JP2001271677A - 建設機械のエンジン制御装置 - Google Patents

建設機械のエンジン制御装置

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JP2001271677A JP2000086764A JP2000086764A JP2001271677A JP 2001271677 A JP2001271677 A JP 2001271677A JP 2000086764 A JP2000086764 A JP 2000086764A JP 2000086764 A JP2000086764 A JP 2000086764A JP 2001271677 A JP2001271677 A JP 2001271677A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 建設機械の油圧アクチュエータ操作開始時に
於けるエンジン回転数の急速な低下を防ぐと共に、燃費
及び排ガスの悪化を防止する。 【解決手段】 エンジン２によって駆動されるメインポ
ンプ１７を有し、該メインポンプ１７の油路には油圧ア
クチュエータのコントロールバルブ４が接続されてお
り、且つ、前記エンジン２はコントローラ８からの指令
信号により燃料流量を制御されるように構成された建設
機械のエンジン制御装置に於いて、前記コントロールバ
ルブ４のパイロット油路１５に前記コントローラ８に接
続された圧力スイッチ１６を設けると共に、前記メイン
ポンプ１７を前記コントローラ８に接続された電磁比例
弁１８によってトルク制御される可変ポンプとして構成
し、前記油圧アクチュエータの無操作時は前記メインポ
ンプ１７を所定の低トルクに設定し、前記圧力スイッチ
１６によって前記油圧アクチュエータの操作開始を検出
したときは前記メインポンプ１７の設定トルクを所定時
間で前記所定の低トルクから所定の高トルクに変化させ
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は建設機械のエンジ
ン制御装置に関するものであり、特に、建設機械の油圧
アクチュエータ操作開始時に於けるエンジンの燃費及び
排気ガスの改善を図った建設機械のエンジン制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の此種建設機械のエンジン制御装置
を図５乃至図８に従って説明する。図５に於いて、１は
建設機械のエンジン制御装置を示し、該建設機械のエン
ジン制御装置１はエンジン２によって駆動されるメイン
ポンプ３を有し、該メインポンプ３の油路には油圧アク
チュエータ（図示せず）のコントロールバルブ４が接続
されている。該コントロールバルブ４はリモコン弁５に
よって切替えられる。又、前記エンジン２はエンジンコ
ントロールアクチュエータ６によって燃料噴射量が調整
されると共に、回転センサ７によって回転数が検出され
る。該回転センサ７の検出信号はコントローラ８によっ
て演算処理され、該コントローラ８から前記エンジンコ
ントロールアクチュエータ６に燃料流量制御信号が出力
されている。尚、図に於いて、９は油圧源を示し、１
０，１１はタンクであり、１２はバツテリを示す。
【０００３】そして、前記コントローラ８による燃料流
量制御信号に従って前記エンジンコントロールアクチュ
エータ６が燃料流量を変化させることにより、前記エン
ジン２の出力トルクは図６に示す性能となるように設定
されている。即ち、前記エンジン２の回転数に比例して
該エンジン２の出力トルクは増大し、該エンジン２の出
力トルクが前記メインポンプ３の最大トルク値を超える
と、その後、目標回転数Ｎｎまでは該最大トルク値以上
の出力トルク値を維持するように設定されている。
【０００４】而して、オペレータが前記油圧アクチュエ
ータ操作のため前記リモコン弁５の操作レバー１３を急
操作すると、前記コントロールバルブ４が切替わり、図
７に示す如く、前記メインポンプ３のトルクが急激に上
昇し、これによって前記エンジン２の回転数が急低下す
る。そして、該回転数の低下は前記回転センサ７の検出
信号として前記コントローラ８に伝達され、該コントロ
ーラ８は目標回転数Ｎｎまで復帰させるために過渡的に
燃料を大量に供給する信号を前記エンジンコントロール
