JP2011111934A - エンジン回転数制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】省エネルギーを図ることができるエンジンの変動回転数制御を採用しつつ優れた操作性が実現できること。
【解決手段】エンジンの出力軸に連結された発電電動機と蓄電器をそなえている。レバー操作信号等をもとに、エンジン目標回転数を演算するエンジン目標回転数演算手段73が演算したエンジン目標回転数を、発電電動機の目標回転数として発電電動機コントトローラ33へ指令する。また現在のエンジントルクと、現在のメインポンプ吸収トルクと、現在のエンジン回転数をもとに、補正エンジン目標回転数を演算する補正エンジン目標回転数演算手段76が演算した補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数として、エンジンコントローラ22へ指令する。これにより、省エネルギーを図りつつ、優れた操作性が実現できる。
【選択図】図3

Description

本発明は、特に省エネルギーを図ることができるとともに優れた操作性の実現を可能とした建設機械などのエンジン回転数制御装置に関するものである。
近年、油圧ショベル等の建設機械のエンジン回転数制御装置においてエンジンの燃料消費率低減などのために、エンジンの回転数制御を定回転数制御から、作業負荷に応じた変動回転数制御とする制御装置の開発が進められている。
エンジンの変動回転数制御装置として、特許文献1には、操作性の向上と騒音の低減を可能とし、かつエンジンの燃料消費率を最適に制御し、燃料消費率の低減を図るとして、レバー操作量および負荷に応じてエンジン回転数を変化させ、エンジン燃料消費率の良い目標エンジン運転線に沿って制御するようにした装置が記載されている。
また、特許文献2には、エンジン回転の変動スピードを早め、操作性の不具合を改善すべくエンジンのほかに発電電動機、蓄電器をも備えるようにした建設機械へ対応するエンジンの制御装置が記載されている。
特開平11−2144号公報 特開2009−74404号公報
特許文献1の技術によると、スロットルレバー等で回転数を一定にする方式から、レバー操作と負荷に応じてエンジン回転数を設定する方式にして燃費低減を図っているが、急速なレバー操作により負荷が急に増加した場合には、エンジンの回転数増加の遅れから操作性を維持するには無理があった。
また特許文献2の技術によると、発電電動機と蓄電器を備えた建設機械等において文献
の図12からも明らかなように、エンジン目標回転数そのものをエンジンコントローラに指令し、補正した目標回転数を発電電動機のインバータに指令している。
文献2では急速なレバー操作により負荷が急に増加した場合、文献1と異なり発電電動機のアシストにより急速にエンジン回転数を増加させることが可能であった。しかし、エンジントルクの増加がポンプ吸収トルクに追いつく前に、エンジン目標回転数に達すると、エンジンコントローラは燃料噴射量を増加させる必要は無いと判断し、エンジントルクは増加せず、アシストをし続ける恐れがあった。
このアシストをし続けることの防止として、モジュレーション処理等の補正をした目
標回転数をインバータに指令している。ところがこの修正した目標回転数は、エンジン
目標回転数そのものでなく、変化を徐々にすることにより、エンジン回転数の変動スピ
―ドが抑えられており、急速なレバー操作により負荷が急に増加した場合には、操作性を維持するのが難しかった。
そこで、本発明の主な目的は、エンジン回転数の変動スピードを上げて動作部の良好な操作性を確保しつつ、エンジントルクの制御も良好なエンジン回転数制御装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、前記発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、前記油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、各アクチュエータを操作する操作手段とを備えた建設機械のエンジン回転数制御装置において、
前記エンジンのエンジン目標回転数を演算するエンジン目標回転数演算手段と、吐出圧力から現在のメインポンプ吸収トルクを演算するメインポンプ吸収トルク演算手段と、エンジンコントローラからの情報により現在のエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクと前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクとを比較演算し、この比較演算結果をもとに、現在のエンジン回転数を補正する補正エンジン目標回転数演算手段とを有し、
前記エンジン目標回転数演算手段が演算したエンジン目標回転数を前記発電電動機の目標回転数として発電電動機コントトローラへ指令し、前記補正エンジン目標回転数演算手段が演算した補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とするものである。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記エンジン目標回転数演算手段は、前記操作手段の操作量に応じて、エンジン目標回転数を演算する第一のエンジン目標回転数演算手段と、スロットル指令により演算される第二のエンジン目標回転数演算手段と、前記第一のエンジン目標回転数演算手段が演算した第一のエンジン目標回転数と第二のエンジン目標回転数演算手段が演算した第二のエンジン目標回転数とからエンジン目標回転数を演算し、エンジン目標回転数の上限を第二のエンジン目標回転数とすることを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記補正エンジン目標回転数演算手段は、前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクが、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクを下回る場合に、前記現在のメインポンプ吸収トルクから前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を前記補正エンジン目標回転数として演算することを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記補正エンジン目標回転数演算手段は、前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクが、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクを上回る場合に、前記現在のエンジントルクから前記現在のメインポンプ吸収トルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数から減算し、この減算した値を前記補正エンジン目標回転数として演算することを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記エンジン目標回転数と、発電電動機センサからの現在のエンジン回転数との偏差が、第一のしきい値を下回り、かつ前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクと、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクとの偏差が、第二のしきい値を下回る場合に、
