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JP4159489B2 - Torque control device for hydraulic pump of construction machinery - Google Patents
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JP4159489B2 - Torque control device for hydraulic pump of construction machinery - Google Patents

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Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置に関するものであり、特に、建設機械の動力源及びアクチュエータ動作用の油圧ポンプの駆動源として装備されているディーゼルエンジンで使用している燃料ランクに応じた最適な油圧ポンプトルクを設定することができる建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置に関するものである。   The present invention relates to a torque control device for a hydraulic pump of a construction machine such as a hydraulic excavator, and is particularly used in a diesel engine equipped as a power source of a construction machine and a drive source of a hydraulic pump for operating an actuator. The present invention relates to a torque control device for a hydraulic pump of a construction machine that can set an optimum hydraulic pump torque according to a fuel rank.

従来、建設機械のディーゼルエンジンに使用可能な燃料としては、軽油/灯油/重油等があり、例え同じ種類の燃料でも国内と海外を比較すると成分が大きく異なっている。又、保管状態によってもランクは大きく変化し、水分やゴミを多く含むものもある。これらは出力の低下やスモークの悪化、或いは耐久性等、エンジンに様々な悪影響を及ぼすことは既に知られている。   Conventionally, there are light oil / kerosene / heavy oil, etc. as fuels that can be used for diesel engines of construction machinery. Also, the rank changes greatly depending on the storage state, and some of them contain a lot of moisture and dust. These are already known to have various adverse effects on the engine, such as a decrease in output, deterioration in smoke, or durability.

又、建設機械に於いて、油圧ポンプの最適なトルクを引き出すには、建設機械の環境状況を考慮し、該環境状況に応じて油圧ポンプのトルクを制御することが必要であるということも知られており、これに関連して、建設機械本体及びディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号により環境状況を推定し、油圧ポンプのトルクを制御する方法が既に提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許第3383754号公報。
It is also known that in order to extract the optimum torque of a hydraulic pump in a construction machine, it is necessary to consider the environmental situation of the construction machine and control the torque of the hydraulic pump according to the environmental situation. In connection with this, a method for estimating the environmental situation by signals from sensors attached to the construction machine main body and the diesel engine and controlling the torque of the hydraulic pump has already been proposed (for example, (See Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3383754.

特許文献1記載の発明は、建設機械本体及びディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号により環境状況を推定し、油圧ポンプのトルクを制御する方法であって、燃料の性状(ランク)による影響は加味されていない。そのため、この方法は常に最適な油圧ポンプトルクを引き出す迄には至っていない。   The invention described in Patent Document 1 is a method for estimating the environmental situation based on signals from sensors attached to the construction machine main body and the diesel engine, and controlling the torque of the hydraulic pump, which depends on the property (rank) of the fuel. The effect is not taken into account. For this reason, this method does not always reach the optimum hydraulic pump torque.

そこで、常に最適な油圧ポンプトルクを引き出すことができるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。   Therefore, a technical problem to be solved in order to be able to always extract the optimum hydraulic pump torque arises, and the present invention aims to solve this problem.

上記課題を解決するため、本出願人は、研究を重ねた結果、最適な油圧ポンプトルクを引き出すには、実際にエンジンを駆動している燃料の性状も考慮して、油圧ポンプに装着されているソレノイド制御弁を制御すべきであるという結論に達した。又、同時に、燃料の性状(ランク)を自動的に決定し、この決定結果に基づいて油圧ポンプのトルク制御を行う方法も研究し、その燃料性状を簡単に決定して、該結果を基に油圧ポンプトルクを制御する方法を見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant has conducted research, and in order to derive the optimum hydraulic pump torque, considering the properties of the fuel that actually drives the engine, the applicant has installed it in the hydraulic pump. The conclusion was reached that the solenoid control valve should be controlled. At the same time, the fuel property (rank) is automatically determined, and a method of controlling the torque of the hydraulic pump based on the determination result is also studied.The fuel property is easily determined, and the result is used as a basis. A method for controlling the hydraulic pump torque was found.

請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために提案したものであり、建設機械の動力源及びアクチュエータ動作用の油圧ポンプの駆動源として装備されているディーゼルエンジンと、前記油圧ポンプのトルクを制御する制御弁とを備え、且つ、前記エンジンで使用している燃料のランクを決定する燃料ランク決定手段と、該燃料ランク決定手段で決定された前記燃料ランクに応じて前記制御弁を制御する油圧ポンプトルク設定手段とを備えて成る建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置に於いて、上記燃料ランク決定手段は、上記建設機械が稼働している作業内容と環境条件を各々複数のパターンに分類し、該作業内容での分類と該環境条件での分類から燃料のランクを定めてなる燃料ランク識別マップに、前記建設機械の本体及び上記ディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号を前記作業内容に従う分類と前記環境条件に従う分類とに分け、それぞれ得られた各信号を前記燃料ランク識別マップの前記燃料ランク識別マップに対応させて前記燃料のランクを決定するように構成したことを特徴とする建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置を提供する。 The invention according to claim 1 is proposed in order to achieve the above object, and includes a diesel engine equipped as a power source for construction machinery and a drive source for a hydraulic pump for operating an actuator, and torque of the hydraulic pump. A fuel rank determining means for determining a rank of fuel used in the engine, and controlling the control valve in accordance with the fuel rank determined by the fuel rank determining means. A hydraulic pump torque setting device for a construction machine comprising: a hydraulic pump torque setting means, wherein the fuel rank determination means has a plurality of patterns for the work contents and environmental conditions in which the construction machine is operating. The fuel rank identification map is formed by classifying and determining the fuel rank from the classification in the work content and the classification in the environmental condition. The signals from the sensors attached to the diesel engine are divided into a classification according to the work content and a classification according to the environmental conditions, and each obtained signal is associated with the fuel rank identification map of the fuel rank identification map. A torque control device for a hydraulic pump of a construction machine, characterized in that the fuel rank is determined .

この構成によれば、油圧ポンプトルク設定手段が燃料ランクに基づいて、該燃料ランク
に見合った油圧ポンプトルクを設定する制御弁の制御を行って、最適油圧ポンプトルクを自動的に導き出すとき、建設機械本体及びディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号を建設機械が稼働している作業内容に従う分類と、建設機械が使用されている環境条件に従う分類とに分け、それぞれの分類に対応している各信号を前記燃料ランク識別マップと対応させて絞り込むことにより燃料のランクを決定する。
According to this configuration, based on the hydraulic pump torque setting means to the fuel rank, performs control of the control valve for setting the hydraulic pump torque commensurate with the fuel rank, automatically exits lead to optimal hydraulic pump torque Sutoki The signals from the sensors attached to the construction machine body and the diesel engine are divided into a classification according to the work contents in which the construction machine is operating and a classification according to the environmental conditions in which the construction machine is used. The fuel rank is determined by narrowing down the corresponding signals in correspondence with the fuel rank identification map.

請求項記載の発明は、前記燃料ランク決定手段による上記燃料のランク決定の処理は、設定された時間毎にモニタリングを実施し、その結果を更新するようにした請求項1記載の建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in the construction of the construction machine according to the first aspect, in the fuel rank determination processing by the fuel rank determination means, monitoring is performed at a set time and the result is updated. A torque control device for a hydraulic pump is provided.

この構成によれば、現在使用している状況で、ある一定時間毎にモニタリングを実施して、常に燃料のランクを把握する。   According to this configuration, the fuel rank is always ascertained by performing monitoring at certain intervals in the current usage state.

請求項1記載の発明は、油圧ポンプトルク設定手段が燃料ランク決定手段からの信号を基に燃料ランクを決定し、その燃料ランクに見合った制御弁の制御を行い、この制御で燃料ランクに見合った油圧ポンプトルクの設定を行うようにし、且つ、使用している燃料ランクに応じた最適な油圧ポンプトルクを自動的に導き出して設定することができるように構成した建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置に於いて、建設機械本体及びディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号を燃料ランク識別マップに対応させて絞り込むことにより、燃料のランクを簡単に決定することができる。 According to the first aspect of the present invention, the hydraulic pump torque setting means determines the fuel rank based on the signal from the fuel rank determination means, and controls the control valve corresponding to the fuel rank, and this control matches the fuel rank. and to perform the setting of the hydraulic pump torque, and, automatically derived by construction the torque control of the construction machine hydraulic pump to be able to set an optimum hydraulic pump torque corresponding to the fuel rank you are using In the apparatus, the rank of the fuel can be easily determined by narrowing down the signals from the sensors attached to the construction machine main body and the diesel engine in correspondence with the fuel rank identification map.

請求項記載の発明は、一定時間毎にモニタリングを実施して燃料のランクを把握するようにしているので、請求項1記載の発明の効果に加えて、途中で使用燃料が変更された場合は、自動的に制御弁の制御も見直され、常に最適な油圧ポンプトルクが得られる。 In the invention described in claim 2, since the fuel rank is obtained by monitoring at regular intervals, in addition to the effect of the invention described in claim 1, when the fuel used is changed in the middle The control valve control is automatically reviewed, and the optimum hydraulic pump torque is always obtained.

常に最適な油圧ポンプトルクを引き出すという目的を達成するために、建設機械の動力源及びアクチュエータ動作用の油圧ポンプの駆動源として装備されているディーゼルエンジンと、前記油圧ポンプのトルクを制御する制御弁とを備え、且つ、前記エンジンで使用している燃料のランクを決定する燃料ランク決定手段と、該燃料ランク決定手段で決定された前記燃料ランクに応じて前記制御弁を制御する油圧ポンプトルク設定手段とを備えて成る建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置に於いて、
上記燃料ランク決定手段は、上記建設機械が稼働している作業内容と環境条件を各々複数のパターンに分類し、該作業内容での分類と該環境条件での分類から燃料のランクを定めてなる燃料ランク識別マップに、前記建設機械の本体及び上記ディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号を前記作業内容に従う分類と前記環境条件に従う分類とに分け、それぞれ得られた各信号を前記燃料ランク識別マップの前記燃料ランク識別マップに対応させて前記燃料のランクを決定するように構成したことを特徴とする建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置を提供することにより実現した。
In order to achieve the purpose of always extracting the optimum hydraulic pump torque, a diesel engine equipped as a power source for construction machinery and a drive source for the hydraulic pump for actuator operation, and a control valve for controlling the torque of the hydraulic pump And a fuel rank determination means for determining a rank of fuel used in the engine, and a hydraulic pump torque setting for controlling the control valve according to the fuel rank determined by the fuel rank determination means A torque control device for a hydraulic pump of a construction machine comprising:
The fuel rank determining means classifies work contents and environmental conditions in which the construction machine is operating into a plurality of patterns, and determines a fuel rank from the classification according to the work contents and the classification under the environmental conditions. The fuel rank identification map divides signals from the main body of the construction machine and sensors attached to the diesel engine into a classification according to the work content and a classification according to the environmental conditions, and each obtained signal is classified into the fuel. The present invention is realized by providing a torque control device for a hydraulic pump of a construction machine, wherein the rank of the fuel is determined in correspondence with the fuel rank identification map of the rank identification map.

以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述する。尚、本発明に関連する事項も同時に説明するものとする。図1は本発明を適用した建設機械としての油圧ショベルを示す。該油圧ショベル10は、下部走行体11の上に旋回機構12を介して上部旋回体13が旋回自在に載置されている。上部旋回体13には、その前方一
側部にキャブ14が設けられ、且つ、前方中央部にブーム15が俯仰可能に取り付けられている。又、ブーム15の先端にアーム16が上下回動自在に取り付けられ、更に該アーム16の先端にバケット17が取り付けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that items related to the present invention will be described at the same time. FIG. 1 shows a hydraulic excavator as a construction machine to which the present invention is applied. In the hydraulic excavator 10, an upper swing body 13 is rotatably mounted on a lower traveling body 11 via a swing mechanism 12. The upper swing body 13 is provided with a cab 14 on one front side thereof, and a boom 15 is attached to the front center portion so as to be able to be raised and lowered. An arm 16 is attached to the tip of the boom 15 so as to be rotatable up and down, and a bucket 17 is attached to the tip of the arm 16.

図2は図1の油圧ショベル10に適用したエンジン制御系の構成ブロック図である。図2に於いて、本実施例のエンジンの制御系は、油圧ショベル10を駆動するエンジン21と、該エンジン21のパワーラインに接続された油圧ポンプ22と、エンジンコントローラ23と、燃料状態演算器24と、本体各装置25と、燃料ランク識別マップ43と、油圧ポンプトルク設定器44と、ソレノイド制御弁45とで構成されている。   FIG. 2 is a configuration block diagram of an engine control system applied to the excavator 10 of FIG. In FIG. 2, the engine control system of the present embodiment includes an engine 21 for driving the hydraulic excavator 10, a hydraulic pump 22 connected to the power line of the engine 21, an engine controller 23, and a fuel state calculator. 24, each main body device 25, a fuel rank identification map 43, a hydraulic pump torque setting device 44, and a solenoid control valve 45.

エンジン21は、燃料噴射装置21aを備えたディーゼルエンジンであり、該エンジン21を動力源として油圧ショベル10が走行する。   The engine 21 is a diesel engine provided with a fuel injection device 21a, and the hydraulic excavator 10 travels using the engine 21 as a power source.

又、エンジン21には、エンジン21の環境を検出するセンサと作業を検出するセンサとが設けられている。環境条件を検出するセンサとしては、例えば大気圧センサ26、吸気空気温度センサ27、加給空気温度センサ28、加給空気圧センサ29であり、それぞれ、各センサ信号をエンジンコントローラ23に出力する。作業内容を検出するセンサとしては、例えば燃料温度センサ30、燃料吸入圧センサ31、冷却水温度センサ32、排気温度センサ33、燃料噴射圧センサ34、エンジン回転数センサ35であり、それぞれ、各センサ信号をエンジンコントローラ23に出力する。   The engine 21 is provided with a sensor for detecting the environment of the engine 21 and a sensor for detecting work. Examples of sensors that detect environmental conditions include an atmospheric pressure sensor 26, an intake air temperature sensor 27, a supply air temperature sensor 28, and a supply air pressure sensor 29, and each sensor signal is output to the engine controller 23. Examples of sensors that detect work content include a fuel temperature sensor 30, a fuel intake pressure sensor 31, a cooling water temperature sensor 32, an exhaust temperature sensor 33, a fuel injection pressure sensor 34, and an engine speed sensor 35. A signal is output to the engine controller 23.

前記エンジンコントローラ23は、マイクロコンピュータ(通称「マイコン」という)を内蔵した制御演算部として機能するもので、各センサ26〜35の信号を基にエンジン21の負荷率を検出する負荷率検出器36を有し、該負荷率検出器36での負荷率信号と各センサ26〜35からの信号を融合させて燃料噴射量指令値37を生成し、該燃料噴射指令値37を燃料噴射装置21aに付与してエンジン21の回転数が目標エンジン回転数になるように制御する。又、エンジンコントローラ23に入力された各センサ26〜35のセンサ信号、及び、負荷率検出器36で生成された付加率信号、並びに、燃料噴射量指令値37は、燃料状態演算器24に出力される。   The engine controller 23 functions as a control calculation unit incorporating a microcomputer (commonly referred to as “microcomputer”), and a load factor detector 36 that detects the load factor of the engine 21 based on signals from the sensors 26 to 35. The fuel injection amount command value 37 is generated by fusing the load factor signal from the load factor detector 36 and the signals from the sensors 26 to 35, and the fuel injection command value 37 is sent to the fuel injection device 21a. The control is performed so that the rotational speed of the engine 21 becomes the target engine rotational speed. Further, the sensor signals of the sensors 26 to 35 input to the engine controller 23, the addition rate signal generated by the load factor detector 36, and the fuel injection amount command value 37 are output to the fuel state calculator 24. Is done.

前記油圧ポンプ22は、ブーム15、アーム16、バケット17をそれぞれ作動させる各油圧シリンダを含むアクチュエータ(図示せず)を駆動するもので、エンジン21の駆動力を受けて動作する。又、油圧ポンプ22には、該油圧ポンプ22の油圧ポンプトルクを調整するためのソレノイド制御弁45が設けられている。更に、油圧ポンプ22には、該油圧ポンプ22の作動油の温度を検出する作動油温度センサ38及び油圧ポンプ22からの作動油の吐出圧を検出する油圧ポンプ吐出圧センサ39が設けられ、それぞれのセンサ信号を燃料状態演算器24に出力する。   The hydraulic pump 22 drives an actuator (not shown) including hydraulic cylinders for operating the boom 15, the arm 16, and the bucket 17, and operates by receiving the driving force of the engine 21. The hydraulic pump 22 is provided with a solenoid control valve 45 for adjusting the hydraulic pump torque of the hydraulic pump 22. Further, the hydraulic pump 22 is provided with a hydraulic oil temperature sensor 38 that detects the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic pump 22 and a hydraulic pump discharge pressure sensor 39 that detects the discharge pressure of the hydraulic oil from the hydraulic pump 22. Is output to the fuel condition calculator 24.

本体各装置25は、エアクリーナ、燃料を燃料噴射装置21aまで運ぶ燃料供給系ライン、各計器類等で成る装置群である。又、本体各装置25には、燃料タンク(図示せず)内の燃料残量を検出する燃料残量センサ40、大気温度を検出する大気温度センサ41が設けられており、それぞれのセンサ信号を燃料状態演算器24に出力する。   Each main body device 25 is a device group including an air cleaner, a fuel supply system line for transporting fuel to the fuel injection device 21a, and various instruments. Each main body device 25 is provided with a fuel remaining amount sensor 40 for detecting the remaining amount of fuel in a fuel tank (not shown) and an atmospheric temperature sensor 41 for detecting the atmospheric temperature. Output to the fuel condition calculator 24.

