KR20140048114A - 건설 기계의 제어 시스템 - Google Patents

건설 기계의 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20140048114A
KR20140048114A KR1020137029440A KR20137029440A KR20140048114A KR 20140048114 A KR20140048114 A KR 20140048114A KR 1020137029440 A KR1020137029440 A KR 1020137029440A KR 20137029440 A KR20137029440 A KR 20137029440A KR 20140048114 A KR20140048114 A KR 20140048114A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
site
engine speed
state
pump torque
standard
Prior art date
Application number
KR1020137029440A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101911572B1 (ko
Inventor
신고 사와다
고오지 이시카와
히데토시 사타케
신지 니시카와
다카토시 오오키
Original Assignee
히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 filed Critical 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Publication of KR20140048114A publication Critical patent/KR20140048114A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101911572B1 publication Critical patent/KR101911572B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246—Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/082—Servomotor systems incorporating electrically operated control means with different modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20507—Type of prime mover
    • F15B2211/20523—Internal combustion engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6651—Control of the prime mover, e.g. control of the output torque or rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6652—Control of the pressure source, e.g. control of the swash plate angle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6658—Control using different modes, e.g. four-quadrant-operation, working mode and transportation mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

연비 절약 작동유는 표준 작동유보다 점도가 낮으므로 압력 손실이 작아지고, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 각종 액추에이터의 스피드가 빨라진다. 그러나, 표준 모델 이상으로 스피드업할 필요는 없고, 연비 개선을 도모하는 편이 바람직하다. 따라서, 서비스맨이 모니터 장치(6)를 사용해서 부위 상태 항목(연비 절약 작동유)을 선택하면, 변경 설정 기능부(11a)는 변경 설정 테이블(14a)로부터 대응하는 증감량을 판독하여, 변경 설정한다. 그 결과, 엔진 회전수는 50rpm감으로 되고, 펌프 토크는 5%감으로 된다. 이에 의해, 엔진 출력이 억제되고, 작동유를 표준 작동유로부터 연비 절약 작동유로 교환한 경우에는, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다. 따라서, 연비에 영향을 주는 부위가 교환될 때, 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있으며, 또한 이 변경 설정을 용이하게 할 수 있다.

Description

건설 기계의 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은 유압 셔블 등의 건설 기계의 엔진이나 펌프 등을 제어하는 제어 시스템에 관한 것이며, 엔진 회전수나 펌프 토크의 설정을 변경할 수 있는 건설 기계의 제어 시스템에 관한 것이다.
유압 셔블 등의 건설 기계에서는, 일반적으로 디젤 엔진을 구비하고, 이 엔진에 의해 가변 용량형 유압 펌프를 구동하고, 유압 펌프로부터 토출되는 압유에 의해 복수의 유압 액추에이터를 구동하여, 필요한 작업을 행하고 있다. 엔진에는 연료 분사 장치가 구비되고, 이 연료 분사 장치에 의해 연료 분사량을 제어하고, 엔진 회전수와 출력 토크를 제어한다.
한편, 엔진에 의해 회전 구동되는 유압 펌프에 대해서는, 엔진 과부하 방지를 위해서 펌프 토크 제어가 행해진다. 이 펌프 토크 제어는, 유압 펌프의 부하압의 상승에 따라서 유압 펌프의 밀어내기 용적을 감소시켜, 유압 펌프의 최대 토크가 설정값을 초과하지 않도록 제어하는 것이다.
엔진에서는, 기본적으로 엔진 컨트롤 다이얼에 의해 소정의 회전수가 설정되지만, 이것과는 별도로 상황에 따라서 회전수가 제어되고, 회전수 제어에 대응해서 펌프 토크가 설정된다.
최적의 엔진 회전수와 펌프 토크를 설정함으로써, 유압 셔블의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 작업 내용에 따라, 엔진 회전수와 펌프 토크를 자동 제어함으로써 연비의 개선을 실현하는 건설 기계의 엔진 및 펌프의 제어 장치가 개시되어 있다.
이 제어 장치(제어 시스템)는, 올 스피드 거버너의 랙을 변위시켜서, 연료 분사량을 증감함으로써 엔진 회전수를 제어하고, 또한 상기 엔진에 의해 펌프를 구동함과 함께 토크 설정용 레귤레이터에 의해 펌프의 토크를 제어하는 건설 기계의 제어 장치로서, 랙 센서에 의해 변위량을 검출함과 함께 상기 랙 변위량을 안정화 처리함으로써, 실효적 엔진 부하율을 산출하는 컨트롤러를 설치하고, 또한 상기 컨트롤러에는 엔진 회전수와 펌프 토크의 조합에 의한 복수 단계의 작업 모드가 설정되고, 상기 컨트롤러가 지령하는 작업 모드에 따라서 엔진 회전수 설정기와 토크 설정용 레귤레이터가 제어됨과 함께, 상기 복수 단계의 작업 모드에서의 중간의 각 작업 모드에는 다음 단계 작업 모드로의 전환 영역, 안정 영역 및 전단계 작업 모드로의 전환 영역이 설치되고, 또한 최고 단계의 작업 모드에는 안정 영역 및 전단계 작업 모드로의 전환 영역이 설치되고, 또한 최저 단계의 작업 모드에는 다음 단계 작업 모드로의 전환 영역 및 안정 영역이 설치됨과 함께, 각 작업 모드에서의 전환 영역은, 상기 전환 영역이 지정하는 다음 단계 또는 전단계 작업 모드에서의 안정 영역과 중복되는 부분을 갖고, 한편 상기 실효적 엔진 부하율이 소정값을 초과할 때이며, 또한 일정 시간 이상 어느 하나의 작업 모드에서의 전환 영역에 있을 때는, 상기 전환 영역이 지정하는 다음 단계 또는 전단계 작업 모드로 전환하도록 제어한다.
일본 특허 공개 평8-093520호 공보
그런데, 공장 제조 시에는, 표준적인 부위(예를 들어 프론트 등)에 의해 구성된 표준 모델이 대량 생산된다. 한편, 공장 출하 시에는, 고객의 요망에 따라서 일부 부위가 교환되는 경우도 있다.
또한, 최근, 렌탈업자가 건설 기계를 대량 구입하고, 건설 회사 등의 고객에게 대출해 주는 영업 형태도 많아지고 있다. 렌탈업자 구입 시에는, 건설 기계는 표준 모델인 것이 일반적이지만, 대출 시에는 고객의 요망에 따라서 일부 부위가 교환되는 경우도 있다.
종래 기술에 있어서의 제어 시스템은, 표준 모델의 건설 기계를 전제로 하고 있으며, 일부 부위, 특히 연비에 영향을 주는 부위가 교환되면, 원하는 효과를 얻지 못할 가능성도 있다.
또한, 원하는 효과를 얻기 위해서, 부위 교환에 따라서 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경 설정하기 위해서는, 높은 기능이 요구된다.
본 발명의 목적은, 일부 부위, 특히 연비에 영향을 주는 부위가 교환될 때, 대상 부위에 따라서 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경함으로써, 건설 기계의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있고, 또한 이 변경 설정을 용이하게 할 수 있는 건설 기계의 제어 시스템을 제공하는 것이다.
(1) 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프와, 이 유압 펌프로부터 토출된 작동유에 의해 구동되는 액추에이터와, 이 액추에이터에 의해 구동되는 피구동 부재를 포함하는 복수의 부위를 가지며, 적어도 1개의 부위는 복수의 부위 상태 중에서 선택·교환 가능한 건설 기계의 제어 시스템에 있어서, 복수의 부위 상태 중에서 1개의 부위 상태를 선택하는 부위 상태 선택 수단과, 상기 부위 상태 선택 수단에 의해 선택된 부위 상태에 대응해서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정하는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 수단을 구비한다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 부위 상태의 선택·교환 가능한 부위는, 건설 기계의 연비에 영향을 주는 부위이다.
표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 부위 교환에 의해 액추에이터의 속도가 느려지는 경우에는, 엔진 출력이 증가하도록 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경하므로, 표준 모델 동등의 작업성을 유지할 수 있다.
표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 부위 교환에 의해 액추에이터의 속도가 빨라지는 경우에는, 엔진 출력을 억제하도록 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경하므로, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
(3) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는 상기 건설 기계의 연비에 영향을 주는 부위는, 차체 중량에 영향을 주는 부위이다.
(4) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는 상기 건설 기계의 연비에 영향을 주는 부위는, 작동유의 유체 저항에 영향을 주는 부위이다.
(5) 상기 (4)에 있어서, 바람직하게는 상기 작동유의 유체 저항에 영향을 주는 부위는 작동유이다.
(6) 상기 (4)에 있어서, 바람직하게는 상기 작동유의 유체 저항에 영향을 주는 부위는 작동유 배관이다.
본 발명은, 작동유나 배관과 같은 종래 그다지 교환할 일이 없었던 부위가 교환되는 경우에도 적용할 수 있다.
(7) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 부위 상태 선택 수단은, 모니터 장치의 표시 화면을 갖는다.
이에 의해, 모니터 장치의 표시 화면을 보면서 대상 항목을 선택하는 것만으로, 이러한 변경 설정을 용이하게 할 수 있다.
(8) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 수단은, 엔진 회전수 증감 및 펌프 토크 증감의 상한과 하한을 정하고, 상한과 하한의 범위 내에서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정한다.
이에 의해, 극단적인 작업성 저하나 극단적인 연비 악화를 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 일부 부위, 특히 연비에 영향을 주는 부위가 교환될 때, 대상 부위에 따라서 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경함으로써, 건설 기계의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다. 또한, 이 변경 설정을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 제어 시스템의 전체 구성을 도시하는 도면.
도 2는 유압 셔블의 외관을 도시하는 도면.
도 3은 캐빈(107) 내부를 확대해서 나타내는 부분 확대 사시도.
도 4는 메뉴 화면의 일례.
도 5는 각 화면을 트리 구조로 나타내는 개념도.
도 6은 부위 선택 화면의 일례.
도 7은 프론트 상태 선택 화면의 일례.
도 8은 카운터 웨이트 상태 선택 화면의 일례.
도 9는 작동유 상태 선택 화면의 일례.
도 10은 배관 상태 선택 화면의 일례.
도 11은 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블의 일례를 나타내는 도면.
도 12는 표준 모델의 엔진 회전수와 펌프 토크의 관계의 일례를 나타내는 도면.
도 13은 변경 설정 후의 엔진 회전수와 펌프 토크의 관계의 일례를 나타내는 도면.
도 14는 부위 상태 추가 시의 프론트 상태 선택 화면.
도 15는 부위 상태 추가 시의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면.
도 16은 부위 추가 시의 부위 선택 화면.
도 17은 부위 추가 시의 어태치먼트 상태 선택 화면.
도 18은 부위 추가 시의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면.
도 19는 부위 삭제 시의 부위 선택 화면.
도 20은 변경 설정 수정 시의 어태치먼트 상태 선택 화면.
도 21은 변경 설정 수정 시의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면.
도 22는 엔진 회전수와 펌프 토크의 증감의 상한·하한을 도시하는 도면.
<제1 실시 형태>
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 도면을 사용해서 설명한다.
[구성]
도 1은 본 발명의 본 실시 형태에 따른 제어 시스템의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
유압 셔블 등의 건설 기계는, 엔진(1)과 유압 펌프(2)와 액추에이터(4)를 갖고 있다. 엔진(1)의 출력축에는 유압 펌프(2)가 접속되고, 유압 펌프(2)는 엔진(1)에 의해 회전 구동된다. 유압 펌프(2)의 토출로(배관; 7)에는 밸브 장치(3)가 접속되고, 이 밸브 장치를 통해서 액추에이터(4)에 압유(작동유; 8)를 보내어, 액추에이터(4)를 구동한다. 유압 펌프(2)는 그 토출 압력에 기초하여 유압 펌프(2)의 소비 토크가 최대 흡수 토크를 초과하지 않도록 유압 펌프(2)의 틸팅(경사판 등의 틸팅량; 밀어내기 용적 혹은 용량)을 제어하는 레귤레이터(5)를 갖고 있다.
제어 시스템은 엔진(1)의 회전수나 엔진 토크 및 유압 펌프(2)를 제어한다. 제어 시스템은 차체 제어 컨트롤러(11)와, 엔진 컨트롤러(12)와, 모니터 컨트롤러(13)와, 정보 처리 컨트롤러(14) 등을 포함하고, 이들 컨트롤러는 통신 라인(15)을 통해서 서로 접속되어, 차체 네트워크를 구성하고 있다.
차체 컨트롤러(11)는 유압 구동계 등 차체 전반을 제어한다. 예를 들어, 유압 펌프(2)의 레귤레이터(5)를 제어함으로써, 유압 펌프(2)의 토출압과 토출 유량을 제어한다.
엔진 컨트롤러(12)는 엔진 컨트롤 다이얼의 지령 신호를 입력하고, 이 회전수 지령 신호와 회전수 검출 센서의 실제 회전수 검출 신호에 기초하여 엔진(1)의 회전수와 엔진 토크를 제어한다. 또한, 이 제어와는 별도로, 상황에 따라서 적절히 회전수를 제어한다.
모니터 컨트롤러(13)는 각종 신호나 각종 연산 처리 결과를 통신 라인(15)을 통해서 입력하고, 표시 신호로서 모니터 장치(6)로 보내어, 그들 정보를 표시 화면(6a)에 표시한다. 또한, 유저 인터페이스로서의 조작 스위치(6b)에 의한 지령 신호를 입력한다.
정보 처리 컨트롤러(14)는 차체 제어 컨트롤러(11)·엔진 컨트롤러(12)·모니터 컨트롤러(13) 및 각종 센서(도시 생략)로부터의 정보를 수집해서 기록한다.
