JP2024059231A - Work machine and method for controlling a work machine - Google Patents

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Abstract

【課題】作業機械において、作業機械への負荷に応じた適切な出力でエンジンを制御することで、燃費を向上させる。【解決手段】作業機械は、車体と、エンジンと、走行装置と、作業機と、センサと、コントローラとを備える。センサは、走行装置と作業機の動作状態を示す状態データを検出する。コントローラは、状態データを取得する。コントローラは、走行装置と作業機の動作状態に基づいて、作業機械による作業局面を判定する。コントローラは、作業局面が、掘削以外の所定の作業であると判定した場合には、第1制御モードにてエンジンの出力を制御する。コントローラは、作業局面が、掘削であると判定した場合には、第2制御モードにてエンジンの出力を制御する。コントローラは、第2制御モードでは、第1制御モードよりもエンジンの出力の上限を低減させる。【選択図】図5[Problem] In a work machine, fuel efficiency is improved by controlling the engine with an appropriate output according to the load on the work machine. [Solution] The work machine includes a vehicle body, an engine, a travelling device, a work machine, a sensor, and a controller. The sensor detects status data indicating the operating status of the travelling device and the work machine. The controller acquires the status data. The controller determines the work situation of the work machine based on the operating status of the travelling device and the work machine. When the controller determines that the work situation is a specified work other than excavation, it controls the engine output in a first control mode. When the controller determines that the work situation is excavation, it controls the engine output in a second control mode. In the second control mode, the controller reduces the upper limit of the engine output more than in the first control mode. [Selected Figure] Figure 5

Description

本開示は、作業機械、及び、作業機械を制御するための方法に関する。 The present disclosure relates to a work machine and a method for controlling a work machine.

建設機械などの作業機械には、現在行っている作業局面を検出して自動的にエンジンの出力を制御するものがある。例えば、特許文献1の作業機械では、コントローラが、作業機械が掘削又は登坂走行を行っているかを判定する。作業機械が掘削又は登坂走行を行っているときには、高出力でエンジンが運転され、それ以外の作業を行っているときには、低出力でエンジンが運転される。 Some work machines, such as construction machines, detect the current work situation and automatically control the engine output. For example, in the work machine of Patent Document 1, the controller determines whether the work machine is digging or climbing. When the work machine is digging or climbing, the engine is operated at high output, and when the work machine is performing other tasks, the engine is operated at low output.

国際公開公報WO2005/024208International Publication WO2005/024208

上述した作業機械では、掘削、或いは登坂走行などの作業機械への負荷が大きい作業局面において、エンジン出力が大きくされる。一方、作業機械への負荷が小さい作業局面では、エンジン出力が制限される。 In the above-mentioned work machine, engine output is increased during work situations where the load on the work machine is high, such as excavation or climbing. On the other hand, engine output is limited during work situations where the load on the work machine is low.

近年、作業機械の低燃費化を図るために、エンジンを高出力化した作業機械が現れている。高出力化されたエンジンは、従来のエンジンと同等の出力を、低いエンジン回転速度で発生させる。それにより、作業機械の燃費を向上させることができる。しかし、エンジンを高出力化した作業機械では、作業機械への負荷に対して過剰に高い出力でエンジンが運転されることで、むしろ燃費が悪化してしまう可能性がある。本開示の目的は、作業機械において、作業機械への負荷に応じた適切な出力でエンジンを制御することで、燃費を向上させることにある。 In recent years, work machines with high-power engines have appeared in order to improve fuel efficiency. High-power engines generate the same output as conventional engines at a low engine speed. This can improve the fuel efficiency of the work machine. However, in work machines with high-power engines, the engine is operated at an output that is excessively high compared to the load on the work machine, which can actually worsen fuel efficiency. The purpose of this disclosure is to improve fuel efficiency in work machines by controlling the engine at an appropriate output according to the load on the work machine.

本開示の一態様に係る作業機械は、車体と、エンジンと、走行装置と、作業機と、センサと、コントローラとを備える。エンジンは、車体に搭載される。走行装置は、車体に搭載される。走行装置は、エンジンからの駆動力によって駆動されることで車体を走行させる。作業機は、車体に対して動作可能に支持される。作業機は、エンジンからの駆動力によって動作する。センサは、走行装置と作業機の動作状態を示す状態データを検出する。コントローラは、エンジンと走行装置と作業機とを制御する。 A work machine according to one aspect of the present disclosure includes a vehicle body, an engine, a travel device, a work implement, a sensor, and a controller. The engine is mounted on the vehicle body. The travel device is mounted on the vehicle body. The travel device is driven by driving force from the engine to cause the vehicle body to travel. The work implement is operably supported on the vehicle body. The work implement operates by driving force from the engine. The sensor detects status data indicating the operating status of the travel device and the work implement. The controller controls the engine, the travel device, and the work implement.

コントローラは、状態データを取得する。コントローラは、走行装置と作業機の動作状態に基づいて、作業機械による作業局面を判定する。コントローラは、作業局面が、掘削以外の所定の作業であると判定した場合には、第1制御モードにてエンジンの出力を制御する。コントローラは、作業局面が、掘削であると判定した場合には、第2制御モードにてエンジンの出力を制御する。コントローラは、第2制御モードでは、第1制御モードよりもエンジンの出力の上限を低減させる。 The controller acquires the status data. The controller determines the work situation of the work machine based on the operating status of the travelling device and the work implement. When the controller determines that the work situation is a specified work other than excavation, the controller controls the engine output in a first control mode. When the controller determines that the work situation is excavation, the controller controls the engine output in a second control mode. In the second control mode, the controller reduces the upper limit of the engine output more than in the first control mode.

本開示の他の態様に係る方法は、作業機械を制御するための方法である。作業機械は、車体と、エンジンと、走行装置と、作業機とを備える。エンジンは、車体に搭載される。走行装置は、車体に搭載される。走行装置は、エンジンからの駆動力によって駆動されることで車体を走行させる。作業機は、車体に対して動作可能に支持される。作業機は、エンジンからの駆動力によって動作する。当該方法は、走行装置と作業機の動作状態を示す状態データを取得することと、走行装置と作業機の動作状態に基づいて、作業機械による作業局面を判定することと、作業局面が、掘削以外の所定の作業であると判定した場合には、第1制御モードにてエンジンの出力を制御することと、作業局面が、掘削であると判定した場合には、第2制御モードにてエンジンの出力を制御することと、第2制御モードでは、第1制御モードよりもエンジンの出力の上限を低減させること、を備える。 A method according to another aspect of the present disclosure is a method for controlling a work machine. The work machine includes a vehicle body, an engine, a travel device, and a work implement. The engine is mounted on the vehicle body. The travel device is mounted on the vehicle body. The travel device is driven by a driving force from the engine to travel the vehicle body. The work implement is operably supported on the vehicle body. The work implement operates by the driving force from the engine. The method includes acquiring status data indicating an operating state of the travel device and the work implement, determining a work phase of the work machine based on the operating state of the travel device and the work implement, controlling the output of the engine in a first control mode when it is determined that the work phase is a predetermined work other than excavation, controlling the output of the engine in a second control mode when it is determined that the work phase is excavation, and reducing the upper limit of the engine output in the second control mode compared to the first control mode.

