JP2020008008A - 建設機械の内燃機関制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】過給機を有する内燃機関が搭載された建設機械にて、高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業を行った場合であっても、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際の内燃機関の回転数の落ち込みを抑制することができる、建設機械の内燃機関制御システムを提供する。【解決手段】制御手段は、取得した要求トルクまたは取得した要求トルクに基づいて算出した要求トルク関連量に基づいて目標過給圧を設定し、要求トルクが大きくなるほど大きくなるように要求トルク関連量を算出し、要求トルクまたは要求トルク関連量が大きくなるほど高くなるように目標過給圧を設定し、要求トルクまたは要求トルク関連量が減量側に変化した場合には、現在の目標過給圧から、減量後の要求トルクまたは要求トルク関連量に対応する減量後目標過給圧へと前記目標過給圧を減量させる際の、目標過給圧の減量側への変化が緩やかになるように緩減量処理を実行する。【選択図】図５

Description

本発明は、建設機械に搭載される過給機付き内燃機関を制御する、建設機械の内燃機関制御システムに関する。
例えば特許文献１には、過給機を有する内燃機関を用いて、油圧ポンプと電動発電機を駆動させるショベルが開示されており、アームやブーム等を油圧で作動させ、旋回機構を電動で作動させる、ハイブリッド式ショベルが開示されている。コントローラは、アーム等の操作レバーが操作されると、油圧ポンプに大負荷がかかる前に、直ちに、内燃機関で駆動される電動発電機を短時間だけ動作させ、内燃機関に小負荷を加え、内燃機関の燃料噴射量を増大させる。その結果、油圧ポンプに大負荷がかかる前に、油圧実負荷を上昇させて過給圧の増大を開始させることで、油圧ポンプに大負荷がかかった際の内燃機関の回転数の落ち込みを抑制している。
特開２０１６−２２３２８５号公報
掘削等の大トルクを必要とする建設機械の内燃機関に回転数の落ち込みが発生した場合、トルク不足となり、操作性が悪化して作業効率が低下する。過給機付きの内燃機関を有する建設機械にて充分なトルクを発生させるためには、回転数をほぼ一定に維持しつつ、過給圧を増大させて充分な空気を内燃機関に供給するとともに要求トルクに応じた燃料を噴射する必要がある。そこで、特許文献１に記載のショベルでは、油圧ポンプの負荷が増加する直前に、一瞬で駆動できる電動発電機にて小負荷を内燃機関に加え、過給圧の立ち上がりをワンテンポ速いタイミングで開始させ、内燃機関の回転数の落ち込みを抑制している。
しかし、高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業を行った場合、コントローラによって、高負荷作業時では高い過給圧に制御され、低負荷作業時では低い過給圧に制御される。なお、低負荷作業時の低い過給圧から高負荷作業時の高い過給圧まで過給圧を上昇させるには、所定の時間を必要とする。従って、特許文献１に記載のショベルを用いてワンテンポ速いタイミングで過給圧の立ち上がりを開始させても、上記の連続作業を行った場合、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際に内燃機関の回転数の落ち込みが発生する可能性がある。特に熟練者が操作する建設機械では、短時間で高負荷作業と低負荷作業が交互にリズミカルに行われる場合が多いので、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際の回転数の落ち込みが発生し易い。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、過給機を有する内燃機関が搭載された建設機械にて、高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業を行った場合であっても、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際の内燃機関の回転数の落ち込みを抑制することができる、建設機械の内燃機関制御システムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、過給機を有する内燃機関が搭載された建設機械の内燃機関制御システムであって、過給圧を調整可能な過給圧調整手段と、前記建設機械の要求トルクを取得し、該取得した前記要求トルクまたは取得した前記要求トルクに基づいて算出した前記内燃機関を制御するための要求トルク関連量に基づいて目標過給圧を設定し、実際の過給圧が前記目標過給圧に近づくように前記過給圧調整手段を制御する、制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記要求トルク関連量の算出においては、取得した前記要求トルクが大きくなるほど前記要求トルク関連量が大きくなるように、前記要求トルクに基づいて前記要求トルク関連量を算出し、前記目標過給圧の設定においては、取得した前記要求トルクまたは算出した前記要求トルク関連量が大きくなるほど前記目標過給圧が高くなるように、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量に基づいて前記目標過給圧を設定し、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が減量側に変化した場合には、現在の前記目標過給圧から、減量後の前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量に対応する前記目標過給圧である減量後目標過給圧へと前記目標過給圧を減量させる際の、前記目標過給圧の減量側への変化が緩やかになるように緩減量処理を実行する、建設機械の内燃機関制御システムである。
本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る建設機械の内燃機関制御システムであって、前記制御手段は、前記緩減量処理を実行した場合、現在の前記目標過給圧から前記減量後目標過給圧に向けて、時間の経過とともに徐々にあるいは段階的に、前記目標過給圧を減量する、建設機械の内燃機関制御システムである。
本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る建設機械の内燃機関制御システムであって、前記制御手段は、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量に基づいて前記建設機械の作業パターンに相関する目標過給圧維持指標を算出し、前記目標過給圧維持指標が緩減量閾値以上となる場合には、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が減量側に変化した際、前記緩減量処理を実行して、前記目標過給圧を緩やかに減量し、前記目標過給圧維持指標が前記緩減量閾値未満となる場合には、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が減量側に変化した際、前記緩減量処理を実行せずに、前記目標過給圧を前記減量後目標過給圧に設定する、建設機械の内燃機関制御システムである。
本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る建設機械の内燃機関制御システムであって、前記制御手段は、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量がトルク判定閾値以上である場合は、所定周期毎に前記目標過給圧維持指標を増加させるカウントアップ処理を実行し、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が前記トルク判定閾値未満である場合は、前記所定周期毎に前記目標過給圧維持指標を減少させるカウントダウン処理を実行する、建設機械の内燃機関制御システムである。
本発明の第５の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る建設機械の内燃機関制御システムであって、前記要求トルク関連量は、燃料噴射量であり、前記制御手段は、取得した前記要求トルクが大きくなるほど前記燃料噴射量が大きくなるように、前記要求トルクに応じた前記燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射量が増量側に変化した場合には、増量後の前記燃料噴射量である増量後燃料噴射量を目標過給圧算出用燃料噴射量に設定し、前記燃料噴射量が減量側に変化した場合には、前記緩減量処理を実行し、現在の目標過給圧算出用燃料噴射量から、減量後の前記燃料噴射量である減量後燃料噴射量に向けて、前記目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量し、前記目標過給圧算出用燃料噴射量に基づいて前記目標過給圧を設定する、建設機械の内燃機関制御システムである。
本発明の第６の発明は、上記第３の発明または第４の発明に係る建設機械の内燃機関制御システムであって、前記要求トルク関連量は、燃料噴射量であり、前記制御手段は、取得した前記要求トルクが大きくなるほど前記燃料噴射量が大きくなるように、前記要求トルクに応じた前記燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射量が増量側に変化した場合には、増量後の前記燃料噴射量である増量後燃料噴射量を目標過給圧算出用燃料噴射量に設定し、前記燃料噴射量が減量側に変化した場合、かつ、前記目標過給圧維持指標が前記緩減量閾値未満の場合には、減量後の前記燃料噴射量である減量後燃料噴射量を前記目標過給圧算出用燃料噴射量に設定し、前記燃料噴射量が減量側に変化した場合、かつ、前記目標過給圧維持指標が前記緩減量閾値以上の場合には、前記緩減量処理を実行し、現在の前記目標過給圧算出用燃料噴射量から、前記減量後燃料噴射量に向けて、前記目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量し、前記目標過給圧算出用燃料噴射量に基づいて前記目標過給圧を設定する、建設機械の内燃機関制御システムである。
第１の発明によれば、要求トルクまたは要求トルク関連量が減量側に変化した場合には、現在の目標過給圧から、減量後目標過給圧へと目標過給圧を減量させる際の、目標過給圧の減量側への変化が緩やかになるように緩減量処理を実行する。つまり、要求トルクまたは要求トルク関連量が減量側に変化した際、次に発生する要求トルクまたは要求トルク関連量の増量側への変化に備えて、目標過給圧を一気に減量後目標過給圧に切替えるのではなく、減量後過給圧に向けて緩やかに減量する。これにより、高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業を行った場合であっても、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際の内燃機関の回転数の落ち込みを抑制できるので、作業効率をより向上させることができる。
第２の発明によれば、緩減量処理の実行時における目標過給圧の減量を、徐々にあるいは段階的に減量することで、緩やかな減量を適切に行うことができる。
第３の発明によれば、要求トルクまたは要求トルク関連量が減量側に変化した場合において、建設機械の作業パターンに相関する目標過給圧維持指標を用いて、緩減量処理を実行するか否かを切替える。緩減量処理を実行した場合では、第１、第２の発明により、高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業を行った場合であっても、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際の内燃機関の回転数の落ち込みを抑制することができる。また、緩減量処理を実行しない場合は、次の要求トルクまたは要求トルク関連量の増量側への変化に備える必要がない作業パターンである、と判断した場合であって、要求トルクまたは要求トルク関連量の減量にあわせて目標過給圧を減量するので、過給機の各機構の機械的ストレスを低減させることができる。
第４の発明によれば、建設機械の作業パターンに応じた、適切な目標過給圧維持指標を比較的容易に得ることができる。
第５の発明によれば、要求トルク関連量を、適切かつ容易に得ることができる。また、燃料噴射量が減量側に変化した場合には緩やかに減量する目標過給圧算出用燃料噴射量に基づいて目標過給圧を設定することで、目標過給圧の緩やかな減量を、容易に実現することができる。
