JP2008190506A - Control device for engine and its control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an engine capable of improving fuel economy of an engine and when the maximum speed of a work machine is required, imparting the required maximum speed of the work machine without deterioration, and its control method. <P>SOLUTION: A first target rotational speed Nh and a high speed control region F1 are set according to a command value from a command means. A second target rotational speed N2 and a high speed control region F2 are set on a low rotation side based on the first target rotational speed Nh. During control in the high speed control region F2, the maximum pumping capacity of a hydraulic pump 6 is controlled to a high pumping capacity Hi. When a matching point of an engine load and engine output torque reaches a predetermined torque value lower than a torque value restricted by the maximum torque line, the target rotational speed is controlled to change from the second target rotational speed N2 to the first target rotational speed Nh, and the maximum pumping capacity of the hydraulic pump 6 is controlled to a low pumping capacity Lo. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、設定したエンジンの目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行うエンジンの制御装置及びその制御方法に関し、特に、エンジンの燃費消費量の改善を図ったエンジンの制御装置及びその制御方法に関するものである。   The present invention relates to an engine control device that performs engine drive control based on a set target engine speed and a control method therefor, and more particularly, to an engine control device that improves engine fuel consumption and a control method therefor. It is about.

作業車輌では、エンジン負荷がエンジンの定格トルク以下の場合には、トルク線図における高速制御の領域でエンジン出力トルクとのマッチングが行われている。例えば、燃料ダイアルでの設定に対応して目標回転数が設定され、設定された目標回転数に対応した高速制御の領域が定められる。あるいは、燃料ダイアルでの設定に対応して高速制御の領域が定められ、定められた高速制御の領域に対応してエンジンの目標回転数が設定される。そして、定められた高速制御の領域で、エンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせる制御が行われる。   In the working vehicle, when the engine load is equal to or lower than the rated torque of the engine, matching with the engine output torque is performed in the high-speed control region in the torque diagram. For example, a target rotational speed is set corresponding to the setting with the fuel dial, and a high speed control region corresponding to the set target rotational speed is determined. Alternatively, a high-speed control region is determined in accordance with the setting on the fuel dial, and a target engine speed is set in correspondence with the determined high-speed control region. Then, control for matching the engine load and the engine output torque is performed in the predetermined high-speed control region.

一般的に多くの作業者は作業量を上げるため、目標回転数をエンジンの定格回転数またはその近傍の回転数となるように設定することが多い。ところで、エンジンの燃料消費量が少ない領域、即ち、燃費の良い領域は、通常、エンジンのトルク線図上では中速回転数領域や高トルク領域に存在している。このため、無負荷ハイアイドル回転から定格回転の間で定められる高速制御の領域は、燃費の面からみると効率の良い領域とはなっていない。   In general, in order to increase the amount of work, many workers often set the target rotational speed to be the rated rotational speed of the engine or a rotational speed in the vicinity thereof. By the way, the region where the fuel consumption of the engine is small, that is, the region where the fuel consumption is good, is usually present in the medium speed revolution region or the high torque region on the engine torque diagram. For this reason, the high-speed control region determined between the no-load high idle rotation and the rated rotation is not an efficient region from the viewpoint of fuel consumption.

従来、エンジンを燃費の良い領域で駆動させるため、作業モード毎にエンジンの目標回転数の値とエンジンの目標出力トルクの値とを予め対応付けて設定し、複数の作業モードを選択できるようにした制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この種の制御装置では、作業者が、例えば、第2の作業モードを選択した場合には、第1の作業モードに比べてエンジンの回転数を低く設定することができ、燃費を改善することができる。   Conventionally, in order to drive an engine in a fuel-efficient region, a target engine speed value and an engine target output torque value are set in advance in association with each work mode so that a plurality of work modes can be selected. Such a control device is known (for example, see Patent Document 1). In this type of control device, for example, when the operator selects the second work mode, the engine speed can be set lower than in the first work mode, and fuel consumption can be improved. Can do.

しかしながら、上述したような作業モード切換方式を用いた場合には、作業者がモード切換手段を一々操作していかなければ燃費の改善を行うことができない。また、第2の作業モードを選択したときのエンジン回転数を、第1の作業モードを選択したときのエンジン回転数に対して一律に下げた回転数の値として設定しておいたときに、第2の作業モードが選択されると、次のような問題が起きてしまう。即ち、作業車輌の作業装置(以下、作業機という。)における最大速度は、第1の作業モードを選択した場合に比べて低下してしまう。この結果、第1の作業モードを選択したときの作業量に比べて、第2の作業モードを選択したときの作業量は少なくなってしまう。
特開平10−273919号公報
However, when the work mode switching method as described above is used, fuel efficiency cannot be improved unless the operator operates the mode switching means one by one. Further, when the engine speed when the second work mode is selected is set as the value of the engine speed that is uniformly reduced with respect to the engine speed when the first work mode is selected, When the second work mode is selected, the following problem occurs. In other words, the maximum speed in the work device of the work vehicle (hereinafter referred to as work machine) is lower than when the first work mode is selected. As a result, the work amount when the second work mode is selected is smaller than the work amount when the first work mode is selected.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-273919

本発明では、上述したような従来技術の有していた課題を解決すべく、エンジン出力トルクが低い状態のときには、油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiとして、設定した第1目標回転数よりも低回転域側にある第2目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行い、エンジン出力トルクが高い状態でエンジンを使用するときには、油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loとして、第1目標回転数側にシフトしてエンジンの駆動制御を行うことができるエンジンの制御装置及びその制御方法を提供する。特に、エンジンの燃費を向上させることができ、しかも、作業機の最大速度が必要とされる場合での、必要とされる作業機の最大速度を低下させずに与えることのできるエンジンの制御装置及びその制御方法を提供することにある。   In the present invention, in order to solve the above-described problems of the prior art, when the engine output torque is low, the maximum pump capacity of the hydraulic pump is set to the high pump capacity Hi, and the first target rotation set. When the engine is controlled based on the second target speed that is lower than the engine speed, and the engine is used with a high engine output torque, the maximum pump capacity of the hydraulic pump is set to a low pump capacity Lo. Provided is an engine control device and a control method therefor that can perform engine drive control by shifting to the first target rotational speed side. In particular, the engine control device can improve the fuel consumption of the engine, and can provide the required maximum speed of the work machine without reducing the maximum speed when the maximum speed of the work machine is required. And providing a control method thereof.

本発明の課題は請求項1〜4に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願第1発明では、エンジンによって駆動される少なくとも1つの可変容量型油圧ポンプと、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと、前記可変容量型油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記油圧アクチュエータに給排する制御弁と、を備えたエンジンの制御装置において、
可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択して指令する指令手段と、前記指令手段で指令された指令値に応じて第1目標回転数を設定し、設定した前記第1目標回転数に基づいて、前記第1目標回転数よりも低い回転数である第2目標回転数を設定する設定手段と、前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量を、ローのポンプ容量Loとハイのポンプ容量Hiとの2段階に切換えるポンプリミッタと、を有し、
前記第2目標回転数に基づく前記エンジンの駆動制御時に、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiに切換えておき、また、エンジン出力トルクが最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときに、エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更するとともに、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loに切換えてなることを最も主要な特徴となしている。
The object of the present invention can be achieved by the inventions described in claims 1 to 4.
That is, in the first invention of the present application, at least one variable displacement hydraulic pump driven by an engine, at least one hydraulic actuator driven by discharge pressure oil from the variable displacement hydraulic pump, and the variable displacement hydraulic pump A control valve for controlling the pressure oil discharged from the pump to supply and discharge the hydraulic actuator;
Command means for selecting and commanding one command value from command values that can be variably commanded, a first target rotational speed is set according to the command value commanded by the command means, and the set first target Setting means for setting a second target rotational speed that is lower than the first target rotational speed based on the rotational speed, and the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump are set to a low pump capacity Lo and a high pump capacity Lo. A pump limiter that switches between two stages with the pump capacity Hi of
During the engine drive control based on the second target rotational speed, the pump limiter is controlled to switch the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump to a high pump capacity Hi, and the engine output torque is maximized. When a predetermined torque value lower than the torque value on the torque line R is reached, the engine target speed is changed from the second target speed to the first target speed, and the pump limiter is controlled. The main feature is that the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump is switched to the low pump capacity Lo.

また、本願第2発明では第1発明の構成に加えて、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更した後の所定時間の間は、第1目標回転数を更に変更することを禁止した構成を主要な特徴となしている。   In the second invention of the present application, in addition to the configuration of the first invention, the first target engine speed is set for a predetermined time after the target engine speed of the engine is changed from the second target engine speed to the first target engine speed. Furthermore, the main feature is a configuration that is prohibited from being changed.

本願の第3発明では第1発明を用いた制御方法を最も主要な特徴となしている。
また、本願第4発明では第3発明の構成に加えて、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更した後の所定時間の間は、第1目標回転数を更に変更することを禁止したことを主要な特徴となしている。
In the third invention of the present application, the control method using the first invention is the most important feature.
Further, in the fourth invention of the present application, in addition to the configuration of the third invention, the first target engine speed is set for a predetermined time after the target engine speed of the engine is changed from the second target engine speed to the first target engine speed. The main feature is that it is prohibited to make further changes.

本発明に係わるエンジンの制御装置及び同制御装置を用いた制御方法では、第2目標回転数に基づいてエンジンを駆動させているので、第1目標回転数に基づいてエンジンを駆動させた場合に比べて、エンジンの燃費効率を大幅に向上させることができる。しかも、可変容量型油圧ポンプのポンプ容量を制御する上において、最小のポンプ容量からローのポンプ容量Loの間で制御を行うよりも、最小のポンプ容量からハイのポンプ容量Hiの間で制御を行った方が、エンジンの燃費効率の良い範囲を使って制御を行うことができる。   In the engine control device and the control method using the control device according to the present invention, the engine is driven based on the second target rotational speed. Therefore, when the engine is driven based on the first target rotational speed. In comparison, the fuel efficiency of the engine can be greatly improved. Moreover, in controlling the pump capacity of the variable displacement hydraulic pump, the control is performed between the minimum pump capacity and the high pump capacity Hi rather than the control between the minimum pump capacity and the low pump capacity Lo. If you do, you can control using the range where the fuel efficiency of the engine is good.