도 2는 건설 기계의 일례인 유압 셔블의 외관을 도시하는 도면이다. 유압 셔블은 하부 주행체(100)와 상부 선회체(101)와 작업 프론트(102)를 구비하고 있다. 하부 주행체(100)는 좌우 크롤러식 주행 장치(103a, 103b)를 가지며, 좌우 주행 모터(104a, 104b)에 의해 구동된다. 상부 선회체(101)는 선회 모터(105)에 의해 하부 주행체(100) 위에 선회 가능하게 탑재되고, 작업 프론트(102)는 상부 선회체(101)의 전방부에 부앙 가능하게 설치되어 있다. 상부 선회체(101)에는 엔진 룸(106), 캐빈(107), 카운터 웨이트(108)가 구비되고, 엔진 룸(106)에는 엔진(1)이 배치되어 있다.
작업 프론트(102)는 붐(111), 아암(112), 버킷(113)을 갖는 다관절 구조이며, 붐(111)은 붐 실린더(114)의 신축에 의해 상하 방향으로 회동하고, 아암(112)은 아암 실린더(115)의 신축에 의해 상하, 전후 방향으로 회동하고, 버킷(113)은 버킷 실린더(116)의 신축에 의해 상하, 전후 방향으로 회동한다.
또한, 도 1에 있어서의 액추에이터(4)는 선회 모터(105), 아암 실린더(115), 붐 실린더(114), 버킷 실린더(116), 주행 모터(104a, 104b) 등의 복수의 액추에이터를 대표한다.
또한, 건설 기계는 휠 로더여도 되고 휠식 유압 셔블이어도 된다.
도 3은 캐빈(107) 내부를 확대해서 나타내는 부분 확대 사시도이다.
모니터 장치(6)는 유압 셔블의 캐빈(107) 내의 오퍼레이터가 보기 쉬운 위치에 배치되며, 본래, 연료 잔량, 냉각 수온 등의 유압 셔블의 차체 기본 정보를 표시하는 것이다. 모니터 장치(6)는 표시 화면(6a)과 조작 스위치(6b)를 가지며, 모니터 컨트롤러(13)에 의해 제어된다. 조작 스위치(6b)는 표시 화면(6a)의 하측에 배치되고, 조작 스위치(6b)를 조작함으로써 차체 기본 정보 이외의 차체 정보도 선택적으로 표시된다. 또한, 표시 화면(6a)과 조작 스위치(6b)는 인터페이스로서의 기능을 갖는다. 즉, 오퍼레이터는 표시 화면(6a)을 보면서 조작 스위치(6b)를 조작함으로써, 차체에 관한 각종 설정을 행할 수 있다.
도 4는 표시 화면(6a)에 나타나는 메뉴 화면의 일례이다. 조작 스위치(6b)의 메뉴 키가 눌려지면, 표시 화면(6a)은 차체 기본 정보 화면(도시 생략)으로부터 메뉴 화면으로 전환된다. 메뉴 화면에는 모니터링, 고장 진단, 차체 정보 다운로드의 각 항목에 더하여 차체 부위 교환 설정의 항목이 표시된다. 메뉴 화면 하부에는, 조작 스위치(6b)의 F1키, F2키, F5키, F6키, 메뉴키에 대응하는 위치에, 「하」, 「상」, 「결정(손가락)」, 「뒤로」, 「메뉴」 아이콘이 표시된다. 메뉴 화면의 각 항목은, 커서(도시 굵은 선)를 상하 방향으로 이동시켜서 결정함으로써 선택된다. 또한, 모니터링, 고장 진단, 차체 정보 다운로드의 각 항목의 설명은 생략한다.
도 1로 되돌아가서, 본 실시 형태의 특징적인 구성에 대해서 설명한다.
차체 제어 컨트롤러(11)는 그 일 기능으로서 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)를 갖고, 모니터 컨트롤러(13)는 그 일 기능으로서 부위 선택 화면·부위 상태 선택 화면 표시 기능부(13a)를 갖고, 정보 처리 컨트롤러(14)는 정보 중 하나로서 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)를 기억한다.
도 5는 부위 선택 화면·부위 상태 선택 화면 표시 기능부(13a)가 표시 화면(6a)에 표시하는 각 화면을 트리 구조로 나타내는 개념도이다. 부위 선택 화면·부위 상태 선택 화면 표시 기능부(13a)는 부위 선택 화면(도 6 참조), 프론트 상태 선택 화면(도 7 참조), 카운터 웨이트 상태 선택 화면(도 8 참조), 작동유 상태 선택 화면(도 9 참조), 배관 상태 선택 화면(도 10 참조)의 각 화면을 표시한다.
도 6은 표시 화면(6a)에 나타나는 부위 선택 화면의 일례이다. 메뉴 화면(도 4 참조)에 있어서, 차체 부위 교환 설정 항목이 선택되면, 표시 화면(6a)은 부위 선택 화면으로 전환된다. 부위 선택 화면에는 선택 부위로서 프론트, 카운터 웨이트, 작동유, 배관의 각 항목이 표시된다. 각 항목이 선택됨으로써, 부위가 선택된다.
도 7은 프론트 상태 선택 화면의 일례이다. 부위 선택 화면(도 6 참조)에 있어서, 선택 부위 항목으로서 프론트가 선택되면, 표시 화면(6a)은 프론트 상태 선택 화면으로 전환된다. 프론트 상태 선택 화면에는 선택 부위 상태 항목으로서, 표준 프론트, 강화 프론트, 경량 프론트의 각 항목이 표시된다.
도 8은 카운터 웨이트 상태 선택 화면의 일례이다. 부위 선택 화면(도 6 참조)에 있어서, 선택 부위 항목으로서 카운터 웨이트가 선택되면, 표시 화면(6a)은 카운터 웨이트 상태 선택 화면으로 전환된다. 카운터 웨이트 상태 선택 화면에는 선택 부위 상태 항목으로서, 표준 카운터 웨이트, 중량 카운터 웨이트, 경량 카운터 웨이트의 각 항목이 표시된다.
도 9는 작동유 상태 선택 화면의 일례이다. 부위 선택 화면(도 6 참조)에 있어서, 선택 부위 항목으로서 작동유가 선택되면, 표시 화면(6a)은 작동유 상태 선택 화면으로 전환된다. 작동유 상태 선택 화면에는 선택 부위 상태 항목으로서, 표준 작동유, 연비 절약 작동유의 각 항목이 표시된다.
도 10은 배관 상태 선택 화면의 일례이다. 부위 선택 화면(도 6 참조)에 있어서, 선택 부위 항목으로서 배관이 선택되면, 표시 화면(6a)은 작동유 상태 선택 화면으로 전환된다. 배관 상태 선택 화면에는 선택 부위 상태 항목으로서, 표준 배관, 확대 직경 배관의 각 항목이 표시된다.
부위 상태 선택 화면(도 7 내지 도 10 참조)의 각 항목이 선택됨으로써, 부위 상태가 선택된다.
