JP5808635B2 - Control method of hybrid excavator - Google Patents

Control method of hybrid excavator Download PDF

Info

Publication number
JP5808635B2
JP5808635B2 JP2011218393A JP2011218393A JP5808635B2 JP 5808635 B2 JP5808635 B2 JP 5808635B2 JP 2011218393 A JP2011218393 A JP 2011218393A JP 2011218393 A JP2011218393 A JP 2011218393A JP 5808635 B2 JP5808635 B2 JP 5808635B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
engine speed
pump
initial
control command
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011218393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013076311A (en
Inventor
宏治 川島
宏治 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2011218393A priority Critical patent/JP5808635B2/en
Publication of JP2013076311A publication Critical patent/JP2013076311A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5808635B2 publication Critical patent/JP5808635B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

本発明は、エンジン駆動の可変容量ポンプを備えるハイブリッド式ショベルの制御方法に関する。   The present invention relates to a control method for a hybrid excavator including an engine-driven variable displacement pump.

従来、ターボ過給圧の推移に基づいてエンジン負荷の変動を検出し、その検出結果に基づいてEGR(排気再循環)制御を実行する油圧ショベルが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hydraulic excavator that detects fluctuations in engine load based on the transition of turbocharge pressure and executes EGR (exhaust gas recirculation) control based on the detection result is known (see, for example, Patent Document 1). ).

特開2005−163638号公報JP 2005-163638 A

しかしながら、特許文献1に記載の油圧ショベルは、エンジン負荷の変動の検出結果をEGR制御に利用するのみであり、エンジン負荷が増大し始めるときのトルク不足に対処するためにその検出結果を利用することはない。そのため、特許文献1に記載の油圧ショベルは、ブーム、アーム、バケット等の作業要素が操作されエンジン負荷が増大し始めるときに、可変容量ポンプのトルクがエンジンのトルクを上回らないように可変容量ポンプのトルクを一定レベル以下に制限する必要がある。無負荷状態にあったエンジンが十分なトルクを出力するまでに一定の時間を要するためである。その結果、特許文献1に記載の油圧ショベルは、作業要素の初動時の動作速度を制限することとなり、操作者にもたつき感を抱かせてしまう。   However, the hydraulic excavator described in Patent Document 1 only uses the detection result of engine load fluctuation for EGR control, and uses the detection result to cope with torque shortage when the engine load starts to increase. There is nothing. Therefore, the hydraulic excavator described in Patent Document 1 is a variable displacement pump so that the torque of the variable displacement pump does not exceed the torque of the engine when operating elements such as a boom, an arm, and a bucket are operated and the engine load starts to increase. Must be limited to a certain level or less. This is because a certain time is required until the engine in the no-load state outputs sufficient torque. As a result, the hydraulic excavator described in Patent Document 1 restricts the operation speed at the time of the initial movement of the work element, and makes the operator feel a sense of rattling.

上述の点に鑑み、本発明は、作業要素の初動時の操作性を向上させるハイブリッド式ショベルの制御方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a control method for a hybrid excavator that improves the operability when the work element is initially moved.

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係るハイブリッド式ショベルの制御方法は、レバー信号とエンジン出力状態とに基づいて、通常時のエンジン回転数制御指令と通常時よりも高い初動時のエンジン回転数制御指令とを切り換えることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the control method of the hybrid excavator according to the embodiment of the present invention is based on the lever signal and the engine output state, and the normal engine speed control command and the initial operation higher than the normal operation. It is characterized in that it switches between engine speed control commands at the time.

上述の手段により、本発明は、作業要素の初動時の操作性を向上させるハイブリッド式ショベルの制御方法を提供することができる。   With the above-described means, the present invention can provide a control method for a hybrid excavator that improves the operability at the time of the initial movement of the work element.

ハイブリッド式ショベルの側面図である。It is a side view of a hybrid type shovel. 第1実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system of the hybrid type shovel by 1st Embodiment. 蓄電系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electrical storage system. 初動時制御の原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle of control at the time of initial movement. 初動時制御を実行するコントローラの構成を示すブロック図(その1)である。It is a block diagram (the 1) which shows the structure of the controller which performs control at the time of initial action. 図5の構成を有するコントローラによる初動時制御の効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect of the initial time control by the controller which has the structure of FIG. 初動時制御を実行するコントローラの構成を示すブロック図(その2)である。It is a block diagram (the 2) which shows the structure of the controller which performs control at the time of initial action. 図7の構成を有するコントローラによる初動時制御の効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect of the initial action control by the controller which has the structure of FIG. 第2実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system of the hybrid type shovel by 2nd Embodiment.

図1は、本発明が適用されるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing a hybrid excavator to which the present invention is applied.

ハイブリッド式ショベルの下部走行体1には、旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載されている。上部旋回体3には、作業要素としてのブーム4が取り付けられている。また、ブーム4の先端には、作業要素としてのアーム5が取り付けられ、アーム5の先端には、作業要素としてのバケット6が取り付けられている。ブーム4、アーム5及びバケット6は、アタッチメントを構成し、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体3には、キャビン10が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。   An upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the hybrid excavator via a swing mechanism 2. A boom 4 as a work element is attached to the upper swing body 3. An arm 5 as a work element is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 as a work element is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 constitute an attachment, and are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators. The upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is mounted with a power source such as an engine.

図2は、本発明の第1実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図2において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは実線(太線)、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は実線(細線)でそれぞれ示されている。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the hybrid excavator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a solid line (thick line), the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a solid line (thin line).

過給機を備えた機械式駆動部としてのエンジン11と、アシスト駆動部としての電動発電機12は、変速機13の2つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機13の出力軸には、可変容量型油圧ポンプとしてのメインポンプ14と固定容量型油圧ポンプとしてのパイロットポンプ15が接続されている。メインポンプ14には、高圧油圧ライン16を介してコントロールバルブ17が接続されている。   An engine 11 as a mechanical drive unit provided with a supercharger and a motor generator 12 as an assist drive unit are connected to two input shafts of a transmission 13, respectively. A main pump 14 as a variable displacement hydraulic pump and a pilot pump 15 as a fixed displacement hydraulic pump are connected to the output shaft of the transmission 13. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16.

また、エンジン11には、エンジン制御装置11Aが接続されている。エンジン制御装置11Aは、過給機によるエンジン過給圧を検出するエンジン過給圧センサを含む。   The engine 11 is connected to an engine control device 11A. The engine control device 11A includes an engine supercharging pressure sensor that detects an engine supercharging pressure by the supercharger.

また、メインポンプ14には、レギュレータ14Aが接続されている。レギュレータ14Aは、メインポンプ14のポンプ容積を制御する装置であり、例えば、斜板傾転角制御装置である。具体的には、レギュレータ14Aは、吐出圧連動部14Aa、ポンプ比例弁14Ab、及びポンプ比例弁連動部14Acで構成される。吐出圧連動部14Aaは、メインポンプ14の吐出圧に連動するピストンを含むシリンダであり、そのピストンが斜板に結合されている。吐出圧連動部14Aaは、メインポンプ14の吐出圧が上昇した場合にポンプ容積を低減させるように斜板の傾転角を調整する。ポンプ比例弁連動部14Acは、ポンプ比例弁14Abの出力圧に連動するピストンを含むシリンダであり、そのピストンが斜板に結合されている。ポンプ比例弁連動部14Acは、ポンプ比例弁14Abの出力圧が上昇した場合にポンプ容積を低減させるように斜板の傾転角を調整する。ポンプ比例弁14Abは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用して入力電流値に応じた圧力の作動油をポンプ比例弁連動部14Acに対して供給する。   Further, a regulator 14 </ b> A is connected to the main pump 14. The regulator 14A is a device that controls the pump volume of the main pump 14, and is, for example, a swash plate tilt angle control device. Specifically, the regulator 14A includes a discharge pressure interlocking unit 14Aa, a pump proportional valve 14Ab, and a pump proportional valve interlocking unit 14Ac. The discharge pressure interlocking portion 14Aa is a cylinder including a piston interlocking with the discharge pressure of the main pump 14, and the piston is coupled to the swash plate. The discharge pressure interlocking unit 14Aa adjusts the tilt angle of the swash plate so as to reduce the pump volume when the discharge pressure of the main pump 14 increases. The pump proportional valve interlocking portion 14Ac is a cylinder including a piston that interlocks with the output pressure of the pump proportional valve 14Ab, and the piston is coupled to the swash plate. The pump proportional valve interlock 14Ac adjusts the tilt angle of the swash plate so as to reduce the pump volume when the output pressure of the pump proportional valve 14Ab increases. The pump proportional valve 14Ab supplies hydraulic oil having a pressure corresponding to the input current value to the pump proportional valve interlocking unit 14Ac by using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15.

レギュレータ14Aは、例えば、作業要素が何れも操作されていない場合、すなわち無操作状態の場合に、ポンプ容積(傾転角)を最小にしてエンジンの負担を抑制し、作業要素が操作された場合に、ポンプ容積(傾転角)を増大させて必要な作動油が油圧アクチュエータに供給されるようにする。   For example, when none of the work elements is operated, that is, when there is no operation, the regulator 14A suppresses the load on the engine by minimizing the pump volume (tilt angle) and the work element is operated. In addition, the pump volume (tilt angle) is increased so that the required hydraulic fluid is supplied to the hydraulic actuator.

コントロールバルブ17は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。下部走行体1用の油圧モータ1A(右用)及び1B(左用)、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等の油圧アクチュエータは、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ17に接続される。   The control valve 17 is a control device that controls a hydraulic system in the hybrid excavator. The hydraulic motors 1A (for right) and 1B (for left), the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9 and the like for the lower traveling body 1 are connected to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line.

電動発電機12には、インバータ18を介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系(蓄電装置)120が接続される。蓄電系120には、インバータ20を介して電動作業要素としての旋回用電動機21が接続されている。旋回用電動機21の回転軸21Aには、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回変速機24が接続される。また、パイロットポンプ15には、パイロットライン25を介して操作装置26が接続される。旋回用電動機21と、インバータ20と、レゾルバ22と、メカニカルブレーキ23と、旋回変速機24とで負荷駆動系が構成される。ここで、旋回用電動機21が上部旋回体3を旋回駆動するための旋回用電動モータに相当し、メカニカルブレーキ23が上部旋回体3に機械的にブレーキをかけておくブレーキ装置に相当する。   A power storage system (power storage device) 120 including a capacitor as a power storage is connected to the motor generator 12 via an inverter 18. The electric storage system 120 is connected to a turning electric motor 21 as an electric work element via an inverter 20. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning transmission 24 are connected to the rotating shaft 21 </ b> A of the turning electric motor 21. An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 through a pilot line 25. The turning electric motor 21, the inverter 20, the resolver 22, the mechanical brake 23, and the turning transmission 24 constitute a load drive system. Here, the turning electric motor 21 corresponds to a turning electric motor for driving the upper turning body 3 to turn, and the mechanical brake 23 corresponds to a brake device that mechanically brakes the upper turning body 3.

操作装置26は、レバー26A、レバー26B、ペダル26Cを含む。レバー26A、レバー26B、及びペダル26Cは、油圧ライン27及び28を介して、コントロールバルブ17及び圧力センサ29にそれぞれ接続される。圧力センサ29は、電気系の駆動制御を行うコントローラ30に接続されている。   The operating device 26 includes a lever 26A, a lever 26B, and a pedal 26C. The lever 26A, the lever 26B, and the pedal 26C are connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29 via hydraulic lines 27 and 28, respectively. The pressure sensor 29 is connected to a controller 30 that performs drive control of the electric system.

吐出圧センサ29Aは、メインポンプ14の吐出圧を検出するセンサであり、コントローラ30に対して検出値を出力する。   The discharge pressure sensor 29 </ b> A is a sensor that detects the discharge pressure of the main pump 14, and outputs a detection value to the controller 30.

図3は蓄電系120の構成を示すブロック図である。蓄電系120は、蓄電器としてのキャパシタ19と、昇降圧コンバータとDCバス110とを含む。第2の蓄電器としてのDCバス110は、第1の蓄電器としてのキャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21の間での電力の授受を制御する。キャパシタ19には、キャパシタ電圧値を検出するためのキャパシタ電圧検出部112と、キャパシタ電流値を検出するためのキャパシタ電流検出部113が設けられている。キャパシタ電圧検出部112とキャパシタ電流検出部113によって検出されるキャパシタ電圧値とキャパシタ電流値は、コントローラ30に供給される。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the power storage system 120. The storage system 120 includes a capacitor 19 as a storage battery, a step-up / down converter, and a DC bus 110. The DC bus 110 serving as the second capacitor controls the power transfer between the capacitor 19 serving as the first capacitor, the motor generator 12, and the turning motor 21. The capacitor 19 is provided with a capacitor voltage detector 112 for detecting a capacitor voltage value and a capacitor current detector 113 for detecting a capacitor current value. The capacitor voltage value and the capacitor current value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current detection unit 113 are supplied to the controller 30.

昇降圧コンバータ100は、電動発電機12及び旋回用電動機21の運転状態に応じて、DCバス電圧値を一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り換える制御を行う。DCバス110は、インバータ18及び20と昇降圧コンバータ100との間に配設されており、キャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21の間での電力の授受を行う。   The step-up / step-down converter 100 performs control for switching between the step-up operation and the step-down operation so that the DC bus voltage value falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. The DC bus 110 is disposed between the inverters 18 and 20 and the step-up / down converter 100, and transfers power between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21.

図2に戻り、コントローラ30は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、CPUが内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより実現される装置である。   Returning to FIG. 2, the controller 30 is a control device as a main control unit that performs drive control of the hybrid excavator. The controller 30 is configured by an arithmetic processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and an internal memory, and is realized by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory.