しかしながら、第2目標回転数に基づいてエンジンを駆動させていると、最大馬力を吸収することができなくなる。このため本発明では、第2目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行っているときに、エンジン出力トルクがトルク線図における最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときには、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更して、可変容量型油圧ポンプがエンジンの最大馬力を吸収することができるように構成している。   However, if the engine is driven based on the second target rotational speed, the maximum horsepower cannot be absorbed. Therefore, in the present invention, when engine drive control is performed based on the second target rotational speed, the engine output torque becomes a predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R in the torque diagram. In this case, the engine target speed is changed from the second target speed to the first target speed so that the variable displacement hydraulic pump can absorb the maximum horsepower of the engine.

あわせて、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更するときには、可変容量型油圧ポンプの最大油圧容量をハイのポンプ容量Hiからローのポンプ容量Loに切換えている。このとき、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更するときに、可変容量型油圧ポンプの最大油圧容量がハイのポンプ容量Hiの状態のままだと、可変容量型油圧ポンプからの吐出流量が増大して、アクチュエータの作動速度が増速してしまうことになる。   In addition, when the target engine speed is changed from the second target engine speed to the first target engine speed, the maximum hydraulic capacity of the variable displacement hydraulic pump is switched from the high pump capacity Hi to the low pump capacity Lo. . At this time, when the target engine speed is changed from the second target engine speed to the first target engine speed, if the maximum hydraulic capacity of the variable displacement hydraulic pump remains in the high pump capacity Hi, the variable capacity The discharge flow rate from the hydraulic pump increases, and the operating speed of the actuator increases.

このため、可変容量型油圧ポンプの最大油圧容量を、ハイのポンプ容量Hiの状態からローのポンプ容量Loに切換えることによって、可変容量型油圧ポンプから吐出する流量の増大を抑えて、アクチュエータの作動速度の目立った増速を抑えている。   For this reason, by switching the maximum hydraulic capacity of the variable displacement hydraulic pump from the high pump displacement Hi state to the low pump displacement Lo, the increase in the flow rate discharged from the variable displacement hydraulic pump is suppressed, and the operation of the actuator The noticeable speed increase is suppressed.

このように本発明によって、エンジン回転数と可変容量型油圧ポンプのポンプ容量としては、それぞれ効率の良いところを使用することができる。即ち、エンジンを燃費効率の良い領域にシフトして使用することが可能となるので、エンジンの燃料消費量を低減させることができる。   As described above, according to the present invention, the engine speed and the pump capacity of the variable displacement hydraulic pump can each be used with high efficiency. That is, the engine can be used by shifting to an area where the fuel efficiency is good, and the fuel consumption of the engine can be reduced.

また、アクチュエータの作動速度としては、従来の第1目標回転数を使用してエンジンの駆動制御を行なった場合と比べても、作業者に違和感を感じさせることがない。しかも、第2目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行なっているときに、エンジンの出力トルクが所定のトルク値に達すると、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更してエンジンの回転数を上昇させている。これによって、可変容量型油圧ポンプは、エンジンの最大馬力を吸収することができるようになる。   Further, the operating speed of the actuator does not make the operator feel uncomfortable even when compared with the case where the drive control of the engine is performed using the conventional first target rotational speed. In addition, when the engine drive control is performed based on the second target rotational speed, when the engine output torque reaches a predetermined torque value, the engine target rotational speed is changed from the second target rotational speed to the first target rotational speed. The engine speed is increased by changing the number. As a result, the variable displacement hydraulic pump can absorb the maximum horsepower of the engine.

この様に構成することができるので、重掘削作業等においてエンジンの最大出力を必要とする作業においては、従来と同じ作業性能を発揮させることができる。即ち、作業機の最大速度が必要とされるエンジン出力トルクの範囲では、第1目標回転数に基づくエンジンの駆動制御を行いながら、作業機を操作することができる。   Since it can be configured in this manner, the same work performance as the conventional one can be exhibited in work that requires the maximum output of the engine in heavy excavation work or the like. In other words, in the range of the engine output torque that requires the maximum speed of the work implement, the work implement can be operated while performing engine drive control based on the first target rotational speed.

ローのポンプ容量Loとしては、従来から第1目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行っているときに用いられる可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量と、同一のポンプ容量として設定しておくことができる。このため、ハイのポンプ容量Hiとしては、上述した従来の可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量よりも、大きな値として設定しておくことができる。   The low pump capacity Lo is set as the same pump capacity as the maximum pump capacity of the variable capacity hydraulic pump that is conventionally used when engine drive control is performed based on the first target rotational speed. be able to. Therefore, the high pump capacity Hi can be set to a value larger than the maximum pump capacity of the conventional variable displacement hydraulic pump described above.

そして、(ハイのポンプ容量Hi)×第2目標回転数=(ローのポンプ容量Lo)×第1目標回転数、という静的な関係式が成り立つように設定しておくことができる。
このようにハイのポンプ容量Hi及びローのポンプ容量Loを設定しておくことによって、第2目標回転数においてエンジンの駆動制御を行っても、従来の第1目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行ったときと同等のアクチュエータの最大作業速度を確保することができる。
The static relational expression of (high pump capacity Hi) × second target rotational speed = (low pump capacity Lo) × first target rotational speed can be established.
By setting the high pump capacity Hi and the low pump capacity Lo in this manner, even if the engine drive control is performed at the second target speed, the engine is driven based on the conventional first target speed. The maximum working speed of the actuator equivalent to when the control is performed can be secured.

エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更するときのエンジン出力トルクとしては、トルク線図における最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値として設定しておくことができる。このときの所定のトルク値としては、エンジンの回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に加速していくときに、必要なトルクを確保しておくことができるトルク値として、予め実験等により求めておくことができる。   The engine output torque when changing the target engine speed from the second target engine speed to the first target engine speed is set as a predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R in the torque diagram. I can keep it. As the predetermined torque value at this time, as a torque value that can secure a necessary torque when the engine speed is accelerated from the second target speed to the first target speed, It can be obtained by experiments or the like.

また、このときの所定のトルク値を特定するパラメータとしては、トルクの値を用いることも、エンジンが前記所定の値のトルクを出力している時のポンプ容量の値、あるいはそのときのエンジンの回転数の値を用いることもできる。   Further, as a parameter for specifying the predetermined torque value at this time, the value of the torque can be used, the value of the pump capacity when the engine outputs the torque of the predetermined value, or the engine capacity at that time. The value of the rotational speed can also be used.

従って、本願発明において上述した所定のトルク値を特定するために用いることのできるパラメータとしては、トルク値のほかにもポンプ容量の値、エンジンの回転数の値も包含されているものである。   Accordingly, the parameters that can be used to specify the predetermined torque value described above in the present invention include not only the torque value but also the pump displacement value and the engine speed value.

また、第1目標回転数、第2目標回転数に基づいて、エンジンのT−N線図(エンジン出力トルク軸とエンジン回転数軸とからなるトルク線図)において、それぞれに対応した高速制御の領域を設定することができ、各高速制御の領域でのエンジンの駆動制御を行うことができる。このため、これらの高速制御の領域におけるエンジンの駆動制御も本願発明では、第1目標回転数、第2目標回転数に基づいた各制御に包含されているものである。   Further, based on the first target rotational speed and the second target rotational speed, in the TN diagram of the engine (torque diagram composed of the engine output torque axis and the engine rotational speed axis), high-speed control corresponding to each of them is performed. Regions can be set, and engine drive control can be performed in each high-speed control region. Therefore, engine drive control in these high-speed control areas is also included in each control based on the first target speed and the second target speed in the present invention.

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本発明のエンジンの制御装置及びエンジンの制御方法は、油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダなどの作業車輌に搭載されるディーゼルエンジンを制御する制御装置及び制御方法として好適に適用することができるものである。   Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. The engine control device and the engine control method of the present invention can be suitably applied as a control device and a control method for controlling a diesel engine mounted on a work vehicle such as a hydraulic excavator, a bulldozer, or a wheel loader. .

また、本発明のエンジンの制御装置及びエンジンの制御方法としては、以下で説明する形状、構成以外にも本発明の課題を解決することができる形状、構成であれば、それらの形状、構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。   Further, as the engine control device and the engine control method of the present invention, in addition to the shapes and configurations described below, if the shapes and configurations can solve the problems of the present invention, those shapes and configurations are used. It can be adopted. For this reason, this invention is not limited to the Example demonstrated below, A various change is possible.

図1は、本発明の実施形態に係わるエンジンの制御装置及びエンジンの制御方法における油圧回路図である。エンジン2はディーゼルエンジンであり、そのエンジン出力トルクの制御は、エンジン2のシリンダ内に噴射する燃料の量を調整することによって行われる。この燃料の調整は、従来から公知の燃料噴射装置3によって行うことができる。   FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an engine control apparatus and an engine control method according to an embodiment of the present invention. The engine 2 is a diesel engine, and the engine output torque is controlled by adjusting the amount of fuel injected into the cylinder of the engine 2. This fuel adjustment can be performed by a conventionally known fuel injection device 3.

エンジン2の出力軸5には可変容量型の油圧ポンプ6(以下、油圧ポンプ6という。)が連結されており、出力軸5が回転することにより油圧ポンプ6が駆動される。油圧ポンプ6の斜板6aの傾転角は、ポンプ制御装置8によって制御され、斜板6aの傾転角が変化することで油圧ポンプ6のポンプ容量D(cc/rev)が変化する。   A variable displacement hydraulic pump 6 (hereinafter referred to as a hydraulic pump 6) is connected to the output shaft 5 of the engine 2, and the hydraulic pump 6 is driven by the rotation of the output shaft 5. The tilt angle of the swash plate 6a of the hydraulic pump 6 is controlled by the pump control device 8, and the pump capacity D (cc / rev) of the hydraulic pump 6 changes as the tilt angle of the swash plate 6a changes.

油圧ポンプ6から吐出した圧油は、吐出油路25を通って制御弁9に供給される。制御弁9は、5ポート3位置に切換えることのできる切換弁として構成されている。制御弁9から出力される圧油を、油路26a、26bに対して選択的に供給することで、アクチュエータ10を伸縮作動させることができる。   The pressure oil discharged from the hydraulic pump 6 is supplied to the control valve 9 through the discharge oil passage 25. The control valve 9 is configured as a switching valve that can be switched to the 5-port 3 position. By selectively supplying the pressure oil output from the control valve 9 to the oil passages 26a and 26b, the actuator 10 can be expanded and contracted.

尚、アクチュエータとしては、例示した油圧シリンダ型のアクチュエータに限定されて解釈されるものではなく、油圧モータでもよく、また、ロータリー型のアクチュエータとして構成することもできる。また、制御弁9とアクチュエータ10との組を1組だけ例示しているが、制御弁9とアクチュエータ10との組を複数組構成しておくことも、1つの制御弁で複数のアクチュエータを操作するように構成しておくこともできる。   The actuator is not limited to the illustrated hydraulic cylinder type actuator, and may be a hydraulic motor, or may be configured as a rotary type actuator. In addition, only one set of control valve 9 and actuator 10 is illustrated, but multiple sets of control valve 9 and actuator 10 can be configured to operate multiple actuators with one control valve. It can also be configured to do so.

即ち、例えば作業車輌として油圧ショベルを例に挙げてアクチュエータを説明すれば、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、左走行用油圧モータ、右走行用油圧モータ及び旋回モータ等が、アクチュエータとして用いられることになる。図1ではこれらの各アクチュエータのうちで、例えば、ブーム用油圧シリンダを代表させて示していることになる。   That is, for example, when an actuator is described using a hydraulic excavator as an example of a working vehicle, a boom hydraulic cylinder, an arm hydraulic cylinder, a bucket hydraulic cylinder, a left traveling hydraulic motor, a right traveling hydraulic motor, a turning motor, and the like It will be used as an actuator. In FIG. 1, among these actuators, for example, a boom hydraulic cylinder is shown as a representative.

操作レバー11aを中立位置から操作したとき、操作レバー11aの操作方向及び操作量に応じて、操作レバー装置11からはパイロット圧が出力される。出力されたパイロット圧は、制御弁9の左右のパイロットポートのいずれかに加えられることになる。これにより、制御弁9は、中立位置である(II)位置から左右の(I)位置又は(III)位置に切換えられる。   When the operation lever 11a is operated from the neutral position, pilot pressure is output from the operation lever device 11 according to the operation direction and the operation amount of the operation lever 11a. The output pilot pressure is applied to one of the left and right pilot ports of the control valve 9. As a result, the control valve 9 is switched from the (II) position, which is the neutral position, to the left and right (I) positions or (III) positions.

制御弁9が(II)位置から(I)位置に切換えられると、油圧ポンプ6からの吐出圧油を、油路26bからアクチュエータ10のボトム側に供給することができ、アクチュエータ10のピストンを伸長させることができる。このとき、アクチュエータ10のヘッド側における圧油は、油路26aから制御弁9を通ってタンク22に排出されることになる。   When the control valve 9 is switched from the (II) position to the (I) position, the discharge pressure oil from the hydraulic pump 6 can be supplied from the oil passage 26b to the bottom side of the actuator 10, and the piston of the actuator 10 is extended. Can be made. At this time, the pressure oil on the head side of the actuator 10 is discharged from the oil passage 26a through the control valve 9 to the tank 22.

同様に、制御弁9が(III)位置に切換えられると、油圧ポンプ6からの吐出圧油は油路26aからアクチュエータ10のヘッド側に供給することができ、アクチュエータ10のピストンを縮小させることができる。このとき、アクチュエータ10のボトム側における圧油は、油路26bから制御弁9を通ってタンク22に排出されることになる。   Similarly, when the control valve 9 is switched to the (III) position, the discharge pressure oil from the hydraulic pump 6 can be supplied from the oil passage 26a to the head side of the actuator 10, and the piston of the actuator 10 can be reduced. it can. At this time, the pressure oil on the bottom side of the actuator 10 is discharged from the oil passage 26b to the tank 22 through the control valve 9.

また、油路26bには、アクチュエータ10をブーム用油圧シリンダとしたときに、ブームが自然降下することを防止するロック弁43が配設されている。ロック弁43は、アクチュエータ10の構成によっては、配設しなくてもよい構成とすることができる。図1では、ロック弁43を簡略化して記載しているが、アクチュエータ10が伸長するときには、制御弁9から油路26bに出力される圧油によってロック弁43内のチェック弁が開弁して、圧油をアクチュエータ10のボトム側に流入させることができる。   The oil passage 26b is provided with a lock valve 43 that prevents the boom from dropping naturally when the actuator 10 is a boom hydraulic cylinder. Depending on the configuration of the actuator 10, the lock valve 43 may not be provided. In FIG. 1, the lock valve 43 is illustrated in a simplified manner. However, when the actuator 10 extends, the check valve in the lock valve 43 is opened by the pressure oil output from the control valve 9 to the oil passage 26b. The pressure oil can flow into the bottom side of the actuator 10.

そして、アクチュエータ10が縮小するときには、操作レバー装置11からの図示しないパイロット圧に応じて前記チェック弁の開度が制御されて、アクチュエータ10のボトム側の圧油を、制御弁9を介してタンク22に排出することができる。
アクチュエータ10の負荷圧は、パイロット油路28を介して取り出され、取り出された負荷圧と油圧ポンプ6の吐出圧との差圧に応じて、ポンプ制御装置8が制御される。
When the actuator 10 is contracted, the opening degree of the check valve is controlled according to a pilot pressure (not shown) from the operation lever device 11, and the pressure oil on the bottom side of the actuator 10 is supplied to the tank via the control valve 9. Can be discharged to 22.
The load pressure of the actuator 10 is taken out through the pilot oil passage 28, and the pump control device 8 is controlled according to the differential pressure between the taken-out load pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump 6.

ポンプ制御装置8は、斜板6aの傾転角を制御するサーボシリンダ12とアクチュエータ10の負荷圧に応じて制御されるロードセンシング弁17(以下、LS弁17とする。)と、サーボピストン2位置切換弁16とから構成されている。サーボシリンダ12は、斜板6aに作用するサーボピストン14とサーボピストン14の最大作動位置を2段階に規制する切換ピストン13とを備えた構成となっている。   The pump control device 8 includes a servo cylinder 12 that controls the tilt angle of the swash plate 6a, a load sensing valve 17 (hereinafter referred to as LS valve 17) that is controlled according to the load pressure of the actuator 10, and the servo piston 2. And a position switching valve 16. The servo cylinder 12 includes a servo piston 14 that acts on the swash plate 6a and a switching piston 13 that restricts the maximum operating position of the servo piston 14 in two stages.

吐出油路25の途中からは、油路27aと油路27bとが分岐している。油路27aは、LS弁17に作用するパイロット圧及びLS弁17に圧油を供給する油路として配設されている。また、油路27bは、サーボシリンダ12のポート23dに接続しており、油路27bからの圧油によって、サーボピストン14をサーボシリンダ12内に没入させる方向に押圧することができる。サーボピストン14をサーボシリンダ12内に没入させることによって、斜板6aの傾転角を大きくすることができる。   From the middle of the discharge oil passage 25, an oil passage 27a and an oil passage 27b branch off. The oil passage 27 a is disposed as a pilot pressure that acts on the LS valve 17 and an oil passage that supplies pressure oil to the LS valve 17. Further, the oil passage 27b is connected to the port 23d of the servo cylinder 12, and the servo piston 14 can be pressed in the direction of immersing into the servo cylinder 12 by the pressure oil from the oil passage 27b. By immersing the servo piston 14 in the servo cylinder 12, the tilt angle of the swash plate 6a can be increased.

サーボピストン14は、油路32の油圧と油路27bからの油圧との差圧によって、斜板6aの傾転角を最小にする位置と傾転角を最大にする位置との間で摺動することになる。また、最大となる斜板6aの傾転角、即ち、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量としては、切換ピストン13をA位置15aにしておくのか、B位置15bにしておくのかによって、ハイのポンプ容量Hiとローのポンプ容量Loとの2段階に調整することができる。   The servo piston 14 slides between a position where the tilt angle of the swash plate 6a is minimized and a position where the tilt angle is maximized by the differential pressure between the oil pressure in the oil passage 32 and the oil pressure from the oil passage 27b. Will do. The maximum tilt angle of the swash plate 6a, that is, the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6, depends on whether the switching piston 13 is set at the A position 15a or the B position 15b. It can be adjusted in two stages: Hi and low pump capacity Lo.

図1において向かって左側にある切換ピストン13の端面が、サーボシリンダ12に当接した状態をA位置15aとしており、図1において向かって右側にある切換ピストン13の大径部の端面が、サーボシリンダ12に当接した状態をB位置15bとしている。サーボピストン2位置切換弁16は、2位置4ポートの切換弁として構成され、コントローラ7からの制御信号により、(a)位置と(b)位置との2位置に切換えられる。   The state where the end face of the switching piston 13 on the left side in FIG. 1 is in contact with the servo cylinder 12 is A position 15a, and the end face of the large diameter portion of the switching piston 13 on the right side in FIG. The state in contact with the cylinder 12 is a B position 15b. The servo piston two-position switching valve 16 is configured as a two-position / four-port switching valve, and is switched to two positions (a) and (b) by a control signal from the controller 7.

サーボピストン2位置切換弁16を(a)位置に切換えることによって、切換ピストン13をA位置15aに切換えることができ、このとき油圧ポンプ6における最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiとすることができる。また、(b)位置に切換えることによって、切換ピストン13をB位置15bに切換えることができ、このとき油圧ポンプ6における最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loとすることができる。   By switching the servo piston 2 position switching valve 16 to the position (a), the switching piston 13 can be switched to the A position 15a. At this time, the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 can be set to the high pump capacity Hi. . Further, by switching to the (b) position, the switching piston 13 can be switched to the B position 15b. At this time, the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 can be set to the low pump capacity Lo.

即ち、サーボピストン2位置切換弁16を切換えることにより、切換ピストン13に当接するサーボピストン14の作動位置を2段階に切換えることができる。そして、ハイのポンプ容量Hiを規定するA位置15aと、ローのポンプ容量Loを規定するB位置15bとは、切換ピストン13をサーボシリンダ12内で機械的に当接させることによって得ることができる位置となっている。   That is, by switching the servo piston 2-position switching valve 16, the operating position of the servo piston 14 contacting the switching piston 13 can be switched in two stages. The A position 15a defining the high pump capacity Hi and the B position 15b defining the low pump capacity Lo can be obtained by mechanically contacting the switching piston 13 within the servo cylinder 12. Is in position.

このため、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量を規定するハイのポンプ容量Hiとローのポンプ容量Loとは、変動しない固定されたポンプ容量として設定することができる。従って、ハイのポンプ容量Hiとローのポンプ容量Loとが変動して、不安定状態となってしまうことが防止できる。   Therefore, the high pump capacity Hi and the low pump capacity Lo that define the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 can be set as fixed pump capacity that does not vary. Accordingly, it is possible to prevent the high pump capacity Hi and the low pump capacity Lo from fluctuating and becoming unstable.

このように、油圧ポンプ6における斜板6aの傾転角の最大角は、サーボピストン2位置切換弁16を切換えることによって2段階に規制することができる。従って、サーボピストン2位置切換弁16は、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量を規制するポンプリミッタとして機能している。   Thus, the maximum tilt angle of the swash plate 6a in the hydraulic pump 6 can be regulated in two stages by switching the servo piston 2-position switching valve 16. Therefore, the servo piston 2-position switching valve 16 functions as a pump limiter that regulates the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6.

LS弁17は、2位置3ポートの切換弁として構成され、油路32をタンク22に接続する位置と油路27aに接続する位置とに切換えることができる。油路32は、サーボシリンダ12のポート23cに接続しており、油路27aは吐出油路25に連通している。油路32と油路27aとを接続する位置への切換えは、油路27aのポンプ圧とパイロット油路28の負荷圧との差圧によって行われる。また、油路32をタンク22に接続する位置への切換えは、パイロット油路28によるアクチュエータ10の負荷圧と、バネ24の押圧力とが作用する。バネ24の押圧力は、サーボピストン14の摺動に連動して移動する連動部材18の動きに応じて調整され、位置のフィードバック制御が行われる。   The LS valve 17 is configured as a two-position / three-port switching valve, and can be switched between a position where the oil passage 32 is connected to the tank 22 and a position where the oil passage 32 is connected to the oil passage 27a. The oil passage 32 is connected to the port 23c of the servo cylinder 12, and the oil passage 27a communicates with the discharge oil passage 25. Switching to the position where the oil passage 32 and the oil passage 27a are connected is performed by a differential pressure between the pump pressure of the oil passage 27a and the load pressure of the pilot oil passage 28. Further, switching to the position where the oil passage 32 is connected to the tank 22 is effected by the load pressure of the actuator 10 by the pilot oil passage 28 and the pressing force of the spring 24. The pressing force of the spring 24 is adjusted according to the movement of the interlocking member 18 that moves in conjunction with the sliding of the servo piston 14, and position feedback control is performed.

LS弁17は、一端に作用する油圧ポンプ6の吐出圧と、他端に作用するアクチュエータ10の負荷圧及び連動部材18を介してのバネ24の付勢力とがバランスする位置に切換えられることになる。   The LS valve 17 is switched to a position where the discharge pressure of the hydraulic pump 6 acting on one end, the load pressure of the actuator 10 acting on the other end, and the urging force of the spring 24 via the interlocking member 18 are balanced. Become.

これにより、アクチュエータ10の負荷圧と油圧ポンプ6の吐出圧との差圧に応じて、LS弁17が制御され、LS弁17が制御されることによってサーボシリンダ12を制御することができる。また、サーボシリンダ12が制御されることで油圧ポンプ6の斜板角を制御することができる。従って、アクチュエータ10の負荷圧と油圧ポンプ6の吐出圧との差圧に応じて、油圧ポンプ6を制御することができる。   Thus, the LS valve 17 is controlled according to the differential pressure between the load pressure of the actuator 10 and the discharge pressure of the hydraulic pump 6, and the servo cylinder 12 can be controlled by controlling the LS valve 17. Further, the swash plate angle of the hydraulic pump 6 can be controlled by controlling the servo cylinder 12. Therefore, the hydraulic pump 6 can be controlled according to the differential pressure between the load pressure of the actuator 10 and the discharge pressure of the hydraulic pump 6.

作業者が指令手段としての燃料ダイアル4を操作することで、燃料ダイアル4で可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択することができ、選択した指令値に対応した目標回転数を設定することができる。このようにして設定した目標回転数に応じて、エンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせる高速制御の領域を設定することができる。   By operating the fuel dial 4 as a command means, the operator can select one command value from command values that can be commanded variably with the fuel dial 4, and the target rotational speed corresponding to the selected command value. Can be set. In accordance with the target rotational speed set in this way, it is possible to set an area for high speed control in which engine load and engine output torque are matched.

図2で示すように、燃料ダイアル4の操作に応じて第1目標回転数である目標回転数Nb(N´b)が設定されると、目標回転数Nb(N´b)に応じた高速制御の領域Fbが選択されることになる。このとき、エンジンの目標回転数は、回転数Nb(N´b)となる。   As shown in FIG. 2, when the target rotational speed Nb (N'b), which is the first target rotational speed, is set according to the operation of the fuel dial 4, a high speed corresponding to the target rotational speed Nb (N'b) is set. The control area Fb is selected. At this time, the target engine speed is the engine speed Nb (N'b).

尚、エンジンの目標回転数N´bは、エンジンの目標回転数を回転数Nbに制御するときにおける、無負荷時のエンジンの摩擦トルクと油圧系のロストルクとの合計値とエンジン出力トルクとがマッチングする点として定まることになる。そして、実際のエンジン制御においては、目標回転数N´bとマッチング点Psとを結んだ線を、高速制御の領域Fbとして設定することになる。   Note that the target engine speed N′b is the sum of the engine friction torque at no load and the hydraulic system loss torque and the engine output torque when the target engine speed Nb is controlled to the engine speed Nb. It will be determined as a matching point. In actual engine control, a line connecting the target rotational speed N′b and the matching point Ps is set as the high-speed control region Fb.

以下では、目標回転数N´bが目標回転数Nbよりも高回転側にある例を用いて説明を行うが、目標回転数N´bと目標回転数Nbとを一致させることも、目標回転数N´bを目標回転数Nbよりも低回転側に持ってくるように構成することもできる。また、以下の説明において、例えば目標回転数Nc(N´c)のように、ダッシュ付きの回転数N´cを記載するが、ダッシュ付きの回転数N´cは、上述した説明によるところのものである。   In the following, description will be made using an example in which the target rotational speed N′b is higher than the target rotational speed Nb. However, it is also possible to make the target rotational speed N′b coincide with the target rotational speed Nb. The number N′b can also be configured to be brought to the lower rotation side than the target rotation number Nb. In the following description, a rotational speed N′c with a dash is described, for example, as a target rotational speed Nc (N′c), but the rotational speed N′c with a dash is based on the above description. Is.

ここで、作業者が燃料ダイアル4を操作して、最初に選択した目標回転数Nb(N´b)とは異なる低い目標回転数Nc(N´c)を設定すると、高速制御の領域としては低回転域側における高速制御の領域Fcが設定されることになる。このとき設定された目標回転数Nc(N´c)が第1目標回転数となる。   Here, when the operator operates the fuel dial 4 to set a low target rotational speed Nc (N'c) different from the initially selected target rotational speed Nb (N'b), the region for high-speed control is as follows. The high speed control region Fc on the low rotation region side is set. The target rotational speed Nc (N'c) set at this time becomes the first target rotational speed.

このように、燃料ダイアル4で指令値が設定されることにより、選択した指令値に対応した目標回転数を設定することができる。そして、設定した目標回転数に対応して1つの高速制御の領域を設定することができる。即ち、燃料ダイアル4を選択することによって、例えば、図2で示すように定格点K1を通る高速制御の領域Faと同高速制御の領域Faから低回転域側における複数の高速制御の領域Fb、Fc、・・・の中から任意の高速制御の領域、あるいは、これらの高速制御の領域の中間にある任意の高速制御の領域を設定することができる。   Thus, by setting the command value with the fuel dial 4, the target rotational speed corresponding to the selected command value can be set. Then, one high-speed control area can be set corresponding to the set target rotational speed. That is, by selecting the fuel dial 4, for example, as shown in FIG. 2, a plurality of high-speed control regions Fb on the low-rotation region side from the high-speed control region Fa passing through the rated point K1 and the high-speed control region Fa, An arbitrary high-speed control area or an arbitrary high-speed control area in the middle of these high-speed control areas can be set from Fc,.

図3のトルク線図において最大トルク線Rで規定される領域が、エンジン2が出し得る性能を示している。最大トルク線R上の定格点K1でエンジン2の出力(馬力)が最大になる。Mはエンジン2の等燃費曲線を示しており、等燃費曲線の中心側が燃費最小領域となっている。   The region defined by the maximum torque line R in the torque diagram of FIG. 3 shows the performance that the engine 2 can produce. At the rated point K1 on the maximum torque line R, the output (horsepower) of the engine 2 becomes maximum. M indicates an equal fuel consumption curve of the engine 2, and the center side of the equal fuel consumption curve is the minimum fuel consumption region.

以下では、燃料ダイアル4の指令値に対応してエンジンの最大目標回転数である目標回転数Nh(N´h)が設定され、目標回転数Nh(N´h)に対応して定格点K1を通る高速制御の領域F1が設定された場合を例に挙げて説明する。即ち、第1目標回転数として、目標回転数Nh(N´h)が設定された場合について説明を行っていく。このとき、エンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせながら高速制御の領域F1上を移動させる制御フローについては、主に図1、図3及び図4を参照しながら図5の制御フロー図及び図6のコントローラのブロック図を用いて説明を行うことにする。   In the following, the target engine speed Nh (N'h), which is the maximum target engine speed of the engine, is set corresponding to the command value of the fuel dial 4, and the rated point K1 corresponding to the target engine speed Nh (N'h). A case where a high-speed control region F1 passing through is set will be described as an example. That is, the case where the target rotational speed Nh (N′h) is set as the first target rotational speed will be described. At this time, the control flow for moving on the high-speed control region F1 while matching the engine load and the engine output torque is illustrated in the control flow diagram and FIG. 5 mainly referring to FIGS. The description will be made with reference to the block diagram of the controller No. 6.

尚、以下では、燃料ダイアル4の指令値に対応して、エンジン回転数としての最大目標回転数Nh(N´h)、定格点K1を通る高速制御の領域F1が第1目標回転数として設定された場合についての説明を行うが、本発明は定格点K1を通る高速制御の領域F1が設定された場合に限定されるものではない。例えば、設定された第1目標回転数に応じて、図2における複数の高速制御の領域Fb、Fc、・・・等の中から任意の高速制御の領域を設定した場合であったとしても、設定した各高速制御の領域に対して本発明を好適に適用することができる。   In the following, in accordance with the command value of the fuel dial 4, the maximum target speed Nh (N'h) as the engine speed and the high speed control region F1 passing through the rated point K1 are set as the first target speed. However, the present invention is not limited to the case where the high-speed control region F1 passing through the rated point K1 is set. For example, even if an arbitrary high-speed control region is set from among a plurality of high-speed control regions Fb, Fc,... In FIG. The present invention can be suitably applied to each set high-speed control area.

図3は、エンジン出力トルクが増大していくときの様子を示しており、図4は、エンジン出力トルクが減少していくときの様子を示している。また、図5は、制御フローを示している。また、図6において一点鎖線で囲んだところがコントローラ7を示している。   FIG. 3 shows a state when the engine output torque increases, and FIG. 4 shows a state when the engine output torque decreases. FIG. 5 shows a control flow. Further, the controller 7 is shown in FIG.

