JP3580941B2 - 油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置に係り、特に、作業機の動作に応じてエンジンの回転数を自動的に制御する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、油圧ショベルなどの油圧式建設機械において、作業機の非動作時にエンジンの回転数を自動的に下げるオートアイドル機能を備えたエンジン回転数制御装置が実用化されている。かかる従来のエンジン回転数制御装置では、操作レバーの操作に伴う作業機の動作時に、エンジン回転数をエンジン回転数制御用のレバーやダイヤル等で指示される高速回転数にセットし、操作レバーを中立状態に戻した作業機の非動作時に、エンジン回転数を所定の低速回転数まで下げ、作業機の動作を再開すると、エンジン回転数を高速回転数まで復帰させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、前述した従来技術にあっては、作業機の非動作時にエンジンが自動的に低速運転されるため、エンジンの騒音低減化や燃料消費量の低減化を図れるという利点を有するが、作業機の動作を再開した直後のエンジンの低速回転領域におけるハンチングやエンストに対する考慮がなされていない。
【０００４】
すなわち、一般的なエンジンでは、低速運転時に作業機の動作が再開されると、エンジン回転数が立ち上がり、通常の高速運転状態に復帰するまでに多少時間が掛るため、この間エンジンの低速運転状態が継続される。この状態で、油圧ポンプの吸収トルクが増加してエンジンに大きな負荷が掛ると、図９に示すエンジン出力特性線に沿ってエンジンの回転数が徐々に低下する。さらに、前記油圧ポンプの吸収トルクが所定トルクＴ１を越えた場合、エンジン回転数が脈動して所謂ハンチング現象が生じ、最終的にはエンストに至る懸念があった。特に、エンジンに対して大きな負荷が急激に掛る場合、上述したエンジンのハンチングやエンストが生じる傾向が顕著であった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、エンジンの騒音や燃料消費量を低減できるとともに、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングやエンストを防止できる油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンの回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器と、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラとを備えている。そして、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号をコントローラから出力し、例えば、作業機が動作していない非動作状態のとき、所望の指示値に基づいてエンジンの回転数をセットするため、回転数指示器で所定回転数よりも小さい指示値を入力することによって作業機の非動作時におけるエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。一方、作業機が非動作状態であって回転数指示器で入力された指示値に基づいてエンジンが所定回転数よりも小さい低速回転しているとき、作業機が動作を開始してエンジンに負荷が掛ると、コントローラから出力される回転数信号によりエンジンの回転数を、所定回転数以上に上昇させるため、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
【０００７】
また、本発明は、エンジンの回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器と、油圧ポンプの吸収トルクを検出するトルク検出手段と、該検出した吸収トルクが所定トルクより大きいか否かを判断する判断手段と、動作検出手段の検出結果および判断手段の判断結果に応じてエンジンの回転数信号をエンジン調速器に出力するコントローラとを備えている。そして、動作検出手段の検出結果および判断手段の判断結果に応じて、エンジンの回転数信号をコントローラから出力し、例えば作業機が動作していない非動作状態のとき、所望の指示値に基づいてエンジンの回転数をセットするため、回転数指示器で所定回転数よりも小さい指示値を入力することによってエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。また、作業機の非動作状態であって回転数指示器で入力された指示値に基づいてエンジンが低速回転しているとき、作動機が動作を開始してエンジンに負荷が掛ると、油圧ポンプの吸収トルクが所定トルクより大きいかどうか判断し、該吸収トルクが小さい場合、すなわちエンジンのハンチングおよびエンストを生じにくい低トルク領域では、回転数指示器で入力された指示値に基づくエンジンの回転状態を維持するため、この場合もエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。一方、作業機の非動作状態からの動作の開始に応じてエンジンに負荷が掛り、油圧ポンプの吸収トルクが前記所定トルク以上になった場合、すなわちエンジンのハンチングおよびエンストを生じる高トルク領域では、コントローラから出力される回転数信号によりエンジンの回転数を所定回転数以上に上昇させるため、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
また、本発明は、エンジンの回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器と、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラとを備えている。そして、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号をコントローラから出力し、例えば、作業機が動作していない非動作状態のとき、所望の指示値に基づいてエンジンの回転数をセットするため、回転数指示器で所定回転数よりも小さい指示値を入力することによって作業機の非動作時におけるエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。一方、作業機が非動作状態であって回転数指示器で入力された指示値に基づいてエンジンが所定回転数よりも小さい低速回転で駆動しているとき、作業機が動作を開始してエンジンに負荷が掛ると、回転数指示器で入力された指示値に所定の加算値を加算して、コントローラから出力される回転数信号によりエンジンの回転数を所定回転数以上に上昇させるため、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器を備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶する記憶部を有し、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出されると、前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
【０００９】
