專利名稱：液壓工程機(jī)械的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓工程機(jī)械的控制裝置，特別是涉及通過液壓油驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行器進(jìn)行必要的作業(yè)、并且具有模式選擇構(gòu)件的液壓挖土機(jī)等的液壓工程機(jī)械的控制裝置，所述液壓油從被原動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)的液壓泵排出，所述模式選擇構(gòu)件選擇有關(guān)原動(dòng)機(jī)的控制模式，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
背景技術(shù)：
在液壓挖土機(jī)等的液壓工程機(jī)械中，一般，作為原動(dòng)機(jī)具有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，通過該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?，通過從液壓泵排出的液壓油來驅(qū)動(dòng)多個(gè)液壓執(zhí)行器，進(jìn)行必要的作業(yè)。在該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中具有節(jié)流盤等對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行指令的輸入構(gòu)件，根據(jù)該目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制燃料噴射量并控制轉(zhuǎn)速。另外，在液壓泵上設(shè)有用于馬力控制的泵吸收扭矩控制構(gòu)件，為了減少泵傾轉(zhuǎn)，將泵吸收扭矩控制為在泵排出壓力上升時(shí)不超過預(yù)先設(shè)定的值(最大吸收扭矩)。
另外，在液壓挖土機(jī)等的液壓工程機(jī)械中，設(shè)有模式選擇構(gòu)件，該模式選擇構(gòu)件不同于節(jié)流盤等的對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行指令的輸入構(gòu)件，一般進(jìn)行通過該模式選擇構(gòu)件設(shè)定經(jīng)濟(jì)模式等的控制模式(作業(yè)模式)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在經(jīng)濟(jì)模式下，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，所以改善了燃料消耗。
在日本特開昭62-160331號(hào)公報(bào)中，記載了下述技術(shù)，即，預(yù)先設(shè)定多組原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排油容積的關(guān)系，通過各種檢測(cè)構(gòu)件判別作業(yè)狀態(tài)，相應(yīng)于其判別結(jié)果以及來自模式選擇開關(guān)的信號(hào)，選擇多組中的一組，自動(dòng)地切換控制模式，據(jù)此，控制原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的排油容積，使液壓泵的最大排出流量與作業(yè)狀態(tài)相適應(yīng)。
(專利文獻(xiàn)1日本特開昭62-160331號(hào)公報(bào))液壓挖土機(jī)等的工程機(jī)械的液壓泵的排出壓力和排出流量的關(guān)系通過行駛、旋轉(zhuǎn)、空中動(dòng)作等的負(fù)載比較輕時(shí)的作業(yè)速度決定液壓泵的最大排油容積，通過發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出馬力設(shè)定液壓泵的排出壓力為高壓時(shí)的排油容積。
另外，一般的經(jīng)濟(jì)模式的主流是與工程機(jī)械的動(dòng)作狀況無關(guān)地、使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)降低一定的量。在這樣的系統(tǒng)中，若選擇經(jīng)濟(jì)模式，則雖然考慮了輕負(fù)載時(shí)的性能來決定最大的排油容積，但是，因?yàn)橐簤罕玫呐懦隽髁颗c發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的降低成比例地減少，所以產(chǎn)生了性能降低(作業(yè)速度的降低)，作業(yè)效率降低。
在日本特開昭62-160331號(hào)公報(bào)中，預(yù)先設(shè)定多組原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排油容積的關(guān)系，根據(jù)作業(yè)狀態(tài)選擇多組中的一組，據(jù)此，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排油容積，使液壓泵的最大排出流量與作業(yè)狀態(tài)相適應(yīng)，極力地抑制性能降低。
但是，在具有用于馬力控制的泵吸收扭矩控制構(gòu)件的系統(tǒng)中，液壓泵能排出最大流量的范圍僅僅是泵吸收扭矩控制區(qū)域的范圍外的有限的低壓的泵排出壓范圍。在日本特開昭62-160331號(hào)公報(bào)的系統(tǒng)中，雖然能夠在低壓的泵排出壓范圍內(nèi)確保最大排出流量，但在泵吸收扭矩控制區(qū)域中，與以往的一般的經(jīng)濟(jì)模式同樣，液壓泵的排出流量減少，產(chǎn)生了性能降低。
通常，在液壓工程機(jī)械所進(jìn)行的一系列的動(dòng)作中，各種各樣的負(fù)載狀態(tài)連續(xù)地混合，泵負(fù)載頻度在作為泵吸收扭矩控制區(qū)域一部分的、中間的泵排出壓范圍達(dá)到最高。在日本特開昭62-160331號(hào)公報(bào)的系統(tǒng)中，是象上述那樣僅在低壓的泵排出壓范圍確保最大排出流量，在泵負(fù)載頻度高的區(qū)域(中間的泵排出壓范圍)則沒有效果。
另外，若設(shè)置各種檢測(cè)構(gòu)件、自動(dòng)選擇與當(dāng)前的作業(yè)狀態(tài)相適應(yīng)的模式，則不僅產(chǎn)生操作者不希望的模式轉(zhuǎn)換、不連續(xù)地產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的變動(dòng)或泵排出流量的變動(dòng)、感覺到不協(xié)調(diào)感，而且需要設(shè)置很多檢測(cè)構(gòu)件，在成本方面也不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種液壓工程機(jī)械的控制裝置，該液壓工程機(jī)械的控制裝置通過用模式選擇構(gòu)件進(jìn)行的模式選擇來降低原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，改善燃料消耗，并且，在必要的負(fù)載區(qū)域，減少因泵排出流量的減少造成的性能降低(作業(yè)速度的降低)，提高作業(yè)效率，并且不使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或泵排出流量不連續(xù)地變化，操作性優(yōu)異。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述那樣的構(gòu)成。
(1)本發(fā)明是一種液壓工程機(jī)械的控制裝置，具有原動(dòng)機(jī)；由該原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)可變?nèi)萘恳簤罕?；由該液壓泵的液壓油?qū)動(dòng)的至少一個(gè)液壓執(zhí)行器；控制上述原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件，其中，該液壓工程機(jī)械的控制裝置具有選擇有關(guān)上述原動(dòng)機(jī)的控制模式的模式選擇構(gòu)件；檢測(cè)上述液壓泵的負(fù)載壓的負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件；目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件預(yù)先設(shè)定用于相對(duì)于上述液壓泵的負(fù)載壓的上升、使上述原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，若通過上述模式選擇構(gòu)件選擇特定模式，則基于通過上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)出的液壓泵的負(fù)載壓參照該預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，求出對(duì)應(yīng)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)該原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)定上述轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，因?yàn)槟繕?biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件在由模式選擇構(gòu)件選擇了特定模式時(shí)，基于液壓泵的負(fù)載壓參照預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，求出對(duì)應(yīng)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)該原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)定上述轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，所以在選擇特定模式時(shí)，能夠進(jìn)行控制，使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，改善燃料消耗。另外，因?yàn)槌蔀榭刂频幕A(chǔ)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被設(shè)定成相對(duì)于液壓泵的負(fù)載壓的上升，使原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，所以可以通過恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整該設(shè)定，在必要的負(fù)載區(qū)域中減少因泵排出流量的減少造成的性能降低(作業(yè)速度的降低)，提高作業(yè)效率。