図5のステップ1において、コントローラ7は燃料ダイアル4の指令値を読み取る。コントローラ7が燃料ダイアル4の指令値を読み取ると、ステップ2に移る。
ステップ2では、コントローラ7は読み取った燃料ダイアル4の指令値に応じて、第1目標回転数としてエンジン2の目標回転数Nh(N´h)を設定し、設定した目標回転数Nh(N´h)に基づいて高速制御の領域F1を設定する。
In step 1 of FIG. 5, the controller 7 reads the command value of the fuel dial 4. When the controller 7 reads the command value of the fuel dial 4, the process proceeds to step 2.
In step 2, the controller 7 sets the target rotational speed Nh (N'h) of the engine 2 as the first target rotational speed in accordance with the read command value of the fuel dial 4, and sets the target rotational speed Nh (N ' The high-speed control area F1 is set based on h).

尚、読み取った燃料ダイアル4の指令値に応じて、エンジン2の目標回転数Nh(N´h)を最初に設定する旨の説明を行っているが、最初に高速制御の領域F1を設定して、設定した高速制御の領域F1に対応して目標回転数Nh(N´h)を設定することもできる。あるいは、読み取った燃料ダイアル4の指令値に応じて、目標回転数Nh(N´h)と高速制御の領域F1とを同時に設定することもできる。   It is explained that the target rotational speed Nh (N'h) of the engine 2 is first set according to the read command value of the fuel dial 4, but first, the high-speed control region F1 is set. Thus, the target rotational speed Nh (N'h) can be set in correspondence with the set high-speed control area F1. Alternatively, the target rotational speed Nh (N'h) and the high-speed control region F1 can be simultaneously set according to the read command value of the fuel dial 4.

図3で示すように、第1目標回転数としての目標回転数Nh(N´h)及び高速制御の領域F1が設定されると、ステップ3に移る。
尚、図3において、最大目標回転数Nhのハイアイドル点N´hと定格点K1とを結ぶ線を高速制御の領域F1として示している。このハイアイドル点N´hは、図2を用いた高速制御の領域Fbの説明において既に説明したように、エンジンの目標回転数を最大目標回転数Nhに制御するときにおける、無負荷時のエンジンの摩擦トルクと油圧系のロストルクとの合計値とエンジン出力トルクとがマッチングする点として定めることができる。
As shown in FIG. 3, when the target rotational speed Nh (N'h) as the first target rotational speed and the high-speed control region F1 are set, the routine proceeds to step 3.
In FIG. 3, a line connecting the high idle point N'h at the maximum target rotational speed Nh and the rated point K1 is shown as a high-speed control region F1. This high idle point N′h is the engine at no load when the target engine speed of the engine is controlled to the maximum target engine speed Nh as already described in the description of the high-speed control region Fb using FIG. The total value of the friction torque and the loss torque of the hydraulic system can be determined as a point where the engine output torque matches.

ステップ3では、コントローラ7は設定手段を用いて、第1目標回転数、高速制御の領域F1に対応して予め設定してある低回転域側にある第2目標回転数としての目標回転数N2(N´2)、目標回転数N2(N´2)に対応した高速制御の領域F2を決定する。また、ポンプリミッタであるサーボピストン2位置切換弁16を制御して、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiにする。   In step 3, the controller 7 uses the setting means to set the target rotational speed N2 as the second target rotational speed on the low rotational speed side that is preset in correspondence with the first target rotational speed and the high-speed control region F1. (N'2), a high-speed control region F2 corresponding to the target rotational speed N2 (N'2) is determined. Further, the servo piston 2-position switching valve 16 which is a pump limiter is controlled to set the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 to the high pump capacity Hi.

高速制御の領域F2としては、例えば、油圧ショベルの作業機レバー11aを操作したときに、高速制御の領域F1で制御した場合に比べても、ロードセンシング制御によって操作速度が殆ど低下することのない高速制御の領域として予め設定しておくことができる。   As the high-speed control region F2, for example, when operating the working machine lever 11a of the hydraulic excavator, the operation speed is hardly reduced by the load sensing control even when compared with the case of controlling in the high-speed control region F1. It can be set in advance as an area for high-speed control.

このような条件を満足するものであれば、燃料ダイアル4で設定できる各指令値に対応した高速制御の領域F1毎に、それぞれ高速制御の領域F2を設定しておくことができる。また、高速制御の領域F2に応じた第2目標回転数N2を、高速制御の領域F1に応じた第1目標回転数Nhに対して、例えば10%低くなるように設定することができる。第2目標回転数を第1目標回転数Nhに対して10%低くなるように設定した場合を例に挙げたが、ここで挙げている数値は、例示であって、本発明はこの数値に限定されるものではない。   If these conditions are satisfied, a high-speed control region F2 can be set for each high-speed control region F1 corresponding to each command value that can be set by the fuel dial 4. Further, the second target rotational speed N2 corresponding to the high speed control area F2 can be set to be, for example, 10% lower than the first target rotational speed Nh corresponding to the high speed control area F1. The case where the second target rotational speed is set to be 10% lower than the first target rotational speed Nh has been described as an example. However, the numerical values given here are merely examples, and the present invention includes these numerical values. It is not limited.

このようにして、燃料ダイアル4で設定できる各高速制御の領域F1に対応して、同高速制御の領域F1よりも低回転域側にある高速制御の領域F2を、予めそれぞれの高速制御の領域F1に対応した高速制御の領域として設定しておくことができる。   In this way, corresponding to each high-speed control region F1 that can be set by the fuel dial 4, the high-speed control region F2 that is on the lower rotation region side than the high-speed control region F1 is preliminarily assigned to each high-speed control region. It can be set as a high-speed control area corresponding to F1.

尚、サーボピストン2位置切換弁16で規制される油圧ポンプ6の最大ポンプ容量となるローのポンプ容量Lo又はハイのポンプ容量Hiは、次のようにして決めておくことができる。
即ち、ローのポンプ容量Loでエンジン回転数を第1目標回転数としたときにおける油圧ポンプ6の吐出流量と、ハイのポンプ容量Hiでエンジン回転数を第2目標回転数としたときにおける油圧ポンプ6の吐出流量と、が略等しい吐出流量となる条件を満たすものとしてローのポンプ容量Lo及びハイのポンプ容量Hiを求めておくことができる。式で表すと、(ハイのポンプ容量Hi)×第2目標回転数=(ローのポンプ容量Lo)×第1目標回転数、という静的な関係式が成り立つように設定しておくことができる。
The low pump capacity Lo or the high pump capacity Hi, which is the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 regulated by the servo piston 2-position switching valve 16, can be determined as follows.
That is, the discharge flow rate of the hydraulic pump 6 when the engine speed is the first target speed with the low pump capacity Lo, and the hydraulic pump when the engine speed is the second target speed with the high pump capacity Hi The low pump capacity Lo and the high pump capacity Hi can be determined as satisfying the condition that the discharge flow rate of 6 is substantially equal to the discharge flow rate. Expressed by the equation, a static relational expression of (high pump capacity Hi) × second target rotational speed = (low pump capacity Lo) × first target rotational speed can be established. .

即ち、ローのポンプ容量Loとしては、従来から第1目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行っているときに用いられる可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量と、同一のポンプ容量として設定しておくことができる。そして、ハイのポンプ容量Hiとしては、上述した従来の可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量よりも、大きな値として設定しておくことができる。高速制御の領域F2がコントローラ7によって決定され、油圧ポンプ6のポンプ容量を最大容量Hi状態にまで増大できるようにすると、ステップ4に移る。
ステップ4では、操作レバー11aが操作されると、図3の細かい点線で示すように、コントローラ7はエンジン負荷とエンジン出力トルクとのマッチングが高速制御の領域F2上で行われるように、燃料噴射装置3の制御を行う。
That is, the low pump capacity Lo is set as the same pump capacity as the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump that is conventionally used when engine drive control is performed based on the first target rotational speed. I can keep it. The high pump capacity Hi can be set to a value larger than the maximum pump capacity of the conventional variable displacement hydraulic pump described above. When the high-speed control region F2 is determined by the controller 7 and the pump capacity of the hydraulic pump 6 can be increased to the maximum capacity Hi state, the process proceeds to step 4.
In step 4, when the operation lever 11a is operated, as shown by a fine dotted line in FIG. 3, the controller 7 performs fuel injection so that matching between the engine load and the engine output torque is performed on the high-speed control region F2. The device 3 is controlled.

操作レバー11aの操作状況は、操作レバー装置11内における圧油の圧力変動を圧力センサ23で検出することで検知することができるが、制御弁9に作用するそれぞれのパイロット圧の圧力変動を圧力センサで検出することによっても検知することもできる。また、操作レバー11aの操作量及び操作方向を電気的に検出することによっても検知することができる。   The operating state of the operating lever 11a can be detected by detecting the pressure fluctuation of the pressure oil in the operating lever device 11 with the pressure sensor 23, but the pressure fluctuation of each pilot pressure acting on the control valve 9 is It can also be detected by detecting with a sensor. It can also be detected by electrically detecting the operation amount and operation direction of the operation lever 11a.

このように、操作レバー11aの操作量及び操作方向を検出することができる各種検出手段を用いることによって、操作レバー11aの操作状況を検知することができる。
作業者が操作レバー11aを操作して、油圧ショベルの作業機速度を増速させる制御が開始されると、ステップ5に移る。
As described above, by using various detection means capable of detecting the operation amount and the operation direction of the operation lever 11a, the operation state of the operation lever 11a can be detected.
When the operator operates the operation lever 11a to start the control for increasing the work implement speed of the hydraulic excavator, the process proceeds to step 5.

ステップ5では、エンジン回転数を第2目標回転数N2に向かって上昇させながら、予め定めた所定値まで上昇したのか否かの判断を行う。エンジン出力トルクに注目すると、エンジン出力トルクが高速制御の領域F2上で最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったのか否かの判断を、ステップ5で行うことになる。   In step 5, it is determined whether or not the engine speed has increased to a predetermined value while increasing the engine speed toward the second target speed N2. When attention is paid to the engine output torque, it is determined in step 5 whether or not the engine output torque has become a predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R on the high-speed control region F2. .

所定のトルク値としては、エンジンの回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に加速していくときに、必要なトルクを確保しておくことができるトルク値として、予め実験等により求めておくことができ、例えば、最大トルク線R上のトルク値の90%の値として定めておくことができる。そして、エンジン出力トルクが、最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったか否かの判断は、油圧ポンプ6のポンプ容量やエンジン出力トルク等の各種パラメータの値を用いて検出することができる。   As the predetermined torque value, when the engine speed is accelerated from the second target speed to the first target speed, a torque value that can secure a necessary torque is obtained in advance through experiments or the like. For example, it can be determined as a value of 90% of the torque value on the maximum torque line R. Then, whether or not the engine output torque has become a predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R is determined using the values of various parameters such as the pump capacity of the hydraulic pump 6 and the engine output torque. Can be detected.

エンジン出力トルクが最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときには、エンジンの駆動制御を高速制御の領域F2での制御から高速制御の領域F1での制御に変更する。   When the engine output torque reaches a predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R, the engine drive control is changed from the control in the high-speed control region F2 to the control in the high-speed control region F1.

このときに行われているコントローラ7の制御について、図6を用いて説明する。図6において、コントローラ7内の燃料ダイアル指令値演算部42には、燃料ダイアル4の指令値47が入力されるとともに、油圧ポンプ6のポンプ容量を演算するポンプ容量演算部43から出力されたポンプ容量が入力される。また、ポンプ圧とアクチュエータ10の負荷圧との差圧を検出する差圧センサ46からの検出信号、又はポンプ容量センサ49(共に図1では不図示)からの検出信号を、燃料ダイアル指令値演算部42に入力させることもできる。   The control of the controller 7 performed at this time will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the fuel dial command value calculation unit 42 in the controller 7 receives the command value 47 of the fuel dial 4 and the pump output from the pump capacity calculation unit 43 that calculates the pump capacity of the hydraulic pump 6. The capacity is entered. Further, a fuel dial command value calculation is performed using a detection signal from a differential pressure sensor 46 that detects a differential pressure between the pump pressure and the load pressure of the actuator 10 or a detection signal from a pump displacement sensor 49 (both not shown in FIG. 1). It can also be input to the unit 42.

図6では、差圧センサ46から燃料ダイアル指令値演算部42に出力される検出信号、及び油圧ポンプ6からポンプ容量センサ49への検出信号とポンプ容量センサ49から燃料ダイアル指令値演算部42に出力される検出信号を、それぞれ点線を用いて示している。これは、これらの検出手段は、以下で説明するようにポンプ容量演算部43の代替手段として用いることができるのを示すため、点線を用いて示している。また、差圧センサ46とポンプ容量センサ49とは、独立して用いることができる。   In FIG. 6, the detection signal output from the differential pressure sensor 46 to the fuel dial command value calculation unit 42, the detection signal from the hydraulic pump 6 to the pump displacement sensor 49, and the pump displacement sensor 49 to the fuel dial command value calculation unit 42. The detection signals to be output are shown using dotted lines. This is indicated by a dotted line in order to show that these detection means can be used as an alternative means of the pump capacity calculation unit 43 as described below. Further, the differential pressure sensor 46 and the pump displacement sensor 49 can be used independently.

ポンプ容量演算部43は、ポンプ圧力センサ48により検出した油圧ポンプ6のポンプ圧力と、例えば、高速制御の領域におけるエンジン回転数とを用いてエンジンのトルク線図から求めたエンジントルク44が、ポンプ容量演算部43に入力されている。ポンプ容量演算部33ではこれらの入力された値から、ポンプ容量を演算して燃料ダイアル指令値演算部42に出力することになる。ポンプ圧力センサ48は、例えば、図1の吐出油路25におけるポンプ圧力を検出できるように配設しておくことができる。   The pump capacity calculation unit 43 uses the pump pressure of the hydraulic pump 6 detected by the pump pressure sensor 48 and the engine torque 44 obtained from the engine torque diagram using, for example, the engine speed in the high-speed control region, This is input to the capacity calculation unit 43. The pump displacement calculator 33 calculates the pump displacement from these input values and outputs it to the fuel dial command value calculator 42. For example, the pump pressure sensor 48 can be arranged so that the pump pressure in the discharge oil passage 25 of FIG. 1 can be detected.

尚、ポンプ容量演算部43から出力されるポンプ容量を用いる代りに、ポンプ容量センサ49からの検出信号を、燃料ダイアル指令値演算部42に入力する構成としておくこともできる。ポンプ容量センサ49は、油圧ポンプ6の斜板角を検出するセンサ等として構成しておくことができる。   Instead of using the pump displacement output from the pump displacement calculator 43, a detection signal from the pump displacement sensor 49 may be input to the fuel dial command value calculator 42. The pump capacity sensor 49 can be configured as a sensor or the like that detects the swash plate angle of the hydraulic pump 6.

燃料ダイアル指令値演算部42は、次のような条件が満たされていることを判断すると、高速制御の領域F2から高速制御の領域F1へのシフト制御を行わせるべく、新燃料ダイアル指令値45を設定する。そして、設定した新燃料ダイアル指令値45をエンジン2の燃料噴射装置3に指令する。   When the fuel dial command value calculation unit 42 determines that the following condition is satisfied, the new fuel dial command value 45 is used to shift control from the high speed control region F2 to the high speed control region F1. Set. Then, the set new fuel dial command value 45 is commanded to the fuel injection device 3 of the engine 2.

高速制御の領域F2から高速制御の領域F1側に向けてシフトする制御を行わせる条件としては、エンジンの出力トルクが所定のトルク値となったときである。この所定のトルク値となったときは、エンジンの出力トルクが所定のトルク値となったときの油圧ポンプ6のポンプ容量、そのときのエンジン回転数、ポンプ吐出圧とアクチュエータ10の負荷圧との差圧等を用いて検出することができる。   A condition for performing control to shift from the high-speed control region F2 toward the high-speed control region F1 is when the engine output torque reaches a predetermined torque value. When this predetermined torque value is reached, the pump capacity of the hydraulic pump 6 when the engine output torque reaches the predetermined torque value, the engine speed at that time, the pump discharge pressure and the load pressure of the actuator 10 It can be detected using differential pressure or the like.

図5の制御フローに戻って、所定のトルク値を求めるパラメータとして、最初にエンジン出力トルクの値を用いた場合について説明する。   Returning to the control flow of FIG. 5, the case where the value of the engine output torque is first used as a parameter for obtaining a predetermined torque value will be described.

コントローラ7は、コントローラ7に記憶されているトルク線図に基づいて、回転センサ20により検出されているエンジン回転数から、同エンジン回転数に対応した高速制御の領域F2上の位置を特定することができる。特定された高速制御の領域F2上の位置に基づいて、そのときのエンジン出力トルクの値を求めることができる。   Based on the torque diagram stored in the controller 7, the controller 7 specifies the position on the high-speed control region F2 corresponding to the engine speed from the engine speed detected by the rotation sensor 20. Can do. Based on the specified position on the high speed control region F2, the value of the engine output torque at that time can be obtained.

また、油圧ポンプ6のポンプ容量をパラメータの値として用いた場合には、油圧ポンプ6の吐出圧Pと吐出容量D(即ち、ポンプ容量D)とエンジン出力トルクTとの関係は、T=P・D/200πとして表せることができる。この関係式を用いたD=200π・T/Pの式から、そのときの油圧ポンプ6のポンプ容量を求めることができる。あるいは、油圧ポンプ6に斜板角センサ(図示せず)を装着して、油圧ポンプ6のポンプ容量を直接計測することによって、油圧ポンプ6のポンプ容量を求めることもできる。   When the pump capacity of the hydraulic pump 6 is used as a parameter value, the relationship between the discharge pressure P, the discharge capacity D (that is, the pump capacity D) of the hydraulic pump 6 and the engine output torque T is T = P・ It can be expressed as D / 200π. From the equation of D = 200π · T / P using this relational expression, the pump capacity of the hydraulic pump 6 at that time can be obtained. Alternatively, the pump capacity of the hydraulic pump 6 can be obtained by mounting a swash plate angle sensor (not shown) on the hydraulic pump 6 and directly measuring the pump capacity of the hydraulic pump 6.

高速制御の領域F2上に沿って移動するように制御されているエンジン負荷とエンジン出力トルクとのマッチング点が、最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったことが判断されると、ステップ6に移り、未だ到達していないことが判断されると、ステップ11に移る。   It is determined that the matching point between the engine load and the engine output torque controlled to move along the high-speed control region F2 has become a predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R. If so, the process proceeds to step 6, and if it is determined that it has not been reached yet, the process proceeds to step 11.

ステップ6では、エンジン回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に上昇させ、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量を、ハイのポンプ容量Hiからローのポンプ容量Loに変更する制御が行われる。   In step 6, the engine speed is increased from the second target speed to the first target speed, and control is performed to change the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 from a high pump capacity Hi to a low pump capacity Lo. .

図3において、細かい点線の矢印で示した状態が、本発明に基づいてマッチング点が高速制御の領域F2から高速制御の領域F1に変更して移動する様子を示しており、太い点線の矢印で示した状態が、従来から行われているマッチング点を高速制御の領域F1上で移動させる様子を示している。   In FIG. 3, the state indicated by the fine dotted line arrow shows how the matching point is changed and moved from the high speed control area F2 to the high speed control area F1 based on the present invention. The state shown shows how the matching points that have been conventionally performed are moved on the high-speed control region F1.

操作レバー11aが深く操作されていた状態から戻されると、油圧ポンプ6の斜板角は小さくなり、コントローラ7は、燃料噴射装置3を制御して燃料噴射量を下げる。このように、高速制御の領域F1では、エンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせながら油圧ポンプ6のポンプ容量を最大状態から減少させ、エンジン出力トルクを減少させる制御を行うことになる。
ステップ6での制御が行われると、ステップ7に移ることになる。
When the operation lever 11a is returned from the deeply operated state, the swash plate angle of the hydraulic pump 6 decreases, and the controller 7 controls the fuel injection device 3 to reduce the fuel injection amount. As described above, in the high-speed control region F1, control is performed to reduce the engine output torque by reducing the pump capacity of the hydraulic pump 6 from the maximum state while matching the engine load and the engine output torque.
When the control in step 6 is performed, the process proceeds to step 7.

ステップ7では、エンジン2の目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数にシフトさせた制御を行ってから所定時間が経過したのか否かの判断を行う。所定時間が経過するまでの間は、コントローラ7は第1目標回転数に対応する高速制御の領域F1から別の高速制御の領域側へのシフトが行わないように制御する。   In step 7, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the control of shifting the target engine speed of the engine 2 from the second target engine speed to the first target engine speed. Until the predetermined time elapses, the controller 7 performs control so as not to shift from the high-speed control region F1 corresponding to the first target rotational speed to another high-speed control region.

