JP2011157931A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、設定したエンジンの目標エンジン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に関し、特に、エンジンの燃料消費量の改善を図ったエンジンの制御装置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 of an engine, and more particularly to an engine control device that improves engine fuel consumption.
建設機械では、ポンプ吸収トルクがエンジンの定格トルク以下の場合には、エンジン回転数とエンジン出力トルクとの関係を示すエンジン出力トルク特性ラインにおける高速制御領域でエンジン出力トルクとポンプ吸収トルクとのマッチングが行われている。例えば、燃料ダイヤルでの設定に対応して目標エンジン回転数が設定され、設定された目標エンジン回転数に対応した高速制御領域が定められる。 For construction machinery, when the pump absorption torque is less than the rated torque of the engine, the engine output torque matches the pump absorption torque in the high-speed control area in the engine output torque characteristic line that shows the relationship between the engine speed and the engine output torque. Has been done. For example, the target engine speed is set corresponding to the setting with the fuel dial, and the high speed control region corresponding to the set target engine speed is determined.
あるいは、燃料ダイヤルでの設定に対応して高速制御領域が定められ、定められた高速制御領域に対応してエンジンの目標エンジン回転数が設定される。そして、定められた高速制御領域で、ポンプ吸収トルク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。 Alternatively, a high speed control region is determined corresponding to the setting with the fuel dial, and a target engine speed of the engine is set corresponding to the determined high speed control region. Then, control for matching the pump absorption torque and the engine output torque is performed in the determined high-speed control region.
一般的に多くの作業者は、作業量を上げるため、目標エンジン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、エンジン出力トルク特性ライン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, many workers often set the target engine speed to be the rated engine speed or a speed in the vicinity thereof in order to increase the amount of work. By the way, the region where the fuel consumption of the engine is small, that is, the region where the fuel consumption is good, usually exists in the medium speed rotation speed region and the high torque region on the engine output torque characteristic line. 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エンジン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 the engine in a fuel-efficient region, it is possible to select a plurality of work modes by previously setting the target engine speed value of the engine and the target output torque value of the engine in association with each work mode. A control apparatus 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 is improved. be able to.
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なるように設定しておいたときには、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。 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. In addition, the engine speed when the second work mode is selected is set to be a value that is uniformly reduced with respect to the engine speed when the first work mode is selected. If the second work mode is selected, the following problem occurs.
即ち、建設機械の作業装置(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。 That is, the maximum speed of the construction machine working device (hereinafter referred to as working machine) is lower than that in the case where the first working 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.
このような問題を解決するため、出願人はエンジンの制御装置及びその制御方法(特許文献2)を既に出願している。このエンジン制御装置の発明によって、ポンプ容量及びエンジン出力トルクが低い状態のときには、設定した第1目標エンジン回転数よりも低い回転域側にある第2目標エンジン回転数に基づいて、エンジンの駆動制御を行い、エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプのポンプ容量又は検出したエンジン出力トルクに対応して予め設定した目標エンジン回転数となるように、エンジンの駆動制御を行うことができる。 In order to solve such problems, the applicant has already applied for an engine control device and a control method thereof (Patent Document 2). According to the engine control device of the present invention, when the pump capacity and the engine output torque are low, the engine drive control is performed based on the second target engine speed that is lower than the set first target engine speed. The engine drive control can be performed so that the target engine speed is set in advance corresponding to the pump displacement of the variable displacement hydraulic pump driven by the engine or the detected engine output torque.
特に、上述したエンジン制御装置の発明によって、エンジンの燃費を向上させることができ、作業機が必要とするポンプ吐出量を確保しながらも、エンジン回転数を非常に滑らかに変化させることができる。しかも、エンジン回転音が不連続に変化する違和感を防止することができる、といった効果を奏する。 In particular, the invention of the engine control device described above can improve the fuel consumption of the engine and can change the engine speed very smoothly while ensuring the pump discharge amount required by the work implement. In addition, there is an effect that the uncomfortable feeling that the engine rotation sound changes discontinuously can be prevented.
特許文献2として紹介したエンジン制御装置の発明では、燃料指令ダイヤルなどで指示した第1目標エンジン回転数からエンジンの駆動制御を開始する代わりに、第1目標エンジン回転数よりも低い回転数である第2目標エンジン回転数からエンジンの駆動制御を開始させている。
In the invention of the engine control apparatus introduced as
第2目標エンジン回転数からのエンジンの駆動制御中にポンプ容量が所定のポンプ容量以上になったときには、第2目標エンジン回転数での駆動制御から第1目標エンジン回転数での駆動制御に移行させている。 When the pump capacity becomes greater than or equal to a predetermined pump capacity during engine drive control from the second target engine speed, the drive control at the second target engine speed shifts to drive control at the first target engine speed. I am letting.
ところで、最大ポンプ容量に対するポンプ容量の余裕度は、どの油圧アクチュエータを操作するのか、或いは、どの油圧アクチュエータを複数同時に操作するのかによって異なっている。例えば、掘削作業をバケット単独で行わせるときには、バケットを作動する油圧アクチュエータに供給する圧油流量としてはそれ程多くを必要としない。逆に、バケット操作とアーム操作とを同時に行わせるときには、それぞれの油圧アクチュエータに供給する圧油流量の総量としてはより多くの圧油流量を必要とする。 By the way, the margin of the pump capacity relative to the maximum pump capacity differs depending on which hydraulic actuator is operated or which hydraulic actuators are operated simultaneously. For example, when excavation work is performed by a bucket alone, the flow rate of pressure oil supplied to a hydraulic actuator that operates the bucket does not require as much. Conversely, when the bucket operation and the arm operation are performed simultaneously, a larger amount of pressure oil flow is required as the total amount of pressure oil flow supplied to each hydraulic actuator.
油圧アクチュエータに圧油流量を供給する上で、最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕があるときに、目標エンジン回転数を下げずにエンジンの駆動制御を行うと、目標エンジン回転数を下げた場合に比べて燃料消費量は多くなる。油圧アクチュエータに圧油流量を供給する上で最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕がないときには、ポンプ容量としては直ぐに、第2目標エンジン回転数での駆動制御から第1目標エンジン回転数での駆動制御に移行させるときの判断条件となる所定のポンプ容量以上になってしまう。そのため、エンジンの駆動制御を開始した早い段階から、第2目標エンジン回転数での駆動制御から第1目標エンジン回転数での駆動制御に移行してしまうことになる。 When supplying the hydraulic oil flow rate to the hydraulic actuator, when there is a margin in the pump capacity relative to the maximum pump capacity, if the engine drive control is performed without reducing the target engine speed, the target engine speed is reduced. Compared to the case, the fuel consumption increases. When there is no allowance for the pump capacity with respect to the maximum pump capacity in supplying the hydraulic oil flow rate to the hydraulic actuator, the pump capacity is immediately increased from the drive control at the second target engine speed to the first target engine speed. It becomes more than a predetermined pump capacity which is a determination condition when shifting to drive control. Therefore, from the early stage when engine drive control is started, the drive control at the second target engine speed shifts to drive control at the first target engine speed.
そして、油圧アクチュエータに圧油流量を供給する上で最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕がないときには、第1目標エンジン回転数に近いエンジン回転数でエンジンが動作してしまうことになり、燃費低減を図ることができなくなる。更に、ポンプ容量が僅かに変化しただけでも、目標エンジン回転数としては、第1目標エンジン回転数と第2目標エンジン回転数との間で行き来してしまうことになる。その結果、建設機械は、油圧アクチュエータの動作が不安定になったり、燃料消費量が多くなってしまう。 When there is no margin of pump capacity with respect to the maximum pump capacity in supplying the pressure oil flow rate to the hydraulic actuator, the engine will operate at an engine speed close to the first target engine speed, resulting in fuel efficiency. Reduction cannot be achieved. Furthermore, even if the pump capacity is changed slightly, the target engine speed goes back and forth between the first target engine speed and the second target engine speed. As a result, in the construction machine, the operation of the hydraulic actuator becomes unstable and the amount of fuel consumption increases.
本願発明は、上述した特許文献2の発明を更に改良することを目的としたものであり、操作される油圧アクチュエータの種類、操作される複数の油圧アクチュエータの組合せに応じて、目標エンジン回転数の上限値を設定することができる。そして、油圧アクチュエータの操作に悪影響を与えることなく、油圧アクチュエータの操作において必要とする圧油流量を確保することができ、しかも、より効率的にエンジンの駆動制御を低燃費で行えるエンジンの制御装置の提供を目的としている。
The invention of the present application aims to further improve the invention of
本発明の課題は、エンジンの制御装置に係わる第1発明から第4発明により、好適に達成することができる。
即ち、本願第1発明におけるエンジンの制御装置では、エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ給排する複数の制御弁と、前記複数の制御弁を制御する少なくとも一つの操作レバーと、前記油圧ポンプのポンプ容量を検出する検出手段と、前記エンジンに供給する燃料を制御する燃料噴射装置と、
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目標エンジン回転数を設定し、前記第1目標エンジン回転数に基づいて、前記第1目標エンジン回転数よりも低い回転数である第2目標エンジン回転数を設定する第1設定手段と、前記第2目標エンジン回転数を下限値として、ポンプ容量に対応した目標エンジン回転数を設定する第2設定手段と、
前記第2設定手段から求めた目標エンジン回転数となるように前記燃料噴射装置を制御する制御手段と、を備え、
前記第2設定手段は、ポンプ容量に対応した目標エンジン回転数の上限値として、前記操作レバーにより操作される前記油圧アクチュエータの種類又は前記操作レバーにより操作される前記複数の油圧アクチュエータの組合せに応じて、前記第2目標エンジン回転数以上で前記第1目標エンジン回転数以下の第3目標エンジン回転数を設定す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 suitably achieved by the first to fourth aspects of the engine control apparatus.
That is, in the engine control apparatus according to the first aspect of the present invention, the variable displacement hydraulic pump driven by the engine, the plurality of hydraulic actuators driven by the discharge hydraulic oil from the hydraulic pump, and the hydraulic pump discharged A plurality of control valves for controlling and supplying pressure oil to and from each of the plurality of hydraulic actuators; at least one operation lever for controlling the plurality of control valves; and a detecting means for detecting a pump capacity of the hydraulic pump; A fuel injection device for controlling fuel supplied to the engine;
A command means for selecting and commanding one command value from command values that can be commanded variably, a first target engine speed is set according to the command value commanded by the command means, and the first target engine First setting means for setting a second target engine speed that is lower than the first target engine speed based on the speed, and a pump capacity with the second target engine speed as a lower limit value Second setting means for setting a corresponding target engine speed;
Control means for controlling the fuel injection device so as to achieve the target engine speed determined from the second setting means,
The second setting means, depending on the type of the hydraulic actuator operated by the operation lever or the combination of the plurality of hydraulic actuators operated by the operation lever, as an upper limit value of the target engine speed corresponding to the pump capacity. The most important feature is that a third target engine speed that is greater than or equal to the second target engine speed and less than or equal to the first target engine speed is set.
また、本願第2発明では、前記第3目標エンジン回転数は、前記操作レバーにより操作される前記油圧アクチュエータの種類によって要求される最大要求流量又は前記操作レバーにより操作される前記複数の油圧アクチュエータの組合せによって要求される最大要求流量に応じて、設定されてなることを主要な特徴としている。 In the second invention of the present application, the third target engine speed is the maximum required flow rate required by the type of the hydraulic actuator operated by the operation lever or the plurality of hydraulic actuators operated by the operation lever. The main feature is that it is set according to the maximum required flow rate required by the combination.
更に、本願第3発明では、前記第3目標エンジン回転数は、前記第2目標エンジン回転数と同じ回転数に設定されてなることを主要な特徴としている。
更にまた、本願第4発明では、エンジン出力トルクを検出する検出手段を更に備え、前記第2設定手段は、前記第2目標エンジン回転数を下限値とし前記第3目標エンジン回転数を上限値としたときの、ポンプ容量に対応した目標エンジン回転数と、前記第2目標エンジン回転数を下限値とし前記第1目標エンジン回転数を上限値としたときの、エンジン出力トルクに対応した目標エンジン回転数と、のうちでいずれか高い目標エンジン回転数を設定することを主要な特徴としている。
Further, the third feature of the present invention is characterized in that the third target engine speed is set to the same speed as the second target engine speed.
Furthermore, in the fourth invention of the present application, further comprising detection means for detecting engine output torque, the second setting means sets the second target engine speed as a lower limit value and sets the third target engine speed as an upper limit value. Target engine speed corresponding to the pump capacity and target engine speed corresponding to the engine output torque when the second target engine speed is the lower limit and the first target engine speed is the upper limit. The main feature is to set the target engine speed, whichever is higher.
本発明におけるエンジンの制御装置では、第1目標エンジン回転数よりも低い第2目標エンジン回転数を設定しているので、エンジンを低い回転域側で回転駆動させることができる。しかも、目標エンジン回転数の上限値である第3目標エンジン回転数は、操作される油圧アクチュエータの種類・組合せに応じて設定することができる。 In the engine control apparatus according to the present invention, since the second target engine speed that is lower than the first target engine speed is set, the engine can be driven to rotate at a lower speed range. Moreover, the third target engine speed that is the upper limit value of the target engine speed can be set according to the type and combination of the hydraulic actuators to be operated.
即ち、最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕を生じさせると予測される油圧アクチュエータが操作されたときは、第1目標エンジン回転数より低い回転数である第3目標エンジン回転数を目標エンジン回転数の上限値として用いることによって、燃費低減を図ることができる。更に、ポンプ容量が変動する領域は、目標エンジン回転数が第3目標エンジン回転数で一定となっている領域である。そのため、ポンプ容量の変動に応じてエンジン回転数に変動が生じない。 That is, when a hydraulic actuator that is expected to cause a margin in the pump capacity relative to the maximum pump capacity is operated, the third target engine speed that is lower than the first target engine speed is set to the target engine speed. By using it as the upper limit of the number, fuel consumption can be reduced. Further, the region where the pump displacement fluctuates is a region where the target engine speed is constant at the third target engine speed. Therefore, the engine speed does not vary according to the pump displacement.
また、最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕を生じさせないと予測される油圧アクチュエータが操作されたときは、第1目標エンジン回転数を目標エンジン回転数の上限値として用いることができる。これによって、第1目標エンジン回転数でエンジンの駆動制御を行うことができるので流量不足を生じない。 Further, when a hydraulic actuator that is predicted not to allow a margin in the pump capacity with respect to the maximum pump capacity is operated, the first target engine speed can be used as the upper limit value of the target engine speed. As a result, engine drive control can be performed at the first target engine speed, so that there is no shortage of flow rate.
また、本願第2発明のように構成しておくことによって、常に、操作レバーで操作される油圧アクチュエータが必要とする圧油流量又は操作レバーで操作される複数の油圧アクチュエータが必要とするトータルの圧油流量を、油圧ポンプから吐出させることができる。しかも、このときには、油圧ポンプが必要とするポンプ吸収トルクを確保しておくことができるので、第1目標エンジン回転数を設定した作業者の意図に応じることができ、油圧アクチュエータの操作性に違和感がない。 Further, by configuring as in the second invention of the present application, the total amount of pressure oil flow required by the hydraulic actuator operated by the operation lever or the total amount required by the plurality of hydraulic actuators operated by the operation lever is always obtained. The pressure oil flow rate can be discharged from the hydraulic pump. In addition, since the pump absorption torque required by the hydraulic pump can be secured at this time, it is possible to meet the intention of the operator who sets the first target engine speed, and the operability of the hydraulic actuator is uncomfortable. There is no.
また、本願第3発明のように構成しておくことによって、特に、ポンプ容量に余裕がある場合には、エンジンを低い回転領域で回転駆動させることができるので、燃費を大幅に向上させることができる。 Further, by configuring as in the third invention of the present application, particularly when there is a margin in the pump capacity, the engine can be driven to rotate in a low rotation region, so that fuel efficiency can be greatly improved. it can.
更に、本願第4発明のように構成しておくことによって、エンジン出力トルクが高くなるような状況では、第1目標エンジン回転数を上限値とすることによって、エンジンの最大馬力を利用した作業を行うことができるので、より多くの仕事量を確保できる。 Further, in the situation where the engine output torque becomes high by configuring as in the fourth invention of the present application, the operation using the maximum horsepower of the engine is performed by setting the first target engine speed as the upper limit value. Since it can be performed, more work can be secured.
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は、油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダなどの建設機械に搭載されるエンジンを制御する制御装置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 of the present invention can be suitably applied as a control device for controlling an engine mounted on a construction machine 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。 In addition to the shape and configuration described below, the shape and configuration of the engine control device of the present invention can be adopted as long as the shape and configuration can solve the problems of the present invention. Is. 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 according to an embodiment of the present invention. The
エンジン2の出力軸5には可変容量型油圧ポンプ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
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、ポンプ圧と油圧アクチュエータ10の負荷圧との差圧に応じて制御されるLS弁(ロードセンシング弁)17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を備えており、油圧ポンプ6から吐出された油圧が、油路27a、27bを介して供給されている。LS弁17は、油路27aの油圧(ポンプ吐出圧)とパイロット油路28の油圧(油圧アクチュエータ10の負荷圧)との差圧に応じて作動し、サーボピストン14を制御する構成となっている。
The
サーボピストン14の制御によって、油圧ポンプ6における斜板6aの傾転角が制御される。また、操作レバー11aの操作量に応じて操作レバー装置11から出力されるパイロット圧によって制御弁9が制御されることで、油圧アクチュエータ10に供給する流量が制御されることになる。このポンプ制御装置8は、公知のロードセンシング制御装置によって構成することができる。
By controlling the
油圧ポンプ6から吐出された圧油は、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おり、制御弁9から出力する圧油を油路26a、26bに対して選択的に供給することで、油圧アクチュエータ10を作動させることができる。
The pressure oil discharged from the
尚、油圧アクチュエータとしては、例示した油圧シリンダ型の油圧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、ロータリー型の油圧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と油圧アクチュエータ10との組を2組だけ例示しているが、制御弁9と油圧アクチュエータ10との組は、3組以上で構成うこともできる。また、一つの制御弁で複数の油圧アクチュエータを操作するように構成することもできる。
The hydraulic actuator is not limited to the illustrated hydraulic cylinder type hydraulic actuator, and may be a hydraulic motor, or may be configured as a rotary type hydraulic actuator. Further, only two sets of the
また、操作レバー装置11として、操作レバー11aを作業者からみて前後及び左右の2つの操作方向に操作できるよう構成し、それぞれの操作方向によって、異なる制御弁を切り換えられるように構成することができる。
Further, the
操作レバー装置11で操作される油圧アクチュエータ、即ち、例えば建設機械として油圧ショベルを例に挙げて油圧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、油圧アクチュエータとして用いられることになる。図1ではこれらの各油圧アクチュエータのうちで、例えば、アーム用油圧シリンダと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。
The hydraulic actuator operated by the
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
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から油圧アクチュエータ10のボトム側に供給することができ、油圧アクチュエータ10のピストンを伸長させることができる。このとき、油圧アクチュエータ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
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から油圧アクチュエータ10のヘッド側に供給することができ、油圧アクチュエータ10のピストンを縮小させることができる。このとき、油圧アクチュエータ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。
ここで、油圧アクチュエータ10のヘッド側とは、油圧シリンダのロッド側の油室をいう。また、油圧アクチュエータ10のボトム側とは、油圧シリンダのロッドの反対側の油室をいう。
Similarly, when the
Here, the head side of the
吐出油路25の途中からは、油路27cが分岐しており、油路27cにはアンロード弁15が配設されている。アンロード弁15はタンク22に接続しており、油路27cを遮断する位置と連通する位置とに切換えることができる。油路27cにおける油圧は、アンロード弁15を連通位置に切換える押圧力として作用する。
An
また、油圧アクチュエータ10の負荷圧が作用するパイロット油路28のパイロット圧及びバネの押圧力は、アンロード弁15を遮断位置に切換える押圧力として作用する。そして、アンロード弁15は、パイロット油路28のパイロット圧及びバネの押圧力と、油路27cにおける油圧との差圧によって制御されることになる。
Further, the pilot pressure of the
コントローラ7は、例えば、プログラムメモリやワークメモリとして使用される記憶装置と、プログラムを実行するCPUと、を有するコンピュータにより実現することができる。そして、コントローラ7の記憶装置には、図8に示すTable1〜Table4、図7に示す対応関係、及び図8のような対応関係等が記憶されている。
The
次に、コントローラ7の制御について、図2のブロック図を用いて説明する。図2において、コントローラ7内の高速制御領域選択演算部32には、燃料ダイヤル4の指令値37が入力されるとともに、ポンプトルク演算部31で演算した油圧ポンプ6が必要とするポンプトルクの指令値、油圧ポンプ6の斜板角に対応するポンプ容量、及び操作される油圧アクチュエータの種類・組合せ判別部34からの判別結果が入力される。
Next, the control of the
ポンプトルク演算部31には、ポンプ圧力センサ38で検出した油圧ポンプ6から吐出したポンプ圧力(ポンプ吐出圧)と、油圧ポンプ6の斜板角を指令する斜板角指令値演算部30で演算した油圧ポンプ6の斜板角とが入力される。ポンプトルク演算部31では、入力した油圧ポンプ6の斜板角と油圧ポンプ6のポンプ圧力とから、油圧ポンプ6が必要とするポンプトルクの指令値(エンジン出力トルクの指令値)を演算する。
The pump torque calculation unit 31 calculates the pump pressure (pump discharge pressure) discharged from the
即ち、一般に、油圧ポンプ6のポンプ吐出圧P(ポンプ圧力P)と吐出容量D(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として表すことができる。
この関係式から、斜板角指令演算部30では、エンジン2によって駆動されている油圧ポンプ6の回転数をエンジン回転数として検出し、油圧ポンプ6からの吐出圧であるポンプ圧力をポンプ圧力センサ38によって検出することで、エンジン出力トルク(ポンプトルク)を演算することができる。
That is, generally, the relationship among the pump discharge pressure P (pump pressure P), the discharge capacity D (pump capacity D) and the engine output torque T of the
From this relational expression, the swash plate angle command calculation unit 30 detects the rotational speed of the
ポンプトルク演算部31において演算する油圧ポンプ6が必要とするポンプトルクの指令値(エンジン出力トルクの指令値)は、ポンプ圧力の検出値と斜板角指令演算部30で演算した指令値とを用いて演算する代わりに、ポンプ圧力センサ38の検出値(ポンプ圧力P)と斜板角センサ39の検出値(ポンプ容量D)とを用いて演算することもできる。
ポンプ圧力の検出値と斜板角センサ39の検出値とを用いてポンプトルク演算部31で演算する方法は、図2においては点線矢印を用いて示している。
The pump torque command value (engine output torque command value) required by the
The method of calculating by the pump torque calculating unit 31 using the detected value of the pump pressure and the detected value of the swash
斜板角指令演算部30での演算は、ポンプ圧力センサ38で検出したポンプ圧力Pと、エンジン回転センサ20からの検出値とを用いて演算することができる。斜板角指令演算部30での演算結果は、ポンプトルク演算部31に入力されることになる。即ち、ポンプ圧力Pと油圧ポンプ6の回転数とから、そのときの油圧ポンプ6のポンプ容量Dを演算することができ、ポンプ容量Dに対応したポンプ斜板角を演算することができる。
The calculation in the swash plate angle command calculation unit 30 can be calculated using the pump pressure P detected by the
操作される油圧アクチュエータの種類・組合せ判別部34では、図3に示すように複数の操作レバー装置11が操作されると、操作レバー装置11から出力されたパイロット圧を圧力センサ40で検出した信号が入力され、作業者によってどの操作レバー装置11の操作レバー11aが操作されたのかを判別することができる。即ち、操作レバー11aが単独で操作されている場合には、操作されている操作レバー11aの種類を、また、複数の操作レバー11aが操作されている場合には、どの組合せで操作レバー11aがそれぞれ操作されているのかを、判別することができる。
In the type /
高速制御領域選択演算部32では、エンジン2の駆動制御を行わせる高速制御領域指令値33をエンジン2に指令させる。
尚、ポンプ圧力センサ38は、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構成している。また、斜板角センサ39は、油圧ポンプ6の斜板角を検出するセンサとして構成している。
The high-speed control region selection calculation unit 32 instructs the
The
ポンプトルク演算部31では、図4に示したようなエンジン出力トルクTとエンジン回転数Nとの関係図等を用いて、ポンプトルク演算部31に入力された値を用いてエンジン出力トルク(ポンプトルク)を演算することができる。 The pump torque calculation unit 31 uses the value input to the pump torque calculation unit 31 using the relationship diagram between the engine output torque T and the engine speed N as shown in FIG. Torque) can be calculated.
図4で示すように、その時点における目標エンジン回転数Nn、即ち、目標エンジン回転数Nnに対応して燃料ダイヤル4の指令値37によって設定された高速制御領域Fn上において、エンジン回転センサ20で検出したその時点でのエンジン回転数Nrとの交点から、その時点におけるエンジンの推定トルクTgを求めることができる。
尚、ポンプトルク演算部31では、図示せぬエンジン出力トルク指令値とエンジン回転センサ20で検出したエンジン回転数とから、その時点におけるエンジン出力トルクを演算することもできる。
As shown in FIG. 4, the
The pump torque calculation unit 31 can also calculate the engine output torque at that time from an engine output torque command value (not shown) and the engine speed detected by the
ポンプトルク演算部31では、斜板角センサ39で検出したポンプ容量と、ポンプ圧力センサ38で検出したポンプ吐出圧とから、油圧ポンプ6の出力トルクを演算し、同演算した出力トルクを、その時点でのエンジン出力トルクとして求めることもできる。尚、ポンプトルク演算部31、ポンプ圧力センサ38、斜板角指令値演算部30、エンジン回転数センサ20、及び斜板角センサ39は、これらの組合せによって、油圧ポンプのポンプ容量を検出する検出手段と、エンジン出力トルクを検出する検出手段としての機能を備えることになる。
The pump torque calculation unit 31 calculates the output torque of the
ここで、作業者が指令手段としての燃料ダイヤル4を操作して、可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択すると、選択した指令値に対応した第1目標エンジン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第1目標エンジン回転数に応じて、ポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとをマッチングさせる高速制御領域を設定することができる。
Here, when the operator operates the
即ち、図5で示すように、燃料ダイヤル4の操作に応じて第1目標エンジン回転数である目標エンジン回転数Nb(N´b)が設定されると、第1目標エンジン回転数Nb(N´b)に応じた高速制御領域Fbが選択されることになる。このとき、エンジンの目標エンジン回転数は、回転数Nb(N´b)となる。
That is, as shown in FIG. 5, when the target engine speed Nb (N′b), which is the first target engine speed, is set according to the operation of the
尚、目標エンジン回転数N´bは、目標エンジン回転数を回転数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、目標エンジン回転数N´bとマッチング点Kbとを結んだ線を、高速制御領域Fbとして設定することになる。 The target engine speed N′b matches the engine output torque with the total value of the engine friction torque and the hydraulic system loss torque when there is no load when the target engine speed is controlled to the speed Nb. It will be determined as a point. In actual engine control, a line connecting the target engine speed N′b and the matching point Kb is set as the high-speed control region Fb.
