(57)【要約】【課題】作業中に油圧シリンダ等が受けるダメージの進行を積極的に抑制する。【解決手段】油圧シリンダの伸縮動作量を操作量検出手段３６〜３８の操作量によって検出するとともに、油圧シリンダがストロークエンドしたことを角度検出手段３３〜３５及び圧力検出手段３０〜３２によって検出する。コントローラ４２のダメージ処理手段４８において、これらの検出データからシリンダ疲労度及び損傷度を推定するとともに、圧力信号に基づいてキャビテーションの発生を検出し、これらの結果に基づき、ダメージの進行を抑制する制御として、リモコン弁の操作量に対する油圧シリンダの動作量を制限するとともに、油圧ポンプの吐出量を制限するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の油圧アクチュエータと、各油圧アクチュエータに対する油圧源としての油圧ポンプと、各油圧アクチュエータに対する動作指令を出す操作手段と、この操作手段の操作に応じて各油圧アクチュエータに対する油の給排を制御するアクチュエータ制御弁と、制御手段とを備え、この制御手段は、上記油圧アクチュエータの作動中に油圧アクチュエータを含む油圧系にダメージを与える要因を検出し、この検出結果に基づいてダメージの進行を抑制するダメージ抑制制御を行うように構成されたことを特徴とする建設機械の制御装置。
【請求項２】
制御手段は、油圧シリンダの動作量を検出するとともに、検出されたシリンダ動作量から同シリンダの疲労度をダメージとして推定し、この推定された疲労度に基づいてダメージ抑制制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の制御装置。
【請求項３】
制御手段は、油圧シリンダについての操作手段の操作量を検出し、この操作量から同シリンダの疲労度を推定するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の建設機械の制御装置。
【請求項４】
制御手段は、油圧シリンダがストロークエンドしたことを検出し、この検出結果から同シリンダの損傷度をダメージとして推定し、この推定された損傷度に基づいてダメージ抑制制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建設機械の制御装置。
【請求項５】
油圧シリンダとして、ブームを駆動するブームシリンダ、アームを駆動するアームシリンダ、バケットを駆動するバケットシリンダを備え、制御手段は、ブーム、アーム、バケットの角度と、シリンダの圧力と、シリンダの作動速度とからシリンダがストロークエンドしたことを検出するように構成されたことを特徴とする請求項４記載の建設機械の制御装置。
【請求項６】
制御手段は、油圧回路にキャビテーションが発生したことをダメージ要因として検出し、このキャビテーションの発生回数に基づいてダメージ抑制制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建設機械の制御装置。
【請求項７】
制御手段は、回路圧力によってキャビテーションの発生を検出するように構成されたことを特徴とする請求項６記載の建設機械の制御装置。
【請求項８】
制御手段は、ダメージの増加に応じてダメージ抑制制御の度合いを増加させるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建設機械の制御装置。
【請求項９】
制御手段は、ダメージ抑制制御として、操作手段の操作量に対する油圧アクチュエータの動作量を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の建設機械の制御装置。
【請求項１０】
制御手段は、ダメージ抑制制御として、油圧ポンプの吐出量を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の建設機械の制御装置。
【請求項１１】