第６の発明によれば、第５の発明に加えて、燃料噴射量が減量側に変化した場合において、建設機械の作業パターンに相関する目標過給圧維持指標を用いて、目標過給圧算出用燃料噴射量を減量側に変化させる際、緩減量処理を実行するか否かを切替える。これにより、第５の発明と同様に、目標過給圧の緩やかな減量を、容易に実現することができる。さらに、第３の発明と同様に、緩減量処理を実行しない場合は、次の要求トルクまたは要求トルク関連量の増量側への変化に備える必要がない作業パターンである、と判断した場合であって、要求トルクまたは要求トルク関連量の減量にあわせて目標過給圧を減量するので、過給機の各機構の機械的ストレスを低減させることができる。
建設機械を用いて高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業における高負荷作業の例（この場合、掘削作業）を示す図である。 建設機械を用いて高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業における高負荷作業の例（この場合、機体旋回作業）を示す図である。 建設機械を用いて高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業における低負荷作業の例（この場合、バケット回動作業）を示す図である。 建設機械に搭載されている内燃機関と油圧システムの構成を説明する図である。 第１の実施の形態の内燃機関制御装置（制御手段）の処理手順の例を説明するフローチャートである。 建設機械にて高負荷作業と低負荷作業を交互に繰り返す連続作業を、図５に示す第１の実施の形態の処理手順に基づいて実施した場合の動作波形の例である。 図６に対して、同じ作業を、第２の実施の形態の処理手順に基づいて実施した場合の動作波形の例である。 図６（第１の実施の形態）、及び図７（第２の実施の形態）の動作波形の例に対して、従来の制御システムにて同じ作業を行った場合の動作波形の例である。
●［建設機械１における連続作業の例（図１〜図３）と、建設機械１に搭載された内燃機関と油圧システムの構成（図４）］
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。本実施の形態の説明では、建設機械１の例として、図１〜図３に示すパワーショベルを例として説明する。建設機械１は、クローラを有する下部走行体８１、上部旋回体８２、ブーム８３、アーム８４、バケット８５等を有している。
図１は建設機械１を用いた掘削作業の例を示し、図２は建設機械１を用いた機体旋回作業の例を示し、図３は建設機械１を用いたバケット回動作業の例を示している。例えば作業者は、図１に示すように掘削作業（高負荷作業の例）を行ってバケット８５に土砂等を溜め、図２に示すように機体旋回作業（高負荷作業の例）を行ってバケット８５を運搬車両の荷台の上方に移動させ、図３に示すようにバケット回動作業（低負荷作業の例）を行って、バケット８５内に溜めた土砂等を運搬車両の荷台に移す。上記の図１〜図３に示す作業が何度も繰り返されることで、高負荷作業と低負荷作業が交互に繰り返される連続作業が行われている。
図１〜図３に示す建設機械１では、下部走行体８１のクローラは、走行用油圧モータ２６Ａ（図４参照）にて駆動される。上部旋回体８２は、旋回用油圧モータ２６Ｂ（図４参照）によって、下部走行体８１に対して旋回する。ブーム８３は、ブームシリンダ２５Ａによって上部旋回体８２に対して上下方向に回動し、アーム８４は、アームシリンダ２５Ｂによってブーム８３に対して上下方向に回動し、バケット８５は、バケットシリンダ２５Ｃによってアーム８４に対して上下方向に回動する。作業者は、操縦席に設けられた操作部（図４に示すブームレバー２３Ａ、アームレバー２３Ｂ、バケットレバー２３Ｃ等の各種の操作部）を操作することで、下部走行体８１のクローラを用いて走行したり、上部旋回体８２を旋回させたり、ブーム８３やアーム８４やバケット８５を動作させたりすることができる。
次に図４を用いて、建設機械１に搭載された内燃機関と油圧システムの構成について説明する。図４は、ターボ過給機１４を有する建設機械向けの内燃機関１０を制御する制御システムの例を示している。図４に示す制御システムは、ターボ過給機１４を有する内燃機関１０、内燃機関１０によって駆動される油圧ポンプ２１、油圧ポンプ２１からの作動油が供給されるバルブユニット２２、バルブユニット２２への操作入力用の各種操作部（ブームレバー２３Ａ等）、バルブユニット２２から供給される作動油にて駆動する各種油圧動力部（ブームシリンダ２５Ａ等）、内燃機関１０を制御する内燃機関制御装置５０、油圧ポンプ２１を制御する機体制御装置６０等を有している。なお、ターボ過給機１４は過給機に相当している。
まず、内燃機関１０について、吸気側から排気側へと順に説明する。図４において、内燃機関１０は、例えばディーゼルエンジンである。なお、以下の説明において、ＤＰＦ４３（Diesel Particulate Filter）よりも下流側の排気経路に配置されて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する選択還元触媒等については、記載を省略している。
吸気配管１１Ａの流入側には、吸入空気流量検出手段３１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸入空気流量検出手段３１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を内燃機関制御装置５０に出力する。
吸気配管１１Ａの流出側はコンプレッサ１４Ｂの流入側に接続され、コンプレッサ１４Ｂの流出側は吸気配管１１Ｂの流入側に接続されている。コンプレッサ１４Ｂは、排気ガスによって回転駆動されるタービン１４Ａと一体となって回転駆動され、吸気配管１１Ａから流入された吸気を吸気配管１１Ｂに圧送することで過給する。過給圧力は、コンプレッサ１４Ｂの下流となる吸気配管１１Ｂに設けられたコンプレッサ下流圧力検出手段３２にて検出される。コンプレッサ下流圧力検出手段３２は、例えば圧力センサであり、吸気配管１１Ｂ内の圧力に応じた検出信号を内燃機関制御装置５０に出力する。吸気配管１１Ｂの流入側は上記のコンプレッサ１４Ｂに接続され、吸気配管１１Ｂの流出側は吸気マニホルド１１Ｃに接続されている。そして吸気マニホルド１１Ｃは内燃機関１０の吸気側に接続されている。なお、内燃機関制御装置５０は、大気圧検出手段３７（例えば、大気圧センサ）を有しており、内燃機関制御装置５０は、「コンプレッサ下流圧力検出手段３２にて検出した圧力／大気圧検出手段３７にて検出した大気圧」を求めることで、圧力比（過給圧）を求めることができる。
内燃機関１０は複数のシリンダを有しており、インジェクタ４１Ａ〜４１Ｄが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４１Ａ〜４１Ｄは、内燃機関制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ内に燃料を噴射する。そして内燃機関１０は、油圧ポンプ２１を回転駆動する。
また内燃機関１０には、回転検出手段３３、クーラント温度検出手段３４等が設けられている。回転検出手段３３は、例えば回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を内燃機関制御装置５０に出力する。クーラント温度検出手段３４は、例えば温度センサであり、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラントの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を内燃機関制御装置５０に出力する。
内燃機関１０の排気側には排気マニホルド１２Ａが接続され、排気マニホルド１２Ａには排気配管１２Ｂの流入側が接続されている。排気配管１２Ｂの流出側はタービン１４Ａの流入側に接続され、タービン１４Ａの流出側は排気配管１２Ｃの流入側に接続されている。
タービン１４Ａは、排気配管１２Ｂから流入されて排気配管１２Ｃへと流出される排気ガスによって回転駆動され、コンプレッサ１４Ｂを回転駆動する。タービン１４Ａには、排気配管１２Ｂから流入してきた排気ガスをタービンホイール１４Ｅへと導く排気導入路の閉度（開度）を調整可能な可変ノズル１４Ｄが設けられており、可変ノズル１４Ｄの閉度（開度）はノズル駆動手段１４Ｃ（例えば電動モータ）によって調整される。そしてノズル駆動手段１４Ｃは、内燃機関制御装置５０からの制御信号によって制御される。この可変ノズル１４Ｄとノズル駆動手段１４Ｃは、過給機（ターボ過給機１４）による過給圧を調整可能な過給圧調整手段に相当している。
排気配管１２Ｃの流出側は酸化触媒４２の流入側に接続され、酸化触媒４２の流出側はＤＰＦ４３（Diesel Particulate filterであり、微粒子捕集フィルタ）の流入側に接続され、ＤＰＦ４３の流出側には、窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化する尿素ＳＣＲ等が接続されるが、これらについては図示及び説明を省略する。酸化触媒４２は、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化して浄化し、ＤＰＦ４３は、排気ガス中の微粒子状物質を捕集する。なお、尿素ＳＣＲは省略されていてもよい。
内燃機関制御装置５０は、制御手段に相当しており、上記の検出手段を含めた各種の検出手段からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記のインジェクタ４１Ｂ〜４１Ｄやノズル駆動手段１４Ｃを含めた各種のアクチュエータを制御する。また、内燃機関制御装置５０は、機体制御装置６０と、通信回線５０Ｔを介して種々の情報を送受信することができる。例えば内燃機関制御装置５０は、機体制御装置６０から、ブームやアーム等の油圧負荷に対する要求トルクを含む要求トルク情報を受信し、要求トルク情報に含まれている要求トルクにて、機体から要求されるトルクの大きさを知ることができる。
次に、図４における油圧ポンプ２１から先の油圧システムについて説明する。油圧ポンプ２１は、内燃機関１０の回転動力によって回転駆動され、油圧配管２１Ａを介して作動油をバルブユニット２２に供給する。バルブユニット２２は、複数の切替バルブを有しており、操作部からの操作によって切替バルブが切り替えられ、種々の油圧アクチュエータに作動油を供給したり、油圧アクチュエータから作動油を排出したりする。操作部には、例えばブームレバー２３Ａ、アームレバー２３Ｂ、バケットレバー２３Ｃがある。また油圧アクチュエータには、例えばブームシリンダ２５Ａ、アームシリンダ２５Ｂ、バケットシリンダ２５Ｃ、走行用油圧モータ２６Ａ、旋回用油圧モータ２６Ｂがある。例えば作業者がブームレバー２３Ａを操作すると、バルブユニット２２内で油圧経路が切り替えられ、ブームシリンダ２５Ａが動作する。
機体制御装置６０には、ブームレバー２３Ａ等の操作部からの操作状態が入力される。例えば機体制御装置６０は、入力された信号に基づいて操作部の操作状態を検出し、操作状態に応じた目標油圧を算出し、算出した目標油圧に基づいて、油圧ポンプ２１からの作動油の圧力を調整するように油圧ポンプ２１の動作を制御する。そして機体制御装置６０は、油圧ポンプ２１の制御状態に応じた要求トルクを算出し、要求トルクを含む要求トルク情報を、通信回線５０Ｔを介して内燃機関制御装置５０に送信する。また機体制御装置６０には、エンジンコントロールダイヤル２４からの信号が入力されている。エンジンコントロールダイヤル２４は、内燃機関１０の回転数を設定するためのダイヤル（いわゆる一般車両のアクセルペダルに相当するもの）であり、作業者は、建設機械を用いる作業に必要なトルクを発生できる回転数を、当該エンジンコントロールダイヤル２４にて設定する。エンジンコントロールダイヤル２４にて設定された回転数を示す設定回転数は、例えば、上記の要求トルク情報に含まれている。
●［第１の実施の形態の、内燃機関制御装置５０（制御手段）の処理手順（図５）と、動作波形の例（図６）］
次に図５に示すフローチャートを用いて、第１の実施の形態の、内燃機関制御装置５０（制御手段に相当）の処理手順の例について説明する。内燃機関制御装置５０は、例えば所定時間間隔（例えば数ｍｓ〜数１０ｍｓ間隔）にて、図５に示す処理を起動し、起動した場合、ステップＳ０１０へと処理を進める。また、図５に示すフローチャートの処理を実施した場合の動作波形の例を図６に示す。
ステップＳ０１０にて内燃機関制御装置５０は、要求トルク、回転数、過給圧を所得してステップＳ０１５へ処理を進める。例えば内燃機関制御装置５０は、機体制御装置６０から要求トルク情報を受信し、受信した要求トルク情報に含まれている要求トルクを記憶し、回転検出手段３３からの検出信号に基づいて内燃機関の回転数を求めて記憶し、コンプレッサ下流圧力検出手段３２からの検出信号と大気圧検出手段３７からの検出信号に基づいて過給圧を求めて記憶する。なお、要求トルクを受信して取得するのでなく、内燃機関制御装置５０にて検出したり算出したりできるようにしてもよい。