また、本発明の他の油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器と、前記油圧ポンプの吸収トルクを検出するトルク検出手段と、該検出した吸収トルクが所定トルクより大きいか否かを判断する判断手段とを備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果および前記判断手段の判断結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶する記憶部を有し、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときと、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記所定のトルクよりも小さいときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出され、この作業機の動作に伴って前記油圧ポンプの吸収トルクが前記所定トルク以上になったときに、前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
また、本発明のさらに他の油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器を備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数と、前記回転数指示器で入力された指示値に加算する所定の加算値とを記憶する記憶部を有し、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出されると、前記回転数指示器で入力された指示値と前記所定の加算値との和に基づいて前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
【００１０】
また、前記コントローラが前記エンジンのハンチングおよびエンストのいずれも生じない安定領域内の所定回転数を予め記憶する記憶部を有し、前記コントローラの制御動作時に前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
【００１１】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図、図２は該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図、図３は該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【００１２】
図１に示すように、油圧式建設機械は、エンジン１と、このエンジン１の回転数を調整するエンジン調速器２と、エンジン１により駆動され、作動油タンク３内の作動油を取り入れて吐出する油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４より吐出される作動油の圧力を制限する安全弁５と、油圧ポンプ４より吐出される作動油の方向および流量制御を行なう方向切換弁６と、この方向切換弁６を操作する操作レバー７と、方向切換弁６を介して作動油が供給され、図示しない作業機を駆動するアクチュエータ８とを備えている。
【００１３】
本実施例に係るエンジン回転数制御装置は、前記作業機の動作を検出する動作検出手段、例えば操作レバー７の動作を検出する一対の動作検出器９と、エンジン１の回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器１０と、エンジン調速器２を制御する制御手段１１とから主として構成されている。この制御手段１１は、動作検出器９の検出結果に基づいてエンジン１の回転数信号を出力するコントローラ、例えばマイコン１２と、該回転数信号に応じてエンジン調速器２を制御する作動部１３とからなっている。また、マイコン１２は、所定回転数Ｎを予め記憶する図示しない記憶部を備えており、この所定回転数Ｎは、アクチュエータ８を動作させたときにエンジン１のハンチングおよびエンストのいずれも生じない安定領域内に設定されている。そして、制御手段１１では、操作レバー７が動作しないとき、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットするとともに、前記指示値に基づいてエンジン１が回転するとき、操作レバー７の動作に応じてエンジン１の回転数を所定回転数Ｎ以上に上昇させるようになっている。
【００１４】
図２に示すエンジン１の出力特性データは、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さい場合を例示するもので、指示値に基づく低速回転時の出力特性を破線ａで示し、所定回転数Ｎに基づく高速回転時の出力特性を実線ｂで示している。
【００１５】
この第１実施例にあっては、図３に示す処理手順にしたがってエンジン１の回転数を制御するようになっている。すなわち、手順Ｓ１として、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さいか否かをマイコン１２により判断し、前記指示値が所定回転数Ｎより小さいと判断した場合、手順Ｓ２として操作レバー７が動作したか否かを動作検出器９で検出する。このとき、操作レバー７が動作した場合、手順Ｓ３としてエンジン１の回転数を所定回転数Ｎに設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、エンジン１の回転数を図２の実線ｂで示す所定回転数Ｎに基づいてセットする。
【００１６】
一方、前記手順Ｓ１で回転数指示器１０の指示値が所定回転数Ｎ以上と判断したと場合、手順Ｓ４としてエンジン１の回転数を前記指示値に設定する回転数信号をマイコンから出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。また、前記手順Ｓ２で操作レバー７が動作しないと判断した場合、手順Ｓ４としてエンジン１の回転数を図２の破線ａで示す指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。
【００１７】
このように構成された上記第１実施例にあっては、操作レバー７に連動する方向切換弁６が中立位置にあって作業機が動作しないとき、制御手段１１の制御により所望の指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットするため、前記指示値を所定回転数Ｎより下げることによって作業機の非動作時にエンジン１の燃料消費量や騒音を低減できる。また、前記指示値に基づいてエンジン１が回転するとき、操作レバー７を操作し、作業機の動作に応じてエンジン１に負荷が掛ると、制御手段１１の制御によりエンジン１の回転数をハンチングおよびエンストのいずれをも生じない安定領域内の所定回転数Ｎ以上に上昇させるため、このような作業機の動作再開時にエンジン１のハンチングやエンストを防止して通常の運転状態に円滑に復帰できる。
【００１８】
図４は本発明の第２実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図、図５は該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【００１９】
本実施例のエンジン回転数制御装置では、前述した図１に示す第１実施例の場合と比べて、前記指示値に加算される加算値ｎが図１に示すマイコン１２の記憶部に予め記憶される点が異なっている。なお、その他の構成は第１実施例の場合と基本的に同等であるため、本実施例の構成も図１を用いて説明する。
