルク補正用演算要素を用いて前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段であり、前記通信制御手段は、前記トルク補正用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク補正用演算要素を変更する手段である。
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク補正手段のトルク補正用演算要素を変更することにより油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定の噴射補正用演算要素を用いて前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を補正する燃料噴射補正手段であり、前記通信制御手段は、前記噴射補正用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記噴射補正用演算要素を変更する手段である。
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいて燃料噴射補正手段の噴射補正用演算要素を変更することにより燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（４）更に、上記（１）において、好ましくは、前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定のトルク補正用演算要素を用いて前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段と、前記環境検出信号に基づき所定の噴射補正用演算要素を用いて前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を補正する燃料噴射補正手段とを含み、前記通信制御手段は、前記トルク補正用演算要素及び噴射補正用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク補正用演算要素及び噴射補正用演算要素を変更する手段である。
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク補正手段のトルク補正用演算要素と燃料噴射補正手段の噴射補正用演算要素を変更することにより、油圧ポンプの最大吸収トルクの補正及び燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記ポンプトルク制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定のトルク制御用演算要素を用いて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御する手段であり、前記通信制御手段は前記トルク制御用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク制御用演算要素を変更する手段である。
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク制御手段のトルク制御用演算要素を変更することにより油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（６）また、上記（１）において、好ましくは、前記燃料噴射制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定の噴射制御用演算要素を用いて前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する手段であり、前記通信制御手段は前記噴射制御用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記噴射制御用演算要素を変更する手段である。
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいて燃料噴射制御手段の噴射制御用演算要素を変更することにより燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（７）更に、上記（１）において、好ましくは、前記ポンプトルク制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定のトルク制御用演算要素を用いて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御する手段であり、前記燃料噴射制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定の噴射制御用演算要素を用いて前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する手段であり、前記通信制御手段は前記トルク制御用演算要素及び噴射制御用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク制御用演算要素及び噴射制御用演算要素を変更する手段である。
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク制御手段のトルク制御用演算要素と燃料噴射制御手段の噴射制御用演算要素を変更することにより、油圧ポンプの最大吸収トルクの補正及び燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
（８）また、上記（１）において、好ましくは、前記環境検出手段で検出した環境検出信号を含む各種情報を収集する情報収集手段を更に備え、前記通信制御手段は前記情報収集手段で取得した各種情報を通信により前記外部端末に出力する。
これにより外部端末側では、環境検出信号から得られる環境情報を用いて適切な演算要素の変更データを選択或いは作成することができる。
（９）上記（８）において、好ましくは、前記原動機又は前記油圧ポンプの動作状況に係わる状態量を検出し対応する動作検出信号を出力する動作検出手段を更に備え、前記情報収集手段は、前記環境検出手段で検出した環境検出信号と前記動作検出手段で検出した動作検出信号を含む各種情報を収集する手段である。
これにより動作検出信号から得られる動作情報を用いて演算要素の変更が適切に行われたかどうかをモニタリングすることができる。
（１０）また、上記（１）〜（９）において、好ましくは、前記通信制御手段は通信線を介し前記外部端末と通信を行う。
これにより通信制御手段は簡便に外部端末と通信を行うことができる。
（１１）上記（１）〜（９）において、前記通信制御手段は無線により前記外部端末と通信を行うものであってもよい。
これにより通信制御手段は外部端末が遠隔地であっても通信を行うことができる。
（１２）また、上記（１）において、好ましくは、前記環境検出手段は、前記原動機の吸気圧力、吸気温度、排気温度、排気圧力、冷却水水温、潤滑油圧力、潤滑油温度、及び、大気圧、燃料温度、作動油温度のうち、少なくとも１つの環境因子を検出する手段である。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる油圧駆動系の一部を表す油圧回路図である。
図２は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる上記弁装置の構成を表す油圧回路図である。
図３は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられるコントロールバルブの操作パイロット系を表す油圧回路図である。
図４は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態の要部である信号処理の流れを表す概念図である。
図５は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成する車体コントローラの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図である。
図６は、図５に示した車体コントローラの制御演算部の油圧ポンプの制御に関する処理機能を表す機能ブロック図である。
図７は、図５に示した車体コントローラの補正制御部の油圧ポンプの最大吸収トルク補正処理機能を表す機能ブロック図である。
図８は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成するエンジンコントローラの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図である。
図９は、図８に示したエンジンコントローラの制御演算部の燃料噴射制御に関する処理機能を表す機能ブロック図である。
図１０は、図８に示したエンジンコントローラの補正制御部の燃料噴射の補正処理機能を表す機能ブロック図である。
図１１は、本発明の建設機械の信号処理装置の他の実施形態の要部である信号処理の流れを表す概念図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の一実施形態を図１〜図１０により説明する。以下の実施形態は、本発明を油圧ショベルのエンジン・ポンプ制御装置に適用した場合のものである。
図１は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる油圧駆動系の一部を表す油圧回路図である。この図１において、１及び２は例えば斜板式の可変容量型の油圧ポンプであり、油圧ポンプ１，２の吐出管路３，４には弁装置５（後述の図２参照）が接続され、この弁装置５を介して複数の油圧アクチュエータ５０〜５６に圧油を送り、これらアクチュエータを駆動する。
９は固定容量型のパイロットポンプであり、パイロットポンプ９の吐出管路９ａにはパイロットポンプ９の吐出圧力を一定圧に保持するパイロットリリーフ弁９ｂが接続されている。
油圧ポンプ１，２及びパイロットポンプ９は原動機１０の出力軸１１に接続され、原動機１０により回転駆動される。１２は冷却ファン、１３は熱交換器である。
図２は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる上記弁装置５の構成を表す油圧回路図である。この図２において、弁装置５は、コントロールバルブ５ａ〜５ｄとコントロールバルブ５ｅ〜５ｉの２つの弁グループを有し、コントロールバルブ５ａ〜５ｄは油圧ポンプ１の吐出管路３につながるセンタバイパスライン５ｊ上に位置し、コントロールバルブ５ｅ〜５ｉは油圧ポンプ２の吐出管路４につながるセンタバイパスライン５ｋ上に位置している。吐出管路３，４には油圧ポンプ１，２の吐出圧力の最大圧力を決定するメインリリーフ弁５ｍが設けられている。
コントロールバルブ５ａ〜５ｄ及びコントロールバルブ５ｅ〜５ｉはセンタバイパスタイプであり、油圧ポンプ１，２から吐出された圧油はこれらのコントロールバルブにより油圧アクチュエータ５０〜５６のうち対応するものに供給される。アクチュエータ５０は右走行用油圧モータ（右走行モータ）、アクチュエータ５１はバケット用油圧シリンダ（バケットシリンダ）、アクチュエータ５２はブーム用油圧シリンダ（ブームシリンダ）、アクチュエータ５３は旋回用油圧モータ（旋回モータ）、アクチュエータ５４はアーム用油圧シリンダ（アームシリンダ）、アクチュエータ５５は予備の油圧シリンダ、アクチュエータ５６は左走行用油圧モータ（左走行モータ）であり、コントロールバルブ５ａは右走行用、コントロールバルブ５ｂはバケット用、コントロールバルブ５ｃは第１ブーム用、コントロールバルブ５ｄは第２アーム用、コントロールバルブ５ｅは旋回用、コントロールバルブ５ｆは第１アーム用、コントロールバルブ５ｇは第２ブーム用、コントロールバルブ５ｈは予備用、コントロールバルブ５ｉは左走行用である。即ち、ブームシリンダ５２に対しては２つのコントロールバルブ５ｇ，５ｃが設けられ、アームシリンダ５４に対しても２つのコントロールバルブ５ｄ，５ｆが設けられ、ブームシリンダ５２とアームシリンダ５４のボトム側には、それぞれ、２つの油圧ポンプ１，２からの圧油が合流して供給可能になっている。
図３は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる上記コントロールバルブ５ａ〜５ｉの操作パイロット系を表す油圧回路図である。
この図３において、コントロールバルブ５ｉ，５ａは操作装置３５の操作パイロット装置３９，３８からの操作パイロット圧ＴＲ１，ＴＲ２及びＴＲ３，ＴＲ４により、コントロールバルブ５ｂ及びコントロールバルブ５ｃ，５ｇは操作装置３６の操作パイロット装置４０，４１からの操作パイロット圧ＢＫＣ，ＢＫＤ及びＢＯＤ，ＢＯＵにより、コントロールバルブ５ｄ，５ｆ及びコントロールバルブ５ｅは操作装置３７の操作パイロット装置４２，４３からの操作パイロット圧ＡＲＣ，ＡＲＤ及びＳＷ１，ＳＷ２により、コントロールバルブ５ｈは操作パイロット装置４４からの操作パイロット圧ＡＵ１，ＡＵ２により、それぞれ切り換え操作される。
操作パイロット装置３８〜４４は、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）３８ａ，３８ｂ〜４４ａ，４４ｂを有し、操作パイロット装置３８，３９，４４はそれぞれ更に操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃを有し、操作パイロット装置４０，４１は更に共通の操作レバー４０ｃを有し、操作パイロット装置４２，４３は更に共通の操作レバー４２ｃを有している。操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃ及び操作レバー４０ｃ，４２ｃを操作すると、その操作方向に応じて関連する操作パイロット装置のパイロット弁が作動し、操作量に応じた操作パイロット圧が生成される。
また、操作パイロット装置３８〜４４の各パイロット弁の出力ラインにはシャトル弁６１〜６７が接続され、これらシャトル弁６１〜６７には更にシャトル弁６８，６９，１００〜１０３が階層的に接続され、シャトル弁６１，６３，６４，６５，６８，６９，１０１により操作パイロット装置３８，４０，４１，４２の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ１の制御パイロット圧ＰＬ１として検出され、シャトル弁６２，６４，６５，６６，６７，６９，１００，１０２，１０３により操作パイロット装置３９，４１，４２，４３，４４の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ２の制御パイロット圧ＰＬ２として検出される。
以上のような油圧駆動系に本発明の建設機械の信号処理装置を備えたエンジン・ポンプ制御装置が設けられている。以下、その詳細を説明する。
図１に戻り、油圧ポンプ１，２にはそれぞれレギュレータ７，８が備えられ、これらレギュレータ７，８で油圧ポンプ１，２の容量可変機構である斜板１ａ，２ａの傾転位置を制御し、ポンプ吐出流量を制御する。
油圧ポンプ１，２のレギュレータ７，８は、それぞれ、傾転アクチュエータ２０Ａ，２０Ｂ（以下、適宜２０で代表する）と、図３に示した操作パイロット装置３８〜４４の操作パイロット圧に基づいてポジティブ傾転制御をする第１サーボ弁２１Ａ，２１Ｂ（以下、適宜２１で代表する）と、油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする第２サーボ弁２２Ａ，２２Ｂ（以下、適宜２２で代表する）とを備え、これらのサーボ弁２１，２２によりパイロットポンプ９から傾転アクチュエータ２０に作用する圧油の圧力を制御し、油圧ポンプ１，２の傾転位置が制御される。
各傾転アクチュエータ２０は、両端に大径の受圧部２０ａと小径の受圧部２０ｂとを有する作動ピストン２０ｃと、受圧部２０ａ，２０ｂが位置する受圧室２０ｄ，２０ｅとを有し、両受圧室２０ｄ，２０ｅの圧力が等しいときは作動ピストン２０ｃは図示右方向に移動し、これにより斜板１ａ又は２ａの傾転は小さくなりポンプ吐出流量が減少し、大径側の受圧室２０ｄの圧力が低下すると、作動ピストン２０ｃは図示左方向に移動し、これにより斜板１ａ又は２ａの傾転が大きくなりポンプ吐出流量が増大する。また、大径側の受圧室２０ｄは第１及び第２サーボ弁２１，２２を介してパイロットポンプ９の吐出管路９ａに接続され、小径側の受圧室２０ｅは直接パイロットポンプ９の吐出管路９ａに接続されている。
ポジティブ傾転制御用の各第１サーボ弁２１は、ソレノイド制御弁３０又は３１からの制御圧力により作動し油圧ポンプ１，２の傾転位置を制御する弁であり、制御圧力が高いときは弁体２１ａが図示右方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧せずに受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１又は２の傾転を小さくし、制御圧力が低下するにしたがって弁体２１ａがバネ２１ｂの力で図示左方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧して受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１又は２の傾転を大きくする。
全馬力制御用の各第２サーボ弁２２は、油圧ポンプ１，２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力により作動し、油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする弁であり、ソレノイド制御弁３２により油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが制限制御される。
