JP5032102B2 - Pressure oil supply control device for on-board crane - Google Patents
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Description
本発明は、トラック等の車両に搭載される車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置に係り、特に、その車両のエンジンにより駆動される油圧ポンプを油圧源として作動する構造の車両搭載用クレーンに好適な圧油供給量制御装置に関する。 The present invention relates to a pressure oil supply amount control device for a vehicle-mounted crane mounted on a vehicle such as a truck, and more particularly to a vehicle-mounted crane having a structure that operates using a hydraulic pump driven by an engine of the vehicle as a hydraulic source. The present invention relates to a pressure oil supply amount control apparatus suitable for use in
この種の車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術では、圧油供給量制御装置は、例えば図４に示すように、エンジン６によって同時に駆動される主油圧ポンプ７および副油圧ポンプ８を備えている。そして、副油圧ポンプ８から吐出される圧油の流量を制御する流量制御弁５を装備しており、主油圧ポンプ７から吐出された圧油に、副油圧ポンプ８から吐出され流量制御弁５で任意の流量に調整された圧油を合流させて、コントロールバルブ３へ供給するように構成されている。
As a pressure oil supply amount control device for this type of vehicle-mounted crane, for example, a technique described in
In the technique described in
この圧油供給量制御装置では、アクセルシリンダ４とエンジン６の燃料噴射量を制御するガバナ２０とを備え、このアクセルシリンダ４とガバナ２０とは、第一のリンク２１で相互に連結されており、また、アクセルシリンダ４と副油圧ポンプ８の流量制御弁５とは、第一のリンク２１と同時に作動する第二のリンク２２で相互に連結されている。そのため、アクセルシリンダ４と流量制御弁５とは一定の動作関係にあり、この一定の動作関係によって圧油供給量の制御を確実に行えるようになっている。
This pressure oil supply amount control device includes an
そして、コントローラ１２０による操作入力に応じて、エンジン６の回転数を制御するアクセルシリンダ４の制御がなされ、同時に、アクセルシリンダ４に連結した副油圧ポンプ８の流量制御弁５を第二のリンク２２を介して作動させ、これにより、主油圧ポンプ７から吐出される圧油に、副油圧ポンプ８から吐出されて流量制御弁５で所定の流量に調整された圧油を合流させて、クレーンのコントロールバルブ３に供給するようになっている。
The
同文献に記載の圧油供給量制御装置によれば、例えば主油圧ポンプのみを装備する車両搭載用クレーンに比べ、エンジンの騒音を抑制し、燃費を向上させることが可能である。
すなわち、このシステムの目的とするところは、エンジン回転数が低く回転トルクが小さい場合は、エンジン６のトルク負荷を抑えるために、副油圧ポンプ８からの圧油については流量制御弁５によってタンク９に戻して、主油圧ポンプ７からの圧油のみをコントロールバルブ３側へ供給するためであり、また、エンジン回転数が上昇し回転トルクが大きくなった場合は、副油圧ポンプ８からの圧油の流量を制御するための流量制御弁５を開き、主油圧ポンプ７からの圧油に副油圧ポンプ８からの圧油を合流させ、圧油の供給量を必要量だけ増やし、エンジン回転数をできるだけ低く抑えることで、省エネおよび低騒音化を図ることにある。
That is, the purpose of this system is that when the engine speed is low and the rotational torque is small, the
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、アクセルシリンダ４とガバナ２０とは、第一のリンク２１で相互に連結されており、同時に、アクセルシリンダ４と流量制御弁５とは、第二のリンク２２で相互に連結されているので、エンジン回転数と流量制御弁５の制御流量との関係を変更することができない。つまり、リンクの移動量に応じてエンジン回転が全範囲に亘ってほぼ比例的に上昇するので、常にエンジンの回転トルクが不足することがないよう、エンジン回転数を少し高くなるまで上昇させて必要な回転トルクを確保しつつ、副油圧ポンプ８からの圧油を合流させるように設定されている。したがって、更なる省エネおよび低騒音化をする上では、未だ改善の余地が残されている。
However, in the technique described in
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ダブルポンプ方式を採用する圧油供給量制御装置において、更にエンジンの騒音を抑制し、燃費を向上させ得る車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and in a pressure oil supply amount control device employing a double pump system, a vehicle that can further suppress engine noise and improve fuel efficiency. An object of the present invention is to provide a pressure oil supply amount control device for an on-board crane.