【００２０】
図４に示すエンジン１の出力特性データは、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さい場合を例示するもので、前記指示値に基づく低速回転時の出力特性を破線ａで示し、前記指示値と加算値ｎとの和に基づく高速回転時の出力特性を実線ｂで示している。
【００２１】
この第２実施例にあっては、図５に示す処理手順にしたがってエンジン１の回転数を制御するようになっている。すなわち、手順Ｓ５として、図１の回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さいか否かをマイコン１２により判断し、該指示値が所定回転数Ｎより小さいと判断した場合、手順Ｓ６として操作レバー７が動作したか否かを動作検出器９で検出する。このとき、操作レバー７が動作した場合、手順Ｓ７としてエンジン１の回転数を前記指示値と加算値ｎとの和に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、図４の実線ｂで示す前記和に基づいてエンジン１の回転数をセットする。
【００２２】
一方、前記手順Ｓ５で回転数指示器１０の指示値が所定回転数Ｎより大きいと判断した場合、手順Ｓ８としてエンジン１の回転数を前記指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。また、前記手順Ｓ６で操作レバー７が動作しないと判断した場合、手順Ｓ８としてエンジン１の回転数を図４の破線ａで示す指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。
【００２３】
このように構成された上記第２実施例にあっても、上記第１実施例と同様の効果が得られる。
【００２４】
図６は本発明の第３実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図、図７は該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図、図８は該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートであり、図６において前述した図１に示す第１実施例の場合と同等のものには同一符号を付してある。
【００２５】
図６に示す本実施例のエンジン回転数制御装置では、前述した第１実施例の場合に比べて、油圧ポンプ４の吸収トルクを検出するトルク検出手段として、油圧ポンプ４から吐出される作動油の圧力を測定する圧力センサ１４、および油圧ポンプ４の傾転角を測定する傾転角センサ１５を備えた点と、マイコン１２に、該測定した作動油の圧力Ｐおよび油圧ポンプ４の傾転角に基づき油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐを演算し、該吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きいか否かを判断する判断手段を備えた点と、図７に示すエンジン１の出力特性データをマイコン１２で予め記憶する点とが主に異なっており、その他の構成は第１実施例の場合と基本的に同等である。なお、前記判断手段では、演算式Ｔｐ＝ｆ（Ｐ，Ｑ）を用いて吸収トルクＴｐを演算するようになっている。該演算式において、Ｐは作動油の圧力、Ｑは作動油の流量で該流量は油圧ポンプ４の傾転角に比例している。
【００２６】
図７に示すエンジン１の出力特性データは、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さい場合を例示するもので、この状態で操作レバー７が動作しないとき、前記指示値に基づいてエンジン１の低速運転が行なわれる。また、操作レバー７が動作して油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいとき、前記指示値に基づくエンジン１の低速運転により、図７の点Ａ、Ｂを結ぶ線分に沿って吸収トルクＴｐに応じてエンジン１の回転数が次第に下がる。次いで、前記吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１と同等となったとき、図７の点Ｂ、Ｃを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が低速運転モードから高速運転モードに切り替わり、さらに、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きくなると、前記所定回転数Ｎに基づいてエンジン１の高速運転が行なわれるので、図７の点Ｃ、Ｄを結ぶ線分に沿って油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐに応じてエンジン１の回転数が次第に下がる。その後、吸収トルクＴｐが小さくなると、点Ｄ、Ｅを結ぶ線分に沿って油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐに応じてエンジン１の回転数が推移した後、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいトルクＴ２になると、点Ｅ、Ｆを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が高速運転モードから低速運転モードに切り替わり、さらに、吸収トルクＴｐがトルクＴ２より小さくなると、点Ｆ、Ａを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が推移する。このように、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１になった際にエンジン１を低速運転モードから高速運転モードに切り替え、一方、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいトルクＴ２になった際にエンジン１を高速運転モードから低速運転モードに切り替えることによって、エンジン１の出力特性線にヒステリシスが付与されている。
【００２７】
この第３実施例にあっては、図８に示す処理手順にしたがってエンジン１の回転数を制御するようになっている。すなわち、手順Ｓ９として、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さいか否かをマイコン１２により判断し、該指示値が所定回転数Ｎより小さいと判断した場合、手順Ｓ１０として操作レバー７が動作したか否かを動作検出器９で検出し、操作レバー７が動作した場合、手順Ｓ１１として測定した作動油の圧力および油圧ポンプ４の傾転角に基づいてマイコン１２により油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐを演算し、該吸収トルクＴｐが所定値Ｔ１より大きいか否かを判断する。このとき、該吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きいと判断した場合、手順Ｓ１２としてエンジン１の回転数を所定回転数Ｎに設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記所定回転数Ｎに基づいてエンジン１の回転数をセットする。その結果、図７の点Ｃ、Ｄまたは線分Ｄ、Ｅを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が推移する。