以下では、目標エンジン回転数N´bが目標エンジン回転数Nbよりも高い回転数側にある例を用いて説明を行うが、目標エンジン回転数N´bと目標エンジン回転数Nbとを一致させることも、目標エンジン回転数N´bを目標エンジン回転数Nbよりも低い回転数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、例えば目標エンジン回転数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、上述した説明のとおりである。 In the following, description will be made using an example in which the target engine speed N′b is higher than the target engine speed Nb. However, the target engine speed N′b and the target engine speed Nb are matched. Alternatively, the target engine speed N′b can be brought to a lower speed side than the target engine speed Nb. Further, in the following description, a rotational speed N′c with a dash is described, for example, as a target engine rotational speed Nc (N′c), and the rotational speed N′c with a dash is as described above. It is.
また、作業者が燃料ダイヤル4を操作して、最初に選択した第1目標エンジン回転数Nbより低い新たな第1目標エンジン回転数Ncを設定すると、高速制御領域としては低い回転域側における高速制御領域Fcが設定されることになる。
Further, when the operator operates the
このように、燃料ダイヤル4が設定されることにより、燃料ダイヤル4で選択できる第1目標エンジン回転数に対応して、一つの高速制御領域を設定することができる。即ち、燃料ダイヤル4を選択することによって、例えば、図5で示すように最大馬力点K1を通る高速制御領域Faと、同高速制御領域Faから低い回転域側における複数の高速制御領域Fb、Fc、・・・の中から任意の高速制御領域、あるいは、これらの高速制御領域の中間にある任意の高速制御領域を設定することができる。
Thus, by setting the
図6のエンジン出力トルク特性ライン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。エンジン2の出力(馬力)が最大になるところは、最大トルク線R上の最大馬力点K1である。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。最大トルク線R上のK4は、エンジン2のトルクが最大である最大トルク点を示している。
The region defined by the maximum torque line R in the engine output torque characteristic line of FIG. 6 shows the performance that the
以下では、燃料ダイヤル4の指令値37に対応してエンジンの最大目標エンジン回転数である第1目標エンジン回転数N1が設定され、第1目標エンジン回転数N1に対応して、最大馬力点K1を通る高速制御領域F1が設定された場合を例に挙げて説明する。
In the following, the first target engine speed N1, which is the maximum target engine speed of the engine, is set corresponding to the command value 37 of the
尚、図1で示した燃料ダイヤル4の指令値37に対応して、エンジン回転数として定格回転数となる第1目標エンジン回転数N1(図5では、定格回転数をNhとして表示しているが、図6では第1目標エンジン回転数N1は定格回転数でもある。)、第1目標エンジン回転数N1に対応した最大馬力点K1を通る高速制御領域F1が、設定された場合についての説明を以下で行うが、本発明は最大馬力点K1を通る高速制御領域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目標エンジン回転数に対応した高速制御領域として、図5における複数の高速制御領域Fb、Fc、・・・の中から、あるいは、複数の高速制御領域Fb、Fc、・・・の中間における任意の高速制御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領域に対して本発明を好適に適用することができる。
Incidentally, in response to the command value 37 of the
図6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いる。本願発明では、作業者が燃料ダイヤル4での指令値に対応して設定した第1目標エンジン回転数N1に応じて、高速制御領域F1を設定することができる。そして、第1目標エンジン回転数N1よりも低い回転数である第2目標エンジン回転数N2を設定し、第2目標エンジン回転数N2に応じた高速制御領域F2に基づいて、エンジンの駆動制御を開始させている。
FIG. 6 shows a state where the engine output torque increases. In the present invention, the high-speed control region F1 can be set in accordance with the first target engine speed N1 set by the operator corresponding to the command value at the
尚、図2で示した高速制御領域選択演算部32は、燃料ダイヤル4の指令値37で設定した第1目標エンジン回転数N1から第2目標エンジン回転数N2を設定する第1設定手段としての機能を備えている。
The high speed control region selection calculating unit 32 shown in FIG. 2 serves as a first setting means for setting the second target engine speed N2 from the first target engine speed N1 set by the command value 37 of the
そして、高速制御領域F2に基づいたエンジンの駆動制御を行っているときに、油圧ポンプ6のポンプ容量が、予め設定した所定の第1ポンプ容量D1(図7参照、図6では、第1ポンプ容量D1の位置を第1設定位置Bとして示している。)以上となったときは、高速制御領域F2と高速制御領域F3との間において、ポンプ容量Dnに対応した目標エンジン回転数Nnを常に求めていくようなエンジンの駆動制御を行う構成となっている。
When engine drive control is performed based on the high-speed control region F2, the pump capacity of the
高速制御領域F3は、第3目標エンジン回転数N3に応じた高速制御領域として設定することができる。第3目標エンジン回転数N3は、目標エンジン回転数の上限値として、第1目標エンジン回転数N1以下で第2目標エンジン回転数N2以上に設定することができる。第3目標エンジン回転数N3は、操作レバー11aによって操作される油圧アクチュエータの種類、操作レバー11aによって操作される複数の油圧アクチュエータの組合せによって、設定することができる。
また、第3目標エンジン回転数の上限値としては、操作レバー11aで操作される油圧アクチュエータが必要とする最大要求流量に応じて、設定しておくこともできる。
The high speed control region F3 can be set as a high speed control region according to the third target engine speed N3. The third target engine speed N3 can be set as an upper limit value of the target engine speed that is equal to or lower than the first target engine speed N1 and equal to or higher than the second target engine speed N2. The third target engine speed N3 can be set by the type of hydraulic actuator operated by the
The upper limit value of the third target engine speed can also be set according to the maximum required flow rate required by the hydraulic actuator operated by the
以下では、第1目標エンジン回転数N1を設定したときに、第1目標エンジン回転数N1よりも低い回転数である第2目標エンジン回転数N2をどのようにして設定するのか、及び目標エンジン回転数の上限値である第3目標エンジン回転数N3をどのようにして設定するのかについて、説明する。 In the following, when the first target engine speed N1 is set, how to set the second target engine speed N2 that is lower than the first target engine speed N1, and the target engine speed How to set the third target engine speed N3 that is the upper limit of the number will be described.
操作される油圧アクチュエータの種類又は操作される複数の油圧アクチュエータの組合せに対応させて、目標エンジン回転数の上限値として第3目標エンジン回転数N3を設定するとき、例えば、本願発明の制御フローを示す図8のTable2のように設定しておくことができる。 When the third target engine speed N3 is set as the upper limit value of the target engine speed corresponding to the type of hydraulic actuator to be operated or the combination of the plurality of operated hydraulic actuators, for example, the control flow of the present invention is It can be set as shown in Table 2 of FIG.
図8のTable2にも示しているように、例えば、操作レバー11aによって走行操作だけの単独操作が行われる場合には、第3目標エンジン回転数N3を1900rpmとして設定しておくことができる。走行操作とバケット掘削操作との複合操作を行う場合には、第3目標エンジン回転数N3を2500rpmとして設定しておくことができる。
As shown in Table 2 of FIG. 8, for example, when the single operation of only the traveling operation is performed by the
また、Table2には記載していないが、バケット掘削の単独操作を行う場合には、第3目標エンジン回転数N3を1700rpmとして設定しておくこともできる。そして、その他の場合には、第3目標エンジン回転数N3を2500rpmとして設定しておくことができる。
尚、図8のTable2で示した数値、上述した数値は、例示であって建設機械の種類、大きさ等に応じて適宜第3目標エンジン回転数N3を設定しておくことができる。
Although not described in Table 2, the third target engine speed N3 can be set to 1700 rpm when performing a single operation of bucket excavation. In other cases, the third target engine speed N3 can be set to 2500 rpm.
Note that the numerical values shown in Table 2 of FIG. 8 and the above-described numerical values are examples, and the third target engine speed N3 can be appropriately set according to the type and size of the construction machine.
このように、最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕を生じさせると予測される油圧アクチュエータが操作された場合には、ポンプ容量に対する目標エンジン回転数の上限値を低く設定する。即ち、第3目標エンジン回転数N3が第1目標エンジン回転数N1より小さくなるように構成しておくことができる。 As described above, when a hydraulic actuator that is predicted to generate a margin in the pump capacity with respect to the maximum pump capacity is operated, the upper limit value of the target engine speed with respect to the pump capacity is set low. That is, the third target engine speed N3 can be configured to be smaller than the first target engine speed N1.
更に、最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕を生じさせないと予測される油圧アクチュエータが操作された場合には、第3目標エンジン回転数N3を第1目標エンジン回転数に設定することで、油圧アクチュエータに供給するポンプ流量を確保することができる。 Furthermore, when a hydraulic actuator that is predicted not to cause a margin in the pump capacity with respect to the maximum pump capacity is operated, the third target engine speed N3 is set to the first target engine speed to The pump flow rate supplied to the actuator can be ensured.
ここで、第1目標エンジン回転数N1における最大ポンプ流量Q1は、第1目標エンジン回転数N1と最大ポンプ容量Dmaxの積 Q1=N1・Dmax で表すことができる。従って、操作される油圧アクチュエータの種類・組合せによって、最大要求流量がQa(Qa<Qmax)であるとすれば、目標エンジン回転数Nは第1目標エンジン回転数N1より小さい第3目標エンジン回転数 N3=Qa/Dmax までエンジン回転数を低くすることができる。そこで、本実施例では、図7(図8ではTable3)のように目標エンジン回転数Nの上限値は第3目標エンジン回転数N3に制限されている。その結果、油圧ポンプ6のポンプ容量Dが第3ポンプ容量D3以上となったときは、目標エンジン回転数Nは第3目標エンジン回転数N3で一定となっている。
Here, the maximum pump flow rate Q1 at the first target engine speed N1 can be expressed by the product Q1 = N1 · Dmax of the first target engine speed N1 and the maximum pump capacity Dmax. Accordingly, if the maximum required flow rate is Qa (Qa <Qmax) depending on the type and combination of the hydraulic actuators to be operated, the third target engine speed N is smaller than the first target engine speed N1. The engine speed can be lowered to N3 = Qa / Dmax. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7 (Table 3 in FIG. 8), the upper limit value of the target engine speed N is limited to the third target engine speed N3. As a result, when the pump capacity D of the
これにより、第3目標エンジン回転数によるエンジンの駆動制御中にエンジンの回転数が変動するのを防止できるとともに、燃費低減効果を大きくすることができる。 As a result, it is possible to prevent the engine speed from fluctuating during engine drive control at the third target engine speed, and to increase the fuel consumption reduction effect.
更に、第3目標エンジン回転数を第2目標エンジン回転数と同じ回転数にしておくこともできる。このときには、エンジンを低い回転側で駆動させることができるので、燃費低減効果を大きく向上させることができる。
図9を用いて更に説明を続けると、図9において、太線から延びる一点鎖線で示した状態は、第3目標エンジン回転数N3を設けていなかった場合を示している。本願発明のように、最大ポンプ容量に対してポンプ容量に余裕を生じさせると予測される油圧アクチュエータが操作された場合に、目標エンジン回転数Nの上限値として第3目標エンジン回転数N3を設けた場合を、実線の太線によって示している。
Furthermore, the third target engine speed can be set to the same speed as the second target engine speed. At this time, since the engine can be driven on the low rotation side, the fuel consumption reduction effect can be greatly improved.
Further description will be continued with reference to FIG. 9. In FIG. 9, the state indicated by the alternate long and short dash line extending from the thick line indicates the case where the third target engine speed N3 is not provided. As in the present invention, when a hydraulic actuator that is expected to generate a margin in the pump capacity with respect to the maximum pump capacity is operated, the third target engine speed N3 is provided as the upper limit value of the target engine speed N. This case is indicated by a solid thick line.
図9に示すように、太線から延びる一点鎖線で示す状態では、第1目標エンジン回転数N1として2100rpmが設定されており、第2目標エンジン回転数N2として1800rpmが設定された状態を示している。太線から延びる一点鎖線で示している状態では、第3目標エンジン回転数を用いていない制御構成となっている。 As shown in FIG. 9, in the state indicated by the one-dot chain line extending from the thick line, 2100 rpm is set as the first target engine speed N1, and 1800 rpm is set as the second target engine speed N2. . In the state indicated by the alternate long and short dash line extending from the thick line, the control configuration does not use the third target engine speed.
太線から延びる一点鎖線で示す状態を説明すると、ポンプ容量Dが最大ポンプ容量の90%(D1)となるまでは、1800rpmの第2目標エンジン回転数N2でエンジンの駆動制御が行われる。ポンプ容量Dが最大ポンプ容量の90%(D1)以上となると、目標エンジン回転数Nを上昇させながらポンプ容量Dも増大させていく。そして、ポンプ容量Dが最大ポンプ容量の95%(D2)以上となると、エンジンの駆動制御は、2100rpmとした第1目標エンジン回転数N1に基づいて制御が行われる。 Explaining the state indicated by the alternate long and short dash line extending from the bold line, engine drive control is performed at the second target engine speed N2 of 1800 rpm until the pump capacity D reaches 90% (D1) of the maximum pump capacity. When the pump capacity D becomes 90% (D1) or more of the maximum pump capacity, the pump capacity D is increased while the target engine speed N is increased. When the pump capacity D becomes 95% (D2) or more of the maximum pump capacity, engine drive control is performed based on the first target engine speed N1 of 2100 rpm.
太線の実線で示す状態では、第1目標エンジン回転数N1として2100rpmが設定され、第2目標エンジン回転数N2として1800rpmが設定され、第3目標エンジン回転数N3として1900rpmが設定された状態を示している。そして、ポンプ容量Dが最大ポンプ容量の90%(D1)となるまでは、1800rpmの第2目標エンジン回転数N2でエンジンの駆動制御が行われる。ポンプ容量Dが最大ポンプ容量の90%(D1)以上となると、目標エンジン回転数Nを上昇させながらポンプ容量Dも増大させていく。そして、ポンプ容量Dが最大ポンプ容量の約92%(D3)以上となると、エンジンの駆動制御は、1900rpmとした第3目標エンジン回転数N3に基づいて制御が行われる。 In the state indicated by the bold solid line, 2100 rpm is set as the first target engine speed N1, 1800 rpm is set as the second target engine speed N2, and 1900 rpm is set as the third target engine speed N3. ing. Until the pump capacity D reaches 90% (D1) of the maximum pump capacity, engine drive control is performed at the second target engine speed N2 of 1800 rpm. When the pump capacity D becomes 90% (D1) or more of the maximum pump capacity, the pump capacity D is increased while the target engine speed N is increased. When the pump capacity D becomes about 92% (D3) or more of the maximum pump capacity, the engine drive control is performed based on the third target engine speed N3 of 1900 rpm.
即ち、第1目標エンジン回転数N1であって油圧ポンプ6が最大ポンプ容量D2であるときのポンプ流量が、操作される油圧アクチュエータに必要な流量を供給する上で余裕がある場合には、第1目標エンジン回転数N1よりも低い回転数である第3目標エンジン回転数N3を目標エンジン回転数の上限値として設定する。
That is, if the pump flow rate when the first target engine speed N1 and the
最大ポンプ容量に対してポンプ容量Dに余裕を生じさせると予測される油圧アクチュエータが操作された場合には、太線の実線で示すような制御を行わせることができる。即ち、目標エンジン回転数Nは、ポンプ容量Dが最大ポンプ容量のときに油圧アクチュエータに必要なポンプ流量を確保できる範囲内において、更に低い回転数にすることができる。その結果、油圧アクチュエータの操作に悪影響を与えることなく、燃費低減化効果を大きくすることができる。 When a hydraulic actuator that is expected to generate a margin in the pump capacity D with respect to the maximum pump capacity is operated, it is possible to perform control as shown by a thick solid line. That is, the target engine speed N can be set to a lower speed within a range in which a pump flow rate required for the hydraulic actuator can be secured when the pump capacity D is the maximum pump capacity. As a result, the fuel consumption reduction effect can be increased without adversely affecting the operation of the hydraulic actuator.
また、太線の実線で示す状態では、第3目標エンジン回転数N3として、例えば、1900rpmを設定しておけば、油圧アクチュエータの操作に支障を生じさせることがないので、太線の実線から延びた一点鎖線で示すように、第1目標エンジン回転数N1まで、エンジンの回転数を上昇させなくてすむ。 In the state indicated by the bold solid line, for example, if 1900 rpm is set as the third target engine speed N3, there is no problem with the operation of the hydraulic actuator. As indicated by the chain line, it is not necessary to increase the engine speed up to the first target engine speed N1.
第1目標エンジン回転数N1までエンジン回転数を上昇できるようにして、太線の実線から延びた一点鎖線に沿ったエンジンの駆動制御が行われた場合には、太線の実線から延びた一点鎖線上において丸く実線で囲った領域においてもエンジン回転数の制御が行われる。そして、丸く実線で囲った領域においてポンプ容量Dに変動が生じると、ポンプ容量の変動に応じてエンジン回転数も変動してしまうことになる。 When engine drive control is performed along the dashed-dotted line extending from the thick solid line so that the engine speed can be increased to the first target engine speed N1, on the dashed-dotted line extending from the thick solid line The engine speed is also controlled in a region surrounded by a solid line in FIG. When the pump capacity D fluctuates in the area circled by the solid line, the engine speed also fluctuates according to the pump capacity fluctuation.
これに対して、本願発明では、第3目標エンジン回転数N3における太線の実線上において丸く点線で囲った状態でのエンジンの駆動制御を行うことができるので、ポンプ容量Dが変動しても、第3目標エンジン回転数N3は変動しないので、エンジン回転数が変動してしまうのを防止しておくことができる。 On the other hand, in the present invention, since it is possible to perform engine drive control in a state surrounded by a dotted line on the thick solid line at the third target engine speed N3, even if the pump capacity D fluctuates, Since the third target engine speed N3 does not fluctuate, it is possible to prevent the engine speed from fluctuating.
次に、図6を用いて、第2目標エンジン回転数N2における高速制御領域F2に沿って行われるエンジンの駆動制御及び上述した第1ポンプ容量、第3目標エンジン回転数での駆動制御について説明する。
エンジン2の駆動制御として、油圧ポンプ6のポンプ容量Dが予め設定した第1ポンプ容量D1(図7参照、図6では第1設定位置であるB点)になるまでは、高速制御領域F2に沿った制御が行われる。
Next, the engine drive control performed along the high speed control region F2 at the second target engine speed N2 and the above-described first pump capacity and drive control at the third target engine speed will be described with reference to FIG. To do.
As the drive control of the
そして、油圧ポンプ6のポンプ容量Dが、第1ポンプ容量D1以上となったときには、図7に示すように、予め設定してあるポンプ容量Dと目標エンジン回転数Nとの対応関係に基づいて、エンジン2の目標エンジン回転数Nが求められることになる。
When the pump capacity D of the
そして、図7に示すように、エンジン2によって駆動されている油圧ポンプ6のポンプ容量Dが、予め設定した第3ポンプ容量D3(図6では第3設定位置であるC点)以上となったときには、図6に示すように、第3目標エンジン回転数N3における高速制御領域F3に沿ったエンジン2の駆動制御が行われることになる。
Then, as shown in FIG. 7, the pump capacity D of the
次に、図8で示した制御フローについて説明を行う。
図8のステップS1において、コントローラ7は燃料ダイヤル4の指令値37を読み取る。コントローラ7が燃料ダイヤル4の指令値37を読み取ると、ステップS2に移る。
ステップS2では、コントローラ7は読み取った燃料ダイヤル4の指令値37に応じて、第1目標エンジン回転数N1を設定し、設定した第1目標エンジン回転数N1に基づいて高速制御領域F1を設定する。
Next, the control flow shown in FIG. 8 will be described.
In step S <b> 1 of FIG. 8, the
In step S2, the
尚、読み取った燃料ダイヤル4の指令値37に応じて、エンジン2の第1目標エンジン回転数N1を最初に設定する旨の説明を行っているが、最初に高速制御領域F1を設定して、設定した高速制御領域F1に対応して第1目標エンジン回転数N1を設定することもできる。あるいは、読み取った燃料ダイヤル4の指令値37に応じて、第1目標エンジン回転数N1と高速制御領域F1とを同時に設定することもできる。
It is explained that the first target engine speed N1 of the
図6で示すように、第1目標エンジン回転数N1及び高速制御領域F1が設定されると、ステップS3に移る。
ステップS3では、図2で示すコントローラ7の高速制御領域選択演算部32を用いて、第1目標エンジン回転数N1、高速制御領域F1に対応して予め設定してある低い回転域側にある第2目標エンジン回転数N2、目標エンジン回転数N2に対応した高速制御領域F2を決定する。
高速制御領域F2としては、例えば、油圧ショベルの操作レバー11a(図1参照)を操作したときに、高速制御領域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領域として予め設定しておくことができる。
As shown in FIG. 6, when the first target engine speed N1 and the high speed control region F1 are set, the process proceeds to step S3.
In step S3, the high-speed control region selection calculation unit 32 of the
As the high-speed control region F2, for example, when the
即ち、図8のTable1を拡大した図11に示しているように、第1目標エンジン回転数N1と第2目標エンジン回転数N2との対応関係から、第2目標エンジン回転数N2及び高速制御領域F2を設定することができる。尚、Table1で示している回転数の数値は、例示であって建設機械等に応じて適宜設定することができるものである。 That is, as shown in FIG. 11 in which Table 1 of FIG. 8 is enlarged, the second target engine speed N2 and the high speed control region are determined from the correspondence relationship between the first target engine speed N1 and the second target engine speed N2. F2 can be set. In addition, the numerical value of the rotation speed shown in Table 1 is an example, and can be appropriately set according to the construction machine or the like.
このようにして、Table1を用いて、燃料ダイヤル4で設定できる各高速制御領域F1に対応して、同高速制御領域F1よりも低い回転域側にある高速制御領域F2を、予めそれぞれの高速制御領域F1に対応した高速制御領域として設定しておくことができる。
高速制御領域F2がコントローラ7によって決定されると、ステップS4に移る。
In this way, using Table 1, corresponding to each high-speed control region F1 that can be set with the
When the high speed control area F2 is determined by the
ステップS4では、操作レバー11aの操作情報を読み取って、ステップS5に移る。ステップS5では、ステップS4において読み取った操作レバー11aの操作情報に基づいて、Table2で示す操作レバー11aの操作情報(操作される油圧アクチュエータの種類・組合せ)と第3目標エンジン回転数N3との対応表に基づいて、第3目標エンジン回転数N3を設定する。例えば、複数の操作レバー11aが操作されているときには、複数の操作レバー11aで操作される油圧アクチュエータが要求する最大要求流量の総計を、油圧ポンプ6の最大ポンプ容量によって供給できるようにした第3目標エンジン回転数N3を設定する。
In step S4, the operation information of the
具体的に説明すると、操作レバー11aによる操作で走行制御が単独で行われているときには、Table2に基づいて第3目標エンジン回転数N3として最大1900rpmを選択することができる。複数の操作レバー11aによる操作で走行制御とバケット制御とが行われているときには、Table2に基づいて第3目標エンジン回転数N3として2500rpmを選択することができる。
More specifically, when traveling control is being performed independently by the operation of the
ステップS6では、ステップS5においてTable2を用いて設定した第3目標エンジン回転数N3に対応させて、Table3の目標エンジン回転数Nの上限値設定を行う。例えば、操作レバー11aによる操作で走行制御が単独で行われているときには、Table2に基づいて第3目標エンジン回転数N3として1900rpmを選択することができる。そして、Table3の目標エンジン回転数Nの上限値として1900rpmを設定することになる。
In step S6, the upper limit value of the target engine speed N in Table 3 is set in correspondence with the third target engine speed N3 set using Table 2 in Step S5. For example, when traveling control is being performed solely by operation with the
複数の操作レバー11aによる操作で走行制御とバケット制御とが行われているときには、Table2において、2500rpmの第3目標エンジン回転数N3を選択することができる。そして、Table3の目標エンジン回転数Nの上限値として2500rpmを設定することになる。
When traveling control and bucket control are being performed by operation with a plurality of
コントローラ7は、第2目標エンジン回転数N2が設定されると、図6の細かい点線で示すように、ポンプ吸収トルクとエンジン出力トルクとのマッチングが高速制御領域F2上で行われるように燃料噴射装置3の制御を開始する。
When the second target engine speed N2 is set, the
次に、ステップS8からの制御又はステップS11からの制御が行われる。検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nでエンジン2の駆動制御が行われるときには、ステップS8からステップS10の制御が行われる。検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nでエンジン2の駆動制御が行われるときには、ステップS11からステップS14の制御が行われる。
Next, control from step S8 or control from step S11 is performed. When drive control of the
最初に、ステップS8からステップS10における、検出したポンプ容量に対応した目標エンジン回転数を求める制御ステップについて説明する。
ステップS8では、斜板角センサ39で検出した油圧ポンプ6のポンプ容量Dを読み取る。ステップS8において、ポンプ容量Dを読み取るとステップS9に移動する。ポンプ容量Dの求め方としては、上述したようにポンプ吐出圧Pと吐出容量D(ポンプ容量D)とエンジン出力トルクT(エンジン出力トルクT)との関係等から求めることもできる。
First, the control step for obtaining the target engine speed corresponding to the detected pump displacement from step S8 to step S10 will be described.