コントローラ30は、圧力センサ29から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機21の駆動制御を行う。圧力センサ29から供給される信号は、旋回機構2を旋回させるために操作装置26を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。   The controller 30 converts the signal supplied from the pressure sensor 29 into a speed command, and performs drive control of the turning electric motor 21. The signal supplied from the pressure sensor 29 corresponds to a signal indicating an operation amount when the operation device 26 is operated to turn the turning mechanism 2.

また、コントローラ30は、電動発電機12の運転制御(電動(アシスト)運転又は発電運転の切り換え)を行うとともに、昇降圧制御部としての昇降圧コンバータ100を駆動制御することによるキャパシタ19の充放電制御を行う。コントローラ30は、キャパシタ19の充電状態、電動発電機12の運転状態(電動(アシスト)運転又は発電運転)、及び旋回用電動機21の運転状態(力行運転又は回生運転)に基づいて、昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切換制御を行い、これによりキャパシタ19の充放電制御を行う。   The controller 30 performs operation control (switching between electric (assist) operation or power generation operation) of the motor generator 12 and charge / discharge of the capacitor 19 by drivingly controlling the step-up / step-down converter 100 as the step-up / step-down control unit. Take control. The controller 30 is a step-up / down converter based on the charged state of the capacitor 19, the operating state of the motor generator 12 (electric (assist) operation or generating operation), and the operating state of the turning motor 21 (power running operation or regenerative operation). Switching control between 100 step-up operations and step-down operations is performed, and thereby charge / discharge control of the capacitor 19 is performed.

この昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切換制御は、DCバス電圧検出部111によって検出されるDCバス電圧値、キャパシタ電圧検出部112によって検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部113によって検出されるキャパシタ電流値に基づいて行われる。キャパシタ19は、昇降圧コンバータ100を介してDCバス110との間で電力の授受が行えるように、充放電可能な蓄電器であればよい。なお、図3には、蓄電器としてキャパシタ19を示すが、キャパシタ19の代わりにリチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、リチウムイオンキャパシタ、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源を用いてもよい。   The switching control between the step-up / step-down operation of the buck-boost converter 100 is performed by controlling the DC bus voltage value detected by the DC bus voltage detection unit 111, the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112, and the capacitor current detection unit 113. Is performed based on the capacitor current value detected by. Capacitor 19 may be a chargeable / dischargeable capacitor so that power can be exchanged with DC bus 110 via buck-boost converter 100. FIG. 3 shows a capacitor 19 as a capacitor. Instead of the capacitor 19, a secondary battery capable of charging / discharging such as a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, or another form of power source capable of transmitting and receiving power. May be used.

以上のような構成において、アシストモータである電動発電機12が発電した電力は、インバータ18を介して蓄電系120のDCバス110に供給され、昇降圧コンバータ100を介してキャパシタ19に供給される。旋回用電動機21が回生運転して生成した回生電力は、インバータ20を介して蓄電系120のDCバス110に供給され、昇降圧コンバータ100を介してキャパシタ19に供給される。   In the configuration as described above, the electric power generated by the motor generator 12 as an assist motor is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 18 and supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100. . The regenerative power generated by the regenerative operation of the turning electric motor 21 is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 20 and supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100.

また、コントローラ30は、アタッチメントの初動時の操作性を向上させる初動時制御を行う。   In addition, the controller 30 performs initial motion control that improves operability during initial motion of the attachment.

ここで、図4を参照しながら、初動時制御の原理について説明する。図4は、ブーム4が上げ操作されたときの、メインポンプ14のポンプトルクT、メインポンプ14のポンプ吐出流量Q、ブームシリンダ7のボトム側油室に流入する作動油量Q、及びブーム4の動作速度Vの関係を示す。 Here, the principle of the initial operation control will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the pump torque T P of the main pump 14, the pump discharge flow rate Q P of the main pump 14, and the amount of hydraulic oil Q C flowing into the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 when the boom 4 is raised. and shows the relationship between the operating speed V C of the boom 4.

メインポンプ14のポンプトルクTは、メインポンプ14の最大ポンプ容積VMAXと、傾転角制御量X(現在の傾転角の最大傾転角に対する割合であり、0以上1以下の値となる。)と、メインポンプ14の吐出圧Pとの積で表される。 The pump torque TP of the main pump 14 is the maximum pump volume V MAX of the main pump 14 and the tilt angle control amount X (the ratio of the current tilt angle to the maximum tilt angle, It becomes.) and is expressed by the product of the discharge pressure P P of the main pump 14.

また、ポンプ吐出流量Qは、最大ポンプ容積VMAXと、傾転角制御量Xと、エンジン回転数Nとの積で表される。 The pump discharge flow rate Q P is the maximum pump volume V MAX, the tilt angle control amount X, represented by the product of the engine speed N.

このように、エンジン回転数Nの増大は、ポンプ吐出流量Qを増大させるが、メインポンプ14のポンプトルクTに影響しない。 Thus, the increase in the engine rotational speed N, increases the pump delivery rate Q P, does not affect the pump torque T P of the main pump 14.

なお、ブームシリンダ7のボトム側油室に流入する作動油量Qは、他の油圧アクチュエータが作動していない場合、ポンプ吐出流量Qに比例する。また、ブーム4の動作速度Vは、ブームシリンダ7のボトム側油室に流入する作動油量Qに比例する。すなわち、ブーム4の動作速度Vは、ポンプ吐出流量Q、ひいてはエンジン回転数Nに比例する。 Incidentally, the hydraulic oil amount Q C flowing into the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7, if the other hydraulic actuator is not actuated, proportional to the pump discharge flow rate Q P. Further, the operating speed V C of the boom 4 is proportional to the hydraulic oil amount Q C flowing into the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7. That is, the operating speed V C of the boom 4 is proportional to the pump discharge flow rate Q P , and hence the engine speed N.

このような関係により、コントローラ30は、ブームシリンダ7の作動油量Qに基づいてメインポンプ14のポンプ吐出流量Qを推定する。また、コントローラ30は、推定したポンプ吐出流量Qとそのときの傾転角制御量Xとに基づいて、初動時に必要なエンジン回転数Nを算出することができる。 Such relationships, the controller 30 estimates the pump discharge flow rate Q P of the main pump 14 based on the hydraulic oil amount Q C of the boom cylinder 7. The controller 30 may be based on estimated and the pump delivery rate Q P and the tilt angle control amount X at that time, and calculates the engine speed N required during initial.

上述の関係より、コントローラ30は、傾転角制御量Xを固定したままであっても、エンジン回転数Nを増大させることで、メインポンプ14のポンプトルクTを増大させることなく、ブーム4の動作速度Vを増大させることができる。これは、ブーム4の初動時にエンジン11が十分なトルクを出力できない場合であっても、エンジン11のトルク不足に起因してブーム4の動作速度が制限されてしまうのを回避できることを意味する。 From the above relation, the controller 30 may be left with a fixed tilt angle control amount X, to increase the engine rotational speed N, without increasing the pump torque T P of the main pump 14, the boom 4 thereby increasing the operating speed V C. This means that even when the engine 11 cannot output a sufficient torque at the time of the initial movement of the boom 4, it is possible to avoid the operation speed of the boom 4 from being limited due to insufficient torque of the engine 11.

次に、図5を参照しながら、初動時制御を実行するコントローラ30の構成について説明する。   Next, the configuration of the controller 30 that executes the initial operation control will be described with reference to FIG.

初動時制御に関し、コントローラ30は、操作判断部300及びエンジン回転数制御指令生成部301を有する。   The controller 30 includes an operation determination unit 300 and an engine speed control command generation unit 301 for the initial operation control.

操作判断部300は、エンジン回転数制御指令生成部301に対して切換信号を出力する機能要素である。   The operation determination unit 300 is a functional element that outputs a switching signal to the engine speed control command generation unit 301.

具体的には、操作判断部300は、圧力センサ29が出力する操作装置26の操作状態を表すレバー信号に基づいて、アタッチメントの作動が必要な状態であるか否かを判断する。   Specifically, the operation determination unit 300 determines whether or not the attachment needs to be actuated based on a lever signal representing the operation state of the operation device 26 output from the pressure sensor 29.

また、操作判断部300は、エンジン負荷率及びエンジン過給圧等のエンジン出力状態に基づいて、エンジン11の負荷状態を判断する。   Further, the operation determination unit 300 determines the load state of the engine 11 based on the engine output state such as the engine load factor and the engine supercharging pressure.

エンジン負荷率は、エンジン11の定格トルクに対する現在のエンジントルクとして算出される。ポンプトルクは、例えば、吐出圧センサ29Aが出力するメインポンプ14の吐出圧とレギュレータ14Aが出力する傾転角すなわちポンプ容積とに基づいて算出される。なお、エンジントルクは、例えば、エンジン制御装置11Aが出力する値である。   The engine load factor is calculated as the current engine torque with respect to the rated torque of the engine 11. The pump torque is calculated based on, for example, the discharge pressure of the main pump 14 output from the discharge pressure sensor 29A and the tilt angle output from the regulator 14A, that is, the pump volume. The engine torque is, for example, a value output from the engine control device 11A.

エンジン過給圧は、エンジンの最大出力を表す指標として用いられる。エンジンの最大出力は、エンジン過給圧が大きくなるにつれて大きくなる。なお、エンジン過給圧は、例えば、エンジン制御装置11Aが出力する値である。   The engine supercharging pressure is used as an index representing the maximum output of the engine. The maximum output of the engine increases as the engine boost pressure increases. The engine supercharging pressure is a value output by the engine control device 11A, for example.

操作判断部300は、エンジン11が無負荷状態にあり、且つ、アタッチメントの作動が必要な状態にあると判断した場合に、エンジン回転数制御指令生成部301に対して初動時切換信号を出力する。一方、操作判断部300は、エンジン11が負荷状態にあると判断した場合、或いは、アタッチメントの作動が必要な状態にないと判断した場合に、エンジン回転数制御指令生成部301に対して通常時切換信号を出力する。   When the operation determination unit 300 determines that the engine 11 is in a no-load state and the attachment needs to be operated, the operation determination unit 300 outputs an initial operation switching signal to the engine speed control command generation unit 301. . On the other hand, when the operation determining unit 300 determines that the engine 11 is in a load state or when it is determined that the attachment is not in a necessary state, the operation determining unit 300 performs a normal operation to the engine speed control command generating unit 301. A switching signal is output.

エンジン回転数制御指令生成部301は、エンジン回転数制御指令を生成する機能要素である。   The engine speed control command generation unit 301 is a functional element that generates an engine speed control command.

具体的には、エンジン回転数制御指令生成部301は、操作判断部300からの初動時切換信号又は通常時切換信号に応じて、初動時エンジン回転数又は通常時エンジン回転数の何れか一方に対応するエンジン回転数制御指令を生成し、生成したエンジン回転数制御指令をエンジン制御装置11A及び電動発電機12に対して出力する。   Specifically, the engine speed control command generation unit 301 sets either the initial engine speed or the normal engine speed according to the initial operation switching signal or the normal switching signal from the operation determination unit 300. A corresponding engine speed control command is generated, and the generated engine speed control command is output to the engine control device 11A and the motor generator 12.

また、エンジン回転数制御指令生成部301は、例えば、圧力センサ29が出力する操作装置26の操作状態を表すレバー信号と、レギュレータ14Aが出力する傾転角とに基づいて、初動時エンジン回転数を決定する。   In addition, the engine speed control command generation unit 301, for example, based on the lever signal indicating the operation state of the operating device 26 output from the pressure sensor 29 and the tilt angle output from the regulator 14A, the initial engine speed. To decide.

具体的には、エンジン回転数制御指令生成部301は、例えば、内部メモリに予め記憶された、操作装置26のレバー操作角度と傾転角との組み合わせに適したエンジン回転数を定める参照テーブルを参照し、現時点におけるレバー操作角度と傾転角との組み合わせに適した初動時エンジン回転数を決定する。或いは、エンジン回転数制御指令生成部301は、操作対象の油圧アクチュエータに流入する作動油量に基づいてメインポンプ14のポンプ吐出流量を推定し、推定したポンプ吐出流量とそのときの傾転角とに基づき、式1(図4参照。)を用いて初動時エンジン回転数を算出してもよい。なお、通常時エンジン回転数は、内部メモリに予め記憶される一定値である。   Specifically, the engine speed control command generation unit 301 uses, for example, a reference table that determines an engine speed that is stored in advance in the internal memory and that is suitable for the combination of the lever operation angle and the tilt angle of the operation device 26. The engine speed at the time of initial motion suitable for the combination of the lever operating angle and the tilt angle at the present time is determined. Alternatively, the engine speed control command generation unit 301 estimates the pump discharge flow rate of the main pump 14 based on the amount of hydraulic oil flowing into the operation target hydraulic actuator, and the estimated pump discharge flow rate and the tilt angle at that time Based on the above, the initial engine speed may be calculated using Equation 1 (see FIG. 4). The normal engine speed is a constant value stored in advance in the internal memory.

そして、エンジン回転数制御指令生成部301は、操作判断部300から初動時切換信号を受信した場合に、初動時エンジン回転数に関するエンジン回転数制御指令を生成し、生成したエンジン回転数制御指令をエンジン制御装置11A及び電動発電機12に対して出力する。或いは、エンジン回転数制御指令生成部301は、通常時切換信号を受信した場合に、通常時エンジン回転数に関するエンジン回転数制御指令を生成し、生成したエンジン回転数制御指令をエンジン制御装置11A及び電動発電機12に対して出力する。   When the engine speed control command generation unit 301 receives the initial operation switching signal from the operation determination unit 300, the engine speed control command generation unit 301 generates an engine speed control command related to the engine speed at the time of initial operation, and generates the generated engine speed control command. Output to the engine control device 11 </ b> A and the motor generator 12. Alternatively, when the engine speed control command generation unit 301 receives the normal time switching signal, the engine speed control command generation unit 301 generates an engine speed control command related to the normal engine speed, and sends the generated engine speed control command to the engine control device 11A and the engine speed control command. Output to the motor generator 12.

