WO2011145532A1 - 建設機械 - Google Patents

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WO2011145532A1
WO2011145532A1 PCT/JP2011/061091 JP2011061091W WO2011145532A1 WO 2011145532 A1 WO2011145532 A1 WO 2011145532A1 JP 2011061091 W JP2011061091 W JP 2011061091W WO 2011145532 A1 WO2011145532 A1 WO 2011145532A1
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WO
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engine
torque
construction machine
mode
controller
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PCT/JP2011/061091
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English (en)
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Inventor
宏昭 武
紀孝 永田
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Publication date
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Priority to KR1020157035158A priority patent/KR101652661B1/ko
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    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque

Definitions

  • the present invention relates to a construction machine having a drive source such as an engine, a generator engine, and a capacitor.
  • known construction machines such as hydraulic shovels drive hydraulic pumps using an engine such as a diesel engine as a driving source.
  • a variable displacement hydraulic pump is used as the hydraulic pump, and the capacity q (cc / rev) is changed by changing the tilt angle or the like of the swash plate.
  • the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump is supplied to each hydraulic actuator such as a boom cylinder via an operation valve.
  • each hydraulic actuator By supplying hydraulic oil to each hydraulic actuator, each hydraulic actuator is driven, and a working machine including a boom, an arm, and a bucket connected to each hydraulic actuator, a lower traveling body, and an upper revolving body are operated.
  • the control of the output P (horsepower; kw) of the engine is performed by adjusting the amount of fuel injected into the cylinder of the engine. This adjustment is performed by controlling a governor attached to a fuel injection pump of the engine. As the governor, an all-speed control type governor is generally used, and the fuel injection amount is adjusted so that the target engine rotational speed set by the fuel dial is maintained.
  • FIG. 10 shows a torque diagram of the engine, in which the abscissa represents the engine speed n (rpm; rev / min), and the ordinate represents the torque T (N ⁇ m).
  • the region defined by the maximum torque line R shows the performance that the engine can deliver.
  • the governor controls the engine so that the torque T does not exceed the maximum torque line R, and the engine speed n does not exceed the high idle speed nH to cause overspeed.
  • the output P (horsepower) of the engine is maximized.
  • J shows an equal horsepower curve in which the horsepower absorbed by the hydraulic pump is equal horsepower.
  • the governor When the target engine speed is set by the fuel dial, the governor performs speed control on a regulation line Fe connecting the rated point V and the high idle point nH.
  • the matching point at which the output of the engine and the pump absorption horsepower are balanced moves on the regulation line Fe to the rated point V side.
  • the matching point moves to the rated point V side, the engine speed n is gradually reduced, and at the rated point V, the engine speed n becomes the rated speed.
  • the fuel consumption refers to the amount of fuel consumed per kW of output per hour, and is an index of engine efficiency.
  • the pump efficiency is the efficiency of a hydraulic pump defined by volumetric efficiency and torque efficiency.
  • M indicates an equal fuel consumption curve.
  • the fuel consumption is minimized at M1 where the equivalent fuel consumption curve M is a valley, and the fuel consumption increases as going outward from the fuel consumption minimum range M1.
  • the regulation line Fe is set in a region where the fuel consumption is relatively large on the equal fuel consumption curve M. For this reason, according to the conventional control method, fuel consumption is large, which is not desirable in terms of engine efficiency.
  • variable displacement hydraulic pump it is generally known that the volume efficiency and torque efficiency are higher and the pump efficiency is higher as the pump displacement q (swash plate tilt angle) is larger at the same discharge pressure. ing.
  • the engine may be operated at a low speed region where the engine speed n is low.
  • the regulation line Fe corresponds to the high rotation region of the engine. Therefore, according to the conventional control method, there is a problem that the pump efficiency is low.
  • Patent Document 1 discloses a control method of changing the engine rotational speed according to the lever operation amount and the load, as opposed to the control method in which the engine rotational speed is substantially fixed regardless of the load.
  • Patent Document 1 As shown in FIG. 10, a target engine operation line L0 passing through the fuel efficiency minimum range M1 is set.
  • construction machines such as hydraulic shovels can perform various operations (various operation modes), such as light load operations such as scooping up soil and loading them into a dump truck, and heavy load operations such as excavating a hard bedrock. .
  • various operations such as light load operations such as scooping up soil and loading them into a dump truck, and heavy load operations such as excavating a hard bedrock.
  • the construction machine has an engine and hydraulic pump of the construction machine according to the work mode selected by the operation of the operator It has a function to control the
  • This invention is made in view of the above, Comprising: When performing specific modes, such as a suspended load mode, it aims at providing a construction machine which does not give a sense of discomfort to an operator.
  • the present invention comprises an engine, and a first torque indicating an area of torque-rotational speed of the engine which can be driven in the maximum torque area with respect to the engine rotational speed Diagram and the second torque diagram in the area of the first torque diagram, the lever operation amount of the operating lever for operating the construction machine and / or the load applied to the construction machine According to the transition from the first torque diagram to the second torque diagram to change the engine speed on the second torque diagram, and to reduce the load on the second torque diagram
  • the engine control is turned off when the specific mode is selected from a plurality of preset operation modes, and the lever Regardless of variations of the work amount and / or load applied to the construction machine, characterized in that the engine speed is a controller for performing control becomes a value corresponding to the set amount of fuel adjustment means.
  • the present invention is characterized in that, in the above invention, in the above invention, the second torque diagram is a diagram passing through a minimum range of fuel consumption of the engine.
  • the present invention is characterized in that, in the above invention, in the above invention, the specific mode includes a suspended load mode selected in a suspended load operation by a work machine provided in the construction machine. Do.
  • the present invention further includes a display device for displaying various information related to the operation state of the construction machine on the monitor screen and inputting an operation command to the construction machine. It is characterized by
  • the display device displays a selection screen of various operation modes including a specific mode on the monitor screen, and outputs a selection signal of one selected operation mode to the controller. It is characterized by
  • the controller when the specific mode is selected from the plurality of operation modes set in advance, the controller turns off the low speed matching control, and the engine speed changes to the fuel adjusting means regardless of the load fluctuation. Because normal control is performed to be controlled to rotate according to the set amount of engine speed, changes in engine speed and pump speed decrease when working in a specific mode, resulting in engine noise and The change of the pump noise becomes small, and the operation can be performed without giving the operator a sense of discomfort.
  • FIG. 1 is a view showing an appearance configuration of a construction machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an entire configuration of the construction machine shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the driver's seat shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the work mode selection screen.
  • FIG. 5 is a torque diagram showing the relationship between engine torque and engine speed when low speed matching control and normal control are performed.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a control processing procedure by the controller in connection with the work mode selection.
  • FIG. 7 is a view for explaining the appearance configuration and function of the slot dial.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an entire configuration of a construction machine according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an entire configuration of a construction machine according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a torque diagram of the engine when the low speed matching control is performed.
  • FIG. 1 is a view showing an appearance configuration of a construction machine 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram which shows the whole structure of the construction machine 1 shown in FIG.
  • the construction machine 1 is a hydraulic shovel.
  • the construction machine 1 includes an upper swing body 2 and a lower traveling body 3, and the lower traveling body 3 has left and right crawler belts.
  • a working machine including a boom 4, an arm 5 and a bucket 6 is attached to the upper revolving superstructure 2.
  • the boom 4 is actuated by driving the boom cylinder 4a
  • the arm 5 is actuated by driving the arm cylinder 5a
  • the bucket 6 is actuated by driving the bucket cylinder 6a.
  • a hook 7 for suspending a suspended load is attached to a pin of a link connecting the bucket 6 and the arm 5.
  • the lower traveling body 3 has traveling motors 8 and 9, and the right crawler and the left crawler rotate by being driven respectively.
  • the upper swing body 2 is driven by the swing motor 113 being electrically driven via the swing controller 112, and the swing mechanical 114 is driven to swing via the swing pinion, the swing circle, and the like.
  • the engine 12 is a diesel engine, and control of its output (horsepower; kw) is performed by adjusting the amount of fuel injected into the cylinder. This adjustment is performed by controlling a governor attached to the fuel injection pump of the engine 12, and the engine controller 14 controls the engine including the control of the governor.
  • the throttle dial 60 is a fuel adjustment dial as a fuel adjustment unit that defines the maximum fuel injection amount.
  • the controller 16 outputs a rotation command value for setting the engine speed to the target speed n_com to the engine controller 14, and the engine controller 14 can obtain the engine target speed n_com on the target torque line L1. Increase or decrease the fuel injection amount.
  • the target torque line L1 is stored in the form of a data table in a storage unit (not shown), and is a function of increasing the target absorption torque Tpcom of the hydraulic pump 13 according to the increase of the engine speed n_com.
  • the engine controller 14 also outputs engine data eng_data including the engine torque estimated from the engine speed of the engine 12 and the fuel injection amount to the controller 16.
  • the drive shaft of the hydraulic pump 13 is connected to the output shaft of the engine 12 via the PTO shaft 20, and the hydraulic pump 13 is driven by rotation of the engine output shaft.
  • the hydraulic pump 13 is a variable displacement hydraulic pump, and the displacement angle of the swash plate changes in accordance with the operation of the pump control valve 15, whereby the capacity q (cc / rev) changes.
  • the hydraulic pump 13 may be a double pump or a tandem pump.
  • the pressure oil discharged from the hydraulic pump 13 at the discharge pressure PRp and flow rate Q (cc / min) is the boom control valve 31, arm control valve 32, bucket control valve 33, and right travel control valve 35, respectively supplied to the left traveling operation valve 36.