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載されるクレーンに供給する圧油の供給量を制御するために用いられ、前記車両のエンジンによって同時に駆動される主油圧ポンプ及び副油圧ポンプと、前記副油圧ポンプから吐出される圧油の流量を所望の流量に調整する流量制御弁と、前記クレーンへの操作信号入力に応じて、前記エンジンの回転数および前記流量制御弁を制御可能なコントローラとを備え、前記主油圧ポンプから吐出される圧油に、前記流量制御弁で調整された前記副油圧ポンプの圧油を合流させて前記クレーンを駆動するためのコントロールバルブに供給する圧油供給量制御装置であって、前記コントローラは、前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記流量制御弁から吐出される圧油の流量を制御する吐出流量制御手段とを備え、前記吐出流量制御手段は、前記流量制御弁を全閉して前記主油圧ポンプの圧油のみを前記コントロールバルブに供給する第一の流量制御と、前記副油圧ポンプの圧油を前記主油圧ポンプから吐出される圧油に合流させるときに、合流後の圧油の吐出量を前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように合流させて前記コントロールバルブに供給する第二の流量制御と、前記流量制御弁を全開して前記主油圧ポンプおよび副油圧ポンプから吐出可能な圧油の最大量を前記コントロールバルブに供給する第三の流量制御とを含んで構成され、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数から前記エンジンの回転トルクが不足することがない必要十分なトルクとなる第二のエンジン回転数まで前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように上昇させる第一の回転数制御と、前記エンジンの回転数を、前記第二のエンジン回転数に維持する第二の回転数制御と、前記エンジンの回転数を、前記第二のエンジン回転数からそれよりも高い第三のエンジン回転数に、前記操作信号入力の割合に応じて比例的に上昇させる第三の回転数制御とを含んで構成されており、さらに、前記コントローラは、前記操作信号入力の割合が第一の割合未満の第一の領域のときには、前記第一の回転数制御およびこれに対応して前記第一の流量制御を実行し、前記操作信号入力の割合が第一の割合以上且つ第一の割合よりも大きい第二の割合未満の第二の領域のときには、前記第二の回転数制御およびこれに対応して前記第二の流量制御を実行し、前記操作信号入力の割合が第二の割合以上の第三の領域のときには、前記第三の回転数制御およびこれに対応して前記第三の流量制御を実行するようになっていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention is used to control the supply amount of pressure oil supplied to a crane mounted on a vehicle, and is simultaneously driven by the engine of the vehicle and a sub-hydraulic pump. A flow rate control valve that adjusts the flow rate of the pressure oil discharged from the auxiliary hydraulic pump to a desired flow rate, and the engine speed and the flow rate control valve can be controlled according to an operation signal input to the crane A pressure controller and a pressure oil supplied from the main hydraulic pump to the control valve for driving the crane by joining the pressure oil of the sub hydraulic pump adjusted by the flow control valve to the pressure oil discharged from the main hydraulic pump. An oil supply amount control device, wherein the controller includes an engine speed control means for controlling the engine speed and a flow rate of pressure oil discharged from the flow control valve. A discharge flow rate control means for controlling, wherein the discharge flow rate control means fully closes the flow rate control valve and supplies only the pressure oil of the main hydraulic pump to the control valve; When the pressure oil of the hydraulic pump is merged with the pressure oil discharged from the main hydraulic pump, the discharge amount of the pressure oil after merging is merged so as to change proportionally according to the ratio of the operation signal input. Second flow control for supplying to the control valve, and third flow control for supplying the maximum amount of pressure oil that can be discharged from the main hydraulic pump and the sub hydraulic pump by fully opening the flow control valve to the control valve And the engine speed control means converts the engine speed from the idling speed to a necessary and sufficient torque so that the engine torque does not become insufficient. A first engine speed control for increasing the engine signal to a second engine speed so as to change proportionally according to a ratio of the operation signal input; and a second engine speed that maintains the engine speed at the second engine speed. A second speed control, and a third engine speed that is proportionally increased from the second engine speed to a third engine speed higher than the second engine speed in accordance with the ratio of the operation signal input. Further, the controller is configured to correspond to the first rotation speed control and the controller when the ratio of the operation signal input is a first region less than the first ratio. Then, when the first flow rate control is executed, and the ratio of the operation signal input is a second region that is greater than or equal to the first ratio and less than the second ratio that is greater than the first ratio, the second rotation Number control and correspondingly said When the second flow rate control is executed and the ratio of the operation signal input is the third region equal to or higher than the second rate, the third rotation speed control and the third flow rate control correspondingly are executed. It is characterized by being to do.
本発明に係る圧油供給量制御装置によれば、操作信号入力の割合が第一の領域のときには、吐出流量制御手段での第一の流量制御によって主油圧ポンプの圧油のみが吐出され、これに対応してエンジン回転数制御手段によってエンジンの回転数をアイドリング回転数からエンジンの回転トルクが不足することがない必要十分なトルクとなる第二のエンジン回転数まで操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように上昇させる第一の回転数制御がなされるので、例えばインチング動作等のように、圧油の吐出量が少なくて済むときには、エンジン回転数を低く抑えることで、省エネおよび低騒音化が可能である。 According to the pressure oil supply amount control device according to the present invention, when the ratio of the operation signal input is the first region, only the pressure oil of the main hydraulic pump is discharged by the first flow rate control by the discharge flow rate control means, Corresponding to this, the engine speed is controlled by the engine speed control means from the idling speed to the second engine speed at which the engine rotational torque becomes a necessary and sufficient torque so that the engine rotational torque does not become insufficient. Therefore, when the pressure oil discharge amount is small, for example, inching operation, the engine speed is kept low to save energy. And noise reduction is possible.
