JP7193419B2 - construction machinery - Google Patents

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本発明は、目標面を超えて地面を掘削しないように作業装置を制御するマシンコントロール機能を備えた油圧ショベル等の建設機械に関し、特にいわゆるオートアイドル機能を備えた建設機械に係る。 The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator having a machine control function for controlling a working device so as not to excavate the ground beyond a target surface, and more particularly to a construction machine having a so-called auto-idle function.

例えば無操作時にエンジン回転数をアイドル回転数まで低下させるオートアイドル機能を備えた建設機械が知られている(特許文献1等参照)。 For example, there is known a construction machine equipped with an auto-idling function that reduces the engine speed to the idle speed when no operation is performed (see Patent Document 1, etc.).

特開2010-101068号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-101068

近年、目標面を超えて地面を掘削しないように作業装置を制御するマシンコントロール機能を備えた建設機械の需要が高まってきている。マシンコントロールは、メータリング学習により設定エンジン回転数の下で得られた応答特性のデータに基づいて実行される。メータリング学習では、実際に操作レバーを操作して作業装置を駆動し、その際のアクチュエータの動作速度を測定する。これを操作対象やレバー操作量を変えて繰り返し、応答特性(例えば各アクチュエータにおける動作速度とレバー操作量との関係)を建設機械のコントローラに記憶させる。同一機種であっても、アクチュエータやコントロールバルブ、油圧ポンプ等の部品の個体差により建設機械の応答特性は異なるため、マシンコントロール機能を備えた建設機械については機体毎にメータリング学習が行われる。 In recent years, there has been an increasing demand for construction machinery equipped with a machine control function that controls a working device so as not to excavate the ground beyond a target surface. Machine control is performed based on response characteristic data obtained under a set engine speed through metering learning. In the metering learning, the operation lever is actually operated to drive the working device, and the operating speed of the actuator at that time is measured. This is repeated by changing the operation target and the lever operation amount, and the response characteristics (for example, the relationship between the operation speed and the lever operation amount in each actuator) are stored in the controller of the construction machine. Even if the model is the same, the response characteristics of construction machinery differ due to individual differences in parts such as actuators, control valves, and hydraulic pumps.

マシンコントロール機能を備えた建設機械においては、一般的に同機能の有効時(同機能のオンオフスイッチがオンになっている場合)にはオートアイドル機能は無効化される。マシンコントロール機能はメータリング学習時のエンジン回転数を前提としており、メータリング学習時のエンジン回転数より低いエンジン回転数で実行されると、作業装置の制御に誤差が生じ目標面を超えて掘削してしまう可能性があるためである。しかし、省エネの観点からマシンコントロール機能が有効な状態においてもオートアイドル機能が活用されることが望まれる。 In construction machinery with a machine control function, the auto idle function is generally disabled when the function is enabled (when the on/off switch for the function is turned on). The machine control function assumes the engine speed at the time of metering learning, and if it is executed at an engine speed lower than the engine speed at which metering learning was performed, an error will occur in the control of the work equipment and excavation will occur beyond the target plane. This is because there is a possibility that However, from the viewpoint of energy saving, it is desired that the auto idle function is utilized even when the machine control function is enabled.

本発明の目的は、マシンコントロール機能とオートアイドル機能を両立させることができる建設機械を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a construction machine capable of achieving both a machine control function and an auto idle function.

上記目的を達成するために、本発明は、車体と、前記車体に取り付けた作業装置と、前記作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記作業装置の姿勢を検出する複数の姿勢センサと、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、パイロットポンプと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する制御弁ユニットと、前記パイロットポンプの吐出圧を元圧として前記制御弁ユニットを駆動するパイロット圧を出力する複数の操作レバー装置と、前記複数の操作レバー装置及び前記制御弁ユニットの間に設けたマシンコントロール電磁弁ユニットと、オートアイドル機能の有効又は無効の設定を切り換えるオートアイドルスイッチと、マシンコントロール機能の有効又は無効の設定を切り換えるマシンコントロールスイッチと、前記車体の情報を表示するモニタと、前記複数の姿勢センサの信号を基に前記マシンコントロール電磁弁ユニットを制御して目標面を超えて地面が掘削されないように前記作業装置の動作を制限するコントローラとを備えた建設機械において、前記コントローラは、前記マシンコントロールスイッチ及び前記オートアイドルスイッチからの信号に基づき前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1以下であれば前記オートアイドル機能を自動的に無効化し、前記バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1よりも大きいときに前記オートアイドル機能を有効化し、前記コントローラは、前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、前記距離Lが前記設定距離L1より大きい領域において前記距離Lが小さくなるほどオートアイドル時の設定回転数であるアイドル回転数を大きく設定することを特徴とする。
また、本発明は、車体と、前記車体に取り付けた作業装置と、前記作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記作業装置の姿勢を検出する複数の姿勢センサと、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、パイロットポンプと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する制御弁ユニットと、前記パイロットポンプの吐出圧を元圧として前記制御弁ユニットを駆動するパイロット圧を出力する複数の操作レバー装置と、前記複数の操作レバー装置及び前記制御弁ユニットの間に設けたマシンコントロール電磁弁ユニットと、オートアイドル機能の有効又は無効の設定を切り換えるオートアイドルスイッチと、マシンコントロール機能の有効又は無効の設定を切り換えるマシンコントロールスイッチと、前記車体の情報を表示するモニタと、前記複数の姿勢センサの信号を基に前記マシンコントロール電磁弁ユニットを制御して目標面を超えて地面が掘削されないように前記作業装置の動作を制限するコントローラと、作動油の温度を測定するセンサ及びエンジン冷却水の温度を測定するセンサのうち少なくとも一方の温度センサとを備えた建設機械において、前記コントローラは、前記マシンコントロールスイッチ及び前記オートアイドルスイッチからの信号に基づき前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1以下であれば前記オートアイドル機能を自動的に無効化し、前記バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1よりも大きいときに前記オートアイドル機能を有効化し、前記コントローラは、前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、前記温度センサで測定された温度が低くなるほど前記設定距離L1を大きく設定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle body, a working device attached to the vehicle body, a plurality of hydraulic actuators for driving the working device, a plurality of attitude sensors for detecting the posture of the working device, a hydraulic pump that discharges pressure oil for driving the plurality of hydraulic actuators; a pilot pump; a control valve unit that controls the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators; a plurality of operating lever devices for outputting pilot pressure for driving the control valve unit using the discharge pressure as a source pressure; a machine control solenoid valve unit provided between the plurality of operating lever devices and the control valve unit; an auto-idle switch for switching between enabling and disabling the function; a machine control switch for switching between enabling and disabling the machine control function; a monitor for displaying information about the vehicle; a controller that controls the machine control solenoid valve unit to limit the operation of the work device so that the ground is not excavated beyond a target surface, wherein the controller controls the machine control switch and the auto idle. If it is determined based on the signal from the switch that both the machine control function and the auto-idle function are valid, and the distance L between the toe of the bucket and the target surface is equal to or less than the set distance L1, the auto-idle function is activated. is automatically disabled, and the auto-idle function is enabled when the distance L between the toe of the bucket and the target surface is greater than the set distance L1 , and the controller controls the machine control function and the auto-idle function. When it is determined that both settings are effective, the idling rotation speed, which is the set rotation speed during auto idling, is set larger as the distance L becomes smaller in a region where the distance L is greater than the set distance L1 . do.
Further, the present invention includes a vehicle body, a work device attached to the vehicle body, a plurality of hydraulic actuators for driving the work device, a plurality of attitude sensors for detecting the posture of the work device, and the plurality of hydraulic actuators. A hydraulic pump that discharges driving pressure oil, a pilot pump, a control valve unit that controls the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, and a discharge pressure of the pilot pump as a source pressure. a plurality of operating lever devices for outputting pilot pressure for driving the control valve units; a machine control solenoid valve unit provided between the plurality of operating lever devices and the control valve units; and enabling or disabling an auto idle function. An auto idle switch for switching settings, a machine control switch for switching between enabling and disabling settings for machine control functions, a monitor for displaying information on the vehicle body, and the machine control electromagnetic valve unit based on signals from the plurality of attitude sensors. a controller for limiting the operation of the work device so that the ground is not excavated beyond the target surface, and at least one of a sensor for measuring the temperature of hydraulic oil and a sensor for measuring the temperature of engine cooling water. In the construction machine equipped with a sensor, the controller determines that the settings of both the machine control function and the auto-idle function are valid based on signals from the machine control switch and the auto-idle switch. When the distance L between the toe of the bucket and the target surface is equal to or less than the set distance L1, the auto idle function is automatically disabled, and when the distance L between the toe of the bucket and the target surface is greater than the set distance L1, the auto idle function is disabled. When the idle function is enabled and the controller determines that the settings of both the machine control function and the auto idle function are valid, the lower the temperature measured by the temperature sensor, the larger the set distance L1 is set. characterized by

本発明によれば、マシンコントロール機能とオートアイドル機能を両立させることができる。 According to the present invention, both the machine control function and the auto idle function can be achieved.

本発明の第1実施形態に係る建設機械の外観を表す斜視図1 is a perspective view showing the appearance of a construction machine according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1に示した建設機械に備えられた油圧システムをコントローラ等とともに示す図FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic system provided in the construction machine shown in FIG. 1 together with a controller and the like; 図1に示した建設機械に備えられたコントローラのブロック図A block diagram of a controller provided in the construction machine shown in FIG. 図1に示した建設機械に備えられたコントローラの機能の説明に用いる模式図Schematic diagram used to explain the functions of the controller provided in the construction machine shown in FIG. 図1に示した建設機械に備えられたコントローラの機能の説明に用いる模式図Schematic diagram used to explain the functions of the controller provided in the construction machine shown in FIG. 図1に示した建設機械に備えられたコントローラによるオートアイドル機能の自動オンオフ制御の手順を表すフローチャートFIG. 2 is a flow chart showing the procedure of automatic ON/OFF control of the auto idle function by the controller provided in the construction machine shown in FIG. 1; 本発明の第2実施形態に係る建設機械に備えられたコントローラによるオートアイドル機能の自動オンオフ制御の手順を表すフローチャートFIG. 5 is a flow chart showing the procedure of automatic on/off control of the auto idle function by the controller provided in the construction machine according to the second embodiment of the present invention; FIG. 目標面からバケット爪先までの距離Lとエンジンの目標回転数との関係を規定したリファレンスデータの一例を模式的に示した図FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of reference data that defines the relationship between the distance L from the target surface to the tip of the bucket and the target rotation speed of the engine; 目標面からバケット爪先までの距離Lとエンジンの目標回転数との関係を規定したリファレンスデータの他の例を模式的に示した図FIG. 4 is a diagram schematically showing another example of reference data that defines the relationship between the distance L from the target plane to the tip of the bucket and the target rotational speed of the engine; 本発明の第3実施形態に係る建設機械に備えられたコントローラによるオートアイドル機能の自動オンオフ制御の手順を表すフローチャートFIG. 10 is a flow chart showing a procedure of automatic ON/OFF control of an auto idle function by a controller provided in a construction machine according to a third embodiment of the present invention; FIG. 作動油温度と設定距離L1との関係を規定したリファレンスデータの一例を模式的に示した図A diagram schematically showing an example of reference data that defines the relationship between hydraulic oil temperature and set distance L1. エンジン冷却水温度と設定距離L1との関係を規定したリファレンスデータの一例を模式的に示した図A diagram schematically showing an example of reference data defining the relationship between the engine coolant temperature and the set distance L1.

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
-建設機械-
図1は本発明の第1実施形態に係る建設機械の外観を表す斜視図である。本実施形態では作業装置の先端のアタッチメントとしてバケット23を装着した油圧ショベルを建設機械の例として説明する。但し、バケット以外のアタッチメントを装着した油圧ショベルやブルドーザ等の他種の建設機械にも本発明は適用され得る。本願明細書においては、運転室14の前方(図1中の左上側)を建設機械の旋回体の前方とする。
(First embodiment)
-Construction Machinery-
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a construction machine according to a first embodiment of the invention. In this embodiment, a hydraulic excavator equipped with a bucket 23 as an attachment at the tip of the working device will be described as an example of a construction machine. However, the present invention can also be applied to other types of construction machines such as hydraulic excavators and bulldozers equipped with attachments other than buckets. In the specification of the present application, the front of the operator's cab 14 (upper left side in FIG. 1) is defined as the front of the revolving structure of the construction machine.

同図に示した建設機械は、車体10及び作業装置20を備えている。車体10は、走行体11及び旋回体12を備えている。 The construction machine shown in the figure includes a vehicle body 10 and a working device 20 . The vehicle body 10 includes a traveling body 11 and a revolving body 12 .

走行体11は、本実施形態では無限軌道履帯を有する左右のクローラ(走行装置)13を備えており、左右の走行モータ(不図示)により左右のクローラ13をそれぞれ駆動することで走行する。走行モータには例えば油圧モータが用いられる。 In this embodiment, the traveling body 11 includes left and right crawlers (traveling devices) 13 having crawler belts, and travels by driving the left and right crawlers 13 with left and right travel motors (not shown), respectively. A hydraulic motor, for example, is used as the traveling motor.

旋回体12は、走行体11の上部に旋回装置(不図示)を介して旋回可能に設けられている。旋回体12の前部(本実施形態では前部左側)には、操作者が搭乗する運転室14が設けられている。旋回体12における運転室14の後側にはエンジンや油圧システム等を収容した動力室15が、後端には作業装置20との重量のバランスをとるカウンタウェイト16が搭載されている。旋回体12を走行体11に対して連結する旋回装置には旋回モータ34(図2)が含まれており、旋回モータ34によって走行体11に対して旋回体12が旋回駆動される。旋回モータ34には油圧モータが用いられる。 The revolving body 12 is provided above the traveling body 11 so as to be able to revolve via a revolving device (not shown). An operator's cab 14 is provided in the front part of the revolving body 12 (the left front part in this embodiment). A power room 15 containing an engine, a hydraulic system, etc. is mounted on the rear side of the operator's cab 14 in the revolving body 12 , and a counterweight 16 for balancing the weight with the working device 20 is mounted on the rear end. A turning device that connects the turning body 12 to the traveling body 11 includes a turning motor 34 ( FIG. 2 ), and the turning motor 34 drives the turning body 12 to turn relative to the traveling body 11 . A hydraulic motor is used for the turning motor 34 .

作業装置20は土砂の掘削等の作業を行うための多関節型の作業腕であり、旋回体12の前部(本実施形態では運転室14の右側)に取り付けられている。この作業装置20は、ブーム21、アーム22及びバケット23を含んで構成されている。ブーム21は、左右に延びるピン(不図示)によって旋回フレームと呼ばれる旋回体12のベースフレームに連結され、ブームシリンダ31の伸縮に伴って旋回体12に対して上下に回動する。ブームシリンダ31の両端は、左右に延びるピン(不図示)を介してブーム21及び旋回体12に回動自在に連結されている。アーム22は、左右に延びるピン(不図示)によってブーム21の先端に連結され、アームシリンダ32の伸縮に伴ってブーム21に対して前後に回動する。アームシリンダ32の両端は、左右に延びるピン(不図示)を介してアーム22及びブーム21に回動自在に連結されている。バケット23は、水平左右に延びるピン(不図示)によってアーム22の先端に連結され、バケットシリンダ33の伸縮に伴ってアーム22に対して回動する。バケットシリンダ33の基端はアーム22に、先端はリンクを介してバケットに連結されている。ブームシリンダ31、アームシリンダ32及びバケットシリンダ33は作業装置20を駆動する複数の油圧アクチュエータである。 The working device 20 is an articulated working arm for performing work such as excavating earth and sand, and is attached to the front portion of the revolving body 12 (on the right side of the operator's cab 14 in this embodiment). This work device 20 is configured including a boom 21 , an arm 22 and a bucket 23 . The boom 21 is connected to a base frame of the revolving body 12 called a revolving frame by a pin (not shown) extending in the left and right direction, and rotates up and down with respect to the revolving body 12 as the boom cylinder 31 expands and contracts. Both ends of the boom cylinder 31 are rotatably connected to the boom 21 and the revolving body 12 via pins (not shown) extending to the left and right. The arm 22 is connected to the tip of the boom 21 by a pin (not shown) extending left and right, and rotates back and forth with respect to the boom 21 as the arm cylinder 32 expands and contracts. Both ends of the arm cylinder 32 are rotatably connected to the arm 22 and the boom 21 via pins (not shown) extending in the left and right direction. The bucket 23 is connected to the tip of the arm 22 by a pin (not shown) extending horizontally to the left and right, and rotates with respect to the arm 22 as the bucket cylinder 33 expands and contracts. The bucket cylinder 33 has a proximal end connected to the arm 22 and a distal end connected to the bucket via a link. A boom cylinder 31 , an arm cylinder 32 and a bucket cylinder 33 are a plurality of hydraulic actuators that drive the working device 20 .

また、建設機械には、位置や姿勢に関する情報を検出するセンサが適所に設けられている。例えば、ブーム21、アーム22及びバケット23の各回動支点にはそれぞれ角度センサA1(図2),A2,A3が設けられている。角度センサA1~A3は作業装置20の姿勢に関する情報を検出する姿勢センサとして用いられ、旋回体12に対するブーム21の角度、ブーム21に対するアーム22の角度、アーム22に対するバケット23の回動角をそれぞれ検出する。その他、旋回体12には、傾斜センサ(不図示)、測位装置(不図示)が備わっている。傾斜センサは、旋回体12の前後方向及び左右方向の少なくとも一方の傾斜を検出する旋回体12の姿勢センサとして用いられる。測位装置には例えばRTK-GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite System)が用いられる。この測位装置によって車体10の位置や方位に関する情報が取得される。 In addition, construction machines are provided with sensors for detecting information about their positions and attitudes. For example, angle sensors A1 (FIG. 2), A2, and A3 are provided at pivot points of the boom 21, arm 22, and bucket 23, respectively. The angle sensors A1 to A3 are used as attitude sensors for detecting information about the attitude of the work device 20, and detect the angle of the boom 21 with respect to the revolving structure 12, the angle of the arm 22 with respect to the boom 21, and the rotation angle of the bucket 23 with respect to the arm 22, respectively. To detect. In addition, the revolving body 12 is equipped with an inclination sensor (not shown) and a positioning device (not shown). The tilt sensor is used as a posture sensor for the revolving body 12 that detects the tilt of the revolving body 12 in at least one of the longitudinal direction and the lateral direction. For example, an RTK-GNSS (Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System) is used as the positioning device. Information about the position and orientation of the vehicle body 10 is acquired by this positioning device.

-油圧システム-
図2は図1に示した建設機械に備えられた油圧システムをコントローラ等とともに示す図である。説明済みの要素については、同図において既出図面と同符号を付して説明を省略する。
-Hydraulic system-
FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic system provided in the construction machine shown in FIG. 1 together with a controller and the like. Elements that have already been explained are denoted by the same reference numerals as in the previous drawings, and the explanation thereof is omitted.

油圧システム30は、建設機械の被駆動部材を駆動する装置であって主として動力室15に収容されている。被駆動部材には、作業装置20(ブーム21、アーム22及びバケット23)及び車体10(クローラ13及び旋回体12)が含まれる。この油圧システム30は、油圧アクチュエータ31~34、エンジン35、油圧ポンプ36、制御弁ユニット38、パイロットポンプ37、操作レバー装置51,52、マシンコントロール電磁弁ユニット60等を含んで構成されている。なお、これ以降、マシンコントロール電磁弁ユニット60については「電磁弁ユニット60」と略称する。 The hydraulic system 30 is a device that drives a driven member of the construction machine and is housed mainly in the power chamber 15 . The driven members include the working device 20 (the boom 21, the arm 22 and the bucket 23) and the vehicle body 10 (the crawler 13 and the revolving body 12). The hydraulic system 30 includes hydraulic actuators 31 to 34, an engine 35, a hydraulic pump 36, a control valve unit 38, a pilot pump 37, operating lever devices 51 and 52, a machine control solenoid valve unit 60, and the like. Hereinafter, the machine control solenoid valve unit 60 will be abbreviated as "solenoid valve unit 60".

-油圧アクチュエータ-
油圧アクチュエータ31~34は、ブームシリンダ31、アームシリンダ32、バケットシリンダ33及び旋回モータ34のことである。ブームシリンダ31、アームシリンダ32、バケットシリンダ33及び旋回モータ34のうち複数を挙げる場合に、「油圧アクチュエータ31~34」、「油圧アクチュエータ31,32」等と便宜的に呼び換える。走行モータ(不図示)も油圧アクチュエータであるが、図2では図示省略してある。油圧アクチュエータ31~34は、油圧ポンプ36から吐出される作動油により駆動される。
-Hydraulic Actuator-
The hydraulic actuators 31 to 34 are the boom cylinder 31, the arm cylinder 32, the bucket cylinder 33 and the swing motor . When more than one of the boom cylinder 31, the arm cylinder 32, the bucket cylinder 33, and the swing motor 34 are mentioned, they are called "hydraulic actuators 31 to 34", "hydraulic actuators 31, 32", etc. for convenience. A traveling motor (not shown) is also a hydraulic actuator, but is omitted from FIG. Hydraulic actuators 31 to 34 are driven by hydraulic fluid discharged from hydraulic pump 36 .

-油圧ポンプ-
油圧ポンプ36は、タンク39から吸い込んだ作動油を加圧し、油圧アクチュエータ31~34等を駆動する圧油として吐出する可変容量型の油圧ポンプである。この油圧ポンプ36はエンジン35により駆動される。本実施形態におけるエンジン35は内燃機関であり、燃焼エネルギーを動力に変換する原動機である。図2では油圧ポンプ36を1個のみ図示しているが、複数個設けられる場合もある。油圧ポンプ36から吐出された作動油は制御弁ユニット38を経由してそれぞれ油圧アクチュエータ31~34に供給される。油圧アクチュエータ31~34からの戻り油は制御弁ユニット38を介してタンク39に戻される。油圧ポンプ36の吐出配管36aには、吐出配管36aの最高圧力を規制するリリーフ弁RVが設けられている。
-Hydraulic pump-
The hydraulic pump 36 is a variable displacement hydraulic pump that pressurizes hydraulic oil sucked from a tank 39 and discharges it as pressure oil for driving the hydraulic actuators 31 to 34 and the like. This hydraulic pump 36 is driven by the engine 35 . The engine 35 in this embodiment is an internal combustion engine, and is a prime mover that converts combustion energy into power. Although only one hydraulic pump 36 is illustrated in FIG. 2, a plurality of hydraulic pumps may be provided. Hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 36 is supplied to the hydraulic actuators 31 to 34 via the control valve unit 38, respectively. Return oil from hydraulic actuators 31 to 34 is returned to tank 39 via control valve unit 38 . A discharge pipe 36a of the hydraulic pump 36 is provided with a relief valve RV that regulates the maximum pressure of the discharge pipe 36a.

-制御弁ユニット-
制御弁ユニット38は油圧ポンプ36から複数の油圧アクチュエータ31~33に供給される圧油の流れを制御する装置であり、複数の制御弁を含んで構成されている。制御弁ユニット38を構成する制御弁には、少なくとも、ブームシリンダ31用、アームシリンダ32用、バケットシリンダ33用、旋回モータ34用、走行モータ用が含まれる。各制御弁は油圧ポンプ36から対応する油圧アクチュエータに供給される作動油の流れ(方向及び流量)を制御する油圧駆動式の方向切換弁であり、オペレータの操作に応じて受圧室に作用するパイロット圧によりスプールが駆動される。制御弁が作動すると対応する油圧アクチュエータに操作に応じた方向から操作量に応じた流量の圧油が供給される。これにより、例えばブーム21が操作に応じた速度で上昇したりする。
-Control valve unit-
The control valve unit 38 is a device for controlling the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump 36 to the plurality of hydraulic actuators 31 to 33, and includes a plurality of control valves. Control valves constituting the control valve unit 38 include at least the boom cylinder 31, the arm cylinder 32, the bucket cylinder 33, the swing motor 34, and the travel motor. Each control valve is a hydraulically driven directional switching valve that controls the flow (direction and flow rate) of hydraulic fluid supplied from the hydraulic pump 36 to the corresponding hydraulic actuator. Pressure drives the spool. When the control valve operates, pressure oil is supplied to the corresponding hydraulic actuator from the direction corresponding to the operation and at a flow rate corresponding to the amount of operation. As a result, for example, the boom 21 rises at a speed corresponding to the operation.

-パイロットポンプ-
パイロットポンプ37は制御弁ユニット38を構成する制御弁を駆動するパイロット圧となる固定容量型の油圧ポンプであり、油圧ポンプ36と同じくエンジン35により駆動される。このパイロットポンプ37の吐出配管37aは操作レバー装置51,52及び電磁弁ユニット60の各弁に接続している。吐出配管37aには、吐出配管37aの最高圧力を規制するパイロットリリーフ弁PRが設けられている。
-Pilot pump-
The pilot pump 37 is a fixed displacement hydraulic pump that provides pilot pressure for driving the control valves that constitute the control valve unit 38 , and is driven by the engine 35 like the hydraulic pump 36 . A discharge pipe 37 a of the pilot pump 37 is connected to each valve of the operation lever devices 51 and 52 and the electromagnetic valve unit 60 . The discharge pipe 37a is provided with a pilot relief valve PR that regulates the maximum pressure of the discharge pipe 37a.

-操作レバー装置-
操作レバー装置51,52はパイロットポンプ37の吐出圧を元圧として制御弁ユニット38を駆動するパイロット圧を生成し出力するレバー操作式の減圧弁装置である。操作レバー装置51は運転席の左側に配置されており、例えばアームシリンダ32用の制御弁を駆動するパイロット圧を生成する2つの減圧弁、旋回モータ34用の制御弁を駆動するパイロット圧を生成する2つの減圧弁の計4つの減圧弁を備えている。例えば操作レバー装置51を左に倒すとアームダンプ、右に倒すとアームクラウド、前に倒すと右旋回、後に倒すと左旋回の動作が指令される。操作レバー装置52は運転席の右側に配置されており、例えばバケットシリンダ33用の制御弁を駆動するパイロット圧を生成する2つの減圧弁、ブームシリンダ31用の制御弁を駆動するパイロット圧を生成する2つの減圧弁の計4つの減圧弁を備えている。例えば操作レバー装置52を左に倒すとバケットクラウド、右に倒すとバケットダンプ、前に倒すとブーム下げ、後に倒すとブーム上げの動作が指令される。
-Operation lever device-
The operation lever devices 51 and 52 are lever-operated pressure reducing valve devices that generate and output pilot pressure for driving the control valve unit 38 using the discharge pressure of the pilot pump 37 as the source pressure. The operation lever device 51 is arranged on the left side of the driver's seat, and includes, for example, two pressure reducing valves that generate pilot pressure for driving the control valve for the arm cylinder 32, and a pilot pressure for driving the control valve for the swing motor 34. A total of four pressure reducing valves, two pressure reducing valves for For example, when the operation lever device 51 is tilted to the left, an arm dump operation is commanded, when it is tilted to the right, an arm crowd is commanded, when it is tilted forward, it is turned to the right, and when it is tilted backward, it is commanded to turn to the left. The operating lever device 52 is arranged on the right side of the driver's seat, and includes, for example, two pressure reducing valves that generate pilot pressure for driving the control valves for the bucket cylinder 33, and a pilot pressure that generates pilot pressure for driving the control valves for the boom cylinder 31. A total of four pressure reducing valves, two pressure reducing valves for For example, when the operation lever device 52 is tilted to the left, a bucket cloud is commanded, when it is tilted to the right, a bucket dump is commanded, when it is tilted forward, the boom is lowered, and when it is tilted backward, a boom is raised.

-マシンコントロール電磁弁ユニット-
電磁弁ユニット60は操作レバー装置51,52から制御弁ユニット38に入力されるパイロット圧を増減圧する装置であり、操作レバー装置51,52及び制御弁ユニット38の間に介在している。電磁弁ユニット60には、操作レバー装置51,52が出力するパイロット圧を減圧する電磁駆動式の減圧弁の他、電磁駆動式の増圧弁が含まれている。増圧弁も物としては電磁駆動式の減圧弁であるが、操作レバー装置51,52をバイパスしてパイロットポンプ37の吐出圧を直接減圧し、操作に応じて操作レバー装置51,52で生成されるパイロット圧よりも大きなパイロット圧を生成する。角度センサA1~A3等の信号に基づいてコントローラ100から出力される電気信号により電磁弁ユニット60を構成する各電磁弁が駆動され、目標面を超えて地面が掘削されないように作業装置20の動作が制限される。
-Machine control solenoid valve unit-
The solenoid valve unit 60 is a device for increasing or decreasing the pilot pressure input from the operating lever devices 51 and 52 to the control valve unit 38 and is interposed between the operating lever devices 51 and 52 and the control valve unit 38 . The electromagnetic valve unit 60 includes an electromagnetically driven pressure reducing valve for reducing the pilot pressure output by the operating lever devices 51 and 52 and an electromagnetically driven pressure increasing valve. The pressure increasing valve is also an electromagnetically driven pressure reducing valve, bypassing the operating lever devices 51 and 52 to directly reduce the discharge pressure of the pilot pump 37, and the pressure generated by the operating lever devices 51 and 52 according to the operation. to generate a pilot pressure greater than the pilot pressure Electromagnetic valves constituting the electromagnetic valve unit 60 are driven by electrical signals output from the controller 100 based on signals from the angle sensors A1 to A3, etc., and the working device 20 operates so that the ground is not excavated beyond the target plane. is restricted.

-コントローラ-
コントローラ100は、角度センサA1~A3の信号を基に電磁弁ユニット60を制御し、目標面を超えて掘削しないように作業装置20の動作を制限する車載コンピュータであり、旋回体12に備わっている。コントローラ100には、電磁弁ユニット60、角度センサA1~A3の他、圧力センサP1~P8、エンコンダイヤルED、エンジン35、モニタMN、オートアイドルスイッチSW1、マシンコントロールスイッチSW2が電気的に接続している。エンジン35については、厳密にはエンジン35に備わったいわゆるエンジンコントロールユニットがコントローラ100に接続している。
-controller-
The controller 100 is an in-vehicle computer that controls the electromagnetic valve unit 60 based on the signals from the angle sensors A1 to A3 and restricts the operation of the work device 20 so as not to excavate beyond the target surface. there is The controller 100 is electrically connected to the solenoid valve unit 60, angle sensors A1 to A3, pressure sensors P1 to P8, control dial ED, engine 35, monitor MN, auto idle switch SW1, and machine control switch SW2. there is Regarding the engine 35 , strictly speaking, a so-called engine control unit provided in the engine 35 is connected to the controller 100 .

圧力センサP1~P8は操作レバー装置51,52の操作を検出するセンサであり、操作レバー装置51,52の各減圧弁から出力されたパイロット圧を圧力センサP1~P8で検出することで操作レバー装置51,52の操作が検出される。例えば、圧力センサP1によりブーム上げ操作が、圧力センサP2によりブーム下げ操作が、圧力センサP3によるアームダンプ操作が、圧力センサP4によりアームクラウド操作が検出される。また例えば、圧力センサP5によりバケットダンプ操作が、圧力センサP6によりバケットクラウド操作が、圧力センサP7により右旋回操作が、圧力センサP8により左旋回操作が検出される。 The pressure sensors P1 to P8 are sensors for detecting the operation of the operating lever devices 51 and 52. The pressure sensors P1 to P8 detect the pilot pressures output from the pressure reducing valves of the operating lever devices 51 and 52, thereby detecting the operating levers. Operation of the devices 51, 52 is detected. For example, the pressure sensor P1 detects a boom raising operation, the pressure sensor P2 detects a boom lowering operation, the pressure sensor P3 detects an arm dump operation, and the pressure sensor P4 detects an arm cloud operation. Further, for example, the pressure sensor P5 detects a bucket dump operation, the pressure sensor P6 detects a bucket cloud operation, the pressure sensor P7 detects a right turn operation, and the pressure sensor P8 detects a left turn operation.

エンコンダイヤルED、モニタMN、オートアイドルスイッチSW1、マシンコントロールスイッチSW2は、運転操作中にオペレータが操作できるように運転室14の内部に配置されている。エンコンダイヤル(エンジンコントロールダイヤル)EDは、目標回転数を指定するためのダイヤルである。モニタMNは、車体10の情報(例えば車体位置情報、方位情報、作業装置20の姿勢情報、バケットと目標面との距離等)を表示する表示装置である。オートアイドルスイッチSW1は、オートアイドル機能の有効又は無効の設定を切り換えるスイッチである。マシンコントロールスイッチSW2は、マシンコントロール機能の有効又は無効の設定を切り換えるスイッチである。 The control dial ED, monitor MN, auto idle switch SW1, and machine control switch SW2 are arranged inside the operator's cab 14 so that the operator can operate them during driving. An engine control dial (engine control dial) ED is a dial for designating a target engine speed. The monitor MN is a display device that displays information of the vehicle body 10 (for example, vehicle body position information, azimuth information, attitude information of the working device 20, distance between the bucket and the target surface, etc.). The auto-idle switch SW1 is a switch for switching between valid and invalid settings of the auto-idle function. The machine control switch SW2 is a switch for switching between enabling and disabling the machine control function.

なお、本実施形態では省略可能であるが、建設機械には、油圧アクチュエータ31~34を駆動する作動油の温度を測定する温度センサT1、エンジン冷却水の温度を測定する温度センサT2が備わっている。これら温度センサT1,T2の信号もコントローラ100に入力される。 The construction machine is provided with a temperature sensor T1 for measuring the temperature of the hydraulic oil that drives the hydraulic actuators 31 to 34 and a temperature sensor T2 for measuring the temperature of the engine cooling water, although they can be omitted in this embodiment. there is Signals from these temperature sensors T1 and T2 are also input to the controller 100 .

図3はコントローラ100のブロック図である。コントローラ100は車載コンピュータであり、入力インターフェース101、ROM(例えばEPROM)102、RAM103、CPU104、タイマ105、及び出力インターフェース106が備わっている。 FIG. 3 is a block diagram of the controller 100. As shown in FIG. The controller 100 is an in-vehicle computer and includes an input interface 101 , a ROM (eg EPROM) 102 , a RAM 103 , a CPU 104 , a timer 105 and an output interface 106 .

入力インターフェース101には、角度センサA1~A3、圧力センサP1~P8、温度センサT1,T2、オートアイドルスイッチSW1、マシンコントロールスイッチSW2、エンコンダイヤルED等からの信号が入力される。 Input interface 101 receives signals from angle sensors A1 to A3, pressure sensors P1 to P8, temperature sensors T1 and T2, auto idle switch SW1, machine control switch SW2, control dial ED, and the like.

ROM102は、エンジン35や電磁弁ユニット60の制御に必要な演算式やプログラム、データを格納している。例えばこのROM102には、マシンコントロール機能の有効時における作業装置20の動作制限領域(目標面からバケット爪先までの設定距離L0[mm])が格納されている。オートアイドルの自動オンオフ機能(後述)におけるオートアイドル機能の無効領域(目標面からバケット爪先までの設定距離L1[mm])もROM102に格納されている。その他、予め設定されたエンジン35のオートアイドル時の設定回転数であるアイドル回転数N0(例えば1400rpm)、マシンコントロールのメータリング学習時のエンジン35の規定回転数Ns(例えば1800rpm)もROM102に格納されている。設定距離L1は、マシンコントロールが機能し始める前にエンジン回転数を規定回転数Nsに復帰させる観点で設定距離L0より大きいことが望ましく(L1>L0)、少なくとも設定距離L0以上に設定されている(L1≧L0)。 The ROM 102 stores arithmetic expressions, programs, and data necessary for controlling the engine 35 and the solenoid valve unit 60 . For example, the ROM 102 stores an operation restriction area (set distance L0 [mm] from the target surface to the tip of the bucket) of the working device 20 when the machine control function is enabled. The ROM 102 also stores an invalid region of the auto-idle function (set distance L1 [mm] from the target surface to the tip of the bucket) in the auto-idle automatic on/off function (described later). In addition, the idling speed N0 (for example, 1400 rpm), which is the preset speed for auto idling of the engine 35, and the prescribed speed Ns (for example, 1800 rpm) for the engine 35 during machine control metering learning are also stored in the ROM 102. It is The set distance L1 is preferably larger than the set distance L0 (L1>L0) from the viewpoint of returning the engine speed to the specified engine speed Ns before the machine control starts functioning, and is set to at least the set distance L0 or more. (L1≧L0).

CPU104は、ROM102からロードしたプログラムに従って、入力インターフェース101を介して入力された各信号に基づいて所定の処理を実行する。 The CPU 104 executes predetermined processing based on each signal input via the input interface 101 according to a program loaded from the ROM 102 .

RAM103は、演算途中の数値等を一時的に記憶する。このRAM103には、例えば、オートアイドルスイッチSW1で指定されたオートアイドル機能の有効/無効の現在の設定情報、マシンコントロールスイッチSW2で指定されたマシンコントロール機能の有効/無効の現在の設定情報が格納されている。エンコンダイヤルEDで指定されたエンジン35の現在の指定回転数[rpm]もRAM103に格納されている。 The RAM 103 temporarily stores numerical values during calculation. The RAM 103 stores, for example, the current setting information of enable/disable of the auto idle function designated by the auto idle switch SW1 and the current setting information of enable/disable of the machine control function designated by the machine control switch SW2. It is The current designated rotation speed [rpm] of the engine 35 designated by the control dial ED is also stored in the RAM 103 .

出力インターフェース106は、CPU104の指令に応じてエンジン35(エンジンコントロールユニット)や電磁弁ユニット60への指令信号を出力する。 The output interface 106 outputs command signals to the engine 35 (engine control unit) and the solenoid valve unit 60 according to commands from the CPU 104 .

次にROM102に格納されたプログラムに従ってCPU104により実行される機能を順次例示する。 Next, the functions executed by the CPU 104 according to the programs stored in the ROM 102 will be exemplified in order.

-マシンコントロール機能-
図4及び図5はコントローラ100の機能の説明に用いる模式図である。これらの図を参照してコントローラ100の機能の概要を説明する。
-Machine control function-
4 and 5 are schematic diagrams used to describe the functions of the controller 100. FIG. An overview of the functions of the controller 100 will be described with reference to these figures.

まず、コントローラ100には、複数の角度センサA1~A3の信号に基づいて電磁弁ユニット60を制御し、目標面(破線)を超えて地面が掘削されないように作業装置20の動作を制限するいわゆるマシンコントロール機能が備わっている。同機能の有効時には、コントローラ100は、角度センサA1~A3の信号を基に目標面とバケット23の爪先との距離L[mm]を演算し、演算した距離Lに応じて電磁弁ユニット60を制御してオペレータの操作に介入し作業装置20の動作領域を制限する。マシンコントロール機能の詳細については説明を省略するが、例えば特開平8-333768号公報、特開2016-003442号公報、特開2019-052515号公報等に詳しく記載されている。 First, the controller 100 controls the electromagnetic valve unit 60 based on the signals of the plurality of angle sensors A1 to A3, and restricts the operation of the working device 20 so that the ground is not excavated beyond the target plane (broken line). It has a machine control function. When this function is enabled, the controller 100 calculates the distance L [mm] between the target surface and the tip of the bucket 23 based on the signals from the angle sensors A1 to A3, and operates the solenoid valve unit 60 according to the calculated distance L. It controls and intervenes in the operation of the operator to limit the operating area of the work implement 20 . Details of the machine control function are omitted, but are described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-333768, 2016-003442, and 2019-052515.

-オートアイドル機能-
また、コントローラ100には、例えば無操作状態が一定時間継続した場合にエンジン回転数を予め設定したアイドル回転数N0まで自動的に降下させるオートアイドル機能が備わっている。オートアイドル機能の詳細については説明を省略するが、例えば特開平09-068169号公報、特開2018-048571号公報等に詳しく記載されている。
-Auto idle function-
The controller 100 also has an auto-idle function that automatically lowers the engine speed to a preset idle speed N0, for example, when no operation continues for a certain period of time. A detailed description of the auto idle function is omitted, but is described in detail in, for example, JP-A-09-068169 and JP-A-2018-048571.

-オートアイドルの自動オンオフ機能-
コントローラ100の特徴的機能が、マシンコントロール機能と連動したオートアイドルの自動オンオフ機能である。オートアイドルスイッチSW1でオートアイドル機能が有効に設定されていても、マシンコントロール機能の有効時にはバケット23の爪先と目標面との距離Lに応じてオートアイドル機能の有効及び無効が自動的に切り換わる。具体的には、コントローラ100は、まずオートアイドルスイッチSW1及びマシンコントロールスイッチSW2からの信号に基づきマシンコントロール機能及びオートアイドル機能が有効に設定されているか無効に設定されているかを判定する。マシンコントロール機能及びオートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、コントローラ100は、図4のようにバケット23の爪先と目標面との距離Lが設定距離L1以下であればオートアイドル機能を自動的に一時無効化する。このように一時的にオートアイドル機能が無効化されても、コントローラ100は、図5のように距離Lが設定距離L1を超えれば、オートアイドル機能の一時無効化を解除してオートアイドル機能を有効状態に復帰させる。つまり、マシンコントロール機能及びオートアイドル機能の双方の設定が有効である場合、図5に示した状態のようにバケット23の爪先と目標面との距離Lが設定距離L1よりも大きいときにのみオートアイドル機能が有効化される。オートアイドル機能が有効であるか無効であるかの情報は、コントローラ100からの指令信号によりモニタMNに表示出力される。
- Auto idle automatic on/off function -
A characteristic function of the controller 100 is an automatic on/off function of auto idle in conjunction with the machine control function. Even if the auto-idle function is enabled by the auto-idle switch SW1, when the machine control function is enabled, the auto-idle function is automatically switched between enabled and disabled according to the distance L between the tip of the bucket 23 and the target surface. . Specifically, the controller 100 first determines whether the machine control function and the auto idle function are enabled or disabled based on signals from the auto idle switch SW1 and the machine control switch SW2. When it is determined that both the machine control function and the auto idle function are valid, the controller 100 performs auto idle if the distance L between the tip of the bucket 23 and the target surface is equal to or less than the set distance L1 as shown in FIG. Automatically disable features. Even if the auto-idle function is temporarily disabled in this manner, the controller 100 cancels the temporary disabling of the auto-idle function and enables the auto-idle function when the distance L exceeds the set distance L1 as shown in FIG. Return to valid state. In other words, when both the machine control function and the auto idle function are enabled, the automatic idle control is performed only when the distance L between the toe of the bucket 23 and the target surface is greater than the set distance L1 as shown in FIG. Idle function is activated. Information indicating whether the auto idle function is valid or invalid is displayed on the monitor MN by a command signal from the controller 100 .

なお、距離Lは、バケット23の爪先が目標面よりも高位置にある場合が正の値、バケット23の爪先が目標面よりも低位置にある場合が負の値であり、設定距離L1は正の値の範囲で設定されている。設定距離L1は予め設定され、上記の通り例えばROM102(図3)に格納されている。 The distance L has a positive value when the toe of the bucket 23 is higher than the target surface, and a negative value when the toe of the bucket 23 is lower than the target surface. It is set in the range of positive values. The set distance L1 is set in advance and stored in the ROM 102 (FIG. 3), for example, as described above.

-動作-
図6はコントローラによるオートアイドル機能の自動オンオフ制御の手順を表すフローチャートである。コントローラ100は、運転中(電源が供給されている間)、図6の手順を所定の処理サイクル(例えば0.1s)で繰り返し実行する。
-motion-
FIG. 6 is a flow chart showing the procedure of automatic ON/OFF control of the auto-idle function by the controller. The controller 100 repeatedly executes the procedure of FIG. 6 in a predetermined processing cycle (for example, 0.1 s) during operation (while power is being supplied).

<ステップS11>
例えばキースイッチによりエンジン35が始動して電源が供給されると、コントローラ100は同図の手順を開始し、まず入力インターフェース101を介して各種の基礎情報を入力しRAM103に記録する(ステップS11)。具体的には、角度センサA1~A3、圧力センサP1~P8、オートアイドルスイッチSW1、マシンコントロールスイッチSW2、エンコンダイヤルEDからの信号が入力インターフェース101を介して入力される。また、設定距離L1、アイドル回転数N0[rpm]、規定回転数Ns[rpm]がROM102から読み込まれる。
<Step S11>
For example, when the engine 35 is started by a key switch and power is supplied, the controller 100 starts the procedure shown in FIG. . Specifically, signals from the angle sensors A1 to A3, the pressure sensors P1 to P8, the auto idle switch SW1, the machine control switch SW2, and the control dial ED are input through the input interface 101. FIG. Also, the set distance L1, the idle speed N0 [rpm], and the specified speed Ns [rpm] are read from the ROM 102 .

<ステップS12>
次に、コントローラ100は、オートアイドルスイッチSW1の信号を基にオートアイドル機能が有効に設定(手動設定)されているかを判定する(ステップS12)。コントローラ100は、オートアイドル機能が無効に設定(手動設定)されていると判定した場合はステップS18(後述)に、オートアイドル機能が有効に設定(手動設定)されていると判定した場合はステップS13に手順を移す。
<Step S12>
Next, the controller 100 determines whether the auto idle function is enabled (manually set) based on the signal of the auto idle switch SW1 (step S12). If the controller 100 determines that the auto-idle function is disabled (manually set), it proceeds to step S18 (described later), and if it determines that the auto-idle function is enabled (manually set), it proceeds to step S18. Move the procedure to S13.

<ステップS13>
オートアイドル機能が有効である場合、コントローラ100は、ブームシリンダ31、アームシリンダ32、バケットシリンダ33、旋回モータ34、走行モータ等の油圧アクチュエータの操作が設定時間以上されていないかを判定する(ステップS13)。この判定は、例えばRAM103に記録された圧力センサP1~P8を含む操作信号の履歴に基づいて判定され、いずれの操作信号もオフ(所定値以下で不感帯を超えない値)である状態が設定時間以上継続している場合に満たされる。設定時間以上無操作状態が継続しているとの判定結果である。反対に、現在時刻から遡って設定時間以内にいずれかの操作信号がオン(所定値より大きく不感帯を超える値)になっていれば、ステップS13の判定は満たされない。無操作状態の継続時間が設定時間に満たないとの判定結果である。コントローラ100は、無操作状態の継続時間が設定時間に満たないと判定した場合にはステップS18(後述)に、無操作状態が設定時間以上継続していると判定した場合にはステップS14に手順を移す。
<Step S13>
When the auto idle function is enabled, the controller 100 determines whether or not the hydraulic actuators such as the boom cylinder 31, the arm cylinder 32, the bucket cylinder 33, the swing motor 34, and the travel motor have been operated for a set time or longer (step S13). This determination is made based on, for example, the history of the operation signals including the pressure sensors P1 to P8 recorded in the RAM 103, and the state in which all the operation signals are off (a value below a predetermined value and does not exceed the dead zone) is the set time. Satisfied if it continues for more than This is the determination result that the non-operation state continues for the set time or more. Conversely, if any of the operation signals is ON (a value greater than the predetermined value and exceeding the dead band) within the set time before the current time, the determination in step S13 is not satisfied. This is the determination result that the duration of the non-operation state is less than the set time. If the controller 100 determines that the duration of the non-operating state is less than the set time, it proceeds to step S18 (described later). to move.

<ステップS14>
無操作状態が設定時間以上継続している場合、コントローラ100は、マシンコントロールスイッチSW2の信号を基にマシンコントロール機能が有効に設定(手動設定)されているかを判定する(ステップS14)。マシンコントロール機能が無効に設定(手動設定)されていると判定した場合、コントローラ100はステップS17(後述)に手順を移す。マシンコントロール機能が有効に設定(手動設定)されていると判定した場合、つまりオートアイドル機能とマシンコントロール機能の双方が有効である場合、コントローラ100はステップS15に手順を移す。
<Step S14>
If the non-operating state continues for the set time or longer, the controller 100 determines whether the machine control function is enabled (manually set) based on the signal from the machine control switch SW2 (step S14). When determining that the machine control function is disabled (manually set), the controller 100 proceeds to step S17 (described later). If it is determined that the machine control function is enabled (manually set), that is, if both the auto idle function and the machine control function are enabled, the controller 100 proceeds to step S15.

<ステップS15,S16>
オートアイドル機能とマシンコントロール機能の双方が有効である場合、コントローラ100は、角度センサA1~A3の信号を基にバケット爪先と目標面との距離Lを算出し(ステップS15)、距離Lが設定距離L1より大きいかを判定する(ステップS16)。コントローラ100は、距離Lが設定距離L1以下(L≦L1)であればステップS18(後述)に、距離Lが設定距離L1より大きければ(L>L1)ステップS17に手順を移す。
<Steps S15, S16>
When both the auto idle function and the machine control function are valid, the controller 100 calculates the distance L between the bucket toe and the target surface based on the signals from the angle sensors A1 to A3 (step S15), and the distance L is set. It is determined whether the distance is greater than the distance L1 (step S16). If the distance L is equal to or less than the set distance L1 (L≦L1), the controller 100 proceeds to step S18 (described later), and if the distance L is greater than the set distance L1 (L>L1), the controller 100 proceeds to step S17.

<ステップS17>
ステップS17に手順を移したら、コントローラ100は、目標回転数Ntをアイドル回転数N0に設定し、エンジンコントローラに指令信号を出力してエンジン35をアイドル回転数N0で駆動する。オートアイドル機能が有効である場合、マシンコントロール機能が無効であれば、無操作状態が設定時間以上継続すると当然に、目標回転数Ntは自動的にアイドル回転数N0に設定される(ステップS14→S17)。マシンコントロール機能が有効であっても、目標面からバケット爪先が離れている場合には(L>L1)、オートアイドル機能が有効で無操作状態が設定時間以上継続すれば目標回転数Ntはアイドル回転数N0に設定される(ステップS16→S17)。
<Step S17>
After moving the procedure to step S17, the controller 100 sets the target rotation speed Nt to the idle rotation speed N0 and outputs a command signal to the engine controller to drive the engine 35 at the idle rotation speed N0. If the auto idle function is valid and the machine control function is invalid, the target rotation speed Nt is automatically set to the idle rotation speed N0 if the non-operating state continues for the set time or longer (step S14→ S17). Even if the machine control function is effective, if the toe of the bucket is away from the target surface (L>L1), the auto idle function is effective and if the non-operating state continues for the set time or longer, the target rotation speed Nt will be idle. The rotational speed is set to N0 (step S16→S17).

<ステップS18>
他方、ステップS18に手順を移したら、コントローラ100は、目標回転数Ntを規定回転数Nsに設定し、エンジンコントローラに指令信号を出力してエンジン35を規定回転数Nsで駆動する。規定回転数Nsはマシンコントロールのメータリング学習時の設定回転数(例えば1800rpm)である。オートアイドル機能が無効である場合、又はオートアイドル機能が有効であっても無操作状態が設定時間に満たない場合は、目標回転数Ntは規定回転数Nsに設定される(ステップS12→S18、ステップS13→S18)。オートアイドル機能が有効な状態で無操作状態が続いていても、マシンコントロール機能が有効な状態でバケット爪先が目標面に接近していれば(L≦L1)、目標回転数Ntは規定回転数Nsに設定される(ステップS16→S18)。つまり、オートアイドルスイッチSW1によりオートアイドル機能が手動で有効化されていても、マシンコントロール機能の有効時には、バケット爪先が目標面に接近すると(L≦L1になると)オートアイドル機能が自動的に一時無効化される。
<Step S18>
On the other hand, after moving the procedure to step S18, the controller 100 sets the target rotation speed Nt to the specified rotation speed Ns and outputs a command signal to the engine controller to drive the engine 35 at the specified rotation speed Ns. The prescribed rotation speed Ns is the set rotation speed (for example, 1800 rpm) at the time of machine control metering learning. If the auto-idle function is disabled, or if the no-operation state is less than the set time even if the auto-idle function is enabled, the target rotation speed Nt is set to the specified rotation speed Ns (steps S12→S18, step S13→S18). Even if the auto-idle function is valid and no operation continues, if the machine control function is valid and the toe of the bucket is approaching the target surface (L≤L1), the target rotation speed Nt is the specified rotation speed. Ns is set (step S16→S18). In other words, even if the auto-idle function is manually activated by the auto-idle switch SW1, when the machine control function is activated, the auto-idle function is automatically temporarily activated when the bucket toe approaches the target surface (when L≤L1). Disabled.

なお、ステップS12又はS13を経由してステップS18に手順が移った場合、特に図示していないが、マシンコントロール機能が無効なら、エンコンダイヤルEDで指定された指定回転数を目標回転数Ntに設定する構成とすることができる。 When the procedure moves to step S18 via step S12 or S13, and although not shown, if the machine control function is disabled, the specified rotation speed specified by the control dial ED is set as the target rotation speed Nt. It can be configured to

<ステップS19,S20>
ステップS17又はS18で目標回転数Ntを設定したら、コントローラ100はオートアイドル機能が有効であるか無効であるかの情報の表示出力をモニタMNに指令する(ステップS19)。これによりモニタMNにオートアイドル機能のオンオフ状態が表示され、例えばオートアイドルスイッチSW1により有効に設定したオートアイドル機能がマシンコントロール機能との関係で自動的に一時無効化されたこともオペレータに通知される。そして、コントローラ100は、例えばキースイッチにより電源がオフにされているかを判定し(ステップS20)、電源が入っていれば手順をステップS11に戻して以上の処理を繰り返し、電源が切れていれば図6の処理を終了する。
<Steps S19, S20>
After setting the target rotation speed Nt in step S17 or S18, the controller 100 instructs the monitor MN to display information indicating whether the auto idle function is valid or invalid (step S19). As a result, the on/off state of the auto-idle function is displayed on the monitor MN, and the operator is also notified that the auto-idle function enabled by the auto-idle switch SW1 is automatically and temporarily disabled in relation to the machine control function. be. Then, the controller 100 determines whether the power is turned off by, for example, a key switch (step S20). The process of FIG. 6 ends.

-効果-
(1)本実施形態においては、マシンコントロール機能及びオートアイドル機能の双方の設定が有効である場合、バケット爪先と目標面との距離Lが設定距離L1以下であればオートアイドル機能が強制的に一時無効化される。マシンコントロール機能が有効であっても、オートアイドル機能が有効に手動設定されている場合、バケット爪先と目標面との距離Lが設定距離L1よりも大きければ無操作時にオートアイドル機能が働く。このように、本実施形態によればマシンコントロール機能とオートアイドル機能を両立させることができ、マシンコントロール機能の使用中においても、一定条件下で無操作時にエンジン回転がアイドル回転数N0まで降下し省エネ効果が向上する。
-effect-
(1) In this embodiment, when both the machine control function and the auto idle function are enabled, the auto idle function is forcibly activated if the distance L between the bucket tip and the target surface is equal to or less than the set distance L1. Temporarily disabled. Even if the machine control function is valid, when the auto idle function is manually set to be valid, the auto idle function works when no operation is performed if the distance L between the toe of the bucket and the target surface is larger than the set distance L1. As described above, according to the present embodiment, both the machine control function and the auto idle function can be made compatible, and even when the machine control function is in use, the engine speed drops to the idle speed N0 under certain conditions when there is no operation. Energy saving effect is improved.

(2)オートアイドルスイッチSW1によりオートアイドル機能を手動で有効に設定しても、上記の通りマシンコントロール機能が有効である場合には所定の条件下でオートアイドル機能が強制的に無効化される。本実施形態においては、オートアイドル機能が有効であるか無効であるかの情報をモニタMNに表示出力することで、オートアイドル機能が強制的に無効化されたこと等、オペレータは随時状況を確認することができる。 (2) Even if the auto-idle function is manually enabled by the auto-idle switch SW1, if the machine control function is enabled as described above, the auto-idle function is forcibly disabled under predetermined conditions. . In this embodiment, by displaying information on whether the auto idle function is valid or invalid on the monitor MN, the operator can confirm the situation at any time, such as whether the auto idle function has been forcibly invalidated. can do.

(第2実施形態)
図7は本発明の第2実施形態に係る建設機械に備えられたコントローラによるオートアイドル機能の自動オンオフ制御の手順を表すフローチャートである。本実施形態が第1実施形態と異なる点は、所定の条件下でバケット爪先と目標面との距離Lに応じてオートアイドル時の設定回転数であるアイドル回転数N0が変化する点である。具体的には、マシンコントロール機能及びオートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、コントローラ100は、距離Lが設定距離L1より大きい領域において距離Lが小さくなるほどアイドル回転数N0を大きく設定する。図7におけるステップS22,S23,S27~S30の手順は、図6で説明した第1実施形態におけるステップS12,S13,S17~S20の手順と同様である。
(Second embodiment)
FIG. 7 is a flow chart showing the procedure of automatic ON/OFF control of the auto idle function by the controller provided in the construction machine according to the second embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the idling speed N0, which is the set speed during auto idling, changes according to the distance L between the bucket toe and the target surface under predetermined conditions. Specifically, when it is determined that the settings of both the machine control function and the auto idle function are valid, the controller 100 increases the idle rotation speed N0 as the distance L decreases in a region where the distance L is greater than the set distance L1. set. The procedures of steps S22, S23, S27 to S30 in FIG. 7 are the same as the procedures of steps S12, S13, S17 to S20 in the first embodiment described in FIG.

<ステップS21>
例えばキースイッチによりエンジン35が始動して電源が供給されると、コントローラ100は同図の手順を開始し、まず入力インターフェース101を介して各種の基礎情報を入力しRAM103に記録する(ステップS21)。具体的には、角度センサA1~A3、圧力センサP1~P8、オートアイドルスイッチSW1、マシンコントロールスイッチSW2、エンコンダイヤルEDからの信号が入力インターフェース101を介して入力される。また、設定距離L1、アイドル回転数N0、規定回転数Ns、リファレンスデータ(後述)がROM102から読み込まれる。
<Step S21>
For example, when the engine 35 is started by a key switch and power is supplied, the controller 100 starts the procedure shown in FIG. . Specifically, signals from the angle sensors A1 to A3, the pressure sensors P1 to P8, the auto idle switch SW1, the machine control switch SW2, and the control dial ED are input through the input interface 101. FIG. Also, the set distance L1, the idle speed N0, the specified speed Ns, and reference data (described later) are read from the ROM 102. FIG.

上記リファレンスデータは、目標面からバケット爪先までの距離Lと目標回転数Ntとの関係を規定したグラフ又はデータテーブルであり、例えば図8や図9に示したような特性を規定する。このリファレンスデータは、規定回転数Ns、及び設定距離L1,L2に基づいて予め作成されてROM102に格納されている。設定距離L2は設定距離L1よりも大きく設定した値である。 The reference data is a graph or data table that defines the relationship between the distance L from the target surface to the tip of the bucket and the target rotation speed Nt, and defines characteristics such as those shown in FIGS. 8 and 9, for example. This reference data is created in advance based on the specified rotational speed Ns and the set distances L1 and L2 and stored in the ROM 102 . The set distance L2 is a value set larger than the set distance L1.

リファレンスデータにおいて、エンジン35の目標回転数Ntは、距離Lが設定距離L1未満の領域(L<L1)では規定回転数Ns(一定値)に規定され、設定距離L1以上の領域(L≧L1)ではアイドル回転数N0[rpm]に規定される。本実施形態におけるアイドル回転数N0は距離Lに応じて変化し、設定距離L1以上で設定距離L2未満の領域(L1≦L<L2)で規定回転数Nsから予め設定された最小アイドル回転数Nm[rpm]まで距離Lの増加に伴って単調に減少する。設定距離L2以上の領域(L≧L2)では、アイドル回転数N0は最小アイドル回転数Nm(一定値)に規定される。最小アイドル回転数Nmには、例えば第1実施形態における一定のアイドル回転数N0と同値を採用することができる。本実施形態における可変のアイドル回転数N0の変化形態としては、図8に示したように設定距離L1,L2の間の領域において距離Lに比例して(連続的に)小さくなる形態を例示することができる。図9に示したように設定距離L1,L2の間の領域において距離Lが増加するにつれてステップ状にアイドル回転数N0が低下する形態でも良い。このリファレンスデータに従えば、距離Lを基に目標回転数Ntが一義的に定まる。 In the reference data, the target rotation speed Nt of the engine 35 is defined as the specified rotation speed Ns (constant value) in the region where the distance L is less than the set distance L1 (L<L1), and in the region where the set distance L1 or more (L≧L1 ), the idle speed is defined as N0 [rpm]. The idling speed N0 in the present embodiment changes according to the distance L, and in the range of the set distance L1 or more and less than the set distance L2 (L1≦L<L2), the preset minimum idling speed Nm It monotonically decreases as the distance L increases up to [rpm]. In the range of the set distance L2 or more (L≧L2), the idling speed N0 is defined as the minimum idling speed Nm (constant value). For the minimum idle rotation speed Nm, for example, the same value as the constant idle rotation speed N0 in the first embodiment can be adopted. As a change form of the variable idling speed N0 in this embodiment, as shown in FIG. be able to. As shown in FIG. 9, the idling speed N0 may decrease stepwise as the distance L increases in the region between the set distances L1 and L2. According to this reference data, the target rotation speed Nt is uniquely determined based on the distance L.

なお、L1≦L<L2の領域において、規定回転数Nsと最小アイドル回転数Nmの中間値(例えばNs=1800rpm、Nm=1400rpmなら、1700rpm等)で目標回転数Ntを一定とする形態も考えられる。 In the region of L1≦L<L2, it is possible to consider a form in which the target rotation speed Nt is constant at an intermediate value between the specified rotation speed Ns and the minimum idle rotation speed Nm (for example, if Ns=1800rpm, Nm=1400rpm, then 1700rpm, etc.). be done.

<ステップS22~S24>
次に、コントローラ100は、オートアイドル機能が手動で有効に設定されているかを図6のステップS12と同様に判定し(ステップS22)、オートアイドル機能が無効であればステップS28(後述)に、有効であればステップS23に手順を移す。オートアイドル機能が手動で有効に設定されていれば、コントローラ100は、無操作状態が設定時間以上継続しているかを図6のステップS13と同様に判定する(ステップS23)。無操作状態の継続時間が設定時間に満たない場合にはステップS28(後述)に、設定時間以上であればステップS24に手順が移る。
<Steps S22 to S24>
Next, the controller 100 determines whether or not the auto idle function is manually enabled (step S22) in the same manner as in step S12 of FIG. If valid, the procedure moves to step S23. If the auto-idle function is manually enabled, the controller 100 determines whether the non-operating state has continued for the set time or more in the same manner as in step S13 of FIG. 6 (step S23). If the duration of the non-operating state is less than the set time, the procedure goes to step S28 (described later), and if it is longer than the set time, the procedure goes to step S24.

無操作状態が設定時間以上継続している場合、コントローラ100は、マシンコントロール機能が手動で有効に設定されているかを図6のステップS14と同様に判定する(ステップS24)。マシンコントロール機能が無効に設定されている場合、コントローラ100はステップS27(後述)に手順を移す。マシンコントロール機能が有効に設定されている場合、つまりオートアイドル機能とマシンコントロール機能の双方が有効である場合、コントローラ100はステップS25に手順を移す。 If the non-operating state has continued for the set time or more, the controller 100 determines whether the machine control function is manually enabled (step S24), similarly to step S14 in FIG. If the machine control function is disabled, the controller 100 proceeds to step S27 (to be described later). If the machine control function is enabled, that is, if both the auto idle function and the machine control function are enabled, the controller 100 proceeds to step S25.

<ステップS25,S25a>
オートアイドル機能とマシンコントロール機能の双方が有効である場合、コントローラ100は、図6のステップS25と同様にバケット爪先と目標面との距離Lを算出する(ステップS25)。そして、距離Lに応じた目標回転数Nt(=Ns又はN0)をリファレンスデータに従って算出する(ステップS25a)。
<Steps S25, S25a>
When both the auto-idle function and the machine control function are valid, the controller 100 calculates the distance L between the bucket toe and the target plane (step S25), as in step S25 of FIG. Then, the target rotation speed Nt (=Ns or N0) corresponding to the distance L is calculated according to the reference data (step S25a).

<ステップS26~S30>
オートアイドル機能とマシンコントロール機能の双方が有効である場合、コントローラ100は、エンジンコントローラに指令信号を出力してステップS25aで算出した目標回転数Ntでエンジン35を駆動する(ステップS16)。ステップS25aではリファレンスデータに従って距離Lに応じた目標回転数Ntが算出され、両機能が有効で無操作状態が設定時間以上継続していても、距離Lが設定距離L1未満の領域では目標回転数Ntは規定回転数Nsに設定される。第1実施形態で設定距離L1未満の領域においてオートアイドル機能が自動的に一時無効化されるのと同義である。それに対し、設定距離L1以上の領域ではオートアイドル機能が有効に働き、規定回転数Nsよりも低いアイドル回転数N0に目標回転数Ntが設定される。
<Steps S26 to S30>
When both the auto idle function and the machine control function are valid, the controller 100 outputs a command signal to the engine controller to drive the engine 35 at the target rotation speed Nt calculated in step S25a (step S16). In step S25a, the target rotation speed Nt corresponding to the distance L is calculated according to the reference data. Nt is set to the prescribed rotation speed Ns. This is synonymous with automatically temporarily disabling the auto-idle function in the area less than the set distance L1 in the first embodiment. On the other hand, in the range of the set distance L1 or more, the auto idle function works effectively, and the target rotation speed Nt is set to the idle rotation speed N0 lower than the specified rotation speed Ns.

<ステップS27>
オートアイドル機能が有効で設定時間以上操作がない場合、マシンコントロール機能が無効であれば、コントローラ100は、距離Lに関係なく目標回転数Ntをアイドル回転数N0に設定しエンジンコントローラに指令信号を出力する(ステップS27)。これによりエンジン35の回転数がアイドル回転数N0(最小のアイドル回転数N0)に降下する。
<Step S27>
If the auto idle function is valid and there is no operation for a set time or more, and if the machine control function is invalid, the controller 100 sets the target rotation speed Nt to the idle rotation speed N0 regardless of the distance L and sends a command signal to the engine controller. Output (step S27). As a result, the rotation speed of the engine 35 drops to the idle rotation speed N0 (minimum idle rotation speed N0).

<ステップS28>
オートアイドル機能が無効であるか有効であっても無操作状態が設定時間に満たない場合、コントローラ100は、無条件で目標回転数Ntを規定回転数Nsに設定しエンジンコントローラに指令信号を出力する(ステップS28)。これによりエンジン35が規定回転数Nsで駆動される。第1実施形態で説明したように、マシンコントロールが無効ならエンコンダイヤルEDで指定された指定回転数を目標回転数Ntに設定しても良い。
<Step S28>
If the auto idle function is disabled or if the no-operation state is less than the set time even if the auto idle function is enabled, the controller 100 unconditionally sets the target rotation speed Nt to the prescribed rotation speed Ns and outputs a command signal to the engine controller. (step S28). As a result, the engine 35 is driven at the prescribed rotation speed Ns. As described in the first embodiment, if the machine control is disabled, the specified rotation speed specified by the control dial ED may be set as the target rotation speed Nt.

<ステップS29,S30>
ステップS26,S27又はS28で目標回転数Ntを設定したら、コントローラ100は、図6のステップS19と同様にオートアイドル機能が有効か無効かの情報をモニタMNに表示出力する(ステップS29)。更に、コントローラ100は、例えばキースイッチにより電源がオフにされているかを判定し(ステップS30)、電源が入っていれば手順をステップS21に戻して以上の処理を繰り返し、電源が切れていれば図6の処理を終了する。
<Steps S29, S30>
After setting the target engine speed Nt in steps S26, S27 or S28, the controller 100 displays information indicating whether the auto idle function is valid or invalid on the monitor MN (step S29), as in step S19 of FIG. Further, the controller 100 determines whether the power is turned off by, for example, a key switch (step S30). The process of FIG. 6 ends.

その他の点について、本実施形態は第1実施形態と同様である。 In other respects, this embodiment is the same as the first embodiment.

本実施形態においてもマシンコントロール機能とオートアイドル機能を両立させることができ、マシンコントロール機能の使用中においても、一定条件下で無操作時にエンジン回転が降下して省エネ効果が向上する。加えて、予め設定されたアイドル回転数N0を最小値として、オートアイドル自動無効化領域にバケット23が近付くにつれてアイドル回転数が上昇する。これにより、マシンコントロール機能が働くまでにエンジン回転数をマシンコントロール用の規定回転数Nsまで確実に上昇させることができる。 In this embodiment as well, both the machine control function and the auto idle function can be made compatible, and even when the machine control function is in use, the engine speed drops under certain conditions when there is no operation, improving the energy saving effect. In addition, with the preset idle rotation speed N0 as the minimum value, the idle rotation speed increases as the bucket 23 approaches the auto-idle automatic invalidation region. As a result, the engine speed can be reliably increased to the prescribed speed Ns for machine control before the machine control function works.

(第3実施形態)
図10は本発明の第3実施形態に係る建設機械に備えられたコントローラによるオートアイドル機能の自動オンオフ制御の手順を表すフローチャートである。本実施形態が第1実施形態と異なる点は、バケット爪先と目標面との距離Lについての設定距離L1(ステップS16の判定で用いる閾値)が作動油温度及びエンジン冷却水温度の少なくとも一方に応じて変化する点である。具体的には、コントローラ100は、マシンコントロール機能及びオートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、温度センサT1,T2で測定された温度が低くなるほど設定距離L1を大きく設定する処理を実行する(ステップS14a)。本実施形態では、第1実施形態の手順(図6)に対して、ステップS14,S15の間にこのステップS14aの手順が追加されている。また、本実施形態では、ステップS11でコントローラ100に入力される基礎情報に、温度センサT1,T2の信号の他、設定距離L1についてのリファレンスデータ(図11、図12)が加わる。その他の点については、図10に示した本実施形態の手順と図6で説明した第1実施形態の手順は同様である。以下、第1実施形態との相違点を説明する。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a flow chart showing the procedure of automatic ON/OFF control of the auto idle function by the controller provided in the construction machine according to the third embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the set distance L1 (the threshold value used in the determination in step S16) for the distance L between the bucket toe and the target surface depends on at least one of the hydraulic oil temperature and the engine cooling water temperature. It is a point that changes with time. Specifically, when the controller 100 determines that the settings of both the machine control function and the auto idle function are valid, the lower the temperature measured by the temperature sensors T1 and T2, the larger the set distance L1 is set. (step S14a). In this embodiment, the procedure of step S14a is added between steps S14 and S15 to the procedure of the first embodiment (FIG. 6). Further, in this embodiment, reference data (FIGS. 11 and 12) about the set distance L1 are added to the basic information input to the controller 100 in step S11 in addition to the signals from the temperature sensors T1 and T2. In other respects, the procedure of the present embodiment shown in FIG. 10 is the same as the procedure of the first embodiment described with reference to FIG. Differences from the first embodiment will be described below.

-リファレンスデータ-
図11は作動油温度[℃]と設定距離L1との関係を規定したリファレンスデータを模式的に示した図である。同図に示したリファレンスデータは、作動油温度To[℃]と設定距離L1との関係を規定したグラフ又はデータテーブルであり、予め作成してROM102に格納してある。同図では、作動油温度Toについて設定温度To1[℃],To2[℃](To1<To2)が設定してあり、To1≦To<To2の範囲で作動油温度Toが高くなるにつれて設定距離L1が最大値LmaxからLminまで単調に短くなるようにしてある。To<To1の範囲で設定距離L1は最大値Lmaxで一定であり、To≧To2の範囲で設定距離L1は最小値Lminで一定である。設定距離L1の変化形態は、図11に示したようにTo1≦To<To2の範囲で作動油温度Toに比例して(連続的に)短くなる形態に限らず、例えば目標回転数Ntについて図9に示したようなステップ状の形態としても良い。このリファレンスデータに従えば作動油温度Toに応じた設定距離L1が一義的に定まる。
-Reference data-
FIG. 11 is a diagram schematically showing reference data defining the relationship between the hydraulic oil temperature [° C.] and the set distance L1. The reference data shown in the figure is a graph or data table defining the relationship between the hydraulic oil temperature To [° C.] and the set distance L1, and is created and stored in the ROM 102 in advance. In the figure, set temperatures To1 [° C.] and To2 [° C.] (To1<To2) are set for the hydraulic oil temperature To. is monotonically shortened from the maximum value Lmax to Lmin. In the range of To<To1, the set distance L1 is constant at the maximum value Lmax, and in the range of To≧To2, the set distance L1 is constant at the minimum value Lmin. The variation of the set distance L1 is not limited to the mode of (continuously) decreasing in proportion to the hydraulic oil temperature To within the range of To1≦To<To2 as shown in FIG. A stepped form as shown in 9 may also be used. According to this reference data, the set distance L1 corresponding to the hydraulic oil temperature To is uniquely determined.

図12はエンジン冷却水温度[℃]と設定距離L1との関係を規定したリファレンスデータを模式的に示した図である。同図に示したリファレンスデータは、エンジン冷却水温度Tw[℃]と設定距離L1との関係を規定したグラフ又はデータテーブルであり、予め作成してROM102に格納してある。同図では、エンジン冷却水温度Twについて設定温度Tw1[℃],Tw2[℃](Tw1<Tw2)が設定してある。Tw1≦Tw<Tw2の範囲でエンジン冷却水温度Twが高くなるにつれて、設定距離L1が最大値LmaxからLminまで単調に短くなるようにしてある。Tw<Tw1の範囲で設定距離L1は最大値Lmaxで一定であり、Tw≧Tw2の範囲で設定距離L1は最小値Lminで一定である。設定距離L1の変化形態は、図12に示したようにTw1≦Tw<Tw2の範囲でエンジン冷却水温度Twに比例して(連続的に)短くなる形態に限らず、例えば目標回転数Ntについて図9に示したようなステップ状の形態としても良い。このリファレンスデータに従えばエンジン冷却水温度Twに応じた設定距離L1が一義的に定まる。 FIG. 12 is a diagram schematically showing reference data defining the relationship between the engine cooling water temperature [° C.] and the set distance L1. The reference data shown in the figure is a graph or data table defining the relationship between the engine coolant temperature Tw [° C.] and the set distance L1, and is created and stored in the ROM 102 in advance. In the figure, set temperatures Tw1 [° C.] and Tw2 [° C.] (Tw1<Tw2) are set for the engine cooling water temperature Tw. As the engine coolant temperature Tw increases within the range of Tw1≦Tw<Tw2, the set distance L1 monotonically decreases from the maximum value Lmax to Lmin. In the range of Tw<Tw1, the set distance L1 is constant at the maximum value Lmax, and in the range of Tw≧Tw2, the set distance L1 is constant at the minimum value Lmin. The setting distance L1 is not limited to (continuously) decreasing in proportion to the engine coolant temperature Tw within the range of Tw1≦Tw<Tw2 as shown in FIG. A stepped form as shown in FIG. 9 may be employed. According to this reference data, the set distance L1 corresponding to the engine cooling water temperature Tw is uniquely determined.

-自動オンオフ制御-
図11に示したように、本実施形態ではオートアイドル機能とマシンコントロール機能の双方が有効である場合、コントローラ100はステップS14からステップS14aに手順を移す。ステップS14aに手順を移すと、コントローラ100は、温度に応じた設定距離L1をリファレンスデータに従って算出する。設定距離L1は、温度センサT1で測定された作動油温度のみに基づいて決定しても良いし、温度センサT2で測定されたエンジン冷却水温度のみに基づいて決定しても良い。温度センサT1,T2の双方の測定温度を設定距離L1の演算の基礎とし、作動油温度Toに応じた設定距離L1とエンジン冷却水温度Twに応じた設定距離L1の最大値をステップS16で用いる設定距離L1として選択する構成を採用することもできる。作動油温度Toに応じた設定距離L1とエンジン冷却水温度Twに応じた設定距離L1の平均値又は最小値をステップS16で用いる設定距離L1とする例も考えられる。そして、ステップS14aの処理を実行した後、コントローラ100はステップS15に手順を移し、バケット爪先と目標面との距離Lを算出する。ステップS14a,S15の実行順序は逆でも良いし、並列演算でも良い。
-Automatic on/off control-
As shown in FIG. 11, in this embodiment, when both the auto idle function and the machine control function are enabled, the controller 100 moves the procedure from step S14 to step S14a. After moving the procedure to step S14a, the controller 100 calculates the set distance L1 according to the temperature according to the reference data. The set distance L1 may be determined based only on the hydraulic oil temperature measured by the temperature sensor T1, or may be determined based only on the engine coolant temperature measured by the temperature sensor T2. The temperatures measured by the temperature sensors T1 and T2 are used as the basis for calculating the set distance L1, and the maximum value of the set distance L1 corresponding to the operating oil temperature To and the set distance L1 corresponding to the engine cooling water temperature Tw is used in step S16. It is also possible to employ a configuration in which the set distance L1 is selected. An example of setting the average value or the minimum value of the set distance L1 corresponding to the operating oil temperature To and the set distance L1 corresponding to the engine cooling water temperature Tw as the set distance L1 used in step S16 is also conceivable. Then, after executing the process of step S14a, the controller 100 shifts the procedure to step S15, and calculates the distance L between the bucket tip and the target surface. The execution order of steps S14a and S15 may be reversed, or parallel operations may be performed.

その他の点について、本実施形態は第1実施形態と同様である。 In other respects, this embodiment is the same as the first embodiment.

本実施形態においても、マシンコントロール機能とオートアイドル機能の双方が有効である場合、バケットが目標面に近付いた状態ではオートアイドル機能が自動的に一時無効化され、マシンコントロール機能とオートアイドル機能とを両立させることができる。 Also in this embodiment, when both the machine control function and the auto-idle function are enabled, the auto-idle function is automatically disabled temporarily when the bucket approaches the target plane. can be compatible.

加えて、本実施形態においては作動油温度To、エンジン冷却水温度Twに応じて設定距離L1が変化する。例えば作動油温度Toはポンプトルクの立ち上がりに影響し、作動油温度Toが低いとポンプトルクの立ち上がりが遅くなる。そのため、本実施形態のように作動油温度Toが低い場合に設定距離L1を長く設定することで、エンジン回転数がアイドル回転数N0から規定回転数Nsまで上昇しきる前にマシンコントロール機能が作用することを抑制できる。メータリング学習時と同じ条件(規定回転数Ns)でマシンコントロール機能が働くことで、作業精度が確保できる。反対に作動油温度Toが高い場合には設定距離L1を短くしてもエンジン回転数が規定回転数Nsまで応答良く上昇するため、オートアイドル機能の有効領域が広がって省エネ効果の向上が期待できる。 In addition, in this embodiment, the set distance L1 changes according to the operating oil temperature To and the engine cooling water temperature Tw. For example, the hydraulic oil temperature To affects the rise of the pump torque, and when the hydraulic oil temperature To is low, the pump torque rises slowly. Therefore, by setting the set distance L1 long when the hydraulic oil temperature To is low as in this embodiment, the machine control function operates before the engine speed reaches the specified speed Ns from the idle speed N0. can be suppressed. Work accuracy can be ensured by operating the machine control function under the same conditions (specified rotation speed Ns) as during metering learning. Conversely, when the hydraulic oil temperature To is high, even if the set distance L1 is shortened, the engine speed rises up to the specified speed Ns with good response, so the effective range of the auto idle function expands and an improvement in the energy saving effect can be expected. .

一方のエンジン冷却水温度Twについては、エンジン回転数の立ち上がりに影響する。エンジン冷却水温度Twが低いとエンジン回転数の立ち上がりが遅くなるので、エンジン冷却水温度Twが低い場合に設定距離L1を長く設定することで、エンジン回転数が規定回転数Nsに復帰する前にマシンコントロール機能が作用することを抑制できる。反対にエンジン冷却水温度Twが高い場合には設定距離L1を短くしてもエンジン回転数が規定回転数Nsまで応答良く上昇するため、上記と同様、オートアイドル機能の有効領域が広がって省エネ効果の向上が期待できる。 On the other hand, the engine cooling water temperature Tw affects the startup of the engine speed. When the engine cooling water temperature Tw is low, the engine rotation speed rises slowly. You can prevent machine control functions from working. Conversely, when the engine coolant temperature Tw is high, the engine speed rises to the specified speed Ns with good response even if the set distance L1 is shortened. can be expected to improve.

10…車体、20…作業装置、31…ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)、32…アームシリンダ(油圧アクチュエータ)、33…バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)、34…旋回モータ(油圧アクチュエータ)、36…油圧ポンプ、37…パイロットポンプ、38…制御弁ユニット、51,52…操作レバー装置、60…マシンコントロール電磁弁ユニット、100…コントローラ、A1~A3…角度センサ(姿勢センサ)、L…バケットの爪先と目標面との距離、L1…設定距離、MN…モニタ、N0…アイドル回転数、SW1…オートアイドルスイッチ、SW2…マシンコントロールスイッチ、T1,T2…温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Vehicle body, 20... Working apparatus, 31... Boom cylinder (hydraulic actuator), 32... Arm cylinder (hydraulic actuator), 33... Bucket cylinder (hydraulic actuator), 34... Swing motor (hydraulic actuator), 36... Hydraulic pump, 37... Pilot pump, 38... Control valve unit, 51, 52... Operation lever device, 60... Machine control electromagnetic valve unit, 100... Controller, A1 to A3... Angle sensor (orientation sensor), L... Tip of bucket and target surface L1: set distance, MN: monitor, N0: idling speed, SW1: auto idle switch, SW2: machine control switch, T1, T2: temperature sensor

Claims (3)

車体と、前記車体に取り付けた作業装置と、前記作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記作業装置の姿勢を検出する複数の姿勢センサと、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、パイロットポンプと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する制御弁ユニットと、前記パイロットポンプの吐出圧を元圧として前記制御弁ユニットを駆動するパイロット圧を出力する複数の操作レバー装置と、前記複数の操作レバー装置及び前記制御弁ユニットの間に設けたマシンコントロール電磁弁ユニットと、オートアイドル機能の有効又は無効の設定を切り換えるオートアイドルスイッチと、マシンコントロール機能の有効又は無効の設定を切り換えるマシンコントロールスイッチと、前記車体の情報を表示するモニタと、前記複数の姿勢センサの信号を基に前記マシンコントロール電磁弁ユニットを制御して目標面を超えて地面が掘削されないように前記作業装置の動作を制限するコントローラとを備えた建設機械において、
前記コントローラは、前記マシンコントロールスイッチ及び前記オートアイドルスイッチからの信号に基づき前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1以下であれば前記オートアイドル機能を自動的に無効化し、前記バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1よりも大きいときに前記オートアイドル機能を有効化し、
前記コントローラは、前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、前記距離Lが前記設定距離L1より大きい領域において前記距離Lが小さくなるほどオートアイドル時の設定回転数であるアイドル回転数を大きく設定することを特徴とする建設機械。
A vehicle body, a work device attached to the vehicle body, a plurality of hydraulic actuators for driving the work device, a plurality of attitude sensors for detecting the posture of the work device, and a discharge of pressurized oil for driving the plurality of hydraulic actuators. a hydraulic pump, a pilot pump, a control valve unit for controlling the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, and a discharge pressure of the pilot pump as a source pressure to drive the control valve unit. a machine control solenoid valve unit provided between the plurality of operation lever devices and the control valve unit; and an auto idle switch for switching between enabling and disabling the auto idle function. a machine control switch for switching between enabling and disabling the machine control function; a monitor for displaying information about the vehicle body; and a controller that restricts the operation of the work device so that the ground is not excavated beyond
When the controller determines that the setting of both the machine control function and the auto-idle function is effective based on the signals from the machine control switch and the auto-idle switch, the distance L between the toe of the bucket and the target surface is is equal to or less than the set distance L1, the auto idle function is automatically disabled when the distance L between the toe of the bucket and the target surface is greater than the set distance L1, and the auto idle function is enabled;
When the controller determines that the settings of both the machine control function and the auto-idle function are valid, the setting rotation during auto-idling increases as the distance L decreases in a region where the distance L is greater than the set distance L1. A construction machine characterized by setting a large number of idling revolutions.
車体と、前記車体に取り付けた作業装置と、前記作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記作業装置の姿勢を検出する複数の姿勢センサと、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、パイロットポンプと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する制御弁ユニットと、前記パイロットポンプの吐出圧を元圧として前記制御弁ユニットを駆動するパイロット圧を出力する複数の操作レバー装置と、前記複数の操作レバー装置及び前記制御弁ユニットの間に設けたマシンコントロール電磁弁ユニットと、オートアイドル機能の有効又は無効の設定を切り換えるオートアイドルスイッチと、マシンコントロール機能の有効又は無効の設定を切り換えるマシンコントロールスイッチと、前記車体の情報を表示するモニタと、前記複数の姿勢センサの信号を基に前記マシンコントロール電磁弁ユニットを制御して目標面を超えて地面が掘削されないように前記作業装置の動作を制限するコントローラと、作動油の温度を測定するセンサ及びエンジン冷却水の温度を測定するセンサのうち少なくとも一方の温度センサを備えた建設機械において、
前記コントローラは、前記マシンコントロールスイッチ及び前記オートアイドルスイッチからの信号に基づき前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1以下であれば前記オートアイドル機能を自動的に無効化し、前記バケットの爪先と目標面との距離Lが設定距離L1よりも大きいときに前記オートアイドル機能を有効化し、
前記コントローラは、前記マシンコントロール機能及び前記オートアイドル機能の双方の設定が有効であると判定した場合、前記温度センサで測定された温度が低くなるほど前記設定距離L1を大きく設定することを特徴とする建設機械。
A vehicle body, a work device attached to the vehicle body, a plurality of hydraulic actuators for driving the work device, a plurality of attitude sensors for detecting the posture of the work device, and a discharge of pressurized oil for driving the plurality of hydraulic actuators. a hydraulic pump, a pilot pump, a control valve unit for controlling the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, and a discharge pressure of the pilot pump as a source pressure to drive the control valve unit. a machine control solenoid valve unit provided between the plurality of operation lever devices and the control valve unit; and an auto idle switch for switching between enabling and disabling the auto idle function. a machine control switch for switching between enabling and disabling the machine control function; a monitor for displaying information about the vehicle body; and a temperature sensor for at least one of a sensor for measuring hydraulic oil temperature and a sensor for measuring engine cooling water temperature . in the machine
When the controller determines that the setting of both the machine control function and the auto-idle function is effective based on the signals from the machine control switch and the auto-idle switch, the distance L between the toe of the bucket and the target surface is is equal to or less than the set distance L1, the auto idle function is automatically disabled when the distance L between the toe of the bucket and the target surface is greater than the set distance L1, and the auto idle function is enabled;
When the controller determines that the settings of both the machine control function and the auto idle function are valid, the controller sets the set distance L1 larger as the temperature measured by the temperature sensor decreases. construction machinery.
請求項1又は2に記載の建設機械において、前記コントローラは、前記オートアイドル機能が有効であるか無効であるかの情報の表示出力を前記モニタに指令することを特徴とする建設機械。 3. The construction machine according to claim 1, wherein said controller instructs said monitor to display information indicating whether said auto idle function is valid or invalid.
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