アクチュエータ６に出力する。この信号に従って該エン
ジンコントロールアクチュエータ６は過渡的に燃料を大
量に供給する（図中符号イで示す）が、該大量に供給さ
れた燃料が燃費の悪化及び排ガスの悪化を招いていた。
又、前記メインポンプ３のトルクに対する前記エンジン
２のトルクの余裕が少なくなる程、この悪化の程度が大
きくなる。
【０００５】一方、オペレータが前記操作レバー１３を
緩操作した場合は、図８に示すように前記メインポンプ
３のトルクは緩慢に上昇し、これに伴って前記コントロ
ーラ８の指令信号による前記エンジンコントロールアク
チュエータ６の供給燃料も緩慢に増量するため、前記エ
ンジン２の回転数の低下はなく、従って、該エンジンコ
ントロールアクチュエータ６から過渡的に燃料を大量供
給する現象は発生しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の建設機械
のエンジン制御装置は、オペレータが油圧アクチュエー
タ操作のためリモコン弁の操作レバーを急操作して油圧
アクチュエータ用コントロールバルブを切替えると、メ
インポンプのトルクが急激に上昇しエンジンの回転数が
急低下するため、コントローラが目標回転数まで復帰さ
せるべく過渡的に燃料を大量に供給する信号を出力し、
これによって大量に供給された燃料が燃費の悪化及び排
ガスの悪化を招くという欠陥があった。
【０００７】そこで、建設機械の油圧アクチュエータ操
作開始時に於けるエンジン回転数の急速な低下を防ぐと
共に、燃費及び排ガスの悪化を防止するために解決すべ
き技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題
を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、エンジンによって駆
動されるメインポンプを有し、該メインポンプの油路に
は油圧アクチュエータのコントロールバルブが接続され
ており、該コントロールバルブはリモコン弁によって操
作され、且つ、前記エンジンはコントローラからの指令
信号により燃料流量を制御されて所定トルクとなるよう
に構成された建設機械のエンジン制御装置に於いて、前
記コントロールバルブのパイロット油路に前記コントロ
ーラに接続された圧力スイッチを設けると共に、前記メ
インポンプを前記コントローラに接続された電磁比例弁
によってトルク制御される可変ポンプとして構成し、前
記油圧アクチュエータの無操作時は前記メインポンプを
所定の低トルクに設定し、前記圧力スイッチによって前
記油圧アクチュエータの操作開始を検出したときは前記
メインポンプの設定トルクを所定時間で前記所定の低ト
ルクから所定の高トルクに変化させるように構成した建
設機械のエンジン制御装置、及び、エンジンによって駆
動されるメインポンプを有し、該メインポンプの油路に
は油圧アクチュエータのコントロールバルブが接続され
ており、該コントロールバルブはリモコン弁によって操
作され、且つ、前記エンジンはコントローラからの指令
信号により燃料流量を制御されて所定トルクとなるよう
に構成された建設機械のエンジン制御装置に於いて、前
記リモコン弁の２次圧回路に前記コントローラに接続さ
れた圧力スイッチを設けると共に、前記メインポンプを
前記コントローラに接続された電磁比例弁によってトル
ク制御される可変ポンプとして構成し、前記油圧アクチ
ュエータの無操作時は前記メインポンプを所定の低トル
クに設定し、前記圧力スイッチによって前記油圧アクチ
ュエータの操作開始を検出したときは前記メインポンプ
の設定トルクを所定時間で前記所定の低トルクから所定
の高トルクに変化させるように構成した建設機械のエン
ジン制御装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図４に従って詳述する。尚、説明の都合上、従来
例と同一構成部分については同一符号を付してその説明
を省略する。
【００１０】先ず、図１に従って請求項１記載の発明の
実施の形態について説明する。図に於いて、１４は建設
機械のエンジン制御装置であり、該建設機械のエンジン
制御装置１４はコントロールバルブ４のパイロット油路
１５に圧力スイッチ１６が設けられると共に該圧力スイ
ッチ１６はコントローラ８に接続され、且つ、メインポ
ンプ１７に該メインポンプ１７のトルクを制御する電磁
