JP2002266379A - 建設機械の運転制御方法及び同装置 - Google Patents
建設機械の運転制御方法及び同装置Info
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Abstract
御する。 【解決手段】 コントローラに、予めアクチュエータ動
作ごとに設定した運転特性(操作量/エンジン回転数)
をエンジン制御マップとして記憶させておき、レバー操
作信号によって判別したアクチュエータ動作の運転特性
に従ってエンジン回転数を制御するようにした。
Description
油圧ショベル)において、操作手段の操作量に応じてエ
ンジン回転数を制御する運転制御方法及び同装置に関す
るものである。
の操作量(一般的には操作手段としてレバーが用いられ
るため、以下、レバー操作量という)に応じてエンジン
回転数を制御する方式が公知となっている。
術では、単純に、レバー操作量が大きければエンジン回
転数を高くし、小さければ低くするだけであるため、作
業の種類によってはエンジン回転数に過不足が生じてい
た。
行う場合、普通、掘削及び積み込み動作はフルレバー操
作、フルスロットルで高速で行うが、旋回動作は、アタ
ッチメントが周囲に当たったり荷がこぼれたりしないよ
う気を配りながら緩やかに行わなければならない。
ってエンジン回転数を高く設定すると、緩旋回が難しく
なるとともに、エンジンの燃費、騒音、排ガス抑制の点
で効率が悪くなる。
作と下げる動作について、上げ動作ではアタッチメント
自重が負荷となるのに対して下げ動作は反対に助けにな
るため、同じレバー操作量でも相対的にブーム上げ動作
時はエンジン回転数を上げ、ブーム下げ動作はエンジン
回転数を下げるのが望ましい。
基づいてエンジン回転数を設定するため、このような要
求に応えられず、作業性、操作性に問題があった。
ン回転数を適正に制御することができる建設機械の運転
制御方法及び同装置を提供するものである。
御方法)は、操作手段の操作により、エンジンを駆動源
とする油圧ポンプからの油を油圧アクチュエータに供給
して同アクチュエータを駆動するように構成された建設
機械において、予め、上記操作手段の操作による作業内
容ごとに操作量とエンジン回転数の関係についての運転
特性をエンジン制御マップとして設定し、この運転特性
に従ってエンジン回転数を制御するものである。
手段の操作により、エンジンを駆動源とする油圧ポンプ
からの油を油圧アクチュエータに供給して同アクチュエ
ータを駆動するように構成された建設機械において、上
記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、操作
手段の操作による作業内容ごとに予め設定された操作量
とエンジン回転数の関係についての運転特性をエンジン
制御マップとして記憶するコントローラと、このコント
ローラからの指令信号に基づいてエンジン回転数を設定
するエンジン回転数設定手段とを具備し、上記コントロ
ーラは、上記操作量検出手段からの信号に基づいて操作
手段の操作による作業内容を判別するとともに、この作
業内容についての運転特性に基づいたエンジン回転数指
令信号を上記エンジン回転数設定手段に出力するように
構成されたものである。
て、コントローラは、操作手段の操作によるアクチュエ
ータ動作ごとに運転特性を記憶し、かつ、操作量検出手
段からの信号に基づいてアクチュエータ動作を判別する
とともに、このアクチュエータ動作についての運転特性
に基づいてエンジン回転数指令信号をエンジン回転数設
定手段に出力するように構成されたものである。
て、油圧アクチュエータとして旋回モータ、操作手段と
してこの旋回モータを操作する旋回操作手段を具備し、
コントローラは、旋回時には操作量に関係なくエンジン
回転数を一定とする旋回運転特性を記憶するとともに、
旋回動作が判別されたときにこの旋回運転特性に従って
エンジン回転数設定手段にエンジン回転数を一定とする
指令信号を出力するように構成されたものである。
成において、コントローラは、複数の操作手段の同時操
作時に、操作の対象となる複数のアクチュエータ動作に
ついての運転特性における指示値の総和に基づいてエン
ジン回転数設定手段にエンジン回転数指令信号を出力す
るように構成されたものである。
づいてエンジン回転数を制御するのではなく、作業内容
(具体的には請求項3ではアクチュエータ動作、請求項
4ではそのうちの旋回動作)ごとに予め設定した運転特
性(操作量/エンジン回転数)に従ってエンジン回転数
を設定するため、たとえば旋回動作時には操作量に関係
なくエンジン回転数を一定とすることによって緩旋回操
作が容易になるとともに無駄なエンジン回転を無くする
ことができる等、適正なエンジン回転数制御が可能とな
る。
時に、エンジン回転数を、それぞれのアクチュエータに
ついての運転特性における設定エンジン回転数の総和に