도 11은 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)의 일례를 나타내는 도면이다. 선택 부위·선택 부위 상태에 대응하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감이 설정되어 있다(상세 후술).
엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)의 주된 기능에 대해서 도 12, 도 13을 사용해서 설명한다.
도 12는 프론트, 카운터 웨이트, 작동유, 배관의 모든 부위가 표준 상태(표준 프론트, 표준 카운터 웨이트, 표준 작동유, 표준 배관)일 때의, 엔진 회전수와 펌프 토크의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 엔진 회전수가 Nmin 미만일 때는, 최소 펌프 토크가 유지되고, 엔진 회전수가 Nmin 이상에서는 엔진 회전수가 증가하면, 펌프 토크도 증가한다. 엔진 회전수가 Nmax 이상에서는 최대 펌프 토크가 유지된다. 이 최대 펌프 토크의 값을 100%로서 나타내고 있다.
일례로서, 작동유를 표준 작동유로부터 연비 절약 작동유로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)로부터 선택 부위(작동유), 선택 부위 상태(연비 절약 작동유)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-5%)을 판독하여, 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경 설정한다.
도 13은 변경 설정 후의, 엔진 회전수와 펌프 토크의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 표준 상태를 나타내는 도시 점선을 펌프 토크 5%상당 도시 하방으로 이동함과 함께, 엔진 회전수 Nmin, Nmax를 50rpm상당 도시 좌방으로 이동한다.
또한, 본 명세서에서는, 설명의 간략화를 위해, 도 13에 있어서의 도시 점선으로부터 도시 실선으로 시프트하는 변경을, 엔진 회전수 50rpm감, 펌프 토크 5%감으로 표현한다. 이하, 표준 상태를 나타내는 도시 점선을 펌프 토크 δx%상당 도시 하방으로 이동함과 함께, 엔진 회전수 Nmin, Nmax를 δNrpm상당 도시 좌방으로 이동하는 변경을, 엔진 회전수 δNrpm감, 펌프 토크 δx%감으로 표현하고, 표준 상태를 나타내는 도시 점선을 펌프 토크 δx%상당 도시 상방으로 이동함과 함께, 엔진 회전수 Nmin, Nmax를 δNrpm상당 도시 우방으로 이동하는 변경을, 엔진 회전수 δNrpm증, 펌프 토크 δx%증으로 표현한다.
또한, 일례로서 부위로서 작동유만을 교환한 경우에 대해서 설명했지만, 복수의 부위를 교환한 경우, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 증감량을 합계한다. 예를 들어, 프론트를 표준 프론트로부터 강화 프론트로 교환하고, 아울러서, 카운터 웨이트를 표준 카운터 웨이트로부터 중량 카운터 웨이트로 교환한 경우, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)로부터 선택 부위(프론트), 선택 부위 상태(강화 프론트)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)을 판독하고, 선택 부위(카운터 웨이트), 선택 부위 상태(중량 카운터 웨이트)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)을 판독하여, 이들을 합계하고, 엔진 회전수 100rpm증, 펌프 토크 10%증으로 되도록 변경한다.
[청구항과의 대응 관계]
모니터 장치(6)의 표시 화면(6a)과 조작 스위치(6b)와 부위 선택 화면·부위 상태 선택 화면 표시 기능부(13a)와 도 6 내지 도 10의 각 화면은, 복수의 부위 상태 중에서 1개의 부위 상태를 선택하는 부위 상태 선택 수단을 구성한다.
엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)과 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 선택된 부위 상태에 대응해서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정하는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 수단을 구성한다.
[동작]
공장 제조 시에는, 표준 모델(프론트, 카운터 웨이트, 작동유, 배관의 모든 부위가 표준 상태)인 유압 셔블이 생산된다. 한편, 공장 출하 시에는, 메이커의 서비스원은, 고객의 요망에 따라서 일부 부위(의 부위 상태)를 교환함과 함께, 부위 교환에 대응해서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정한다.
또한, 최근, 렌탈업자가 건설 기계를 대량 구입하고, 건설 회사 등의 고객에게 대출해 주는 영업 형태도 많아지고 있다. 렌탈업자 구입 시에는, 유압 셔블은 표준 모델인 것이 일반적이다. 한편, 렌탈업자의 서비스맨은 고객의 요망에 따라서 일부 부위(의 부위 상태)를 교환함과 함께, 부위 교환에 대응해서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정한다.
서비스맨은 메뉴 화면(도 4 참조)에서, 차체 부위 교환 설정 항목을 선택하여, 모니터 장치(6)에 부위 선택 화면(도 6 참조)을 표시한다. 그리고, 교환한 부위에 대응하는 부위 항목을 선택하여, 각 부위 상태 선택 화면(도 7 내지 도 10 참조)을 표시하고, 각 부위 상태 항목을 선택한다.
프론트를 표준 프론트로부터 강화 프론트로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 강화 프론트는 표준 프론트보다 무거우므로, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는 작업성이 악화된다(예를 들어, 붐 올림의 속도가 느려진다).
서비스맨이 부위 상태 항목(강화 프론트)을 선택하면, 엔진 회전수는 50rpm증으로 되고, 펌프 토크는 5%증으로 된다(변경의 표현은 도 13의 설명을 참조). 이에 의해, 엔진 출력이 증가하고, 프론트를 표준 프론트로부터 강화 프론트로 교환한 경우에도, 표준 모델 동등의 작업성을 유지할 수 있다.
프론트를 표준 프론트로부터 경량 프론트로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 경량 프론트는 표준 프론트보다 가벼우므로, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 예를 들어 붐 올림의 스피드가 빨라진다. 그러나, 표준 모델 이상으로 스피드업할 필요는 없고, 연비 개선을 도모하는 편이 바람직하다.
서비스맨이 부위 상태 항목(경량 프론트)을 선택하면, 엔진 회전수는 50rpm감으로 되고, 펌프 토크는 5%감으로 된다. 이에 의해, 엔진 출력이 억제되고, 프론트를 표준 프론트로부터 경량 프론트로 교환한 경우에는, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
카운터 웨이트를 표준 카운터 웨이트로부터 중량 카운터 웨이트로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 중량 카운터 웨이트는 표준 카운터 웨이트보다 무거우므로, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는 작업성이 악화된다(예를 들어, 선회의 속도가 느려진다).
서비스맨이 부위 상태 항목(중량 카운터 웨이트)을 선택하면, 엔진 회전수는 50rpm증으로 되고, 펌프 토크는 5%증으로 된다. 이에 의해, 엔진 출력이 증가하고, 카운터 웨이트를 표준 카운터 웨이트로부터 중량 카운터 웨이트로 교환한 경우에도, 표준 모델 동등의 작업성을 유지할 수 있다.