本開示によれば、作業局面が掘削であると判定された場合には、第2制御モードにてエンジンの出力が制御される。第2制御モードでは、第1制御モードよりもエンジンの出力の上限が低減される。それにより、掘削作業時に、作業機械への負荷に応じた適切な出力でエンジンが制御されることで、燃費が向上する。 According to the present disclosure, when the work situation is determined to be excavation, the engine output is controlled in the second control mode. In the second control mode, the upper limit of the engine output is lower than in the first control mode. As a result, during excavation work, the engine is controlled at an appropriate output according to the load on the work machine, thereby improving fuel efficiency.

実施形態に係る作業機械の側面図である。FIG. 1 is a side view of a work machine according to an embodiment. 作業機械の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a work machine. エンジンの目標出力トルクを決定するための処理を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a process for determining a target output torque of the engine. 作業機の要求トルクとトランスミッションの要求トルクとへのトルク分配を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing torque distribution between a required torque of a work implement and a required torque of a transmission. エンジンの出力制限制御の処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a process for limiting engine output. エンジンの目標出力トルクの第1トルク上限と第2トルク上限とを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first torque upper limit and a second torque upper limit of a target output torque of an engine. 作業局面に応じて変更されるエンジンの出力の上限を示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an upper limit of engine output that is changed depending on a work situation.

以下、図面を参照して、本開示の一実施形態について説明する。図1は、実施形態に係る作業機械1の側面図である。本実施形態において、作業機械1は、ホイールローダである。図1に示すように、作業機械1は、車体2と作業機3とを備えている。 An embodiment of the present disclosure will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a work machine 1 according to an embodiment. In this embodiment, the work machine 1 is a wheel loader. As shown in FIG. 1, the work machine 1 includes a vehicle body 2 and a work implement 3.

車体2は、前車体2aと後車体2bとを含む。後車体2bは、前車体2aに対して左右に旋回可能に接続されている。前車体2aと後車体2bとには、油圧シリンダ15が連結されている。油圧シリンダ15が伸縮することで、前車体2aが、後車体2bに対して、左右に旋回する。 The vehicle body 2 includes a front vehicle body 2a and a rear vehicle body 2b. The rear vehicle body 2b is connected to the front vehicle body 2a so that it can turn left and right. A hydraulic cylinder 15 is connected to the front vehicle body 2a and the rear vehicle body 2b. The hydraulic cylinder 15 extends and retracts, causing the front vehicle body 2a to turn left and right relative to the rear vehicle body 2b.

作業機3は、掘削、運搬、或いは排土等の作業に用いられる。作業機3は、前車体2aに対して動作可能に、取り付けられている。作業機3は、ブーム11と、バケット12と、油圧シリンダ13,14とを含む。油圧シリンダ13,14が伸縮することによって、ブーム11及びバケット12が動作する。 The working machine 3 is used for operations such as excavation, transportation, and soil removal. The working machine 3 is attached to the front vehicle body 2a so as to be operable. The working machine 3 includes a boom 11, a bucket 12, and hydraulic cylinders 13 and 14. The boom 11 and the bucket 12 are operated by the extension and retraction of the hydraulic cylinders 13 and 14.

図2は、作業機械1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、作業機械1は、エンジン21と、第1駆動系22と、第2駆動系23とを含む。エンジン21は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン21には、燃料噴射装置30が設けられている。燃料噴射装置30は、エンジン21のシリンダ内に噴射する燃料量を調整することで、エンジン21の出力を制御する。 Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the work machine 1. As shown in Figure 2, the work machine 1 includes an engine 21, a first drive system 22, and a second drive system 23. The engine 21 is, for example, a diesel engine. The engine 21 is provided with a fuel injection device 30. The fuel injection device 30 controls the output of the engine 21 by adjusting the amount of fuel injected into the cylinders of the engine 21.

第1駆動系22は、トランスミッション24と走行装置25とを含む。トランスミッション24は、エンジン21に接続される。トランスミッション24は、エンジン21からの駆動力を走行装置25に伝達する。例えば、トランスミッション24は、HMT(Hydraulic Mechanical Transmission)である。HMTは、遊星歯車機構と油圧ポンプ/モータとを含む。HMTは、油圧ポンプ/モータの容量を制御することで、変速比を無段階に変更可能である。 The first drive system 22 includes a transmission 24 and a traveling device 25. The transmission 24 is connected to the engine 21. The transmission 24 transmits driving force from the engine 21 to the traveling device 25. For example, the transmission 24 is a hydraulic mechanical transmission (HMT). The HMT includes a planetary gear mechanism and a hydraulic pump/motor. The HMT can change the gear ratio steplessly by controlling the capacity of the hydraulic pump/motor.

ただし、トランスミッション24は、EMT(Electric Mechanical Transmission)、或いはHST(Hydro-Static Transmission)などの他の種類のトランスミッションであってもよい。或いは、トランスミッション24は、トルクコンバータ及び複数の変速ギアを含むトランスミッションであってもよい。 However, the transmission 24 may be another type of transmission, such as an electric mechanical transmission (EMT) or a hydrostatic transmission (HST). Alternatively, the transmission 24 may be a transmission that includes a torque converter and multiple speed change gears.

走行装置25は、車体2に搭載され、エンジン21からの駆動力によって駆動されることで車体2を走行させる。走行装置25は、アクスル26,27と、前輪28と、後輪29とを含む。アクスル26,27は、トランスミッション24に接続される。前輪28は、前車体2aに設けられる。後輪29は、後車体2bに設けられる。アクスル26は、トランスミッション24からの駆動力を前輪28に伝達する。アクスル27は、トランスミッション24からの駆動力を後輪29に伝達する。 The running device 25 is mounted on the vehicle body 2 and is driven by driving force from the engine 21 to cause the vehicle body 2 to run. The running device 25 includes axles 26, 27, front wheels 28, and rear wheels 29. The axles 26, 27 are connected to the transmission 24. The front wheels 28 are provided on the front vehicle body 2a. The rear wheels 29 are provided on the rear vehicle body 2b. The axle 26 transmits the driving force from the transmission 24 to the front wheels 28. The axle 27 transmits the driving force from the transmission 24 to the rear wheels 29.

第2駆動系23は、PTO(Power Take Off)31と、油圧ポンプ32と、制御弁33とを含む。PTO31は、トランスミッション24と油圧ポンプ32とに、エンジン21の駆動力を分配する。なお、図2では、1つの油圧ポンプ32のみが図示されている。しかし、2つ以上の油圧ポンプが、PTO31を介してエンジン21に接続されてもよい。 The second drive system 23 includes a PTO (Power Take Off) 31, a hydraulic pump 32, and a control valve 33. The PTO 31 distributes the driving force of the engine 21 to the transmission 24 and the hydraulic pump 32. Note that only one hydraulic pump 32 is shown in FIG. 2. However, two or more hydraulic pumps may be connected to the engine 21 via the PTO 31.