  • the pump discharge pressure PRp of the hydraulic pump 13 is detected by the hydraulic pressure sensor 17, and a hydraulic pressure detection signal is input to the controller 16.
  • the hydraulic oil output from the operation valves 31, 32, 33, 35, 36 is supplied to the boom cylinder 4a, the arm cylinder 5a, the bucket cylinder 6a, the traveling motor 8 for right traveling, and the traveling motor 9 for left traveling, respectively. Ru.
  • the boom cylinder 4a, the arm cylinder 5a, the bucket cylinder 6a, the traveling motor 8, and the traveling motor 9 are driven, and the boom 4, the arm 5, the bucket 6, the lower crawler 3 and the right crawler belt operate.
  • a right control lever 41 for working machine operation and a left operation lever 42 for working machine / turning operation are provided on the right and left sides of the driver's seat of the construction machine 1 respectively.
  • a right operation lever 43 for travel operation and a left operation lever 44 for travel operation are provided.
  • the right operating lever 41 for operating the working machine is an operating lever for operating the boom 4 and the bucket 6, and operates the boom 4 and the bucket 6 according to the operating direction, and the boom 4 at a speed according to the operating amount. , Operate the bucket 6.
  • the operation lever 41 is provided with a sensor 45 for detecting the operation direction and the operation amount.
  • the sensor 45 inputs to the controller 16 a lever signal indicating an operation direction and an operation amount of the operation lever 41.
  • the boom lever signal Lb0 indicating the boom raising operation amount and the boom lowering operation amount according to the operation direction and operation amount with respect to the neutral position of the operation lever 41 It is input to the controller 16.
  • a bucket lever signal indicating the bucket digging operation amount and the bucket dumping operation amount according to the operation direction and operation amount with respect to the neutral position of the operation lever 41 Lbk is input to the controller 16.
  • the pilot pressure (PPC pressure) PRbo corresponding to the amount of operation of the control lever 41 is the control lever among the pilot ports of the control valve 31 for the boom. Is added to the pilot port 31a corresponding to the operation direction (the boom raising direction, the boom lowering direction).
  • the pilot pressure (PPC pressure) PRbk according to the amount of tilting of the operating lever 41 is at each pilot port of the operating valve 33 for the bucket.
  • the pilot port 33a is added to the pilot port 33a corresponding to the lever tilting direction (bucket digging direction, bucket dumping direction).
  • the left operation lever 42 for work implement / swing operation is an operation lever for operating the arm 5 and the upper swing body 2, and operates the arm 5 and the upper swing body 2 according to the operation direction, and The arm 5 and the upper swing body 2 are operated at a corresponding speed.
  • the operation lever 42 is provided with a sensor 46 for detecting the operation direction and the operation amount.
  • the sensor 46 inputs to the controller 16 a lever signal indicating an operation direction and an operation amount of the operation lever 42.
  • the arm lever signal Lar indicating the arm digging operation amount and the arm dumping operation amount according to the operation direction to the neutral position of the operation lever 42 and the operation amount. It is input to the controller 16.
  • the control lever 42 is operated in the direction to operate the upper swing body 2, a turn indicating the right turn operation amount and the left turn operation amount according to the operation direction and the operation amount with respect to the neutral position of the operation lever 42
  • the lever signal Lsw is input to the controller 16.
  • the pilot pressure (PPC pressure) PRar corresponding to the operation amount of the control lever 42 is the control lever among the pilot ports of the control valve 32 for the arm. Is applied to the pilot port 32a corresponding to the operation direction (arm digging direction, arm dumping direction).
  • the swing lever signal Lsw corresponding to the operation amount (right swing direction, left swing direction) of the control lever 42 is input to the controller 16
  • the controller 16 outputs a swing signal SWG_com corresponding to the swing lever signal Lsw to the swing controller 112, and the swing motor 113 swings.
  • the right operation lever 43 for traveling operation and the left operation lever 44 for traveling operation are operation levers for operating the right crawler belt and the left crawler belt, respectively, and operate the crawler belt according to the operation direction and according to the operation amount Operate the track at speed.
  • a pilot pressure (PPC pressure) PRcr corresponding to the amount of operation of the operation lever 43 is applied to the pilot port 35 a of the operation valve 35 for right traveling.
  • a pilot pressure (PPC pressure) PRcl corresponding to the amount of operation of the control lever 44 is applied to the pilot port 36a of the left traveling operation valve 36.
  • the pilot pressure PRcr and the pilot pressure PRcl are detected by the hydraulic pressure sensors 18 and 19 respectively, and are input to the controller 16.
  • the monitor 50 is a display device connected to the controller 16 and capable of displaying and outputting various information and performing an input operation, and has a mode selection switch 51 for selecting various operation modes.
  • the monitor 50 is disposed on the front right side of the driver's seat 70, has an appearance as shown in FIG. 3, and has a monitor screen 50a.
  • FIG. 4 shows a work mode selection screen displayed on the monitor screen 50a. In the work mode selection screen of FIG. 4, the screen is transitioned and displayed by pressing any switch or button of the input unit 50 b. In FIG.
  • Each operation valve 31, 32, 33, 35, 36 is a flow direction control valve, and moves the spool in a direction according to the operation direction of the corresponding operation levers 41 to 44, and operates the operation levers 41 to 44 The spool is moved so as to open the oil passage by a corresponding opening area.
  • the pump control valve 15 operates by the control current pc-epc output from the controller 6, and the pump control valve 15 operates via the servo piston.
  • the controller 16 outputs a rotation command value to the engine controller 14 including the governor to increase or decrease the fuel injection amount so that the target engine speed according to the current load of the hydraulic pump 13 can be obtained. Adjust the rotational speed n of 12 and the torque T.
  • the output shaft of the engine 12 is connected to the drive shaft of the hydraulic pump 13 and the drive shaft of the generator motor 21 via the PTO shaft 20.
  • the generator motor 21 performs a generation operation and an electric operation. That is, the generator motor 21 operates as a motor and also operates as a generator.
  • the PTO shaft 20 is provided between the engine 12 and the hydraulic pump 13 or the generator motor 21 in FIG. 2, the output shaft of the engine 12 and the rotor shaft of the generator motor 21 are coaxial and the generator motor 21 And the input shaft of the hydraulic pump 13 may be coaxial. That is, the engine 12, the generator motor 21, and the hydraulic pump 13 may be arranged in series. Note that this embodiment can be practiced without using the PTO shaft 20.
  • the generator motor 21 is torque controlled by the inverter function in the generator controller 110.
  • the inverter function performs torque control of the generator motor 21 in accordance with the generator motor command value GEN_com output from the controller 16.
  • the generator controller 110 is electrically connected to the storage battery 22 via a DC power supply line.
  • the power supply of the controller 16 may be the storage battery 22 or another storage battery (not shown).
  • the storage battery 22 is configured by a capacitor, a storage battery, and the like, and stores (charges) power generated when the generator motor 21 generates a power. In addition, the storage battery 22 supplies the power stored in the storage battery 22 to the inverter 23.
  • a capacitor for example, an electric double layer capacitor
  • a storage battery such as a lead storage battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery are also referred to as a "capacitor”.
  • the generator motor 21 is additionally provided with a rotation sensor 24 for detecting the current actual rotation number GEN_spd (rpm) of the generator motor 21, that is, the actual rotation number of the engine 12.
  • a signal indicating the actual rotation number GEN_spd detected by the rotation sensor 24 is input to the controller 16.
  • the battery 22 is provided with a voltage sensor 25 that detects a voltage BATT_volt of the battery 22.
  • a signal indicating the voltage BATT_volt detected by the voltage sensor 25 is input to the controller 6.
  • the controller 16 outputs the generator motor command value GEN_com to the generator controller 110, and causes the generator motor 21 to generate power or operate electrically.
  • the command value GEN_com for operating the generator motor 21 as a generator is output from the controller 16 to the generator controller 110, a part of the output torque generated by the engine 12 is generated via the PTO shaft 20. The torque is transmitted to the drive shaft of the motor 21 to absorb the torque of the engine 12 to generate power. Then, the AC power generated by the generator motor 21 is converted into DC power by the generator controller 110, and the power is stored (charged) in the storage battery 22.
  • the generator controller 110 controls the generator motor 21 to operate as a motor. Do. That is, the electric power is output (discharged) from the storage battery 22 and the direct current power stored in the storage battery 22 is converted into alternating current power by the generator controller 110 and supplied to the generator motor 21 to rotate the drive shaft of the generator motor 21. As a result, a torque is generated in the generator motor 21 and this torque is transmitted to the PTO shaft 20 via the drive shaft of the generator motor 21 and added to the output torque of the engine 12 (the output of the engine 12 is assisted ). The added output torque is absorbed by the hydraulic pump 13.
  • the power generation amount (absorption torque amount) and the motor amount (assist amount; generated torque amount) of the generator motor 21 change in accordance with the content of the generator motor command value GEN_com.
  • the generator controller 110 performs rotational speed control or torque control on the generator motor 21.
  • the rotational speed control refers to control for adjusting the rotational speed of the generator motor 21 so that the target rotational speed is obtained by giving the target rotational speed to the generator motor 21 as the generator motor command value GEN_com.
  • torque control is control which adjusts the torque of the generator motor 21 so that a target torque may be given to the generator motor 21 as generator motor command value GEN_com, and target torque may be obtained.
