JP5378777B2 - Construction machine noise control device - Google Patents
Construction machine noise control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5378777B2 JP5378777B2 JP2008309949A JP2008309949A JP5378777B2 JP 5378777 B2 JP5378777 B2 JP 5378777B2 JP 2008309949 A JP2008309949 A JP 2008309949A JP 2008309949 A JP2008309949 A JP 2008309949A JP 5378777 B2 JP5378777 B2 JP 5378777B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- noise
- value
- temperature
- construction machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、建設機械の騒音制御装置に係り、更に詳しくは、作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置に関する。 The present invention relates to a construction machine noise control device, and more particularly, to a construction machine that enables maximum work within the set range even when vehicle body noise is set in accordance with the surrounding environment of the work. The present invention relates to a noise control device.
建設機械、例えば油圧ショベルでは、掘削などの作業を行う関係より常時高いエンジン回転数で使用されることから、エンジンの作動により発生する騒音が騒音源となっている。このため、特に、住宅地、商店街などの人口の密集する都市部にて、建設機械を使用する際、エンジンの騒音が周囲に影響を与えてしまうという問題がある。 In construction machines, for example, hydraulic excavators, noise is generated as a result of engine operation because it is always used at a higher engine speed than that for excavation work. For this reason, there is a problem that engine noise affects the surroundings when using construction machines, especially in densely populated urban areas such as residential areas and shopping streets.
また、近年では、騒音低減のための規制が厳しくなってきているので、エンジンの騒音を下げることが重要となっている。このため、建設機械が周囲環境に与える騒音を低減するために、騒音検知器で検知したエンジンの騒音値が、所定の騒音レベルよりも大となるときに、エンジンの最大回転数を下げるように制御するものがある(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, regulations for noise reduction have become stricter, so it is important to reduce engine noise. For this reason, in order to reduce the noise that the construction machine gives to the surrounding environment, when the engine noise value detected by the noise detector is larger than a predetermined noise level, the maximum engine speed is reduced. Some control (for example, refer to Patent Document 1).
建設機械の例えば大型油圧ショベルにおいて、通常の運転時における機械全体から発生する全騒音は、エンジンから発生する騒音より冷却ファンから発生する騒音のほうが大きい場合が多い。例えば、大型油圧ショベルが運転時に発生する騒音を、発生部位毎の騒音の総和とした場合、大略、エンジン部からの騒音が30%、冷却ファン部からの騒音が60%、油圧系統等その他の部位からの騒音が10%の例が計測されている。 In a large hydraulic excavator of a construction machine, for example, the total noise generated from the entire machine during normal operation is often larger than the noise generated from the engine. For example, when the noise generated during operation of a large hydraulic excavator is defined as the sum of the noise at each site, the noise from the engine is roughly 30%, the noise from the cooling fan is 60%, the hydraulic system, etc. An example in which the noise from the part is 10% is measured.
したがって、このような建設機械に、従来例の騒音防止装置を適用した場合には、エンジン以外の部位から発生する騒音値も下げる必要があるため、エンジンの最大回転数を大きく下げないと、周囲環境に与える建設機械の騒音を低減することができない。 Therefore, when the conventional noise control device is applied to such a construction machine, it is necessary to reduce the noise level generated from parts other than the engine. It is not possible to reduce the noise of construction machinery that affects the environment.
この結果、建設機械のエンジン回転数の低下に伴い、その作業能力が著しく低下してしまい、遵守すべき騒音レベルによっては、長時間にわたる建設機械の作業が必要となり、全体の作業工程を延長させてしまうという問題がある。 As a result, as the engine speed of the construction machine decreases, the work capacity of the machine decreases significantly. Depending on the noise level to be observed, the work of the construction machine over a long period of time may be required, extending the overall work process. There is a problem that it ends up.
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的とするところは、作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置を提供するものである。 The present invention has been made based on the above-mentioned matters, and the object of the present invention is to perform the maximum work within the setting range even when the vehicle body noise is set according to the surrounding environment of the work. The present invention provides a noise control device for construction machinery.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、エンジンと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたものとする。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a construction machine noise control apparatus for controlling construction machine noise, the engine and a hydraulic pressure source for driving an actuator in the construction machine, which is rotated by the engine. A variable displacement main hydraulic pump, an oil temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic fluid of the main hydraulic pump, a cooling water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water supplied to the cooling system of the engine, A compressed air temperature sensor for detecting the temperature of the compressed air supplied to the intake system of the engine, a rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine, an outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature of the construction machine, and noise A noise value setting dial for setting a value, a noise value set by the noise value indicating dial, and a detection value from each sensor. A controller that calculates the engine speed and the load of the main hydraulic pump that allow maximum work in the enclosure, and controls the engine speed and the discharge capacity of the main hydraulic pump according to the calculated value And
(2)上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、エンジンと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械における作動油、冷却水、圧縮空気を冷却する冷却ファンを駆動するファン回転用油圧モータの駆動油圧源となる可変容量型のファン制御用油圧ポンプと、前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記冷却ファンの回転数を検出する回転数センサと、前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、冷却ファン回転数及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、ファン制御用油圧ポンプの吐出容量、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたものとする。 (2) In order to achieve the above object, the present invention provides a noise control device for a construction machine that controls the noise of the construction machine, the engine being rotated by the engine, and a drive hydraulic source of an actuator in the construction machine A variable capacity main hydraulic pump, and a variable capacity that is driven by the engine and serves as a drive hydraulic source for a fan rotation hydraulic motor that drives a cooling fan that cools hydraulic oil, cooling water, and compressed air in the construction machine Type fan control hydraulic pump, an oil temperature sensor for detecting the temperature of hydraulic oil of the main hydraulic pump, a cooling water temperature sensor for detecting the temperature of cooling water supplied to the cooling system of the engine, and the engine A compressed air temperature sensor for detecting the temperature of the compressed air supplied to the intake system of the engine, a rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine, A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the rejection fan, an outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature of the construction machine, a noise value indication dial for setting a noise value, and a noise value set by the noise value indication dial Based on the detection values from the sensors, the engine speed, the cooling fan speed, and the load of the main hydraulic pump that enable the maximum work within the range of the noise value setting are calculated. And a controller for controlling the engine speed, the discharge capacity of the fan control hydraulic pump, and the discharge capacity of the main hydraulic pump.
(3)上記(2)において、好ましくは、前記コントローラは、建設機械全体から発生する騒音値を基準にした、外気温度に対応するエンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータ、及び、前記メイン油圧ポンプの作動油と前記エンジンの冷却系に供給される冷却水と前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気とからなる冷却流体の各管理温度値を記憶した記憶部と、前記騒音値指示ダイヤルから入力された騒音設定値と、前記外気温度センサが検出した外気温度とを条件として、前記記憶部に記憶されたエンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン及び冷却ファンの回転数を算出する第1の手順と、前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の管理温度値よりも低いか否かを比較する第2の手順と、前記第2の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より低いと判断した場合に、前記第1の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第3の手順と、前記第2の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記第1の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数に補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第4の手順とを実行する演算部とを備えたものとする。 (3) above SL (2), preferably, the controller, construction machines and the whole noise level generated from the reference, the combination of the engine speed corresponding to the outside air temperature and the cooling fan speed data, and, A storage unit storing each management temperature value of a cooling fluid including hydraulic oil of the main hydraulic pump, cooling water supplied to the cooling system of the engine, and compressed air supplied to the intake system of the engine; and the noise Based on the noise setting value input from the value indicating dial and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, it is necessary from the combination data of the engine speed stored in the storage unit and the cooling fan speed. A first procedure for calculating the rotation speed of the engine and the cooling fan, and the temperature of each cooling fluid is lower than the management temperature value of each cooling fluid stored in the storage unit A second procedure for comparing whether or not the temperature detection value of each cooling fluid is determined to be lower than the management temperature value of each cooling fluid by the second procedure. A third procedure for controlling the engine, the main hydraulic pump, and the fan control hydraulic pump using the engine speed and the cooling fan rotational speed as limit signals, respectively, and a temperature detection value of each cooling fluid by the second procedure. Is higher than the control temperature value of each of the cooling fluids, the correction value is added to the engine speed and the cooling fan speed calculated in the first procedure, and the engine and main hydraulic pressures are respectively used as limit signals. It is assumed that a calculation unit that executes a fourth procedure for controlling the pump and the fan control hydraulic pump is provided.
(4)上記(3)において、好ましくは、前記コントローラの記憶部は、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値をさらに記憶し、前記演算部は、前記第4の手順において、前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値を前記記憶部から読み出し、前記第1の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数にこの補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御するものとする。 (4) In the above (3), preferably, the storage unit of the controller further stores a different correction value for each type of the cooling fluid that exceeds the management temperature value, and the calculation unit includes the fourth operation unit. In the procedure, when it is determined that the temperature detection value of each cooling fluid is higher than the management temperature value of each cooling fluid, a different correction value for each type of cooling fluid that exceeds the management temperature value is stored in the storage unit. It is assumed that the engine, the main hydraulic pump, and the fan control hydraulic pump are controlled as a limiting signal by adding this correction value to the engine speed and the cooling fan speed calculated in the first procedure.
本発明の建設機械の騒音制御装置によれば、目標の値に設定された車体騒音値と、外気温度センサで検出した外気温度とを入力し、外気温度と車体騒音値とに対応させて設定したエンジン回転数及び冷却ファン回転数を算出し、この値を制限値として制御するようにしたので、設定した車体騒音値の範囲内で、建設機械を最大限に運転することができる。この結果、建設機械は制限された騒音の範囲内で最大の作業量を出すことができ、作業効率を向上することができる。 According to the construction machine noise control apparatus of the present invention, the vehicle body noise value set to the target value and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor are input and set in accordance with the outside air temperature and the body noise value. Since the engine speed and the cooling fan speed are calculated and controlled as the limit values, the construction machine can be operated to the maximum within the range of the set vehicle body noise value. As a result, the construction machine can produce the maximum amount of work within the limited noise range, and work efficiency can be improved.
以下、本発明の建設機械の騒音制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態を示す構成図である。この図1において、1はエンジンである。エンジン1には、建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプ2と、冷却ファンの回転数を制御する可変容量型のファン制御用油圧ポンプ3とが連結されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a construction machine noise control apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a noise control device for a construction machine according to the present invention. In FIG. 1,
メイン油圧ポンプ2は、作動油タンク4内の作動油を加圧し、作動油を管路5によってコントロールバルブ6に供給する。コントロールバルブ6は、メイン油圧ポンプ2からの作動油を、建設機械におけるアクチュエータである油圧シリンダ7、及び油圧モータ8に供給する。コントロールバルブ6からの戻り油は、管路9、オイルクーラ10、管路11を通して、作動油タンク4に戻される。
The main hydraulic pump 2 pressurizes the hydraulic oil in the
ファン制御用油圧ポンプ3は、作動油タンク4内の作動油を加圧し、吐出作動油を管路12によってファン回転用油圧モータ13に供給する。ファン回転用油圧モータ13からの流出する作動油は、管路14によって管路9に連結されている。ファン回転用油圧モータ13の出力軸には、冷却用ファン15が取り付けられている。
The fan control hydraulic pump 3 pressurizes the hydraulic oil in the
冷却用ファン15に対向する箇所には、オイルクーラ10、エンジン1の冷却媒体であるクーラント(冷却水)の放熱器としてのラジエータ16、エンジン1に供給される空気の放熱器としてのインタークーラ17、及びエアコン18のコンデンサ19が配置されている。
At locations facing the
ラジエータ16は、管路20,21によって、エンジン1の冷却系に連結されている。インタークーラ17は、その入口側が管路22によってターボチャージャ23に、その出口側が管路24によってエンジン1の吸気系に連結されている。エアコン18のコンデンサ19は、エンジン1によって回転されるコンプレッサ25を介してエアコン18に連結されている。
The radiator 16 is connected to the cooling system of the
上述したオイルクーラ10の作動油の温度T2、エンジン1の冷却系に供給される冷却水の温度T3、エンジン1の吸気系に供給される圧縮空気の温度T4、エンジン1の回転数、冷却用ファン15の回転数、及び外気温度T1をそれぞれ検出するために、オイルクーラ10の戻り側の管路11には、作動油の温度T2を検出する油温センサ26が取り付けられている。ラジエータ16の管路21には、エンジン1の冷却系に供給される冷却水の温度T3を検出する冷却水温度センサ27が取り付けられている。インタークーラ17の管路24には、エンジン1の吸気系に供給される圧縮空気の温度T4を検出する圧縮空気温度センサ28が取り付けられている。また、エンジン1及び冷却ファン15には、それぞれの回転数を検出する回転数センサ29及び30が取り付けられている。更に、建設機械の本体(図示せず)には、外気温度T1を検出する外気温センサ31が取り付けられている。
The temperature T2 of the hydraulic oil of the
コントローラ40は、予め各種設定値を記憶する記憶部(メモリ)41と、各種手順を実行する演算部(CPU)42と、入力部43と、出力部44とを備えるコントローラユニットで構成されている。
The
コントローラ40の入力部43には、油温センサ26、冷却水温度センサ27、圧縮空気温度センサ28、回転数センサ29及び30、外気温センサ31が接続されていて、各センサからの検出信号が入力される。また、コントローラ40の入力部43には、騒音値指示ダイヤル32が接続されていて、騒音値指示ダイヤル32によって設定される騒音設定値が入力される。
An
コントローラ40の出力部44は、例えば図示しないエンジンコントローラにエンジン回転数指令及びエンジントルク指令等を出力する。エンジンコントローラは、この指令値から必要な燃料噴射量を演算し、図示しない燃料噴射制御装置を制御することによって、所定のエンジン回転数を保持することができる。また、例えば斜板式ピストンポンプで構成されるメイン油圧ポンプ2とファン制御用油圧ポンプ3の場合、コントローラ40の出力部44は、それぞれの斜板の傾きを駆動制御する図示しない比例制御弁の電磁ソレノイドに電流信号を出力する。電流信号を受けた電磁ソレノイドは、比例制御弁の弁位置を変化させて、これら油圧ポンプの斜板を駆動制御することによって、吐出油流量を変化させる。この結果、メイン油圧ポンプ2及びファン制御用油圧ポンプ3のポンプ負荷がそれぞれ制御され、ファン回転用油圧モータ13の回転数すなわち冷却用ファン15の回転数も制御される。
The
ところで、コントローラ40の記憶部41には、建設機械全体から発生する各部騒音の総和である全騒音値を基準にした、外気温度T1に対応する最大エンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータが、予め入力されて設定されている。つまり、外気温度T1の状態において、この回転数の組合せでエンジン1及び冷却ファン15が運転されれば、建設機械の全騒音値は、所定の騒音値以下であって、オーバーヒート等の問題なく稼働させることができる。また、記憶部41には、建設機械を適正に稼働するための、各種冷却流体の管理温度値が記憶されている。各種冷却流体の温度としては、例えば、オイルクーラ10の作動油の温度T2、エンジン1の冷却系に供給される冷却水の温度T3、エンジン1の吸気系に供給される圧縮空気の温度T4等があり、これらの検出温度のいずれかが、所定の管理温度値を超えた場合には、建設機械の負荷を軽減するなどの処置が必要となる。
By the way, in the storage unit 41 of the
また、コントローラ40の演算部42は、騒音値指示ダイヤル32から入力された騒音設定値と、外気温センサ31から入力された外気温度T1とを条件として、記憶部41から、目標騒音になるエンジン回転数と冷却ファン回転数とを演算して算出する手順と、この演算されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン1、メイン油圧ポンプ2、及びファン制御用油圧ポンプ3を制御する手順とを含んでいる。
In addition, the calculation unit 42 of the
上述した建設機械全体から発生する全騒音値と外気温度T1とに基づいて設定される最大エンジン回転数と、冷却ファン回転数の設定の一例を、図2を用いて説明する。
図2は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態のコントローラに記憶される全騒音値と外気温度とに基づくエンジン/冷却ファン回転数の一例を示す説明図である。図2において、上側の表は、全騒音が115dB以下の場合を示し、下側の表は、全騒音が110dB以下の場合を示す。コントローラ40の記憶部41には、このような記憶テーブルの形式でデータが記憶されていて、例えば0.1dBごと記憶テーブルが設定される場合には、記憶されていないデータ(例えば0.05dB差の騒音値)は補間演算処理により算出される。また、記憶テーブルにおける外気温度についても、同様に処理される。
An example of setting of the maximum engine speed and the cooling fan speed set based on the total noise value generated from the entire construction machine and the outside air temperature T1 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the engine / cooling fan rotation speed based on the total noise value and the outside air temperature stored in the controller of the embodiment of the noise control device for the construction machine according to the present invention. In FIG. 2, the upper table shows the case where the total noise is 115 dB or less, and the lower table shows the case where the total noise is 110 dB or less. In the storage unit 41 of the