油圧ポンプ32は、PTO31を介してエンジン21に接続される。油圧ポンプ32は、エンジン21によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ32から吐出された作動油は、上述した油圧シリンダ13-15に供給される。なお、図2においては、油圧シリンダ13のみが図示されており、他の油圧シリンダ14,15は省略されている。 The hydraulic pump 32 is connected to the engine 21 via the PTO 31. The hydraulic pump 32 is driven by the engine 21 and discharges hydraulic oil. The hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 32 is supplied to the hydraulic cylinders 13-15 described above. Note that in FIG. 2, only the hydraulic cylinder 13 is shown, and the other hydraulic cylinders 14 and 15 are omitted.

制御弁33は、油圧ポンプ32から油圧シリンダ13-15に供給される作動油の流量を制御する。制御弁33は、例えば、電磁比例制御弁であり、入力される電気信号に応じて、制御される。或いは、制御弁33は、圧力比例制御弁であり、入力されるパイロット圧に応じて制御されてもよい。 The control valve 33 controls the flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 32 to the hydraulic cylinders 13-15. The control valve 33 is, for example, an electromagnetic proportional control valve, and is controlled in response to an input electrical signal. Alternatively, the control valve 33 may be a pressure proportional control valve, and is controlled in response to an input pilot pressure.

作業機械1は、エンジンセンサ34と車速センサ35とを含む。エンジンセンサ34は、エンジン回転速度を検出する。車速センサ35は、走行装置25の出力回転速度を検出する。走行装置25の出力回転速度は、作業機械1の車速に相当する。走行装置25の出力回転速度は、例えば、トランスミッション24の出力軸の回転速度である。ただし、出力回転速度は、トランスミッション24内、或いはトランスミッション24の下流に位置する他の回転要素の回転速度であってもよい。 The work machine 1 includes an engine sensor 34 and a vehicle speed sensor 35. The engine sensor 34 detects the engine rotation speed. The vehicle speed sensor 35 detects the output rotation speed of the travel device 25. The output rotation speed of the travel device 25 corresponds to the vehicle speed of the work machine 1. The output rotation speed of the travel device 25 is, for example, the rotation speed of the output shaft of the transmission 24. However, the output rotation speed may also be the rotation speed of another rotating element located within the transmission 24 or downstream of the transmission 24.

作業機械1は、ポンプ圧センサ36とシリンダ圧センサ37とを含む。ポンプ圧センサ36は、油圧ポンプ32の吐出圧を検出する。シリンダ圧センサ37は、油圧シリンダ13のブームボトム圧を検出する。ブームボトム圧は、油圧シリンダ13を伸長させるときに油圧シリンダ13に供給される油圧である。 The work machine 1 includes a pump pressure sensor 36 and a cylinder pressure sensor 37. The pump pressure sensor 36 detects the discharge pressure of the hydraulic pump 32. The cylinder pressure sensor 37 detects the boom bottom pressure of the hydraulic cylinder 13. The boom bottom pressure is the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder 13 when the hydraulic cylinder 13 is extended.

作業機械1は、作業機姿勢センサ38と車体姿勢センサ39とを含む。作業機姿勢センサ38は、作業機3の姿勢を検出する。作業機3の姿勢は、例えばブーム角度を含む。ブーム角度は、水平方向に対するブーム11の角度である。作業機姿勢センサ38は、例えば、ブーム11に取り付けられた角度センサである。或いは、作業機姿勢センサ38は、油圧シリンダ13のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。その場合、ストロークセンサによって検出された油圧シリンダ13のストローク量から、ブーム角度が算出されてもよい。 The work machine 1 includes a work implement attitude sensor 38 and a vehicle body attitude sensor 39. The work implement attitude sensor 38 detects the attitude of the work implement 3. The attitude of the work implement 3 includes, for example, the boom angle. The boom angle is the angle of the boom 11 with respect to the horizontal direction. The work implement attitude sensor 38 is, for example, an angle sensor attached to the boom 11. Alternatively, the work implement attitude sensor 38 may be a stroke sensor that detects the stroke amount of the hydraulic cylinder 13. In that case, the boom angle may be calculated from the stroke amount of the hydraulic cylinder 13 detected by the stroke sensor.

車体姿勢センサ39は、車体2の姿勢を検出する。車体2の姿勢は、例えば、車体2のピッチ角及びロール角を含む。車体姿勢センサ39は、例えばIMU(Inertial Measurement Unit)である。或いは、車体姿勢センサ39は、IMU以外のセンサであってもよい。 The vehicle body attitude sensor 39 detects the attitude of the vehicle body 2. The attitude of the vehicle body 2 includes, for example, the pitch angle and roll angle of the vehicle body 2. The vehicle body attitude sensor 39 is, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit). Alternatively, the vehicle body attitude sensor 39 may be a sensor other than an IMU.

作業機械1は、コントローラ41を含む。コントローラ41は、CPU(central processing unit)などのプロセッサと、RAM及びROMなどの記憶装置とを含む。コントローラ41は、ハードディスク、或いはSSD(Solid State Drive)などの補助記憶装置を含んでもよい。コントローラ41は、作業機械1を制御するためのプログラム及びデータを記憶している。コントローラ41は、記憶されているプログラム及びデータに従って、作業機械1を制御するための処理を実行する。 The work machine 1 includes a controller 41. The controller 41 includes a processor such as a CPU (central processing unit) and a storage device such as a RAM and a ROM. The controller 41 may include an auxiliary storage device such as a hard disk or an SSD (Solid State Drive). The controller 41 stores programs and data for controlling the work machine 1. The controller 41 executes processing for controlling the work machine 1 in accordance with the stored programs and data.

コントローラ41は、エンジンセンサ34から、エンジン回転速度を示す信号を受信する。コントローラ41は、車速センサ35から、出力回転速度を示す信号を受信する。コントローラ41は、ポンプ圧センサ36から、油圧ポンプ32の吐出圧を示す信号を受信する。コントローラ41は、シリンダ圧センサ37から、ブームボトム圧を示す信号を受信する。コントローラ41は、作業機姿勢センサ38から、作業機3の姿勢を示す信号を受信する。コントローラ41は、車体姿勢センサ39から車体2の姿勢を示す信号を受信する。 The controller 41 receives a signal indicating the engine rotation speed from the engine sensor 34. The controller 41 receives a signal indicating the output rotation speed from the vehicle speed sensor 35. The controller 41 receives a signal indicating the discharge pressure of the hydraulic pump 32 from the pump pressure sensor 36. The controller 41 receives a signal indicating the boom bottom pressure from the cylinder pressure sensor 37. The controller 41 receives a signal indicating the attitude of the work implement 3 from the work implement attitude sensor 38. The controller 41 receives a signal indicating the attitude of the vehicle body 2 from the vehicle body attitude sensor 39.