  • a generator motor that assists the engine 12 with the generator motor 21 when the deviation between the engine target rotation speed and the actual rotation speed of the engine 12 is equal to or greater than a predetermined threshold value
  • the command value GEN_com is sent to the generator controller 110 to perform assist control.
  • the construction machine 1 causes the upper swing body 2 to pivot by an electric actuator (electric swing motor 113).
  • the construction machine 1 is a component for causing the upper swing body 2 to swing by the swing motor 113 which is an electric actuator, that is, the generator motor controller 110, the current sensor 111, the swing controller 112, and the swing.
  • the swing motor 113 which is an electric actuator, that is, the generator motor controller 110, the current sensor 111, the swing controller 112, and the swing.
  • a motor 113 and a turning speed sensor 115 are provided.
  • the engine torque assist operation is defined.
  • the engine torque assist function when the governor or the fuel injection pump is adjusted to control the number of revolutions of the engine 12 to a certain target number of revolutions, the actual engine number of revolutions quickly reaches the target number of revolutions It means that the generator motor 21 applies torque to the engine output shaft.
  • “applying torque” is not only when adding shaft torque to increase engine speed quickly when accelerating engine rotation, but also for reducing engine speed quickly when decelerating engine rotation. Also includes the case of absorbing shaft torque.
  • the engine torque assist action corresponds to the motor action of the generator motor 21 to assist the engine 12 and the power generation action of the generator motor 21 to reverse assist the engine 12.
  • the effect of the engine torque assist function is that the responsiveness of the engine acceleration is improved at the time of acceleration of the engine rotation, and the workability is improved, and at the time of deceleration of the engine rotation, the engine shaft torque is absorbed to accelerate the engine rotation speed Noise and vibration at the time of engine speed reduction are improved. Further, since the engine shaft torque is absorbed when the engine rotational speed is lowered, the rotational kinetic energy possessed by the inertia around the engine output shaft can be recovered, so that the effect of improving the energy efficiency is also obtained.
  • "do not perform the engine torque assist operation” means to cause the generator motor 21 to generate electricity and supply its energy (electric power) to the capacitor 22 or directly supply the electric power to the swing motor 113 to be electrically operated.
  • the upper revolving unit 2 is operated.
  • the generator controller 110 and the turning controller 112 execute the control for causing the engine torque assist or not to perform the engine torque assist as described above, based on a command from the controller 16.
  • a swing motor 113 as an electric motor is connected to a drive shaft of the swing mechanical 114, and the swing mechanical 114 is driven by driving the swing motor 113, and a swing pinion, swing circle
  • the upper swing body 2 is pivoted through the like.
  • the swing motor 113 performs the power generation operation and the electric operation. In other words, the swing motor 113 operates as a motor and also operates as a generator.
  • the swing motor 113 operates as a motor, the upper swing body 2 swings, and when the upper swing body 2 stops the swing, the torque of the upper swing body 2 is absorbed and the swing motor 113 operates as a generator.
  • the swing motor 113 is drive-controlled by a swing controller 112.
  • the swing controller 112 is electrically connected to the storage battery 22 via a DC power supply line, and is also electrically connected to the generator motor 110.
  • the generator controller 110 is configured to include the function of the inverter 13. The swing controller 112 and the generator controller 110 are controlled according to the command output from the controller 16.
  • the current supplied to the swing motor 113 that is, the swing load current SWG_curr indicating the load of the upper swing body 2 is detected by the current sensor 111.
  • the swing load current SWG_curr detected by the current sensor 111 is input to the controller 16.
  • the controller 16 outputs a swing signal SWG_com corresponding to the swing lever signal Lsw to the swing controller 112, and the swing motor 113 swings.
  • Control by mode selection The operator can select the work mode according to the work content by pressing the input unit 50 b of the monitor 50 provided inside the driver's seat 70 of the construction machine 1. A selection signal is output to the controller 16 according to the selected work mode.
  • the mode selection switch 51 may be provided in the input unit 50b, the operation unit can be selected by the operator pressing a part of the screen using the display unit 50a as a touch panel liquid crystal screen. May be
  • P mode power mode
  • E mode energy mode
  • L mode sustained load mode
  • B mode breaker mode
  • ATT mode attachment mode
  • the P mode and the E mode are modes for performing ordinary digging work and the like, and in the E mode, the maximum torque is suppressed as compared with the P mode.
  • the L mode is a fine operation mode in which the engine speed is reduced (at a medium speed) and slowly moved, such as an arm crane operation for lifting a load suspended by the hook 7 or the like.
  • the B mode is a mode in which a breaker for breaking rocks and the like is attached as an attachment, and a mode in which the engine speed is set to a medium high speed.
  • the ATT mode is a mode in which work is performed at medium to high engine speeds, and is a spare mode in the case of attaching a special attachment such as a grapple.
  • a selection signal corresponding to the selected work mode is output to the controller 16.
  • the controller 16 of the construction machine 1 shows the target engine operating line L0 of the engine torque diagram showing the relationship between the engine torque and the engine speed shown in FIG.
  • Low speed matching control is performed in which the engine speed and the engine torque are controlled to be on the (second torque diagram).
  • the controller 16 does not perform the low speed matching control, and the engine speed is approximately constant according to the operation of the control levers 41 and 42 Become normal control.
  • control is performed to be on the medium-speed regulation line FeL determined by the setting value of the throttle dial 60.
  • the maximum torque line RE another first torque diagram in which the maximum torque is further limited compared to the maximum torque line RP (the first torque diagram) in the P mode
  • the engine 12 is controlled with a lower torque (another second torque diagram) in the case where the target engine operating line L0 shown in FIG. It is set to be controlled.
  • the target engine operation line L0 the first engine line from the maximum torque line RP (or RE) (2) shift to the top of the torque diagram
  • either control of low-speed matching control or normal control may be performed if no sense of incongruity occurs in operation feeling, but either control is available when any work mode is selected. It is necessary to set in advance whether to be performed. Even when the B mode is selected, it is desirable to perform the normal control in which the low speed matching control is not performed in order to operate the breaker in a constant operation and not give the operator a sense of discomfort.
  • the L mode it is preferable to set as a work mode in which normal control is performed.
  • the L mode may be set as a fine operation mode instead of the suspended load mode as a work mode selected when operating the working machine accurately and slowly, such as a suspended load operation or a scraping operation. That is, the specific mode is a work mode selected when operating the working machine accurately and slowly, such as a suspended load mode, a B mode, or a fine operation mode.
  • the target engine operating line L0 which is the second torque diagram
  • a second target engine operating line which is a second torque diagram
  • control may be performed to reduce the engine rotational speed according to the reduction of the load on the other target engine operating line. That is, the low speed matching control in this embodiment is not necessarily limited to the case where control is performed on the target engine operation line passing through the fuel consumption minimum range, but may be control for reducing the engine speed according to the reduction of the load. .
  • the second torque diagram intersects the first torque diagram, but not limited to this, the second torque diagram does not intersect the first torque diagram. May be
  • the engine speed fluctuation range N in the case of control by the regulation line Fe without performing the low speed matching control, and the engine speed fluctuation range NL in the case of the L mode which is the specific mode are the low speed matching control.
  • the engine speed fluctuation ranges NP and NE in the P mode and the E mode the engine speed becomes substantially constant.
  • the controller 16 performs low speed matching control to improve fuel consumption, engine efficiency, and pump efficiency, while selecting a specific mode including L mode
  • low-speed matching control is not performed in which the engine speed changes significantly with changes in engine torque
  • normal control is performed in which the engine speed is substantially constant with changes in engine torque.
  • the engine noise and the pump noise do not change, and the operator's sense of operation does not feel uncomfortable, and the anxiety of the operator and the peripheral workers can be suppressed.
  • the behavior of the working machine of the construction machine changes due to the large fluctuation of the engine rotational speed, and the operator can be prevented from feeling uncomfortable.
  • step S101 it is determined whether the current work mode selected by the mode selection switch 51 is the specific mode (step S101). If it is the specific mode (step S101, Yes), the settable maximum value by the throttle dial 60 is set corresponding to the specific mode (step S102). For example, when the specific mode is L mode, the settable maximum value is set to medium speed.
  • the throttle dial value becomes the minimum value of the settable maximum value and the value currently set. That is, as shown in FIG. 7, the throttle dial 60 can increase the throttle dial value by turning it clockwise. Then, as described above, when the L mode is selected, the settable maximum value is set to the medium speed, so even if the throttle dial 60 is turned to the medium speed or higher, the fuel adjustment is invalidated and the medium speed The throttle dial value enables fuel adjustment.
  • the controller 16 turns off the low speed matching control and performs normal control (step S103).
  • the specific mode is L mode
  • the engine speed is controlled on the regulation line FeL shown in FIG.
  • step S101, No when the operation mode selected by the operator with the mode selection switch 51 is not the specific mode (step S101, No), that is, P mode or E mode, etc., the settable maximum value of the throttle dial 60 is set to the maximum. (Step S104). Thereafter, low speed matching control is performed (step S105), and the engine speed is controlled on the target engine operating line L0. Thereafter, it is determined whether or not the work mode has been changed (step S106). If there is an instruction to change the work mode (step S106, Yes), the process proceeds to step S101 and the above-described process is repeated. On the other hand, if there is no instruction to change the work mode (No at Step S106), the determination process at Step S106 is repeated to maintain the current work mode.
  • the working mode for performing the low speed matching control and the specific mode for performing the normal control for performing control at a substantially constant engine speed without performing the low speed matching control are set in advance.
  • the change in load does not significantly change the engine speed, and the corresponding hydraulic pump speed does not change significantly. Therefore, since the engine sound and the pump sound do not change significantly, the operator can feel the operation feeling unnaturally and can increase the work efficiency.
  • the behavior of the working machine of the construction machine changes due to the large fluctuation of the engine rotational speed, and the operator can be prevented from feeling uncomfortable.
  • the amount of operation of the operating levers 41 to 44 is detected by an electric signal, but the present invention is also applicable to a hydraulic pilot type operating lever. In other words, it is possible to apply PPC (Pressure Proportional Control) pressure according to the amount of operation of the operation lever to the operation valve, and the operation valve controls the supply of oil to hydraulic actuators such as the boom cylinder 4a of the work machine is there.
  • PPC Pressure Proportional Control
  • the construction machine is equipped with the electric swing system for turning the upper swing body 2 of the construction machine 1 by the electric actuator (swing motor 113).
  • the upper swing It is a construction machine 201 in which the body 2 is pivoted by a hydraulic actuator (hydraulic motor).
  • FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a construction machine 201 according to a second embodiment of the present invention.
  • this construction machine 201 has the upper swing body 2 shown in FIG. It changes to the component for making a turning operation by an electric actuator (swing motor 113), and has the turning motor 10 which is a hydraulic motor, and the operation valve 34 for turning. In addition, it replaces with the generator motor controller 110, and the inverter 23 of only an inverter function is provided.
  • the pilot pressure (PPC pressure) PRsw according to the operation amount of the control lever 42 is operated among the pilot ports of the control valve 34 for turning. It is added to the pilot port 34a corresponding to the operation direction of the lever (right turn direction, left turn direction). As a result, the turning operation valve 34 operates and the turning motor 10 operates to turn the upper swing body 2.
  • the upper swing body 2 is replaced by a construction machine that is swing operated by an electric actuator (electric motor), and the upper swing body 2 is swing operation by a hydraulic actuator.
  • the control of whether the low speed matching control is performed or the low speed matching control is turned off and the normal control is performed in correspondence to is the same as that of the first embodiment.
  • the amount of operation of the operating levers 41 to 44 is detected by an electric signal, but the present invention is also applicable to a hydraulic pilot type operating lever. In other words, it is possible to apply PPC (Pressure Proportional Control) pressure according to the amount of operation of the operation lever to the operation valve, and the operation valve controls the supply of oil to hydraulic actuators such as the boom cylinder 4a of the work machine is there.
  • PPC Pressure Proportional Control
  • driving is performed using the engine 12 in all cases, but in the third embodiment, the electric construction for driving the hydraulic pump 13 using the motor 212 instead of the engine 12 is used. It is a machine 301.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a construction machine 301 according to a third embodiment of the present invention.
  • the construction machine 301 has a motor 212 mounted in place of the engine 21, and has a motor controller 214 for controlling the rotation of the motor 212 in place of the engine controller 14.
  • the throttle dial 60 adjusts the amount of current in place of the fuel injection amount.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the controller 16 performs low-speed matching control or normal control based on the selection result of the work mode by controlling the motor rotational speed instead of the engine rotational speed.
  • the controller 16 performs low-speed matching control or normal control based on the selection result of the work mode by controlling the motor rotational speed instead of the engine rotational speed.
  • the third embodiment is also applicable to the second embodiment. Furthermore, in the third embodiment, on the premise that the traveling motors 8 and 9 and the lower traveling body 3 are provided, it is possible to travel to a certain extent, but the present invention is not limited thereto.
  • the lower traveling body 3 may be deleted.

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Abstract

エンジン(12)を備え、エンジン(12)のエンジン回転数に対する最大トルク領域で駆動可能なエンジンのトルク-回転数の領域を示す第一のトルク線図と、前記第一のトルク線図の領域にある第二のトルク線図とを保持し、建設機械(1)の操作を行うための操作レバー(42~45)のレバー操作量および/または建設機械(1)にかかる負荷に応じて前記第一のトルク線図から前記第二のトルク線図に移行して前記第二のトルク線図上でエンジン回転数を変化させ、前記第二のトルク線図上で負荷の軽減に応じてエンジン(12)の回転数を低下させるエンジン制御を行う建設機械(1)において、予め設定された複数の作業モードの中から特定モードが選択された場合に、前記エンジン制御をオフにし、レバー操作量および/または建設機械(1)にかかる負荷の変動にかかわらず、エンジン回転数がスロットルダイヤルの設定量に応じた値となる制御を行うコントローラ(16)を備える。