発電電動機コントトローラへの指令を、トルク制御に切り替え、そのトルク値を0指令とし、前記エンジン目標回転数演算手段が演算したエンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記蓄電器の充電状態が、あらかじめ設定された適正使用設定範囲を過充電の方向に超え場合、
前記現在のポンプ吸収トルクを減少補正したトルクから、前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を第二補正エンジン目標回転数として演算する第二補正エンジン目標回転数演算手段を有し、
前記第二補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記蓄電器の充電状態が、前記適正使用設定範囲にある場合、前記エンジン目標回転数と、前記発電電動機センサからの現在のエンジン回転数との偏差が、前記第一のしきい値を下回り、かつ現在のエンジン回転数に応じて演算されたポンプ・エンジン目標トルクと、前記現在のメインポンプ吸収トルクとの偏差が第三のしきい値を上回る場合に、
前記現在のメインポンプ吸収トルクを増大補正したトルクから、前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を第三補正エンジン目標回転数として演算する第三補正エンジン目標回転数演算手段を有し
前記第三補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、前記蓄電器の充電状態が、あらかじめ設定された適正使用設定範囲を充電不足の方向に超えた場合、
ポンプ制御バルブへの、ポンプ目標トルク指令を、前記ポンプ・エンジン目標トルクから切り替えて、前記ポンプ・エンジン目標トルクを減少補正したトルクとすると同時に、前記ポンプ・エンジン目標トルクから、前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を第四補正エンジン目標回転数として演算する第四補正エンジン目標回転数演算手段を有し、
前記第四補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする。
また、この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、上記の発明において、エンジンの出力トルクカーブから、燃費、操作性等を考慮した、通常状態で使用する目標エンジントルクをエンジン回転数毎に設定し、前記回転数毎のエンジントルクに合わせたポンプ目標トルクを前記ポンプ・エンジン目標トルクとして設定し、前記ポンプ・エンジン目標トルクを前記ポンプ制御バルブへ指令することを特徴とする。
この発明にかかるエンジン回転数制御装置は、エンジン目標回転数演算手段が演算したエンジン目標回転数を、発電電動機の目標回転数として発電電動機コントトローラへ指令しているのでアシストが十分に行われ、エンジン回転数の変動スピードが速くなり、良好な操作性が得られる。
メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクと、エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクとを比較演算し、この比較演算結果をもとに、現在のエンジン回転数を補正する補正エンジン目標回転数演算手段とを有し、前記補正エンジン目標回転数演算手段が演算した補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令しているので、前記発電電動機によってエンジン目標回転数が達成された時点で、エンジントルクがポンプトルクに達していない場合には、エンジン目標回転数となっている現在の回転数より大きな前記補正エンジン目標回転数がエンジンコントローラへ指令される。
これによりエンジンコンローラは燃料噴射量を増やしエンジントルクも増えていき、エンジントルクがメインポンプ吸収トルクに等しくなる。またポンプは可変容量型であり、あらかじめエンジンの燃料消費率を勘案して設定されたエンジン回転数毎のトルクがポンプ制御バルブへ指令されている。
以上より、エンジン回転数の変動は発電電動機のアシストモーター作用または回生(発電)作用により、十分な変動スピードを確保でき、良好な操作性を得られると同時に、エンジンへの適切な目標回転数指令により、燃費低減と低騒音化を実現できる。
本発明の第1の実施の形態であるショベルの概略構成を示す模式図である。 ショベル1の駆動系を概略的に示すブロック図である。 コントローラによるエンジン回転数制御の基本的な制御を示す模式図である。 図3に示した第一のエンジン目標回転数演算部71の処理フローを示す図である。 図3に示した第二のエンジン目標回転数演算部72の処理内容例を示す図である。 図3に示した第二のエンジン目標回転数演算部72の処理内容例を示す図である。 本制御(制御例1)によりエンジン回転数がエンジン目標回転数近傍になったとき、現在のメインポンプ吸収トルクが現在のエンジントルクを上回る場合の状態を示す図である。 本制御(制御例1)によりエンジン回転数がエンジン目標回転数近傍になったとき、現在のメインポンプ吸収トルクが現在のエンジントルクを下回る場合の状態を示す図である 制御例2の制御を示すフローチャートである。 演算されたトルクと実際のトルクを示した図である。 蓄電器の電圧、またはSOC(state of charge)充電状態に対する3区分(Aゾーン、Bゾーン、Cゾーン)を示す図である。 Aゾーン、Bゾーン、Cゾーンに対する制御の全体を示すフローチャートである。 Aゾーン関連の図12のサブフローチャートである。 Bゾーン関連の図12のサブフローチャートである。 Cゾーン関連の図12のサブフローチャートである。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態であるショベルの概略構成を示す模式図である。図1において、ショベル1は、下部走行体2と、上部旋回体3と、掘削アタッチメント4とから構成されている。
下部走行体2は、左右のクローラを回転駆動する左右の走行用モータ(図示せず)を有している。
上部旋回体3は、旋回フレーム、キャビンなどから成っている。旋回フレームには、図2に示す、動力源としてのエンジン21と、エンジン21に連結された発電電動機31および油圧ポンプ41と、蓄電器34と、コントロールバルブ41と、上部旋回体3を回転させるための旋回用アクチュエータ(図示せず)と、ショベル全体の制御を行うコントローラ70と、操作レバー60とが設置されている。
