專利名稱：具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械。
背景技術(shù)：
以往，例如在油壓挖堀機(jī)上，由于具有挖掘作業(yè)或起吊作業(yè)、平整作業(yè)等多種多樣作業(yè)方式，因此希望能夠以不損害在起吊作業(yè)或平整作業(yè)中要求的微操作性的方式高效率地進(jìn)行挖掘作業(yè)。
例如在專利第3316057號(hào)公報(bào)中，提出了能滿足如此要求的油壓挖堀機(jī)。在該公報(bào)中提出的油壓挖堀機(jī)，具備通過來自由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的容量可變型油壓泵的壓力油而工作的油壓驅(qū)動(dòng)器、檢測根據(jù)該油壓驅(qū)動(dòng)器的操作的操作桿的操作量變化率的操作速度檢測裝置、控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置。而且，在通過所述操作速度檢測裝置檢測的操作量變化率小于規(guī)定值的情況下，通過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速。即，如起吊作業(yè)或平整作業(yè)等，在操作桿的操作量變化率小的作業(yè)中，禁止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增減，以不影響微操作性。另外，在通過所述操作速度檢測裝置檢測的操作量變化率大于規(guī)定值的情況下，能夠通過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置，根據(jù)施加給油壓驅(qū)動(dòng)器的負(fù)荷，從預(yù)先設(shè)定的設(shè)定轉(zhuǎn)速起，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。即，在挖掘作業(yè)時(shí)，由于操作桿的操作量變化率大于起吊作業(yè)或平整作業(yè)等，因此根據(jù)作業(yè)負(fù)荷增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，能夠高效率地進(jìn)行挖掘作業(yè)。
但是，在所述公報(bào)中公開的油壓挖堀機(jī)中，由于形成基于由操作速度檢測裝置檢測的操作桿的操作量變化率，利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的構(gòu)成，所以存在控制系統(tǒng)復(fù)雜化的問題。此外，由于用于判定所述操作量變化率的大小的臨界值的設(shè)定基于操作者的操作感覺，所以因操作者的當(dāng)天的情緒的影響、或在多名操作者協(xié)同使用的情況下，因操作者的個(gè)人差異的影響等，有所述作用效率的再現(xiàn)性產(chǎn)生偏差的顧慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決如此的問題而提出的，其目的在于提供一種具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其能夠用比較簡易的構(gòu)成確實(shí)確保微操作性，并且能夠更加提高微操作性。
為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其特征在于具備，通過來自利用原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的油壓泵的壓力油而工作的油壓驅(qū)動(dòng)器、通過運(yùn)轉(zhuǎn)該油壓驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)的作業(yè)機(jī)、與基于作業(yè)內(nèi)容設(shè)定的多個(gè)作業(yè)模式的各自對(duì)應(yīng)地控制所述原動(dòng)機(jī)的輸出的原動(dòng)機(jī)控制裝置、選擇多個(gè)作業(yè)模式中的任何一作業(yè)模式的作業(yè)模式選擇裝置；如果通過所述作業(yè)模式選擇裝置，選擇所述多個(gè)作業(yè)模式中的特定的作業(yè)模式，所述原動(dòng)機(jī)控制裝置就進(jìn)行同步控制，盡管負(fù)荷變動(dòng)也固定地維持原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
在本發(fā)明中，如果通過作業(yè)模式選擇裝置，選擇基于作業(yè)內(nèi)容設(shè)定的多個(gè)作業(yè)模式中的特定的作業(yè)模式，能夠利用原動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行同步控制，盡管負(fù)荷變動(dòng)，也能夠固定地維持原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，即使產(chǎn)生負(fù)荷變動(dòng)，由于作業(yè)機(jī)的工作速度保持固定，所以能夠良好地確保微操作性。而且，如此的作用效果，具有通過只在選擇特定的作業(yè)模式時(shí)實(shí)施同步控制的比較簡易的控制系統(tǒng)就能得到的優(yōu)點(diǎn)。此外，該作用效果，由于是如果利用作業(yè)模式選擇裝置選擇特定的作業(yè)模式，就能確實(shí)得到的效果，所以不會(huì)像以往那樣，有作用效率的再現(xiàn)性產(chǎn)生偏差的顧慮。
在本發(fā)明中，優(yōu)選，所述特定的作業(yè)模式，是所述多個(gè)作業(yè)模式中的使所述作業(yè)機(jī)微速工作的微操作作業(yè)模式，如果通過所述作業(yè)模式選擇裝置，選擇所述多個(gè)作業(yè)模式中的所述原動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在額定輸出轉(zhuǎn)速附近的作業(yè)模式，所述原動(dòng)機(jī)控制裝置就進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制，根據(jù)負(fù)荷變動(dòng)增減所述原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如此，在適合使作業(yè)機(jī)微工作的微操作作業(yè)模式中，具體地講，例如在以非常適合進(jìn)行油壓挖堀機(jī)的挖掘作業(yè)或平整作業(yè)的方式設(shè)定的微操作作業(yè)模式中，如果形成還利用原動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行同步控制的構(gòu)成，由于即使在比較傾斜的操作中，也能夠容易以微速而且固定速度使作業(yè)機(jī)工作，所以能夠更加提高微操作性。