In step S8, the pump capacity D of the
ステップS9における、検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nを求める制御の概略は次の通りである。即ち、Table3の拡大図である図7で示すように、エンジンの駆動制御が第2目標エンジン回転数N2に基づいて制御されているときには、油圧ポンプ6のポンプ容量Dが所定の第1ポンプ容量D1になるまでは、第2目標エンジン回転数N2に基づいた制御が行われる。
The outline of the control for obtaining the target engine speed N corresponding to the detected pump displacement D in step S9 is as follows. That is, as shown in FIG. 7 which is an enlarged view of Table 3, when the engine drive control is controlled based on the second target engine speed N2, the pump capacity D of the
検出した油圧ポンプ6のポンプ容量Dが、第1ポンプ容量D1以上となったときには、図7で示すような予め設定したポンプ容量Dと目標エンジン回転数Nとの対応関係に基づいて、検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nが求められることになる。そして、油圧ポンプ6のポンプ容量Dnが検出されたときには、エンジン2の駆動制御としては、求めた目標エンジン回転数Nnとなるように制御されることになる。
When the detected pump capacity D of the
その後、ポンプ容量Dnの状態からポンプ容量Dn+1の状態に変化したことが検出されれば、図7からポンプ容量Dn+1に対応した目標エンジン回転数Nn+1が新たに求められる。そして、新たに求められた目標エンジン回転数Nn+1となるようにエンジン2に対する駆動制御が行われる。
Thereafter, if it is detected that the pump capacity Dn is changed to the pump capacity Dn + 1, the target engine speed Nn + 1 corresponding to the pump capacity Dn + 1 is newly obtained from FIG. Then, drive control for the
このように、目標エンジン回転数Nnが、第3目標エンジン回転数N3と第2目標エンジン回転数N2との間にあるときには、検出したポンプ容量Dnに対応した目標エンジン回転数Nnを常に求めていくことになり、求めた目標エンジン回転数Nnでエンジン2の駆動を常に制御することになる。尚、この制御において、高速制御領域選択演算部32は、第2目標エンジン回転数を下限値として、検出手段で検出されるポンプ容量に対応した目標エンジン回転数を設定する第2設定手段としての機能を備えている。
Thus, when the target engine speed Nn is between the third target engine speed N3 and the second target engine speed N2, the target engine speed Nn corresponding to the detected pump capacity Dn is always obtained. Therefore, the drive of the
更に、この制御において、高速制御領域選択演算部32は、ポンプ容量に対応した目標エンジン回転数の上限値として、前記操作レバーにより操作される前記油圧アクチュエータの種類又は前記操作レバーにより操作される前記複数の油圧アクチュエータの組合せに応じて、前記第2目標エンジン回転数以上で前記第1目標エンジン回転数以下の第3目標エンジン回転数を設定する第2設定手段としての機能を備えている。 Further, in this control, the high-speed control region selection calculation unit 32 sets the upper limit value of the target engine speed corresponding to the pump displacement as the type of the hydraulic actuator operated by the operation lever or the operation lever operated by the operation lever. According to a combination of a plurality of hydraulic actuators, there is provided a function as a second setting means for setting a third target engine speed that is greater than or equal to the second target engine speed and less than or equal to the first target engine speed.
そして、検出したポンプ容量Dが第3ポンプ容量D3となったときには、第3目標エンジン回転数N3における高速制御領域F3に沿って、エンジン2の駆動制御が行われることになる。そして、高速制御領域F3に沿ったエンジン2の駆動制御が行われているときには、油圧ポンプ6のポンプ容量Dが第3ポンプ容量D3より小さくなるまでは、高速制御領域F3に沿ったエンジン2の駆動制御が行われ続けることになる。そして、図6で示すように最大トルク線Rにまで達した場合には、最大トルク線Rに沿ったエンジン制御が行われることになる。
When the detected pump displacement D becomes the third pump displacement D3, drive control of the
図8に戻って、制御ステップS9についての説明を続ける。ステップS9において、Table3で示す予め設定したポンプ容量Dと目標エンジン回転数Nとの対応関係に基づいて、検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nが求められると、ステップS10に移る。 Returning to FIG. 8, the description of the control step S9 will be continued. In step S9, when the target engine speed N corresponding to the detected pump capacity D is obtained based on the correspondence relationship between the preset pump capacity D and the target engine speed N shown in Table 3, the process proceeds to step S10.
ステップS10では、油圧ポンプ6のポンプ容量の変化率、ポンプ吐出圧力の変化率、あるいはエンジン出力トルクTの変化率に応じて、目標エンジン回転数Nの値を修正する。即ち、これらの変化率、即ち、増加する度合いが高いときには、目標エンジン回転数Nを高め側に修正させることもできる。しかし、目標エンジン回転数Nを高め側に修正させたとしても、第3目標エンジン回転数N3を超えさせない。
尚、ステップS10として、目標エンジン回転数Nの値を修正する制御ステップを記載しているが、ステップS10の制御を飛ばすように構成しておくこともできる。
In step S10, the value of the target engine speed N is corrected according to the change rate of the pump capacity of the
In addition, although the control step which corrects the value of the target engine speed N is described as step S10, it can also be configured to skip the control of step S10.
次に、ステップS11からステップS14における、検出したエンジン出力トルクに対応した目標エンジン回転数を求める制御ステップについて説明する。
ステップS11において、斜板角センサ39からの検出信号とポンプ圧力センサ38からの検出信号を読み取ると、ステップS12に移動する。
ステップS12では、ステップS11において読み取ったポンプ容量及びポンプ圧力の検出信号に基づいて、エンジン出力トルクTを算出する。エンジン出力トルクTが算出されるとステップS13に移動する。
Next, the control step for obtaining the target engine speed corresponding to the detected engine output torque in step S11 to step S14 will be described.
When the detection signal from the swash
In step S12, the engine output torque T is calculated based on the pump displacement and pump pressure detection signals read in step S11. When the engine output torque T is calculated, the process moves to step S13.
ステップS13における、検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nを求める制御の概略は次の通りである。即ち、図8のTable4の拡大図である図10で示すように、エンジンの駆動制御が、第2目標エンジン回転数N2に基づいて制御されているときには、検出されたエンジン出力トルクTが、所定の第1エンジン出力トルクT1になるまでは、第2目標エンジン回転数N2に基づいた制御が行われる。 The outline of the control for obtaining the target engine speed N corresponding to the detected engine output torque T in step S13 is as follows. That is, as shown in FIG. 10 which is an enlarged view of Table 4 in FIG. 8, when the engine drive control is controlled based on the second target engine speed N2, the detected engine output torque T is a predetermined value. Until the first engine output torque T1 is reached, control based on the second target engine speed N2 is performed.
検出されたエンジン出力トルクTが、第1エンジン出力トルクT1以上となったときには、図10で示すような予め設定したエンジン出力トルクTと目標エンジン回転数Nとの対応関係に基づいて、検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nが求められることになる。そしてこのときには、エンジン2の駆動制御としては、求めた目標エンジン回転数Nとなるように制御されることになる。
When the detected engine output torque T is equal to or greater than the first engine output torque T1, it is detected based on the correspondence between the preset engine output torque T and the target engine speed N as shown in FIG. The target engine speed N corresponding to the engine output torque T is obtained. At this time, the drive control of the
例えば、現時点における検出したエンジン出力トルクTが、エンジン出力トルクTnであるときには、目標エンジン回転数Nとしては目標エンジン回転数Nnが求められる。そして、エンジン出力トルクTが、エンジン出力トルクTnの状態からエンジン出力トルクTn+1の状態に変化したことが検出されれば、図10からエンジン出力トルクTn+1に対応した目標エンジン回転数Nn+1が新たに求められる。そして、新たに求められた目標エンジン回転数Nn+1となるようにエンジン2に対する駆動制御が行われる。
For example, when the engine output torque T detected at the present time is the engine output torque Tn, the target engine speed Nn is obtained as the target engine speed N. If it is detected that the engine output torque T has changed from the state of the engine output torque Tn to the state of the engine output torque Tn + 1, the target engine speed Nn corresponding to the engine output torque Tn + 1 is detected from FIG. +1 is newly required. Then, drive control for the
尚、エンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nの上限値は、第1目標エンジン回転数N1より小さい第3目標エンジン回転数N3に設定しないことが好ましい。エンジン出力トルクTが上昇した場合には、第3目標エンジン回転数N3よりも高い回転数である第1目標エンジン回転数N1を上限値に設定した方が、ポンプ容量を小さくしても、より多くのポンプ流量を確保することができる。 The upper limit value of the target engine speed N corresponding to the engine output torque T is preferably not set to the third target engine speed N3 that is smaller than the first target engine speed N1. When the engine output torque T increases, it is better to set the first target engine speed N1 that is higher than the third target engine speed N3 to the upper limit, even if the pump capacity is reduced. Many pump flow rates can be secured.
従って、第1目標エンジン回転数N1を上限値に設定した方がポンプ容量を小さくすることができるので、同じエンジン出力トルクTであってもより大きなポンプ圧まで仕事ができる。言い換えると、図12に示す最大馬力点(K1)を通過するようにエンジンを制御する方が、作業者はより多くの作業量を確保できる。即ち、エンジン出力トルクTが高くなるような状況では、第1目標エンジン回転数N1を目標エンジン回転数Nの上限値とすることによって、最大馬力点(K1)を通過したエンジンの駆動制御を行い、より多くの仕事量を確保できる。 Accordingly, since the pump capacity can be reduced by setting the first target engine speed N1 to the upper limit value, even if the engine output torque T is the same, work can be performed up to a larger pump pressure. In other words, the operator can secure a larger amount of work by controlling the engine so as to pass the maximum horsepower point (K1) shown in FIG. In other words, in a situation where the engine output torque T is high, the first target engine speed N1 is set as the upper limit value of the target engine speed N, so that the drive control of the engine that has passed the maximum horsepower point (K1) is performed. , Can secure more work.
図8に戻って、制御ステップS13についての説明を続ける。ステップS13において、予め設定したエンジン出力トルクTと目標エンジン回転数Nとの対応関係に基づいて、検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nが求められると、ステップS14に移る。 Returning to FIG. 8, the description of the control step S13 will be continued. In step S13, when the target engine speed N corresponding to the detected engine output torque T is obtained based on the correspondence relationship between the preset engine output torque T and the target engine speed N, the process proceeds to step S14.
ステップS14では、油圧ポンプ6のポンプ容量の変化率、ポンプ吐出圧力の変化率、あるいはエンジン出力トルクTの変化率に応じて、目標エンジン回転数Nの値を修正する。即ち、これらの変化率、即ち、増加する度合いが高いときには、目標エンジン回転数Nを高回転数側の目標エンジン回転数に修正させることもできる。
尚、ステップS14として、目標エンジン回転数Nの値を修正する制御ステップを記載しているが、ステップS11の制御を飛ばすように構成しておくこともできる。
In step S14, the value of the target engine speed N is corrected according to the rate of change of the pump capacity of the
In addition, although the control step which corrects the value of the target engine speed N is described as step S14, the control of step S11 can be skipped.
検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nと、検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nとのうちで、回転数の高い方の目標エンジン回転数を使う場合には、ステップS8〜ステップS10の制御とステップS11〜ステップS14の制御とが両方行われる。この場合には、ステップS10及びステップS14に引き続いてステップS15の制御が行われる。 Of the target engine speed N corresponding to the detected pump capacity D and the target engine speed N corresponding to the detected engine output torque T, when using the target engine speed with the higher speed, Both the control in steps S8 to S10 and the control in steps S11 to S14 are performed. In this case, control of step S15 is performed following step S10 and step S14.
検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nによって、エンジン2の駆動制御を行う場合や、検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nによって、エンジン2の駆動制御を行う場合には、ステップS15の制御を飛ばしてステップS16に移動する。
When drive control of the
ステップS15では、検出したポンプ容量Dに対応した目標エンジン回転数Nと、検出したエンジン出力トルクTに対応した目標エンジン回転数Nとのうちで、回転数の高い方の目標エンジン回転数が選択される。高い方の目標エンジン回転数が選択されると、ステップS16に移動する。 In step S15, the target engine speed having the higher speed is selected from the target engine speed N corresponding to the detected pump capacity D and the target engine speed N corresponding to the detected engine output torque T. Is done. When the higher target engine speed is selected, the process proceeds to step S16.
ステップS16では、高速制御領域選択演算部32は、目標エンジン回転数Nを用いてエンジンの駆動制御を行わせるため、図2で示す高速制御領域選択演算部32から出力される。尚、この制御において、高速制御領域選択演算部32は、第2設定手段から求めた目標エンジン回転数となるように燃料噴射装置を制御する制御手段としての機能を備えている。
ステップS16での制御が行われるとステップS1での制御に戻って制御が繰り返し行われることになる。
In step S16, the high-speed control region selection calculation unit 32 outputs the high-speed control region selection calculation unit 32 shown in FIG. 2 to perform engine drive control using the target engine speed N. In this control, the high-speed control region selection calculation unit 32 has a function as a control unit that controls the fuel injection device so that the target engine speed obtained from the second setting unit is obtained.
When the control in step S16 is performed, the control returns to the control in step S1 and the control is repeatedly performed.
このように本発明では、低い回転域側の第2目標エンジン回転数N2に基づいて、エンジンの回転を制御することができ、しかも、操作される油圧アクチュエータの種類又は操作される複数の油圧アクチュエータの組合せによって、目標エンジン回転数の上限値として第3目標エンジン回転数N3によるエンジンの駆動制御を行わせることができる。このように、ポンプ容量の余裕度を考慮した状態でエンジンの駆動制御を行わせることができ、燃費効率を高め、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 described above, in the present invention, the rotation of the engine can be controlled based on the second target engine speed N2 on the low speed range side, and the type of the hydraulic actuator to be operated or the plurality of hydraulic actuators to be operated With this combination, it is possible to perform engine drive control at the third target engine speed N3 as the upper limit value of the target engine speed. As described above, the engine drive control can be performed in a state in which the margin of the pump capacity is taken into consideration, the fuel efficiency can be improved, and the work speed required for operating the work implement can be sufficiently obtained.
本発明は、建設機械のエンジンに対するエンジン制御に対して、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 engine control for an engine of a construction machine.
2・・・エンジン、3・・・燃料噴射装置、4・・・燃料ダイヤル(指令手段)、6・・・可変容量型油圧ポンプ、7・・・コントローラ、8・・・ポンプ制御装置、9・・・制御弁、10・・・油圧アクチュエータ、11・・・操作レバー装置、11a・・・操作レバー、12・・・サーボシリンダ、17・・・LS弁、32・・・高速制御領域選択演算部、34・・・操作される油圧アクチュエータの種類・組合せ判別部、40・・・圧力センサ、F1〜F3,Fa〜Fc・・・高速制御領域、B・・・第1設定位置、C・・・第3設定位置、Nh・・・定格回転数、K1・・・最大馬力点、K4・・・最大トルク点、R・・・最大トルク線、M・・・等燃費曲線。 2 ... Engine, 3 ... Fuel injection device, 4 ... Fuel dial (command means), 6 ... Variable displacement hydraulic pump, 7 ... Controller, 8 ... Pump control device, 9 ... Control valve, 10 ... Hydraulic actuator, 11 ... Operating lever device, 11a ... Operating lever, 12 ... Servo cylinder, 17 ... LS valve, 32 ... High speed control area selection Calculation unit, 34... Type / combination determination unit of hydraulic actuator to be operated, 40... Pressure sensor, F1 to F3, Fa to Fc... High speed control region, B. ... 3rd set position, Nh ... Rated speed, K1 ... Maximum horsepower point, K4 ... Maximum torque point, R ... Maximum torque line, M ... Fuel consumption curve.
Claims (4)
前記油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ給排する複数の制御弁と、
前記複数の制御弁を制御する少なくとも一つの操作レバーと、
前記油圧ポンプのポンプ容量を検出する検出手段と、
前記エンジンに供給する燃料を制御する燃料噴射装置と、
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目標エンジン回転数を設定し、前記第1目標エンジン回転数に基づいて、前記第1目標エンジン回転数よりも低い回転数である第2目標エンジン回転数を設定する第1設定手段と、
前記第2目標エンジン回転数を下限値として、ポンプ容量に対応した目標エンジン回転数を設定する第2設定手段と、
前記第2設定手段から求めた目標エンジン回転数となるように前記燃料噴射装置を制御する制御手段と、
を備え、
前記第2設定手段は、ポンプ容量に対応した前記目標エンジン回転数の上限値として、前記操作レバーにより操作される前記油圧アクチュエータの種類又は前記操作レバーにより操作される前記複数の油圧アクチュエータの組合せに応じて、前記第2目標エンジン回転数以上で前記第1目標エンジン回転数以下の第3目標エンジン回転数を設定することを特徴とするエンジンの制御装置。 A variable displacement hydraulic pump driven by an engine;
A plurality of hydraulic actuators driven by the discharge pressure oil from the hydraulic pump;
A plurality of control valves for controlling the pressure oil discharged from the hydraulic pump and supplying and discharging the hydraulic actuators respectively;
At least one operation lever for controlling the plurality of control valves;
Detecting means for detecting a pump capacity of the hydraulic pump;
A fuel injection device for controlling fuel supplied to the engine;
Command means for selecting and commanding one command value from command values that can be commanded variably;
A first target engine speed is set according to the command value commanded by the command means, and the second target is a speed lower than the first target engine speed based on the first target engine speed. First setting means for setting the engine speed;
Second setting means for setting a target engine speed corresponding to the pump capacity, with the second target engine speed as a lower limit;
Control means for controlling the fuel injection device so as to achieve the target engine speed determined from the second setting means;
With
The second setting means uses the type of the hydraulic actuator operated by the operation lever or a combination of the plurality of hydraulic actuators operated by the operation lever as an upper limit value of the target engine speed corresponding to the pump capacity. Accordingly, a third target engine speed that is greater than or equal to the second target engine speed and less than or equal to the first target engine speed is set.
前記第2設定手段は、
前記第2目標エンジン回転数を下限値とし前記第3目標エンジン回転数を上限値としたときの、ポンプ容量に対応した目標エンジン回転数と、
前記第2目標エンジン回転数を下限値とし前記第1目標エンジン回転数を上限値としたときの、エンジン出力トルクに対応した目標エンジン回転数と、
のうちでいずれか高い目標エンジン回転数を設定することを特徴とする請求項1乃至3記載のエンジンの制御装置。 It further comprises detection means for detecting engine output torque,
The second setting means includes
A target engine speed corresponding to a pump capacity when the second target engine speed is a lower limit and the third target engine speed is an upper limit;
A target engine speed corresponding to an engine output torque when the second target engine speed is a lower limit and the first target engine speed is an upper limit;
The engine control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a higher target engine speed is set.
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