コントローラ41は、エンジン21に指令信号を送信することで、エンジン21の出力を制御する。コントローラ41は、トランスミッション24に指令信号を送信することで、トランスミッション24の前進ギアと後進ギアとを切り替える。コントローラ41は、トランスミッション24に指令信号を送信することで、トランスミッション24の変速比を制御する。コントローラ41は、油圧ポンプ32及び制御弁33に指令信号を送信することで、作業機3を制御する。 The controller 41 controls the output of the engine 21 by sending a command signal to the engine 21. The controller 41 switches between the forward gear and the reverse gear of the transmission 24 by sending a command signal to the transmission 24. The controller 41 controls the gear ratio of the transmission 24 by sending a command signal to the transmission 24. The controller 41 controls the work machine 3 by sending a command signal to the hydraulic pump 32 and the control valve 33.

作業機械1は、FR操作部材42と、アクセル操作部材43と、作業機操作部材44と、入力装置45とを含む。FR操作部材42は、作業機械1の前進と後進とを切り替えるために、オペレータによって操作可能である。FR操作部材42は、中立位置から前進位置と後進位置とに操作可能である。FR操作部材42は、例えばレバーである。ただし、FR操作部材42は、スイッチ、或いはペダルなどの他の部材であってもよい。 The work machine 1 includes an FR operating member 42, an accelerator operating member 43, a work machine operating member 44, and an input device 45. The FR operating member 42 can be operated by an operator to switch the work machine 1 between forward and reverse. The FR operating member 42 can be operated from a neutral position to a forward position and a reverse position. The FR operating member 42 is, for example, a lever. However, the FR operating member 42 may also be another member such as a switch or a pedal.

アクセル操作部材43は、作業機械1の車速を制御するためにオペレータによって操作可能である。アクセル操作部材43は、例えばペダルである。ただし、アクセル操作部材43は、レバー、或いはスイッチなどの他の部材であってもよい。作業機操作部材44は、作業機3を制御するためにオペレータによって操作可能である。作業機操作部材44は、例えばレバーである。ただし、作業機操作部材44は、スイッチ、或いはペダルなどの他の部材であってもよい。 The accelerator operating member 43 can be operated by an operator to control the vehicle speed of the work machine 1. The accelerator operating member 43 is, for example, a pedal. However, the accelerator operating member 43 may be another member such as a lever or a switch. The work machine operating member 44 can be operated by an operator to control the work machine 3. The work machine operating member 44 is, for example, a lever. However, the work machine operating member 44 may be another member such as a switch or a pedal.

入力装置45は、作業機械1の制御の設定を行うために、オペレータによって操作可能である。例えば、入力装置45は、オペレータの操作に応じて、作業機械1の設定を行う。入力装置45は、例えばタッチパネルを含む。ただし、入力装置45は、機械式のスイッチ等の他の部材を含んでもよい。 The input device 45 can be operated by an operator to set the control of the work machine 1. For example, the input device 45 sets the work machine 1 in response to the operation of the operator. The input device 45 includes, for example, a touch panel. However, the input device 45 may also include other components such as a mechanical switch.

コントローラ41は、FR操作部材42から、FR操作部材42の操作位置を示す信号を受信する。コントローラ41は、FR操作部材42からの信号に応じて、トランスミッション24の前進ギアと後進ギアとを切り替える。コントローラ41は、アクセル操作部材43から、アクセル操作量を示す信号を受信する。アクセル操作量は、アクセル操作部材43の操作量である。コントローラ41は、作業機操作部材44から、作業機操作量を示す信号を受信する。作業機操作量は、作業機操作部材44の操作量である。コントローラ41は、入力装置45から、作業機械1の設定を示す信号を受信する。 The controller 41 receives a signal indicating the operating position of the FR operating member 42 from the FR operating member 42. The controller 41 switches between the forward gear and the reverse gear of the transmission 24 in response to the signal from the FR operating member 42. The controller 41 receives a signal indicating the accelerator operation amount from the accelerator operating member 43. The accelerator operation amount is the operation amount of the accelerator operating member 43. The controller 41 receives a signal indicating the work machine operation amount from the work machine operating member 44. The work machine operation amount is the operation amount of the work machine operating member 44. The controller 41 receives a signal indicating the setting of the work machine 1 from the input device 45.

次に、コントローラ41によって実行されるエンジン21を制御するための処理について説明する。図3は、エンジン21を制御するための処理を示すブロック図である。図3に示すように、ステップS101では、コントローラ41は、トランスミッション24の要求トルク(以下、T/M要求トルクと呼ぶ)を決定する。T/M要求トルクは、走行装置25によって作業機械1を走行させるために要求されるエンジン21の出力トルクである。T/M要求トルクは、アクセル操作量に応じて増減する。コントローラ41は、主としてアクセル操作量と出力回転速度とから、T/M要求トルクを決定する。 Next, the process for controlling the engine 21 executed by the controller 41 will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the process for controlling the engine 21. As shown in FIG. 3, in step S101, the controller 41 determines the required torque of the transmission 24 (hereinafter referred to as T/M required torque). The T/M required torque is the output torque of the engine 21 required to run the work machine 1 by the traveling device 25. The T/M required torque increases or decreases according to the accelerator operation amount. The controller 41 determines the T/M required torque mainly from the accelerator operation amount and the output rotation speed.

例えば、コントローラ41は、第1要求トルクデータD1を記憶している。第1要求トルクデータD1は、出力回転速度(V)及びアクセル操作量(A1)に対する作業機械1の目標牽引力(Ft)の関係を規定している。コントローラ41は、第1要求トルクデータD1を参照して、出力回転速度(V)及びアクセル操作量(A1)から、目標牽引力(Ft)を決定する。コントローラ41は、目標牽引力(Ft)をT/M要求トルクに換算する。 For example, the controller 41 stores first required torque data D1. The first required torque data D1 specifies the relationship of the target traction force (Ft) of the work machine 1 to the output rotation speed (V) and the accelerator operation amount (A1). The controller 41 determines the target traction force (Ft) from the output rotation speed (V) and the accelerator operation amount (A1) by referring to the first required torque data D1. The controller 41 converts the target traction force (Ft) into T/M required torque.

ステップS102では、コントローラ41は、作業機3の要求トルク(以下、W/I要求トルクと呼ぶ)を決定する。W/I要求トルクは、作業機3を動作させるために要求されるエンジン21の出力トルクである。W/I要求トルクは、作業機操作量に応じて増減する。コントローラ41は、作業機操作量と油圧ポンプ32の吐出圧とから、W/I要求トルクを決定する。例えば、コントローラ41は、第2要求トルクデータD2を記憶している。第2要求トルクデータD2は、作業機操作量(A2)と作動油の要求流量(Qm)との関係を規定している。コントローラ41は、作業機操作量(A2)から、作動油の要求流量(Qm)を決定する。コントローラ41は、要求流量(Qm)と、油圧ポンプ32の吐出圧とから、W/I要求トルクを算出する。 In step S102, the controller 41 determines the required torque of the work machine 3 (hereinafter referred to as W/I required torque). The W/I required torque is the output torque of the engine 21 required to operate the work machine 3. The W/I required torque increases or decreases according to the amount of work machine operation. The controller 41 determines the W/I required torque from the amount of work machine operation and the discharge pressure of the hydraulic pump 32. For example, the controller 41 stores second required torque data D2. The second required torque data D2 specifies the relationship between the amount of work machine operation (A2) and the required flow rate (Qm) of hydraulic oil. The controller 41 determines the required flow rate (Qm) of hydraulic oil from the amount of work machine operation (A2). The controller 41 calculates the W/I required torque from the required flow rate (Qm) and the discharge pressure of the hydraulic pump 32.

