JP4964607B2 - エンジンの制御装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
即ち、本願第1発明では、エンジンによって駆動される少なくとも1つの可変容量型油圧ポンプと、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと、前記可変容量型油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記油圧アクチュエータに給排する制御弁と、を備えたエンジンの制御装置において、
可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択して指令する指令手段と、前記指令手段で指令された指令値に応じて第1目標回転数を設定し、設定した前記第1目標回転数に基づいて、前記第1目標回転数よりも低い回転数である第2目標回転数を設定する設定手段と、前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量を、ローのポンプ容量Loとハイのポンプ容量Hiとの2段階に切換えるポンプリミッタと、を有し、
前記第2目標回転数に基づく前記エンジンの駆動制御時に、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiに切換えておき、また、エンジン出力トルクが最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときに、エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更するとともに、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loに切換えてなることを最も主要な特徴となしている。
また、本願第4発明では第3発明の構成に加えて、エンジンの目標回転数を第2目標回転数から第1目標回転数に変更した後の所定時間の間は、第1目標回転数を更に変更することを禁止したことを主要な特徴となしている。
このようにハイのポンプ容量Hi及びローのポンプ容量Loを設定しておくことによって、第2目標回転数においてエンジンの駆動制御を行っても、従来の第1目標回転数に基づいてエンジンの駆動制御を行ったときと同等のアクチュエータの最大作業速度を確保することができる。
アクチュエータ10の負荷圧は、パイロット油路28を介して取り出され、取り出された負荷圧と油圧ポンプ6の吐出圧との差圧に応じて、ポンプ制御装置8が制御される。
ステップ2では、コントローラ7は読み取った燃料ダイアル4の指令値に応じて、第1目標回転数としてエンジン2の目標回転数Nh(N´h)を設定し、設定した目標回転数Nh(N´h)に基づいて高速制御の領域F1を設定する。
尚、図3において、最大目標回転数Nhのハイアイドル点N´hと定格点K1とを結ぶ線を高速制御の領域F1として示している。このハイアイドル点N´hは、図2を用いた高速制御の領域Fbの説明において既に説明したように、エンジンの目標回転数を最大目標回転数Nhに制御するときにおける、無負荷時のエンジンの摩擦トルクと油圧系のロストルクとの合計値とエンジン出力トルクとがマッチングする点として定めることができる。
即ち、ローのポンプ容量Loでエンジン回転数を第1目標回転数としたときにおける油圧ポンプ6の吐出流量と、ハイのポンプ容量Hiでエンジン回転数を第2目標回転数としたときにおける油圧ポンプ6の吐出流量と、が略等しい吐出流量となる条件を満たすものとしてローのポンプ容量Lo及びハイのポンプ容量Hiを求めておくことができる。式で表すと、(ハイのポンプ容量Hi)×第2目標回転数=(ローのポンプ容量Lo)×第1目標回転数、という静的な関係式が成り立つように設定しておくことができる。
ステップ4では、操作レバー11aが操作されると、図3の細かい点線で示すように、コントローラ7はエンジン負荷とエンジン出力トルクとのマッチングが高速制御の領域F2上で行われるように、燃料噴射装置3の制御を行う。
作業者が操作レバー11aを操作して、油圧ショベルの作業機速度を増速させる制御が開始されると、ステップ5に移る。
ステップ6での制御が行われると、ステップ7に移ることになる。
そのため、ステップ7では、所定時間が経過するまでは、ステップ7での制御を繰り返し、所定時間が経過した後にはステップ8に移ることになる。所定時間としては、必要に応じて任意の時間を設定しておくことができる。
設定位置Cが検出されるまでは、ステップ8での制御が繰り返されることになり、設定位置Cが検出されるとステップ9に移る。
ステップ10では、高速制御の領域F1を、低回転域側の高速制御の領域F2にシフトさせた制御を行ってから所定時間が経過したか否かの判断を行う。所定時間が経過するまでは、コントローラ7は高速制御の領域F2から更に別の高速制御の領域へのシフトが行わないように制御する。
そのため、ステップ10では、所定時間が経過するまでは、ステップ10での制御を繰り返し、所定時間が経過した後にはステップ11に移ることになる。所定時間としては、必要に応じて任意の時間を設定しておくことができる。
ステップ12では、燃料ダイアル4での指令値に対応する第1目標回転数の値が、他の目標回転数の値に変更されているか否かの判断を行う。第1目標回転数の値が変更されているときには、ステップ2に戻り、ステップ2以降の制御が行われることになる。また、第1目標回転数の値が変更されていないときには、ステップ5に戻り、ステップ5以降の制御が順次行われることになる。
尚、ステップ11及びステップ12の制御は必ずしも必要な制御ステップではないので、これらのステップを省略して制御フローを構成することもできる。
Claims (4)
- エンジンによって駆動される少なくとも1つの可変容量型油圧ポンプと、
前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと、
前記可変容量型油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記油圧アクチュエータに給排する制御弁と、
を備えたエンジンの制御装置において、
可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択して指令する指令手段と、
前記指令手段で指令された指令値に応じて第1目標回転数を設定し、設定した前記第1目標回転数に基づいて、前記第1目標回転数よりも低い回転数である第2目標回転数を設定する設定手段と、
前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量を、ローのポンプ容量Loとハイのポンプ容量Hiとの2段階に切換えるポンプリミッタと、
を有し、
前記第2目標回転数に基づく前記エンジンの駆動制御時に、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiに切換えておき、また、エンジン出力トルクがトルク線図における最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときに、エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更するとともに、前記ポンプリミッタを制御して前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loに切換えてなることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記エンジンの目標回転数が、前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更された後の所定時間の間は、前記1目標回転数を更に変更することが禁止されてなることを特徴とする請求項1記載のエンジンの制御装置。
- エンジンによって駆動される少なくとも1つの可変容量型油圧ポンプと、
前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧油により駆動される少なくとも1つの油圧アクチュエータと、
前記可変容量型油圧ポンプから吐出した圧油を制御して前記油圧アクチュエータに給排する制御弁と、
を備えた制御装置におけるエンジンの制御方法において、
前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量を、ローのポンプ容量Loとハイのポンプ容量Hiとの2段階に切換え可能とすること、
可変に指令できる指令値の中から一つの指令値を選択し、選択した指令値に応じて第1目標回転数を設定すること、
設定した前記第1目標回転数に基づいて、前記第1目標回転数よりも低い回転数である第2目標回転数を設定すること、
前記第2目標回転数に基づく前記エンジンの駆動制御時に、前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をハイのポンプ容量Hiに切換えること、また、エンジン出力トルクがトルク線図における最大トルク線R上でのトルク値より低い所定のトルク値になったときに、エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更すること、かつ前記可変容量型油圧ポンプの最大ポンプ容量をローのポンプ容量Loに切換えること、
を特徴とするエンジンの制御方法。 - 前記エンジンの目標回転数を前記第2目標回転数から前記第1目標回転数に変更した後の所定時間の間は、前記1目標回転数の更なる変更を禁止すること、を特徴とする請求項3記載のエンジンの制御方法。
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