JP3155722B2 - Engine and hydraulic pump control device for construction machinery - Google Patents
Engine and hydraulic pump control device for construction machineryInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子制御式の燃料
噴射ポンプにより燃料噴射量と噴射時期を調節してエン
ジン回転数を制御する形式のエンジンを搭載した油圧シ
ョベル等の建設機械におけるエンジンと油圧ポンプの制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine for a construction machine such as a hydraulic shovel equipped with an engine of a type in which the fuel injection amount and the injection timing are adjusted by an electronically controlled fuel injection pump to control the engine speed. The present invention relates to a control device for a hydraulic pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械では、一般に
エンジンで油圧ポンプを駆動し、該油圧ポンプの発生す
る作動油圧により、各種アクチュエータを駆動して、所
定の作業を行っている。この場合、作業内容（重掘削、
標準掘削、仕上げ掘削等）によって、必要とされるエン
ジン回転数及びポンプ馬力が相違するため、随時これら
を適切な値に調整する必要がある。不適切なエンジン回
転数及びポンプ馬力で運転がなされると、燃料ロスや操
作性の悪化を招く。2. Description of the Related Art In general, in a construction machine such as a hydraulic excavator, a hydraulic pump is driven by an engine, and various actuators are driven by operating hydraulic pressure generated by the hydraulic pump to perform predetermined work. In this case, the work content (heavy digging,
The required engine speed and pump horsepower differ depending on the standard digging, finishing digging, etc.), and these need to be adjusted to appropriate values as needed. If the engine is operated at an inappropriate engine speed and pump horsepower, fuel loss and operability are deteriorated.
【０００３】そこで、省エネルギを図りつつ操作性を向
上させるため、コントローラを搭載することにより、エ
ンジン回転数と油圧ポンプ入力馬力との組み合わせによ
る複数個の作業モードを設定し、オペレータが作業内容
に応じてモード切換スイッチを操作し、最適な作業モー
ドを選択することにより、エンジン回転数と油圧ポンプ
入力馬力とを最適制御することが行われている。Therefore, in order to improve operability while saving energy, a controller is mounted to set a plurality of operation modes based on a combination of the engine speed and the hydraulic pump input horsepower, and the operator can set the operation mode in accordance with the operation mode. By operating a mode changeover switch in response to selecting an optimal operation mode, optimal control of the engine speed and the hydraulic pump input horsepower is performed.
【０００４】しかし、この場合、オペレータ自身が各種
作業内容に対して、いずれの作業モードが最適であるか
を判断しなければならず、実際の作業において、その判
断を行うことは困難な場合が多い。However, in this case, the operator has to judge which work mode is most suitable for various work contents, and it is sometimes difficult to make the judgment in an actual work. Many.
【０００５】一方、特開平３−１６４５４１号公報に示
されるように、エンジン負荷率の表示手段を設けること
により、作業モードの選択を容易にする提案もなされて
いるが、オペレータが上記表示を逐次確認しながら作業
するのは困難であり、有効な解決手段とは言い難い。On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-164541, it has been proposed to provide a display means for an engine load factor to facilitate selection of a work mode. It is difficult to work while checking, and it is hardly an effective solution.
【０００６】そこで、本出願人は先に、特開平８−９３
５２０号公報に示されるようなエンジン及び油圧ポンプ
制御装置を開発した。この装置は、オールスピードガバ
ナのラック変位量をセンサで検出し、そのラック変位量
を安定化処理することで実効的エンジン負荷率を算出
し、該実効的エンジン負荷率の値に応じて、自動的に作
業モードの選択切換えを行い、選択切換えした作業モー
ドに応じた値にエンジン回転数及びポンプ入力馬力を設
定するというものである。この場合、実効的エンジン負
荷率が所定値を超えるときであって、且つ一定時間以上
作業モードの切換領域にあるときに、該切換領域の指定
する前段階又は次段階作業モードへ切り換えるようにし
ている。Therefore, the applicant of the present invention has previously described Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-93.
No. 520 has developed an engine and hydraulic pump control device. This device detects the amount of rack displacement of the all-speed governor with a sensor, stabilizes the amount of rack displacement, calculates an effective engine load factor, and automatically calculates an effective engine load factor according to the value of the effective engine load factor. The operation mode is selectively switched, and the engine speed and the pump input horsepower are set to values corresponding to the selected and switched operation mode. In this case, when the effective engine load factor exceeds a predetermined value and is in the work mode switching area for a certain period of time or longer, the operation mode is switched to the previous or next stage working mode designated by the switching area. I have.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
装置では、作業用アクチュエータを操作しているときに
作業モードが切り換わってしまう可能性があり、作業中
にモードが切り換わってエンジン回転数や油圧ポンプ吐
出量が変化すると、作業機の動きが遅くなったり速くな
ったりし、オペレータに違和感を与える恐れがあった。However, in the above-mentioned conventional apparatus, there is a possibility that the operation mode is switched while the operation actuator is being operated. When the discharge amount of the hydraulic pump changes, the movement of the working machine becomes slower or faster, which may give an uncomfortable feeling to the operator.