そして、操作信号入力の割合が第二の領域のときには、エンジン回転数制御手段は、第二の回転数制御によって、エンジンの回転トルクが不足することがない必要十分な第二のエンジン回転数を維持しており、その第二のエンジン回転数で、これに対応して吐出流量制御手段での第二の流量制御によって圧油の合流が開始される。そして、この第二の流量制御によれば、合流後の圧油の吐出量が操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように合流させるようになっているので、合流後の圧油の吐出量を比例的に変化するように合流させることで、エンジンへのトルクの極端な変動が抑制される。したがって、エンジンの騒音を抑制し、燃費を向上させることができる。また、予め第二のエンジン回転数までエンジン回転数を上げておいてから圧油の合流が開始されるので、エンストのおそれがなく、合流を円滑に開始することが可能であり、また、吐出する圧油の流れを安定させることができるので、クレーンの動作をより安定させることができる。 When the ratio of the operation signal input is in the second region, the engine speed control means provides the second engine speed that is necessary and sufficient so that the engine torque is not insufficient by the second speed control. At the second engine speed, the merging of the pressure oil is started by the second flow rate control by the discharge flow rate control means. And according to this 2nd flow control, since it is made to merge so that the discharge amount of the pressure oil after merging may change proportionally according to the ratio of operation signal input, the pressure oil after merging By combining the discharge amounts so as to change proportionally, extreme fluctuations in torque to the engine are suppressed. Therefore, engine noise can be suppressed and fuel consumption can be improved. Moreover, since the merging of the pressure oil is started after the engine speed has been increased to the second engine speed in advance, there is no fear of engine stall, and the merging can be started smoothly, and the discharge Since the flow of pressure oil to be stabilized can be stabilized, the operation of the crane can be further stabilized.
さらに、操作信号入力の割合が第三の領域のときには、吐出流量制御手段は、第三の流量制御によって流量制御弁を全開して主油圧ポンプおよび副油圧ポンプから吐出可能な圧油の最大量を吐出するようになっており、これに対応してエンジン回転数制御手段は、第三の回転数制御によって、操作信号入力の割合に応じて、第二のエンジン回転数よりも高い第三のエンジン回転数に、エンジンの回転数を操作信号入力の割合に応じて比例的に上昇させるので、流量制御弁が全開後についても、エンジンへのトルクの極端な変動が抑制される。したがって、エンジンの騒音を抑制し、燃費を向上させることができる。 Further, when the operation signal input ratio is in the third region, the discharge flow rate control means fully opens the flow rate control valve by the third flow rate control, and the maximum amount of pressure oil that can be discharged from the main hydraulic pump and the sub hydraulic pump. In response to this, the engine speed control means is configured to output a third higher engine speed than the second engine speed according to the ratio of the operation signal input by the third speed control. Since the engine speed is increased in proportion to the engine speed in accordance with the ratio of the operation signal input, even after the flow control valve is fully opened, extreme fluctuations in torque to the engine are suppressed. Therefore, engine noise can be suppressed and fuel consumption can be improved.
ここで、本発明に係る圧油供給量制御装置において、前記コントローラは、前記エンジン回転数制御手段と前記吐出流量制御手段との協働によって前記コントロールバルブに供給する圧油の合計流量を、前記操作信号入力の割合に応じて全領域に亘って比例的に上昇させるようになっていることが好ましい。このような構成であれば、コントロールバルブに供給される圧油の合計流量が操作信号入力の割合に応じて全領域に亘って比例的に増えるので、吐出する圧油の流れがより安定し、これにより、エンジンの騒音をより好適に抑制し、燃費をより向上させるとともに、クレーンの動作をより安定させることができる。 Here, in the pressure oil supply amount control device according to the present invention, the controller determines a total flow rate of the pressure oil supplied to the control valve in cooperation with the engine speed control means and the discharge flow rate control means. It is preferable to increase proportionally over the entire area in accordance with the ratio of operation signal input. With such a configuration, the total flow rate of the pressure oil supplied to the control valve increases proportionally over the entire area according to the ratio of the operation signal input, so that the flow of the discharged pressure oil is more stable, Thereby, the noise of the engine can be more suitably suppressed, the fuel consumption can be further improved, and the operation of the crane can be further stabilized.
また、本発明に係る圧油供給量制御装置において、前記主油圧ポンプの最大吐出量は、上記副油圧ポンプの最大吐出量よりも少ない量に設定されていることが好ましい。このような構成であれば、エンジン回転数が低く回転トルクが小さいときに、エンジンのトルク負荷を抑える上でより好適である。さらに、前記主油圧ポンプの最大吐出量は、インチング動作に必要十分な吐出量に設定されていることが好ましい。このような構成であれば、エンジン回転数が低く回転トルクが小さいときに、エンジンのトルク負荷を抑える上で一層好適である。 In the pressure oil supply amount control apparatus according to the present invention, it is preferable that the maximum discharge amount of the main hydraulic pump is set to be smaller than the maximum discharge amount of the sub hydraulic pump. Such a configuration is more suitable for suppressing the torque load of the engine when the engine speed is low and the rotational torque is small. Furthermore, it is preferable that the maximum discharge amount of the main hydraulic pump is set to a discharge amount necessary and sufficient for the inching operation. Such a configuration is more suitable for suppressing the engine torque load when the engine speed is low and the rotational torque is small.
上述のように、本発明によれば、ダブルポンプ方式を採用する圧油供給量制御装置において、更にエンジンの騒音を抑制し、燃費を向上させ得る車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, in the pressure oil supply amount control device that employs the double pump system, the pressure oil supply amount control device for a vehicle-mounted crane that can further suppress engine noise and improve fuel efficiency. Can be provided.
以下、本発明に係る車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、上記従来例と同様の構成については、同一の符号を付して説明する。
図１は、本発明に係る車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置を含む油圧回路を説明する図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a pressure oil supply amount control device for a vehicle-mounted crane according to the invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, about the structure similar to the said prior art example, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated.
FIG. 1 is a diagram illustrating a hydraulic circuit including a pressure oil supply amount control device for a vehicle-mounted crane according to the present invention.
同図に示すように、この車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置（以下、単に「制御装置」ともいう）は、作業者が所望の操作信号入力を入力するための操作入力装置１を有しており、この操作入力装置１は、作業者の操作に応じた操作信号を、信号線５０を介してコントローラ２に出力可能になっている（なお、コントローラ２については後に詳述する）。
As shown in the figure, a pressure oil supply amount control device (hereinafter also simply referred to as “control device”) for a vehicle-mounted crane includes an
そして、この制御装置は、エンジン６によって同時に駆動される主油圧ポンプ７および副油圧ポンプ８を備えている。主油圧ポンプ７は、その吐出側が油圧回路の主回路２４を介してコントロールバルブ３に直接接続されている。
また、副油圧ポンプ８は、その吐出側が流量制御弁５を介して主回路２４に接続されており、主油圧ポンプ７から吐出される圧油に、流量制御弁５で調整された副油圧ポンプ８の圧油を合流させて、コントロールバルブ３へ供給するように構成されている。この流量制御弁５は、信号線５２を介してコントローラ２に接続されており、コントローラ２からの制御信号に基づいて、副油圧ポンプ８から吐出される圧油の流量を所定の流量に調整可能になっている。
The control device includes a main hydraulic pump 7 and a sub
Further, the discharge side of the auxiliary
そして、コントロールバルブ３内には、クレーンの各アクチュエータ３０〜３３をそれぞれ駆動するための切換弁４０がアクチュエータ３０〜３３毎に設けられている。そして、各切換弁４０は、信号線５３を介してコントローラ２に接続されており、上記操作信号に応じたコントローラ２からの制御信号に基づいて油路の切換動作が実行されるようになっている。
And in the control valve 3, the switching
さらに、この制御装置は、アクセルシリンダ４およびガバナ２０を備えており、アクセルシリンダ４とガバナ２０とは、第一のリンク２１で互いに連結されている。そして、このアクセルシリンダ４についても、信号線５１を介してコントローラ２に接続されており、上記操作信号に応じたコントローラ２からの制御信号に基づいて駆動されるようになっており、さらに、アクセルシリンダ４の動作に応じて、ガバナ２０によってエンジン６への燃料噴射量を調整することでエンジン回転数を所望の回転数に制御可能になっている。つまり、本実施形態では、上記例示したような第二のリンク２２を有しない構造であり、エンジン６の回転数、および流量制御弁５による圧油の所定の流量は、それぞれ個別にコントローラ２で制御可能に構成されている。
The control device further includes an
ここで、コントローラ２は、図１に示すように、操作入力装置１の操作信号入力に応じて、圧油の供給量の管理をする制御圧油供給量管理部１１と、制御圧油供給量管理部１１からの指令に応じてアクセルシリンダ４に、対応する制御信号を出力するエンジン回転数制御部１２と、制御圧油供給量管理部１１からの指令に応じて流量制御弁５に、対応する制御信号を出力する吐出流量制御部１３とを備え、エンジン６の回転数および流量制御弁５による圧油の流量を、クレーンへの操作信号入力の割合に応じて制御する圧油供給量制御処理を実行可能になっている。なお、エンジン回転数制御部１２は、上記エンジン回転数制御手段に対応し、吐出流量制御部１３は、上記吐出流量制御手段に対応している。
Here, as shown in FIG. 1, the controller 2 includes a control pressure oil supply amount management unit 11 that manages the supply amount of pressure oil in response to an operation signal input from the
より詳しくは、上記コントローラ２は、（以下、いずれも図示しない）所定の制御プログラムに基づいて、上記圧油供給量制御処理に係る演算およびこの制御装置のシステム全体を制御するＣＰＵと、所定領域にあらかじめＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭと、ＲＯＭ等から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭと、上述した操作入力装置１、コントロールバルブ３、アクセルシリンダ４、および流量制御弁５等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（インターフェイス）とを備えて構成されている。
