JP2020051070A - Construction machine pump control device and construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可変容量型ポンプと固定容量型ポンプとを含むポンプ制御装置に関する。 The present invention relates to a pump control device including a variable displacement pump and a fixed displacement pump.
従来の油圧ショベルにおいて、ポンプレギュレータによって吐出量を変更できる可変容量型ポンプと、当該吐出量を変更できない固定容量型ポンプとを併用するものが知られている。例えば、特許文献1では、可変容量型ポンプでアタッチメント動作等を行う油圧アクチュエータを駆動する一方、固定容量型ポンプでドーザシリンダを駆動する油圧ショベルが開示されている。
2. Description of the Related Art A conventional hydraulic excavator is known that uses both a variable displacement pump whose discharge amount can be changed by a pump regulator and a fixed displacement pump whose discharge amount cannot be changed. For example,
このような油圧ショベルでは、固定容量型ポンプ(ドーザポンプ)を含む全ポンプの合計のポンプ圧に応じてトータルのポンプトルク(馬力)を一定に保つ制御が行われる。詳細には、全ポンプ圧からトータルのポンプトルクが算出され、算出されたポンプトルクがエンジンの許容トルクを超えないように可変容量型ポンプの吐出量が制御される。詳細には、ドーザ操作時において、トータルのポンプトルクが設定値を超えるおそれがある場合には、固定容量型ポンプのポンプ圧の上昇に応じて可変容量型ポンプのトルクを低減する減馬力制御が行われる。 In such a hydraulic excavator, control is performed to keep the total pump torque (horsepower) constant according to the total pump pressure of all pumps including the fixed displacement pump (dozer pump). Specifically, the total pump torque is calculated from the total pump pressure, and the discharge amount of the variable displacement pump is controlled so that the calculated pump torque does not exceed the allowable torque of the engine. In detail, when the total pump torque may exceed the set value during the operation of the dozer, the horsepower reduction control that reduces the torque of the variable displacement pump according to the increase of the pump pressure of the fixed displacement pump is performed. Done.
ところが、ドーザ操作時点と、上述の減馬力制御による吐出量変更完了時点とには時間的遅れが生じるため、ドーザポンプ圧が急上昇した場合には減馬力制御が間に合わず、オーバトルクによるエンストが発生する可能性がある。 However, there is a time delay between the time when the dozer is operated and the time when the discharge amount change is completed by the above-described horsepower reduction control. Therefore, when the dozer pump pressure rises rapidly, the horsepower reduction control is not in time, and an engine stall due to overtorque may occur. There is.
上記に鑑み、特許文献1では、ドーザポンプ(固定容量型ポンプ)のポンプ回路に可変リリーフ弁を設け、ドーザポンプの設定圧力を、ドーザシリンダの操作時に、予め設定された設定値まで予め設定された遅延時間をもって増加させるリリーフ圧漸増制御を行っている。
In view of the above, in
しかしながら、特許文献1の記載の発明では、馬力制御を行うために、固定容量型ポンプ(ドーザポンプ)のポンプ回路に可変リリーフ弁(電磁リリーフバルブ)を追加で設ける必要があり、コストが増加するという問題がある。
However, in the invention described in
そこで、本発明は、吐出量を変更できる可変容量型ポンプと吐出量を変更できない固定容量型ポンプとを備える建設機械において、より簡易な構成で減馬力制御を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a technology capable of performing horsepower reduction control with a simpler configuration in a construction machine including a variable displacement pump capable of changing the discharge amount and a fixed displacement pump capable of changing the discharge amount. The purpose is to:
上記目的を達成するために、本発明は、吐出量を変更できる可変容量型ポンプの吸収トルクを設定する吸収トルク設定手段と、前記吸収トルクと前記可変容量型ポンプのポンプ圧とに基づいて、前記可変容量型ポンプの吐出量を制御するポンプ制御手段と、前記吐出量を変更できない固定容量型ポンプの作動を検出する作動検出手段と、前記作動検出手段により前記固定容量型ポンプの作動が検出されたことに応答して、前記吸収トルクの低減に用いられる第1トルク低減値を出力する第1出力部と、エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差に基づいて、前記吸収トルクの低減に用いられる第2トルク低減値を出力する第2出力部と、前記第1トルク低減値と前記第2トルク低減値とに基づいて、前記可変容量型ポンプのポンプトルク低減量を決定する決定手段と、を備え、前記決定手段は、前記固定容量型ポンプの作動が検出されてからの経過時間が大きくなるにつれて、前記第1トルク低減値の重み付けを小さく、前記第2トルク低減値の重み付けを大きくすることを特徴とする、建設機械のポンプ制御装置を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides an absorption torque setting unit that sets an absorption torque of a variable displacement pump capable of changing a discharge amount, based on the absorption torque and a pump pressure of the variable displacement pump. Pump control means for controlling the discharge amount of the variable displacement pump, operation detecting means for detecting operation of the fixed displacement pump whose discharge amount cannot be changed, and operation of the fixed displacement pump detected by the operation detecting means A first output unit that outputs a first torque reduction value used for reducing the absorption torque in response to the determination of the absorption torque, based on a deviation between an engine target rotation speed and an actual engine rotation speed. A second output unit that outputs a second torque reduction value used for reduction, and a pump torque of the variable displacement pump based on the first torque reduction value and the second torque reduction value. Determining means for determining the amount of reduction, wherein the determining means decreases the weight of the first torque reduction value as the elapsed time from the detection of the operation of the fixed displacement pump increases, (2) A pump control device for a construction machine, wherein the weight of the torque reduction value is increased.
ここで、前記作動検出手段は、レバー操作量を検出するレバー操作検出センサを含み、前記レバー操作量は、前記固定容量型ポンプを油圧源として駆動する駆動対象を操作するためのレバーの操作量であり、前記作動検出手段は、前記レバー操作検出センサによって検出された前記レバー操作量に基づいて、前記固定容量型ポンプの作動を検出するのが好ましい。 Here, the operation detecting means includes a lever operation detecting sensor for detecting a lever operation amount, and the lever operation amount is a lever operation amount for operating a driven object driven by the fixed displacement pump as a hydraulic pressure source. Preferably, the operation detecting means detects the operation of the fixed displacement pump based on the lever operation amount detected by the lever operation detection sensor.
また、前記第1トルク低減値は、前記レバー操作の操作量が大きいほど大きくなるのが好ましい。 Further, it is preferable that the first torque reduction value increases as the operation amount of the lever operation increases.
更に、前記作動検出手段は、前記固定容量型ポンプのポンプ圧を検出するポンプ圧センサを含み、前記第1トルク低減値は、前記ポンプ圧センサによって検出された前記ポンプ圧が大きいほど大きくなるのが好ましい。 Further, the operation detecting means includes a pump pressure sensor for detecting a pump pressure of the fixed displacement pump, and the first torque reduction value increases as the pump pressure detected by the pump pressure sensor increases. Is preferred.
また、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体上に旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記下部走行体に設けられ、ドーザシリンダによって駆動するドーザと、吐出量を変更できる可変容量型ポンプと、前記吐出量を変更できない固定容量型ポンプとして構成され、前記ドーザシリンダの油圧源であるドーザポンプと、前記可変容量型ポンプの吸収トルクを設定する吸収トルク設定手段と、前記吸収トルクと前記可変容量型ポンプのポンプ圧とに基づいて、前記可変容量型ポンプの吐出量を制御するポンプ制御手段と、前記ドーザポンプの作動を検出する作動検出手段と、前記作動検出手段により前記ドーザポンプの作動が検出されたことに応答して、前記吸収トルクを低減するための第1トルク低減値を出力する第1出力部と、エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差に基づいて、前記吸収トルクを低減するための第2トルク低減値を出力する第2出力部と、前記第1トルク低減値と前記第2トルク低減値とに基づいて、前記可変容量型ポンプのポンプトルク低減量を決定する決定手段と、を備え、前記決定手段は、前記ドーザポンプの作動が検出されてからの経過時間が大きくなるにつれて、前記第1トルク低減値の重み付けを小さく、前記第2トルク低減値の重み付けを大きくすることを特徴とする建設機械を更に提供している。 The present invention also provides a lower traveling body, an upper revolving body pivotally mounted on the lower traveling body, a dozer provided on the lower traveling body and driven by a dozer cylinder, and a variable discharge amount. A displacement pump configured as a fixed displacement pump that cannot change the discharge amount, and a dozer pump that is a hydraulic source of the dozer cylinder; absorption torque setting means for setting an absorption torque of the variable displacement pump; Pump control means for controlling the discharge amount of the variable displacement pump based on the pump pressure of the variable displacement pump, operation detection means for detecting the operation of the dozer pump, and operation of the dozer pump by the operation detection means. A first output unit that outputs a first torque reduction value for reducing the absorption torque in response to the detection of the operation; A second output unit that outputs a second torque reduction value for reducing the absorption torque based on a deviation between a target rotation speed and an actual engine rotation speed, the first torque reduction value and the second torque reduction value Deciding means for deciding a pump torque reduction amount of the variable displacement pump based on the above, wherein the deciding means comprises: There is further provided a construction machine wherein the weight of the torque reduction value is reduced and the weight of the second torque reduction value is increased.
請求項1に記載のポンプ制御装置によれば、固定容量型ポンプの作動検出直後は第1トルク低減値の重み付けが大きく、第2トルク低減値の重み付けが小さくなるため、固定容量型ポンプに対する負荷の急激な立ち上がりに対応できる。その後、徐々に第1トルク低減値が小さく、第2トルク低減値の重み付けが大きくなっていくため、エンジン出力とポンプ負荷との双方を考慮した制御が可能である。そのため、吐出量を変更できる可変容量型ポンプと吐出量を変更できない固定容量型ポンプとを備える建設機械において、電磁リリーフバルブ等を追加することなく、より簡易な構成で減馬力制御を行うことが可能である。 According to the first aspect of the present invention, the weight of the first torque reduction value is large and the weight of the second torque reduction value is small immediately after the operation of the fixed displacement pump is detected, so that the load on the fixed displacement pump is reduced. Can respond to the rapid rise of Thereafter, since the first torque reduction value gradually decreases and the weighting of the second torque reduction value increases, control can be performed in consideration of both the engine output and the pump load. Therefore, in a construction machine including a variable displacement pump that can change the discharge amount and a fixed displacement pump that cannot change the discharge amount, it is possible to perform the horsepower reduction control with a simpler configuration without adding an electromagnetic relief valve or the like. It is possible.
請求項2に記載の建設機械のポンプ制御装置によれば、レバー操作検出センサによって検出されるレバー操作量に基づいて固定容量型ポンプの作動が検出される。よって、固定容量型ポンプにポンプ圧センサを設け、当該ポンプ圧センサを用いて固定容量型ポンプの作動を検出する場合等に比べて、コストを低減することが可能である。 According to the pump control device for a construction machine according to the second aspect, the operation of the fixed displacement pump is detected based on the lever operation amount detected by the lever operation detection sensor. Therefore, the cost can be reduced as compared with a case where a pump pressure sensor is provided in a fixed displacement pump and the operation of the fixed displacement pump is detected using the pump pressure sensor.
請求項3に記載のポンプ制御装置によれば、第1トルク低減値は、レバー操作量が大きいほど大きくなるため、レバー操作量が小さく固定容量型ポンプの負荷も小さいと想定される場合に、可変容量型ポンプのポンプトルク低減量が過大にならずに済む。 According to the pump control device of the third aspect, the first torque reduction value increases as the lever operation amount increases. Therefore, when it is assumed that the lever operation amount is small and the load of the fixed displacement pump is also small, The amount of reduction in pump torque of the variable displacement pump does not need to be excessive.
請求項4に記載のポンプ制御装置によれば、第1トルク低減値は、ポンプ圧センサで検出される固定容量型ポンプのポンプ圧が大きいほど大きくなるため、固定容量型ポンプの負荷が小さい場合に、可変容量型ポンプのポンプトルク低減量が過大にならずに済む。また、固定容量型ポンプのポンプ圧の実測値に基づき第1トルク低減値が出力されるため、レバー操作の操作量に応じて第1トルク低減値を出力する場合に比べて、当該第1トルク低減値をより正確に出力することも可能である。 According to the pump control device of the fourth aspect, the first torque reduction value increases as the pump pressure of the fixed displacement pump detected by the pump pressure sensor increases, so that the load of the fixed displacement pump is small. In addition, the amount of reduction in pump torque of the variable displacement pump does not need to be excessive. Further, since the first torque reduction value is output based on the actually measured value of the pump pressure of the fixed displacement pump, the first torque reduction value is output as compared with the case where the first torque reduction value is output according to the operation amount of the lever operation. It is also possible to output the reduction value more accurately.
請求項5に記載の建設機械によれば、吐出量を変更できる可変容量型ポンプと吐出量を変更できない固定容量型ポンプであるドーザポンプとを備える建設機械において、電磁リリーフバルブ等を追加することなく、より簡易な構成で減馬力制御を行うことが可能である。 According to the construction machine according to the fifth aspect, in a construction machine including a variable displacement pump that can change the discharge amount and a dozer pump that is a fixed displacement pump that cannot change the discharge amount, without adding an electromagnetic relief valve or the like. It is possible to perform the horsepower reduction control with a simpler configuration.
<1.第1実施形態>
本発明の第1実施形態による建設機械のポンプ制御装置について図1乃至図4に基づき説明する。ここでは、建設機械の一例として図1に示す油圧ショベル1を例示する。
<1. First Embodiment>
A pump control device for a construction machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a
油圧ショベル1は、図1に示されるように、クローラ式の下部走行体11と、下部走行体11上に旋回自在に搭載された上部旋回体12と、上部旋回体12に装着される作業アタッチメント13とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
下部走行体11には、ドーザ14が装着される。このドーザ14は、図示しないドーザシリンダによって昇降駆動され、接地状態で走行しながら地面を平らにする地均し作業や、土を押して運ぶ土運び作業等を行う。
A
図2に示されるように、油圧ショベル1は、エンジン2を動力源として駆動する可変容量型ポンプ3,4と、同じくエンジン2を動力源として駆動する固定容量型ポンプ5とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
可変容量型ポンプ3,4は、下部走行体11を旋回駆動する旋回モータ、及び作業アタッチメント13の各動作のための油圧アクチュエータの油圧源として設けられるポンプの一例である。
The
可変容量型ポンプ3,4には、傾転(吐出流量)を変化させるためのポンプレギュレータ31,41が設けられている。可変容量型ポンプ3,4は、後述のポンプ制御部7からの傾転指令信号に応じてポンプレギュレータ31,41を介して傾転が制御される。
The
また、可変容量型ポンプ3,4には、可変容量型ポンプ3,4のポンプ圧を検出するポンプ圧センサ33,43が設けられている。ポンプ圧センサ33,43により検出された各ポンプ圧は、ポンプ制御装置10のポンプ制御部7に入力される。
The
固定容量型ポンプ5は、ドーザ14のドーザシリンダ(図示せず)の油圧源として設けられるドーザポンプの一例である。可変容量型ポンプ3,4とは異なり、固定容量型ポンプ5にはポンプレギュレータが設けられていない。そのため、固定容量型ポンプ5の吐出流量は、変更されることなく、常に一定である。
The
上述した可変容量型ポンプ3,4及び固定容量型ポンプ5に関しては、それらの合計のポンプ圧(トータルポンプ圧とも称する)に応じてトータルの最大ポンプ馬力を一定に保つための馬力一定制御が行われる。具体的には、全ポンプ圧からトータルのポンプトルクを算出し、算出されたポンプトルクがエンジン2の許容トルクを超えないように可変容量型ポンプ3,4の吐出量を制御している。
As for the
図2に示されるように、油圧ショベル1は、エンジン回転数検出部25と、レバー操作検出センサ9とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
エンジン回転数検出部25は、エンジン2のエンジン回転数(詳細には、エンジン実回転数Ng)を検出し、後述の第2出力部82に出力する。
The
レバー操作検出センサ9は、ドーザ14を操作するレバー(図示せず)のレバー操作量Sを検出し、後述の第1出力部81に出力する。なお、レバー操作検出センサ9は、本発明に係る作動検出手段の一例である。また、ドーザ14は、固定容量型ポンプ5を油圧源として駆動し、レバー(図示せず)によって操作されることから、本発明に係る駆動対象の一例である。
The lever
続いて、可変容量型ポンプ3,4のポンプ圧を制御するポンプ制御装置10(図2の破線で囲んだ部分)について説明する。
Subsequently, the pump control device 10 (portion surrounded by a broken line in FIG. 2) that controls the pump pressure of the
ポンプ制御装置10は、吸収トルク設定部6と、ポンプ制御部7と、第1出力部81と、第2出力部82と、トルク低減量決定部83とを備えて構成される。
The
吸収トルク設定部6は、可変容量型ポンプ3,4の吸収トルク(ポンプトルク)を設定する処理部である。
The absorption torque setting unit 6 is a processing unit that sets the absorption torque (pump torque) of the
ポンプ制御部7は、吸収トルク設定部6から入力される吸収トルクと可変容量型ポンプ3,4の各ポンプ圧とに基づいて、可変容量型ポンプ3,4の各吐出量(傾転)を制御する処理部である。詳細には、ポンプ制御部7は、各傾転指令信号をポンプレギュレータ31,41に出力し、ポンプレギュレータ31,41を介して可変容量型ポンプ3,4の各吐出量を制御する。
The pump control unit 7 determines each discharge amount (tilt) of the
第1出力部81は、吸収トルク設定部6から出力される吸収トルクの低減に用いられる第1トルク低減値T3を出力する処理部である。
The
具体的には、第1出力部81は、レバー操作検出センサ9から出力されたレバー操作量Sに基づき、ドーザ14のレバー操作が行われたことを固定容量型ポンプ5(ドーザポンプ)の作動として検出する。固定容量型ポンプ5の作動が検出されると、第1出力部81は、下記の式(1)を用いて第1トルク低減値T3を算出する。
Specifically, the
T3=PP3max×q3÷2π (1) T3 = PP3 max × q3 ÷ 2π (1)
式(1)において、PP3max(Mpa)は、固定容量型ポンプ5のリリーフ設定圧(最大値)である。q3(cc/rev)は、固定容量型ポンプ5の吐出量である。T3(N・m)は、式(1)によって算出される第1トルク低減値である。
In the equation (1), PP3 max (Mpa) is a relief set pressure (maximum value) of the fixed
第1出力部81は、式(1)によって算出された第1トルク低減値T3をトルク低減量決定部83に出力する。
The
第2出力部82は、吸収トルク設定部6から出力される吸収トルクを低減するための第2トルク低減値Tessを出力する処理部である。
The
具体的には、第2出力部82は、エンジン目標回転数Ngrとエンジン実回転数Ngとの偏差に基づく下記の式(2)を用いて第2トルク低減値Tessを出力する。
Specifically, the
Tess=Kp×(Ngr−Ng)+Ki∫(Ngr−Ng)dt (2) T ess = K p × (N gr −N g ) + K i ∫ (N gr −N g ) dt (2)
式(1)において、Ngrは予め設定されたエンジン目標回転数であり、Ngはエンジン回転数検出部25から出力されたエンジン実回転数である。KpはPI制御における比例ゲイン、Kiは同じくPI制御における積分ゲインである。Tess(N・m)は、式(2)によって算出される第2トルク低減値である。
In the formula (1), N gr is the engine target revolution speed set in advance, N g is the engine actual rotation speed output from the engine
第2出力部82は、式(2)によって算出された第2トルク低減値Tessをトルク低減量決定部83に出力する。
The
トルク低減量決定部83は、第1トルク低減値T3及び第2トルク低減値Tessに基づいて、可変容量型ポンプ3,4のポンプトルク低減量Tdを決定する処理部である。
The torque reduction
具体的には、トルク低減量決定部83は、固定容量型ポンプ5の作動が検出されてからの時間(以下、単に経過時間Tとも称する)に基づく下記の式(3)を用いてポンプトルク低減量Tdを決定する。
Specifically, the torque reduction
Td=α×T3+(1−α)×Tess (3) Td = α × T3 + (1−α) × T ess (3)
式(3)において、αは、図3のグラフで示される特性、すなわち、経過時間Tが大きくなるにつれて小さくなるという特性を有する係数である。詳細には、係数αは、経過時間Tが0(T=0)の場合に「1」となり、その後、経過時間Tが大きくなるほど小さくなり、経過時間TがTnになった時点(T=Tn)で「0」になる。よって、式(3)によれば、経過時間Tが大きくなるほど、第1トルク低減値T3の重み付けが小さく、かつ、第2トルク低減値Tessの重み付けが大きくなるように、ポンプトルク低減量Tdが決定される。 In the equation (3), α is a coefficient having the characteristic shown in the graph of FIG. 3, that is, the characteristic that it decreases as the elapsed time T increases. More specifically, the coefficient α becomes “1” when the elapsed time T is 0 (T = 0), and then decreases as the elapsed time T increases, and when the elapsed time T becomes Tn (T = Tn). ) To “0”. Therefore, according to the equation (3), the pump torque reduction amount Td is set such that the larger the elapsed time T, the smaller the weight of the first torque reduction value T3 and the larger the weight of the second torque reduction value T ess. Is determined.
トルク低減量決定部83は、式(3)によって算出されたポンプトルク低減量Tdを出力する。詳細には、トルク低減量決定部83は、吸収トルク設定部6とポンプ制御部7との間に設けられた減算器にポンプトルク低減量Tdを出力する。当該減算器は、吸収トルク設定部6から出力された吸収トルクをポンプトルク低減量Tdに基づいて低減し、低減された低減吸収トルクをポンプ制御部7に出力する。
The torque reduction
図2に示されるように、トルク低減量決定部83には、レバー操作検出センサ9から出力されるレバー操作量Sが入力される。トルク低減量決定部83は、レバー操作量Sが入力されたことを固定容量型ポンプ5の作動として検出する。固定容量型ポンプ5の作動が検出されると、トルク低減量決定部83は、経過時間Tの計測を開始する。
As shown in FIG. 2, the lever operation amount S output from the lever
続いて、図4のフローチャートを参照しながら、本実施形態におけるポンプ制御装置10(トルク低減量決定部83)の動作について説明する。なお、図4のフローチャートの処理は一定のタイミングで繰り返し実行される。 Subsequently, the operation of the pump control device 10 (the torque reduction amount determining unit 83) in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing of the flowchart in FIG. 4 is repeatedly executed at a certain timing.
ステップS1において、トルク低減量決定部83は、固定容量型ポンプ5の作動が検出された否かを判定する。上述したように、本実施形態では、ドーザ14のレバー操作が固定容量型ポンプ5(ドーザポンプ)の作動として検出される。
In step S1, the torque reduction
固定容量型ポンプ5の作動が検出されると(すなわち、ドーザ14のレバー操作が行われると)(S1:YES)、トルク低減量決定部83は、経過時間Tのカウントを開始する(ステップS2)。
When the operation of the fixed
ステップS3において、トルク低減量決定部83は、経過時間Tに基づいて係数αを決定する。係数αを決定した後、トルク低減量決定部83は、上述の式(3)を用いてポンプトルク低減量Tdを算出する(ステップS4)。
In step S3, the torque
ステップ5では、固定容量型ポンプ5の作動(すなわち、ドーザ14のレバー操作)が終了したか否かが判定される。固定容量型ポンプ5の作動が終了したと判定されると(S5:YES)、図4のフローチャートの処理が終了する。一方、固定容量型ポンプ5の作動が終了していないと判定されると(S5:NO)、ステップS3に戻り、上述した処理が繰り返される。
In
他方、上述のステップS1において、固定容量型ポンプ5の作動が検出されない場合(すなわち、ドーザ14のレバー操作が行われていない場合)(S1:NO)、トルク低減量決定部83は、経過時間Tを初期化(T=0)し(ステップS6)、更に、ポンプトルク低減量Tdを初期化(Td=0)する(ステップS7)。
On the other hand, if the operation of the fixed
上述した実施形態によるポンプ制御装置10によれば、固定容量型ポンプ5の作動検出直後は、第1トルク低減値T3の重み付けが大きく、第2トルク低減値Tessの重み付けが小さいため、固定容量型ポンプ5に対する負荷の急激な立ち上がりに対応できる。その後、徐々に第1トルク低減値T3が小さく、第2トルク低減値Tessの重み付けが大きくなっていくため、エンジン出力とポンプ負荷との双方を考慮した制御が可能である。したがって、吐出量を変更できる可変容量型ポンプ3,4と吐出量を変更できない固定容量型ポンプ5とを備える油圧ショベル1において、電磁リリーフバルブ等を追加することなく、より簡易な構成で減馬力制御を行うことが可能である。
According to the
また、上述した実施形態によるポンプ制御装置10によれば、ドーザ14のレバー操作量Sに基づいて固定容量型ポンプ5の作動が検出される。よって、例えば、固定容量型ポンプ5にポンプ圧センサを別途設け、当該ポンプ圧センサを用いて固定容量型ポンプ5の作動を検出する場合に比べて、コストを低減することが可能である。
Further, according to the
<2.第2実施形態>
続いて、本発明の第2実施形態について図5に基づき説明する。第2実施形態では、固定容量型ポンプ5の実際のポンプ圧(実測値)に基づいてトルク低減量を決定する態様を例示する。以下、上記第1実施形態との相違点を中心に説明するものとし、既に説明した内容については適宜説明を省略する。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, an example in which the torque reduction amount is determined based on the actual pump pressure (actually measured value) of the fixed
図5に示されるように、第2実施形態では、レバー操作検出センサ9(図2)が設けられず、その代りとして、ポンプ圧センサ53が設けられる。ポンプ圧センサ53は、固定容量型ポンプ5のポンプ圧を検出するためのセンサであり、固定容量型ポンプ5のポンプ圧PP3を実測値として出力する。
As shown in FIG. 5, in the second embodiment, the lever operation detection sensor 9 (FIG. 2) is not provided, and a
ポンプ圧センサ53から出力されるポンプ圧PP3は、第1出力部81と、トルク低減量決定部83とにそれぞれ入力される。
The pump pressure PP3 output from the
第1出力部81は、ポンプ圧PP3に基づいて第1トルク低減値T3を算出する。具体的には、第1出力部81は、下記の式(4)を用いて第1トルク低減値T3を算出する。
The
T3=PP3×q3÷2π (4) T3 = PP3 × q3 ÷ 2π (4)
式(4)において、PP3(Mpa)は、ポンプ圧センサ53から出力された固定容量型ポンプ5のポンプ圧(実測値)である。q3(cc/rev)は、第1実施形態と同様に固定容量型ポンプの吐出量を示している。T3(N・m)は、トルク低減量決定部83によるポンプトルク低減量Tdの算出(式(3))に用いられる第1トルク低減値である。
In the equation (4), PP3 (Mpa) is the pump pressure (actually measured value) of the fixed
また、トルク低減量決定部83は、入力されたポンプ圧PP3に基づいて固定容量型ポンプ5の作動を検出し、経過時間Tのカウントを開始する。
Further, the torque reduction
上記第1実施形態では、ポンプ圧センサ53が設けられていないため、上述した式(1)に示されるように、第1トルク低減値T3の算出において、固定容量型ポンプ5のリリーフ設定圧PP3max(最大値)が用いられている。そのため、実際には、固定容量型ポンプ5の負荷が小さい場合であっても、第1トルク低減値T3が大きく設定され、結果として、可変容量型ポンプ3,4のトルクが必要以上に低減される場合がある。
In the first embodiment, since the
これに対して、第2実施形態では、上述した式(4)に示されるように、第1トルク低減値T3の算出において、ポンプ圧センサ53から出力されるポンプ圧PP3(実測値)が用いられる。そのため、固定容量型ポンプ5の負荷が小さい場合に、第1トルク低減値T3、ひいては、可変容量型ポンプ3,4のポンプトルク低減量Tdが過大にならずに済む。また、固定容量型ポンプ5のポンプ圧PP3の実測値に基づき第1トルク低減値T3が出力される。よって、レバー操作の操作量の入力に伴って第1トルク低減値T3を出力する上記第1実施形態に比べて、当該第1トルク低減値T3をより正確に出力できる。
On the other hand, in the second embodiment, the pump pressure PP3 (actually measured value) output from the
<3.変形例>
本発明による建設機械のポンプ制御装置は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
<3. Modification>
The pump control device for a construction machine according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims.
上述した実施形態では、第1トルク低減値T3を上述の式(1)を用いて算出する場合を例示したが、これに限定されず、図6に示されるレバー操作量Sに応じたグラフ(関数)に基づいて算出してもよい。図6に示されるグラフ(関数)では、レバー操作量Sが0からSnへ増加するのに伴って、第1トルク低減値T3も0から徐々に増加している。そして、レバー操作量SがSnになった時点で第1トルク低減値T3は最大値T3maxになる。その後、レバー操作量Sの増加に追従せず、第1トルク低減値T3は最大値T3maxを維持する。 In the above-described embodiment, the case where the first torque reduction value T3 is calculated using the above-described equation (1) has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a graph (FIG. 6) corresponding to the lever operation amount S shown in FIG. Function). In the graph (function) shown in FIG. 6, as the lever operation amount S increases from 0 to Sn, the first torque reduction value T3 also gradually increases from 0. Then, the first torque reduction value T3 at the time when lever operation amount S becomes Sn becomes maximum T3 max. Thereafter, does not follow the increase of the lever operation amount S, the first torque reduction value T3 maintains the maximum value T3 max.
かかる変形例によれば、第1トルク低減値T3は、レバー操作量Sが大きいほど大きくなる可変値として出力される。そのため、レバー操作量Sが小さく固定容量型ポンプ5の負荷が小さいと想定される場合に、第1トルク低減値T3、ひいては、可変容量型ポンプ3,4のポンプトルク低減量Tdが過大にならずに済む。
According to such a modification, the first torque reduction value T3 is output as a variable value that increases as the lever operation amount S increases. Therefore, when it is assumed that the lever operation amount S is small and the load of the fixed
1 油圧ショベル、2 エンジン、3,4 可変容量型ポンプ、5 固定容量型ポンプ、
6 吸収トルク設定部、7 ポンプ制御部、9 レバー操作検出センサ、
10 ポンプ制御装置、11 下部走行体、12 上部旋回体、
13 作業アタッチメント、14 ドーザ、25 エンジン回転数検出部、
31,41 ポンプレギュレータ、33,43 ポンプ圧センサ、53 ポンプ圧センサ、
81 第1出力部、82 第2出力部、83 トルク低減量決定部、
Ng エンジン実回転数、Ngr エンジン目標回転数、PP3 ポンプ圧、
PP3max リリーフ設定圧、S レバー操作量、T 経過時間、T3 トルク低減値、
T3max 最大値、Td ポンプトルク低減量、Tess トルク低減値、α 係数
1 hydraulic excavator, 2 engines, 3 and 4 variable displacement pumps, 5 fixed displacement pumps,
6 absorption torque setting unit, 7 pump control unit, 9 lever operation detection sensor,
10 pump control device, 11 undercarriage, 12 upper revolving structure,
13 work attachment, 14 dozer, 25 engine speed detector,
31, 41 pump regulator, 33, 43 pump pressure sensor, 53 pump pressure sensor,
81 first output unit, 82 second output unit, 83 torque reduction amount determination unit,
Ng engine actual speed, Ngr engine target speed, PP3 pump pressure,
PP3 max relief set pressure, S lever operation amount, T elapsed time, T3 torque reduction value,
T3 max maximum value, Td pump torque reduction amount, T ess torque reduction value, α coefficient
Claims (5)
前記吸収トルクと前記可変容量型ポンプのポンプ圧とに基づいて、前記可変容量型ポンプの吐出量を制御するポンプ制御手段と、
前記吐出量を変更できない固定容量型ポンプの作動を検出する作動検出手段と、
前記作動検出手段により前記固定容量型ポンプの作動が検出されたことに応答して、前記吸収トルクの低減に用いられる第1トルク低減値を出力する第1出力部と、
エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差に基づいて、前記吸収トルクの低減に用いられる第2トルク低減値を出力する第2出力部と、
前記第1トルク低減値と前記第2トルク低減値とに基づいて、前記可変容量型ポンプのポンプトルク低減量を決定する決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記固定容量型ポンプの作動が検出されてからの経過時間が大きくなるにつれて、前記第1トルク低減値の重み付けを小さく、前記第2トルク低減値の重み付けを大きくすることを特徴とする、建設機械のポンプ制御装置。 Absorption torque setting means for setting an absorption torque of a variable displacement pump capable of changing a discharge amount,
Pump control means for controlling the discharge amount of the variable displacement pump based on the absorption torque and the pump pressure of the variable displacement pump,
Operation detection means for detecting the operation of the fixed displacement pump in which the discharge amount cannot be changed,
A first output unit that outputs a first torque reduction value used for reducing the absorption torque in response to detection of the operation of the fixed displacement pump by the operation detection unit;
A second output unit that outputs a second torque reduction value used for reducing the absorption torque, based on a deviation between the engine target rotation speed and the actual engine rotation speed;
Determining means for determining a pump torque reduction amount of the variable displacement pump based on the first torque reduction value and the second torque reduction value;
With
The determining means decreases the weight of the first torque reduction value and increases the weight of the second torque reduction value as the elapsed time from the detection of the operation of the fixed displacement pump increases. The construction equipment pump control device.
前記レバー操作量は、前記固定容量型ポンプを油圧源として駆動する駆動対象を操作するためのレバーの操作量であり、
前記作動検出手段は、前記レバー操作検出センサによって検出された前記レバー操作量に基づいて、前記固定容量型ポンプの作動を検出することを特徴とする請求項1に記載の建設機械のポンプ制御装置。 The operation detection unit includes a lever operation detection sensor that detects a lever operation amount,
The lever operation amount is an operation amount of a lever for operating a driving target that drives the fixed displacement pump as a hydraulic pressure source,
2. The pump control device for a construction machine according to claim 1, wherein the operation detection unit detects an operation of the fixed displacement pump based on the lever operation amount detected by the lever operation detection sensor. 3. .
前記第1トルク低減値は、前記ポンプ圧センサによって検出された前記ポンプ圧が大きいほど大きくなることを特徴とする請求項1に記載の建設機械のポンプ制御装置。 The operation detecting means includes a pump pressure sensor that detects a pump pressure of the fixed displacement pump,
The pump control device for a construction machine according to claim 1, wherein the first torque reduction value increases as the pump pressure detected by the pump pressure sensor increases.
前記下部走行体上に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記下部走行体に設けられ、ドーザシリンダによって駆動するドーザと、
吐出量を変更できる可変容量型ポンプと、
前記吐出量を変更できない固定容量型ポンプとして構成され、前記ドーザシリンダの油圧源であるドーザポンプと、
前記可変容量型ポンプの吸収トルクを設定する吸収トルク設定手段と、
前記吸収トルクと前記可変容量型ポンプのポンプ圧とに基づいて、前記可変容量型ポンプの吐出量を制御するポンプ制御手段と、
前記ドーザポンプの作動を検出する作動検出手段と、
前記作動検出手段により前記ドーザポンプの作動が検出されたことに応答して、前記吸収トルクを低減するための第1トルク低減値を出力する第1出力部と、
エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差に基づいて、前記吸収トルクを低減するための第2トルク低減値を出力する第2出力部と、
前記第1トルク低減値と前記第2トルク低減値とに基づいて、前記可変容量型ポンプのポンプトルク低減量を決定する決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記ドーザポンプの作動が検出されてからの経過時間が大きくなるにつれて、前記第1トルク低減値の重み付けを小さく、前記第2トルク低減値の重み付けを大きくすることを特徴とする建設機械。 An undercarriage,
An upper revolving structure that is rotatably mounted on the lower traveling structure,
A dozer provided on the undercarriage and driven by a dozer cylinder;
A variable displacement pump that can change the discharge rate,
A dozer pump that is configured as a fixed displacement pump that cannot change the discharge amount, and is a hydraulic pressure source of the dozer cylinder;
Absorption torque setting means for setting the absorption torque of the variable displacement pump,
Pump control means for controlling the discharge amount of the variable displacement pump based on the absorption torque and the pump pressure of the variable displacement pump,
Operation detection means for detecting the operation of the dozer pump,
A first output unit that outputs a first torque reduction value for reducing the absorption torque in response to detection of the operation of the dozer pump by the operation detection unit;
A second output unit that outputs a second torque reduction value for reducing the absorption torque based on a deviation between the engine target rotation speed and the actual engine rotation speed;
Determining means for determining a pump torque reduction amount of the variable displacement pump based on the first torque reduction value and the second torque reduction value;
With
The construction means wherein the determining means decreases the weight of the first torque reduction value and increases the weight of the second torque reduction value as the elapsed time from the detection of the operation of the dozer pump increases. machine.
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