【００２８】
一方、前記手順Ｓ９で回転数指示器１０の指示値が所定回転数Ｎより大きいと判断した場合、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数を設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することによりエンジン１の回転数を前記指示値に基づいてセットする。また、前記手順Ｓ１０で操作レバー７が動作しないと判断した場合、あるいは前記手順Ｓ１１で吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいと判断した場合には、手順Ｓ１３としてエンジン１の回転数を前記指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数を前記指示値に基づいてセットする。その結果、図７の点Ａ、Ｂまたは点Ｆ、Ａを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が推移する。
【００２９】
このように構成された上記第３実施例にあっては、所定回転数Ｎより低い指示値に基づいてエンジン１が低速運転モードで回転することにより、エンジン１の燃料消費量や騒音を低減できる。また、エンジン１が低速運転モードで回転する状態で作業機の動作に応じてエンジン１に負荷が掛ると、油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きいか否かを判断し、該吸収トルクＴｐが小さい場合、すなわち、エンジン１のハンチングおよびエンストを生じにくい低トルク領域では前記低速運転モードを保つので、この場合もエンジン１の燃料消費量や騒音を低減できる。一方、該吸収トルクＴｐが大きい場合、すなわちエンジン１のハンチングおよびエンストを生じる高トルク領域では所定回転数Ｎ以上の高速運転モードに移行するので、作業機の動作再開時にエンジン１のハンチングおよびエンストを防止できる。
【００３０】
また、上記実施例では、エンジン１を低速運転モードから高速運転モードに切り替える際の吸収トルクＴｐと、その逆に高速運転モードから低速運転モードに切り替える際の吸収トルクＴｐとが異なり、ヒステリシスが付与されているため、エンジン１の吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１付近に位置するときにエンジン１の回転数が頻繁に切り替わることを防止でき、エンジン１の回転数を安定させることができる。
【００３１】
なお、上記第１〜第３実施例ではアクチュエータ８が１個のみの場合を示したが、複数個のアクチュエータを設けた場合も同様である。また、上記各実施例では作業機の動作を検出する動作検出手段として、操作レバー７の動作を検出する一対の動作検出器９を設けたが、操作レバー７の動作を検出する代わりに、操作レバー７の動作やアクチュエータ８の動作を検出するようにしても良い。さらに、上記各実施例では操作レバー７を機械式としたが、油圧パイロット式や電気式等の操作レバーや操作ペダルであっても良く、その場合には前記動作検出手段として圧力スイッチや電気スイッチ等を設けることができる。
【００３２】
さらに、上記第３実施例では油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐが大きい場合、所定回転数Ｎに基づいてエンジン１の高速運転モードに移行するようにしたが、該所定回転数Ｎの代わりに、前述した第２実施例と同様に、指示値と加算値ｎとの和に基づいてエンジン１の高速運転モードに移行することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、燃料消費量や騒音を低減できるとともに、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図である。
【図２】該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図である。
【図３】該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図である。
【図５】該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図である。
【図７】該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図である。
【図８】該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】一般的なエンジンの低速回転時の出力特性を示す説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ エンジン調速器
４ 油圧ポンプ
８ アクチュエータ
９ 動作検出器（動作検出手段）
１０ 回転数指示器
１１ 制御手段
１２ マイコン（コントローラ）
１３ 作動部
１４ 圧力センサ
１５ 傾転角センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置に係り、特に、作業機の動作に応じてエンジンの回転数を自動的に制御する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、油圧ショベルなどの油圧式建設機械において、作業機の非動作時にエンジンの回転数を自動的に下げるオートアイドル機能を備えたエンジン回転数制御装置が実用化されている。かかる従来のエンジン回転数制御装置では、操作レバーの操作に伴う作業機の動作時に、エンジン回転数をエンジン回転数制御用のレバーやダイヤル等で指示される高速回転数にセットし、操作レバーを中立状態に戻した作業機の非動作時に、エンジン回転数を所定の低速回転数まで下げ、作業機の動作を再開すると、エンジン回転数を高速回転数まで復帰させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、前述した従来技術にあっては、作業機の非動作時にエンジンが自動的に低速運転されるため、エンジンの騒音低減化や燃料消費量の低減化を図れるという利点を有するが、作業機の動作を再開した直後のエンジンの低速回転領域におけるハンチングやエンストに対する考慮がなされていない。
【０００４】
すなわち、一般的なエンジンでは、低速運転時に作業機の動作が再開されると、エンジン回転数が立ち上がり、通常の高速運転状態に復帰するまでに多少時間が掛るため、この間エンジンの低速運転状態が継続される。この状態で、油圧ポンプの吸収トルクが増加してエンジンに大きな負荷が掛ると、図９に示すエンジン出力特性線に沿ってエンジンの回転数が徐々に低下する。さらに、前記油圧ポンプの吸収トルクが所定トルクＴ１を越えた場合、エンジン回転数が脈動して所謂ハンチング現象が生じ、最終的にはエンストに至る懸念があった。特に、エンジンに対して大きな負荷が急激に掛る場合、上述したエンジンのハンチングやエンストが生じる傾向が顕著であった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、エンジンの騒音や燃料消費量を低減できるとともに、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングやエンストを防止できる油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンの回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器と、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラとを備えている。そして、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号をコントローラから出力し、例えば、作業機が動作していない非動作状態のとき、所望の指示値に基づいてエンジンの回転数をセットするため、回転数指示器で所定回転数よりも小さい指示値を入力することによって作業機の非動作時におけるエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。一方、作業機が非動作状態であって回転数指示器で入力された指示値に基づいてエンジンが所定回転数よりも小さい低速回転しているとき、作業機が動作を開始してエンジンに負荷が掛ると、コントローラから出力される回転数信号によりエンジンの回転数を、所定回転数以上に上昇させるため、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
【０００７】
また、本発明は、エンジンの回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器と、油圧ポンプの吸収トルクを検出するトルク検出手段と、該検出した吸収トルクが所定トルクより大きいか否かを判断する判断手段と、動作検出手段の検出結果および判断手段の判断結果に応じてエンジンの回転数信号をエンジン調速器に出力するコントローラとを備えている。そして、動作検出手段の検出結果および判断手段の判断結果に応じて、エンジンの回転数信号をコントローラから出力し、例えば作業機が動作していない非動作状態のとき、所望の指示値に基づいてエンジンの回転数をセットするため、回転数指示器で所定回転数よりも小さい指示値を入力することによってエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。また、作業機の非動作状態であって回転数指示器で入力された指示値に基づいてエンジンが低速回転しているとき、作動機が動作を開始してエンジンに負荷が掛ると、油圧ポンプの吸収トルクが所定トルクより大きいかどうか判断し、該吸収トルクが小さい場合、すなわちエンジンのハンチングおよびエンストを生じにくい低トルク領域では、回転数指示器で入力された指示値に基づくエンジンの回転状態を維持するため、この場合もエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。一方、作業機の非動作状態からの動作の開始に応じてエンジンに負荷が掛り、油圧ポンプの吸収トルクが前記所定トルク以上になった場合、すなわちエンジンのハンチングおよびエンストを生じる高トルク領域では、コントローラから出力される回転数信号によりエンジンの回転数を所定回転数以上に上昇させるため、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
また、本発明は、エンジンの回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器と、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラとを備えている。そして、動作検出手段の検出結果に応じてエンジンの回転数信号をコントローラから出力し、例えば、作業機が動作していない非動作状態のとき、所望の指示値に基づいてエンジンの回転数をセットするため、回転数指示器で所定回転数よりも小さい指示値を入力することによって作業機の非動作時におけるエンジンの燃料消費量や騒音を低減できる。一方、作業機が非動作状態であって回転数指示器で入力された指示値に基づいてエンジンが所定回転数よりも小さい低速回転で駆動しているとき、作業機が動作を開始してエンジンに負荷が掛ると、回転数指示器で入力された指示値に所定の加算値を加算して、コントローラから出力される回転数信号によりエンジンの回転数を所定回転数以上に上昇させるため、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器を備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶する記憶部を有し、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出されると、前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
【０００９】
また、本発明の他の油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器と、前記油圧ポンプの吸収トルクを検出するトルク検出手段と、該検出した吸収トルクが所定トルクより大きいか否かを判断する判断手段とを備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果および前記判断手段の判断結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶する記憶部を有し、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときと、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記所定のトルクよりも小さいときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出され、この作業機の動作に伴って前記油圧ポンプの吸収トルクが前記所定トルク以上になったときに、前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
また、本発明のさらに他の油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置では、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器を備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数と、前記回転数指示器で入力された指示値に加算する所定の加算値とを記憶する記憶部を有し、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出されると、前記回転数指示器で入力された指示値と前記所定の加算値との和に基づいて前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
【００１０】
また、前記コントローラが前記エンジンのハンチングおよびエンストのいずれも生じない安定領域内の所定回転数を予め記憶する記憶部を有し、前記コントローラの制御動作時に前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させるようにした。
【００１１】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図、図２は該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図、図３は該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【００１２】
図１に示すように、油圧式建設機械は、エンジン１と、このエンジン１の回転数を調整するエンジン調速器２と、エンジン１により駆動され、作動油タンク３内の作動油を取り入れて吐出する油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４より吐出される作動油の圧力を制限する安全弁５と、油圧ポンプ４より吐出される作動油の方向および流量制御を行なう方向切換弁６と、この方向切換弁６を操作する操作レバー７と、方向切換弁６を介して作動油が供給され、図示しない作業機を駆動するアクチュエータ８とを備えている。
【００１３】
本実施例に係るエンジン回転数制御装置は、前記作業機の動作を検出する動作検出手段、例えば操作レバー７の動作を検出する一対の動作検出器９と、エンジン１の回転数を指示する指示値を入力する回転数指示器１０と、エンジン調速器２を制御する制御手段１１とから主として構成されている。この制御手段１１は、動作検出器９の検出結果に基づいてエンジン１の回転数信号を出力するコントローラ、例えばマイコン１２と、該回転数信号に応じてエンジン調速器２を制御する作動部１３とからなっている。また、マイコン１２は、所定回転数Ｎを予め記憶する図示しない記憶部を備えており、この所定回転数Ｎは、アクチュエータ８を動作させたときにエンジン１のハンチングおよびエンストのいずれも生じない安定領域内に設定されている。そして、制御手段１１では、操作レバー７が動作しないとき、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットするとともに、前記指示値に基づいてエンジン１が回転するとき、操作レバー７の動作に応じてエンジン１の回転数を所定回転数Ｎ以上に上昇させるようになっている。
【００１４】
図２に示すエンジン１の出力特性データは、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さい場合を例示するもので、指示値に基づく低速回転時の出力特性を破線ａで示し、所定回転数Ｎに基づく高速回転時の出力特性を実線ｂで示している。
【００１５】
この第１実施例にあっては、図３に示す処理手順にしたがってエンジン１の回転数を制御するようになっている。すなわち、手順Ｓ１として、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さいか否かをマイコン１２により判断し、前記指示値が所定回転数Ｎより小さいと判断した場合、手順Ｓ２として操作レバー７が動作したか否かを動作検出器９で検出する。このとき、操作レバー７が動作した場合、手順Ｓ３としてエンジン１の回転数を所定回転数Ｎに設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、エンジン１の回転数を図２の実線ｂで示す所定回転数Ｎに基づいてセットする。
【００１６】
一方、前記手順Ｓ１で回転数指示器１０の指示値が所定回転数Ｎ以上と判断したと場合、手順Ｓ４としてエンジン１の回転数を前記指示値に設定する回転数信号をマイコンから出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。また、前記手順Ｓ２で操作レバー７が動作しないと判断した場合、手順Ｓ４としてエンジン１の回転数を図２の破線ａで示す指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。
【００１７】
このように構成された上記第１実施例にあっては、操作レバー７に連動する方向切換弁６が中立位置にあって作業機が動作しないとき、制御手段１１の制御により所望の指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットするため、前記指示値を所定回転数Ｎより下げることによって作業機の非動作時にエンジン１の燃料消費量や騒音を低減できる。また、前記指示値に基づいてエンジン１が回転するとき、操作レバー７を操作し、作業機の動作に応じてエンジン１に負荷が掛ると、制御手段１１の制御によりエンジン１の回転数をハンチングおよびエンストのいずれをも生じない安定領域内の所定回転数Ｎ以上に上昇させるため、このような作業機の動作再開時にエンジン１のハンチングやエンストを防止して通常の運転状態に円滑に復帰できる。
【００１８】
図４は本発明の第２実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図、図５は該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【００１９】
本実施例のエンジン回転数制御装置では、前述した図１に示す第１実施例の場合と比べて、前記指示値に加算される加算値ｎが図１に示すマイコン１２の記憶部に予め記憶される点が異なっている。なお、その他の構成は第１実施例の場合と基本的に同等であるため、本実施例の構成も図１を用いて説明する。
【００２０】
図４に示すエンジン１の出力特性データは、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さい場合を例示するもので、前記指示値に基づく低速回転時の出力特性を破線ａで示し、前記指示値と加算値ｎとの和に基づく高速回転時の出力特性を実線ｂで示している。
【００２１】
この第２実施例にあっては、図５に示す処理手順にしたがってエンジン１の回転数を制御するようになっている。すなわち、手順Ｓ５として、図１の回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さいか否かをマイコン１２により判断し、該指示値が所定回転数Ｎより小さいと判断した場合、手順Ｓ６として操作レバー７が動作したか否かを動作検出器９で検出する。このとき、操作レバー７が動作した場合、手順Ｓ７としてエンジン１の回転数を前記指示値と加算値ｎとの和に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、図４の実線ｂで示す前記和に基づいてエンジン１の回転数をセットする。
【００２２】
一方、前記手順Ｓ５で回転数指示器１０の指示値が所定回転数Ｎより大きいと判断した場合、手順Ｓ８としてエンジン１の回転数を前記指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。また、前記手順Ｓ６で操作レバー７が動作しないと判断した場合、手順Ｓ８としてエンジン１の回転数を図４の破線ａで示す指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数をセットする。
【００２３】
このように構成された上記第２実施例にあっても、上記第１実施例と同様の効果が得られる。
【００２４】
図６は本発明の第３実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図、図７は該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図、図８は該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートであり、図６において前述した図１に示す第１実施例の場合と同等のものには同一符号を付してある。
【００２５】
図６に示す本実施例のエンジン回転数制御装置では、前述した第１実施例の場合に比べて、油圧ポンプ４の吸収トルクを検出するトルク検出手段として、油圧ポンプ４から吐出される作動油の圧力を測定する圧力センサ１４、および油圧ポンプ４の傾転角を測定する傾転角センサ１５を備えた点と、マイコン１２に、該測定した作動油の圧力Ｐおよび油圧ポンプ４の傾転角に基づき油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐを演算し、該吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きいか否かを判断する判断手段を備えた点と、図７に示すエンジン１の出力特性データをマイコン１２で予め記憶する点とが主に異なっており、その他の構成は第１実施例の場合と基本的に同等である。なお、前記判断手段では、演算式Ｔｐ＝ｆ（Ｐ，Ｑ）を用いて吸収トルクＴｐを演算するようになっている。該演算式において、Ｐは作動油の圧力、Ｑは作動油の流量で該流量は油圧ポンプ４の傾転角に比例している。
【００２６】
図７に示すエンジン１の出力特性データは、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さい場合を例示するもので、この状態で操作レバー７が動作しないとき、前記指示値に基づいてエンジン１の低速運転が行なわれる。また、操作レバー７が動作して油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいとき、前記指示値に基づくエンジン１の低速運転により、図７の点Ａ、Ｂを結ぶ線分に沿って吸収トルクＴｐに応じてエンジン１の回転数が次第に下がる。次いで、前記吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１と同等となったとき、図７の点Ｂ、Ｃを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が低速運転モードから高速運転モードに切り替わり、さらに、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きくなると、前記所定回転数Ｎに基づいてエンジン１の高速運転が行なわれるので、図７の点Ｃ、Ｄを結ぶ線分に沿って油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐに応じてエンジン１の回転数が次第に下がる。その後、吸収トルクＴｐが小さくなると、点Ｄ、Ｅを結ぶ線分に沿って油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐに応じてエンジン１の回転数が推移した後、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいトルクＴ２になると、点Ｅ、Ｆを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が高速運転モードから低速運転モードに切り替わり、さらに、吸収トルクＴｐがトルクＴ２より小さくなると、点Ｆ、Ａを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が推移する。このように、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１になった際にエンジン１を低速運転モードから高速運転モードに切り替え、一方、吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいトルクＴ２になった際にエンジン１を高速運転モードから低速運転モードに切り替えることによって、エンジン１の出力特性線にヒステリシスが付与されている。
【００２７】
この第３実施例にあっては、図８に示す処理手順にしたがってエンジン１の回転数を制御するようになっている。すなわち、手順Ｓ９として、回転数指示器１０で入力された指示値が所定回転数Ｎより小さいか否かをマイコン１２により判断し、該指示値が所定回転数Ｎより小さいと判断した場合、手順Ｓ１０として操作レバー７が動作したか否かを動作検出器９で検出し、操作レバー７が動作した場合、手順Ｓ１１として測定した作動油の圧力および油圧ポンプ４の傾転角に基づいてマイコン１２により油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐを演算し、該吸収トルクＴｐが所定値Ｔ１より大きいか否かを判断する。このとき、該吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きいと判断した場合、手順Ｓ１２としてエンジン１の回転数を所定回転数Ｎに設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記所定回転数Ｎに基づいてエンジン１の回転数をセットする。その結果、図７の点Ｃ、Ｄまたは線分Ｄ、Ｅを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が推移する。
【００２８】
一方、前記手順Ｓ９で回転数指示器１０の指示値が所定回転数Ｎより大きいと判断した場合、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数を設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することによりエンジン１の回転数を前記指示値に基づいてセットする。また、前記手順Ｓ１０で操作レバー７が動作しないと判断した場合、あるいは前記手順Ｓ１１で吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より小さいと判断した場合には、手順Ｓ１３としてエンジン１の回転数を前記指示値に設定する回転数信号をマイコン１２から出力し、この回転数信号に応じて作動部１３でエンジン調速器２を制御することにより、前記指示値に基づいてエンジン１の回転数を前記指示値に基づいてセットする。その結果、図７の点Ａ、Ｂまたは点Ｆ、Ａを結ぶ線分に沿ってエンジン１の回転数が推移する。
【００２９】
このように構成された上記第３実施例にあっては、所定回転数Ｎより低い指示値に基づいてエンジン１が低速運転モードで回転することにより、エンジン１の燃料消費量や騒音を低減できる。また、エンジン１が低速運転モードで回転する状態で作業機の動作に応じてエンジン１に負荷が掛ると、油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１より大きいか否かを判断し、該吸収トルクＴｐが小さい場合、すなわち、エンジン１のハンチングおよびエンストを生じにくい低トルク領域では前記低速運転モードを保つので、この場合もエンジン１の燃料消費量や騒音を低減できる。一方、該吸収トルクＴｐが大きい場合、すなわちエンジン１のハンチングおよびエンストを生じる高トルク領域では所定回転数Ｎ以上の高速運転モードに移行するので、作業機の動作再開時にエンジン１のハンチングおよびエンストを防止できる。
【００３０】
また、上記実施例では、エンジン１を低速運転モードから高速運転モードに切り替える際の吸収トルクＴｐと、その逆に高速運転モードから低速運転モードに切り替える際の吸収トルクＴｐとが異なり、ヒステリシスが付与されているため、エンジン１の吸収トルクＴｐが所定トルクＴ１付近に位置するときにエンジン１の回転数が頻繁に切り替わることを防止でき、エンジン１の回転数を安定させることができる。
【００３１】
なお、上記第１〜第３実施例ではアクチュエータ８が１個のみの場合を示したが、複数個のアクチュエータを設けた場合も同様である。また、上記各実施例では作業機の動作を検出する動作検出手段として、操作レバー７の動作を検出する一対の動作検出器９を設けたが、操作レバー７の動作を検出する代わりに、操作レバー７の動作やアクチュエータ８の動作を検出するようにしても良い。さらに、上記各実施例では操作レバー７を機械式としたが、油圧パイロット式や電気式等の操作レバーや操作ペダルであっても良く、その場合には前記動作検出手段として圧力スイッチや電気スイッチ等を設けることができる。
【００３２】
さらに、上記第３実施例では油圧ポンプ４の吸収トルクＴｐが大きい場合、所定回転数Ｎに基づいてエンジン１の高速運転モードに移行するようにしたが、該所定回転数Ｎの代わりに、前述した第２実施例と同様に、指示値と加算値ｎとの和に基づいてエンジン１の高速運転モードに移行することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、燃料消費量や騒音を低減できるとともに、作業機の動作再開時にエンジンのハンチングおよびエンストを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図である。
【図２】該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図である。
【図３】該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図である。
【図５】該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施例に係る油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置を示す回路図である。
【図７】該エンジン回転数制御装置により制御されるエンジンの出力特性を示す説明図である。
【図８】該エンジン回転数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】一般的なエンジンの低速回転時の出力特性を示す説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ エンジン調速器
４ 油圧ポンプ
８ アクチュエータ
９ 動作検出器（動作検出手段）
１０ 回転数指示器
１１ 制御手段
１２ マイコン（コントローラ）
１３ 作動部
１４ 圧力センサ
１５ 傾転角センサ
Claims (3)
- エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、
前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器を備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、
このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶する記憶部を有し、
前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、
前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出されると、前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させることを特徴とする油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置。 - エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、
前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器と、前記油圧ポンプの吸収トルクを検出するトルク検出手段と、該検出した吸収トルクが所定トルクより大きいか否かを判断する判断手段とを備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果および前記判断手段の判断結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、
このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶する記憶部を有し、
前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときと、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記所定のトルクよりも小さいときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、
前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出され、この作業機の動作に伴って前記油圧ポンプの吸収トルクが前記所定トルク以上になったときに、前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇させることを特徴とする油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置。 - エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプより作動油が供給されるアクチュエータを有する作業機と、前記エンジンの回転数を調整するエンジン調速器と、前記作業機の動作を検出する動作検出手段と、前記エンジン調速器を制御する制御手段とを具備する油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置において、
前記エンジンの回転数を所望の回転数に設定するための指示値を入力する回転数指示器を備えるとともに、前記制御手段に前記動作検出手段の検出結果に応じて前記エンジンの回転数信号を前記エンジン調速器に出力するコントローラを設け、
このコントローラは、前記エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数と、前記回転数指示器で入力された指示値に加算する所定の加算値とを記憶する記憶部を有し、
前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数以上のときと、前記作業機が非動作状態のときとに、前記回転数指示器で入力された指示値に基づいて前記エンジンの回転数をセットし、
前記回転数指示器で入力された指示値が前記所定回転数よりも小さいときに前記動作検出手段により前記作業機の動作が検出されると、前記回転数指示器で入力された指示値と前記所定の加算値との和に基づいて前記エンジンの回転数を前記所定回転数以上に上昇さ せることを特徴とする油圧式建設機械のエンジン回転数制御装置。
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Cited By (2)
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