即ち、油圧ポンプ１及び２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力が操作駆動部の受圧室２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ導かれ、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和がバネ２２ｄの弾性力と受圧室２２ｃに導かれる制御圧力の油圧力との差で決まる設定値より低いときは、弁体２２ｅは図示右方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧せずに受圧室２０ｄに伝達して油圧ポンプ１，２の傾転を小さくし、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和が同設定値よりも高くなるにしたがって弁体２２ａが図示左方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧して受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１，２の傾転を大きくする。また、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低いときは、上記設定値を大きくし、油圧ポンプ１，２の高めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させ、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなるにしたがって上記設定値を小さくし、油圧ポンプ１，２の低めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させる。
ソレノイド制御弁３０，３１，３２は駆動電流ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３により作動する比例減圧弁であり、駆動電流ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３が最小のときは、出力する制御圧力が最高になり、駆動電流ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３が増大するに従って出力する制御圧力が低くなるよう動作する。駆動電流ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３は後述する車体コントローラ７０Ａにより出力される。
原動機１０はディーゼルエンジンであり、燃料噴射装置１４を備えている。この燃料噴射装置１４は、エンジンコントローラ７０Ｂからの指令信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４（後述）によって燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率等を制御されることにより、車体コントローラ７０Ａから出力される目標エンジン回転数ＮＲ１になるように原動機１０の回転数を制御するものであり、詳細な図示を省略するが、原動機１０の各シリンダ毎に噴射ポンプとガバナ機構とを有している。
噴射ポンプは、原動機１０のクランクシャフトに連動したカムシャフトの回転によってプランジャが押し上げられて燃料を加圧し（このときの燃料圧は後述する燃料噴射圧指令信号ＳＥ３により駆動される例えば電磁比例弁タイプの可変リリーフ弁の設定リリーフ圧によって決定される）、その加圧した燃料を噴射ノズルを介しエンジンのシリンダ内に噴射する。すなわち上記指令信号ＳＥ３に応じて燃料噴射圧を制御可能となっている。
このとき、ガバナ機構は、後述する燃料噴射量指令信号ＳＥ１により駆動されるガバナアクチュエータでリンク機構を位置制御し、上記プランジャの有効圧縮ストロークを変化させることで、燃料噴射量を調整する。すなわち上記指令信号ＳＥ１に応じて燃料噴射量を制御可能となっている。また、カムシャフトは、例えばタイマアクチュエータによって、クランクシャフトの回転に対して進角し位相調整可能となっており、燃料の噴射時期を調整する。このタイマアクチュエータは、例えば後述する燃料噴射時期指令信号ＳＥ２で駆動される電磁比例弁によって供給油量が制御される油圧アクチュエータを内蔵しており、これによって上記指令信号ＳＥ２に応じて燃料噴射時期を制御可能となっている。なお、詳細な説明を省略するが、燃料噴射率についても、同様に、燃料噴射率指令信号ＳＥ４によって制御可能となっている。
なお、燃料噴射装置のガバナ機構のタイプは、上記の例では、機械式の燃料噴射ポンプのガバナレバーにモータを連結し、指令値に基づいて目標エンジン回転数になるよう予め定められた位置にモータを駆動し、ガバナレバー位置を制御するようないわゆる機械式ガバナ制御装置の場合を例にとって説明したが、目標エンジン回転数に対応した入力電気信号に応じて制御される電子ガバナ制御装置に対しても本実施形態の燃料噴射装置１４は有効である。
原動機１０には、目標エンジン回転数ＮＲ０をオペレータが手動で入力する目標エンジン回転数入力部７１が設けられている。この目標エンジン回転数ＮＲ０の入力信号が後述の図４に示すように車体コントローラ７０Ａに取り込まれ、車体コントローラ７０Ａからは目標回転数ＮＲ１の指令信号がさらにエンジンコントローラ７０Ｂへ出力され、さらにこれに応じた指令信号ＳＥ１〜ＳＥ４が燃料噴射装置１４へ入力されることによって原動機１０の回転数が制御される（詳細は後述）。目標エンジン回転数入力部７１はポテンショメータのような電気的入力手段によって直接車体コントローラ７０Ａに入力するものであってよく、オペレータが基準となるエンジン回転数の大小を選択するものである。なお、原動機１０の始動（起動）や停止についてはエンジン始動停止入力部７４から指示入力される（後述の図４参照）。
また、原動機１０の実回転数ＮＥ１を検出する回転数センサ７２と、油圧ポンプ１，２の制御パイロット圧ＰＬ１，ＰＬ２を検出する圧力センサ７３−１，７３−２（図３参照）と、油圧ポンプ１，２の吐出圧力Ｐ１，Ｐ２を検出する圧力センサ８４−１，８４−２が設けられている。
更に、原動機１０及び油圧ポンプ１，２の環境を検出するセンサとして、大気圧センサ７５、燃料温度センサ７６、冷却水温度センサ７７、吸気温度センサ７８、吸気圧力センサ７９、排気温度センサ８０、排気圧力センサ８１、エンジンオイル温度センサ８２、油圧タンク８５の作動油温度センサ８３が設けられ、それぞれ、大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨを出力する。
図４は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態の要部である信号処理の流れを表す概念図である。この図４において、本実施形態の信号処理装置では、主として油圧ポンプ１，２の制御を行う車体コントローラ７０Ａ、主として原動機１０の制御を行うエンジンコントローラ７０Ｂ、それら車体コントローラ７０Ａ及びエンジンコントローラ７０Ｂと油圧ショベル内において通信可能に接続され、外部端末１５０と情報通信を介し各種信号の授受を行う通信コントローラ７０Ｃとを備えている。
（１）車体コントローラ７０Ａ
図５は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成する車体コントローラ７０Ａの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図である。
この図５において、車体コントローラ７０Ａは、ポンプ制御部１７０と演算要素変更部１７１と情報収集部１７２とを備え、ポンプ制御部１７０は基本制御部７０Ａａと、補正制御部７０Ａｂとを有している。
ポンプ制御部１７０において、基本制御部７０Ａａは、上記目標エンジン回転数入力部７１からの目標エンジン回転数ＮＲ０の信号、回転数センサ７２の実回転数ＮＥ１の信号、圧力センサ７３−１，７３−２のポンプ制御パイロット圧ＰＬ１，ＰＬ２の信号、圧力センサ８４−１，８４−２のポンプ吐出圧Ｐ１，Ｐ２の信号、補正制御部７０Ａｂからのポンプ最大吸収トルクの補正値（トルク補正値ΔＴＦＬ）を入力し、所定の演算処理（詳細は後述）を行って駆動電流ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３をソレノイド制御弁３０〜３２に出力し、油圧ポンプ１，２の傾転位置、即ち吐出流量を制御する。また、基本制御部７０Ａａは、補助的機能として、前述したように目標エンジン回転数入力部７１からの目標エンジン回転数ＮＲ０の信号を入力し、目標回転数ＮＲ１の信号をエンジンコントローラ７０Ｂへ出力する。これにより原動機１０に例えばモード選択手段の操作により作動するオートアクセル装置やオートアイドル装置等の公知のエンジン回転数補正手段を設けた場合は、目標回転数ＮＲ０を補正した値を目標回転数ＮＲ１とすることができる。エンジン回転数補正手段を設けない場合は、ＮＲ１＝ＮＲ０であってもよい。
補正制御部７０Ａｂは、上述した環境センサ７５〜８３の大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨを入力し、所定の演算処理（詳細は後述）を行ってトルク補正値ΔＴＦＬを算出し、これを基本制御部７０Ａａに出力してポンプ最大吸収トルクの補正を行う。
図６は、車体コントローラ７０Ａの基本制御部７０Ａａの油圧ポンプ１，２の制御に関する処理機能を表す機能ブロック図であり、図７は、車体コントローラ７０Ａの補正制御部７０Ａｂの処理機能を表す機能ブロック図である。
これら図６及び図７において、基本制御部７０Ａａは、ポンプ目標傾転演算部７０ａ，７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｃ，７０ｄ、ベーストルク演算部７０ｅ、回転数偏差演算部７０ｆ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、スピードセンシングトルク偏差補正部７０ｉ、ベーストルク補正部７０ｊ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋの各機能を有している。また、補正制御部７０Ａｂは、補正ゲイン演算部７０ｍ１〜７０ｖ１、トルク補正値演算部７０ｗ１の各機能を有している。
基本制御部７０Ａａを示す図６において、ポンプ目標傾転演算部７０ａは、油圧ポンプ１側の制御パイロット圧ＰＬ１の信号を入力し、これをメモリに記憶してある図示のテーブルに参照させ、そのときの制御パイロット圧ＰＬ１に応じた油圧ポンプ１の目標傾転θＲ１を演算する。この目標傾転θＲ１はパイロット操作装置３８，４０，４１，４２の操作量に対するポジティブ傾転制御の基準流量メータリングであり、メモリのテーブルには制御パイロット圧ＰＬ１が高くなるに従って目標傾転θＲ１も増大するようＰＬ１とθＲ１の関係が設定されている。
ソレノイド出力電流演算部７０ｃは、θＲ１に対して図示のテーブルを参照してこのθＲ１が得られる油圧ポンプ１の傾転制御用の駆動電流ＳＩ１を求め、これをソレノイド制御弁３０に出力する。
ポンプ目標傾転演算部７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｄでも、同様にポンプ制御パイロット圧ＰＬ２の信号から油圧ポンプ２の傾転制御用の駆動電流ＳＩ２を算出し、これをソレノイド制御弁３１に出力する。
ベーストルク演算部７０ｅは、目標エンジン回転数ＮＲ０の信号を入力し、これをメモリに記憶してある図示のテーブルに参照させ、そのときの目標エンジン回転数ＮＲ０に応じたポンプベーストルクＴＲ０を算出する。メモリのテーブルには、目標エンジン回転数ＮＲ０が上昇するに従ってポンプベーストルクＴＲ０が増大するようＮＲ０とＴＲ０の関係が設定されている。
回転数偏差演算部７０ｆは、目標エンジン回転数ＮＲ０と実エンジン回転数ＮＥ１の差の回転数偏差ΔＮを算出する。
トルク変換部７０ｇは、回転数偏差ΔＮにスピードセンシングのゲインＫＮを掛け、スピードセンシングトルク偏差ΔＴ０を算出する。
リミッタ演算部７０ｈは、スピードセンシングトルク偏差ΔＴ０に上限下限リミッタを掛け、スピードセンシングトルク偏差ΔＴ１とする。
スピードセンシングトルク偏差補正部７０ｉは、このスピードセンシングトルク偏差ΔＴ１から後述する図７の処理で求めたトルク補正値ΔＴＦＬを減算し、トルク偏差ΔＴＮＬとする。
ベーストルク補正部７０ｊは、ベーストルク演算部７０ｅで求めたポンプベーストルクＴＲ０にそのトルク偏差ΔＴＮＬを加算し、吸収トルクＴＲ１とする。このＴＲ１が油圧ポンプ１，２の目標最大吸収トルクとなる。
ソレノイド出力電流演算部７０ｋは、図示のテーブルを参照して、ＴＲ１に対してこのＴＲ１が得られる油圧ポンプ１，２の最大吸収トルク制御用のソレノイド制御弁３２の駆動電流ＳＩ３を求め、これをソレノイド制御弁３２に出力する。
一方、補正制御部７０Ａｂを示す図７において、補正ゲイン演算部７０ｍ１は、大気圧センサ信号ＴＡを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの大気圧センサ信号ＴＡに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＡを演算する。この第１補正ゲインＫ１ＴＡは、予めエンジン単体の特性に対して事前に把握した値を記憶したものであり、以下に記す他の補正ゲインも同様である。大気圧が下がるとエンジンの出力は低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して大気圧センサ信号ＴＡと第１補正ゲインＫ１ＴＡとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｎ１は、燃料温度センサ信号ＴＦを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの燃料温度センサ信号ＴＦに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＦを演算する。燃料温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して燃料温度センサ信号ＴＦと第１補正ゲインＫ１ＴＦとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｐ１は、冷却水温度センサ信号ＴＷを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの冷却水温度センサ信号ＴＷに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＷを演算する。冷却水温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して冷却水温度センサ信号ＴＷと第１補正ゲインＫ１ＴＷとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｑ１は、吸気温度センサ信号ＴＩを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの吸気温度センサ信号ＴＩに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＩを演算する。吸入空気温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して吸気温度センサ信号ＴＩと第１補正ゲインＫ１ＴＩとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｒ１は、吸気圧力センサ信号ＰＩを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの吸気圧力センサ信号ＰＩに応じた第１補正ゲインＫ１ＰＩを演算する。吸入空気圧力が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して吸気圧力センサ信号ＰＩと第１補正ゲインＫ１ＰＩとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｓ１は、排気温度センサ信号ＴＯを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの排気温度センサ信号ＴＯに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＯを演算する。排気空気温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して排気温度センサ信号ＴＯと第１補正ゲインＫ１ＴＯとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｔ１は、排気圧力センサ信号ＰＯを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの排気圧力センサ信号ＰＯに応じた第１補正ゲインＫ１ＰＯを演算する。排気圧力が上昇するにつれて出力は低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して排気圧力センサ信号ＰＯと第１補正ゲインＫ１ＰＯとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｕ１は、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときのエンジンオイル温度センサ信号ＴＬに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＬを演算する。エンジンオイル温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応してエンジンオイル温度センサ信号ＴＬと第１補正ゲインＫ１ＴＬとの関係が設定されている。
補正ゲイン演算部７０ｖ１は、作動油温センサ信号ＴＨを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの作動油温センサ信号ＴＨに応じた第１補正ゲインＫ１ＴＨを演算する。作動油温が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して作動油温センサ信号ＴＨと第１補正ゲインＫ１ＴＨとの関係が設定されている。
トルク補正値演算部７０ｗ１は、上記の補正ゲイン演算部７０ｍ１〜７０ｖ１でそれぞれ演算した第１補正ゲインを重み付けして、トルク補正値ΔＴＦＬを算出する。この算出方法は、予めエンジン固有の性能に対してそれぞれの補正ゲインに対する出力低下の量を事前に把握し、求めようとするトルク補正値ΔＴＦＬに対する基準のトルク補正値ΔＴＢを定数として内部に備える。更に、それぞれの補正ゲインの重み付けを予め把握し、その重み付けの補正分を行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉとして車体コントローラ補正制御部７０Ａｂ内部に備える。これらの値を用いて図７のトルク補正値演算ブロックで示すような計算でトルク補正値ΔＴＦＬを算出する。
なお、図７の計算式は一次式で表したが、その目的は最終トルク補正値ΔＴＦＬを算出することであるので、例えば２次式等で計算しても効果は同じである。
上記のようにして生成された駆動電流ＳＩ３を受けたソレノイド制御弁３２は、前述したように油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制御する。
図５に戻り、演算要素変更部１７１は、車体外部から通信コントローラ７０Ｃを介してトルク補正用の演算要素（変更データ）を入力し、補正制御部７０Ａｂにおける図７に示した各補正ゲイン演算部７０ｍ１〜ｖ１のテーブルそのものやトルク補正値演算部ｗ１の演算マトリクスやその他の演算子（定数ΔＴＢほか）等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）する。
情報収集部１７２は、既に述べた環境センサ７５〜８３よりポンプ制御部１７０に入力した大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨの各種環境検出信号（環境情報）、センサ７２，７３−１，７３−２，８４−１，８４−２よりポンプ制御部１７０に入力したエンジン実回転数ＮＥ１、ポンプ制御パイロット圧ＰＬ１，ＰＬ２、油圧ポンプ吐出圧Ｐ１，Ｐ２の各種動作検出信号（動作情報）、目標エンジン回転数入力部７１よりポンプ制御部１７０に入力した目標エンジン回転数ＮＲ０の操作信号（操作情報）、油圧ポンプ１，２の目標傾転θＲ１，θＲ２や吸収トルクＴＲ１等の演算値（内部演算情報）等の各種情報を収集する。この情報の収集は、例えば適宜のタイミングでメモリに記憶することにより行われる。収集した情報は通信コントローラ７０Ｃを介して車体外部に出力される。
（２）エンジンコントローラ７０Ｂ
図８は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成するエンジンコントローラ７０Ｂの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図であり、上述の図５に対応する図である。
この図８において、エンジンコントローラ７０Ｂは、エンジン制御部１８０と演算要素変更部１８１と情報収集部１８２とを備え、エンジン制御部１８０は基本制御部７０Ｂａと補正制御部７０Ｂｂとを有している。
エンジン制御部１８０において、基本制御部７０Ｂａは、上記車体コントローラ基木制御部７０Ａａからの目標エンジン回転数指令ＮＲ１の信号、回転数センサ７２の実回転数ＮＥ１の信号、補正制御部７０Ｂｂからの燃料噴射制御のための環境補正値（噴射補正値）ΔＮＦＬを入力し、所定の演算処理を行って前述の駆動電流（指令信号）ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４を燃料噴射装置１４に出力し、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率（この例ではいわゆるパイロット噴射も含む）を制御する。
補正制御部７０Ｂｂは、上述した環境センサ７５〜８３の大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨを入力し、所定の演算処理（詳細は後述）を行って燃料噴射制御のための環境補正値（噴射補正値）ΔＮＦＬを算出し、これを基本制御部７０Ｂａに出力して燃料噴射制御の補正を行う。燃料噴射制御のための環境補正値（噴射補正値）ΔＮＦＬは環境がエンジン出力を低下させる方向に変化すると、その変化量に応じて増大する値である（後述）。
図９は、エンジンコントローラ７０Ｂの基本制御部７０Ｂａの燃料噴射制御に関する処理機能を表す機能ブロック図であり、図１０は、エンジンコントローラ７０Ｂの補正制御部７０Ｂｂの噴射補正値演算処理機能を表す機能ブロック図である。
これら図９及び図１０において、基本制御部７０Ｂａは、燃料噴射量演算部７０ｘ１、燃料噴射時期演算部７０ｘ２、燃料噴射圧演算部７０ｘ３、燃料噴射率演算部７０ｘ４の各機能を有している。また、補正制御部７０Ｂｂは、補正ゲイン演算部７０ｍ２〜７０ｖ２、噴射補正値演算部７０ｗ２の各機能を有している。
基本制御部７０Ｂａを示す図９において、燃料噴射量演算部７０ｘ１は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令ＮＲ１の信号と、上記回転数センサ７２の実回転数ＮＥ１の信号とを入力し、これに応じて所定の演算処理を行って燃料噴射量指令ＳＥ１を生成する。このときの演算処理は公知のもので足り、例えば目標回転数ＮＲ１からエンジン実回転数ＮＥ１を差し引いた回転数偏差ΔＮが正（ΔＮ＞０）ならば目標燃料噴射量を増大させ、回転数偏差ΔＮが負（ΔＮ＜０）ならば目標燃料噴射量を減少させ、回転数偏差ΔＮが０（ΔＮ＝０）ならば、現在の目標燃料噴射量を維持するような燃料噴射量指令ＳＥ１とする。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔＮＦＬを用いて、この生成した指令信号ＳＥ１を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射量指令ＳＥ１として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔＮＦＬが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射量演算部７０ｘ１では噴射補正値ΔＮＦＬに応じて燃料噴射量を増やすように補正する。これによりエンジン出力の低下を少なくすることができる。
燃料噴射時期演算部７０ｘ２は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令ＮＲ１の信号を入力し、これに応じて所定の演算処理を行って上記した燃料噴射時期指令ＳＥ２を生成する。このときの演算処理も公知のもので足り、例えば目標回転数が低いときはエンジン回転に対して相対的に噴射時期を遅めとし、目標回転数が上昇するに従って噴射時期を早めるように目標となる噴射時期を演算し、対応する燃料噴射時期指令ＳＥ２を生成する。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔＮＦＬを用いて、この生成した指令信号ＳＥ２を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射時期指令ＳＥ２として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔＮＦＬが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射時期演算部７０ｘ２では噴射補正値ΔＮＦＬに応じて燃料噴射時期を早めるように補正する。これによりエンジン出力低下の抑制に加え、燃費や排気ガスの改善が図れる。
燃料噴射圧演算部７０ｘ３は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令ＮＲ１の信号を入力し、これに応じて所定の演算処理を行って上記した燃料噴射圧指令ＳＥ３を生成する。このときの演算処理も公知のもので足り、例えば目標回転数が低いときは燃料噴射圧を低くし、目標エンジン回転数が上昇するに従って燃料噴射圧を高くするように目標となる燃料噴射圧を演算し、対応する燃料噴射圧指令ＳＥ３を生成する。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔＮＦＬを用いて、この生成した指令信号ＳＥ３を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射圧指令ＳＥ３として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔＮＦＬが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射圧演算部７０ｘ３では噴射補正値ΔＮＦＬに応じて燃料噴射圧を高めるように補正する。これによりエンジン出力低下の抑制に加え、燃費や排気ガスの改善が図れる。
燃料噴射率演算部７０ｘ４は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令ＮＲ１の信号と、上記回転数センサ７２の実回転数ＮＥ１の信号を入力し、これに応じて所定の演算処理を行って上記した燃料噴射率指令ＳＥ４を生成する。このときの演算処理も公知のもので足り、例えば目標回転数が低いときは燃料噴射率を下げ、目標エンジン回転数が上昇するに従って燃料噴射率を上げるように目標となる燃料噴射率を演算し、対応する燃料噴射率指令ＳＥ４を生成する。また、目標回転数ＮＲ１からエンジン実回転数ＮＥ１を差し引いた回転数偏差ΔＮはエンジン負荷の変化に依存した値であるので、回転数偏差ΔＮ（エンジン負荷）が増大するに従い燃料噴射率が低くなるよう制御する。なお、このような燃料噴射率制御の考え方は特開平１０−３３９１８９号公報に詳しい。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔＮＦＬを用いて、この生成した指令信号ＳＥ４を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射率指令ＳＥ４として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔＮＦＬが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射率演算部７０ｘ４では噴射補正値ΔＮＦＬに応じて燃料噴射率を上げるように補正する。これによりエンジン出力低下の抑制に加え、燃費や排気ガスの改善が図れる。
補正制御部７０Ｂｂを示す図１０において、補正制御部７０Ｂｂの補正ゲイン演算部７０ｍ２，７０ｎ２，７０ｑ２，７０ｒ２，７０ｓ２，７０ｔ２，７０ｕ２，７０ｖ２は、図７にて前述した補正ゲイン演算部７０ｍ１，７０ｎ１，７０ｑ１，７０ｒ１，７０ｓ１，７０ｔ１，７０ｕ１，７０ｖ１と同様にして、大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温センサ信号ＴＨを入力し、これらをそれぞれメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、対応した第２補正ゲインＫ２ＴＡ，Ｋ２ＴＦ，Ｋ２ＴＷ，Ｋ２ＴＩ，Ｋ２ＰＩ，Ｋ２ＴＯ，Ｋ２ＰＯ，Ｋ２ＴＬ，Ｋ２ＴＨを演算する。
噴射補正値演算部７０ｗ２は、上記の補正ゲイン演算部７０ｍ２〜７０ｖ２でそれぞれ演算した第２補正ゲインを重み付けして、噴射補正値ΔＮＦＬを算出する。この算出方法は、上記トルク補正値演算部７０ｖ１と同様、予めエンジン固有の性能に対してそれぞれの補正ゲインに対する出力低下の量を事前に把握し、求めようとする噴射補正値ΔＮＦＬに対する基準の噴射補正値ΔＮＢを定数として補正制御部７０Ｂｂ内部に備える。更に、それぞれの補正ゲインの重み付けを予め把握し、その重み付けの補正分を行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉとして補正制御部７０Ｂｂ内部に備える。これらの値を用いて図１０の噴射補正値演算ブロックで示すような計算で噴射補正値ΔＮＦＬを算出する。なお、図１０の計算式は例えば２次式等で計算しても効果は同じである。
このようにして算出された噴射補正値ΔＮＦＬは、基本制御部７０Ｂａの燃料噴射量演算部７０ｘ１、燃料噴射時期演算部７０ｘ２、燃料噴射圧演算部７０ｘ３、燃料噴射率演算部７０ｘ４それぞれに入力され、演算部７０ｘ１，７０ｘ２，７０ｘ３，７０ｘ４は上記のように指令信号ＳＥ１〜ＳＥ４を環境補正し出力する。指令信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４を受けた燃料噴射装置１４は、前述したようにして原動機１０への燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率を制御する。
図８に戻り、演算要素変更部１８１は、車体外部から通信コントローラ７０Ｃを介して噴射補正用の演算要素（変更データ）を入力し、補正制御部７０Ｂｂにおける図１０に示した各補正ゲイン演算部７０ｍ２〜ｖ２のテーブルそのものや回転数補正値演算部ｗ２における演算マトリクスやその他の演算子（定数ΔＮＢほか）等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）する。
情報収集部１８２は、既に述べた環境センサ７５〜８３よりエンジン制御部１８０に入力した大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨの各種環境検出信号（環境情報）、センサ７２よりエンジン制御部１８０に入力したエンジン実回転数ＮＥ１の動作検出信号（動作情報）、車体コントローラ７０Ａから入力した目標エンジン回転数ＮＲ１の演算値（内部演算情報）、燃料噴射装置１４へ出力する燃料噴射量指令ＳＥ１、燃料噴射時期指令ＳＥ２、燃料噴射圧指令ＳＥ３、燃料噴射率指令ＳＥ４等の指令値（指令情報）等の各種情報を収集する。この情報の収集は、例えば適宜のタイミングでメモリに記憶することにより行われる。収集した情報は通信コントローラ７０Ｃを介して車体外部に出力される。
（３）通信コントローラ７０Ｃ
図４に戻り、通信コントローラ７０Ｃは外部端末１５０に例えばケーブルを介して接続可能となっている。外部端末１５０は例えば携帯端末（ノートパソコン等）である。これにより、例えば機械点検時等に稼働現場で稼働中の油圧ショベルに携帯端末１５０を持参して通信コントローラ７０Ｃにケーブルを介し接続し、携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作をすることにより、予め携帯端末１５０内にインストールされていた上記トルク補正用の演算要素や噴射補正用の演算要素を通信コントローラ７０Ｃを介して車体コントローラ７０Ａの演算要素変更部１７１又はエンジンコントローラ７０Ｂの演算要素変更部１８１にダウンロードし、これによって、各補正ゲイン演算部７０ｍ１〜ｖ１，７０ｍ２〜ｖ２のテーブルそのものや、トルク補正値演算部ｗ１及び噴射補正値演算部ｗ２の演算マトリクス等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）することができる。
また、通信コントローラ７０Ｃにケーブルを介し接続した携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作をすることにより、車体コントローラ７０Ａの情報収集部１７２で収集した各種情報及びエンジンコントローラ７０Ｂの情報収集部１８２で収集した各種情報を携帯端末１５０側にアップロードすることができる。
次に、以上のように構成した本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
例えば標高の高いところで掘削作業をしようとする場合、環境の変化（大気圧の低下等）により原動機１０の出力が低下すると、センサ７５〜８３がその環境の変化を検出する。
そして、車体コントローラ７０Ａの補正ゲイン演算部７０ｍ１〜７０ｖ１及びトルク補正値演算部７０ｗ１がその信号を入力して既に図７に示したように設定記憶されている各テーブルに基づきエンジン出力の低下をトルク補正値ΔＴＦＬとして推定し、スピードセンシングトルク偏差補正部７０ｉ及びベーストルク補正部７０ｊでスピードセンシングトルク偏差ΔＴＩからトルク補正値ΔＴＦＬを減じたトルク偏差ΔＴＮＬをポンプベーストルクＴＲ０に加算し、吸収トルクＴＲ１（目標最大吸収トルク）を求める処理を行う。この処理は、環境の変化によるエンジンの出力低下分をトルク補正値ΔＴＦＬとして計算し、この分だけポンプベーストルクＴＲ０を減じることで目標最大吸収トルクＴＲ１を予め減じたことに相当する。
また、エンジンコントローラ７０Ｂの補正ゲイン演算部７０ｍ２〜７０ｖ２及び噴射補正値演算部７０ｗ２がその信号を入力して既に図１０に示したように設定記憶されている各テーブルに基づきエンジン出力の低下を噴射補正値ΔＮＦＬとして推定し、燃料噴射量演算部７０ｘ１、燃料噴射時期演算部７０ｘ２、燃料噴射圧演算部７０ｘ３、及び燃料噴射率演算部７０ｘ４がその噴射補正値ΔＮＦＬを加味して燃料噴射量指令信号ＳＥ１、燃料噴射時期指令信号ＳＥ２、燃料噴射圧指令信号ＳＥ３、燃料噴射率指令信号ＳＥ４を補正処理し、補正後のものを最終的な各指令信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４として燃料噴射装置１４へと出力する。この処理は、環境の変化によるエンジンの出力低下分を噴射補正値ΔＮＦＬとして計算し、これを補うように燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率を最適化したことに相当する。これによりエンジン出力低下を最小に抑えると共に、燃費及び排気ガスの改善が図れる。
以上のようなコントローラ７０Ａ，７０Ｂの機能により、環境の変化でエンジン出力が低下した場合も、エンジンの停止を防止するとともにエンジン回転数の低下を少なくでき、良好な作業性を確保できる。また、燃費及び排気ガスの改善を図ることができる。
ここで、油圧ショベル等の建設機械は、全世界のありとあらゆる場所で稼働する可能性がある。このため、超高所の地、砂漠、湿地帯、極寒の地、酷暑の地等で稼働する場合、燃料事情（燃料の組成、燃料種別に関する法的規制等）が大きく異なる国や季節において稼働する場合等（言い換えれば特殊用途の場合）においては、上記車体コントローラ補正制御部７０Ａｂのトルク補正用演算要素（＝補正ゲイン演算部７０ｍ１〜７０ｖ１の各テーブルそのものやトルク補正値演算部７０ｗ１の演算マトリクス等）又はエンジンコントローラ補正制御部７０Ｂｂの噴射補正用演算要素（＝補正ゲイン演算部７０ｍ２〜７０ｖ２の各テーブルそのものや回転数補正値演算部７０ｗ２の演算マトリクス等）を用いた補正のみでは、十分に対応しきれない場合がある。例えばテーブル作成時に想定した各環境因子変動範囲を超えた条件での稼働となった場合（高度２０００ｍまでに対応可としたが実際には高度３０００ｍで稼働する場合等）である。このような場合の具体的な現象の一例としては、例えば、目標エンジン回転数入力部７１で約２０００ｒｐｍの目標エンジン回転数を指示しているのに、回転数センサ７２で検出される実際の回転数がこれを大きく下回る場合等が考えられる。