카운터 웨이트를 표준 카운터 웨이트로부터 경량 카운터 웨이트로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 경량 카운터 웨이트는 표준 카운터 웨이트보다 가벼우므로, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 예를 들어 선회의 스피드가 빨라진다. 그러나, 표준 모델 이상으로 스피드업할 필요는 없고, 연비 개선을 도모하는 편이 바람직하다.
서비스맨이 부위 상태 항목(경량 카운터 웨이트)을 선택하면, 엔진 회전수는 50rpm감으로 되고, 펌프 토크는 5%감으로 된다. 이에 의해, 엔진 출력이 억제되고, 카운터 웨이트를 표준 카운터 웨이트로부터 경량 카운터 웨이트로 교환한 경우에는, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
작동유를 표준 작동유로부터 연비 절약 작동유로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 연비 절약 작동유는 표준 작동유보다 점도가 낮으므로 압력 손실이 작아지고, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 각종 액추에이터의 스피드가 빨라진다. 그러나, 표준 모델 이상으로 스피드업할 필요는 없고, 연비 개선을 도모하는 편이 바람직하다.
서비스맨이 부위 상태 항목(연비 절약 작동유)을 선택하면, 엔진 회전수는 50rpm감으로 되고, 펌프 토크는 5%감으로 된다. 이에 의해, 엔진 출력이 억제되고, 작동유를 표준 작동유로부터 연비 절약 작동유로 교환한 경우에는, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
배관을 표준 배관으로부터 확대 직경 배관으로 교환한 경우에 대해서 설명한다. 확대 직경 배관은 표준 배관보다 단면적이 크므로 압력 손실이 작아지고, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 각종 액추에이터의 스피드가 빨라진다. 그러나, 표준 모델 이상으로 스피드업할 필요는 없고, 연비 개선을 도모하는 편이 바람직하다.
서비스맨이 부위 상태 항목(확대 직경 배관)을 선택하면, 엔진 회전수는 50rpm감으로 되고, 펌프 토크는 5%감으로 된다. 이에 의해, 엔진 출력이 억제되고, 배관을 표준 배관으로부터 확대 직경 배관으로 교환한 경우에는, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
이상, 표준 모델(모든 부위가 표준 상태)로부터 일부 부위의 부위 상태를 교환하는 경우에 대해서 설명했지만, 교환한 부위를 표준 상태로 되돌리는 경우도 마찬가지이다. 서비스맨은 메뉴 화면(도 4 참조)에서, 차체 부위 교환 설정 항목을 선택하여, 모니터 장치(6)에 부위 선택 화면(도 6 참조)을 표시한다. 그리고, 대상 부위에 대응하는 부위 항목을 선택하여, 각 부위 상태 선택 화면(도 7 내지 도 10 참조)을 표시하고, 표준 상태의 부위 상태 항목(예를 들어 표준 프론트)을 선택한다. 이에 의해, 표준 모델을 전제로 한 제어가 행해진다.
[효과]
이상과 같이 본 실시 형태에 따르면, 표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 부위 교환에 의해 액추에이터의 속도가 느려지는 경우에는, 엔진 출력이 증가하도록 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경하므로, 표준 모델 동등의 작업성을 유지할 수 있다.
표준 모델을 전제로 한 제어에서는, 부위 교환에 의해 액추에이터의 속도가 빨라지는 경우에는, 엔진 출력을 억제하도록 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경하므로, 표준 모델 동등의 작업성을 유지하면서, 연비 개선을 도모할 수 있다.
서비스맨은 모니터 장치(6)를 보면서 대상 항목을 선택하는 것만으로, 이러한 변경 설정을 용이하게 할 수 있다.
<제2 실시 형태>
제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)에 몇몇 특징적인 기능을 추가한 것이다.
[부위 상태 추가]
유압 셔블 생산 시에는 없었던 새로운 부위(부위 상태)가 개발되는 경우도 있다. 표준 상태를 새로운 부위 상태로 교환할 때는, 새로운 부위 상태에 따라서 엔진 회전수와 펌프 토크를 변경 설정할 필요가 있다. 예로서, 경량 프론트보다 더 가벼운 제2 경량 프론트가 개발된 경우에 대해서 설명한다.
도 14는 부위 상태 추가 시의 프론트 상태 선택 화면이며, 도 15는 부위 상태 추가 시의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면이다.
서비스맨은 메뉴 화면(도 4 참조)에서, 차체 부위 교환 설정 항목을 선택하여, 모니터 장치(6)에 부위 선택 화면(도 6 참조)을 표시하고, 부위 항목(프론트)을 선택하여, 프론트 상태 선택 화면(도 7 참조)을 표시한다.
프론트 상태 선택 화면에 있어서 커서를 하측 방향으로 블랭크 항목까지 이동시키면, 화면 하부의 조작 스위치(6b)의 F3키에 대응하는 위치에, 「추가」 아이콘이 표시된다(도 14 참조). 서비스맨은 블랭크 항목에 부위 상태 항목(제2 경량 프론트)을 추가한다.
또한, 추가 부위 상태 항목(제2 경량 프론트)을 선택하여, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면을 표시한다. 제2 경량 프론트는 경량 프론트보다 더 가벼우므로, 엔진 출력을 더 저감함으로써, 한층 더한 연비 개선 효과를 기대할 수 있다. 예를 들어, 조작 스위치(6b)(예를 들어 「+」, 「-」 아이콘에 대응하는 F3키, F4키)를 조작하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-100rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-10%)을 설정한다(도 15 참조).
엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)에, 선택 부위(프론트), 선택 부위 상태(제2 경량 프론트)에 대응하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-100rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-10%)을 추가한다.
이와 같이, 새로운 부위(부위 상태)가 개발된 경우에도, 부위 상태 특성(예를 들어, 제2 경량 프론트는 경량 프론트보다 더 경량이다)을 반영하는 변경 설정을 용이하게 할 수 있다.
한번, 부위 상태를 추가하면, 다음번 이후의 동작은, 제1 실시 형태에서 설명한 동작과 동일하다.
[부위 추가]
제1 실시 형태에서는, 복수의 부위 상태 중에서 선택·교환 가능하고, 또한 연비에 영향을 주는 부위로서, 프론트, 카운터 웨이트, 작동유, 배관을 예시했지만, 이들에 한정되지 않는다. 고객이나 서비스맨의 판단에 의해, 부위를 추가할 수 있다. 예로서, 부위로서 어태치먼트, 어태치먼트 상태로서 버킷(표준 상태), 브레이커를 추가하는 경우에 대해서 설명한다.
도 16은 부위 추가 시의 부위 선택 화면이고, 도 17은 부위 추가 시의 어태치먼트 상태 선택 화면이고, 도 18은 부위 추가 시의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면이다.
서비스맨은 메뉴 화면(도 4 참조)에서, 차체 부위 교환 설정 항목을 선택하여, 모니터 장치(6)에 부위 선택 화면(도 6 참조)을 표시한다. 부위 선택 화면에 있어서 커서를 하측 방향으로 블랭크 항목까지 이동시키면, 화면 하부의 조작 스위치(6b)의 F3키에 대응하는 위치에, 「추가」 아이콘이 표시된다(도 16 참조). 서비스맨은 블랭크 항목에 부위 항목(어태치먼트)을 추가한다.
또한, 추가 부위 항목(어태치먼트)을 선택하여, 어태치먼트 상태 선택 화면(도 17 참조)을 표시한다. 어태치먼트의 표준 상태로서 버킷을 설정한다. 이하의 동작은, 부위 상태 추가에서 설명한 동작과 동일하다.
즉, 어태치먼트 상태 선택 화면에 있어서 커서를 하측 방향으로 블랭크 항목까지 이동시키고, 블랭크 항목에 부위 상태 항목(브레이커)을 추가한다.
또한, 추가 부위 상태 항목(브레이커)을 선택하여, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면을 표시한다. 버킷으로부터 브레이커로 교환하는 경우에는, 엔진 출력이 증가하도록 설정할 필요가 있다. 예를 들어, 조작 스위치(6b)(「+」, 「-」 아이콘에 대응하는 F3키, F4키)를 조작하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)을 설정한다(도 18 참조).
엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)에, 선택 부위(어태치먼트), 선택 부위 상태[버킷(표준 상태)]에 대응하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(±0rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(±0%)을 추가하고, 선택 부위(어태치먼트), 선택 부위 상태(브레이커)에 대응하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)을 추가한다.
이와 같이, 새로운 부위를 추가하는 경우에도, 부위 상태나 부위 상태 특성을 반영하는 변경 설정을 용이하게 할 수 있다.
한번, 부위를 추가하면, 다음번 이후의 동작은, 제1 실시 형태에서 설명한 동작과 동일하다.
[삭제]
필요에 따라, 부위나 부위 상태를 삭제할 수 있다. 예로서, 추가 부위(어태치먼트)를 삭제하는 경우에 대해서 설명한다.
도 19는 부위 삭제 시의 부위 선택 화면이다.
서비스맨은 메뉴 화면(도 4 참조)에서, 차체 부위 교환 설정 항목을 선택하여, 모니터 장치(6)에 부위 선택 화면(도 6 참조)을 표시한다. 커서를 하측 방향으로 부위 항목(어태치먼트)까지 이동시키면, 화면 하부의 조작 스위치(6b)의 F3키에 대응하는 위치에, 「삭제」 아이콘이 표시된다(도 19 참조). 서비스맨은 조작 스위치(6b)를 조작하여, 부위 항목(어태치먼트)을 삭제한다.
엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)로부터, 선택 부위(어태치먼트), 선택 부위 상태[버킷(표준 상태)]에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(±0rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(±0%)을 삭제하고, 선택 부위(어태치먼트), 선택 부위 상태(브레이커)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)을 삭제한다.
[수정]
필요에 따라, 설정한 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정을 수정할 수 있다. 예로서, 설정한 브레이커에 대응하는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정을 수정하는 경우에 대해서 설명한다.
도 20은 변경 설정 수정 시의 어태치먼트 상태 선택 화면이다. 도 21은 변경 설정 수정 시의 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면이다.
서비스맨은 메뉴 화면(도 4 참조)에서, 차체 부위 교환 설정 항목을 선택하여, 모니터 장치(6)에 부위 선택 화면을 표시하고, 부위 항목(어태치먼트)을 선택하여(도 19 참조), 어태치먼트 상태 선택 화면을 표시한다. 커서를 하측 방향으로 부위 상태 항목(브레이커)까지 이동시키면, 화면 하부의 조작 스위치(6b)의 F3키, F4에 대응하는 위치에, 「삭제」「수정」 아이콘이 표시된다(도 20 참조). 서비스맨은 조작 스위치(6b)를 조작하여, 부위 항목(브레이커)을 수정하기 위해서, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 화면(도 18 참조)을 표시한다. 전회 설정한 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)이 표시되어 있다.
전회 설정에서는 브레이커에 의한 작업성이 나쁜 경우에는, 엔진 출력이 더 증가하도록 수정할 필요가 있다. 예를 들어, 조작 스위치(6b)를 조작하여, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+100rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+10%)을 설정한다(도 21 참조).
엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)의 전회 설정[선택 부위(어태치먼트), 선택 부위 상태(브레이커)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+5%)]으로부터, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(+100rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(+10%)으로 수정한다.
[제한]
제1 실시 형태에서는, 복수의 부위를 교환한 경우, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 증감량을 합계한다. 예를 들어, 프론트를 표준 프론트로부터 경량 프론트로 교환하고, 카운터 웨이트를 표준 카운터 웨이트로부터 경량 카운터 웨이트로 교환하고, 작동유를 표준 작동유로부터 연비 절약 작동유로 교환하고, 배관을 표준 배관으로부터 확대 직경 배관으로 교환한 경우, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블(14a)로부터 선택 부위(프론트), 선택 부위 상태(경량 프론트)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-5%)을 판독하고, 선택 부위(카운터 웨이트), 선택 부위 상태(경량 카운터 웨이트)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-5%)을 판독하고, 선택 부위(작동유), 선택 부위 상태(연비 절약 작동유)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-5%)을 판독하고, 선택 부위(배관), 선택 부위 상태(확대 직경 배관)에 대응하는, 표준 상태에 대한 엔진 회전수의 증감(-50rpm)과, 표준 상태에 대한 펌프 토크의 증감(-5%)을 판독하여, 이들을 합계하여, 엔진 회전수 200rpm감, 펌프 토크 20%감으로 되도록 변경한다.
그러나, 상기와 같이 지나치게 엔진 출력을 억제하면, 작업성을 유지하지 못할 가능성도 있다. 한편, 부위 교환에 의해, 엔진 회전수 200rpm증, 펌프 토크 20%증으로 되도록 변경하여, 엔진 출력을 늘리면, 극단적으로 연비가 악화될 가능성이 있다.
이에 반해, 극단적으로 엔진 회전수와 펌프 토크가 증감하지 않도록, 상한·하한을 두어도 된다.
도 22는 엔진 회전수와 펌프 토크의 증감의 상한·하한을 나타내는 도면이다. 도면의 보기는 도 12, 도 13과 동일하다. 예를 들어, 변경의 상한을 엔진 회전수 100rpm증, 펌프 토크 10%증으로 하고, 변경의 하한을 엔진 회전수 100rpm감, 펌프 토크 10%감으로 한다.
예를 들어, 증감량의 합계가 엔진 회전수 200rpm감, 펌프 토크 20%감으로 되는 경우에도, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수 100rpm감, 펌프 토크 10%감으로 되도록 변경한다. 이에 의해, 엔진 출력의 극단적인 저감을 방지하여, 작업성을 유지할 수 있다.
한편, 예를 들어 증감량의 합계가 엔진 회전수 200rpm증, 펌프 토크 20%증으로 되는 경우에도, 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부(11a)는 엔진 회전수 100rpm증, 펌프 토크 10%증으로 되도록 변경한다. 이에 의해, 엔진 출력의 극단적인 증가를 방지하여, 연비의 악화를 억제할 수 있다.