所定時間が経過するまでの間に更に高回転域側にある高速制御の領域へのシフトが行われると、高回転域側にある高速制御の領域へのシフトが頻繁に起きてしまうことになる。高回転域側にある高速制御の領域へのシフトが頻繁に行われると、エンジンの回転数に変動を来たし、エンジン音の変動が作業者に違和感を与えてしまう恐れもある。
そのため、ステップ7では、所定時間が経過するまでは、ステップ7での制御を繰り返し、所定時間が経過した後にはステップ8に移ることになる。所定時間としては、必要に応じて任意の時間を設定しておくことができる。
If the shift to the high-speed control region on the high rotation region side is further performed before the predetermined time elapses, the shift to the high-speed control region on the high rotation region side will frequently occur. . If the shift to the high-speed control area on the high-rotation area side is frequently performed, the engine speed fluctuates, and the fluctuation of the engine sound may give the operator a sense of incongruity.
Therefore, in step 7, the control in step 7 is repeated until the predetermined time elapses, and after the predetermined time elapses, the process proceeds to step 8. As the predetermined time, an arbitrary time can be set as required.

ステップ8では、コントローラ7が、第1目標回転数に対応する高速制御の領域F1でエンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせながらエンジン出力トルクを減少させる制御を行っているときに、油圧ポンプ6が所定のポンプ容量、例えば、最大ポンプ容量Loから減少して、更に、油圧ポンプ6のポンプ容量が減少傾向にあるとき、このときの高速制御の領域F1上の点を設定位置C(即ち、所定ポンプ容量)として設定しておくことができる。   In step 8, when the controller 7 performs control to reduce the engine output torque while matching the engine load and the engine output torque in the high-speed control region F1 corresponding to the first target rotational speed, the hydraulic pump 6 Decreases from a predetermined pump capacity, for example, the maximum pump capacity Lo, and further, the pump capacity of the hydraulic pump 6 tends to decrease, the point on the high-speed control region F1 at this time is set to the set position C (ie, It can be set as a predetermined pump capacity.

設定位置Cが検出されたときには、高速制御の領域F1から高速制御の領域F2へのシフトが行われる。設定位置Cとしては、油圧ポンプ6のポンプ容量が最大容量から減少して、更に、油圧ポンプ6のポンプ容量が減少傾向にあるときの位置として設定しておくこと以外にも、次のようにして設定しておくことができる。即ち、油圧ポンプ6の吐出圧とアクチュエータ10の負荷圧との差圧が、ポンプ制御装置8で設定されているロードセンシング差圧よりも上回ったときにおける高速制御の領域F1上の点を、設定位置Cとして設定しておくこともできる。   When the set position C is detected, a shift from the high speed control region F1 to the high speed control region F2 is performed. As the setting position C, in addition to setting the position when the pump capacity of the hydraulic pump 6 decreases from the maximum capacity and the pump capacity of the hydraulic pump 6 tends to decrease, the setting position C is as follows. Can be set. That is, a point on the high-speed control region F1 when the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump 6 and the load pressure of the actuator 10 exceeds the load sensing differential pressure set by the pump control device 8 is set. It can also be set as position C.

また、例えば、高速制御の領域F1で制御を行ったときに得られるアクチュエータ10の作動速度と、高速制御の領域F1からシフトダウンした高速制御の領域F2において制御を行ったときに得られるアクチュエータ10の作動速度とが、略遜色のない状態として得ることのできる位置として、設定位置Cを設定しておくこともできる。   Further, for example, the actuator 10 obtained when the control is performed in the high-speed control region F2 shifted down from the high-speed control region F1 and the operating speed of the actuator 10 obtained when the control is performed in the high-speed control region F1. The setting position C can also be set as a position where the operation speed can be obtained in a substantially inferior state.

即ち、エンジン出力トルクを減少させながら、エンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせながら高速制御の領域F1上を移動させた場合におけるアクチュエータ10の作業機速度の減少割合と、高速制御の領域F2にシフトさせて行ったときのアクチュエータ10の作業機速度の減少割合とが、どのような条件を満たせば滑らかな接続として実現することができるのかを実験的に求めておき、滑らかな接続ができる位置を設定位置Cとして設定しておくこともできる。   That is, when the engine output torque is decreased and the engine load and the engine output torque are matched and moved on the high speed control area F1, the reduction rate of the work machine speed of the actuator 10 and the high speed control area F2 A position where smooth connection can be achieved by experimentally determining what conditions can be used to achieve a smooth connection with the reduction rate of the work equipment speed of the actuator 10 when shifted. Can also be set as the setting position C.

設定位置Cを特定するためのパラメータの値としては、高速制御の領域F2から高速制御の領域F1にシフトするときの条件となる所定のトルク値を求める場合に用いた、各種パラメータを用いることができる。
設定位置Cが検出されるまでは、ステップ8での制御が繰り返されることになり、設定位置Cが検出されるとステップ9に移る。
As parameters for specifying the setting position C, various parameters used for obtaining a predetermined torque value that is a condition for shifting from the high-speed control region F2 to the high-speed control region F1 are used. it can.
Until the set position C is detected, the control in step 8 is repeated. When the set position C is detected, the process proceeds to step 9.

ステップ9では、コントローラ7は油圧ポンプ6最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiまで増大させることができるようにするとともに、エンジン回転数を減少させて、高速制御の領域F1を低回転域側である高速制御の領域F2側へシフトさせる制御を行う。   In step 9, the controller 7 allows the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 to be increased to a high pump capacity Hi and decreases the engine speed so that the high-speed control area F1 is on the low speed area side. Control to shift to the high-speed control area F2 side is performed.

高速制御の領域F2で制御される様子は、図4における細かい点線の矢印で示すような制御が行われることになり、従来から行われている高速制御の領域F1の状態のままで制御が行われている場合には、太い点線の矢印で示したような制御が行われることになる。   In the high-speed control area F2, the control is performed as shown by the fine dotted arrows in FIG. 4, and the control is performed in the state of the conventional high-speed control area F1. In the case where it is broken, control as shown by a thick dotted arrow is performed.

これにより、高速制御の領域F1から高速制御の領域F2にシフトして、エンジン負荷とエンジン出力トルクとをマッチングさせる制御を行うことができるようになる。従って、エンジン2を低回転域側で回転させることができるようになり、エンジン2の燃費向上を図ることができる。   As a result, the engine load can be controlled to match the engine output torque by shifting from the high speed control region F1 to the high speed control region F2. Therefore, the engine 2 can be rotated on the low rotation region side, and the fuel efficiency of the engine 2 can be improved.

また、設定位置Cは、エンジン出力トルクTの変化率、または、油圧ポンプ6のポンプ容量の変化率に応じてその位置を変更させることもできる。即ち、これらの変化率の減少する度合いが高いときには、設定位置Cの位置としてエンジン出力トルクの高い位置側に設定し、早めに高速制御の領域F2側へのシフトを行わせることもできる。   Further, the position of the set position C can be changed according to the rate of change of the engine output torque T or the rate of change of the pump capacity of the hydraulic pump 6. That is, when the rate of decrease of these change rates is high, the position of the set position C can be set to the position where the engine output torque is high, and the shift to the high speed control area F2 can be performed early.

ステップ9での制御が行われると、ステップ10に移ることになる。
ステップ10では、高速制御の領域F1を、低回転域側の高速制御の領域F2にシフトさせた制御を行ってから所定時間が経過したか否かの判断を行う。所定時間が経過するまでは、コントローラ7は高速制御の領域F2から更に別の高速制御の領域へのシフトが行わないように制御する。
When the control in step 9 is performed, the process proceeds to step 10.
In step 10, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the high-speed control region F 1 was shifted to the high-speed control region F 2 on the low rotation region side. Until the predetermined time elapses, the controller 7 performs control so as not to shift from the high-speed control area F2 to another high-speed control area.

所定時間が経過するまでの間に更に高回転域側にある高速制御の領域へのシフトが行われると、高速制御の領域間でのシフトが頻繁に起きてしまうことになる。異なる高速制御の領域間でのシフトが頻繁に行われると、エンジンの回転数に変動を来たし、アクチュエータの作動速度に変調を起させてしまうことになる。
そのため、ステップ10では、所定時間が経過するまでは、ステップ10での制御を繰り返し、所定時間が経過した後にはステップ11に移ることになる。所定時間としては、必要に応じて任意の時間を設定しておくことができる。
If the shift to the high-speed control region on the high rotation speed side is further performed before the predetermined time elapses, the shift between the high-speed control regions frequently occurs. If shifting between different high-speed control areas is frequently performed, the engine speed fluctuates and the actuator operating speed is modulated.
For this reason, in step 10, the control in step 10 is repeated until the predetermined time elapses, and the process proceeds to step 11 after the predetermined time elapses. As the predetermined time, an arbitrary time can be set as required.

ステップ11では、コントローラ7は、燃料ダイアル4での指令値に対応する第1目標回転数を確認し、確認が終わるとステップ12に移る。
ステップ12では、燃料ダイアル4での指令値に対応する第1目標回転数の値が、他の目標回転数の値に変更されているか否かの判断を行う。第1目標回転数の値が変更されているときには、ステップ2に戻り、ステップ2以降の制御が行われることになる。また、第1目標回転数の値が変更されていないときには、ステップ5に戻り、ステップ5以降の制御が順次行われることになる。
尚、ステップ11及びステップ12の制御は必ずしも必要な制御ステップではないので、これらのステップを省略して制御フローを構成することもできる。
In step 11, the controller 7 confirms the first target rotational speed corresponding to the command value in the fuel dial 4, and proceeds to step 12 when the confirmation is completed.
In step 12, it is determined whether or not the value of the first target rotational speed corresponding to the command value in the fuel dial 4 has been changed to another target rotational speed value. When the value of the first target rotational speed is changed, the process returns to step 2 and the control after step 2 is performed. Further, when the value of the first target rotational speed has not been changed, the process returns to step 5 and the control after step 5 is sequentially performed.
In addition, since control of step 11 and step 12 is not necessarily a required control step, these steps can be abbreviate | omitted and a control flow can also be comprised.

本発明によって、エンジンの燃費効率を高めて、作業者が燃料ダイアル4での指令値に対応して設定した第1目標回転数に応じて高速制御の領域F1を設定し、設定した第1目標回転数、高速制御の領域F1に応じて予め設定した低回転域側の第2目標回転数及び高速制御の領域F2を設定し、第2目標回転数または高速制御の領域F2に基づいて、エンジンの駆動制御を開始することができる。しかも、高速制御の領域F2での制御のときは、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiとしておくことができ、高速制御の領域F1での制御のときは、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loとしておくことができる。   According to the present invention, the fuel efficiency of the engine is improved, and the region F1 for high speed control is set according to the first target rotational speed set by the operator corresponding to the command value in the fuel dial 4, and the first target set is set. A second target rotational speed and a high-speed control area F2 set in advance according to the rotational speed and the high-speed control area F1 are set, and the engine is determined based on the second target rotational speed or the high-speed control area F2. The drive control can be started. In addition, the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 can be set to the high pump capacity Hi during the control in the high-speed control area F2, and the maximum hydraulic pump 6 can be controlled during the control in the high-speed control area F1. The pump capacity can be set to the low pump capacity Lo.

これにより、高いエンジン出力トルクを必要としない領域では、低回転域側の第2目標回転数に基づいてエンジンの回転を制御することができ、エンジンの燃費効率を高めることができる。また、高いエンジン出力トルクを必要とする領域では、高回転域側の高速制御の領域にシフトしてエンジンの駆動制御を行わせることができ、作業機を操作する上で必要とする作業速度を充分に得ることができる。   As a result, in an area where high engine output torque is not required, the engine speed can be controlled based on the second target speed on the low speed range side, and the fuel efficiency of the engine can be improved. In areas where high engine output torque is required, engine drive control can be performed by shifting to a high speed control area on the high rotation range side, and the work speed required for operating the work implement can be reduced. It can be obtained sufficiently.

また、エンジンの高出力状態からエンジン出力トルクを減少させていくときには、低回転域側の第2目標回転数(高速制御の領域F2)にシフトしてエンジンの駆動制御を行うことができるので、燃費の向上を図ることができる。   Also, when the engine output torque is decreased from the high output state of the engine, the engine drive control can be performed by shifting to the second target rotation speed (high speed control area F2) on the low rotation speed side. The fuel consumption can be improved.

高速制御の領域F2から高速制御の領域F1への変更時には、エンジンの回転数は増大するが、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量がハイのポンプ容量Hiからローのポンプ容量Loに制御されているので、油圧ポンプ6の吐出流量は略一定の吐出流量に保つことができる。このため、高速制御の領域の変更に伴ってアクチュエータの作動速度は増速したり減速したりせず、しかも、作業者のアクチュエータに対する操作の応答性を維持することができる。   When changing from the high speed control area F2 to the high speed control area F1, the engine speed increases, but the maximum pump capacity of the hydraulic pump 6 is controlled from the high pump capacity Hi to the low pump capacity Lo. The discharge flow rate of the hydraulic pump 6 can be maintained at a substantially constant discharge flow rate. For this reason, the operating speed of the actuator does not increase or decrease with the change of the high-speed control region, and the responsiveness of the operation of the operator to the actuator can be maintained.

しかも、ハイのポンプ容量Hi及びローのポンプ容量Loは、機械的に固定されたポンプ容量として設定することができるので、油圧ポンプ6を最高ポンプ容量とした状態を安定させておくことができる。   Moreover, since the high pump capacity Hi and the low pump capacity Lo can be set as mechanically fixed pump capacity, the state where the hydraulic pump 6 is set to the maximum pump capacity can be stabilized.

上述の実施例では、油圧回路としてロードセンシング制御装置を備えた油圧回路を用いて説明を行った。しかし、油圧ポンプ9の容量をエンジン回転数の実測値とエンジンのトルク線図から求める方法や、ポンプ斜板角センサで直接ポンプ容量を求める方法においては、図7で示すような油圧回路がオープンセンタタイプとして構成されていた場合であっても、同様に行うことができる。この場合においても、ポンプ制御装置8としては、上述したポンプ制御装置と同様に、可変容量型油圧ポンプ6の斜板角を2段階に規制することができる構成にしておくことが必要である。   In the above-described embodiment, the description has been given using the hydraulic circuit including the load sensing control device as the hydraulic circuit. However, in the method of obtaining the capacity of the hydraulic pump 9 from the measured value of the engine speed and the engine torque diagram or the method of obtaining the pump capacity directly by the pump swash plate angle sensor, the hydraulic circuit as shown in FIG. 7 is opened. Even if it is configured as a center type, the same can be done. Even in this case, the pump control device 8 needs to be configured so that the swash plate angle of the variable displacement hydraulic pump 6 can be regulated in two stages, similarly to the pump control device described above.

本発明は、本発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本発明の技術思想を適用することができる。   The technical idea of the present invention can be applied to a device or the like to which the technical idea of the present invention can be applied.

本発明の実施形態に係わる油圧回路図である。(実施例)1 is a hydraulic circuit diagram according to an embodiment of the present invention. (Example) エンジンのトルク線図である。(実施例)It is a torque diagram of an engine. (Example) エンジン出力トルクを増加させるときのトルク線図である。(実施例)It is a torque diagram when increasing an engine output torque. (Example) エンジン出力トルクを減少させるときのトルク線図である。(実施例)It is a torque diagram when reducing an engine output torque. (Example) 本発明に係わる制御フロー図である。(実施例)It is a control flow figure concerning the present invention. (Example) コントローラのブロック図である。(実施例)It is a block diagram of a controller. (Example) オープンセンタタイプとして構成された油圧回路図である。(実施例)It is a hydraulic circuit diagram comprised as an open center type. (Example)

符号の説明Explanation of symbols

2・・・エンジン、3・・・燃料噴射装置、4・・・燃料ダイアル、6・・・油圧ポンプ、7・・・コントローラ、8・・・ポンプ制御装置、9・・・制御弁、11・・・操作レバー装置、12・・・サーボシリンダ、13・・・切換ピストン、14・・・サーボピストン、16・・・サーボピストン2位置切換弁、17・・・LS弁、18・・・連動部材、23a〜23d・・・ポート、F1・・・高速制御の領域、F2・・・高速制御の領域、C・・・第1設定位置、Nh・・・定格回転数(高速制御の領域F1における目標回転数)、K1・・・定格点、R・・・最大トルク線、M・・・等燃費曲線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Engine, 3 ... Fuel injection apparatus, 4 ... Fuel dial, 6 ... Hydraulic pump, 7 ... Controller, 8 ... Pump control apparatus, 9 ... Control valve, 11 ... Operating lever device, 12 ... servo cylinder, 13 ... switching piston, 14 ... servo piston, 16 ... servo piston 2-position switching valve, 17 ... LS valve, 18 ... Interlocking member, 23a to 23d ... port, F1 ... high speed control area, F2 ... high speed control area, C ... first setting position, Nh ... rated rotational speed (high speed control area) F1 target rotation speed), K1... Rated point, R... Maximum torque line, M.

Claims (4)

エンジンによって駆動される少なくとも1つの可変容量型油圧ポンプと、
前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと、
前記可変容量型油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記油圧アクチュエータに給排する制御弁と、
を備えたエンジンの制御装置において、
可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択して指令する指令手段と、
前記指令手段で指令された指令値に応じて第1目標回転数を設定し、設定した前記第1目標回転数に基づいて、前記第1目標回転数よりも低い回転数である第2目標回転数を設定する設定手段と、
前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量を、ローのポンプ容量Loとハイのポンプ容量Hiとの2段階に切換えるポンプリミッタと、
を有し、
前記第2目標回転数に基づく前記エンジンの駆動制御時に、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiに切換えておき、また、エンジン出力トルクがトルク線図における最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときに、エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更するとともに、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loに切換えてなることを特徴とするエンジンの制御装置。
At least one variable displacement hydraulic pump driven by an engine;
At least one hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump;
A control valve for controlling the pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump to supply and discharge the hydraulic actuator;
In an engine control device comprising:
Command means for selecting and commanding one command value from command values that can be commanded variably;
A first target rotational speed is set according to the command value commanded by the command means, and a second target rotational speed that is lower than the first target rotational speed based on the set first target rotational speed. Setting means for setting the number;
A pump limiter that switches the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump in two stages, a low pump capacity Lo and a high pump capacity Hi;
Have
During the engine drive control based on the second target rotational speed, the pump limiter is controlled to switch the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump to a high pump capacity Hi, and the engine output torque is a torque. When the predetermined torque value lower than the torque value on the maximum torque line R in the diagram is reached, the engine target speed is changed from the second target speed to the first target speed, and the pump An engine control device characterized by controlling a limiter to switch the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump to a low pump capacity Lo.
前記エンジンの目標回転数が、前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更された後の所定時間の間は、前記1目標回転数を更に変更することが禁止されてなることを特徴とする請求項1記載のエンジンの制御装置。   It is prohibited to further change the first target rotational speed for a predetermined time after the target rotational speed of the engine is changed from the second target rotational speed to the first target rotational speed. The engine control apparatus according to claim 1, wherein エンジンによって駆動される少なくとも1つの可変容量型油圧ポンプと、
前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと、
前記可変容量型油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記油圧アクチュエータに給排する制御弁と、
を備えた制御装置におけるエンジンの制御方法において、
前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量を、ローのポンプ容量Loとハイのポンプ容量Hiとの2段階に切換え可能とすること、
可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択し、選択した指令値に応じて第1目標回転数を設定すること、
設定した前記第1目標回転数に基づいて、前記第1目標回転数よりも低い回転数である第2目標回転数を設定すること、
前記第2目標回転数に基づく前記エンジンの駆動制御時に、前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiに切換えること、また、エンジン出力トルクがトルク線図における最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときに、エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更すること、かつ前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loに切換えること、
を特徴とするエンジンの制御方法。
At least one variable displacement hydraulic pump driven by an engine;
At least one hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump;
A control valve for controlling the pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump to supply and discharge the hydraulic actuator;
In the control method of the engine in the control device comprising:
Making it possible to switch the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump in two stages: a low pump capacity Lo and a high pump capacity Hi;
Selecting one command value from command values that can be commanded variably, and setting the first target rotational speed according to the selected command value;
Setting a second target speed that is lower than the first target speed based on the set first target speed;
During the drive control of the engine based on the second target rotational speed, the maximum pump capacity of the variable displacement hydraulic pump is switched to a high pump capacity Hi, and the engine output torque is on the maximum torque line R in the torque diagram. The engine target rotational speed is changed from the second target rotational speed to the first target rotational speed when a predetermined torque value lower than the torque value at is reached, and the maximum pump of the variable displacement hydraulic pump Switching capacity to low pump capacity Lo,
An engine control method.
前記エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更した後の所定時間の間は、前記1目標回転数の更なる変更を禁止すること、を特徴とする請求項3記載のエンジンの制御方法。   The further change of the first target speed is prohibited during a predetermined time after the target speed of the engine is changed from the second target speed to the first target speed. Item 4. The engine control method according to Item 3.
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