另外，通過恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整該設(shè)定，可以相對(duì)于作業(yè)中的負(fù)載頻度的變化，使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及泵排出流量連續(xù)地變化，據(jù)此，不會(huì)使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或泵排出流量不連續(xù)地變化，能夠防止因作業(yè)速度的急變、發(fā)動(dòng)機(jī)聲音的變動(dòng)所產(chǎn)生的操作上的不協(xié)調(diào)感，能夠提高操作性。
(2)在上述(1)中，最好是上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件在由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓比第一值低時(shí)，作為上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定上述原動(dòng)機(jī)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速，若由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過第一值，則相應(yīng)負(fù)載壓的上升，使上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速降低。
因?yàn)槿暨@樣地構(gòu)成來進(jìn)行原動(dòng)機(jī)控制，則在負(fù)載高的范圍，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被控制得較低，所以在改善燃料消耗方面有效果，在負(fù)載低的范圍，能夠以與標(biāo)準(zhǔn)模式相同的流量(作業(yè)速度)進(jìn)行作業(yè)。再有，在頻度多的中間的負(fù)載區(qū)域，能夠進(jìn)行可兼顧燃料消耗和作業(yè)速度的轉(zhuǎn)速控制。
(3)另外，在上述(1)中，最好是上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件在由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓比第一值低時(shí)，作為上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定上述原動(dòng)機(jī)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速，若由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過第一值，則相應(yīng)該負(fù)載壓的上升，使上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速降低，若由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過比上述第一值高的第二值，則相應(yīng)該負(fù)載壓的上升，使上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速向上述額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速上升。
據(jù)此，不會(huì)改變輕負(fù)載下的作業(yè)速度、高負(fù)載時(shí)的作業(yè)速度(力度)，能夠改善中負(fù)載時(shí)的燃料消耗。
(4)另外，在上述(1)中，最好是還具有泵吸收扭矩控制構(gòu)件，該泵吸收扭矩控制構(gòu)件進(jìn)行控制，相應(yīng)于上述液壓泵的負(fù)載壓的上升，使上述液壓泵的最大排油容積減少，使上述液壓泵的最大吸收扭矩不會(huì)超過設(shè)定值，上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件作為上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速，設(shè)定在上述泵吸收扭矩控制構(gòu)件的最大吸收扭矩控制區(qū)域中比上述原動(dòng)機(jī)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速低的轉(zhuǎn)速。
(5)另外，在上述(1)中，最好是上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件作為上述預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定轉(zhuǎn)速修正值，基于由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓參照該預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速修正值，求出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正值，根據(jù)該轉(zhuǎn)速修正值，求出上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
(6)再有，在上述(1)中，最好是上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件具有第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，該第一構(gòu)件在由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過第一值時(shí)，運(yùn)算轉(zhuǎn)速修正值；該第二構(gòu)件從上述原動(dòng)機(jī)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速減去上述轉(zhuǎn)速修正值，算出上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
(7)在上述(6)中，最好是上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件還具有第三構(gòu)件，該第三構(gòu)件在由上述模式選擇構(gòu)件選擇了上述特定的模式以外的模式時(shí)，使上述第二構(gòu)件的減法運(yùn)算處理無效，在選擇上述特定的模式時(shí)，使上述第二構(gòu)件的減法處理有效。
(8)另外，在上述(6)中，最好是還具有泵吸收扭矩控制構(gòu)件，該泵吸收扭矩控制構(gòu)件進(jìn)行控制，若上述液壓泵的負(fù)載壓比第三值高，則相應(yīng)于該液壓泵的負(fù)載壓的上升，使上述液壓泵的最大排油容積減少，使上述液壓泵的最大吸收扭矩不會(huì)超過設(shè)定值，上述第一值被設(shè)定在上述第三值附近。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠用模式選擇構(gòu)件進(jìn)行的模式選擇來降低原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，改善燃料消耗，同時(shí)，在必要的負(fù)載區(qū)域，減少因泵排出流量的減少造成的性能降低(作業(yè)速度的降低)，可以提高作業(yè)效率。
另外，在作業(yè)中，因?yàn)榧词关?fù)載頻度變化，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及泵排出流量也連續(xù)地變化，所以能夠防止因作業(yè)速度的急變、發(fā)動(dòng)機(jī)聲音的變動(dòng)所產(chǎn)生的操作上的不協(xié)調(diào)感，能夠提高操作性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵谪?fù)載高的范圍，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被控制得較低，所以在改善燃料消耗方面有效果，在負(fù)載低的范圍，能夠以與標(biāo)準(zhǔn)模式相同的流量(作業(yè)速度)進(jìn)行作業(yè)。在頻度多的中間的負(fù)載區(qū)域，能夠進(jìn)行可兼顧燃料消耗和作業(yè)速度的轉(zhuǎn)速控制。
另外，根據(jù)本發(fā)明，不改變輕負(fù)載下的作業(yè)速度、高負(fù)載時(shí)的作業(yè)速度(力度)，能夠使中負(fù)載時(shí)的燃料消耗得到改善。
象這樣，通過相對(duì)于負(fù)載壓，恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的設(shè)定，可以提供在大范圍的負(fù)載狀況下的最佳的作業(yè)速度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗的降低。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的原動(dòng)機(jī)和液壓泵的控制裝置的圖。
圖2是與圖1所示的液壓泵連接的閥裝置以及執(zhí)行器的液壓回路圖。
圖3是表示裝載著本發(fā)明的原動(dòng)機(jī)和液壓泵的控制裝置的液壓挖土機(jī)的外觀的圖。
圖4是表示圖2所示的流量控制閥的操作先導(dǎo)系統(tǒng)的圖。
圖5是表示圖1所示的泵調(diào)節(jié)器的第二伺服閥的吸收扭矩的控制特性的圖。
圖6是表示控制器的輸入輸出關(guān)系的圖。
圖7是表示控制器的泵控制部的處理功能的功能框圖。
圖8是表示控制器的發(fā)動(dòng)機(jī)控制部的處理功能的功能框圖。
圖9是放大表示設(shè)定于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部的泵排出壓平均值Pm和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的關(guān)系的圖。
圖10是表示比較例的系統(tǒng)的有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的處理功能的、與圖8相同的圖。
圖11是表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和泵排出流量的關(guān)系的圖。
圖12是表示在具有圖10所示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能的比較例的系統(tǒng)中、泵排出流量相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力的變化的圖。
圖13是表示在本實(shí)施方式的系統(tǒng)中、泵排出流量相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力的變化的圖。