【０００８】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、作業用アクチュエータを操作し
ているときには作業モードが切り換わらないようにした
建設機械のエンジン及び油圧ポンプ制御装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and has an engine and hydraulic pump control device for a construction machine in which a work mode is not switched when a work actuator is operated. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電子
制御式の燃料噴射ポンプを備えたエンジンと、該エンジ
ンによって駆動されることで、作業のための作動油圧を
発生する油圧ポンプと、前記エンジンの燃料噴射ポンプ
の燃料噴射量及び噴射時期を調整してエンジン回転数を
制御するエンジン制御部と、前記油圧ポンプの吐出流量
及び吐出圧力を調整するため、前記エンジンから油圧ポ
ンプへ入力される馬力を設定する入力馬力設定用レギュ
レータと、を備えた建設機械のエンジン及びポンプ制御
装置において、作業条件に応じたエンジン回転数と油圧
ポンプ入力馬力を設定するための信号を、それぞれ前記
エンジン制御部及び入力馬力設定用レギュレータに入力
するコントローラと、運転者が作業用アクチュエータを
操作中か否かを判断する手段と、を備え、該コントロー
ラは、エンジン回転数と油圧ポンプ入力馬力の組み合わ
せによる複数段階の作業モードのデータを保有し、それ
ら作業モードのうちの一つの作業モードを選択して、該
作業モードに対応した信号を前記エンジン制御部及び入
力馬力設定用レギュレータに出力する機能を有し、前記
複数段階の作業モードにおける最低段階の作業モードに
は、安定領域及び次段階作業モードへの切換領域が設け
られ、最高段階の作業モードには、安定領域及び前段階
作業モードへの切換領域が設けられ、前記最低段階と最
高段階の中間の段階の作業モードには、前段階作業モー
ドへの切換領域、安定領域、次段階作業モードへの切換
領域が設けられ、前記各作業モードにおける切換領域に
は、該切換領域が指定する前段階及び次段階作業モード
における安定領域と重複する部分が設けられ、前記コン
トローラは、前記エンジン制御部からエンジン負荷率の
信号を読み込んで安定化処理することにより実効的エン
ジン負荷率を算出し、前記実効的エンジン負荷率が所定
の基準以上であって、且つ、該実効的エンジン負荷率
が、現在選択している作業モードの切換領域に一定時間
以上あるとき、作業モードを該切換領域が指定する前段
階又は次段階作業モードに切り換える判断を下し、作業
用アクチュエータの非操作時に、その判断に基づいて作
業モードを切り換えるとにより実効的エンジン負荷率を
算出し、前記実効的エンジン負荷率が所定の基準以上で
あって、且つ、該実効的エンジン負荷率が、現在選択し
ている作業モードの切換領域に一定時間以上あるとき、
作業モードを該切換領域が指定する前段階又は次段階作
業モードに切り換える判断を下し、作業用アクチュエー
タの非操作時に、その判断に基づいて作業モードを切り
換えることにより、上記課題を解決したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an engine having an electronically controlled fuel injection pump, and a hydraulic pump driven by the engine to generate a working hydraulic pressure for work. An engine control unit for controlling the engine speed by adjusting the fuel injection amount and the injection timing of the fuel injection pump of the engine; and an input from the engine to the hydraulic pump for adjusting the discharge flow rate and the discharge pressure of the hydraulic pump. An input horsepower setting regulator for setting the horsepower to be set, and a signal for setting an engine speed and a hydraulic pump input horsepower according to working conditions, respectively, in the engine and pump control device of the construction machine including the engine. The controller which inputs to the control unit and the input horsepower setting regulator, and whether or not the driver is operating the work actuator is determined. The controller has data of a plurality of stages of work modes based on a combination of an engine speed and a hydraulic pump input horsepower, and selects one of the work modes to perform the work. And a function of outputting a signal corresponding to a mode to the engine control unit and the input horsepower setting regulator. The lowest-stage work mode in the multi-stage work mode includes a stable region and a switching region to a next-stage work mode. The highest stage work mode is provided with a stable region and a switch region to a previous stage work mode, and the middle stage work mode between the lowest stage and the highest stage is switched to a previous stage work mode. An area, a stable area, and a switching area for a next-stage work mode are provided. A portion overlapping with the stable area in the next stage operation mode is provided, and the controller calculates an effective engine load factor by reading a signal of the engine load factor from the engine control unit and performing a stabilization process, thereby calculating the effective engine load factor. When the engine load factor is equal to or more than a predetermined reference and the effective engine load factor is in the switching area of the currently selected work mode for a certain period of time or more, a step before the work area is designated by the switch area. Alternatively, a determination is made to switch to the next-stage work mode, and when the work actuator is not operated, the work mode is switched based on the determination to calculate an effective engine load factor. When the effective engine load factor is in the switching area of the currently selected work mode for a predetermined time or more,
The above problem has been solved by making a decision to switch the work mode to the pre-stage or the next-stage work mode designated by the switching area, and switching the work mode based on the judgment when the work actuator is not operated. is there.
【００１０】この装置では、コントローラによる作業モ
ードの切り換え動作が、作業用アクチュエータの操作時
には行われず、非操作時に行われる。In this apparatus, the operation mode switching operation by the controller is not performed when the operation actuator is operated, but is performed when the operation actuator is not operated.
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の実効的エン
ジン負荷率を、そのまま作業モードを選択するための条
件に用いるのではなく、任意に設定した時間内の実効的
エンジン負荷率の複数データの積算値又は平均値の少な
くとも一方を、作業モードを選択するための条件に用
い、その積算値又は平均値が、現在選択している作業モ
ードの切換領域に一定時間以上あるとき、作業モードを
該切換領域が指定する前段階又は次段階作業モードに切
り換える判断を下し、作業用アクチュエータの非操作時
に、その判断に基づいて作業モードを切り換えることに
より、上記課題を解決したものである。According to a second aspect of the present invention, a plurality of effective engine load factors within an arbitrarily set time are used instead of using the effective engine load factor of the first aspect directly as a condition for selecting a work mode. At least one of the integrated value or the average value of the data is used as a condition for selecting a work mode, and when the integrated value or the average value is in the switching area of the currently selected work mode for a certain time or more, the work mode The above problem is solved by making a decision to switch to the previous or next stage operation mode designated by the switching area, and switching the operation mode based on the judgment when the operation actuator is not operated.
【００１２】この装置では、任意に設定した時間内の実
効的エンジン負荷率の複数データの積算値又は平均値
を、作業モードを選択するための条件に用いているの
で、実効的エンジン負荷率をそのまま用いる場合より
も、より適切に作業モードの切り換えを行うことができ
る。In this apparatus, since the integrated value or the average value of a plurality of data of the effective engine load ratio within an arbitrarily set time is used as a condition for selecting a work mode, the effective engine load ratio is determined. It is possible to switch the work mode more appropriately than in the case where the work mode is used as it is.
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、前記作業モードの切り換え動作を報知するための手
段を設けたことにより、上記課題を解決したものであ
る。According to a third aspect of the present invention, the above-mentioned problem is solved by providing a means for notifying the switching operation of the work mode in the first or second aspect.
【００１４】この装置では、作業モードが切り換わると
きに報知がなされるので、次にオペレータが作業用アク
チュエータを操作するときに、予め自動選択された作業
モードを知ることができ、不安感を解消することができ
る。In this device, the notification is made when the work mode is switched, so that the next time the operator operates the work actuator, the work mode automatically selected in advance can be known and the feeling of anxiety can be eliminated. can do.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は実施形態の制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、１はエンジン、２は油圧
ポンプ、３は作業用アクチュエータ等の負荷を示す。油
圧ポンプ２はエンジン１によって駆動されることで、負
荷３を動かすための作動油圧を発生する。エンジン１
は、該燃料の燃料噴射ポンプ５によって燃料を噴射する
タイプのものであり、エンジン制御部６によって、電子
制御式噴射ポンプ５の燃料噴射量及び噴射時期が調節さ
れ、それによりエンジン回転数が制御される。エンジン
制御部６にはスロットルボリューム７の操作信号が入力
されている。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the control device of the embodiment. In the figure, 1 indicates an engine, 2 indicates a hydraulic pump, and 3 indicates a load such as a working actuator. The hydraulic pump 2 is driven by the engine 1 to generate an operating oil pressure for moving the load 3. Engine 1
Is of a type in which fuel is injected by the fuel injection pump 5 of the fuel, and the engine control unit 6 adjusts the fuel injection amount and the injection timing of the electronically controlled injection pump 5, thereby controlling the engine speed. Is done. An operation signal of the throttle volume 7 is input to the engine control unit 6.
【００１７】なお、このスロットルボリューム７の操作
信号は、オペレータが作業によってアクチュエータの速
度を調整して使いたい時に、これを操作することでエン
ジン回転を上下させ、ポンプ吐出量を変えるために利用
される。The operation signal of the throttle volume 7 is used when the operator wants to adjust the speed of the actuator by work and use it to raise or lower the engine rotation and change the pump discharge amount. You.
【００１８】油圧ポンプ２は可変容量式のもので、入力
馬力設定用レギュレータ８によってエンジン１からの入
力馬力を調整することにより、吐出流量及び吐出圧力が
制御される。エンジン制御部６及び入力馬力設定用レギ
ュレータ８には、コントローラ１０から制御信号が与え
られる。コントローラ１０には、エンジン制御部６から
エンジン負荷率Ｐの信号が入力されると共に、作業用ア
クチュエータ等の負荷３の操作レバーの操作状態を検出
する検出器１１からの信号が入力されている。また、コ
ントローラ１０には表示装置（報知手段）１２が接続さ
れている。The hydraulic pump 2 is of a variable displacement type. The discharge flow rate and the discharge pressure are controlled by adjusting the input horsepower from the engine 1 by the input horsepower setting regulator 8. A control signal is provided from the controller 10 to the engine control unit 6 and the input horsepower setting regulator 8. The controller 10 receives a signal of the engine load factor P from the engine control unit 6 and a signal from a detector 11 that detects an operation state of an operation lever of the load 3 such as a work actuator. In addition, a display device (notifying means) 12 is connected to the controller 10.
【００１９】なお、任意の目標出力に対してポンプ側の
負荷が多ければエンジン回転数は低下し、逆に負荷が少
なければ回転数が上昇する。当然、目標出力時の回転数
が決まっているため、現在の回転数と目標回転数を比較
することでエンジン負荷率Ｐが算出される。It should be noted that if the load on the pump side is large with respect to an arbitrary target output, the engine speed decreases, and conversely, if the load is small, the engine speed increases. Naturally, since the rotation speed at the time of the target output is determined, the engine load ratio P is calculated by comparing the current rotation speed with the target rotation speed.
【００２０】コントローラ１０は、エンジン回転数と油
圧ポンプ入力馬力の組み合わせによる複数段階の作業モ
ードのデータを保有しており、条件に照らして一つの最
適な作業モードを選択し、選択した作業モードに則した
指令を、エンジン制御部６及び入力馬力設定用レギュレ
ータ８に出力する。The controller 10 has data of a plurality of operation modes based on a combination of the engine speed and the input horsepower of the hydraulic pump. The controller 10 selects one optimal operation mode in consideration of the conditions, and sets the operation mode to the selected operation mode. The command is output to the engine control unit 6 and the input horsepower setting regulator 8.
【００２１】作業モードとして、ここではエンジン回転
数及び油圧ポンプ入力馬力の大きい順からＨ、Ｓ、Ｌの
３段階のモードが設定されている。Ｈモードは高馬力モ
ードで、高馬力モードのときには油圧ポンプ２への入力
馬力が大きく設定される。Ｌモードは低馬力モードで、
低馬力モードのときには油圧ポンプ２への入力馬力が小
さく設定される。Ｓモードは標準馬力モードで、標準馬
力モードのときには油圧ポンプ２への入力馬力が中位に
設定される。As the operation mode, three modes of H, S, and L are set here in ascending order of engine speed and hydraulic pump input horsepower. The H mode is a high horsepower mode. In the high horsepower mode, the input horsepower to the hydraulic pump 2 is set large. L mode is a low horsepower mode,
In the low horsepower mode, the input horsepower to the hydraulic pump 2 is set small. The S mode is a standard horsepower mode. In the standard horsepower mode, the horsepower input to the hydraulic pump 2 is set to a medium level.
【００２２】Ｈ、Ｓ、Ｌの各作業モードにおけるエンジ
ン回転数は、エンジン負荷率との関係で図２に示すよう
に設定されている。ここでは、エンジン制御部６から読
み出したエンジン負荷率をそのまま用いるのではなく、
それを安定化処理した実効的エンジン負荷率を用いるの
で、縦軸に実効的エンジン負荷率をとり、横軸にエンジ
ン回転数をとっている。The engine speed in each of the H, S, and L working modes is set as shown in FIG. 2 in relation to the engine load factor. Here, instead of using the engine load factor read from the engine control unit 6 as it is,
Since an effective engine load factor obtained by stabilizing the effective engine load factor is used, the vertical axis represents the effective engine load factor, and the horizontal axis represents the engine speed.
【００２３】油圧ショベル等の建設機械ではエンジン負
荷率がなだらかに推移することは稀で、多くの場合、短
時間間隔で激しく上下する。従って、このようなエンジ
ン負荷率の変動にそのまま追従した制御を行おうとする
と過剰応答となり、不安定状態に陥るおそれがあるの
で、コントローラ１０で安定化処理し、実効的エンジン
負荷率Ｐｅｆｆを算出している。In a construction machine such as a hydraulic shovel, the engine load ratio rarely changes smoothly, and in many cases, the engine load ratio fluctuates violently at short time intervals. Therefore, if control is performed to directly follow such a change in the engine load factor, an excessive response occurs, which may lead to an unstable state. Therefore, the controller 10 performs stabilization processing to calculate the effective engine load factor Peff. ing.