図2の上側の表において、例えば、外気温度15度の場合は、ファン回転数は600回転、エンジン回転数は、1700回転で運転すべきことを示す。つまり、外気温度15度の下、全騒音を115dB以下として建設機械を運転する場合には、ファン回転数を600回転に制御すると共に、エンジンの最大回転数を1700回転に制限する制御が行われれば、機械の全騒音を115dB以下に制限し継続して稼働させることができる。一方、外気温度が30度の場合には、冷却能力を確保する必要があるため、ファン回転数を800回転に上昇させると共に、エンジン回転数を1500回転に制限する必要が生じる。このような状態で運転することにより、建設機械がオーバーヒート等することなく継続して稼働させることができる。これらのデータは、建設機械の試作機での実験や、各構成部品の解析結果から作成することができる。図2の下側の表は、全騒音を100dB以下として建設機械を運転する場合のエンジン/ファン回転数を示している。 In the upper table of FIG. 2, for example, when the outside air temperature is 15 degrees, it is indicated that the fan rotation speed should be 600 rotations and the engine rotation speed should be 1700 rotations. In other words, when the construction machine is operated under an outside air temperature of 15 degrees and the total noise is 115 dB or less, the fan speed is controlled to 600 rpm and the maximum engine speed is controlled to 1700 rpm. For example, the total noise of the machine can be limited to 115 dB or less and can be continuously operated. On the other hand, when the outside air temperature is 30 degrees, it is necessary to secure the cooling capacity, so that it is necessary to increase the fan rotation speed to 800 rotations and limit the engine rotation speed to 1500 rotations. By operating in such a state, the construction machine can be continuously operated without overheating. These data can be created from experiments with construction machine prototypes and analysis results of each component. The table on the lower side of FIG. 2 shows the engine / fan rotational speed when the construction machine is operated with the total noise being 100 dB or less.
次に、上述した本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態の動作を、図1乃至図3を用いて説明する。図3は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態による制限制御の演算を示すフローチャート図である。 Next, the operation of the above-described construction machine noise control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the calculation of the limit control according to the embodiment of the noise control device for the construction machine of the present invention.
まず、図3のステップ(S100)では、キースイッチONにより、コントローラ40に制御電源が供給され制御プログラムがスタートし、例えば初期化処理などが行われる。その後、設定された目標騒音値を騒音値指示ダイヤル32が検出し、演算部42における演算の制御条件としてコントローラ40の入力部43に入力される(S102)。
First, in step (S100) of FIG. 3, when the key switch is turned on, the control power is supplied to the
次のステップ(S104)では、建設機械の本体に取り付けられている外気温センサ31が外気温度T1を検出し、演算部42における演算の制御条件としてコントローラ40の入力部43に入力される。
In the next step (S104), the outside
次のステップ(S106)では、設定された目標騒音値の範囲内で、外気温度T1の下で、建設機械がオーバーヒートすることなく運転継続できるエンジン1及び冷却ファン15の回転数を、コントローラ40の演算部42が算出する。具体的には、上記ステップ(S102)とステップ(S104)とで入力された目標騒音値と外気温度T1を基準として、記憶部41に記憶された最大エンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン1及び冷却ファン15の回転数を算出する。算出されたこれらの回転数は、記憶部42に一時的に記憶される。
In the next step (S106), the rotational speeds of the
次のステップ(S108)では、オイルクーラ10の戻り側の管路11に取り付けられている油温センサ26が作動油の温度T2を検出し、ラジエータ16の管路21に取り付けられている冷却水温度センサ27がエンジン1の冷却系に供給される冷却水の温度T3を検出し、インタークーラ17の管路24に取り付けられている圧縮空気温度センサ28がエンジン1の吸気系に供給される圧縮空気の温度T4を検出し、演算部42における演算の制御条件としてコントローラ40の入力部43にそれぞれ入力される。
In the next step (S <b> 108), the
次のステップ(S110)では、演算部42が制御モードの選択を行う。具体的には、上記ステップ(S108)で入力された各冷却流体の温度T2〜T4と、予め記憶部41に記憶された各冷却流体の管理温度値との比較演算を行う。この比較演算の結果、一つも管理温度値を超えるものがない場合には、YESと判断され通常制御モードが選択され、ステップ(S112)に移る。 In the next step (S110), the calculation unit 42 selects a control mode. Specifically, a comparison operation is performed between the temperatures T2 to T4 of the respective cooling fluids input in step (S108) and the management temperature values of the respective cooling fluids stored in the storage unit 41 in advance. If none of the comparison temperature values exceeds the control temperature value as a result of this comparison calculation, it is determined as YES, the normal control mode is selected, and the process proceeds to step (S112).
