JPH10141110A - 油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法 - Google Patents
油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法Info
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- JPH10141110A JPH10141110A JP30397096A JP30397096A JPH10141110A JP H10141110 A JPH10141110 A JP H10141110A JP 30397096 A JP30397096 A JP 30397096A JP 30397096 A JP30397096 A JP 30397096A JP H10141110 A JPH10141110 A JP H10141110A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 油圧式建設機械の作業環境及び作業特性によ
って要求される使用馬力に対してポンプの吸収馬力とエ
ンジンの出力馬力を最大にマッチングしてエンジン−ポ
ンプシステムの最適出力特性を得るための油圧式建設機
械のエンジン−ポンプ制御方法を提供することである。 【解決手段】 ポンプ吐出圧力検出器で検出されたポン
プ吐出圧力に基づいてポンプの吸収トルクを演算し、マ
イクロコンピューター内部に設定された基準馬力とポン
プの吸収馬力を用いる所定の制御演算を遂行して馬力調
整器に出力する過程を遂行する。
って要求される使用馬力に対してポンプの吸収馬力とエ
ンジンの出力馬力を最大にマッチングしてエンジン−ポ
ンプシステムの最適出力特性を得るための油圧式建設機
械のエンジン−ポンプ制御方法を提供することである。 【解決手段】 ポンプ吐出圧力検出器で検出されたポン
プ吐出圧力に基づいてポンプの吸収トルクを演算し、マ
イクロコンピューター内部に設定された基準馬力とポン
プの吸収馬力を用いる所定の制御演算を遂行して馬力調
整器に出力する過程を遂行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧式建設機械のエ
ンジン−ポンプ制御方法に関するもので、より詳しくは
油圧式建設機械の作業環境及び作業特性によって要求さ
れる使用馬力に対してポンプの吸収馬力とエンジンの出
力馬力を最大にマッチングしてエンジン−ポンプシステ
ムの最適出力特性を得るようにした油圧式建設機械のエ
ンジン−ポンプ制御方法に関するものである。
ンジン−ポンプ制御方法に関するもので、より詳しくは
油圧式建設機械の作業環境及び作業特性によって要求さ
れる使用馬力に対してポンプの吸収馬力とエンジンの出
力馬力を最大にマッチングしてエンジン−ポンプシステ
ムの最適出力特性を得るようにした油圧式建設機械のエ
ンジン−ポンプ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、油圧式建設機械のエンジン−ポ
ンプ制御システムは、図１に示すように、ディーゼルエ
ンジン１と複数の可変容量型油圧ポンプ（以下、“ポン
プ”と略称する）２，３とが直結駆動する形態に構成さ
れる。エネルギーを供給する動力源であるエンジン１か
ら発生された機械的エネルギーはポンプ２，３により流
体エネルギーに変換された後、油量制御バルブ４を介し
て作業装置（図示せず）を駆動する油圧シリンダー５と
油圧モーター６等の油圧式アクチュエータに供給され
る。
ンプ制御システムは、図１に示すように、ディーゼルエ
ンジン１と複数の可変容量型油圧ポンプ（以下、“ポン
プ”と略称する）２，３とが直結駆動する形態に構成さ
れる。エネルギーを供給する動力源であるエンジン１か
ら発生された機械的エネルギーはポンプ２，３により流
体エネルギーに変換された後、油量制御バルブ４を介し
て作業装置（図示せず）を駆動する油圧シリンダー５と
油圧モーター６等の油圧式アクチュエータに供給され
る。
【０００３】ポンプ制御システムは、機械的な油量及び
馬力制御手段として、運転者の作業装置操作手段である
ジョイスティック７の操作に比例してポンプ吐出油量を
制御するネガティブ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）、該当ポンプ
及び他のポンプの吐出圧力をフィードバックして最大使
用馬力を制御するクロスセンシング（ｃｒｏｓｓ ｓｅ
ｎｓｉｎｇ）、そして別の電気的補助手段を用いる馬力
調整器８で構成される。
馬力制御手段として、運転者の作業装置操作手段である
ジョイスティック７の操作に比例してポンプ吐出油量を
制御するネガティブ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）、該当ポンプ
及び他のポンプの吐出圧力をフィードバックして最大使
用馬力を制御するクロスセンシング（ｃｒｏｓｓ ｓｅ
ｎｓｉｎｇ）、そして別の電気的補助手段を用いる馬力
調整器８で構成される。
【０００４】前述した各特徴を図２の圧力−油量（Ｐ−
Ｑ）特性図で表現することができる。即ち、図２の馬力
制御線図（ｉ）はクロスセンシングによりポンプ２，３
が吸収し得る最大馬力（最大トルク）を表現し、油量制
御線図（ii）はネガティブコントロールによりポンプ
２，３が全馬力制御状態でない時に油量を決定する特性
を表現している。
Ｑ）特性図で表現することができる。即ち、図２の馬力
制御線図（ｉ）はクロスセンシングによりポンプ２，３
が吸収し得る最大馬力（最大トルク）を表現し、油量制
御線図（ii）はネガティブコントロールによりポンプ
２，３が全馬力制御状態でない時に油量を決定する特性
を表現している。
【０００５】一方、図３の馬力調整制御特性図におい
て、線図（iii)と線図（iv）は馬力調整による馬力線図
の移動状態を示す。即ち、馬力調整電流（ｐｏｗｅｒｓ
ｈｉｆｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）の大きさによって馬力制御
線図を基準線図から左側又は右側に移動させて、ポンプ
２，３が吸収し得る最大馬力（最大トルク）を調整す
る。即ち、馬力制御は、エンジン１の出力特性が図４の
Ｔ＝ｆ（Ｎ）に設定された時、この特性曲線に沿って無
負荷状態（点Ｂ）から作業状態（点Ａ）に転換されるよ
うにポンプを制御することである。
て、線図（iii)と線図（iv）は馬力調整による馬力線図
の移動状態を示す。即ち、馬力調整電流（ｐｏｗｅｒｓ
ｈｉｆｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）の大きさによって馬力制御
線図を基準線図から左側又は右側に移動させて、ポンプ
２，３が吸収し得る最大馬力（最大トルク）を調整す
る。即ち、馬力制御は、エンジン１の出力特性が図４の
Ｔ＝ｆ（Ｎ）に設定された時、この特性曲線に沿って無
負荷状態（点Ｂ）から作業状態（点Ａ）に転換されるよ
うにポンプを制御することである。
【０００６】従来の馬力制御方法は、馬力調整電流を図
１の馬力調整器８の制御入力としてエンジン回転数検出
器９で検出されたエンジン１の回転数が定格出力馬力
（トルク）点に当たる基準入力である定格エンジン回転
数と同一であるようにマイクロコンピューター１０によ
り制御する。即ち、制御されたエンジン１の回転数が定
格回転数である場合、ポンプ２，３でエンジン１の定格
出力トルクを全く吸収すると仮定し、実際エンジン１の
回転数が定格出力馬力（トルク）点に当たる定格回転数
と同じ値を有するようにするため、馬力調整電流を用い
てポンプ２，３を制御する音である。
１の馬力調整器８の制御入力としてエンジン回転数検出
器９で検出されたエンジン１の回転数が定格出力馬力
（トルク）点に当たる基準入力である定格エンジン回転
数と同一であるようにマイクロコンピューター１０によ
り制御する。即ち、制御されたエンジン１の回転数が定
格回転数である場合、ポンプ２，３でエンジン１の定格
出力トルクを全く吸収すると仮定し、実際エンジン１の
回転数が定格出力馬力（トルク）点に当たる定格回転数
と同じ値を有するようにするため、馬力調整電流を用い
てポンプ２，３を制御する音である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うな従来のエンジン−ポンプ制御方法は次のような問題
点が発生することになる。
うな従来のエンジン−ポンプ制御方法は次のような問題
点が発生することになる。
【０００８】一番目、エンジン１の製造公差（ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）によりエンジン１の
出力特性が変化する場合、同種のエンジン１であって
も、制御された特性によって異なる結果をもたらすた
め、作業性能が低下する。
ｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）によりエンジン１の
出力特性が変化する場合、同種のエンジン１であって
も、制御された特性によって異なる結果をもたらすた
め、作業性能が低下する。
【０００９】二番目、高山地帯の作業等のように作業環
境が変化するか、エンジン１の経年変化によりエンジン
１の出力が低下する場合にも前述した一番目と同問題点
を発生することになる。
境が変化するか、エンジン１の経年変化によりエンジン
１の出力が低下する場合にも前述した一番目と同問題点
を発生することになる。
【００１０】即ち、図４に示すように、既存の制御方法
ではエンジン１の回転数のみを基準に制御するので、実
際エンジン１の出力がＴ＝ｆｒｅａｌ（Ｎ）である状態
で、無負荷時のエンジン１の回転数は点Ｂでない点Ｂｒ
ｅａｌに設定され、作業時、馬力制御によりエンジン１
の回転数のみを基準に制御するので、点Ａでない点Ａｒ
ｅａｌに設定される。従って、図４に示すように、エン
ジン１の出力特性変化によるエンジン−ポンプ制御方法
は、エンジン１の出力馬力よりポンプ２，３の吸収馬力
が過多になって過負荷を受ける現象が発生して、装備の
作業性能が低下する結果をもたらす。
ではエンジン１の回転数のみを基準に制御するので、実
際エンジン１の出力がＴ＝ｆｒｅａｌ（Ｎ）である状態
で、無負荷時のエンジン１の回転数は点Ｂでない点Ｂｒ
ｅａｌに設定され、作業時、馬力制御によりエンジン１
の回転数のみを基準に制御するので、点Ａでない点Ａｒ
ｅａｌに設定される。従って、図４に示すように、エン
ジン１の出力特性変化によるエンジン−ポンプ制御方法
は、エンジン１の出力馬力よりポンプ２，３の吸収馬力
が過多になって過負荷を受ける現象が発生して、装備の
作業性能が低下する結果をもたらす。
【００１１】従って、本発明は前述した問題点を解決す
るためのもので、本発明の目的はエンジンの製造公差に
よるエンジンの出力特性の変動と作業環境の変化及び経
年変化によるエンジンの出力低下を克服し、作業性格に
よって該当装備から要求される要求馬力に対してポンプ
の吸収馬力とエンジンの出力馬力を最適にマッチングさ
せることにより、装備の出力特性を最適状態に設定する
油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法を提供する
ことにある。
るためのもので、本発明の目的はエンジンの製造公差に
よるエンジンの出力特性の変動と作業環境の変化及び経
年変化によるエンジンの出力低下を克服し、作業性格に
よって該当装備から要求される要求馬力に対してポンプ
の吸収馬力とエンジンの出力馬力を最適にマッチングさ
せることにより、装備の出力特性を最適状態に設定する
油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述したような目的を達
成するための本発明の特徴は、エンジンと、少なくとも
一つの油圧ポンプと、前記エンジンの回転数を検出し得
るエンジン回転数検出器と、前記ポンプの吐出圧力を検
出し得るポンプ吐出圧力検出器と、ポンプの吸収馬力を
調整し得る馬力調整器と、前記馬力調整器により前記ポ
ンプの馬力を制御するマイクロコンピューターとを備え
る油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法におい
て、前記ポンプ吐出圧力検出器で検出されたポンプ吐出
圧力に基づいてポンプの吸収トルクを演算し、前記マイ
クロコンピューターの内部の設定された基準馬力と前記
ポンプの吸収馬力を用いる所定の制御演算を遂行して前
記馬力調整器に出力する過程を遂行する油圧式建設機械
のエンジン−ポンプ制御方法にある。
成するための本発明の特徴は、エンジンと、少なくとも
一つの油圧ポンプと、前記エンジンの回転数を検出し得
るエンジン回転数検出器と、前記ポンプの吐出圧力を検
出し得るポンプ吐出圧力検出器と、ポンプの吸収馬力を
調整し得る馬力調整器と、前記馬力調整器により前記ポ
ンプの馬力を制御するマイクロコンピューターとを備え
る油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法におい
て、前記ポンプ吐出圧力検出器で検出されたポンプ吐出
圧力に基づいてポンプの吸収トルクを演算し、前記マイ
クロコンピューターの内部の設定された基準馬力と前記
ポンプの吸収馬力を用いる所定の制御演算を遂行して前
記馬力調整器に出力する過程を遂行する油圧式建設機械
のエンジン−ポンプ制御方法にある。
【００１３】本発明において、エンジン回転数検出器か
らのエンジン回転数を用いた所定の制御演算によりマイ
クロコンピューター内部に設定される基準馬力を調整す
ることが好ましい。
らのエンジン回転数を用いた所定の制御演算によりマイ
クロコンピューター内部に設定される基準馬力を調整す
ることが好ましい。
【００１４】又、マイクロコンピューターは、基準トル
ク（Ｔｒｅｆ）と基準エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）を入
力受ける第１段階と、ポンプ吐出圧力検出器からポンプ
吐出圧力（Ｐ１，Ｐ２）を入力受け、エンジン回転数検
出器から現在エンジン回転数（Ｎ）を入力受け、マイク
ロコンピューターから前記馬力調整器に出力される現在
の馬力調整制御電流をチェックする第２段階と、第１段
階で入力された基準エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）と第２
段階で入力された現在エンジン回転数（Ｎ）との誤差演
算（ｅＮ＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）を遂行する第３段階と、第３
段階で演算されたエンジン回転数の誤差（ｅＮ）を用い
た制御関数演算により基準トルク調整制御演算（Ｔｒｅ
ｆ’＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）を遂行する第４段階と、第１段階
で入力された基準トルク（Ｔｒｅｆ）と第４段階で演算
された基準トルク調整信号（Ｔｒｅｆ’）を用いて基準
トルク調整演算（Ｔｒｅｆ＝Ｔｒｅｆ＋Ｔｒｅｆ’）を
遂行する第５段階と、第２段階で入力されたポンプ吐出
圧力信号（Ｐ１，Ｐ２）及び馬力調整制御電流（ｉｐ
ｓ）を用いてポンプ吸収トルク推定演算（Ｔｃａｌ＝ｇ
（Ｐ１，Ｐ２，ｉｐｓ）を遂行する第６段階と、第５段
階で調整された基準トルク（Ｔｒｅｆ）と第６段階で演
算された推定トルク（Ｔｃａｌ）との誤差演算（ｅＴ＝
Ｔｒｅｆ−Ｔｃａｌ）を遂行する第７段階と、第７段階
で演算された誤差演算（ｅＴ）を用いて制御関数演算
（ｉｐｓ＝ｈ（ｅＴ））により馬力調整電流信号を演算
する第８段階と、第８段階で演算された馬力調整電流
（ｉｐｓ）を馬力調整器に出力する第９段階とを遂行す
ることが好ましい。
ク（Ｔｒｅｆ）と基準エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）を入
力受ける第１段階と、ポンプ吐出圧力検出器からポンプ
吐出圧力（Ｐ１，Ｐ２）を入力受け、エンジン回転数検
出器から現在エンジン回転数（Ｎ）を入力受け、マイク
ロコンピューターから前記馬力調整器に出力される現在
の馬力調整制御電流をチェックする第２段階と、第１段
階で入力された基準エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）と第２
段階で入力された現在エンジン回転数（Ｎ）との誤差演
算（ｅＮ＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）を遂行する第３段階と、第３
段階で演算されたエンジン回転数の誤差（ｅＮ）を用い
た制御関数演算により基準トルク調整制御演算（Ｔｒｅ
ｆ’＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）を遂行する第４段階と、第１段階
で入力された基準トルク（Ｔｒｅｆ）と第４段階で演算
された基準トルク調整信号（Ｔｒｅｆ’）を用いて基準
トルク調整演算（Ｔｒｅｆ＝Ｔｒｅｆ＋Ｔｒｅｆ’）を
遂行する第５段階と、第２段階で入力されたポンプ吐出
圧力信号（Ｐ１，Ｐ２）及び馬力調整制御電流（ｉｐ
ｓ）を用いてポンプ吸収トルク推定演算（Ｔｃａｌ＝ｇ
（Ｐ１，Ｐ２，ｉｐｓ）を遂行する第６段階と、第５段
階で調整された基準トルク（Ｔｒｅｆ）と第６段階で演
算された推定トルク（Ｔｃａｌ）との誤差演算（ｅＴ＝
Ｔｒｅｆ−Ｔｃａｌ）を遂行する第７段階と、第７段階
で演算された誤差演算（ｅＴ）を用いて制御関数演算
（ｉｐｓ＝ｈ（ｅＴ））により馬力調整電流信号を演算
する第８段階と、第８段階で演算された馬力調整電流
（ｉｐｓ）を馬力調整器に出力する第９段階とを遂行す
ることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明による油圧式建設機
械のエンジン−ポンプ制御方法の好ましい実施例につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。
械のエンジン−ポンプ制御方法の好ましい実施例につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】図５には本発明による油圧式建設機械のエ
ンジン−ポンプ制御方法を遂行するためのマイクロコン
ピューターの動作流れ図が示されている。図５を説明す
るにあって、前述した図１乃至図４を従来の技術と同様
に参照して説明することを予め明かしておく。
ンジン−ポンプ制御方法を遂行するためのマイクロコン
ピューターの動作流れ図が示されている。図５を説明す
るにあって、前述した図１乃至図４を従来の技術と同様
に参照して説明することを予め明かしておく。
【００１７】先ず、図４に示すように、現在のエンジン
出力特性がＴ＝ｆ（Ｎ）状態であり、エンジン出力特性
が変化してＴ＝ｆｒｅａｌ（Ｎ）の状態にあると仮定
し、二通りの場合を例として比較して説明する。
出力特性がＴ＝ｆ（Ｎ）状態であり、エンジン出力特性
が変化してＴ＝ｆｒｅａｌ（Ｎ）の状態にあると仮定
し、二通りの場合を例として比較して説明する。
【００１８】先ず、マイクロコンピューター１０は作業
環境によって設定される基準トルク（Ｔｒｅｆ）と基準
エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）を入力受ける（Ｓ１）。こ
こで、前述した基準トルク（Ｔｒｅｆ）はエンジン−ポ
ンプシステムの制御により、前述した基準エンジン回転
数（Ｎｒｅｆ）でエンジン１が基準トルク（Ｔｒｅｆ）
を出力し、ポンプ２，３で吸収するトルクが基準トルク
（Ｔｒｅｆ）になって正確にマッチングされるように図
１の馬力調整器８を制御する。
環境によって設定される基準トルク（Ｔｒｅｆ）と基準
エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）を入力受ける（Ｓ１）。こ
こで、前述した基準トルク（Ｔｒｅｆ）はエンジン−ポ
ンプシステムの制御により、前述した基準エンジン回転
数（Ｎｒｅｆ）でエンジン１が基準トルク（Ｔｒｅｆ）
を出力し、ポンプ２，３で吸収するトルクが基準トルク
（Ｔｒｅｆ）になって正確にマッチングされるように図
１の馬力調整器８を制御する。
【００１９】前述した段階（Ｓ１）で基準トルク（Ｔｒ
ｅｆ）と基準エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）が入力される
と、マイクロコンピューター１０は図１に示したポンプ
吐出圧力検出器１１からのポンプ２，３の吐出圧力（Ｐ
１，Ｐ２）とエンジン回転数検出器９からの現在エンジ
ン回転数（Ｎ）及び現在マイクロコンピューター１０か
ら馬力調整器８に出力される馬力調整制御電流（ｉｐ
ｓ）を入力受ける（Ｓ２）。
ｅｆ）と基準エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）が入力される
と、マイクロコンピューター１０は図１に示したポンプ
吐出圧力検出器１１からのポンプ２，３の吐出圧力（Ｐ
１，Ｐ２）とエンジン回転数検出器９からの現在エンジ
ン回転数（Ｎ）及び現在マイクロコンピューター１０か
ら馬力調整器８に出力される馬力調整制御電流（ｉｐ
ｓ）を入力受ける（Ｓ２）。
【００２０】以後、マイクロコンピューター１０は前述
した段階（Ｓ１）と段階（Ｓ２）で入力された基準エン
ジン回転数（Ｎｒｅｆ）と現在エンジン回転数（Ｎ）の
誤差演算（ｅＮ＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）遂行する（Ｓ３）。こ
こで、図４に示すように、現在エンジン１の出力特性が
基準設計値であるＴ＝ｆ（Ｎ）状態である場合、つまり
エンジン−ポンプシステムの制御が遂行されてエンジン
１の出力トルクとポンプ２，３の吸収トルクが基準トル
ク（Ｔｒｅｆ）にマッチングされた場合、この時のエン
ジン回転数はＮｒｅｆとなり、結局エンジン回転数（Ｎ
ｒｅｆ）と現在エンジン回転数（Ｎ）との誤差は０とな
る。
した段階（Ｓ１）と段階（Ｓ２）で入力された基準エン
ジン回転数（Ｎｒｅｆ）と現在エンジン回転数（Ｎ）の
誤差演算（ｅＮ＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）遂行する（Ｓ３）。こ
こで、図４に示すように、現在エンジン１の出力特性が
基準設計値であるＴ＝ｆ（Ｎ）状態である場合、つまり
エンジン−ポンプシステムの制御が遂行されてエンジン
１の出力トルクとポンプ２，３の吸収トルクが基準トル
ク（Ｔｒｅｆ）にマッチングされた場合、この時のエン
ジン回転数はＮｒｅｆとなり、結局エンジン回転数（Ｎ
ｒｅｆ）と現在エンジン回転数（Ｎ）との誤差は０とな
る。
【００２１】又、図４に示すように、エンジン１の製造
公差又は経年変化等の原因により現在エンジン１の出力
特性が変化してＴ＝ｆｒｅａｌ（Ｎ）状態にある場合、
エンジン−ポンプシステムの制御が遂行されてエンジン
１の出力トルクとポンプ２，３の吸収トルクがＴｒｅｆ
にマッチングされた場合、この時のエンジン回転数はＮ
ｒｅｆとなることができなく、結局基準エンジン回転数
（Ｎｒｅｆ）と現在エンジン回転数（Ｎ）の誤差は０で
ない所定大きさの値を有することになる。
公差又は経年変化等の原因により現在エンジン１の出力
特性が変化してＴ＝ｆｒｅａｌ（Ｎ）状態にある場合、
エンジン−ポンプシステムの制御が遂行されてエンジン
１の出力トルクとポンプ２，３の吸収トルクがＴｒｅｆ
にマッチングされた場合、この時のエンジン回転数はＮ
ｒｅｆとなることができなく、結局基準エンジン回転数
（Ｎｒｅｆ）と現在エンジン回転数（Ｎ）の誤差は０で
ない所定大きさの値を有することになる。
【００２２】従って、図４を参照して、エンジン−ポン
プシステムの制御が遂行されてエンジン１の出力トルク
とポンプ２，３の吸収トルクがＴｒｅｆにマッチングさ
れた場合、エンジン回転数によって次のような場合を類
推し得ることになる。
プシステムの制御が遂行されてエンジン１の出力トルク
とポンプ２，３の吸収トルクがＴｒｅｆにマッチングさ
れた場合、エンジン回転数によって次のような場合を類
推し得ることになる。
【００２３】一番目、現在エンジン回転数（Ｎ）が基準
エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）より大きい場合は、基準ト
ルク（Ｔｒｅｆ）が実際のエンジン１の出力より低く設
定されている時に現れる現象で、運転者の運転感覚には
問題がないが作業性能の低下をもたらす。このような場
合は、エンジン１の製造公差により実際エンジン出力特
性が基準エンジン出力特性より高く設定される場合に当
たる。従って、基準トルクを上向調整すべきである。
エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）より大きい場合は、基準ト
ルク（Ｔｒｅｆ）が実際のエンジン１の出力より低く設
定されている時に現れる現象で、運転者の運転感覚には
問題がないが作業性能の低下をもたらす。このような場
合は、エンジン１の製造公差により実際エンジン出力特
性が基準エンジン出力特性より高く設定される場合に当
たる。従って、基準トルクを上向調整すべきである。
【００２４】二番目、現在エンジン回転数（Ｎ）が基準
エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）より低い場合は、基準トル
ク（Ｔｒｅｆ）が実際のエンジン出力より高く設定され
ている時に現れる現象で、運転者はエンジン１に過負荷
がかかっていることを感じ、実際に作業性能の低下をも
たらす。このような場合は作業環境の変化又は経年変化
により実際エンジン出力特性が基準エンジン出力特性よ
り低く設定された場合に当たる。従って、基準トルクを
下向調整すべきである。
エンジン回転数（Ｎｒｅｆ）より低い場合は、基準トル
ク（Ｔｒｅｆ）が実際のエンジン出力より高く設定され
ている時に現れる現象で、運転者はエンジン１に過負荷
がかかっていることを感じ、実際に作業性能の低下をも
たらす。このような場合は作業環境の変化又は経年変化
により実際エンジン出力特性が基準エンジン出力特性よ
り低く設定された場合に当たる。従って、基準トルクを
下向調整すべきである。
【００２５】前述した段階（Ｓ３）で誤差演算を遂行し
た後、マイクロコンピューター１０は段階（Ｓ３）で演
算されたエンジン回転数誤差信号（ｅＮ）を用いた製造
関数演算により基準トルク調整制御演算（Ｔｒｅｆ’＝
ｆ（ｅＮ））を遂行する（Ｓ４）。
た後、マイクロコンピューター１０は段階（Ｓ３）で演
算されたエンジン回転数誤差信号（ｅＮ）を用いた製造
関数演算により基準トルク調整制御演算（Ｔｒｅｆ’＝
ｆ（ｅＮ））を遂行する（Ｓ４）。
【００２６】以後、マイクロコンピューター１０は前述
した段階（Ｓ１）で入力受ける基準トルク（Ｔｒｅｆ）
と前述した段階（Ｓ４）で演算された基準トルク調整信
号（Ｔｒｅｆ）を用いて基準トルク調整演算（Ｔｒｅｆ
＝Ｔｒｅｆ＋Ｔｒｅｆ’）を遂行する（Ｓ５）。
した段階（Ｓ１）で入力受ける基準トルク（Ｔｒｅｆ）
と前述した段階（Ｓ４）で演算された基準トルク調整信
号（Ｔｒｅｆ）を用いて基準トルク調整演算（Ｔｒｅｆ
＝Ｔｒｅｆ＋Ｔｒｅｆ’）を遂行する（Ｓ５）。
【００２７】前述した段階（Ｓ５）で基準トルク調整演
算が完了されると、マイクロコンピューター１０は前述
した段階（Ｓ２）で入力受けたポンプ２，３の吐出圧力
（Ｐ１，Ｐ２）及び馬力調整制御電流（ｉｐｓ）を用い
てポンプ２，３の吸収トルク推定演算（Ｔｃａｌ＝ｇ
（Ｐ１，Ｐ２，ｉｐｓ）を遂行する（Ｓ６）。ここで、
ポンプ２，３の吸収トルクはポンプ２，３の吐出圧力と
ポンプ２，３の吐出体積の関数として表現でき、ポンプ
２，３の吐出体積は、図３に示すように、圧力と馬力調
整電流の関数として表現できるので、前述した関数値を
初期にマイクロコンピューター１０に内装してポンプ
２，３の吸収トルクを推定演算する。
算が完了されると、マイクロコンピューター１０は前述
した段階（Ｓ２）で入力受けたポンプ２，３の吐出圧力
（Ｐ１，Ｐ２）及び馬力調整制御電流（ｉｐｓ）を用い
てポンプ２，３の吸収トルク推定演算（Ｔｃａｌ＝ｇ
（Ｐ１，Ｐ２，ｉｐｓ）を遂行する（Ｓ６）。ここで、
ポンプ２，３の吸収トルクはポンプ２，３の吐出圧力と
ポンプ２，３の吐出体積の関数として表現でき、ポンプ
２，３の吐出体積は、図３に示すように、圧力と馬力調
整電流の関数として表現できるので、前述した関数値を
初期にマイクロコンピューター１０に内装してポンプ
２，３の吸収トルクを推定演算する。
【００２８】前記段階（Ｓ６）を遂行した後、マイクロ
コンピューター１０は前述した段階（Ｓ５）で調整され
た基準トルク（Ｔｒｅｆ）と前述した段階（Ｓ６）で演
算された推定トルク（Ｔｃａｌ）との誤差演算（ｅＴ＝
Ｔｒｅｆ−Ｔｃａｌ）を遂行し（Ｓ７）、この段階（Ｓ
７）で演算された誤差信号（ｅＴ）を用いて制御関数演
算（ｉｐｓ＝ｈ（ｅＴ））を遂行することにより馬力調
整電流信号を求め（Ｓ８）、段階（Ｓ８）で演算された
馬力調整電流信号（ｉｐｓ）を図１に示した馬力調整器
８に出力した後（Ｓ９）、段階（Ｓ２）に帰還して無限
ループを構成する。
コンピューター１０は前述した段階（Ｓ５）で調整され
た基準トルク（Ｔｒｅｆ）と前述した段階（Ｓ６）で演
算された推定トルク（Ｔｃａｌ）との誤差演算（ｅＴ＝
Ｔｒｅｆ−Ｔｃａｌ）を遂行し（Ｓ７）、この段階（Ｓ
７）で演算された誤差信号（ｅＴ）を用いて制御関数演
算（ｉｐｓ＝ｈ（ｅＴ））を遂行することにより馬力調
整電流信号を求め（Ｓ８）、段階（Ｓ８）で演算された
馬力調整電流信号（ｉｐｓ）を図１に示した馬力調整器
８に出力した後（Ｓ９）、段階（Ｓ２）に帰還して無限
ループを構成する。
【００２９】前述した本発明の内容を要約して説明する
と、従来には制御されたエンジン回転数が定格回転数で
ある場合、ポンプ２，３でエンジン１の定格出力トルク
を全く吸収すると仮定し、実際エンジン回転数を定格出
力馬力（トルク）点に当たる定格回転数と同値を有する
ようにするため、馬力調整電流を用いてポンプ２，３を
制御する方式である反面、本発明は、マイクロコンピュ
ーター１０の内部に予め設定されたポンプ２，３の吸収
トルクモデル式を用いて、基準入力としての基準トルク
とポンプ吐出圧力検出装置１１で検出されたポンプ２，
３の吐出圧力信号及び現在出力されている馬力調整制御
電流によるポンプ２，３の吸収トルクの推定演算値によ
る制御演算によりエンジン−ポンプシステムの出力トル
クとポンプ２，３の吸収トルクを直接マッチングさせる
方法を使用し、エンジンの製造公差又は経年変化等によ
るエンジン１の出力特性変動に対して、制御システム内
部での基準エンジン回転数と実際エンジン回転数を用い
た制御演算により基準トルクを制御するようにした。
と、従来には制御されたエンジン回転数が定格回転数で
ある場合、ポンプ２，３でエンジン１の定格出力トルク
を全く吸収すると仮定し、実際エンジン回転数を定格出
力馬力（トルク）点に当たる定格回転数と同値を有する
ようにするため、馬力調整電流を用いてポンプ２，３を
制御する方式である反面、本発明は、マイクロコンピュ
ーター１０の内部に予め設定されたポンプ２，３の吸収
トルクモデル式を用いて、基準入力としての基準トルク
とポンプ吐出圧力検出装置１１で検出されたポンプ２，
３の吐出圧力信号及び現在出力されている馬力調整制御
電流によるポンプ２，３の吸収トルクの推定演算値によ
る制御演算によりエンジン−ポンプシステムの出力トル
クとポンプ２，３の吸収トルクを直接マッチングさせる
方法を使用し、エンジンの製造公差又は経年変化等によ
るエンジン１の出力特性変動に対して、制御システム内
部での基準エンジン回転数と実際エンジン回転数を用い
た制御演算により基準トルクを制御するようにした。
【００３０】
【発明の効果】前述したように、本発明による油圧式建
設機械のエンジン−ポンプ制御方法によると、本発明の
エンジン−ポンプ制御システムが作業環境の変化及び経
年変化によるエンジン出力変化に適応し得るので、エン
ジンの出力馬力とポンプの吸収馬力が常に一様に維持さ
れて、最適の出力特性を得ることができる利点がある。
設機械のエンジン−ポンプ制御方法によると、本発明の
エンジン−ポンプ制御システムが作業環境の変化及び経
年変化によるエンジン出力変化に適応し得るので、エン
ジンの出力馬力とポンプの吸収馬力が常に一様に維持さ
れて、最適の出力特性を得ることができる利点がある。
【００３１】又、エンジンの製造公差によるエンジンの
出力特性変動、作業環境の変化、及び経年変化によるエ
ンジンの出力低下を克服することができ、要求される使
用馬力とエンジンの出力馬力を最適にマッチングし得る
ので、エンジン−ポンプ制御装置を使用する油圧式建設
機械の基本的な性能が向上される利点がある。
出力特性変動、作業環境の変化、及び経年変化によるエ
ンジンの出力低下を克服することができ、要求される使
用馬力とエンジンの出力馬力を最適にマッチングし得る
ので、エンジン−ポンプ制御装置を使用する油圧式建設
機械の基本的な性能が向上される利点がある。
【００３２】
【図１】一般の油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御
方法を遂行するための概略ブロック図である。
方法を遂行するための概略ブロック図である。
【図２】図１による圧力−油量の特性図である。
【図３】図１による馬力調整制御特性図である。
【図４】図１によるエンジン出力特性に対する馬力制御
特性図である。
特性図である。
【図５】本発明による油圧式建設機械のエンジン−ポン
プ制御方法を遂行するためのマイクロコンピューターの
動作流れ図である。
プ制御方法を遂行するためのマイクロコンピューターの
動作流れ図である。
１ エンジン ２，３ 可変容量型油圧ポンプ ４ 油量制御バルブ ５ 油圧シリンダー ６ 油圧モーター ７ ジョイスティック ８ 馬力調整器 ９ エンジン回転数検出器 １０ マイクロコンピューター １１ ポンプ吐出圧力検出器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｆ
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンと、少なくとも一つの油圧ポン
プと、前記エンジンの回転数を検出し得るエンジン回転
数検出器と、前記ポンプの吐出圧力を検出し得るポンプ
吐出圧力検出器と、ポンプの吸収馬力を調整し得る馬力
調整器と、前記馬力調整器により前記ポンプの馬力を制
御するマイクロコンピューターとを備える油圧式建設機
械のエンジン−ポンプ制御方法において、 前記ポンプ吐出圧力検出器で検出されたポンプ吐出圧力
に基づいてポンプの吸収トルクを演算し、前記マイクロ
コンピューターの内部の設定された基準馬力と前記ポン
プの吸収馬力を用いる所定の制御演算を遂行して前記馬
力調整器に出力する過程を遂行する油圧式建設機械のエ
ンジン−ポンプ制御方法。 - 【請求項２】 前記エンジン回転数検出器からのエンジ
ン回転数を用いた所定の制御演算によりマイクロコンピ
ューター内部に設定される基準馬力を調整することを特
徴とする請求項１記載の油圧式建設機械のエンジン−ポ
ンプ制御方法。 - 【請求項３】 前記マイクロコンピュータは、 基準トルク（Ｔｒｅｆ）と基準エンジン回転数（Ｎｒｅ
ｆ）を入力受ける第１段階と、 前記ポンプ吐出圧力検出器からポンプ吐出圧力（Ｐ１，
Ｐ２）を入力受け、前記エンジン回転数検出器から現在
エンジン回転数（Ｎ）を入力受け、前記マイクロコンピ
ューターから前記馬力調整器に出力される現在の馬力調
整制御電流をチェックする第２段階と、 前記第１段階で入力された基準エンジン回転数（Ｎｒｅ
ｆ）と第２段階で入力された現在エンジン回転数（Ｎ）
との誤差演算（ｅＮ＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）を遂行する第３段
階と、 前記第３段階で演算されたエンジン回転数の誤差（ｅ
Ｎ）を用いた制御関数演算により基準トルク調整制御演
算（Ｔｒｅｆ’＝Ｎｒｅｆ−Ｎ）を遂行する第４段階
と、 前記第１段階で入力された基準トルク（Ｔｒｅｆ）と第
４段階で演算された基準トルク調整信号（Ｔｒｅｆ’）
を用いて基準トルク調整演算（Ｔｒｅｆ＝Ｔｒｅｆ＋Ｔ
ｒｅｆ’）を遂行する第５段階と、 前記第２段階で入力されたポンプ吐出圧力信号（Ｐ１，
Ｐ２）及び馬力調整制御電流（ｉｐｓ）を用いてポンプ
吸収トルク推定演算（Ｔｃａｌ＝ｇ（Ｐ１，Ｐ２，ｉｐ
ｓ）を遂行する第６段階と、 前記第５段階で調整された基準トルク（Ｔｒｅｆ）と第
６段階で演算された推定トルク（Ｔｃａｌ）との誤差演
算（ｅＴ＝Ｔｒｅｆ−Ｔｃａｌ）を遂行する第７段階
と、 前記第７段階で演算された誤差演算（ｅＴ）を用いて制
御関数演算（ｉｐｓ＝ｈ（ｅＴ））により馬力調整電流
信号を演算する第８段階と、 前記第８段階で演算された馬力調整電流（ｉｐｓ）を馬
力調整器に出力する第９段階とを遂行することを特徴と
する請求項１記載の油圧建設機械のエンジン−ポンプ制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30397096A JPH10141110A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30397096A JPH10141110A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141110A true JPH10141110A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17927478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30397096A Pending JPH10141110A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 油圧式建設機械のエンジン−ポンプ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10141110A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003138957A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-14 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 建設機械のエンジン制御装置 |
| US6666022B1 (en) | 1999-06-28 | 2003-12-23 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Drive device of working machine |
| JP2005349278A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 自走式破砕機 |
| JP2006250219A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Kato Works Co Ltd | 油圧制御装置 |
| WO2007060948A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | 油圧作業機械のポンプトルク制御装置 |
| CN102297182A (zh) * | 2011-08-10 | 2011-12-28 | 长沙中联重工科技发展股份有限公司 | 液压系统的控制方法和混凝土泵车的控制方法 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP30397096A patent/JPH10141110A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6666022B1 (en) | 1999-06-28 | 2003-12-23 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Drive device of working machine |
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| WO2007060948A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | 油圧作業機械のポンプトルク制御装置 |
| AU2006317096B2 (en) * | 2005-11-25 | 2011-06-09 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Pump torque controller of hydraulic working machine |
| US8056331B2 (en) | 2005-11-25 | 2011-11-15 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Pump torque controller of hydraulic working machine |
| CN102297182A (zh) * | 2011-08-10 | 2011-12-28 | 长沙中联重工科技发展股份有限公司 | 液压系统的控制方法和混凝土泵车的控制方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Effective date: 20050426 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051004 |