作业机器制造技术

提供一种作业机器，所述作业机器包括在正常作业模式期间减少燃料和在恶劣行驶条件下保证行驶速度和输出的兼容性。作业机器具有安装在包括用于行驶的流体压力马达的机体上的作业装置，且控制器降低发动机速度以使其低于正常作业模式期间的额定发动机速度。控制器控制发动机速度以便当发动机负载低于阈值时的行驶低负载模式期间根据目标行驶速度获得泵流速。控制器控制用于泵控制的发动机速度和输出转矩两者使得当发动机负载高于阈值时的行驶高负载模式期间发动机输出变为最大值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有行驶液压马达的作业机器。
技术介绍
近年来，节能(降低燃料消耗量)已经成为作业机器的一个重要问题。此外，在挖掘机中，在怠速模式或在相对轻负载的挖掘操作(正常操作)中需要将发动机转速抑制得尽可能低。这里，当需要保证行驶性能时，仅降低额定发动机转速自身是不可能的。即，如果降低额定发动机转速，则最大泵流速率降低而降低行驶速度，且最大发动机输出降低而在需要动力的状况下(例如在斜坡地)降低行驶能力。因此，需要一种能够在正常操作状态期间降低发动机转速以及固定行驶速度和行驶功率的控制器。从这种观点看，由于在固定行驶性能的同时在挖掘操作期间轻易实现低燃料消耗和低噪音的技术，故公开了一种挖掘机发动机控制器，其中当检测到行驶状态时发动机转速控制装置选择同步控制以及在未检测到行驶状态时选择下垂控制使得操作期间的发动机转速低于行驶期间的发动机转速(额定发动机转速)(见专利文献1)。另外，公开了一种发动机控制器，其中当检测到行驶操作构件的输入时，将在行驶期间为预定目标发动机转速的第二目标转速与为最小发动机转速的第一目标转速(其中目标泵排放流速通过最大泵排量实现)进行比较，且发动机转速通过选择较大目标转速来控制，即，当机器不驶时选择较小的发动机转速(见专利文献2)。另外，由于发动机控制器能够有效地在低燃料消耗下控制发动机的行驶，故公开了一种发动机控制器，该发动机控制器采用先导压力检测杆的操作状态，从操作状态检测操作的液压致动器的类型和组合，根据该类型和组合应用单独提前设定的目标发动机转速(上限值)，并将发动机转速的上限值设定成只行驶模式以便高于发动机转速的下限值(见专利文献3)。专利文献1：日本专利申请公开第2007-255414号专利文献2：日本专利申请公开第2009-074406号专利文献3：日本专利申请公开第2009-074406号如上所述，尽管本领域已知实现改变在操作期间和在行驶期间之间的发动机转速的技术，但传统发动机控制器不能处理需要动力的行驶状况，例如在斜坡地或自转向期间。
技术实现思路
考虑到该问题作出了本专利技术，其目的是提供一种能够在正常操作状态期间降低燃料消耗并且在恶劣行驶条件下固定行驶速度和功率的作业机器。根据权利要求1的专利技术是作业机器，其包括：车身，其包括行驶液压马达并且使用行驶液压马达来行驶；作业单元，其包括作业液压致动器并且安装在由作业液压致动器操作的车身上；发动机，其安装在车身上；可变排量液压泵，其由发动机驱动以便将工作液供应到行驶液压马达和作业液压致动器；和控制器，其将发动机转速降低到低于其中行驶液压马达停止的状态中的正常操作状态期间的额定转速，控制发动机转速使得在当操作行驶液压马达时产生的发动机负载低于阈值的轻负载期间对应于目标行驶速度来调整泵流速，且控制发动机转速和泵控制输出转矩使得在发动机负载高于阈值的重负载状态期间发动机输出动力从正常操作状态和轻负载期间中增大。根据权利要求2的专利技术是根据权利要求1的作业机器，其中所述控制器具有：正常操作模式，其中在正常操作状态期间，低于额定转速的正常操作模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值，且正常转矩被选择作为目标泵控制转矩；轻负载行驶模式，其中在轻负载状态期间，不同于正常操作模式发动机转速的轻负载行驶模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值，且正常转矩被选择作为目标泵控制转矩；和重负载行驶模式，其中在重负载状态期间，高于正常操作模式发动机转速的重负载行驶模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值，以及从正常操作模式的正常转矩和轻负载行驶模式增大的转矩被选择作为目标泵控制转矩。根据权利要求3的专利技术是根据权利要求1或2所述的作业机器，其中行驶液压马达设置在车身的左右两侧的每一个上，提供多个可变排量液压泵以使其对应于这些行驶液压马达并包括泵斜盘作为排量改变构件，且控制器在行驶期间使每个液压泵的泵斜盘维持最大斜盘倾角并可变地控制发动机转速。根据权利要求4的专利技术是根据权利要求2或3所述的作业机器，其中所述控制器具有：第一阈值，当发动机负载在行驶期间增大时所述第一阈值将发动机转速从轻负载行驶模式发动机转速改变为重负载行驶模式发动机转速；和第二阈值，其低于第一阈值，当发动机负载降低时第二阈值控制为将发动机转速从重负载行驶模式发动机转速恢复至轻负载行驶模式发动机转速。根据权利要求5的专利技术是根据权利要求1至4中任一项所述的作业机器，其中发动机负载基于以下至少一个测得的量来确定：从液压泵排放的泵负载压力、施加于行驶液压马达的行驶负载压力、发动机的燃料排放量、和发动机的气缸内部压力，或发动机的燃料排放量和转速。根据权利要求1所公开的本专利技术，在其中由作业液压致动器操作的作业单元安装在具有行驶液压发动机的车身上的作业机器中，控制器将发动机转速降低为低于正常操作状态期间的额定转速，控制发动机转速使得在轻负载状态期间将泵流速调整为对应于目标行驶速度，并控制发动机转速和泵控制输出转矩使得在重负载状态期间发动机输出动力从正常操作状态和轻负载状态期间中增大。因此，在正常操作状态期间，可通过降低发动机转速来降低燃料消耗。在轻负载状态期间，可通过将泵流速调整为对应于目标行驶速度来固定预定行驶速度。另外，在重负载状态期间，控制发动机转速和泵控制输出转矩使得发动机输出动力从正常操作状态和轻负载状态期间中增大。因此，可在诸如行驶在斜坡车道上期间或在自转向期间的恶劣行驶条件下固定行驶速度和输出动力。因此，可降低作业机器的正常操作状态期间的燃料消耗并且在恶劣的行驶条件下固定行驶速度和输出动力。根据权利要求2所公开的本专利技术，其中车辆停止行驶的正常操作状态期间的正常操作模式、所述轻负载状态期间的轻负载行驶模式、和重负载状态期间的重负载行驶模式被选择，且发动机转速和目标泵控制转矩的不同组合是根据相应模式来选择。因此，可以很容易地进行用于每个模式的控制理想原则。根据权利要求3所公开的本专利技术，控制器可变地控制发动机转速，同时将所提供的多个液压泵的泵斜盘维持为最大斜盘倾角以对应于车身的左右两侧上的行驶液压马达。因此，可以适当地控制从各自的液压泵排出的泵流速。由于各自的液压泵的泵斜盘维持在最大斜盘倾角，可以改进泵送效率。另外，由于形成了其中泵斜盘达到它们物理极限的状态，所以两个可变排量泵的泵流速之间很少会产生差异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业机器，其包括：车身，其包括行驶液压马达并且使用所述行驶液压马达行驶；作业单元，其包括作业液压致动器并且安装在由所述作业液压致动器操作的所述车身上；发动机，其安装在所述车身上；可变排量液压泵，其由所述发动机驱动以便将工作液供应到所述行驶液压马达和所述作业液压致动器；以及控制器，其将发动机转速降低到低于其中所述行驶液压马达停止的状态中的正常操作状态期间的额定转速、控制所述发动机转速使得在其中当操作所述行驶液压马达时产生的发动机负载低于阈值的轻负载状态期间对应于目标行驶速度来调整泵流速、且控制所述发动机转速和泵控制输出转矩使得在其中所述发动机负载高于所述阈值的重负载状态期间发动机输出动力从所述正常操作状态和所述轻负载期间中增大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.05 JP 2013-2292691.一种作业机器，其包括：
车身，其包括行驶液压马达并且使用所述行驶液压马达行驶；
作业单元，其包括作业液压致动器并且安装在由所述作业液压致动器
操作的所述车身上；
发动机，其安装在所述车身上；
可变排量液压泵，其由所述发动机驱动以便将工作液供应到所述行驶
液压马达和所述作业液压致动器；以及
控制器，其将发动机转速降低到低于其中所述行驶液压马达停止的状
态中的正常操作状态期间的额定转速、控制所述发动机转速使得在其中
当操作所述行驶液压马达时产生的发动机负载低于阈值的轻负载状态期
间对应于目标行驶速度来调整泵流速、且控制所述发动机转速和泵控制
输出转矩使得在其中所述发动机负载高于所述阈值的重负载状态期间发
动机输出动力从所述正常操作状态和所述轻负载期间中增大。
2.根据权利要求1所述的作业机器，其中
所述控制器具有：
正常操作模式，其中在所述正常操作状态期间，低于所述额定转速的
正常操作模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值且正常转矩被选
择作为目标泵控制转矩；
轻负载行驶模式，其中在所述轻负载状态期间，不同于所述正常操作
模式发动机转速的轻负载行驶模式发动机转速被选择作为所述发动机转
速命令值且所述正常转矩被选择作为所述目标泵控制转矩；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田彰吾，大久保雅史，中本洋造，
申请(专利权)人：卡特彼勒SARL，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH