JP2006097855A - Travel control device for construction machine - Google Patents

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Kazuyoshi Yamaguchi
和芳 山口
Kazuharu Tajima
一治 但馬
Takaharu Michida
隆治 道田
Takanobu Nakayoshi
尊伸 中▲吉▼
Yusuke Ikehara
優輔 池原
Yoshiaki Fujimoto
吉明 藤本
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Kobelco Contstruction Machinery Ltd
コベルコ建機株式会社
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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and quickly execute control with switching operation only to increase a travelling speed in emergency. <P>SOLUTION: In basic construction, a travel motor 8 is driven by oil from a variable displacement hydraulic pump 6 driven by an engine 5. When an emergency switch 19 is operated, commands are delivered from a controller 12 to an engine speed control part 9, a pump displacement control part 10 and a motor displacement control part 11 so that an engine speed and a pump displacement are controlled to be maximized and a motor displacement is controlled to be minimized. Thus, the travelling speed is increased to a maximum. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は油圧ショベル等の走行式の建設機械において、緊急時に走行速度を上昇させるようにした走行制御装置に関するものである。   The present invention relates to a traveling control device that increases traveling speed in an emergency in a traveling construction machine such as a hydraulic excavator.
たとえば油圧ショベルは、図2,3に示すように下部走行体1上に上部旋回体2を搭載し、この上部旋回体2に作業アタッチメント3を設けて構成される。   For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the hydraulic excavator is configured such that an upper swing body 2 is mounted on a lower traveling body 1 and a work attachment 3 is provided on the upper swing body 2.
下部走行体1は左右にクローラ式の走行装置4,4を備え、この走行装置4,4の駆動源である走行モータを、エンジンによって駆動される油圧ポンプ(いずれも図示しない)からの油によって駆動する構成をとっている。   The lower traveling body 1 includes crawler-type traveling devices 4 and 4 on the left and right sides, and a traveling motor that is a driving source of the traveling devices 4 and 4 is driven by oil from a hydraulic pump (not shown) driven by an engine. It is configured to drive.
ここで、走行モータの回転速度は、エンジン回転数、ポンプ容量、走行モータ容量等の複数の要素(以下、モータ速度決定要素という)によって決まる。   Here, the rotational speed of the traveling motor is determined by a plurality of elements (hereinafter referred to as a motor speed determining element) such as the engine speed, the pump capacity, and the traveling motor capacity.
すなわち、エンジン回転数を上げると、ポンプ回転数も増加し、ポンプ吐出量が増加してモータ流量が増えることによってモータ回転速度が上昇する。   That is, when the engine speed is increased, the pump speed is also increased, the pump discharge amount is increased, and the motor flow rate is increased to increase the motor rotation speed.
また、ポンプ容量を大きくすると、エンジン回転数は同じでもポンプ吐出量及びポンプ吸収馬力が増えてモータ回転速度が上昇する。   When the pump capacity is increased, the pump discharge amount and the pump absorption horsepower increase and the motor rotation speed increases even if the engine speed is the same.
さらに、走行モータの容量を減少させることによりモータ回転速度が上昇する。   Further, the motor rotational speed increases by reducing the capacity of the traveling motor.
そして、通常走行時にはこれらモータ速度決定要素の一つまたは複数が制御されることによって走行速度が調整される。   During normal travel, the travel speed is adjusted by controlling one or more of these motor speed determining factors.
一方、発破作業時に危険区域から急いで避難する場合のように高速走行が必要な緊急時には、一乃至複数のモータ速度決定要素を増速方向に操作することによって走行速度を上昇させるようにしている(対応する特許文献としてはとくに見当たらない)。   On the other hand, in an emergency where high speed travel is required, such as when evacuating from a dangerous area at the time of blasting work, the travel speed is increased by operating one or more motor speed determining elements in the speed increasing direction. (There is no particular corresponding patent document).
ところが、想定外の緊急時に、エンジン回転数を増加させるなどの走行速度上昇操作を咄嗟に行うことは実際には難しかった。とくに、走行速度を急速に上げるために複数のモータ速度決定要素を瞬間的にかつ的確に操作することは困難で、混乱して誤操作する(減速側に操作したり無関係な操作を行ったりする)可能性もあった。   However, in an unexpected emergency, it is actually difficult to perform a traveling speed increase operation such as increasing the engine speed. In particular, it is difficult to operate multiple motor speed determination factors instantaneously and accurately to increase the traveling speed rapidly, and confuse and misoperate (operate on the deceleration side or perform irrelevant operations). There was also a possibility.
そこで本発明は、緊急時のモータ速度決定要素の増速制御、とくに複数の要素(すべての要素の場合を含む)の増速制御を、スイッチ操作のみによって簡単、迅速に実行することができる建設機械の走行制御装置を提供するものである。   Therefore, the present invention is a construction that can easily and quickly execute speed-up control of a motor speed determining element in an emergency, particularly speed-up control of a plurality of elements (including all elements) only by a switch operation. A traveling control device for a machine is provided.
請求項1の発明は、走行装置の駆動源である走行モータを、エンジンによって駆動される油圧ポンプからの油によって駆動する建設機械の走行制御装置において、緊急スイッチと走行制御手段とを備え、この走行制御手段は、上記緊急スイッチの操作時に、上記走行モータの回転速度を決めるモータ速度決定要素の少なくとも一つについて、上記走行モータの回転速度が上昇する方向に制御するように構成したものである。   The invention of claim 1 is a travel control device for a construction machine that drives a travel motor, which is a drive source of the travel device, with oil from a hydraulic pump driven by an engine, and includes an emergency switch and a travel control means. The travel control means is configured to control at least one of the motor speed determining elements that determine the rotational speed of the travel motor when the emergency switch is operated in a direction in which the rotational speed of the travel motor increases. .
請求項2の発明は、請求項1の構成において、走行制御手段は、すべてのモータ速度決定要素について、走行モータの回転速度が上昇する方向の最大値まで制御するように構成したものである。   According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the travel control means is configured to control all motor speed determining elements up to a maximum value in a direction in which the rotational speed of the travel motor increases.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成において、走行制御手段は、エンジン回転数を制御するエンジン回転数制御部により、モータ速度決定要素であるエンジン回転数を増加させるように構成したものである。   According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the travel control means is configured to increase the engine speed, which is a motor speed determining element, by an engine speed control unit that controls the engine speed. Is.
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかの構成において、油圧ポンプとして可変容量ポンプを用い、走行制御手段は、ポンプ容量を制御するポンプ容量制御部により、モータ速度決定要素であるポンプ容量を増加させるように構成したものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, a variable displacement pump is used as the hydraulic pump, and the travel control means is a motor speed determining element by a pump displacement control unit that controls the pump displacement. The pump capacity is increased.
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかの構成において、走行モータとして可変容量型のモータを用い、走行制御手段は、モータ容量を制御するモータ容量制御部により、モータ速度決定要素である走行モータの容量を減少させるように構成したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, a variable displacement motor is used as the travel motor, and the travel control means includes a motor speed determining element by a motor capacity control unit that controls the motor capacity. The capacity of the traveling motor is reduced.
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、走行制御手段は、走行モータの圧力を制御するモータ圧力制御部により、走行モータの圧力を上昇させるように構成したものである。   A sixth aspect of the present invention is the construction according to any one of the first to fifth aspects, wherein the travel control means is configured to increase the pressure of the travel motor by a motor pressure control unit that controls the pressure of the travel motor. is there.
本発明によると、緊急スイッチの操作のみによってモータ速度決定要素の増速方向への制御(請求項3ではエンジン回転数、請求項4ではポンプ容量、請求項5では走行モータの容量の各制御)が自動的に実行され、これによって走行速度が自動的に上昇するため、従来のようにモータ速度決定要素を別々の操作で制御する場合と比べて、緊急時における増速のための操作が簡単となる。   According to the present invention, the motor speed determining element is controlled in the direction of increasing speed only by operating the emergency switch (the engine speed in claim 3, the pump capacity in claim 4, and the travel motor capacity in claim 5). Is automatically executed, which automatically increases the running speed, making it easier to increase the speed in an emergency compared to the conventional case where the motor speed determining element is controlled separately. It becomes.
とくに、複数のモータ速度決定要素を制御する場合(請求項2のようにすべてのモータ速度決定要素を制御する場合を含む)に、スイッチ一つで同時に制御できるため、別々に操作する場合と比べて、操作が格段に容易で、誤操作のおそれもないとともに、モータ速度を瞬時に増加させることができる。   In particular, when controlling multiple motor speed determining elements (including the case of controlling all motor speed determining elements as in claim 2), since it can be controlled simultaneously with a single switch, compared to operating separately Thus, the operation is much easier, there is no risk of erroneous operation, and the motor speed can be increased instantaneously.
この場合、請求項2の発明によると、すべてのモータ速度決定要素について増速側の最大値まで制御するため、一つのスイッチ操作で一気に最大モータ速度まで上昇させることができる。このため、危険区域からの一刻も早い脱出を要する場合に有利となる。   In this case, according to the second aspect of the invention, since all the motor speed determining elements are controlled to the maximum value on the speed increasing side, it is possible to increase the motor speed to the maximum motor speed by one switch operation. This is advantageous when it is necessary to escape from the danger area as soon as possible.
なお、本発明において「最大モータ速度」とは、走行モータの能力限界内で各速度決定要素の増速側への制御によって得られる速度の最大値をいう。   In the present invention, the “maximum motor speed” refers to the maximum value of the speed obtained by controlling each speed determining element to the speed increasing side within the capacity limit of the traveling motor.
また、請求項3の発明によると、ポンプ容量を増加させることにより、ポンプ吐出量を増加させてモータ速度を上昇させることができると同時に、ポンプ吸収馬力も増加させることができるため、坂道走行時等の高負荷時においても確実な増速作用が得られる。   According to the invention of claim 3, by increasing the pump capacity, it is possible to increase the pump discharge amount and increase the motor speed and at the same time increase the pump absorption horsepower. A reliable speed-increasing action can be obtained even when the load is high.
さらに、請求項6の発明によると、モータ圧力を上昇させることによってモータトルクを上げることができるため、走行加速度を上げ、また急な坂道でも登坂できる。   Furthermore, according to the invention of claim 6, since the motor torque can be increased by increasing the motor pressure, the traveling acceleration can be increased and the vehicle can be climbed even on a steep slope.
走行駆動系の基本構成として、図1に示すようにエンジン5によって可変容量型の油圧ポンプ6が駆動され、この油圧ポンプ6からの油がコントロールバルブ7を介して可変容量型の走行モータ8に供給されて同モータ8が回転するように構成されている。Tはタンクである。   As a basic configuration of the travel drive system, a variable displacement hydraulic pump 6 is driven by an engine 5 as shown in FIG. 1, and oil from the hydraulic pump 6 is supplied to a variable displacement travel motor 8 via a control valve 7. The motor 8 is supplied and rotated. T is a tank.
エンジン5にはエンジン回転数制御部9、油圧ポンプ6にはポンプ制御部10、走行モータ8にはモータ制御部11がそれぞれ設けられ、この各制御部9,10,11と、これらに指令信号を出力するコントローラ12とによって走行制御手段が構成されている。   The engine 5 is provided with an engine speed control unit 9, the hydraulic pump 6 is provided with a pump control unit 10, and the traveling motor 8 is provided with a motor control unit 11. These control units 9, 10, and 11, And a controller 12 for outputting a vehicle control means.
エンジン回転数制御部9は、燃料噴射装置(ガバナ)13と、通常走行時にこの燃料噴射装置13に対してエンジン回転数を指令する手動式の速度指令手段であるアクセル14とによって構成されている。   The engine speed control unit 9 includes a fuel injection device (governor) 13 and an accelerator 14 which is a manual speed command means for commanding the engine speed to the fuel injection device 13 during normal travel. .
ポンプ制御部10は、ポンプ容量(傾転)を変えて吐出量を制御するポンプレギュレータ15と、このポンプレギュレータ15を制御するポンプ制御弁(電磁比例弁)16とによって構成されている。   The pump control unit 10 includes a pump regulator 15 that controls the discharge amount by changing the pump capacity (tilt), and a pump control valve (electromagnetic proportional valve) 16 that controls the pump regulator 15.
また、モータ制御部11は、走行モータ8の容量(傾転)を変えてモータ回転速度を制御するモータレギュレータ17と、このモータレギュレータ17を制御するモータ制御弁18とによって構成される。   The motor control unit 11 includes a motor regulator 17 that controls the motor rotation speed by changing the capacity (tilt) of the travel motor 8, and a motor control valve 18 that controls the motor regulator 17.
一方、コントローラ12には緊急スイッチ19が接続され、この緊急スイッチ19がオン操作されたときに、コントローラ12から各制御部9,10,11に、そのときの制御状態をキャンセルして、走行モータ8の回転速度(走行速度)を最大速度まで上昇させるための指令信号が出力される。   On the other hand, an emergency switch 19 is connected to the controller 12, and when the emergency switch 19 is turned on, the controller 12 cancels the control state at that time to each of the control units 9, 10 and 11, and the travel motor A command signal for increasing the rotational speed (traveling speed) 8 to the maximum speed is output.
すなわち、燃料噴射装置13にエンジン回転数を最大とするための指令信号、ポンプ制御弁16にポンプ容量を最大とするための指令信号、モータ制御弁18にモータ容量を最小とするための指令信号がそれぞれ送られる。   That is, a command signal for maximizing the engine speed for the fuel injection device 13, a command signal for maximizing the pump capacity for the pump control valve 16, and a command signal for minimizing the motor capacity for the motor control valve 18. Are sent respectively.
これにより、エンジン回転数、ポンプ吐出量、モータ回転速度がそれぞれ最大に制御され、これらの相乗効果として走行モータ8が最大速度で回転するため、機械を最大速度で走行させることが可能となる。   As a result, the engine speed, the pump discharge amount, and the motor rotation speed are each controlled to the maximum, and as a synergistic effect thereof, the traveling motor 8 rotates at the maximum speed, so that the machine can be driven at the maximum speed.
このように、緊急スイッチ19の操作のみによってモータ速度決定要素であるエンジン回転数、ポンプ吐出量、モータ回転速度がそれぞれ自動的に最大に設定されるため、従来のようにモータ速度決定要素を別々の操作で制御する場合と比べて、緊急時における増速のための操作が格段に簡単となり、誤操作のおそれもなくなる。   As described above, since the engine speed, the pump discharge amount, and the motor rotational speed, which are the motor speed determining elements, are automatically set to the maximum only by operating the emergency switch 19, the motor speed determining elements are separately set as in the conventional case. Compared with the case of controlling by the above operation, the operation for speeding up in an emergency becomes much simpler, and there is no risk of erroneous operation.
しかも、一つのスイッチ操作によって各モータ速度決定要素をそれぞれの増速側の最大値まで同時に制御できるため、走行速度を瞬時に最大速度まで増加させることができる。このため、たとえば発破作業域等の危険区域から迅速に脱出することができる。   Moreover, since each motor speed determining element can be simultaneously controlled up to the maximum value on the speed increasing side by one switch operation, the traveling speed can be instantaneously increased to the maximum speed. For this reason, it is possible to quickly escape from a dangerous area such as a blasting work area.
この場合、ポンプ制御部10でポンプ容量を増加させることにより、同時にポンプ吸収馬力も増加させることができるため、坂道走行時等の高負荷時においても確実な増速作用が得られる。   In this case, by increasing the pump capacity by the pump control unit 10, the pump absorption horsepower can be increased at the same time, so that a reliable speed increasing action can be obtained even at high loads such as when traveling on a slope.
ところで、上記実施形態では、走行速度決定要素のすべてについて最大走行速度に向けて制御する場合について説明したが、全要素のうちの一つまたは複数について増速制御する構成としてもよい。また、必ずしも最大モータ速度でなく、緊急走行に適した一定以上の速度まで増速制御するようにしてもよい。   By the way, although the case where it controlled toward the maximum traveling speed about all the traveling speed determination elements was demonstrated in the said embodiment, it is good also as a structure which carries out acceleration control about one or more of all the elements. In addition, the speed increase control may be performed not to the maximum motor speed but to a certain speed suitable for emergency traveling.
さらに、緊急スイッチ19のオン操作時に走行モータ8の圧力を上昇させるようにしてもよい。   Furthermore, the pressure of the traveling motor 8 may be increased when the emergency switch 19 is turned on.
こうすれば、モータ圧力の上昇によってモータトルクを上げることができるため、走行加速度を上げ、また急な坂道でも登坂できる。   In this way, since the motor torque can be increased by increasing the motor pressure, the traveling acceleration can be increased and the vehicle can be climbed even on a steep slope.
このモータ圧力を上げる具体的な手段としては、たとえばモータ容量制御部11によって走行モータ8の容量を減少させる手段を用いてもよいし、走行モータ回路に、可変絞り付きの圧力制御ラインを接続し、コントローラ12で可変絞りの開度を制御することによってモータ圧力を上昇させる手段を用いてもよい。   As specific means for increasing the motor pressure, for example, means for reducing the capacity of the travel motor 8 by the motor capacity control unit 11 may be used, or a pressure control line with a variable throttle is connected to the travel motor circuit. A means for increasing the motor pressure by controlling the opening of the variable throttle with the controller 12 may be used.
本発明の実施形態を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows embodiment of this invention. 本発明の適用対象例である油圧ショベルの概略側面図である。1 is a schematic side view of a hydraulic excavator that is an example to which the present invention is applied. 油圧ショベルの概略平面図である。It is a schematic plan view of a hydraulic excavator.
符号の説明Explanation of symbols
5 エンジン
6 可変容量型の油圧ポンプ
7 コントロールバルブ
8 走行モータ
9 走行制御手段を構成するエンジン回転数制御部
10 同ポンプ容量制御部
11 同モータ容量制御部
12 同コントローラ
13 エンジン回転数制御部の燃料噴射装置
15 ポンプ容量制御部のポンプレギュレータ
16 同ポンプ制御弁
17 モータ容量制御部のモータレギュレータ
18 同モータ制御弁
19 緊急スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Engine 6 Variable displacement type hydraulic pump 7 Control valve 8 Traveling motor 9 Engine rotational speed control part which comprises traveling control means 10 Same pump capacity control part 11 Same motor capacity control part 12 Same controller 13 Fuel of engine speed control part Injection device 15 Pump regulator of pump capacity control unit 16 Pump control valve 17 Motor regulator of motor capacity control unit 18 Motor control valve 19 Emergency switch

Claims (6)

  1. 走行装置の駆動源である走行モータを、エンジンによって駆動される油圧ポンプからの油によって駆動する建設機械の走行制御装置において、緊急スイッチと走行制御手段とを備え、この走行制御手段は、上記緊急スイッチの操作時に、上記走行モータの回転速度を決めるモータ速度決定要素の少なくとも一つについて、上記走行モータの回転速度が上昇する方向に制御するように構成したことを特徴とする建設機械の走行制御装置。   A travel control device for a construction machine that drives a travel motor, which is a drive source of a travel device, with oil from a hydraulic pump driven by an engine. The travel control device includes an emergency switch and a travel control unit. Travel control of a construction machine, wherein at least one motor speed determining element that determines the rotational speed of the travel motor is controlled in a direction in which the rotational speed of the travel motor increases when a switch is operated. apparatus.
  2. 請求項1記載の建設機械の走行制御装置において、走行制御手段は、すべてのモータ速度決定要素について、走行モータの回転速度が上昇する方向の最大値まで制御するように構成したことを特徴とする建設機械の走行制御装置。   The travel control device for a construction machine according to claim 1, wherein the travel control means is configured to control all motor speed determining elements up to a maximum value in a direction in which the rotational speed of the travel motor increases. Construction machine travel control device.
  3. 請求項1または2記載の建設機械の走行制御装置において、走行制御手段は、エンジン回転数を制御するエンジン回転数制御部により、モータ速度決定要素であるエンジン回転数を増加させるように構成したことを特徴とする建設機械の走行制御装置。   3. The traveling control device for a construction machine according to claim 1 or 2, wherein the traveling control means is configured to increase the engine speed, which is a motor speed determining element, by an engine speed control unit that controls the engine speed. A construction machine travel control device characterized by the above.
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の建設機械の走行制御装置において、油圧ポンプとして可変容量ポンプを用い、走行制御手段は、ポンプ容量を制御するポンプ容量制御部により、モータ速度決定要素であるポンプ容量を増加させるように構成したことを特徴とする建設機械の走行制御装置。   The construction machine travel control apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a variable displacement pump is used as the hydraulic pump, and the travel control means includes a motor speed determining element by a pump capacity control unit that controls the pump capacity. A construction machine travel control device, characterized in that the pump capacity is increased.
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の建設機械の走行制御装置において、走行モータとして可変容量型のモータを用い、走行制御手段は、モータ容量を制御するモータ容量制御部により、モータ速度決定要素である走行モータの容量を減少させるように構成したことを特徴とする建設機械の走行制御装置。   5. The travel control device for a construction machine according to claim 1, wherein a variable capacity motor is used as the travel motor, and the travel control means is a motor speed controller by a motor capacity control unit that controls the motor capacity. A travel control device for a construction machine, characterized in that the capacity of a travel motor as a determining element is reduced.
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の建設機械の走行制御装置において、走行制御手段は、走行モータの圧力を制御するモータ圧力制御部により、走行モータの圧力を上昇させるように構成したことを特徴とする建設機械の走行制御装置。   6. The travel control device for a construction machine according to claim 1, wherein the travel control means is configured to increase the pressure of the travel motor by a motor pressure control unit that controls the pressure of the travel motor. A travel control device for a construction machine.
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