エンジン制御装置11Aは、エンジン回転数制御指令として初動時エンジン回転数を受信すると、エンジン11の回転数を初動時エンジン回転数まで増大させる。   When the engine control apparatus 11A receives the initial engine speed as an engine speed control command, the engine control apparatus 11A increases the engine speed to the initial engine speed.

また、電動発電機12は、エンジン回転数制御指令として初動時エンジン回転数を受信すると、エンジン11の回転数が初動時エンジン回転数となるようにエンジン11をアシストする。   Further, when the motor generator 12 receives the initial engine speed as an engine speed control command, the motor generator 12 assists the engine 11 so that the engine 11 becomes the initial engine speed.

次に、図6を参照しながら、図5の構成を有するコントローラ30による初動時制御の効果について説明する。   Next, the effect of the initial control by the controller 30 having the configuration of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

図6は、ブーム4の初動時制御を実行する際の各種物理量の時間的推移を示し、図6(A)がポンプ容積の推移を示し、図6(B)がエンジン回転数の推移を示し、図6(C)がポンプ吐出流量の推移を示し、図6(D)がポンプトルクの推移を示す。また、図6の破線で表される推移は、ブーム4の初動時にエンジン回転数を増大させない場合の推移を比較例として示す。   FIG. 6 shows temporal transitions of various physical quantities when executing the initial motion control of the boom 4, FIG. 6 (A) shows the transition of the pump volume, and FIG. 6 (B) shows the transition of the engine speed. 6C shows the transition of the pump discharge flow rate, and FIG. 6D shows the transition of the pump torque. Moreover, the transition represented by the broken line in FIG. 6 shows a transition when the engine speed is not increased during the initial movement of the boom 4 as a comparative example.

ブーム4が上げ操作されると、コントローラ30は、操作判断部300により、必要なトルクをエンジン11が出力できないと判定する。そして、コントローラ30は、初動時エンジン回転数になるように、電動発電機12を速度制御する。所定の回転数になるまでトルク制御を継続させてもよい。これにより、コントローラ30は、図6(B)で示すように、時刻t1において、エンジン回転数を通常時エンジン回転数から初動時エンジン回転数に増大させる。その結果、コントローラ30は、図6(A)及び図6(D)で示すように、エンジン回転数を増大させない場合と同様にポンプトルク及びポンプ容積を推移させる。その上で、コントローラ30は、図6(C)で示すように、ポンプ吐出流量の増大率を大きくすることができる。すなわち、コントローラ30は、ポンプトルクをエンジントルク未満としながら、ブーム4をより迅速に上昇させることができる。   When the boom 4 is raised, the controller 30 determines by the operation determination unit 300 that the engine 11 cannot output the necessary torque. Then, the controller 30 controls the speed of the motor generator 12 so that the engine speed at the initial operation becomes the same. Torque control may be continued until a predetermined rotational speed is reached. Thereby, as shown in FIG. 6B, the controller 30 increases the engine speed from the normal engine speed to the initial engine speed at time t1. As a result, as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (D), the controller 30 changes the pump torque and the pump volume as in the case where the engine speed is not increased. In addition, the controller 30 can increase the increase rate of the pump discharge flow rate as shown in FIG. That is, the controller 30 can raise the boom 4 more quickly while keeping the pump torque below the engine torque.

その後、図6(C)で示すように、時刻t2においてポンプ吐出流量が所定値に達すると、コントローラ30は、初動時エンジン回転数となっているエンジン回転数を徐々に減少させながら通常時エンジン回転数に戻す。時間の経過と共にエンジン過給圧が増大してエンジントルクも増大するためである。すなわち、エンジン回転数を初動時エンジン回転数まで増大させなくとも、ポンプ容積を増大させることによって、ポンプ吐出流量を所定値で維持できるようになるためである。なお、ポンプ吐出流量の所定値は、操作判断部300により操作装置26の操作量に基づいて決定される。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, when the pump discharge flow rate reaches a predetermined value at time t2, the controller 30 gradually reduces the engine speed that is the engine speed at the time of initial operation while gradually reducing the engine speed. Return to the rotation speed. This is because the engine supercharging pressure increases with time and the engine torque also increases. That is, the pump discharge flow rate can be maintained at a predetermined value by increasing the pump volume without increasing the engine speed to the initial engine speed. Note that the predetermined value of the pump discharge flow rate is determined by the operation determination unit 300 based on the operation amount of the operation device 26.

その後、図6(B)で示すように、時刻t3において、エンジン回転数は通常時エンジン回転数に復帰する。もはやエンジン回転数を通常時エンジン回転数より大きくする必要がないためである。すなわち、図6(C)で示すように、ポンプ吐出流量は、時刻t3の時点では、ブーム4の初動時にエンジン回転数を増大させなかった場合であっても、所定値に達するためである。   Thereafter, as shown in FIG. 6B, at the time t3, the engine speed returns to the normal engine speed. This is because the engine speed no longer needs to be larger than the normal engine speed. That is, as shown in FIG. 6C, the pump discharge flow rate reaches a predetermined value at the time t3 even if the engine speed is not increased at the time of the initial movement of the boom 4.

以上により、コントローラ30は、ブーム4の初動時にエンジン回転数を増大させることによって、比較例と比べてポンプ容積すなわちポンプトルクの増大パターンを変化させなくとも、ポンプ吐出流量を一時的に増大させ、ブーム4の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させることができる。   As described above, the controller 30 temporarily increases the pump discharge flow rate without increasing the pump volume, that is, the pump torque increase pattern as compared with the comparative example, by increasing the engine speed when the boom 4 is initially moved. It is possible to improve the operation speed of the boom 4 when it is initially moved, and thus the operability.

なお、図6で示す初動時制御の効果は、ブーム4の上げ操作の初動時を例に説明されたが、他の作業要素の操作の初動時においても同様に実現される。また、ここではブーム単独動作時の事例を説明したが、ブーム4及びアーム5の複合動作時のメインポンプ14のポンプ吐出流量は、ブームシリンダ7とアームシリンダ8とに流入する作動油量に基づいて推定される。   Note that the effect of the initial movement control shown in FIG. 6 has been described by way of example of the initial movement of the boom 4 raising operation, but is also realized in the initial movement of other work elements. Further, here, the case of the boom alone operation has been described, but the pump discharge flow rate of the main pump 14 during the combined operation of the boom 4 and the arm 5 is based on the amount of hydraulic oil flowing into the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8. Is estimated.

次に、図7を参照しながら、初動時制御を実行するコントローラ30の別の構成について説明する。   Next, another configuration of the controller 30 that executes the initial operation control will be described with reference to FIG.

図7の構成は、ポンプ比例弁制御指令生成部302を備える点、及びエンジン回転数制御指令生成部301が傾転角に関する情報をポンプ比例弁制御指令生成部302から取得する点で図5の構成と相違するが、その他の点で図5の構成と共通する。そのため、以下では、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明する。   The configuration of FIG. 7 includes the pump proportional valve control command generation unit 302 and the point that the engine speed control command generation unit 301 acquires information about the tilt angle from the pump proportional valve control command generation unit 302 of FIG. Although different from the configuration, the configuration shown in FIG. Therefore, in the following, differences will be described in detail while omitting description of common points.

ポンプ比例弁制御指令生成部302は、ポンプ比例弁制御指令を生成する機能要素である。ポンプ比例弁制御指令生成部302は、操作判断部300からの初動時切換信号又は通常時切換信号に応じて、初動時電流パターン又は通常時電流パターンの何れか一方に関するポンプ比例弁制御指令を生成し、生成したポンプ比例弁制御指令をポンプ比例弁14Abに対して出力する。   The pump proportional valve control command generation unit 302 is a functional element that generates a pump proportional valve control command. The pump proportional valve control command generation unit 302 generates a pump proportional valve control command related to either the initial operation current pattern or the normal operation current pattern according to the initial operation switching signal or the normal operation switching signal from the operation determination unit 300. The generated pump proportional valve control command is output to the pump proportional valve 14Ab.

具体的には、ポンプ比例弁制御指令生成部302は、吐出圧センサ29Aが出力するメインポンプ14の吐出圧と、エンジン制御装置11Aが出力するエンジン過給圧とに基づいて、メインポンプ14が無負荷状態にあるか否かを判断する。   Specifically, the pump proportional valve control command generation unit 302 determines whether the main pump 14 is based on the discharge pressure of the main pump 14 output from the discharge pressure sensor 29A and the engine boost pressure output from the engine control device 11A. It is determined whether or not there is no load.

そして、ポンプ比例弁制御指令生成部302は、メインポンプ14が無負荷状態にあると判断した場合に、メインポンプ14によりエンジン11の負担を軽減可能であるとし、エンジン11の負担を軽減させるために必要なメインポンプ14のポンプ容積(傾転角)を決定する。   The pump proportional valve control command generation unit 302 determines that the load on the engine 11 can be reduced by the main pump 14 when the main pump 14 is determined to be in a no-load state, and the load on the engine 11 is reduced. The pump volume (tilt angle) of the main pump 14 required for the above is determined.

なお、レギュレータ14Aの吐出圧連動部14Aaによる傾転角の変化はメインポンプ14の吐出圧によって決定されるが、レギュレータ14Aのポンプ比例弁連動部14Acによる傾転角の変化は、ポンプ比例弁14Abに供給される電流パターンに応じて決定される。   The change in the tilt angle by the discharge pressure interlocking portion 14Aa of the regulator 14A is determined by the discharge pressure of the main pump 14, while the change in the tilt angle by the pump proportional valve interlocking portion 14Ac of the regulator 14A is determined by the pump proportional valve 14Ab. It is determined according to the current pattern supplied to.

そこで、ポンプ比例弁制御指令生成部302は、決定したポンプ容積(傾転角)を実現すべく、ポンプ比例弁14Abに対して出力する初動時電流パターンに関するポンプ比例弁制御指令を生成する。なお、初動時電流パターン及び通常時電流パターンは何れも、内部メモリに予め記憶される電流パターンである。   Accordingly, the pump proportional valve control command generation unit 302 generates a pump proportional valve control command related to the initial action current pattern output to the pump proportional valve 14Ab in order to realize the determined pump volume (tilt angle). Note that the initial current pattern and the normal current pattern are both current patterns stored in advance in the internal memory.

なお、上記では、決定されたポンプ容積(傾転角)に基づいて初動時電流パターンが出力される例を記載したが、メインポンプ14が無負荷状態の際には、ポンプ容積(傾転角)にかかわらず、予め定めた初動時電流パターンが出力されるようにしてもよい。   In the above description, an example in which a current pattern at the initial operation is output based on the determined pump volume (tilt angle) is described. However, when the main pump 14 is in a no-load state, the pump volume (tilt angle) is output. Regardless of (), a predetermined initial-time current pattern may be output.

そして、ポンプ比例弁制御指令生成部302は、操作判断部300から初動時切換信号を受信した場合には、初動時電流パターンに関するポンプ比例弁制御指令をポンプ比例弁14Abに対して出力し、操作判断部300から通常時切換信号を受信した場合には、通常時電流パターンに関するポンプ比例弁制御指令をポンプ比例弁14Abに対して出力する。   When the pump proportional valve control command generation unit 302 receives the initial operation switching signal from the operation determination unit 300, the pump proportional valve control command generation unit 302 outputs the pump proportional valve control command related to the initial operation current pattern to the pump proportional valve 14Ab. When the normal time switching signal is received from the determination unit 300, the pump proportional valve control command related to the normal current pattern is output to the pump proportional valve 14Ab.

ポンプ比例弁14Abは、ポンプ比例弁制御指令として初動時電流パターンの供給を受けると、所望の傾転角ひいては所望のポンプ容積が実現されるようにポンプ比例弁連動部14Acに対して作動油を供給する。   When the pump proportional valve 14Ab receives the initial current pattern as a pump proportional valve control command, the pump proportional valve 14Ab supplies hydraulic oil to the pump proportional valve interlocking unit 14Ac so that a desired tilt angle and a desired pump volume is realized. Supply.

また、ポンプ比例弁制御指令生成部302は、操作判断部300から初動時切換信号を受信した場合には、上述のように導き出したポンプ容積(傾転角)をエンジン回転数制御指令生成部301に対して出力し、操作判断部300から通常時切換信号を受信した場合には、レギュレータ14Aが出力する傾転角をエンジン回転数制御指令生成部301に対して出力する。なお、エンジン回転数制御指令生成部301は、ポンプ比例弁制御指令生成部302を経由することなく、レギュレータ14Aが出力する傾転角を直接的に取得するようにしてもよい。   Further, when the pump proportional valve control command generation unit 302 receives the initial operation switching signal from the operation determination unit 300, the pump volume (tilt angle) derived as described above is used as the engine speed control command generation unit 301. When the normal time switching signal is received from the operation determination unit 300, the tilt angle output by the regulator 14A is output to the engine speed control command generation unit 301. The engine speed control command generation unit 301 may directly acquire the tilt angle output by the regulator 14A without going through the pump proportional valve control command generation unit 302.

また、図7の構成では、エンジン回転数制御指令生成部301は、1又は複数の制御周期毎に、圧力センサ29が出力する操作装置26の操作状態を表すレバー信号と、レギュレータ14Aが出力する傾転角とに基づいて、初動時エンジン回転数を決定する。或いは、エンジン回転数制御指令生成部301は、1又は複数の制御周期毎に、操作対象の油圧アクチュエータに流入する作動油量に基づいてメインポンプ14のポンプ吐出流量を推定し、推定したポンプ吐出流量とそのときの傾転角とに基づき、式1(図4参照。)を用いて初動時エンジン回転数を算出してもよい。   In the configuration of FIG. 7, the engine speed control command generation unit 301 outputs a lever signal indicating the operation state of the operating device 26 output by the pressure sensor 29 and the regulator 14 </ b> A every one or a plurality of control cycles. Based on the tilt angle, the engine speed at the initial operation is determined. Alternatively, the engine speed control command generation unit 301 estimates the pump discharge flow rate of the main pump 14 based on the amount of hydraulic oil flowing into the hydraulic actuator to be operated every one or a plurality of control cycles, and the estimated pump discharge Based on the flow rate and the tilt angle at that time, the initial engine speed may be calculated using Equation 1 (see FIG. 4).