ステップ(S112)では、演算部42が、上述したステップ(S106)で算出された一時記憶されたエンジン1及び冷却ファン15の回転数を読み出し、このエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン1、メイン油圧ポンプ2、及びファン制御用油圧ポンプ3を制御する。このような制限信号を設定した後、先のステップ(S102)に戻る。
In step (S112), the calculation unit 42 reads out the temporarily stored rotation speeds of the
上述したステップ(S110)において、NOと判断された場合は、いずれかの冷却流体の温度が管理温度値を超えている場合であるから、所定の全騒音値の範囲内において、建設機械の負荷制限を図ると共に、冷却能力は増加する必要がある。このため、補正制御モードが選択され、ステップ(S114)に移る。 If it is determined NO in step (S110) described above, it is a case where the temperature of any one of the cooling fluids exceeds the control temperature value, so that the load on the construction machine is within a predetermined total noise value range. As well as limiting, cooling capacity needs to be increased. Therefore, the correction control mode is selected, and the process proceeds to step (S114).
ステップ(S114)では、演算部42が、上述したステップ(S106)で算出された一時記憶されたエンジン1及び冷却ファン15の回転数を読み出すとともに、これらの回転数に所定の補正値を加算して制限信号を算出する。例えば、エンジン1の回転数については、読み出し値からさらに−20回転を加算し、冷却ファン15の回転数には+10回転を加算して制限信号を算出する。この算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン1、メイン油圧ポンプ2、及びファン制御用油圧ポンプ3を制御する。このような制限信号を設定した後、先のステップ(S102)に戻る。なお、例えば、管理温度値を超えた各冷却流体T2〜T4の系統毎に、異なった補正信号を予め記憶部41に記憶させて、補正信号の値を増減させることも可能である。つまり、油温度T2が管理温度値を超えた場合には、エンジン回転数を−10回転加算し、冷却水温度T3が管理温度値を超えた場合には、−20回転加算とする等が考えられる。また、管理温度値を超えた検出値のその過剰分に比例して補正信号を増減させることも可能である。さらに、検出値が管理温度値を超えない場合であっても、検出値と管理温度値の差異が小さい場合には、警報を出力させるように構成しても良い。
In step (S114), the calculation unit 42 reads the temporarily stored engine speeds of the
上述した本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態によれば、目標の値に設定された車体騒音値と、外気温度センサ31で検出した外気温度T1とを入力し、外気温度T1と車体騒音値とに対応させて設定したエンジン1の回転数及び冷却ファン15の回転数を算出し、この値を制限値として制御するようにしたので、設定した車体騒音値の範囲内で、建設機械を最大限に運転することができる。この結果、建設機械は制限された騒音の範囲内で最大の作業量を出すことができ、作業効率を向上することができる。
According to the embodiment of the construction machine noise control device of the present invention described above, the vehicle body noise value set to the target value and the outside air temperature T1 detected by the outside
また、建設機械の各冷却流体の温度(作動油の温度T2、エンジン1の冷却系に供給される冷却水の温度T3、エンジン1の吸気系に供給される圧縮空気の温度T4等)を検出し、管理温度値を超えた場合には、さらに負荷制限すると共に冷却効果を上昇させているので、設定した車体騒音値の範囲内でオーバーヒートすることなく長時間稼働させることができる。この結果、オペレータの負担が軽減され、安全な作業が容易になり作業効率の向上が図れる。
Further, the temperature of each cooling fluid of the construction machine (such as the temperature T2 of the hydraulic oil, the temperature T3 of the cooling water supplied to the cooling system of the
なお、本発明の実施の形態においては、冷却用ファン15をファン回転用油圧モータ13で駆動し、このファン回転用油圧モータ13の駆動油圧源としてのファン制御用油圧ポンプ3が単独で設けられている場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、冷却用ファンの回転数が制御できる形態であれば、本発明は適用することができる。
In the embodiment of the present invention, the cooling
なお、本発明の実施の形態においては、建設機械として大型油圧ショベルを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば油圧クレーン等の他の建設機械にも適用することができる。 In the embodiment of the present invention, a large hydraulic excavator has been described as an example of the construction machine. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other construction machines such as a hydraulic crane.
1 エンジン
2 メイン油圧ポンプ
3 ファン制御用油圧ポンプ
4 作動油タンク
7 油圧シリンダ
10 オイルクーラ
13 ファン回転用油圧モータ
15 冷却用ファン
16 ラジエータ
17 インタークーラ
18 エアコン
19 コンデンサ
23 ターボチャージャ
25 コンプレッサ
26 油温センサ
27 冷却水温度センサ
28 圧縮空気温度センサ
29 エンジン回転数センサ
30 冷却用ファン回転数センサ
31 外気温センサ
32 騒音値指示ダイヤル
40 コントローラ
41 記憶部
42 演算部
43 入力部
44 出力部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
エンジンと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、
前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、
前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、
騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、
前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。 A construction machine noise control device for controlling construction machine noise,
Engine,
A variable displacement main hydraulic pump that is rotated by the engine and serves as a drive hydraulic source of an actuator in the construction machine;
An oil temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil of the main hydraulic pump;
A cooling water temperature sensor for detecting a temperature of cooling water supplied to the cooling system of the engine;
A compressed air temperature sensor for detecting the temperature of the compressed air supplied to the intake system of the engine;
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine;
An outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature of the construction machine;
A noise level indication dial for setting the noise level;
Based on the noise value set by the noise value indication dial and the detection value from each sensor, the engine speed and the load of the main hydraulic pump that enable the maximum work within the range of the noise value setting And a controller for controlling the engine speed and the discharge capacity of the main hydraulic pump according to the calculated value.
エンジンと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械における作動油、冷却水、圧縮空気を冷却する冷却ファンを駆動するファン回転用油圧モータの駆動油圧源となる可変容量型のファン制御用油圧ポンプと、
前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、
前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
前記冷却ファンの回転数を検出する回転数センサと、
前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、
騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、
前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、冷却ファン回転数及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、ファン制御用油圧ポンプの吐出容量、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。 A construction machine noise control device for controlling construction machine noise,
Engine,
A variable displacement main hydraulic pump that is rotated by the engine and serves as a drive hydraulic source of an actuator in the construction machine;
A variable capacity fan control hydraulic pump that is rotated by the engine and serves as a drive hydraulic source of a fan rotation hydraulic motor that drives a cooling fan that cools hydraulic oil, cooling water, and compressed air in the construction machine;
An oil temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil of the main hydraulic pump;
A cooling water temperature sensor for detecting a temperature of cooling water supplied to the cooling system of the engine;
A compressed air temperature sensor for detecting the temperature of the compressed air supplied to the intake system of the engine;
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the engine;
A rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the cooling fan;
An outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature of the construction machine;
A noise level indication dial for setting the noise level;
Based on the noise value set by the noise value indication dial and the detection value from each sensor, the engine speed, the cooling fan speed and the main that enable the maximum work within the range of the noise value setting. A construction machine comprising: a controller for calculating a load of a hydraulic pump, and a controller for controlling an engine speed, a discharge capacity of a fan control hydraulic pump, and a discharge capacity of a main hydraulic pump based on the calculated value Noise control device.
前記コントローラは、建設機械全体から発生する騒音値を基準にした、外気温度に対応するエンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータ、及び、前記メイン油圧ポンプの作動油と前記エンジンの冷却系に供給される冷却水と前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気とからなる冷却流体の各管理温度値を記憶した記憶部と、
前記騒音値指示ダイヤルから入力された騒音設定値と、前記外気温度センサが検出した外気温度とを条件として、前記記憶部に記憶されたエンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン及び冷却ファンの回転数を算出する第1の手順と、
前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の管理温度値よりも低いか否かを比較する第2の手順と、
前記第2の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より低いと判断した場合に、前記第1の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第3の手順と、
前記第2の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記第1の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数に補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第4の手順とを実行する演算部とを備えた
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。 The noise control device for a construction machine according to claim 2 ,
The controller includes a combination data of an engine speed corresponding to an outside air temperature and a cooling fan speed based on a noise value generated from the entire construction machine, and a hydraulic oil of the main hydraulic pump and a cooling system of the engine A storage unit storing each management temperature value of the cooling fluid composed of cooling water supplied to the engine and compressed air supplied to the intake system of the engine;
From the combination of the engine speed stored in the storage unit and the cooling fan speed, on the condition that the noise setting value input from the noise value indication dial and the outside temperature detected by the outside temperature sensor, A first procedure for calculating the required engine and cooling fan speed;
A second procedure for comparing whether or not the temperature of each cooling fluid is lower than the management temperature value of each cooling fluid stored in the storage unit;
When it is determined that the temperature detection value of each cooling fluid is lower than the management temperature value of each cooling fluid by the second procedure, the engine speed and the cooling fan rotation speed calculated in the first procedure are limited. As a signal, a third procedure for controlling the engine, the main hydraulic pump, and the fan control hydraulic pump,
When it is determined by the second procedure that the detected temperature value of each cooling fluid is higher than the management temperature value of each cooling fluid, the engine speed and the cooling fan speed calculated in the first procedure are corrected. A noise control device for a construction machine, comprising: a calculation unit that adds a value and performs a fourth procedure for controlling the engine, the main hydraulic pump, and the fan control hydraulic pump as a limiting signal.
前記コントローラの記憶部は、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値をさらに記憶し、
前記演算部は、前記第4の手順において、前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値を前記記憶部から読み出し、前記第1の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数にこの補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。 The noise control device for a construction machine according to claim 3,
The storage unit of the controller further stores a different correction value for each type of the cooling fluid that exceeds the management temperature value,
In the fourth procedure, when the calculation unit determines that the temperature detection value of each cooling fluid is higher than the management temperature value of each cooling fluid, for each type of cooling fluid that exceeds the management temperature value Different correction values are read out from the storage unit, and this correction value is added to the engine speed and the cooling fan speed calculated in the first procedure, and is used as a limiting signal for engine, main hydraulic pump and fan control respectively A construction machine noise control device characterized by controlling a hydraulic pump.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008309949A JP5378777B2 (en) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | Construction machine noise control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008309949A JP5378777B2 (en) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | Construction machine noise control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010133149A JP2010133149A (en) | 2010-06-17 |
JP5378777B2 true JP5378777B2 (en) | 2013-12-25 |
Family
ID=42344681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008309949A Expired - Fee Related JP5378777B2 (en) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | Construction machine noise control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5378777B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015171803A1 (en) * | 2014-05-06 | 2015-11-12 | Eaton Corporation | Low noise control algorithm for hydraulic systems |
JP6483599B2 (en) * | 2015-12-24 | 2019-03-13 | 株式会社クボタ | Working machine |
CN115312022A (en) * | 2022-07-29 | 2022-11-08 | 江苏徐工国重实验室科技有限公司 | A construction machinery active noise reduction system, method and construction vehicle |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6215333Y2 (en) * | 1980-06-27 | 1987-04-18 | ||
JPH07180576A (en) * | 1993-12-21 | 1995-07-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic work machine |
JP4285866B2 (en) * | 1999-12-22 | 2009-06-24 | 株式会社小松製作所 | Hydraulically driven cooling fan |
JP2004301028A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Noise restraint device in construction machine |
JP4743512B2 (en) * | 2006-01-10 | 2011-08-10 | キャタピラー エス エー アール エル | Engine control device |
JP2008274913A (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Caterpillar Japan Ltd | Method for adjusting engine characteristics |
-
2008
- 2008-12-04 JP JP2008309949A patent/JP5378777B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010133149A (en) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8136355B2 (en) | Pump control apparatus for hydraulic work machine, pump control method and construction machine | |
KR100688853B1 (en) | Fan speed control method | |
KR100688854B1 (en) | Fan rotation speed control method | |
AU2006317096B2 (en) | Pump torque controller of hydraulic working machine | |
KR101073531B1 (en) | Hydraulically driven industrial machine | |
JP5220917B2 (en) | Anomaly detector for construction machinery | |
US7281370B2 (en) | Fan revolution speed control method | |
TWI224175B (en) | Pump unit | |
KR101754544B1 (en) | Control device for construction machine cooling fan | |
JP5696212B2 (en) | Hydraulic pump control system for construction machinery | |
CN101405492B (en) | Cooling fan controller and cooling fan controller for operating machine | |
KR20070118221A (en) | Cooling system of construction machinery | |
US6571751B2 (en) | Method and apparatus for cooling fan control algorithm | |
JP3295650B2 (en) | Method and apparatus for controlling fan speed | |
JP5378777B2 (en) | Construction machine noise control device | |
JP2007270820A (en) | Pump torque control device for working machine | |
KR100652874B1 (en) | Cooling fan speed control device of construction machinery and control method | |
JP6633013B2 (en) | Pump torque control device for construction machinery | |
JPH10266881A (en) | Method for controlling hydraulic pump of hydraulic driving machine and device therefor | |
JP2003083113A (en) | Method and device for confirming engine performance of working machine, and pump control device | |
JP2007023941A (en) | Engine control device for working machine | |
CN117940668A (en) | Hydraulic pump life determination system | |
JPH0658263A (en) | Driving device for cooling fan | |
JP2005290890A (en) | Overheating prevention system for working machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130926 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |