KR101656765B1 - Working vehicle and working vehicle control method - Google Patents
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Abstract
선회 펌프 출력 산출부는, 전동 모터의 출력을 유압 펌프에서의 출력으로 환산한 선회 펌프 출력을 산출한다. 저감량 결정부는, 선회 펌프 출력에 기초하여 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력의 저감량을 결정한다. 펌프 출력 결정부는, 제1 제어 모드에서는, 복합 조작의 상태에 따라 결정되는 유압 펌프의 출력으로부터 저감량을 뺀 값을, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력으로서 결정한다. 펌프 출력 결정부는, 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드보다, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력을 증대시킨다.The turning pump output calculating section calculates the turning pump output in which the output of the electric motor is converted into the output of the hydraulic pump. The reduction amount determining section determines the reduction amount of the output of the hydraulic pump in the combined operation based on the output of the swing pump. The pump output determining section determines a value obtained by subtracting the reduction amount from the output of the hydraulic pump determined in accordance with the state of the combined operation in the first control mode as the output of the hydraulic pump in the combined operation. The pump output determining section increases the output of the hydraulic pump in the combined operation in the second control mode rather than the first control mode.
Description
본 발명은, 작업 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a work vehicle and a control method thereof.
작업 차량에는, 선회체와 작업기를 가지는 것이 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1의 작업 차량은, 유압(油壓) 모터에 의해 선회체(旋回體)가 선회되어, 유압 실린더에 의해 붐(boom) 등의 작업기가 구동된다. 이와 같은 작업 차량(이하, 「표준형의 작업 차량」이라고 함)에서는, 유압 모터와 유압 실린더는, 유압 펌프로부터 토출된 작동유에 의해 구동된다. The working vehicle has a turning body and a working machine. For example, in the working vehicle of
한편, 특허 문헌 2와 같이, 유압 모터 대신에 전동 모터를 구비하는 하이브리드형의 작업 차량이 최근 개발되어 있다. 하이브리드형의 작업 차량에서는, 전동 모터에 의해 선회체가 선회되어 유압 실린더에 의해 붐 등의 작업기가 구동된다. 전동 모터는, 예를 들면, 축전 장치에 저장된 전력에 의해 구동된다. 유압 실린더는, 유압 펌프로부터 토출된 작동유에 의해 구동된다. 이와 같은 하이브리드형의 작업 차량에서는, 표준형의 작업 차량과 비교하여, 연비를 향상시킬 수 있다. On the other hand, as in
작업 차량은, 작업기를 사용하여 각종 작업을 행한다. 따라서, 작업성을 향상시키기 위해, 작업기의 동작 속도를 향상시키는 것이 요구된다. 예를 들면, 굴삭한 토사 등의 대상물을 덤프 트럭에 탑재하는 작업에서는, 선회체를 선회시키는 동시에 붐을 상승시키는 조작이 행해진다. 이와 같은 복합 조작 시에는, 작업성의 향상을 위해, 붐의 상승 속도를 향상시키는 것이 요구된다. The working vehicle performs various operations using a working machine. Therefore, in order to improve workability, it is required to improve the operating speed of the working machine. For example, in an operation of mounting an object such as excavated soil on a dump truck, an operation of turning the vehicle and raising the boom is performed. In such combined operation, it is required to improve the rising speed of the boom in order to improve workability.
그러나, 표준형의 작업 차량에서는, 유압 펌프의 출력은, 선회체를 선회시키는 유압 모터와, 작업기를 구동시키는 유압 실린더에 분배된다. 따라서, 유압 펌프의 출력의 일부는, 유압 모터의 구동에 이용되므로, 유압 실린더의 동작 속도를 향상시키는 데는 제한이 있다. However, in the standard type work vehicle, the output of the hydraulic pump is distributed to the hydraulic motor for turning the revolving body and the hydraulic cylinder for driving the working machine. Therefore, since a part of the output of the hydraulic pump is used for driving the hydraulic motor, there is a limitation in improving the operating speed of the hydraulic cylinder.
본 발명의 과제는, 작업 차량에 있어서, 복합 조작 시의 연비를 향상시키는 동시에, 작업기의 동작 속도를 증대시켜 작업성을 향상시키는 것에 있다. An object of the present invention is to improve the fuel economy in the combined operation of the working vehicle and to improve the workability by increasing the operating speed of the working machine.
본 발명의 일 태양(態樣)에 관한 작업 차량은, 차량 본체와, 엔진과, 유압 펌프와, 작업기와, 선회체와, 전동 모터와, 복합 조작 검출부와, 제어 모드 선택부와, 선회 펌프 출력 산출부와, 펌프 출력 결정부를 구비한다. 차량 본체는, 주행체와, 주행체에 대하여 선회 가능하게 지지되는 선회체를 가진다. 엔진은, 차량 본체에 탑재된다. 유압 펌프는, 엔진에 의해 구동된다. 작업기는, 유압 액추에이터를 가진다. 유압 액추에이터는, 유압 펌프로부터 토출(吐出)되는 작동유에 의해 구동된다. 전동 모터는, 선회체를 선회시킨다. A working vehicle relating to an aspect of the present invention includes a vehicle body, an engine, a hydraulic pump, a working machine, a turning body, an electric motor, a combined operation detecting portion, a control mode selecting portion, An output calculation unit, and a pump output determination unit. The vehicle body has a traveling body and a slewing body rotatably supported with respect to the traveling body. The engine is mounted on the vehicle body. The hydraulic pump is driven by the engine. The working machine has a hydraulic actuator. The hydraulic actuator is driven by operating oil discharged (discharged) from the hydraulic pump. The electric motor turns the rotating body.
복합 조작 검출부는, 유압 액추에이터와 전동 모터가 복합되어 조작되는 복합 조작 상태를 검출한다. 제어 모드 선택부는, 제어 모드를, 제1 제어 모드와 제2 제어 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택한다. 선회 펌프 출력 산출부는, 전동 모터의 출력을 유압 펌프에서의 출력으로 환산한 선회 펌프 출력을 산출한다. 저감량 결정부는, 선회 펌프 출력에 기초하여 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력의 저감량을 결정한다. The combined operation detecting unit detects a combined operation state in which the hydraulic actuator and the electric motor are combined and operated. The control mode selection section selects the control mode from a plurality of control modes including a first control mode and a second control mode. The turning pump output calculating section calculates the turning pump output in which the output of the electric motor is converted into the output of the hydraulic pump. The reduction amount determining section determines the reduction amount of the output of the hydraulic pump in the combined operation based on the output of the swing pump.
펌프 출력 결정부는, 제1 제어 모드에서는, 복합 조작의 상태에 따라 결정되는 유압 펌프의 출력으로부터 저감량을 뺀 값을, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력으로서 결정한다. 펌프 출력 결정부는, 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드보다, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력을 증대시킨다. The pump output determining section determines a value obtained by subtracting the reduction amount from the output of the hydraulic pump determined in accordance with the state of the combined operation in the first control mode as the output of the hydraulic pump in the combined operation. The pump output determining section increases the output of the hydraulic pump in the combined operation in the second control mode rather than the first control mode.
본 태양에 관한 작업 차량에서는, 복합 조작 시에 제1 제어 모드에서는, 선회 펌프 출력에 기초하여 결정된 저감량만큼, 저감된 출력으로 유압 액추에이터가 구동된다. 그러므로, 복합 조작 시의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 유압 액추에이터를 구동하는 출력은, 표준형의 작업 차량에 있어서 유압 액추에이터에 분배되는 출력에 상당한다. 그러므로, 표준형의 작업 차량과 비교하여, 유압 액추에이터의 동작 속도의 저하를 억제할 수 있다. In the working vehicle according to this aspect, in the first control mode in the combined operation, the hydraulic actuator is driven by the reduced output determined by the reduction amount determined based on the output of the swing pump. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption in the combined operation. The output for driving the hydraulic actuator corresponds to the output distributed to the hydraulic actuator in the standard type work vehicle. Therefore, it is possible to suppress the lowering of the operating speed of the hydraulic actuator as compared with the standard-type working vehicle.
또한, 복합 조작 시에 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드보다 큰 출력으로 유압 액추에이터가 구동된다. 그러므로, 표준형의 작업 차량과 비교하여, 복합 조작 시의 작업기의 동작 속도를 증대시킬 수 있고, 이로써, 작업성을 향상시킬 수 있다. Further, in the second control mode in the combined operation, the hydraulic actuator is driven with an output larger than that of the first control mode. Therefore, compared with the standard type work vehicle, it is possible to increase the operation speed of the working machine during the combined operation, thereby improving the workability.
펌프 출력 결정부는, 제2 제어 모드에서는, 저감량에 상당하는 만큼, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력을 증대시켜도 된다. 이 경우, 제2 제어 모드에서는, 표준형의 작업 차량에 있어서 유압 모터의 구동에 분배되는 출력만큼, 큰 출력으로 유압 액추에이터를 구동할 수 있다. 이로써, 복합 조작 시의 작업기의 동작 속도를 더 증대시켜, 작업성을 더욱 향상시키는 것이 가능하다. In the second control mode, the pump output determining section may increase the output of the hydraulic pump in the combined operation by the amount corresponding to the reduced amount. In this case, in the second control mode, the hydraulic actuator can be driven with a large output as much as the output distributed to the hydraulic motor in the standard type work vehicle. As a result, the operation speed of the working machine during the combined operation can be further increased, and workability can be further improved.
펌프 출력 결정부는, 제2 제어 모드에서는, 저감량보다 작은 만큼, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력을 증대시켜도 된다. 이 경우, 제1 제어 모드보다 복합 조작 시의 작업기의 동작 속도를 증대시킬 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있다. In the second control mode, the pump output determining unit may increase the output of the hydraulic pump in the combined operation by the amount smaller than the reduced amount. In this case, it is possible to increase the operating speed of the working machine during the combined operation and to improve the fuel consumption, as compared with the first control mode.
작업 차량은, 토출압 검출부와 모터 출력 결정부를 더 구비해도 된다. 토출압 검출부는, 유압 펌프의 토출압을 검출한다. 모터 출력 결정부는, 복합 조작 시에서의 전동 모터의 출력을 결정한다. 모터 출력 결정부는, 제1 제어 모드에서는, 유압 펌프의 토출압에 따라 전동 모터의 출력을 제한해도 된다. 모터 출력 결정부는, 제2 제어 모드에서는, 유압 펌프의 토출압에 따른 전동 모터의 출력의 제한을 행하지 않아도 된다. 이 경우, 제1 제어 모드에서는, 표준형의 작업 차량에 있어서 유압 모터에 분배되는 출력 동등한 출력으로 전동 모터를 구동할 수 있다. 또한, 제2 제어 모드에서는, 표준형의 작업 차량에 있어서 유압 모터에 분배되는 출력보다도 큰 출력으로 전동 모터를 구동할 수 있다. 이로써, 복합 조작 시의 작업성을 더욱 향상시키는 것이 가능하다. The working vehicle may further include a discharge pressure detection unit and a motor output determination unit. The discharge pressure detection unit detects the discharge pressure of the hydraulic pump. The motor output determining section determines the output of the electric motor in the combined operation. In the first control mode, the motor output determining section may limit the output of the electric motor in accordance with the discharge pressure of the hydraulic pump. The motor output determining section does not have to limit the output of the electric motor in accordance with the discharge pressure of the hydraulic pump in the second control mode. In this case, in the first control mode, the electric motor can be driven with the output equivalent to the output distributed to the hydraulic motor in the standard type work vehicle. Further, in the second control mode, the electric motor can be driven with an output larger than the output distributed to the hydraulic motor in the standard type work vehicle. As a result, it is possible to further improve the workability in the combined operation.
작업기는 붐을 가져도 된다. 유압 액추에이터는, 붐을 구동하는 붐 실린더라도 된다. 이 경우, 제1 제어 모드에서는, 선회체의 선회와 붐의 구동이 복합되어 행해지는, 이른바 호이스트(hoist) 선회 시에 있어서, 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 제어 모드에서는, 호이스트 선회 시에 있어서, 작업기의 동작 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있다. The machine may have a boom. The hydraulic actuator may be a boom cylinder for driving the boom. In this case, in the first control mode, the fuel consumption can be improved at the time of so-called hoist swiveling in which the turning of the swivel body and the driving of the boom are performed in combination. Further, in the second control mode, the operation speed of the working machine is increased at the time of the hoist rotation, and the workability can be improved.
본 발명의 다른 태양에 관한 제어 방법은, 작업 차량의 제어 방법이다. 본 태양에 관한 제어 방법은, 제1 내지 제6 스텝을 포함한다. 제1 스텝에서는, 작업기용의 유압 액추에이터와 선회용(旋回用)의 전동 모터가 복합되어 조작되는 복합 조작 상태를 검출한다. 제2 스텝에서는, 제어 모드를, 제1 제어 모드와 제2 제어 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택한다. 제3 스텝에서는, 전동 모터의 출력을 유압 펌프에서의 출력으로 환산한 선회 펌프 출력을 산출한다. A control method according to another aspect of the present invention is a control method of a working vehicle. The control method according to this aspect includes the first to sixth steps. In the first step, the hybrid operating state in which the hydraulic actuator for the working machine and the electric motor for swiveling are combined and operated is detected. In the second step, the control mode is selected from a plurality of control modes including a first control mode and a second control mode. In the third step, the output of the electric motor is converted into the output of the hydraulic pump, and the output of the swing pump is calculated.
제4 스텝에서는, 선회 펌프 출력에 기초하여 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력의 저감량을 결정한다. 제5 스텝에서는, 제1 제어 모드에 있어서, 복합 조작의 상태에 따라 결정되는 유압 펌프의 출력으로부터 저감량을 뺀 값을, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력으로서 결정한다. 제6 스텝에서는, 제2 제어 모드에 있어서, 제1 제어 모드보다, 복합 조작 시에서의 유압 펌프의 출력을 증대시킨다. In the fourth step, the reduction amount of the output of the hydraulic pump in the combined operation is determined based on the output of the swing pump. In the fifth step, a value obtained by subtracting the reduction amount from the output of the hydraulic pump determined in accordance with the state of the combined operation in the first control mode is determined as the output of the hydraulic pump in the combined operation. In the sixth step, the output of the hydraulic pump in the combined operation is increased in the second control mode as compared with the first control mode.
본 태양에 관한 작업 차량의 제어 방법에서는, 복합 조작 시에 제1 제어 모드에서는, 선회 펌프 출력에 기초하여 결정된 저감량만큼, 저감된 출력으로 유압 액추에이터가 구동된다. 그러므로, 복합 조작 시의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 유압 액추에이터를 구동하는 출력은, 표준형의 작업 차량에 있어서 유압 액추에이터에 분배되는 출력에 상당한다. 그러므로, 표준형의 작업 차량과 비교하여, 유압 액추에이터의 동작 속도의 저하를 억제할 수 있다. In the control method of a working vehicle according to this aspect, in the first control mode in the combined operation, the hydraulic actuator is driven by the reduced output determined by the reduction amount determined based on the output of the swing pump. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption in the combined operation. The output for driving the hydraulic actuator corresponds to the output distributed to the hydraulic actuator in the standard type work vehicle. Therefore, it is possible to suppress the lowering of the operating speed of the hydraulic actuator as compared with the standard-type working vehicle.
또한, 복합 조작 시에 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드보다 큰 출력으로 유압 액추에이터가 구동된다. 표준형의 작업 차량과 비교하여, 복합 조작 시의 작업기의 동작 속도를 증대시킬 수 있고, 이로써, 작업성을 향상시킬 수 있다. Further, in the second control mode in the combined operation, the hydraulic actuator is driven with an output larger than that of the first control mode. It is possible to increase the operation speed of the working machine in the combined operation as compared with the standard type work vehicle and thereby to improve the workability.
본 발명에 의하면, 작업 차량에 있어서, 복합 조작 시의 연비를 향상시키는 동시에, 작업기의 동작 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, in the working vehicle, it is possible to improve the fuel consumption in the combined operation and increase the operating speed of the working machine, thereby improving the workability.
도 1은 실시형태에 관한 작업 차량의 사시도이다.
도 2는 작업 차량의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 엔진 출력 토크선(torque line) 및 펌프 흡수 토크선을 나타낸 도면이다.
도 4는 복합 조작 시에서의 제1 제어 모드와 제2 제어 모드와의 유압 펌프의 출력을 나타낸 도면이다.
도 5는 작업 차량의 제어계를 나타낸 블록도이다.
도 6은 복합 조작 시의 유압 펌프의 제어를 나타낸 플로우차트이다.
도 7은 복합 조작 시의 선회 전동 모터의 제어를 나타낸 플로우차트이다.
도 8은 다른 실시형태에 관한 복합 조작 시에서의 제1 제어 모드와 제2 제어 모드와의 유압 펌프의 출력을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view of a working vehicle according to an embodiment.
2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a working vehicle.
3 is a view showing an engine output torque line and a pump absorption torque line.
4 is a diagram showing the output of the hydraulic pump in the first control mode and the second control mode in the combined operation.
5 is a block diagram showing a control system of the working vehicle.
6 is a flowchart showing the control of the hydraulic pump in the combined operation.
7 is a flowchart showing the control of the turning electric motor at the time of combined operation.
8 is a diagram showing the output of the hydraulic pump in the first control mode and the second control mode in the combined operation according to another embodiment.
이하 도면을 참조하여 실시형태에 관한 작업 차량에 대하여 설명한다. 도 1은, 실시형태에 관한 작업 차량(100)의 사시도이다. 본 실시형태에 있어서, 작업 차량(100)은, 유압 셔블(hydraulic excavator)이다. 작업 차량(100)은, 차량 본체(1)와 작업기(4)를 구비하고 있다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a working vehicle according to an embodiment will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of a working
차량 본체(1)는, 주행체(2)와 선회체(3)를 가지고 있다. 주행체(2)는, 한 쌍의 주행 장치(2a, 2b)를 가진다. 각각의 주행 장치(2a, 2b)는, 크롤러 트랙(crawler track)(2d, 2e)을 가지고 있다. 주행 장치(2a, 2b)는, 크롤러 트랙(2d, 2e)을 구동함으로써, 작업 차량(100)을 주행시킨다. The vehicle body (1) has a traveling body (2) and a turning body (3). The traveling
선회체(3)는, 주행체(2) 상에 탑재되어 있다. 선회체(3)는, 주행체(2)에 대하여 선회 가능하게 설치되어 있다. 선회체(3)는, 후술하는 선회 전동 모터(32)(도 2 참조)가 구동되는 것에 의해 선회한다. 선회체(3)에는 운전실(5)이 설치되어 있다. 선회체(3)는, 엔진실(16)을 가지고 있다. 엔진실(16)은, 운전실(5)의 후방에 배치되어 있다. 엔진실(16)은, 후술하는 엔진(21) 및 유압 펌프(25) 등의 기기(機器)를 수납한다. The slewing body (3) is mounted on the traveling body (2). The slewing body (3) is provided so as to be pivotable with respect to the traveling body (2). The turning
작업기(4)는, 선회체(3)에 장착되어 있다. 작업기(4)는, 붐(7), 암(arm)(8), 작업 부속품(attachment)(9), 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 및 부속품 실린더(12)를 가진다. 붐(7)의 기단부(基端部)는, 선회체(3)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 붐(7)의 선단부는, 암(8)의 기단부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 암(8)의 선단부는, 작업 부속품(9)에 회전 가능하게 연결되어 있다. The working machine (4) is mounted on the revolving body (3). The work machine 4 has a
붐 실린더(10), 암 실린더(11), 및 부속품 실린더(12)는, 후술하는 유압 펌프(25)로부터 토출된 작동유에 의해 구동되는 유압 액추에이터이다. 붐 실린더(10)는 붐(7)을 동작시킨다. 암 실린더(11)는 암(8)을 동작시킨다. 부속품 실린더(12)는, 작업 부속품(9)을 동작시킨다. 이들 실린더(10, 11, 12)가 구동되는 것에 의해 작업기(4)가 구동된다. 그리고, 본 실시형태에서는 작업 부속품(9)은 버킷(bucket)이지만, 크러셔(crusher) 또는 브레이커 등의 다른 부속품이라도 된다. The
도 2는, 작업 차량(100)의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다. 엔진(21)은, 예를 들면, 디젤 엔진이다. 엔진(21)의 출력 마력(馬力)은, 엔진(21)의 실린더 내로 분사하는 연료량을 조정함으로써 제어된다. 이 조정은 엔진(21)의 연료 분사 펌프(22)에 부설한 전자 거버너(governor)(23)가 컨트롤러(40)로부터의 지령 신호에 의해 제어됨으로써 행해진다. 거버너(23)로서는, 일반적으로 올 스피드(all speed) 제어 방식의 거버너가 사용되고, 엔진 회전 속도가, 후술하는 목표 회전 속도로 되도록, 부하에 따라 엔진 회전 속도와 연료 분사량을 조정한다. 즉, 거버너(23)는 목표 회전수와 실제의 엔진 회전수와의 편차가 없어지도록 연료 분사량을 증감한다. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the working
엔진(21)의 실제 회전 속도는 엔진 회전 속도 센서(24)에 의해 검출된다. 엔진 회전 속도 센서(24)에 의해 검출된 엔진 회전 속도는, 검출 신호로서 후술하는 컨트롤러(40)에 입력된다. The actual rotational speed of the
엔진(21)의 출력축에는, 유압 펌프(25)의 구동축이 연결되어 있다. 유압 펌프(25)는, 엔진(21)의 출력축이 회전함으로써 구동된다. 유압 펌프(25)는 가변(可變) 용량형의 유압 펌프이다. 경사판(26)의 경전각(傾轉角)이 변화함으로써, 유압 펌프(25)의 용량이 변화한다. The output shaft of the
펌프 제어 밸브(27)는, 컨트롤러(40)로부터 입력되는 지령 신호에 의해 동작하고, 서보 피스톤을 통하여 유압 펌프(25)를 제어한다. 펌프 제어 밸브(27)는, 유압 펌프(25)의 토출압과 유압 펌프(25)의 용량의 곱이, 컨트롤러(40)로부터 펌프 제어 밸브(27)에 입력되는 지령 신호의 지령값(지령 전류값)에 대응하는 펌프 흡수 토크를 초과하지 않도록, 경사판(26)의 경전각을 제어한다. 즉, 펌프 제어 밸브(27)는, 입력되는 지령 전류값에 따라 유압 펌프(25)의 출력 토크를 제어한다. The
유압 펌프(25)로부터 토출된 작동유는, 작업기 제어 밸브(28)를 통하여, 유압 액추에이터(10∼12)에 공급된다. 구체적으로는, 작동유는, 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 부속품 실린더(12)에 공급된다. 이로써, 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 부속품 실린더(12)가 각각 구동되고, 붐(7), 암(8), 작업 부속품(9)이 작동한다. The hydraulic fluid discharged from the
유압 펌프(25)의 토출압은, 토출압 검출부(39)에 의해 검출된다. 토출압 검출부(39)에 의해 검출된 유압 펌프(25)의 토출압은, 검출 신호로서 컨트롤러(40)에 입력된다. The discharge pressure of the
작업기 제어 밸브(28)는, 각각의 유압 액추에이터(10∼12)에 대응하는 복수의 제어 밸브를 가지는 유량(流量) 방향 제어 밸브이다. 작업기 제어 밸브(28)는, 유압 액추에이터(10∼12)에 공급되는 작동유의 유량을 제어한다. The working
엔진(21)의 출력축에는, 발전 전동 모터(29)의 구동축이 연결되어 있다. 발전 전동 모터(29)는, 발전 작용과 전동 작용을 행한다. 발전 전동 모터(29)는, 인버터(33)를 통하여, 선회 전동 모터(32)와 축전 장치로서의 커패시터(34)에 접속되어 있다. 발전 전동 모터(29)가 발전 작용을 행함으로써 커패시터(34)에 전력이 축적된다. 커패시터(34)는, 선회 전동 모터(32)에 전력을 공급한다. 발전 전동 모터(29)가 전동 작용을 행할 때는, 커패시터(34)는 발전 전동 모터(29)에 전력을 공급한다. 선회 전동 모터(32)는, 커패시터(34)로부터 전력이 공급되는 것에 의해 구동되고, 전술한 선회체(3)를 선회시킨다. 그리고, 커패시터에 한정되지 않고 배터리 등의 다른 축전 장치가 사용되어도 된다. The drive shaft of the generator
발전 전동 모터(29)의 토크는, 컨트롤러(40)에 의해 제어된다. 발전 전동 모터(29)가 발전 작용을 행하도록 제어될 때는, 엔진(21)에 의해 발생한 출력 토크의 일부가, 발전 전동 모터(29)의 구동축에 전달되어 엔진(21)의 토크를 흡수하여 발전이 행해진다. The torque of the power generation
발전 전동 모터(29)에 의해 발생한 교류 전력은 인버터(33)에 의해 직류 전력으로 변환되어 커패시터(34)에 공급된다. 발전 전동 모터(29)가 전동 작용을 행하도록 제어될 때는, 커패시터(34)에 축적된 직류 전력이, 인버터(33)와 교류 전력으로 변환되어 발전 전동 모터(29)에 공급된다. 이로써, 발전 전동 모터(29)의 구동축이 회전 구동되고, 발전 전동 모터(29)에 의해 토크가 발생한다. 이 토크는, 발전 전동 모터(29)의 구동축으로부터 엔진(21)의 출력축에 전달되어, 엔진(21)의 출력 토크에 가산된다. 발전 전동 모터(29)의 발전량(흡수 토크량), 전동량(어시스트량 발생 토크량)은, 컨트롤러(40)로부터의 지령 신호에 따라 제어된다. The AC power generated by the generator
인버터(33)는, 발전 전동 모터(29)가 발전 작용한 경우에는 발전한 전력을, 또는 커패시터(34)에 축적된 전력을, 선회 전동 모터(32)에 적합한 원하는 전압, 주파수, 상수(相數; number of phases)의 전력으로 변환하여 선회 전동 모터(32)에 공급한다. 그리고, 선회체(3)의 선회 동작이, 감속 또는 제동되었을 경우에는, 선회체(3)의 운동 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 이 전기 에너지는, 회생 전력으로서, 커패시터(34)에 축전되거나, 발전 전동 모터(29)의 전동 작용을 위한 전력으로서 공급된다. The
운전실(5)에는, 조작 장치(51∼53), 및 표시 입력 장치(43)가 설치되어 있다. 조작 장치(51∼53)는, 제1 조작 장치(51), 제2 조작 장치(52), 및 목표 회전 속도 설정 장치(53)를 가진다. In the
제1 조작 장치(51)는, 선회체(3)를 작동시키기 위해 오퍼레이터에 의해 조작된다. 제1 조작 장치(51)는, 예를 들면, 레버 등의 조작 부재를 가지고 있다. 제1 조작 장치(51)의 조작 방향 및 조작량을 나타내는 조작 신호는, 컨트롤러(40)에 입력된다. 즉, 제1 조작 장치(51)의 중립 위치에 대한 조작 방향 및 조작량에 따라, 우측 선회 조작량, 또는 좌측 선회 조작량을 나타내는 선회 조작 신호가 컨트롤러(40)에 입력된다. The
컨트롤러(40)는, 제1 조작 장치(51)의 조작량에 따라, 커패시터(34)로부터 선회 전동 모터(32)에 공급하는 전력을 제어한다. 이로써, 선회체(3)는, 제1 조작 장치(51)의 조작량에 따른 속도로 선회한다. 또한, 선회체(3)는, 제1 조작 장치(51)의 조작 방향을 따른 방향으로 선회한다. The
제1 조작 장치(51)는, 조작 방향을 따라 암(8)의 조작 장치로서 겸용되어도 된다. 예를 들면, 제1 조작 장치(51)의 좌우 방향의 조작과 전후 방향의 조작이, 암(8)의 조작과 선회체(3)의 조작에 할당되어도 된다. 이 경우, 전술한 작업기 제어 밸브(28)는, 제1 조작 장치(51)의 조작량에 따라 암 실린더(11)를 제어하는 제어 밸브의 개구 면적을 변경한다. 이로써, 제1 조작 장치(51)의 조작량에 따른 속도로 암(8)이 작동한다. 제1 조작 장치(51)의 조작 방향을 따라 암 실린더(11)가 신축된다. The
제2 조작 장치(52)는, 붐(7)을 작동시키기 위해 오퍼레이터에 의해 조작된다. 제2 조작 장치(52)는, 예를 들면, 레버 등의 조작 부재를 가지고 있다. 제2 조작 장치(52)의 조작 방향 및 조작량을 나타내는 조작 신호는, 컨트롤러(40)에 입력된다. 즉, 제2 조작 장치(52)의 중립 위치에 대한 조작 방향 및 조작량에 따라, 붐 상승 조작량, 또는 붐 하강 조작량을 나타내는 붐 조작 신호가 컨트롤러(40)에 입력된다. The
작업기 제어 밸브(28)는, 제2 조작 장치(52)의 조작량에 따라 붐 실린더(10)를 제어하는 제어 밸브의 개구 면적을 변경한다. 이로써, 제2 조작 장치(52)의 조작량에 따른 속도로 붐(7)이 작동한다. 또한, 제2 조작 장치(52)의 조작 방향을 따라, 붐 실린더(10)가 신축된다. The working
제2 조작 장치(52)는, 조작 방향을 따라 작업 부속품(9)의 조작 장치로서 겸용되어도 된다. 예를 들면, 제2 조작 장치(52)의 좌우 방향의 조작과 전후 방향의 조작이, 붐(7)의 조작과 작업 부속품(9)의 조작에 할당되어도 된다. 이 경우, 작업기 제어 밸브(28)는, 제2 조작 장치(52)의 조작량에 따라 부속품 실린더(12)를 제어하는 제어 밸브의 개구 면적을 변경한다. 이로써, 제2 조작 장치(52)의 조작량에 따른 속도로 작업 부속품(9)이 작동한다. 또한, 제2 조작 장치(52)의 조작 방향을 따라, 부속품 실린더(12)가 신축된다. The
목표 회전 속도 설정 장치(53)는, 엔진(21)의 목표 회전 속도를 설정하기 위한 장치이다. 목표 회전 속도 설정 장치(53)는, 예를 들면, 다이얼 등의 조작 부재를 가지고 있다. 오퍼레이터는, 목표 회전 속도 설정 장치(53)를 조작함으로써, 엔진(21)의 목표 회전 속도를 수동으로 설정할 수 있다. 목표 회전 속도 설정 장치(53)의 조작 내용은 조작 신호로서 컨트롤러(40)에 입력된다. The target rotational
표시 입력 장치(43)는, 엔진 회전 속도 등, 작업 차량(100)의 정보를 표시하는 표시 장치로서 기능한다. 또한, 표시 입력 장치(43)는, 터치 패널식의 모니터를 가지고 있고, 오퍼레이터에 의해 조작되는 입력 장치로서도 기능한다. The
컨트롤러(40)는, RAM, ROM 등의 기억부(42), 및 CPU 등의 연산부(41)를 가지는 컴퓨터에 의해 실현된다. 컨트롤러(40)는, 엔진(21) 및 유압 펌프(25)를 제어하도록 프로그램되어 있다. 그리고, 컨트롤러(40)는 복수의 컴퓨터에 의해 실현되어도 된다. The
컨트롤러(40)는, 도 3의 P1 또는 E1으로 나타낸 바와 같은 엔진 출력 토크선에 기초하여 엔진(21)의 제어를 행한다. 엔진 출력 토크선은, 엔진(21)이 회전 속도에 따라 출력할 수 있는 토크 상한값을 나타낸다. 즉, 엔진 출력 토크선은, 엔진 회전 속도와 엔진(21)의 출력 토크의 최대값과의 관계를 규정한다. 거버너(23)는, 엔진(21)의 출력 토크가 엔진 출력 토크선을 넘지 않도록 엔진(21)의 출력을 제어한다. 엔진 출력 토크선은, 컨트롤러(40)의 기억부(42)에 기억되어 있다. The
컨트롤러(40)는, 엔진 회전 속도가, 설정된 목표 회전 속도로 되도록, 지령 신호를 거버너(23)에 보낸다. 도 3의 FH는, 목표 회전 속도가 최대 목표 회전 속도 NH일 때의 최고속 레귤레이션 라인(regulation line)을 나타내고 있다. 도 3의 F1은, 목표 회전 속도가 NH보다 작은 N1일 때의 레귤레이션 라인을 나타내고 있다. 이와 같이, 컨트롤러(40)는, 설정된 목표 회전 속도에 따라 엔진 출력 토크선을 변경한다. The
컨트롤러(40)는, 엔진(21)의 목표 회전 속도에 따른 유압 펌프(25)의 목표 흡수 토크를 산출한다. 이 목표 흡수 토크는, 엔진(21)의 출력 마력과 유압 펌프(25)의 흡수 마력이 균형잡히도록 설정된다. 컨트롤러(40)는, 도 3의 Lp로 나타낸 바와 같은 펌프 흡수 토크선에 기초하여 목표 흡수 토크를 산출한다. 펌프 흡수 토크선은, 엔진 회전 속도와 유압 펌프(25)의 흡수 토크와의 관계를 규정하는 것이며, 컨트롤러(40)의 기억부(42)에 기억되어 있다. The
또한, 컨트롤러(40)는, 설정된 작업 모드에 따라 엔진 출력 토크선을 선택한다. 작업 모드는, 표시 입력 장치(43)에 의해 설정된다. 작업 모드로는, P 모드와 E 모드가 있다. Further, the
P 모드는, 엔진(21)의 출력 토크가 크고, 작업성이 우수한 작업 모드이다. P 모드에서는, 도 3에 나타낸 제1 엔진 출력 토크선 P1이 선택된다. 제1 엔진 출력 토크선 P1은, 예를 들면, 엔진(21)의 정격 또는 최대의 파워 출력에 상당한다. The P mode is a work mode in which the output torque of the
E 모드는, 엔진(21)의 출력 토크가 P 모드보다 작고, 연비가 우수한 작업 모드이다. E 모드에서는, 도 3에 나타낸 제2 엔진 출력 토크선 E1이 선택된다. 제2 엔진 출력 토크선 E1에서는, 제1 엔진 출력 토크선 P1보다 엔진(21)의 출력 토크가 작아진다. The E mode is a working mode in which the output torque of the
본 실시형태에 관한 작업 차량(100)에서는, 오퍼레이터는, 전술한 P 모드에 대하여 복수의 제어 모드를 선택할 수 있다. 복수의 제어 모드는, 제1 제어 모드와 제2 제어 모드를 가진다. 제2 제어 모드에서는, 컨트롤러(40)는, 제1 엔진 출력 토크선 P1에 의해 엔진(21)을 제어한다. 제1 제어 모드에서는, 후술하는 바와 같이 유압 펌프(25)의 출력이 저감되고, 그에 맞추어, 엔진의 출력 토크가 저감된다. 즉, 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드보다 유압 펌프(25)의 출력이 증대된다. In the working
도 4는, 복합 조작 시에서의 제1 제어 모드와 제2 제어 모드와의 유압 펌프(25)의 출력을 나타내는 도면이다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 복합 조작이란, 붐 인상과 선회와의 복합 조작을 의미하고 있고, 다른 유압 액추에이터의 조작은 행해지고 있지 않은 것으로 한다. 4 is a diagram showing the output of the
도 4에 있어서 Tmax는, 전술한 펌프 흡수 토크에 의해 결정되는 유압 펌프(25)의 최대 출력이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 출력은, 최대 출력 Tmax보다 작은 값 T1으로 저감된다. 그 저감량 dT는, 선회 전동 모터(32)의 출력을 유압 펌프(25)에서의 출력으로 환산한 선회 펌프 출력에 기초하여 결정된다. 제1 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 출력 T1에 의해 붐 실린더(10)가 구동된다. In Fig. 4, Tmax is the maximum output of the
제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드와 같은 유압 펌프(25)의 출력의 저감은 행해지지 않고, 최대 출력 Tmax가 유압 펌프(25)의 출력으로 된다. 즉, 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드보다, 저감량 dT에 상당하는 만큼, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력이 증대된다. 제2 제어 모드에서는, 최대 출력 Tmax에 의해 붐 실린더(10)가 구동된다. 상세하게는, 제2 제어 모드에서는, 제1 조작 장치(51)와 제2 조작 장치(52)와의 조작량에 따라, 유압 펌프(25)의 출력이 결정된다. 최대 출력 Tmax는, 제1 조작 장치(51)와 제2 조작 장치(52)와의 조작량에 따라 결정되는 유압 펌프(25)의 출력의 최대값이다. In the second control mode, the output of the
그리고, 선회 전동 모터(32)가 조작되어 있지 않고 또한 붐 실린더(10)만이 조작되고 있는 단독 조작 시에는, 최대 출력 Tmax가 유압 펌프(25)의 출력의 최대값으로 된다. 이하, 복합 조작 시에서의 제1 제어 모드와 제2 제어 모드와의 처리에 대하여 상세하게 설명한다. The maximum output Tmax is the maximum value of the output of the
도 5는, 작업 차량(100)의 제어계를 나타낸 블록도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(40)의 연산부(41)는, 복합 조작 검출부(44)와, 제어 모드 선택부(45)와, 선회 펌프 출력 산출부(46)와, 저감량 결정부(47)와, 펌프 출력 결정부(48)와, 모터 출력 결정부(49)를 가진다. 5 is a block diagram showing a control system of the working
도 6은, 복합 조작 시의 유압 펌프(25)의 제어를 나타낸 플로우차트이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 스텝 S1에서는, 복합 조작 검출부(44)가, 붐 실린더(10)와 선회 전동 모터(32)가 복합되어 조작되고 있는지의 여부를 검출한다. 상세하게는, 복합 조작 검출부(44)는, 붐 상승 조작과 선회 조작이 복합해 행해지고 있는지의 여부를 검출한다. 복합 조작 검출부(44)는, 제1 조작 장치(51)와 제2 조작 장치(52)로부터의 검출 신호에 의해, 복합 조작의 유무를 판정한다. 붐 상승 조작과 선회 조작이 복합되어 행해지고 있을 때는, 스텝 S2로 진행한다. Fig. 6 is a flowchart showing the control of the
스텝 S2에서는, 제1 제어 모드가 선택되어 있는지의 여부가 판정된다. 오퍼레이터는, 표시 입력 장치(43)를 조작함으로써, 제1 제어 모드와 제2 제어 모드 중 어느 하나를 설정할 수 있다. 제어 모드 선택부(45)는, 표시 입력 장치(43)로부터, 선택된 제어 모드를 나타내는 선택 신호를 수신하고, 상기 선택된 제어 모드를 복합 조작 시의 제어 모드로서 설정한다. 스텝 S2에 있어서 제1 제어 모드가 선택되어 있을 때는, 스텝 S3으로 진행한다. 스텝 S2에 있어서 제1 제어 모드가 선택되어 있지 않을 때, 즉 제2 제어 모드가 선택되어 있을 때는, 스텝 S6로 진행한다. In step S2, it is determined whether or not the first control mode is selected. The operator can set either the first control mode or the second control mode by operating the
스텝 S3에서는, 전술한 저감량 dT가 산출된다. 저감량 dT는 이하의 수식 1로 표현된다. In step S3, the above-described reduction amount dT is calculated. The reduced amount dT is represented by the following equation (1).
[수식 1][Equation 1]
α는, 소정의 게인이다. 제1 제어 모드에서는, α은 1, 또는 1 근방의 값이 설정된다. Ls는, 선회 펌프 출력이다. 선회 펌프 출력 산출부(46)는, 선회 전동 모터(32)의 출력 토크에 선회 전동 모터(32)의 회전 속도를 곱하여 선회 전동 모터(32)의 출력을 산출하고, 그것을 유압 펌프(25)에서의 출력으로 환산함으로써, 선회 펌프 출력 Ls를 산출한다. 선회 펌프 출력 Ls는 이하의 수식 2로 표현된다. alpha is a predetermined gain. In the first control mode, a value of 1, or a value near 1, is set. Ls is the orbiting pump output. The turning pump
[수식 2][Equation 2]
Nm은, 선회 전동 모터(32)의 회전 속도이다. 선회 전동 모터(32)의 회전 속도 Nm은, 모터 회전 속도 검출부(54)에 의해 검출된다. Tm은, 선회 전동 모터(32)의 출력 토크이다. 선회 전동 모터(32)의 출력 토크 Tm은, 모터 토크 검출부(55)에 의해 검출된다. ρ는, 유압 손실을 가미(加味; consider)한 효율이며, 소정값이 설정된다. Nm is the rotational speed of the swivel
저감량 결정부(47)는, 상기한 선회 펌프 출력 Ls 및 수식 1로부터, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력의 저감량 dT를 산출한다. The amount-of-
다음에, 스텝 S4에서는, 펌프 출력 결정부(48)가, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력 Tp를 산출한다. 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력 Tp는, 이하의 수식 3에 의해 산출된다. Next, in step S4, the pump
[수식 3][Equation 3]
즉, 펌프 출력 결정부(48)는, 제1 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 최대 출력 Tmax로부터 저감량 dT를 뺀 값을, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력 Tp로서 결정한다. 그리고, 스텝 S5에 있어서, 컨트롤러(40)는, 펌프 제어 밸브(27)에, 유압 펌프(25)의 출력 Tp에 대응하는 지령 신호를 출력한다. 전술한 바와 같이, 제1 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 출력 Tp는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 최대 출력 Tmax 보다 작은 값 T1으로 된다. That is, in the first control mode, the pump
스텝 S2에 있어서, 제2 제어 모드가 선택되어 있을 때는, 스텝 S6으로 진행한다. 스텝 S6에서는, 저감량 dT가 0으로 설정된다. 상세하게는, 제2 제어 모드에서는, 전술한 게인α이 0으로 설정됨으로써, 저감량 dT가 0로 된다. In step S2, when the second control mode is selected, the process proceeds to step S6. In step S6, the reduction amount dT is set to zero. Specifically, in the second control mode, the above-described gain? Is set to zero, so that the reduction amount dT becomes zero.
그리고, 스텝 S4에 있어서, 상기한 수식 3으로부터, 제2 제어 모드에서는, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력 Tp는, 최대 출력 Tmax로 된다. 즉, 펌프 출력 결정부(48)는, 제2 제어 모드에서는, 저감량 dT에 상당하는 만큼, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력을 증대시킨다. Then, in the step S4, the output Tp of the
그리고, 스텝 S5에 있어서, 컨트롤러(40)는, 펌프 제어 밸브(27)에 유압 펌프(25)의 출력 Tp에 대응하는 지령 신호를 출력한다. 전술한 바와 같이, 제2 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 출력 Tp는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 최대 출력 Tmax로 된다. Then, in step S5, the
다음에, 제1 제어 모드와 제2 제어 모드에서의 선회 전동 모터(32)의 제어에 대하여 설명한다. 도 7은, 복합 조작 시의 선회 전동 모터(32)의 제어를 나타내는 플로우차트이다. 도 7에 있어서, 스텝 S11 및 S12는, 각각 전술한 스텝 S1 및 S2와 같기 때문에, 설명을 생략한다. Next, control of the swing
스텝 S12에 있어서, 제1 제어 모드가 선택되어 있을 때는, 스텝 S13 내지 S15에 있어서, 선회 전동 모터(32)의 출력의 제한이 행해진다. 상세하게는, 스텝 S13에 있어서, 유압 펌프(25)의 토출압이 검출된다. 유압 펌프(25)의 토출압은, 토출압 검출부(39)에 의해 검출된다. When the first control mode is selected in step S12, the output of the swing
스텝 S14에 있어서, 모터 출력의 상한 Tm1이 산출된다. 여기서는, 모터 출력 결정부(49)가, 유압 펌프(25)의 토출압에 따라 모터 출력의 상한 Tm1을 결정한다. 예를 들면, 모터 출력 결정부(49)는, 유압 펌프(25)의 토출압이 작을수록, 모터 출력의 상한 Tm1을 작게 한다. In step S14, the upper limit Tm1 of the motor output is calculated. Here, the motor
다음에, 스텝 S15에 있어서, 모터 출력 지령값이 결정된다. 여기서는, 모터 출력 결정부(49)가, 제1 조작 장치(51)의 조작량에 의해 결정되는 모터 출력 Tm2와, 전술한 모터 출력의 상한 Tm1 중 작은 쪽을, 모터 출력 지령값으로서 결정한다. 즉, 모터 출력 결정부(49)는, 제1 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 토출압에 따라 선회 전동 모터(32)의 출력을 모터 출력의 상한 Tm1 이하로 제한한다. Next, in step S15, the motor output command value is determined. Here, the motor
그리고, 스텝 S16에 있어서, 컨트롤러(40)는, 인버터(33)에 모터 출력 지령값에 대응하는 지령 신호를 출력한다. 표준형의 작업 차량에서는, 유압 모터에 의한 선회를 위해 분배되는 유압 펌프(25)의 출력은, 유압 펌프(25)의 토출압에 따라 결정된다. 그러므로, 상기한 바와 같이 제1 제어 모드에서의 모터 출력의 상한 Tm1이 결정됨으로써, 도 4에 있어서 파선(破線)으로 나타낸 바와 같이, 표준형의 작업 차량에서의 선회용의 유압 펌프(25)의 출력과 동등한 선회 전동 모터(32)의 출력을 얻을 수 있다. In step S16, the
스텝 S12에 있어서, 제2 제어 모드가 선택되어 있을 때는, 스텝 S13로부터 S15와 같은 선회 전동 모터(32)의 출력의 제한은 행해지지 않는다. 따라서, 스텝 17에 있어서, 모터 출력 결정부(49)는, 제1 조작 장치(51)의 조작량에 따라 결정되는 모터 출력 Tm2를, 모터 출력 지령값으로서 결정한다. In step S12, when the second control mode is selected, the output of the swing
그리고, 스텝 S16에 있어서, 컨트롤러(40)는, 인버터(33)에 모터 출력 지령값에 대응하는 지령 신호를 출력한다. 이로써, 도 4에 있어서 파선으로 나타낸 바와 같이, 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드에서의 선회 전동 모터(32)의 출력 이상의 선회 전동 모터(32)의 출력을 얻을 수 있다. In step S16, the
그리고, 모터 출력 결정부(49)는, 제2 제어 모드에서는, 유압 펌프(25)의 토출압에 따른 선회 전동 모터(32)의 출력의 제한을 행하지 않지만, 커패시터(34)의 전력 잔량 등에 따라 선회 전동 모터(32)의 출력의 제한을 행하는 것을 제외한 것은 아니다. The motor
이상 설명한 본 실시형태에 관한 작업 차량(100)에서는, 복합 조작 시에 제1 제어 모드에서는, 선회 펌프 출력에 기초하여 결정된 저감량만큼, 저감된 출력으로 붐 실린더(10)가 구동된다. 그러므로, 복합 조작 시의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 저감된 출력은, 표준형의 작업 차량에 있어서 붐 실린더의 구동에 분배되는 출력에 상당한다. 그러므로, 표준형의 작업 차량과 비교하여, 붐 실린더(10)의 동작 속도의 저하를 억제할 수 있다. In the working
또한, 복합 조작 시에 제2 제어 모드에서는, 제1 제어 모드와 같은 출력의 저감은 행해지지 않고, 최대 출력 Tmax로 붐 실린더(10)가 구동된다. 그러므로, 복합 조작 시의 붐 실린더(10)의 동작 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있다. In the second control mode during the combined operation, the same output as the first control mode is not reduced, and the
이상, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다. Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.
펌프 출력 결정부(48)는, 제2 제어 모드에서는, 저감량 dT보다 작은 만큼, 복합 조작 시에서의 유압 펌프(25)의 출력을 증대시켜도 된다. 즉, 제2 제어 모드에 있어서 수식 1의 게인α이 0보다 크고 1보다 작은 값으로 설정되어도 된다. 이 경우, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 제어 모드에 있어서 붐 실린더(10)의 구동에 사용되는 유압 펌프(25)의 출력 Tp는, T1과 Tmax와의 사이의 값으로 된다. The pump
제어 모드는 제1 제어 모드와 제2 제어 모드와의 2개에 한정되지 않고, 3개 이상이라도 된다. 예를 들면, 제3 제어 모드에서는, 저감량 dT가 제1 제어 모드와 제2 제어 모드와의 사이의 값으로 되어도 된다. The control mode is not limited to two of the first control mode and the second control mode, but may be three or more. For example, in the third control mode, the reduction amount dT may be a value between the first control mode and the second control mode.
상기한 실시형태에서는, 붐 인상과 선회와의 복합 조작에 대하여 본 발명이 적용되고 있지만, 붐 상승 이외의 작업기(4)의 조작과 선회와의 복합 조작에 대하여 본 발명이 적용되어도 된다. In the above-described embodiment, the present invention is applied to the combined operation of the boom raising and the turning, but the present invention may be applied to the combined operation of the operation of the working machine 4 other than the boom raising and the turning.
본 발명에 의하면, 작업 차량에 있어서, 복합 조작 시의 연비를 향상시키는 동시에, 작업기의 동작 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, in the working vehicle, it is possible to improve the fuel consumption in the combined operation and increase the operating speed of the working machine, thereby improving the workability.
Claims (6)
상기 차량 본체에 탑재되는 엔진;
상기 엔진에 의해 구동되는 유압(油壓) 펌프;
상기 유압 펌프로부터 토출(吐出)되는 작동유에 의해 구동되는 유압 액추에이터를 구비하는 작업기;
상기 선회체를 선회시키는 전동 모터;
상기 유압 액추에이터와 상기 전동 모터가 복합되어 조작되는 복합 조작 상태를 검출하는 복합 조작 검출부;
제1 제어 모드와 제2 제어 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 제어 모드를 선택하는 제어 모드 선택부;
상기 전동 모터의 출력을 상기 유압 펌프에서의 출력으로 환산한 선회 펌프 출력을 산출하는 선회 펌프 출력 산출부;
상기 선회 펌프 출력에 기초하여 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력의 저감량을 결정하는 저감량 결정부; 및
상기 제1 제어 모드에서는, 상기 복합 조작의 상태에 따라 결정되는 상기 유압 펌프의 최대 출력으로부터 상기 저감량을 뺀 값을, 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력으로서 결정하고, 상기 제2 제어 모드에서는, 상기 제1 제어 모드보다, 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력을 증대시키는, 펌프 출력 결정부;
를 포함하는 작업 차량. 1. A vehicle body comprising: a traveling body; and a swivel body supported so as to be capable of turning on the traveling body;
An engine mounted on the vehicle body;
A hydraulic pump driven by the engine;
A working machine having a hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged (discharged) from the hydraulic pump;
An electric motor for turning the slewing body;
A combined operation detecting unit for detecting a combined operation state in which the hydraulic actuator and the electric motor are combined and operated;
A control mode selecting unit for selecting a control mode from a plurality of control modes including a first control mode and a second control mode;
A swirl pump output calculation unit for calculating a swirl pump output obtained by converting an output of the electric motor into an output of the hydraulic pump;
A reduction amount determining unit that determines a reduction amount of the output of the hydraulic pump in the combined operation based on the output of the swing pump; And
Determines a value obtained by subtracting the reduction amount from the maximum output of the hydraulic pump determined in accordance with the state of the combined operation in the first control mode as the output of the hydraulic pump in the combined operation, A pump output determining unit that increases the output of the hydraulic pump in the combined operation, as compared with the first control mode;
.
상기 펌프 출력 결정부는, 상기 제2 제어 모드에서는, 상기 저감량에 상당하는 만큼, 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력을 증대시키는, 작업 차량. The method according to claim 1,
Wherein the pump output determining section increases the output of the hydraulic pump in the combined operation by the amount equivalent to the reduced amount in the second control mode.
상기 펌프 출력 결정부는, 상기 제2 제어 모드에서는, 상기 저감량보다 작은 만큼, 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력을 증대시키는, 작업 차량. The method according to claim 1,
The pump output determining section increases the output of the hydraulic pump in the combined operation by the amount smaller than the reduced amount in the second control mode.
상기 유압 펌프의 토출압을 검출하는 토출압 검출부;
상기 복합 조작 시에서의 상기 전동 모터의 출력을 결정하는 모터 출력 결정부;
를 더 포함하고,
상기 모터 출력 결정부는, 상기 제1 제어 모드에서는, 상기 유압 펌프의 토출압에 따라 상기 전동 모터의 출력을 제한하고, 상기 제2 제어 모드에서는, 상기 유압 펌프의 토출압에 따른 상기 전동 모터의 출력의 제한을 행하지 않는, 작업 차량. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A discharge pressure detector for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump;
A motor output determining unit for determining an output of the electric motor in the combined operation;
Further comprising:
Wherein the motor output determining unit limits the output of the electric motor in accordance with the discharge pressure of the hydraulic pump in the first control mode and controls the output of the electric motor in accordance with the discharge pressure of the hydraulic pump in the second control mode, Of the working vehicle.
상기 작업기는 붐(boom)을 구비하고,
상기 유압 액추에이터는, 상기 붐을 구동하는 붐 실린더인, 작업 차량. The method according to claim 1,
The work machine has a boom,
Wherein the hydraulic actuator is a boom cylinder for driving the boom.
제1 제어 모드와 제2 제어 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택된 제어 모드를 나타내는 선택 신호를 수신하는 단계;
상기 전동 모터의 출력을 유압 펌프에서의 출력으로 환산한 선회 펌프 출력을 산출하는 단계;
상기 선회 펌프 출력에 기초하여 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력의 저감량을 결정하는 단계;
상기 제1 제어 모드에 있어서, 상기 복합 조작의 상태에 따라 결정되는 상기 유압 펌프의 최대 출력으로부터 상기 저감량을 뺀 값을, 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력으로서 결정하는 단계; 및
상기 제2 제어 모드에 있어서, 상기 제1 제어 모드보다, 상기 복합 조작 시에서의 상기 유압 펌프의 출력을 증대시키도록, 상기 유압 펌프의 지령 신호를 출력하는 단계;
를 포함하는 작업 차량의 제어 방법.
A hybrid operation state in which a hydraulic actuator for a work machine and an electric motor for turning are combined and operated;
Receiving a selection signal indicating a control mode selected from a plurality of control modes including a first control mode and a second control mode;
Calculating an output of the electric motor as the output of the hydraulic pump;
Determining a reduction amount of the output of the hydraulic pump in the combined operation based on the output of the swing pump;
Determining a value obtained by subtracting the reduction amount from a maximum output of the hydraulic pump determined in accordance with the state of the combined operation in the first control mode as an output of the hydraulic pump in the combined operation; And
Outputting a command signal of the hydraulic pump so as to increase the output of the hydraulic pump in the combined operation, in the second control mode, from the first control mode;
And a control unit for controlling the operation of the work vehicle.
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