JP2009293428A - Pump torque correcting device for hydraulic working machine - Google Patents

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Yoichi Kowatari
陽一 古渡
Yuuki Goto
勇樹 後藤
Tsuyoshi Nakamura
剛志 中村
Hiroji Ishikawa
広二 石川
Nobue Ariga
修栄 有賀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic working machine and a pump torque correcting device, easily making pump torque control with higher accuracy. <P>SOLUTION: A hydraulic circuit joint coupler 18 for detachably mounting a sensor 17 for detecting pump torque control pressure is mounted to a pipeline 16 where pump torque control pressure of a solenoid proportional valve 9 rises. The sensor 17 is detachably mounted to the hydraulic circuit joint coupler 18. The sensor 17 is connected to a portable arithmetic unit 19, and the portable arithmetic unit 19 is connected to a vehicle body controller 13 respectively through signal lines. The portable arithmetic unit 19 computes a deviation between an actual pump torque control pressure signal outputted from the sensor 17, and a target pump torque control pressure signal corresponding to a control signal output from the vehicle body controller 13, and transmits the deviation to the vehicle body controller 13. The vehicle body controller 13 corrects a control signal outputted to the solenoid proportional valve 9, based on the transmitted deviation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、油圧ショベル等の油圧作業機械に備えられた可変容量型油圧ポンプのポンプトルク特性を必要に応じて補正するポンプトルク補正装置に関する。   The present invention relates to a pump torque correction device that corrects a pump torque characteristic of a variable displacement hydraulic pump provided in a hydraulic working machine such as a hydraulic excavator as necessary.

従来、油圧ショベル等の油圧作業機械として、エンジンと、エンジンにより駆動される可変容量型油圧ポンプ(メインポンプ)及びパイロットポンプと、可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御するレギュレータと呼ばれる傾転制御アクチュエータと、傾転制御アクチュエータを介して可変容量型油圧ポンプの最大ポンプトルクを調整するポンプトルク調整手段と、可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動されるブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、走行モータ及び旋回モータ等の油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを操作する操作レバー等の操作装置と、操作装置の操作状態を検出する操作圧センサ等の操作圧検出手段と、操作圧検出手段から出力される操作装置の操作状態に応じた操作圧信号を入力し、これに応じたエンジン及びポンプトルク調整手段の制御信号を出力するコントローラとを備えたものが知られている。   Conventionally, as a hydraulic working machine such as a hydraulic excavator, an engine, a variable displacement hydraulic pump (main pump) and a pilot pump driven by the engine, and a tilt called a regulator that controls a tilt angle of the variable displacement hydraulic pump A control actuator, pump torque adjusting means for adjusting the maximum pump torque of the variable displacement hydraulic pump via the tilt control actuator, a boom cylinder driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump, an arm cylinder, Hydraulic actuators such as bucket cylinders, travel motors and swing motors, operating devices such as operating levers for operating the hydraulic actuators, operating pressure detecting means such as operating pressure sensors for detecting operating states of the operating devices, and operating pressure detecting means Inputs the operation pressure signal according to the operation state of the operating device output from , It is known in which a controller for outputting a control signal of the engine and the pump torque adjusting means in response thereto.

前記ポンプトルク調整手段としては、従来、可変容量型油圧ポンプの吐出圧の変化に拘わらず、最大ポンプトルクを一定に保つように傾転制御アクチュエータを制御するトルク制御弁と、コントローラから出力される制御信号に応じて作動し、トルク制御弁のスプールをばねの弾性力に抗して作動させる電磁比例弁とからなるものが知られている。電磁比例弁は、コントローラから出力される制御信号に応じて開度が制御され、パイロットポンプから吐出されるパイロット圧を開度に応じたポンプトルク制御圧に変換してトルク制御弁に供給する。   Conventionally, the pump torque adjusting means is a torque control valve that controls the tilt control actuator so as to keep the maximum pump torque constant regardless of changes in the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump, and is output from the controller. 2. Description of the Related Art An electromagnetic proportional valve that operates in response to a control signal and operates a spool of a torque control valve against the elastic force of a spring is known. The opening degree of the electromagnetic proportional valve is controlled in accordance with a control signal output from the controller, and the pilot pressure discharged from the pilot pump is converted into a pump torque control pressure corresponding to the opening degree and supplied to the torque control valve.

かかる構成を有する油圧作業機械において、コントローラは、可変容量型油圧ポンプの吐出圧と操作装置によって指示される目標エンジン回転数に相当するPQ線図とから目標最大ポンプトルクを演算により求め、実際の最大ポンプトルクを目標最大ポンプトルクにするための制御信号を電磁比例弁に出力して、電磁比例弁からトルク制御弁の受圧室に供給されるパイロット制御圧を制御する。   In the hydraulic working machine having such a configuration, the controller calculates the target maximum pump torque from the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump and the PQ diagram corresponding to the target engine speed indicated by the operating device, and calculates the actual maximum pump torque. A control signal for setting the maximum pump torque to the target maximum pump torque is output to the electromagnetic proportional valve, and the pilot control pressure supplied from the electromagnetic proportional valve to the pressure receiving chamber of the torque control valve is controlled.

ところで、油圧作業機械の実ポンプトルクは、目標エンジン回転数が一定である場合にも、様々な要因によって変動する。例えば、長期間使用されて各部に摩耗が生じた場合や良質でないエンジン燃料が使用された場合には、油圧作業機械の実ポンプトルクがコントローラで演算される目標ポンプトルクよりも低下し、逆に、新しいエンジンを使用する場合には、実ポンプトルクが目標ポンプトルクよりも大きくなる場合がある。そして、実ポンプトルクが目標ポンプトルクよりも低下した場合には、作業中に必要なポンプトルクが得られずにエンジンストールを生じやすくなり、作業性を著しく低下させる。反対に、コントローラで演算される目標ポンプトルクよりも高い実ポンプトルクを発生できる場合には、折角の高いポンプトルクを有効利用できないという不都合を生じる。   By the way, the actual pump torque of the hydraulic working machine varies depending on various factors even when the target engine speed is constant. For example, if each part is worn for a long time or if engine fuel of poor quality is used, the actual pump torque of the hydraulic work machine will be lower than the target pump torque calculated by the controller. When a new engine is used, the actual pump torque may be larger than the target pump torque. When the actual pump torque is lower than the target pump torque, the required pump torque cannot be obtained during the operation, and engine stall is likely to occur, and the workability is remarkably reduced. On the other hand, when an actual pump torque higher than the target pump torque calculated by the controller can be generated, there arises a disadvantage that the pump torque having a high turning angle cannot be effectively used.

また、可変容量型油圧ポンプのポンプトルク特性は、前述したような特別な要因がない場合にも、コントローラの性能や電磁比例弁の性能によっては無視できない誤差が生じ、前述と同様の不都合を生じる。   Further, the pump torque characteristic of the variable displacement hydraulic pump has a non-negligible error depending on the performance of the controller and the performance of the electromagnetic proportional valve even when there is no special factor as described above, and causes the same inconvenience as described above. .

本願出願人は先に、かかる不都合を解決するため、トルク補正値設定機能としてのEEPROMが備えられたコントローラと、EEPROMと所要のコネクタを介して着脱可能に接続される携帯型の入力装置とからなり、携帯型の入力装置に備えられたキーボードを操作することによりEEPROMに設定されるトルク補正値に基づいて、エンジン回転数に応じたベースのエンジントルク特性を補正するポンプトルク補正装置を提案した(例えば、特許文献1参照。)。このポンプトルク補正装置によれば、エンジンストールのおそれがある場合にはトルク補正値を負の値に設定することによりエンジンストールの発生を防止することができ、逆に、エンジントルクが大きい場合にはトルク補正値を正の値に設定することによりエンジントルクを十分に利用することができる。
特開平9−177679公報
In order to solve such inconvenience, the applicant of the present application firstly includes a controller equipped with an EEPROM as a torque correction value setting function, and a portable input device detachably connected to the EEPROM via a required connector. Therefore, a pump torque correction device for correcting the engine torque characteristics of the base according to the engine speed based on the torque correction value set in the EEPROM by operating the keyboard provided in the portable input device has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). According to this pump torque correction device, when there is a possibility of engine stall, it is possible to prevent occurrence of engine stall by setting the torque correction value to a negative value. Conversely, when the engine torque is large, The engine torque can be fully utilized by setting the torque correction value to a positive value.
JP-A-9-177679

しかしながら、本願出願人が先に提案したポンプトルク補正装置は、保守員がエンジンの状態を見て、経験上エンジンストール等の不都合を解消可能なトルク補正値を携帯型の入力装置に入力する構成であるので、最適なトルク補正値を入力するためには豊かな経験と試行錯誤の繰り返しによる複数回の入力作業とを必要とし、経験の浅い保守員が使用した場合には、油圧作業機械のポンプトルク特性を正確に補正することが難しく、かつその補正に長時間を要するという問題がある。   However, the pump torque correction device previously proposed by the applicant of the present application is a configuration in which a maintenance staff views the state of the engine and inputs a torque correction value that can eliminate inconveniences such as engine stall from experience to a portable input device. Therefore, in order to input the optimal torque correction value, it is necessary to have abundant experience and multiple input work by trial and error. When inexperienced maintenance personnel use it, the hydraulic work machine There is a problem that it is difficult to accurately correct the pump torque characteristics, and that the correction takes a long time.