なお、図６に示す動作波形における「要求トルク」は、内燃機関制御装置５０が受信した要求トルク情報に含まれている要求トルクの例を示している。例えば時間ｔ１〜ｔ２（及び時間ｔ３〜ｔ４、時間ｔ５〜ｔ６、時間ｔ７〜ｔ８）では、図１（掘削作業）と図２（旋回作業）に示す作業（高負荷作業に相当）が実行され、時間ｔ２〜ｔ３（及び時間ｔ４〜ｔ５、時間ｔ６〜ｔ７、時間ｔ８以降）では、図３（バケット内の土砂等の搬出作業）に示す作業（低負荷作業に相当）が実行された例を示している。つまり図６の例は、高負荷作業（時間ｔ１〜ｔ２、時間ｔ３〜ｔ４、時間ｔ５〜ｔ６、時間ｔ７〜ｔ８）と、低負荷作業（時間ｔ２〜ｔ３、時間ｔ４〜ｔ５、時間ｔ６〜ｔ７、時間ｔ８以降）を交互に繰り返す連続作業を行った場合の例を示している。また図６に示す例では、内燃機関の回転数Ｎｓが、エンジンコントロールダイヤルにて、例えば２０００［ｒｐｍ］に設定されている例を示している。
ステップＳ０１５にて内燃機関制御装置５０は、要求トルクと回転数に応じた（今回の）燃料噴射量を求めてステップＳ０２０へ処理を進める。例えば内燃機関制御装置５０は、要求トルクと回転数に基づいて、要求トルクを発生するために必要となる（今回の）燃料噴射量を求めて記憶する。なお、求めた燃料噴射量は、図５に示す処理とは別の処理（図示省略）にて、内燃機関のシリンダ内に噴射される。図６に示す動作波形における「燃料噴射量」は、図６に示す「要求トルク」に相当するトルクを発生させるために、内燃機関制御装置５０が算出した燃料噴射量の例を示している。高負荷作業となる時間ｔ１〜ｔ２と、時間ｔ３〜ｔ４と、時間ｔ５〜ｔ６と、時間ｔ７〜ｔ８では、要求トルクが大きいので、燃料噴射量が多くなっている。なお、燃料噴射量は、内燃機関を制御するための要求トルク関連量に相当しており、要求トルクに基づいて算出され、要求トルクに応じた燃料噴射量が算出される。なお、内燃機関制御装置５０は、要求トルクが大きくなるほど、燃料噴射量（要求トルク関連量）が大きくなるように燃料噴射量（要求トルク関連量）を算出する。
ステップＳ０２０にて内燃機関制御装置５０は、求めた（今回の）燃料噴射量がトルク判定閾値Ｆｓ以上であるか否かを判定し、（今回の）燃料噴射量がトルク判定閾値Ｆｓ以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０２５Ａに処理を進め、（今回の）燃料噴射量がトルク判定閾値Ｆｓ未満である場合（Ｎｏ）はステップＳ０２５Ｂに処理を進める。
ステップＳ０２５Ａに処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、記憶している（前回の）目標過給圧維持指標にΔＤ１を加算（増量）して、（今回の）目標過給圧維持指標を更新してステップＳ０３０へ処理を進める。
ステップＳ０２５Ｂに処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、記憶している（前回の）目標過給圧維持指標からΔＤ２を減算（減量）して、（今回の）目標過給圧維持指標を更新してステップＳ０３０へ処理を進める。
図６に示すように「目標過給圧維持指標」は、「燃料噴射量」がトルク判定閾値Ｆｓ以上である場合に、所定周期毎（この場合、図５の処理を実行する毎）にカウントアップ処理（ステップＳ０２５Ａ）が実行されて増量される指標である。また、「目標過給圧維持指標」は、「燃料噴射量」がトルク判定閾値Ｆｓ未満である場合に、所定周期毎（この場合、図５の処理を実行する毎）にカウントダウン処理（ステップＳ０２５Ｂ）が実行されて減量される指標である。なお、トルク判定閾値Ｆｓは種々の実験やシミュレーション等によって適宜設定される。この例では、目標過給圧維持指標は、時間ｔ１〜ｔ２、時間ｔ３〜ｔ４、時間ｔ５〜ｔ６で増量し、その他の時間帯では減量した例を示している。なお、増量分ΔＤ１、減量分ΔＤ２は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。ΔＤ１を調整することで、目標過給圧維持指標の増量時の傾きを調整可能であり、ΔＤ２を調整することで、目標過給圧維持指標の減量時の傾きを調整可能である。
ステップＳ０３０に処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、記憶している（今回の）目標過給圧維持指標が緩減量閾値Ｓｓ以上であるか否かを判定し、（今回の）目標過給圧維持指標が緩減量閾値Ｓｓ以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３５に処理を進め、（今回の）目標過給圧維持指標が緩減量閾値Ｓｓ未満である場合（Ｎｏ）はステップＳ０４０Ｂへ処理を進める。なお緩減量閾値Ｓｓの値は、種々の実験やシミュレーション等によって適宜設定される。
ステップＳ０３５に処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、記憶している（前回の）目標過給圧算出用燃料噴射量が（今回の）燃料噴射量よりも大きいか否かを判定し、（前回の）目標過給圧算出用燃料噴射量が（今回の）燃料噴射量よりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０４０Ａへ処理を進め、（前回の）目標過給圧算出用燃料噴射量が（今回の）燃料噴射量以下の場合（Ｎｏ）はステップＳ０４０Ｂへ処理を進める。例えば目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量中の場合に、燃料噴射量が目標過給圧算出用燃料噴射量を超えて増量側に変化した場合、内燃機関制御装置５０は、目標過給圧算出用燃料噴射量を、速やかに燃料噴射量にする。
ステップＳ０４０Ａに処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、例えば、以下の（式１）に基づいて（今回の）目標過給圧算出用燃料噴射量を更新してステップＳ０４５へ処理を進める。当該（式１）にて、図６の「目標過給圧算出用燃料噴射量」における時間ｔ２〜ｔ３、時間ｔ４〜ｔ５、時間ｔ６〜ｔ７の目標過給圧算出用燃料噴射量を、高燃料噴射量τＨから低燃料噴射量τＬに向かって緩やかに減量させることができる。なお、Ｎの値は種々の実験やシミュレーション等にて適宜設定される。目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量させた場合、この目標過給圧算出用燃料噴射量に基づいて算出される目標過給圧を緩やかに減量させることができる。
ステップＳ０４０Ａの処理は、要求トルク相当量（要求トルクまたは要求トルク関連量）が減量側に変化した場合、現在の目標過給圧から、減量後の要求トルク相当量に対応する減量後目標過給圧へと切替える際の目標過給圧の減量側への変化が緩やかになるように実行される緩減量処理に相当している。そして当該緩減量処理にて、内燃機関制御装置５０は、目標過給圧を緩やかに減量する。なお、本実施の形態では、緩減量処理の例として、要求トルク関連量を（結果的には目標過給圧を）、時間の経過ととも徐々に減量させて緩やかに減量する例として説明したが、要求トルク関連量を（結果的には目標過給圧を）、時間の経過とともに段階的に減量させて緩やかに減量するようにしてもよい。緩やかに減量するパターンについては、種々のパターンが考えられ、上述した徐々に（連続的に）減量するパターンや、段階的に減量するパターンに限定されるものではない。
（今回の）目標過給圧算出用燃料噴射量
＝（前回の）目標過給圧算出用燃料噴射量＋［（今回の）燃料噴射量−（前回の）目標過給圧算出用燃料噴射量］／Ｎ （式１）
ステップＳ０４０Ｂに処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、以下の（式２）にて、ステップＳ０１５にて求めた（今回の）燃料噴射量を、（今回の）目標過給圧算出用燃料噴射量に代入してステップＳ０４５へ処理を進める。当該（式２）にて、図６の「目標過給圧算出用燃料噴射量」における時間ｔ１以前、時間ｔ１〜ｔ２、時間ｔ２〜ｔ３、時間ｔ３〜ｔ４、時間ｔ５〜ｔ６、時間ｔ７以降では、（今回の）目標過給圧算出用燃料噴射量には（今回の）燃料噴射量が代入される。ステップＳ０３０からステップＳ０４０Ｂへ流れる場合の処理は、目標過給圧維持指標が緩減量閾値未満の場合には、要求トルク相当量（要求トルクまたは要求トルク関連量）が減量側に変化した際（増量側に変化した際も含む）、緩減量処理（ステップＳ０４０Ａ）を用いることなく、目標過給圧算出用燃料噴射量を燃料噴射量に設定する処理（すなわち、目標過給圧を減量後目標過給圧に設定する処理）に相当する。
（今回の）目標過給圧算出用燃料噴射量＝（今回の）燃料噴射量 （式２）
ステップＳ０４５に処理を進めた場合、内燃機関制御装置５０は、（今回の）目標過給圧算出用燃料噴射量と回転数に基づいて目標過給圧を算出してステップＳ０５０へ処理を進める。なお、要求トルク相当量（要求トルクまたは要求トルク関連量）と回転数に基づいて目標過給圧を算出するようにしてもよい。また目標過給圧は、要求トルク相当量が大きくなるほど高い目標過給圧となるように算出される。
ステップＳ０５０にて内燃機関制御装置５０は、現在の過給圧（ステップＳ０１０にて取得した過給圧）と目標過給圧に基づいて、現在の過給圧が目標過給圧に近づくように、過給圧調整手段（この場合、ノズル駆動手段１４Ｃ（図４参照））を制御して処理を終了する。
以上に説明したように、燃料噴射量が減量側に変化した場合、かつ、目標過給圧維持指標が緩減量閾値以上の場合には、内燃機関制御装置５０は、緩減量処理（ステップＳ０４０Ａ）を実行して、目標過給圧算出用燃料噴射量を、現在の目標過給圧算出用燃料噴射量から減量後燃料噴射量に向けて、緩やかに減量する。そして目標過給圧算出用燃料噴射量が緩やかに減量されることで、目標過給圧が緩やかに減量される。また内燃機関制御装置５０は、燃料噴射量が減量側に変化した場合、かつ、目標過給圧維持指標が緩減量閾値未満の場合には、目標過給圧算出用燃料噴射量を減量後燃料噴射量とする（ステップＳ０４０Ｂ）。また内燃機関制御装置５０は、燃料噴射量が増量側に変化した場合、目標過給圧算出用燃料噴射量を減量後燃料噴射量とする（ステップＳ０４０Ｂ）。
図８に示す従来では、「燃料噴射量」と「回転数」を用いて「目標過給圧」を算出していたので、例えば時間ｔ４にて「燃料噴射量」が高燃料噴射量τＨから低燃料噴射量τＬへと立ち下がった場合、「目標過給圧」も高目標過給圧ＴｐＨから低目標過給圧ＴｐＬへと一気に立ち下がっていた（図８中の符号Ｐ３２参照）。そのため、図８中の時間ｔ５にて「燃料噴射量」が低燃料噴射量τＬから高燃料噴射量τＨへと立ち上がった場合、「目標過給圧」も低目標過給圧ＴｐＬから高目標過給圧ＴｐＨへと立ち上がっている。しかし、低目標過給圧ＴｐＬから高目標過給圧ＴｐＨまでの差が大きいので、「実際の過給圧」の立ち上がり時間Ｔｄ３２が長くなり、過給遅れによって内燃機関のトルク増量が遅れ、「回転数」の大きな落ち込みＮ３２が発生する場合があった（トルク抜けが発生する場合があった）。
図６に示す第１の実施の形態において「目標過給圧算出用燃料噴射量」は、「燃料噴射量」と「目標過給圧維持指標」に基づいて内燃機関制御装置５０が算出した噴射量であり、目標過給圧を算出するための燃料噴射量である。第１の実施の形態では、図６に示すように、例えば時間ｔ４にて「燃料噴射量」が高燃料噴射量τＨから低燃料噴射量τＬへと立ち下がった場合、「目標過給圧算出用燃料噴射量」は、一気に高燃料噴射量τＨから低燃料噴射量τＬへと立ち下がらず、高燃料噴射量τＨから低燃料噴射量τＬに向かって緩やかに減量していく。従って、時間ｔ５にて「燃料噴射量」が低燃料噴射量τＬから高燃料噴射量τＨに立ち上がった場合、「目標過給圧」は低目標過給圧ＴｐＬから高目標過給圧ＴｐＨへと立ち上がるのではなく、減量中の減量中目標過給圧ＴｐＧから高目標過給圧ＴｐＨに立ち上がる。つまり、時間ｔ５にて「燃料噴射量」が低燃料噴射量τＬから高燃料噴射量τＨに立ち上がった際、従来（図８）では「目標過給圧」が低目標過給圧ＴｐＬから高目標過給圧ＴｐＨへと大きな差で立ち上がっているが、第１の実施の形態（図６）では「目標過給圧」が減量中目標過給圧ＴｐＧから高目標過給圧ＴｐＨへと小さな差で立ち上がる。従って、図６の「実際の過給圧」の立ち上がり時間Ｔｄ１２は、従来（図８）の立ち上がり時間Ｔｄ３２よりも短い時間で済むので、過給遅れによる内燃機関のトルク増量の遅れが抑制され、図６中の符号Ｎ１２に示すように「回転数」の大きな落ち込みが抑制される（図８中の符号Ｎ３２に示す落ち込みよりも小さく、トルク抜けが抑制される）。
●［第２の実施の形態（図７）］
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態における内燃機関制御装置５０の処理手順は、図示省略するが、図５に示す第１の実施の形態のフローチャートに対して、目標過給圧維持指標が省略され、ステップＳ０２０、Ｓ０２５Ａ、Ｓ０２５Ｂ、Ｓ０３０が省略されたものである。従って、図７に示すように、要求トルク（または要求トルク関連量（燃料噴射量））が減量側に変化した場合には、常に目標過給圧算出用燃料噴射量及び目標過給圧が、緩やかに減量される。
図６に示す第１の実施の形態では、時間ｔ２〜ｔ３では、要求トルク（または要求トルク関連量（燃料噴射量））が減量側に変化したが、目標過給圧維持指標が緩減量閾値Ｓｓ未満であるので、目標過給圧算出用燃料噴射量及び目標過給圧は、緩やかに減量されず、符号Ｎ１１に示すように、回転数の落ち込みが発生する場合がある。しかし図７に示す第２の実施の形態では、目標過給圧維持指標が省略されているので、時間ｔ２〜ｔ３でも、時間ｔ４〜ｔ５、時間ｔ６〜ｔ７と同様、目標過給圧算出用燃料噴射量及び目標過給圧が緩やかに減量される。従って、符号Ｎ２１に示すように、時間ｔ３でも回転数の落ち込みは発生しない。なお、時間ｔ４〜ｔ５、時間ｔ６〜ｔ７では、図６（第１の実施の形態）と図７（第２の実施の形態）は、どちらも目標過給圧算出用燃料噴射量及び目標過給圧が緩やかに減量されており、どちらも回転数の落ち込みが抑制されている（図６中の符号Ｎ１２、Ｎ１３、図７中の符号Ｎ２２、Ｎ２３）。
図７に示す第２の実施の形態では、内燃機関制御装置５０は、燃料噴射量が増量側に変化した場合（時間ｔ１、ｔ３、ｔ５、ｔ７）には、増量後の燃料噴射量である増量後燃料噴射量を目標過給圧算出用燃料噴射量に設定する（図５のステップＳ０４０Ｂ）。また内燃機関制御装置５０は、燃料噴射量が減量側に変化した場合（時間ｔ２、ｔ４、ｔ６、ｔ８）には、緩減量処理（図５のステップＳ０４０Ａ）を実行して、現在の目標過給圧産出量燃料噴射量から、減量後の燃料噴射量である減量後燃料噴射量に向けて、目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量する。これにより、図７の符号Ｎ２１、Ｎ２２、Ｎ２３に示すように、要求トルクが減量側に変化した後に増量側に変化した場合であっても、回転数の落ち込みを抑制することができる。
●［本願の効果］
以上に説明した、建設機械の内燃機関制御システムでは、熟練者が高負荷作業と低負荷作業を短時間で交互に繰り返す連続作業を行った場合であっても、低負荷作業から高負荷作業へと遷移した際に目標過給圧を緩やかに減量させて内燃機関の回転数の落ち込み（トルク抜け）を抑制して、作業効率をより向上させることができる。
本発明の、建設機械の内燃機関制御システムは、本実施の形態で説明した構成、構造、処理手順、動作波形等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば徐減パターンの際の徐減の方法は、本実施の形態にて説明した算出方法に限定されるものではなく、徐々に減量されればよい。また建設機械は、パワーショベルに限定されるものではなく、本発明は、種々の建設機械（産業車両、作業車両を含む）に適用することができる。
本実施の形態の動作波形の例は、図６に示す例に限定されるものではない。また処理手順の例は、図５に示すフローチャートに限定されるものではない。また過給圧調整手段は、可変ノズルとノズル駆動手段に限定されるものではなく、タービンをバイパスするバイパス配管と、当該バイパス配管の開度を調整する調整弁にて構成してもよい。また過給機は、本実施の形態にて説明した機械式ターボ過給機に限定されるものではない。
本実施の形態の説明では、燃料噴射量（要求トルク関連量）を用いて目標過給圧や目標過給圧維持指標等を算出する例を説明したが、要求トルク相当量（要求トルクまたは要求トルク関連量）を用いて目標過給圧や目標過給圧維持指標等を算出するようにしてもよい。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
１ 建設機械
１０ 内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ 吸気配管
１２Ｂ、１２Ｃ 排気配管
１４ ターボ過給機（過給機）
１４Ａ タービン
１４Ｂ コンプレッサ
１４Ｃ ノズル駆動手段（過給圧調整手段）
１４Ｄ 可変ノズル（過給圧調整手段）
１４Ｅ タービンホイール
２１ 油圧ポンプ
２２ バルブユニット
２４ エンジンコントロールダイヤル
３１ 吸入空気流量検出手段
３２ コンプレッサ下流圧力検出手段
３３ 回転検出手段
３４ クーラント温度検出手段
３７ 大気圧検出手段
４１Ａ〜４１Ｄ インジェクタ
４２ 酸化触媒
４３ ＤＰＦ（微粒子捕集フィルタ）
５０ 内燃機関制御装置（制御手段）
６０ 機体制御装置
Ｆｓ トルク判定閾値
Ｓｓ 緩減量閾値
ＴｐＨ 高目標過給圧
ＴｐＬ 低目標過給圧
τＨ 高燃料噴射量
τＬ 低燃料噴射量

Claims (6)

  1. 過給機を有する内燃機関が搭載された建設機械の内燃機関制御システムであって、
    過給圧を調整可能な過給圧調整手段と、
    前記建設機械の要求トルクを取得し、該取得した前記要求トルクまたは取得した前記要求トルクに基づいて算出した前記内燃機関を制御するための要求トルク関連量に基づいて目標過給圧を設定し、実際の過給圧が前記目標過給圧に近づくように前記過給圧調整手段を制御する、制御手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、
    前記要求トルク関連量の算出においては、取得した前記要求トルクが大きくなるほど前記要求トルク関連量が大きくなるように、前記要求トルクに基づいて前記要求トルク関連量を算出し、
    前記目標過給圧の設定においては、取得した前記要求トルクまたは算出した前記要求トルク関連量が大きくなるほど前記目標過給圧が高くなるように、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量に基づいて前記目標過給圧を設定し、
    前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が減量側に変化した場合には、現在の前記目標過給圧から、減量後の前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量に対応する前記目標過給圧である減量後目標過給圧へと前記目標過給圧を減量させる際の、前記目標過給圧の減量側への変化が緩やかになるように緩減量処理を実行する、
    建設機械の内燃機関制御システム。
  2. 請求項１に記載の建設機械の内燃機関制御システムであって、
    前記制御手段は、
    前記緩減量処理を実行した場合、現在の前記目標過給圧から前記減量後目標過給圧に向けて、時間の経過とともに徐々にあるいは段階的に、前記目標過給圧を減量する、
    建設機械の内燃機関制御システム。
  3. 請求項１または２に記載の建設機械の内燃機関制御システムであって、
    前記制御手段は、
    前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量に基づいて前記建設機械の作業パターンに相関する目標過給圧維持指標を算出し、
    前記目標過給圧維持指標が緩減量閾値以上となる場合には、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が減量側に変化した際、前記緩減量処理を実行して、前記目標過給圧を緩やかに減量し、
    前記目標過給圧維持指標が前記緩減量閾値未満となる場合には、前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が減量側に変化した際、前記緩減量処理を実行せずに、前記目標過給圧を前記減量後目標過給圧に設定する、
    建設機械の内燃機関制御システム。
  4. 請求項３に記載の建設機械の内燃機関制御システムであって、
    前記制御手段は、
    前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量がトルク判定閾値以上である場合は、所定周期毎に前記目標過給圧維持指標を増加させるカウントアップ処理を実行し、
    前記要求トルクまたは前記要求トルク関連量が前記トルク判定閾値未満である場合は、前記所定周期毎に前記目標過給圧維持指標を減少させるカウントダウン処理を実行する、
    建設機械の内燃機関制御システム。
  5. 請求項１または２に記載の建設機械の内燃機関制御システムであって、
    前記要求トルク関連量は、燃料噴射量であり、
    前記制御手段は、
    取得した前記要求トルクが大きくなるほど前記燃料噴射量が大きくなるように、前記要求トルクに応じた前記燃料噴射量を算出し、
    前記燃料噴射量が増量側に変化した場合には、増量後の前記燃料噴射量である増量後燃料噴射量を目標過給圧算出用燃料噴射量に設定し、
    前記燃料噴射量が減量側に変化した場合には、前記緩減量処理を実行し、現在の目標過給圧算出用燃料噴射量から、減量後の前記燃料噴射量である減量後燃料噴射量に向けて、前記目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量し、
    前記目標過給圧算出用燃料噴射量に基づいて前記目標過給圧を設定する、
    建設機械の内燃機関制御システム。
  6. 請求項３または４に記載の建設機械の内燃機関制御システムであって、
    前記要求トルク関連量は、燃料噴射量であり、
    前記制御手段は、
    取得した前記要求トルクが大きくなるほど前記燃料噴射量が大きくなるように、前記要求トルクに応じた前記燃料噴射量を算出し、
    前記燃料噴射量が増量側に変化した場合には、増量後の前記燃料噴射量である増量後燃料噴射量を目標過給圧算出用燃料噴射量に設定し、
    前記燃料噴射量が減量側に変化した場合、かつ、前記目標過給圧維持指標が前記緩減量閾値未満の場合には、減量後の前記燃料噴射量である減量後燃料噴射量を前記目標過給圧算出用燃料噴射量に設定し、
    前記燃料噴射量が減量側に変化した場合、かつ、前記目標過給圧維持指標が前記緩減量閾値以上の場合には、前記緩減量処理を実行し、現在の前記目標過給圧算出用燃料噴射量から、前記減量後燃料噴射量に向けて、前記目標過給圧算出用燃料噴射量を緩やかに減量し、
    前記目標過給圧算出用燃料噴射量に基づいて前記目標過給圧を設定する、
    建設機械の内燃機関制御システム。

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114753940A (zh) * 2022-04-22 2022-07-15 上海华兴数字科技有限公司 发动机转速控制方法、电子设备、工程机械及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082234A (ja) * 1999-09-17 2001-03-27 Mazda Motor Corp ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2007071137A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Mazda Motor Corp エンジンの過給装置
JP2008008188A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の出力制御装置及び作業機械の出力制御方法
JP2008128107A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の出力制御装置
JP2015113715A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 トヨタ自動車株式会社 過給機付き内燃機関の制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101908554B1 (ko) 2011-06-09 2018-10-16 스미토모 겐키 가부시키가이샤 쇼벨 및 쇼벨의 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082234A (ja) * 1999-09-17 2001-03-27 Mazda Motor Corp ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2007071137A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Mazda Motor Corp エンジンの過給装置
JP2008008188A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の出力制御装置及び作業機械の出力制御方法
JP2008128107A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の出力制御装置
JP2015113715A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 トヨタ自動車株式会社 過給機付き内燃機関の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114753940A (zh) * 2022-04-22 2022-07-15 上海华兴数字科技有限公司 发动机转速控制方法、电子设备、工程机械及存储介质

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