作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够设定反映出操作者的意图的发动机目标输出，提高燃料消耗率的作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法。其具备：发动机输出减少许可信息生成块，在操作杆的杆操作总量减少的期间，设立杆操作总量减少标志；发动机实际输出运算块，根据发动机扭矩与发动机转速计算发动机实际输出；发动机实际输出的锁定功能块，在杆操作总量减少标志没有设立的期间，锁定并输出至此为止最大的发动机实际输出，在杆操作总量减少标志设立了的期间，输出当前发动机实际输出；发动机目标输出运算部，根据发动机实际输出的锁定功能块所输出的发动机输出来计算发动机目标输出并将其输出；以及发动机控制器，在发动机目标输出的限制下，控制发动机转速。

Engine control device of working machine and engine control method thereof

The invention provides a set of target engine output reflect the intention of operator, improve the fuel consumption rate of the working machine engine control device and engine control method. Having the engine output to reduce license information generated during the operation, the total operating lever rod to reduce the set lever operation reduced the total mark; the actual engine output calculation block, calculate the actual output of the engine according to the engine torque and engine speed; the locking function blocks the actual output of the engine, reducing the signs did not set up during the operating lever the total output, lock and so far the largest engine during the actual output, set up in the total reduction in operating lever marks, output current actual output of the engine; the engine output target calculation, according to lock the output function block engine actual output of engine output to calculate engine target output and output; and an engine controller. In the target engine output constraints, engine speed control.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201380003160.5、申请日为2013.05.31、专利技术名称为“作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法”的分案申请。
本专利技术涉及包括液压挖掘机、推土机、自动卸货车、轮式装载机等建筑机械在内的作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法。
技术介绍
