JP2007146924A - 油圧作業機械のポンプトルク制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】調整スイッチ25を備え、メインコントローラ12が、冷却ファンポンプ20の吸収トルクの状態を使用上の最大吸収トルクにする処理手段と、メインポンプ13に対する調整用の目標吸収トルクを十分に小さなポンプ吸収トルクから緩やかな速度で増量する処理手段と、エンジン3の負荷率と目標負荷率との差が所定の範囲内かどうか判断する第4判断手段と、この第4判断手段で偽とされる間は、負荷率信号の取り込みと調整用の目標吸収トルクの増量を繰り返す処理手段と、第4判断手段で真とされた際に、調整用の目標吸収トルク等を調整値AdjValとして記憶する処理手段と、トルク制限手段で演算された目標吸収トルクを調整値AdjValで制限する処理手段とを含む。
【選択図】図1
Description
原動機と、この原動機の回転数を設定する回転数設定手段と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記設定回転数信号に基づいて前記原動機の回転数を制御する制御手段、前記原動機の実回転数に相当する信号を外部に出力する出力手段、及び前記原動機の出力トルクに相当する負荷率信号を外部に出力する出力手段を有する原動機コントローラと、
可動体を駆動するアクチュエータと、前記原動機によって駆動され、前記アクチュエータに圧油を供給する可変容量型の主ポンプと、この主ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流量と方向を制御する方向切換弁と、前記主ポンプの押しのけ容積を制御する主ポンプ用レギュレータと、
前記原動機によって駆動される可変容量型の副次ポンプと、この副次ポンプの押しのけ容積を制御する副次ポンプ用レギュレータとを有する油圧作業機械に備えられ、
前記主ポンプ用レギュレータを駆動する主ポンプ用電磁比例弁、及び前記副次ポンプ用レギュレータを駆動する副次ポンプ用電磁比例弁と、
前記方向切換弁の操作量を検出する操作量検出器、及び前記主ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出器と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記操作量検出器から出力される操作量信号を取り込む入力手段、前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号を取り込む入力手段、及び前記操作量検出器から出力される前記操作量信号に基づいて目標押しのけ容積を演算するポジティブ制御手段、前記回転数設定手段から出力される設定回転数信号から前記主ポンプの目標吸収トルクを演算し、この演算された目標吸収トルクと前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号とから前記主ポンプの目標押しのけ容積を演算するトルク制限手段、及び前記ポジティブ制御手段で演算された目標押しのけ容積と前記トルク制限手段で演算された目標押しのけ容積とを比較し、小さいほうを目標押しのけ容積に選択する選択手段、この選択手段で選択された主ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記主ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段、前記副次ポンプの目標押しのけ容積を演算する演算手段、この演算手段で演算された前記副次ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記副次ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段を含むメインコントローラを備えるとともに、
前記主ポンプの最大吸収トルクの調整開始を指示する開始手段を備え、
前記メインコントローラが、
前記開始手段の指示によって、前記回転数設定手段による設定回転数の設定が定格回転数に固定されているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第1判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記吐出圧検出器で検出される吐出圧が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第2判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記操作量検出器で検出される操作量が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第3判断手段と、
前記第1、第2、第3判断手段における全ての判断が真とされると前記副次ポンプの吸収トルクの状態を使用上の最大負荷にするように前記副次ポンプの目標押しのけ容積を切り替える処理手段と、
前記原動機コントローラから出力される前記原動機の前記負荷率信号を取り込む入力手段と、
調整用の目標吸収トルクを十分に小さなポンプ吸収トルクから緩やかな速度で増量する処理手段と、
前記原動機の負荷率と目標負荷率との差が所定の範囲内に存在するか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第4判断手段と、
この第4判断手段で偽と判断される間は、前記負荷率信号の取り込みと調整用の目標吸収トルクの増量を繰り返し行う処理手段と、
前記第4判断手段で真と判断された際に、このときの調整用の目標吸収トルクを取得し、この取得した目標吸収トルクを、あるいは取得した目標吸収トルクと所定の基準トルクとの差を調整値として記憶する処理を行う処理手段と、
前記トルク制限手段で演算された目標吸収トルクを前記調整値で制限する処理手段とを含むことを特徴としている。
原動機と、この原動機の回転数を設定する回転数設定手段と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記設定回転数信号に基づいて前記原動機の回転数を制御する制御手段、前記原動機の実回転数に相当する信号を外部に出力する出力手段、及び前記原動機の出力トルクに相当する負荷率信号を外部に出力する出力手段を有する原動機コントローラと、
可動体を駆動するアクチュエータと、前記原動機によって駆動され、前記アクチュエータに圧油を供給する可変容量型の主ポンプと、この主ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流量と方向を制御する方向切換弁と、前記主ポンプの押しのけ容積を制御する主ポンプ用レギュレータと、
前記原動機によって駆動される可変容量型の副次ポンプと、この副次ポンプの押しのけ容積を制御する副次ポンプ用レギュレータとを有する油圧作業機械に備えられ、
前記主ポンプ用レギュレータを駆動する主ポンプ用電磁比例弁、及び前記副次ポンプ用レギュレータを駆動する副次ポンプ用電磁比例弁と、
前記方向切換弁の操作量を検出する操作量検出器、及び前記主ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出器と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記操作量検出器から出力される操作量信号を取り込む入力手段、前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号を取り込む入力手段、及び前記操作量検出器から出力される前記操作量信号に基づいて目標押しのけ容積を演算するポジティブ制御手段、前記回転数設定手段から出力される設定回転数信号から前記主ポンプの目標吸収トルクを演算し、この演算された目標吸収トルクと前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号とから前記主ポンプの目標押しのけ容積を演算するトルク制限手段、及び前記ポジティブ制御手段で演算された目標押しのけ容積と前記トルク制限手段で演算された目標押しのけ容積とを比較し、小さいほうを目標押しのけ容積に選択する選択手段、この選択手段で選択された主ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記主ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段、前記副次ポンプの目標押しのけ容積を演算する演算手段、この演算手段で演算された前記副次ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記副次ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段を含むメインコントローラを備えるとともに、
前記主ポンプの最大吸収トルクの調整開始を指示する開始手段を備え、
前記メインコントローラが、
前記開始手段の指示によって、前記回転数設定手段による設定回転数の設定が定格回転数に固定されているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第1判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記吐出圧検出器で検出される吐出圧が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第2判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記操作量検出器で検出される操作量が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第3判断手段と、
前記第1、第2、第3判断手段における全ての判断が真とされると前記副次ポンプの吸収トルクの状態を使用上の最大負荷にするように前記副次ポンプの目標押しのけ容積を切り替える処理手段と、
前記原動機コントローラから出力される前記原動機の前記負荷率信号を取り込む入力手段と、
調整用の目標吸収トルクを前記原動機がストールしない範囲で十分に大きな予め定めるポンプ吸収トルクから緩やかな速度で減量する処理手段と、
前記原動機の負荷率と目標負荷率との差が所定の範囲内に存在するか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第4判断手段と、
この第4判断手段で偽と判断される間は、前記負荷率信号の取り込みと調整用の目標吸収トルクの減量を繰り返し行う処理手段と、
前記第4判断手段で真と判断された際に、このときの調整用の目標吸収トルクを取得し、この取得した目標吸収トルクを、あるいは取得した目標吸収トルクと所定の基準トルクとの差を調整値として記憶する処理を行う処理手段と、
前記トルク制限手段で演算された目標吸収トルクを前記調整値で制限する処理手段とを含むことを特徴としている。
図1は本発明の油圧作業機械のポンプトルク制御装置の一実施形態を示す油圧回路図である。
このような油圧ショベルに備えられる本実施形態のポンプトルク制御装置は、同図1に示すように、メインポンプレギュレータ14を駆動する主ポンプ用電磁比例弁、すなわちメインポンプ電磁比例弁23、及び冷却ファンポンプレギュレータ21を駆動する副次ポンプ用電磁比例弁、すなわち冷却ファンポンプ電磁比例弁24を備えている。
b. エンジンコントロールダイアル1から出力される設定回転数信号Nrからメインポンプ13の目標吸収トルクを演算し、この演算された目標吸収トルクとメインポンプ吐出圧センサ15から出力される吐出圧信号からメインポンプ13の目標押しのけ容積を演算するトルク制限手段
c. エンジンコントロールダイアル1で設定された設定回転数信号Nrを取り込む入力手段
d. ポジコン圧センサ11から出力される操作量信号を取り込む入力手段
e. メインポンプ吐出圧センサ15から出力される吐出圧信号を取り込む入力手段
f. 図示しない冷却水温センサから出力される冷却水温信号を取り込む入力手段
g. 図示しない作動油温センサから出力される作動油温信号を取り込む入力手段
h. 前述のポジティブ制御手段で演算された目標押しのけ容積と、前述のトルク制限手段で演算された目標押しのけ容積とを比較し、小さい方を目標押しのけ容積に選択する選択手段
i. 前述の「h」の選択手段で選択されたメインポンプ13の目標押しのけ容積に基づいてメインポンプ電磁比例弁23に制御信号、すなわち制御電流を出力する出力手段
j. 図示しない冷却水温センサ、作動油温センサに基づいて冷却ファンポンプ20の目標押しのけ容積を演算する演算手段
k. 前述の「j」の演算手段で演算された冷却ファンポンプ20の目標押しのけ容積に基づいて冷却ファンポンプ電磁比例弁24に制御信号、すなわち制御電流を出力する出力手段を備えている。
特に本実施形態は、メインポンプ13の最大吸収トルクの調整開始を指示する開始手段、すなわちこの油圧ショベルのオペレータが操作可能な調整スイッチ25と、エンジン3の目標負荷率を変更可能な入力装置26と、後述の調整値、及び調整結果をオペレータに報知可能な出力装置27とを備えている。これらの調整スイッチ25、入力装置26、及び出力装置27は、運転室内に配置されるモニタ装置に含まれる構成要素である。また、これらの調整スイッチ25、入力装置26、及び出力装置27は、メインコントローラ12に接続されている。
B. 調整スイッチ25の指示によって、メインポンプ吐出圧センサ15で検出される吐出圧が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第2判断手段
C. 調整スイッチ25の指示によって、ポジコン圧センサ11で検出される操作量が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第3判断手段
D. 前述の第1、第2、第3判断手段における全ての判断が真とされると、冷却ファンポンプ20のポンプ吸収トルクの状態を使用上の最大負荷に、すなわち最大吸収トルクにするように、冷却ファンポンプ20の目標押しのけ容積を切り替える処理手段
E. エンジンコントローラ2から出力されるエンジン3の負荷率信号を取り込む入力手段
F. 調整用の目標吸収トルクを十分に小さなポンプ吸収トルクから緩やかな速度で増量する処理手段
G. エンジン3の負荷率と目標負荷率との差が所定の範囲内に存在するか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第4判断手段
H. 前述の「G」の第4判断手段で偽と判断される間は、負荷率信号の取り込みと調整用の目標吸収トルクの増量とを繰り返し行う処理手段
I. 前述の「G」の第4判断手段で真と判断された際に、このときの調整用の目標吸収トルクを取得し、この取得値を調整値として記憶する処理を行う処理手段
J. 前述のトルク制限手段で演算された目標吸収トルクを調整値で制限する処理手段を備えている。
前述した本実施形態の構成を含むこの油圧ショベルの動作の概要について以下に説明する。
次に、本実施形態におけるメインポンプ13の最大吸収トルクの調整について説明する。
・ ポジコン圧センサ11によって検出されるポジコン圧Piが、ポンプ流量がトルク制御により決まると第3判断手段で判断できる予め定められる操作圧値、すなわち所定値以上である。
図2は本実施形態に備えられるメインコントローラにおける処理の概要を説明する図である。
図4〜6は本実施形態に備えられるメインコントローラにおける調整値を求める処理1を説明するフローチャートである。図5は図4に示す処理に続く処理を示すフローチャート、図6は図5に示す処理に続く処理を示すフローチャートである。以下、これらの図4〜6に基づいて調整値AdjValを求める処理1について説明する。
図7,8は本実施形態に備えられるメインコントローラにおける調整値に基づくメインポンプの最大吸収トルク制御に係る処理2を説明するフローチャートである。図8は図7に示す処理に続く処理を示すフローチャートである。
2 エンジンコントローラ(原動機コントローラ)
3 エンジン(原動機)
5 リモコン弁
5a リモコン弁
6 パイロットポンプ
9 方向切換弁
9a 方向切換弁
11 ポジコン圧センサ(操作量検出器)
12 メインコントローラ
13 メインポンプ(主ポンプ)
14 メインポンプレギュレータ(主ポンプ用レギュレータ)
15 メインポンプ吐出圧センサ(吐出圧検出器)
16 シリンダアクチュエータ
17 モータアクチュエータ
20 冷却ファンポンプ(副次ポンプ)
21 冷却ファンポンプレギュレータ(副次ポンプ用レギュレータ)
22 冷却ファンモータ
22a 冷却ファン
23 メインポンプ電磁比例弁(主ポンプ用電磁比例弁)
24 冷却ファンポンプ電磁比例弁(副次ポンプ用電磁比例弁)
25 調整スイッチ(開始手段)
26 入力装置
27 出力装置
Claims (5)
- 原動機と、この原動機の回転数を設定する回転数設定手段と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記設定回転数信号に基づいて前記原動機の回転数を制御する制御手段、前記原動機の実回転数に相当する信号を外部に出力する出力手段、及び前記原動機の出力トルクに相当する負荷率信号を外部に出力する出力手段を有する原動機コントローラと、
可動体を駆動するアクチュエータと、前記原動機によって駆動され、前記アクチュエータに圧油を供給する可変容量型の主ポンプと、この主ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流量と方向を制御する方向切換弁と、前記主ポンプの押しのけ容積を制御する主ポンプ用レギュレータと、
前記原動機によって駆動される可変容量型の副次ポンプと、この副次ポンプの押しのけ容積を制御する副次ポンプ用レギュレータとを有する油圧作業機械に備えられ、
前記主ポンプ用レギュレータを駆動する主ポンプ用電磁比例弁、及び前記副次ポンプ用レギュレータを駆動する副次ポンプ用電磁比例弁と、
前記方向切換弁の操作量を検出する操作量検出器、及び前記主ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出器と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記操作量検出器から出力される操作量信号を取り込む入力手段、前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号を取り込む入力手段、及び前記操作量検出器から出力される前記操作量信号に基づいて目標押しのけ容積を演算するポジティブ制御手段、前記回転数設定手段から出力される設定回転数信号から前記主ポンプの目標吸収トルクを演算し、この演算された目標吸収トルクと前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号とから前記主ポンプの目標押しのけ容積を演算するトルク制限手段、及び前記ポジティブ制御手段で演算された目標押しのけ容積と前記トルク制限手段で演算された目標押しのけ容積とを比較し、小さいほうを目標押しのけ容積に選択する選択手段、この選択手段で選択された主ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記主ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段、前記副次ポンプの目標押しのけ容積を演算する演算手段、この演算手段で演算された前記副次ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記副次ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段を含むメインコントローラを備えるとともに、
前記主ポンプの最大吸収トルクの調整開始を指示する開始手段を備え、
前記メインコントローラが、
前記開始手段の指示によって、前記回転数設定手段による設定回転数の設定が定格回転数に固定されているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第1判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記吐出圧検出器で検出される吐出圧が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第2判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記操作量検出器で検出される操作量が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第3判断手段と、
前記第1、第2、第3判断手段における全ての判断が真とされると前記副次ポンプの吸収トルクの状態を使用上の最大負荷にするように前記副次ポンプの目標押しのけ容積を切り替える処理手段と、
前記原動機コントローラから出力される前記原動機の前記負荷率信号を取り込む入力手段と、
調整用の目標吸収トルクを十分に小さなポンプ吸収トルクから緩やかな速度で増量する処理手段と、
前記原動機の負荷率と目標負荷率との差が所定の範囲内に存在するか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第4判断手段と、
この第4判断手段で偽と判断される間は、前記負荷率信号の取り込みと調整用の目標吸収トルクの増量を繰り返し行う処理手段と、
前記第4判断手段で真と判断された際に、このときの調整用の目標吸収トルクを取得し、この取得した目標吸収トルクを、あるいは取得した目標吸収トルクと所定の基準トルクとの差を調整値として記憶する処理を行う処理手段と、
前記トルク制限手段で演算された目標吸収トルクを前記調整値で制限する処理手段とを含むことを特徴とする油圧作業機械のポンプトルク制御装置。 - 原動機と、この原動機の回転数を設定する回転数設定手段と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記設定回転数信号に基づいて前記原動機の回転数を制御する制御手段、前記原動機の実回転数に相当する信号を外部に出力する出力手段、及び前記原動機の出力トルクに相当する負荷率信号を外部に出力する出力手段を有する原動機コントローラと、
可動体を駆動するアクチュエータと、前記原動機によって駆動され、前記アクチュエータに圧油を供給する可変容量型の主ポンプと、この主ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流量と方向を制御する方向切換弁と、前記主ポンプの押しのけ容積を制御する主ポンプ用レギュレータと、
前記原動機によって駆動される可変容量型の副次ポンプと、この副次ポンプの押しのけ容積を制御する副次ポンプ用レギュレータとを有する油圧作業機械に備えられ、
前記主ポンプ用レギュレータを駆動する主ポンプ用電磁比例弁、及び前記副次ポンプ用レギュレータを駆動する副次ポンプ用電磁比例弁と、
前記方向切換弁の操作量を検出する操作量検出器、及び前記主ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出器と、
前記回転数設定手段で設定された設定回転数信号を取り込む入力手段、前記操作量検出器から出力される操作量信号を取り込む入力手段、前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号を取り込む入力手段、及び前記操作量検出器から出力される前記操作量信号に基づいて目標押しのけ容積を演算するポジティブ制御手段、前記回転数設定手段から出力される設定回転数信号から前記主ポンプの目標吸収トルクを演算し、この演算された目標吸収トルクと前記吐出圧検出器から出力される吐出圧信号とから前記主ポンプの目標押しのけ容積を演算するトルク制限手段、及び前記ポジティブ制御手段で演算された目標押しのけ容積と前記トルク制限手段で演算された目標押しのけ容積とを比較し、小さいほうを目標押しのけ容積に選択する選択手段、この選択手段で選択された主ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記主ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段、前記副次ポンプの目標押しのけ容積を演算する演算手段、この演算手段で演算された前記副次ポンプの目標押しのけ容積に基づいて前記副次ポンプ用電磁比例弁に制御信号を出力する出力手段を含むメインコントローラを備えるとともに、
前記主ポンプの最大吸収トルクの調整開始を指示する開始手段を備え、
前記メインコントローラが、
前記開始手段の指示によって、前記回転数設定手段による設定回転数の設定が定格回転数に固定されているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第1判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記吐出圧検出器で検出される吐出圧が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第2判断手段と、
前記開始手段の指示によって、前記操作量検出器で検出される操作量が予め設定した所定値を超えているか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第3判断手段と、
前記第1、第2、第3判断手段における全ての判断が真とされると前記副次ポンプの吸収トルクの状態を使用上の最大負荷にするように前記副次ポンプの目標押しのけ容積を切り替える処理手段と、
前記原動機コントローラから出力される前記原動機の前記負荷率信号を取り込む入力手段と、
調整用の目標吸収トルクを前記原動機がストールしない範囲で十分に大きな予め定めるポンプ吸収トルクから緩やかな速度で減量する処理手段と、
前記原動機の負荷率と目標負荷率との差が所定の範囲内に存在するか否か真偽を判断し、その判断結果を出力する第4判断手段と、
この第4判断手段で偽と判断される間は、前記負荷率信号の取り込みと調整用の目標吸収トルクの減量を繰り返し行う処理手段と、
前記第4判断手段で真と判断された際に、このときの調整用の目標吸収トルクを取得し、この取得した目標吸収トルクを、あるいは取得した目標吸収トルクと所定の基準トルクとの差を調整値として記憶する処理を行う処理手段と、
前記トルク制限手段で演算された目標吸収トルクを前記調整値で制限する処理手段とを含むことを特徴とする油圧作業機械のポンプトルク制御装置。 - 前記請求項1または2記載の発明において、
前記目標負荷率を変更可能な入力装置を備えたことを特徴とする油圧作業機械のポンプトルク制御装置。 - 前記請求項3記載の発明において、
前記調整値、及び調整結果を報知可能な出力装置を備えたことを特徴とする油圧作業機械のポンプトルク制御装置。 - 前記請求項1〜4のいずれか1項記載の発明において、
前記副次ポンプが冷却ファンポンプから成ることを特徴とする油圧作業機械のポンプトルク制御装置。
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