本実施の形態においては、このような場合、稼働現場で稼働中の油圧ショベルに例えばサービス担当者が携帯端末１５０を持参して通信コントローラ７０Ｃにケーブルを介し接続し、携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作を行うことにより、予め携帯端末１５０内にインストールしていた新たな別のトルク補正用の演算要素や噴射補正用の演算要素（例えば相関）を、既に車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂ側に設定保持されている演算要素に対する変更データとして通信コントローラ７０Ｃを介して車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂにダウンロードする。これによって、各補正ゲイン演算部７０ｍ１〜ｖ１，７０ｍ２〜ｖ２のテーブルそのものや、トルク補正値演算部ｗ１及び噴射補正値演算部ｗ２の演算マトリクス等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）することができる。なお、特殊な稼動現場に行くことが事前に分かっていれば、上記のようにその稼動現場に行った後ではなく、行く前に上述した演算要素の変更を行っても良いことは言うまでもない。また上記演算要素の変更の際、携帯端末１５０側に複数の演算要素（変更データ）を用意しておき、携帯端末１５０側における適宜の操作でそれら複数の演算要素から１つを選択して車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂ側にダウンロードするようにしてもよいし、既に車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂ側に設定保持されている演算要素を、携帯端末５０側の適宜の操作で自由に修正・訂正できるようにしてもよい。
このように一旦油圧ショベル側に設定保持させた補正用の演算要素（例えば相関）をその後外部入力によって変更可能とすることにより、例えば設計段階で事前に予測しきれず油圧ショベル内に設定保持した補正用演算要素では十分対応できない作動環境となった場合であっても、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクの補正又は燃料噴射装置１４の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、油圧ショベルの性能を十分に発揮させることが可能となる。
また、上記のような環境の変化のみに限られない。すなわち例えば、環境は変わらないが、油圧ショベル自体の経年劣化によって油圧ショベル側に設定保持している補正用演算要素（トルク補正用演算要素又は噴射補正用演算要素）では十分な補正が行えなくなった場合にも、補正用演算要素を上記のような携帯端末１５０からの外部入力によって適宜変更することで、新たに対応する補正を十分に行うことが可能となる。さらに、その後の技術進歩によって製造当時よりも高性能な制御が可能となった場合（いわゆるバージョンアップ）にも有効であり、補正用演算要素を上記のような携帯端末１５０からの外部入力によって最新のものに変更することで、補正の精度を向上しさらに十分かつきめ細かな補正を行うことも可能である。
また、上記のようにして外部より携帯端末１５０を介し入力した新たな噴射補正用演算要素又はトルク補正用演算要素で燃料噴射状態又はポンプ最大吸収トルクの補正を行って運転を行っているとき、車体コントローラ７０Ａの及びエンジンコントローラ７０Ｂの情報収集部１７２，１８２では、大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨの各種環境検出信号（環境情報）、エンジン実回転数ＮＥ１、油圧ポンプ制御パイロット圧ＰＬ１，ＰＬ２、油圧ポンプ吐出圧Ｐ１，Ｐ２の各種動作検出信号（動作情報）、目標エンジン回転数ＮＲ０の操作信号（操作情報）、目標エンジン回転数ＮＲ１及び油圧ポンプ１，２の吸収トルクＴＲ１、目標傾転θＲ１，θＲ２等の演算値（内部演算情報）、燃料噴射量指令ＳＥ１、燃料噴射時期指令ＳＥ２、燃料噴射圧指令ＳＥ３、燃料噴射率指令ＳＥ４の指令値（指令情報）の各種情報が収集されている。よって、適宜の時期に通信コントローラ７０Ｃに携帯端末１５０をケーブルを介し再び接続した状態で、携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作をすることにより、それら各種情報を携帯端末１５０側にアップロードすることができる。
これにより、上述した外部より携帯端末１５０を介し入力した新たな噴射補正用演算要素又はトルク補正用演算要素によって行った燃料噴射状態又はポンプ最大吸収トルクの補正が十分にうまく行ったかどうかを確実にモニタリングすことができる。また、これ以降、この機械と同様の稼働環境に投入される他の機械にその結果を反映させるようにすることで、迅速かつ確実に良好な補正を行うことができる。そして、このようなモニタリングを繰り返してデータを収集し例えばデータベース化することで、補正の良否を学習させることができるので、さらにきめ細かな良好な補正が可能となる。
また、各種環境検出信号から得られる環境情報を用いて外部端末１５０側では適切なトルク補正用演算要素或いは噴射補正用演算要素（変更データ）を選択或いは作成することができる。
本発明の他の実施の形態を図１１を用いて説明する。図中、図４に示した部分と同等のものには同じ符号を付している。本実施の形態は衛星通信により補正用演算要素の変更を行うものである。
図１１において、木実施の形態では、外部端末との間で接続ケーブルを介して情報通信を行うのでなく、通信衛星２４０を介した無線通信によって情報通信を行う。この場合、例えば建設機械製造メーカ（あるいは販売会社、サービル会社等でもよい）の本社、支社、工場等の事務所２５０に外部端末としてサーバ２５１を設置し、サーバ２５１を無線機２５２に接続する。油圧ショベル側の通信コントローラ７０Ｃも無線機２６０に接続する。
通信コントローラ７０Ｃは、油圧ショベルの稼働中（但し、もともと設定保持されたトルク補正・噴射補正用の演算要素によって稼働中；すなわち演算要素変更前）に車体コントローラ７０Ａ及びエンジンコントローラ７０Ｂの情報収集部１７２，１８２で収集された大気圧センサ信号ＴＡ、燃料温度センサ信号ＴＦ、冷却水温度センサ信号ＴＷ、吸気温度センサ信号ＴＩ、吸気圧力センサ信号ＰＩ、排気温度センサ信号ＴＯ、排気圧力センサ信号ＰＯ、エンジンオイル温度センサ信号ＴＬ、作動油温度センサ信号ＴＨの各種環境検出信号（環境情報）、エンジン実回転数ＮＥ１、油圧ポンプ制御パイロット圧ＰＬ１，ＰＬ２、油圧ポンプ吐出圧Ｐ１，Ｐ２の各種動作検出信号（動作情報）、目標エンジン回転数ＮＲ０の操作信号（操作情報）、目標回転数ＮＲ１及び油圧ポンプ１，２の吸収トルクＴＲ１、目標傾転θＲ１，θＲ２等の演算値（内部演算情報）、燃料噴射量指令ＳＥ１、燃料噴射時期指令ＳＥ２、燃料噴射圧指令ＳＥ３、燃料噴射率指令ＳＥ４等の指令値（指令情報）の各種情報を、無線機２６０，２５２及び通信衛星２４０を介した無線通信によって、サーバ２５１（外部端末）に送信する。
サーバ２５１では、例えば情報処理担当者が上記各種情報を監視しており、例えば動作情報からみて既に設定保持されたトルク補正・噴射補正用の演算要素が当該稼働現場の環境においては良好に機能せず十分に補正しきれていないと判断した場合、あるいは当該油圧ジョベルの操作者がその旨を情報処理担当者へ携帯電話等で連絡してきた場合、あるいは油圧ショベルがいわゆるＧＰＳ機能を備えていてそれより発せられる位置情報からみて当該稼働現場の環境においては十分な補正は困難と判断される場合には、サーバ２５１側に用意した種々の複数の演算要素（変更データ）の中から１つ或いは複数を選択しサーバ２５１から無線通信で通信コントローラ７０Ｃに送信する。この際、各種環境検出信号から得られる環境情報を用いて適切な変更データを選択できる。なお、事前に用意した変更データの中に適切なものがない場合は、その環境情報を用いて適切な変更データを作成することができる。
通信コントローラ７０Ｃは変更データを受信すると、それらを車体コントローラ７０Ａの演算要素変更部１７１かつ／又はエンジンコントローラ７０Ｂの演算要素変更部１８１にダウンロードし、車体コントローラ７０Ａかつ／又はエンジンコントローラ７０Ｂの補正制御部７０Ａｂ，７０Ｂｂに設定保持されている演算要素の該当するものを変更する。
なお、上記のように情報処理担当者が情報送信・演算要素変更の操作を行うのでなく、例えば油圧ショベルの操作者が、当該油圧ショベルの動作状況からみて、既に設定保持されたトルク補正・噴射補正用の演算要素が当該稼働現場の環境においては良好に機能せず十分に補正しきれていないと判断した場合（例えば前述したように、目標エンジン回転数入力部７１で約２０００ｒｐｍの目標エンジン回転数を指示しているのに、回転数センサ７２で検出される実際の回転数がこれを大きく下回る程度にしかならない場合）等においては、油圧ショベル側の適宜の操作手段を操作する（例えば操作盤のあるボタンを押す等）ことによって自動的に上記サーバ２５１から衛星通信２４０を介した新しい演算要素のダウンロードを行えるようにしてもよい。さらに、上記のように操作者が判断するのに限られず、その判断機能を、通信コントローラ７０Ｃ、車体コントローラ７０Ａ、エンジンコントローラ７０Ｂのいずれかに備えさせ、例えば上記センサ７２，７３−１，７３−２，８４−１，８４−２からの検出信号ＮＥ１，ＰＬＩ，ＰＬ２，Ｐ１，Ｐ２（動作検出信号）が予め設定した所定の範囲（適性動作範囲）内から逸脱した場合には、これに応じて自動的に上記サーバ２５１から衛星通信２４０を介した新しい相関のダウンロードが行えるようにしてもよい。あるいは最終的なダウンロード開始可否の確認のみをサーバ２５１側の情報処理担当者あるいは油圧ショベルの操作者側に求めるようにしてもよい。
通信衛星２４０による無線通信を用いる代わりに携帯電話による無線通信を用いてもよい。
本実施の形態によっても、先の実施の形態と同様の効果が得られる。
本発明の更に他の実施の形態を第１の実施の形態に係わる図５及び図６、図８及び図９を流用して説明する。
以上の実施の形態では、車体コントローラ７０Ａの補正制御部７０Ａｂ及びエンジンコントローラ７０Ｂの補正制御部７０Ｂｂに備えられる補正用演算要素を変更したが、本実施形態はそれ以外の演算要素を変更することで、同等の目的を果たすものである。
すなわち、本実施の形態では、図５に示される演算要素変更部１７１及び図８に示される演算要素変更部１８１は、車体コントローラ７０Ａの基本制御部７０Ａａやエンジンコントローラ７０Ｂの基本制御部７０Ｂａ側の基本演算機能であるトルク制御用演算要素（例えば図６に示されるベーストルク演算部７０ｅ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋの相関、ゲイン、その他各種演算子等）や噴射制御用演算要素（例えば図９に示される燃料噴射量演算部７０ｘ１、燃料噴射時期演算部７０ｘ２、燃料噴射圧演算部７０ｘ３、燃料噴射率演算部７０ｘ４の相関、ゲイン、その他各種演算子等）の少なくとも一部について何らかの補正、更新、置き換えを行い、これによって結果として油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクや原動機１０の燃料噴射状況を補正する。また、演算要素変更部１７１，１８１は、そのための変更データを車体外部から通信コントローラ７０Ｃを介して取得する。
本実施の形態によっても上記実施の形態と同様の効果が得られる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。
例えば、以上においては、通信コントローラ７０Ｃと、車体コントローラ７０Ａと、エンジンコントローラ７０Ｂとの３つのコントローラを設けたが、これに限られず、いずれか２つの機能をまとめて合計２つのコントローラとしてもよいし、さらには３つ全部の機能をまとめて１つのコントローラとしてもよい。
また、以上においては、環境センサ７５〜８３で検出する環境因子として、大気圧ＴＡ、燃料温度ＴＦ、冷却水温度ＴＷ、吸気温度ＴＩ、吸気圧力ＰＩ、排気温度ＴＯ、排気圧力ＰＯ、エンジンオイル温度ＴＬ、作動油温度ＴＨを例にとって説明したが、これに限られず、他の環境因子、例えばエンジンオイル圧を検出するようにしてもよい。
また、以上においては、動作検出信号として、エンジン実回転数ＮＥ１，油圧ポンプ制御パイロット圧ＰＬ１，ＰＬ２，油圧ポンプ吐出圧Ｐ１，Ｐ２を例にとって説明したが、これに限られず、油圧ポンプ１，２の斜板の傾転角や、油圧ポンプ１，２自体の回転数（例えばエンジン回転数とは異なる場合）や、エンジン燃料噴射圧や、エンジン噴射タイミングを検出するようにしてもよい。
さらに、以上においては、建設機械の一例として、油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、例えばクローラクレーン、ホイールローダ等に対しても適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、一旦建設機械側に設定保持させた演算要素をその後外部入力によって変更可能であるので、環境補正手段作成時の設定では十分対応できない作動環境となった場合でも、燃料噴射装置の燃料噴射状態や油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
環境検出手段で検出した環境検出信号を含む各種情報を収集し、外部端末に送信するので、外部端末側では、環境検出信号から得られる環境情報を用いて適切な演算要素の変更データを選択或いは作成することができる。
更に、動作検出手段で検出した動作検出信号を含む各種情報を収集し、外部端末に送信するので、動作検出信号から得られる動作情報を用いて演算要素の変更が適切に行われたかどうかをモニタリングすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月23日(2004.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、その建設機械に設けられる建設機械の信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械は、一般に、原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより少なくとも１つの可変容量型の油圧ポンプを回転駆動し、油圧ポンプから吐出される圧油により油圧アクチュエータを駆動し、必要な作業を行っている。このディーゼルエンジンにはアクセルレバー等の目標回転数を指令する入力手段が備えられ、この目標回転数に応じて燃料噴射量が制御され、回転数が制御される。
【０００３】
このような油圧建設機械におけるエンジンと油圧ポンプの制御に関し、元来、目標回転数に対して回転数センサからの実エンジン回転数との差（回転数偏差）を求め、この回転数偏差を使って油圧ポンプの入力トルクを制御する、いわゆるスピードセンシング制御が行われていた。この制御の目的は、目標回転数に対して検出された実エンジン回転数が低下した場合、油圧ポンプの負荷トルク（入力トルク）を低下させ、エンジン停止を防止し、エンジンの出力を有効に利用することにあった。
【０００４】
ここで、エンジンの出力は、エンジンを取り巻く環境によっても大きく変わってくる。例えば使用する場所が高地であった場合は、大気圧の低下によってエンジン出力トルクは低下する。このような環境の変化に対応し、エンジン出力が低下した場合もその回転数の低下を少なくできるようにした従来技術として、例えば特開平１１−１０１１８３号公報に記載のものがある。
【０００５】
この従来技術では、原動機と、この原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプと、原動機の燃料噴射を制御する燃料噴射装置（ガバナ）と、原動機の目標回転数を指令する入力手段（目標エンジン回転数入力部）と、原動機の実回転数を検出する回転数検出手段（回転数センサ）と、入力手段で指令された目標回転数と回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するコントローラと、原動機の環境に係わる各種の状態量（大気圧、燃料温度等）を検出し対応する状態量検出信号をそれぞれ出力する複数のセンサ（大気圧センサ、燃料温度センサ等）とを備えている。
【０００６】
このとき、この従来技術では、さらにコントローラ内に上記状態量検出信号に基づき油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するためのトルク補正値演算部を設けている。コントローラは、予め各センサからの検出信号に応じ対応する補正ゲインを算出するためのテーブルを各センサに対応した数だけ備えており、各テーブルによって算出した補正ゲインに対しトルク補正値演算部で所定の重み付けを行ってトルク補正値を算出する。そしてコントローラは、このトルク補正値によって補正した油圧ポンプの最大吸収トルクを最終的な目標最大吸収トルクとし、これに応じて対応するソレノイドバルブへの指令電流値として出力するようになっっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０１１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術では、大気圧、燃料温度等の原動機の作動状況に係わる環境因子がポンプ最大吸収トルクの制御において与えるであろう影響を予め予測し、その影響特性を各因子ごとに１つのテーブルにまとめている。そして、大気圧センサ、燃料温度センサ等の各センサからの検出値に対し、各テーブルによって対応する補正ゲインをそれぞれ算出し、さらにこれを重み付け合算することでトルク補正値を算出している。
【０００９】