圖14是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力的變化的圖。
圖15是表示泵負(fù)載頻度的圖。
圖16是將泵頻度高的區(qū)域重疊到泵排出量特性圖中進(jìn)行表示的圖。
圖17是放大表示有關(guān)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部的泵排出壓平均值Pm和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的關(guān)系的圖。
圖18是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中、目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力的變化的圖。
圖19是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中、泵排出流量相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力的變化的圖。
符號(hào)說明1、2液壓泵1a、2a斜板5閥裝置7、8調(diào)節(jié)器10原動(dòng)機(jī)14燃料噴射裝置20A、20B傾轉(zhuǎn)執(zhí)行器21A、21B第一伺服閥22A、22B第二伺服閥30～32螺線管控制閥38～44操作先導(dǎo)裝置50～56執(zhí)行器70控制器70a、70b泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70g、70h輸出壓力運(yùn)算部70k、70m螺線管輸出電流運(yùn)算部70i泵最大吸收扭矩運(yùn)算部70n輸出壓力運(yùn)算部70p螺線管輸出電流運(yùn)算部700a基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部
700b動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700c泵排出壓平均值運(yùn)算部700d發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700e模式選擇部700f減算部700g最小值選擇部71發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤72模式選擇開關(guān)73、74壓力傳感器75、76壓力傳感器具體實(shí)施方式
下面，使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。下面的實(shí)施方式是將本發(fā)明應(yīng)用在液壓挖土機(jī)的原動(dòng)機(jī)和液壓泵的控制裝置中的情況。
在圖1中，1以及2例如是斜板式的可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?，在液壓?、2的排出路3、4上連接著圖2所示的閥裝置5，借助該閥裝置5，向多個(gè)執(zhí)行器50～56輸送液壓油，驅(qū)動(dòng)這些執(zhí)行器。
9是固定容量型的先導(dǎo)泵，在先導(dǎo)泵9的排出路9a上，連結(jié)著將先導(dǎo)泵9的排出壓力保持為一定壓力的先導(dǎo)溢流閥9b。
液壓泵1、2以及先導(dǎo)泵9與原動(dòng)機(jī)10的輸出軸11連接，被原動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
對(duì)閥裝置5進(jìn)行詳細(xì)說明。
在圖2中，閥裝置5具有流量控制閥5a～5d和流量控制閥5e～5i這兩個(gè)閥組，流量控制閥5a～5d位于與液壓泵1的排出路3相連的中央旁路線5j上，流量控制閥5e～5i位于與液壓泵2的排出路4相連的中央旁路線5k上。在排出路3、4上設(shè)置著主溢流閥5m，該主溢流閥5m決定液壓泵1、2的排出壓力的最大壓力。
流量控制閥5a～5d以及流量控制閥5e～5i是中央旁路型，從液壓泵1、2排出的液壓油通過這些流量控制閥向執(zhí)行器50～56所對(duì)應(yīng)的部件供給。執(zhí)行器50是右行駛用的液壓馬達(dá)(右行駛馬達(dá))，執(zhí)行器51是鏟斗用的液壓缸(鏟斗缸)，執(zhí)行器52是懸臂用的液壓缸(懸臂缸)，執(zhí)行器53是旋轉(zhuǎn)用的液壓馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)馬達(dá))，執(zhí)行器54是臂用的液壓缸(臂缸)，執(zhí)行器55是預(yù)備的液壓缸，執(zhí)行器56是左行駛用的液壓馬達(dá)(左行駛馬達(dá))，流量控制閥5a是右行駛用，流量控制閥5b是鏟斗用，流量控制閥5c是第一懸臂用，流量控制閥5d是第二臂用，流量控制閥5e是旋轉(zhuǎn)用，流量控制閥5f是第一臂用，流量控制閥5g是第二懸臂用，流量控制閥5h是預(yù)備用，流量控制閥5i是左行駛用。即，針對(duì)懸臂缸52設(shè)置兩個(gè)流量控制閥5g，5c，針對(duì)臂缸54，也設(shè)置兩個(gè)流量控制閥5d，5f，來自兩個(gè)液壓泵1、2的液壓油可以分別合流，向懸臂缸52和臂缸54供給。
圖3表示裝載著本發(fā)明的原動(dòng)機(jī)和液壓泵的控制裝置的液壓挖土機(jī)的外觀。液壓挖土機(jī)具有下部行駛體100、上部旋轉(zhuǎn)體101、前作業(yè)機(jī)102。在下部行駛體100上配置有左右行駛馬達(dá)50、56，通過該行駛馬達(dá)50、56旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)履帶100a，向前方或后方行駛。在上部旋轉(zhuǎn)體101上裝載著旋轉(zhuǎn)馬達(dá)53，通過該旋轉(zhuǎn)馬達(dá)53，上部旋轉(zhuǎn)體101相對(duì)于下部行駛體100，向右方向或左方向旋轉(zhuǎn)。前作業(yè)機(jī)102由懸臂103、臂104、鏟斗105構(gòu)成，懸臂103通過懸臂缸52上下運(yùn)動(dòng)，臂104通過臂缸54向傾卸側(cè)(打開側(cè))或裝填側(cè)(攏入側(cè))操作，鏟斗105通過鏟斗缸51，向傾卸側(cè)(打開側(cè))或裝填側(cè)(攏入側(cè))操作。
流量控制閥5a～5i的操作先導(dǎo)系統(tǒng)表示在圖4中。
流量控制閥5i、5a通過來自操作裝置35的操作先導(dǎo)裝置39、38的操作先導(dǎo)壓TR1、TR2以及TR3、TR4被切換操作，流量控制閥5b以及流量控制閥5c、5g通過來自操作裝置36的操作先導(dǎo)裝置40、41的操作先導(dǎo)壓BKC、BKD以及BOD、BOU被切換操作，流量控制閥5d、5f以及流量控制閥5e通過來自操作裝置37的操作先導(dǎo)裝置42、43的操作先導(dǎo)壓ARC、ARD以及SW1、SW2被切換操作，流量控制閥5h通過來自操作先導(dǎo)裝置44的操作先導(dǎo)壓AU1、AU2被切換操作。
操作先導(dǎo)裝置38～44分別具有一對(duì)先導(dǎo)閥(減壓閥)38a、38b～44a、44b，操作先導(dǎo)裝置38、39、44還分別具有操作踏板38c、39c、44c，操作先導(dǎo)裝置40、41還具有共用的操作桿40c，操作先導(dǎo)裝置42、43還具有共用的操作桿42c。若操作操作踏板38c、39c、44c以及操作桿40c、42c，則對(duì)應(yīng)其操作方向，相關(guān)的操作先導(dǎo)裝置的先導(dǎo)閥動(dòng)作，產(chǎn)生與踏板或者桿的操作量相應(yīng)的操作先導(dǎo)壓。
另外，在操作先導(dǎo)裝置38～44的各先導(dǎo)閥的輸出線上，連接著梭閥61～67，在這些梭閥61～67上還分層地連接著梭閥68、69、100～103，通過梭閥61、63、64、65、68、69、101，操作先導(dǎo)裝置38、40、41、42的操作先導(dǎo)壓的最高壓力作為液壓泵1的控制先導(dǎo)壓PL1被導(dǎo)出，通過梭閥62、64、65、66、67、69、100、102、103，操作先導(dǎo)裝置39、41、42、43、44的操作先導(dǎo)壓的最高壓力作為液壓泵2的控制先導(dǎo)壓PL2被導(dǎo)出。
在以上那樣的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上設(shè)置著本發(fā)明的原動(dòng)機(jī)和液壓泵的控制裝置。下面，說明其詳細(xì)內(nèi)容。
在圖1中，在液壓泵1、2上分別具有調(diào)節(jié)器7、8，由這些調(diào)節(jié)器7、8，控制作為液壓泵1、2的容量可變機(jī)構(gòu)的斜板1a、2a的傾轉(zhuǎn)位置，控制泵排出流量。
液壓泵1、2的調(diào)節(jié)器7、8分別具有傾轉(zhuǎn)執(zhí)行器20A、20B(下面適當(dāng)?shù)匾?0為代表)、根據(jù)圖4所示的操作先導(dǎo)裝置38～44的操作先導(dǎo)壓進(jìn)行正傾轉(zhuǎn)控制的第一伺服閥21A、21B(下面適當(dāng)?shù)匾?1為代表)、以及進(jìn)行液壓泵1、2的全馬力控制的第二伺服閥22A、22B(下面適當(dāng)?shù)匾?2為代表)，通過這些伺服閥21、22，控制由先導(dǎo)泵9作用于傾轉(zhuǎn)執(zhí)行器20的液壓油的壓力，來控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置。
說明傾轉(zhuǎn)執(zhí)行器20、第一以及第二伺服閥21、22的詳細(xì)內(nèi)容。
各傾轉(zhuǎn)執(zhí)行器20具有在兩端具備大直徑的受壓部20a和小直徑的受壓部20b的動(dòng)作活塞20c、以及受壓部20a、20b所處的受壓室20d、20e，在兩受壓室20d、20e的壓力相等時(shí)，動(dòng)作活塞20c向圖示右方向移動(dòng)，據(jù)此，斜板1a或2a的傾轉(zhuǎn)變大，泵排出流量增大，若大直徑側(cè)的受壓室20d的壓力降低，則動(dòng)作活塞20c向圖示左方向移動(dòng)，據(jù)此，斜板1a或2a的傾轉(zhuǎn)變小，泵排出流量減少。另外，大直徑側(cè)的受壓室20d借助第一以及第二伺服閥21、22，與先導(dǎo)泵9的排出路9a連接，小直徑側(cè)的受壓室20e直接與先導(dǎo)泵9的排出路9a連接。
用于正傾轉(zhuǎn)控制的各第一伺服閥21是通過來自電磁控制閥30或者31的控制壓力來動(dòng)作并控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置的閥，在控制壓力高時(shí)，閥芯21a向圖示的右方向移動(dòng)，將來自先導(dǎo)泵9的先導(dǎo)壓不減壓地傳遞到受壓室20d，使液壓泵1或2的傾轉(zhuǎn)增大，隨著控制壓力的降低，閥芯21a通過彈簧21b的力，向圖示的左方向移動(dòng)，將來自先導(dǎo)泵9的先導(dǎo)壓在減壓后傳遞到受壓室20d，使液壓泵1或2的傾轉(zhuǎn)減小。
用于全馬力控制的各第二伺服閥22是通過液壓泵1、2的排出壓力和來自電磁控制閥32的控制壓力來動(dòng)作并控制液壓泵1、2的吸收扭矩，進(jìn)行全馬力控制的閥。
即，液壓泵1以及2的排出壓力和來自電磁控制閥32的控制壓力分別被導(dǎo)入操作驅(qū)動(dòng)部的受壓室22a、22b、22c中，在液壓泵1、2的排出壓力的液壓力之和比彈簧22d的彈力與被導(dǎo)入受壓室22c的控制壓力的液壓力之差的值低時(shí)，閥芯22e向圖示的右方向移動(dòng)，將來自先導(dǎo)泵9的先導(dǎo)壓不減壓地傳遞到受壓室20d，使液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)增大，隨著液壓泵1、2的排出壓力的液壓力之和高于該值，閥芯22a向圖示的左方向移動(dòng)，將來自先導(dǎo)泵9的先導(dǎo)壓在減壓后傳遞到受壓室20d，使液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)減小。由此，按以下方式進(jìn)行控制，對(duì)應(yīng)液壓泵1、2的排出壓力的上升，使液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)(排油容積)減少，使液壓泵1、2的最大吸收扭矩不超過設(shè)定值。此時(shí)的最大吸收扭矩的設(shè)定值是由彈簧22d的彈力與被導(dǎo)入受壓室22c的控制壓力的液壓力之差的值決定，該設(shè)定值可通過來自電磁控制閥32的控制壓力而變化。在來自電磁控制閥32的控制壓力低時(shí)，使該設(shè)定值增大，隨著來自電磁控制閥32的控制壓力升高，減小該設(shè)定值。
圖5表示具有用于全馬力控制的第二伺服閥22的液壓泵1、2的吸收扭矩控制特性。橫軸為液壓泵1、2的排出壓力的平均值，縱軸為液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)(排油容積)。A1、A2、A3是由彈簧22d的力與受壓室22c的液壓力之差所決定的最大吸收扭矩的設(shè)定值。隨著來自電磁控制閥32的控制壓力增高(輸出電流減小)，由彈簧22d的力與受壓室22c的液壓力的差所決定的最大吸收扭矩的設(shè)定值按照A1、A2、A3變化，液壓泵1、2的最大吸收扭矩按照T1、T2、T3減少。另外，隨著來自電磁控制閥32的控制壓力降低(輸出電流增大)，由彈簧22d的力與受壓室22c的液壓力的差所決定的最大吸收扭矩的設(shè)定值按照A3、A2、A1變化，液壓泵1、2的最大吸收扭矩按照T3、T2、T1增大。
再回到圖1，電磁控制閥30、31、32是通過輸出電流SI1、SI2、SI3動(dòng)作的比例減壓閥，以在輸出電流SI1、SI2、SI3最小時(shí)所輸出的控制壓力為最高，隨著輸出電流SI1、SI2、SI3增大，所輸出的控制壓力降低的方式進(jìn)行動(dòng)作。輸出電流SI1、SI2、SI3由圖6所示的控制器70輸出。
原動(dòng)機(jī)10是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，具有燃料噴射裝置14。該燃料噴射裝置14具有調(diào)速器機(jī)構(gòu)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到由來自圖6所示的控制器70的輸出信號(hào)所確定的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1。
燃料噴射裝置的調(diào)速器機(jī)構(gòu)的類型有電子調(diào)速器控制裝置，其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制使之達(dá)到由來自控制器的電信號(hào)所確定的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；機(jī)械式調(diào)速器控制裝置，其將馬達(dá)連結(jié)到機(jī)械式的燃料噴射泵的調(diào)速器桿，根據(jù)來自控制器的指令值驅(qū)動(dòng)馬達(dá)到預(yù)先設(shè)定的位置，使其達(dá)到目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制調(diào)速器桿位置。本實(shí)施方式的燃料噴射裝置14無論采用哪種類型都有效。
如圖6所示，在原動(dòng)機(jī)10上設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤71，該發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤71作為用于通過操作者手動(dòng)輸入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入部，發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤的操作角α的信號(hào)被讀入控制器70中。
另外，針對(duì)原動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速控制，如圖6所示，設(shè)置模式選擇開關(guān)72，用于選擇標(biāo)準(zhǔn)模式和經(jīng)濟(jì)模式中的任意一個(gè)，模式選擇指令EM的信號(hào)被讀入控制器70中。標(biāo)準(zhǔn)模式是可通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤71改變目標(biāo)轉(zhuǎn)速，同時(shí)，設(shè)定最大的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速，作為動(dòng)力模式被使用的模式；經(jīng)濟(jì)模式是與車身的動(dòng)作狀況無關(guān)、一定量地降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模式。
再有，如圖1所示，設(shè)置檢測(cè)液壓泵1、2的排出壓力PD1、PD2的壓力傳感器75、76，如圖4所示，設(shè)置檢測(cè)液壓泵1、2的控制先導(dǎo)壓PL1、PL2的壓力傳感器73、74。
控制器70的全體的信號(hào)的輸入輸出關(guān)系在圖6中顯示?？刂破?0如上所述，輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤71的操作角α的信號(hào)、模式選擇開關(guān)72的模式選擇指令EM的信號(hào)、壓力傳感器73、74的泵控制先導(dǎo)壓PL1、PL2的信號(hào)、壓力傳感器75、76的液壓泵1、2的排出壓力PD1、PD2的信號(hào)，進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理，向電磁控制閥30～32輸出驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3，控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置，即排出流量，同時(shí)，向燃料噴射裝置14輸出目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
有關(guān)控制器70對(duì)液壓泵1、2的控制的處理功能表示在圖7中。
在圖7中，控制器70具有泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70a、70b、電磁控制閥30、31的輸出壓力運(yùn)算部70g、70h、螺線圈輸出電流運(yùn)算部70k、70m、泵最大吸收扭矩運(yùn)算部70i、電磁控制閥32的輸出壓力運(yùn)算部70n、螺線圈輸出電流運(yùn)算部70p的各功能。
泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70a輸入液壓泵1側(cè)的控制先導(dǎo)壓PL1的信號(hào)，使它參照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的表，運(yùn)算與此時(shí)的控制先導(dǎo)壓PL1對(duì)應(yīng)的液壓泵1的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θR1。該目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θR1是相對(duì)于先導(dǎo)操作裝置38、40、41、42的操作量的、正傾轉(zhuǎn)控制的基準(zhǔn)流量計(jì)量，在存儲(chǔ)器的表中，將PL1和θR1的關(guān)系設(shè)定成隨著控制先導(dǎo)壓PL1增高，目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θR1也增大。
輸出壓力運(yùn)算部70g相對(duì)于液壓泵1求出能夠得到目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θR1的電磁控制閥30的輸出壓力(控制壓力)SP1，螺線圈輸出電流運(yùn)算部70k求出能得到輸出壓力(控制壓力)SP1的電磁控制閥30的輸出電流SI1，并將它們輸出到電磁控制閥30。
目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70b、輸出壓力運(yùn)算部70h、螺線圈輸出電流運(yùn)算部70m也同樣地從泵控制信號(hào)PL2算出液壓泵2的傾轉(zhuǎn)控制用的輸出電流SI2，將其輸出到電磁控制閥31。
泵最大吸收扭矩運(yùn)算部70i輸入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的信號(hào)，使它參照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的表，算出與此時(shí)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1相應(yīng)的液壓泵1、2的最大吸收扭矩TR。該最大吸收扭矩TR是作為與按目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出扭矩特性相匹配的液壓泵1、2的目標(biāo)的最大吸收扭矩，在存儲(chǔ)器的表中，將NR1和TR的關(guān)系設(shè)定成當(dāng)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1處于怠速轉(zhuǎn)速附近的低轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí)，最大吸收扭矩TR也最小，隨著目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1從低轉(zhuǎn)速區(qū)域開始增大，最大吸收扭矩TR也增大，當(dāng)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1達(dá)到比最大的額定轉(zhuǎn)速Nmax稍低的轉(zhuǎn)速時(shí)，最大吸收扭矩TR成為最大TRmax，當(dāng)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1達(dá)到最大的額定轉(zhuǎn)速Nmax時(shí)，最大吸收扭矩TR成為比最大TRmax稍低的值。
輸出壓力運(yùn)算部70n輸入最大吸收扭矩TR，求出由在第二伺服閥22中的彈簧22d的力與受壓室22c的液壓力之差所決定的最大吸收扭矩的設(shè)定值達(dá)到TR的電磁控制閥32的輸出壓力(控制壓力)SP3，螺線圈輸出電流運(yùn)算部70p求出能夠得到輸出壓力(控制壓力)SP3的電磁控制閥32的輸出電流SI3，并將其輸出到電磁控制閥32。
象這樣，收到輸出電流SI3的電磁控制閥32輸出與輸出電流SI3相應(yīng)的控制壓力SP3，在第二伺服閥22中，設(shè)定與由運(yùn)算部70i求出的最大吸收扭矩TR等值的最大吸收扭矩。
有關(guān)控制器70對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的控制的處理功能表示在圖8中。
在圖8中，控制器70具有基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a、動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b、泵排出壓平均值運(yùn)算部700c、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d、模式選擇部700e、減算部700f、最小值選擇部700g的各功能。
基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制節(jié)流盤71的操作角α的信號(hào)，使它參照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的表，算出與此時(shí)的α相應(yīng)的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR0。該NR0成為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的基準(zhǔn)值，α與NR0的關(guān)系被設(shè)定成隨著操作角α的增大，基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR0增大。
動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b設(shè)定并輸出動(dòng)力模式的最大額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax。
泵排出壓平均值運(yùn)算部700c輸入液壓泵1、2的排出壓力PD1、PD2的信號(hào)，運(yùn)算排出壓力PD1、PD2的平均值，作為泵排出壓平均值Pm。另外，液壓泵1、2的排出壓力PD1、PD2或其平均值Pm是與液壓執(zhí)行器50～56的負(fù)載的大小相應(yīng)地增減的值，在本申請(qǐng)說明書中，將它們適當(dāng)?shù)胤Q為液壓泵的負(fù)載壓。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d輸入泵排出壓平均值Pm，使它參照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的表，算出與此時(shí)的Pm相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0。
圖9中放大表示了在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d中的泵排出壓平均值Pm和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的關(guān)系。在存儲(chǔ)器的表中，將Pm和ΔN0的關(guān)系設(shè)定成當(dāng)泵排出壓平均值Pm在中間壓附近的壓力PA以下時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0為0，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PA高時(shí)，隨著泵排出壓平均值Pm的升高，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0也增加。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0為0的范圍(泵排出壓平均值Pm從0到預(yù)定的壓力PA的范圍)與液壓泵1、2的負(fù)載壓比泵吸收扭矩控制構(gòu)件的控制區(qū)域X(后述)低的區(qū)域Y(后述)對(duì)應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0比0大的范圍與基于第二伺服閥(泵吸收扭矩控制構(gòu)件)的控制區(qū)域X(后述)對(duì)應(yīng)。
模式選擇部700e在模式選擇指令EM選擇了標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)為off，輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN1＝0，在模式選擇指令EM選擇了經(jīng)濟(jì)模式時(shí)為on，作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN1，輸出由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0(ΔN1＝ΔN0)。
減算部700f從作為額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b的輸出的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax中減去作為模式選擇部700e的輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)修正轉(zhuǎn)速ΔN1，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR2。
最小值選擇部700g選擇由基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a所運(yùn)算的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR0和由減算部700f所運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR2中較小的一個(gè)，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1輸出。該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1被傳輸?shù)饺剂蠂娚溲b置14(參照?qǐng)D1)中。另外，該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1也被傳輸?shù)酵瑯釉诳刂破?0內(nèi)的涉及液壓泵1、2的控制的泵最大吸收扭矩運(yùn)算部70e(參照?qǐng)D6)中。
在上述中，燃料噴射裝置14構(gòu)成控制原動(dòng)機(jī)10轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件，模式選擇開關(guān)72構(gòu)成選擇有關(guān)原動(dòng)機(jī)10的控制模式的模式選擇構(gòu)件，壓力傳感器75、76構(gòu)成檢測(cè)液壓泵1、2的負(fù)載壓的負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件，控制器70的圖8所示的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a、動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b、泵排出壓平均值運(yùn)算部700c、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d、模式選擇部700e、減算部700f、最小值選擇部700g的各功能構(gòu)成目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件預(yù)先設(shè)定用于相對(duì)于液壓泵1、2的負(fù)載壓的上升，使原動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速下降的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值)，若通過模式選擇構(gòu)件72選擇特定模式(經(jīng)濟(jì)模式)，基于由上述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的液壓泵1、2的負(fù)載壓，參照該預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速求出對(duì)應(yīng)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)該原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)定轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件14的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1。
該目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件作為預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)定轉(zhuǎn)速修正值ΔN0，基于由負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件75、76檢測(cè)到的負(fù)載壓，參照該預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速修正值ΔN0，求出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正值ΔN0，根據(jù)該轉(zhuǎn)速修正值，求出目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1。
另外，上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件在由負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件75、76檢測(cè)到的負(fù)載壓比預(yù)先設(shè)定的值(PA)低時(shí)，作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1，設(shè)定原動(dòng)機(jī)10的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速(Nmax)，若由負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件75、76檢測(cè)到的負(fù)載壓超過上述值(PA)，則相應(yīng)于負(fù)載壓的上升，使目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1下降。
另外，第二伺服閥22構(gòu)成泵吸收扭矩控制構(gòu)件，該泵吸收扭矩控制構(gòu)件進(jìn)行控制，相應(yīng)于液壓泵1、2的負(fù)載壓的負(fù)載壓的上升使液壓泵1、2的排油容積減少，使液壓泵1、2的最大吸收扭矩不會(huì)超過設(shè)定值，上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1，設(shè)定在該泵吸收扭矩控制構(gòu)件控制的最大吸收扭矩控制區(qū)域X中、比原動(dòng)機(jī)10的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax低的轉(zhuǎn)速。
接著，使用圖11～圖16，說明上述那樣地構(gòu)成的本實(shí)施方式的動(dòng)作的特征。
首先，說明比較例。作為該比較例，考慮上述本發(fā)明的實(shí)施方式中的系統(tǒng)的構(gòu)成中、僅與涉及圖8所示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制的處理功能不同的比較例。
圖10是表示比較例的系統(tǒng)的涉及發(fā)動(dòng)機(jī)控制的處理功能的、與圖8同樣的圖。比較例的系統(tǒng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制的處理功能，具有基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a、動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b、經(jīng)濟(jì)模式底角目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700j、模式選擇部700k、最小值選擇部700g的各功能。
基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a以及動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b與圖8所示的本實(shí)施方式中的相同。
經(jīng)濟(jì)模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700j設(shè)定并輸出經(jīng)濟(jì)模式的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Neco。
模式選擇部700k在模式選擇指令EM選擇了標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)，將動(dòng)力模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700b的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR2輸出，在模式選擇指令EM選擇了經(jīng)濟(jì)模式時(shí)，將經(jīng)濟(jì)模式額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)設(shè)定部700j的額定目標(biāo)旋轉(zhuǎn)Neco作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR2輸出。
最小值選擇部700g選擇由基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部700a所運(yùn)算的基準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR0和由模式選擇部700k所選擇的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR2中較小的一個(gè)，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1輸出。該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1被傳輸?shù)饺剂蠂娚溲b置14(參照?qǐng)D1)中。另外，該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1也被傳輸?shù)綀D6所示的涉及液壓泵1、2的控制的泵最大吸收扭矩運(yùn)算部70e中。
圖11是表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(原動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速)和泵排出流量(液壓泵1或2的排出流量)的關(guān)系的圖。隨著原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，泵排出流量也增大。
圖12是表示在具有圖10所示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能的比較例的系統(tǒng)中，相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力(液壓泵1以及2的排出壓力的平均值)的泵排出流量的變化的圖。圖中，X是圖1所示的泵調(diào)節(jié)器的第二伺服閥22(泵吸收扭矩控制構(gòu)件)的控制區(qū)域，Y是比該控制區(qū)域X壓力低的區(qū)域。
液壓挖土機(jī)等的工程機(jī)械的液壓泵的排出壓力和排出流量的關(guān)系是通過行駛、旋回、空中動(dòng)作等的比較輕負(fù)載時(shí)的作業(yè)速度，決定液壓泵1、2的最大排油容積(區(qū)域Y)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出馬力，設(shè)定液壓泵1、2的排出壓力為高壓時(shí)的排油容積(區(qū)域X)。
另外，一般的經(jīng)濟(jì)模式如使用圖10所說明的那樣，主流是與工程機(jī)械的動(dòng)作狀況無關(guān)地使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)下降一定的量。圖12中，單點(diǎn)劃線表示該情況下的泵排出流量的變化。從該圖可以看出，在比較例的系統(tǒng)中，若選擇經(jīng)濟(jì)模式，則雖然考慮了輕負(fù)載時(shí)的性能來決定最大排油容積，但是，因?yàn)橐簤罕玫呐懦隽髁颗c發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的降低成比例地減少，所以產(chǎn)生了性能的降低。
圖13是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力(液壓泵1以及2的排出壓力的平均值)的泵排出流量的變化的圖。圖中，與圖12相同，X是圖1所示的泵調(diào)節(jié)器的第二伺服閥22(泵吸收扭矩控制構(gòu)件)的控制區(qū)域，Y是比該控制區(qū)域X壓力低的區(qū)域。Z是特性線，表示與額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax的降低相對(duì)應(yīng)的泵排出流量的減少量。為了比較，單點(diǎn)劃線表示圖12所示的比較例的泵排出流量的變化。
圖14是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力(液壓泵1以及2的排出壓力的平均值)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的變化的圖。
在本實(shí)施方式中，若模式選擇指令EM選擇了經(jīng)濟(jì)模式，則圖8所示的模式選擇部700e為on，作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN1，輸出由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0(ΔN1＝ΔN0)，在減算部700f中，從額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax中減去發(fā)動(dòng)機(jī)修正轉(zhuǎn)速ΔN1(＝ΔN0)，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR2，在最小值選擇部700g中，選擇該目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR2，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1輸出。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d中，如上所述，Pm和ΔN0的關(guān)系被設(shè)定成當(dāng)泵排出壓平均值Pm在預(yù)定壓力PA以下時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0為0，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PA高時(shí)，隨著泵排出壓平均值Pm的升高，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0也增加。
因此，與相對(duì)于泵排出壓平均值Pm的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的變化相對(duì)應(yīng)相對(duì)應(yīng)，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1如圖14所示那樣地變化。即，當(dāng)泵排出壓平均值Pm在壓力PA以下時(shí)，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1為額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PA高時(shí)，隨著泵排出壓平均值Pm的升高，額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax降低。
其結(jié)果為，若從動(dòng)力模式(標(biāo)準(zhǔn)模式)變更為經(jīng)濟(jì)模式，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制，則液壓泵1、2的排出流量的減少量如圖13的特性線Z所示，液壓泵1、2的排出流量如圖13的點(diǎn)線那樣地變化。
也就是說，因?yàn)樵诒门懦鰤浩骄礟m在壓力PA以下的、泵排出壓的低的區(qū)域Y中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，所以液壓泵1、2的排出流量的減少量為0，泵排出流量與標(biāo)準(zhǔn)模式相比基本沒有變化。在泵排出壓平均值Pm比壓力PA高的泵吸收扭矩控制區(qū)域X中，對(duì)應(yīng)圖14所示的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的變化，隨著泵排出壓平均值Pm的升高，液壓泵1、2的排出流量的減少量增加。因此，在泵吸收扭矩控制區(qū)域X的圖示右側(cè)(高壓側(cè))的泵排出壓力高的范圍中，泵排出流量以與以往相同的程度降低，在區(qū)域X的圖示左側(cè)(低壓側(cè))的中間泵排出壓范圍中，對(duì)應(yīng)泵排出壓的大小，與以往相比，泵排出流量有所下降。
圖15是表示泵負(fù)載頻度的圖。通常，在一系列的動(dòng)作中，連續(xù)地混合著各種各樣的負(fù)載狀態(tài)，泵負(fù)載頻度如圖15所示。橫軸的泵負(fù)載壓與泵排出壓對(duì)應(yīng)。
圖16是將泵頻度高的區(qū)域重疊到泵排出量特性圖中來表示的圖。泵負(fù)載頻度高的區(qū)域與中間的泵排出壓范圍對(duì)應(yīng)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在泵排出壓(負(fù)載)高的范圍中，因?yàn)槟軐l(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)控制成較低，所以在改善燃料消耗方面有效果，在泵排出壓(負(fù)載)低的范圍中，能以與標(biāo)準(zhǔn)模式相同的流量(作業(yè)速度)進(jìn)行作業(yè)。另外，在負(fù)載頻度高的中間的負(fù)載區(qū)域中，能夠進(jìn)行兼顧燃料消耗和作業(yè)速度的轉(zhuǎn)速控制。象這樣，可以通過模式選擇構(gòu)件進(jìn)行的模式選擇，來降低原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可以改善燃料消耗，同時(shí)，能夠在必要的負(fù)載區(qū)域中，減少因泵排出流量的減少所造成的性能降低(作業(yè)速度的降低)，提高作業(yè)效率。
另外，在作業(yè)中，因?yàn)榧词关?fù)載頻度變化，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也連續(xù)地變化，所以能夠防止因作業(yè)速度的急變、發(fā)動(dòng)機(jī)聲音的變動(dòng)所產(chǎn)生的操作上的不協(xié)調(diào)感，可以提高操作性。
使用圖17～圖19，說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式是在圖8所示的控制器70的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d中的泵排出壓平均值Pm和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的設(shè)定關(guān)系與第一實(shí)施方式中的不同。在第一實(shí)施方式中，是以高負(fù)載時(shí)的燃料消耗降低，和中負(fù)載時(shí)兼顧作業(yè)速度和燃料消耗為目的而設(shè)定的，本實(shí)施方式是著重于中負(fù)載時(shí)燃料消耗的降低而設(shè)定的。
圖17是表示在本實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d中的泵排出壓平均值Pm和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的關(guān)系的圖。在存儲(chǔ)器的表中，將Pm和ΔN0的關(guān)系設(shè)定成當(dāng)泵排出壓平均值Pm在中間壓附近的壓力PA以下時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0為0，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PA高時(shí)，隨著泵排出壓平均值Pm升高到壓力PB，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0增加，若泵排出壓平均值Pm比壓力PB高，則相對(duì)于在此之上的上升，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0減少。
在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d中，根據(jù)這樣的泵排出壓平均值Pm和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的設(shè)定關(guān)系，算出與所輸入的泵排出壓平均值Pm相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0。
除此以外的構(gòu)成與第一實(shí)施方式相同。
圖18是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力(液壓泵1以及2的排出壓力的平均值)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的變化的圖。
圖19是表示在有關(guān)本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，相對(duì)于將模式選擇指令EM從作為動(dòng)力模式的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換到經(jīng)濟(jì)模式時(shí)的泵排出壓力(液壓泵1以及2的排出壓力的平均值)的泵排出流量的變化的圖。圖中，與圖13相同，X是圖1所示的泵調(diào)節(jié)器的第二伺服閥22(泵吸收扭矩控制構(gòu)件)的控制區(qū)域，Y是比該控制區(qū)域X壓力低的區(qū)域。Z1是特性線，表示與額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax的降低相對(duì)應(yīng)的泵排出流量的減少量。為了比較，單點(diǎn)劃線表示圖12所示的比較例的泵排出流量的變化。
在本實(shí)施方式中，若模式選擇指令EM選擇了經(jīng)濟(jì)模式，則圖8所示的模式選擇部700e為on，作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN1，象上述那樣，輸出由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部700d所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0(ΔN1＝ΔN0)，在減算部700f中，從額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax中減去發(fā)動(dòng)機(jī)修正轉(zhuǎn)速ΔN1(＝ΔN0)，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR2，在最小值選擇部700g中，選擇該目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR2，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1輸出。
因此，與相對(duì)于泵排出壓平均值Pm的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0的變化相對(duì)應(yīng)相對(duì)應(yīng)，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1如圖18所示那樣地變化。即，當(dāng)泵排出壓平均值Pm在壓力PA以下時(shí)，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1為額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PA高時(shí)，隨著泵排出壓平均值Pm升高到壓力PB，額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax降低，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PB高時(shí)，相對(duì)于在此之上的上升，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1上升。
其結(jié)果為，若從動(dòng)力模式(標(biāo)準(zhǔn)模式)變更為經(jīng)濟(jì)模式，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制時(shí)，則液壓泵1、2的排出流量的減少量如圖19的特性線Z1所示，液壓泵1、2的排出流量如圖19的點(diǎn)線那樣地變化。即，因?yàn)樵诒门懦鰤浩骄礟m在壓力PA以下的、泵排出壓低的區(qū)域Y中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，所以液壓泵1、2的排出流量的減少量為0，泵排出流量與標(biāo)準(zhǔn)模式相比基本沒有變化。泵排出壓平均值Pm在比壓力PA高的泵吸收扭矩控制區(qū)域X中，對(duì)應(yīng)圖18所示的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR1的變化，隨著泵排出壓平均值Pm升高到壓力PB，液壓泵1、2的排出流量的減少量增加，當(dāng)泵排出壓平均值Pm比壓力PB高時(shí)，相對(duì)于進(jìn)一步的上升，液壓泵1、2的排出流量的減少量減少。因此，在泵吸收扭矩控制區(qū)域X的圖示右側(cè)(高壓側(cè))的泵排出壓力高的范圍(特別是接近泵排出壓的上限的范圍)中，泵排出流量與標(biāo)準(zhǔn)模式相比基本沒有改變，在區(qū)域X的圖示左側(cè)(低壓側(cè))的中間的泵排出壓范圍中，對(duì)應(yīng)泵排出壓的大小，泵排出流量降低。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使在輕負(fù)載下的作業(yè)速度、高負(fù)載時(shí)的作業(yè)速度(力度)與標(biāo)準(zhǔn)模式相比沒有改變，而改善中負(fù)載時(shí)的燃料消耗。
象這樣，根據(jù)本發(fā)明，通過相對(duì)于負(fù)載壓恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的設(shè)定，可以提供在大范圍的負(fù)載狀況下最佳的作業(yè)速度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗的改善。
另外，在上述的實(shí)施方式中，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)控制的精度，也可以設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)構(gòu)件，進(jìn)行反饋控制。
權(quán)利要求
1.一種液壓工程機(jī)械的控制裝置，具有原動(dòng)機(jī)(10)；由該原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)可變?nèi)萘恳簤罕?1、2)；由該液壓泵的液壓油驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)液壓執(zhí)行器(50～60)；控制所述原動(dòng)機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件(14)，其特征在于，具有模式選擇構(gòu)件(72)，其選擇有關(guān)所述原動(dòng)機(jī)(10)的控制模式；負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件(75、76)，其檢測(cè)所述液壓泵(1、2)的負(fù)載壓；目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)預(yù)先設(shè)定用于相對(duì)于所述液壓泵(1、2)的負(fù)載壓的上升使所述原動(dòng)機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速降低的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ΔN0)，若通過所述模式選擇構(gòu)件(72)選擇特定模式，則基于通過所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件(75、76)檢測(cè)出的液壓泵的負(fù)載壓、參照該預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ΔN0)求出對(duì)應(yīng)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ΔN0)，根據(jù)該原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)定所述轉(zhuǎn)速控制構(gòu)件(14)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)在由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件(75、76)檢測(cè)到的負(fù)載壓比預(yù)先設(shè)定的值(PA)低時(shí)，作為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)設(shè)定所述原動(dòng)機(jī)(10)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速(Nmax)，若由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過所述值(PA)，則相應(yīng)負(fù)載壓的上升，使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR1)降低。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)在由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件(75、76)檢測(cè)到的負(fù)載壓比第一值(PA)低時(shí)，作為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)設(shè)定所述原動(dòng)機(jī)(10)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速(Nmax)，若由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過第一值(PA)，則相應(yīng)該負(fù)載壓的上升，使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR1)降低，若由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件檢測(cè)到的負(fù)載壓超過比所述第一值(PA)高的第二值(PB)，則相應(yīng)該負(fù)載壓的上升，使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)向所述額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速(Nmax)上升。
4.如權(quán)利要求1所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，還具有泵吸收扭矩控制構(gòu)件(22)，該泵吸收扭矩控制構(gòu)件(22)進(jìn)行控制，相應(yīng)于所述液壓泵(1、2)的負(fù)載壓的上升使所述液壓泵的最大排油容積減少，使所述液壓泵的最大吸收扭矩不會(huì)超過設(shè)定值，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)作為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)，設(shè)定在基于所述泵吸收扭矩控制構(gòu)件(22)的最大吸收扭矩控制區(qū)域(X)中比所述原動(dòng)機(jī)(10)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速(Nmax)低的轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)作為所述預(yù)先設(shè)定的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)定轉(zhuǎn)速修正值(ΔN0)，基于由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件(75、76)檢測(cè)到的負(fù)載壓參照該預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速修正值(ΔN0)求出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正值(ΔN0)，根據(jù)該轉(zhuǎn)速修正值，求出所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)。
6.如權(quán)利要求1所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)具有第一構(gòu)件(700d)和第二構(gòu)件(700f)，該第一構(gòu)件(700d)在由所述負(fù)載壓檢測(cè)構(gòu)件(75、76)檢測(cè)到的負(fù)載壓超過第一值(PA)時(shí)，運(yùn)算轉(zhuǎn)速修正值(ΔN0)；該第二構(gòu)件(700f)從所述原動(dòng)機(jī)(10)的額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速(Nmax)減去所述轉(zhuǎn)速修正值(ΔN0)，算出所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速(NR2)。
7.如權(quán)利要求6所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定構(gòu)件(70、700a～700g)還具有第三構(gòu)件(700e)，該第三構(gòu)件(700e)在由所述模式選擇構(gòu)件(72)選擇了所述特定的模式以外的模式時(shí)，使所述第二構(gòu)件(700f)的減法運(yùn)算處理無效，在選擇所述特定的模式時(shí)，使所述第二構(gòu)件的減法運(yùn)算處理有效。
8.如權(quán)利要求6所述的液壓工程機(jī)械的控制裝置，其特征在于，還具有泵吸收扭矩控制構(gòu)件(22)，該泵吸收扭矩控制構(gòu)件(22)進(jìn)行控制，若所述液壓泵(1、2)的負(fù)載壓比第三值高，則相應(yīng)于該液壓泵的負(fù)載壓的上升，使所述液壓泵的最大排油容積減少，使所述液壓泵的最大吸收扭矩不會(huì)超過設(shè)定值，所述第一值(PA)被設(shè)定在所述第三值附近。
全文摘要
模式選擇部(700e)在模式選擇指令選擇了經(jīng)濟(jì)模式時(shí)為on，輸出由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部(700d)計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0(ΔN1＝ΔN0)，減算部(700f)從額定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nmax中減去發(fā)動(dòng)機(jī)修正轉(zhuǎn)速ΔN1，作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NR2。運(yùn)算部(700d)算出與泵排出壓平均值Pm相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值ΔN0。在存儲(chǔ)器的表中，將Pm和ΔN0的關(guān)系設(shè)定成當(dāng)Pm在中間壓附近的PA以下時(shí)，ΔN0為0，當(dāng)Pm比PA高時(shí)，隨著Pm的升高，ΔN0增加。據(jù)此，通過模式選擇，可以降低原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，改善燃料消耗，同時(shí)，在必要的負(fù)載區(qū)域，減少因泵排出流量的減少造成的性能降低，并且不使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或泵排出流量不連續(xù)地變化。
文檔編號(hào)F15B11/00GK1989325SQ20058002469
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月22日
發(fā)明者有賀修榮, 中村和則, 石川廣二 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社