ステップS103では、コントローラ41は、エンジン21の目標出力トルクを決定する。コントローラ41は、T/M要求トルクとW/I要求トルクとから、エンジン21の目標出力トルクを決定する。例えば、コントローラ41は、W/I要求トルクとT/M要求トルクとの和から、エンジン21の目標出力トルクを決定する。 In step S103, the controller 41 determines the target output torque of the engine 21. The controller 41 determines the target output torque of the engine 21 from the T/M required torque and the W/I required torque. For example, the controller 41 determines the target output torque of the engine 21 from the sum of the W/I required torque and the T/M required torque.

詳細には、図4に示すように、コントローラ41は、目標出力トルクの上限TLを記憶している。目標出力トルクの上限TLは、エンジン回転速度に応じて設定される。コントローラ41は、W/I要求トルクとT/M要求トルクとの和が目標出力トルクの上限TL以下である場合には、W/I要求トルクとT/M要求トルクとの和を、目標出力トルクとして決定する。コントローラ41は、W/I要求トルクとT/M要求トルクとの和が目標出力トルクの上限TLより大きい場合には、目標出力トルクの上限TLを、目標出力トルクとして決定する。 In detail, as shown in FIG. 4, the controller 41 stores an upper limit TL of the target output torque. The upper limit TL of the target output torque is set according to the engine speed. If the sum of the W/I required torque and the T/M required torque is equal to or less than the upper limit TL of the target output torque, the controller 41 determines the sum of the W/I required torque and the T/M required torque as the target output torque. If the sum of the W/I required torque and the T/M required torque is greater than the upper limit TL of the target output torque, the controller 41 determines the upper limit TL of the target output torque as the target output torque.

コントローラ41は、上記のように決定された目標出力トルクに応じて、燃料噴射装置30へのスロットル指令を決定する。それにより、目標出力トルクが達成されるように、エンジン21の出力が制御される。 The controller 41 determines the throttle command to the fuel injection device 30 according to the target output torque determined as described above. This controls the output of the engine 21 so that the target output torque is achieved.

なお、コントローラ41は、W/I要求トルクとT/M要求トルクとの和が目標出力トルクの上限TLより大きい場合には、所定の優先度に応じてT/M要求トルクとW/I要求トルクとにトルクを分配することで、T/M要求トルクとW/I要求トルクとを補正する。 When the sum of the W/I required torque and the T/M required torque is greater than the upper limit TL of the target output torque, the controller 41 corrects the T/M required torque and the W/I required torque by distributing the torque between the T/M required torque and the W/I required torque according to a predetermined priority.

例えば、図4に示すように、コントローラ41は、T/M保証トルクを記憶している。「T/M保証トルク」、「W/I要求トルク」、及びT/M要求トルクからT/M保証トルクを除いた「残りのトルク」の順に優先度が設定される。T/M保証トルクの優先度が最も高く、残りのトルクの優先度が最も低い。 For example, as shown in FIG. 4, the controller 41 stores the T/M guaranteed torque. Priority is set in the order of "T/M guaranteed torque," "W/I required torque," and "remaining torque," which is the T/M required torque minus the T/M guaranteed torque. The T/M guaranteed torque has the highest priority, and the remaining torque has the lowest priority.

コントローラ41は、T/M保証トルクと、W/I要求トルクと、残りのトルクとの合計が、目標出力トルクの上限TLとなるように、残りのトルクを算出する。コントローラ41は、T/M保証トルクと残りのトルクとの合計を、補正されたT/M要求トルクとして決定する。T/M保証トルクとW/I要求トルクとの合計が目標出力トルクの上限TLより大きい場合には、コントローラ41は、T/M保証トルクとW/I要求トルクとの合計が目標出力トルクの上限TLとなるように、W/I要求トルクを補正する。コントローラ41は、補正されたW/I要求トルクに基づいて、油圧ポンプ32の容量を制御する。 The controller 41 calculates the remaining torque so that the sum of the T/M guaranteed torque, the W/I required torque, and the remaining torque is equal to the upper limit TL of the target output torque. The controller 41 determines the sum of the T/M guaranteed torque and the remaining torque as the corrected T/M required torque. If the sum of the T/M guaranteed torque and the W/I required torque is greater than the upper limit TL of the target output torque, the controller 41 corrects the W/I required torque so that the sum of the T/M guaranteed torque and the W/I required torque is equal to the upper limit TL of the target output torque. The controller 41 controls the capacity of the hydraulic pump 32 based on the corrected W/I required torque.

本実施形態に係る作業機械1では、コントローラ41は、作業機械1による作業局面に応じてエンジン21の出力を制限する出力制限制御を実行する。以下、出力制限制御について説明する。図5は、出力制限制御の処理を示すフローチャートである。 In the work machine 1 according to this embodiment, the controller 41 executes output limit control to limit the output of the engine 21 depending on the work situation of the work machine 1. The output limit control will be described below. Figure 5 is a flowchart showing the processing of the output limit control.

図5に示すように、ステップS201において、コントローラ41は、第1制御モードにてエンジン21の出力を制御する。コントローラ41は、掘削以外の所定の作業を行っている場合には、第1制御モードにてエンジン21の出力を制御する。コントローラ41は、第1制御モードでは、エンジン21の出力の上限を第1上限出力に設定する。コントローラ41は、エンジン21の出力の第1上限出力を、エンジン21の出力トルクに換算することで、上述した目標出力トルクの上限TLを決定する。 As shown in FIG. 5, in step S201, the controller 41 controls the output of the engine 21 in the first control mode. When a predetermined task other than excavation is being performed, the controller 41 controls the output of the engine 21 in the first control mode. In the first control mode, the controller 41 sets the upper limit of the output of the engine 21 to a first upper limit output. The controller 41 converts the first upper limit output of the output of the engine 21 into the output torque of the engine 21 to determine the upper limit TL of the target output torque described above.

掘削以外の所定の作業は、例えば、積荷走行、空荷走行、及び排土を含む。積荷走行は、バケット12に荷物が積まれた状態で走行する作業である。積荷走行は、バケット12に荷物が積まれていない状態で走行する作業である。排土は、バケット12から荷物を排出する作業である。 Specific operations other than excavation include, for example, travel with a load, travel without a load, and soil dumping. Travel with a load is the operation of traveling with a load loaded in the bucket 12. Travel with a load is the operation of traveling with no load loaded in the bucket 12. Soil dumping is the operation of discharging the load from the bucket 12.

ステップS202では、コントローラ41は、状態データを取得する。状態データは、作業機械1の動作状態を示す。状態データは、例えば、上述したFR操作部材42の操作位置と、ブームボトム圧と、ブーム角度とを含む。 In step S202, the controller 41 acquires status data. The status data indicates the operating status of the work machine 1. The status data includes, for example, the operating position of the FR operating member 42 described above, the boom bottom pressure, and the boom angle.

ステップS203では、コントローラ41は、作業機械1の動作状態に基づいて、作業機による作業局面を判定する。コントローラ41は、状態データに基づいて、作業局面が掘削であるかを判定する。コントローラ41は、状態データが掘削作業を示す条件を満たしている場合に、作業局面が掘削であるかを判定する。掘削作業を示す条件は、例えば、FR操作部材42が前進位置にあり、ブーム角度が所定の角度閾値以下であり、且つ、ブームボトム圧が所定の圧力閾値以上であることである。作業局面が掘削以外の所定の作業である場合には、ステップS201において第1制御モードが維持される。 In step S203, the controller 41 determines the work phase of the work machine based on the operating state of the work machine 1. The controller 41 determines whether the work phase is excavation based on the status data. The controller 41 determines whether the work phase is excavation when the status data satisfies the conditions indicating excavation work. The conditions indicating excavation work are, for example, that the FR operating member 42 is in the forward position, the boom angle is equal to or less than a predetermined angle threshold, and the boom bottom pressure is equal to or greater than a predetermined pressure threshold. If the work phase is a predetermined work other than excavation, the first control mode is maintained in step S201.

作業局面が掘削である場合には、処理はステップS204に進む。ステップS204では、コントローラ41は、第2制御モードにてエンジン21の出力を制御する。コントローラ41は、第2制御モードでは、第1制御モードよりもエンジン21の出力の上限を低減させる。コントローラ41は、第2制御モードでは、エンジン21の出力の上限を第2上限出力に設定する。第2上限出力は、第1上限出力よりも小さい。 If the work phase is excavation, the process proceeds to step S204. In step S204, the controller 41 controls the output of the engine 21 in the second control mode. In the second control mode, the controller 41 reduces the upper limit of the output of the engine 21 more than in the first control mode. In the second control mode, the controller 41 sets the upper limit of the output of the engine 21 to a second upper limit output. The second upper limit output is smaller than the first upper limit output.

第2上限出力は、作業機械1によって掘削を行う場合に十分なエンジン21の出力に設定されている。第2上限出力は、一定値であってもよい。或いは、第2上限出力は、可変であってもよい。第2上限出力は、入力装置45を用いて、オペレータによって手動で設定可能であってもよい。コントローラ41は、エンジン21の出力の第2上限出力を、エンジン21の出力トルクに換算することで、上述した目標出力トルクの上限TLを決定する。 The second upper limit output is set to an output of the engine 21 that is sufficient when excavating using the work machine 1. The second upper limit output may be a constant value. Alternatively, the second upper limit output may be variable. The second upper limit output may be manually set by the operator using the input device 45. The controller 41 converts the second upper limit output of the output of the engine 21 into the output torque of the engine 21 to determine the upper limit TL of the target output torque described above.

図6は、目標出力トルクの第1トルク上限TL1と第2トルク上限TL2とを示す図である。第1トルク上限TL1は、第1制御モードにおいて第1上限出力から算出された目標出力トルクの上限TLを示す。第2トルク上限TL2は、第2制御モードにおいて第2上限出力から算出された目標出力トルクの上限TLを示す。図6に示すように、第2トルク上限TL2は、第1トルク上限TL1よりも小さい。従って、コントローラ41は、第2制御モードでは、目標出力トルクの上限TLを、第1トルク上限TL1から第2トルク上限TL2に低減する。 Figure 6 is a diagram showing the first torque upper limit TL1 and the second torque upper limit TL2 of the target output torque. The first torque upper limit TL1 indicates the upper limit TL of the target output torque calculated from the first upper limit output in the first control mode. The second torque upper limit TL2 indicates the upper limit TL of the target output torque calculated from the second upper limit output in the second control mode. As shown in Figure 6, the second torque upper limit TL2 is smaller than the first torque upper limit TL1. Therefore, in the second control mode, the controller 41 reduces the upper limit TL of the target output torque from the first torque upper limit TL1 to the second torque upper limit TL2.

ステップS205では、コントローラ41は、掘削が終了したかを判定する。コントローラ41は、例えば、上述した掘削作業を示す条件が満たされない場合に、掘削が終了したと判定する。掘削が終了した場合には、ステップS201において、コントローラ41は、第1制御モードにてエンジン21の出力を制御する。すなわち、コントローラ41は、エンジン21の出力の上限を、第1上限出力から第2上限出力に増加させる。掘削が終了していない場合には、ステップS204にて第2制御モードを維持する。 In step S205, the controller 41 determines whether excavation has ended. For example, the controller 41 determines that excavation has ended when the above-mentioned conditions indicating excavation work are not satisfied. If excavation has ended, in step S201, the controller 41 controls the output of the engine 21 in the first control mode. That is, the controller 41 increases the upper limit of the output of the engine 21 from the first upper limit output to the second upper limit output. If excavation has not ended, the controller 41 maintains the second control mode in step S204.

図7は、作業局面に応じて変更されるエンジン21の出力の上限を示すタイミングチャートである。図7において「非掘削」は、掘削以外の所定の作業を意味する。図7に示すように、作業機械1は、時間T1-T2において、非掘削作業を行っている。この場合、コントローラ41は、第1制御モードにてエンジン21の出力を制御しており、エンジン21の出力の上限は、第1上限出力P1に設定されている。 Figure 7 is a timing chart showing the upper limit of the engine 21 output, which is changed depending on the work situation. In Figure 7, "non-digging" means a specified work other than excavation. As shown in Figure 7, the work machine 1 is performing non-digging work at time T1-T2. In this case, the controller 41 controls the output of the engine 21 in the first control mode, and the upper limit of the engine 21 output is set to the first upper limit output P1.

時間T2において、作業が非掘削から掘削に切り替えられると、コントローラ41は、エンジン21の制御モードを、第1制御モードから第2制御モードに切り替える。それにより、コントローラ41は、エンジン21の出力の上限を、第1上限出力P1から第2上限出力P2に低減させる。その際、コントローラ41は、所定の低減率でエンジン21の出力の上限を低減させる。所定の低減率は、単位時間あたりの上限出力の低減量を意味する。それにより、エンジン21の出力の上限が、第1上限出力P1から第2上限出力P2まで、時間T2から徐々に低減される。 When the operation is switched from non-digging to excavation at time T2, the controller 41 switches the control mode of the engine 21 from the first control mode to the second control mode. As a result, the controller 41 reduces the upper limit of the output of the engine 21 from the first upper limit output P1 to the second upper limit output P2. At that time, the controller 41 reduces the upper limit of the output of the engine 21 at a predetermined reduction rate. The predetermined reduction rate means the amount of reduction in the upper limit output per unit time. As a result, the upper limit of the output of the engine 21 is gradually reduced from the first upper limit output P1 to the second upper limit output P2 from time T2.