しかしながら、油圧ショベル等の建設機械は、超高所の地、砂漠、湿地帯、極寒の地、酷暑の地等、全世界のありとあらゆる気象条件で稼働する可能性があり、さらに国や季節によっては燃料事情（燃料の組成、燃料種別に関する法的規制等）が異なる場合がありうる。このため、上記従来技術のように、上記のような原動機の作動状況に係わる環境因子について予めテーブルを用意して補正を行うようにしていても、稼働場所や稼働条件によっては、そのテーブルを用いた補正だけでは十分に対応しきれない（例えば、テーブル作成時に想定した環境因子変動範囲を超えた条件での稼働の場合や、当該環境因子に関するテーブル自体が作成されていなかった場合等）場合が生じる可能性がある。
【００１０】
すなわち、上記従来技術では、いかなる環境においてもこれに適切に対応した油圧ポンプ最大吸収トルクの補正を行い、建設機械の性能を十分に発揮できるようにするという観点において、さらに改善の余地があった。
【００１１】
また、以上は油圧ポンプの最大吸収トルク制御に関して説明したが、原動機（エンジン）の燃料噴射装置による燃料噴射制御についても同様の事情があった。
【００１２】
本発明の目的は、いかなる環境においても、これに対応して油圧ポンプの最大吸収トルク又は燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行い、建設機械の性能を十分に発揮させることができる建設機械の信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプと、前記原動機の燃料噴射を制御する燃料噴射装置と、前記原動機の目標回転数を指令する入力手段と、前記原動機の実回転数を検出する回転数検出手段と、前記入力手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する燃料噴射制御手段と、前記入力手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出した実回転数とに基づき前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するポンプトルク制御手段とを有する建設機械の信号処理装置において、前記原動機又は前記油圧ポンプの環境に係わる状態量を検出し対応する環境検出信号をそれぞれ出力する複数の環境検出手段と、前記環境検出信号を入力し、これに基づき前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態と前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクの少なくとも一方を補正する環境補正手段と、前記燃料噴射制御手段、前記ポンプトルク制御手段および前記環境補正手段の少なくとも１つに含まれる演算要素を変更するための変更データを通信により外部端末から取得する通信制御手段と、前記通信制御手段で取得した変更データに基づいて前記演算要素を変更する演算要素変更手段とを備えるこものとする。
【００１４】
本発明においては、例えば大気圧、作動油温等の原動機又は油圧ポンプの環境因子が原動機の燃料噴射状態の制御或いは油圧ポンプの最大吸収トルクの制御に与えるであろう影響を事前に予測し、これを補正するための環境補正手段を設けておく。建設機械を運転すると、環境検出手段で原動機又は油圧ポンプの環境に係わる状態量が検出されて対応する環境検出信号が出力され、これに基づき環境補正手段が燃料噴射制御手段により制御される燃料噴射状態或いはポンプトルク制御手段により制御されるポンプ最大吸収トルクを補正する。
【００１５】
ここで、実際に稼働するうちに、上記環境補正手段作成時に想定した環境因子変動範囲を超えた条件で稼働することとなった場合等、稼働場所や稼働条件によっては、環境補正手段作成時の設定による補正だけでは十分に対応しきれない場合が生じうる。
【００１６】
本発明においては、このような場合、燃料噴射制御手段、ポンプトルク制御手段及び環境補正手段の少なくとも１つに含まれる演算要素を変更するための変更データが外部端末より情報通信を介し通信制御手段に送信され、演算要素変更手段は、その通信制御手段で取得した変更データに基づき演算要素を適宜変更（補正・更新・書き換え等）する。このように一旦建設機械側に設定保持させた演算要素をその後外部入力によって変更可能とすることにより、環境補正手段作成時の設定では十分対応できない作動環境となった場合でも、燃料噴射装置の燃料噴射状態や油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００１７】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定のトルク補正用演算要素を用いて前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段であり、前記通信制御手段は、前記トルク補正用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク補正用演算要素を変更する手段である。
【００１８】
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク補正手段のトルク補正用演算要素を変更することにより油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００１９】
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定の噴射補正用演算要素を用いて前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を補正する燃料噴射補正手段であり、前記通信制御手段は、前記噴射補正用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記噴射補正用演算要素を変更する手段である。
【００２０】
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいて燃料噴射補正手段の噴射補正用演算要素を変更することにより燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００２１】
（４）更に、上記（１）において、好ましくは、前記環境補正手段は、前記環境検出信号に基づき所定のトルク補正用演算要素を用いて前記ポンプトルク制御手段により制御される前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段と、前記環境検出信号に基づき所定の噴射補正用演算要素を用いて前記燃料噴射制御手段により制御される前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を補正する燃料噴射補正手段とを含み、前記通信制御手段は、前記トルク補正用演算要素及び噴射補正用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク補正用演算要素及び噴射補正用演算要素を変更する手段である。
【００２２】
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク補正手段のトルク補正用演算要素と燃料噴射補正手段の噴射補正用演算要素を変更することにより、油圧ポンプの最大吸収トルクの補正及び燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００２３】
（５）また、上記（１）において、好ましくは、前記ポンプトルク制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定のトルク制御用演算要素を用いて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御する手段であり、前記通信制御手段は前記トルク制御用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク制御用演算要素を変更する手段である。
【００２４】
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク制御手段のトルク制御用演算要素を変更することにより油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００２５】
（６）また、上記（１）において、好ましくは、前記燃料噴射制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定の噴射制御用演算要素を用いて前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する手段であり、前記通信制御手段は前記噴射制御用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記噴射制御用演算要素を変更する手段である。
【００２６】
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいて燃料噴射制御手段の噴射制御用演算要素を変更することにより燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００２７】
（７）更に、上記（１）において、好ましくは、前記ポンプトルク制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定のトルク制御用演算要素を用いて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを制御する手段であり、前記燃料噴射制御手段は、前記目標回転数と実回転数とに基づき、所定の噴射制御用演算要素を用いて前記燃料噴射装置の燃料噴射状態を制御する手段であり、前記通信制御手段は前記トルク制御用演算要素及び噴射制御用演算要素を変更するための変更データを取得する手段であり、前記演算要素変更手段はその変更データに基づいて前記トルク制御用演算要素及び噴射制御用演算要素を変更する手段である。
【００２８】
これにより環境補正手段作成時の設定では十分に対応できない作動環境となった場合でも、通信制御手段で取得した変更データに基づいてポンプトルク制御手段のトルク制御用演算要素と燃料噴射制御手段の噴射制御用演算要素を変更することにより、油圧ポンプの最大吸収トルクの補正及び燃料噴射装置の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００２９】
（８）また、上記（１）において、好ましくは、前記環境検出手段で検出した環境検出信号を含む各種情報を収集する情報収集手段を更に備え、前記通信制御手段は前記情報収集手段で取得した各種情報を通信により前記外部端末に出力する。
【００３０】
これにより外部端末側では、環境検出信号から得られる環境情報を用いて適切な演算要素の変更データを選択或いは作成することができる。
【００３１】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記原動機又は前記油圧ポンプの動作状況に係わる状態量を検出し対応する動作検出信号を出力する動作検出手段を更に備え、前記情報収集手段は、前記環境検出手段で検出した環境検出信号と前記動作検出手段で検出した動作検出信号を含む各種情報を収集する手段である。
【００３２】
これにより動作検出信号から得られる動作情報を用いて演算要素の変更が適切に行われたかどうかをモニタリングすることができる。
【００３３】
（１０）また、上記（１）〜（９）において、好ましくは、前記通信制御手段は通信線を介し前記外部端末と通信を行う。
【００３４】
これにより通信制御手段は簡便に外部端末と通信を行うことができる。
【００３５】
（１１）上記（１）〜（９）において、前記通信制御手段は無線により前記外部端末と通信を行うものであってもよい。
【００３６】
これにより通信制御手段は外部端末が遠隔地であっても通信を行うことができる。
【００３７】
（１２）また、上記（１）において、好ましくは、前記環境検出手段は、前記原動機の吸気圧力、吸気温度、排気温度、排気圧力、冷却水水温、潤滑油圧力、潤滑油温度、及び、大気圧、燃料温度、作動油温度のうち、少なくとも１つの環境因子を検出する手段である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、一旦建設機械側に設定保持させた演算要素をその後外部入力によって変更可能であるので、環境補正手段作成時の設定では十分対応できない作動環境となった場合でも、燃料噴射装置の燃料噴射状態や油圧ポンプの最大吸収トルクの補正を適切に行うことができ、建設機械の性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００３９】
環境検出手段で検出した環境検出信号を含む各種情報を収集し、外部端末に送信するので、外部端末側では、環境検出信号から得られる環境情報を用いて適切な演算要素の変更データを選択或いは作成することができる。
【００４０】
更に、動作検出手段で検出した動作検出信号を含む各種情報を収集し、外部端末に送信するので、動作検出信号から得られる動作情報を用いて演算要素の変更が適切に行われたかどうかをモニタリングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１０により説明する。以下の実施形態は、本発明を油圧ショベルのエンジン・ポンプ制御装置に適用した場合のものである。
【００４２】
図１は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる油圧駆動系の一部を表す油圧回路図である。この図１において、１及び２は例えば斜板式の可変容量型の油圧ポンプであり、油圧ポンプ１，２の吐出管路３，４には弁装置５（後述の図２参照）が接続され、この弁装置５を介して複数の油圧アクチュエータ５０〜５６に圧油を送り、これらアクチュエータを駆動する。
【００４３】
９は固定容量型のパイロットポンプであり、パイロットポンプ９の吐出管路９ａにはパイロットポンプ９の吐出圧力を一定圧に保持するパイロットリリーフ弁９ｂが接続されている。
【００４４】
油圧ポンプ１，２及びパイロットポンプ９は原動機１０の出力軸１１に接続され、原動機１０により回転駆動される。１２は冷却ファン、１３は熱交換器である。
【００４５】
図２は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる上記弁装置５の構成を表す油圧回路図である。この図２において、弁装置５は、コントロールバルブ５ａ〜５ｄとコントロールバルブ５ｅ〜５ｉの２つの弁グループを有し、コントロールバルブ５ａ〜５ｄは油圧ポンプ１の吐出管路３につながるセンタバイパスライン５ｊ上に位置し、コントロールバルブ５ｅ〜５ｉは油圧ポンプ２の吐出管路４につながるセンタバイパスライン５ｋ上に位置している。吐出管路３，４には油圧ポンプ１，２の吐出圧力の最大圧力を決定するメインリリーフ弁５ｍが設けられている。
コントロールバルブ５ａ〜５ｄ及びコントロールバルブ５ｅ〜５ｉはセンタバイパスタイプであり、油圧ポンプ１，２から吐出された圧油はこれらのコントロールバルブにより油圧アクチュエータ５０〜５６のうち対応するものに供給される。アクチュエータ５０は右走行用油圧モータ（右走行モータ）、アクチュエータ５１はバケット用油圧シリンダ（バケットシリンダ）、アクチュエータ５２はブーム用油圧シリンダ（ブームシリンダ）、アクチュエータ５３は旋回用油圧モータ（旋回モータ）、アクチュエータ５４はアーム用油圧シリンダ（アームシリンダ）、アクチュエータ５５は予備の油圧シリンダ、アクチュエータ５６は左走行用油圧モータ（左走行モータ）であり、コントロールバルブ５ａは右走行用、コントロールバルブ５ｂはバケット用、コントロールバルブ５ｃは第１ブーム用、コントロールバルブ５ｄは第２アーム用、コントロールバルブ５ｅは旋回用、コントロールバルブ５ｆは第１アーム用、コントロールバルブ５ｇは第２ブーム用、コントロールバルブ５ｈは予備用、コントロールバルブ５ｉは左走行用である。即ち、ブームシリンダ５２に対しては２つのコントロールバルブ５ｇ，５ｃが設けられ、アームシリンダ５４に対しても２つのコントロールバルブ５ｄ，５ｆが設けられ、ブームシリンダ５２とアームシリンダ５４のボトム側には、それぞれ、２つの油圧ポンプ１，２からの圧油が合流して供給可能になっている。
【００４６】
図３は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる上記コントロールバルブ５ａ〜５ｉの操作パイロット系を表す油圧回路図である。
【００４７】
この図３において、コントロールバルブ５ｉ，５ａは操作装置３５の操作パイロット装置３９，３８からの操作パイロット圧TR1,TR2及びTR3,TR4により、コントロールバルブ５ｂ及びコントロールバルブ５ｃ，５ｇは操作装置３６の操作パイロット装置４０，４１からの操作パイロット圧BKC,BKD及びBOD,BOUにより、コントロールバルブ５ｄ，５ｆ及びコントロールバルブ５ｅは操作装置３７の操作パイロット装置４２，４３からの操作パイロット圧ARC,ARD及びSW1,SW2により、コントロールバルブ５ｈは操作パイロット装置４４からの操作パイロット圧AU1,AU2により、それぞれ切り換え操作される。
操作パイロット装置３８〜４４は、それぞれ、１対のパイロット弁（減圧弁）３８ａ，３８ｂ〜４４ａ，４４ｂを有し、操作パイロット装置３８，３９，４４はそれぞれ更に操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃを有し、操作パイロット装置４０，４１は更に共通の操作レバー４０ｃを有し、操作パイロット装置４２，４３は更に共通の操作レバー４２ｃを有している。操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃ及び操作レバー４０ｃ，４２ｃを操作すると、その操作方向に応じて関連する操作パイロット装置のパイロット弁が作動し、操作量に応じた操作パイロット圧が生成される。
【００４８】
また、操作パイロット装置３８〜４４の各パイロット弁の出力ラインにはシャトル弁６１〜６７が接続され、これらシャトル弁６１〜６７には更にシャトル弁６８，６９，１００〜１０３が階層的に接続され、シャトル弁６１，６３，６４，６５，６８，６９，１０１により操作パイロット装置３８，４０，４１，４２の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ１の制御パイロット圧PL1として検出され、シャトル弁６２，６４，６５，６６，６７，６９，１００，１０２，１０３により操作パイロット装置３９，４１，４２，４３，４４の操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ２の制御パイロット圧PL2として検出される。
【００４９】
以上のような油圧駆動系に本発明の建設機械の信号処理装置を備えたエンジン・ポンプ制御装置が設けられている。以下、その詳細を説明する。
図１に戻り、油圧ポンプ１，２にはそれぞれレギュレータ７，８が備えられ、これらレギュレータ７，８で油圧ポンプ１，２の容量可変機構である斜板１ａ，２ａの傾転位置を制御し、ポンプ吐出流量を制御する。
【００５０】
油圧ポンプ１，２のレギュレータ７，８は、それぞれ、傾転アクチュエータ２０Ａ，２０Ｂ（以下、適宜２０で代表する）と、図３に示した操作パイロット装置３８〜４４の操作パイロット圧に基づいてポジティブ傾転制御をする第１サーボ弁２１Ａ，２１Ｂ（以下、適宜２１で代表する）と、油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする第２サーボ弁２２Ａ，２２Ｂ（以下、適宜２２で代表する）とを備え、これらのサーボ弁２１，２２によりパイロットポンプ９から傾転アクチュエータ２０に作用する圧油の圧力を制御し、油圧ポンプ１，２の傾転位置が制御される。
【００５１】
各傾転アクチュエータ２０は、両端に大径の受圧部２０ａと小径の受圧部２０ｂとを有する作動ピストン２０ｃと、受圧部２０ａ，２０ｂが位置する受圧室２０ｄ，２０ｅとを有し、両受圧室２０ｄ，２０ｅの圧力が等しいときは作動ピストン２０ｃは図示右方向に移動し、これにより斜板１ａ又は２ａの傾転は小さくなりポンプ吐出流量が減少し、大径側の受圧室２０ｄの圧力が低下すると、作動ピストン２０ｃは図示左方向に移動し、これにより斜板１ａ又は２ａの傾転が大きくなりポンプ吐出流量が増大する。また、大径側の受圧室２０ｄは第１及び第２サーボ弁２１，２２を介してパイロットポンプ９の吐出管路９ａに接続され、小径側の受圧室２０ｅは直接パイロットポンプ９の吐出管路９ａに接続されている。
【００５２】
ポジティブ傾転制御用の各第１サーボ弁２１は、ソレノイド制御弁３０又は３１からの制御圧力により作動し油圧ポンプ１，２の傾転位置を制御する弁であり、制御圧力が高いときは弁体２１ａが図示右方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧せずに受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１又は２の傾転を小さくし、制御圧力が低下するにしたがって弁体２１ａがバネ２１ｂの力で図示左方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧して受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１又は２の傾転を大きくする。
全馬力制御用の各第２サーボ弁２２は、油圧ポンプ１，２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力により作動し、油圧ポンプ１，２の全馬力制御をする弁であり、ソレノイド制御弁３２により油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクが制限制御される。
【００５３】
即ち、油圧ポンプ１及び２の吐出圧力とソレノイド制御弁３２からの制御圧力が操作駆動部の受圧室２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ導かれ、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和がバネ２２ｄの弾性力と受圧室２２ｃに導かれる制御圧力の油圧力との差で決まる設定値より低いときは、弁体２２ｅは図示右方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧せずに受圧室２０ｄに伝達して油圧ポンプ１，２の傾転を小さくし、油圧ポンプ１，２の吐出圧力の油圧力の和が同設定値よりも高くなるにしたがって弁体２２ａが図示左方向に移動し、パイロットポンプ９からのパイロット圧を減圧して受圧室２０ｄに伝達し、油圧ポンプ１，２の傾転を大きくする。また、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が低いときは、上記設定値を大きくし、油圧ポンプ１，２の高めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させ、ソレノイド制御弁３２からの制御圧力が高くなるにしたがって上記設定値を小さくし、油圧ポンプ１，２の低めの吐出圧力から油圧ポンプ１，２の傾転を減少させる。
【００５４】
ソレノイド制御弁３０，３１，３２は駆動電流SI1,SI2,SI3により作動する比例減圧弁であり、駆動電流SI1,SI2,SI3が最小のときは、出力する制御圧力が最高になり、駆動電流SI1,SI2,SI3が増大するに従って出力する制御圧力が低くなるよう動作する。駆動電流SI1,SI2,SI3は後述する車体コントローラ７０Ａにより出力される。
【００５５】
原動機１０はディーゼルエンジンであり、燃料噴射装置１４を備えている。この燃料噴射装置１４は、エンジンコントローラ７０Ｂからの指令信号SE1，SE2，SE3，SE4（後述）によって燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率等を制御されることにより、車体コントローラ７０Ａから出力される目標エンジン回転数NR1になるように原動機１０の回転数を制御するものであり、詳細な図示を省略するが、原動機１０の各シリンダ毎に噴射ポンプとガバナ機構とを有している。
【００５６】
噴射ポンプは、原動機１０のクランクシャフトに連動したカムシャフトの回転によってプランジャが押し上げられて燃料を加圧し（このときの燃料圧は後述する燃料噴射圧指令信号SE3により駆動される例えば電磁比例弁タイプの可変リリーフ弁の設定リリーフ圧によって決定される）、その加圧した燃料を噴射ノズルを介しエンジンのシリンダ内に噴射する。すなわち上記指令信号SE3に応じて燃料噴射圧を制御可能となっている。
【００５７】
このとき、ガバナ機構は、後述する燃料噴射量指令信号SE1により駆動されるガバナアクチュエータでリンク機構を位置制御し、上記プランジャの有効圧縮ストロークを変化させることで、燃料噴射量を調整する。すなわち上記指令信号SE1に応じて燃料噴射量を制御可能となっている。また、カムシャフトは、例えばタイマアクチュエータによって、クランクシャフトの回転に対して進角し位相調整可能となっており、燃料の噴射時期を調整する。このタイマアクチュエータは、例えば後述する燃料噴射時期指令信号SE2で駆動される電磁比例弁によって供給油量が制御される油圧アクチュエータを内蔵しており、これによって上記指令信号SE2に応じて燃料噴射時期を制御可能となっている。なお、詳細な説明を省略するが、燃料噴射率についても、同様に、燃料噴射率指令信号SE4によって制御可能となっている。
【００５８】
なお、燃料噴射装置のガバナ機構のタイプは、上記の例では、機械式の燃料噴射ポンプのガバナレバーにモータを連結し、指令値に基づいて目標エンジン回転数になるよう予め定められた位置にモータを駆動し、ガバナレバー位置を制御するようないわゆる機械式ガバナ制御装置の場合を例にとって説明したが、目標エンジン回転数に対応した入力電気信号に応じて制御される電子ガバナ制御装置に対しても本実施形態の燃料噴射装置１４は有効である。
【００５９】
原動機１０には、目標エンジン回転数NR0をオペレータが手動で入力する目標エンジン回転数入力部７１が設けられている。この目標エンジン回転数NR0の入力信号が後述の図４に示すように車体コントローラ７０Ａに取り込まれ、車体コントローラ７０Ａからは目標回転数NR1の指令信号がさらにエンジンコントローラ７０Ｂへ出力され、さらにこれに応じた指令信号SE1〜SE4が燃料噴射装置１４へ入力されることによって原動機１０の回転数が制御される（詳細は後述）。目標エンジン回転数入力部７１はポテンショメータのような電気的入力手段によって直接車体コントローラ７０Ａに入力するものであってよく、オペレータが基準となるエンジン回転数の大小を選択するものである。なお、原動機１０の始動（起動）や停止についてはエンジン始動停止入力部７４から指示入力される（後述の図４参照）。
【００６０】
また、原動機１０の実回転数NE1を検出する回転数センサ７２と、油圧ポンプ１，２の制御パイロット圧PL1,PL2を検出する圧力センサ７３−１，７３−２（図３参照）と、油圧ポンプ１，２の吐出圧力Ｐ1，Ｐ2を検出する圧力センサ８４−１，８４−２が設けられている。
【００６１】
更に、原動機１０及び油圧ポンプ１，２の環境を検出するセンサとして、大気圧センサ７５、燃料温度センサ７６、冷却水温度センサ７７、吸気温度センサ７８、吸気圧力センサ７９、排気温度センサ８０、排気圧力センサ８１、エンジンオイル温度センサ８２、油圧タンク８５の作動油温度センサ８３が設けられ、それぞれ、大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THを出力する。
【００６２】
図４は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態の要部である信号処理の流れを表す概念図である。この図４において、本実施形態の信号処理装置では、主として油圧ポンプ１，２の制御を行う車体コントローラ７０Ａ、主として原動機１０の制御を行うエンジンコントローラ７０Ｂ、それら車体コントローラ７０Ａ及びエンジンコントローラ７０Ｂと油圧ショベル内において通信可能に接続され、外部端末１５０と情報通信を介し各種信号の授受を行う通信コントローラ７０Ｃとを備えている。
【００６３】
（１）車体コントローラ７０Ａ
図５は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成する車体コントローラ７０Ａの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図である。
【００６４】
この図５において、車体コントローラ７０Ａは、ポンプ制御部１７０と演算要素変更部１７１と情報収集部１７２とを備え、ポンプ制御部１７０は基本制御部７０Ａａと、補正制御部７０Ａｂとを有している。
【００６５】
ポンプ制御部１７０において、基本制御部７０Ａａは、上記目標エンジン回転数入力部７１からの目標エンジン回転数NR0の信号、回転数センサ７２の実回転数NE1の信号、圧力センサ７３−１，７３−２のポンプ制御パイロット圧PL1,PL2の信号、圧力センサ８４−１，８４−２のポンプ吐出圧Ｐ1，Ｐ2の信号、補正制御部７０Ａｂからのポンプ最大吸収トルクの補正値（トルク補正値ΔTFL）を入力し、所定の演算処理（詳細は後述）を行って駆動電流SI1,SI2,SI3をソレノイド制御弁３０〜３２に出力し、油圧ポンプ１，２の傾転位置、即ち吐出流量を制御する。また、基本制御部７０Ａａは、補助的機能として、前述したように目標エンジン回転数入力部７１からの目標エンジン回転数NR0の信号を入力し、目標回転数NR1の信号をエンジンコントローラ７０Ｂへ出力する。これにより原動機１０に例えばモード選択手段の操作により作動するオートアクセル装置やオートアイドル装置等の公知のエンジン回転数補正手段を設けた場合は、目標回転数NR0を補正した値を目標回転数NR1とすることができる。エンジン回転数補正手段を設けない場合は、NR1＝NR0であってもよい。
【００６６】
補正制御部７０Ａｂは、上述した環境センサ７５〜８３の大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THを入力し、所定の演算処理（詳細は後述）を行ってトルク補正値ΔTFLを算出し、これを基本制御部７０Ａａに出力してポンプ最大吸収トルクの補正を行う。
【００６７】
図６は、車体コントローラ７０Ａの基本制御部７０Ａａの油圧ポンプ１，２の制御に関する処理機能を表す機能ブロック図であり、図７は、車体コントローラ７０Ａの補正制御部７０Ａｂの処理機能を表す機能ブロック図である。
【００６８】
これら図６及び図７において、基本制御部７０Ａａは、ポンプ目標傾転演算部７０ａ，７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｃ，７０ｄ、ベーストルク演算部７０ｅ、回転数偏差演算部７０ｆ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、スピードセンシングトルク偏差補正部７０ｉ、ベーストルク補正部７０ｊ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋの各機能を有している。また、補正制御部７０Ａｂは、補正ゲイン演算部７０ｍ1〜７０ｖ1、トルク補正値演算部７０ｗ1の各機能を有している。
【００６９】
基本制御部７０Ａａを示す図６において、ポンプ目標傾転演算部７０ａは、油圧ポンプ１側の制御パイロット圧PL1の信号を入力し、これをメモリに記憶してある図示のテーブルに参照させ、そのときの制御パイロット圧PL1に応じた油圧ポンプ１の目標傾転θR1を演算する。この目標傾転θR1はパイロット操作装置３８，４０，４１，４２の操作量に対するポジティブ傾転制御の基準流量メータリングであり、メモリのテーブルには制御パイロット圧PL1が高くなるに従って目標傾転θR1も増大するようPL1とθR1の関係が設定されている。
【００７０】
ソレノイド出力電流演算部７０ｃは、θR1に対して図示のテーブルを参照してこのθR1が得られる油圧ポンプ１の傾転制御用の駆動電流SI1を求め、これをソレノイド制御弁３０に出力する。
【００７１】
ポンプ目標傾転演算部７０ｂ、ソレノイド出力電流演算部７０ｄでも、同様にポンプ制御パイロット圧PL2の信号から油圧ポンプ２の傾転制御用の駆動電流ＳI2を算出し、これをソレノイド制御弁３１に出力する。
【００７２】
ベーストルク演算部７０ｅは、目標エンジン回転数NR0の信号を入力し、これをメモリに記憶してある図示のテーブルに参照させ、そのときの目標エンジン回転数NR0に応じたポンプベーストルクTROを算出する。メモリのテーブルには、目標エンジン回転数NR0が上昇するに従ってポンプベーストルクTROが増大するようNR0とTROの関係が設定されている。
【００７３】
回転数偏差演算部７０ｆは、目標エンジン回転数NR0と実エンジン回転数NE1の差の回転数偏差ΔNを算出する。
【００７４】
トルク変換部７０ｇは、回転数偏差ΔNにスピードセンシングのゲインＫNを掛け、スピードセンシングトルク偏差ΔTOを算出する。
【００７５】
リミッタ演算部７０ｈは、スピードセンシングトルク偏差ΔTOに上限下限リミッタを掛け、スピードセンシングトルク偏差ΔT1とする。
【００７６】
スピードセンシングトルク偏差補正部７０ｉは、このスピードセンシングトルク偏差ΔT1から後述する図７の処理で求めたトルク補正値ΔTFLを減算し、トルク偏差ΔTNLとする。
ベーストルク補正部７０ｊは、ベーストルク演算部７０ｅで求めたポンプベーストルクTROにそのトルク偏差ΔTNLを加算し、吸収トルクTR1とする。このTR1が油圧ポンプ１，２の目標最大吸収トルクとなる。
【００７７】
ソレノイド出力電流演算部７０ｋは、図示のテーブルを参照して、TR1に対してこのTR1が得られる油圧ポンプ１，２の最大吸収トルク制御用のソレノイド制御弁３２の駆動電流SI3を求め、これをソレノイド制御弁３２に出力する。
【００７８】
一方、補正制御部７０Ａｂを示す図７において、補正ゲイン演算部７０ｍ1は、大気圧センサ信号TAを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの大気圧センサ信号TAに応じた第１補正ゲインK1TAを演算する。この第１補正ゲインK1TAは、予めエンジン単体の特性に対して事前に把握した値を記憶したものであり、以下に記す他の補正ゲインも同様である。大気圧が下がるとエンジンの出力は低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して大気圧センサ信号TAと第１補正ゲインK1TAとの関係が設定されている。
【００７９】
補正ゲイン演算部７０ｎ1は、燃料温度センサ信号TFを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの燃料温度センサ信号TFに応じた第１補正ゲインK1TFを演算する。燃料温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して燃料温度センサ信号TFと第１補正ゲインK1TFとの関係が設定されている。
【００８０】
補正ゲイン演算部７０ｐ1は、冷却水温度センサ信号TWを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの冷却水温度センサ信号TWに応じた第１補正ゲインK1TWを演算する。冷却水温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して冷却水温度センサ信号TWと第１補正ゲインK1TWとの関係が設定されている。
【００８１】
補正ゲイン演算部７０ｑ1は、吸気温度センサ信号TIを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの吸気温度センサ信号TIに応じた第１補正ゲインK1TIを演算する。吸入空気温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して吸気温度センサ信号TIと第１補正ゲインK1TIとの関係が設定されている。
【００８２】
補正ゲイン演算部７０ｒ1は、吸気圧力センサ信号PIを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの吸気圧力センサ信号PIに応じた第１補正ゲインK1PIを演算する。吸入空気圧力が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して吸気圧力センサ信号PIと第１補正ゲインK1PIとの関係が設定されている。
【００８３】
補正ゲイン演算部７０ｓ1は、排気温度センサ信号TOを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの排気温度センサ信号TOに応じた第１補正ゲインK1TOを演算する。排気空気温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して排気温度センサ信号TOと第１補正ゲインK1TOとの関係が設定されている。
【００８４】
補正ゲイン演算部７０ｔ1は、排気圧力センサ信号POを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの排気圧力センサ信号POに応じた第１補正ゲインK1POを演算する。排気圧力が上昇するにつれて出力は低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して排気圧力センサ信号POと第１補正ゲインK1POとの関係が設定されている。
【００８５】
補正ゲイン演算部７０ｕ1は、エンジンオイル温度センサ信号TLを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときのエンジンオイル温度センサ信号TLに応じた第１補正ゲインK1TLを演算する。エンジンオイル温度が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応してエンジンオイル温度センサ信号TLと第１補正ゲインK1TLとの関係が設定されている。
【００８６】
補正ゲイン演算部７０ｖ1は、作動油温センサ信号THを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの作動油温センサ信号THに応じた第１補正ゲインK1THを演算する。作動油温が低い場合あるいは高い場合は出力が低下することから、メモリのテーブルにはこれに対応して作動油温センサ信号THと第１補正ゲインK1THとの関係が設定されている。
【００８７】
トルク補正値演算部７０ｗ1は、上記の補正ゲイン演算部７０ｍ1〜７０ｖ1でそれぞれ演算した第１補正ゲインを重み付けして、トルク補正値ΔTFLを算出する。この算出方法は、予めエンジン固有の性能に対してそれぞれの補正ゲインに対する出力低下の量を事前に把握し、求めようとするトルク補正値ΔTFLに対する基準のトルク補正値ΔTBを定数として内部に備える。更に、それぞれの補正ゲインの重み付けを予め把握し、その重み付けの補正分を行列A,B,C,D,E,F,G,H,Iとして車体コントローラ補正制御部７０Ａｂ内部に備える。これらの値を用いて図７のトルク補正値演算ブロックで示すような計算でトルク補正値ΔTFLを算出する。
【００８８】
なお、図７の計算式は一次式で表したが、その目的は最終トルク補正値ΔTFLを算出することであるので、例えば２次式等で計算しても効果は同じである。
【００８９】
上記のようにして生成された駆動電流SI3を受けたソレノイド制御弁３２は、前述したように油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクを制御する。
【００９０】
図５に戻り、演算要素変更部１７１は、車体外部から通信コントローラ７０Ｃを介してトルク補正用の演算要素（変更データ）を入力し、補正制御部７０Ａｂにおける図７に示した各補正ゲイン演算部７０ｍ1〜ｖ1のテーブルそのものやトルク補正値演算部７０ｗ1の演算マトリクスやその他の演算子(定数ΔTBほか)等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）する。
【００９１】
情報収集部１７２は、既に述べた環境センサ７５〜８３よりポンプ制御部１７０に入力した大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THの各種環境検出信号（環境情報）、センサ７２，７３−１，７３−２，８４−１，８４−２よりポンプ制御部１７０に入力したエンジン実回転数NE1、ポンプ制御パイロット圧PL1,PL2、油圧ポンプ吐出圧Ｐ1，Ｐ2の各種動作検出信号（動作情報）、目標エンジン回転数入力部７１よりポンプ制御部１７０に入力した目標エンジン回転数NR0の操作信号（操作情報）、油圧ポンプ１，２の目標傾転θR1，θR2や吸収トルクTR1等の演算値（内部演算情報）等の各種情報を収集する。この情報の収集は、例えば適宜のタイミングでメモリに記憶することにより行われる。収集した情報は通信コントローラ７０Ｃを介して車体外部に出力される。
【００９２】
（２）エンジンコントローラ７０Ｂ
図８は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成するエンジンコントローラ７０Ｂの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図であり、上述の図５に対応する図である。
【００９３】
この図８において、エンジンコントローラ７０Ｂは、エンジン制御部１８０と演算要素変更部１８１と情報収集部１８２とを備え、エンジン制御部１８０は基本制御部７０Ｂａと補正制御部７０Ｂｂとを有している。
【００９４】
エンジン制御部１８０において、基本制御部７０Ｂａは、上記車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの目標エンジン回転数指令NR1の信号、回転数センサ７２の実回転数NE1の信号、補正制御部７０Ｂｂからの燃料噴射制御のための環境補正値（噴射補正値）ΔNFLを入力し、所定の演算処理を行って前述の駆動電流（指令信号）SE1,SE2,SE3,SE4を燃料噴射装置１４に出力し、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率（この例ではいわゆるパイロット噴射も含む）を制御する。
【００９５】
補正制御部７０Ｂｂは、上述した環境センサ７５〜８３の大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THを入力し、所定の演算処理（詳細は後述）を行って燃料噴射制御のための環境補正値（噴射補正値）ΔNFLを算出し、これを基本制御部７０Ｂａに出力して燃料噴射制御の補正を行う。燃料噴射制御のための環境補正値（噴射補正値）ΔNFLは環境がエンジン出力を低下させる方向に変化すると、その変化量に応じて増大する値である（後述）。
【００９６】
図９は、エンジンコントローラ７０Ｂの基本制御部７０Ｂａの燃料噴射制御に関する処理機能を表す機能ブロック図であり、図１０は、エンジンコントローラ７０Ｂの補正制御部７０Ｂｂの噴射補正値演算処理機能を表す機能ブロック図である。
【００９７】
これら図９及び図１０において、基本制御部７０Ｂａは、燃料噴射量演算部７０ｘ1、燃料噴射時期演算部７０ｘ2、燃料噴射圧演算部７０ｘ3、燃料噴射率演算部７０ｘ4の各機能を有している。また、補正制御部７０Ｂｂは、補正ゲイン演算部７０ｍ2〜７０ｖ2、噴射補正値演算部７０ｗ2の各機能を有している。
【００９８】
基本制御部７０Ｂａを示す図９において、燃料噴射量演算部７０ｘ1は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令NR1の信号と、上記回転数センサ７２の実回転数NE1の信号とを入力し、これに応じて所定の演算処理を行って燃料噴射量指令SE1を生成する。このときの演算処理は公知のもので足り、例えば目標回転数NR1からエンジン実回転数NE1を差し引いた回転数偏差ΔＮが正（ΔＮ＞０）ならば目標燃料噴射量を増大させ、回転数偏差ΔＮが負（ΔＮ＜０）ならば目標燃料噴射量を減少させ、回転数偏差ΔＮが０（ΔＮ＝０）ならば、現在の目標燃料噴射量を維持するような燃料噴射量指令SE1とする。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔNFLを用いて、この生成した指令信号SE1を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射量指令SE1として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔNFLが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射量演算部７０ｘ1では噴射補正値ΔNFLに応じて燃料噴射量を増やすように補正する。これによりエンジン出力の低下を少なくすることができる。
【００９９】
燃料噴射時期演算部７０ｘ2は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令NR1の信号を入力し、これに応じて所定の演算処理を行って上記した燃料噴射時期指令SE2を生成する。このときの演算処理も公知のもので足り、例えば目標回転数が低いときはエンジン回転に対して相対的に噴射時期を遅めとし、目標回転数が上昇するに従って噴射時期を早めるように目標となる噴射時期を演算し、対応する燃料噴射時期指令SE2を生成する。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔNFLを用いて、この生成した指令信号SE2を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射時期指令SE2として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔNFLが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射時期演算部７０ｘ2では噴射補正値ΔNFLに応じて燃料噴射時期を早めるように補正する。これによりエンジン出力低下の抑制に加え、燃費や排気ガスの改善が図れる。
【０１００】
燃料噴射圧演算部７０ｘ3は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令NR1の信号を入力し、これに応じて所定の演算処理を行って上記した燃料噴射圧指令SE3を生成する。このときの演算処理も公知のもので足り、例えば目標回転数が低いときは燃料噴射圧を低くし、目標エンジン回転数が上昇するに従って燃料噴射圧を高くするように目標となる燃料噴射圧を演算し、対応する燃料噴射圧指令SE3を生成する。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔNFLを用いて、この生成した指令信号SE3を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射圧指令SE3として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔNFLが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射圧演算部７０ｘ3では噴射補正値ΔNFLに応じて燃料噴射圧を高めるように補正する。これによりエンジン出力低下の抑制に加え、燃費や排気ガスの改善が図れる。
【０１０１】
燃料噴射率演算部７０ｘ4は、車体コントローラ基本制御部７０Ａａからの上記目標回転数指令NR1の信号と、上記回転数センサ７２の実回転数NE1の信号を入力し、これに応じて所定の演算処理を行って上記した燃料噴射率指令SE4を生成する。このときの演算処理も公知のもので足り、例えば目標回転数が低いときは燃料噴射率を下げ、目標エンジン回転数が上昇するに従って燃料噴射率を上げるように目標となる燃料噴射率を演算し、対応する燃料噴射率指令SE4を生成する。また、目標回転数NR1からエンジン実回転数NE1を差し引いた回転数偏差ΔＮはエンジン負荷の変化に依存した値であるので、回転数偏差ΔＮ（エンジン負荷）が増大するに従い燃料噴射率が低くなるよう制御する。なお、このような燃料噴射率制御の考え方は特開平１０−３３９１８９号公報に詳しい。そしてこのとき、併せて入力した前述の噴射補正値ΔNFLを用いて、この生成した指令信号SE4を環境補正し、補正した信号を最終的な燃料噴射率指令SE4として燃料噴射装置１４へ出力する。例えば、大気圧が低下した場合などエンジン出力が低下する方向に環境が変化し、補正制御部７０Ｂｂで噴射補正値ΔNFLが大気圧の低下（エンジン出力の低下）に応じて増大する値として演算された場合は、燃料噴射率演算部７０ｘ4では噴射補正値ΔNFLに応じて燃料噴射率を上げるように補正する。これによりエンジン出力低下の抑制に加え、燃費や排気ガスの改善が図れる。
【０１０２】
補正制御部７０Ｂｂを示す図１０において、補正制御部７０Ｂｂの補正ゲイン演算部７０ｍ2，７０ｎ2，７０ｑ2，７０ｒ2，７０ｓ2，７０ｔ2，７０ｕ２，７０ｖ2は、図７にて前述した補正ゲイン演算部７０ｍ1，７０ｎ1，７０ｑ1，７０ｒ1，７０ｓ1，７０ｔ1，７０ｕ1，７０ｖ1と同様にして、大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温センサ信号THを入力し、これらをそれぞれメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、対応した第２補正ゲインK2TA，K2TF，K2TW，K2TI，K2PI，K2TO，K2PO，K2TL，K2THを演算する。
【０１０３】
噴射補正値演算部７０ｗ2は、上記の補正ゲイン演算部７０ｍ2〜７０ｖ2でそれぞれ演算した第２補正ゲインを重み付けして、噴射補正値ΔNFLを算出する。この算出方法は、上記トルク補正値演算部７０ｗ１と同様、予めエンジン固有の性能に対してそれぞれの補正ゲインに対する出力低下の量を事前に把握し、求めようとする噴射補正値ΔNFLに対する基準の噴射補正値ΔNBを定数として補正制御部７０Ｂｂ内部に備える。更に、それぞれの補正ゲインの重み付けを予め把握し、その重み付けの補正分を行列A,B,C,D,E,F,G,H,Iとして補正制御部７０Ｂｂ内部に備える。これらの値を用いて図１０の噴射補正値演算ブロックで示すような計算で噴射補正値ΔNFLを算出する。なお、図１０の計算式は例えば２次式等で計算しても効果は同じである。
【０１０４】
このようにして算出された噴射補正値ΔNFLは、基本制御部７０Ｂａの燃料噴射量演算部７０ｘ1、燃料噴射時期演算部７０ｘ2、燃料噴射圧演算部７０ｘ3、燃料噴射率演算部７０ｘ4それぞれに入力され、演算部７０ｘ1，７０ｘ2，７０ｘ3，７０ｘ4は上記のように指令信号SE1〜SE4を環境補正し出力する。指令信号SE1，SE2，SE3，SE4を受けた燃料噴射装置１４は、前述したようにして原動機１０への燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率を制御する。
【０１０５】
図８に戻り、演算要素変更部１８１は、車体外部から通信コントローラ７０Ｃを介して噴射補正用の演算要素（変更データ）を入力し、補正制御部７０Ｂｂにおける図１０に示した各補正ゲイン演算部７０ｍ2〜ｖ2のテーブルそのものや噴射補正値演算部７０ｗ2における演算マトリクスやその他の演算子(定数ΔNBほか)等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）する。
【０１０６】
情報収集部１８２は、既に述べた環境センサ７５〜８３よりエンジン制御部１８０に入力した大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THの各種環境検出信号（環境情報）、センサ７２よりエンジン制御部１８０に入力したエンジン実回転数NE1の動作検出信号（動作情報）、車体コントローラ７０Ａから入力した目標エンジン回転数NR1の演算値（内部演算情報）、燃料噴射装置１４へ出力する燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時期指令SE2、燃料噴射圧指令SE3、燃料噴射率指令SE4等の指令値（指令情報）等の各種情報を収集する。この情報の収集は、例えば適宜のタイミングでメモリに記憶することにより行われる。収集した情報は通信コントローラ７０Ｃを介して車体外部に出力される。
【０１０７】
（３）通信コントローラ７０Ｃ
図４に戻り、通信コントローラ７０Ｃは外部端末１５０に例えばケーブルを介して接続可能となっている。外部端末１５０は例えば携帯端末（ノートパソコン等）である。これにより、例えば機械点検時等に稼働現場で稼働中の油圧ショベルに携帯端末１５０を持参して通信コントローラ７０Ｃにケーブルを介し接続し、携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作をすることにより、予め携帯端末１５０内にインストールされていた上記トルク補正用の演算要素や噴射補正用の演算要素を通信コントローラ７０Ｃを介して車体コントローラ７０Ａの演算要素変更部１７１又はエンジンコントローラ７０Ｂの演算要素変更部１８１にダウンロードし、これによって、各補正ゲイン演算部７０ｍ1〜ｖ1，７０ｍ2〜ｖ2のテーブルそのものや、トルク補正値演算部７０ｗ1及び噴射補正値演算部７０ｗ2の演算マトリクス等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）することができる。
【０１０８】
また、通信コントローラ７０Ｃにケーブルを介し接続した携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作をすることにより、車体コントローラ７０Ａの情報収集部１７２で収集した各種情報及びエンジンコントローラ７０Ｂの情報収集部１８２で収集した各種情報を携帯端末１５０側にアップロードすることができる。
【０１０９】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
【０１１０】
例えば標高の高いところで掘削作業をしようとする場合、環境の変化（大気圧の低下等）により原動機１０の出力が低下すると、センサ７５〜８３がその環境の変化を検出する。
【０１１１】
そして、車体コントローラ７０Ａの補正ゲイン演算部７０ｍ1〜７０ｖ1及びトルク補正値演算部７０ｗ1がその信号を入力して既に図７に示したように設定記憶されている各テーブルに基づきエンジン出力の低下をトルク補正値ΔTFLとして推定し、スピードセンシングトルク偏差補正部７０ｉ及びベーストルク補正部７０ｊでスピードセンシングトルク偏差ΔTIからトルク補正値ΔTFLを減じたトルク偏差ΔTNLをポンプベーストルクTROに加算し、吸収トルクTR1（目標最大吸収トルク）を求める処理を行う。この処理は、環境の変化によるエンジンの出力低下分をトルク補正値ΔTFLとして計算し、この分だけポンプベーストルクTROを減じることで目標最大吸収トルクTR1を予め減じたことに相当する。
【０１１２】
また、エンジンコントローラ７０Ｂの補正ゲイン演算部７０ｍ2〜７０ｖ2及び噴射補正値演算部７０ｗ2がその信号を入力して既に図１０に示したように設定記憶されている各テーブルに基づきエンジン出力の低下を噴射補正値ΔNFLとして推定し、燃料噴射量演算部７０ｘ1、燃料噴射時期演算部７０ｘ2、燃料噴射圧演算部７０ｘ3、及び燃料噴射率演算部７０ｘ4がその噴射補正値ΔNFLを加味して燃料噴射量指令信号SE1、燃料噴射時期指令信号SE2、燃料噴射圧指令信号SE3、燃料噴射率指令信号SE4を補正処理し、補正後のものを最終的な各指令信号SE1，SE2，SE3，SE4として燃料噴射装置１４へと出力する。この処理は、環境の変化によるエンジンの出力低下分を噴射補正値ΔNFLとして計算し、これを補うように燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧、燃料噴射率を最適化したことに相当する。これによりエンジン出力低下を最小に抑えると共に、燃費及び排気ガスの改善が図れる。
【０１１３】
以上のようなコントローラ７０Ａ，７０Ｂの機能により、環境の変化でエンジン出力が低下した場合も、エンジンの停止を防止するとともにエンジン回転数の低下を少なくでき、良好な作業性を確保できる。また、燃費及び排気ガスの改善を図ることができる。
【０１１４】
ここで、油圧ショベル等の建設機械は、全世界のありとあらゆる場所で稼働する可能性がある。このため、超高所の地、砂漠、湿地帯、極寒の地、酷暑の地等で稼働する場合、燃料事情（燃料の組成、燃料種別に関する法的規制等）が大きく異なる国や季節において稼働する場合等（言い換えれば特殊用途の場合）においては、上記車体コントローラ補正制御部７０Ａｂのトルク補正用演算要素（＝補正ゲイン演算部７０ｍ1〜７０ｖ1の各テーブルそのものやトルク補正値演算部７０ｗ1の演算マトリクス等）又はエンジンコントローラ補正制御部７０Ｂｂの噴射補正用演算要素（＝補正ゲイン演算部７０ｍ2〜７０ｖ2の各テーブルそのものや噴射補正値演算部７０ｗ2の演算マトリクス等）を用いた補正のみでは、十分に対応しきれない場合がある。例えばテーブル作成時に想定した各環境因子変動範囲を超えた条件での稼働となった場合(高度2000ｍまでに対応可としたが実際には高度3000ｍで稼働する場合等)である。このような場合の具体的な現象の一例としては、例えば、目標エンジン回転数入力部７１で約２０００ｒｐｍの目標エンジン回転数を指示しているのに、回転数センサ７２で検出される実際の回転数がこれを大きく下回る場合等が考えられる。
【０１１５】
本実施の形態においては、このような場合、稼働現場で稼働中の油圧ショベルに例えばサービス担当者が携帯端末１５０を持参して通信コントローラ７０Ｃにケーブルを介し接続し、携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作を行うことにより、予め携帯端末１５０内にインストールしていた新たな別のトルク補正用の演算要素や噴射補正用の演算要素（例えば相関）を、既に車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂ側に設定保持されている演算要素に対する変更データとして通信コントローラ７０Ｃを介して車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂにダウンロードする。これによって、各補正ゲイン演算部７０ｍ1〜ｖ1，７０ｍ2〜ｖ2のテーブルそのものや、トルク補正値演算部７０ｗ1及び噴射補正値演算部７０ｗ2の演算マトリクス等を変更（更新・補正・書き換え等を含む）することができる。なお、特殊な稼動現場に行くことが事前に分かっていれば、上記のようにその稼動現場に行った後ではなく、行く前に上述した演算要素の変更を行っても良いことは言うまでもない。また上記演算要素の変更の際、携帯端末１５０側に複数の演算要素（変更データ）を用意しておき、携帯端末１５０側における適宜の操作でそれら複数の演算要素から１つを選択して車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂ側にダウンロードするようにしてもよいし、既に車体コントローラ７０Ａ又はエンジンコントローラ７０Ｂ側に設定保持されている演算要素を、携帯端末１５０側の適宜の操作で自由に修正・訂正できるようにしてもよい。
【０１１６】
このように一旦油圧ショベル側に設定保持させた補正用の演算要素（例えば相関）をその後外部入力によって変更可能とすることにより、例えば設計段階で事前に予測しきれず油圧ショベル内に設定保持した補正用演算要素では十分対応できない作動環境となった場合であっても、油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクの補正又は燃料噴射装置１４の燃料噴射状態の補正を適切に行うことができ、油圧ショベルの性能を十分に発揮させることが可能となる。
【０１１７】
また、上記のような環境の変化のみに限られない。すなわち例えば、環境は変わらないが、油圧ショベル自体の経年劣化によって油圧ショベル側に設定保持している補正用演算要素（トルク補正用演算要素又は噴射補正用演算要素）では十分な補正が行えなくなった場合にも、補正用演算要素を上記のような携帯端末１５０からの外部入力によって適宜変更することで、新たに対応する補正を十分に行うことが可能となる。さらに、その後の技術進歩によって製造当時よりも高性能な制御が可能となった場合（いわゆるバージョンアップ）にも有効であり、補正用演算要素を上記のような携帯端末１５０からの外部入力によって最新のものに変更することで、補正の精度を向上しさらに十分かつきめ細かな補正を行うことも可能である。
【０１１８】
また、上記のようにして外部より携帯端末１５０を介し入力した新たな噴射補正用演算要素又はトルク補正用演算要素で燃料噴射状態又はポンプ最大吸収トルクの補正を行って運転を行っているとき、車体コントローラ７０Ａの及びエンジンコントローラ７０Ｂの情報収集部１７２，１８２では、大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THの各種環境検出信号（環境情報）、エンジン実回転数NE1、油圧ポンプ制御パイロット圧PL1,PL2、油圧ポンプ吐出圧Ｐ1，Ｐ2の各種動作検出信号（動作情報）、目標エンジン回転数NR0の操作信号（操作情報）、目標エンジン回転数NR1及び油圧ポンプ１，２の吸収トルクTR1、目標傾転θR1，θＲ２等の演算値（内部演算情報）、燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時期指令SE2、燃料噴射圧指令SE3、燃料噴射率指令SE4の指令値（指令情報）の各種情報が収集されている。よって、適宜の時期に通信コントローラ７０Ｃに携帯端末１５０をケーブルを介し再び接続した状態で、携帯端末１５０（又はコントローラ７０Ａ〜Ｃのいずれか）側で所定の操作をすることにより、それら各種情報を携帯端末１５０側にアップロードすることができる。
【０１１９】
これにより、上述した外部より携帯端末１５０を介し入力した新たな噴射補正用演算要素又はトルク補正用演算要素によって行った燃料噴射状態又はポンプ最大吸収トルクの補正が十分にうまく行ったかどうかを確実にモニタリングすことができる。また、これ以降、この機械と同様の稼働環境に投入される他の機械にその結果を反映させるようにすることで、迅速かつ確実に良好な補正を行うことができる。そして、このようなモニタリングを繰り返してデータを収集し例えばデータベース化することで、補正の良否を学習させることができるので、さらにきめ細かな良好な補正が可能となる。
【０１２０】
また、各種環境検出信号から得られる環境情報を用いて外部端末１５０側では適切なトルク補正用演算要素或いは噴射補正用演算要素（変更データ）を選択或いは作成することができる。
【０１２１】
本発明の他の実施の形態を図１１を用いて説明する。図中、図４に示した部分と同等のものには同じ符号を付している。本実施の形態は衛星通信により補正用演算要素の変更を行うものである。
【０１２２】
図１１において、本実施の形態では、外部端末との間で接続ケーブルを介して情報通信を行うのでなく、通信衛星２４０を介した無線通信によって情報通信を行う。この場合、例えば建設機械製造メーカ（あるいは販売会社、サービル会社等でもよい）の本社、支社、工場等の事務所２５０に外部端末としてサーバ２５１を設置し、サーバ２５１を無線機２５２に接続する。油圧ショベル側の通信コントローラ７０Ｃも無線機２６０に接続する。
【０１２３】
通信コントローラ７０Ｃは、油圧ショベルの稼働中（但し、もともと設定保持されたトルク補正・噴射補正用の演算要素によって稼働中；すなわち演算要素変更前）に車体コントローラ７０Ａ及びエンジンコントローラ７０Ｂの情報収集部１７２，１８２で収集された大気圧センサ信号TA、燃料温度センサ信号TF、冷却水温度センサ信号TW、吸気温度センサ信号TI、吸気圧力センサ信号PI、排気温度センサ信号TO、排気圧力センサ信号PO、エンジンオイル温度センサ信号TL、作動油温度センサ信号THの各種環境検出信号（環境情報）、エンジン実回転数NE1、油圧ポンプ制御パイロット圧PL1,PL2、油圧ポンプ吐出圧Ｐ1，Ｐ2の各種動作検出信号（動作情報）、目標エンジン回転数NR0の操作信号（操作情報）、目標回転数NR1及び油圧ポンプ１，２の吸収トルクTR1、目標傾転θR1，θR2等の演算値（内部演算情報）、燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時期指令SE2、燃料噴射圧指令SE3、燃料噴射率指令SE4等の指令値（指令情報）の各種情報を、無線機２６０，２５２及び通信衛星２４０を介した無線通信によって、サーバ２５１（外部端末）に送信する。
【０１２４】
サーバ２５１では、例えば情報処理担当者が上記各種情報を監視しており、例えば動作情報からみて既に設定保持されたトルク補正・噴射補正用の演算要素が当該稼働現場の環境においては良好に機能せず十分に補正しきれていないと判断した場合、あるいは当該油圧ショベルの操作者がその旨を情報処理担当者へ携帯電話等で連絡してきた場合、あるいは油圧ショベルがいわゆるＧＰＳ機能を備えていてそれより発せられる位置情報からみて当該稼働現場の環境においては十分な補正は困難と判断される場合には、サーバ２５１側に用意した種々の複数の演算要素（変更データ）の中から１つ或いは複数を選択しサーバ２５１から無線通信で通信コントローラ７０Ｃに送信する。この際、各種環境検出信号から得られる環境情報を用いて適切な変更データを選択できる。なお、事前に用意した変更データの中に適切なものがない場合は、その環境情報を用いて適切な変更データを作成することができる。
【０１２５】
通信コントローラ７０Ｃは変更データを受信すると、それらを車体コントローラ７０Ａの演算要素変更部１７１かつ／又はエンジンコントローラ７０Ｂの演算要素変更部１８１にダウンロードし、車体コントローラ７０Ａかつ／又はエンジンコントローラ７０Ｂの補正制御部７０Ａｂ，７０Ｂｂに設定保持されている演算要素の該当するものを変更する。
【０１２６】
なお、上記のように情報処理担当者が情報送信・演算要素変更の操作を行うのでなく、例えば油圧ショベルの操作者が、当該油圧ショベルの動作状況からみて、既に設定保持されたトルク補正・噴射補正用の演算要素が当該稼働現場の環境においては良好に機能せず十分に補正しきれていないと判断した場合（例えば前述したように、目標エンジン回転数入力部７１で約２０００ｒｐｍの目標エンジン回転数を指示しているのに、回転数センサ７２で検出される実際の回転数がこれを大きく下回る程度にしかならない場合）等においては、油圧ショベル側の適宜の操作手段を操作する（例えば操作盤のあるボタンを押す等）ことによって自動的に上記サーバ２５１から衛星通信２４０を介した新しい演算要素のダウンロードを行えるようにしてもよい。さらに、上記のように操作者が判断するのに限られず、その判断機能を、通信コントローラ７０Ｃ、車体コントローラ７０Ａ、エンジンコントローラ７０Ｂのいずれかに備えさせ、例えば上記センサ７２，７３−１，７３−２，８４−１，８４−２からの検出信号NE1，PL1,PL2，Ｐ1，Ｐ2（動作検出信号）が予め設定した所定の範囲（適性動作範囲）内から逸脱した場合には、これに応じて自動的に上記サーバ２５１から衛星通信２４０を介した新しい相関のダウンロードが行えるようにしてもよい。あるいは最終的なダウンロード開始可否の確認のみをサーバ２５１側の情報処理担当者あるいは油圧ショベルの操作者側に求めるようにしてもよい。
【０１２７】
通信衛星２４０による無線通信を用いる代わりに携帯電話による無線通信を用いてもよい。
【０１２８】
本実施の形態によっても、先の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１２９】
本発明の更に他の実施の形態を第１の実施の形態に係わる図５及び図６、図８及び図９を流用して説明する。
【０１３０】
以上の実施の形態では、車体コントローラ７０Ａの補正制御部７０Ａｂ及びエンジンコントローラ７０Ｂの補正制御部７０Ｂｂに備えられる補正用演算要素を変更したが、本実施形態はそれ以外の演算要素を変更することで、同等の目的を果たすものである。
【０１３１】
すなわち、本実施の形態では、図５に示される演算要素変更部１７１及び図８に示される演算要素変更部１８１は、車体コントローラ７０Ａの基本制御部７０Ａａやエンジンコントローラ７０Ｂの基本制御部７０Ｂａ側の基本演算機能であるトルク制御用演算要素（例えば図６に示されるベーストルク演算部７０ｅ、トルク変換部７０ｇ、リミッタ演算部７０ｈ、ソレノイド出力電流演算部７０ｋの相関、ゲイン、その他各種演算子等）や噴射制御用演算要素（例えば図９に示される燃料噴射量演算部７０ｘ1、燃料噴射時期演算部７０ｘ2、燃料噴射圧演算部７０ｘ3、燃料噴射率演算部７０ｘ4の相関、ゲイン、その他各種演算子等）の少なくとも一部について何らかの補正、更新、置き換えを行い、これによって結果として油圧ポンプ１，２の最大吸収トルクや原動機１０の燃料噴射状況を補正する。また、演算要素変更部１７１，１８１は、そのための変更データを車体外部から通信コントローラ７０Ｃを介して取得する。
【０１３２】
本実施の形態によっても上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１３３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。
【０１３４】
例えば、以上においては、通信コントローラ７０Ｃと、車体コントローラ７０Ａと、エンジンコントローラ７０Ｂとの３つのコントローラを設けたが、これに限られず、いずれか２つの機能をまとめて合計２つのコントローラとしてもよいし、さらには３つ全部の機能をまとめて１つのコントローラとしてもよい。
【０１３５】
また、以上においては、環境センサ７５〜８３で検出する環境因子として、大気圧TA、燃料温度TF、冷却水温度TW、吸気温度TI、吸気圧力PI、排気温度TO、排気圧力PO、エンジンオイル温度TL、作動油温度THを例にとって説明したが、これに限られず、他の環境因子、例えばエンジンオイル圧を検出するようにしてもよい。
【０１３６】
また、以上においては、動作検出信号として、エンジン実回転数NE1，油圧ポンプ制御パイロット圧PL1,PL2，油圧ポンプ吐出圧Ｐ1，Ｐ2を例にとって説明したが、これに限られず、油圧ポンプ１，２の斜板の傾転角や、油圧ポンプ１，２自体の回転数（例えばエンジン回転数とは異なる場合）や、エンジン燃料噴射圧や、エンジン噴射タイミングを検出するようにしてもよい。
【０１３７】
さらに、以上においては、建設機械の一例として、油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、例えばクローラクレーン、ホイールローダ等に対しても適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】図１は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる油圧駆動系の一部を表す油圧回路図である。
【図２】図２は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられる上記弁装置の構成を表す油圧回路図である。
【図３】図３は、本発明の建設機械の信号処理装置が適用される油圧ショベルに備えられるコントロールバルブの操作パイロット系を表す油圧回路図である。
【図４】図４は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態の要部である信号処理の流れを表す概念図である。
【図５】図５は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成する車体コントローラの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図である。
【図６】図６は、図５に示した車体コントローラの基本制御部の油圧ポンプの制御に関する処理機能を表す機能ブロック図である。
【図７】図７は、図５に示した車体コントローラの補正制御部の油圧ポンプの最大吸収トルク補正処理機能を表す機能ブロック図である。
【図８】図８は、本発明の建設機械の信号処理装置の一実施形態を構成するエンジンコントローラの全体の信号の入出力関係を表す機能ブロック図である。
【図９】図９は、図８に示したエンジンコントローラの基本制御部の燃料噴射制御に関する処理機能を表す機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、図８に示したエンジンコントローラの補正制御部の燃料噴射の補正処理機能を表す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の建設機械の信号処理装置の他の実施形態の要部である信号処理の流れを表す概念図である。
【国際調査報告】
2004018877.tif 000014
2004018877.tif 000015
2004018877.tif 000016
2004018877.tif 000017