【００２４】コントローラ１０は、エンジン負荷率Ｐを
１０ｍｓ程度の時間間隔で読んでいるので、実効的エン
ジン負荷率Ｐｅｆｆは０．１ｓ程度ごとに算出する。安
定化処理としては、所定の読み回数ごとに算術平均した
り、ローパスフィルタで所定の周波数以上の変動をカッ
トする等の手法を用いる。そして、実効的エンジン負荷
率Ｐｅｆｆをパラメータとして作業内容の軽重を判断
し、判断結果に応じて作業モードを切り換える。Since the controller 10 reads the engine load factor P at a time interval of about 10 ms, the controller 10 calculates the effective engine load factor Peff every 0.1 s. As the stabilization processing, a method such as arithmetic averaging for each predetermined number of readings, or a method of cutting out fluctuations above a predetermined frequency by a low-pass filter is used. Then, the weight of the work content is determined using the effective engine load factor Peff as a parameter, and the work mode is switched according to the determination result.
【００２５】ここでは、最高段階の作業モードＨは、実
効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆの大きい側から安定領域
、及び前段階作業モードＳへの切換領域の二領域に
分割されている。中間段階の作業モードＳは、実効的エ
ンジン負荷率Ｐｅｆｆの大きい側から次段階作業モード
へＨへの切換領域、安定領域、前段階作業モードＬ
への切換領域の三領域に分割されている。最低段階の
作業モードＬは、実効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆの大き
い側から、次段階作業モードＳへの切換領域、安定領
域の二領域に分割されている。Here, the work mode H at the highest stage is divided into two regions: a stable region from the side where the effective engine load ratio Peff is large, and a region for switching to the previous stage work mode S. The work mode S in the intermediate stage includes a switching area from the side where the effective engine load ratio Peff is large to the next-stage work mode H, a stable area, and a previous-stage work mode L.
The area is divided into three areas. The work mode L at the lowest stage is divided into two regions, a region for switching to the next stage work mode S and a region for stability, from the side where the effective engine load factor Peff is large.
【００２６】又、作業モードＨにおける作業モードＳへ
の切換領域は、作業モードＳにおける安定領域と実
効的エンジン負荷率に対して重複する部分を有してい
る。同様にして、作業モードＳにおける作業モードＨへ
の切換領域は作業モードＨにおける安定領域と、
又、作業モードＳにおける作業モードＬへの切換領域
は作業モードＬにおける安定領域と、又、作業モード
Ｌにおける作業モードＳへの切換領域は作業モードＳ
における安定領域と、それぞれ実効的エンジン負荷率
Ｐｅｆｆに対して重複する部分を有している。Further, the switching area to the working mode S in the working mode H has a portion overlapping the stable area in the working mode S and the effective engine load factor. Similarly, the switching area to the work mode H in the work mode S is the stable area in the work mode H,
The switching area to the work mode L in the work mode S is a stable area in the work mode L, and the switch area to the work mode S in the work mode L is the work mode S.
And a portion overlapping with the effective engine load factor Peff.
【００２７】コントローラ１０は、算出した実効的エン
ジン負荷率Ｐｅｆｆの値に応じて、次のように作業モー
ドを切り換える機能を有している。The controller 10 has a function of switching the working mode as follows according to the value of the calculated effective engine load ratio Peff.
【００２８】図２において、実効的エンジン負荷率Ｐｅ
ｆｆが作業モードＳの安定領域に位置するとき、作業
内容に適合したエンジン回転数及び油圧ポンプ入力馬力
による運転状態にあるので、作業モードの切り換えは行
わない。In FIG. 2, the effective engine load factor Pe
When ff is located in the stable region of the work mode S, the operation mode is not switched because the engine is running with the engine speed and the hydraulic pump input horsepower suitable for the work content.
【００２９】そして、作業内容がより重作業になること
により、実効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆが増加して切換
領域へ移行すると、一点鎖線矢印ａに示す如く、作業
モードをＳからＨに切り換える。これにより、実効的エ
ンジン負荷率Ｐｅｆｆは作業モードＨの安定領域に位
置するようになる。When the content of the work becomes heavier and the effective engine load ratio Peff increases and shifts to the switching area, the work mode is switched from S to H as indicated by the dashed-dotted arrow a. As a result, the effective engine load ratio Peff comes to be in the stable region of the working mode H.
【００３０】又、反対に作業内容がより軽作業になるこ
とにより、実効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆが安定領域
から切換領域へ移行すると、一点鎖線矢印ｂに示す如
く、作業モードをＳからＬへ切り換える。これにより、
実効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆは作業モードＬの安定領
域に位置するようになる。Conversely, when the work content becomes lighter, and the effective engine load ratio Peff shifts from the stable region to the switching region, the work mode is switched from S to L as indicated by the dashed-dotted arrow b. . This allows
The effective engine load factor Peff is located in the stable region of the working mode L.
【００３１】このようにして、作業内容の変化に応じ
て、コントローラ１０は作業モードの切り換えを行う。
そして、コントローラ１０は、切り換え後の作業モード
に相応した信号（エンジン目標回転数信号及び油圧ポン
プ入力馬力信号）を、エンジン制御部６と入力馬力設定
用レギュレータ８とに出力する。これにより、エンジン
回転数及び油圧ポンプ入力馬力が切り換え後の作業モー
ドに相応した値に制御される。In this way, the controller 10 switches the operation mode according to the change of the operation content.
