JP2018021478A - Construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと、エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラと、エンジンの動力により作動する油圧ポンプと、油圧ポンプの駆動を制御するメインコントローラと、を有する建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine including an engine, an engine controller that controls driving of the engine, a hydraulic pump that operates by power of the engine, and a main controller that controls driving of the hydraulic pump.
例えば、特許文献1に記載の建設機械は、エンジンと、エンジンの燃料噴射量を制御するエンジンコントローラと、エンジンの出力軸に連結された可変容量式の油圧ポンプと、油圧ポンプの容量を調整するための制御電流を出力するメインコントローラと、を備えている。
For example, the construction machine described in
エンジンコントローラは、エンジンの燃料噴射量を制御することにより当該エンジンの回転数及びトルクを調整する。 The engine controller adjusts the engine speed and torque by controlling the fuel injection amount of the engine.
メインコントローラは、現在の油圧ポンプの負荷に応じた目標回転数が得られるようにエンジンコントローラに対してエンジンの回転指令値を出力する。 The main controller outputs an engine rotation command value to the engine controller so as to obtain a target rotational speed corresponding to the current load of the hydraulic pump.
また、メインコントローラは、エンジンの目標回転数に対応する目標吸収トルク(油圧ポンプの吐出圧と油圧ポンプの容量との積)が得られるように油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力する。 Further, the main controller outputs a command for adjusting the capacity of the hydraulic pump so as to obtain a target absorption torque (product of the discharge pressure of the hydraulic pump and the capacity of the hydraulic pump) corresponding to the target engine speed. .
特許文献1に記載の建設機械では、正常な状態にあるエンジンの出力特性(トルクと回転数との関係を示す特性)を前提として、メインコントローラがエンジンの目標回転数に基づいて油圧ポンプを制御する。
In the construction machine described in
しかし、近年では、エンジンが特殊な状況(例えば、建設機械が低温環境下におかれた状況)にあるときに、当該エンジンの保護等を目的として、エンジンコントローラが前記出力特性をエンジンの最大出力が制限されるように(低トルクかつ低回転数側に)変更することがある。 However, in recent years, when the engine is in a special situation (for example, when the construction machine is placed in a low temperature environment), the engine controller sets the output characteristics to the maximum output of the engine for the purpose of protecting the engine. May be changed (to low torque and low rotational speed side).
この場合、特許文献1に記載の建設機械では、メインコントローラの制御の基礎となるエンジンの出力特性が実際のエンジンの状態に基づきエンジンコントローラにより制御されるエンジンの出力特性から乖離するおそれがある。
In this case, in the construction machine described in
しかし、メインコントローラは、制御の基礎となるエンジンの出力特性が現在のエンジンの出力特性と乖離していることを認識できないため、エンジンコントローラに対して現在のエンジンの出力特性に見合った適切な油圧ポンプの制御を行うことができず、エンジンに対して過大な負荷を与えるおそれがある。 However, since the main controller cannot recognize that the output characteristics of the engine that is the basis of the control deviate from the output characteristics of the current engine, the main controller must have an appropriate hydraulic pressure that matches the current engine output characteristics. The pump cannot be controlled, and an excessive load may be applied to the engine.
本発明の目的は、エンジンコントローラによってエンジンの出力が制限されている状況であっても油圧ポンプを現在のエンジンの出力特性に見合った出力で作動させることができる建設機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a construction machine capable of operating a hydraulic pump with an output suitable for the current output characteristics of an engine even in a situation where the output of the engine is limited by an engine controller.