Description

建設機械
 本発明は、エンジンなどの駆動源、発電発動機、および蓄電器を有した建設機械に関する。
 従来から、知られている油圧ショベルなどの建設機械は、ディーゼルエンジンなどのエンジンを駆動源として油圧ポンプを駆動する。油圧ポンプは、可変容量型の油圧ポンプが用いられ、その斜板の傾転角等を変化させることで容量q(cc/rev)が変化する。油圧ポンプから吐出された作動油は、操作バルブを介してブームシリンダ等の各油圧アクチュエータに供給される。各油圧アクチュエータに作動油が供給されることで、各油圧アクチュエータが駆動され、各油圧アクチュエータに接続されたブーム、アーム、バケットからなる作業機、下部走行体、上部旋回体が作動する。建設機械が稼動している間、作業機、下部走行体、上部旋回体にかかる負荷は、掘削土質、走行路勾配等に応じて絶えず変化する。これに応じて油圧機器(油圧ポンプ)の負荷、つまりエンジンにかかる負荷が変化する。
 エンジンの出力P(馬力;kw)の制御は、エンジンのシリンダ内へ噴射する燃料量を調整して行われる。この調整は、エンジンの燃料噴射ポンプに付設したガバナを制御することで行われる。ガバナとしては、一般的にオールスピード制御方式のガバナが用いられ、燃料ダイヤルで設定された目標エンジン回転数が維持されるように、燃料噴射量を調整する。
 図10は、エンジンのトルク線図を示しており、横軸にエンジン回転数n(rpm;rev/min)をとり、縦軸にトルクT(N・m)をとっている。図10において、最大トルク線Rで規定される領域が、エンジンが出し得る性能を示す。ガバナは、トルクTが最大トルク線Rを超えないように、またエンジン回転数nがハイアイドル回転数nHを超えて過回転とならないように、エンジンを制御する。最大トルク線R上の定格点Vでエンジンの出力P(馬力)が最大になる。Jは、油圧ポンプで吸収される馬力が等馬力になっている等馬力曲線を示している。
 燃料ダイヤルで目標エンジン回転数が設定されると、ガバナは定格点Vとハイアイドル点nHとを結ぶレギュレーションラインFe上で調速を行う。
 油圧ポンプの負荷が大きくなるにつれて、エンジンの出力とポンプ吸収馬力とが釣り合うマッチング点は、レギュレーションラインFe上を定格点V側に移動する。マッチング点が定格点V側に移動するときエンジン回転数nは徐々に減じられ、定格点Vでは、エンジン回転数nは定格回転数になる。
 このようにエンジン回転数nをほぼ一定の高回転数に固定して作業を行うと、燃料消費量が大きく、ポンプ効率が低いという問題がある。なお、燃料消費量とは、1時間、出力1kW当たりの燃料の消費量をいい、エンジンの効率の一指標である。またポンプ効率とは、容積効率、トルク効率で規定される油圧ポンプの効率のことである。
 図10において、Mは等燃費曲線を示している。等燃費曲線Mの谷となるM1で燃費が最小となり、燃費最小範囲M1から外側に向かうにつれて燃料消費量は大きくなる。
 図10からも明らかなように、レギュレーションラインFeは、等燃費曲線M上で燃料消費量が比較的大きい領域に設定される。このため、従来の制御方法によれば燃料消費量が大きく、エンジン効率上望ましくない。
 一方、可変容量型の油圧ポンプの場合、一般的に、同じ吐出圧であればポンプ容量q(斜板傾転角度)が大きいほど容積効率、トルク効率が高くポンプ効率が高いということが知られている。
 また下記(1)式からも明らかなように、油圧ポンプから吐出される圧油の流量Qが同じであれば、エンジンの回転数nを低くすればするほど、ポンプ容量qを大きくすることができる。このためエンジンを低速化すればポンプ効率を高くすることができる。
 Q=n・q                             …(1)
 したがって、油圧ポンプのポンプ効率を高めるためには、エンジン回転数nが低い低速領域でエンジンを稼動させればよい。
 しかし、図10からも明らかなように、レギュレーションラインFeは、エンジンの高回転領域に相当する。このため従来の制御方法によればポンプ効率が低いという問題がある。
 このような、負荷にかかわらずエンジン回転数をほぼ固定とする制御方法に対して、レバー操作量および負荷に応じてエンジン回転数を変化させるという制御方法が特許文献1に記載されている。
 この特許文献1では、図10に示すように、燃費最小範囲M1を通る目標エンジン運転線L0が設定される。
(低速マッチング制御)
 図10に示すように、目標エンジン運転線L0(太線)に沿って、エンジンの回転数を制御すると、燃料消費量、エンジン効率、ポンプ効率が向上する。これは、同じ馬力を出力させ、同じ要求流量を得る場合でも、レギュレーションラインFe上の点pt1でマッチングさせるよりも、同じ等馬力線J上の点であって目標エンジン運転線L0上の点pt2でマッチングさせた方が、高回転、低トルクから低回転、高トルクに移行して、ポンプ容量qが大となり、等燃費曲線M上の燃費最小範囲M1に近い点で運転されるからである。また低回転領域でエンジンが稼動することにより騒音の低減が図られ、エンジンフリクション、ポンプアンロードロスなどの点で有利である。
 また、建設機械の分野で、発電電動機によってエンジンの駆動力をアシストするハイブリッド方式の建設機械が開発されている。
 また、油圧ショベルなどの建設機械は、土砂をすくい上げ、ダンプトラックに積み込むような軽負荷作業や硬い岩盤を掘削するような重負荷作業など、様々な作業(様々な作業モード)を行うことができる。それら作業の内容に応じて、より効率的に作業の消化を図り少ない燃料消費量を達成するために建設機械には、オペレータの操作により選択される作業モードに応じて建設機械のエンジンと油圧ポンプを制御する機能が搭載されている。
特開2007-120426号公報
 ところで、上述した従来の低速マッチング制御を適用した建設機械は、すべての作業モードに対して低速マッチング制御が行われると、燃料消費量、エンジン効率、ポンプ効率の向上が図ることができる。しかし、例えば油圧ショベルのアームおよびブームを動かしてアーム先端部分のフックで荷の吊り下げ、吊り上げ、移動を行う吊り荷モードなどの作業モードが選択された場合、低速マッチング制御が行われると、負荷の増減によって、エンジン回転数およびポンプ回転数が大幅に変化し、この変化に伴ってエンジン音およびポンプ音が変化する。そして、この音の変化が、オペレータの操作感覚に違和感を与えることになる。また、エンジンの回転数の大幅な変動により建設機械の作業機等の挙動が変化し、オペレータに違和感を与えることにもなる。すなわち、低速マッチング制御では、操作レバーの操作量に応じて作業が行われているにも関わらず、エンジン音およびポンプ音が大幅に変化するため、オペレータは、この音の変化を、作業状態が変わったものとして認識し、操作感覚と実際の作業状態とに違和感を覚えることになる。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吊り荷モードなどの特定モードを行う場合に、オペレータに違和感を与えない建設機械を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、エンジンを備え、前記エンジンのエンジン回転数に対する最大トルク領域で駆動可能なエンジンのトルク-回転数の領域を示す第一のトルク線図と、前記第一のトルク線図の領域にある第二のトルク線図とを保持し、当該建設機械の操作を行うための操作レバーのレバー操作量および/または当該建設機械にかかる負荷に応じて前記第一のトルク線図から前記第二のトルク線図に移行して前記第二のトルク線図上でエンジン回転数を変化させ、前記第二のトルク線図上で負荷の軽減に応じて前記エンジンの回転数を低下させるエンジン制御を行う建設機械において、予め設定された複数の作業モードの中から特定モードが選択された場合に、前記エンジン制御をオフにし、レバー操作量および/または当該建設機械にかかる負荷の変動にかかわらず、エンジン回転数が燃料調整手段の設定量に応じた値となる制御を行うコントローラを備えたことを特徴とする。
 また、本発明は、上記の発明において、上記の発明において、前記第二のトルク線図は、前記エンジンの燃料消費量最小範囲を通る線図であることを特徴とする。
 また、本発明は、上記の発明において、上記の発明において、前記特定モードは、当該建設機械に備えられた作業機による、吊り荷作業の際に選択される吊り荷モードを含むことを特徴とする。
 また、本発明は、上記の発明において、上記の発明において、当該建設機械の稼動状態等に関連する各種情報をモニタ画面に表示するとともに当該建設機械に動作指令を入力指示する表示装置を備えたことを特徴とする。
 また、本発明は、上記の発明において、前記表示装置は、前記モニタ画面に特定モードを含む各種作業モードの選択画面を表示し、選択された1つの作業モードの選択信号を前記コントローラに出力することを特徴とする。
 本発明によれば、コントローラが、予め設定された複数の作業モードの中から特定モードが選択された場合に、低速マッチング制御をオフにし、負荷の変動にかかわらず、エンジン回転数が燃料調整手段の設定量に応じて回転するように制御される通常制御を行うようにしているので、特定モードの作業を行う場合、エンジン回転数およびポンプ回転数の変化が小さくなり、その結果、エンジン音およびポンプ音の変化が小さくなり、オペレータの操作感覚に違和感を与えずに作業を行うことができる。
図1は、この発明の実施の形態1である建設機械の外観構成を示す図である。 図2は、図1に示した建設機械の全体構成を示すブロック図である。 図3は、図1に示した運転席の外観構成を示す斜視図である。 図4は、作業モード選択画面の一例を示す図である。 図5は、低速マッチング制御と通常制御とを行う場合のエンジントルクとエンジン回転数との関係を示すトルク線図である。 図6は、作業モード選択に伴うコントローラによる制御処理手順を示すフローチャートである。 図7は、スロットダイヤルの外観構成と機能を説明する図である。 図8は、この発明の実施の形態2である建設機械の全体構成を示すブロック図である。 図9は、この発明の実施の形態3である建設機械の全体構成を示すブロック図である。 図10は、低速マッチング制御を行うときのエンジンのトルク線図である。
 以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態である建設機械について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
[実施の形態1]
(全体構成)
 図1は、この発明の実施の形態1である建設機械1の外観構成を示す図である。また、図2は、図1に示した建設機械1の全体構成を示すブロック図である。なお、この建設機械1は、油圧ショベルである。
 図1および図2において、建設機械1は、上部旋回体2と下部走行体3とを備え、下部走行体3は左右の履帯を有する。上部旋回体2にはブーム4、アーム5、バケット6からなる作業機が取り付けられている。ブーム4は、ブームシリンダ4aが駆動することにより作動し、アーム5は、アームシリンダ5aが駆動することにより作動し、バケット6は、バケットシリンダ6aが駆動することにより作動する。なお、バケット6とアーム5を結合するリンクのピンには、吊り荷を吊るためのフック7が取り付けられている。また、下部走行体3は、走行モータ8,9を有し、それぞれ駆動することにより右履帯および左履帯がそれぞれ回転する。上部旋回体2は、旋回コントローラ112を介して旋回モータ113が電気駆動されることにより旋回マシナリ114が駆動し、スイングピニオン、スイングサークル等を介して旋回する。
 エンジン12は、ディーゼルエンジンであり、その出力(馬力;kw)の制御は、シリンダ内へ噴射する燃料量を調整することで行われる。この調整はエンジン12の燃料噴射ポンプに付設したガバナを制御することで行われ、エンジンコントローラ14は、このガバナの制御を含めたエンジンの制御を行う。なお、スロットルダイヤル60は、最大燃料噴射量を規定する燃料調整手段としての燃料調整ダイヤルである。
 コントローラ16は、エンジンコントローラ14に対して、エンジン回転数を目標回転数n_comにするための回転指令値を出力し、エンジンコントローラ14は、目標トルク線L1でエンジン目標回転数n_comが得られるように燃料噴射量を増減する。目標トルク線L1とは、図示しない記憶部にデータテーブル形式で記憶されているものであり、エンジン回転数n_comの増加に応じて油圧ポンプ13の目標吸収トルクTpcomが増加する関数である。また、エンジンコントローラ14は、エンジン12のエンジン回転数および燃料噴射量から推定されるエンジントルクを含むエンジンデータeng_dataをコントローラ16に出力する。
 エンジン12の出力軸には、油圧ポンプ13の駆動軸がPTO軸20を介して連結されており、エンジン出力軸が回転することにより油圧ポンプ13が駆動する。油圧ポンプ13は可変容量型の油圧ポンプであり、ポンプ制御バルブ15の動作に応じて斜板の傾転角が変化することで容量q(cc/rev)が変化する。なお、この油圧ポンプ13は、ダブルポンプあるいはタンデムポンプであってもよい。
 油圧ポンプ13から吐出圧PRp、流量Q(cc/min)で吐出された圧油は、ブーム用の操作バルブ31、アーム用の操作バルブ32、バケット用の操作バルブ33、右走行用の操作バルブ35、左走行用の操作バルブ36にそれぞれ供給される。油圧ポンプ13のポンプ吐出圧PRpは、油圧センサ17で検出され、油圧検出信号がコントローラ16に入力される。
 操作バルブ31,32,33,35,36から出力された作動油はそれぞれ、ブームシリンダ4a、アームシリンダ5a、バケットシリンダ6a、右走行用の走行モータ8、左走行用の走行モータ9に供給される。これにより、ブームシリンダ4a、アームシリンダ5a、バケットシリンダ6a、走行モータ8、走行モータ9がそれぞれ駆動され、ブーム4、アーム5、バケット6、下部走行体3の右履帯、左履帯が作動する。
 図3に示すように、建設機械1の運転席の前方の右側、左側にはそれぞれ、作業機操作用の右操作レバー41、作業機・旋回操作用の左操作レバー42が設けられているとともに、走行操作用の右操作レバー43、走行操作用の左操作レバー44が設けられている。
 作業機操作用の右操作レバー41は、ブーム4、バケット6を作動させるための操作レバーであり、操作方向に応じてブーム4、バケット6を作動させるとともに、操作量に応じた速度でブーム4、バケット6を作動させる。
 操作レバー41には、操作方向、操作量を検出するセンサ45が設けられている。センサ45は、操作レバー41の操作方向、操作量を示すレバー信号をコントローラ16に入力する。操作レバー41がブーム4を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー41の中立位置に対する操作方向、操作量に応じて、ブーム上げ操作量、ブーム下げ操作量を示すブームレバー信号Lb0がコントローラ16に入力される。また、操作レバー41がバケット6を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー41の中立位置に対する操作方向、操作量に応じて、バケット掘削操作量、バケットダンプ操作量を示すバケットレバー信号Lbkがコントローラ16に入力される。
 操作レバー41がブーム4を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー41の操作量に応じたパイロット圧(PPC圧)PRboが、ブーム用の操作バルブ31の各パイロットポートのうち操作レバーの操作方向(ブーム上げ方向、ブーム下げ方向)に対応するパイロットポート31aに加えられる。
 同様に、操作レバー41がバケット6を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー41の傾動量に応じたパイロット圧(PPC圧)PRbkが、バケット用の操作バルブ33の各パイロットポートのうちレバー傾動方向(バケット掘削方向、バケットダンプ方向)に対応するパイロットポート33aに加えられる。
 作業機・旋回操作用の左操作レバー42は、アーム5、上部旋回体2を作動させるための操作レバーであり、操作方向に応じてアーム5、上部旋回体2を作動させるとともに、操作量に応じた速度でアーム5、上部旋回体2を作動させる。
 操作レバー42には、操作方向、操作量を検出するセンサ46が設けられている。センサ46は、操作レバー42の操作方向、操作量を示すレバー信号をコントローラ16に入力する。操作レバー42がアーム5を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー42の中立位置に対する操作方向、操作量に応じて、アーム掘削操作量、アームダンプ操作量を示すアームレバー信号Larがコントローラ16に入力される。また操作レバー42が上部旋回体2を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー42の中立位置に対する操作方向、操作量に応じて、右旋回操作量、左旋回操作量を示す旋回レバー信号Lswがコントローラ16に入力される。
 操作レバー42がアーム5を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー42の操作量に応じたパイロット圧(PPC圧)PRarが、アーム用の操作バルブ32の各パイロットポートのうち操作レバーの操作方向(アーム掘削方向、アームダンプ方向)に対応するパイロットポート32aに加えられる。
 一方、操作レバー42が上部旋回体2を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー42の操作量(右旋回方向、左旋回方向)に応じた旋回レバー信号Lswがコントローラ16に入力され、コントローラ16は旋回レバー信号Lswに対応した旋回信号SWG_comを旋回コントローラ112に出力し、旋回モータ113が旋回駆動する。
 走行操作用の右操作レバー43、走行操作用の左操作レバー44はそれぞれ右履帯、左履帯を作動させるための操作レバーであり、操作方向に応じて履帯を作動させるとともに、操作量に応じた速度で履帯を作動させる。
 操作レバー43の操作量に応じたパイロット圧(PPC圧)PRcrが、右走行用の操作バルブ35のパイロットポート35aに加えられる。同様に、操作レバー44の操作量に応じたパイロット圧(PPC圧)PRclが、左走行用の操作バルブ36のパイロットポート36aに加えられる。
 パイロット圧PRcrとパイロット圧PRclとは、それぞれ油圧センサ18,19によって検出され、コントローラ16に入力される。
 モニタ50は、コントローラ16に接続され、各種情報を表示出力するとともに入力操作を行うことができる表示装置であり、各種作業モードを選択するモード選択スイッチ51を有する。なお、モニタ50は、運転席70の前部右側に配置され、図3に示すような外観を有し、モニタ画面50aを有する。図4は、モニタ画面50aに表示された作業モード選択画面を示している。図4の作業モード選択画面は、入力部50bのいずれかのスイッチあるいはボタンを押圧することにより画面が遷移され表示されるものである。図4では、Pモード(パワーモード)の「P」、Eモード(エコノミーモード)の「E」、Lモード(アームクレーンモード=吊り荷モード)の「L」、Bモード(ブレーカモード)の「B」、ATTモード(アタッチメントモード)の「ATT」の文字がそれぞれ含まれるアイコンが表示され、その右側にそれぞれのモードの名称が表示されている。なお、Lモードは、吊り荷モードであることが分かりやすいように、アイコン内にフックの形が表示されている。ここで、例えば、入力部50bの作業モード選択スイッチ51が操作されLモードのアイコンが選択されると、アームクレーンモードの文字が反転表示され、モード選択状態となる。
 各操作バルブ31,32,33,35,36は流量方向制御弁であり、対応する操作レバー41~44の操作方向に応じた方向にスプールを移動させるとともに、操作レバー41~44の操作量に応じた開口面積だけ油路が開口するようにスプールを移動させるものである。
 ポンプ制御バルブ15は、コントローラ6から出力される制御電流pc-epcによって動作し、サーボピストンを介してポンプ制御バルブ15は動作する。
 コントローラ16は、ガバナを含むエンジンコントローラ14に対して、回転指令値を出力して、現在の油圧ポンプ13の負荷に応じたエンジン目標回転数が得られるように燃料噴射量を増減して、エンジン12の回転数nとトルクTを調整する。
 一方、エンジン12の出力軸は、PTO軸20を介して油圧ポンプ13の駆動軸および発電電動機21の駆動軸に連結される。発電電動機21は発電作用と電動作用を行う。すなわち、発電電動機21は電動機(モータ)として作動し、また発電機としても作動する。図2では、PTO軸20が、エンジン12と油圧ポンプ13あるいは発電電動機21との間に設けられているが、エンジン12の出力軸と発電電動機21のロータ軸を同軸とするとともに、発電電動機21のロータ軸と油圧ポンプ13の入力軸を同軸としてもよい。すなわち、エンジン12と発電電動機21と油圧ポンプ13が直列に配置された構成であってもよい。なお、PTO軸20を用いなくても本実施の形態は実施可能である。
 発電電動機21は、発電機コントローラ110内のインバータ機能によってトルク制御される。このインバータ機能は、コントローラ16から出力される発電電動機指令値GEN_comに応じて発電電動機21をトルク制御する。
 発電機コントローラ110は、直流電源線を介して蓄電器22に電気的に接続されている。なお、コントローラ16の電源は、蓄電器22であっても、他の図示しない蓄電器であってもよい。
 蓄電器22は、キャパシタや蓄電池などによって構成され、発電電動機21が発電作用した場合に発電した電力を蓄積する(充電する)。また、蓄電器22は、蓄電器22に蓄積された電力をインバータ23に供給する。なお、本実施の形態では静電容量として電荷を蓄積するキャパシタ(例えば、電気二重層キャパシタ)や鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の蓄電池も含めて「蓄電器」と称するものとする。
 発電電動機21には発電電動機21の現在の実回転数GEN_spd(rpm)、つまりエンジン12の実回転数を検出する回転センサ24が付設されている。回転センサ24で検出される実回転数GEN_spdを示す信号はコントローラ16に入力される。
 また、畜電器22には、畜電器22の電圧BATT_voltを検出する電圧センサ25が設けられている。電圧センサ25で検出される電圧BATT_voltを示す信号はコントローラ6に入力される。
 また、コントローラ16は、発電機コントローラ110に発電電動機指令値GEN_comを出力し、発電電動機21を発電作用または電動作用させる。コントローラ16から発電機コントローラ110に対して、発電電動機21を発電機として作動させるための指令値GEN_comが出力されると、エンジン12で発生した出力トルクの一部は、PTO軸20を介して発電電動機21の駆動軸に伝達されてエンジン12のトルクを吸収して発電が行われる。そして、発電電動機21で発生した交流電力は発電機コントローラ110で直流電力に変換されて蓄電器22に電力が蓄積される(充電される)。
 また、コントローラ16から発電機コントローラ110に対して、発電電動機21を電動機として作動させるための発電電動機指令値GEN_comが出力されると、発電機コントローラ110は発電電動機21が電動機として作動するように制御する。すなわち蓄電器22から電力が出力され(放電され)蓄電器22に蓄積された直流電力が発電機コントローラ110で交流電力に変換されて発電電動機21に供給され、発電電動機21の駆動軸を回転作動させる。これにより発電電動機21でトルクが発生し、このトルクは、発電電動機21の駆動軸を介してPTO軸20に伝達されて、エンジン12の出力トルクに加算される(エンジン12の出力がアシストされる)。この加算した出力トルクは、油圧ポンプ13で吸収される。
 発電電動機21の発電量(吸収トルク量)、電動量(アシスト量;発生トルク量)は、発電電動機指令値GEN_comの内容に応じて変化する。
 発電機コントローラ110は、発電電動機21に対して回転数制御若しくはトルク制御を行う。ここで、回転数制御とは、発電電動機指令値GEN_comとして発電電動機21に目標回転数を与えて目標回転数が得られるように発電電動機21の回転数を調整する制御のことである。また、トルク制御とは、発電電動機指令値GEN_comとして発電電動機21に目標トルクを与えて目標トルクが得られるように発電電動機21のトルクを調整する制御のことである。
 コントローラ16は、回転数制御を行う場合、エンジン目標回転数とエンジン12の実際の回転数との偏差が所定のしきい値以上になっている場合、発電電動機21によってエンジン12をアシストする発電電動機指令値GEN_comを発電機コントローラ110に送ってアシスト制御を行う。
 この発電電動機21によるアシストを加えた場合には、エンジン12が加速する。この場合、発電電動機21によるアシストがあるため、アシストがない場合に比べてエンジン回転上昇時の初期の段階で、油圧ポンプ13の吸収トルクが大きくなる。このため操作レバーの動きに対して作業機の動きだしが早くなり、作業効率の低下を抑制でき、オペレータに与える操作感覚の違和感を軽減できる。
 建設機械1は、上部旋回体2を電動アクチュエータ(電動の旋回モータ113)によって旋回作動させるものである。
 すなわち、建設機械1は、図2に示すように、上部旋回体2を電動アクチュエータである旋回モータ113で旋回作動させるための構成要素、つまり発電電動機コントローラ110、電流センサ111、旋回コントローラ112、旋回モータ113、旋回速度センサ115を有する。
 ここで、エンジントルクアシスト作用について定義をしておく。エンジントルクアシスト作用とは、ガバナや燃料噴射ポンプを調整してエンジン12の回転数を、ある目標回転数になるように制御しているとき、エンジン実回転数が素早く目標回転数に到達するように、発電電動機21によってエンジン出力軸にトルクを加えることをいう。ここで、「トルクを加える」とは、エンジン回転を加速するときに素早く回転数を増加させるために軸トルクを加算する場合だけではなく、エンジン回転を減速するときに素早く回転数を減少させるために軸トルクを吸収する場合も含む。
 すなわち、エンジントルクアシスト作用とは、実施の形態1において、発電電動機21を電動作用させてエンジン12をアシストし、発電電動機21を発電作用させてエンジン12を逆アシストさせることに相当する。
 エンジントルクアシスト作用の効果は、エンジン回転の加速時には、エンジン加速の応答性が良くなり、作業性が向上するととともに、エンジン回転の減速時には、エンジン軸トルクが吸収されることでエンジン回転数が素早く下がり、エンジン回転数の減速時の騒音や振動が改善される。また、エンジン回転数を下げるときにエンジン軸トルクが吸収されるため、エンジン出力軸周りの慣性が持っていた回転運動エネルギーを回収することができるので、エネルギー効率の面でも向上するという効果が得られる。
 これに対して、「エンジントルクアシスト作用をさせない」とは、発電電動機21を発電作用させて、そのエネルギー(電力)を蓄電器22に供給したり、直接、電力を旋回モータ113に供給して電動で上部旋回体2を作動させたりすることをいう。
 以上のようなエンジントルクアシスト作用させるか、エンジントルクアシスト作用させないようにする制御は、コントローラ16からの指令に基づき、発電機コントローラ110、旋回コントローラ112が実行する。
 そして、図2に示すように、旋回マシナリ114の駆動軸に電動モータとしての旋回モータ113が連結されており、この旋回モータ113が駆動することにより旋回マシナリ114が駆動し、スイングピニオン、スイングサークル等を介して上部旋回体2が旋回作動するものである。
 旋回モータ113は、発電作用と電動作用とを行う。つまり、旋回モータ113は、電動機として作動し、また発電機としても作動する。旋回モータ113が電動機として作動したときには上部旋回体2が旋回作動し、上部旋回体2が旋回を停止する際には上部旋回体2のトルクが吸収されて旋回モータ113が発電機として作動する。
 旋回モータ113は、旋回コントローラ112によって駆動制御される。旋回コントローラ112は直流電源線を介して蓄電器22に電気的に接続されているとともに、発電電動機110に電気的に接続されている。発電機コントローラ110は、インバータ13の機能を含んで構成されている。旋回コントローラ112、発電機コントローラ110は、コントローラ16から出力される指令に応じて制御される。
 旋回モータ113に供給されている電流、つまり上部旋回体2の負荷を示す旋回負荷電流SWG_currは、電流センサ111で検出される。電流センサ111で検出された旋回負荷電流SWG_currは、コントローラ16に入力される。
 そして、上述したように、操作レバー42が上部旋回体2を作動させる方向に操作された場合、操作レバー42の操作量(右旋回方向、左旋回方向)に応じた旋回レバー信号Lswがコントローラ16に入力され、コントローラ16は旋回レバー信号Lswに対応した旋回信号SWG_comを旋回コントローラ112に出力し、旋回モータ113が旋回駆動する。
(モード選択による制御)
 オペレータは、建設機械1の運転席70の内部に設けられた、モニタ50の入力部50bを押圧操作することで、作業内容に応じた作業モードを選択することができる。選択された作業モードに応じて、選択信号が、コントローラ16に出力される。なお、モード選択スイッチ51は、入力部50bに備えられてもよいが、表示部50aをタッチパネル式液晶画面として、画面の一部をオペレータが押圧することにより作業モードを選択することができるようにしてもよい。
 まず、モード選択スイッチ51によって選択される作業モードには、Pモード(パワーモード)、Eモード(エコノミーモード)、Lモード(吊り荷モード)、Bモード(ブレーカモード)、ATTモード(アタッチメントモード)がある。PモードやEモードは、通常の掘削作業などを行うときのモードであり、Eモードは、Pモードに比して最大トルクが抑えられている。Lモードは、フック7に吊り下げられた荷をリフティングするアームクレーン操作などのようにエンジン回転数を抑えて(中速にして)ゆっくり動かす微操作モードである。Bモードは、岩石などを砕くブレーカをアタッチメントとして付けて作業するモードであり、エンジン回転数を中高速にして作業を行うモードである。ATTモードは、エンジン回転数を中速から高速の間にして作業を行うモードであり、グラップルなどのような特殊なアタッチメントを取り付ける場合の予備のモードである。オペレータによって、モード選択スイッチ51が操作されていずれかの作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応した選択信号が、コントローラ16に出力される。
 ここで、建設機械1のコントローラ16は、オペレータによってPモード、Eモードが選択された場合、図5に示したエンジントルクとエンジン回転数との関係を示すエンジントルク線図の目標エンジン運転線L0(第二のトルク線図)上となるようにエンジン回転数とエンジントルクとが制御される低速マッチング制御がなされる。一方、その他のモード、すなわち特定モードであるLモード、Bモードが選択された場合、コントローラ16は、低速マッチング制御は行わず、操作レバー41,42の操作に応じてエンジン回転数がほぼ一定となる通常制御を行う。たとえば、Lモードの場合、スロットルダイヤル60の設定値によって決定される、中速のレギュレーションラインFeL上となるように制御される。なお、Eモードの場合、Pモードのときの最大トルク線RP(第一のトルク線図)に比してさらに最大トルクが制限された最大トルク線RE(別の第一のトルク線図)を越えない範囲であって、図5に示す目標エンジン運転線L0をPモードの場合として、その目標エンジン運転線L0上で、より低いトルク(別の第二のトルク線図)でエンジン12が制御されるように設定制御される。ここで、低速マッチング制御が行われる場合は、最大トルク線RP(あるいはRE)上でエンジンが駆動し、操作レバーや負荷に応じて最大トルク線RP(あるいはRE)から目標エンジン運転線L0(第二のトルク線図)上に移行してエンジン回転数を変化させる。
 また、BモードおよびATTモードは、操作感覚の違和感が生じなければ、低速マッチング制御と通常制御とのいずれの制御を行ってもよいが、いずれの作業モードが選択された場合にいずれの制御が行われるのかについては予め設定しておく必要がある。Bモードが選択された場合も、一定の動作でブレーカを作動させてオペレータに違和感を与えないために、低速マッチング制御が行われない通常制御を行うことが望ましい。
 さらに、バケット6で地面を平坦に形成する作業である鍬取り作業、バケット6で斜面を形成する法面作業、斜面走行などの場合も、オペレータにとっては慎重を要するような作業である場合が想定され、Lモードと同様に、通常制御を行う作業モードとして設定しておくことが好ましい。Lモードは、吊り荷作業や鍬取り作業など、正確かつゆっくりと作業機を動作させる際に選択される作業モードとして、吊り荷モードの変わりに微操作モードとして設定されていてもよい。すなわち、特定モードとは、吊り荷モード、Bモード、微操作モードなど、正確かつゆっくりと作業機を動作させる際に選択される作業モードである。
 なお、第二のトルク線図である目標エンジン運転線L0は、エンジン12の燃料消費量最小範囲を通る線図であるが、これに限らず、エンジン12の燃料消費量最小範囲を通らない別の第二のトルク線図である別の目標エンジン運転線を設け、この別の目標エンジン運転線上で、負荷の軽減に応じてエンジン回転数を低下させる制御を行うようにしてもよい。すなわち、この実施の形態でいう低速マッチング制御は、必ずしも燃料消費量最小範囲を通る目標エンジン運転線上で制御する場合に限らず、負荷の軽減に応じてエンジン回転数を低下させる制御であればよい。この負荷の軽減に応じてエンジン回転数を低下させることによって、燃料消費量を抑えることができるからである。なお、図5では、第二のトルク線図が第一のトルク線図に交差するようにしているが、これに限らず、第二のトルク線図は第一のトルク線図に交差しなくてもよい。
 図5に示すように、低速マッチング制御を行わず、レギュレーションラインFeで制御する場合のエンジン回転数変動幅N、および特定モードであるLモードの場合のエンジン回転数変動幅NLは、低速マッチング制御を行ったPモードおよびEモードの場合のエンジン回転数変動幅NP,NEに比して小さくなり、ほぼ一定のエンジン回転数となる。
 すなわち、コントローラ16は、オペレータによってPモード、Eモードが選択された場合、低速マッチング制御を行い、燃料消費量、エンジン効率、ポンプ効率の向上を図り、その一方、Lモードを含む特定モードが選択された場合、エンジントルクの変化に対してエンジン回転数が大幅に変わる低速マッチング制御を行わず、エンジントルクの変化に対してほぼエンジン回転数が一定となる通常制御を行い、負荷が大幅に変化した場合であっても、エンジン音およびポンプ音が変化せず、オペレータの操作感覚に違和感を生じさせず、オペレータおよび周辺作業者の不安感を抑えることができる。また、エンジンの回転数の大幅な変動により建設機械の作業機等の挙動が変化し、オペレータに違和感を与えることをおさえることができる。
 ここで、図6に示したフローチャートを参照して、コントローラ16による制御処理について説明する。まず、モード選択スイッチ51によって選択されている現在の作業モードが特定モードであるか否かを判断する(ステップS101)。特定モードである場合(ステップS101,Yes)には、スロットルダイヤル60による設定可能最大値を特定モードに対応して設定する(ステップS102)。たとえば、特定モードがLモードである場合、設定可能最大値を中速に設定する。
 この結果、スロットルダイヤル値は、設定可能最大値と現在設定されている値との最小値となる。すなわち、図7に示すように、スロットルダイヤル60は、時計方向に回すことによってスロットルダイヤル値を大きくすることができる。そして、上述したように、Lモードが選択された場合、設定可能最大値は、中速に設定されるため、中速以上にスロットルダイヤル60を回しても燃料調整は無効となり、中速までのスロットルダイヤル値によって燃料調整が可能となる。
 その後、コントローラ16は低速マッチング制御をオフして、通常制御を行う(ステップS103)。たとえば、特定モードがLモードである場合、図5に示したレギュレーションラインFeL上でエンジン回転数を制御する。
 一方、オペレータがモード選択スイッチ51によって選択した作業モードが特定モードでない場合(ステップS101,No)、すなわちPモードあるいはEモード等である場合には、スロットルダイヤル60の設定可能最大値を最大に設定する(ステップS104)。その後、低速マッチング制御を行い(ステップS105)、目標エンジン運転線L0上でエンジン回転数を制御する。その後、作業モードの変更があったか否かを判断し(ステップS106)、作業モードの変更の指示があれば(ステップS106,Yes)、ステップS101に移行して上述した処理を繰り返す。一方、作業モードの変更の指示がなければ(ステップS106,No)、ステップS106の判断処理を繰り返し、現作業モードの状態を維持する。
 この実施の形態1では、低速マッチング制御を行う作業モードと低速マッチング制御を行わず、ほぼ一定のエンジン回転数で制御する通常制御を行う作業モードである特定モードとに予め設定しておき、特定モードが選択されると、負荷の変化によってエンジン回転数が大きく変化せず、これに対応した油圧ポンプの回転数も大きく変化しない。したがって、エンジン音およびポンプ音が大きく変化しないため、オペレータの操作感覚に違和感を与えず、作業効率を上げることができる。また、エンジンの回転数の大幅な変動により建設機械の作業機等の挙動が変化し、オペレータに違和感を与えることをおさえることができる。また、この実施の形態1では、操作レバー41~44の操作量を電気信号で検出しているが、油圧パイロット式の操作レバーでも適用可能である。つまり、操作レバーの操作量に応じたPPC(Pressure Proportional Control)圧力を操作弁に供給し、操作弁が作業機のブームシリンダ4aなどの油圧アクチュエータへの油の供給を制御するものでも適用可能である。
[実施の形態2]
 上述した実施の形態1では、建設機械1の上部旋回体2を電動アクチュエータ(旋回モータ113)で旋回作動させる電動旋回システムを搭載する建設機械であったが、この実施の形態2では、上部旋回体2を油圧アクチュエータ(油圧モータ)によって旋回作動させる建設機械201である。
 図8は、この発明の実施の形態2である建設機械201の概要構成を示すブロック図であり、この建設機械201は、図8に示すように、図2に示した、上部旋回体2を電動アクチュエータ(旋回モータ113)で旋回作動させるための構成要素に替えて、油圧モータである旋回モータ10および旋回用の操作バルブ34を有する。なお、発電電動機コントローラ110に替えて、インバータ機能のみのインバータ23が設けられる。
 操作レバー42が上部旋回体2を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー42の操作量に応じたパイロット圧(PPC圧)PRswが、旋回用の操作バルブ34のパイロットポートのうち操作レバーの操作方向(右旋回方向、左旋回方向)に対応するパイロットポート34aに加えられる。これによって、旋回用の操作バルブ34が動作し、旋回モータ10が動作することによって上部旋回体2が旋回する。
 この実施の形態2では、上部旋回体2を電動アクチュエータ(電動モータ)によって旋回作動させる建設機械に替えて、上部旋回体2を油圧アクチュエータで旋回作動させる建設機械であるが、選択された作業モードに対応して低速マッチング制御を行うか、低速マッチング制御をオフして通常制御を行うかの制御については、実施の形態1と同様である。また、この実施の形態2では、操作レバー41~44の操作量を電気信号で検出しているが、油圧パイロット式の操作レバーでも適用可能である。つまり、操作レバーの操作量に応じたPPC(Pressure Proportional Control)圧力を操作弁に供給し、操作弁が作業機のブームシリンダ4aなどの油圧アクチュエータへの油の供給を制御するものでも適用可能である。
[実施の形態3]
 上述した実施の形態1,2では、いずれもエンジン12を用いて駆動していたが、この実施の形態3は、エンジン12に替えてモータ212を用いて油圧ポンプ13を駆動する、電動の建設機械301である。
 図9は、この発明の実施の形態3である建設機械301の概要構成を示すブロック図である。この建設機械301は、エンジン21に替えてモータ212を搭載し、エンジンコントローラ14に替えて、モータ212の回転を制御するモータコントローラ214を有する。なお、スロットルダイヤル60は、燃料噴射量に替えて電流量を調整するものになる。その他の構成は実施の形態1と同様である。
 そして、コントローラ16は、エンジン回転数に替えてモータ回転数を制御することによって、作業モードの選択結果をもとに、低速マッチング制御や、通常制御を行う。この場合、特定モードでは、油圧ポンプ13の回転数変化が小さいため、ポンプ音の変化が小さく、オペレータの操作感覚に違和感を与えず、作業効率を上げることができる。なお、この実施の形態3は、実施の形態2にも適用可能である。さらに、実施の形態3では、走行モータ8,9や下部走行体3を有することを前提とし、ある程度走行できるものとしたが、これに限らず、自走を可能にする走行モータ8,9などの下部走行体3を削除する構成としてもよい。
 なお、上述した実施の形態では、いずれも蓄電器22を用いてエンジントルクアシスト、油圧ポンプアシスト、あるいは電動モータ駆動を行う、いわゆるハイブリッド建設機械を前提として説明したが、これに限らず、蓄電器22や発電電動機21などを用いず、1つのエンジンなどの駆動源を用いて低速マッチング制御を行う建設機械にも適用できる。
   1,201,301 建設機械
   2     上部旋回体
   3     下部走行体
   4     ブーム
   4a    ブームシリンダ
   5     アーム
   5a    アームシリンダ
   6     バケット
   6a    バケットシリンダ
   7     フック
   8,9   走行モータ
  10     旋回モータ
  12     エンジン
  13     油圧ポンプ
  14     エンジンコントローラ
  15     ポンプ制御バルブ
  16     コントローラ
  17~19  油圧センサ
  20     PTO軸
  21     発電電動機
  22     蓄電器
  23     インバータ
  24     回転センサ
  25     電圧センサ
  31~36  操作バルブ
  31a~36a パイロットポート
  41~44  操作レバー
  45,46  センサ
  50     モニタ
  50a    表示部
  50b    入力部
  51     モード選択スイッチ
  52     モニタ画面
  60     スロットルダイヤル
  70     運転席
 110     発電電動機コントローラ
 111     電流センサ
 112     旋回コントローラ
 113     旋回モータ
 115     旋回速度センサ
 212     モータ
 214     モータコントローラ

Claims (5)

  1.  エンジンを備え、前記エンジンのエンジン回転数に対する最大トルク領域で駆動可能なエンジンのトルク-回転数の領域を示す第一のトルク線図と、前記第一のトルク線図の領域にある第二のトルク線図とを保持し、当該建設機械の操作を行うための操作レバーのレバー操作量および/または当該建設機械にかかる負荷に応じて前記第一のトルク線図から前記第二のトルク線図に移行して前記第二のトルク線図上でエンジン回転数を変化させ、前記第二のトルク線図上で負荷の軽減に応じて前記エンジンの回転数を低下させるエンジン制御を行う建設機械において、
     予め設定された複数の作業モードの中から特定モードが選択された場合に、前記エンジン制御をオフにし、レバー操作量および/または当該建設機械にかかる負荷の変動にかかわらず、エンジン回転数が燃料調整手段の設定量に応じた値となる制御を行うコントローラを備えたことを特徴とする建設機械。
  2.  前記第二のトルク線図は、前記エンジンの燃料消費量最小範囲を通る線図であることを特徴とする請求項1に記載の建設機械。
  3.  前記特定モードは、当該建設機械に備えられた作業機による、吊り荷作業の際に選択される吊り荷モードを含むことを特徴とする請求項1に記載の建設機械。
  4.  当該建設機械の稼動状態等に関連する各種情報をモニタ画面に表示するとともに当該建設機械に動作指令を入力指示する表示装置を備えたことを特徴とする請求項1に記載の建設機械。
  5.  前記表示装置は、前記モニタ画面に特定モードを含む各種作業モードの選択画面を表示し、選択された1つの作業モードの選択信号を前記コントローラに出力することを特徴とする請求項4に記載の建設機械。
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