Then, the controller 10 outputs signals (an engine target speed signal and a hydraulic pump input horsepower signal) corresponding to the work mode after the switching to the engine control unit 6 and the input horsepower setting regulator 8. As a result, the engine speed and the hydraulic pump input horsepower are controlled to values corresponding to the work mode after switching.
【００３２】ここで、前記作業モードの切り換え動作
は、作業中断時にのみ行われる。即ち、操作レバーの状
態を検出する検出器１１によって、操作レバーが操作さ
れていないと判断されたときのみ、作業モードの切り換
えが行われる。こうすることで、作業中にモードが切り
換わってエンジン回転数やポンプ吐出量が変化するのを
避けることができ、オペレータに違和感を与えないで済
むようになる。Here, the work mode switching operation is performed only when the work is interrupted. That is, the work mode is switched only when it is determined by the detector 11 that detects the state of the operation lever that the operation lever is not operated. By doing so, it is possible to avoid that the mode is switched during the operation and the engine speed or the pump discharge amount is changed, and the operator does not feel uncomfortable.
【００３３】又、作業モードの切り換え動作は、実効的
エンジン負荷率Ｐｅｆｆが安定領域から切換領域ヘ移行
した直後に行うことはせず、実効的エンジン負荷率Ｐｅ
ｆｆが一定時間以上、現時点の作業モードにおける切換
領域に位置していた場合に行う。前記した如く、作業モ
ード切り換え後の実効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆは、切
り換え後の作業モードの安定領域に位置するようにな
る。従って、作業モードの切り換え直後に、再び元の作
業モ一ドヘ逆切り換えされるようなことはなく、過剰な
応答を回避でき、制御を安定させることができる。The operation mode switching operation is not performed immediately after the effective engine load ratio Peff shifts from the stable region to the switching region, but the effective engine load ratio Peeff is not performed.
This is performed when ff has been located in the switching area in the current work mode for a predetermined time or more. As described above, the effective engine load factor Peff after the switching of the work mode is located in the stable region of the work mode after the switching. Therefore, immediately after the switching of the operation mode, the operation mode is not reversely switched back to the original operation mode, so that an excessive response can be avoided and the control can be stabilized.
【００３４】更に、実効的エンジン負荷率Ｐｅｆｆが所
定基準値Ｃ以下である場合は、上述した作業モードの切
り換え動作を行わない。これによって、負荷が間欠的に
発生するような作業の場合に、無負荷作業工程での無駄
な切り換え動作を回避することができる。Further, when the effective engine load ratio Peff is equal to or less than the predetermined reference value C, the above-described operation mode switching operation is not performed. Thus, in the case of a work in which a load occurs intermittently, it is possible to avoid a useless switching operation in the no-load work process.
【００３５】又、作業モードを切り換える場合に、コン
トローラ１０より表示装置１２へ信号を出力し、表示画
面により切り換え動作の予告をした後に作業モードを切
り換えるようにすると、自動制御による運転状態の不意
の変化を事前に知ることができ、操作性を向上させるこ
とができる。When the operation mode is switched, a signal is output from the controller 10 to the display device 12 and the operation mode is switched after the switching operation is notified on the display screen. The change can be known in advance, and the operability can be improved.
【００３６】又、短時間のエンジン負荷変動による過剰
応答をより確実に回避するために、前記実効的エンジン
負荷率Ｐｅｆｆを更に長い時間（例えば３０秒とか６０
秒）にわたって集め、その多数のデータの積算値や平均
値をパラメータにして、作業モードの切り換え判断を行
ってもよい。その場合は、積算値や平均値に対応したモ
ード判断用線図を用意しておく必要がある。In order to more reliably avoid an excessive response due to a short-term engine load fluctuation, the effective engine load ratio Peff is set to a longer time (for example, 30 seconds or 60 seconds).
(Seconds), and the switching of the operation mode may be determined using the integrated value or average value of the large number of data as a parameter. In that case, it is necessary to prepare a mode determination diagram corresponding to the integrated value and the average value.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コントローラの自動制御により作業内容に応じて適切に
作業モードを切り換えることができるので、オペレータ
の面倒を無くすことができる。しかも、作業用アクチュ
エータの操作時に作業モードの切り換えを行わずに、非
操作時にのみ作業モードの切り換えを行うようにしたの
で、オペレータに違和感を与えることもない。As described above, according to the present invention,
Since the work mode can be appropriately switched according to the work content by the automatic control of the controller, the trouble of the operator can be eliminated. In addition, since the operation mode is not switched when the operation actuator is operated but is switched only when the operation is not performed, the operator does not feel uncomfortable.
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態で用いる、作業モードと実効
的エンジン負荷率とエンジン回転数の関係を示す線図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a work mode, an effective engine load factor, and an engine speed used in the embodiment of the present invention.
１…エンジン ２…油圧ポンプ ３…負荷（作業用アクチュエータ） ５…燃料噴射ポンプ ６…エンジン制御部 ８…入力馬力設定用レギュレータ １０…コントローラ １１…検出器 １２…表示装置（報知手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Hydraulic pump 3 ... Load (working actuator) 5 ... Fuel injection pump 6 ... Engine control part 8 ... Input horsepower setting regulator 10 ... Controller 11 ... Detector 12 ... Display device (notification means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｆ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 45/00 395 E02F 9/20 F15B 11/00 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI F15B 11/00 F15B 11/00 F (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 29/00-29 / 06 F02D 41/00-45/00 395 E02F 9/20 F15B 11/00
Claims (3)
ジンと、 該エンジンによって駆動されることで、作業のための作
動油圧を発生する油圧ポンプと、 前記エンジンの燃料噴射ポンプの燃料噴射量及び噴射時
期を調整してエンジン回転数を制御するエンジン制御部
と、 前記油圧ポンプの吐出流量及び吐出圧力を調整するた
め、前記エンジンから油圧ポンプへ入力される馬力を設
定する入力馬力設定用レギュレータと、 を備えた建設機械のエンジン及びポンプ制御装置におい
て、 作業条件に応じたエンジン回転数と油圧ポンプ入力馬力
を設定するための信号を、それぞれ前記エンジン制御部
及び入力馬力設定用レギュレータに入力するコントロー
ラと、 運転者が作業用アクチュエータを操作中か否かを判断す
る手段と、を備え、 該コントローラは、エンジン回転数と油圧ポンプ入力馬
力の組み合わせによる複数段階の作業モードのデータを
保有し、それら作業モードのうちの一つの作業モードを
選択して、該作業モードに対応した信号を前記エンジン
制御部及び入力馬力設定用レギュレータに出力する機能
を有し、 前記複数段階の作業モードにおける最低段階の作業モー
ドには、安定領域及び次段階作業モードへの切換領域が
設けられ、 最高段階の作業モードには、安定領域及び前段階作業モ
ードへの切換領域が設けられ、 前記最低段階と最高段階の中間の段階の作業モードに
は、前段階作業モードへの切換領域、安定領域、次段階
作業モードへの切換領域が設けられ、 前記各作業モードにおける切換領域には、該切換領域が
指定する前段階及び次段階作業モードにおける安定領域
と重複する部分が設けられ、 前記コントローラは、 前記エンジン制御部からエンジン負荷率の信号を読み込
んで安定化処理することにより実効的エンジン負荷率を
算出し、 前記実効的エンジン負荷率が所定の基準以上であって、
且つ、該実効的エンジン負荷率が、現在選択している作
業モードの切換領域に一定時間以上あるとき、作業モー
ドを該切換領域が指定する前段階又は次段階作業モード
に切り換える判断を下し、 作業用アクチュエータの非操作時に、その判断に基づい
て作業モードを切り換えることを特徴とする建設機械の
エンジン及び油圧ポンプ制御装置。1. An engine having an electronically controlled fuel injection pump, a hydraulic pump driven by the engine to generate a working oil pressure for work, and a fuel injection amount of a fuel injection pump of the engine An engine control unit that controls engine speed by adjusting injection timing; and an input horsepower setting regulator that sets horsepower input from the engine to a hydraulic pump in order to adjust a discharge flow rate and a discharge pressure of the hydraulic pump. And a signal for setting the engine speed and the hydraulic pump input horsepower according to the working conditions to the engine control unit and the input horsepower setting regulator, respectively. A controller and means for determining whether or not the driver is operating the work actuator; The roller holds data of a plurality of work modes based on a combination of the engine speed and the hydraulic pump input horsepower, selects one of the work modes, and outputs a signal corresponding to the work mode to the engine. It has a function of outputting to a control unit and an input horsepower setting regulator. The lowest-stage work mode in the multi-stage work mode is provided with a stable region and a switching region to a next-stage work mode. The mode is provided with a stable area and a switching area to a pre-stage work mode. The work mode in the middle stage between the lowest stage and the highest stage includes a switch region to a previous stage work mode, a stable region, and a next stage work. A mode switching area is provided, and a switching area in each of the work modes is provided with a safety area in a preceding stage and a next stage working mode designated by the switching area. A portion overlapping the constant area is provided, the controller reads an engine load factor signal from the engine control unit and calculates an effective engine load factor by performing stabilization processing, and the effective engine load factor is predetermined. Above the standard,
And, when the effective engine load factor is in the switching area of the currently selected work mode for a certain period of time or more, a determination is made to switch the work mode to the previous stage or the next stage work mode specified by the switch region, An engine and hydraulic pump control device for a construction machine, wherein a work mode is switched based on a determination when a work actuator is not operated.
ジンと、 該エンジンによって駆動されることで、作業のための作
動油圧を発生する油圧ポンプと、 前記エンジンの燃料噴射ポンプの燃料噴射量及び噴射時
期を調整してエンジン回転数を制御するエンジン制御部
と、 前記油圧ポンプの吐出流量及び吐出圧力を調整するた
め、前記エンジンから油圧ポンプへ入力される馬力を設
定する入力馬力設定用レギュレータと、 を備えた建設機械のエンジン及びポンプ制御装置におい
て、 作業条件に応じたエンジン回転数と油圧ポンプ入力馬力
を設定するための信号を、それぞれ前記エンジン制御部
及び入力馬力設定用レギュレータに入力するコントロー
ラと、 運転者が作業用アクチュエータを操作中か否かを判断す
る手段と、を備え、 該コントローラは、エンジン回転数と油圧ポンプ入力馬
力の組み合わせによる複数段階の作業モードのデータを
保有し、それら作業モードのうちの一つの作業モードを
選択して、該作業モードに対応した信号を前記エンジン
制御部及び入力馬力設定用レギュレータに出力する機能
を有し、 前記複数段階の作業モードにおける最低段階の作業モー
ドには、安定領域及び次段階作業モードへの切換領域が
設けられ、 最高段階の作業モードには、安定領域及び前段階作業モ
ードへの切換領域が設けられ、 前記最低段階と最高段階の中間の段階の作業モードに
は、前段階作業モードへの切換領域、安定領域、次段階
作業モードへの切換領域が設けられ、 前記各作業モードにおける切換領域には、該切換領域が
指定する前段階及び次段階作業モードにおける安定領域
と重複する部分が設けられ、 前記コントローラは、 前記エンジン制御部からエンジン負荷率の信号を読み込
んで安定化処理することにより実効的エンジン負荷率を
算出し、 前記実効的エンジン負荷率が所定の基準以上であって、
且つ、任意に設定した時間内の前記実効的エンジン負荷
率の複数データの積算値又は平均値の少なくとも一方
が、現在選択している作業モードの切換領域に一定時間
以上あるとき、作業モードを該切換領域が指定する前段
階又は次段階作業モードに切り換える判断を下し、 作業用アクチュエータの非操作時に、その判断に基づい
て作業モードを切り換えることを特徴とする建設機械の
エンジン及び油圧ポンプ制御装置。2. An engine equipped with an electronically controlled fuel injection pump, a hydraulic pump driven by the engine to generate a working oil pressure for work, and a fuel injection amount of the engine fuel injection pump An engine control unit that controls engine speed by adjusting injection timing; and an input horsepower setting regulator that sets horsepower input from the engine to a hydraulic pump in order to adjust a discharge flow rate and a discharge pressure of the hydraulic pump. And a signal for setting the engine speed and the hydraulic pump input horsepower according to the working conditions to the engine control unit and the input horsepower setting regulator, respectively. A controller and means for determining whether or not the driver is operating the work actuator; The roller holds data of a plurality of work modes based on a combination of the engine speed and the hydraulic pump input horsepower, selects one of the work modes, and outputs a signal corresponding to the work mode to the engine. It has a function of outputting to a control unit and an input horsepower setting regulator. The lowest-stage work mode in the multi-stage work mode is provided with a stable region and a switching region to a next-stage work mode. The mode is provided with a stable area and a switching area to a pre-stage work mode. The work mode in the middle stage between the lowest stage and the highest stage includes a switch region to a previous stage work mode, a stable region, and a next stage work. A mode switching area is provided, and a switching area in each of the work modes is provided with a safety area in a preceding stage and a next stage working mode designated by the switching area. A portion overlapping the constant area is provided, the controller reads an engine load factor signal from the engine control unit and calculates an effective engine load factor by performing stabilization processing, and the effective engine load factor is predetermined. Above the standard,
In addition, when at least one of the integrated value or the average value of the plurality of data of the effective engine load ratio within an arbitrarily set time is in the switching area of the currently selected work mode for a predetermined time or more, the work mode is set to An engine and hydraulic pump control device for a construction machine, wherein a determination is made to switch to a pre-stage or a next-stage operation mode designated by a switching region, and the operation mode is switched based on the judgment when the operation actuator is not operated. .
の手段を設けたことを特徴とする建設機械のエンジン及
び油圧ポンプ制御装置。3. The engine and hydraulic pump control device for a construction machine according to claim 1, further comprising means for notifying a driver of the switching operation of the work mode.
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|---|---|---|---|
| JP05142797A JP3155722B2 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Engine and hydraulic pump control device for construction machinery |
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Cited By (1)
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| KR102573107B1 (en) * | 2016-01-28 | 2023-08-30 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | shovel |
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1997
- 1997-03-06 JP JP05142797A patent/JP3155722B2/en not_active Expired - Fee Related
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