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 |
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 |
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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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