此外，在通過作業(yè)模式選擇裝置選擇多個(gè)作業(yè)模式中的所述原動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在額定輸出轉(zhuǎn)速附近的作業(yè)模式時(shí)，如果以利用原動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制的方式構(gòu)成，由于操作者能夠基于原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的增減變化感覺作業(yè)負(fù)荷的變動(dòng)情況，所以具有能夠確實(shí)捕捉進(jìn)行作業(yè)上的減的實(shí)施，能夠不滯后地流暢地進(jìn)行作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選，所述特定的作業(yè)模式，是所述多個(gè)作業(yè)模式中的使所述作業(yè)機(jī)微速工作的微操作作業(yè)模式、及所述多個(gè)作業(yè)模式中的將所述原動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在額定輸出轉(zhuǎn)速附近的作業(yè)模式。如此，由于當(dāng)然與上述同樣能夠更加提高微操作性，通過在原動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在額定輸出轉(zhuǎn)速附近的作業(yè)模式中，也利用原動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行同步控制，即使在作業(yè)中突然形成無負(fù)荷狀態(tài)，也不增加原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且能夠較低地設(shè)定無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速本身，所以能夠降低振動(dòng)或噪音。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選，所述原動(dòng)機(jī)控制裝置，在所述微操作作業(yè)模式中，在負(fù)荷要求的所述原動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩值達(dá)到規(guī)定值，并有進(jìn)一步增加傾向的情況下，與所述同步控制連接，進(jìn)行等馬力控制。如此，由于能夠抑制相對(duì)于負(fù)荷增加部分的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，增加輸出轉(zhuǎn)矩，所以能夠不損害微操作性地良好進(jìn)行高負(fù)荷作業(yè)。而且此時(shí)，由于原動(dòng)機(jī)的輸出大致固定，所以不會(huì)形成無用的能耗。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的油壓挖堀機(jī)的側(cè)視圖。
圖2是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的框圖。
圖3是根據(jù)第1實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。
圖4是根據(jù)第2實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。
圖5是表示根據(jù)第3實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的框圖。
圖6是根據(jù)第3實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。
圖7是表示根據(jù)第4實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的框圖。
圖8是根據(jù)第4實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

根據(jù)本發(fā)明的具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械的具體的實(shí)施方式。另外，本實(shí)施方式是一例在作業(yè)機(jī)械的一種即油壓挖堀機(jī)中應(yīng)用本發(fā)明的例子。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的油壓挖堀機(jī)的側(cè)視圖。
該油壓挖堀機(jī)1，其構(gòu)成具有下部行走體2，通過行走用油壓電動(dòng)機(jī)(未圖示)的工作可行走地構(gòu)成；上部旋轉(zhuǎn)體4，經(jīng)由以旋轉(zhuǎn)用油壓電動(dòng)機(jī)(未圖示)作為驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)裝置3設(shè)在該下部行走體2上；安裝在該上部旋轉(zhuǎn)體4上的作業(yè)機(jī)6。所述作業(yè)機(jī)6以從所述上部旋轉(zhuǎn)體4側(cè)，依次分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)起重臂7、懸臂8及鏟斗9的方式構(gòu)成，分別通過起重臂油壓缸10、懸臂油壓缸11及鏟斗油壓缸12的伸縮工作，轉(zhuǎn)動(dòng)操作上述起重臂7、懸臂8及鏟斗9。此外，在所述上部旋轉(zhuǎn)體4上設(shè)置駕駛室5，在該駕駛室5內(nèi)，設(shè)置操作各油壓驅(qū)動(dòng)器(行走用油壓電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)用油壓電動(dòng)機(jī)、起重臂油壓缸10、懸臂油壓缸11及鏟斗油壓缸12)的操作裝置(未圖示)，或由表示各種顯示器的監(jiān)控器和配置各種開關(guān)的操作部構(gòu)成的監(jiān)控盤20(參照?qǐng)D2)等。另外，在該油壓挖堀機(jī)1中，在連結(jié)鏟斗9和構(gòu)成該鏟斗9的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏟斗連桿13的銷14上安裝吊鉤(未圖示)，由此不僅能進(jìn)行挖掘作業(yè)或平整作業(yè)，而且也能夠進(jìn)行起吊作業(yè)。
下面，參照?qǐng)D2的框圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的根據(jù)第1實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)。
本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)15，具備柴油式的發(fā)動(dòng)機(jī)(原動(dòng)機(jī))16、由該發(fā)動(dòng)機(jī)16驅(qū)動(dòng)的容量可變型的油壓泵17、控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(原動(dòng)機(jī)控制裝置)18、控制所述油壓泵17的排出特性的泵控制裝置19、作業(yè)模式選擇開關(guān)(作業(yè)模式選擇裝置)24(主動(dòng)模式選擇開關(guān)21、挖掘模式選擇開關(guān)22、升降模式選擇開關(guān)23)。該作業(yè)模式選擇開關(guān)24配置在所述監(jiān)控盤20上的操作部上，基于作業(yè)內(nèi)容選擇設(shè)定的多個(gè)作業(yè)模式(后述)中的任何一作業(yè)模式。
在所述發(fā)動(dòng)機(jī)16上，附設(shè)用于向該發(fā)動(dòng)機(jī)16的燃燒室噴射燃料的燃料噴射泵25。該燃料噴射泵25省略圖示說明，但其構(gòu)成具備壓送裝置，由用于將燃料形成高壓并壓送給噴射管的柱塞及凸輪軸構(gòu)成；壓送量調(diào)整機(jī)構(gòu)，具有與所述柱塞卡合的控制齒條，通過變化該控制齒條的齒條位置，利用所述壓送機(jī)構(gòu)調(diào)整燃料的壓送量。
所述油壓泵17，通過控制閥26與各油壓驅(qū)動(dòng)器連接。此外，在該控制閥26上，通過操作與各油壓驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)地設(shè)在所述操作裝置上的各操作桿來進(jìn)行各油路的切換。如此，通過操作者操作操作桿，將來自油壓泵17的壓力油供給對(duì)應(yīng)的油壓驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)行利用下部行走體2的行走動(dòng)作或上部旋轉(zhuǎn)體4的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作、作業(yè)機(jī)6的彎曲起伏動(dòng)作。
所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18，其構(gòu)成具備用于控制所述燃料噴射泵25上的壓送量調(diào)整機(jī)構(gòu)所具有的控制齒條的齒條位置的電子式調(diào)節(jié)器27、和向電子式調(diào)節(jié)器27發(fā)送調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28。這里，向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28，分別輸入來自檢測發(fā)動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傳感器29的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測信號(hào)、及來自檢測燃料刻度盤30的操作量的節(jié)流閥傳感器31的節(jié)流信號(hào)。
所述泵控制裝置19，具有使所述油壓泵17所具有的斜板傾斜運(yùn)動(dòng)的斜板驅(qū)動(dòng)裝置32、和控制該斜板驅(qū)動(dòng)裝置32的工作的泵控制器33。此處，向泵控制器33分別輸入來自檢測發(fā)動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傳感器29的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測信號(hào)、及來自檢測油壓泵17的轉(zhuǎn)速(＝發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)的旋轉(zhuǎn)傳感器34的泵轉(zhuǎn)速檢測信號(hào)、及來自作業(yè)模式選擇開關(guān)24的作業(yè)模式選擇信號(hào)。
在所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28和泵控制器33的之間能夠接收發(fā)信號(hào)，輸入給泵控制器33的來自監(jiān)控盤20的作業(yè)模式選擇信號(hào)，作為模式指令發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28，從該泵控制器33發(fā)送的模式指令信號(hào)輸入給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28。然后，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28中，基于輸入的模式指令信號(hào)，判斷通過作業(yè)模式選擇開關(guān)24的選擇操作選擇的作業(yè)模式，以達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出特性與該作業(yè)模式相符的方式，向電子式調(diào)節(jié)器27發(fā)送規(guī)定的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外，符號(hào)35所示的是用于將有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)16的信息發(fā)送給監(jiān)控盤20的信號(hào)線，利用該信號(hào)線傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)16的信息顯示在監(jiān)控盤20上的監(jiān)視器上。另外，在泵控制器33中，基于從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28傳送的燃料刻度盤30的發(fā)動(dòng)機(jī)16的目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)、和由旋轉(zhuǎn)傳感器34檢測的泵轉(zhuǎn)速檢測信號(hào)，以油壓泵17吸收發(fā)動(dòng)機(jī)16的各輸出點(diǎn)的最佳匹配轉(zhuǎn)矩的方式，利用斜板驅(qū)動(dòng)裝置32控制該由壓泵17的排出量，同時(shí)即使發(fā)動(dòng)機(jī)16的燃料效率高，為了匹配，也在各作業(yè)模式進(jìn)行等馬力控制(參照在圖3中符號(hào)Pa及Pb所示的各等馬力曲線)。
在本實(shí)施方式中設(shè)定的作業(yè)模式，為主動(dòng)模式、挖掘模式及升降模式(微操作模式)3種。此處，主動(dòng)模式是應(yīng)與要求速度和功率的作業(yè)對(duì)應(yīng)地設(shè)定的方式。另外，挖掘模式是以在發(fā)動(dòng)機(jī)16的燃費(fèi)效率好的輸出區(qū)域進(jìn)行普通挖掘作業(yè)的方式而設(shè)定的模式，另外升降模式，例如是如起吊作業(yè)或平整作業(yè)等與要求微操作性的作業(yè)對(duì)應(yīng)地設(shè)定的模式。另外，在本實(shí)施方式中，與各作業(yè)模式對(duì)應(yīng)地，利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18控制發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出。
此外，在本實(shí)施方式中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)16實(shí)施的控制有以下2種。
其一是稱為標(biāo)準(zhǔn)控制的控制。在該標(biāo)準(zhǔn)控制中，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)16的無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)(空運(yùn)轉(zhuǎn))時(shí)，利用所述燃料刻度盤30設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)16的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，根據(jù)作業(yè)負(fù)荷的增高降低發(fā)動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速。
另一是稱為同步控制的控制。在該同步控制中，盡管作業(yè)負(fù)荷變動(dòng)，也能夠固定地維持發(fā)動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速。即，在該同步控制中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28，基于從節(jié)流閥傳感器31發(fā)出的節(jié)流信號(hào)、和從泵控制器33發(fā)出的模式指令信號(hào)，決定設(shè)定轉(zhuǎn)速，同時(shí)比較該設(shè)定轉(zhuǎn)速和實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，決定燃料噴射泵25上的控制齒條的目標(biāo)齒條位置，將以該目標(biāo)齒條位置和實(shí)際的齒條位置相等的方式進(jìn)行反饋控制的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送給電子式調(diào)節(jié)器27。如此，通過控制燃料噴射量，能夠相對(duì)于作業(yè)負(fù)荷的變動(dòng)固定地保持發(fā)動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速。
在如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式的油壓挖堀機(jī)1中，如果操作者從作業(yè)模式選擇開關(guān)24中接通升降模式選擇開關(guān)23，就設(shè)定圖3中符號(hào)ELA所示的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線，發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18沿著在該圖中符號(hào)La所示的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速固定線進(jìn)行同步控制。另外，如果操作者從作業(yè)模式選擇開關(guān)24中接通主動(dòng)模式選擇開關(guān)21，就設(shè)定圖3中符號(hào)ELB所示的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線，發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18沿著在該圖中符號(hào)Lb所示的傾斜負(fù)荷線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制。另外，在通過接通挖掘模式選擇開關(guān)22選擇的挖掘模式中，由于選擇設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在比主動(dòng)模式中的轉(zhuǎn)速稍低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性，同時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18實(shí)施的控制基本上與主動(dòng)模式中的標(biāo)準(zhǔn)控制相同，所以為便于說明，在該圖中省略根據(jù)挖掘模式的傾斜負(fù)荷線。此外，在該圖中，符號(hào)Lc所示的虛線的線，是在升降模式中未實(shí)施同步控制的情況下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制時(shí)的傾斜負(fù)荷線。此外，該圖中括號(hào)內(nèi)記載的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，是在升降模式中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制時(shí)的設(shè)定轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本實(shí)施方式，由于在比較低地設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)16的設(shè)定轉(zhuǎn)速的升降模式(設(shè)定轉(zhuǎn)速1480r.p.m)中進(jìn)行同步控制，所以即使在比較傾斜的操作中，也容易使作業(yè)機(jī)6以微速且固定速度工作，由此具有起吊作業(yè)時(shí)吊物不晃動(dòng)，或發(fā)面挖掘時(shí)刃尖不振動(dòng)的效果。此外，在比較高地(額定輸出轉(zhuǎn)速或其附近)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)16的設(shè)定轉(zhuǎn)速的主動(dòng)模式(設(shè)定轉(zhuǎn)速2050r.p.m)中，由于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制，所以操作者能夠基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增減變化，感覺作業(yè)負(fù)荷的變動(dòng)情況。因此，具有能夠確實(shí)捕捉進(jìn)行作業(yè)上的加減的實(shí)施，能夠不滯后地流暢地進(jìn)行作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。而且，能夠比較容易地構(gòu)筑具有上述效果的本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)，此外由于不依賴操作者的操作感覺，所以具有不用擔(dān)心效果的再現(xiàn)性產(chǎn)生偏差的優(yōu)點(diǎn)。
下面，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。圖4是根據(jù)第2實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。本實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成與第1實(shí)施方式基本相同。
在第1實(shí)施方式中，表示在升降模式時(shí)進(jìn)行同步控制，在主動(dòng)模式時(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制的例子，但在本實(shí)施方式中，如圖4所示，在升降模式時(shí)，與第1實(shí)施方式同樣，沿著在該圖中符號(hào)La所示的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速固定線進(jìn)行同步控制，同時(shí)主動(dòng)控制模式中也沿著在該圖中符號(hào)Ld所示的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速固定線進(jìn)行同步控制。根據(jù)本實(shí)施方式，由于與第1實(shí)施方式同樣，當(dāng)然能夠更加提高微操作性，即使在按主動(dòng)模式進(jìn)行作業(yè)時(shí)突然形成無負(fù)荷狀態(tài)，也不增加原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且能夠較低地設(shè)定無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速本身，所以能夠降低振動(dòng)或噪音。
另外，這里，在第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式中，也可以代替所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18，采用與后述的第3實(shí)施方式和第4實(shí)施方式中發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18A相同的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。在該發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18A中，如后述，用共用軌式燃燒噴射裝置40、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28及包括各種傳感器的設(shè)備構(gòu)成電子控制噴射系統(tǒng)。
下面，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。圖5是表示根據(jù)第3實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的框圖，此外，圖6是根據(jù)第3實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與所述各實(shí)施方式相同或一樣的構(gòu)成，在圖中附加同一符號(hào)，并省略其詳細(xì)的說明，以下以本實(shí)施方式中特有的部分為中心進(jìn)行說明。
在所述發(fā)動(dòng)機(jī)16中，附設(shè)蓄壓(共用軌)式的燃燒噴射裝置40。燃燒噴射裝置40，其本身是公知的，因此省略參照?qǐng)D示的詳細(xì)說明，但是，是利用燃料壓送泵在共用軌蓄壓燃料，利用電磁閥的開關(guān)從噴嘴器噴射燃料的方式的燃燒噴射裝置，利用從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28發(fā)送給所述電磁閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定燃料噴射特性，從發(fā)動(dòng)機(jī)16的低速區(qū)到高速區(qū)都能得到任意的噴射特性。在本實(shí)施方式中，利用由共用軌式燃燒噴射裝置40、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28及包括各種傳感器的設(shè)備構(gòu)成的電子控制噴射系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置18A，在該電子控制噴射系統(tǒng)中，通過按數(shù)值使目標(biāo)噴射特性圖像化，能夠得到如后述的發(fā)動(dòng)機(jī)特性。
在所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28中，圖像化存儲(chǔ)與升降模式及主動(dòng)模式各自對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性。此處，在本實(shí)施方式中，與升降模式對(duì)應(yīng)地，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA’。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA’，具有同步控制線La，同時(shí)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA相比稍低地設(shè)定中低速區(qū)的輸出轉(zhuǎn)矩。此外，在本實(shí)施方式中，與主動(dòng)模式對(duì)應(yīng)地，設(shè)定與第1實(shí)施方式相同的具有調(diào)節(jié)線Lb的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELB。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28中，通過基于各發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性圖像，參照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和燃料噴射特性圖像(未圖示)，求出燃料噴射量，能夠向燃料噴射裝置40輸出滿足如此求出的燃料噴射量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外，也可以代替所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELB，設(shè)定在第2實(shí)施方式中采用的具有同步控制線Ld的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELB’(即使在后述的第4實(shí)施方式中也同樣)。
在所述泵控制器33中，圖像化存儲(chǔ)與升降模式及主動(dòng)模式各自對(duì)應(yīng)的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性。此處，在本實(shí)施方式中，與升降模式對(duì)應(yīng)地，設(shè)定按等馬力推移的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLA。該泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLA，在同步控制線La上的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Ma，能夠與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA’匹配。此外，在本實(shí)施方式中，與主動(dòng)模式對(duì)應(yīng)地，設(shè)定以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為變量的成為單調(diào)增加函數(shù)的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLB。該泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLB，在發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出最大的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Mb上，能夠與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELB匹配。而且，在該泵控制器33中，基于各泵吸收轉(zhuǎn)矩特性圖像，求出斜板驅(qū)動(dòng)信號(hào)，能夠向斜板驅(qū)動(dòng)裝置32輸出求出的斜板驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在本實(shí)施方式中，如果操作者從作業(yè)模式選擇開關(guān)24中接通升降模式選擇開關(guān)23，如圖6所示，就設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線ELA’，同時(shí)設(shè)定在同步控制線La上的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Ma上，與該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA’匹配的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLA。另外，如果操作者從作業(yè)模式選擇開關(guān)24中接通主動(dòng)模式選擇開關(guān)21，如該圖所示，就設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線ELB，同時(shí)設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出最大的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Mb上，與該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELB匹配的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLB。
根據(jù)本實(shí)施方式，由于當(dāng)然能夠得到與第1實(shí)施方式相同的作用效果，在升降模式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA’的中低速區(qū)的輸出轉(zhuǎn)矩稍低于第1實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA的中低速區(qū)的輸出轉(zhuǎn)矩，所以具有在升降模式時(shí)，與第1實(shí)施方式相比，能夠謀求降低燃費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
下面，說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。圖7是表示根據(jù)第4實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·油壓控制系統(tǒng)的簡要構(gòu)成的框圖，此外，圖8是根據(jù)第4實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線圖。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與所述各實(shí)施方式相同或一樣的構(gòu)成，在圖中附加同一符號(hào)，并省略其詳細(xì)的說明，以下以本實(shí)施方式中特有的部分為中心進(jìn)行說明。
在所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器28中，作為與升降模式對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性，圖像化存儲(chǔ)在圖7及圖8中由符號(hào)ELA”所示的線表示的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性。該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA”，具有同步控制線La，同時(shí)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA相比稍低地設(shè)定中低速區(qū)的輸出轉(zhuǎn)矩，并且具有與該同步控制線La連續(xù)的控制線Le。此處，該控制線Le是用大致等馬力推移發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的控制線(以下，將該控制線Le稱為等馬力控制線Le。)。根據(jù)該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA”，發(fā)動(dòng)機(jī)16，如果從無負(fù)荷狀態(tài)增加負(fù)荷，暫時(shí)沿著同步控制線La運(yùn)轉(zhuǎn)，如果負(fù)荷要求的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩值達(dá)到規(guī)定值Ts，并且有增加傾向，就沿著等馬力控制線Le運(yùn)轉(zhuǎn)。
在所述泵控制器33中，作為與升降模式對(duì)應(yīng)的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性，圖像化存儲(chǔ)在圖7及圖8中由符號(hào)PLA’所示的線表示的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性。該泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLA’，成為以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為變量的單調(diào)增加函數(shù)，同時(shí)在等馬力控制線Le上的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Mc上，能夠與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA”匹配。
在本實(shí)施方式中，如果操作者從作業(yè)模式選擇開關(guān)24中接通升降模式選擇開關(guān)23，如圖8所示，就設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線ELA”，同時(shí)設(shè)定在等馬力控制線Le上的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Mc上，與該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELA”匹配的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLA’。另外，如果操作者從作業(yè)模式選擇開關(guān)24中接通主動(dòng)模式選擇開關(guān)21，如該圖所示，就設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線ELB，同時(shí)設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出最大的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Mb上，與該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特性線ELB匹配的泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLB。
在本實(shí)施方式中，在選擇了升降模式時(shí)，如果從無負(fù)荷狀態(tài)增加負(fù)荷，暫時(shí)沿著同步控制線La運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)16，如果負(fù)荷要求的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩值達(dá)到規(guī)定值Ts，并且有增加傾向，就沿著等馬力控制線Le運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)16。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)16的實(shí)際轉(zhuǎn)速集中在與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩特定線ELA”和泵吸收轉(zhuǎn)矩特性線PLA’交叉的輸出轉(zhuǎn)矩點(diǎn)Mc(以下，稱為“匹配點(diǎn)Mc”。)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nc上。此時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)16本身的等馬力特性變化，所以相對(duì)于負(fù)荷的增加部分緩慢地變化發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出轉(zhuǎn)矩集中在匹配點(diǎn)Mc上時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出被保持在，在該匹配點(diǎn)Mc所需的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，因而發(fā)動(dòng)機(jī)16不會(huì)陷入輸由過剩。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠不損害微操作性地良好進(jìn)行高負(fù)荷作業(yè)，同時(shí)與第3實(shí)施方式相比，能夠在升降模式中謀求更加降低燃費(fèi)。
另外，在所述各實(shí)施方式中，表示在油壓挖堀機(jī)中應(yīng)用本發(fā)明的例子，當(dāng)然也能夠在油壓挖堀機(jī)以外的工程機(jī)械、或工業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等中應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其中具備通過來自利用原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的油壓泵的壓力油而工作的油壓驅(qū)動(dòng)器、通過該油壓驅(qū)動(dòng)器工作來驅(qū)動(dòng)的作業(yè)機(jī)、分別與基于作業(yè)內(nèi)容設(shè)定的多個(gè)作業(yè)模式對(duì)應(yīng)地控制所述原動(dòng)機(jī)的輸出的原動(dòng)機(jī)控制裝置、選擇多個(gè)作業(yè)模式中的任何一作業(yè)模式的作業(yè)模式選擇裝置；如果通過所述作業(yè)模式選擇裝置，選擇所述多個(gè)作業(yè)模式中的特定的作業(yè)模式，則所述原動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行同步控制，盡管負(fù)荷變動(dòng)也固定地維持原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其中所述特定的作業(yè)模式，是所述多個(gè)作業(yè)模式中的使所述作業(yè)機(jī)微速工作的微操作作業(yè)模式，如果通過所述作業(yè)模式選擇裝置選擇所述多個(gè)作業(yè)模式中的所述原動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在額定輸出轉(zhuǎn)速附近的作業(yè)模式，則所述原動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制，根據(jù)負(fù)荷變動(dòng)增減所述原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
3.如權(quán)利要求1所述的具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其中所述特定的作業(yè)模式，是所述多個(gè)作業(yè)模式中的使所述作業(yè)機(jī)微速工作的微操作作業(yè)模式、及所述多個(gè)作業(yè)模式中的將所述原動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速設(shè)定在額定輸出轉(zhuǎn)速附近的作業(yè)模式。
4.如權(quán)利要求2或3所述的具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其中所述原動(dòng)機(jī)控制裝置，在所述微操作作業(yè)模式中，當(dāng)負(fù)荷要求的所述原動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩值達(dá)到規(guī)定值并且有增加傾向的情況下，與所述同步控制連接，進(jìn)行等馬力控制。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠用比較簡易的構(gòu)成確實(shí)確保微操作性，并且能夠更加提高微操作性的具有原動(dòng)機(jī)控制裝置的作業(yè)機(jī)械，其設(shè)置有與基于作業(yè)內(nèi)容設(shè)定的多個(gè)作業(yè)模式的各自對(duì)應(yīng)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、和選擇多個(gè)作業(yè)模式中的任何一作業(yè)模式的作業(yè)模式選擇開關(guān)，若通過作業(yè)模式選擇開關(guān)，選擇多個(gè)作業(yè)模式中的比較低地設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速的作業(yè)模式，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置就進(jìn)行同步控制，盡管負(fù)荷變動(dòng)也能夠固定地維持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)F02D41/04GK1780976SQ20048001147
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者澤田洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所