(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁とを備えた作業機にあって、
リリーフ圧を発生させた状態で、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量を所定の小流量から増加させ、上記エンジンの回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を求め、これらの吐出圧力と吐出流量に基づいてエンジン出力を把握することを特徴とする作業機のエンジン性能確認方法。
【請求項２】
上記所定の小流量が上記可変容量油圧ポンプの所定の最小流量であり、上記所定回転数が上記エンジンの定格回転数であることを特徴とする請求項１記載の作業機のエンジン性能確認方法。
【請求項３】
上記エンジン回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力、吐出流量、およびこれらの吐出圧力、吐出流量に基づいて把握されるエンジン出力を、当該作業機に備えられるコントローラで自動的に求めることを特徴とする請求項１または２記載の作業機のエンジン性能確認方法。
【請求項４】
ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、
このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、
この可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁と、
上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、
上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、
上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、
上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、
上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、
上記リリーフ弁を作動させてリリーフ圧を発生させるリリーフ圧発生手段と、
上記リリーフ弁が作動した際、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が所定の小流量から増加するように上記レギュレータを制御する吐出流量増加制御手段と、
この吐出流量増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、
このエンジン回転数低下判別手段によって、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とを記憶する記憶手段と、
この記憶手段で記憶された上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいて、エンジン出力馬力およびエンジン出力トルクの少なくとも一方を演算するエンジン出力演算手段とを備え、このエンジン出力演算手段における演算結果によりエンジン性能を把握することを特徴とする作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項５】
上記所定の小流量が、上記可変容量油圧ポンプの所定の最小流量であり、上記所定回転数が定格回転数であることを特徴とする請求項４記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項６】
上記リリーフ圧発生手段が、上記コントローラから出力される信号に応じて主管路を閉じる閉位置に切換えられ、上記リリーフ弁を作動させる切換弁から成ることを特徴とする請求項４または５記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項７】
上記吐出流量増加制御手段、上記エンジン回転数低下判別手段、上記記憶手段、および上記エンジン出力演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項８】
上記記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段を備えたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項９】
上記ポンプ吸収トルク演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴とする請求項８記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１０】
上記エンジン出力演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１１】
上記ポンプ吸収トルク演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴とする請求項８または９記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１２】
ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプとを備えた作業機にあって、
上記可変容量油圧ポンプの吐出流量を製造上決定される最大流量に設定した状態で、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力から増加させ、上記エンジンの回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を求め、この吐出圧力と吐出流量に基づいてエンジン出力を把握することを特徴とする作業機のエンジン性能確認方法。
【請求項１３】
上記所定の小圧力が上記可変容量油圧ポンプの所定の最小圧力であり、上記所定回転数が上記エンジンの定格回転数であることを特徴とする請求項１２記載の作業機のエンジン性能確認方法。
【請求項１４】
上記エンジン回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力、吐出流量、およびこれらの吐出圧力、吐出流量に基づいて把握されるエンジン出力を、当該作業機に備えられるコントローラで自動的に求めることを特徴とする請求項１２または１３記載の作業機のエンジン性能確認方法。
【請求項１５】
ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、
このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、
この可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、
上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、
上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、
上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、
上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、
上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定される最大流量になるように上記レギュレータを制御する最大流量設定手段と、
この最大流量設定手段によって上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定された最大流量に設定された際、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力から増加させる制御をおこなう吐出圧力増加制御手段と、
この吐出圧力増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、
このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とを記憶する記憶手段と、
この記憶手段で記憶された上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてエンジン出力馬力、およびエンジン出力トルクの少なくとも一方を演算するエンジン出力演算手段とを備え、このエンジン出力演算手段における演算結果によりエンジン性能を把握することを特徴とする作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１６】
上記圧力増加制御手段が、上記コントローラから出力される信号に応じて主管路の絞り量を調節可能な可変絞り弁から成ることを特徴とする請求項１５記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１７】
上記所定の小圧力が、上記可変容量油圧ポンプの所定の最小圧力であり、上記所定回転数が定格回転数であることを特徴とする請求項１５または１６記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１８】
上記最大流量設定手段、上記可変絞り弁制御手段、上記エンジン回転数低下判別手段、上記記憶手段、および上記エンジン出力演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴とする請求項１６または１７記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項１９】
上記記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段を備えたことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかに記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項２０】
上記ポンプ吸収トルク演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴とする請求項１９記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項２１】
上記エンジン出力演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかに記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項２２】
上記ポンプ吸収トルク演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴とする請求項１９または２０記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項２３】
作業機が油圧ショベルであることを特徴とする請求項４〜１１，１５〜２２のいずれかに記載の作業機のエンジン性能確認装置。
【請求項２４】
ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁と、
上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、
上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、
上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、
上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、
上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、
上記リリーフ弁を作動させてリリーフ圧を発生させるリリーフ圧発生手段と、
上記リリーフ弁が作動した際、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が所定の小流量から増加するように上記レギュレータを制御する吐出流量増加制御手段と、
この吐出流量増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、
このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を記憶する記憶手段と、
この記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量に基づいて、ポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段と、
このポンプ吸収トルク演算手段によって求められたポンプ吸収トルクを記憶するポンプ吸収トルク記憶手段と、
このポンプ吸収トルク記憶手段で記憶されたポンプ吸収トルクを越えない範囲で上記可変容量油圧ポンプが駆動するように、上記レギュレータを制御する吐出流量制御手段を備えることを特徴とする作業機のポンプ制御装置。
【請求項２５】
ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、
上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、
上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、
上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、
上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、
上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定される最大流量になるように上記レギュレータを制御する最大流量設定手段と、
この最大流量設定手段によって上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定された最大流量に設定された際、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力から増加させる制御をおこなう吐出圧力増加制御手段と、
この吐出圧力増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、
このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を記憶する記憶手段と、
この記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量に基づいて、ポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段と、
このポンプ吸収トルク演算手段によって求められたポンプ吸収トルクを記憶するポンプ吸収トルク記憶手段と、
このポンプ吸収トルク記憶手段で記憶されたポンプ吸収トルクを越えない範囲で上記可変容量油圧ポンプが駆動するように上記レギュレータを制御する吐出流量制御手段を備えることを特徴とする作業機のポンプ制御装置。
【請求項２６】
作業機が油圧ショベルであることを特徴とする請求項２４または２５記載の作業機のポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの作業機に適用され、電子ガバナなどのガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンの性能を確認することができる作業機のエンジン性能確認方法および装置、並びに確認されたエンジン性能に応じて油圧ポンプを駆動させる作業機のポンプ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−１０１７５号公報に示されるようにメカニカルガバナ式エンジンを備えたものにおいて、エンジン回転数に対するコントロールラック位置の特性を実稼働状態で自動的に測定・記憶する方法が提案されている。
【０００３】
この種のメカニカルガバナ式エンジンを有する作業機は、一般に、エンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁と、可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、可変容量油圧ポンプの押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、圧力検出器から出力される吐出圧力信号、傾転角検出器から出力される傾転角信号、および回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、レギュレータに押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えている。
【０００４】
上述した公報に示される方法は、上述のような基本構成を有する作業機において、特にコントロールラック位置を検出し、エンジン回転数変化に対するコントロールラック位置検出電圧変化量の割合がある一定値より小さくなった場合にエンジン限界出力時と判定し、複数のエンジン回転数につきエンジン限界出力時を判定して、その時のエンジン回転数およびコントロールラック位置検出電圧を記憶し、これらの記憶された値によりエンジン出力の有効利用を図ろうとするものである。
【０００５】
このようなメカニカルガバナを有する従来技術は、エンジン回転数・エンジン出力トルク特性図である図４に示すように、エンジン負荷が軽負荷となりエンジン出力トルクＴｅが、メカニカルガバナが制御される領域であるガバナ領域３３に入り、次第に低トルクとなると、エンジン回転数が定格回転数から次第に増加するドループ特性を有している。同図中、３１はドループ特性線を示す。なお、３０は全負荷曲線を示している。このようなドループ特性は、メカニカルガバナに含まれるフライホイールの慣性により生じる。
【０００６】
ところで従来、上述のようなメカニカルガバナ式エンジンとは異なり、ガバナ領域３３をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置、例えば電子ガバナを有するエンジンを備えた作業機も提案されている。
【０００７】
この別の従来の作業機では、メカニカルガバナのようなフライホイールの慣性による影響を生じることがなく、図４に示すように、エンジン負荷の増減にかかわらず、すなわちエンジン出力トルクＴｅの低下にかかわらずガバナ領域３３において、エンジン回転数Ｎを定格回転数ＮＯに一定に保つアイソクロナス制御が実施される。同図中、３２はアイソクロナス特性線を示す。このアイソクロナス制御により、メカニカルガバナを有するエンジンを備えた作業機に比べて、低燃費、および低騒音を実現できる。
【０００８】
なお、アイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置としては、上述の電子ガバナの他に、コモンレール式高圧燃料噴射制御装置やユニットインジェクタ式燃料噴射制御装置がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、上述のようなアイソクロナス制御を実現するエンジンにおいても、上述した公報に示されるメカニカルガバナ式エンジンにおけるのと同様に、実稼働時のエンジン性能を把握することのできる技術の開発が望まれている。
【００１０】
また一般に、エンジンの出力特性は、大気圧とか、燃料の質や経年変化により実際は変化しやすい。
【００１１】
上述した公報に示されるメカニカルガバナ式エンジンを備えたものにあっては、大気圧とか、燃料の質や経年変化に拘わりのないコントロールラック位置を検出して有効なエンジン出力を把握しようとするものであることから、大気圧が変化したときに、あるいは燃料の質が変化したときに、実稼働時のエンジン出力すなわちエンジン性能を正確に把握できなくなる状況を生じやすい。すなわち、エンジン出力の有効利用を実現できないことが起こり得る。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術における実状からなされたもので、その第１の目的は、アイソクロナス制御を適用したエンジンを備えた作業機において、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を把握することができる作業機のエンジン性能確認方法を提供することにある。
【００１３】
また第２の目的は、アイソクロナス制御を適用したエンジンを備えた作業機において、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能をコントローラにおける演算処理で自動的に把握することができる作業機のエンジン性能確認装置を提供することにある。
【００１４】
また第３の目的は、アイソクロナス制御を適用したエンジンを備えた作業機において、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能に対応したポンプ制御をおこなうことができる作業機のポンプ制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に係る作業機のエンジン性能確認方法は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁とを備えた作業機にあって、リリーフ圧を発生させた状態で、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量を所定の小流量から増加させ、上記エンジンの回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を求め、これらの吐出圧力と吐出流量に基づいてエンジン出力を把握するようにしてある。
【００１６】
このようにしておこなう請求項１に係る発明では、エンジン性能の確認に際し、リリーフ弁を作動させてリリーフ圧を発生することがおこなわれる。このとき可変容量油圧ポンプの吐出圧力はリリーフ圧に相応する最大吐出圧力となる。この状態で可変容量油圧ポンプの吐出流量を所定の最小流量等の小流量から増加させると、エンジン回転数がアイソクロナス制御により一定に維持されている状態から低下する点が生じる。
【００１７】
このときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量は実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、このときの吐出圧力と吐出流量に基づいて、エンジン出力、すなわちエンジン出力馬力、エンジン出力トルクを求める演算をおこなうことにより、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を把握することができる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記所定の小流量が上記可変容量油圧ポンプの所定の最小流量であり、上記所定回転が上記エンジンの定格回転数であることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、上記エンジン回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力、吐出流量、およびこれらの吐出圧力、吐出流量に基づいて把握されるエンジン出力を、当該作業機に備えられるコントローラで自動的に求めることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１２に係る作業機のエンジン性能確認方法は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプとを備えた作業機にあって、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量を製造上決定される最大流量に設定した状態で、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力から増加させ、上記エンジンの回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を求め、これらの吐出圧力と吐出流量に基づいてエンジン出力を把握するようにしてある。
【００２１】
このようにしておこなう請求項１２に係るエンジン性能確認方法では、エンジン性能の確認に際し、可変容量油圧ポンプの吐出流量を製造上決定される最大流量、すなわち、作業機の仕様上の最大流量に設定することがおこなわれる。この状態で、可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の最小圧力等の小圧力から増加させると、エンジン回転数がアイソクロナス制御により一定に維持されている状態から低下する点が生じる。
【００２２】
このときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量は実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、このときの吐出圧力と吐出流量に基づいて、エンジン出力、すなわちエンジン出力馬力、エンジン出力トルクを求める演算をおこなうことにより、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を把握することができる。
【００２３】
また、請求項１３に係る発明は、請求項１２に係る発明において、上記所定の小圧力が上記可変容量油圧ポンプの所定の最小圧力であり、上記所定回転数が上記エンジンの定格回転数であることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１４に係る発明は、請求項１２または１３に係る発明において、上記エンジン回転数が所定回転数よりも低下したときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力、吐出流量、およびこれらの吐出圧力、吐出流量に基づいて把握されるエンジン出力を、当該作業機に備えられるコントローラで自動的に求めることを特徴としている。
【００２５】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項４に係る作業機のエンジン性能確認装置は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁と、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、上記リリーフ弁を作動させてリリーフ圧を発生させるリリーフ圧発生手段と、上記リリーフ弁が作動した際、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が所定の小流量から増加するように上記レギュレータを制御する吐出流量増加制御手段と、この吐出流量増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とを記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてエンジン出力馬力、およびエンジン出力トルクの少なくとも一方を演算するエンジン出力演算手段とを備え、このエンジン出力演算手段における演算結果によりエンジン性能を把握する構成にしてある。
【００２６】
このように構成した請求項４に係る発明では、エンジン性能の確認に際しては、コントローラから出力される信号により切換弁が切換えられ、可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁が作動する。このリリーフ弁が作動すると、吐出流量増加制御手段により、可変容量油圧ポンプの吐出流量を所定の最小流量等の小流量から増加させる制御が実施される。この流量増加制御が実施されている間、エンジン回転数低下判別手段により、エンジン回転数が定格回転数等の所定回転数よりも低下したかどうかが判別される。エンジン回転数が所定回転数よりも低下したとき、そのときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量が記憶手段で記憶される。エンジン出力演算手段は、記憶手段で記憶された可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいて、エンジン出力馬力およびエンジン出力トルクの少なくとも一方を求める演算をおこなう。
【００２７】
可変容量油圧ポンプの吐出圧力および吐出流量は、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、この請求項４に係る発明によれば、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を自動的に把握することができる。
【００２８】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、上記所定の小流量が上記可変容量油圧ポンプの所定の最小流量であり、上記所定回転数が定格回転数であることを特徴としている。
【００２９】
また、請求項６に係る発明は、請求項４または５に係る発明において、上記リリーフ圧発生手段が、上記コントローラから出力される信号に応じて主管路を閉じる閉位置に切換えられ、上記リリーフ弁を作動させる切換弁から成ることを特徴としている。
【００３０】
また、請求項７に係る発明は、請求項４〜６のいずれかに係る発明において、上記吐出流量増加制御手段、上記エンジン回転数低下判別手段、上記記憶手段、および上記エンジン出力演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴としている。
【００３１】
また、請求項８に係る発明は、請求項４〜７のいずれかに係る発明において、上記記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段を備えたことを特徴としている。
【００３２】
また、請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明において、上記ポンプ吸収トルク演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴としている。
【００３３】
また、請求項１０に係る発明は、請求項４〜７のいずれかに係る発明において、上記エンジン出力演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴としている。
【００３４】
また、請求項１１に係る発明は、請求項８または９に係る発明において、上記ポンプ吸収トルク演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴としている。
【００３５】
また、請求項１５に係る作業機のエンジン性能確認装置は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定される最大流量になるように上記レギュレータを制御する最大流量設定手段と、この最大流量設定手段によって上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定された最大流量に設定された際、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力から増加させる制御をおこなう吐出圧力増加制御手段と、この吐出圧力増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とを記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてエンジン出力馬力、およびエンジン出力トルクの少なくとも一方を演算するエンジン出力演算手段とを備え、このエンジン出力演算手段における演算結果によりエンジン性能を把握する構成にしてある。
【００３６】
このように構成した請求項１５に係る発明では、エンジン性能の確認に際し、最大吐出流量設定手段により、可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定される最大吐出流量になるようにレギュレータが制御される。可変容量油圧ポンプの吐出流量が最大流量に設定されると、吐出圧力増加制御手段により、可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の最小圧力等の小圧力から増加させる制御が実施される。この圧力増加制御が実施されている間、エンジン回転数低下判別手段により、エンジンの回転数が定格回転等の所定回転数よりも低下したかどうかの判別が実施される。エンジン回転数が所定回転数よりも低下したとき、そのときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量が記憶手段で記憶される。エンジン出力演算手段では、記憶手段で記憶された可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量に基づいて、エンジン出力馬力およびエンジン出力トルクの少なくとも一方を求める演算がおこなわれる。
【００３７】
可変容量油圧ポンプの吐出圧力および吐出流量は、実稼動時の大気圧、燃料の質や経年劣化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、この請求項１５に係る発明によれば、大気圧、燃料の質や経年劣化を考慮した実際のエンジン性能を自動的に把握することができる。
【００３８】
また、請求項１６に係る発明は、請求項１５に係る発明において、上記圧力増加制御手段が、上記コントローラから出力される信号に応じて主管路の絞り量を調節可能な可変絞り弁から成ることを特徴としている。
【００３９】
また、請求項１７に係る発明は、請求項１５または１６に係る発明において、上記所定の小圧力が、所定の最小圧力であり、上記所定回転数が定格回転数であることを特徴としている。
【００４０】
また、請求項１８に係る発明は、請求項１６または１７に係る発明において、上記最大流量設定手段、上記可変絞り弁制御手段、上記エンジン回転数低下判別手段、上記記憶手段、および上記エンジン出力演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴としている。
【００４１】
また、請求項１９に係る発明は、請求項１５〜１８のいずれかに係る発明において、上記記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量とに基づいてポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段を備えたことを特徴としている。
【００４２】
また、請求項２０に係る発明は、請求項１９に係る発明において、上記ポンプ吸収トルク演算手段を、上記コントローラに含ませたことを特徴としている。
【００４３】
また、請求項２１に係る発明は、請求項１５〜１８のいずれかに係る発明において、上記エンジン出力演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴としている。
【００４４】
また、請求項２２に係る発明は、請求項１９または２０に係る発明において、上記ポンプ吸収トルク演算手段の演算結果を出力する出力装置を設けたことを特徴としている。
【００４５】
また、請求項２３は、請求項４〜１１，１５〜２２のいずれかに係る発明において、作業機が油圧ショベルであることを特徴としている。
【００４６】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項２４に係るポンプ制御装置は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁と、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、上記リリーフ弁を作動させてリリーフ圧を発生させるリリーフ圧発生手段と、上記リリーフ弁が作動した際、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が所定の小流量から増加するように上記レギュレータを制御する吐出流量増加制御手段と、この吐出流量増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量に基づいて、ポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段と、このポンプ吸収トルク演算手段によって求められたポンプ吸収トルクを記憶するポンプ吸収トルク記憶手段と、このポンプ吸収トルク記憶手段で記憶されたポンプ吸収トルクを越えない範囲で上記可変容量油圧ポンプが駆動するように、上記レギュレータを制御する吐出流量制御手段を備える構成にしてある。
【００４７】
このように構成した請求項２４に係る発明では、作業機で作業をおこなうときの可変容量油圧ポンプ制御に際し、作業前にエンジン性能に対応したポンプ吸収トルクを確認し、作業時に、確認したポンプ吸収トルクを越えない範囲で可変容量油圧ポンプの制御をおこなう。
【００４８】
エンジン性能に対応したポンプ吸収トルクの確認は、次のようにしておこなわれる。
【００４９】
はじめに、コントローラから出力される信号により切換弁が切換えられてリリーフ弁が作動し、可変容量油圧ポンプが最大吐出圧となる。この状態で、吐出流量増加制御手段により、可変容量油圧ポンプの吐出流量を所定の小流量から増加させる制御が実施される。この流量増加制御が実施されている間、エンジン回転数低下判別手段により、エンジン回転数が定格回転数等の所定回転数よりも低下したかどうかが判別される。そして、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したとき、そのときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量が記憶手段で記憶され、ポンプ吸収トルク演算手段によって記憶手段で記憶された吐出圧力と吐出流量に基づいてポンプ吸収トルクが求められる。そのポンプ吸収トルクは、ポンプ吸収トルク記憶手段で記憶される。
【００５０】
可変容量油圧ポンプの吐出圧力および吐出流量は、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、ポンプ吸収トルク演算手段によって求められたポンプ吸収トルクは、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮したエンジン性能に対応した実際の値である。
【００５１】
そして、作業機で作業がおこなわれる際、吐出流量制御手段により、ポンプ吸収トルク記憶手段で記憶されたポンプ吸収トルクを越えない範囲で可変容量油圧ポンプを駆動させるようにレギュレータが制御される。したがって、請求項２４に係る発明によれば、実際のエンジン性能に対応したポンプ制御を自動的におこなうことができる。
【００５２】
また、請求項２５に係るポンプ制御装置は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置を有するエンジンにより駆動される可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御するレギュレータと、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を検出し吐出圧力信号を出力する圧力検出器と、上記可変容量油圧ポンプの上記押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号を出力する傾転角検出器と、上記エンジンの回転数を検出しエンジン回転数信号を出力する回転数検出器と、上記圧力検出器から出力される吐出圧力信号、上記傾転角検出器から出力される傾転角信号、および上記回転数検出器から出力されるエンジン回転数信号が入力され、上記レギュレータに上記押し除け容積を制御する制御信号を出力するコントローラとを備えるとともに、上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定される最大流量になるように上記レギュレータを制御する最大流量設定手段と、この最大流量設定手段によって上記可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定された最大流量に設定された際、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力から増加させる制御をおこなう吐出圧力増加制御手段と、この吐出圧力増加制御手段による制御が実施されている間、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したかどうかを判別するエンジン回転数低下判別手段と、このエンジン回転数低下判別手段によってエンジン回転数が所定回転数よりも低下したと判別されたとき、そのときの上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶される上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量に基づいて、ポンプ吸収トルクを演算するポンプ吸収トルク演算手段と、このポンプ吸収トルク演算手段によって求められたポンプ吸収トルクを記憶するポンプ吸収トルク記憶手段と、このポンプ吸収トルク記憶手段で記憶されたポンプ吸収トルクを越えない範囲で上記可変容量油圧ポンプが駆動するように上記レギュレータを制御する吐出流量制御手段を備える構成にしてある。
【００５３】
このように構成した請求項２５に係る発明では、作業機で作業をおこなうときの可変容量油圧ポンプ制御に際し、作業前に実際のエンジン性能に対応したポンプ吸収トルクを確認し、作業時に、確認したポンプ吸収トルクを越えない範囲で可変容量油圧ポンプの制御をおこなう。
【００５４】
エンジン性能に対応したポンプ吸収トルクの確認は、次のようにしておこなわれる。
【００５５】
はじめに、最大吐出流量設定手段により、可変容量油圧ポンプの吐出流量が製造上決定される最大吐出流量になるようにレギュレータが制御される。可変容量油圧ポンプの吐出流量が最大流量に設定されると、吐出圧力増加制御手段により、可変容量油圧ポンプの吐出圧力が最小圧力等の所定の小圧力から増加させる制御が実施される。この圧力増加制御が実施されている間、エンジン回転数低下判別手段により、エンジンの回転数が定格回転等の所定回転数よりも低下したかどうかの判別が実施される。そして、エンジン回転数低下判別手段により、エンジン回転数が定格回転数等の所定回転数よりも低下したかどうか判別され、エンジン回転数が所定回転数よりも低下したとき、そのときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量が記憶手段で記憶され、ポンプ吸収トルク演算手段によって記憶手段で記憶された吐出流量と吐出圧力に基づいてポンプ吸収トルクが求められる。そのポンプ吸収トルクは、ポンプ吸収トルク記憶手段で記憶される。
【００５６】
可変容量油圧ポンプの吐出圧力および吐出流量は、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、ポンプ吸収トルク演算手段によって求められたポンプ吸収トルクは、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能に対応したポンプ吸収トルクである。
【００５７】
そして、作業機で作業がおこなわれる際、吐出流量制御手段により、ポンプ吸収トルク記憶手段で記憶されたポンプ吸収トルクを越えない範囲で可変容量油圧ポンプを駆動させるようにレギュレータが制御される。したがって、請求項２５に係る発明によれば、実際のエンジン性能に対応したポンプ制御を自動的におこなうことができる。
【００５８】
また、請求項２６に係る発明は、請求項２４または２５に係る発明において、作業機が油圧ショベルであることを特徴としている。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の作業機のエンジン性能確認方法および装置並びにポンプ制御装置について説明する。
【００６０】
はじめに、請求項１〜３に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認方法、および請求項４〜１１に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認装置の一実施形態について説明する。
【００６１】
図１は、請求項１〜３に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認方法を実施する装置であって請求項４〜１１に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認装置の一実施形態を示す油圧回路図、図２は、図１に示すエンジン性能確認装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図、図３は、図１に示すエンジン性能確認装置の一実施形態によって求められたエンジン出力トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図、図４は、メカニカルガバナ式エンジンで得られるドループ特性、電子ガバナで得られるアイソクロナス特性を対比して示したエンジン回転数・エンジントルク特性図である。
【００６２】
図１に示すエンジン性能確認装置において実施される作業機のエンジン性能確認方法は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置として電子ガバナを有するエンジンを備えた作業機、例えば油圧ショベルに適用されるものであり、可変容量油圧ポンプの最大吐出圧を規定するリリーフ弁のリリーフ圧を発生させた状態において、可変容量油圧ポンプの吐出流量を所定の小流量、例えば所定の最小流量から順次増加させ、エンジンの回転数が所定回転数例えば定格回転数よりも低下したときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を求め、この吐出圧力と吐出流量に基づいて例えばコントローラにおいて、エンジン出力、すなわちエンジン出力馬力、エンジン出力トルクを求める演算をおこなわせ、エンジン性能を自動的に把握するようにしたものである。
【００６３】
上述のようなエンジン性能確認方法が適用されるエンジン性能確認装置の一実施形態は、図１に示すように、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置として電子ガバナを有するエンジン１と、このエンジン１により駆動される可変容量油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２の最大吐出圧を規定するリリーフ弁１１と、油圧ポンプ２の押し除け容積を制御するレギュレータ１６と、油圧ポンプ２から吐出される圧油によって駆動する油圧シリンダ３，５，６、油圧モータ４等の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ２から油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁７〜１０を備えている。
【００６４】
また、油圧ポンプ２の吐出圧力を検出し吐出圧力信号Ｐを出力する圧力検出器１４と、油圧ポンプ２の押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号θを出力する傾転角検出器１５と、エンジン１の回転数を検出し回転数信号Ｎを出力する回転数検出器１２と、上述した圧力検出器１４から出力される吐出圧力信号Ｐ、傾転角検出器１５から出力される傾転角信号θ、および回転数検出器１２から出力されるエンジン回転数信号Ｎが入力され、レギュレータ１６に押し除け容積を制御する制御信号Ｒを出力するコントローラ１８とを備えている。
【００６５】
さらに、リリーフ弁１１を作動させてリリーフ圧を発生させるリリーフ圧発生手段、例えば方向制御弁７〜１０の下流に位置する主管路に設けられ、コントローラ１８から出力される駆動信号Ｄに応じて開位置から閉位置に切換えられて油圧ポンプ２とタンクとの連絡を遮断する切換弁１７を備えている。
【００６６】
上述したコントローラ１８の要部構成は、図２に示すように、エンジン性能確認操作の開始を指示する指示装置１３から出力される指示信号Ｆに応じて切換弁１７を閉位置に切換える駆動信号Ｄを出力する切換弁制御手段１８ａを含んでいる。
【００６７】
また、圧力検出器１４から出力される吐出圧力信号Ｐが入力され、その吐出圧力Ｐがリリーフ弁１１のリリーフ圧に相当する圧力Ｐ１になったかどうかを判別し、リリーフ圧に相当する圧力Ｐ１になったと判別したときに流量制御始動信号を出力する圧力判別手段１８ｂを含んでいる。
【００６８】
また、この圧力判別手段１８ｂから出力される流量制御始動信号に応じて、油圧ポンプ２の吐出流量を所定の小流量、例えば最小流量Ｑ１から順次増加させるようにレギュレータ１６に制御信号Ｒを出力する吐出流量増加制御手段１８ｃを含んでいる。
【００６９】
また、この吐出流量増加制御手段１８ｃの作動に追従して作動し、回転数検出器１２から出力されるエンジン回転数信号Ｎが入力され、そのエンジン回転数Ｎが所定回転数、例えば定格回転数ＮＯよりも低下したかどうか判別するエンジン回転数低下判別手段１８ｄとを含んでいる。
【００７０】
また、このエンジン回転数低下判別手段１８ｄでエンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから例えば回転数Ｎ１に低下したと判別されたときに作動し、そのときの傾転角信号θが傾転角検出器１５から入力されるとともに、例えば吐出圧力信号Ｐ（＝Ｐ１）が圧力検出器１４から圧力判別手段１８ｂを介して入力され、これら傾転角信号θと回転数Ｎ１に基づいて、θ×Ｎ１＝Ｑ２の演算をおこない、定格回転数ＮＯから回転数Ｎ１に低下したときの油圧ポンプ２の吐出流量Ｑ２を求める演算をおこなう吐出流量演算手段１８ｅを含んでいる。
【００７１】
また、この吐出流量演算手段１８ｅで求められた油圧ポンプ２の吐出流量Ｑ２、演算時に入力された油圧ポンプ２の吐出圧力、すなわちリリーフ圧力に相当する吐出圧力Ｐ１、および回転数Ｎ１を記憶するとともに、例えばこれらの記憶処理終了後に、吐出圧力Ｐ１、吐出流量Ｑ２、および回転数Ｎ１を出力する記憶手段１８ｆを含んでいる。
【００７２】
さらに、この記憶手段１８ｆから出力された吐出圧力Ｐ１、吐出流量Ｑ２、および回転数Ｎ１に基づいて、エンジン出力、例えばエンジン出力馬力ＬＮとエンジン出力トルクＴｅとを求める演算をおこなうエンジン出力演算手段１８ｇを含んでいる。
【００７３】
また、コントローラ１８に接続され、エンジン出力演算手段１８ｇで演算されたエンジン出力馬力ＬＮとエンジン出力トルクＴｅを出力する印字装置、画像表示装置、携帯型パソコン等から成る出力装置１９を備えている。
【００７４】
このように構成したエンジン性能確認装置の一実施形態を備える油圧ショベルでは、例えば掘削作業時等には、切換弁１７が同図１に示すように開状態に保持される。この状態において方向切換弁７〜１０が適宜切換えられることにより、油圧シリンダ３，５，６、油圧モータ４等の油圧アクチュエータのうちの該当するものに油圧ポンプ２から吐出される圧油が供給され、該当する油圧アクチュエータが作動して所望の掘削作業等が実施される。このような作業の間、例えば図示しないバケットから土砂が捨てられた空荷動作となり、エンジン負荷が軽負荷となりエンジン出力トルクＴｅが前述した図４に示すガバナ領域３３に入ったときでも、この油圧ショベルではアイソクロナス特性線３２に示すように、エンジン回転数Ｎは増減せず、一定の定格回転数ＮＯに保たれる。
【００７５】
このエンジン性能確認装置の一実施形態において、エンジン性能確認操作を実施する際には、方向制御弁７〜１０を中立に保った状態で指示装置１３が操作される。
【００７６】
この指示装置１３が操作され、指示信号Ｆがコントローラ１８の切換弁制御手段１８ａに入力されると、この切換弁制御手段１８ａが作動し、切換弁１７を閉位置に切換える駆動信号Ｄがこの切換弁制御手段１８ａから出力される。
【００７７】
そして、切換弁１７が閉位置に切換えられることにより、油圧ポンプ２に連なる主管路が閉じられ、この主管路の圧力すなわち油圧ポンプ２の吐出圧力Ｐが上昇し、やがてリリーフ弁１１が作動するに至る。この間、コントローラ１８の圧力判別手段１８ｂでは、圧力検出器１４から出力される吐出圧力信号Ｐが入力され、その吐出圧力が図３に示すリリーフ圧に相当する圧力Ｐ１になったかどうかの判別が続けられる。そして、リリーフ圧に相当する圧力Ｐ１に至ったと判別されたときに、流量制御始動信号が吐出流量増加制御手段１８ｃに出力される。
【００７８】
この吐出流量増加制御手段１８ｃは、上述の流量制御始動信号に応じて、油圧ポンプ２の吐出流量を図３に示すように所定の最小流量Ｑ１から順次増加させるように、レギュレータ１６に油圧ポンプ２の押し除け容積を制御する制御信号Ｒを出力する。また、この吐出流量増加制御手段１８ｃの作動に追従してエンジン回転数低下判別手段１８ｄが作動し、回転数検出器１２から出力されるエンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯよりも低下したかどうかの判別がおこなわれる。この判別は、図４に示す特性図において、アイソクロナス特性線３２から全負荷曲線３０に変化するかどうかの判別に相当する。
【００７９】
エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから例えば回転数Ｎ１に低下したと判別されると、吐出流量演算手段１８ｅが作動する。この吐出流量演算手段１８ｅでは、回転数Ｎ１が回転数検出器１２で検出されたときの傾転角信号θが傾転角検出器１５から入力され、例えば傾転角信号θと回転数Ｎ１とに基づいて、エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから回転数Ｎ１に低下したときの流量Ｑ２を求める下記の演算がおこなわれる。
【００８０】
Ｑ２＝θ・Ｎ１
この演算の終了後、吐出流量演算手段１８ｅから記憶手段１８ｆに、上述のように吐出流量演算手段１８ｅに入力された油圧ポンプ２の吐出圧力Ｐ１と、吐出流量Ｑ２および回転数Ｎ１が出力され、記憶される。
【００８１】
この記憶手段１８ｆにおける吐出圧力Ｐ１、吐出流量Ｑ２、回転数Ｎ１の記憶処理終了後、これらの吐出圧力Ｐ１、吐出流量Ｑ２、回転数Ｎ１がエンジン出力演算手段１８ｇに出力される。このエンジン出力演算手段１８ｇでは、エンジン出力馬力ＬＮを求める下記の演算がおこなわれる。
【００８２】
ＬＮ＝Ｐ１・Ｑ２／６０η      （ηはポンプ効率）
また、エンジン出力トルクＴｅを下記の関係式により求める演算がおこなわれる。
【００８３】
Ｔｅ＝ｆ（Ｐ１，Ｑ２，Ｎ１）
図３の３４は、このようにして求められたエンジン出力トルク曲線を示している。なお、同図３中の３５は、エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから回転数Ｎ１に低下する点である。また同図３中のハッチングは、吐出圧力Ｐ１と吐出流量Ｑ２の積を示している。すなわち、エンジン出力トルク曲線３４上の点３５に相当する面積である。
【００８４】
そして、上述の演算によって求められたエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅが、出力装置１９に出力される。この出力装置１９におけるエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅを確認することにより、現状のエンジン１の出力特性すなわち性能を把握することができる。
【００８５】
このように構成したエンジン性能確認装置の一実施形態において、エンジン出力演算手段１８ｇで演算されるエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅの演算要素である油圧ポンプ２の吐出圧力Ｐ１、吐出流量Ｑ２は、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含されたものである。したがって、このエンジン性能確認装置の一実施形態によれば、アイソクロナス制御を適用したエンジン１を備えた油圧ショベルにおいて、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を自動的に把握することができ、エンジン出力をより精度よく活用させることができる。
【００８６】
なお、上記エンジン性能確認装置の一実施形態では、エンジン出力演算手段１８ｇでエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅの双方を求めるようにしてあるが、いずれか一方のみを求めるように構成してもよい。
【００８７】
また、上記エンジン性能確認装置の一実施形態では、切換弁制御手段１８ａ、圧力判別手段１８ｂ、吐出流量増加制御手段１８ｃ、エンジン回転数低下判別手段１８ｄ、吐出流量演算手段１８ｅ、記憶手段１８ｆ、エンジン出力演算手段１８ｇをコントローラ１８に内蔵させてあるが、これらの手段１８ａ〜１８ｇをコントローラ１８とは異なる制御装置に含ませる構成としてもよい。
【００８８】
また、上記エンジン性能確認装置の一実施形態では、エンジン回転数低下判別手段１８ｄで判別する際、エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯよりも低下したかどうか判別するようにしてあるが、この定格回転数ＮＯよりも低い所定回転数よりも低下したかどうかを判別するように構成してもよい。
【００８９】
次に、請求項２４に係る発明に対応する作業機のポンプ制御装置の一実施形態について説明する。
【００９０】
図５は、請求項２４に係る発明に対応する作業機のポンプ制御装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図、図６は、図５に示すポンプ制御装置の一実施形態によって求められたポンプ吸収トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。
【００９１】
ポンプ制御装置の一実施形態は、図５に示すように、上述のエンジン確認装置の一実施形態に備えられる切換弁制御手段１８ａ、圧力判別手段１８ｂ、吐出流量増加制御手段１８ｃ、エンジン回転数低下判別手段１８ｄ、吐出流量演算手段１８ｅ、記憶手段１８ｆおよびエンジン出力演算手段１８ｇに加え、このエンジン出力演算手段１８ｇでエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅが演算された後、記憶手段１８ｆで記憶されたエンジン回転数Ｎ１のときの吐出流量Ｑ２と吐出圧力Ｐ１に基づいて、エンジン出力トルクＴｅに対応するポンプ吸収トルクＴｅｐを演算するポンプ吸収トルク演算手段１８ｈと、このポンプ吸収トルク演算手段１８ｈで求められたポンプ吸収トルクＴｅｐを記憶するポンプ吸収トルク記憶手段１８ｉと、このポンプ吸収トルク記憶手段１８ｉで記憶されたポンプ吸収トルクＴｅｐを越えない範囲で、各検出器１２，１４，１５の検出結果に基づいて制御値を演算し、レギュレータ１６に制御信号Ｒ１を出力する吐出流量制御手段１８ｊとをコントローラ１８に内臓してある。
【００９２】
また、この実施形態では、コントローラ１８に接続され印字装置、画像表示装置、携帯型パソコン等から成る出力装置１９によって、ポンプ吸収トルク演算手段１８ｈで求められたポンプ吸収トルクを出力可能にしてある。
【００９３】
このように構成したポンプ制御装置の一実施形態では、ポンプ吸収トルク演算手段１８ｈにより、記憶手段１８ｆで記憶されたエンジン回転数Ｎ１のときの吐出圧力Ｐ１と吐出流量Ｑ２に基づいてポンプ吸収トルクＴｅｐが求められる。このポンプ吸収トルクＴｅｐは、ポンプ吸収トルク記憶手段１８ｉで記憶される。
【００９４】
このように構成したポンプ制御装置の一実施形態において、可変容量油圧ポンプ２の吐出圧力Ｐおよび吐出流量Ｑは、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含されたものを示している。したがって、ポンプ吸収トルク記憶手段１８ｉで記憶されたポンプ吸収トルクＴｅｐは、実稼動時の大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能に対応する値である。
【００９５】
ポンプ吸収トルク演算手段１８ｈで求められたポンプ吸収トルクＴｅｐは、出力装置１９に出力される。この出力装置１９におけるポンプ吸収トルクＴｅｐを確認することにより、現状のエンジン性能に対応したポンプ吸収トルクを把握することができる。
【００９６】
図６の５０は、仕様上のポンプ吸収トルク曲線であり、５１は、ポンプ吸収トルク演算手段１８ｈで求められた実際のポンプ吸収トルク曲線である。この場合、仕様上のポンプ吸収トルク曲線５０上の値よりも、実際のポンプ吸収トルク曲線５１上の値の方が、エンジン性能の経年劣化等の影響によって低い値となっていることが確認できる。
【００９７】
そして、油圧ショベルで掘削作業等がおこなわれる際、ポンプ吸収トルク記憶手段１８ｉで記憶された上述の図６に示すポンプ吸収トルクを越えない範囲で、油圧ポンプ２を駆動させるようにレギュレータ１６が制御される。
【００９８】
このように、ポンプ制御装置の一実施形態では、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を高い精度で把握することに伴って、実際のポンプ吸収トルクを高い精度で把握できるとともに、実際のエンジン性能に対応したポンプ制御を自動的におこなうことができる。したがって、エンジンが製造時の状態から使用されることで動きが円滑になる場合などのようにエンジン性能が仕様上の値よりも向上していた場合には、そのエンジン性能の向上に応じて油圧ポンプ２を制御できる。また、上述の図６に示すようにエンジン性能の経年劣化等によりエンジン性能が仕様上の値よりも低下していた場合には、そのエンジン性能の低下に応じてエンジン１に過度な負荷をかけることのなく油圧ポンプ２を制御することができる。
【００９９】
次に、請求項１２〜１４に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認方法、および請求項１５〜２２に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認装置について説明する。
【０１００】
図７は、請求項１２〜１４に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認方法を実施する装置であって請求項１５〜２２に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認装置の一実施形態を示す油圧回路図、図８は、図７に示すエンジン性能確認装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図、図９は、図７に示すエンジン性能確認装置の一実施形態によって求められたエンジン出力トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。なお、図７，８に示すもののうち上述の図１，２に示すものと同等のものには、図１，２に付した符号と同じ符号を付してある。
【０１０１】
図７に示すエンジン性能確認装置において実施される作業機のエンジン性能確認方法は、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置として電子ガバナを有するエンジンを備えた作業機、例えば油圧ショベルに適用されるものであり、可変容量油圧ポンプの製造上決定される最大流量にレギュレータが作動した状態で、可変容量油圧ポンプの吐出圧力を所定の小圧力、例えば所定の最小圧力から順次増加させ、エンジンの回転数が所定回転数例えば定格回転数よりも低下したときの可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量を求め、この吐出圧力と吐出流量に基づいて例えばコントローラにおいて、エンジン出力、すなわちエンジン出力馬力、エンジン出力トルクを求める演算をおこなわせ、エンジン性能を自動的に把握するようにしたものである。
【０１０２】
上述のようなエンジン性能確認方法が適用されるエンジン性能確認装置の一実施形態は、図７に示すように、ガバナ領域をアイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置として電子ガバナを有するエンジン１と、このエンジン１により駆動される可変容量油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２の最大吐出圧を規定するリリーフ弁１１と、油圧ポンプ２の押し除け容積を制御するレギュレータ１６と、油圧ポンプ２から吐出される圧油によって駆動する油圧シリンダ３，５，６、油圧モータ４等の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ２から油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁７〜１０を備えている。
【０１０３】
また、油圧ポンプ２の吐出圧力を検出し吐出圧力信号Ｐを出力する圧力検出器１４と、油圧ポンプ２の押し除け容積に相当する傾転角を検出し傾転角信号θを出力する傾転角検出器１５と、エンジン１の回転数を検出し回転数信号Ｎを出力する回転数検出器１２と、上述した圧力検出器１４から出力される吐出圧力信号Ｐ、傾転角検出器１５から出力される傾転角信号θ、および回転数検出器１２から出力されるエンジン回転数信号Ｎが入力され、レギュレータ１６に押し除け容積を制御する制御信号Ｒを出力するコントローラ４０とを備えている。
【０１０４】
さらに、最小圧力からリリーフ弁１１により規定されるリリーフ圧の範囲で可変容量油圧ポンプ２の吐出圧力を連続的に変化させる吐出圧力増加制御手段、例えば方向制御弁７〜１０の下流に位置する主管路に設けられ、コントローラ４０か出力される駆動信号Ｄに応じて主管路の絞り量を連続的に調節可能な可変絞り弁２０を備えている。
【０１０５】
上述したコントローラ４０の要部構成は、図８に示すように、エンジン性能確認操作の開始を指示する指示装置１３から指示信号Ｆを入力すると作動し、可変容量油圧ポンプ２の吐出流量Ｑが製造上決定される最大流量に設定されるように、レギュレータ１６に制御信号Ｒを出力する最大流量設定手段４０ａを含んでいる。
【０１０６】
また、傾転角検出器１５から出力される傾転角信号θと、回転数検出器１２から出力される回転数信号Ｎが入力され、これら傾転角θと回転数Ｎに基づいて、θ×Ｎ＝Ｑの演算をおこない、可変容量油圧ポンプ２の吐出流量Ｑが図９に示す最大流量Ｑ３になったかどうかを判別し、最大流量Ｑ３になったと判別されたときに、上述の可変絞り弁制御手段４０ｃに吐出圧力増加始動信号を出力するとともに、最大流量に対応する流量信号（便宜上、最大流量Ｑ３という）を出力する流量判別手段４０ｂを含んでいる。
【０１０７】
また、油圧ポンプ２の吐出流量が製造上決定された最大流量に設定された際、油圧ポンプ２の吐出圧力が所定の最小圧力Ｐ２から連続的に増加するように、可変絞り弁２０に絞り量を制御する駆動信号Ｄを出力する可変絞り弁制御手段４０ｃとを含んでいる。
【０１０８】
また、可変絞り弁制御手段４０ｃに追従して作動し、回転数検出器１２から出力されるエンジン回転数Ｎと、圧力検出器１４から出力される吐出圧力Ｐとが入力され、そのエンジン回転数Ｎが所定回転数、例えば定格回転数ＮＯよりも低下したかどうかを判別し、エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから例えば回転数Ｎ１に低下したと判別されたときに、そのときの回転数Ｎ１、吐出圧力Ｐ（＝Ｐ３）を出力するエンジン回転数低下判別手段４０ｄを含んでいる。
【０１０９】
また、上述の流量判別手段４０ｂから出力された最大流量Ｑ３、上述のエンジン回転数低下手段４０ｅから出力された回転数Ｎ１、および吐出圧力Ｐ３を記憶するとともに、記憶処理終了後に最大流量Ｑ３、回転数Ｎ１、吐出圧力Ｐ３を出力する記憶手段４０ｅを含んでいる。
【０１１０】
また、この記憶手段４０ｅから出力された最大流量Ｑ３、吐出圧力Ｐ３、および回転数Ｎ１に基づいて、エンジン出力、例えばエンジン出力馬力ＬＮとエンジン出力トルクＴｅとを求める演算をおこなうエンジン出力演算手段４０ｆを含んでいる。
【０１１１】
さらに、コントローラ４０に接続され、エンジン出力演算手段４０ｆで演算されたエンジン出力馬力ＬＮとエンジン出力トルクＴｅを出力する印字装置、画像表示装置、携帯型パソコン等から成る出力装置１９を備えている。
【０１１２】
このように構成したエンジン性能確認装置の一実施形態を備える作業機すなわち油圧ショベルでは、例えば掘削作業時等には、可変絞り弁２０が全開状態に保持される。この状態において方向切換弁７〜１０が適宜切換えられることにより、油圧シリンダ３，５，６、油圧モータ４等の油圧アクチュエータのうちの該当するものに油圧ポンプ２から吐出される圧油が供給され、該当する油圧アクチュエータが作動して所望の掘削作業等が実施される。このような作業の間、例えば図示しないバケットから土砂が捨てられた空荷動作となり、エンジン負荷が軽負荷となりエンジン出力トルクＴｅが前述した図４に示すガバナ領域３３に入ったときでも、この油圧ショベルではアイソクロナス特性線３２に示すように、エンジン回転数Ｎは増減せず、一定の定格回転数ＮＯに保たれる。
【０１１３】
このエンジン性能確認装置の一実施形態において、エンジン性能確認操作を実施する際には、方向制御弁７〜１０を中立に保った状態で指示装置１３が操作される。
【０１１４】
この指示装置１３が操作され、指示信号Ｆが最大流量設定手段４０ａに入力されると、この最大流量設定手段４０ａが作動し、油圧ポンプ２が最大吐出流量に設定されるように、レギュレータ１６に制御信号Ｒが出力され、レギュレータ１６によって油圧ポンプ２の傾転角θが制御されて、吐出流量が最大流量Ｑ３に達する。この間、コントローラ４０の流量判別手段４０ｂには、傾転角検出器１５から出力される傾転角信号θが入力されるとともに、回転数検出器１２から回転数信号Ｎが入力され、これら傾転角θと回転数Ｎに基づいて、θ×Ｎ＝Ｑの演算がおこなわれ、吐出流量が図９に示す最大流量Ｑ３になったかどうかの判別がおこなわれる。そして、最大流量Ｑ３に至ったと判別されたときに、吐出圧力制御始動信号が可変絞り弁制御手段４０ｃに出力されるとともに、最大流量Ｑ３が出記憶手段４０ｅに出力され記憶される。
【０１１５】
可変絞り弁制御手段４０ｃは、上述の吐出圧力制御始動信号に応じて、油圧ポンプ２の吐出圧力を図９に示すように所定の最小圧力Ｐ２から順次増加させるように、可変絞り弁２０を駆動させる駆動信号Ｄを出力する。また、この可変絞り弁制御手段４０ｃの作動に追従してエンジン回転数低下判別手段４０ｄが作動し、回転数検出器１２から出力されるエンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯよりも低下したかどうかの判別がおこなわれる。この判別は、上述の図４に示す特性図において、アイソクロナス特性線３２から全負荷曲線３０に変化するかどうかの判別に相当する。
【０１１６】
エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから例えば回転数Ｎ１に低下したと判別されると、そのとき回転数検出器１２からエンジン回転数低下判別手段４０ｄに入力された回転数、すなわち回転数Ｎ１と、圧力検出器１４からエンジン回転数低下判別手段４０ｄに入力された吐出圧力Ｐ（＝Ｐ３）とが、エンジン回転数低下判別手段４０ｄから出力され、記憶手段４０ｅに記憶される。
【０１１７】
この記憶手段４０ｅにおける吐出圧力Ｐ３、吐出流量Ｑ３、回転数Ｎ１の記憶処理終了後、これらの吐出圧力Ｐ３、吐出流量Ｑ３、回転数Ｎ１がエンジン出力演算手段４０ｆに出力される。このエンジン出力演算手段４０ｆでは、エンジン出力馬力ＬＮを求める下記の演算がおこなわれる。
【０１１８】
ＬＮ＝Ｐ３・Ｑ３／６０η      （ηはポンプ効率）
また、エンジン出力トルクＴｅを下記の関係式により求める演算がおこなわれる。
【０１１９】
Ｔｅ＝ｆ（Ｐ３，Ｑ３，Ｎ１）
図９の３４は、このようにして求められたエンジン出力トルク曲線を示している。なお、同図９中の３６は、エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯから回転数Ｎ１に低下する点である。また同図９中のハッチングは、吐出圧力Ｐ３と吐出流量Ｑ３の積を示している。すなわち、エンジン出力トルク曲線３４上の点３６に相当する面積である。
【０１２０】
そして、上述の演算によって求められたエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅが、出力装置１９に出力される。この出力装置１９におけるエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅを確認することにより、現状のエンジン１の出力特性すなわち性能を把握することができる。
【０１２１】
このように構成したエンジン性能確認装置の一実施形態において、エンジン出力演算手段４０ｆで演算されるエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅの演算要素である油圧ポンプ２の吐出圧力Ｐ３、吐出流量Ｑ３は、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含されたものである。したがって、このエンジン性能確認装置の一実施形態によれば、アイソクロナス制御を適用したエンジン１を備えた油圧ショベルにおいて、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を自動的に把握することができ、エンジン出力をより精度よく活用させることができる。
【０１２２】
なお、上記エンジン性能確認装置の一実施形態では、エンジン出力演算手段４０ｆでエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅの双方を求めるようにしてあるが、いずれか一方のみを求めるように構成してもよい。
【０１２３】
また、上記エンジン性能確認装置の一実施形態では、最大流量設定手段４０ａ、流量判別手段４０ｂ、可変絞り弁制御手段４０ｃ、エンジン回転数低下判別手段４０ｄ、記憶手段４０ｅ、エンジン出力演算手段４０ｆをコントローラ４０に内蔵させてあるが、これらの手段４０ａ〜４０ｆをコントローラ４０とは異なる制御装置に含ませる構成としてもよい。
【０１２４】
また、上記エンジン性能確認装置の一実施形態では、エンジン回転数低下判別手段４０ｄで判別する際、エンジン回転数Ｎが定格回転数ＮＯよりも低下したかどうか判別するようにしてあるが、この定格回転数ＮＯよりも低い所定回転数よりも低下したかどうかを判別するように構成してもよい。
【０１２５】
次に、請求項２５に係る発明に対応する作業機のポンプ制御装置の一実施形態について説明する。
【０１２６】
図１０は、請求項２５に係る発明に対応するポンプ制御装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図、図１１は、図１０に示すポンプ制御装置の一実施形態によって求められたポンプ吸収トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。
【０１２７】
ポンプ制御装置の一実施形態は、図１０に示すように、上記エンジン確認装置の一実施形態に備えられる最大流量設定手段４０ａ、流量判別手段４０ｂ、可変絞り弁制御手段４０ｃ、エンジン回転数低下判別手段４０ｄ、記憶手段４０ｅおよびエンジン出力演算手段４０ｆに加え、このエンジン出力演算手段４０ｆでエンジン出力馬力ＬＮ、エンジン出力トルクＴｅが演算された後、記憶手段４０ｅで記憶されたエンジン回転数Ｎ１のときの吐出流量Ｑ３と吐出圧力Ｐ３に基づいて、エンジン出力トルクＴｅに対応するポンプ吸収トルクＴｅｐを演算するポンプ吸収トルク演算手段４０ｇと、このポンプ吸収トルク演算手段４０ｇで求められたポンプ吸収トルクＴｅｐを記憶するポンプ吸収トルク記憶手段４０ｈと、このポンプ吸収トルク記憶手段４０ｈで記憶されたポンプ吸収トルクＴｅｐを越えない範囲で油圧ポンプ２を駆動させるように、各検出器１２，１４，１５の検出結果に基づいて制御値を演算し、レギュレータ１６に制御信号Ｒ１を出力する吐出流量制御手段４０ｉとをコントローラ４０に内臓してある。
【０１２８】
また、この実施形態では、コントローラ４０に接続され印字装置、画像表示装置、携帯型パソコン等から成る出力装置１９によって、ポンプ吸収トルク演算手段４０ｇで求められたポンプ吸収トルクＴｅｐを出力可能にしてある。
【０１２９】
このように構成したポンプ制御装置の一実施形態では、ポンプ吸収トルク演算手段４０ｇにより、記憶手段４０ｅで記憶されたエンジン回転数Ｎ１のときの吐出圧力Ｐ３と吐出流量Ｑ３に基づいてポンプ吸収トルクＴｅｐが求められる。このポンプ吸収トルクＴｅｐは、ポンプ吸収トルク記憶手段４０ｈで記憶される。
【０１３０】
このように構成したポンプ制御装置の一実施形態において、油圧ポンプ２の吐出圧力Ｐおよび吐出流量Ｑは、実稼働時の大気圧、燃料の質や経年変化の影響がそのまま包含された値を示している。したがって、ポンプ吸収トルク記憶手段４０ｈで記憶されたポンプ吸収トルクＴｅｐは、実稼動時の大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能に対応する値である。
【０１３１】
ポンプ吸収トルク演算手段４０ｇで求められたポンプ吸収トルクＴｅｐは、出力装置１９に出力される。この出力装置１９におけるポンプ吸収トルクＴｅｐを確認することにより、現状のエンジン性能に対応したポンプ吸収トルクを把握することができる。
【０１３２】
図１１の５０は、仕様上のポンプ吸収トルク曲線であり、５１は、ポンプ吸収トルク演算手段４０ｇで求められたポンプ吸収トルク曲線である。この場合、仕様上のポンプ吸収トルク曲線５０よりも実際のポンプ吸収トルク曲線５１の方が、エンジン性能の経年劣化等の影響によって低い値となったことを示している。
【０１３３】
そして、油圧ショベルで掘削作業等がおこなわれる際、ポンプ吸収トルク記憶手段４０ｉで記憶された上述の図１１に示すポンプ吸収トルクを越えない範囲で油圧ポンプ２を駆動させるようにレギュレータ１６が制御される。
【０１３４】
このように、ポンプ制御装置の一実施形態では、実際のエンジン性能を高い精度で把握することに伴って、実際のポンプ吸収トルクを高い精度で把握できるとともに、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン出力トルクに対応するポンプ吸収トルクで、ポンプ制御を自動的におこなうことができる。したがって、エンジンが製造時の状態から使用されることで動きが円滑になる場合などのようにエンジン性能が仕様上の値よりも向上していた場合には、そのエンジン性能の向上に応じて油圧ポンプ２を制御できる。また、上述の図１１に示すように経年劣化等によりエンジン性能が仕様上の値よりも低下していた場合には、そのエンジン性能の低下に応じてエンジン１に過度な負荷をかけることのなく油圧ポンプ２を制御することができる。
【０１３５】
また、上記各実施形態では、アイソクロナス特性に制御可能な燃料噴射制御装置として電子ガバナを例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、エンジン回転数に関係なく燃料噴射量の制御が可能なコモンレール式燃料噴射制御装置やユニットインジェクタ式燃料噴射制御装置でもよい。
【０１３６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜３，１２〜１４に係る作業機のエンジン性能確認方法によれば、アイソクロナス制御を適用した作業機において、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能を把握することができ、エンジン出力を従来に比べてより精度よく活用させることができる。
【０１３７】
また、請求項４〜１１，１５〜２２に係る作業機のエンジン性能確認装置によれば、アイソクロナス制御を適用した作業機において、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した実際のエンジン性能をコントローラにおける演算処理で自動的に、しかも迅速に把握することができ、エンジン出力を従来に比べてより精度よく活用させることができる。
【０１３８】
また、請求項８，９，１１，１９，２０，２２に係る作業機のエンジン性能確認装置によれば、高い精度でポンプ吸収トルクを把握することができる。
【０１３９】
また、請求項２４，２５に係る作業機のポンプ制御装置によれば、大気圧、燃料の質や経年変化を考慮した、例えば作業環境が高地である場合や粗悪燃料を使用した場合を考慮した実際のエンジン性能に対応したポンプ制御を自動的におこなうことができるので、エンジンが製造時の状態から使用されることで動きが円滑になる場合などのようにエンジン性能が仕様上の値よりも向上していた場合には、エンジン性能の向上に応じて可変容量油圧ポンプを制御することができる。また、経年劣化等によりエンジン性能が仕様上の値よりも低下していた場合には、そのエンジン性能の低下に応じてエンジンに過度な負荷をかけることのなく可変容量油圧ポンプを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜３に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認方法を実施する装置であって請求項４〜１１に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認装置の一実施形態を示す油圧回路図である。
【図２】図１に示すエンジン性能確認装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図である。
【図３】図１に示すエンジン性能確認装置の一実施形態によって求められたエンジン出力トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。
【図４】メカニカルガバナ式エンジンで得られるドループ特性、電子ガバナで得られるアイソクロナス特性を対比して示したエンジン回転数・エンジントルク特性図である。
【図５】請求項２４に係る発明に対応するポンプ制御装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図である。
【図６】図５に示すポンプ制御装置の一実施形態によって求められたポンプ吸収トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。
【図７】請求項１２〜１４に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認方法を実施する装置であって請求項１５〜２２に係る発明に対応する作業機のエンジン性能確認装置の一実施形態を示す油圧回路図である。
【図８】図７に示すエンジン性能確認装置の一実施形態に備えられるコントローラの要部構成を示す図である。
【図９】図７に示すエンジン性能確認装置の一実施形態におけるエンジン出力トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。
【図１０】請求項２５に係る発明に対応するポンプ制御装置の一実施形態を示すコントローラの要部構成を示す図である。
【図１１】図１０に示すポンプ制御装置の一実施形態によって求められたポンプ吸収トルクを示す可変容量油圧ポンプの吐出圧力・吐出流量特性図である。
【符号の説明】
１    エンジン
２    可変容量油圧ポンプ
３    油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
４    油圧モータ（油圧アクチュエータ）
５    油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
６    油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
７    方向制御弁
８    方向制御弁
９    方向制御弁
１０  方向制御弁
１１  リリーフ弁
１２  回転数検出器
１３  指示装置
１４  圧力検出器
１５  傾転角検出器
１６  レギュレータ
１７  切換弁（リリーフ圧発生手段）
１８  コントローラ
１８ａ  切換弁制御手段
１８ｂ  圧力判別手段
１８ｃ  吐出流量増加制御手段
１８ｄ  エンジン回転数低下判別手段
１８ｅ  吐出流量演算手段
１８ｆ  記憶手段
１８ｇ  エンジン出力演算手段
１８ｈ  ポンプ吸収トルク演算手段
１８ｉ  ポンプ吸収トルク記憶手段
１８ｊ  吐出流量制御手段
１９    出力装置
２０  可変絞り弁（吐出圧力増加制御手段）
３０  全負荷曲線
３１  ドループ特性線
３２  アイソクロナス特性線
３３  ガバナ領域
３４  エンジン出力トルク曲線
４０  コントローラ
４０ａ  最大流量設定手段
４０ｂ  流量判別手段
４０ｃ  可変絞り弁制御手段
４０ｄ  エンジン回転数低下判別手段
４０ｅ  記憶手段
４０ｆ  エンジン出力演算手段
４０ｇ  ポンプ吸収トルク演算手段
４０ｈ  ポンプ吸収トルク記憶手段
４０ｉ  吐出流量制御手段
５０  仕様上のポンプ吸収トルク曲線
５１  実際のエンジン性能に対応したポンプ吸収トルク曲線
【図１】
0003892306.tif 000002
【図２】
0003892306.tif 000003
【図３】
0003892306.tif 000004
【図４】
0003892306.tif 000005
【図５】
0003892306.tif 000006
【図６】
0003892306.tif 000007
【図７】
0003892306.tif 000008
【図８】
0003892306.tif 000009
【図９】
0003892306.tif 000010
【図１０】
0003892306.tif 000011
【図１１】
0003892306.tif 000012