次に、図8を参照しながら、図7の構成を有するコントローラ30による初動時制御の効果について説明する。   Next, the effect of the initial control by the controller 30 having the configuration of FIG. 7 will be described with reference to FIG.

図8は、図6と同様、ブーム4の初動時制御を実行する際の各種物理量の時間的推移を示す。なお、図8は、比較のため、図6の実線で表される推移を点線で示す。   FIG. 8 shows temporal transitions of various physical quantities when the initial motion control of the boom 4 is executed as in FIG. In addition, FIG. 8 shows the transition represented by the solid line in FIG. 6 with a dotted line for comparison.

ブーム4が上げ操作されると、コントローラ30は、操作判断部300により、必要なトルクをエンジン11が出力できないと判定する。そして、コントローラ30は、図8(B)で示すように、時刻t1において、エンジン回転数制御指令生成部301が1又は複数の制御周期毎に出力する初動時エンジン回転数へのエンジン回転数の調整を開始する。なお、本実施例における初動時エンジン回転数は、図5の構成を有するコントローラ30による初動時制御の場合と比べて低くなっている。メインポンプ14の吐出圧とエンジン過給圧とをより詳細に考慮しながらエンジン11が出力可能なトルクをより詳細に判断し、ポンプトルクすなわちポンプ容積をより積極的に増大させているためである。   When the boom 4 is raised, the controller 30 determines by the operation determination unit 300 that the engine 11 cannot output the necessary torque. Then, as shown in FIG. 8 (B), the controller 30 sets the engine speed to the initial engine speed that the engine speed control command generation unit 301 outputs at every one or a plurality of control periods at time t1. Start adjustment. Note that the engine speed at the initial operation in this embodiment is lower than that in the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG. This is because the torque that the engine 11 can output is judged in more detail while considering the discharge pressure of the main pump 14 and the engine supercharging pressure in more detail, and the pump torque, that is, the pump volume is increased more positively. .

図8(A)及び図8(D)は、図5の構成を有するコントローラ30による初動時制御の場合と比べ、ポンプトルク及びポンプ容積がより高めに推移していることを示す。また、図8(B)は、図5の構成を有するコントローラ30による初動時制御の場合と比べ、エンジン回転数の増大幅が抑制されていることを示す。一方で、図8(C)は、ポンプ吐出流量が、図5の構成を有するコントローラ30による初動時制御の場合と同様に推移することを示す。   8A and 8D show that the pump torque and the pump volume are higher than those in the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG. FIG. 8B shows that the increase in the engine speed is suppressed as compared with the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG. On the other hand, FIG. 8C shows that the pump discharge flow rate changes in the same manner as in the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG.

以上により、図7の構成を有するコントローラ30は、図5の構成を有するコントローラに比べ、ブーム4の初動時にポンプ容積すなわちポンプトルクをより積極的に増大させる。その結果、図5の構成を有するコントローラによる場合と同様のポンプ吐出流量の推移を実現しながら、ブーム4の初動時におけるエンジン回転数の増大幅を抑制することができる。すなわち、ブーム4の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させながらも、燃費を向上させることができる。   As described above, the controller 30 having the configuration of FIG. 7 increases the pump volume, that is, the pump torque more positively at the time of the initial movement of the boom 4 than the controller having the configuration of FIG. As a result, it is possible to suppress the increase in the engine speed at the time of the initial movement of the boom 4 while realizing the same transition of the pump discharge flow rate as in the case of the controller having the configuration of FIG. That is, it is possible to improve the fuel efficiency while improving the operation speed of the boom 4 at the time of the initial movement and thus the operability.

なお、図8で示す初動時制御の効果は、ブーム4の上げ操作の初動時を例に説明されたが、他の作業要素の操作の初動時においても同様に実現される。   Note that the effect of the initial motion control shown in FIG. 8 has been described by taking the initial motion of the boom 4 raising operation as an example, but the same effect can be realized when the other motion elements are initially operated.

次に、第2実施形態について説明する。図9は、本発明の第2実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図9において、図2に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。   Next, a second embodiment will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the hybrid excavator according to the second embodiment of the present invention. 9, parts that are the same as the parts shown in FIG. 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.

図9に示すように、第2実施形態によるハイブリッド式ショベルは、インバータ20、旋回用電動機21、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回変速機24で構成される負荷駆動系の代わりに、旋回用油圧モータ21Bを備える点で、第1実施形態によるハイブリッド式ショベルと相違するが、その他の点で共通する。   As shown in FIG. 9, the hybrid excavator according to the second embodiment is for turning instead of a load drive system including an inverter 20, a turning electric motor 21, a resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning transmission 24. Although it is different from the hybrid excavator according to the first embodiment in that it includes the hydraulic motor 21B, it is common in other points.

第2実施形態によるハイブリッド式ショベルは、第1実施形態によるハイブリッド式ショベルと同様、図5及び図7の何れの構成を有するコントローラ30をも搭載可能である。そして、第2実施形態によるハイブリッド式ショベルに搭載されるコントローラ30は、第1実施形態によるハイブリッド式ショベルにおけるブーム4、アーム5、バケット6、及び下部走行体1の初動時と同様、旋回機構2の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させることができる。具体的には、旋回機構2の初動時にエンジン回転数を増大させることによって、ポンプ容積すなわちポンプトルクの増大パターンを変化させなくとも、ポンプ吐出流量を一時的に増大させ、旋回機構2の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させることができる。   Like the hybrid excavator according to the first embodiment, the hybrid excavator according to the second embodiment can be mounted with the controller 30 having any of the configurations shown in FIGS. The controller 30 mounted on the hybrid excavator according to the second embodiment is the same as the turning mechanism 2 in the initial operation of the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the lower traveling body 1 in the hybrid excavator according to the first embodiment. It is possible to improve the operation speed and the operability at the initial movement. Specifically, the pump discharge flow rate is temporarily increased without increasing the pump volume, that is, the pump torque increase pattern, by increasing the engine speed at the initial operation of the swing mechanism 2. The operation speed and thus the operability can be improved.

1・・・下部走行体 1A、1B・・・油圧モータ 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 10・・・キャビン 11・・・エンジン 11A・・・エンジン制御装置 12・・・電動発電機 13・・・変速機 14・・・メインポンプ 14A・・・レギュレータ 14Aa・・・吐出圧連動部 14Ab・・・ポンプ比例弁 14Ac・・・ポンプ比例弁連動部 15・・・パイロットポンプ 16・・・高圧油圧ライン 17・・・コントロールバルブ 18、20・・・インバータ 19・・・キャパシタ 21・・・旋回用電動機 21B・・・旋回用油圧モータ 22・・・レゾルバ 23・・・メカニカルブレーキ 24・・・旋回変速機 25・・・パイロットライン 26・・・操作装置 26A、26B・・・レバー 26C・・・ペダル 27・・・油圧ライン 28・・・油圧ライン 29・・・圧力センサ 29A・・・吐出圧センサ 30・・・コントローラ 100・・・昇降圧コンバータ 110・・・出力端子DCバス 111・・・DCバス電圧検出部 112・・・キャパシタ電圧検出部 113・・・キャパシタ電流検出部 120・・・蓄電系 300・・・操作判断部 301・・・エンジン回転数制御指令生成部 302・・・ポンプ比例弁制御指令生成部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower traveling body 1A, 1B ... Hydraulic motor 2 ... Turning mechanism 3 ... Upper turning body 4 ... Boom 5 ... Arm 6 ... Bucket 7 ... Boom cylinder 8 ... arm cylinder 9 ... bucket cylinder 10 ... cabin 11 ... engine 11A ... engine control device 12 ... motor generator 13 ... transmission 14 ... main pump 14A ... Regulator 14Aa ... Discharge pressure interlocking part 14Ab ... Pump proportional valve 14Ac ... Pump proportional valve interlocking part 15 ... Pilot pump 16 ... High pressure hydraulic line 17 ... Control valve 18, 20, -Inverter 19 ... Capacitor 21 ... Electric motor for turning 21B ... Hydraulic motor for turning 22 ... Resolver 23 ... Mechanic Brake 24 ... turning transmission 25 ... pilot line 26 ... operating device 26A, 26B ... lever 26C ... pedal 27 ... hydraulic line 28 ... hydraulic line 29 ... pressure Sensor 29A ... Discharge pressure sensor 30 ... Controller 100 ... Buck-boost converter 110 ... Output terminal DC bus 111 ... DC bus voltage detector 112 ... Capacitor voltage detector 113 ... Capacitor Current detection unit 120 ... Power storage system 300 ... Operation determination unit 301 ... Engine speed control command generation unit 302 ... Pump proportional valve control command generation unit

Claims (5)

作業要素を動作させる作動油を供給する油圧ポンプと該油圧ポンプを駆動するエンジンとを搭載するハイブリッド式ショベルの制御方法であって、
前記作業要素を操作するレバーの操作状態を表すレバー信号と前記エンジンのエンジン出力状態とに基づいて通常時のエンジン回転数制御指令と通常時よりも高い初動時のエンジン回転数制御指令とを切り換えることで前記作業要素の初動時に前記エンジンの回転数を通常時エンジン回転数から初動時エンジン回転数に一時的に増大させた後で前記通常時エンジン回転数に戻す、
ハイブリッド式ショベルの制御方法。
A control method of a hybrid excavator equipped with a hydraulic pump that supplies hydraulic oil that operates a working element and an engine that drives the hydraulic pump,
Switching between a normal engine speed control command and an engine speed control command at the time of initial operation higher than normal based on a lever signal indicating an operating state of a lever for operating the work element and an engine output state of the engine The engine speed is temporarily increased from the normal engine speed to the initial engine speed when the work element is initially moved, and then returned to the normal engine speed.
Control method for hybrid excavator.
記レバー信号に基づいて前記作業要素を含むアタッチメントの作動が必要な状態であるかを判断し、
前記エンジン出力状態に基づいて前記エンジンの負荷状態を判断し、
前記アタッチメントの作動が必要な状態であり、且つ、前記エンジンが無負荷状態にあると判断した場合に、前記エンジンの回転数を前記通常時エンジン回転数から前記初動時エンジン回転数に一時的に増大させた後で前記通常時エンジン回転数に戻す、
請求項1に記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。
Before determining whether the state operation is required attachment containing the working elements based on crisp bar signal,
To determine the load state of the engine based on the engine output state,
When it is determined that the attachment needs to be operated and the engine is in an unloaded state, the engine speed is temporarily changed from the normal engine speed to the initial engine speed. After increasing, return to the normal engine speed,
The method of controlling a hybrid excavator according to claim 1.
アシストモータは、前記エンジンをアシストして前記エンジンを前記初動時エンジン回転数で回転させる、請求項1又は2に記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。   The hybrid excavator control method according to claim 1, wherein the assist motor assists the engine to rotate the engine at the engine speed at the initial operation. 前記作業要素の初動時に、予め記憶されたパターンにしたがって前記油圧ポンプのポンプ容積を増大させる、
請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。
Increasing the pump volume of the hydraulic pump according to a pre-stored pattern during the initial movement of the working element;
The control method of the hybrid type shovel in any one of Claims 1-3.
前記パターンは、前記油圧ポンプの吐出圧とエンジン過給圧とに基づいて決定される、
請求項4に記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。
The pattern is determined based on the discharge pressure of the hydraulic pump and the engine supercharging pressure.
The method of controlling a hybrid excavator according to claim 4.
JP2011218393A 2011-09-30 2011-09-30 Control method of hybrid excavator Active JP5808635B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011218393A JP5808635B2 (en) 2011-09-30 2011-09-30 Control method of hybrid excavator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011218393A JP5808635B2 (en) 2011-09-30 2011-09-30 Control method of hybrid excavator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013076311A JP2013076311A (en) 2013-04-25
JP5808635B2 true JP5808635B2 (en) 2015-11-10

Family

ID=48479957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011218393A Active JP5808635B2 (en) 2011-09-30 2011-09-30 Control method of hybrid excavator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5808635B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018199027A1 (en) 2017-04-28 2018-11-01 株式会社クボタ Work equipment
JP6862266B2 (en) * 2017-04-28 2021-04-21 株式会社クボタ Work machine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0782767A (en) * 1993-09-18 1995-03-28 Yutani Heavy Ind Ltd Trailer loading mode changeover device in construction machine
JP2001173605A (en) * 1999-12-22 2001-06-26 Sumitomo Constr Mach Co Ltd Control device for construction machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013076311A (en) 2013-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101199244B1 (en) Hybrid construction machine
JP5715047B2 (en) Hybrid work machine
US8286741B2 (en) Hybrid operating machine
JP5665874B2 (en) Hybrid work machine and control method thereof
US9347389B2 (en) Engine control device of work machine and engine control method therefor
US10315508B2 (en) Hybrid work machine
JP5974014B2 (en) Hybrid drive hydraulic work machine
US9540790B2 (en) Work machine
WO2015011809A1 (en) Hybrid work machine
US9654038B2 (en) Control device and method for controlling electric motor
JP2010173599A (en) Control method for hybrid type operation machinery, and control method for servo control system
US9739037B2 (en) Construction machine
JP5037555B2 (en) Hybrid construction machine
JP5913311B2 (en) Hybrid work machine and control method thereof
JP5808635B2 (en) Control method of hybrid excavator
JP2012025249A (en) Hybrid type construction machine
JP5037558B2 (en) Hybrid construction machine
JP2015232268A (en) Hybrid construction machine
JP2005210868A (en) Hybrid system
JP5657324B2 (en) Hybrid work machine
JP2008094531A (en) Control device of magnet work machine
KR20150082291A (en) Hybrid shovel and hybrid shovel control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140317

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140715

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150909

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5808635

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250