JP2016041924A - 建設機械用エンジン制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧ポンプ24を駆動するエンジン21と、当該エンジン21の負荷率の時系列に平滑化処理を施して得られるエンジン負荷率移動平均値を算出する負荷率移動平均値演算部504と、エンジン21の出力を調整するエンジンコントロールユニット103とを備え、エンジン21の回転数および負荷によって規定されるエンジン21の運転領域には、無負荷から全負荷までの領域からなる第1運転領域R1と、第1運転領域R1より狭い第2運転領域R2とが設定されており、エンジンコントロールユニット103は、エンジン負荷率移動平均値が第2運転領域R2内に収まるようにエンジン21の出力を調整する。
【選択図】図8
Description
まず、油圧ポンプ24の負荷(油圧ポンプ吸収トルク)が小さく、エンジン21の平均負荷(エンジン負荷指標値)がトルク線T2上の値以下となる場合(第2運転領域R2に含まれる場合)には、「軽負荷パターン時」と判断し、図4中の下段右下の図に示すように第1運転領域R1内での通常のエンジン負荷制御を行い、油圧ポンプ吸収トルクに応じてエンジン負荷を制御する。このとき、第2運転領域R2内でエンジン負荷が制御され、エンジン21単独で油圧ポンプ吸収トルクの出力が可能であるため、モータ22によるアシストは行われない。
次に、油圧ポンプ負荷が大きく、エンジン21の平均負荷(エンジン負荷指標値)がトルク線T2を超える場合には、「高負荷連続運転時」と判断し、図4中の下段上方に示すように、T2を超えるエンジン21への要求トルクに対し、第2運転領域R2の上限値であるエンジン負荷基準値T2のトルクレベルまでエンジントルクを制限する(減少させる)。そして、エンジントルクT1とT2の差分を補填するために、アシストモータ22にてトルクアシストを実施する。この場合、バッテリ23の蓄電量が少ない等の理由でモータ22が使用不可のときは、一時的(例えば、モータ22が使用可能になるまでの間)にエンジン単体運転に切り換える。
A = ENGLD_RATIO_REF ・・・・・(1)
B = ENGTRQ ・・・・・(2)
C = ENGTRQ_MAX ・・・・・(3)
D = ENGLD_RATIO = B/C ・・・・・(4)
ン負荷率Dの時系列に移動平均処理を行うことで、エンジン負荷率移動平均値E(下記式5参照)を演算する。
E = ENGLD_RATIO_AVE = average(D) ・・・・・(5)
F = REQ_GEN_ENGTRQ ・・・・・(6)
G = REQ_GEN_PMPTRQ ・・・・・(7)
H = (F+G)/C ・・・・・(8)
E ≧ A ・・・・・(9)
H ≧ A ・・・・・(10)
I = BAT_SOC ・・・・・(11)
J = BAT_SOC_SL ・・・・・(12)
I ≧ J ・・・・・(13)
K = C×A ・・・・・(14)
L = G−K ・・・・・(15)
M = G ・・・・・(16)
A = ENGLD_RATIO_REF ・・・・・(21)
B = ENGTRQ ・・・・・(22)
C = ENGTRQ_MAX ・・・・・(23)
D = ENGLD_RATIO = B/C ・・・・・(24)
E = ENGLD_RATIO_AVE = average(D) ・・・・・(25)
G = REQ_GEN_PMPTRQ ・・・・・(26)
H = G/C ・・・・・(27)
E ≧ A ・・・・・(28)
H ≧ A ・・・・・(29)
K = max(G×減少係数、C×A) ・・・・・(30)
M = K ・・・・・(31)
Claims (9)
- 油圧ポンプを駆動するエンジンと、
当該エンジンの負荷に関連するパラメータの時間変化の傾向を示すエンジン負荷指標値を演算する負荷指標演算部と、
前記エンジンの出力を調整する出力調整部とを備え、
前記エンジンの回転数および負荷によって規定される前記エンジンの運転領域には、無負荷から全負荷までの領域からなる第1運転領域と、当該第1運転領域内に含まれ当該第1運転領域より狭い第2運転領域とが設定されており、
前記出力調整部は、前記エンジン負荷指標値が前記第2運転領域内に収まるように、前記エンジンの出力を調整することを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項1に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記エンジン負荷指標値は、前記エンジンの負荷に関連するパラメータの時系列に平滑化処理を施して得られるものであり、
前記エンジン負荷指標値には、前記エンジンを全負荷未満の所定の範囲で継続的に使用するために定めた前記第2運転領域の上限値である基準値が設定されており、
前記基準値は、前記エンジンが全負荷のときにおける前記パラメータの値未満の値に設定されていることを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項2に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記エンジンは、車両用に設計された車両用エンジンであり、
前記基準値は、前記車両用エンジンの常用域における前記エンジン負荷指標値の上限値に設定されていることを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項3に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記基準値は、前記エンジンの負荷が全負荷の7割以下のときの値に設定されていることを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項4に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記エンジンの負荷に関連する前記パラメータは、エンジントルク、エンジン回転数、エンジン吸気圧、エンジン筒内圧、燃料噴射量、ターボチャージャーにおけるタービン回転数、前記油圧ポンプの要求トルク、エンジン負荷、およびエンジン負荷率のいずれかであることを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項4に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記平滑化処理は、移動平均またはフィルタ処理によって算出されることを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項1に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記エンジンをアシストするモータをさらに備え、
当該モータは、前記出力調整部による前記エンジンの出力調整によりエンジン出力が低下した場合に、当該エンジン出力低下分を補填することを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項1に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記油圧ポンプは、前記出力調整部による前記エンジンの出力調整によりエンジン出力が低下した場合に、当該エンジン出力低下分に合わせて出力を低減することを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。 - 請求項7に記載の建設機械用エンジン制御装置において、
前記モータへ供給される電力が蓄積される蓄電装置と、
前記モータによる前記エンジンのアシストの実施可否は、前記蓄電装置の蓄電量を加味して判断されることを特徴とする建設機械用エンジン制御装置。
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