JP2003138957A - 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Info
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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ともに、イ
ンチング操作後に油圧アクチュエータを急操作した場合
に於いても、過渡的な燃料の大量供給を抑止して燃費及
び排ガスの悪化を防止する。 【解決手段】 油圧アクチュエータの操作開始時は、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べく、コントローラ
は前記所定時間で電磁比例バルブへの指令信号を低レベ
ルから高レベルへ漸増させる。そして、油圧アクチュエ
ータのインチング操作後に急操作があって、エンジンの
目標回転数と実回転数との差が規定値ｎjを超えたとき
は、コントローラは電磁比例バルブに対する指令信号を
一旦リセットしてメインポンプの設定トルクをある基準
値まで低下させる。そして、再び、所定時間で電磁比例
バルブへの指令信号を低レベルから高レベルへ漸増させ
るように制御する。
於けるエンジン回転数の急速な低下を防ぐとともに、イ
ンチング操作後に油圧アクチュエータを急操作した場合
に於いても、過渡的な燃料の大量供給を抑止して燃費及
び排ガスの悪化を防止する。 【解決手段】 油圧アクチュエータの操作開始時は、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べく、コントローラ
は前記所定時間で電磁比例バルブへの指令信号を低レベ
ルから高レベルへ漸増させる。そして、油圧アクチュエ
ータのインチング操作後に急操作があって、エンジンの
目標回転数と実回転数との差が規定値ｎjを超えたとき
は、コントローラは電磁比例バルブに対する指令信号を
一旦リセットしてメインポンプの設定トルクをある基準
値まで低下させる。そして、再び、所定時間で電磁比例
バルブへの指令信号を低レベルから高レベルへ漸増させ
るように制御する。
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９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の吐出油路には油圧
アクチュエータ用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はリモコンバルブ５によ
って切り換え操作される。また、前記エンジン２はエン
ジンコントロール用アクチュエータ６によって燃料噴射
量が調整されるととともに、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用アクチュエータ６に燃料流量
制御信号が出力されている。尚、符号９は油圧源を示
し、１０はタンク、１２はバツテリである。 【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用アクチ
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バルブ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が切り換わ
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まで復帰させるべく、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
ロール用アクチュエータ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用アクチュエータ６は過渡的
に燃料を大量に供給する（同図中符号イで示す）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。また、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用ア
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
コントロール用アクチュエータ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】このように、上記従来の建設機械のエンジ
ン制御装置１は、オペレータが油圧アクチュエータ操作
のためリモコンバルブ５の操作レバー１３を急操作して
コントロールバルブ４を切り換えると、メインポンプ３
のトルクが急激に上昇してエンジン２の回転数が急低下
するため、コントローラ８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】この欠陥を解消するために、本願出願人
は、コントロールバルブのパイロット油路に圧力スイッ
チを設けてコントローラに接続し、メインポンプを電磁
比例バルブ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
って油圧アクチュエータの操作開始を検出したときは、
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するこ
とにより、メインポンプのトルク設定を徐々に上昇させ
て過渡的な燃料の大量供給を抑止する発明を提案してい
る（特願2000-086764号）。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】前述した特願2000-086
764号の発明は、操作レバーが中立位置からの一気操作
による過渡的なポンプトルクの制御には有効であるが、
操作レバーを僅かに操作してコントロールバルブを少し
ストロークさせることにより、油圧アクチュエータを緩
慢に操作させるという所謂インチング操作を行った後
に、操作レバーを急操作した場合は、インチング操作で
圧力スイッチが作動し、メインポンプを所定の高トルク
にすべく、コントローラから電磁比例バルブに対して高
レベルの指令信号を出力してしまう。 【０００９】従って、図９に示すように、インチング操
作後に操作レバーを急操作したときは、メインポンプに
過渡的な高トルクｔ4が発生し、エンジンが一時的に回
転数ｎから回転数ｎ2まで低下する。そして、コントロ
ーラがエンジン回転数を目標回転数ｎ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するため、
従来例と同様に過渡的な大量の燃料供給が行われて、燃
費の悪化及び排ガスの悪化を招くことになる。 【００１０】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
ともに、インチング操作後に油圧アクチュエータを急操
作した場合に於いても、過渡的な燃料の大量供給を抑止
して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。 【００１１】 【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、該メインポンプの吐出油
路に油圧アクチュエータ用のコントロールバルブを接続
するとともに、該コントロールバルブをリモコンバルブ
によって操作可能にし、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が制御されるととも
に、前記メインポンプはコントローラからの指令信号に
よる電磁比例バルブの作動に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
油圧アクチュエータの無操作時は、前記メインポンプを
所定の低トルクに維持すべく前記電磁比例バルブへの指
令信号を低レベルにし、前記油圧アクチュエータの操作
開始時は、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べ
く、前記所定時間で前記電磁比例バルブへの指令信号を
低レベルから高レベルへ漸増させ、一方、前記エンジン
の回転数を回転センサにて検出し、コントローラは所定
のエンジントルクとなるべき目標回転数を定め、該目標
回転数と実回転数との差が規定値を超えたときは、前記
電磁比例バルブに対する指令信号を一旦リセットして前
記メインポンプの設定トルクをある基準値まで低下さ
せ、再び、前記所定時間で前記電磁比例バルブへの指令
信号を低レベルから高レベルへ漸増させるように構成さ
れた建設機械のエンジン制御装置を提供するものであ
る。 【００１２】 【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
技術と同一構成部分については同一符号を付してその説
明を省略するものとする。図１は建設機械のエンジン制
御装置１４を示し、コントロールバルブ４にはメインポ
ンプ１７の吐出油路が接続されるとともに、該コントロ
ールバルブ４のスプールには、中立時にパイロット油路
１５のパイロット圧をセンタバイパスさせるサブスプー
ルが設けられている。該コントロールバルブ４が中立位
置から他の位置に切り換えられときは、パイロット油路
１５のパイロット圧の変化を圧力スイッチ１６により検
出し、該圧力スイッチ１６の検出信号がコントローラ８
に入力されるため、コントロールバルブ４の切り換え操
作即ち油圧アクチュエータ（図示せず）の操作を前記コ
ントローラ８が監視できるように構成されている。ま
た、メインポンプ１７にはポンプトルクを調整するため
の電磁比例バルブ１８が設けられ、前記コントローラ８
からの指令信号により該電磁比例バルブ１８が作動し
て、ポンプトルクが所定トルクとなるように制御され
る。 【００１３】ここで、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け
る、油圧アクチュエータの操作時のポンプトルク、エン
ジン回転数及び燃料流量等の特性を図２に示す。図２
（ａ）は、前記電磁比例バルブ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、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、エンジン２を前記回転数ｎまで復帰
させるために、コントローラ８からエンジンコントロー
ル用アクチュエータ６に指令信号が出力され、従来と同
様に、過渡的な大量の燃料供給が行われる。 【００１４】一方、図２（ｂ）に示すように、前記電磁
比例バルブ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、従来のように過渡的な大量の燃料供給もな
い。 【００１５】この特性を利用して図３に示すように、前
記油圧アクチュエータの無操作時は前記電磁比例バルブ
１８に所定小電流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バルブ１８
を所定時間Ｔで所定小電流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。 【００１６】而して、前記油圧アクチュエータ無操作
時、前記電磁比例バルブ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バルブ５により前記コントロールバ
ルブ４が切り換えられ、油圧アクチュエータが操作され
るととも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は電磁比例バルブ１
８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。 【００１７】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、前記電磁比例バルブ１８の電流は所定大電流ｉ