上記課題を解決するために、本発明は、建設機械であって、エンジンと、前記エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラと、前記エンジンの動力により作動する可変容量式の油圧ポンプと、前記エンジンコントローラに電気的に接続され、予め設定された前記エンジンの出力特性に基づいて前記油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力するメインコントローラと、を備え、前記エンジンコントローラは、前記エンジンの出力を制限するための条件として予め設定された制限条件が成立していないときに通常出力特性に基づいてエンジンを制御するエンジン側通常動作モードと、前記制限条件が成立しているときに前記通常出力特性よりも前記エンジンの最大出力が制限された制限出力特性に基づいてエンジンを制御するエンジン側制限動作モードと、を有し、前記メインコントローラは、前記通常出力特性に基づいて前記油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力するメイン側通常動作モードと、前記制限出力特性に基づいて前記油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力するメイン側制限動作モードと、を有し、前記エンジンコントローラから現在の動作モードに関する情報を取得し、取得した前記動作モードがエンジン側制限動作モードであるにもかかわらず前記メインコントローラにおける現在の動作モードがメイン側通常動作モードに設定されているときに当該現在の動作モードをメイン側制限動作モードに変更する、建設機械を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a construction machine, which is an engine, an engine controller that controls driving of the engine, a variable displacement hydraulic pump that is operated by power of the engine, and the engine controller. And a main controller that outputs a command for adjusting the capacity of the hydraulic pump based on a preset output characteristic of the engine, and the engine controller outputs the output of the engine. An engine-side normal operation mode for controlling the engine based on a normal output characteristic when a restriction condition set in advance as a condition for limiting is not satisfied, and the normal output characteristic when the restriction condition is satisfied An engine that controls the engine based on a limited output characteristic in which the maximum output of the engine is limited A main operation mode for outputting a command for adjusting the displacement of the hydraulic pump based on the normal output characteristics, and the main controller based on the limit output characteristics. A main-side limited operation mode that outputs a command for adjusting the capacity of the hydraulic pump, and obtains information on the current operation mode from the engine controller, and the acquired operation mode is an engine-side limited operation mode. There is provided a construction machine that changes the current operation mode to the main-side restricted operation mode when the current operation mode in the main controller is set to the main-side normal operation mode.
本発明によれば、エンジンコントローラ側の動作モードに対応してメインコントローラ側にも2つの動作モード(通常動作モード及び制限動作モード)が設けられている。 According to the present invention, two operation modes (normal operation mode and limited operation mode) are also provided on the main controller side corresponding to the operation mode on the engine controller side.
さらに、エンジンコントローラ側の動作モードが制限動作モードである状況でメインコントローラ側の動作モードが通常動作モードに設定されているときに当該動作モードをメイン側制限動作モードに変更することができる。 Furthermore, when the operation mode on the engine controller side is the restricted operation mode and the operation mode on the main controller side is set to the normal operation mode, the operation mode can be changed to the main side restricted operation mode.
したがって、エンジンコントローラによってエンジンの出力が制限されている状況であっても油圧ポンプを現在のエンジンの出力特性に見合った出力で作動させることができる。 Accordingly, even in a situation where the engine output is limited by the engine controller, the hydraulic pump can be operated at an output that matches the current output characteristics of the engine.
前記建設機械は、前記メインコントローラにおける動作モードが前記メイン側通常動作モードから前記メイン側制限動作モードに変更されたときに当該メイン側制限動作モードが設定されていることを報知するための報知装置をさらに備えていることが好ましい。 The construction machine is a notification device for notifying that the main-side restricted operation mode is set when the operation mode in the main controller is changed from the main-side normal operation mode to the main-side restricted operation mode. Is preferably further provided.
この態様によれば、制限動作モードに変更されたときにそのことをオペレータに確実に伝えることができる。 According to this aspect, it is possible to reliably notify the operator when the mode is changed to the limited operation mode.
本発明によれば、エンジンコントローラによってエンジンの出力が制限されている状況であっても油圧ポンプを現在のエンジンの出力特性に見合った出力で作動させることができる。 According to the present invention, the hydraulic pump can be operated with an output suitable for the current output characteristics of the engine even in a situation where the engine output is limited by the engine controller.
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and are not of a nature that limits the technical scope of the present invention.
図1は、本発明の実施形態に係る建設機械の一例としての油圧ショベル1の全体構成を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a
図1を参照して、油圧ショベル1は、クローラ2aを有する下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3に取り付けられたアタッチメント4と、を備えている。
Referring to FIG. 1, a
アタッチメント4は、上部旋回体3に対して回転可能に取り付けられた基端部を有するブーム5と、ブーム5の先端部に対して回転可能に取り付けられた基端部を有するアーム6と、アーム6の先端部に対して回転可能に取り付けられたバケット7と、を有する。
The attachment 4 includes a
また、アタッチメント4は、上部旋回体3に対してブーム5を回転駆動するブームシリンダ8と、ブーム5に対してアーム6を回転駆動するアームシリンダ9と、アーム6に対してバケット7を回転駆動するバケットシリンダ10と、を有する。
The attachment 4 also includes a
以下、図2を参照して、油圧ショベル1に設けられた制御系統11について説明する。
Hereinafter, the
制御系統11は、エンジン12と、エンジン12の動力により作動する可変容量式の油圧ポンプ13と、油圧ポンプ13と油圧アクチュエータ(図2ではシリンダ8〜10を例示する。)との間における作動油のやり取りを制御する流量制御弁14と、流量制御弁14と油圧ポンプ13との間に設けられたリリーフ弁15と、油圧ポンプ13の吐出圧を検出する圧力センサ16と、を備えている。
The
流量制御弁14は、油圧ポンプ13から油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御するとともに、油圧アクチュエータから図外のタンクに導出される作動油の流量を制御する。なお、油圧アクチュエータとして、シリンダ8〜10を例示しているが、油圧アクチュエータは、上部旋回体3を旋回するための旋回モータ、クローラ2aに設けられた走行モータ、図外の破砕機用のシリンダ、及び図外のブレーカ等を含む。
The flow
リリーフ弁15は、油圧ポンプ13の吐出圧が予め設定されたリリーフ圧以下であるときに閉じている一方、油圧アクチュエータに対する負荷が増加して油圧ポンプ13の吐出圧がリリーフ圧を超えたときに開放する。
The
圧力センサ16は、油圧ポンプ13の吐出圧を検出し、その検出信号を後述するメインコントローラに送る。
The
また、制御系統11は、エンジン12の駆動を制御するECU(Engine Control Unit:エンジンコントローラ)17と、ECU17に電気的に接続された検出手段18と、油圧ポンプ13の容量(傾転)を調整するためのレギュレータ20と、レギュレータ20を作動させるための電磁比例弁21と、レギュレータ20に対して作動油を供給するためのパイロットポンプ22と、ECU17及び電磁比例弁21に電気的に接続されたメインコントローラ19と、メインコントローラ19に電気的に接続された表示操作装置23と、を備えている。
In addition, the
ECU17は、図外のガバナを制御することによりエンジン12に対する燃料噴射量を調整し、これにより、エンジン12の出力(回転数及びトルク)を制御する。ECU17については後に詳述する。
The
メインコントローラ19は、エンジン12のトルクと回転数との関係を示すエンジンの出力特性(図5の特性C1及びC2)に基づいて油圧ポンプ13の容量を調整するための指令を電磁比例弁21に出力する。さらに、メインコントローラ19は、前記エンジンの出力特性(図5の特性C1及びC2)に基づいて油圧ポンプ13の負荷に応じた動力(油圧ポンプ13に要求される動力)がエンジン12から油圧ポンプ13に供給されるようにECU17に対して指令を出力する。
The
電磁比例弁21は、メインコントローラ19から指令を受けていない状態においてパイロットポンプ22からレギュレータ20を遮断する位置(図2の上位置)に付勢され、メインコントローラ19から指令を受けることによりパイロットポンプ22からレギュレータ20に作動油を供給するための位置(図2の下位置)に切り換えられる。また、電磁比例弁21は、メインコントローラ19から指令値(電流値)の大きさに応じてレギュレータ20に対する作動油の流量を調整可能である。
The electromagnetic
レギュレータ20は、パイロットポンプ22から作動油が供給されていない状態においてロッドが縮小されるように付勢され、パイロットポンプ22から作動油が供給されることによりロッドが伸長するシリンダを有する。
The
したがって、メインコントローラ19から電磁比例弁21のソレノイドに電気指令が入力されていない状態においてはレギュレータ20のシリンダのロッドが縮小して油圧ポンプ13の容量(傾転)が最小となる。一方、メインコントローラ19から電磁比例弁21のソレノイドに電気指令が入力されることにより、レギュレータ20のシリンダのロッドが伸長して油圧ポンプ13の容量が増加する。
Therefore, when no electrical command is input from the
ECU17は、検出手段18による検出結果に基づいてエンジン12の出力を制限するための条件として予め設定された制限条件が成立しているか否かを判定する。また、ECU17は、制限条件が成立していないときに予め設定された通常出力特性C1(図5参照)に基づいてエンジン12を制御するエンジン側通常動作モードと、制限条件が成立しているときに通常出力特性C1よりもエンジン12の最大動力が制限された制限出力特性C2(図5参照)に基づいてエンジン12を制御するエンジン側制限動作モードと、を有している。制限出力特性C2は、通常出力特性C1に対して最大回転数及び最大トルクが制限されたものである。
The
一方、メインコントローラ19は、通常出力特性C1に基づいて油圧ポンプ13の容量を調整するための指令を電磁比例弁21に対して出力するメイン側通常動作モードと、制限出力特性C2に基づいて油圧ポンプ13の容量を調整するための指令を電磁比例弁21に対して出力するメイン側動作モードと、を有する。
On the other hand, the
以下、図4及び図5を参照して、通常動作モード及び制限動作モードについて説明する。 Hereinafter, the normal operation mode and the limited operation mode will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
ECU17及びメインコントローラ19は、1つの通常動作モードと、7つの制限動作モードと、を有する。さらに、メインコントローラ19は、通常動作モードに設定された状態、つまり、通常出力特性C1が選択された状態において、4つのモード(Hモード、Eモード、解体モード、ブレーカモード)を選択することができる。なお、4つのモードの選択は、後述する表示操作装置23(図2参照)を操作することにより行うことができる。
The
Hモードは、掘削力を優先して最大出力で動作するモードである。 The H mode is a mode in which excavation force is prioritized and operated at the maximum output.
Eモードは、燃費を優先して燃費効率が良いエンジン回転数で動作するモードである。 The E mode is a mode in which fuel efficiency is prioritized and operation is performed at an engine speed with good fuel efficiency.
解体モードは、破砕機の使用に適した作動油の流量が得られるように油圧回路が切り換えられた状態において最大出力で動作するモードである。 The dismantling mode is a mode that operates at the maximum output in a state where the hydraulic circuit is switched so as to obtain a flow rate of hydraulic oil suitable for the use of the crusher.
ブレーカモードは、ブレーカの使用に適した作動油の流量が得られるように油圧回路が切り換えられた状態において最大出力で動作するモードである。 The breaker mode is a mode that operates at the maximum output in a state in which the hydraulic circuit is switched so as to obtain a flow rate of hydraulic oil suitable for use of the breaker.
一方、制限動作モードは、低温モード、インデュースメントモード、高地モード、オーバーヒートモード、吸気圧異常モード、ブースト圧異常モード、及び回転数センサ異常モードの7つの動作モードを含む。 On the other hand, the limited operation mode includes seven operation modes including a low temperature mode, an induction mode, a high altitude mode, an overheat mode, an intake pressure abnormality mode, a boost pressure abnormality mode, and a rotation speed sensor abnormality mode.
低温モードは、検出手段18に含まれる周囲温度センサにより検出された油圧ショベル1の周囲の温度が予め設定された温度未満であるとき、つまり、油圧ショベル1が所定の低温環境下に置かれているときに(制限条件が成立したときに)、エンジン12を保護するために当該エンジン12の出力を制限するモードである。
In the low temperature mode, when the temperature around the
インデュースメントモードは、図外の排ガス後処理装置において選択触媒還元(Selective Catalytic Reduction)の還元剤として用いられる尿素水の残量が予め設定された量未満であるときに(制限条件が成立したときに)、排ガス規制値を満たすことができるようにエンジン12の出力を制限するモードである。なお、尿素水の残量は、検出手段18に含まれる残量センサにより検出される。
The induction mode is used when the remaining amount of urea water used as a reducing agent for selective catalytic reduction (selective catalytic reduction) in an exhaust gas aftertreatment device (not shown) is less than a preset amount (the restriction condition is satisfied). In some cases, the output of the
高地モードは、検出手段18に含まれる高度計により検出される油圧ショベル1の高度が予め設定された高度よりも高いとき、つまり、油圧ショベル1が気圧の低い環境に置かれたときに(制限条件が成立したときに)、エンジン12の保護のために当該エンジン12の出力を制限するモードである。
In the high altitude mode, when the altitude of the
オーバーヒートモードは、検出手段18に含まれるエンジン温度センサにより検出されるエンジン12(又はその冷却水)の温度が予め設定された温度よりも高いときに(制限条件が成立したときに)、エンジン12を保護するために当該エンジン12の出力を制限するモードである。
The overheat mode is performed when the temperature of the engine 12 (or its cooling water) detected by the engine temperature sensor included in the detection means 18 is higher than a preset temperature (when the restriction condition is satisfied). In this mode, the output of the
吸気圧異常モードは、検出手段18に含まれる吸気圧センサにより検出されるエンジン12の吸気圧が予め設定された正常範囲外であるときに(制限条件が成立したときに)、エンジン12を保護するために当該エンジン12の出力を制限する。
The intake pressure abnormality mode protects the
ブースト圧異常モードは、検出手段18に含まれるブースト圧センサにより検出されるエンジン12のブースト圧が予め設定された正常範囲外にあるときに(制限条件が成立したときに)、エンジン12を保護するために当該エンジン12の出力を制限する。
The boost pressure abnormality mode protects the
回転センサ異常モードは、検出手段18に含まれる回転数センサにより検出されるエンジン12の回転数が予め設定あれた正常範囲外にあるときに(制限条件が成立したときに)、エンジン12の回転数の不適切な制御を防止するために当該エンジン12の出力を制限する。
The rotation sensor abnormality mode is the rotation of the
上述した7つの制限動作モードには、それぞれ制限出力特性C2が設定されている(図5では、低温モードにおける制限出力特性C2を例示している)。一方、少なくとも2つの制限動作モードについて共通の制限出力特性C2を設定することもできる。 In each of the seven limited operation modes described above, the limited output characteristic C2 is set (FIG. 5 illustrates the limited output characteristic C2 in the low temperature mode). On the other hand, a common limited output characteristic C2 can be set for at least two limited operation modes.
メインコントローラ19は、ECU17から現在の動作モードに関する情報を取得し、取得した動作モードがエンジン側制限動作モードであるにもかかわらず、メイン側通常動作モードに設定されているときに動作モードをメイン側制限動作モードに変更する。
The
以下、図3を参照して、制御系統11の電気的構成について説明する。
Hereinafter, the electrical configuration of the
ECU17は、検出手段18による検出結果に基づいて制限条件が成立していないときにECU17側の動作モードをエンジン側通常動作モードに決定し、検出手段18による検出結果に基づいて制限条件が成立したときにはECU17側の動作モードをエンジン側制限動作モードに決定する動作モード決定部17aを有する。
The
メインコントローラ19は、エンジン12の状態を判断するエンジン状態判断部19aと、エンジン状態判断部19aから取得した情報に基づいてメインコントローラ19側の動作モードを決定する動作モード決定部19bと、動作モード決定部19bにより決定された動作モードに基づいて電磁比例弁21及びECU17に対する指令を生成する出力値設定部19cと、を備えている。
The
エンジン状態判断部19aは、ECU17の動作モード決定部17aから取得した動作モードに関する情報に基づいてECU17側の動作モードがエンジン側通常動作モードであるかエンジン側制限動作モードであるか否かを判断する。
The engine
動作モード決定部19bは、エンジン状態判断部19aにおいて判断されたECU17側の動作モードに基づいてメインコントローラ19側の動作モードをメイン側通常動作モードとするかメイン側制限動作モードとするかを決定する。
The operation
具体的に、動作モード決定部19bは、エンジン状態判断部19aからECU17側の動作モードがエンジン側通常動作モードである旨が入力されたときに、メインコントローラ19側の動作モードをメイン側通常動作モードに設定する。一方、動作モード決定部19bは、エンジン状態判断部19aからECU17側の動作モードがエンジン側制限動作モードである旨が入力されたときに、メインコントローラ19側の動作モードをメイン側制限動作モードに設定する。
Specifically, the operation
動作モード決定部19bにおいて決定されたメインコントローラ19側の動作モードは、表示操作装置23に表示される。
The operation mode on the
具体的に、表示操作装置23は、表示部23bと、ブザー23cと、表示部23b及びブザー23cを制御する制御部23aと、指令入力部23dと、を備えている。制御部23aは、メインコントローラ19の動作モード決定部19bにより決定されたメイン側動作モードの内容を表示部23bに表示させるように当該表示部23bを制御する。また、制御部23aは、動作モード決定部19bによりメイン側動作モードがメイン側制限動作モードに設定されたときにその旨をオペレータに報知するためにブザー23cを作動させる。具体的に、メインコントローラ19の動作モード決定部19bは、当該メインコントローラ19側に設定された動作モードに関する情報を制御部23aに送る。制御部23aは、メインコントローラ19からの情報に応じてメインコントローラ19側の動作モードの内容を表示部23bに表示するとともに、メインコントローラ19側の動作モードが制限動作モードである場合にはさらにブザー23cを作動させる。つまり、表示部23b及びブザー23cは、メインコントローラ19側の動作モードがメイン側通常動作モードからメイン側制限動作モードに変更されたときに当該メイン側制限動作モードが設定されていることを報知するための報知装置に相当する。
Specifically, the
指令入力部23dは、メイン側通常動作モードに含まれる4つのモード(Hモード、Eモード、解体モード、及びブレーカモード)のうちの1つのモードを選択したことを示す指令をメインコントローラ19に出力可能である。制御部23aは、メイン側通常動作モードが設定されている場合に指令入力部23dにより入力された4つのモードのうちの1つを表示するように表示部23bを制御する。
The
動作モード決定部19bは、表示操作装置23の指令入力部23dにより入力されたモード(Hモード、Eモード、解体モード、及びブレーカモードのうちの1つ)を特定し、出力値設定部19cに送る。
The operation
出力値設定部19cは、動作モード決定部19bにより決定されたメインコントローラ19側の動作モードと表示操作装置23から入力されたモードとに基づいてECU17に対して出力する指令値及び電磁比例弁21に対して出力する指令値を設定する。
The output
メインコントローラ19側の動作モードが通常動作モードに決定されている場合、出力値設定部19cは、図5に示す通常出力特性C1に基づいてECU17に対する出力指令値を設定する。例えば、表示操作装置23によりHモード、解体モード、又はブレーカモードが選択されている場合、出力値設定部19cは、通常出力特性C1上の定格点P1における出力(最大出力)が得られる目標回転数となるようにエンジン12の回転数を制御するための指令をECU17に出力する。一方、メインコントローラ19側の動作モードが通常動作モードに決定され、かつ、表示操作装置23によりEモードが選択されている場合、出力値設定部19cは、通常出力特性C1の内側の点P3(定格点P1よりも燃費効率の良い点)における出力が得られる目標回転数となるようにエンジン12の回転数を制御するための指令をECU17に出力する。
When the operation mode on the
また、出力値設定部19cは、油圧ポンプ13の吸収馬力が一定となる図6の実線で示す等馬力線L1と圧力センサ16により検出された油圧ポンプ13の吐出圧とに基づいて電磁比例弁21の目標傾転を特定し、電磁比例弁21の傾転を目標傾転にするための指令(油圧ポンプ13の容量を調整するための指令)を当該電磁比例弁21に出力する。なお、等馬力線L1により規定される油圧ポンプ13の吸収馬力は、定格点P1及び点P3において得られるエンジン12の出力以下に設定されている。
Further, the output
一方、メインコントローラ19側の動作モードが制限動作モードに決定されている場合、出力値設定部19cは、図5に示す制限出力特性C2(図5の例では低温モードについて設定された制限出力特性C2を示す)に基づいて出力指令値を設定する。具体的に、出力設定部19cは、制限出力特性C2上における定格点P2の出力(最大出力)が得られるようにエンジン12の回転数を制御するための指令をECU17に出力する。本実施形態では、表示操作装置23によりHモード、Eモード、解体モード、及びブレーカモードの何れが選択されている場合においても定格点P2の出力が得られるようにエンジン12の回転数を制御するための指令を出力する。これは、エンジン12の出力が制限されている状況において最大限の出力を維持することにより、油圧ショベル1を用いた一定の作業を許容するためである。また、メイン側制限動作モードが設定されている状況において、出力値設定部19cは、油圧ポンプ13の吸収馬力が一定となる図6の二点鎖線で示す等馬力線L2と圧力センサ16により検出された油圧ポンプ13の吐出圧とに基づいて電磁比例弁21の目標傾転を特定し、電磁比例弁21の傾転を目標傾転にするための指令(油圧ポンプ13の容量を調整するための指令)を当該電磁比例弁21に出力する。なお、等馬力線L2により規定される油圧ポンプ13の吸収馬力は、定格点P2で得られるエンジン12の出力以下に設定されている。
On the other hand, when the operation mode on the
なお、本実施形態では、低温モード以外の制限動作モードが設定されている場合においても、そのときに採用される制限出力特性における定格点の出力が得られるようにエンジン12の回転数を制御するための指令をECU17に出力する。
In the present embodiment, even when a limited operation mode other than the low temperature mode is set, the rotational speed of the
以下、図7を参照して、メインコントローラ19により実行される処理について説明する。なお、今回の処理が開始される前の段階において、メインコントローラ19側の動作モードは、通常動作モードに設定されている。
Hereinafter, the processing executed by the
メインコントローラ19による処理が開始されると、ECU17から現在のECU17側の動作モードに関する情報を取得し(ステップS1)、現在の動作モードが制限動作モードであるか否かを判定する(ステップS2)。
When the process by the
ここで、ECU17側の現在の動作モードが制限動作モードではないと判定されると(ステップS2でNO)、表示操作装置23の指令入力部23dにより選択された動作モード(Hモード、Eモード、解体モード、又はブレーカモード)を取得する(ステップS3)。
If it is determined that the current operation mode on the
次いで、メインコントローラ19側の動作モードをメイン側通常動作モードに設定するとともに表示操作装置23により選択された動作モードに設定する(ステップS4)。
Next, the operation mode on the
一方、ステップS2において、ECU17側の現在の動作モードが制限動作モードであると判定されると、メインコントローラ19側の動作モードを現在の通常動作モードから制限動作モード(メイン側制限動作モード)に変更する(ステップS5)。これにより、ECU17側の現在の動作モードとメインコントローラ19側の現在の動作モードとを一致させることができるので、エンジン12に対して油圧ポンプ13の作動による過大な負荷を与えるのを防止することができる。
On the other hand, when it is determined in step S2 that the current operation mode on the
次いで、表示操作装置23の制御部23aに対して動作モードの情報を送信する(ステップS6)。具体的に、メインコントローラ19は、現在の動作モードの種類(通常動作モード又は制限動作モード)及び現在通常動作モードに設定されている場合には表示操作装置23により選択されたモード(Hモード、Eモード、解体モード、又はブレーカモード)を表示操作装置23に送信する。
Next, the operation mode information is transmitted to the
次に、圧力センサ16から油圧ポンプ13の吐出圧を取得し(ステップS7)、この吐出圧と図6に示す等馬力線L1又はL2とに基づいて油圧ポンプ13の目標傾転を特定し、油圧ポンプ13の傾転を目標傾転にするための指令値(油圧ポンプ13の容量を調整するための指令値)を電磁比例弁21に出力する(ステップS8)。
Next, the discharge pressure of the
次いで、ECU17に対して回転数の指令値を出力する(ステップS9)。具体的に、メインコントローラ19側の動作モードが通常動作モードである場合、図5に示す通常出力特性C1に基づいてエンジン12の出力を目標出力とするための指令をECU17に出力する。一方、メインコントローラ19側の動作モードが制限動作モード(図5の例では低温モード)である場合、図5に示す制限出力特性C2に基づいてエンジン12の出力を目標出力とするための指令をECU17に出力する。上記ステップS8の実行後、メインコントローラ19による処理は終了する。
Next, the rotation speed command value is output to the ECU 17 (step S9). Specifically, when the operation mode on the
以下、図8を参照して、表示操作装置23の制御部23aにより実行される処理について説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 8, processing executed by the
当該処理が開始すると、まず、メインコントローラ19から送られた動作モードに関する情報(図7のステップS6)に基づいて、メインコントローラ19側の動作モードが制限動作モードであるか否かを判定する(ステップT1)。
When the processing starts, first, based on the information about the operation mode sent from the main controller 19 (step S6 in FIG. 7), it is determined whether or not the operation mode on the
ステップT1において制限動作モードであると判定されると(ステップT1でYES)、メインコントローラ19側の動作モードが制限動作モードであることを表示部23bに表示させるとともにブザー23cを作動させることによりオペレータに報知する(ステップT2)。
If it is determined in step T1 that the operation mode is the limited operation mode (YES in step T1), the display unit 23b displays that the operation mode on the
一方、ステップT1において通常動作モードであると判定されると(ステップT1でNO)、メインコントローラ19側の動作モードが通常動作モードであること及び表示操作装置23により選択されたモード(Hモード、Eモード、解体モード、又はブレーカモード)を表示部23bに表示させる(ステップT3)。
On the other hand, if it is determined in step T1 that the operation mode is the normal operation mode (NO in step T1), the operation mode on the
ステップT2又はT3の後、当該処理は終了する。 After step T2 or T3, the process ends.
以上説明したように、ECU17側の動作モードに対応してメインコントローラ19側にも2つの動作モード(通常動作モード及び制限動作モード)が設けられている。
As described above, two operation modes (normal operation mode and limited operation mode) are also provided on the
そのため、ECU17側の動作モードが制限動作モードである状況でメインコントローラ19側の動作モードが通常動作モードに設定されているときに当該動作モードをメイン側制限動作モードに変更することができる。
Therefore, when the operation mode on the
したがって、ECU17によってエンジン12の出力が制限されている状況であっても油圧ポンプ13を現在のエンジン12の出力特性に見合った出力で作動させることができる。
Therefore, even in a situation where the output of the
また、前記実施形態によれば、制限動作モードに変更されたときにそのことをオペレータに確実に伝えることができる。 Moreover, according to the said embodiment, when changing to a restriction | limiting operation mode, that can be reliably notified to an operator.
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の態様を採用することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following aspects can also be employ | adopted.
制限動作モードとして7つの制限動作モード(図4参照)を例示したが、油圧ショベル1には制限動作モードは少なくとも1つ設定されていればよい。一方、通常動作モードとして1つの通常動作モードを例示したが、油圧ショベル1には通常動作モードが少なくとも1つ設定されていればよい。
Although seven limiting operation modes (see FIG. 4) are illustrated as the limiting operation mode, it is sufficient that at least one limiting operation mode is set for the
ただし、少なくとも1つの制限動作モードにおいて用いられる全ての制限出力特性の最大出力は、少なくとも1つの通常動作モードにおいて用いられる全ての通常出力特性の最大出力よりも制限されていることが必要である。 However, the maximum output of all the limited output characteristics used in at least one limited operation mode needs to be more limited than the maximum output of all the normal output characteristics used in at least one normal operation mode.
また、制限動作モードの種類は、図4に示したものに限定されない。 Further, the type of the limited operation mode is not limited to that shown in FIG.
周囲温度センサ、残量センサ、高度計、エンジン温度センサ、吸気圧センサ、ブースト圧センサ、及び回転数センサを含む検出手段18を例示したが、検出手段18は、上記のものの一部のみを含むものであってもよく、上記のもの以外のものを含んでいてもよく、さらに、上記のもの以外のもののみを含んでいてもよい。 Although the detection means 18 including the ambient temperature sensor, the remaining amount sensor, the altimeter, the engine temperature sensor, the intake pressure sensor, the boost pressure sensor, and the rotation speed sensor is illustrated, the detection means 18 includes only a part of the above. It may be included and may include things other than those described above, and may further include only those other than those described above.
建設機械は、ショベルに限定されず、クレーン及び解体機でもよく、ハイブリッド式の建設機械でもよい。 The construction machine is not limited to an excavator, and may be a crane and a dismantling machine, or may be a hybrid construction machine.
C1 通常出力特性
C2 制限出力特性
1 油圧ショベル(建設機械の一例)
12 エンジン
13 油圧ポンプ
17 ECU(エンジンコントローラの一例)
19 メインコントローラ
23b 表示部(報知装置の一例)
23c ブザー(報知装置の一例)
C1 Normal output characteristics C2
12
19 Main controller 23b Display unit (an example of a notification device)
23c buzzer (an example of a notification device)
Claims (2)
エンジンと、
前記エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラと、
前記エンジンの動力により作動する可変容量式の油圧ポンプと、
前記エンジンコントローラに電気的に接続され、予め設定された前記エンジンの出力特性に基づいて前記油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力するメインコントローラと、を備え、
前記エンジンコントローラは、前記エンジンの出力を制限するための条件として予め設定された制限条件が成立していないときに通常出力特性に基づいてエンジンを制御するエンジン側通常動作モードと、前記制限条件が成立しているときに前記通常出力特性よりも前記エンジンの最大出力が制限された制限出力特性に基づいてエンジンを制御するエンジン側制限動作モードと、を有し、
前記メインコントローラは、前記通常出力特性に基づいて前記油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力するメイン側通常動作モードと、前記制限出力特性に基づいて前記油圧ポンプの容量を調整するための指令を出力するメイン側制限動作モードと、を有し、前記エンジンコントローラから現在の動作モードに関する情報を取得し、取得した前記動作モードがエンジン側制限動作モードであるにもかかわらず前記メインコントローラにおける現在の動作モードがメイン側通常動作モードに設定されているときに当該現在の動作モードをメイン側制限動作モードに変更する、建設機械。 A construction machine,
Engine,
An engine controller for controlling the driving of the engine;
A variable displacement hydraulic pump that operates by the power of the engine;
A main controller that is electrically connected to the engine controller and outputs a command for adjusting the capacity of the hydraulic pump based on a preset output characteristic of the engine;
The engine controller includes an engine-side normal operation mode for controlling the engine based on normal output characteristics when a restriction condition set in advance as a condition for restricting the engine output is not satisfied, and the restriction condition is An engine-side limited operation mode for controlling the engine based on a limited output characteristic in which the maximum output of the engine is limited rather than the normal output characteristic when established,
The main controller outputs a command for adjusting the capacity of the hydraulic pump based on the normal output characteristics, and a main-side normal operation mode for adjusting the capacity of the hydraulic pump based on the limited output characteristics A main-side limited operation mode that outputs a command, obtains information on the current operation mode from the engine controller, and the main controller in the main controller even though the acquired operation mode is the engine-side limited operation mode A construction machine that changes a current operation mode to a main-side restricted operation mode when the current operation mode is set to a main-side normal operation mode.
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