在用于作业机械的柴油发动机(以下称发动机)的发动机控制中，若作业机械的操作者任意设定设于驾驶室内的燃料调整拨盘(节流拨盘)，则发动机控制器对燃料喷射系统输出控制信号，以将对应于设定的燃料喷射量喷射至发动机。而且，发动机控制器为了维持由燃料调整拨盘(节流拨盘)设定的发动机目标转速，将与安装在作业机械上的作业机的负载变动对应的控制信号输出至燃料喷射系统，来调整发动机转速。另外，发动机控制器或者泵控制器计算与发动机目标转速相对应的液压泵的目标吸收扭矩。该目标吸收扭矩被设定为使发动机的输出马力与液压泵的吸收马力相平衡。下面，使用图24来说明通常的发动机控制。发动机被控制为不超过基于发动机的最大输出扭矩线P1和从最大的发动机转速引出的发动机衰减线Fe而成立的发动机输出扭矩线TL。而且，例如在作业机械为液压挖掘机等的情况下，发动机控制器生成控制信号，以使发动机转速根据操作杆的操作量以及作业机等的负载来变化，上述操作杆的操作量是为了使上部回转体的回转动作或作业机动作而进行的操作杆的操作量。例如，若在发动机目标转速被设定成N2的状态下进行沙土等的挖掘操作，则发动机从怠速动作时的发动机转速(怠速转速N1)转变为发动机目标转速N2。此时，燃料喷射系统接收到来自发动机控制器的控制信号，对应于上述转变来将燃料喷射至发动机，若实施作业机动作等而负载增加，则以使发动机转速和发动机输出扭矩到达匹配点M1的方式，发动机转速转变，该匹配点相当于可变容量型液压泵(典型代表为斜板式液压泵)的泵吸收扭矩线PL与发动机输出扭矩线TL的交点。此外，在额定点P，发动机输出为最大。在此，为了改善发动机的燃料效率以及液压泵的泵效率，存在如图25所示设置经过燃料消耗率好的区域的目标发动机运转线(目标匹配轨迹)ML、且在该目标匹配轨迹ML上设置发动机输出与泵吸收扭矩的匹配点的发动机控制装置。在图25中，曲线M表示发动机的等燃料消耗率曲线，越靠近曲线M的中心(环(M1))，燃料消耗率越优良。另外，曲线J示出了由液压泵吸收的马力变成等马力的等马力曲线。因此，在要得到相同的马力的情况下，与使之匹配于发动机衰减线Fe上的匹配点pt1的情况相比，使之匹配于目标匹配轨迹ML上的匹配点pt2的情况在燃料消耗率上更卓越。另外，液压泵的流量Q是发动机转速n与泵容量q之积(Q＝n·q)，若要得到相同的液压油流量，则降低发动机转速而增大泵容量在泵效率上更优良。专利文献1：日本特开2007-120426号公报专利文献2：日本特开2012-241585号公报
技术实现思路
然而，在例如专利文献2所述的现有发动机控制装置中，能够改变发动机的目标输出，不过即使将操作杆向减少方向移动，虽然发动机的实际输出会减少，但是并未考虑到使发动机目标输出减少。此外，以往，在操作杆返回空挡的情况下，发动机目标输出才会下降。在即使通过减少操作杆来减少发动机实际输出，而发动机目标输出并不减少的情况下，存在以下问题：发动机实际输出减少的同时，发动机转速却在经过发动机目标输出的匹配点的衰减线上移动，而使发动机转速增大，导致燃料消耗率恶化。本专利技术鉴于上述问题而完成，目的在于提供一种能够设定反映出操作者意图的发动机目标输出并提高燃料消耗率的作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法。为解决上述问题，达成本专利技术的目的，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制装置具备：发动机、由至少发动机的动力驱动的作业机以及实施至少作业机的操作的操作杆，上述作业机械的发动机控制装置的特征在于，具备：发动机输出减少许可信息生成部，其在操作杆的杆操作总量减少的期间，生成允许发动机输出减少的发动机输出减少许可信息；发动机实际输出运算部，其根据发动机扭矩与发动机转速计算发动机实际输出；锁定(latch)功能部，其在没有生成上述发动机输出减少许可信息的期间，保持且输出至此为止的最大的上述发动机实际输出，在生成了上述发动机输出减少许可信息的期间，输出当前的上述发动机实际输出；发动机目标输出运算部，其根据上述锁定功能部所输出的发动机输出来计算发动机目标输出并将其输出；以及发动机控制器，其在上述发动机目标输出的限制下，控制发动机转速。此外，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制装置在上述专利技术的基础上，其特征在于，上述发动机输出减少许可信息生成部具有滞后处理部，其执行如下的滞后处理：在没有生成上述发动机输出减少许可信息的情况下，在所输入的上述杆操作总量的减少变化在规定量以上时，视为上述杆操作总量减少,而生成上述发动机输出减少许可信息；在生成了上述发动机输出减少许可信息的情况下，在所输入的上述杆操作总量的增大变化在规定量以上时，视为上述杆操作总量增大,而不生成上述发动机输出减少许可信息。另外，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制装置在上述专利技术的基础上，其特征在于，上述发动机输出减少许可信息生成部在泵压超过规定高压阈值的情况下，不生成上述发动机输出减少许可信息。此外，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制装置在上述专利技术的基础上，其特征在于，还包括一键式功率提升按键，其输出一键式功率提升信号，用于指示将发动机输出暂时增大，上述发动机输出减少许可信息生成部在输入了上述一键式功率提升信号的期间，不生成上述发动机输出减少许可信息。另外，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制装置在上述专利技术的基础上，其特征在于，上述发动机目标输出运算部在生成了上述发动机输出减少许可信息的情况下，不进行使发动机目标输出增大的方向上的运算处理。此外，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制方法，该作业机械具有：发动机、由至少发动机的动力驱动的作业机以及实施至少作业机的操作的操作杆，上述作业机械的发动机控制方法的特征在于，包括：发动机输出减少许可信息生成步骤，在操作杆的杆操作总量减少的期间，生成允许发动机输出减少的发动机输出减少许可信息；发动机实际输出运算步骤，根据发动机扭矩与发动机转速计算发动机实际输出；锁定功能步骤，在没有生成上述发动机输出减少许可信息的期间，保持且输出至此为止的最大的上述发动机实际输出，在生成了上述发动机输出减少许可信息的期间，输出当前的上述发动机实际输出；发动机目标输出运算步骤，根据在上述锁定功能步骤输出的发动机输出来计算发动机目标输出并将其输出；以及发动机控制步骤，在上述发动机目标输出的限制下，控制发动机转速。另外，本专利技术所涉及的作业机械的发动机控制方法在上述专利技术的基础上，其特征在于，上述发动机输出减少许可信息生成步骤具有滞后处理步骤，其执行如下的滞后处理：在没有生成上述发动机输出减少许可信息的情况下，在所输入的上述杆操作总量的减少变化在规定量以上时，视为上述杆操作总量减少，而生成上述发动机输出减少许可信息；在生成了上述发动机输出减少许可信息的情况下，在所输入的上述杆操作总量的增大变化在规定量以上时，视为上述杆操作总量增大，而不生成上述发动机输出减少许可信息。根据本专利技术，在操作杆的杆操作总量减少的期间，生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业机械的发动机控制装置，该作业机械具有：发动机、由至少发动机的动力驱动的作业机以及实施至少作业机的操作的操作杆，所述作业机械的发动机控制装置的特征在于，具备：发动机输出减少许可信息生成部，其在操作杆的基于用于至少作业机的操作的杆操作的杆操作总量减少的期间，生成允许发动机输出减少的发动机输出减少许可信息；发动机实际输出运算部，其根据发动机扭矩与发动机转速计算发动机实际输出；锁定功能部，其在没有生成所述发动机输出减少许可信息的期间，保持且输出至此为止的最大的所述发动机实际输出，在生成了所述发动机输出减少许可信息的期间，输出当前的所述发动机实际输出；发动机目标输出运算部，其根据所述锁定功能部所输出的发动机输出来计算发动机目标输出并将其输出；以及发动机控制器，其在所述发动机目标输出的限制下，控制发动机转速，所述发动机输出减少许可信息生成部具有运算处理部，其执行如下的处理：在泵压超过规定高压阈值的情况下，不生成所述发动机输出减少许可信息，而在泵压未超过规定高压阈值的情况下，根据杆操作总量而在所述杆操作总量减少的期间，生成所述发动机输出减少许可信息。

【技术特征摘要】
1.一种作业机械的发动机控制装置，该作业机械具有：发动机、由至少发动机的动力驱动的作业机以及实施至少作业机的操作的操作杆，所述作业机械的发动机控制装置的特征在于，具备：发动机输出减少许可信息生成部，其在操作杆的基于用于至少作业机的操作的杆操作的杆操作总量减少的期间，生成允许发动机输出减少的发动机输出减少许可信息；发动机实际输出运算部，其根据发动机扭矩与发动机转速计算发动机实际输出；锁定功能部，其在没有生成所述发动机输出减少许可信息的期间，保持且输出至此为止的最大的所述发动机实际输出，在生成了所述发动机输出减少许可信息的期间，输出当前的所述发动机实际输出；发动机目标输出运算部，其根据所述锁定功能部所输出的发动机输出来计算发动机目标输出并将其输出；以及发动机控制器，其在所述发动机目标输出的限制下，控制发动机转速，所述发动机输出减少许可信息生成部具有运算处理部，其执行如下的处理：在泵压超过规定高压阈值的情况下，不生成所述发动机输出减少许可信息，而在泵压未超过规定高压阈值的情况下，根据杆操作总量而在所述杆操作总量减少的期间，生成所述发动机输出减少许可信息。2.根据权利要求1所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，具备:一键式功率提升按键，其输出一键式功率提升信号，用于指示将发动机输出暂时增大，所述发动机输出减少许可信息生成部在输入了所述一键式功率提升信号的期间，不...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上健太郎，河口正，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP