專利名稱:施工機械的信號處理裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及例如液壓挖掘機等的施工機械,特別涉及一種在該施工機械中設置的施工機械的信號處理裝置。
背景技術:
液壓挖掘機等的施工機械,一般作為原動機具有柴油發(fā)動機,借助于該發(fā)動機對至少一個變?nèi)菪偷囊簤罕眠M行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,借助于從液壓泵排出的壓力油驅(qū)動液壓傳動裝置,進行必要的作業(yè)。在該柴油發(fā)動機中具有加速桿等的指示目標轉(zhuǎn)速輸入單元,根據(jù)該目標轉(zhuǎn)速控制燃料噴射量,控制轉(zhuǎn)速。
關于這樣的液壓施工機械的發(fā)動機和液壓泵的控制,過去,進行所謂的速度傳感(Speed Sensing)控制,即求出來自轉(zhuǎn)速傳感器的實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對目標轉(zhuǎn)速的差(轉(zhuǎn)速偏差),使用該轉(zhuǎn)速偏差控制液壓泵的輸入轉(zhuǎn)矩。該控制的目的在于,在檢測出的實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對目標轉(zhuǎn)速下降時,使液壓泵的負荷轉(zhuǎn)矩(輸入轉(zhuǎn)矩)下降,防止發(fā)動機停止,有效地利用發(fā)動機的輸出。
這里,發(fā)動機的輸出還因發(fā)動機所處的環(huán)境而發(fā)生大的變化。例如,在使用場所為高地時,因大氣壓的下降,而使發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩下降。例如,在日本專利申請公開特開平11-101183號公報中,公開了作為對應于這樣的環(huán)境變化,即使在發(fā)動機輸出下降時,也可減少其轉(zhuǎn)速下降的現(xiàn)有技術。
在該現(xiàn)有技術中,具有原動機,由該原動機驅(qū)動的變?nèi)菀簤罕?,控制原動機的燃料噴射的燃料噴射裝置(調(diào)速器),指令原動機的目標轉(zhuǎn)速輸入單元(目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元),檢測原動機的實際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置(轉(zhuǎn)速傳感器),根據(jù)由輸入單元指令的目標轉(zhuǎn)速和由轉(zhuǎn)速檢測裝置檢測出的實際轉(zhuǎn)速來控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的控制器,檢測原動機的環(huán)境的各種狀態(tài)量(大氣壓傳感器、燃料溫度等)并分別輸出對應的狀態(tài)量檢測信號的多個傳感器(大氣壓傳感器、燃料溫度傳感器等)。
此時,在該現(xiàn)有技術中,在控制器內(nèi)還設置有用于根據(jù)上述狀態(tài)量檢測信號修正液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩修正值運算裝置。控制器,預先存儲有與各傳感器對應的數(shù)量的用于根據(jù)來自各傳感器的檢測信號來計算對應的修正增益的表,對根據(jù)各表計算出的修正增益,由轉(zhuǎn)矩修正值運算裝置進行預定的加權(quán),并計算出轉(zhuǎn)矩修正值。然后,控制器將根據(jù)該轉(zhuǎn)矩修正值修正后的液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩作為最終的目標最大吸收轉(zhuǎn)矩,與其相應地,作為指令電流值輸出到對應的電磁閥。
發(fā)明內(nèi)容
在上述現(xiàn)有技術中,預先預測大氣壓、燃料溫度等的原動機的工作狀況的環(huán)境因素可能對泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的控制產(chǎn)生的影響,按各因素將其影響特性歸納到1個表。然后,對來自大氣壓傳感器、燃料溫度傳感器等的各傳感器的檢測值,分別根據(jù)各表計算出對應的修正增益,進而對其進行加權(quán)合計,從而計算出轉(zhuǎn)矩修正值。
然而,液壓挖掘機等的施工機械可能在高海拔地、砂漠、濕地、高寒地、酷暑地等全世界的所有氣象條件下運行,另外,因不同的國家和季節(jié),燃料情況(燃料的成分,關于燃料種類的法規(guī)等)可能不同。為此,如上述現(xiàn)有技術那樣,即使對上述那樣的原動機的運行狀況的環(huán)境因素預先準備表并進行修正,因運行場所和運行條件不同,僅通過使用該表的修正也可能存在不能完全充分對應(例如在超出制作表時設想的環(huán)境因素變化范圍的條件下運行時,或還未形成關于該環(huán)境因素的表自身時等)的情形。
即,上述現(xiàn)有技術,從在任何環(huán)境下都可進行與其適當對應的液壓泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正并充分發(fā)揮施工機械的性能的觀點來說,還存在進一步改善的余地。
另外,以上說明了液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩控制。由原動機(發(fā)動機)的燃料噴射裝置進行的燃料噴射控制也存在同樣的情況。
本發(fā)明的目的在于提供一種在任何環(huán)境下都能夠與其對應地適當進行液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩或燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能的施工機械的信號處理裝置。
(1)為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種施工機械的信號處理裝置,該施工機械具有原動機、由該原動機驅(qū)動的變?nèi)菀簤罕谩⒖刂粕鲜鲈瓌訖C的燃料噴射的燃料噴射裝置、指令上述原動機的目標轉(zhuǎn)速輸入單元、檢測原動機的實際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置、根據(jù)由上述輸入單元指令的目標轉(zhuǎn)速和由上述轉(zhuǎn)速檢測裝置檢測出的實際轉(zhuǎn)速來控制上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的燃料噴射控制單元、根據(jù)由上述輸入單元指令的目標轉(zhuǎn)速和由上述轉(zhuǎn)速檢測裝置檢測出的實際轉(zhuǎn)速控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的泵轉(zhuǎn)矩控制單元,其特征在于,包括多個環(huán)境檢測裝置,檢測上述原動機或上述液壓泵的環(huán)境的狀態(tài)量,分別輸出對應的環(huán)境檢測信號;環(huán)境修正單元,輸入上述環(huán)境檢測信號,并根據(jù)上述環(huán)境檢測信號,修正由上述燃料噴射控制單元控制的上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)和由上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元控制的上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的至少一方;通信控制裝置,借助于通信,從外部終端取得用于改變包含于上述燃料噴射控制單元、上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元、上述環(huán)境修正單元的至少一者的運算要素的變更數(shù)據(jù);以及運算要素變更單元,根據(jù)由上述通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù),改變上述運算要素。
在本發(fā)明中,設置用于事先預測例如大氣壓、工作油溫等的原動機或液壓泵的環(huán)境因素可能對原動機的燃料噴射狀態(tài)的控制或液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的控制產(chǎn)生的影響,并對其進行修正的環(huán)境修正單元。當操作施工機械時,由環(huán)境檢測裝置檢測原動機或液壓泵的環(huán)境的狀態(tài)量,輸出對應的環(huán)境檢測信號,環(huán)境修正單元根據(jù)環(huán)境檢測信號修正由燃料噴射控制單元控制的燃料噴射狀態(tài)或由泵轉(zhuǎn)矩控制單元控制的泵最大吸收轉(zhuǎn)矩。
這里,在實際運行中,比如在超出上述環(huán)境修正單元生成時設想的環(huán)境因素變動范圍的條件下運行時,根據(jù)運行場所和運行條件,可能出現(xiàn)僅通過進行環(huán)境修正單元生成時的設定的修正不能充分對應的情形。
在本發(fā)明中,比如這樣的情形,即,通過信息通信將用于變更包含于燃料噴射控制單元、泵轉(zhuǎn)矩控制單元、環(huán)境修正單元的至少一者的運算要素的變更數(shù)據(jù)從外部終端發(fā)送到通信控制裝置,運算要素變更單元根據(jù)由該通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)適當?shù)刈兏?修正、更新、改寫等)運算要素。此后,通過外部輸入,變更暫時設定保持于施工機械側(cè)的運算要素。由此,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可適當?shù)剡M行燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)和液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正,可充分發(fā)揮施工機械的性能。
(2)在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述環(huán)境修正單元是根據(jù)上述環(huán)境檢測信號使用預定的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素來修正由上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元控制的上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的泵轉(zhuǎn)矩修正單元,上述通信控制裝置是取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置,上述運算要素變更單元為根據(jù)該變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素的單元。
這樣,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可通過根據(jù)由通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)改變泵轉(zhuǎn)矩修正單元的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素,來適當?shù)剡M行液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能。
(3)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述環(huán)境修正單元是根據(jù)上述環(huán)境檢測信號使用預定的噴射修正用運算要素來修正由上述燃料噴射控制單元控制的上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的燃料噴射修正單元,上述通信控制裝置是取得用于改變上述噴射修正用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置,上述運算要素變更單元是根據(jù)該變更數(shù)據(jù)變更上述噴射修正用運算要素的單元。
這樣,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可通過根據(jù)由通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)改變?nèi)剂蠂娚湫拚龁卧膰娚湫拚眠\算要素,適當?shù)剡M行燃料噴射修正裝置的燃料噴射狀態(tài)的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能。
(4)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述環(huán)境修正單元包括泵轉(zhuǎn)矩修正單元,根據(jù)上述環(huán)境檢測信號使用預定的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素修正由上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元控制的上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩;燃料噴射修正單元,根據(jù)上述環(huán)境檢測信號使用預定的噴射修正用運算要素修正由上述燃料噴射控制單元控制的上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài);上述通信控制裝置是取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素和噴射修正用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置,上述運算要素變更單元是根據(jù)該變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素和噴射修正用運算要素的單元。
這樣,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可通過根據(jù)由通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)改變泵轉(zhuǎn)矩修正單元的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素和燃料噴射修正單元的噴射修正用運算要素,適當?shù)剡M行液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正和燃料噴射修正裝置的燃料噴射狀態(tài)的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能。
(5)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速使用預定的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的單元,上述通信控制裝置是取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置,上述運算要素變更單元是根據(jù)其變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素的單元。
這樣,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可通過根據(jù)由通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)改變泵轉(zhuǎn)矩控制單元的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素,適當?shù)剡M行液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能。
(6)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述燃料噴射控制單元是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速使用預定的噴射控制用運算要素控制上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的單元,上述通信控制裝置是取得用于改變上述噴射控制用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置,上述運算要素變更單元是根據(jù)其變更數(shù)據(jù)變更上述噴射控制用運算要素的單元。
這樣,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可通過根據(jù)由通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)改變?nèi)剂蠂娚淇刂茊卧膰娚淇刂朴眠\算要素,適當?shù)剡M行燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能。
(7)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速使用預定的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的單元,上述燃料噴射控制單元是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速使用預定的噴射控制用運算要素控制上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的單元,上述通信控制裝置是取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素和上述噴射控制用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置,上述運算要素變更單元是根據(jù)其變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素和噴射控制用運算要素的單元。
這樣,即使是通過在環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可通過根據(jù)由通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù)改變泵轉(zhuǎn)矩控制單元的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素和燃料噴射控制單元的噴射控制用運算要素,適當?shù)剡M行液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正和燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的修正,充分發(fā)揮施工機械的性能。
(8)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,還具有收集包含由上述環(huán)境檢測裝置檢測出的環(huán)境檢測信號的各種信息的信息收集單元,上述通信控制裝置借助于通信將由上述信息收集單元取得的各種信息輸出到上述外部終端。
這樣,在外部終端側(cè),用從環(huán)境檢測信號得到的環(huán)境信息可選擇或生成適當?shù)倪\算要素的變更數(shù)據(jù)。
(9)另外,在上述(8)中,優(yōu)選的是,還具有檢測上述原動機或上述液壓泵的動作狀況的狀態(tài)量并輸出對應的動作檢測信號的動作檢測裝置,上述信息收集單元是收集包含由上述環(huán)境檢測裝置檢測出的環(huán)境檢測信號和由上述動作檢測裝置檢測出的動作檢測信號的各種信息的單元。
這樣,可利用從動作檢測信號得到的動作信息,監(jiān)視是否適當?shù)剡M行了運算要素的變更。
(10)另外,在上述(1)~(9)中,優(yōu)選的是,上述通信控制裝置通過通信線與上述外部終端進行通信。
這樣,通信控制裝置可簡單便捷地與外部終端進行通信。
(11)在上述(1)~(9)中,上述通信控制裝置也可通過無線與上述外部終端進行通信。
這樣,通信控制裝置即使在外部終端為遠距離位置時也可進行通信。
(12)另外,在上述(1)中,優(yōu)選的是,上述環(huán)境檢測裝置是檢測上述原動機的進氣壓力、進氣溫度、排氣溫度、排氣壓力、冷卻水水溫、潤滑油壓力、潤滑油溫、大氣壓、燃料溫度、工作油溫中的至少1個環(huán)境因素的裝置。
圖1是表示適用本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的液壓挖掘機具有的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的一部分的液壓回路圖。
圖2是表示適用本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的液壓挖掘機具有的上述閥裝置的結(jié)構(gòu)的液壓回路圖。
圖3是表示適用本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的液壓挖掘機具有的控制閥的操作先導(pilot)系統(tǒng)的液壓回路圖。
圖4是表示作為本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的一實施方式的主要部分的信號處理的流程的概念圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的一實施方式的車身控制器的整體的信號輸入輸出關系的功能框圖。
圖6是表示關于圖5所示車身控制器的控制運算單元的液壓泵的控制的處理功能的功能框圖。
圖7是表示圖5所示的車身控制器的修正控制單元的液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩修正處理功能的功能框圖。
圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的一實施方式的發(fā)動機控制器的整體的信號的輸入輸出關系的功能框圖。
圖9是表示關于圖8所示的發(fā)動機控制器的控制運算單元的燃料噴射控制的處理功能的功能框圖。
圖10是表示圖8所示的發(fā)動機控制器的修正控制單元的燃料噴射的修正處理功能的功能框圖。
圖11是表示作為本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的另一實施方式的主要部分的信號處理流程的示意圖。
具體實施例方式
下面參照圖1~圖10說明本發(fā)明的一實施方式。以下的實施方式為將本發(fā)明適用于液壓挖掘機的發(fā)動機·泵控制裝置的情況。
圖1是表示適用本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的液壓挖掘機具有的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的一部分的液壓回路圖。在該圖1中標號1和2例如為斜盤式的變?nèi)菪偷囊簤罕?,在液壓?、2、的排出管路3、4連接閥裝置5(參照后述的圖2),通過該閥裝置5將壓力油送到多個液壓傳動裝置50~56,驅(qū)動這些傳動裝置。
標號9為固定容量型的先導泵,在先導泵9的排出管路9a連接將先導泵9的排出壓力保持為一定壓力的先導安全閥9b。
液壓泵1、2和先導泵9連接到原動機10的輸出軸11,由原動機10進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。標號12為冷卻扇,標號13為熱交換器。
圖2是表示適用本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的液壓挖掘機具有的上述閥裝置5的結(jié)構(gòu)的液壓回路圖。在該圖2中,閥裝置5具有控制閥5a~5d和控制閥5e~5i這樣2個閥組,控制閥5a~5d位于與液壓泵1的排出管路3相連的中心旁通管線(center bypass line)5j上,控制閥5e~5i位于與液壓泵2的排出管路4相連的中心旁通管線5k上。在排出管路3、4設置有決定液壓泵1、2的排出壓力的最大壓力的主安全閥5m。
控制閥5a~5d和控制閥5e~5i為中心旁通型,從液壓泵1、2排出的壓力油由這些控制閥供給到液壓傳動裝置50~56中的對應的液壓傳動裝置。傳動裝置50為右行走用液壓馬達(右行走馬達),傳動裝置51為鏟斗用液壓缸(鏟斗缸),傳動裝置52為動臂用液壓缸(動臂缸),傳動裝置53為旋轉(zhuǎn)用液壓馬達(旋轉(zhuǎn)馬達),傳動裝置54為斗桿用液壓缸(斗桿缸),傳動裝置55為備用液壓缸,傳動裝置56為左行走用液壓馬達(左行走馬達),控制閥5a用于右行走,控制閥5b用于鏟斗,控制閥5c為第1動臂用控制閥,控制閥5d為第2斗桿用控制閥,控制閥5e用于旋轉(zhuǎn),控制閥5f為第1斗桿用控制閥,控制閥5g為第2動臂用控制閥,控制閥5h作為備用,控制閥5i用于左行走。即,對動臂缸52設置2個控制閥5g、5c,對斗桿缸54也設置2個控制閥5d、5f,在動臂缸52和斗桿缸54的底側(cè),分別可匯流地供給來自2個液壓泵1、2的壓力油。
圖3是表示適用本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的液壓挖掘機具有的上述控制閥5a~5i的操作先導系統(tǒng)的液壓回路圖。
在圖3中,控制閥5i、5a利用來自操作裝置35的操作先導裝置39、38的操作先導壓力TR1、TR2和TR3、TR4進行切換操作,控制閥5b和控制閥5c、5g利用來自操作裝置36的操作先導裝置40、41的操作先導壓力BKC、BKD和BOD、BOU進行切換操作,控制閥5d、5f和控制閥5e利用來自操作裝置37的操作先導裝置42、43的操作先導壓力ARC、ARD和SW1、SW2進行切換操作,控制閥5h利用來自操作先導裝置44的操作先導壓力AU1、AU2進行切換操作。
操作先導裝置38~44分別具有1對的先導閥(減壓閥)38a、38b~44a、44b,操作先導裝置38、39、44分別還具有操作踏板38c、39c、44c,操作先導裝置40、41還具有共用的操作桿40c,操作先導裝置42、43具有共用的操作桿42c。當操作操作踏板38c、39c、44c及操作桿40c、42c時,根據(jù)其操作方向,相關的操作先導裝置的先導閥作動,生成與操作量相應的操作先導壓力。
另外,在操作先導裝置38~44的各先導閥的輸出管線上連接梭閥61~67,在這些梭閥61~67上還分層地連接梭閥68、69、100~103,由梭閥61、63、64、65、68、69、101檢測操作先導裝置38、40、41、42的操作先導壓力的最高壓力作為液壓泵1的控制先導壓力PL1,由梭閥62、64、65、66、67、69、100、102、103檢測操作先導裝置39、41、42、43、44的操作先導壓力的最高壓力作為液壓泵2的控制先導壓力PL2。
在上述液壓驅(qū)動系統(tǒng)設置具有本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的發(fā)動機·泵控制裝置。以下進行詳細說明。
返回到圖1,在液壓泵1、2分別設置調(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的容量可變機構(gòu)的斜盤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)傳動裝置20A、20B(以下適當?shù)赜蓸颂?0表示)、根據(jù)圖3所示操作先導裝置38~44的操作先導壓力進行正傾轉(zhuǎn)控制的第1伺服閥21A、21B(以下適當?shù)赜?1表示)、進行液壓泵1、2的全馬力控制的第2伺服閥22A、22B(以下適當?shù)赜脴颂?2表示),由這些伺服閥22、22控制從先導泵9作用于傾轉(zhuǎn)傳動裝置20的壓力油的壓力,控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置。
各傾轉(zhuǎn)傳動裝置20包括在兩端設有大直徑的受壓部分20a和小直徑的受壓部分20b的作動活塞20c;以及受壓部分20a、20b所處的受壓室20d、20e。當兩受壓室20d、20e的壓力相等時,作動活塞20c朝圖示的右方向移動,從而使斜盤1a或2a的傾轉(zhuǎn)變小,泵排出流量減少。當大直徑側(cè)的受壓室20d的壓力下降時,作動活塞20c朝圖中所示的左方向移動,從而使斜盤1a或2a的傾轉(zhuǎn)變大,泵排出流量增大。另外,大直徑側(cè)的受壓室20d通過第1和第2伺服閥22、22連接到先導泵9的排出管路9a,小直徑側(cè)的受壓室20e直接連接到先導泵9的排出管路9a。
正傾轉(zhuǎn)控制用的各第1伺服閥21是根據(jù)來自電磁控制閥30或31的控制壓力而作動并控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置的閥。當控制壓力高時,閥體21a朝圖中所示的右方向移動,不使來自先導泵9的先導壓力減壓地傳遞到受壓室20d,減小液壓泵1或2的傾轉(zhuǎn),隨著控制壓力下降,閥體21a因彈簧21b的力而朝圖示的左方向移動,對來自先導泵9的先導壓力進行減壓,傳遞到受壓室20d,增大液壓泵1或2的傾轉(zhuǎn)。
全馬力控制用的各第2伺服閥22是根據(jù)液壓泵1、2的排出壓力和來自電磁控制閥32的控制壓力而作動并進行液壓泵1、2的全馬力控制的閥,由電磁控制閥32對液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩進行限制控制。
即,液壓泵1和2的排出壓力和來自電磁控制閥32的控制壓力分別引導至操作驅(qū)動部的受壓室22a、22b、22c,當液壓泵1、2的排出壓力的油壓力的和低于由彈簧22d的彈性力與引導至受壓室22c的控制壓力的油壓力的差所決定的設定值時,閥體22e朝圖示的右方向移動,將來自先導泵9的先導壓力不減壓地傳遞到受壓室20d,減小液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn),隨著液壓泵1、2的排出壓力的油壓力的和變得比該設定值高,受壓室22a朝圖示的左方向移動,對來自先導泵9的先導壓力進行減壓,傳遞到受壓室20d,增大液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)。另外,當來自電磁控制閥32的控制壓力低時,增大上述設定值,從液壓泵1、2的較高的排出壓力減少液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn),隨著來自電磁控制閥32的控制壓力增大,減小上述設定值,從液壓泵1、2的較低的排出壓力減少液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)。
電磁控制閥30、31、32,為由驅(qū)動電流SI1、SI2、SI3作動的比例減壓閥,當驅(qū)動電流SI1、SI2、SI3為最小時,輸出的控制壓力成為最高,輸出的控制壓力隨著驅(qū)動電流SI1、SI2、SI3增大而變低地動作。驅(qū)動電流SI1、SI2、SI3由后述的車身控制器70A輸出。
原動機10為柴油發(fā)動機,具有燃料噴射裝置14。該燃料噴射裝置14根據(jù)來自發(fā)動機控制器70B的指令信號SE1、SE2、SE3、SE4(后述)控制燃料噴射量、燃料噴射時間、燃料噴射壓力、燃料噴射率等,從而控制原動機10的轉(zhuǎn)速以使得成為從車身控制器70A輸出的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR1。雖然省略詳細圖示,但實際在原動機10的各缸具有噴射泵和調(diào)速機構(gòu)。
噴射泵,由與原動機10的曲柄軸連動的凸輪軸的回轉(zhuǎn)抬起柱塞并對燃料加壓(此時的燃料壓力由根據(jù)后述的燃料噴射壓力指令信號SE3驅(qū)動的例如電磁比例閥類型的可變安全閥的設定安全壓力決定),通過噴射噴嘴將該加壓后的燃料噴射到發(fā)動機的缸內(nèi)。即,可根據(jù)上述指令信號SE3控制燃料噴射壓力。
此時,調(diào)速機構(gòu),由根據(jù)后述的燃料噴射量指令信號SE1驅(qū)動的調(diào)速傳動裝置控制連桿機構(gòu)的位置,通過改變上述柱塞的有效壓縮行程,對燃料噴射量進行調(diào)整。即,可根據(jù)上述指令信號SE1控制燃料噴射量。另外,可以由例如定時傳動裝置提前凸輪軸相對曲柄軸的回轉(zhuǎn)角以進行相位調(diào)整,從而調(diào)整燃料的噴射時間。該定時傳動裝置內(nèi)置例如由電磁比例閥控制供給油量的液壓傳動裝置,該電磁比例閥例如根據(jù)后述的燃料噴射時間指令信號SE2驅(qū)動,由此,可根據(jù)上述指令信號SE2控制燃料噴射時間。雖然省略詳細的說明,但對于燃料噴射率,也可同樣地根據(jù)燃料噴射率指令信號SE4進行控制。
另外,作為燃料噴射裝置的調(diào)速機構(gòu)的類型,在上述例子中以所謂的機械式調(diào)速控制裝置的情況為例說明了說明,即,將電動機連接于機械式的燃料噴射泵的調(diào)速桿,根據(jù)指令值將電動機驅(qū)動到預先確定的位置以使得成為目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速,控制調(diào)速桿的位置。但對于根據(jù)與目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速對應的輸入電信號控制的電子調(diào)速控制裝置,本實施方式的燃料噴射裝置14也有效。
在原動機10設置有操作者用手動輸入目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71。該目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的輸入信號如后述的圖4所示那樣取入到車身控制器70A,目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR1的指令信號進一步從車身控制器70A輸出到發(fā)動機控制器70B,并將與此相應的指令信號SE1~SE4輸入到燃料噴射裝置14,從而控制原動機10的轉(zhuǎn)速(詳細內(nèi)容后述)。目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71也可由電位器那樣的電輸入單元直接輸入到車身控制器70A,由操作者選擇成為基準的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的大小。關于原動機10的起動和停止,從發(fā)動機起動停止輸入單元74輸入指示(參照后述的圖4)。
另外,設置有用于檢測原動機10的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1的轉(zhuǎn)速傳感器72、檢測液壓泵1、2的控制先導壓力PL1、PL2的壓力傳感器73-1、73-2(參照圖3)、檢測液壓泵1、2的液壓泵排出壓力P1、P2的壓力傳感器84-1、84-2。
另外,作為檢測原動機10和液壓泵1、2的環(huán)境的傳感器,設置大氣傳感器75、燃料溫度傳感器76、冷卻水溫度傳感器77、進氣溫度傳感器78、進氣壓力傳感器79、排氣溫度傳感器80、排氣壓力傳感器81、發(fā)動機油溫傳感器82、油壓箱85的工作油溫傳感器83,分別輸出大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH。
圖4是表示作為本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的一實施方式的主要部分的信號處理的流程的概念圖。如該圖4所示,在本實施方式的信號處理裝置中,包括主要進行液壓泵1、2的控制的車身控制器70A,主要進行原動機10的控制的發(fā)動機控制器70B,在液壓挖掘機內(nèi)可通信地連接上述車身控制器70A和發(fā)動機控制器70B并通過信息通信與外部終端150進行各種信號的收發(fā)的通信控制器70C。
(1)車身控制器70A圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的一實施方式的車身控制器70A的整體的信號的輸入輸出關系的功能框圖。
在該圖5中,車身控制器70A具有泵控制單元170、運算要素變更單元171及信息收集單元172,泵控制單元170具有基本控制單元70Aa和修正控制單元70Ab。
在泵控制單元170中,基本控制單元70Aa,輸入來自上述目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的信號、轉(zhuǎn)速傳感器72的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1的信號、壓力傳感器73-1、73-2的泵控制先導壓力PL1、PL2的信號、壓力傳感器84-1、84-2的泵排出壓力P1、P2的信號、來自修正控制單元70Ab的泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正值(轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL),進行預定的運算處理(詳細內(nèi)容后述),將驅(qū)動電流SI1、SI2、SI3輸出到電磁控制閥30~32,控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置即排出流量。另外,基本控制單元70Aa,作為輔助功能,如上述那樣輸入來自目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的信號,將目標轉(zhuǎn)速NR1的信號輸出到發(fā)動機控制器70B。由此,例如在將根據(jù)模式選擇機構(gòu)的操作而作動的自動加速裝置和自動怠速裝置等公知的發(fā)動機轉(zhuǎn)速修正機構(gòu)設置到原動機10時,可將修正了目標轉(zhuǎn)速NR0的值設為目標轉(zhuǎn)速NR1。在未設置發(fā)動機轉(zhuǎn)速修正機構(gòu)時,也可為NR1=NR0。
修正控制單元70Ab,輸入上述環(huán)境傳感器75~83的大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH,進行預定的運算處理(詳細內(nèi)容后述),計算出轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL,將其輸出到基本控制單元70Aa,進行泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正。
圖6是表示關于車身控制器70A的基本控制單元70Aa的液壓泵1、2的控制的處理功能的功能框圖,圖7是表示車身控制器70A的修正控制單元70Ab的處理功能的功能框圖。
在圖6和圖7中,基本控制單元70Aa,具有泵目標傾轉(zhuǎn)運算單元70a、70b、螺線管輸出電流運算單元70c、70d、基本轉(zhuǎn)矩運算單元70e、轉(zhuǎn)速偏差運算單元70f、轉(zhuǎn)矩變換單元70g、限制值運算單元70h、速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差修正單元70i、基本轉(zhuǎn)矩修正單元70j、螺線管輸出電流運算單元70k的各功能。另外,修正控制單元70Ab具有修正增益運算單元70m1~70v1、轉(zhuǎn)矩修正值運算單元70w1的各功能。
在示出基本控制單元70Aa的圖6中,泵目標傾轉(zhuǎn)運算單元70a,輸入液壓泵1側(cè)的控制先導壓力PL1的信號,將其與存儲于存儲器的圖示的表進行參照,運算與此時的控制先導壓力PL1對應的液壓泵1的目標傾轉(zhuǎn)θR1。該目標傾轉(zhuǎn)θR1為對于先導操作裝置38、40、41、42的操作量的正傾轉(zhuǎn)控制的基準流量計量,在存儲器的表中設定PL1與θR1的關系,使得隨著控制先導壓力PL1增大,目標傾轉(zhuǎn)θR1也增大。
螺線管輸出電流運算單元70c,對于θR1,參照圖示的表,求出得到該θR1的液壓泵1的傾轉(zhuǎn)控制用的驅(qū)動電流SI1,將其輸出到電磁控制閥30。
在泵目標傾轉(zhuǎn)運算單元70b、螺線管輸出電流運算單元70d中,也同樣根據(jù)泵控制先導壓力PL2的信號計算出液壓泵2的傾轉(zhuǎn)控制用的驅(qū)動電流SI2,將其輸出到電磁控制閥31。
基本轉(zhuǎn)矩運算單元70e,輸入目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的信號,使其與存儲于存儲器的圖示的表對照,計算出與此時的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0對應的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0。在存儲器的表中設定NR0與TR0的關系,以使得隨著目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0上升,泵基本轉(zhuǎn)矩TR0增大。
轉(zhuǎn)速偏差運算單元70f計算出目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0與發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1的差的轉(zhuǎn)速偏差ΔN。
轉(zhuǎn)矩變換單元70g,將速度傳感的增益KN與轉(zhuǎn)速偏差ΔN相乘,計算出速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差ΔT0。
限制值運算單元70h,將速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差ΔT0與上限下限限制值相乘,作為速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差ΔT1。
速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差修正單元70i,從該速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差ΔT1減去由后述的圖7的處理求出的轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL,作為轉(zhuǎn)矩偏差ΔTNL。
基本轉(zhuǎn)矩修正單元70j,在由基本轉(zhuǎn)矩運算單元70e求出的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0加上其轉(zhuǎn)矩偏差ΔTNL,作為吸收轉(zhuǎn)矩TR1。該TR1成為液壓泵1、2的目標最大吸收轉(zhuǎn)矩。
螺線管輸出電流運算單元70k,參照圖示的表,對于TR1,求出得到該TR1的液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩控制用的電磁控制閥32的驅(qū)動電流SI3,將其輸出到電磁控制閥32。
另一方面,在示出修正控制單元70Ab的圖7中,修正增益運算單元70m1,輸入大氣壓力傳感器信號TA,將其與存儲于存儲器的表進行對照,運算與此時的大氣壓力傳感器信號TA對應的第1修正增益K1TA。該第1修正增益K1TA預先存儲了對于發(fā)動機單體的特性事前確定的值,以下所述的其它修正增益也同樣。當大氣壓下降時,發(fā)動機的輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定大氣壓力傳感器信號TA與第1修正增益K1TA的關系。
修正增益運算單元70n1,輸入燃料溫度傳感器信號TF,將其與存儲于存儲器的表進行對照,運算與此時的燃料溫度傳感器信號TF對應的第1修正增益K1TF。由于在燃料溫度低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定燃料溫度傳感器信號TF與第1修正增益K1TF的關系。
修正增益運算單元70p1,輸入冷卻水溫度傳感器信號TW,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的冷卻水溫度傳感器信號TW對應的第1修正增益K1TW。由于在冷卻水溫度低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定冷卻水溫度傳感器信號TW與第1修正增益K1TW的關系。
修正增益運算單元70q1,輸入進氣溫度傳感器信號TI,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的進氣溫度傳感器信號TI對應的第1修正增益K1TI。由于在吸入空氣溫度低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定進氣溫度傳感器信號TI與第1修正增益K1TI的關系。
修正增益運算單元70r1,輸入進氣壓力傳感器信號PI,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的進氣壓力傳感器信號PI對應的第1修正增益K1PI。由于在進氣壓力低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定進氣壓力傳感器信號PI與第1修正增益K1PI的關系。
修正增益運算單元70s1,輸入排氣溫度傳感器信號TO,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的排氣溫度傳感器信號TO對應的第1修正增益K1T0。由于在排氣空氣溫度低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定排氣溫度傳感器信號TO與第1修正增益K1T0的關系。
修正增益運算單元70t1,輸入排氣壓力傳感器信號PO,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的排氣壓力傳感器信號PO對應的第1修正增益K1P0。由于輸出隨著排氣壓力上升而下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定排氣壓力傳感器信號PO與第1修正增益K1P0的關系。
修正增益運算單元70u1,輸入發(fā)動機油溫傳感器信號TL,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的發(fā)動機油溫傳感器信號TL對應的第1修正增益K1TL。由于在發(fā)動機油溫低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定發(fā)動機油溫傳感器信號TL與第1修正增益K1TL的關系。
修正增益運算單元70v1,輸入工作油溫傳感器信號TH,將其與存儲于存儲器的表對照,運算與此時的工作油溫傳感器信號TH對應的第1修正增益K1TH。由于在工作油溫低時或高時輸出下降,所以,在存儲器的表中與其對應地設定工作油溫傳感器信號TH與第1修正增益K1TH的關系。
轉(zhuǎn)矩修正值運算單元70w1,對由上述修正增益運算單元70m1~70v1分別運算的第1修正增益進行加權(quán),計算出轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL。該計算方法,對發(fā)動機固有的性能,預先確定相對于各修正增益的輸出下降的量,在內(nèi)部作為常數(shù)具有相對于要求出的轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL的基準的轉(zhuǎn)矩修正值ΔTB。另外,預先確定各修正增益的加權(quán),作為行列A、B、C、D、E、F、G、H、I,在車身控制器修正控制單元70Ab內(nèi)部具有其加權(quán)的修正量。利用這些值,使用圖7的轉(zhuǎn)矩修正值運算框所示那樣的計算,來求出轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL。
另外,圖7的計算式雖然由一次式表示,但其目的為計算出轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL,所以,例如使用2次式等,計算效果也相同。
接收如上述那樣生成的驅(qū)動電流SI3的電磁控制閥32,如上述那樣控制液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩。
如圖5所示,運算要素變更單元171,通過通信控制器70C從車身外部輸入轉(zhuǎn)矩修正用的運算要素(變更數(shù)據(jù)),變更(包含更新、修正、改寫等)修正控制單元70Ab的圖7所示的各修正增益運算單元70m1~v1的表本身、轉(zhuǎn)矩修正值運算單元w1的運算矩陣、其它的算子(常數(shù)ΔTB等)等。
信息收集單元172,收集從已經(jīng)說明的環(huán)境傳感器75~83輸入到泵控制單元170的大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH等各種環(huán)境檢測信號(環(huán)境信息),從傳感器72、73-1、73-2、84-1、84-2輸入到泵控制單元170的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1、泵控制先導壓力PL1、PL2、液壓泵排出壓力P1、P2等的各種動作檢測信號(動作信息),從目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71輸入到泵控制單元170的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的操作信號(操作信息),液壓泵1、2的目標傾轉(zhuǎn)θR1、θR2和吸收轉(zhuǎn)矩TR1等的運算值(內(nèi)部運算信息)等的各種信息。該信息的收集例如是通過以適當?shù)亩〞r存儲于存儲器來進行的。所收集的信息通過通信控制器70C輸出到車身外部。
(2)發(fā)動機控制器70B圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明施工機械的信號處理裝置的一實施方式的發(fā)動機控制器70B的整體信號的輸入輸出關系的功能框圖,與上述圖5對應。
在該圖8中,發(fā)動機控制器70B具有發(fā)動機控制單元180、運算要素變更單元181、及信息收集單元182,發(fā)動機控制單元180具有基本控制單元70Ba和修正控制單元70Bb。
在發(fā)動機控制單元180中,基本控制單元70Ba,輸入來自上述基本控制單元70Aa的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR1的信號、轉(zhuǎn)速傳感器72的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1的信號、來自修正控制單元70Bb的用于燃料噴射控制的環(huán)境修正值(噴射修正值)ΔNFL,進行預定的運算處理,將上述驅(qū)動電流(指令信號)SE1、SE2、SE3、SE4輸出到燃料噴射裝置14,控制燃料噴射量、燃料噴射時間、燃料噴射壓力、燃料噴射率(在該例中也包含所謂的先導噴射)。
修正控制單元70Bb,輸入上述環(huán)境傳感器75~83的大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH,進行預定的運算處理(詳細內(nèi)容后述),計算出用于燃料噴射控制的環(huán)境修正值(噴射修正值)ΔNFL,將其輸出到基本控制單元70Ba,進行燃料噴射控制的修正。用于燃料噴射控制的環(huán)境修正值(噴射修正值)ΔNFL,是在降低發(fā)動機輸出的方向變化時,根據(jù)其變化量而增大的值(后述)。
圖9為表示關于發(fā)動機控制器70B的基本控制單元70Ba的燃料噴射控制的處理功能的功能框圖,圖10為表示關于發(fā)動機控制器70B的修正控制單元70Bb的噴射修正值運算處理功能的功能框圖。
在圖9和圖10中,基本控制單元70Ba具有燃料噴射量運算單元70x1、燃料噴射時間運算單元70x2、燃料噴射壓力運算單元70x3、燃料噴射率運算單元70x4的各功能。另外,修正控制單元70Bb具有修正增益運算單元70m2~70v2、噴射修正值運算單元70w2的各功能。
在示出基本控制單元70Ba的圖9中,燃料噴射量運算單元70x1,輸入來自車身控制器基本控制單元70Aa的上述目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速指令NR1的信號和上述轉(zhuǎn)速傳感器72的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1的信號,根據(jù)這些信號進行預定的運算處理,生成燃料噴射量指令SE1。此時的運算處理用公知的處理即可滿足要求,生成燃料噴射量指令SE1,例如,當從目標轉(zhuǎn)速NR1減去發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1取得的轉(zhuǎn)速偏差ΔN為正(ΔN>0)時,增大目標燃料噴射量,在轉(zhuǎn)速偏差ΔN為負(ΔN<0=時,減少目標燃料噴射量,在轉(zhuǎn)速偏差ΔN為0(ΔN=0)時,維持現(xiàn)在的目標燃料噴射量。此時,使用一并輸入的上述噴射修正值ΔNFL,對該生成的指令信號SE1進行環(huán)境修正,將修正后的信號作為最終的燃料噴射量指令SE1,輸出到燃料噴射裝置14。例如,在大氣壓下降時等,在發(fā)動機輸出下降的方向上發(fā)生環(huán)境變化,在修正控制單元70Bb噴射修正值ΔNFL作為根據(jù)大氣壓的下降(發(fā)動機輸出的下降)而增大的值被運算出來時,在燃料噴射量運算單元70x1中,根據(jù)噴射修正值ΔNFL進行修正以使得增加燃料噴射量。由此,可減少發(fā)動機輸出的下降。
燃料噴射時間運算單元70x2,輸入來自車身控制器基本控制單元70Aa的上述目標轉(zhuǎn)速指令NR1的信號,根據(jù)這些信號進行預定的運算處理,生成上述的燃料噴射時間指令SE2。此時的運算處理為公知的處理即可,例如,對成為目標的噴射時間進行運算,以使得在目標轉(zhuǎn)速低時,相對于發(fā)動機回轉(zhuǎn),使噴射時間相對地推遲,并隨著目標轉(zhuǎn)速上升而提前噴射時間。從而,生成對應的燃料噴射時間指令SE2。此時,使用一并輸入的上述噴射修正值ΔNFL,對該生成的指令信號SE2進行環(huán)境修正,將修正后的信號作為最終的燃料噴射時間指令SE2輸出到燃料噴射裝置14。例如,在大氣壓下降時等,在發(fā)動機輸出下降的方向發(fā)生環(huán)境變化,在修正控制單元70Bb噴射修正值ΔNFL作為根據(jù)大氣壓的下降(發(fā)動機輸出的下降)而增大的值被運算出來時,在燃料噴射時間運算單元70x2中,根據(jù)噴射修正值ΔNFL進行修正,以使得提前燃料噴射時間。這樣,除了發(fā)動機輸出下降受到抑制外,還可改善燃耗和廢氣。
燃料噴射壓力運算單元70x3,輸入來自車身控制器基本控制單元70Aa的上述目標轉(zhuǎn)速指令NR1的信號,根據(jù)這些信號進行預定的運算處理,生成上述燃料噴射壓力指令SE3。此時的運算處理為公知的處理即可,例如,對成為目標的燃料噴射壓力進行運算,以使得在目標轉(zhuǎn)速低時,降低燃料噴射壓力,并隨著目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升而增大燃料噴射壓力。從而,生成對應的燃料噴射壓力指令SE3。此時,使用一并輸入的上述噴射修正值ΔNFL,對該生成的指令信號SE3進行環(huán)境修正,將修正后的信號作為最終的燃料噴射壓力指令SE3輸出到燃料噴射裝置14。例如,在大氣壓下降時等,在發(fā)動機輸出下降的方向使環(huán)境變化,在由修正控制單元70Bb對噴射修正值ΔNFL作為根據(jù)大氣壓的下降(發(fā)動機輸出的下降)而增大的值進行運算時,在燃料噴射壓力運算單元70x3中進行修正以使得根據(jù)噴射修正值ΔNFL提高燃料噴射壓力。這樣,除了發(fā)動機輸出下降受到抑制外,還可改善燃料消耗和廢氣。
燃料噴射率運算單元70x4,輸入來自車身控制器基本控制單元70Aa的上述目標轉(zhuǎn)速指令NR1的信號和上述轉(zhuǎn)速傳感器72的實際轉(zhuǎn)速NE1的信號,根據(jù)這些信號進行預定的運算處理,生成上述燃料噴射率指令SE4。此時的運算處理為公知的處理即可,例如,對成為目標的燃料噴射率進行運算,以使得當目標轉(zhuǎn)速低時,降低燃料噴射率,隨著目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升而增大燃料噴射率,從而生成對應的燃料噴射率指令SE4。另外,由于從目標轉(zhuǎn)速NR1減去發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1后取得的轉(zhuǎn)速偏差ΔN是取決于發(fā)動機負荷的變化的值,所以,進行控制,以使得隨著轉(zhuǎn)速偏差ΔN(發(fā)動機負荷)增大而降低燃料噴射率。關于這樣的燃料噴射率控制的觀點,在日本專利申請公開特開平10-339189號公報中進行了詳細明。此時,使用一并輸入的上述噴射修正值ΔNFL,對該生成的指令信號SE4進行環(huán)境修正,將修正后的信號作為最終的燃料噴射率指令SE4輸出到燃料噴射裝置14。例如在大氣壓下降時等,在發(fā)動機輸出下降的方向使環(huán)境變化,由修正控制單元70Bb對噴射修正值ΔNFL作為根據(jù)大氣壓的下降(發(fā)動機輸出的下降)而增大的值進行運算時,在燃料噴射率運算單元70x4中,進行修正,以使得根據(jù)噴射修正值ΔNFL提高燃料噴射率。這樣,除了發(fā)動機輸出下降受到抑制外,還可改善燃料消耗和廢氣。
在示出修正控制單元70Bb的圖10中,修正控制單元70Bb的修正增益運算單元70m2、70n2、70q2、70r2、70s2、70t2、70u2、70v2與在圖7中說明的修正增益運算單元70m1、70n1、70q1、70r1、70s1、70t1、70u1、70v1同樣地,輸入大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH,將其分別與存儲于存儲器的表對照,運算對應的第2修正增益K2TA、K2TF、K2TW、K2TI、K2PI、K2PO、K2TL、K2TH進行。
噴射修正值運算單元70w2,由上述修正增益運算單元70m2~70v2對分別運算的第2修正增益進行加權(quán),計算出噴射修正值ΔNFL。該計算方法與上述轉(zhuǎn)矩修正值運算單元70v1同樣地,事先對發(fā)動機固有的性能確定相對于各修正增益的輸出下降的量,在修正控制單元70Bb內(nèi)部作為常數(shù)具有相對于要求出的噴射修正值ΔNFL的基準的噴射修正值ΔNB。另外,預先確定各修正增益的加權(quán),在修正控制單元70Ab內(nèi)部,作為行列A、B、C、D、E、F、G、H、I具有其加權(quán)的修正量。使用這些值,用圖10的噴射修正值運算框所示的計算方式,計算出噴射修正值ΔNFL。圖10的計算式例如為2次式等,計算效果也相同。
這樣計算出的噴射修正值ΔNFL,分別輸入基本控制單元70Ba的燃料噴射量運算單元70x1、燃料噴射時間運算單元70x2、燃料噴射壓力運算單元70x3、燃料噴射率運算單元70x4。運算單元70x1、70x2、70x3、70x4如上述那樣對指令信號SE1~SE4進行環(huán)境修正并輸出。接收到指令信號SE1、SE2、SE3、SE4的燃料噴射裝置14如上述那樣地控制對原動機10的燃料噴射量、燃料噴射時間、燃料噴射壓力、燃料噴射率。
如圖8所示,運算要素變更單元181,通過通信控制器70C從車身外部輸入噴射修正用的運算要素(變更數(shù)據(jù)),變更(包含更新、修正、改寫等)修正控制單元70Bb的圖10所示的各修正增益運算單元70m2~v2的表本身、轉(zhuǎn)速修正值運算單元w2的運算矩陣、及其它算子(常數(shù)ΔNB等)等。
信息收集單元182收集從已經(jīng)說明的環(huán)境傳感器75~83輸入到發(fā)動機控制單元180的大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH等各種環(huán)境檢測信號(環(huán)境信息),從轉(zhuǎn)速傳感器72輸入到發(fā)動機控制單元180的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1的動作檢測信號(動作信息),從車身控制器70A輸入的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR1的運算值(內(nèi)部運算信息),輸出到燃料噴射裝置14的燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時間指令SE2、燃料噴射壓力指令SE3、燃料噴射率指令SE4等指令值(指令信息)等的各種信息。該信息的收集例如通過以適當?shù)亩〞r存儲于存儲器而進行。收集的信息通過通信控制器70C輸出到車身外部。
(3)通信控制器70C如圖4所示,通信控制器70C例如可通過電纜連接到外部終端150。外部終端150例如為便攜式終端(筆記本電腦等)。這樣,例如在機械檢修時等,攜帶便攜式終端150到在運行現(xiàn)場運行中的液壓挖掘機并通過電纜連接到通信控制器70C,在便攜式終端150(或控制器70A~C中的任一個)側(cè)進行預定的操作,從而通過通信控制器70C將預先安裝于便攜式終端150內(nèi)的上述轉(zhuǎn)矩修正用的運算要素和噴射修正用的運算要素下載到車身控制器70A的運算要素變更單元171或發(fā)動機控制器70B的運算要素變更單元181,這樣,可變更(包含更新、修正、改寫等)各修正增益運算單元70m1~v1、m2~v2的表本身、轉(zhuǎn)矩修正值運算單元w1和噴射修正值運算單元w2的運算矩陣等。
另外,在通過電纜連接到通信控制器70C的便攜式終端150(或控制器70A~C中的任一個)側(cè)進行預定的操作,從而將由車身控制器70A的信息收集單元172收集到的各種信息和由發(fā)動機控制器70B的信息收集單元182收集到的各種信息上傳到便攜式終端150側(cè)。
下面,說明上述構(gòu)成的本實施方式的動作和作用效果。
例如,在海拔高的地方進行挖掘作業(yè)時,如環(huán)境變化(大氣壓的下降等)使原動機10的輸出下降,則環(huán)境傳感器75~83檢測出該環(huán)境變化。
車身控制器70A的修正增益運算單元70m1~70v1和轉(zhuǎn)矩修正值運算單元70w1,輸入該信號,并進行如下處理,即根據(jù)如圖7所示那地樣設定存儲的各表將發(fā)動機輸出的下降推斷為轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL,在速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差修正單元70i和基本轉(zhuǎn)矩修正單元70j把從速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差ΔTI減去轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL所得到的轉(zhuǎn)矩偏差ΔTNL加到泵基本轉(zhuǎn)矩TR0,求出吸收轉(zhuǎn)矩TR1(目標最大吸收轉(zhuǎn)矩)。該處理相當于,將環(huán)境的變化導致的發(fā)動機輸出下降量作為轉(zhuǎn)矩修正值ΔTFL進行計算,按照該相應量減去泵基本轉(zhuǎn)矩TR0,預先減去目標最大吸收轉(zhuǎn)矩TR1。
另外,發(fā)動機控制器70B的修正增益運算單元70m2~70v2和噴射修正值運算單元70w2輸入該信號并根據(jù)如圖10所示那樣地設定存儲的各表將發(fā)動機輸出的下降推斷為噴射修正值ΔNFL,燃料噴射量運算單元70x1、燃料噴射時間運算單元70x2、燃料噴射壓力運算單元70x3、燃料噴射率運算單元70x4,考慮到該噴射修正值ΔNFL,對燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時間指令SE2、燃料噴射壓力指令SE3、燃料噴射率指令SE4進行修正處理,將修正后的信號作為最終的各指令信號SE1、SE2、SE3、SE4輸出到燃料噴射裝置14。該處理相當于將環(huán)境變化導致的發(fā)動機的輸出下降量作為噴射修正值ΔNFL計算,為了對其進行修正,使燃料噴射量、燃料噴射時間、燃料噴射壓力、燃料噴射率最佳化。這樣,可將發(fā)動機輸出下降抑制為最小,而且,可改善燃料消耗和廢氣。
根據(jù)上述控制器70A、70B的功能,即使因環(huán)境變化而使發(fā)動機輸出下降,也可防止發(fā)動機的停止,而且,減少發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下降,可確保良好的作業(yè)性。另外,可改善燃料消耗和廢氣。
在這里,液壓挖掘機等施工機械可能在全世界的所有場所運行。為此,在高海拔地、砂漠、濕地、高寒地、酷暑地等運行時,或在燃料情況(燃料的成分,關于燃料種類的法規(guī)等)差異較大的國家和季節(jié)運行時(換言之特殊用途時),僅是使用上述車身控制器修正控制單元70Ab的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素(=修正增益運算單元70m1~70V1的各表本身和轉(zhuǎn)矩修正值運算單元70w1的運算矩陣等)或發(fā)動機控制器修正控制單元70Bb的噴射修正用運算要素(=修正增益運算單元70m2~70v2的各表本身和轉(zhuǎn)速修正值運算單元70w2的運算矩陣等)的修正,有時不能完全充分地對應。例如,當在超出表生成時設想的各環(huán)境因素變動范圍的條件下運行時(雖然在高度2000m以下可對應,但實際上存在高度3000m運行的情形等)。作為在這種情形下的具體現(xiàn)象的一例,例如,可以考慮到這樣的情形等,即雖然目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71指示約2000rpm的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速,但是由轉(zhuǎn)速傳感器72檢測出的實際的轉(zhuǎn)速卻比它低得多。
在本實施方式中,在這樣的情形下,在運行現(xiàn)場例如技術服務人員帶有便攜式終端150,通過電纜將通信控制器70C連接到運行中的液壓挖掘機,在便攜式終端150(或控制器70A~C中的任一者)側(cè)進行預定的操作,從而經(jīng)由通信控制器70C把預先安裝在便攜式終端150內(nèi)的新的別的轉(zhuǎn)矩修正用的運算要素和噴射修正用的運算要素(例如相關)作為對已設定在車身控制器70A或發(fā)動機控制器70B側(cè)的運算要素的變更數(shù)據(jù)下載到車身控制器70A或發(fā)動機控制器70B。由此,可變更(包含更新、修正、改寫等)各修正增益運算單元70m1~v1、m2~v2的表本身、轉(zhuǎn)矩修正值運算單元w1和噴射修正值運算單元w2的運算矩陣等。另外,當然,如果事先知道要前往特殊的運行現(xiàn)場,則可以在去之前進行上述運算要素的變更,而不是象上述那樣在到達該運行現(xiàn)場后進行。另外,在上述運算要素的變更時,可以在便攜式終端150側(cè)準備多個運算要素(變更數(shù)據(jù)),通過在便攜式終端150側(cè)的適當?shù)牟僮?,從上述多個運算要素中選擇1個,下載到車身控制器70A或發(fā)動機控制器70B側(cè),也可以通過在便攜式終端150側(cè)的適當?shù)牟僮鳎杂傻匦拚陀喺言O定保持于車身控制器70A或發(fā)動機控制器70B側(cè)的運算要素。
這樣,使得其后可以通過外部輸入來改變被暫時設定保持于液壓挖掘機側(cè)的修正用的運算要素(例如相關),由此,即使是在設計階段不能進行事先預測,不能通過設定保持于液壓挖掘機內(nèi)的修正用運算要素進行充分對應的工作環(huán)境,也可適當?shù)剡M行液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正或燃料噴射裝置14的燃料噴射狀態(tài)的修正,可充分發(fā)揮液壓挖掘機的性能。
另外,不僅限于上述那樣的環(huán)境的變化。即,例如,環(huán)境雖然不變化,但是,因液壓挖掘機自身的時效劣化而導致通過設定保持于液壓挖掘機側(cè)的修正用運算要素(轉(zhuǎn)矩修正用運算要素或噴射修正用運算要素)不能進行充分的修正時,通過從上述那樣的便攜式終端150的外部輸入來適當?shù)馗淖冃拚眠\算要素,由此也能夠充分進行重新對應的修正。另外,因此后的技術進步使得可進行比制造當時更高性能的控制時(所謂升級)也是有效的,通過從上述那樣的便攜式終端150的外部輸入將修正用運算要素變更成最新的要素,也可進一步提高修正的精度,進行充分而且極細致的修正。
另外,如上述那樣,當由從外部通過便攜式終端150輸入的新的噴射修正用運算要素或轉(zhuǎn)矩修正用運算要素進行燃料噴射狀態(tài)或泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正而進行運行時,在車身控制器70A和發(fā)動機控制器70B的信息收集單元172、182中,收集大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH等的各種環(huán)境檢測信號(環(huán)境信息),發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1、液壓泵控制先導壓力PL1、PL2、液壓泵排出壓力P1、P2的各種動作檢測信號(動作信息),目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的操作信號(操作信息),目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR1和液壓泵1、2的目標傾轉(zhuǎn)θR1、θR2等的運算值(內(nèi)部運算信息),燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時間指令SE2、燃料噴射壓力指令SE3、燃料噴射率指令SE4的指令值(指令信息)等的各種信息。因此,在適當?shù)臅r期,以通過電纜再次將便攜式終端150連接到通信控制器70C的狀態(tài),在便攜式終端150(或控制器70A~C中的任一個)側(cè)進行預定的操作,從而可將這些各種信息上傳到便攜式終端150側(cè)。
這樣,能可靠地監(jiān)視由從上述外部通過便攜式終端150輸入的新的噴射修正用運算要素或轉(zhuǎn)矩修正用運行要素進行的燃料噴射狀態(tài)或者是否充分良好地進行了泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正。另外,此后,使該結(jié)果反映到在與該機械同樣的運行環(huán)境中運行的其它機械,可迅速而且可靠地進行良好的修正。另外,通過反復進行這樣的監(jiān)視,收集數(shù)據(jù),例如使之數(shù)據(jù)庫化,從而可使其學習修正的好壞,所以,可進行更為細致的良好的修正。
另外,使用從各種環(huán)境檢測信號得到的環(huán)境信息,在外部終端150側(cè)可選擇或生成適當?shù)霓D(zhuǎn)矩修正用運算要素或噴射修正用運算要素(變更數(shù)據(jù))。
下面使用圖11說明本發(fā)明的另一實施方式。在圖中與圖4所示部分相同的部分采用相同標號。本實施方式通過衛(wèi)星通信進行修正用運算要素的變更。
如圖11所示,在本實施方式中,是利用借助于通信衛(wèi)星240的無線通信進行信息通信的,而不是在與外部終端之間通過連接電纜進行信息通信。這時,例如,在施工機械制造商(或銷售公司、服務公司等)的總公司、分公司、工廠等的事務所250中,作為外部終端設置服務器251,將服務器251連接到無線機252。液壓挖掘機側(cè)的通信控制器70C也連接到無線機260。
通信控制器70C,借助于通過無線機260、252和通信衛(wèi)星240的無線通信,向服務器251(外部終端)發(fā)送在液壓挖掘機的運行過程中(根據(jù)原本設定保持的轉(zhuǎn)矩修正·噴射修正用的運算要素而運行的過程中;即,運算要素變更前)由車身控制器70A和發(fā)動機控制器70B的信息收集單元172、182收集到的大氣壓力傳感器信號TA、燃料溫度傳感器信號TF、冷卻水溫度傳感器信號TW、進氣溫度傳感器信號TI、進氣壓力傳感器信號PI、排氣溫度傳感器信號TO、排氣壓力傳感器信號PO、發(fā)動機油溫傳感器信號TL、工作油溫傳感器信號TH的各種環(huán)境檢測信號(環(huán)境信息),發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1、液壓泵控制先導壓力PL1、PL2、液壓泵排出壓力P1、P2的各動作檢測信號(動作信息),目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NR0的操作信號(操作信息),目標轉(zhuǎn)速NR1和液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩TR1、目標傾轉(zhuǎn)θR1、θR2等的運算值(內(nèi)部運算信息),燃料噴射量指令SE1、燃料噴射時間指令SE2、燃料噴射壓力指令SE3、燃料噴射率指令SE4等的指令值(指令信息)的各種信息。
在服務器251中,例如由信息處理負責人員監(jiān)視上述各種信息,例如在根據(jù)動作信息判斷已設定保持的轉(zhuǎn)矩修正·噴射修正用的運算要素在該運行現(xiàn)場的環(huán)境下不能良好地起作用、不能充分地修正時,或者在該液壓挖掘機的操作者用手機等將該情況向信息處理人員進行了聯(lián)系時,或者在液壓挖掘機具有所謂的GPS功能,根據(jù)從其發(fā)送的位置信息判斷在該運行現(xiàn)場的環(huán)境下難以充分地修正時,從在服務器251側(cè)準備的各種多個運算要素(變更數(shù)據(jù))中選擇1個或多個,從服務器251借助于無線通信送到通信控制器70C。此時,可使用從各種環(huán)境檢測信號得到的環(huán)境信息選擇適當?shù)淖兏鼣?shù)據(jù)。另外,如果在事先準備的變更數(shù)據(jù)中沒有適當?shù)臄?shù)據(jù),可使用該環(huán)境信息生成適當?shù)淖兏鼣?shù)據(jù)。
通信控制器70C,在接收到變更數(shù)據(jù)時,將其下載到車身控制器70A的運算要素變更單元171而且/或發(fā)動機控制器70B的運算要素變更單元181,改變被設定保持到車身控制器70A而且/或發(fā)動機控制器70B的修正控制單元70Ab、70Bb的運算要素的相應的要素。
另外,可以不象上述那樣由信息處理負責人員進行信息發(fā)送·運算要素變更的操作。例如,可以為下述,即液壓挖掘機的操作者根據(jù)該液壓挖掘機的動作狀況判斷為在已設定保持的轉(zhuǎn)矩修正·噴射修正用的運算要素在該運行現(xiàn)場的環(huán)境下不能良好地起作用、不能充分地修正時(例如上述那樣,雖然目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸入單元71指示約2000rpm的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速,但是由轉(zhuǎn)速傳感器72檢測出的實際的轉(zhuǎn)速卻比其低得多時)等,通過操作液壓挖掘機側(cè)的適當?shù)牟僮餮b置(例如按下具有操作盤的按鈕等),自動地進行從上述服務器251通過通信衛(wèi)星240的新的運算要素的下載。另外,不限于如上述那樣由操作者判斷,也可在通信控制器70C、車身控制器70A、發(fā)動機控制器70B的任一個具有該判斷功能,例如在來自上述傳感器72、73-1、73-2、84-1、84-2的檢測信號NE1、PL1、PL2、P1、P2(動作檢測信號)從預先設定的預定的范圍(適當?shù)膭幼鞣秶?內(nèi)脫離時,與此相應地自動地進行從上述服務器251通過通信衛(wèi)星240的新的相關的下載?;蛘?,也可使服務器251側(cè)的信息處理負責人員或液壓挖掘機的操作者僅進行最終的下載是否可開始的確認。
也可使用基于便攜式電話的無線通信來代替基于通信衛(wèi)星240的無線通信。
根據(jù)本實施方式也可取得與前面的實施方式同樣的效果。
下面,借用與第1實施方式相關的圖5及圖6、圖8及圖9,說明本發(fā)明的另一實施方式。
在以上的實施方式中,變更了車身控制器70A的修正控制單元70Ab和發(fā)動機控制器70B的修正控制單元70Bb具有的修正用運算要素。在本實施方式中,通過改變此外的運算要素從而達到同等的目的。
即,在本實施方式中,圖5所示的運算要素變更單元171和圖8所示的運算要素變更單元181,對作為車身控制器70A的基本控制單元70Aa或發(fā)動機控制器70B的基本控制單元70Ba側(cè)的基本運算功能的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素(例如,圖6所示的基本轉(zhuǎn)矩運算單元70e、轉(zhuǎn)矩變換單元70g、限制值運算單元70h、螺線管輸出電流運算單元70k的相關、增益及其它各種算子等)、噴射控制用運算要素(例如圖9所示的燃料噴射量運算單元70x1、燃料噴射時間運算單元70x2、燃料噴射壓力運算單元70x3、燃料噴射率運算單元70x4的相關、增益及其它各種算子等)的至少一部分進行某種修正、更新、置換,這樣,作為其結(jié)果,對液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩和原動機10的燃料噴射狀況進行修正。另外,運算要素變更單元171、181從車身外部通過通信控制器70C得到用于該目的的變更數(shù)據(jù)。
本實施方式也可取得與上述實施方式同樣的效果。
本發(fā)明不限于上述實施方式,可在不脫離其宗旨和技術思想的范圍內(nèi)進行各種變形。
例如,在以上說明中,設置了通信控制器70C、車身控制器70A、發(fā)動機控制器70B這樣3個控制器,但不限于此。也可以匯集任意2個功能而形成共2個控制器,進而也可以匯集3個全部的功能而形成1個控制器。
另外,在以上說明中,作為由環(huán)境傳感器75~83檢測出的環(huán)境因素,以大氣壓力TA、燃料溫度TF、冷卻水溫度TW、進氣溫度TI、進氣壓力PI、排氣溫度TO、排氣壓力PO、發(fā)動機油溫TL、工作油溫TH為例進行了說明,但不限于此,也可檢測其它環(huán)境因素例如發(fā)動機油壓。
另外,在以上說明中,作為動作檢測信號,以發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速NE1、液壓泵控制先導壓力PL1、PL2、液壓泵排出壓力P1、P2為例進行了說明,但不限于此,也可檢測液壓泵1、2的斜盤的傾轉(zhuǎn)角、液壓泵1、2自身的轉(zhuǎn)速(例如與發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同時)、發(fā)動機燃料噴射壓力、發(fā)動機噴射時間。
另外,在以上說明中,作為施工機械的一例,以液壓挖掘機為例進行了說明,但不限于此,例如也可適用于履帶式推土機、輪式裝載機等,該場合也可取得同樣的效果。
工業(yè)可利用性按照本發(fā)明,被暫時設定保持于施工機械側(cè)的運算要素可通過此后的外部輸入來變更,所以,即使在通過環(huán)境修正單元生成時的設定而不能充分對應的工作環(huán)境,也可適當?shù)剡M行燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)和液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的修正,可充分發(fā)揮出施工機械的性能。
由于收集包含由環(huán)境檢測裝置檢測出的環(huán)境檢測信號的各種信息并發(fā)送到外部終端,所以,在外部終端側(cè),可使用從環(huán)境檢測信號得到的環(huán)境信息來選擇或生成適當?shù)倪\算要素的變更數(shù)據(jù)。
另外,收集由動作檢測機構(gòu)檢測出的動作檢測信號的各種信息并發(fā)送到外部終端,所以,可根據(jù)從動作檢測信號得到的動作信息來監(jiān)視運算要素的變更是否已適當?shù)剡M行。
權(quán)利要求
1.一種施工機械的信號處理裝置,該施工機械包括原動機(10)、由該原動機驅(qū)動的變?nèi)菀簤罕?1、2)、控制上述原動機的燃料噴射的燃料噴射裝置(14)、指令上述原動機的目標轉(zhuǎn)速的輸入單元(71)、檢測原動機的實際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置(72)、根據(jù)由上述輸入單元指令的目標轉(zhuǎn)速和由上述轉(zhuǎn)速檢測裝置檢測出的實際轉(zhuǎn)速來控制上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的燃料噴射控制單元(70B、70Ba)、根據(jù)由上述輸入單元指令的目標轉(zhuǎn)速和由上述轉(zhuǎn)速檢測裝置檢測出的實際轉(zhuǎn)速控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的泵轉(zhuǎn)矩控制單元(7、8、32、70A、70Aa),其特征在于,包括多個環(huán)境檢測裝置(75~83),檢測上述原動機(10)或上述液壓泵(1、2)的環(huán)境的狀態(tài)量,分別輸出對應的環(huán)境檢測信號;環(huán)境修正單元(70Ab、70i、70Bb、70x1~70x4),輸入上述環(huán)境檢測信號,并根據(jù)上述環(huán)境檢測信號,修正由上述燃料噴射控制單元(70B、70Ba)控制的上述燃料噴射裝置(14)的燃料噴射狀態(tài)和由上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元(7、8、32、70A、70Aa)控制的上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩的至少一者;通信控制裝置(70C),借助于通信,從外部終端(150)取得用于改變包含于上述燃料噴射控制單元、上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元、上述環(huán)境修正單元的至少一者的運算要素的變更數(shù)據(jù);以及運算要素變更單元(171、181),根據(jù)由上述通信控制裝置取得的變更數(shù)據(jù),改變上述運算要素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述環(huán)境修正單元,是根據(jù)上述環(huán)境檢測信號并使用預定的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素修正由上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元(7、8、32、70A、70Aa)控制的上述液壓泵(1、2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩的泵轉(zhuǎn)矩修正單元(70Ab、70i);上述通信控制裝置(70C),是從上述外部終端(150)取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置;上述運算要素變更單元(171),是根據(jù)該變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素的單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述環(huán)境修正單元,是根據(jù)上述環(huán)境檢測信號并使用預定的噴射修正用運算要素修正由上述燃料噴射控制單元(70B、70Ba)控制的上述燃料噴射裝置(14)的燃料噴射狀態(tài)的燃料噴射修正單元(70Bb、70x1~70x4);上述通信控制裝置(70C),是從上述外部終端(150)取得用于改變上述噴射修正用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置;上述運算要素變更單元(181),是根據(jù)該變更數(shù)據(jù)變更上述噴射修正用運算要素的單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述環(huán)境修正單元,包括泵轉(zhuǎn)矩修正單元(70Ab、70i),根據(jù)上述環(huán)境檢測信號并使用預定的轉(zhuǎn)矩修正用運算要素修正由上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元控制的上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩;以及燃料噴射修正單元(70Bb、70x1~70x4),根據(jù)上述環(huán)境檢測信號并使用預定的噴射修正用運算要素修正由上述燃料噴射控制單元控制的上述燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài);上述通信控制裝置(70C),是從上述外部終端(150)取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素和噴射修正用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置;上述運算要素變更單元(171、181),是根據(jù)該變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩修正用運算要素和噴射修正用運算要素的單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元(7、8、32、70A、70Aa),是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速,使用預定的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素來控制上述液壓泵(1、2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩的單元;上述通信控制裝置(70C),是從外部終端(150)取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置;上述運算要素變更單元(171),是根據(jù)其變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素的單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述燃料噴射控制單元(70B、70Ba),是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速使用預定的噴射控制用運算要素來控制上述燃料噴射裝置(14)的燃料噴射狀態(tài)的單元;上述通信控制裝置(70C),是從上述外部終端(150)取得用于改變上述噴射控制用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置;上述運算要素變更單元(181),是根據(jù)其變更數(shù)據(jù)變更上述噴射控制用運算要素的單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述泵轉(zhuǎn)矩控制單元(7、8、32、70A、70Aa),是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速并使用預定的轉(zhuǎn)矩控制用運算要素來控制上述液壓泵(1、2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩的單元;上述燃料噴射控制單元(70B、70Ba),是根據(jù)上述目標轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速并使用預定的噴射控制用運算要素來控制上述燃料噴射裝置(14)的燃料噴射狀態(tài)的單元;上述通信控制裝置(70C),是從外部終端(150)取得用于改變上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素和噴射控制用運算要素的變更數(shù)據(jù)的裝置;上述運算要素變更單元(171、181),是根據(jù)其變更數(shù)據(jù)變更上述轉(zhuǎn)矩控制用運算要素和噴射控制用運算要素的單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于還包括收集包含由上述環(huán)境檢測裝置(75~83)檢測出的環(huán)境檢測信號的各種信息的信息收集單元(172、182);上述通信控制裝置(70C),借助于通信把由上述信息收集單元取得的各種信息輸出到上述外部終端(150)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于還包括檢測上述原動機(10)或上述液壓泵(1、2)的動作狀況的狀態(tài)量并輸出對應的動作檢測信號的動作檢測裝置(73-1、73-2、84-1、84-2);上述信息收集單元(172、182),是收集包含由上述環(huán)境檢測裝置(75~83)檢測出的環(huán)境檢測信號和由上述動作檢測裝置檢測出的動作檢測信號的各種信息的單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任何一項所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述通信控制裝置(70C)通過通信線與上述外部終端(150)進行通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任何一項所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述通信控制裝置(70C)通過無線與上述外部終端(150)進行通信。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機械的信號處理裝置,其特征在于上述環(huán)境檢測裝置(75~83),是檢測上述原動機的進氣壓力、進氣溫度、排氣溫度、排氣壓力、冷卻水水溫、潤滑油壓力、潤滑油溫、大氣壓、燃料溫度、工作油溫中的至少1個的環(huán)境因素的裝置。
全文摘要
一種施工機械的信號處理裝置,包括車身控制器(70A)和發(fā)動機控制器(70B)。車身控制器(70A),具有根據(jù)環(huán)境傳感器(75~83)的檢測信號運算轉(zhuǎn)矩修正值的修正控制單元(70Ab),修正由基本控制單元(70Aa)控制的液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機控制器(70B),具有根據(jù)環(huán)境傳感器(75~83)的檢測信號運算噴射修正值的修正控制單元(70Bb),修正由基本控制單元(70Ba)控制的燃料噴射裝置(14)的燃料噴射狀態(tài)。控制器(70A、70B)還具有運算要素變更單元(171、181),其中,通信控制器(70C)將從外部終端(150)取得的變更數(shù)據(jù)下載到運算要素變更單元(171、181),變更包含于修正控制單元(70Ab、70Bb)的適當?shù)倪\算要素。這樣,在任何環(huán)境下,都能夠適當?shù)剡M行液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩或燃料噴射裝置的燃料噴射狀態(tài)的修正,充分地發(fā)揮施工機械的功能。
文檔編號F15B11/16GK1639464SQ0380488
公開日2005年7月13日 申請日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月26日
發(fā)明者中村和則, 平田東一, 荒井康, 古渡陽一, 古野義紀, 安田元, 渡邊洋 申請人:日立建機株式會社