工作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一种工作机械的发动机控制装置及其发动机控制方法。为了即便发电机的发电开启/关闭所引起的发电机输出不连续地变动也可抑制发动机转速的变动，具备：检测单元，其对使用发电机的工作机械的运转状态进行检测；发动机目标转速设定单元，其基于所述运转状态，使发电机的发电关闭时所设定的发动机目标转速与发电机的发电开启时所设定的发动机目标转速为相同的目标匹配转速(npa’)；和发动机目标输出运算单元，其在发电机的发电关闭时对能最大限度输出的发电关闭时的发动机目标输出(ELa)进行运算，在发电机的发电成为开启时对在所述发动机目标输出上加上与发电机的发电量相当的发电输出(Pm)而获得的发动机目标输出(ELb)进行运算。

【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、自卸卡车、轮式装载机等施工机械的。
技术介绍
在工作机械中用到的柴油发动机(以下称为发动机)等的发动机控制中，如果工作机械的操作员任意地设定在驾驶室内所设的燃料调节标度盘(节流标度盘)，则发动机控制器对燃料喷射系统输出用于向发动机喷射与设定相应的燃料喷射量的控制信号。而且，发动机控制器按照维持由燃料调节标度盘(节流标度盘)所设定的发动机目标转速的方式，向燃料喷射系统输出与安装于工作机械的工作机的负载变动对应的控制信号，对发动机转速进行调节。此外，发动机控制器或者泵控制器算出与发动机目标转速相应的液压泵的目标吸收转矩。按照发动机的输出马力和液压泵的吸收马力平衡的方式设定该目标吸收转矩。利用图20来说明通常的发动机控制。发动机如图20所示那样控制成:不超过由发动机的最大输出转矩线Pl和发动机转速最大的发动机下降线Fe构成的发动机输出转矩线TL。而且，发动机控制器例如在工作机械为液压挖掘机等的情况下，生成如下控制信号:该控制信号用于使发动机转速根据为了上部回旋体的回旋动作或工作机动作所操作的操作杆的操作量和工作机等的负载而变化。例如，如果在发动机目标转速被设定为N2的状态下进行土沙等的挖掘操作，则从发动机处于怠速动作时的发动机转速(怠速转速NI)转变至发动机目标转速N2。此时，燃料喷射系统接受来自发动机控制器的控制信号，并根据该转变向发动机喷射燃料，如果进行工作机动作等而使得负载增加，则按照发动机转速和发动机输出转矩达到相当于可变容量型液压泵(典型地为斜板式液压泵)的泵吸收转矩线PL和发动机输出转矩线TL的交点的、匹配点Ml的方式，转变发动机转速。另外，在额定点P，发动机输出成为最大。在此，为了改善发动机的燃料效率以及液压泵的泵效率，如图21所示那样，存在如下的发动机控制装置:设置通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，在该目标匹配轨迹ML上设置发动机输出和泵吸收转矩的匹配点。在图21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(Ml))的中心行进则燃料消耗率越优越。此外，曲线J表示由液压泵吸收的马力成为等马力的等马力曲线。因此，在获得相同马力的情况下，较之在发动机下降线Fe上的匹配点ptl相匹配，在目标匹配轨迹ML上的匹配点Pt2相匹配的情况下的燃料消耗率更优越。此外，液压泵的流量Q是发动机转速η与泵容量q之积(Q = n *q)，如果获得相同的工作油流量，则降低发动机转速并增大泵容量的情况在泵效率上优越。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-120426号公报专利文献2 日本特开2005-304206号公报
技术实现思路
(专利技术所要解决的课题)然而，在混合动力液压挖掘机等施工机械中，有时由电动回旋电动机驱动上部回旋体。在混合动力液压挖掘机中，从电容器等的蓄电装置向该电动回旋电动机供给电力(放电)以使上部回旋体回旋加速，在使上部回旋体回旋减速之际通过电动回旋电动机的再生而向电容器供给电力(充电)，从而达成比以往的液压挖掘机低的消耗燃料率。进而，在混合动力液压挖掘机中，响应于工作机的负载等，使通过发动机的驱动而驱动的发电机起到发电作用(发电开启)，将由发电机发出的电力供给(充电)至电容器、或者为了电动回旋电动机的回旋加速而供给由发电机发出的电力。此外，发电机根据混合动力液压挖掘机的负载而进行补充发动机的输出的辅助作用，以达成较低的燃料消耗率。该发电机与通常的电动电动机同样地，如果以小转矩进行发电则效率差。为此，发电机在进行发电时，以预先设定的最小发电转矩以上的转矩进行发电。其结果，在发电机从发电关闭的状态切换成发电开启的状态的情况下，上述的发电机输出不连续地变化。如果基于包含该发电机输出不连续变化的发动机输出来进行发动机转速控制，则发电机输出在发电关闭(零的输出)与最小发电转矩(发电开启)之间频繁地切换发电开启/关闭，从而匹配点处的发动机转速(匹配转速)频繁地变动。认为存在伴随该发动机转速变动的发动机声音变化作为给操作员带来不舒适感的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即便发电机的发电开启/关闭所引起的发电机输出不连续地变动也能抑制发动机转速的变动的。(用于解决课题的手段)为了解决上述的课题并达成目的，本专利技术涉及的工作机械的发动机控制装置的特征在于具备检测单元，其对使用发电机的工作机械的运转状态进行检测；发动机目标转速设定单元，其基于所述运转状态，使发电机的发电关闭时所设定的发动机目标转速与发电机的发电开启时所设定的发动机目标转速相同；和发动机目标输出运算单元，其在发电机的发电关闭时对能最大限度输出的发电关闭时的发动机目标输出进行运算，在发电机的发电成为开启时对在所述发动机目标输出上加上与发电机的发电量相当的输出而获得的发动机目标输出进行运算。此外，本专利技术涉及的工作机械的发动机控制装置在上述专利技术中的特征在于，在从发电关闭向发电开启转变时，所述发动机目标转速设定单元按照直至达到规定的发电转矩为止发动机转速不变的方式进行控制。此外，本专利技术涉及的工作机械的发动机控制装置在上述专利技术中其特征在于，所述规定的发电转矩是预先设定的最小发电转矩。此外，本专利技术涉及的工作机械的发动机控制装置在上述专利技术中其特征在于，还具备发电输出运算单元，其利用发动机的转速来求出发电机的规定的发电输出；泵吸收马力运算单元，其对液压泵的吸收马力进行设定；和辅机马力运算单元，其求出与所述发动机的驱动联动地驱动的辅机的马力，所述发动机目标转速设定单元在发电关闭时，设定与将所设定的泵吸收马力、所求出的辅机马力、和所述发电机的规定的发电输出进行合计而得到的输出相当的发动机目标输出、以及根据表示发动机以少的燃料消耗量进行驱动的发动机输出的目标匹配轨迹所决定的发动机目标转速，并且按照在发电开启时所设定的发动机转速与所述发动机目标转速相同的方式进行控制。此外，本专利技术涉及的工作机械的发动机控制方法的特征在于，包括检测步骤，对使用发电机的工作机械的运转状态进行检测；和设定步骤，基于所述运转状态，使发电机的发电关闭时所设定的发动机目标转速与发电机的发电开启时所设定的发动机目标转速相同，并且在发电机的发电关闭时对在该发电机的发电关闭时能最大限度输出的发电关闭时的发动机目标输出进行运算并设定，在发电机的发电成为开启时对在所述发动机目标输出上加上与发电机的发电量相当的输出而获得的发动机目标输出进行运算并设定。根据本专利技术，进行使发电机的发电关闭时所设定的发动机目标转速与发电机的发电开启时所设定的发动机目标转速相同的、发动机目标转速的设定，并且在发电机的发电关闭时对能最大限度输出的发电关闭时的发动机目标输出进行运算，在发电机的发电成为开启时对在所述发动机目标输出上加上与发电机的发电量相当的输出而获得的发动机目标输出进行运算，来设定发动机目标输出，所以即便发电机的发电开启/关闭所引起的发电机输出不连续地变动也能够抑制发动机转速的变动。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式涉及的混合动力液压挖掘机的整体构成的立体图。图2是表示图1所示的混合动力液压挖掘机的控制系统的构成的示意图。图3是说明控制器所进行的发动机控制内容的转矩线图。图4是说明控制器所进行的发动机控制内容的转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.18 JP 2011-1113881.一种工作机械的发动机控制装置，其特征在于，具备: 检测单元，其对使用发电机的工作机械的运转状态进行检测； 发动机目标转速设定单元，其基于所述运转状态，使发电机的发电关闭时所设定的发动机目标转速与发电机的发电开启时所设定的发动机目标转速相同；和 发动机目标输出运算单元，其在发电机的发电关闭时对能最大限度输出的发电关闭时的发动机目标输出进行运算，在发电机的发电成为开启时对在所述发动机目标输出上加上与发电机的发电量相当的输出而获得的发动机目标输出进行运算。2.根据权利要求1所述的工作机械的发动机控制装置，其特征在于， 在从发电关闭向发电开启转变时，所述发动机目标转速设定单元按照直至达到规定的发电转矩为止发动机转速不变的方式进行控制。3.根据权利要求2所述的工作机械的发动机控制装置，其特征在于， 所述规定的发电转矩是预先设定的最小发电转矩。4.根据权利要求1或2所述的工作机械的发动机控制装置，其特征在于， 所述工作机械的发动机控制装置还具备: 发电输出运算单元，其利用发动机的转速来求出发电机的规...

【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：