2となり、これによって前記メインポンプ１７も高トル
クｔ2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。 【００１８】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の切り換えを感知して「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。 【００１９】次に、前記操作レバー１３を僅かに操作し
てコントロールバルブ４を少しストロークさせることに
より、油圧アクチュエータを緩慢に操作させるという所
謂インチング操作を行う場合について説明する。従来は
図９にて説明したように、インチング操作後に操作レバ
ー１３を急操作したときは、メインポンプに過渡的な高
トルクｔ4が発生して、エンジンが一時的に回転数ｎか
ら回転数ｎ2まで低下し、エンジン回転数を目標回転数
ｎまで復帰させるべく過渡的に大量の燃料供給が行われ
たが、本発明に於いては、コントローラ８は所定のエン
ジントルクとなるべきエンジンの目標回転数を定め、前
記回転センサ７にて検出された実回転数と目標回転数と
を常に比較する。 【００２０】そして、図４に示すように、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に変化させた後に、該目標
回転数と実回転数との差が規定値ｎjを超えたときは、
前記電磁比例バルブ１８に対する指令信号を一旦リセッ
トして所定大電流ｉ2から所定小電流ｉ1に戻し、メイン
ポンプ１７の設定トルクをある基準値まで低下させる。
然る後に、再び、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に漸増させる。即ち、インチング操作後に操作レ
バー１３を急操作したときは、メインポンプ１７の設定
トルクを一旦低トルクｔ1程度に低下させ、その後、高
トルクｔ2まで漸増させることにより、過渡的な燃料の
大量供給を抑止して、燃費及び排ガスの悪化を防止する
ことができる。 【００２１】尚、図１に示した構成は、圧力スイッチ１
６によりパイロット油路１５のパイロット圧の変化を検
出して、リモコンバルブ５の操作即ち油圧アクチュエー
タの操作を検出しているが、前述したインチング操作後
の急操作に関する制御では、エンジン２の目標回転数と
実回転数との差を検出するため、前記圧力スイッチ１６
は必要不可欠のものではない。 【００２２】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。 【００２３】 【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、油圧アクチュエータの無操作時と操作時とでは、
コントローラから電磁比例バルブへの指令信号のレベル
を異にしてメインポンプの設定トルクを変化させるの
で、エンジンの回転数低下を防止しつつ、従来例の過渡
的な大量の燃料増量供給を抑止して、燃費及び排ガスの
悪化を防止することができる。 【００２４】また、コントローラは所定のエンジントル
クとなるべき目標回転数を定め、該目標回転数と実回転
数との差が規定値を越えたときは、前記電磁比例バルブ
に対する指令信号を一旦リセットするため、メインポン
プのトルクが過渡的な高トルクとなるのを抑止でき、イ
ンチング操作後に油圧アクチュエータを急操作した場合
に於いても、過渡的な燃料の大量供給を抑止して燃費及
び排ガスの悪化を防止することができる。
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９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の吐出油路には油圧
アクチュエータ用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はリモコンバルブ５によ
って切り換え操作される。また、前記エンジン２はエン
ジンコントロール用アクチュエータ６によって燃料噴射
量が調整されるととともに、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用アクチュエータ６に燃料流量
制御信号が出力されている。尚、符号９は油圧源を示
し、１０はタンク、１２はバツテリである。 【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用アクチ
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バルブ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が切り換わ
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まで復帰させるべく、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
ロール用アクチュエータ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用アクチュエータ６は過渡的
に燃料を大量に供給する（同図中符号イで示す）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。また、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用ア
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
コントロール用アクチュエータ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】このように、上記従来の建設機械のエンジ
ン制御装置１は、オペレータが油圧アクチュエータ操作
のためリモコンバルブ５の操作レバー１３を急操作して
コントロールバルブ４を切り換えると、メインポンプ３
のトルクが急激に上昇してエンジン２の回転数が急低下
するため、コントローラ８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】この欠陥を解消するために、本願出願人
は、コントロールバルブのパイロット油路に圧力スイッ
チを設けてコントローラに接続し、メインポンプを電磁
比例バルブ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
って油圧アクチュエータの操作開始を検出したときは、
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するこ
とにより、メインポンプのトルク設定を徐々に上昇させ
て過渡的な燃料の大量供給を抑止する発明を提案してい
る（特願2000-086764号）。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】前述した特願2000-086
764号の発明は、操作レバーが中立位置からの一気操作
による過渡的なポンプトルクの制御には有効であるが、
操作レバーを僅かに操作してコントロールバルブを少し
ストロークさせることにより、油圧アクチュエータを緩
慢に操作させるという所謂インチング操作を行った後
に、操作レバーを急操作した場合は、インチング操作で
圧力スイッチが作動し、メインポンプを所定の高トルク
にすべく、コントローラから電磁比例バルブに対して高
レベルの指令信号を出力してしまう。 【０００９】従って、図９に示すように、インチング操
作後に操作レバーを急操作したときは、メインポンプに
過渡的な高トルクｔ4が発生し、エンジンが一時的に回
転数ｎから回転数ｎ2まで低下する。そして、コントロ
ーラがエンジン回転数を目標回転数ｎ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するため、
従来例と同様に過渡的な大量の燃料供給が行われて、燃
費の悪化及び排ガスの悪化を招くことになる。 【００１０】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
ともに、インチング操作後に油圧アクチュエータを急操
作した場合に於いても、過渡的な燃料の大量供給を抑止
して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。 【００１１】 【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、該メインポンプの吐出油
路に油圧アクチュエータ用のコントロールバルブを接続
するとともに、該コントロールバルブをリモコンバルブ
によって操作可能にし、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が制御されるととも
に、前記メインポンプはコントローラからの指令信号に
よる電磁比例バルブの作動に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
油圧アクチュエータの無操作時は、前記メインポンプを
所定の低トルクに維持すべく前記電磁比例バルブへの指
令信号を低レベルにし、前記油圧アクチュエータの操作
開始時は、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べ
く、前記所定時間で前記電磁比例バルブへの指令信号を
低レベルから高レベルへ漸増させ、一方、前記エンジン
の回転数を回転センサにて検出し、コントローラは所定
のエンジントルクとなるべき目標回転数を定め、該目標
回転数と実回転数との差が規定値を超えたときは、前記
電磁比例バルブに対する指令信号を一旦リセットして前
記メインポンプの設定トルクをある基準値まで低下さ
せ、再び、前記所定時間で前記電磁比例バルブへの指令
信号を低レベルから高レベルへ漸増させるように構成さ
れた建設機械のエンジン制御装置を提供するものであ
る。 【００１２】 【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
技術と同一構成部分については同一符号を付してその説
明を省略するものとする。図１は建設機械のエンジン制
御装置１４を示し、コントロールバルブ４にはメインポ
ンプ１７の吐出油路が接続されるとともに、該コントロ
ールバルブ４のスプールには、中立時にパイロット油路
１５のパイロット圧をセンタバイパスさせるサブスプー
ルが設けられている。該コントロールバルブ４が中立位
置から他の位置に切り換えられときは、パイロット油路
１５のパイロット圧の変化を圧力スイッチ１６により検
出し、該圧力スイッチ１６の検出信号がコントローラ８
に入力されるため、コントロールバルブ４の切り換え操
作即ち油圧アクチュエータ（図示せず）の操作を前記コ
ントローラ８が監視できるように構成されている。ま
た、メインポンプ１７にはポンプトルクを調整するため
の電磁比例バルブ１８が設けられ、前記コントローラ８
からの指令信号により該電磁比例バルブ１８が作動し
て、ポンプトルクが所定トルクとなるように制御され
る。 【００１３】ここで、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け
る、油圧アクチュエータの操作時のポンプトルク、エン
ジン回転数及び燃料流量等の特性を図２に示す。図２
（ａ）は、前記電磁比例バルブ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、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、エンジン２を前記回転数ｎまで復帰
させるために、コントローラ８からエンジンコントロー
ル用アクチュエータ６に指令信号が出力され、従来と同
様に、過渡的な大量の燃料供給が行われる。 【００１４】一方、図２（ｂ）に示すように、前記電磁
比例バルブ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、従来のように過渡的な大量の燃料供給もな
い。 【００１５】この特性を利用して図３に示すように、前
記油圧アクチュエータの無操作時は前記電磁比例バルブ
１８に所定小電流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バルブ１８
を所定時間Ｔで所定小電流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。 【００１６】而して、前記油圧アクチュエータ無操作
時、前記電磁比例バルブ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バルブ５により前記コントロールバ
ルブ４が切り換えられ、油圧アクチュエータが操作され
るととも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は電磁比例バルブ１
８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。 【００１７】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、前記電磁比例バルブ１８の電流は所定大電流ｉ
2となり、これによって前記メインポンプ１７も高トル
クｔ2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。 【００１８】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の切り換えを感知して「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。 【００１９】次に、前記操作レバー１３を僅かに操作し
てコントロールバルブ４を少しストロークさせることに
より、油圧アクチュエータを緩慢に操作させるという所
謂インチング操作を行う場合について説明する。従来は
図９にて説明したように、インチング操作後に操作レバ
ー１３を急操作したときは、メインポンプに過渡的な高
トルクｔ4が発生して、エンジンが一時的に回転数ｎか
ら回転数ｎ2まで低下し、エンジン回転数を目標回転数
ｎまで復帰させるべく過渡的に大量の燃料供給が行われ
たが、本発明に於いては、コントローラ８は所定のエン
ジントルクとなるべきエンジンの目標回転数を定め、前
記回転センサ７にて検出された実回転数と目標回転数と
を常に比較する。 【００２０】そして、図４に示すように、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に変化させた後に、該目標
回転数と実回転数との差が規定値ｎjを超えたときは、
前記電磁比例バルブ１８に対する指令信号を一旦リセッ
トして所定大電流ｉ2から所定小電流ｉ1に戻し、メイン
ポンプ１７の設定トルクをある基準値まで低下させる。
然る後に、再び、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に漸増させる。即ち、インチング操作後に操作レ
バー１３を急操作したときは、メインポンプ１７の設定
トルクを一旦低トルクｔ1程度に低下させ、その後、高
トルクｔ2まで漸増させることにより、過渡的な燃料の
大量供給を抑止して、燃費及び排ガスの悪化を防止する
ことができる。 【００２１】尚、図１に示した構成は、圧力スイッチ１
６によりパイロット油路１５のパイロット圧の変化を検
出して、リモコンバルブ５の操作即ち油圧アクチュエー
タの操作を検出しているが、前述したインチング操作後
の急操作に関する制御では、エンジン２の目標回転数と
実回転数との差を検出するため、前記圧力スイッチ１６
は必要不可欠のものではない。 【００２２】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。 【００２３】 【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、油圧アクチュエータの無操作時と操作時とでは、
コントローラから電磁比例バルブへの指令信号のレベル
を異にしてメインポンプの設定トルクを変化させるの
で、エンジンの回転数低下を防止しつつ、従来例の過渡
的な大量の燃料増量供給を抑止して、燃費及び排ガスの
悪化を防止することができる。 【００２４】また、コントローラは所定のエンジントル
クとなるべき目標回転数を定め、該目標回転数と実回転
数との差が規定値を越えたときは、前記電磁比例バルブ
に対する指令信号を一旦リセットするため、メインポン
プのトルクが過渡的な高トルクとなるのを抑止でき、イ
ンチング操作後に油圧アクチュエータを急操作した場合
に於いても、過渡的な燃料の大量供給を抑止して燃費及
び排ガスの悪化を防止することができる。
【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
ジン制御装置の回路図。 【図２】油圧アクチュエータ操作時のポンプトルク、エ
ンジン回転数及び燃料流量等の特性を示し、（ａ）電磁
比例バルブの電流が所定大電流の場合のグラフ、（ｂ）
電磁比例バルブの電流が所定小電流の場合のグラフ。 【図３】油圧アクチュエータの無操作時から操作開始時
に至るまでの各種検出値を示すグラフ。 【図４】油圧アクチュエータのインチング操作後の急操
作時に至るまでの各種検出値を示すグラフ。 【図５】従来例を示し、建設機械のエンジン制御装置の
回路図。 【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、油圧アクチュエータの急操作時
に於ける各種検出値を示すグラフ。 【図８】従来例を示し、油圧アクチュエータの緩操作時
に於ける各種検出値を示すグラフ。 【図９】従来例を示し、油圧アクチュエータのインチン
グ操作後の急操作時に至るまでの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 リモコンバルブ ６ エンジンコントロール用アクチュエー
タ ８ コントローラ １４ 建設機械のエンジン制御装置 １７ メインポンプ ｔ1 低トルク ｔ2 高トルク ｎj 回転差の規定値
ジン制御装置の回路図。 【図２】油圧アクチュエータ操作時のポンプトルク、エ
ンジン回転数及び燃料流量等の特性を示し、（ａ）電磁
比例バルブの電流が所定大電流の場合のグラフ、（ｂ）
電磁比例バルブの電流が所定小電流の場合のグラフ。 【図３】油圧アクチュエータの無操作時から操作開始時
に至るまでの各種検出値を示すグラフ。 【図４】油圧アクチュエータのインチング操作後の急操
作時に至るまでの各種検出値を示すグラフ。 【図５】従来例を示し、建設機械のエンジン制御装置の
回路図。 【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、油圧アクチュエータの急操作時
に於ける各種検出値を示すグラフ。 【図８】従来例を示し、油圧アクチュエータの緩操作時
に於ける各種検出値を示すグラフ。 【図９】従来例を示し、油圧アクチュエータのインチン
グ操作後の急操作時に至るまでの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 リモコンバルブ ６ エンジンコントロール用アクチュエー
タ ８ コントローラ １４ 建設機械のエンジン制御装置 １７ メインポンプ ｔ1 低トルク ｔ2 高トルク ｎj 回転差の規定値
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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 DA04 DB01
DB02 DB03 DB07
3G093 AA10 BA14 BA19 BA20 CB04
DB07 EA05 EB05 EC01 FA07
FB03
3H045 AA04 AA10 AA12 AA33 BA04
BA42 CA09 CA28 CA29 DA09
EA35 EA46
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【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、該メインポンプの吐出油路に油圧アクチュエ
ータ用のコントロールバルブを接続するとともに、該コ
ントロールバルブをリモコンバルブによって操作可能に
し、且つ、前記エンジンはコントローラからの指令信号
により燃料流量が制御されるとともに、前記メインポン
プはコントローラからの指令信号による電磁比例バルブ
の作動に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維
持すべく前記電磁比例バルブへの指令信号を低レベルに
し、前記油圧アクチュエータの操作開始時は、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べく、前記所定時間で
前記電磁比例バルブへの指令信号を低レベルから高レベ
ルへ漸増させ、一方、前記エンジンの回転数を回転セン
サにて検出し、コントローラは所定のエンジントルクと
なるべき目標回転数を定め、該目標回転数と実回転数と
の差が規定値を超えたときは、前記電磁比例バルブに対
する指令信号を一旦リセットして前記メインポンプの設
定トルクをある基準値まで低下させ、再び、前記所定時
間で前記電磁比例バルブへの指令信号を低レベルから高
レベルへ漸増させるように構成されたことを特徴とする
建設機械のエンジン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330721A JP3600204B2 (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 建設機械のエンジン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330721A JP3600204B2 (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 建設機械のエンジン制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003138957A true JP2003138957A (ja) | 2003-05-14 |
| JP3600204B2 JP3600204B2 (ja) | 2004-12-15 |
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ID=19146405
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001330721A Expired - Fee Related JP3600204B2 (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 建設機械のエンジン制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3600204B2 (ja) |
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2001
- 2001-10-29 JP JP2001330721A patent/JP3600204B2/ja not_active Expired - Fee Related
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