比例弁１８が設けられると共に該電磁比例弁１８は前記
コントローラ８に接続される。尚、前記パイロット油路
１５は前記コントロールバルブ４が中立位置のときタン
ク１９と連通し、該コントロールバルブ４が左又は右位
置に切替わったとき遮断される。そして、前記コントロ
ールバルブ４が作動して前記パイロット油路１５が遮断
されたとき該遮断を前記圧力スイッチ１６が検出するこ
とによって該コントロールバルブ４の動作を前記コント
ローラ８が監視できるように構成されている。
【００１１】そこで、例えば、前記メインポンプ１７を
低トルクに設定した場合と、高トルクに設定した場合と
に於いて、油圧アクチュエータの急操作時のポンプトル
ク、エンジン回転数及び燃料流量の特性は図２（ａ）、
図２（ｂ）の様になる。即ち、図２（ａ）に示す如く、
前記電磁比例弁１８に所定大電流ｉ２が入力されて前記
メインポンプ１７が所定の高トルクｔ２に設定されてい
る場合に於いて、前記エンジン２が回転数ｎで回転して
いる状態で前記油圧アクチュエータ操作開始によって負
荷がかかると該メインポンプ１７に過渡的トルクｔ４が
発生し、前記エンジン２は一時的に回転数ｎから回転数
ｎ２まで低下する。この状態は前記回転センサ７に検出
され、前記エンジン２を前記回転数ｎまで復帰させるた
め前記コントローラ８を介して前記エンジンコントロー
ルアクチュエータ６から従来例と同様に過渡的な大量の
燃料供給が行われる。一方、図２（ｂ）に示す如く、前
記電磁比例弁１８に所定小電流ｉ１が入力されて前記メ
インポンプ１７が所定の低トルクｔ１に設定されている
場合に於いて、前記エンジン２が回転数ｎで回転してい
る状態で前記油圧アクチュエータ操作開始によって負荷
がかかると該メインポンプ１７に過渡的ポンプトルクｔ
３が発生する。然しながら、該過渡的ポンプトルクｔ３
は前記過渡的ポンプトルクｔ４に比較して低トルクであ
るため、これによって前記エンジン２の回転数低下を招
くことがなく従来例の過渡的な大量の燃料供給もない。
【００１２】この特性を利用して図３に示す如く、前記
油圧アクチュエータの無操作時は前記電磁比例弁１８に
所定の小電流ｉ１を入力して前記メインポンプ１７を所
定の小トルクｔ１に設定し、そして、前記圧力スイッチ
１６で前記油圧アクチュエータが操作開始されたことを
検出したら、その時点から前記電磁比例弁１８を所定時
間Ｔで所定の小電流ｉ１から所定大電流ｉ２に上昇さ
せ、それによって、前記メインポンプ１７の設定トルク
を所定時間Ｔで前記所定の低トルクｔ１から所定の高ト
ルクｔ２に変化させるように構成する。
【００１３】而して、前記油圧アクチュエータ無操作
時、前記電磁比例弁１８の電流を所定小電流ｉ１に制御
し、前記メインポンプ１７を所定の低トルクｔ１に設定
しておき、前記油圧アクチュエータ操作のため前記操作
レバー１３が急操作されると、該操作レバー１３が設け
られたリモコン弁５により前記コントロールバルブ４が
切替えられ、油圧アクチュエータが操作されると共に該
コントロールバルブ４の前記パイロット油路１５は遮断
される。該パイロット油路１５の遮断により、該パイロ
ット油路１５に接続された前記圧力スイッチ１６に圧力
がかかり、該圧力スイッチ１６は「ＯＮ」となって、該
「ＯＮ」信号は前記コントローラ８に入力される。そし
て、該コントローラ８は前記電磁比例弁１８に所定時間
Ｔで前記所定小電流ｉ１から所定大電流ｉ２に変化する
信号を出力し、これによって前記メインポンプ１７の設
定トルクを所定時間Ｔで前記所定の低トルクｔ１から所
定の高トルクｔ２に変化させる。
【００１４】従って、前記油圧アクチュエータの操作開
始の時点で該メインポンプ１７は前記所定の低トルクｔ
１に設定されているので前記エンジン２の回転数は低下
することはなく、従来例の過渡的な燃料の大量供給もな
く燃費及び排ガスの悪化も発生しない。又、所定時間Ｔ
経過後、前記電磁比例弁１８の電流は所定大電流ｉ２と
なり、これによって前記メインポンプ１７も高トルクｔ
２に設定されるため前記油圧アクチュエータの操作は円
滑に行える。
【００１５】尚、前記油圧アクチュエータの操作の際に
前記操作レバー１３の操作が緩操作で行われた場合も前
記圧力スイッチ１６は該操作レバー１３による前記コン
トロールバルブ４の切替えを感知して「ＯＮ」となり、
前記コントローラ８は前記メインポンプ１７の設定トル
クを所定時間Ｔで所定の低トルクｔ１から所定の高トル
クｔ２に変化させるが、前記操作レバー１３の急操作時
と同様に前記油圧アクチュエータが操作開始されるとき
前記メインポンプ１７は前記所定の低トルクｔ１に設定
されているので前記エンジン２の回転数の低下もなく、
従って、燃費や排ガスの悪化を招くことはない。
【００１６】次に、図４に従って請求項２記載の発明の
実施の形態について説明する。図に於いて、２０は建設
機械のエンジン制御装置であり、該建設機械のエンジン
制御装置２０はリモコン弁５の両端の２次圧回路２１及
び２２に圧力スイッチ２３及び２４が設けられると共に
該圧力スイッチ２３及び２４はコントローラ８に接続さ
れ、且つ、メインポンプ１７に該メインポンプ１７のト
ルクを制御する電磁比例弁１８が設けられると共に該電
磁比例弁１８は前記コントローラ８に接続される。
【００１７】而して、前記油圧アクチュエータ無操作
時、前記電磁比例弁１８の電流を、図３に示す如く所定
小電流ｉ１に制御し、前記メインポンプ１７を所定の低
トルクｔ１に設定しておき、前記油圧アクチュエータ操
作のため前記操作レバー１３が急操作されると、該操作
レバー１３が設けられたリモコン弁５により前記コント
ロールバルブ４が切替えられ、油圧アクチュエータが操
作されると共に前記リモコン弁５両端の前記２次圧回路
２１に設けられた前記圧力スイッチ２３、又は、前記２
次圧回路２２に設けられた前記圧力スイッチ２４が「Ｏ
Ｎ」となり、該「ＯＮ」信号は前記コントローラ８に入
力される。そして、該コントローラ８は前記電磁比例弁
１８に所定時間Ｔで前記所定小電流ｉ１から所定大電流
ｉ２に変化する信号を出力し、これによって前記メイン
ポンプ１７の設定トルクは所定時間Ｔで所定の低トルク
ｔ１から所定の高トルクｔ２に変化する。
【００１８】従って、前記油圧アクチュエータの操作開
始の時点で該メインポンプ１７は前記所定の低トルクｔ
１に設定されているので前記エンジン２の回転数は低下
することはなく、従来例の過渡的な燃料の大量供給もな
いため燃費及び排ガスの悪化も発生しない。更に、所定
時間Ｔ経過後、前記電磁比例弁１８の電流は所定大電流
ｉ２となり、前記メインポンプ１７も高トルクｔ２設定
となるため、前記油圧アクチュエータの操作は円滑に行
える。
【００１９】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明は建設機械のエンジン制御装
置に於いて、コントロールバルブのパイロット油路にコ
ントローラに接続された圧力スイッチを設けると共に、
メインポンプを前記コントローラに接続された電磁比例
弁によってトルク制御される可変ポンプとして構成し、
油圧アクチュエータの無操作時は前記メインポンプを所
定の低トルクに設定し、前記圧力スイッチによって前記
油圧アクチュエータの操作開始を検出したときは前記メ
インポンプの設定トルクを所定時間で前記所定の低トル
クから所定の高トルクに変化させるように構成したか
ら、前記油圧アクチュエータの操作開始時に於いて前記
メインポンプは所定の低トルクに設定されているため、
前記エンジンの回転数低下を防止でき、且つ、従来例の
過渡的な大量の燃料増量供給もないため、燃費及び排ガ
スの悪化を招くことはない。
【００２１】又、請求項２記載の発明は建設機械のエン
ジン制御装置に於いて、リモコン弁の２次圧回路にコン
トローラに接続された圧力スイッチを設けると共に、メ
インポンプを前記コントローラに接続された電磁比例弁
によってトルク制御される可変ポンプとして構成し、油
圧アクチュエータの無操作時は前記メインポンプを所定
の低トルクに設定し、前記圧力スイッチによって前記油
圧アクチュエータの操作開始を検出したときは前記メイ
ンポンプの設定トルクを所定時間で前記所定の低トルク
から所定の高トルクに変化させるように構成したから、
前記油圧アクチュエータの操作開始時に於いて前記メイ
ンポンプは所定の低トルクに設定されているため、前記
エンジンの回転数低下を防止でき、且つ、従来例の過渡
的な大量の燃料増量供給もないため、燃費及び排ガスの
悪化を招くことはない。
【００２２】従って、本発明は建設機械の油圧アクチュ
エータ操作開始時に於けるエンジン回転数の急速な低下
を防ぐと共に、燃費及び排ガスの悪化を防止する等、正
に著大なる効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、建設機械のエン
ジン制御装置。
【図２】（ａ）電磁比例弁の電流が所定大電流の場合の
操作レバー急操作時の各種検出値を示すグラフ。 （ｂ）電磁比例弁の電流が所定小電流の場合の操作レバ
ー急操作時の各種検出値を示すグラフ。
【図３】操作レバー急操作時に電磁比例弁の電流を所定
時間で所定小電流から所定大電流に変化させる場合の各
種検出値を示すグラフ。
【図４】本発明の他の実施の形態を示し、建設機械のエ
ンジン制御装置。
【図５】従来例を示し、建設機械のエンジン制御装置。
【図６】従来例を示し、エンジン出力トルク及びメイン
ポンプ最大トルクとエンジン回転数との関係を示すグラ
フ。
【図７】従来例を示し、操作レバーの急操作時に於ける
各種検出値を示すグラフ。
【図８】従来例を示し、操作レバーの緩操作時に於ける
各種検出値を示すグラフ。
【符号の説明】
２ エンジン ４ コントロールバルブ ５ リモコン弁 ８ コントローラ １４，２０ 建設機械のエンジン制御装置 １５ パイロット油路 １６，２３，２４ 圧力スイッチ １７ メインポンプ ２１，２２ ２次圧回路 ｔ１ 低トルク ｔ２ 高トルク
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA00 AB05 AB06 BA05 BA08 BB01 CA03 DA03 DB02 DB03 DB07 3G093 AA10 BA19 BA20 CA08 DA01 DB22 DB23 EA05 EB05 FB01 3G301 HA28 JA02 JA21 KA10 LC01 MA11 NE01 NE23 PE01Z PF11Z 3H045 AA04 AA10 AA12 AA24 AA33 BA32 CA03 CA29 DA25 EA33

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンによって駆動されるメインポン
    プを有し、該メインポンプの油路には油圧アクチュエー
    タのコントロールバルブが接続されており、該コントロ
    ールバルブはリモコン弁によって操作され、且つ、前記
    エンジンはコントローラからの指令信号により燃料流量
    を制御されて所定トルクとなるように構成された建設機
    械のエンジン制御装置に於いて、前記コントロールバル
    ブのパイロット油路に前記コントローラに接続された圧
    力スイッチを設けると共に、前記メインポンプを前記コ
    ントローラに接続された電磁比例弁によってトルク制御
    される可変ポンプとして構成し、前記油圧アクチュエー
    タの無操作時は前記メインポンプを所定の低トルクに設
    定し、前記圧力スイッチによって前記油圧アクチュエー
    タの操作開始を検出したときは前記メインポンプの設定
    トルクを所定時間で前記所定の低トルクから所定の高ト
    ルクに変化させるように構成したことを特徴とする建設
    機械のエンジン制御装置。
  2. 【請求項２】 エンジンによって駆動されるメインポン
    プを有し、該メインポンプの油路には油圧アクチュエー
    タのコントロールバルブが接続されており、該コントロ
    ールバルブはリモコン弁によって操作され、且つ、前記
    エンジンはコントローラからの指令信号により燃料流量
    を制御されて所定トルクとなるように構成された建設機
    械のエンジン制御装置に於いて、前記リモコン弁の２次
    圧回路に前記コントローラに接続された圧力スイッチを
    設けると共に、前記メインポンプを前記コントローラに
    接続された電磁比例弁によってトルク制御される可変ポ
    ンプとして構成し、前記油圧アクチュエータの無操作時
    は前記メインポンプを所定の低トルクに設定し、前記圧
    力スイッチによって前記油圧アクチュエータの操作開始
    を検出したときは前記メインポンプの設定トルクを所定
    時間で前記所定の低トルクから所定の高トルクに変化さ
    せるように構成したことを特徴とする建設機械のエンジ
    ン制御装置。
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