時間T3において、作業が掘削から非掘削に切り替えられると、コントローラ41は、エンジン21の制御モードを第2制御モードから第1制御モードに切り替える。それにより、コントローラ41は、エンジン21の出力の上限を、第2上限出力P2から第1上限出力P1に増加させる。その際、コントローラ41は、所定の増加率でエンジン21の出力の上限を増加させる。所定の増加率は、単位時間あたりの上限出力の増加量を意味する。それにより、エンジン21の出力の上限が、第2上限出力P2から第1上限出力P1まで、時間T3から徐々に低減される。 At time T3, when the operation is switched from excavation to non-excavation, the controller 41 switches the control mode of the engine 21 from the second control mode to the first control mode. As a result, the controller 41 increases the upper limit of the output of the engine 21 from the second upper limit output P2 to the first upper limit output P1. At that time, the controller 41 increases the upper limit of the output of the engine 21 at a predetermined increase rate. The predetermined increase rate means the increase amount of the upper limit output per unit time. As a result, the upper limit of the output of the engine 21 is gradually reduced from the second upper limit output P2 to the first upper limit output P1 from time T3.

同様に、時間T4において、作業が非掘削から掘削に切り替えられると、コントローラ41は、エンジン21の制御モードを第1制御モードから第2制御モードに切り替える。それにより、コントローラ41は、エンジン21の出力の上限を、第1上限出力P1から低減させる。時間T5において、作業が掘削から非掘削に切り替えられると、コントローラ41は、エンジン21の制御モードを第2制御モードから第1制御モードに切り替える。それにより、コントローラ41は、エンジン21の出力の上限を、第1上限出力P1に向けて増加させる。 Similarly, at time T4, when the operation is switched from non-drilling to drilling, the controller 41 switches the control mode of the engine 21 from the first control mode to the second control mode. As a result, the controller 41 reduces the upper limit of the output of the engine 21 from the first upper limit output P1. At time T5, when the operation is switched from drilling to non-drilling, the controller 41 switches the control mode of the engine 21 from the second control mode to the first control mode. As a result, the controller 41 increases the upper limit of the output of the engine 21 toward the first upper limit output P1.

所定の低減率の絶対値は、所定の増加率の絶対値よりも小さい。従って、エンジン21の出力の上限を減少させる場合には、エンジン21の出力の上限を増加させる場合よりも、エンジン21の出力の上限がゆっくりと変化する。言い換えれば、エンジン21の出力の上限を増加させる場合には、エンジン21の出力の上限を減少させる場合よりも、エンジン21の出力の上限が迅速に変化する。 The absolute value of the specified reduction rate is smaller than the absolute value of the specified increase rate. Therefore, when the upper limit of the output of the engine 21 is decreased, the upper limit of the output of the engine 21 changes more slowly than when the upper limit of the output of the engine 21 is increased. In other words, when the upper limit of the output of the engine 21 is increased, the upper limit of the output of the engine 21 changes more quickly than when the upper limit of the output of the engine 21 is decreased.

以上説明した本実施形態に係る作業機械1では、作業局面が掘削であると判定された場合には、第2制御モードにてエンジン21の出力が制御される。第2制御モードでは、第1制御モードよりもエンジン21の出力の上限が低減される。第1制御モードでの第1上限出力は、掘削のために必要なエンジン21の出力よりも大きく、第2制御モードでの第2上限出力は、掘削のために十分なエンジン21の出力である。そのため、掘削中には第2制御モードによって作業機械1への負荷に応じた適切な出力でエンジン21が制御されることで、燃費が向上する。 In the work machine 1 according to the present embodiment described above, when it is determined that the work situation is excavation, the output of the engine 21 is controlled in the second control mode. In the second control mode, the upper limit of the output of the engine 21 is lower than in the first control mode. The first upper limit output in the first control mode is greater than the output of the engine 21 required for excavation, and the second upper limit output in the second control mode is the output of the engine 21 that is sufficient for excavation. Therefore, during excavation, the engine 21 is controlled by the second control mode at an appropriate output according to the load on the work machine 1, thereby improving fuel efficiency.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.

作業機械1は、ホイールローダに限らず、ブルドーザ、或いはモータグレーダなどの他の機械であってもよい。作業機械1は、遠隔から操作可能であってもよい。その場合、FR操作部材42、アクセル操作部材43、作業機操作部材44、及び入力装置45は、作業機械1の外部に配置されてもよい。 The work machine 1 is not limited to a wheel loader, but may be other machines such as a bulldozer or a motor grader. The work machine 1 may be operable remotely. In that case, the FR operating member 42, the accelerator operating member 43, the work machine operating member 44, and the input device 45 may be disposed outside the work machine 1.

コントローラ41は、複数のコントローラによって構成されてもよい。上述した作業機械1の制御の処理は、複数のコントローラに分散して実行されてもよい。エンジン21の制御方法は、上述した実施形態のものに限らず、変更されてもよい。上述したW/I要求トルクの補正、及び、T/M要求トルクの補正は省略されてもよい。 The controller 41 may be composed of multiple controllers. The above-mentioned control processing of the work machine 1 may be distributed and executed by multiple controllers. The control method of the engine 21 is not limited to that of the above-mentioned embodiment and may be changed. The above-mentioned correction of the W/I required torque and correction of the T/M required torque may be omitted.

エンジン21の出力制限制御は、上述した実施形態のものに限らず、変更されてもよい。作業局面が掘削であるかを判定する方法は、上述した実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、カメラによって撮影された画像によって、作業局面が判定されてもよい。 The output limit control of the engine 21 is not limited to that of the embodiment described above and may be modified. The method of determining whether the work situation is excavation is not limited to that of the embodiment described above and may be modified. For example, the work situation may be determined by an image captured by a camera.

例えば、コントローラ41は、掘削以外の作業中において、第2制御モードにてエンジン21の出力を制御してもよい。例えば、作業機械1が登坂走行中には、コントローラ41は、第2制御モードにてエンジン21の出力を制御してもよい。コントローラ41は、出力回転速度と車体2の姿勢とから、作業局面が登坂走行であるかを判定してもよい。或いは、作業機械1が登坂走行中であっても、コントローラ41は、第1制御モードにてエンジン21の出力を制御してもよい。 For example, the controller 41 may control the output of the engine 21 in the second control mode during work other than excavation. For example, when the work machine 1 is traveling uphill, the controller 41 may control the output of the engine 21 in the second control mode. The controller 41 may determine whether the work situation is uphill travel from the output rotation speed and the attitude of the vehicle body 2. Alternatively, even when the work machine 1 is traveling uphill, the controller 41 may control the output of the engine 21 in the first control mode.