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、より高精度のポンプトルク制御をより容易に実現できる油圧作業機械とポンプトルク補正装置とを提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hydraulic working machine and a pump torque correction device that can more easily realize more accurate pump torque control. It is in.

本発明は、この目的を達成するため、第1に、エンジンにより駆動される可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、この傾転制御アクチュエータを介して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプトルクを調整するポンプトルク調整手段と、前記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧アクチュエータの操作装置と、この操作装置の操作状態を検出する操作圧検出手段と、前記エンジンの目標回転数を指示する回転数指示手段と、前記操作圧検出手段から出力される操作圧信号及び前記回転数指示手段から出力される回転数信号に基づいて前記エンジンの制御信号及び前記ポンプトルク調整手段の制御信号を算出するコントローラとを備えた油圧作業機械のポンプトルク補正装置において、前記コントローラから前記ポンプトルク調整手段に出力される制御信号により制御されるポンプトルク制御圧の検出手段を着脱可能に装着するための油圧回路ジョイントカプラと、前記ポンプトルク調整手段に着脱可能に装着されるポンプトルク制御圧の検出手段と、前記検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号と前記コントローラから出力される制御信号に応じた目標ポンプトルク制御圧信号との偏差を算出する演算手段とを備え、前記コントローラは、前記演算手段にて算出された前記偏差に基づいて、前記ポンプトルク調整手段に出力する制御信号の補正を行うという構成にした。   In order to achieve this object, the present invention firstly provides a variable displacement hydraulic pump driven by an engine, a tilt control actuator for controlling the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump, and the tilt control. A pump torque adjusting means for adjusting a maximum pump torque of the variable displacement hydraulic pump via an actuator; an operating device for a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump; and Operating pressure detection means for detecting an operating state, rotational speed instruction means for instructing a target rotational speed of the engine, operating pressure signal output from the operating pressure detection means, and rotational speed output from the rotational speed instruction means A controller for calculating a control signal of the engine and a control signal of the pump torque adjusting means based on the signal. A hydraulic circuit joint coupler for detachably mounting a pump torque control pressure detecting means controlled by a control signal output from the controller to the pump torque adjusting means, and a pump torque adjusting means. A pump torque control pressure detecting means that is detachably mounted, a deviation between an actual pump torque control pressure signal output from the detecting means and a target pump torque control pressure signal corresponding to the control signal output from the controller. And calculating the control signal to be output to the pump torque adjusting unit based on the deviation calculated by the calculating unit.

かかる構成によると、ポンプトルク制御圧の検出手段を常時油圧作業機械に備える必要がなく、必要に応じて油圧回路ジョイントカプラを油圧作業機械に装着することにより、ポンプトルク補正装置を油圧作業機械に装着できるので、コントローラから出力される制御信号の補正を低コストに実施することができる。また、この検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号に基づいて、演算手段がコントローラから出力される制御信号の補正信号を算出するので、保守員の経験の程度や作業の繰り返しによらず常に最適な補正信号を算出することができる。   According to such a configuration, it is not necessary to always provide the pump torque control pressure detecting means in the hydraulic working machine, and if necessary, the pump torque correction device is attached to the hydraulic working machine by attaching the hydraulic circuit joint coupler to the hydraulic working machine. Since it can be attached, the control signal output from the controller can be corrected at a low cost. In addition, since the calculation means calculates a correction signal for the control signal output from the controller based on the actual pump torque control pressure signal output from the detection means, it does not depend on the level of experience of maintenance personnel or the repetition of work. An optimum correction signal can always be calculated.

本発明は第2に、前記第1のポンプトルク補正装置において、前記演算手段として、前記コントローラとは別個に用意された携帯型演算装置を用い、この携帯型演算装置の出力ポートを信号線を介して前記コントローラの入力ポートに着脱可能に接続すると共に、この携帯型演算装置の入力ポートに信号線を介して前記検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号を入力するという構成にした。   Secondly, according to the present invention, in the first pump torque correction device, a portable computing device prepared separately from the controller is used as the computing means, and a signal line is connected to an output port of the portable computing device. And an detachable connection to the input port of the controller, and an actual pump torque control pressure signal output from the detection means is input to the input port of the portable computing device via a signal line.

かかる構成によると、コントローラとは別個に用意された携帯型演算装置を用いてコントローラから出力される制御信号の補正信号を算出するので、従来より油圧作業機械に用いられているコントローラを改変する必要がなく、制御信号の補正機能を有する油圧作業機械を低コスト化に実施することができる。   According to such a configuration, since the correction signal of the control signal output from the controller is calculated using a portable arithmetic device prepared separately from the controller, it is necessary to modify the controller conventionally used in the hydraulic working machine Therefore, it is possible to reduce the cost of a hydraulic working machine having a control signal correction function.

本発明は第3に、前記第1のポンプトルク補正装置において、前記コントローラとして、前記演算手段が内蔵されたコントローラを用い、このコントローラ内の前記演算手段に、信号線を介して前記検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号を入力するという構成にした。   Thirdly, according to the present invention, in the first pump torque correction device, a controller in which the calculation unit is incorporated is used as the controller, and the calculation unit in the controller is connected to the detection unit via a signal line. The actual pump torque control pressure signal that is output is input.

かかる構成によると、コントローラにて所要の補正信号の算出と、算出された補正信号に基づいた制御信号の補正とを行うので、コントローラ以外の補正信号の演算手段を用意する必要がなく、システム構成を簡略化することができる。   According to such a configuration, the controller calculates the required correction signal and corrects the control signal based on the calculated correction signal, so there is no need to prepare correction signal calculation means other than the controller, and the system configuration Can be simplified.

本発明は第4に、前記第1のポンプトルク補正装置において、前記演算手段は、前記コントローラから前記ポンプトルク調整手段に出力される制御信号の最小出力単位毎に前記制御信号を増加又は減少して出力するよう前記コントローラに繰り返し指示を与えると共に、前記コントローラから前記制御信号が出力される毎に、前記検出手段から前記演算手段への前記実ポンプトルク制御圧信号の入力を行い、得られた前記制御信号の出力数に応じた数の前記実ポンプトルク制御圧信号から前記制御信号の補正信号を算出するという構成にした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first pump torque correction device, the calculation unit increases or decreases the control signal for each minimum output unit of the control signal output from the controller to the pump torque adjustment unit. Each time the control signal is output from the controller, the actual pump torque control pressure signal is input from the detection means to the calculation means. The correction signal of the control signal is calculated from the actual pump torque control pressure signal corresponding to the number of outputs of the control signal.

かかる構成によると、演算手段により、コントローラから出力される制御信号の分解能で、当該制御信号の補正信号を算出するので、最も高精度の補正信号を算出することができ、油圧作業機械を最適な状態にすることができ、エンジントルクの無駄の防止と、作業の効率化とを図ることができる。   According to such a configuration, since the correction signal of the control signal is calculated by the calculation means with the resolution of the control signal output from the controller, the most accurate correction signal can be calculated, and the hydraulic work machine can be optimized. The engine torque can be prevented and the work efficiency can be improved.

本発明は第5に、前記第1のポンプトルク補正装置において、前記演算手段は、前記コントローラから前記ポンプトルク調整手段に出力される制御信号の最小出力単位以上の大きさで前記制御信号を増加又は減少して出力するよう前記コントローラに繰り返し指示を与えると共に、前記コントローラから前記制御信号が出力される毎に、前記検出手段から前記演算手段への前記実ポンプトルク制御圧信号の入力を行い、得られた前記制御信号の出力数に応じた数の前記実ポンプトルク制御圧信号から前記制御信号の補正信号を算出するという構成にした。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first pump torque correction device, the calculation means increases the control signal by a magnitude greater than a minimum output unit of a control signal output from the controller to the pump torque adjustment means. Or, repeatedly giving an instruction to the controller to reduce and output, each time the control signal is output from the controller, input the actual pump torque control pressure signal from the detection means to the calculation means, The correction signal for the control signal is calculated from the actual pump torque control pressure signals corresponding to the number of outputs of the obtained control signal.

かかる構成によると、演算手段により、コントローラから出力される制御信号の分解能以上の間隔で当該制御信号の補正信号を算出するので、制御信号の分解能で補正信号を算出する場合に比べて、補正信号の算出を簡略化でき、制御信号の補正を容易なものにすることができる。   According to such a configuration, the correction signal of the control signal is calculated by the calculation means at intervals equal to or greater than the resolution of the control signal output from the controller. Therefore, the correction signal is compared with the case where the correction signal is calculated with the resolution of the control signal. Can be simplified, and correction of the control signal can be facilitated.

本発明によると、必要に応じて油圧回路ジョイントカプラを油圧作業機械に装着することにより、ポンプトルク補正装置を油圧作業機械に装着できるので、コントローラから出力される制御信号の補正を適宜行うことができる。また、ポンプトルク制御圧の検出手段を常時油圧作業機械に備える必要がないので、制御信号の補正を低コストに実施することができる。また、ポンプトルク制御圧の検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号に基づいてコントローラから出力される制御信号を補正するので、保守員の経験の程度や作業の繰り返しによらず常に最適な補正信号を算出することができ、油圧作業機械を最適な状態にすることができる。これにより、エンジンストール及びポンプトルクの無駄を防止できて、掘削などの作業の効率化を図ることができる。   According to the present invention, the pump torque correction device can be mounted on the hydraulic working machine by mounting the hydraulic circuit joint coupler on the hydraulic working machine as necessary, so that the control signal output from the controller can be appropriately corrected. it can. Further, since it is not necessary to always provide the pump torque control pressure detecting means in the hydraulic working machine, the control signal can be corrected at a low cost. In addition, since the control signal output from the controller is corrected based on the actual pump torque control pressure signal output from the pump torque control pressure detection means, it is always optimal regardless of the level of experience of the maintenance staff and repetition of work. The correction signal can be calculated, and the hydraulic working machine can be brought into an optimum state. Thereby, waste of engine stall and pump torque can be prevented, and work efficiency such as excavation can be improved.

以下、本発明に係る油圧作業機械及びこれに適用されるポンプトルク補正装置の第1実施形態を図に基づいて説明する。本発明の第1実施形態は、補正信号の演算手段として、車体制御コントローラとは別個の携帯型演算装置を用いたことを特徴とする。   Hereinafter, a hydraulic working machine according to a first embodiment of the present invention and a pump torque correction device applied thereto will be described with reference to the drawings. The first embodiment of the present invention is characterized in that a portable arithmetic device separate from the vehicle body controller is used as the correction signal arithmetic means.

図1は第1実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置の構成図であり、油圧作業機械は、エンジン1と、このエンジン1によって駆動される可変容量型油圧ポンプ(メインポンプ)2及びパイロットポンプ3と、これらの各ポンプ2,3に供給する作動油を蓄えるタンク4とを備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram of a hydraulic working machine and a pump torque correction device according to a first embodiment. The hydraulic working machine includes an engine 1, a variable displacement hydraulic pump (main pump) 2 driven by the engine 1, and A pilot pump 3 and a tank 4 for storing hydraulic oil supplied to the pumps 2 and 3 are provided.

また、この油圧作業機械には、可変容量型油圧ポンプ2から吐出される圧油によって駆動される、例えばブームシリンダ及びアームシリンダ等の図示しない油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを操作する操作装置5と、メインポンプ2の傾転角を制御する傾転制御アクチュエータ6と、メインポンプ2の最大ポンプトルクを調整するポンプトルク調整手段7とを備えている。   The hydraulic working machine includes a hydraulic actuator (not shown) such as a boom cylinder and an arm cylinder that is driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump 2, and an operating device 5 that operates the hydraulic actuator. A tilt control actuator 6 for controlling the tilt angle of the main pump 2 and a pump torque adjusting means 7 for adjusting the maximum pump torque of the main pump 2 are provided.

傾転制御アクチュエータ6は、メインポンプレギュレータとも呼ばれ、傾転制御増トルク受圧室6aと、傾転制御減トルク受圧室6bと、これらの各受圧室6a,6bの間を移動するスプール6cとを有しており、ポンプトルク調整手段7によって制御されるスプール6cの位置に応じて、可変容量型油圧ポンプ2の傾転方向及び傾転量を制御する。   The tilt control actuator 6 is also called a main pump regulator, and includes a tilt control increasing torque pressure receiving chamber 6a, a tilt control decreasing torque receiving chamber 6b, and a spool 6c moving between these pressure receiving chambers 6a and 6b. And the tilt direction and the tilt amount of the variable displacement hydraulic pump 2 are controlled in accordance with the position of the spool 6 c controlled by the pump torque adjusting means 7.

ポンプトルク調整手段7は、可変容量型油圧ポンプ2の吐出圧の変化に拘わらず、最大ポンプトルクを一定に保つように傾転制御アクチュエータ6を制御するトルク制御弁8と、後に説明する車体制御コントローラ13から出力される制御信号に応じて作動し、トルク制御弁8のスプール8aをばね8bの力に抗して作動させる電磁比例弁9とからなる。   The pump torque adjusting means 7 includes a torque control valve 8 that controls the tilt control actuator 6 so as to keep the maximum pump torque constant regardless of changes in the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump 2, and a vehicle body control that will be described later. The electromagnetic proportional valve 9 is operated according to a control signal output from the controller 13 and operates the spool 8a of the torque control valve 8 against the force of the spring 8b.

トルク制御弁8は、電磁比例弁9によって生成されるポンプトルク制御圧が供給される減トルク制御受圧室8aと、可変容量型油圧ポンプ2の吐出圧が供給されるPQ制御受圧室8bと、減トルク制御受圧室8aに供給されるポンプトルク制御圧及びPQ制御受圧室8bに供給される可変容量型油圧ポンプ2の吐出圧に応じて移動されるトルク制御スプール8cと、トルク制御スプール8cの移動を規制する設定バネ8dとからなり、減トルク制御受圧室8aに供給されるポンプトルク制御圧とPQ制御受圧室8bに供給される可変容量型油圧ポンプ2の吐出圧と設定バネ8dの弾性力とが平衡する位置に傾転制御アクチュエータ6のスプール6cを移動する。   The torque control valve 8 includes a reduced torque control pressure receiving chamber 8a to which the pump torque control pressure generated by the electromagnetic proportional valve 9 is supplied, a PQ control pressure receiving chamber 8b to which the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump 2 is supplied, A torque control spool 8c that is moved according to the pump torque control pressure supplied to the reduced torque control pressure receiving chamber 8a and the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump 2 supplied to the PQ control pressure receiving chamber 8b; It comprises a setting spring 8d for restricting movement, and pump torque control pressure supplied to the reduced torque control pressure receiving chamber 8a, discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump 2 supplied to the PQ control pressure receiving chamber 8b, and elasticity of the setting spring 8d. The spool 6c of the tilt control actuator 6 is moved to a position where the force is balanced.

さらに、この油圧作業機械には、操作装置5の操作に伴って出力される操作圧の検出手段である操作圧センサ11と、エンジン1に目標回転数を指示する回転数指示器12とを備えている。   Further, the hydraulic work machine includes an operation pressure sensor 11 that is a means for detecting an operation pressure that is output in response to an operation of the operation device 5, and a rotation speed indicator 12 that instructs the engine 1 to set a target rotation speed. ing.

また、記憶機能と論理判断を含む演算機能とを有し、操作圧センサ11及び回転数指示器12からの信号を入力して、これらの信号に応じたエンジン1の制御信号及び電磁比例弁9の制御信号を求め、得られた制御信号を出力する車体制御コントローラ13と、この車体制御コントローラ13から出力される制御信号に応じてエンジン1の燃料噴射ポンプ14を制御する信号を出力するエンジンコントローラ15とを備えている。燃料噴射ポンプ14には、エンジン1に加えられる負荷を検出し、エンジンコントローラ15に出力する負荷検出装置も備えられている。   Further, it has a storage function and an arithmetic function including a logic judgment, and inputs signals from the operation pressure sensor 11 and the rotation speed indicator 12 and controls the control signal of the engine 1 and the electromagnetic proportional valve 9 according to these signals. The vehicle body controller 13 that outputs the obtained control signal, and the engine controller that outputs a signal for controlling the fuel injection pump 14 of the engine 1 in accordance with the control signal output from the vehicle body controller 13 15. The fuel injection pump 14 is also provided with a load detection device that detects a load applied to the engine 1 and outputs the load to the engine controller 15.

車体制御コントローラ13には、図2に示すように、操作圧センサ11から出力される操作装置5の操作量に対応する操作圧Piとメインポンプ2の押し除け容積qとの関係を記憶させてある。図2から明らかなように、メインポンプ2の押し除け容積qは、操作圧Piの増加に伴って次第に増加する関係になっている。車体制御コントローラ13は、図2の関係と操作圧センサ11から入力される操作圧Piとからメインポンプ2の押し除け容積qを求め、この押し除け容積qを実現するに必要な制御信号を出力する。   As shown in FIG. 2, the vehicle body controller 13 stores the relationship between the operating pressure Pi corresponding to the operation amount of the operating device 5 output from the operating pressure sensor 11 and the displacement volume q of the main pump 2. is there. As is clear from FIG. 2, the displacement volume q of the main pump 2 is in a relationship of gradually increasing as the operating pressure Pi increases. The vehicle body controller 13 obtains the displacement volume q of the main pump 2 from the relationship shown in FIG. 2 and the operation pressure Pi input from the operation pressure sensor 11, and outputs a control signal necessary to realize the displacement volume q. To do.

また、電磁比例弁9の出口ポート9aとトルク制御弁8の受圧室8cとを連通する管路16には、車体制御コントローラ13から出力される制御信号により制御されるポンプトルク制御圧の検出手段である制御圧センサ17を着脱可能に装着するための油圧回路ジョイントカプラ18が備えられると共に、車体制御コントローラ13の入力ポートには、携帯型演算装置19の出力ポートを着脱可能に接続するための通信線ジョイントコネクタ20が備えられる。携帯型演算装置19としては、ノート型のパーソナルコンピュータなどを用いることができる。   Also, a pump torque control pressure detecting means controlled by a control signal output from the vehicle body controller 13 is provided in a pipe line 16 communicating the outlet port 9a of the electromagnetic proportional valve 9 and the pressure receiving chamber 8c of the torque control valve 8. A hydraulic circuit joint coupler 18 for detachably mounting the control pressure sensor 17 is provided, and an output port of the portable arithmetic device 19 is detachably connected to an input port of the vehicle body controller 13. A communication line joint connector 20 is provided. As the portable computing device 19, a notebook personal computer or the like can be used.

図3〜図5は、実施形態に係る油圧作業機械が保有する各種の基本特性を示す図で、図3はポンプ吐出圧−押し除け容積特性(PQ特性に対応)及びポンプ吐出圧−ポンプトルク特性を示す図、図4はPQ線図移動特性を示す図、図5は目標回転数−トルク特性を示す図である。   3 to 5 are diagrams showing various basic characteristics possessed by the hydraulic working machine according to the embodiment, and FIG. 3 is a pump discharge pressure-push-off volume characteristic (corresponding to the PQ characteristic) and pump discharge pressure-pump torque. FIG. 4 is a diagram showing a PQ diagram movement characteristic, and FIG. 5 is a diagram showing a target rotational speed-torque characteristic.

実施形態に係る油圧作業機械は、基本特性として、図3(a)に示すポンプ吐出圧P−押し除け容積qの関係、即ち、ポンプ吐出圧P−押し除け容積qに相応する吐出流量Qの関係であるPQ線図30で示す特性を有する。このPQ線図30は、ポンプトルク一定線図31に相応する。また、図3(b)に示すように、ポンプ吐出圧P−ポンプトルクの関係であるPQ制御によるポンプトルク線図32で示す特性を有する。   The hydraulic work machine according to the embodiment has, as a basic characteristic, the relationship between the pump discharge pressure P and the displacement volume q shown in FIG. 3A, that is, the discharge flow rate Q corresponding to the pump discharge pressure P and the displacement volume q. It has the characteristic shown by the PQ diagram 30 which is the relationship. This PQ diagram 30 corresponds to the constant pump torque diagram 31. Further, as shown in FIG. 3B, there is a characteristic shown in a pump torque diagram 32 by PQ control which is a relationship of pump discharge pressure P-pump torque.

なお、上述したようにメインポンプ2の吐出圧をP、押し除け容積をq、ポンプトルクをTp、機械効率をηmとすると、
Tp=(P×q)/(628×ηm) …………(1)
の関係にあることが知られている。
As described above, if the discharge pressure of the main pump 2 is P, the displacement volume is q, the pump torque is Tp, and the mechanical efficiency is ηm,
Tp = (P × q) / (628 × ηm) (1)
It is known that

また、この油圧作業機械は、基本特性として、図4に示すように、PQ線図移動特性を有する。図4中の符号33は目標エンジン回転数に基づく最大ポンプトルクに相応するPQ線図であり、符号34は前述した最大ポンプトルクよりも低い低トルク制御によるポンプトルク、例えば最小ポンプトルクに相応するPQ線図である。後述のトルク制御処理を行うことにより、本来の最大ポンプトルクに相応するPQ線図33と、最小ポンプトルクに相応するPQ線図34との間を移動可能になっている。   Moreover, this hydraulic working machine has a PQ diagram movement characteristic as a basic characteristic, as shown in FIG. Reference numeral 33 in FIG. 4 is a PQ diagram corresponding to the maximum pump torque based on the target engine speed, and reference numeral 34 corresponds to a pump torque by low torque control lower than the aforementioned maximum pump torque, for example, the minimum pump torque. It is a PQ diagram. By performing a torque control process described later, it is possible to move between a PQ diagram 33 corresponding to the original maximum pump torque and a PQ diagram 34 corresponding to the minimum pump torque.

さらに、この油圧作業機械は、基本特性として、図5に示すエンジン1の目標回転数−トルクの関係で示すエンジン最大トルク線図35で示す特性、及びこのエンジン最大トルク線図35を超えないように抑えられる最大ポンプトルク線図36で示す特性を有する。最大ポンプトルクは、エンジン1の目標回転数が比較的小さいn1のとき、最大ポンプトルク線図36上の最小値Tp1となり、エンジン1の回転数が定格回転数に相応する目標回転数n2になると、最大ポンプトルク線図36上の最大値Tp2となる。   Further, this hydraulic working machine has a basic characteristic that does not exceed the characteristics shown in the engine maximum torque diagram 35 shown by the relationship between the target rotational speed and torque of the engine 1 shown in FIG. 5 and the engine maximum torque diagram 35. The maximum pump torque curve that can be suppressed to the value shown in FIG. When the target rotational speed of the engine 1 is relatively small n1, the maximum pump torque becomes the minimum value Tp1 on the maximum pump torque diagram 36, and when the rotational speed of the engine 1 reaches the target rotational speed n2 corresponding to the rated rotational speed. The maximum value Tp2 on the maximum pump torque diagram 36 is obtained.

図5に示す最大ポンプトルク線図36上で最大値Tp2となるときのPQ線図は、図4のPQ線図33となり、図5に示す最大ポンプトルク線図36上で最小値Tp1となるときのPQ線図は、例えば図4のPQ線図34となる。   The PQ diagram when the maximum value Tp2 is reached on the maximum pump torque diagram 36 shown in FIG. 5 becomes the PQ diagram 33 of FIG. 4, and becomes the minimum value Tp1 on the maximum pump torque diagram 36 shown in FIG. The PQ diagram at that time is, for example, the PQ diagram 34 of FIG.

図6〜図8は実施形態に係る油圧作業機械に搭載される各種エンジンのエンジン制御特性を示す図である。図6は燃料噴射制御をメカニカルな機構で行うメカタイプのエンジンのエンジン制御特性であり、エンジン負荷に対して緻密な燃料噴射制御を行うことが困難であるため、トルクレギュレーション部分は、エンジン負荷が大きくなるほどエンジン回転が下がるドループ特性となる。これに対して、図7及び図8は燃料噴射制御を電子回路からなるエンジンコントローラで行う電子タイプのエンジンのエンジン制御特性であり、エンジンコントローラに入力される負荷状態や現在の実回転に基づいて燃料噴射制御を行うので、図6のエンジン制御特性を実現できるほか、負荷の変動に伴うエンジンハンチングや黒煙の排出がない実用可能なエンジン特性を維持しつつ、図7に示すアイソクロナス特性や図8に示す逆ドループ特性を実現することができる。   6 to 8 are graphs showing engine control characteristics of various engines mounted on the hydraulic working machine according to the embodiment. FIG. 6 shows engine control characteristics of a mechanical type engine that performs fuel injection control with a mechanical mechanism, and it is difficult to perform precise fuel injection control with respect to the engine load. The larger the value, the more drooping the engine will decrease. On the other hand, FIGS. 7 and 8 show engine control characteristics of an electronic engine in which fuel injection control is performed by an engine controller composed of an electronic circuit. Since the fuel injection control is performed, the engine control characteristics shown in FIG. 6 can be realized and the isochronous characteristics and charts shown in FIG. 8 can be realized.

図6に示したドループ特性を有するエンジン1においては、図9に示すように、エンジン1に与えられるトルクがT3→T2→T1と上昇するに伴って、エンジン回転数がN3→N2→N1と低下する。また、エンジン1の燃費効率は、エンジン1を図9に示す定格回転数N2で運転したときに最も高くなる。これに対して、図7に示したアイソクロナス特性を有するエンジン1においては、エンジン1に与えられるトルクが上昇してもエンジン回転数が低下せず、また図8に示した逆ドループ特性を有するエンジン1においては、エンジン1に与えられるトルクが上昇するに伴って、エンジン回転数が上昇する。エンジン1を定格回転数で運転したときに最も燃費効率が高くなる点は、ドループ特性を有するエンジンと同じである。   In the engine 1 having the droop characteristic shown in FIG. 6, as shown in FIG. 9, as the torque applied to the engine 1 increases from T 3 → T 2 → T 1, the engine speed becomes N 3 → N 2 → N 1. descend. Further, the fuel efficiency of the engine 1 is highest when the engine 1 is operated at the rated speed N2 shown in FIG. On the other hand, in the engine 1 having the isochronous characteristic shown in FIG. 7, the engine speed does not decrease even when the torque applied to the engine 1 increases, and the engine having the reverse droop characteristic shown in FIG. In 1, the engine speed increases as the torque applied to the engine 1 increases. The point that the fuel efficiency becomes the highest when the engine 1 is operated at the rated speed is the same as that of the engine having the droop characteristic.

負荷の増加に伴って発生するラグダウンを防止又は抑制する技術としては、スピードセンシング制御がある。この技術は、エンジン1の目標回転数と実回転数とに偏差が生じた場合、可変容量型油圧ポンプ2のポンプトルクを減トルク又は増トルクすることで、エンジン1の実回転数を目標回転数に合わせる制御である。なお、目標回転数は、燃費効率が最も高いことから、図9に例示したエンジン1の定格回転数N2に設定される。   As a technique for preventing or suppressing lag-down that occurs with an increase in load, there is speed sensing control. In this technique, when a deviation occurs between the target rotational speed of the engine 1 and the actual rotational speed, the pump rotational torque of the variable displacement hydraulic pump 2 is reduced or increased, thereby reducing the actual rotational speed of the engine 1 to the target rotational speed. Control to match the number. The target speed is set to the rated speed N2 of the engine 1 illustrated in FIG. 9 because the fuel efficiency is the highest.

図10を用いてスピードセンシング制御を説明する。図10(a)は図4に示した馬力制御トルク線図(目標回転数−トルク特性)であり、入力される目標回転数Nrから馬力制御トルクTbを算出する。一方、図10(b)は図4に示したスピードセンシングトルク線図であり、入力される目標回転数Nrと実回転数Neの偏差ΔNからスピードセンシングトルクΔTを算出する。そして、このようにして求められた馬力制御トルクTbとスピードセンシングトルクΔTとの合計値(Tb+ΔT)とに基づいて、目標ポンプトルクTを算出し、実回転数Neを目標回転数Nrに近づける。   The speed sensing control will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a horsepower control torque diagram (target rotational speed-torque characteristic) shown in FIG. 4, and the horsepower control torque Tb is calculated from the inputted target rotational speed Nr. On the other hand, FIG. 10B is a speed sensing torque diagram shown in FIG. 4, and the speed sensing torque ΔT is calculated from the deviation ΔN between the input target rotational speed Nr and the actual rotational speed Ne. Then, based on the total value (Tb + ΔT) of the horsepower control torque Tb and the speed sensing torque ΔT obtained in this way, the target pump torque T is calculated, and the actual rotational speed Ne is brought close to the target rotational speed Nr.

即ち、ポンプトルクがエンジントルクよりも大きい場合には、目標回転数が実回転数よりも大きくなるため、馬力制御トルクTbをスピードセンシングトルクΔTだけ減トルクし、実回転数Neを目標回転数Nrに近づける。一方、ポンプトルクがエンジントルクよりも小さい場合には、目標回転数が実回転数よりも小さくなるため、馬力制御トルクTbをスピードセンシングトルクΔTだけ増トルクし、実回転数Neを目標回転数Nrに近づける。   That is, when the pump torque is larger than the engine torque, the target rotational speed becomes larger than the actual rotational speed. Therefore, the horsepower control torque Tb is reduced by the speed sensing torque ΔT, and the actual rotational speed Ne is set to the target rotational speed Nr. Move closer to On the other hand, when the pump torque is smaller than the engine torque, the target rotational speed is smaller than the actual rotational speed, so the horsepower control torque Tb is increased by the speed sensing torque ΔT, and the actual rotational speed Ne is set to the target rotational speed Nr. Move closer to

以下、このように構成された第1実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置の動作を、図11〜図13を用いて説明する。図11はポンプトルク補正値の算出アルゴリズムを示すフローチャート、図12は2点の実ポンプトルク制御圧を計測して目標ポンプトルク制御圧を算出するアルゴリズムを示すフローチャート、図13はコントローラから出力される制御信号の分解能に応じた点数の実ポンプトルク制御圧を計測して目標ポンプトルク制御圧を算出するアルゴリズムを示すフローチャートである。   Hereinafter, operations of the hydraulic working machine and the pump torque correction device according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 11 to 13. FIG. 11 is a flowchart showing an algorithm for calculating a pump torque correction value, FIG. 12 is a flowchart showing an algorithm for calculating a target pump torque control pressure by measuring two actual pump torque control pressures, and FIG. 13 is output from the controller. It is a flowchart which shows the algorithm which measures the actual pump torque control pressure of the number of points according to the resolution of a control signal, and calculates target pump torque control pressure.

図11に示すように、ポンプトルク補正値の算出に際しては、まず、携帯型演算装置19に備えられるカウンタのカウント値Cをゼロ(C=0)、携帯型演算装置19から車体制御コントローラ13に出力される補正前目標ポンプトルク制御圧から求めたポンプトルク補正値Rをゼロ(R=0)に設定する(ステップS1)。次に、携帯型演算装置19から車体制御コントローラ13に適宜の目標ポンプトルク制御圧の出力を指示する指示信号を送信する(ステップS2)。車体制御コントローラ13は、携帯型演算装置19から送信された指示信号に応じた制御信号を電磁比例弁9に出力すると共に、制御信号の出力が完了した旨の完了信号を携帯型演算装置19に送信する。   As shown in FIG. 11, when calculating the pump torque correction value, first, the count value C of the counter provided in the portable computing device 19 is set to zero (C = 0), and the portable computing device 19 sends the vehicle body controller 13 A pump torque correction value R obtained from the output target pump torque control pressure before correction is set to zero (R = 0) (step S1). Next, an instruction signal for instructing output of an appropriate target pump torque control pressure is transmitted from the portable arithmetic unit 19 to the vehicle body controller 13 (step S2). The vehicle body controller 13 outputs a control signal corresponding to the instruction signal transmitted from the portable computing device 19 to the electromagnetic proportional valve 9 and also sends a completion signal to the portable computing device 19 that the output of the control signal is completed. Send.

携帯型演算装置19は、車体制御コントローラ13から出力される完了信号を受信したか否かの判定を受信するまで繰り返し(ステップS3)、車体制御コントローラ13からの完了信号を受信したと判定した場合には、ステップS4に移行して、所定時間、例えば1秒間待機(ステップS4)した後、カウント値Cに「1」を加える(ステップS5)。ステップS4に移行した後、所定時間待機するのは、管路16内に発生するポンプトルク制御圧が安定するのを待つためである。これにより、ポンプトルク制御圧の正確な検出が可能になる。   When it is determined that the portable arithmetic unit 19 has received a completion signal from the vehicle body controller 13 until it receives a determination whether or not it has received a completion signal output from the vehicle body controller 13 (step S3). In step S4, after waiting for a predetermined time, for example, 1 second (step S4), "1" is added to the count value C (step S5). The reason for waiting for a predetermined time after moving to step S4 is to wait for the pump torque control pressure generated in the pipe line 16 to stabilize. This enables accurate detection of the pump torque control pressure.

次いで、ステップS6に移行して、制御圧センサ17から出力される実ポンプトルク制御圧を携帯型演算装置19で読み取り、補正前の目標ポンプトルク補正値Rに実ポンプトルク制御圧と補正前の目標ポンプトルク補正値との偏差を加えて、補正後の目標ポンプトルク補正値Rとする(ステップS7)。次いで、携帯型演算装置19は、ステップS4からステップS7までのステップを4回繰り返し(ステップS8)、ステップS8でカウント値Cが「4」に達したと判定した場合には、ステップS9に移行して、4回分の目標ポンプトルク補正値の平均値を算出する。ステップS9で、4回分の目標ポンプトルク補正値の平均値を求めるのは、ノイズの影響を除去して、高精度の目標ポンプトルク補正値を得るためである。勿論、カウント値は「4」に限定されるものではなく、「1」以上の適宜の値に設定することができる。   Subsequently, the process proceeds to step S6, where the actual pump torque control pressure output from the control pressure sensor 17 is read by the portable computing device 19, and the actual pump torque control pressure and the uncorrected target pump torque control value R are added to the uncorrected target pump torque correction value R. A deviation from the target pump torque correction value is added to obtain a corrected target pump torque correction value R (step S7). Next, the portable computing device 19 repeats the steps from step S4 to step S7 four times (step S8), and if it is determined in step S8 that the count value C has reached “4”, the process proceeds to step S9. Then, the average value of the target pump torque correction values for four times is calculated. The reason why the average value of the target pump torque correction values for four times is obtained in step S9 is to obtain a highly accurate target pump torque correction value by removing the influence of noise. Of course, the count value is not limited to “4”, and can be set to an appropriate value of “1” or more.

最後に、目標ポンプトルク補正値の平均値Rを車体制御コントローラ13に送信する(ステップS10)。車体制御コントローラ13は、この目標ポンプトルク補正値の平均値Rをメモリに格納する。そして、メモリ格納後は、掘削等の作業時に、車体制御コントローラ13が、この平均値Rに応じた制御信号を生成し、電磁比例弁9に出力する。これにより、車体制御コントローラ13から電磁比例弁9に出力される制御信号が、油圧作業機械の現状に合わせて最適状態になる。   Finally, the average value R of the target pump torque correction value is transmitted to the vehicle body controller 13 (step S10). The vehicle body controller 13 stores the average value R of the target pump torque correction value in the memory. After storing the memory, the vehicle body controller 13 generates a control signal corresponding to the average value R and outputs it to the electromagnetic proportional valve 9 during work such as excavation. As a result, the control signal output from the vehicle body controller 13 to the electromagnetic proportional valve 9 becomes an optimum state in accordance with the current state of the hydraulic work machine.

なお、図11では、携帯型演算装置19から車体制御コントローラ13に出力される目標ポンプトルク制御圧を1点のみ設定して、それに応じた1つの目標ポンプトルク補正値のみを算出したが、制御信号の補正をより高精度に行うため、ステップS2で携帯型演算装置19から車体制御コントローラ13に送信される指示信号にて指示される目標ポンプトルク制御圧を段階的に変更し、図11のルーチンに従ってそれぞれの目標ポンプトルク制御圧に対応する複数の目標ポンプトルク補正値を算出することが望ましい。   In FIG. 11, only one target pump torque control pressure output from the portable arithmetic unit 19 to the vehicle body controller 13 is set, and only one target pump torque correction value corresponding thereto is calculated. In order to perform signal correction with higher accuracy, the target pump torque control pressure instructed by the instruction signal transmitted from the portable arithmetic unit 19 to the vehicle body controller 13 in step S2 is changed stepwise. It is desirable to calculate a plurality of target pump torque correction values corresponding to each target pump torque control pressure according to a routine.

この場合、携帯型演算装置19は、車体制御コントローラ13から電磁比例弁9に出力される制御信号の最小出力単位毎に制御信号を増加又は減少して出力するよう車体制御コントローラ13に繰り返し指示を与えると共に、車体制御コントローラ13から1の値の制御信号が出力される毎に、制御圧センサ17から携帯型演算装置19への実ポンプトルク制御圧信号の入力を行い、得られた制御信号の出力数に応じた数の前記実ポンプトルク制御圧信号から制御信号の補正信号を算出することもできるし、車体制御コントローラ13から電磁比例弁9に出力される制御信号の最小出力単位以上の大きさで制御信号を増加又は減少して出力するよう車体制御コントローラ13に繰り返し指示を与えると共に、車体制御コントローラ13から1の値の制御信号が出力される毎に、制御圧センサ17から携帯型演算装置19への実ポンプトルク制御圧信号の入力を行い、得られた制御信号の出力数に応じた数の前記実ポンプトルク制御圧信号から制御信号の補正信号を算出することもできる。制御信号の最小出力単位毎に制御信号を増加又は減少した場合には、最も高精度の補正が可能になる。また、制御信号の最小出力単位以上の大きさで制御信号を増加又は減少した場合には、制御信号の補正精度はこれよりも低下するが、目標ポンプトルク補正値の算出を短時間で完了できるので、補正作業の迅速化を図ることができる。   In this case, the portable arithmetic unit 19 repeatedly instructs the vehicle body controller 13 to increase or decrease the control signal for each minimum output unit of the control signal output from the vehicle body controller 13 to the electromagnetic proportional valve 9. Each time a control signal having a value of 1 is output from the vehicle body controller 13, an actual pump torque control pressure signal is input from the control pressure sensor 17 to the portable computing device 19, and the obtained control signal A control signal correction signal can be calculated from the actual pump torque control pressure signal corresponding to the number of outputs, and the control signal output from the vehicle body controller 13 to the electromagnetic proportional valve 9 is greater than the minimum output unit. The vehicle body controller 13 is repeatedly instructed to output the control signal by increasing or decreasing it. Each time a value control signal is output, an actual pump torque control pressure signal is input from the control pressure sensor 17 to the portable arithmetic unit 19, and the number of the actual pumps according to the number of outputs of the obtained control signal. A correction signal for the control signal can also be calculated from the torque control pressure signal. When the control signal is increased or decreased for each minimum output unit of the control signal, the most accurate correction is possible. In addition, when the control signal is increased or decreased with a magnitude equal to or larger than the minimum output unit of the control signal, the correction accuracy of the control signal is lower than this, but the calculation of the target pump torque correction value can be completed in a short time. Therefore, the correction work can be speeded up.

以下、複数の目標ポンプトルク補正値を得た場合における車体制御コントローラ13内で行われる補正値処理について説明する。   Hereinafter, correction value processing performed in the vehicle body controller 13 when a plurality of target pump torque correction values are obtained will be described.

