为了实现燃料效率及泵效率的改善，且通过发电机对发动机的辅助作用充分确保作业机的响应性，在目标匹配转速np1与当前的发动机转速n的偏差Δn为规定值以上时判定为需要辅助，在判定为需要辅助的时刻t1后的规定期间T1内，将目标辅助转速AN设定为比目标匹配转速np1大的高旋转目标匹配转速hAN，然后设定成逐渐接近目标匹配转速np1的目标辅助转速AN，向以使发动机转速n成为目标辅助转速AN的方式对发动机的输出进行辅助的发电机输出辅助转矩指令值而控制发动机转速n。
【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、自卸汽车、轮式装载机等建设机械在内的。
技术介绍
在用于作业机械的柴油发动机(以下，称为发动机)的发动机控制中，当作业机械的操作员任意设定在驾驶室内设置的燃料调整标度盘(节流标度盘)时，发动机控制器向燃料喷射系统输出用于将与设定值对应的燃料喷射量向发动机喷射的控制信号。而且，发动机控制器为了维持由燃料调整标度盘(节流标度盘)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向燃料喷射系统输出，对发动机转速进行调整。另外，发动机控制器或者泵控制器算出与发动机目标转速对应的液压泵的目标吸收转矩。该目标吸收转矩设定成使发动机的输出马力和液压泵的吸收马力达到平衡。利用图26对通常的发动机控制进行说明。发动机被控制成不会超过由发动机的最大输出转矩线Pl和被最大的发动机转速制约的发动机下降线Fe构成的发动机输出转矩线TL。而且，例如在作业机械为液压挖掘机等的情况下，发动机控制器根据为了进行上部回旋体的回旋动作或作业机的动作而被操作的操作杆的操作量和作业机等的负载，生成用于使发动机转速变化的控制信号。例如，当在发动机目标转速设定成N2的状态下进行砂土等的挖掘操作时，发动机从空转动作时的发动机转速(空转转速NI)转移到发动机目标转速N2。此时，当燃料喷射系统接收到来自发动机控制器的控制信号而对应于上述转移向发动机喷射燃料，作业机进行动作等造成负载增加时，以使发动机转速和发动机输出转矩到达与可变容量型液压泵(典型如斜板式液压泵)的泵吸收转矩线PL和发动机输出转矩线TL的交点相当的匹配点Ml的方式，使发动机转速产生转移。需要说明的是，在额定点P，发动机输出达到最大。在此，存在为 了改善发动机的燃料效率及液压泵的泵效率而如图27所示设置穿过燃料消耗率良好的区域的目标发动机运转线(目标匹配轨迹)ML，将发动机输出和泵吸收转矩的匹配点设置在该目标匹配轨迹ML上的发动机控制装置。在图27中，曲线M表示发动机的等燃料效率曲线，越往曲线M的中心(眼球(M1))，燃料消耗率越优。另外，曲线J表示被液压泵吸收的马力成为等马力的等马力曲线。因此，在想要得到相同的马力时，与在发动机下降线Fe上的匹配点ptl匹配相比,在目标匹配轨迹ML上的匹配点pt2匹配时燃料消耗率更优。另外，液压泵的流量Q是发动机转速η和泵容量q之积(Q = n q)，如果想要得到相同的工作油流量，则降低发动机转速而使泵容量增大在泵效率方面更优。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开2007-218111号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的问题另一方面，在混合动力液压挖掘机等建设机械中，存在将上部回旋体用电动回旋马达进行驱动的类型。在混合动力液压挖掘机中，从电容器等蓄电装置向该电动回旋马达供给电力(放电)而使上部回旋体回旋加速，在使上部回旋体回旋减速时利用电动回旋马达的再生向电容器供给电力(充电)，因此与以往的液压挖掘机相比，实现了较低的燃料消耗率。进而，在混合动力液压挖掘机中，响应作业机的负载等，使由发动机的驱动带动驱动的发电机发挥发电作用(发电开启)，将由发电机发出的电力向电容器供给(充电)，或者将由发电机发出的电力向电动回旋马达供给而用于电动回旋马达的回旋加速。另外，发电机根据混合动力液压挖掘机的负载进行对发动机的输出进行补充的辅助作用，实现较低的燃料消耗率。在此，如图28所示，开始作业机动作之前的发动机转速处于匹配点ΜΡ0，为较低的空转转速，处于低负载，液压泵的斜板角也较小，泵容量在最低的状态。在从该状态开始作业机动作时，液压泵的泵容量无法立即变大而是逐渐变大，所以需要立刻增大发动机转速来确保从液压泵喷出的工作油的喷出量。例如，需要增大到由区域El表示的目标无负载最大转速np2附近的发动机转速。但是，为了改善燃料效率及泵效率，目标匹配转速(目标辅助转速)npl被控制成使发动机转速成为较低的转速。因此,随着发动机负载的增大,如箭头Al所示,在发动机转速还没有达到足够大时,发动机转速到达目标辅助转速npl而稳定。其结果，考虑到存在以下问题，即，无论发电机是否进行了发动机的辅助，都无法从液压泵向作业机的液压促动器(液压驱动缸)充分供 给工作油，从而无法充分确保作业机的响应性。作为解决该问题的对策，可以考虑设定较高的目标辅助转速。例如，如图29所示，若将被无负载最大转速np2制约的下降线DL和目标匹配轨迹ML的交点处的转速np2’设定成目标辅助转速，则由于是伴随着较高的发动机转速驱动液压泵，所以作业机的响应性良好。也就是说，随着发动机负载的增大，如箭头A2所示，发动机输出从匹配点MPO向匹配点MP4变化。但是，由于目标辅助转速np2’下的匹配点MP4位于高输出的位置，发电机持续进行对发动机的辅助，所以存在消耗了与转矩增大量AT相当的无用的能量的问题。本专利技术鉴于上述情况而实现，目的在于提供一种能够实现燃料效率及泵效率的改善，且通过发电机对发动机的辅助作用充分确保作业机的响应性的。用于解决问题的手段为了解决上述的问题实现目的，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:发动机；发电机，其对所述发动机的输出进行辅助；检测单元，其对作业机械的运转状态进行检测；无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算负载去除时最大限度提高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，在所述无负载最大转速之外运算施加负载时提高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，运算能够最大限度输出的发动机目标输出；发动机控制单元，其在所述发动机目标输出的限制下，在所述无负载最大转速和所述目标匹配转速之间控制发动机转速；辅助判定单元，其在所述目标匹配转速和当前的发动机转速的偏差为规定值以上时判定为需要辅助；辅助转速设定单元，其在判定为需要辅助之后，将目标辅助转速设定为比所述目标匹配转速大的预先确定的上限的目标辅助转速，然后设定为逐渐接近所述目标匹配转速的目标辅助转速，所述发动机控制单元以使所述发动机转速成为所述目标辅助转速的方式向所述发电机输出辅助转矩指令值而控制该发动机转速。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，所述辅助转速设定单元在判定为需要所述辅助的时刻后的规定时间内，将所述目标辅助转速设定为上限的目标辅助转速，经过规定时间后，将所述目标辅助转速设定为使发动机转速以规定的转速减少率减少到所述目标匹配转速的目标辅助转速。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，具备基于所述检测单元的检测结果运算发动机负载的负载运算单元，所述辅助转速设定单元在所述上限的目标辅助转速以下进行与所述发动机负载的增加对应地减少所述目标辅助转速的设定。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，所述上限的目标辅助转速是所述无负载最大转速的下降线和目标匹配轨迹的交点处的发动机转速。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，所述偏差的规定值根据作业机械的运转状态来确定。另外，本专利技术的作业机械的发动机控制方法的特征在于，包括检测步骤，对作业机械的运转状态进行检测；无负载最大转速本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.18 JP 2011-1113891.一种作业机械的发动机控制装置，其特征在于，具备: 发动机； 发电机，其对所述发动机的输出进行辅助； 检测单元，其对作业机械的运转状态进行检测； 无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算负载去除时最大限度提高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，在所述无负载最大转速之外运算施加负载时提高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，运算能够最大限度输出的发动机目标输出； 发动机控制单元，其在所述发动机目标输出的限制下，在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间控制发动机转速； 辅助判定单元，其在所述目标匹配转速与当前的发动机转速的偏差为规定值以上时判定为需要辅助；以及 辅助转速设定单元，其在判定为需要辅助之后，将目标辅助转速设定为比所述目标匹配转速大的预先确定的上限的目标辅助转速，然后设定为逐渐接近所述目标匹配转速的目标辅助转速， 所述发动机控制单元以使所述发动机转速成为所述目标辅助转速的方式向所述发电机输出辅助转矩指令值来控制该发动机转速。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， 所述辅助转速设定单元在判定为需要所述辅助的时刻起的规定时间内，将所述目标辅助转速设定为上限的目标辅助转速，经过规定时间后，将所述目标辅助转速设定为使发动机转速以规定的转速减少率减少到所述目标匹配转速的目标辅助转速。3.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， 具备基于所述检测单元的检测结果运算发动机负载的负载运算单元， 所述辅助转速设定单元在所述上限的目标辅助转速以下进行与所述发动机负载的增加对应地减少所述目标辅助转速的设定。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， ...
【专利技术属性】
技术研发人员：河口正，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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