掘削アタッチメント4は、ブーム5と、伸縮作動してブーム5を起伏させるブームシリンダ8と、アーム6と、アーム6を回動させるアームシリンダ9と、バケット7と、バケット7を回動させるバケットシリンダ10とを具備している。
次に、ショベル1の駆動系について、図2に基づいて説明する。図2は、ショベル1の駆動系を概略的に示すブロック図である。図2に示すように、発電電動機31および油圧ポンプ41はともにエンジン21の出力軸に取り付けられている。そして、油圧ポンプ41からの圧油がコントロールバルブ44を介してアームシリンダ9およびブームシリンダ8等のアクチュエータ50にそれぞれ供給される。これにより、操作レバーを操作してコントロールバルブ44を制御することにより、アーム6およびブーム5等を任意の速度で所定の位置に移動させることができる。
エンジン21は、ディーゼルエンジンであり、そのトルク制御は、エンジンコントローラ22によって行われる。エンジンコントローラ22は、コントローラ70からの目標回転数の指令を受け、その回転数が得られるように燃料噴射量を増減する。また、エンジンコントローラ22は、エンジン21のエンジン回転数および燃料噴射量から推定されるエンジントルクを含むエンジンデータをコントローラ70に出力する。
発電電動機31は直結またはPTOを介してエンジンとポンプに連結されており、発電作用と電動作用を行う。つまり、発電電動機31は電動機(モータ)として作動し、また発電機としても作動する。発電電動機31は、インバータ、コンバータ等からなる発電電動機コントローラ33によって回転数制御またはトルク制御される。発電電動機コントローラ33は、コントローラ70からの目標回転数またはトルク値の指令を受け、その指令に応じて発電電動機31を制御する。また発電電動機の回転数は回転センサ32によりコントローラ70に入力される。
蓄電器34は、キャパシタや蓄電池などによって構成され、発電電動機31が発電作用
した場合に発電した電力を蓄積する(充電する)。また蓄電器34は、発電電動機31が電動機(モータ)として作動した場合には、蓄積された電力を供給する(放電する)。
また、畜電器34には、畜電器34の電圧を検出する電圧センサ35が設けられている。電圧センサ35で検出される電圧示す信号はコントローラ70に入力される。なお本明細書ではキャパシタや鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の蓄電池も含めて「蓄電器」と称するものとする。
エンジン21と、発電電動機31とに、油圧ポンプ41は連結されており、エンジン出力軸と発電電動機が回転することにより油圧ポンプ41が駆動する。油圧ポンプ41は可変容量型の油圧ポンプであり、斜板の傾転角が変化することで容量q(cc/rev)が変化する。この可変容量の制御は、ポンプ制御バルブ42によって傾転角を制御することにより実行される。
ポンプ制御バルブ42は、油圧ポンプ41の吐出圧Pp(kg/cm2)と油圧ポンプ41の容量q(cc/rev)の積が、コントローラ70の指令する制御電流に対応するポンプ吸収トルクを超えないように、油圧ポンプ41の斜板の傾転角を制御する。この制御は、PC制御と呼ばれている。
油圧ポンプ41から吐出圧Pp、流量Q(cc/min)で吐出された圧油は、コントロールバルブ44を介してアームシリンダ9およびブームシリンダ8等のアクチュエータ50にそれぞれ供給される。ポンプ吐出圧Ppは、油圧センサ45で検出され、油圧検出信号がコントローラ70に入力される。またポンプ傾転角度センサ43で検出された油圧ポンプ41の容量q(cc/rev)信号もコントローラ70に入力される。
操作レバー60はブーム操作、アーム操作、バケット操作、旋回操作、右走行操作、左走行操作を操作する操作レバーである。
操作レバー60が操作されると、操作レバー60の傾動量に応じたパイロット圧が、コントロールバルブ44の対応するパイロットポートに加えられる。コントロールバルブ44は流量方向制御弁であり、加えられたパイロット圧に応じて、操作レバー60の操
作方向に応じた方向にスプールを移動させるとともに、操作レバー60の操作量に応じた開口面積だけ油路が開口するようにスプールを移動させる。
操作レバー60には、操作方向、操作量を検出する操作信号センサ61が設けられている。操作信号センサ61は、操作レバー60の操作方向、操作量を示すレバー信号をコントローラ70に入力する。
つぎに、コントローラ70による制御処理について説明する。これから説明する実施例1の制御処理は基本となる制御例であり、つぎの実施例2は基本に加え、演算したトルクと、実際のトルクの差に対処した制御例であり、実施例3はさらに、蓄電器の蓄電状態を考慮した制御例である。
図3は、コントローラ70によるエンジン回転数制御の基本的な制御を示す模式図である。図4は、図3に示した第一のエンジン目標回転数演算部71の処理フローを示す図である。また、図5、6は図3に示した第二のエンジン目標回転数演算部72の処理内容例を示す図である。また、図7は、本制御によりエンジン回転数がエンジン目標回転数近傍になったとき、現在のメインポンプ吸収トルクが現在のエンジントルクを上回る場合の状態を示す図である。さらに、図8は、本制御によりエンジン回転数がエンジン目標回転数近傍になったとき、現在のメインポンプ吸収トルクが現在のエンジントルクを下回る場合の状態を示す図である。
まず、図3および図4に示すように、第一のエンジン目標回転数演算部71では、ブームレバー信号、アームレバー、バケットレバー信号、旋回レバー信号、右走行信号、左走行信号が入力され、これらの値にもとづいて、対応するエンジン回転数が演算される。
コントローラ70内の記憶装置には、油圧アクチュエータ毎に、操作量とエンジン回転数との関数関係がデータテーブル形式で記憶されている。
複合操作が行われた場合は、第一のエンジン目標回転数演算部71において、アクチュエータ毎のエンジン回転数の内、最大のものを第一のエンジン目標回転数として演算する。
図3に示すように、スロットルダイヤルの信号が入力され、第二のエンジン目標回転数演算部72にて、第二のエンジン目標回転数が演算される。
つぎに、図3に示すように、エンジン目標回転数演算部73には、第一のエンジン目標回転数演算部71が演算した第一のエンジン目標回転数信号と、第二のエンジン目標回転数演算部72が演算した第二のエンジン目標回転数信号が入力される。
エンジン目標回転数演算部73は、第一のエンジン目標回転数演算部71が演算した第一のエンジン目標回転数と、第二のエンジン目標回転数演算部72が演算した第二のエンジン目標回転数をもとにエンジン目標回転数を演算するが、その上限は第二のエンジン目標回転数として演算する。エンジン目標回転数演算部73の二例を図5、6に示す。
図5において、横軸は第一の目標エンジン回転数(Nr)であり、アイドリング等のNmin(エンジンの設定最小回転数)から、フルスロットル等のNmax(エンジンの設定最大回転数)まで変動する。また縦軸は目標エンジン回転数(Nt)であり、アイドリングのNmin(エンジンの設定最小回転数)から、フルスロットルのNmax(エンジンの設定最大回転数)まで変動できる可能性はあるが、第二の目標エンジン回転数(Ns)の拘束を受ける。図5は、第二の目標エンジン回転数(Ns)がNmaxより低い例であり、第一の目標エンジン回転数(Nr)が第二の目標エンジン回転数(Ns)を下回る範囲では、目標エンジン回転数(Nt)は第一の目標エンジン回転数(Nr)と同一である。第一の目標エンジン回転数(Nr)が第二の目標エンジン回転数(Ns)を上回ると、目標エンジン回転数(Nt)は第二の目標エンジン回転数(Ns)のままとなる。
図6における横軸、縦軸は図5と同じである。図6の例は第一の目標エンジン回転数(Nr)がフルスロットル等のNmax(エンジンの設定最大回転数)になった時点で、目標エンジン回転数(Nt)が第二の目標エンジン回転数(Ns)になるものである。その間の目標エンジン回転数(Nt)は図示の如く、第一の目標エンジン回転数(Nr)を減少補正したものである。図6では減少補正後のカーブを、図6に示す如く直線としているが、別の曲線としてもよい。
つぎに、図3に示すように、エンジン目標回転数演算部73で演算されたエンジン目標回転数が、発電電動機コントローラ33への目標回転数信号として入力される。
エンジン目標回転数が、補正なしで、そのまま発電電動機コントローラ33へ入力されるため、発電電動機31の電動機(モータ)作用、または発電機作用(回生)が良好に行われる。このため特許文献2のようにエンジン目標回転数を抑えて補正した場合に比して、エンジンの回転変動が早くなり、急速なレバー操作にもエンジンの回転変動が追従し、良好な操作性を確保できる。
また、エンジン目標回転数演算部73が演算したエンジン目標回転数の上限は第二のエンジン目標回転数であるため、エンジン回転数は、どの操作レバーをフルストローク変位させてもスロットルダイヤルで入力した回転数を超えることはない。従来、市街地の作業等で周囲騒音を抑えたい場合に、エンジンの定回転制御の建設機械では、低いエンジン回転をスロットルダイヤルにより実現させた。
一方、燃費低減等の目的でエンジンの回転数制御を定回転制御から、作業負荷に応じた変動回転制御とする制御装置が特許文献1、2に示されているが、この特許文献1,2の形態ではエンジン回転を低く抑えるには、操作レバーを途中までの変位に止めて調整しなくてはならず、操作が難しい。これに比して、本発明の第1の実施の形態では従来の定回転制御の建設機械と同等の操作性を得られると同時に、変動回転制御の低騒音、低燃費も得られる。
つぎに、図3に示すように、エンジントルク演算部74には、燃料噴射量等から演算されたトルクに関連した信号が、エンジンコントローラ22から入力される。エンジントルク演算部74は、この信号をもとに現在のエンジントルクを演算し、演算した現在のエンジントルク信号を、補正エンジン目標回転数演算部76に入力する。
また、メインポンプ吸収トルク演算部75には、油圧センサ45からのポンプ圧力信号が入力され、この値にもとづいて、対応する現在のメインポンプ吸収トルクが演算される。
コントローラ70内の記憶装置には、コントローラ70の指令する制御電流における、ポンプ圧力とメインポンプ吸収トルクとの関数関係がデータテーブル形式で記憶されている。
なお、コントローラ70が、ポンプ制御バルブ42へ指令する制御電流に対応するポンプトルクは、あらかじめエンジンの燃料消費率を勘案して設定されたエンジン回転数毎のトルクに合致したポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)であり、後述の説明に使われる図8におけるPのカーブ上のトルクである。ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)はポンプの上限目標であり、実作業ではこれを下回った現在のポンプ吸収トルクでの作業が起こる。
また、メインポンプ吸収トルク演算部75は、油圧センサ45からのポンプ圧力信号だけでなく、ポンプ傾転角度センサ43で検出された油圧ポンプ41の容量q(cc/rev)信号をも受けて、現在のメインポンプ吸収トルクを演算してもよい。センサが増えてコスト的には不利になるが、メインポンプ吸収トルクの演算値の精度は上がる。
つぎに、図3に示すように、補正エンジン目標回転数演算部76は、エンジントルク演算部74が演算した現在のエンジントルク信号と、メインポンプ吸収トルク演算部75が演算した現在のメインポンプ吸収トルク信号と、エンジンコントーラ22からの現在のエンジン回転数信号とを受けて、補正エンジン目標回転数を演算する。
補正エンジン目標回転数演算部76の演算は、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)
から現在のエンジントルク(Te)を除算した値に変換係数K1を乗算した値(Nes)を算出する。この値(Nes)は、エンジン回転数に変換された値である。さらに、この値(Nes)を現在のエンジン回転数(Ne)に加算して補正エンジン目標回転数(Net)とする。つまり下記(1)、(2)式に従って演算される。
Nes=K1*(Tp―Te) …(1)
Net=Ne+Nes …(2)
つぎに、図3に示すように、補正エンジン目標回転数演算部76で演算された補正エンジン目標回転数が、エンジンコントローラ22への目標回転数信号として入力される。
エンジン回転数変動のための、加速トルク、減速トルクは主として発電電動機から出力される。このため、エンジン目標回転数が達成された時点で、エンジントルクがポンプトルクに達していない場合が起こるが、補正された補正エンジン目標回転数が、エンジンコントローラ22へ入力されるため、現在の回転数より大きな補正エンジン目標回転数によりエンジンコンローラは燃料噴射量を増やしエンジントルクも増えていき、エンジントルクがメインポンプ吸収トルクに等しくなる。
前述は主として加速時であるが、減速時は逆も起こり、これを図7、図8に示す。なお、
図7は、本制御によりエンジン回転数がエンジン目標回転数近傍になったとき、現在のメインポンプ吸収トルクが現在のエンジントルクを上回る場合の状態を示す図である。さらに、図8は、本制御によりエンジン回転数がエンジン目標回転数近傍になったとき、現在のメインポンプ吸収トルクが現在のエンジントルクを下回る場合の状態を示す図である。
図7に示す如く、T0で示す状態から急操作により、現在のエンジン回転数が、エンジン目標回転数に達した時点で、現在のエンジントルクが現在のメインポンプ吸収トルクを下回っている。発電電動機は、エンジン目標回転数は達成できているので、加速トルクは不要であるが、目標回転数を維持するために、現在のメインポンプ吸収トルクから現在のエンジントルクを減算したトルクが必要とされる。
図7に示す如く、現在のメインポンプ吸収トルクから現在のエンジントルクを減算したトルクに応じて補正された、補正エンジン目標回転数(Net)はエンジン目標回転数より大きな値である。
特許文献2の形態では、エンジン目標回転数信号がそのままエンジンコントローラに入力されているので、エンジン回転数が目標値に達すると燃料噴射量を増加させなくなり、図7の状態のままとなる。これに比して、本発明の第1の実施の形態では、エンジン目標回転数より高い、補正エンジン目標回転数信号が、エンジンコントローラ22に入力されるので、燃料噴射量は増加される。
これにより、現在のエンジントルクは現在のメインポンプ吸収トルクに合致し、良好な燃費を得られる。
図8に示す如く、T0で示す状態から急操作により、現在のエンジン回転数が、エンジン目標回転数に達した時点で、現在のエンジントルクが現在のメインポンプ吸収トルクを上回っている。発電電動機は、エンジン目標回転数は達成できているので、減速トルクは不要であるが、目標回転数を維持するために、現在のエンジントルクから現在のメインポンプ吸収トルクを減算した回生トルク(発電)が必要とされる。
図8に示す如く、現在のメインポンプ吸収トルクから現在のエンジントルクを減算したトルクに応じて補正された、補正エンジン目標回転数(Net)はエンジン目標回転数より小さな値である。
特許文献2の形態では、エンジン目標回転数信号がそのままエンジンコントローラに入力されているので、エンジン回転数が目標値に達すると燃料噴射量を減少させなくなり、図8の状態のままとなる。これに比して、本発明の第1の実施の形態では、エンジン目標回転数より低い、補正エンジン目標回転数信号が、エンジンコントローラ22に入力されるので、燃料噴射量は減少させられる。
これにより、現在のエンジントルクは現在のメインポンプ吸収トルクに合致し、良好な燃費を得られる。
本発明の実施例1の形態では、現在のメインポンプ吸収トルクと、現在のエンジントルクはどちらも演算された値である。ところが実際には燃料の違い、ポンプ性能(効率等)の違い、操作の違い、作業地の違い等により、演算された値と実際の値に差が発生し、現在のエンジントルクと現在のメインポンプ吸収トルクが合致しないことが起こり得る。
実施例2は、前述の不具合を改善するために、基本に加え、演算したトルクと、実際のトルクの差に対処した制御例であり、図9は、この制御を示すフローチャートである。図10は、演算されたトルクと実際のトルクを示した図である。
まず、図9のS3ステップに示すように、エンジン目標回転数演算部73で演算されたエンジン目標回転数(Nt)と、発電電動機センサ32からの現在のエンジン回転数(Ng)とを比較する。
エンジン目標回転数(Nt)と、現在のエンジン回転数(Ng)との偏差が、第一のしきい値(δN)を下回る場合は次のS4ステップに進む。下回らない場合はS6ステップに進み、図3に示した基本の制御を実行する。
つぎに、図9のS4ステップに示すように、エンジントルク演算部74で演算された現在のエンジントルク(Te)と、メインポンプ吸収トルク演算部75で演算された現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)とを比較する。
現在のエンジントルク(Te)と、現在のメインポンプ吸収トルクと(Tp)の偏差が、第二のしきい値(δT)を下回る場合は次のS5ステップに進む。下回らない場合はS6ステップに進み、図3に示した基本の制御を実行する。
図9のS5ステップでは次の処理を実行する。発電電動機コントローラ33への指令をトルク制御に切り替え、そのトルク値を0指令とする。かつエンジンコントローラ22への指令をエンジン目標回転数(Nt)とする。
図9のS3、S4ステップを経てエンジン目標回転数(Nt)と、現在のエンジン回転数(Ng)との偏差が、第一のしきい値(δN)より小さくなり、必要な発電電動機31の加減速トルクが小さくなって、かつ現在のエンジントルク(Te)と、現在のメインポンプ吸収トルクと(Tp)の偏差が、第二のしきい値(δT)を下回る場合に、発電電動機コントローラ33への指令を、トルク制御に切り替え、そのトルク値を0指令とする。これにより、発電電動機の実際のアシストトルクが0となり、実際のメインポンプ吸収トルクと実際のエンジントルクとのトルク差により、エンジン回転数は変動する。
ところが、エンジンコントローラ22への指令がエンジン目標回転数(Nt)となっているため、エンジン目標回転数に合わせるべく燃料噴射量を増減させて、実際のエンジントルクを実際のメインポンプ吸収トルクに合致させられる。この状況を図10に示す。
図10は現在のエンジン回転数(Ne)がδN内にあり、現在のメインポンプ吸収トルクと(Tp)と現在のエンジントルク(Te)が一致した状態で、図9のS5ステップの実行前の場合を示している。図10の如く、実際のメインポンプ吸収トルクと、実際のエンジントルクは異なり、図10の例では実際の発電電動機トルクはモータ作用によりアシストしている。
ここで図9のS5ステップに入ると、実際の発電電動機トルクは0となり、エンジン回転数が下がりはじめる。ところがS5において、エンジンコントローラ22への指令がエンジン目標回転数(Nt)となるため、エンジン回転数が、エンジン目標回転数(Nt)を下回ると燃料噴射を増加させる。このエンジンコントローラ22の制御により、エンジンの回転数は、エンジン目標回転数(Nt)に制御され、エンジントルクは、実際のメインポンプ吸収トルクに合致するように制御される。
操作によるエンジン変動制御は、基本的には実施例1によるが、演算したトルクと、実際のトルクの差に対処した実施例2を加えることにより、さらに燃費低減が可能となる。
実施例3は、さらに、蓄電器の蓄電状態を考慮した制御例である。図11は蓄電器の電圧、またはSOC(state of charge)充電状態に対する3区分(Aゾーン、Bゾーン、Cゾーン)を示し、図12はAゾーン、Bゾーン、Cゾーンに対する制御の全体を示すフローチャートである。また図13は、Aゾーン関連の図12のサブフローチャートである。
つぎに図14は、Bゾーン関連の図12のサブフローチャートである。さらに図15は、Cゾーン関連の図12のサブフローチャートである。
蓄電器は、充電状態によって、蓄電器の寿命、効率等が大きく変化する。これらを考慮して、まず通常に使用する適正範囲を設定するが、図11では充電状態BS2から、BS3の範囲を適正使用設定範囲として、Bゾーンとする。また限界使用範囲をBS1からBS4に設定し、この範囲を限界使用設定範囲とする。
図11において、このBゾーンを越えたものの内、過充電側に超えたBS3から、BS4の範囲をAゾーンとする。また充電不足側に超えたBS1からBS2の範囲をCゾーンとする。
図12のS13ステップにおいて、現在のエンジン回転数に応じて、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)を演算する。このポンプ・エンジン目標トルクは、あらかじめエンジンの燃料消費率を勘案して設定された、望ましい使用エンジン出力トルクに合致した、ポンプの目標設定トルクである。コントローラ70内の記憶装置には、エンジン回転数と、ポンプ・エンジン目標トルクとの関数関係がデータテーブル形式で記憶されている。先の図8において、Pのカーブで示しているものである。
図12のS14ステップにおいて、畜電器34の電圧を検出する電圧センサ35で検出される電圧信号により、蓄電器34の充電状態が、Aゾーンか、Bゾーンか、Cゾーンかを判定する。
図12のS14ステップにおいて、Aゾーンと判定された場合は、図12のS15ステップに進む。このS15ステップの詳細内容を、図13のサブフローチャートに示す。
図13のS21ステップにおいて、ポンプ吸収トルク修正係数(K2p)を演算する。このポンプ吸収トルク修正係数(K2p)は、A、Bゾーン境界のBS3で1近傍の値を取り、BS4に向かうに従って小さくなる。
コントローラ70内の記憶装置には、充電状態と、ポンプ吸収トルク修正係数(K2p)との関数関係がデータテーブル形式で記憶されている。
つぎに、図13のS22ステップにおいて、第二補正エンジン目標回転数を演算する。
第二補正エンジン目標回転数演算部の演算は、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)
にポンプ吸収トルク修正係数(K2p)を乗算した値から現在のエンジントルク(Te)を除算した値に変換係数K2を乗算した値(Nes2)を算出する。この値(Nes2)は、エンジン回転数に変換された値である。さらに、この値(Nes2)を現在のエンジン回転数(Ne)に加算して補正エンジン目標回転数(Net2)とする。つまり下記(3)、(4)式に従って演算される。
Nes2=K2*(K2p*Tp―Te) …(3)
Net2=Ne+Nes2 …(4)
図13のS23ステップでは次の処理を実行する。発電電動機コントローラ33への指令を、エンジン目標回転数(Nt)とし、かつ、エンジンコントローラ22への指令を、第二補正エンジン目標回転数(Net2)とする。
これにより、現在のエンジントルク(Te)は、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)
より、ポンプ吸収トルク修正係数(K2p)を乗算した低い値に制御される。一方、発電電動機コントローラ33への指令はエンジン目標回転数(Nt)であるため、発電電動機31は、トルク差を補うために、モータ作用(放電)を続ける。過充電になる程、ポンプ吸収トルク修正係数(K2p)は小さくなり、逆にトルク差が大きくなり、放電も大きくなることから過充電を解消させる。
つぎに、図12のS14ステップにおいて、Bゾーンと判定された場合は、図12のS17ステップに進む。このS17ステップにおいて、エンジン目標回転数演算部73で演算されたエンジン目標回転数(Nt)と、発電電動機センサ32からの現在のエンジン回転数(Ng)とを比較する。
エンジン目標回転数(Nt)と、現在のエンジン回転数(Ng)との偏差が、第一のしきい値(δN)を下回る場合は次のS18ステップに進む。下回らない場合はS22ステップに進み、図3に示した基本の制御を実行する。
図12のS18ステップにおいて、現在のエンジン回転数に応じて演算されたポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)と、現在のポンプ吸収トルク(Tp)との偏差が、ある程度余裕のある第三のしきい値(TST)を上回る場合は、S19ステップに進む。このS19ステップの詳細内容を、図14のサブフローチャートに示す。また、上回らない場合はS20ステップに進む。
図14のS31ステップにおいて、ポンプ吸収トルク修正係数(K3p)を演算する。このポンプ吸収トルク修正係数(K3p)は、A、Bゾーン境界のBS3で1近傍の値を取り、BS2に向かうに従って大きくなる。
コントローラ70内の記憶装置には、充電状態と、ポンプ吸収トルク修正係数(K3p)との関数関係がデータテーブル形式で記憶されている。
つぎに、図14のS32ステップにおいて、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)
にポンプ吸収トルク修正係数(K3p)を乗算した値が、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)より小さいかを判定し、小さければS33ステップに進み、S33ステップで第三補正エンジン目標回転数を演算する。小さくなければS34ステップに進み、S34ステップで、S33ステップとは異なる演算方法で、第三補正エンジン目標回転数を演算する。
図14のS33ステップにおいて、第三補正エンジン目標回転数を演算する。第三補正エンジン目標回転数演算部の演算は、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)にポンプ吸収トルク修正係数(K3p)を乗算した値から現在のエンジントルク(Te)を除算した値に変換係数K3を乗算した値(Nes3)を算出する。この値(Nes3)は、エンジン回転数に変換された値である。さらに、この値(Nes3)を現在のエンジン回転数(Ne)に加算して補正エンジン目標回転数(Net3)とする。つまり下記(5)、(6)式に従って演算される。
Nes3=K3*(K3p*Tp―Te) …(5)
Net3=Ne+Nes3 …(6)
図14のS34ステップにおいては、別の演算方法で第三補正エンジン目標回転数を演算する。第三補正エンジン目標回転数演算部の演算は、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)から現在のエンジントルク(Te)を除算した値に変換係数K3を乗算した値(Nes3)を算出する。この値(Nes3)は、エンジン回転数に変換された値である。さらに、この値(Nes3)を現在のエンジン回転数(Ne)に加算して補正エンジン目標回転数(Net3)とする。つまり下記(7)、(8)式に従って演算される。
Nes3=K3*(Tpe―Te) …(7)
Net3=Ne+Nes3 …(8)
つぎに、図14のS35ステップでは、S33ステップ、またはS34ステップで演算された第三補正エンジン目標回転数信号を受けて、次の処理を実行する。発電電動機コントローラ33への指令を、エンジン目標回転数(Nt)とし、かつ、エンジンコントローラ22への指令を、第三補正エンジン目標回転数(Net3)とする。
これにより、エンジン目標回転数(Nt)と、現在のエンジン回転数(Ng)との偏差が、第一のしきい値(δN)より小さくなって、必要な発電電動機31の加減速トルクが小さくなり、かつ、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)が、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)を、第三のしきい値(TST)分だけ上回り、エンジンにある程度余裕のある場合には、発電電動機31は、図14のサブフローチャートに示す如く、発電作用を実行し充電する。
図14のS35ステップに示す如く、エンジンコントローラ22への指令を、第三補正エンジン目標回転数(Net3)とするため、現在のエンジントルク(Te)は、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)より、ポンプ吸収トルク修正係数(K3p)を乗算した、高い値に制御される。この高い値の上限はS34ステップによりポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)となる。一方、発電電動機コントローラ33への指令はエンジン目標回転数(Nt)であるため、発電電動機31は、トルク差を補うために、発電作用(充電)を続ける。充電状態が低くなる程、ポンプ吸収トルク修正係数(K3p)は大きくなる。これより、現在のエンジントルク(Te)と現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)とのトルク差も大きくなり、充電も大きくなることから、適正な充電状態を維持できる。
図12のBゾーンにおいて、S20ステップ以降は、制御例2にある、図9のS5ステップ以降と全く同じ処理を実行する。
図12のS14ステップにおいて、Cゾーンと判定された場合は、図12のS16ステップに進む。このS16ステップの詳細内容を、図15のサブフローチャートに示す。
図15のS41ステップにおいて、ポンプ・エンジン目標トルク修正係数(K4p)を演算する。このポンプ吸収トルク修正係数(K4p)は、B、Cゾーン境界のBS2で1近傍の値を取り、BS1に向かうに従って小さくなる。コントローラ70内の記憶装置には、充電状態と、ポンプ吸収トルク修正係数(K4p)との関数関係がデータテーブル形式で記憶されている。
つぎに、図15のS42ステップにおいて、ポンプ吸収トルク修正係数(K4p)をポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)に乗算する。ポンプ制御バルブ42への、ポンプ目標トルク指令を、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)から切り替えて、先に乗算した値(K4p*Tpe)とする
つぎに、図15のS43ステップにおいて、第四補正エンジン目標回転数を演算する。
第四補正エンジン目標回転数演算部の演算は、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)
から現在のエンジントルク(Te)を除算した値に変換係数K4を乗算した値(Nes4)を算出する。この値(Nes4)は、エンジン回転数に変換された値である。さらに、この値(Nes4)を現在のエンジン回転数(Ne)に加算して補正エンジン目標回転数(Net4)とする。つまり下記(9)、(10)式に従って演算される。
Nes4=K4*(Tpe―Te) …(9)
Net4=Ne+Nes4 …(10)
図15のS44ステップでは次の処理を実行する。発電電動機コントローラ33への指令を、エンジン目標回転数(Nt)とし、かつ、エンジンコントローラ22への指令を、第四補正エンジン目標回転数(Net4)とする。
これにより、ポンプ制御バルブ42への、ポンプ目標トルク指令が、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)から、ポンプ吸収トルク修正係数(K4p)を乗算した値(K4p*Tpe)に替わり、現在のメインポンプ吸収トルク(Tp)は、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)より、低い値に制御される。ところが、現在のエンジントルク(Te)は、ポンプ・エンジン目標トルク(Tpe)となるように制御される。
また、発電電動機コントローラ33への指令はエンジン目標回転数(Nt)であるため、発電電動機31は、トルク差を補うために、発電作用(充電)を続ける。充電不足になる程、ポンプ吸収トルク修正係数(K4p)は小さくなり、逆にトルク差が大きくなる。充電不足になるほど、発電量も大きくなることから充電不足を解消させる。
1 ショベル
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 掘削アタッチメント
5 ブーム
6 アーム
7 バケット
8 ブームシリンダ
9 アームシリンダ
10 バケットシリンダ
21 エンジン
22 エンジンコントローラ
31 発電電動機
32 回転センサ
33 発電電動機コントローラ
34 蓄電器
35 電圧センサ
41 ポンプ
42 ポンプ制御バルブ
43 ポンプ傾転角度センサ
44 コントロールバルブ
45 油圧センサ
50 アクチュエータ
60 操作レバー
61 操作信号センサ
62 スロットルダイヤル
70 コントローラ
71 第一のエンジン目標回転数演算部
72 第二のエンジン目標回転数演算部
73 エンジン目標回転数演算部
74 エンジントルク演算部
75 メインポンプ吸収トルク演算部
76 補正エンジン目標回転数演算部






























Claims (9)

  1. エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、前記発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、前記油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、各アクチュエータを操作する操作手段とを備えた建設機械のエンジン回転数制御装置において、
    前記エンジンのエンジン目標回転数を演算するエンジン目標回転数演算手段と、吐出圧力から現在のメインポンプ吸収トルクを演算するメインポンプ吸収トルク演算手段と、エンジンコントローラからの情報により現在のエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクと前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクとを比較演算し、この比較演算結果をもとに、現在のエンジン回転数を補正する補正エンジン目標回転数演算手段とを有し、
    前記エンジン目標回転数演算手段が演算したエンジン目標回転数を前記発電電動機の目標回転数として発電電動機コントトローラへ指令し、前記補正エンジン目標回転数演算手段が演算した補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする建設機械のエンジン回転数制御装置。
  2. 前記エンジン目標回転数演算手段は、前記操作手段の操作量に応じて、エンジン目標回転数を演算する第一のエンジン目標回転数演算手段と、スロットル指令により演算される第二のエンジン目標回転数演算手段と、前記第一のエンジン目標回転数演算手段が演算した第一のエンジン目標回転数と第二のエンジン目標回転数演算手段が演算した第二のエンジン目標回転数とからエンジン目標回転数を演算し、エンジン目標回転数の上限を第二のエンジン目標回転数とすることを特徴とする請求項1に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  3. 前記補正エンジン目標回転数演算手段は、前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクが、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクを下回る場合に、前記現在のメインポンプ吸収トルクから前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を前記補正エンジン目標回転数として演算することを特徴とする請求項2に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  4. 前記補正エンジン目標回転数演算手段は、前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクが、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクを上回る場合に、前記現在のエンジントルクから前記現在のメインポンプ吸収トルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数から減算し、この減算した値を前記補正エンジン目標回転数として演算することを特徴とする請求項3に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  5. 前記エンジン目標回転数と、発電電動機センサからの現在のエンジン回転数との偏差が、第一のしきい値を下回り、かつ前記エンジントルク演算手段が演算した現在のエンジントルクと、前記メインポンプ吸収トルク演算手段が演算した現在のメインポンプ吸収トルクとの偏差が、第二のしきい値を下回る場合に、
    発電電動機コントトローラへの指令を、トルク制御に切り替え、そのトルク値を0指令とし、前記エンジン目標回転数演算手段が演算したエンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする請求項4に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  6. 前記蓄電器の充電状態が、あらかじめ設定された適正使用設定範囲を過充電の方向に超え場合、
    前記現在のメインポンプ吸収トルクを減少補正したトルクから、前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を第二補正エンジン目標回転数として演算する第二補正エンジン目標回転数演算手段を有し、
    前記第二補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする請求項4または5に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  7. 前記蓄電器の充電状態が、前記適正使用設定範囲にある場合、前記エンジン目標回転数と、前記発電電動機センサからの現在のエンジン回転数との偏差が、前記第一のしきい値を下回り、かつ現在のエンジン回転数に応じて演算されたポンプ・エンジン目標トルクと、前記現在のメインポンプ吸収トルクとの偏差が第三のしきい値を上回る場合に、
    前記現在のメインポンプ吸収トルクを増大補正したトルクから、前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を第三補正エンジン目標回転数として演算する第三補正エンジン目標回転数演算手段を有し
    前記第三補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする請求項4〜6いずれかに記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  8. 前記蓄電器の充電状態が、あらかじめ設定された適正使用設定範囲を充電不足の方向に超えた場合、
    ポンプ制御バルブへの、ポンプ目標トルク指令を、前記ポンプ・エンジン目標トルクから切り替えて、前記ポンプ・エンジン目標トルクを減少補正したトルクとすると同時に、前記ポンプ・エンジン目標トルクから、前記現在のエンジントルクを減算した値に対応する差分エンジン回転数を現在のエンジン回転数に加算し、この加算した値を第四補正エンジン目標回転数として演算する第四補正エンジン目標回転数演算手段を有し、
    前記第四補正エンジン目標回転数を、エンジンコントローラへの目標エンジン回転数としてエンジンコントローラへ指令することを特徴とする請求項7に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
  9. エンジンの出力トルクカーブから、燃費、操作性等を考慮した、通常状態で使用する目標エンジントルクをエンジン回転数毎に設定し、前記回転数毎のエンジントルクに合わせたポンプ目標トルクを前記ポンプ・エンジン目標トルクとして設定し、前記ポンプ・エンジン目標トルクを前記ポンプ制御バルブへ指令することを特徴とする請求項7または8に記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。


















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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102705088A (zh) * 2012-06-26 2012-10-03 上海三一重机有限公司 一种电驱动矿车传动系统控制方法及运用该方法的矿车
CN103423010A (zh) * 2013-08-22 2013-12-04 华南理工大学 一种柴油机节能减排综合控制系统及其控制方法
WO2014104698A1 (ko) * 2012-12-26 2014-07-03 두산인프라코어 주식회사 하이브리드 건설기계의 엔진 제어 장치
JP2015040514A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置及び制御方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102705088A (zh) * 2012-06-26 2012-10-03 上海三一重机有限公司 一种电驱动矿车传动系统控制方法及运用该方法的矿车
WO2014104698A1 (ko) * 2012-12-26 2014-07-03 두산인프라코어 주식회사 하이브리드 건설기계의 엔진 제어 장치
CN104870720A (zh) * 2012-12-26 2015-08-26 斗山英维高株式会社 混合动力工程机械的发动机控制装置
CN104870720B (zh) * 2012-12-26 2017-12-15 斗山英维高株式会社 混合动力工程机械的发动机控制装置
US10239535B2 (en) 2012-12-26 2019-03-26 Doosan Infracore Co., Ltd. Engine control device for hybrid construction machinery
CN103423010A (zh) * 2013-08-22 2013-12-04 华南理工大学 一种柴油机节能减排综合控制系统及其控制方法
JP2015040514A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置及び制御方法

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