本发明专利技术提供一种作业机械的发动机控制装置，为了兼顾低燃油消耗率和作业性的提高，具备：检测单元，其检测作业机械的运转状态；无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速(np2)；目标匹配转速运算单元，其基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在对作业机械加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速(np1)；发动机目标输出运算单元，其基于所述运转状态，运算能最大限度输出的发动机目标输出(EL)；以及发动机控制单元，其在发动机目标输出(EL)的限制下，将发动机转速控制在无负载最大转速(np2)与目标匹配转速(np1)之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括液压挖掘机、推土机、自动卸货机、轮式装载机等的工程机械在内的。
技术介绍
在用于作业机械的柴油发动机(以下，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运转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用于将与设定相应的燃料喷射量喷射至发动机的控制信号。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，将与安装于作业机械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应的液压泵的目标吸收扭矩(torque)。该目标吸收扭矩被设定为发动机的输出马力与液压泵的吸收马力相平衡。使用图27来说明通常的发动机控制。发动机基于发动机的最大输出扭矩线Pl和从最大的发动机转速引出的发动机下垂线Fe成立，被控制为不超过发动机输出扭矩线TL。而且，例如在作业机械为液压挖掘机等的情况下，发动机控制器生成用于根据上部转向体的转向动作或作业机动作所操作的操作杆的操作量、以及作业机等的负载来使发动机转速变化的控制信号。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掘削操作，则发动机从空转动作时的发动机转速(空转转速NI)转移至发动机目标转速N2。此时，燃料喷射系统接受来自发动机控制器的控制信号，根据该转移将燃料喷射至发动机，若作业机动作等的执行使负载增加，则按照发动机转速和发动机输出扭矩到达相当于可变容量型液压泵(典型地，斜板式液压泵)的泵吸收扭矩线PL与发动机输出扭矩线TL的交点的、匹配点Ml的方式，发动机转速发生转移。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油效率以及液压泵的泵效率，如图28所示，存在设置经过燃料消耗率好的区域的目标发动机运转线(目标匹配路线)ML、且在该目标匹配路线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28中，曲线M表示发动机的等燃油消耗率曲线，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为了等马力的等马力曲线。因此，在要得到相同的马力的情况下，较之于使之匹配于发动机下垂线Fe上的匹配点ptl的情况，使之匹配于目标匹配路线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η与泵容量q之积(Q = n/q)，若要得到相同的液压油流量，则降低发动机转速且增大泵容量在泵效率上更优良。先行技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-120426号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题在使用上述的目标匹配路线ML来进行发动机控制的情况下，如图29的扭矩线图所示，例如，若要使之匹配于目标匹配路线ML上的目标匹配转速η I下的匹配点MI，则无负载时的发动机转速被规定在经过匹配点Ml的下垂线DLl所限定的低转速η2(例如，IlOOrpm附近)之处。而且，若加载负载，则沿下垂线DL1，发动机扭矩增加，在匹配点Ml进行匹配。即，若要使发动机输出和泵吸收扭矩匹配在目标匹配路线ML上，则发动机输出(目标匹配点Ml)和发动机转速(无负载时的发动机转速η2)根据下垂线DLl来联动地确定。在此，在由作业机械移动大的岩石等的作业时，在对作业机加载了负载的情况下，沿图29所示的下垂线DL1，发动机扭矩上升并转移至匹配点Ml。在此，尽管作业机输出被获取，对于作业较便利，但在移动完大的岩石而负载脱离后的短暂期间，发动机仍以下垂线DLl所限定的低旋转的发动机转速来进行驱动。液压泵以该低转速进行旋转，液压泵的斜板的斜板角不比某给定值(最大容量)大，因此从液压泵喷出的液压油流量不会被充分供应至作业机的液压缸。因此，在这样的情况下，存在如下问题点:作业机不能应对操作者想迅速启动作业机来进行作业的意愿，在操作上会产生不适感。作为用于解决该问题点的第I方案，如图30的扭矩线图所示，将无负载时的发动机转速设定在高转速nl I (例如，2050rpm附近)之处，将对液压泵相对于发动机转速而可吸收的最大扭矩进行表示的泵吸收扭矩线设定为PL1。如此，在负载低的情况下，发动机输出马力与泵吸收马力匹配于匹配点Mil。因此，由于即使液压泵的斜板角任意，发动机转速也高，因此能确保从液压泵喷射至作业机的液压缸的液压油流量，谋求作业机速度的充足。其后，在对作业机加载了负载的情况下，发动机扭矩沿下垂线DL2上升，能通过匹配于与匹配点Ml为相同的等马力曲线ELl上的匹配点M12，来得到期望的作业机输出。然而，若要进行这样的控制，则在从图28所示的等燃油消耗率曲线的环Ml偏离的、燃油消耗率差的位置上，发动机进行驱动，因此要考虑不能谋求低燃油消耗率这样的问题。另外，作为用于解决上述的问题点的第2方案，如图30的扭矩线图所示，将泵吸收扭矩线设定为PL2，在目标匹配路线ML上设定匹配点M13来代替匹配点M12。在对作业机加载了负载的情况下，发动机的输出从匹配点Mll起沿下垂线DL2在匹配点M13匹配。尽管在此情况下，是在离等燃油消耗率曲线的环Ml近的位置上匹配，但由于发动机以马力高的等马力曲线EL2上的发动机输出进行驱动，因此会产生超过需要的能量消耗，从而认为燃油消耗率较之于低旋转且低输出的匹配点Ml会更加恶化。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述事实而提出，其目的在于，提供能兼顾低燃油消耗率和作业性的提高的。用于解决课题的手段为了解决上述的课题、达成目的，本专利技术的作业机械的发动机控制装置的特征在于具备:检测单元，其检测作业机械的运转状态；无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速；目标匹配转速运算单元，其基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速；发动机目标输出运算单元，其基于所述运转状态，运算能最大限度输出的发动机目标输出；以及发动机控制单元，其在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间。另外，本专利技术的作业机械的发动机控制装置在上述的专利技术的基础上，其特征在于，具备变动幅度设定单元，其预先设定发动机转速的变动幅度；以及匹配最小转速运算单元，其将从所述无负载最大转速降低了所述变动幅度量的转速后的发动机的转速作为最小转速限制值，并基于所述运转状态，来运算在加载了负载的情况下必须最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速，所述发动机控制单元在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述匹配最小转速之间。另外，本专利技术的作业机械的发动机控制装置在上述的专利技术的基础上，其特征在于，所述发动机控制单元将对所述目标匹配转速相加下限转速偏移值而得到的发动机转速输出为发动机转速指令值。另外，本专利技术的作业机械的发动机控制装置在上述的专利技术的基础上，其特征在于，具备可变容量型液压泵；以及容量检测单元，其检测所述可变容量型液压泵的泵容量，所述发动机控制单元在所述泵容量为阈值以上的情况下，输出提升发动机转速的发动机转速指令值，在泵容量小于阈值的情况下，输出降低发动机转速的发动机转速指令值。另外，本专利技术的作业机械的发动机控制装置在上述的专利技术的基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.18 JP 2011-1113871.一种作业机械的发动机控制装置，其特征在于，具备:检测单元，其检测作业机械的运转状态；无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速；目标匹配转速运算单元，其基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速；发动机目标输出运算单元，其基于所述运转状态，运算能最大限度输出的发动机目标输出；和发动机控制单元，其在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间。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:变动幅度设定单元，其预先设定发动机转速的变动幅度；和匹配最小转速运算单元，其将从所述无负载最大转速降低了所述变动幅度量的转速后的发动机的转速作为最小转速限制值，并基于所述运转状态，来运算在加载了负载的情况下必须最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速，所述发动机控制单元在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述匹配最小转速之间。3.根据权利要求1或2所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，所述发动机控制单元将对所述目标匹配转速相加下限转速偏移值而得到的发动机转速作为发动机转速指令值输出。4.根据权利要求1 3中任一项所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，具备:可变容量型液压泵；和容量检测单元，其检测所述可变容量型液压泵的泵容量，所述发动机控制单元在所述泵容量为阈值以上的情况下，输出提升发动机转速的...
【专利技术属性】
技术研发人员：河口正，末广孝雄，村上健太郎，森永淳，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：
国别省市：
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