1 : 디젤 엔진
2 : 유압 펌프
3 : 밸브 장치
4 : 액추에이터
5 : 레귤레이터
6 : 모니터 장치
6a : 표시 화면
6b : 조작 스위치
7 : 배관
8 : 작동유
11 : 차체 컨트롤러
11a : 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 기능부
12 : 엔진 컨트롤러
13 : 모니터 컨트롤러
13a : 부위 선택 화면·부위 상태 선택 화면 표시 기능부
14 : 정보 처리 컨트롤러
14a : 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 테이블
15 : 통신 라인
100 : 하부 주행체
101 : 상부 선회체
102 : 프론트 작업기
103a, 103b : 크롤러식 주행 장치
104a, 104b : 주행 모터
105 : 선회 모터
106 : 엔진 룸
107 : 캐빈
111 : 붐
112 : 아암
113 : 버킷
114 : 붐 실린더
115 : 아암 실린더
116 : 버킷 실린더

Claims (8)

  1. 엔진(1)과, 이 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프(2)와, 이 유압 펌프로부터 토출된 작동유에 의해 구동되는 액추에이터(4)와, 이 액추에이터에 의해 구동되는 피구동 부재를 포함하는 복수의 부위를 가지며, 적어도 1개의 부위는 복수의 부위 상태 중에서 선택·교환 가능한 건설 기계의 제어 시스템에 있어서,
    복수의 부위 상태 중에서 1개의 부위 상태를 선택하는 부위 상태 선택 수단과,
    상기 부위 상태 선택 수단에 의해 선택된 부위 상태에 대응해서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정하는 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부위 상태의 선택·교환 가능한 부위는, 건설 기계의 연비에 영향을 주는 부위인 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 건설 기계의 연비에 영향을 주는 부위는, 차체 중량에 영향을 주는 부위인 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 건설 기계의 연비에 영향을 주는 부위는, 작동유의 유체 저항에 영향을 주는 부위인 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 작동유의 유체 저항에 영향을 주는 부위는 작동유인 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 작동유의 유체 저항에 영향을 주는 부위는 작동유 배관인 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부위 상태 선택 수단은, 모니터 장치의 표시 화면을 갖는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 회전수·펌프 토크 변경 설정 수단은, 엔진 회전수 증감 및 펌프 토크 증감의 상한과 하한을 정하고, 상한과 하한의 범위 내에서 엔진 회전수 및 펌프 토크를 변경 설정하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 제어 시스템.
KR1020137029440A 2011-05-11 2012-04-05 건설 기계의 제어 시스템 KR101911572B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-106572 2011-05-11
JP2011106572A JP5566333B2 (ja) 2011-05-11 2011-05-11 建設機械の制御システム
PCT/JP2012/059405 WO2012153586A1 (ja) 2011-05-11 2012-04-05 建設機械の制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140048114A true KR20140048114A (ko) 2014-04-23
KR101911572B1 KR101911572B1 (ko) 2018-10-24

Family

ID=47139072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137029440A KR101911572B1 (ko) 2011-05-11 2012-04-05 건설 기계의 제어 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9260838B2 (ko)
EP (1) EP2708662B1 (ko)
JP (1) JP5566333B2 (ko)
KR (1) KR101911572B1 (ko)
CN (1) CN103534421B (ko)
WO (1) WO2012153586A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102015141B1 (ko) * 2013-03-29 2019-08-27 두산인프라코어 주식회사 건설기계 유압펌프 제어 장치 및 방법
JP5583872B1 (ja) * 2013-12-06 2014-09-03 株式会社小松製作所 油圧ショベル
US20160348341A1 (en) * 2014-01-27 2016-12-01 Volvo Construction Equipment Ab Outrigger and dozer control using gui
US10208455B2 (en) * 2016-03-17 2019-02-19 Deere & Company In-vehicle dynometer
JP6580618B2 (ja) * 2017-03-21 2019-09-25 日立建機株式会社 建設機械
JP2019078132A (ja) * 2017-10-27 2019-05-23 コベルコ建機株式会社 作業機械
DE102018208500B4 (de) * 2018-05-29 2022-11-17 Moba Mobile Automation Ag Bedienvorrichtung für eine Baumaschine
CA3107441A1 (en) 2018-07-25 2020-01-30 Clark Equipment Company Hydraulic oil temperature management for a power machine
EP3877235A4 (en) 2018-11-09 2023-07-19 Iocurrents, Inc. MACHINE LEARNING-BASED PREDICTION, PLANNING AND OPTIMIZATION OF TRAVEL TIME, TRAVEL COSTS AND/OR POLLUTANT EMISSION DURING NAVIGATION
KR20210103782A (ko) * 2020-02-14 2021-08-24 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 제어 방법 및 제어 시스템

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657787A (ja) * 1992-08-06 1994-03-01 Yutani Heavy Ind Ltd 破砕機の流量制御装置
US5850341A (en) * 1994-06-30 1998-12-15 Caterpillar Inc. Method and apparatus for monitoring material removal using mobile machinery
JP3589710B2 (ja) 1994-09-28 2004-11-17 住友建機製造株式会社 建設機械のエンジンおよびポンプの制御装置
JP3609182B2 (ja) * 1996-01-08 2005-01-12 日立建機株式会社 建設機械の油圧駆動装置
JPH10237904A (ja) * 1997-02-25 1998-09-08 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械の制御方法およびその装置
JP3323791B2 (ja) * 1997-11-25 2002-09-09 新キャタピラー三菱株式会社 建設機械の制御装置及び制御方法
US6923285B1 (en) * 2000-02-01 2005-08-02 Clark Equipment Company Attachment control device
US6898502B2 (en) 2000-03-31 2005-05-24 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. System for changing function of work machine and base station
JP4098955B2 (ja) * 2000-12-18 2008-06-11 日立建機株式会社 建設機械の制御装置
US7048515B2 (en) * 2001-06-21 2006-05-23 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive system and method using a fuel injection control unit
JP2004150304A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Komatsu Ltd エンジンの制御装置
WO2004040904A1 (de) * 2002-10-29 2004-05-13 Photonfocus Ag Optoelektronischer sensor
JP2004188326A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd 自走式破砕機
US6925375B2 (en) * 2003-03-20 2005-08-02 Detroit Diesel Corporation System and method for determining a parameter set for an engine controller module