基づいて決めるようにしたから、複合操作時にも基本的
にエンジン回転数に過不足が生じない。
を適用対象として例にとっている。
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
回自在に搭載されて自走及び旋回可能に構成されたベー
スマシンAと、このベースマシンAの上部旋回体2に装
着された掘削アタッチメントBとから成っている。
3によって起伏するブーム4の先端にアーム5、このア
ーム5の先端にバケット6がそれぞれアームシリンダ
7、バケットシリンダ8によって水平軸まわりに回動自
在に取付けられて構成され、この掘削アタッチメントB
によって掘削動作が行われる。
ジン制御系の構成を示している。
はこのエンジン9によって駆動される油圧ポンプで、一
方の油圧ポンプ10からの油が、ブーム用、バケット
用、左走行用の各油圧パイロット式コントロールバルブ
12,13,14を介して、また他方の油圧ポンプ11
からの油が右走行用、旋回用、アーム用の各コントロー
ルバルブ15,16,17を介して、それぞれ対応する
油圧アクチュエータに供給される。Tはタンクである。
ー18aによって操作される操作手段としてのリモコン
弁(アクチュエータごとに設けられるが、ここでは一つ
だけを示している)18からのパイロット圧によって制
御され、このパイロット圧がコントロールバルブごとに
両側パイロットラインに設けられた操作量検出手段とし
ての圧力計19…によって検出される。
チュエータとその操作量が検出され、この検出信号がコ
ントローラ20に入力される。
チュエータ動作ごとにリモコン弁18のレバー操作量と
エンジン回転数(ポンプ回転数=アクチュエータ速度)
の関係についての運転特性が、たとえば図3に示すよう
なエンジン制御マップとして設定・記憶されている。
の変化に比例してスタンバイ回転数(アクチュエータを
作動させるのに最低限必要な回転数。たとえば1500
rpm)から最高回転数(2000rpm)まで一定の
傾きで変化させる。
ジン回転数の上限をブーム上げ動作の場合よりも低い値
(1700rpm)に抑える。
場合よりも急な傾きでスタンバイ回転数(1500rp
m)から最高回転数(2000rpm)まで変化させ
る。
ト圧Piの変化(レバー操作量の大小)に関係なくエン
ジン回転数を一定(ここではスタンバイ回転数の150
0rpmとしている)とする。
数がスタンバイ回転数から上昇に転じる起点を示す。
アクチュエータ動作の種類を上記の中から選択し、この
選択したアクチュエータ動作について上記のように設定
された特性に従ってエンジン回転数を制御する。21は
このコントローラ20からの回転数指令信号Sに基づい
てエンジン9のガバナ22を制御するエンジン回転数設
定手段としてのステッピングモータである。
容を図4のフローチャートによって説明する。
操作されたか否かが判断され(ステップS1)、NOの
場合、その後5秒間操作されないとき(ステップS2で
YESのとき)にデセル回転数に設定する(ステップS
3)。
合、及びステップS2でNOの場合は、ステップS4で
エンジン回転数をスタンバイ回転数に設定した後、ステ
ップS5で、レバー操作信号からアクチュエータ動作の
種類を判別し、それに対応する特性を図3の制御マップ
の中から選択する。
場合、複数のアクチュエータが同時に操作される複合操
作であり、複数のアクチュエータ動作の特性が選択され
る。
おける起点Aを超えるエンジン回転数の指示値の総和を
計算し、エンジンをこの総和の回転数で運転する(ステ
ップS7)。
の複合操作時には、旋回用の一定回転数に、他のアクチ
ュエータ動作の操作量に対応する回転数を足した値がエ
ンジン回転数として設定される。
転数を超える場合は、最高回転数に頭切りする。
操作の場合は、そのアクチュエータ動作に対応する制御
マップに従ってエンジン回転数を設定する。
みに基づいてエンジン回転数を制御するのではなく、ア
クチュエータ動作ごとに予め設定した運転特性に従って
エンジン回転数を設定するため、アクチュエータ動作に
適応した好ましい運転状態を得ることができる。
くエンジン回転数を一定とするため、緩旋回動作が容易
になるとともに、燃費、騒音、排ガスを抑えることがで
きる。
ン回転数を、それぞれのアクチュエータ動作についての
運転特性における指示値の総和に基づいて決めるように
したから、この複合操作時にも基本的にエンジン回転数
に過不足が生じない。
を各特性における指示値の総和に設定するようにした
が、これに代えて、各特性中の最も高い指示値を選んで
エンジン回転数を設定してもよい。
タ動作ごとにエンジン制御マップを設定し、レバー操作
からアクチュエータ動作を判別し、制御マップを選択し
てエンジン回転数を制御するようにしたが、要は作業内
容に適合したエンジン回転数制御であればよく、他の例
として、複合操作による作業の種類(たとえば、アーム
を引きながらバケットをアーム側に抱き込む掘削作業、
アームを押しながらバケットを下向きに開く積み込み作
業)ごとにエンジン制御マップを設定し、レバー操作か
らその作業の種類を判別し、制御マップを選択してエン
ジン回転数を制御する構成としてもよい。
用対象として例にとったが、本発明はクレーンにも、ま
たそれ以外の各種建設機械にも適用することができる。
(たとえば請求項3ではアクチュエータ動作、請求項4
ではそのうちの旋回動作)ごとに予め設定した運転特性
(操作量/エンジン回転数)に従ってエンジン回転数を
設定するため、たとえば旋回動作時には操作量に関係な
くエンジン回転数を一定とすることによって緩旋回操作
が容易になるとともに無駄なエンジン回転を無くするこ
とができる等、適正なエンジン回転数制御が可能とな
る。
時に、エンジン回転数を、それぞれのアクチュエータに
ついての運転特性における指示値の総和に基づいて決め
るようにしたから、複合操作時にも基本的にエンジン回
転数に過不足が生じない。
制御系の構成を示す図である。
いるエンジン制御マップの内容を説明するための図であ
る。
ートである。
ータ 22 同ガバナ
Claims (5)
- 【請求項1】 操作手段の操作により、エンジンを駆動
源とする油圧ポンプからの油を油圧アクチュエータに供
給して同アクチュエータを駆動するように構成された建
設機械において、予め、上記操作手段の操作による作業
内容ごとに操作量とエンジン回転数の関係についての運
転特性をエンジン制御マップとして設定し、この運転特
性に従ってエンジン回転数を制御することを特徴とする
建設機械の運転制御方法。 - 【請求項2】 操作手段の操作により、エンジンを駆動
源とする油圧ポンプからの油を油圧アクチュエータに供
給して同アクチュエータを駆動するように構成された建
設機械において、上記操作手段の操作量を検出する操作
量検出手段と、操作手段の操作による作業内容ごとに予
め設定された操作量とエンジン回転数の関係についての
運転特性をエンジン制御マップとして記憶するコントロ
ーラと、このコントローラからの指令信号に基づいてエ
ンジン回転数を設定するエンジン回転数設定手段とを具
備し、上記コントローラは、上記操作量検出手段からの
信号に基づいて操作手段の操作による作業内容を判別す
るとともに、この作業内容についての運転特性に基づい
たエンジン回転数指令信号を上記エンジン回転数設定手
段に出力するように構成されたことを特徴とする建設機
械の運転制御装置。 - 【請求項3】 コントローラは、操作手段の操作による
アクチュエータ動作ごとに運転特性を記憶し、かつ、操
作量検出手段からの信号に基づいてアクチュエータ動作
を判別するとともに、このアクチュエータ動作について
の運転特性に基づいてエンジン回転数指令信号をエンジ
ン回転数設定手段に出力するように構成されたことを特
徴とする請求項2記載の建設機械の運転制御装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の建設機械の運転制御装置
において、油圧アクチュエータとして旋回モータ、操作
手段としてこの旋回モータを操作する旋回操作手段を具
備し、コントローラは、旋回時には操作量に関係なくエ
ンジン回転数を一定とする旋回運転特性を記憶するとと
もに、旋回動作が判別されたときにこの旋回運転特性に
従ってエンジン回転数設定手段にエンジン回転数を一定
とする指令信号を出力するように構成されたことを特徴
とする建設機械の運転制御装置。 - 【請求項5】 請求項3または4記載の建設機械の運転
制御装置において、コントローラは、複数の操作手段の
同時操作時に、操作の対象となる複数のアクチュエータ
動作についての運転特性における指示値の総和に基づい
てエンジン回転数設定手段にエンジン回転数指令信号を
出力するように構成されたことを特徴とする建設機械の
運転制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001063170A JP4691806B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 建設機械の運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002266379A true JP2002266379A (ja) | 2002-09-18 |
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-
2001
- 2001-03-07 JP JP2001063170A patent/JP4691806B2/ja not_active Expired - Fee Related
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