作業機械1の最大牽引力の制御モードが手動設定可能であってもよい。例えば、最大牽引力の制御モードは、HiモードとLoモードとを含んでもよい。コントローラ41は、Loモードでは、Hiモードよりも作業機械1の最大牽引力が小さくなるように、エンジン21を制御してもよい。上述した出力制限制御は、Hiモードが選択されている場合にのみに実行されてもよい。或いは、出力制限制御は、HiモードとLoモードとのいずれが選択されている場合にも、実行されてもよい。 The control mode of the maximum traction force of the work machine 1 may be manually set. For example, the control mode of the maximum traction force may include a Hi mode and a Lo mode. The controller 41 may control the engine 21 so that the maximum traction force of the work machine 1 is smaller in the Lo mode than in the Hi mode. The above-mentioned output limit control may be executed only when the Hi mode is selected. Alternatively, the output limit control may be executed when either the Hi mode or the Lo mode is selected.

本開示によれば、作業機械において、作業機械への負荷に応じた適切な出力でエンジンを制御することで、燃費を向上させることができる。 According to the present disclosure, fuel efficiency can be improved in a work machine by controlling the engine with an appropriate output according to the load on the work machine.

2:車体
3:作業機
21:エンジン
25:走行装置
38:作業機姿勢センサ
41:コントローラ
2: Vehicle body 3: Work machine 21: Engine 25: Travel device 38: Work machine attitude sensor 41: Controller

Claims (8)

作業機械であって、
車体と、
前記車体に搭載されるエンジンと、
前記車体に搭載され、前記エンジンからの駆動力によって駆動されることで前記車体を走行させる走行装置と、
前記車体に対して動作可能に支持され、前記エンジンからの駆動力によって動作する作業機と、
前記走行装置と前記作業機の動作状態を示す状態データを検出するセンサと、
前記エンジンと前記走行装置と前記作業機とを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記状態データを取得し、
前記走行装置と前記作業機の動作状態に基づいて、前記作業機械による作業局面を判定し、
前記作業局面が、掘削以外の所定の作業であると判定した場合には、第1制御モードにて前記エンジンの出力を制御し、
前記作業局面が、前記掘削であると判定した場合には、第2制御モードにて前記エンジンの出力を制御し、
前記第2制御モードでは、前記第1制御モードよりも前記エンジンの出力の上限を低減させる、
作業機械。
A work machine, comprising:
The car body and
An engine mounted on the vehicle body;
a traveling device mounted on the vehicle body and driven by a driving force from the engine to cause the vehicle body to travel;
a working machine supported movably on the vehicle body and operated by a driving force from the engine;
a sensor for detecting status data indicating an operating status of the traveling device and the working machine;
A controller that controls the engine, the traveling device, and the work machine;
Equipped with
The controller:
acquiring said status data;
determining a work situation of the work machine based on an operating state of the traveling device and the work machine;
When it is determined that the work situation is a predetermined work other than excavation, the output of the engine is controlled in a first control mode;
When the work situation is determined to be the excavation, the output of the engine is controlled in a second control mode;
In the second control mode, an upper limit of the output of the engine is reduced more than in the first control mode.
Working machinery.
前記コントローラは、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替える場合には、所定の低減率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を低減させる、
請求項1に記載の作業機械。
When switching from the first control mode to the second control mode, the controller gradually reduces an upper limit of the output of the engine at a predetermined reduction rate.
2. The work machine of claim 1.
前記コントローラは、前記第2制御モードから前記第1制御モードに切り替える場合には、所定の増加率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を増加させる、
請求項1に記載の作業機械。
the controller, when switching from the second control mode to the first control mode, gradually increases the upper limit of the output of the engine at a predetermined increase rate.
2. The work machine of claim 1.
前記コントローラは、
前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替える場合には、所定の低減率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を低減させ、
前記第2制御モードから前記第1制御モードに切り替える場合には、所定の増加率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を増加させ、
前記所定の低減率の絶対値は、前記所定の増加率の絶対値よりも小さい、
請求項1に記載の作業機械。
The controller:
When switching from the first control mode to the second control mode, the upper limit of the output of the engine is gradually reduced at a predetermined reduction rate,
When switching from the second control mode to the first control mode, the upper limit of the output of the engine is gradually increased at a predetermined increase rate,
the absolute value of the predetermined reduction rate is smaller than the absolute value of the predetermined increase rate;
2. The work machine of claim 1.
車体と、前記車体に搭載されるエンジンと、前記車体に搭載され、前記エンジンからの駆動力によって駆動されることで前記車体を走行させる走行装置と、前記車体に対して動作可能に支持され、前記エンジンからの駆動力によって動作する作業機と、を備える作業機械を制御するための方法であって、
前記走行装置と前記作業機の動作状態を示す状態データを取得することと、
前記走行装置と前記作業機の動作状態に基づいて、前記作業機械による作業局面を判定することと、
前記作業局面が、掘削以外の所定の作業であると判定した場合には、第1制御モードにて前記エンジンの出力を制御することと、
前記作業局面が、前記掘削であると判定した場合には、第2制御モードにて前記エンジンの出力を制御することと、
前記第2制御モードでは、前記第1制御モードよりも前記エンジンの出力の上限を低減させること、
を備える方法。
A method for controlling a work machine including a vehicle body, an engine mounted on the vehicle body, a traveling device mounted on the vehicle body and driven by driving force from the engine to cause the vehicle body to travel, and a work implement operably supported on the vehicle body and operated by driving force from the engine, comprising:
Obtaining status data indicating an operating status of the traveling device and the work machine;
determining a work situation of the work machine based on an operating state of the traveling device and the work machine;
When the work situation is determined to be a predetermined work other than excavation, controlling the output of the engine in a first control mode;
When the work situation is determined to be the excavation, controlling the output of the engine in a second control mode;
In the second control mode, an upper limit of the output of the engine is reduced more than in the first control mode.
A method for providing the above.
前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替える場合には、所定の低減率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を低減させることを備える、
請求項5に記載の方法。
When switching from the first control mode to the second control mode, an upper limit of the output of the engine is gradually reduced at a predetermined reduction rate.
The method according to claim 5.
前記第2制御モードから前記第1制御モードに切り替える場合には、所定の増加率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を増加させることを備える、
請求項5に記載の方法。
and gradually increasing an upper limit of the output of the engine at a predetermined increase rate when switching from the second control mode to the first control mode.
The method according to claim 5.
前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替える場合には、所定の低減率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を低減させることと、
前記第2制御モードから前記第1制御モードに切り替える場合には、所定の増加率で徐々に、前記エンジンの出力の上限を増加させることと、
を備え、
前記所定の低減率の絶対値は、前記所定の増加率の絶対値よりも小さい、
請求項5に記載の方法。
When switching from the first control mode to the second control mode, gradually reducing an upper limit of the output of the engine at a predetermined reduction rate;
gradually increasing an upper limit of the output of the engine at a predetermined rate of increase when switching from the second control mode to the first control mode;
Equipped with
the absolute value of the predetermined reduction rate is smaller than the absolute value of the predetermined increase rate;
The method according to claim 5.
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