More specifically, the controller 2 includes a CPU for controlling the operation related to the pressure oil supply amount control process and the entire system of the control device, and a predetermined area based on a predetermined control program (both not shown). A ROM for storing a CPU control program in advance, a RAM for storing data read from the ROM or the like and a calculation result required in the CPU calculation process, the
そして、コントローラ２のＩ／Ｆは、上記各外部装置に対して、データを転送するためのバス等の信号線（図１に破線で示す符号５０〜５３）によって相互に操作信号ないし制御信号等のデータを授受可能に接続されており、これにより、上記操作入力装置１から入力された操作信号に応じた制御信号を、コントロールバルブ３、アクセルシリンダ４、および流量制御弁５にそれぞれに出力可能になっている。
Then, the I / F of the controller 2 is mutually connected with an operation signal or a control signal by a signal line (
ここで、ＲＯＭの所定領域には、上記圧油供給量制御処理を実行するブログラムが、その演算過程で必要な演算結果を導出可能な形式で適宜参照可能に格納されている。また、ＲＯＭには、所定の制御関数がテーブルデータとして格納されている。そして、この所定の制御関数が、コントローラ２で実行される上記圧油供給量制御処理において参照されるようになっている。つまり、コントローラ２で実行される圧油供給量制御処理は、操作入力装置１からの操作信号入力に応じて、アクセルシリンダ４および流量制御弁５に出力される制御信号が、上記所定の制御関数に基づいて個別に設定されるようになっている。
Here, a program for executing the pressure oil supply amount control process is stored in a predetermined area of the ROM so that it can be referred to as appropriate in a format in which a calculation result required in the calculation process can be derived. In addition, a predetermined control function is stored as table data in the ROM. The predetermined control function is referred to in the pressure oil supply amount control process executed by the controller 2. That is, in the pressure oil supply amount control process executed by the controller 2, the control signals output to the
以下、この所定の制御関数およびこれに対応する圧油供給量制御処理についてより詳しく説明する。
図２は、この制御装置１に適用される所定の制御関数（圧油供給量制御処理に用いられる制御マップ）を説明する図である。
同図に示すグラフは、上記テーブルデータとして参照可能な制御関数（制御マップ）を表しており、最下段が流量制御弁５の開度、その上段に、エンジン回転数、定格圧力時の合計ポンプ駆動トルク、および主・副油圧ポンプ７，８による合計流量Ｇを順に示している。なお、同図に示すグラフの数値は、主油圧ポンプ７と副油圧ポンプ８の容積を、共に３０ｃｍ３／ｒｅｖとし、エンジンのアイドリング回転数を４００ｒｐｍ、定格回転数を１０００ｒｐｍ、回転トルクが不足することがない必要十分な回転トルクとなるエンジン回転数を５５０ｒｐｍ、エンジンとポンプの減速比を１（エンジン回転数＝ポンプ回転数）、定格圧力２０ＭＰａと仮定した場合のものである。
Hereinafter, the predetermined control function and the pressure oil supply amount control process corresponding thereto will be described in more detail.
FIG. 2 is a diagram for explaining a predetermined control function (control map used for pressure oil supply amount control processing) applied to the
The graph shown in the figure represents a control function (control map) that can be referred to as the table data. The lowermost stage is the opening of the
なお、油圧ポンプの駆動トルクＴは、以下の（式１）で算出される。また、吐出流量Ｑは、以下の（式２）で算出される。
Ｔ＝Ｐ＊ｑ／２π（式１）
Ｑ＝ｑ＊Ｎ（式２）
但し、Ｐ：吐出圧力
ｑ：ポンプ容積
Ｎ：ポンプ回転数
ここで、このコントローラ２内の制御圧油供給量管理部１１は、操作信号入力の割合に応じた制御を実行するための３つの領域が設定されている。つまり、同図に示すように、本実施形態では、操作信号入力の割合が１０％（第一の割合）未満の第一の領域Ｒ１と、操作信号入力の割合が１０％以上且つ４４％（第二の割合）未満の第二の領域Ｒ２と、操作信号入力の割合が４４％以上の第三の領域Ｒ３とがそれぞれ設定されている。
The driving torque T of the hydraulic pump is calculated by the following (Equation 1). Further, the discharge flow rate Q is calculated by the following (Equation 2).
T = P * q / 2π (Formula 1)
Q = q * N (Formula 2)
However, P: Discharge pressure q: Pump volume N: Pump rotation speed Here, the control pressure oil supply amount management unit 11 in the controller 2 has three areas for executing control according to the ratio of operation signal input. Is set. That is, as shown in the figure, in the present embodiment, the operation signal input ratio is less than 10% (first ratio), and the operation signal input ratio is 10% or more and 44% ( The second region R2 less than the second ratio) and the third region R3 having the operation signal input ratio of 44% or more are set.
さらに、上記吐出流量制御部１３は、その３つの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応する３つの制御を実行可能に構成されている。つまり、同図に示すように、吐出流量制御部１３は、第一の流量制御Ｖ１、第二の流量制御Ｖ２および第三の流量制御Ｖ３を含んで構成されている。
詳しくは、吐出流量制御部１３は、第一の流量制御Ｖ１では、流量制御弁５を全閉して主油圧ポンプ７の圧油のみをコントロールバルブ３に供給する制御をし、第二の流量制御Ｖ２では、副油圧ポンプ８の圧油を主油圧ポンプ８から吐出される圧油に合流させるときに、合流後の圧油の吐出量を前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように合流させてコントロールバルブ３に供給する制御をし、さらに、第三の流量制御Ｖ３では、流量制御弁５を全開して主油圧ポンプ７および副油圧ポンプ８から吐出可能な圧油の最大量をコントロールバルブ３に供給する制御をするようになっている。
Further, the discharge flow
Specifically, in the first flow rate control V1, the discharge flow
また、上記エンジン回転数制御部１２についても、上記３つの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応する３つの制御を実行可能に構成されている。つまり、同図に示すように、エンジン回転数制御部１２は、第一の回転数制御Ｅ１、第二の回転数制御Ｅ２および第三の回転数制御Ｅ３を含んで構成されている。
詳しくは、エンジン回転数制御部１２は、第一の回転数制御Ｅ１では、エンジン６の回転数をアイドリング回転数（４００ｒｐｍ）からエンジン６の回転トルクが不足することがない必要十分なトルクとなる５５０ｒｐｍ（第二のエンジン回転数）まで前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように上昇させる制御をし、第二の回転数制御Ｅ２では、エンジン６の回転数を、第二のエンジン回転数である５５０ｒｐｍに維持する制御をし、さらに、第三の回転数制御Ｅ３では、エンジン６の回転数を、第二のエンジン回転数である５５０ｒｐｍからそれよりも高い第三のエンジン回転数（１０００ｒｐｍ）に、前記操作信号入力の割合に応じて比例的に上昇させる制御をするようになっている。
The
In detail, the engine
そして、吐出流量制御部１３は、上記第一の領域Ｒ１のときには、エンジン回転数制御部１２には第一の回転数制御Ｅ１を実行させるとともに、これに対応して吐出流量制御部１３には、第一の流量制御Ｖ１を実行させるようになっている。また、上記第二の領域Ｒ２のときには、エンジン回転数制御部１２には第二の回転数制御Ｅ２を実行させるとともに、これに対応して吐出流量制御部１３には、第二の流量制御Ｖ２を実行させるようになっている。さらに、第三の領域Ｒ３のときには、エンジン回転数制御部１２には第三の回転数制御Ｅ３を実行させるとともに、これに対応して吐出流量制御部１３には、第三の流量制御Ｖ３を実行させるようになっている。
In the first region R1, the discharge flow
つまり、このコントローラ２は、エンジン６の回転数が５５０ｒｐｍになるまでの間は、エンジン６の回転数の上昇を早め、５５０ｒｐｍ（第二のエンジン回転数）になった段階でその回転数を維持し、その状態以降に流量制御弁５の開口を開始し、主油圧ポンプ７と副油圧ポンプ８との圧油の合流により、合計流量Ｇを比例的に増加させている。そして、流量制御弁５が全開になった後は、エンジン６の回転数の上昇を再開し、さらに、合計流量Ｇを比例的に増加させている。そして、このコントローラ２は、エンジン回転数制御部１２と吐出流量制御部１３との協働によってコントロールバルブ３に供給する圧油の合計流量Ｇを直線的に、つまり、同図に示すように、操作信号入力の割合に応じて全領域Ｒ１〜Ｒ３に亘って比例的に上昇させるように制御している。
That is, the controller 2 accelerates the increase in the rotation speed of the engine 6 until the rotation speed of the engine 6
次に、この車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置の作用・効果について説明する。
上述のように、この制御装置によれば、そのコントローラ２は、操作信号入力の割合が第一の領域Ｒ１のときには、吐出流量制御部１３での第一の流量制御Ｖ１によって主油圧ポンプ７の圧油のみが吐出され、これに対応してエンジン回転数制御部１２によってエンジン６の回転数をアイドリング回転数（４００ｒｐｍ）からエンジン６の回転トルクが不足することがない必要十分なトルクとなる５５０ｒｐｍ（第二のエンジン回転数）まで前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように上昇させる第一の回転数制御Ｅ１がなされるので、例えばインチング動作等のように、圧油の吐出量が少なくて済むときには、エンジン回転数を低く抑えることで、省エネおよび低騒音化が可能である。
Next, the operation and effect of the pressure oil supply amount control device for the vehicle-mounted crane will be described.
As described above, according to this control device, when the ratio of the operation signal input is in the first region R1, the controller 2 controls the main hydraulic pump 7 by the first flow rate control V1 in the discharge flow
そして、このコントローラ２によれば、操作信号入力の割合が第二の領域Ｒ２のときには、エンジン回転数制御部１２は、第二の回転数制御Ｅ２によって、エンジン６の回転トルクが不足することがない必要十分な第二のエンジン回転数である５５０ｒｐｍを維持しており、その第二のエンジン回転数まで上げておいてから、これに対応して吐出流量制御部１３での第二の流量制御Ｖ２によって圧油の合流が開始される。そして、この第二の流量制御Ｖ２によれば、合流後の圧油の合計流量Ｇが比例的に変化するように合流させるようになっているので、エンジン６へのトルクの極端な変動が抑制される。したがって、エンジン６の騒音を抑制し、燃費を向上させることができる。また、予めエンジン６の回転トルクが不足することがない必要十分な第二のエンジン回転数（５５０ｒｐｍ）までエンジン６の回転数を上げておいてから圧油の合流が開始されるので、エンストのおそれがなく、合流を円滑に開始することが可能であり、また、吐出する圧油の流れを安定させることができるので、クレーンの動作をより安定させることができる。
According to the controller 2, when the operation signal input ratio is in the second region R2, the engine
さらに、このコントローラ２によれば、操作信号入力の割合が第三の領域Ｒ３のときには、吐出流量制御部１３は、第三の流量制御Ｖ３で流量制御弁５を全開して主油圧ポンプ７および副油圧ポンプ８から吐出可能な圧油の最大量を吐出するようになっており、これに対応してエンジン回転数制御部１２は、第三の回転数制御Ｅ３によって、操作信号入力の割合に応じて、第二のエンジン回転数よりも高い第三のエンジン回転数（１０００ｒｐｍ）に、エンジン６の回転数を比例的に上昇させるので、流量制御弁５が全開後についても、エンジン６へのトルクの極端な変動が抑制される。したがって、エンジン６の騒音を抑制し、燃費を向上させることができる。
Furthermore, according to this controller 2, when the ratio of the operation signal input is in the third region R3, the discharge flow
また、このコントローラ２によれば、エンジン回転数制御部１２と吐出流量制御部１３との協働によってコントロールバルブ３に供給する圧油の合計流量Ｇを、操作信号入力の割合に応じて全領域Ｒ１〜Ｒ３に亘って比例的に上昇させるように制御しているので、吐出する圧油の流れがより安定し、これにより、エンジン６の騒音をより好適に抑制し、燃費をより向上させるとともに、クレーンの動作をより安定させることができる。
Further, according to the controller 2, the total flow rate G of the hydraulic oil supplied to the control valve 3 by the cooperation of the engine
例えば、図３に上述した例との比較のための他の制御関数を示す。なお、ポンプ容積、エンジンの定格回転数は、上述した本発明に係る所定の制御関数およびこの他の制御関数ともに同じである。
同図に示すように、この他の制御関数では、エンジン６の回転数が、４００から１０００ｒｐｍまで操作信号入力に対して比例上昇する一つの回転数制御Ｅのみのものとし、主油圧ポンプ７からの圧油に副油圧ポンプ８からの圧油を合流させてもエンスト等を起こさないで駆動させることができるトルクを発生する回転数を上記同様に５５０ｒｐｍと仮定した例である。
For example, FIG. 3 shows another control function for comparison with the above-described example. The pump volume and the rated engine speed are the same for the above-described predetermined control function and other control functions according to the present invention.
As shown in the figure, in this other control function, the rotational speed of the engine 6 is only one rotational speed control E that increases in proportion to the operation signal input from 400 to 1000 rpm. This is an example in which the rotational speed for generating torque that can be driven without causing an engine stall or the like even when the pressure oil from the auxiliary
この例の場合、流量制御弁５は、同図に示すように、エンジン６の回転数が５５０ｒｐｍになってから、つまり、操作信号入力が２５％になってから流量制御弁５が全閉の流量制御Ｖ１’から開口を開始させる必要が生じる流量制御Ｖ２’に移行することになる。なお、流量制御弁５が全開となる流量制御Ｖ３’のタイミングは任意に設定できるが、同図の例では、７５％にて全開となる設定とした。その結果、コントロールバルブ３に供給される合計流量（吐出量）は、同図上段に示すように、合計流量Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を含む折れ曲がったグラフとなる。
In the case of this example, as shown in the figure, the flow
ここで、図２および図３のグラフを比較すると、ポンプ容積、エンジン６の定格回転数は本発明に係る所定の制御関数および他の制御関数ともに同じであるため、操作信号入力に対して、供給される合計流量は同様である。しかし、図２に示す本発明に係る所定の制御関数では、副油圧ポンプ８からの圧油の合流を早い時期に始めて、操作信号の中間領域となる第二の領域Ｒ２においてエンジン６回転数を維持するように制御しており、得られる合計流量（吐出量）Ｇが直線的に上昇するように制御しているので、図３に示す他の制御関数に比べてエンジン回転数を全体として低く抑えることを可能としている。これにより、操作領域の大半の部分で、図３の他の制御関数に比べてエンジン回転数を一層低く抑えることを可能としている。
Here, comparing the graphs of FIG. 2 and FIG. 3, the pump volume and the rated rotational speed of the engine 6 are the same for both the predetermined control function and the other control functions according to the present invention. The total flow rate supplied is similar. However, in the predetermined control function according to the present invention shown in FIG. 2, the joining of the pressure oil from the auxiliary
なお、本発明に係る車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、主油圧ポンプ７と副油圧ポンプ８の容積を、共に３０ｃｍ３／ｒｅｖとしている例で説明したが、これに限定されず、例えば主油圧ポンプの最大吐出量を、副油圧ポンプの最大吐出量よりも少ない量に設定してもよい。このような構成であれば、エンジン回転数が低く回転トルクが小さいときに、エンジンのトルク負荷を抑える上でより好適である。また、その場合において、例えば、主油圧ポンプの最大吐出量は、インチング動作に必要十分な吐出量に設定されていることは好ましい。このような構成であれば、エンジン回転数が低く回転トルクが小さいときに、エンジンのトルク負荷を抑える上で一層好適である。
The pressure oil supply amount control device for a vehicle-mounted crane according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .
For example, in the above-described embodiment, an example in which the volumes of the main hydraulic pump 7 and the sub
１ 操作入力装置
２ コントローラ
３ コントロールバルブ
４ アクセルシリンダ
５ 流量制御弁
６ エンジン
７ 主油圧ポンプ
８ 副油圧ポンプ
９ タンク
１１ 圧油供給量管理部
１２ エンジン回転数制御部（エンジン回転数制御手段）
１３ 吐出流量制御部（吐出流量制御手段）
２０ ガバナ
２１ 第一のリンク
２４ 主回路
２６ リリーフ弁
３０、３１、３２、３３ アクチュエータ
４０ 切換弁
５０、５１、５２、５３ 信号線
DESCRIPTION OF
13 Discharge flow rate control unit (discharge flow rate control means)
20
Claims (2)
前記コントローラは、前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記流量制御弁から吐出される圧油の流量を制御する吐出流量制御手段とを備え、
前記吐出流量制御手段は、前記流量制御弁を全閉して前記主油圧ポンプの圧油のみを前記コントロールバルブに供給する第一の流量制御と、前記副油圧ポンプの圧油を前記主油圧ポンプから吐出される圧油に合流させるときに、合流後の圧油の吐出量を前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように合流させて前記コントロールバルブに供給する第二の流量制御と、前記流量制御弁を全開して前記主油圧ポンプおよび副油圧ポンプから吐出可能な圧油の最大量を前記コントロールバルブに供給する第三の流量制御とを含んで構成され、
前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数から前記エンジンの回転トルクが不足することがない必要十分なトルクとなる第二のエンジン回転数まで前記操作信号入力の割合に応じて比例的に変化するように上昇させる第一の回転数制御と、前記エンジンの回転数を、前記第二のエンジン回転数に維持する第二の回転数制御と、前記エンジンの回転数を、前記第二のエンジン回転数からそれよりも高い第三のエンジン回転数に、前記操作信号入力の割合に応じて比例的に上昇させる第三の回転数制御とを含んで構成されており、
さらに、前記コントローラは、前記操作信号入力の割合が第一の割合未満の第一の領域のときには、前記第一の回転数制御およびこれに対応して前記第一の流量制御を実行し、前記操作信号入力の割合が第一の割合以上且つ第一の割合よりも大きい第二の割合未満の第二の領域のときには、前記第二の回転数制御およびこれに対応して前記第二の流量制御を実行し、前記操作信号入力の割合が第二の割合以上の第三の領域のときには、前記第三の回転数制御およびこれに対応して前記第三の流量制御を実行するようになっていることを特徴とする車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置。 A main hydraulic pump and a sub hydraulic pump that are used to control a supply amount of pressure oil supplied to a crane mounted on a vehicle and are simultaneously driven by the engine of the vehicle, and pressure oil discharged from the sub hydraulic pump A flow rate control valve for adjusting the flow rate of the engine to a desired flow rate, and a controller capable of controlling the engine speed and the flow rate control valve in response to an operation signal input to the crane, and discharging from the main hydraulic pump A pressure oil supply amount control device for supplying pressure oil to the control valve for driving the crane by joining the pressure oil of the auxiliary hydraulic pump adjusted by the flow rate control valve to the pressure oil to be driven;
The controller includes an engine speed control means for controlling the engine speed, and a discharge flow rate control means for controlling the flow rate of the pressure oil discharged from the flow rate control valve.
The discharge flow rate control means fully closes the flow rate control valve to supply only the pressure oil of the main hydraulic pump to the control valve, and supplies the pressure oil of the sub hydraulic pump to the main hydraulic pump. A second flow rate that is supplied to the control valve by merging so that the discharge amount of the pressure oil after merging is proportionally changed in accordance with the ratio of the operation signal input. And a third flow rate control that fully opens the flow rate control valve and supplies a maximum amount of pressure oil that can be discharged from the main hydraulic pump and the sub hydraulic pump to the control valve,
The engine speed control means is configured to change the engine speed from an idling speed to a second engine speed at which the engine rotational torque becomes a necessary and sufficient torque so that the engine rotational torque does not become insufficient. The first engine speed control for increasing the engine speed to change proportionally, the second engine speed control for maintaining the engine speed at the second engine speed, and the engine speed. A third engine speed that is increased from the second engine speed to a third engine speed that is higher than the second engine speed, according to a ratio of the operation signal input,
Further, the controller performs the first rotation speed control and the first flow rate control corresponding thereto when the ratio of the operation signal input is the first region less than the first ratio, When the operation signal input rate is the second region that is greater than or equal to the first rate and less than the second rate greater than the first rate, the second rotational speed control and the second flow rate corresponding thereto When the control is executed and the ratio of the operation signal input is in the third region equal to or higher than the second ratio, the third rotation speed control and the third flow rate control correspondingly are executed. A pressure oil supply amount control device for a vehicle-mounted crane.
前記コントローラは、前記エンジン回転数制御手段と前記吐出流量制御手段との協働によって前記コントロールバルブに供給する圧油の合計流量を、前記操作信号入力の割合に応じて全領域に亘って比例的に上昇させるようになっていることを特徴とする車両搭載用クレーンの圧油供給量制御装置。 In claim 1,
The controller proportionally increases the total flow rate of the pressure oil supplied to the control valve in cooperation with the engine speed control means and the discharge flow rate control means over the entire range in accordance with the ratio of the operation signal input. An apparatus for controlling the amount of pressure oil supplied to a crane for mounting on a vehicle.
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