図12は、車体制御コントローラ13に、最小目標ポンプトルク制御圧X1に応じた第1の目標ポンプトルク補正値Y1と、最大目標ポンプトルク制御圧X2に応じた第2の目標ポンプトルク補正値Y2とが記憶された場合における車体制御コントローラ13の補正値処理フローであって、まず、補正前の目標ポンプトルク制御圧Xpを算出する(ステップS11)。次いで、最小目標ポンプトルク制御圧X1、最大目標ポンプトルク制御圧X2、第1の目標ポンプトルク補正値Y1、第2の目標ポンプトルク補正値Y2及びステップS11にて算出された補正前の目標ポンプトルク制御圧Xpに基づいて、補正後のポンプトルク補正値Rを算出する(ステップS12)。次いで、補正前の目標ポンプトルク制御圧Xに、ステップS12で算出された補正後のポンプトルク補正値Rを加算して、補正後の目標ポンプトルク制御圧Xを得る(ステップS13)。しかる後に、車体制御コントローラ13は、ステップS13で算出された補正後の目標ポンプトルク制御圧Xに相当する制御信号を電磁比例弁9に出力する。   FIG. 12 shows the vehicle body controller 13 having a first target pump torque correction value Y1 corresponding to the minimum target pump torque control pressure X1 and a second target pump torque correction value Y2 corresponding to the maximum target pump torque control pressure X2. Is a correction value processing flow of the vehicle body controller 13 in the case where is stored, first, the target pump torque control pressure Xp before correction is calculated (step S11). Next, the minimum target pump torque control pressure X1, the maximum target pump torque control pressure X2, the first target pump torque correction value Y1, the second target pump torque correction value Y2, and the target pump before correction calculated in step S11 Based on the torque control pressure Xp, a corrected pump torque correction value R is calculated (step S12). Next, the corrected pump torque correction value R calculated in step S12 is added to the target pump torque control pressure X before correction to obtain the corrected target pump torque control pressure X (step S13). Thereafter, the vehicle body controller 13 outputs a control signal corresponding to the corrected target pump torque control pressure X calculated in step S13 to the electromagnetic proportional valve 9.

図13は、車体制御コントローラ13に、ポンプトルク制御圧の分解能の最小単位毎に算出された目標ポンプトルク補正値が記憶された場合における車体制御コントローラ13の補正値処理フローであって、まず、補正前の目標ポンプトルク制御圧Xpを算出する(ステップS21)。次いで、ステップS21にて算出された補正前の目標ポンプトルク制御圧Xpに対応するポンプトルク補正値Rを算出する(ステップS22)。次いで、補正前の目標ポンプトルク制御圧Xに、ステップS12で算出された補正後のポンプトルク補正値Rを加算して、補正後の目標ポンプトルク制御圧Xを得る(ステップS23)。しかる後に、車体制御コントローラ13は、ステップS23で算出された補正後の目標ポンプトルク制御圧Xに相当する制御信号を電磁比例弁9に出力する。   FIG. 13 is a correction value processing flow of the vehicle body controller 13 when the vehicle body controller 13 stores the target pump torque correction value calculated for each minimum unit of resolution of the pump torque control pressure. The target pump torque control pressure Xp before correction is calculated (step S21). Next, a pump torque correction value R corresponding to the target pump torque control pressure Xp before correction calculated in step S21 is calculated (step S22). Next, the corrected pump torque correction value R calculated in step S12 is added to the target pump torque control pressure X before correction to obtain the corrected target pump torque control pressure X (step S23). Thereafter, the vehicle body controller 13 outputs a control signal corresponding to the corrected target pump torque control pressure X calculated in step S23 to the electromagnetic proportional valve 9.

前記第1実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置は、油圧作業機械に制御圧センサ17を着脱可能に装着するための油圧回路ジョイントカプラ18を予め備えておくので、必要に応じて制御圧センサ17を油圧回路ジョイントカプラ18に装着することにより、適宜車体制御コントローラ13から出力される制御信号の補正を行うことができ、油圧作業機械の出荷時における調整や作業現場でのメンテナンスを容易に行うことができる。また、1つの制御圧センサ17を全ての同種の油圧作業機械に汎用的に利用することができるので、油圧作業機械の出荷時における調整や作業現場でのメンテナンスを低コストに行うことができる。さらに、車体制御コントローラ13とは別個に用意された携帯型演算装置19を用いて車体制御コントローラ13から出力される制御信号の補正値を算出するので、従来より油圧作業機械に用いられているコントローラを改変する必要がなく、制御信号の補正機能を有する油圧作業機械を低コスト化に実施することができる。   The hydraulic working machine and the pump torque correction device according to the first embodiment are provided with a hydraulic circuit joint coupler 18 for detachably mounting the control pressure sensor 17 on the hydraulic working machine, so that control is performed as necessary. By attaching the pressure sensor 17 to the hydraulic circuit joint coupler 18, the control signal output from the vehicle body controller 13 can be appropriately corrected, and adjustment at the time of shipment of the hydraulic work machine and maintenance at the work site are easy. Can be done. Further, since one control pressure sensor 17 can be used for all of the same type of hydraulic work machines, adjustment at the time of shipment of the hydraulic work machines and maintenance at the work site can be performed at low cost. Further, since the correction value of the control signal output from the vehicle body controller 13 is calculated using the portable arithmetic device 19 prepared separately from the vehicle body controller 13, the controller conventionally used in the hydraulic work machine Therefore, it is possible to reduce the cost of the hydraulic working machine having the control signal correction function.

また、制御圧センサ17によって検出される実ポンプトルク制御圧に基づいて車体制御コントローラ13から出力される制御信号の補正を行うので、車体制御コントローラ13及び電磁比例弁9の性能にばらつきがある場合にも、保守員の経験の程度や作業の繰り返しによらず、常に最適な補正を迅速に行うことができ、精度の高いポンプ流量制御を実現できる。また、このことから、スピードセンシング制御によってポンプトルクを制御することができ、油圧作業機械の燃費効率を改善できると共に、スピードセンシング制御によるトルク制御の精度を向上することができて、急速なエンジン回転噴け上がりやエンジン回転ラグダウンを抑制することができる。   Further, since the control signal output from the vehicle body controller 13 is corrected based on the actual pump torque control pressure detected by the control pressure sensor 17, the performance of the vehicle body controller 13 and the electromagnetic proportional valve 9 varies. In addition, the optimum correction can be performed promptly regardless of the level of experience of maintenance personnel and the repetition of work, and highly accurate pump flow rate control can be realized. In addition, the pump torque can be controlled by speed sensing control, the fuel efficiency of the hydraulic work machine can be improved, and the accuracy of torque control by speed sensing control can be improved. Spout and engine rotation lag down can be suppressed.

次に、本発明の第2実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置を、図14に基づいて説明する。   Next, a hydraulic working machine and a pump torque correction device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本例の油圧作業機械及びポンプトルク補正装置は、図14から明らかなように、車体制御コントローラ13に携帯型演算装置19と同様の機能を有する演算手段19Aを内蔵し、外付けの携帯型演算装置19を省略したことを特徴とする。本例においては、制御圧センサ17の出力信号が、通信線ジョイントコネクタを介して演算手段19Aに入力される。その他については、第1実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。   As is clear from FIG. 14, the hydraulic working machine and the pump torque correction device of this example incorporate a calculation means 19A having the same function as the portable calculation device 19 in the vehicle body controller 13, and provide an external portable calculation. The apparatus 19 is omitted. In this example, the output signal of the control pressure sensor 17 is input to the computing means 19A via the communication line joint connector. Others are the same as those of the hydraulic working machine and the pump torque correction device according to the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are given to the corresponding portions and the description thereof is omitted.

第2実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置は、車体制御コントローラ13に補正信号演算手段19Aを内蔵したので、車体制御コントローラ13とは別体の携帯型演算装置19を用意する必要がなく、システム構成を簡略化することができる。   Since the hydraulic work machine and the pump torque correction device according to the second embodiment incorporate the correction signal calculation means 19A in the vehicle body controller 13, it is necessary to prepare a portable calculation device 19 that is separate from the vehicle body controller 13. Therefore, the system configuration can be simplified.

第1実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a hydraulic working machine and a pump torque correction device according to a first embodiment. 操作圧センサから出力される操作圧Piとメインポンプの押し除け容積qとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the operating pressure Pi output from the operating pressure sensor, and the displacement volume q of the main pump. ポンプ吐出圧−押し除け容積特性(PQ特性に対応)及びポンプ吐出圧−ポンプトルク特性を示す図である。It is a figure which shows a pump discharge pressure-push-off volume characteristic (corresponding to PQ characteristic) and a pump discharge pressure-pump torque characteristic. PQ線図移動特性を示す図である。It is a figure which shows a PQ diagram movement characteristic. 目標回転数−トルク特性を示す図である。It is a figure which shows a target rotation speed-torque characteristic. メカタイプのエンジンのエンジン制御特性を示す図である。It is a figure which shows the engine control characteristic of a mechanical type engine. 電子タイプのエンジンのアイソクロナス特性を示す図である。It is a figure which shows the isochronous characteristic of an electronic type engine. 電子タイプのエンジンの逆ドループ特性を示す図である。It is a figure which shows the reverse droop characteristic of an electronic type engine. エンジンのドループ特性を説明する図である。It is a figure explaining the droop characteristic of an engine. スピードセンシング制御の説明図である。It is explanatory drawing of speed sensing control. ポンプトルク補正値の算出アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation algorithm of a pump torque correction value. 2点の実ポンプトルク制御圧を計測して目標ポンプトルク制御圧を算出するアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm which measures the actual pump torque control pressure of 2 points | pieces, and calculates target pump torque control pressure. コントローラから出力される制御信号の分解能に応じた点数の実ポンプトルク制御圧を計測して目標ポンプトルク制御圧を算出するアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm which measures the actual pump torque control pressure of the number according to the resolution | decomposability of the control signal output from a controller, and calculates target pump torque control pressure. 第2実施形態に係る油圧作業機械及びポンプトルク補正装置の構成図である。It is a block diagram of the hydraulic working machine and pump torque correction apparatus which concern on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 可変容量型油圧ポンプ(メインポンプ)
3 パイロットポンプ
4 タンク
5 操作装置
6 傾転制御アクチュエータ
7 ポンプトルク調整手段
8 トルク制御弁
9 電磁比例弁
11 操作圧センサ
12 回転数指示器
13 車体制御コントローラ
14 燃料噴射ポンプ
15 エンジンコントローラ
16 ポンプトルク制御圧管路
17 制御圧センサ
18 油圧回路ジョイントカプラ
19 携帯型演算装置
20 通信線ジョイントコネクタ
1 Engine 2 Variable displacement hydraulic pump (Main pump)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Pilot pump 4 Tank 5 Operation apparatus 6 Tilt control actuator 7 Pump torque adjustment means 8 Torque control valve 9 Electromagnetic proportional valve 11 Operation pressure sensor 12 Speed indicator 13 Car body controller 14 Fuel injection pump 15 Engine controller 16 Pump torque control Pressure line 17 Control pressure sensor 18 Hydraulic circuit joint coupler 19 Portable computing device 20 Communication line joint connector

Claims (5)

エンジンにより駆動される可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御アクチュエータと、この傾転制御アクチュエータを介して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプトルクを調整するポンプトルク調整手段と、前記可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧アクチュエータの操作装置と、この操作装置の操作状態を検出する操作圧検出手段と、前記エンジンの目標回転数を指示する回転数指示手段と、前記操作圧検出手段から出力される操作圧信号及び前記回転数指示手段から出力される回転数信号に基づいて前記エンジンの制御信号及び前記ポンプトルク調整手段の制御信号を算出するコントローラとを備えた油圧作業機械のポンプトルク補正装置において、
前記コントローラから前記ポンプトルク調整手段に出力される制御信号により制御されるポンプトルク制御圧の検出手段を着脱可能に装着するための油圧回路ジョイントカプラと、前記ポンプトルク調整手段に着脱可能に装着されるポンプトルク制御圧の検出手段と、前記検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号と前記コントローラから出力される制御信号に応じた目標ポンプトルク制御圧信号との偏差を算出する演算手段とを備え、前記コントローラは、前記演算手段にて算出された前記偏差に基づいて、前記ポンプトルク調整手段に出力する制御信号の補正を行うことを特徴とするポンプトルク補正装置。
A variable displacement hydraulic pump driven by an engine, a tilt control actuator for controlling the tilt angle of the variable displacement hydraulic pump, and a maximum pump torque of the variable displacement hydraulic pump via the tilt control actuator A pump torque adjusting means for adjusting; an operating device for a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump; an operating pressure detecting means for detecting an operating state of the operating device; and a target of the engine A rotation speed instruction means for instructing the rotation speed, an operation pressure signal output from the operation pressure detection means, and a rotation speed signal output from the rotation speed instruction means, the engine control signal and the pump torque adjustment means A pump torque correction device for a hydraulic working machine comprising a controller for calculating a control signal of
A hydraulic circuit joint coupler for detachably mounting a pump torque control pressure detecting means controlled by a control signal output from the controller to the pump torque adjusting means, and detachably attached to the pump torque adjusting means. A pump torque control pressure detection means, and a calculation means for calculating a deviation between an actual pump torque control pressure signal output from the detection means and a target pump torque control pressure signal corresponding to the control signal output from the controller; And the controller corrects a control signal output to the pump torque adjusting means based on the deviation calculated by the calculating means.
前記演算手段として、前記コントローラとは別個に用意された携帯型演算装置を用い、この携帯型演算装置の出力ポートを信号線を介して前記コントローラの入力ポートに着脱可能に接続すると共に、この携帯型演算装置の入力ポートに信号線を介して前記検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号を入力することを特徴とする請求項1に記載のポンプトルク補正装置。   A portable computing device prepared separately from the controller is used as the computing means, and the output port of the portable computing device is detachably connected to the input port of the controller via a signal line. 2. The pump torque correction device according to claim 1, wherein an actual pump torque control pressure signal output from the detection means is input to an input port of the type arithmetic unit via a signal line. 前記コントローラとして、前記演算手段が内蔵されたコントローラを用い、このコントローラ内の前記演算手段に、信号線を介して前記検出手段から出力される実ポンプトルク制御圧信号を入力することを特徴とする請求項1に記載のポンプトルク補正装置。   As the controller, a controller in which the calculation means is incorporated is used, and an actual pump torque control pressure signal output from the detection means is input to the calculation means in the controller via a signal line. The pump torque correction device according to claim 1. 前記演算手段は、前記コントローラから前記ポンプトルク調整手段に出力される制御信号の最小出力単位毎に前記制御信号を増加又は減少して出力するよう前記コントローラに繰り返し指示を与えると共に、前記コントローラから前記制御信号が出力される毎に、前記検出手段から前記演算手段への前記実ポンプトルク制御圧信号の入力を行い、得られた前記制御信号の出力数に応じた数の前記実ポンプトルク制御圧信号から前記制御信号の補正信号を算出することを特徴とする請求項1に記載のポンプトルク補正装置。   The calculation means repeatedly gives an instruction to the controller to increase or decrease the control signal for each minimum output unit of the control signal output from the controller to the pump torque adjusting means, and from the controller Each time a control signal is output, the actual pump torque control pressure signal is input from the detection means to the calculation means, and the actual pump torque control pressure is a number corresponding to the number of outputs of the obtained control signal. The pump torque correction device according to claim 1, wherein a correction signal of the control signal is calculated from the signal. 前記演算手段は、前記コントローラから前記ポンプトルク調整手段に出力される制御信号の最小出力単位以上の大きさで前記制御信号を増加又は減少して出力するよう前記コントローラに繰り返し指示を与えると共に、前記コントローラから前記制御信号が出力される毎に、前記検出手段から前記演算手段への前記実ポンプトルク制御圧信号の入力を行い、得られた前記制御信号の出力数に応じた数の前記実ポンプトルク制御圧信号から前記制御信号の補正信号を算出することを特徴とする請求項1に記載のポンプトルク補正装置。   The arithmetic means repeatedly gives an instruction to the controller to output the control signal by increasing or decreasing it with a magnitude equal to or larger than the minimum output unit of the control signal output from the controller to the pump torque adjusting means, and Each time the control signal is output from the controller, the actual pump torque control pressure signal is input from the detection means to the calculation means, and the number of the actual pumps according to the number of outputs of the obtained control signal The pump torque correction device according to claim 1, wherein a correction signal for the control signal is calculated from a torque control pressure signal.
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