油圧ポンプを駆動する動力源としてエンジンを備え、制御手段は、油圧ポンプの最大吐出量の制限に伴うエンジンの負荷トルクの低下に応じて、エンジンの負荷トルクの変動に対するエンジン回転数の変動の度合いを大きくする制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項１０記載の建設機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベルやクレーンのように作業中に油圧系が疲労や損傷等のダメージを受ける建設機械の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械の故障発生を未然に防止するための保守管理技術として、特許文献１に示されているようにエンジン回転数その他の稼働状況を検出し、これを記録するとともに必要に応じて管理側に表示し、あるいは警告する技術(以下、公知技術１という)が公知である。
【０００３】
また、特許文献２に示されているように、エンジンで油圧ポンプを駆動するシステムにおいて、大負荷によるエンストを防止するために、作動油の温度を検出して油圧ポンプの吸収トルクを割り出し、ポンプをトルク制御する技術(以下、公知技術２という)も公知である。
【特許文献１】特開２００５−１４９３１０号公報
【特許文献２】特開平４−３２５７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油圧ショベルのような油圧式の建設機械において、油圧系の各種設備は、作業中、種々のダメージを受ける。たとえば油圧シリンダは、その伸縮動作に伴う摺動抵抗によって摩耗疲労する。また、油圧シリンダがストロークエンドすると、ピストンとヘッドカバーまたはロッドカバーが衝突してこれらが損傷する。
【０００５】
さらに、回路中にキャビテーションが発生すると、油圧シリンダに限らず、油圧アクチュエータ内部や配管内面が劣化、損傷する。そして、このようなダメージの蓄積によって油圧アクチュエータ等が故障し、それらの寿命を縮めることとなる。
【０００６】
しかし、従来は、公知技術１に開示されているように検出した稼働状況を記録し、必要に応じて表示または警告するに過ぎないため、仮にこの技術を上記ダメージの管理技術として転用したとしても、ダメージは進行する一方で、故障防止や寿命改善にはあまり効果がない。
【０００７】
また、公知技術２は、負荷の増加によるエンストを防止して作業の中断を避けるだけの技術であり、負荷が正常であれば何の機能も果たさないため、油圧アクチュエータ等のダメージ対策とはならない。
【０００８】
そこで本発明は、油圧系が受けるダメージの進行を積極的に抑制することができる建設機械の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、複数の油圧アクチュエータと、各油圧アクチュエータに対する油圧源としての油圧ポンプと、各油圧アクチュエータに対する動作指令を出す操作手段と、この操作手段の操作に応じて各油圧アクチュエータに対する油の給排を制御するアクチュエータ制御弁と、制御手段とを備え、この制御手段は、上記油圧アクチュエータの作動中に油圧アクチュエータを含む油圧系にダメージを与える要因を検出し、この検出結果に基づいてダメージの進行を抑制するダメージ抑制制御を行うように構成されたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、制御手段は、油圧シリンダの動作量を検出するとともに、検出されたシリンダ動作量から同シリンダの疲労度をダメージとして推定し、この推定された疲労度に基づいてダメージ抑制制御を行うように構成されたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、制御手段は、油圧シリンダについての操作手段の操作量を検出し、この操作量から同シリンダの疲労度を推定するように構成されたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の構成において、制御手段は、油圧シリンダがストロークエンドしたことを検出し、この検出結果から同シリンダの損傷度をダメージとして推定し、この推定された損傷度に基づいてダメージ抑制制御を行うように構成されたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、油圧シリンダとして、ブームを駆動するブームシリンダ、アームを駆動するアームシリンダ、バケットを駆動するバケットシリンダを備え、制御手段は、ブーム、アーム、バケットの角度と、シリンダの圧力と、シリンダの作動速度とからシリンダがストロークエンドしたことを検出するように構成されたものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの構成において、制御手段は、油圧回路にキャビテーションが発生したことをダメージ要因として検出し、このキャビテーションの発生回数に基づいてダメージ抑制制御を行うように構成されたものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項６の構成において、制御手段は、回路圧力によってキャビテーションの発生を検出するように構成されたものである。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかの構成において、制御手段は、ダメージの増加に応じてダメージ抑制制御の度合いを増加させるように構成されたものである。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかの構成において、制御手段は、ダメージ抑制制御として、操作手段の操作量に対する油圧アクチュエータの動作量を制限するように構成されたものである。
【００１８】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかの構成において、制御手段は、ダメージ抑制制御として、油圧ポンプの吐出量を制限するように構成されたものである。
【００１９】
請求項１１の発明は、請求項１０の構成において、油圧ポンプを駆動する動力源としてエンジンを備え、制御手段は、油圧ポンプの最大吐出量の制限に伴うエンジンの負荷トルクの低下に応じて、エンジンの負荷トルクの変動に対するエンジン回転数の変動の度合いを大きくする制御を行うように構成されたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、油圧アクチュエータを含む油圧系にダメージを与える要因(請求項２,３では油圧シリンダの摩耗疲労を起こす動作量、請求項４,５では油圧シリンダに損傷を与えるストロークエンド、請求項６,７では回路のキャビテーションの発生)を検出する。
【００２１】
そして、この検出結果に基づいて、ダメージの進行を抑制するダメージ抑制制御(請求項９では操作手段の操作量に対する油圧アクチュエータの動作量を制限する制御、請求項１０では油圧ポンプの吐出量を制限する制御)を行う。
【００２２】
この場合、請求項２,３の発明では油圧シリンダの疲労度、請求項４,５の発明では油圧シリンダのストロークエンドによる損傷度をそれぞれ検出されたデータからダメージとして推定し、この推定結果に基づいてダメージ抑制制御を行う。一方、請求項６,７の発明ではキャビテーションの発生回数に基づいてダメージ抑制制御を行う。
【００２３】
このダメージ抑制制御により、積極的にダメージの進行を抑えることができる。このため、次回のメンテナンス時期まで油圧アクチュエータ等を正常に作動させて作業の休止を回避できるとともに、油圧アクチュエータ等の寿命を改善することができる。
【００２４】
ここで、請求項２,３の発明によると、油圧シリンダの疲労度を推定する場合に、油圧シリンダが実際に伸縮動作した量を検出(請求項３では操作手段の操作量によって間接的に動作量を検出)するため、たとえば機械の稼働時間を検出する場合と比べて、疲労度の推定精度が高くなる。
【００２５】
また、請求項５の発明によると、油圧ショベルにおいてブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダがストロークエンドしたこと(ピストンとヘッドカバーまたはロッドカバーが衝突したこと)を検出する手法として、ブーム、アーム、バケットの角度と圧力に加えて速度を検出するため、シリンダが単にストロークエンド近傍に達しただけ、あるいはストロークエンド状態で高圧が立っただけの状態と明確に区別し、損傷に直結するストロークエンドを正確に検出することができる。
【００２６】
請求項８の発明によると、ダメージ(シリンダ疲労度・損傷度、キャビテーション発生回数)の増加に応じてダメージ抑制制御の度合いを増加させるるため、たとえばダメージが予め設定したレベルに達すれば後は一定の抑制制御を行う場合と比較して、ダメージの進行を抑える点の効果が高い。
【００２７】
ところで、請求項１０の発明によると、ダメージ抑制制御として、油圧ポンプの吐出量を制限するため、エンジンの負荷トルク(油圧ポンプの吸収トルク)が小さくなる。その分、負荷トルクの変動に対するエンジン回転数の変動の幅が小さくなり、エンジン音の変化も小さくなる。このため、オペレータが負荷状況をエンジン音から把握し、操作にフィードバックするという建設機械特有の操作手法をとりにくくなるきらいがある。
【００２８】
この点、請求項１１の発明によると、ポンプ吐出量の制限に伴うエンジン負荷トルクの低下に応じて、負荷トルクの変動に対するエンジン回転数の変動の度合いを増加させる制御を行うため、実際の負荷トルクの変動幅は小さくてもエンジン回転数の変動幅は抑制制御前とほぼ同じとなる。このため、抑制制御を行いながら一定の操作性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
実施形態では適用対象として油圧ショベルを例にとっている。
【００３０】
油圧ショベルは、図１中に模式的に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に作業アタッチメント３が装着されて構成される。
【００３１】
この作業アタッチメント３は、ブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６とを備え、この作業アタッチメント３の屈伸動作等によって掘削その他の作業が行われる。
【００３２】
この油圧ショベルには、油圧アクチュエータとして、作業アタッチメント３のブーム４、アーム５、バケット６を駆動するブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９(いずれも油圧シリンダ)のほか、下部走行体１(左右のクローラ)を走行駆動する左右の走行モータ１０,１１、及び上部旋回体２を旋回駆動する旋回モータ１２(いずれも油圧モータ)が設けられている。
【００３３】
また、他の油圧設備として、エンジン１３を動力源として各油圧アクチュエータ７〜１２に油を供給する第１、第２両油圧ポンプ１４,１５と、アクチュエータごとに油の給排(作動方向と速度)を制御する油圧パイロット切換式のアクチュエータ制御弁１６〜２１と、各アクチュエータ７〜１２に対する作動指令を出す操作手段としてのリモコン弁２２〜２７とが設けられ、このリモコン弁２２〜２７からのパイロット圧により各アクチュエータ制御弁１６〜２１が作動し、各油圧アクチュエータ７〜１２の作動が制御される。
【００３４】
ここでは、油圧アクチュエータ７〜１２及びアクチュエータ制御弁１６〜２１を、第１油圧ポンプ１４を油圧源とする図１左側の第１グループＧ１と、第２油圧ポンプ１５を油圧源とする図右側の第２グループＧ２とに分けた場合を例示している。
【００３５】
図１中、２８,２９は両グループＧ１,Ｇ２のメインリリーフ弁である。なお、油圧アクチュエータ回路ごとに個別リリーフ弁が設けられているが、図面の煩雑化を避けるために符号の表示を省略する。
【００３６】
また、アクチュエータ制御弁１６〜２１及びリモコン弁２２〜２７について、以下、それぞれの制御対象名を冠してブーム用制御弁、ブーム用リモコン弁等という。
【００３７】
この実施形態においては、各部の作動状態を検出する手段として、図１,２に示すように、ブーム、アーム、バケット各シリンダ７,８,９のヘッド側及びロッド側の圧力を検出する圧力検出手段(ヘッド側、ロッド側の区別無しにシリンダごとに共通の符号３０,３１,３２を付している)と、ブーム４、アーム５、バケット６の角度を検出する角度検出手段３３,３４,３５と、ブーム用、アーム用、バケット用各リモコン弁２２,２３,２４の操作量を検出する操作量検出手段３６,３７,３８が設けられている。
【００３８】
また、両油圧ポンプ１４,１５の吐出圧(ポンプ圧)を検出するポンプ圧検出手段３９、及びエンジン１３の負荷トルク(ポンプ吸収トルク)を求めるためにエンジントルクを検出するエンジントルク検出手段４０が設けられ、これら各検出手段からの検出信号、及び図２中に示すエンジンキースイッチ４１からの信号がコントローラ４２に入力される。
【００３９】
さらに、このコントローラ４２からの信号を受けて各種の制御を行う設備として、ポンプ容量(＝ポンプ吐出量)を制御するポンプ容量制御手段(所謂レギュレータ)４３と、ブーム用、アーム用、バケット用の各リモコン弁２２〜２４から各各制御弁１６,１７,１８に送られるパイロット圧を制限するブーム用、アーム用、バケット用各制御弁制御手段(圧力制御弁)４４,４５,４６、それにエンジン回転数を制御するエンジン回転数制御手段４７(図２のみに示す)が設けられている。
【００４０】
コントローラ４２の内部構成を図２に示す。
【００４１】
コントローラ４２は、ダメージ処理手段４８と、設定手段４９と、エンジン負荷トルク演算手段５０と、記録手段５１、それに記録結果表示手段５２から成っている。
【００４２】
ダメージ処理手段４８は、ブーム、アーム、バケット各シリンダ７,８,９の疲労度と損傷度を推定するシリンダ疲労度・損傷度推定部５３と、各シリンダ回路のキャビテーション発生回数を計算するキャビテーション発生回数計算部５４とから成っている。
【００４３】
シリンダ疲労度・損傷度推定部５３及びキャビテーション発生回数計算部５４での処理内容は次の通りである。
【００４４】
シリンダ疲労度
各シリンダ７,８,９の疲労度は、伸縮動作時に発生する摺動抵抗の蓄積と考えられる。そして、この摺動抵抗はこれらの伸縮動作量に比例し、伸縮動作量はリモコン弁操作量に対応する。
【００４５】
そこで、シリンダ疲労度・損傷度推定部５３では、対応するリモコン弁２２,２３,２４の操作があるたびに、操作量検出手段３６,３７,３８から入力される操作量に基づいて疲労度を推定し、その累積値を更新する。
【００４６】
シリンダ損傷度
各シリンダ７,８,９は、ストロークエンド、すなわち、ピストンとヘッドカバーまたはロッドカバーが衝突することによって損傷する。
【００４７】
そして、ストロークエンドしたことは、各角度検出手段３３,３４,３５によって検出されるブーム角度、アーム角度、バケット角度と、各シリンダ圧力検出手段３０,３１,３２によって検出される各シリンダ圧力、それに角度変化の微分処理によって求められるシリンダ速度によって割り出すことができる。
【００４８】
すなわち、シリンダ損傷度は、
係数×シリンダ圧力×シリンダ速度
によって求めることができる。
【００４９】
ここで速度を用いるのは、単にストロークエンドで停止した状態ではたとえ高圧であってもシリンダが損傷しないことから、これをストロークエンドの定義から除外するためである。なお、シリンダ速度は、シリンダ流量によって決まり、シリンダ流量は圧力に比例するため、係数×(シリンダ圧力の二乗)によってシリンダ損傷度を求めてもよい。
【００５０】
キャビテーション
シリンダ回路にキャビテーションが発生すると、シリンダ内部や配管内面が劣化、損傷する。このキャビテーションの発生は、回路圧力が０もしくはその近傍または負圧になったことで検出することができる。
【００５１】
そこで、キャビテーション発生回数計算部５４は、各シリンダ圧力検出手段３０,３１,３２によって検出される圧力からキャビテーションの発生をとらえ、このキャビテーションが発生した回数を計算する。
【００５２】
一方、設定手段４９は、ポンプ容量制限値設定部５５、ブーム用制御弁動作制限値設定部５６、アーム用制御弁動作制限値設定部５７、バケット用制御弁動作制限値設定部５８、エンジン回転数制限値設定部５９を備えている。
【００５３】
ポンプ容量制限値設定部５５は、ダメージ処理手段４８で推定または計算されたシリンダ疲労度・損傷度、キャビテーション発生回数の増加に応じて、ダメージの進行を抑制するために、ポンプ容量制御手段４３によって制御されるポンプ容量の最大値、すなわちポンプ吐出量の最大値を制限する制御を行う。
【００５４】
ブーム用ほかの制御弁動作制限値設定部５６〜５８は、各シリンダ７〜９のダメージ抑制制御として、各制御弁制御手段４４〜４６によって制御されるパイロット圧(＝リモコン弁２２〜２４の操作による各制御弁１６〜１８の動作量)を制限する制御を行う。
【００５５】
このポンプ最大吐出量及び制御弁動作量の制限により、各シリンダ７〜９の作動速度を制限してこれらの急激な作動を防止し、シリンダ７〜９及び回路配管のダメージの進行を抑えることができる。
【００５６】
ところで、上記のようにポンプ吐出量を制限すると、エンジン１３の負荷トルク(油圧ポンプの吸収トルク)が小さくなる。その分、負荷トルクの変動に対するエンジン回転数の変動の幅が小さくなり、エンジン音の変化も小さくなる。このため、オペレータが負荷状況をエンジン音から把握し、操作にフィードバックするという建設機械特有の操作手法をとりにくくなるきらいがある。
【００５７】
そこで、エンジン負荷トルク演算手段５０、エンジン回転数制限値設定部５９、エンジン回転数制御手段４７によってこのような問題を解消する。
【００５８】
エンジン負荷トルク演算手段５０は、エンジントルク検出手段４０によって検出されるエンジントルクから油圧ポンプ１４,１５に吸収される負荷トルクを演算し、設定手段４９のエンジン回転数制限値設定部５９に送る。
【００５９】
エンジン回転数制限値設定部５９は、ポンプ吐出量の減少(ポンプ容量制限値設定部５５で設定されたポンプ容量)に応じて、負荷トルクの変動に対するエンジン回転数の変動の度合いを増加させるようにエンジン回転数制限値を設定し、この設定値に基づいてエンジン回転数制御手段４７によるエンジン回転数制御が行われる。
【００６０】
この制御により、実際の負荷トルクの変動幅は小さくてもエンジン回転数の変動幅は抑制制御前とほぼ同じとなる。このため、抑制制御を行いながら一定の操作性を確保することができる。
【００６１】
記録手段５１は、各検出手段によって検出されたデータ、及びエンジン負荷トルク演算部５０で得られたエンジン負荷トルク、ダメージ処理手段４８で得られたシリンダ疲労度・損傷度、キャビテーション回数の各データを記録し、この記録結果が記録結果表示手段５２によってオペレータや管理者に向けて表示(無線等による通知を含む)される。
【００６２】
この表示は、常時行われるようにしてもよいし、表示を促す操作(スイッチ操作等)に基づいて行われるようにしてもよい。
【００６３】
以上の処理内容をまとめると図３〜図５のようになる。
【００６４】
図３において、制御開始とともにステップＳ１でこれまでのシリンダ７〜９に対するメンテナンス情報を取得し、ステップＳ２でメンテナンスしたか否かを判断する。
【００６５】
ここでＹＥＳ(メンテナンス済み)の場合は、ステップＳ３,Ｓ４で記録手段５１におけるシリンダ疲労度及びシリンダ損傷度を初期化(疲労無し、損傷度無しに設定)した後、ステップＳ５に移行する。
【００６６】
ＮＯ(メンテナンスしていない)の場合は、直接ステップＳ５に移行し、ここで記録手段５１から前回のシリンダ疲労度を１周期前のシリンダ疲労度として取得する。
【００６７】
ステップＳ６では、現在のシリンダ疲労度(累積値)を、
(１周期前のシリンダ疲労度)＋(係数１)×(シリンダ操作量)
として計算(推定)する。
【００６８】
続くステップＳ７では、シリンダがストロークエンドしたか否かを前記データに基づいて判断し、ＹＥＳとなるとステップＳ８で現在のシリンダ損傷度(累積値)を、
(１周期前のシリンダ損傷度)＋(係数２)×(シリンダの圧力×速度)
として計算(推定)する。
【００６９】
そして、ステップＳ９で現在のシリンダ疲労度と損傷度を記録手段５１に記録するとともに、ステップＳ１０,Ｓ１１でシリンダ疲労度及びシリンダ損傷度を更新し、この後、図４のステップＳ１２に移行する。
【００７０】
ステップＳ１２ではこれまでのキャビテーション回数情報を取得し、ステップＳ１３で作動油フィルタを交換したか否か(キャビテーションの原因が取り除かれたか否か)を判断する。
【００７１】
ここでＹＥＳの場合は、ステップＳ１４でキャビテーション回数情報を初期化(キャビテーション無しに設定)してステップＳ１５に、ＮＯの場合は直接ステップＳ１５にそれぞれ移行する。
【００７２】
ステップＳ１５では、記録手段から前回のキャビテーション回数を１周期前のキャビテーション回数として取得し、続くステップＳ１６で、圧力信号に基づいてキャビテーションが発生したか否かを判断する。
【００７３】
ＹＥＳの場合はステップＳ１７で現在のキャビテーション回数(累積値)を、
１周期前のキャビテーション回数＋１
で求めた後、ＮＯの場合は直接、それぞれステップＳ１８に移行し、現在のキャビテーション回数を記録するとともに、ステップＳ１９でキャビテーション回数を更新する。
【００７４】
そして、ステップＳ２０において、シリンダ疲労度・損傷度に応じたシリンダ流量の制限値を設定する。
【００７５】
また、ステップＳ２１において、シリンダ疲労度・損傷度、キャビテーション発生回数の累積値に応じたポンプ吐出量の制限値を設定する。
【００７６】
これにより、前記した制御弁動作量の制限及びポンプ吐出量の制限が行われ、各シリンダ７〜９及び回路配管のダメージの進行が抑えられる。
【００７７】
この場合、ダメージ(シリンダ疲労度・損傷度、キャビテーション発生回数)の増加に応じてダメージ抑制制御の度合いが大きくなるため、たとえばダメージが一定のしきい値に達すれば後は一定の抑制制御を行う場合と比較して、ダメージの進行を抑える点の効果が高い。
【００７８】
この後、図２中のエンジンキースイッチ４１からの信号に基づいて処理終了か否かが判断され、ＹＥＳの場合は処理終了、ＮＯの場合は図３のステップＳ６に戻って処理が継続される。
【００７９】
図５は、ポンプ吐出量の制限によるエンジン負荷トルクの低下に応じたエンジン回転数の制御のためのフローを示す。
【００８０】
制御開始後、ステップＳ３１でポンプ容量制限値、ステップＳ３２で負荷トルク演算値をそれぞれ取得し、ステップＳ３３でこれらの数値に基づくエンジン回転数制御を行う。
【００８１】
すなわち、前記のように、負荷トルクの低下に応じて、負荷トルクの変動に対するエンジン回転数(目標回転数)の変動の度合いを増加させるようにエンジン回転数を制御する。
【００８２】
この後、エンジンキースイッチ４１からの信号に基づいて処理終了か否かが判断され、ＹＥＳの場合は処理が終了し、ＮＯの場合はステップＳ３１に戻る。
【００８３】
このエンジン回転数制御は、たとえば特定のスイッチの操作によって開始されるようにしてもよいし、図４のステップＳ２０,Ｓ２１で設定される制限値が予め設定した値に達したときに自動的に開始されるようにしてもよい。
【００８４】
ところで、上記実施形態では、図３,４のフローチャートで説明したように毎回の作業によってシリンダ疲労度・損傷度が進行し、キャビテーション回数が増加するたびにダメージ抑制のためのポンプ吐出量の制限等のダメージ抑制制御を行う構成をとっているが、疲労度等が、予め設定したしきい値を超えたときにダメージ抑制制御が行われる構成をとってもよい。この場合、しきい値を複数段階に設定し、段階が高くなるごとに制限の度合いを強めるようにしてもよい。
【００８５】
また、疲労や損傷は、油圧シリンダに限らず、油圧モータにも日常の作動によって生じるため、疲労度・損傷度の推定、これに基づくポンプ吐出量の制限等の制御を油圧モータの疲労度・損傷度に応じて行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態にかかる制御装置を含む油圧ショベルの全体回路構成図である。
【図２】同装置のブロック構成図である。
【図３】同装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３の続きのフローチャートである。
【図５】同装置によるエンジン回転数制御の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
４  油圧ショベルのブーム
５  同アーム
６  同バケット
７,８,９  ブーム、アーム、バケット各シリンダ
１３  エンジン
１４,１５  油圧ポンプ
１６,１７,１８  ブーム用、アーム用、バケット用各制御弁
２２,２３,２４  ブーム用、アーム用、バケット用各リモコン弁(操作手段)
３０,３１,３２  圧力検出手段
３３,３４,３５  ブーム、アーム、バケット各角度検出手段
３６,３７,３８  操作量検出手段
３９  ポンプ圧検出手段
４０  エンジントルク検出手段
４２  制御手段を構成するコントローラ
４３  ポンプ容量制御手段
４４,４５,４６  制御弁制御手段
４７  エンジン回転数制御手段
４８  ダメージ処理手段
４９  設定手段
５０  エンジン負荷トルク演算部
５３  シリンダ疲労度・損傷度推定部
５４  キャビテーション発生回数計算部
５５  ポンプ容量制限値設定部
５６,５７,５８  ブーム用、アーム用、バケット用各制御弁動作制限値設定部
５９  エンジン回転数制限値設定部
【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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