更に、本体各装置25には、エンジン稼働時間検出器42が設けられている。該エンジン稼働時間検出器42は、エンジン21の実稼働時間を検出し、その検出信号を燃料状態演算器24に出力する。   Further, each device 25 is provided with an engine operating time detector 42. The engine operating time detector 42 detects the actual operating time of the engine 21 and outputs a detection signal to the fuel state calculator 24.

燃料ランク決定手段としての前記燃料状態演算器24は、マイコンを内蔵した制御演算部として構成されており、エンジン21に負荷されているセンサ類、即ちエンジンコントローラ23からの各種信号(センサ26〜36の各センサ信号と、負荷率検出器36及び
燃料噴射量指令値37からの信号)と油圧ポンプ22からの各種信号(センサ38,39の各センサ信号)とから、現在のエンジン21に使用している燃料のランクを識別する機能
を有し、ここで識別された燃料ランクの結果を油圧ポンプトルク設定器44に出力する。尚、本実施例では、燃料状態演算器24による燃料ランクの識別は、後述する燃料ランク識別マップ43と、該燃料ランク識別マップ43が有している81のパターンにそれぞれ対応して予め用意されている81個のデータ43−1,43−2,…,43−81を用いて行われる。該データ43−1,43−2,…,43−81には、燃料の種類や汚染度といった状態別に設定したエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度が予め登録されている。
The fuel state calculator 24 as a fuel rank determining means is configured as a control calculation unit with a built-in microcomputer, and various signals (sensors 26 to 36) from the sensors loaded on the engine 21, that is, the engine controller 23. Are used for the current engine 21 based on the various sensor signals, the signal from the load factor detector 36 and the fuel injection amount command value 37) and various signals from the hydraulic pump 22 (sensor signals of the sensors 38 and 39). The function of identifying the rank of the fuel that has been identified is output, and the result of the identified fuel rank is output to the hydraulic pump torque setting unit 44. In the present embodiment, fuel rank identification by the fuel condition calculator 24 is prepared in advance corresponding to a fuel rank identification map 43 described later and 81 patterns of the fuel rank identification map 43, respectively. The data 81-1, 43-2,..., 43-81 are used. In the data 43-1, 43-2, ..., 43-81, the engine speed frequency and the engine load factor frequency set for each state such as the type of fuel and the degree of contamination are registered in advance.

油圧ポンプトルク設定手段としての前記油圧ポンプトルク設定器44は、燃料状態演算器24で識別決定された燃料ランクに応じてソレノイド制御弁45を制御し、油圧ポンプ22の最適な油圧ポンプトルクが得られるように、該油圧ポンプトルクを自動的に変更する機能を有する。   The hydraulic pump torque setting unit 44 as the hydraulic pump torque setting means controls the solenoid control valve 45 according to the fuel rank identified and determined by the fuel state calculator 24, and obtains the optimum hydraulic pump torque of the hydraulic pump 22. The hydraulic pump torque is automatically changed.

図3は、燃料ランク識別マップ43の一例を示すものである。該燃料ランク識別マップ43は、縦列に作業内容をツリー構成で分類すると共に、横列に環境条件を同じくツリー構成で分類し、これら縦列と横列の各分類事項でマトリックスを組み、縦列の分類内容と横軸の分類内容とが交叉した箇所に数値を燃料のパターンとして振り分けている。   FIG. 3 shows an example of the fuel rank identification map 43. The fuel rank identification map 43 classifies work contents in columns in a tree structure, classifies environmental conditions in rows in the same tree structure, and forms a matrix with the classification items in the columns and rows, The numerical values are distributed as fuel patterns at the intersections with the classification content on the horizontal axis.

即ち、縦列のツリー構成では、油圧ポンプ吐出圧により低/中/高の3つの項目に分類し、更に油圧ポンプ吐出圧が低の時の燃料温度を低/中/高の3つの項目、油圧ポンプ吐出圧が中の時の燃料温度を低/中/高の3つの項目、油圧ポンプ吐出圧が高の時の燃料温度を低/中/高の3つの項目にそれぞれ分類している。一方、横列のツリー構成では、大気圧の大きさにより低/中/高の3つの項目に分類し、更に大気圧が低の時の外気温度を低/中/高の3つの項目、大気圧が中の時の外気温度を低/中/高の3つの項目、大気圧が高の時の燃料温度を低/中/高の3つの項目にそれぞれ分類している。従って、この燃料ランク識別マップ43では、縦列で分類された作業内容と横列で分類された環境条件の内容とでマトリックスを組み、燃料ランク識別マップ43の交叉する箇所に数値を順番に振り分けることによって、使用状況を81のパターンに分けている。そして、上記81個のデータ43−1,43−2,…,43−81は、この81個のパターンに1つずつ対応させて振り分けられている。   That is, in the tree structure in the column, the fuel pump is classified into three items of low / medium / high according to the hydraulic pump discharge pressure, and further, the fuel temperature when the hydraulic pump discharge pressure is low is divided into three items of low / medium / high, The fuel temperature when the pump discharge pressure is medium is classified into three items of low / medium / high, and the fuel temperature when the pump discharge pressure is high is classified into three items of low / medium / high. On the other hand, the tree structure in the row is classified into three items of low / medium / high according to the size of atmospheric pressure, and the outside air temperature when atmospheric pressure is low is divided into three items of low / medium / high, atmospheric pressure. Is classified into three items of low / medium / high, and the fuel temperature when atmospheric pressure is high is classified into three items of low / medium / high. Therefore, in the fuel rank identification map 43, a matrix is formed by the work contents classified in the vertical column and the environmental conditions classified in the horizontal row, and the numerical values are sequentially distributed to the intersections of the fuel rank identification map 43. The usage situation is divided into 81 patterns. The 81 pieces of data 43-1, 43-2,..., 43-81 are distributed so as to correspond to the 81 patterns one by one.

更に具体的な一例を説明すると、
(1)作業内容で油圧ポンプ吐出圧が「高」、燃料温度が「低」に分類され、環境内容では大気圧が「低」、外気温が「低」に分類されていた場合は、作業分類の条件と環境分類の条件とが「1」の箇所で交叉し、従って現在の使用状況に合致するデータのパターンは「1」となる。そして、続いて行われる燃料のランクを決定する作業で、パターン「1」に対応しているデータ43−1を抽出し、該データ43−1に登録されている状態別のエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度を現在の使用状況に於けるエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度と比較することによって、現在使用している燃料のランクが決定される。
(2)作業内容で油圧ポンプ吐出圧が「中」、燃料温度が「中」に分類され、環境内容では大気圧が「中」、外気温が「中」に分類されていた場合は、作業分類の条件と環境分類の条件とが「41」の箇所で交叉し、従って使用状況を表すパターンは「41」と決定なる。そして、続いて行われる燃料のランクを決定する作業では、パターン「41」に対応しているデータ43−41を抽出し、該データ43−41に登録されている状態別のエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度を現在の使用状況に於けるエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度と比較することによって、現在使用している燃料のランクが決定される。(3)作業内容で油圧ポンプ吐出圧が「低」、燃料温度が「高」に分類され、環境内容では
大気圧が「高」、外気温が「高」に分類されていた場合は、作業分類の条件と環境分類の条件とが「81」の箇所で交叉し、従って使用状況を表すパターンは「81」となる。そして、続いて行われる燃料のランクを決定する作業では、パターン「81」に対応しているデータ43−81を抽出し、該データ43−81に登録されている状態別に設定したエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度と現在の使用状況に於けるエンジン回転数頻度やエンジン負荷率頻度と比較することによって、現在使用している燃料のランクが決定される。又、これ以外に付いても、同様にして燃料ランクを決定することができる。
To explain a more specific example,
(1) If the hydraulic pump discharge pressure is classified as “high” and the fuel temperature is classified as “low” in the work content, and the atmospheric pressure is classified as “low” and the outside air temperature is classified as “low” in the environmental content, The classification condition and the environmental classification condition cross at a location of “1”, and therefore the data pattern that matches the current usage status is “1”. Then, in the subsequent operation of determining the fuel rank, the data 43-1 corresponding to the pattern “1” is extracted, and the engine speed frequency for each state registered in the data 43-1 The rank of the fuel currently used is determined by comparing the engine load factor frequency with the engine speed frequency and the engine load factor frequency in the current use situation.
(2) If the hydraulic pump discharge pressure is classified as “medium” and the fuel temperature is classified as “medium” in the work content, and the atmospheric pressure is classified as “medium” and the outside air temperature is classified as “medium” in the environmental content, The classification condition and the environmental classification condition cross at the location “41”, and therefore the pattern representing the usage status is determined as “41”. In the subsequent work of determining the fuel rank, data 43-41 corresponding to the pattern “41” is extracted, and the engine speed frequency for each state registered in the data 43-41, The rank of the fuel currently used is determined by comparing the engine load factor frequency with the engine speed frequency and the engine load factor frequency in the current use situation. (3) If the hydraulic pump discharge pressure is classified as “low” and the fuel temperature is classified as “high” in the work content, and the atmospheric pressure is classified as “high” and the outside air temperature is classified as “high” in the environmental content, The classification condition and the environmental classification condition cross at the location “81”, and therefore the pattern indicating the usage status is “81”. In the subsequent operation of determining the fuel rank, the data 43-81 corresponding to the pattern “81” is extracted, and the engine speed frequency set for each state registered in the data 43-81 is extracted. The rank of the currently used fuel is determined by comparing the engine load factor frequency with the engine speed frequency and the engine load factor frequency in the current use state. In addition to this, the fuel rank can be determined in the same manner.

ここで、エンジン制御系に於ける燃料のランク決定手順は、図2に示した燃料状態演算器24に予めプログラムされている。この制御系に於ける燃料状態演算器24の制御手順について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。   Here, the fuel rank determination procedure in the engine control system is pre-programmed in the fuel state calculator 24 shown in FIG. The control procedure of the fuel state calculator 24 in this control system will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、建設機械の状態、即ち、エアクリーナの目詰まり、燃料ラインの目詰まり、タービンの渋り、各機器類の破損等、機械状態を把握し(ステップS1)、機械状態に問題が無い場合(良)にはステップS2以降に示す実際のランク決定処理に入り、問題がある場合(
不良)には処理を中止する。
First, the state of the construction machine, that is, the clogging of the air cleaner, the clogging of the fuel line, the astringency of the turbine, the damage of each device, etc. is grasped (step S1), and there is no problem in the machine state (good) ) Enters the actual rank determination process shown in and after step S2, and there is a problem (
If it is defective, the process is stopped.

ランク決定処理では、各センサ26〜35、38〜41の信号を読み込み、各センサ類の信号から燃料ランク識別マップ43に対応する作業内容での分類処理(ステップS2)と環境条件での分類処理(ステップS3)とを行う。又、ここで分類処理された項目をそれぞれ燃料ランク識別マップ43に対応させ、燃料ランク識別マップ43の81個のパターンの中から現在の使用状況を表す1つのパターンと該パターンに対応する1つのデータ(43−1,43−2,…,43−81)が抽出される(ステップS4)。   In the rank determination process, the signals of the sensors 26 to 35 and 38 to 41 are read, and the classification process (step S2) based on the work content corresponding to the fuel rank identification map 43 from the signals of the sensors and the classification process under environmental conditions (Step S3) is performed. Also, the items classified here are made to correspond to the fuel rank identification map 43 respectively, and one pattern representing the current use situation among the 81 patterns of the fuel rank identification map 43 and one corresponding to the pattern. Data (43-1, 43-2, ..., 43-81) are extracted (step S4).

続いて、抽出された1つのデータ(43−1,43−2,…,43−81)に登録されているエンジン回転数頻度及びエンジン負荷率頻度と現在の使用状況に於けるエンジン回転数頻度及びエンジン負荷率頻度とを比較し(ステップS5)、この比較結果から現在使用している燃料のランクが決定される(ステップS6)。この結果は油圧ポンプトルク設定器44に入力され、油圧ポンプトルク設定器44ではソレノイド制御弁45に対する制御が行われ、燃料ランクに見合った油圧ポンプトルクが設定される(ステップS7)。又、このランク決定処理は、一定時間毎にモニタリングされて、その結果が更新され、これにより最新の燃料ランクが把握され、油圧ポンプトルク設定器44でもソレノイド制御弁45に対する更新制御が行われる。   Subsequently, the engine speed frequency and the engine load factor frequency registered in one extracted data (43-1, 43-2,..., 43-81) and the engine speed frequency in the current use state And the engine load factor frequency are compared (step S5), and the rank of the currently used fuel is determined from the comparison result (step S6). This result is input to the hydraulic pump torque setter 44, which controls the solenoid control valve 45 and sets the hydraulic pump torque corresponding to the fuel rank (step S7). Further, this rank determination process is monitored at regular intervals, and the result is updated. As a result, the latest fuel rank is grasped, and the hydraulic pump torque setter 44 also performs update control on the solenoid control valve 45.

従って、本実施例による建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置によれば、油圧ポンプトルク設定器44が燃料状態演算器24からの信号を基に燃料ランクを判断し、その燃料ランクに見合った油圧ポンプトルクを設定するソレノイド制御弁45の制御を行うようにしているので、使用している燃料ランクに応じた最適な油圧ポンプトルクを自動的に導き出すことができる。   Therefore, according to the torque control device for the hydraulic pump of the construction machine according to the present embodiment, the hydraulic pump torque setting unit 44 determines the fuel rank based on the signal from the fuel state calculator 24, and the hydraulic pressure corresponding to the fuel rank. Since the solenoid control valve 45 for setting the pump torque is controlled, the optimum hydraulic pump torque corresponding to the fuel rank in use can be automatically derived.

又、燃料状態演算器24による燃料ランクの決定も、建設機械本体及びディーゼルエンジン21に付加されているセンサ類からの信号を燃料ランク識別マップ43と対応させて状態を絞り込むことにより、簡単、且つ、自動的に決定することができる。   In addition, the determination of the fuel rank by the fuel state calculator 24 is simple by narrowing down the state by associating signals from sensors attached to the construction machine main body and the diesel engine 21 with the fuel rank identification map 43, and Can be determined automatically.

更に、燃料ランクの識別処理も、一定時間毎にモニタリングを実施しているので、途中で使用燃料が変更された場合は、自動的に制御弁の制御も見直され、常に最適な油圧ポンプトルクが得られる。   Furthermore, the fuel rank identification process is also monitored at regular intervals, so if the fuel used is changed during the process, control of the control valve is automatically reviewed and the optimum hydraulic pump torque is always maintained. can get.

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。   It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified one.

図は本発明の一実施の形態を示すものである。
本発明に係るトルク制御装置を適用した油圧ショベルの全体構成図。 同上油圧ショベルのエンジン制御系の構成を示す概略構成ブロック図。 本発明のトルク制御装置で使用する燃料ランク識別マップの一例を示す図。 本発明のトルク制御装置に於ける燃料ランク識別手順の一例を示すフローチャート。
The figure shows an embodiment of the present invention.
1 is an overall configuration diagram of a hydraulic excavator to which a torque control device according to the present invention is applied. The schematic structure block diagram which shows the structure of the engine control system of a hydraulic excavator same as the above. The figure which shows an example of the fuel rank identification map used with the torque control apparatus of this invention. The flowchart which shows an example of the fuel rank identification procedure in the torque control apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

21 エンジン
22 油圧ポンプ
23 エンジンコントローラ
24 燃料状態演算器(燃料ランク設定手段)
43 燃料ランク識別マップ
44 油圧ポンプトルク設定器(油圧ポンプトルク設定手段)
45 ソレノイド制御弁
21 Engine 22 Hydraulic pump 23 Engine controller 24 Fuel condition calculator (fuel rank setting means)
43 Fuel rank identification map 44 Hydraulic pump torque setting device (hydraulic pump torque setting means)
45 Solenoid control valve

Claims (2)

建設機械の動力源及びアクチュエータ動作用の油圧ポンプの駆動源として装備されているディーゼルエンジンと、前記油圧ポンプのトルクを制御する制御弁とを備え、且つ、前記エンジンで使用している燃料のランクを決定する燃料ランク決定手段と、該燃料ランク決定手段で決定された前記燃料ランクに応じて前記制御弁を制御する油圧ポンプトルク設定手段とを備えて成る建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置に於いて、
上記燃料ランク決定手段は、上記建設機械が稼働している作業内容と環境条件を各々複数のパターンに分類し、該作業内容での分類と該環境条件での分類から燃料のランクを定めてなる燃料ランク識別マップに、前記建設機械の本体及び上記ディーゼルエンジンに付加されているセンサ類からの信号を前記作業内容に従う分類と前記環境条件に従う分類とに分け、それぞれ得られた各信号を前記燃料ランク識別マップの前記燃料ランク識別マップに対応させて前記燃料のランクを決定するように構成したことを特徴とする建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置。
A diesel engine equipped as a power source for construction machinery and a drive source for a hydraulic pump for operating an actuator , and a control valve for controlling the torque of the hydraulic pump , and a rank of fuel used in the engine fuel rank determining means for determining a torque control system for a hydraulic pump for a construction machine comprising a hydraulic pump torque setting means for controlling said control valve in response to the fuel rank determined by the fuel rank determination means In
The fuel rank determining means classifies work contents and environmental conditions in which the construction machine is operating into a plurality of patterns, and determines a fuel rank from the classification according to the work contents and the classification under the environmental conditions. The fuel rank identification map divides signals from the main body of the construction machine and sensors attached to the diesel engine into a classification according to the work content and a classification according to the environmental conditions, and each obtained signal is classified into the fuel. A torque control device for a hydraulic pump of a construction machine, wherein the rank of the fuel is determined in correspondence with the fuel rank identification map of the rank identification map .
上記燃料ランク決定手段による上記燃料のランク決定の処理は、設定された時間毎にモニタリングを実施し、その結果を更新するようにした請求項1記載の建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置。 2. The torque control device for a hydraulic pump of a construction machine according to claim 1, wherein the fuel rank determination processing by the fuel rank determination means is monitored every set time and the result is updated .
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