US7588118B2 (en) * 2003-05-07 2009-09-15 Komatsu Ltd. Work machine with engine control device
JP4484467B2 (ja) * 2003-08-01 2010-06-16 日立建機株式会社 走行式油圧作業機
CN100420840C (zh) * 2003-08-11 2008-09-24 株式会社小松制作所 油压驱动控制装置及具有该装置的油压挖掘机
US7607296B2 (en) * 2003-12-09 2009-10-27 Komatsu Ltd. Device and method of controlling hydraulic drive of construction machinery
JP4675320B2 (ja) * 2004-04-08 2011-04-20 株式会社小松製作所 作業機械の油圧駆動装置
GB2429795B (en) * 2004-05-07 2008-06-04 Komatsu Mfg Co Ltd Hydraulic drive apparatus of work machine
JP4270505B2 (ja) * 2004-08-11 2009-06-03 株式会社小松製作所 作業車両のエンジンの負荷制御装置
US7400959B2 (en) * 2004-08-27 2008-07-15 Caterpillar Inc. System for customizing responsiveness of a work machine
WO2006035589A1 (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 作業車両の原動機制御装置
JP4188902B2 (ja) * 2004-11-22 2008-12-03 日立建機株式会社 油圧建設機械の制御装置
JP4315248B2 (ja) * 2004-12-13 2009-08-19 日立建機株式会社 走行作業車両の制御装置
GB0507928D0 (en) * 2005-04-20 2005-05-25 Cnh Belgium Nv Input device for agricultural vehicle information display
GB0507930D0 (en) * 2005-04-20 2005-06-01 Cnh Belgium Nv Settings control of an agricultural vehicle
GB0507931D0 (en) * 2005-04-20 2005-06-01 Cnh Belgium Nv Agricultural vehicle performance maps
JP4785522B2 (ja) * 2005-12-22 2011-10-05 株式会社小松製作所 作業車両のエンジン制御装置
US7343897B2 (en) * 2006-03-22 2008-03-18 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine control system with user-commanded engine speed adjustments in varying increments
US7894963B2 (en) * 2006-12-21 2011-02-22 Caterpillar Inc. System and method for controlling a machine
JP4812843B2 (ja) * 2007-01-18 2011-11-09 株式会社小松製作所 エンジンの制御装置及びその制御方法
CN101678766A (zh) * 2007-04-10 2010-03-24 沃尔沃建筑设备公司 用于将反馈提供给车辆操作员的方法和系统
JP5064160B2 (ja) * 2007-09-19 2012-10-31 株式会社小松製作所 エンジンの制御装置
CN101835968B (zh) * 2007-10-24 2013-07-24 日立建机株式会社 作业车辆的原动机控制装置
US7738979B2 (en) * 2007-11-01 2010-06-15 Caterpillar Inc. Work tool notification and user-selectable machine control configuration
JP5121405B2 (ja) * 2007-11-13 2013-01-16 株式会社小松製作所 建設機械のエンジン制御装置
WO2009104636A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 株式会社小松製作所 エンジンの制御装置及びその制御方法
US8392075B2 (en) * 2008-02-25 2013-03-05 Clark Equipment Company Carrier and backhoe control system and method
CN102037225B (zh) * 2008-03-21 2014-05-07 株式会社小松制作所 发动机驱动机械、发动机驱动机械的控制装置及发动机的最大输出特性的控制方法
JP5219262B2 (ja) * 2008-07-16 2013-06-26 ヤンマー株式会社 トラクタ
JP4774096B2 (ja) * 2008-11-17 2011-09-14 日立建機株式会社 作業機械の排気ガス浄化システム
US9371754B2 (en) * 2009-03-12 2016-06-21 Caterpillar Inc. Diesel particulate filter regeneration control and method
WO2010147232A1 (ja) * 2009-06-19 2010-12-23 日立建機株式会社 作業車両の原動機制御装置
JP5164933B2 (ja) * 2009-06-19 2013-03-21 日立建機株式会社 作業車両の制御装置
KR101664973B1 (ko) * 2009-06-19 2016-10-19 가부시키가이샤 케이씨엠 작업 차량의 제어장치
JP4938914B2 (ja) * 2009-12-18 2012-05-23 株式会社小松製作所 作業車両のモニタ装置
CN102666169A (zh) * 2010-01-18 2012-09-12 日立建机株式会社 作业用车辆的驱动控制装置
DE112011100428B4 (de) * 2010-02-03 2016-03-24 Komatsu Ltd. Motorsteuervorrichtung
US9127439B2 (en) * 2010-02-03 2015-09-08 Komatsu Ltd. Engine control device
US8768577B2 (en) * 2010-05-04 2014-07-01 Clark Equipment Company Implement interface display
JP5226734B2 (ja) * 2010-05-20 2013-07-03 株式会社小松製作所 ハイブリッド建設機械
US9091284B2 (en) * 2010-07-28 2015-07-28 Illinois Tool Works Inc. Operator interface for hydraulic tool control
JP5350348B2 (ja) * 2010-09-30 2013-11-27 株式会社小松製作所 ガイダンス出力装置及びガイダンス出力方法
JP4948643B1 (ja) * 2010-12-24 2012-06-06 株式会社小松製作所 ガイダンス出力装置、ガイダンス出力方法、及びガイダンス出力装置を備えた建設機械
US8401751B2 (en) * 2011-03-01 2013-03-19 Caterpillar Inc. Shift control and method
US8914215B2 (en) * 2012-11-30 2014-12-16 Caterpillar Inc. Measuring and displaying tractor performance

Also Published As

Publication number Publication date
EP2708662A4 (en) 2015-04-15
EP2708662B1 (en) 2017-04-05
KR101911572B1 (ko) 2018-10-24
US9260838B2 (en) 2016-02-16
CN103534421A (zh) 2014-01-22
EP2708662A1 (en) 2014-03-19
US20140039768A1 (en) 2014-02-06
JP5566333B2 (ja) 2014-08-06
CN103534421B (zh) 2016-06-15
WO2012153586A1 (ja) 2012-11-15
JP2012237131A (ja) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140048114A (ko) 건설 기계의 제어 시스템
JP5226734B2 (ja) ハイブリッド建設機械
JP4437771B2 (ja) 走行式作業機械のエンジン制御装置
KR101015680B1 (ko) 유압 건설 기계의 제어 장치
JP6776343B2 (ja) ショベルの表示装置
US8972124B2 (en) Work vehicle
CN102753867B (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法
WO2011024897A1 (ja) 作業機械の遠隔管理システム
JPWO2011096382A1 (ja) エンジンの制御装置
JP6124302B2 (ja) 作業機械
EP2698479B1 (en) Display device of working machine
WO2016047167A1 (ja) 作業機械の表示装置
JP5391101B2 (ja) エンジンの制御装置
JP5736909B2 (ja) 建設機械のポンプ制御装置
JP6682476B2 (ja) 作業機
JP4704611B2 (ja) 作業機械の制御装置
JP6683664B2 (ja) ホイールローダ
WO2013089230A1 (ja) 油圧作業機械
JPH08277732A (ja) 建設機械の駆動制御装置
JP2020122270A (ja) 建設機械
JP6872510B2 (ja) 作業機械
JP2005098216A (ja) エンジン出力制御装置
JPH04265434A (ja) 建設機械
JP2004036865A (ja) 建設機械の油圧制御装置
JP2004169589A (ja) 作業機械のエンジン制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant