專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法及裝置，該液壓施工機(jī)械具有作為原動(dòng)機(jī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變量型的液壓泵，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液壓挖掘機(jī)等的施工機(jī)械，一般而言，具有作為原動(dòng)機(jī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由該發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)變量型的液壓泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由此，進(jìn)行預(yù)定的作業(yè)。這樣的液壓施工機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)控制，一般而言，是通過(guò)設(shè)定目標(biāo)燃料噴射量并根據(jù)該目標(biāo)燃料噴射量控制燃料噴射裝置來(lái)進(jìn)行的。
另外，液壓泵的控制一般進(jìn)行基于要求流量的容量控制和基于泵排出壓力的轉(zhuǎn)矩控制(馬力控制)。在液壓泵的轉(zhuǎn)矩控制中，隨著泵排出壓力上升而使液壓泵的容量減少，由此進(jìn)行控制以使得液壓泵的吸收轉(zhuǎn)矩不超過(guò)預(yù)先設(shè)定的最大吸收轉(zhuǎn)矩，來(lái)防止發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷。
在這樣的液壓泵的轉(zhuǎn)矩控制中，作為實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出馬力的有效利用的技術(shù)，例如已知有記載于日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)昭57-65822號(hào)公報(bào)的速敏(speed sensing)控制。在該速敏控制中，將發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差變換成轉(zhuǎn)矩修正值，將該轉(zhuǎn)矩修正值與泵基本轉(zhuǎn)矩相加或從泵基本轉(zhuǎn)矩減去，求出最大吸收轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值，進(jìn)行控制以使得液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩與該目標(biāo)值一致。這樣，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(實(shí)際轉(zhuǎn)速)下降，則減小液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，所以，可接近發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩地設(shè)定液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩(設(shè)定值)，可有效地利用發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出馬力。
另外，作為液壓泵的轉(zhuǎn)矩控制的速敏控制的改良技術(shù)，具有記載于日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)平11-101183號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2000-73812號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2000-73960號(hào)公報(bào)等的技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)傳感器檢測(cè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出產(chǎn)生影響的環(huán)境因素(大氣壓、燃料溫度、冷卻水溫度等)，使其檢測(cè)值與預(yù)先設(shè)定的圖對(duì)照，求出泵基本轉(zhuǎn)矩的修正值，修正液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩。由此，即使在因?yàn)榄h(huán)境的變化而使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，也可以在高負(fù)荷時(shí)，通過(guò)速敏控制使液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩減少，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而且，減少由速敏控制所導(dǎo)致的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，確保良好的作業(yè)性能。

發(fā)明內(nèi)容
然而，上述現(xiàn)有技術(shù)存在下述問(wèn)題。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩特性分成調(diào)節(jié)區(qū)域(部分負(fù)荷區(qū)域)的特性和全負(fù)荷區(qū)域的特性。調(diào)節(jié)區(qū)域?yàn)槿剂蠂娚溲b置的燃料噴射量在100％以下的輸出區(qū)域，全負(fù)荷區(qū)域?yàn)槿剂蠂娚淞砍蔀?00％的最大輸出轉(zhuǎn)矩區(qū)域。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出隨環(huán)境變化和燃料質(zhì)量等發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況而產(chǎn)生變化，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性也相應(yīng)地變化。
在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)昭57-65822號(hào)公報(bào)等記載的一般的速敏控制中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出存在余量，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性的調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩比速敏控制的泵基本轉(zhuǎn)矩(液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩)大時(shí)，在高負(fù)荷時(shí)，速敏控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和泵吸收轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)處于調(diào)節(jié)區(qū)域上，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)的停止，而不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。然而，當(dāng)減少吸入的空氣量(環(huán)境的變化)或使用劣質(zhì)燃料等而使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性的調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩比速敏控制的泵基本轉(zhuǎn)矩(液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩)小時(shí)，由速敏控制進(jìn)行控制來(lái)減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩。但是，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)從調(diào)節(jié)區(qū)域變動(dòng)到全負(fù)荷區(qū)域，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比目標(biāo)轉(zhuǎn)速低。這樣，在進(jìn)行砂土的挖掘作業(yè)等負(fù)荷狀態(tài)向高負(fù)荷狀態(tài)變化的作業(yè)時(shí)，每次都發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，產(chǎn)生噪聲，給作業(yè)者帶來(lái)不快感和疲勞感。
在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)平11-101183號(hào)公報(bào)、曰本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2000-73812號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2000-73960號(hào)公報(bào)等記載的速敏控制中，對(duì)于由大氣壓、燃料溫度、冷卻水溫度等的可由傳感器檢測(cè)的環(huán)境因素的變化所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的下降，修正泵基本轉(zhuǎn)矩，可防止速敏控制所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。然而，由于該技術(shù)是在事前預(yù)測(cè)環(huán)境因素并設(shè)置傳感器，利用其檢測(cè)值的計(jì)數(shù)，所以，不能應(yīng)對(duì)由事前預(yù)想不到的環(huán)境因素所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的下降。另外，也不能應(yīng)對(duì)因諸如使用了劣質(zhì)燃料等難以由傳感器檢測(cè)的因素所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的下降。另外，為了檢測(cè)各種環(huán)境因素，需要多個(gè)傳感器，而且，需要制作與其傳感器數(shù)相同數(shù)量的圖并用于控制器，成本變高。
本發(fā)明的目的在于向液壓施工機(jī)械提供泵轉(zhuǎn)矩控制方法及裝置，可在高負(fù)荷時(shí)減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而且，在環(huán)境的變化和劣質(zhì)燃料的使用等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，而不產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，并且，可應(yīng)對(duì)事前預(yù)想不到的環(huán)境因素和難以由傳感器檢測(cè)的因素等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的所有因素，而且，不需要環(huán)境傳感器等，可廉價(jià)地制作。
(1)為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法，該液壓施工機(jī)械具有發(fā)動(dòng)機(jī)、控制該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出的燃料噴射裝置、控制該燃料噴射裝置的燃料噴射裝置控制器以及由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的至少1個(gè)變量型的液壓泵，該方法包括第1步驟，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)在的負(fù)荷率；以及第2步驟，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將上述負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。
由此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率在高負(fù)荷條件下要超過(guò)目標(biāo)值時(shí)，控制液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率保持為目標(biāo)值，所以，在高負(fù)荷條件下，可通過(guò)減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，來(lái)防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
另外，在環(huán)境的變化、劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率要超過(guò)目標(biāo)值，那么，也控制液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率保持為目標(biāo)值，所以，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩而不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
另外，由于是將發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率保持為目標(biāo)值的控制，所以，進(jìn)行控制以使得如果調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩下降，則作為負(fù)荷的液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩也自動(dòng)下降。由于無(wú)關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的原因，所以，可應(yīng)對(duì)事前預(yù)想不到的環(huán)境因素和難以由傳感器檢測(cè)的因素等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的所有因素，而且，不需要環(huán)境傳感器等，可廉價(jià)地制作。
(2)在上述(1)中，優(yōu)選的是，通過(guò)下述來(lái)實(shí)現(xiàn)上述負(fù)荷率的運(yùn)算，即預(yù)先設(shè)定由上述燃料噴射裝置控制器運(yùn)算出的目標(biāo)燃料噴射量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的關(guān)系，求出上述負(fù)荷率，作為與此時(shí)的目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率。
由此，可利用由燃料噴射裝置控制器運(yùn)算的目標(biāo)燃料噴射量來(lái)運(yùn)算發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)在的負(fù)荷率。
(3)在上述(1)中，優(yōu)選的是，通過(guò)下述來(lái)實(shí)現(xiàn)上述最大吸收轉(zhuǎn)矩的控制，即運(yùn)算上述負(fù)荷率與目標(biāo)值的偏差，利用該偏差來(lái)修正泵基本轉(zhuǎn)矩，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得與該修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩一致。
由此，可控制液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在的負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。
(4)另外，在上述(1)～(3)中，本發(fā)明的泵轉(zhuǎn)矩控制方法優(yōu)選的是，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將上述負(fù)荷率保持為目標(biāo)值，同時(shí)，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得減小該偏差。
由此，可通過(guò)本發(fā)明的控制和過(guò)去的速敏控制的雙方來(lái)控制液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，可提高突然施加負(fù)荷時(shí)的控制的響應(yīng)性。
(5)為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置，該液壓施工機(jī)械具有發(fā)動(dòng)機(jī)、控制該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出的燃料噴射裝置、控制該燃料噴射裝置的燃料噴射裝置控制器以及由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的至少1個(gè)變量型的液壓泵，該控制裝置包括第1裝置，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)在的負(fù)荷率；以及第2裝置，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將上述負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。
如此，如上述(1)所述，在高負(fù)荷時(shí)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而且，在環(huán)境的變化和劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩而不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，并且，可應(yīng)對(duì)事前預(yù)想不到的環(huán)境因素和難以由傳感器檢測(cè)的因素等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的所有因素，而且，不需要環(huán)境傳感器等，可廉價(jià)地制作。
(6)在上述(5)中，優(yōu)選的是，上述第1裝置，預(yù)先設(shè)定由上述燃料噴射裝置控制器運(yùn)算出的目標(biāo)燃料噴射量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的關(guān)系，求出上述負(fù)荷率，作為與此時(shí)的目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率。
由此，可利用由燃料噴射裝置控制器運(yùn)算的目標(biāo)燃料噴射量來(lái)運(yùn)算發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)在的負(fù)荷率。
(7)在上述(5)中，優(yōu)選的是，上述第2裝置，運(yùn)算上述負(fù)荷率與目標(biāo)值的偏差，利用該偏差來(lái)修正泵基本轉(zhuǎn)矩，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得與該修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩一致。
如此，可控制液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在的負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。
(8)在上述(7)中，優(yōu)選的是，上述第2裝置，對(duì)上述偏差進(jìn)行積分，求出泵基本轉(zhuǎn)矩修正值，將上述泵基本轉(zhuǎn)矩加到上述泵基本轉(zhuǎn)矩，從而修正上述泵基本轉(zhuǎn)矩。
如此，可利用負(fù)荷率與目標(biāo)值的偏差，修正泵基本轉(zhuǎn)矩。
(9)另外，在上述(5)～(8)中，優(yōu)選的是，本發(fā)明的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置還具有第3裝置，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得該偏差變小。
如此，可通過(guò)本發(fā)明的控制和過(guò)去的速敏控制的雙方來(lái)控制液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，可提高突然施加負(fù)荷時(shí)的控制的響應(yīng)性。


圖1是表示具有本發(fā)明第1實(shí)施方式的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)·泵控制裝置的圖。
圖2是閥裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓回路圖。
圖3是表示流量控制閥的操作液控系統(tǒng)的圖。
圖4是表示泵調(diào)節(jié)器的第2伺服閥的泵吸收轉(zhuǎn)矩的控制特性的圖。
圖5是表示構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)·泵控制裝置的運(yùn)算控制部的控制器(車(chē)身控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置控制器)及其輸入輸出關(guān)系的圖。
圖6是表示車(chē)身控制器的處理功能的功能框圖。
圖7是表示燃料噴射裝置控制器的處理功能的功能框圖。
圖8是表示當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)的輸出轉(zhuǎn)矩特性而且設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境(也包含燃料的質(zhì)量)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩特性的圖。
圖9是表示以往的速敏控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)的圖。
圖10是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的泵轉(zhuǎn)矩控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)的圖。
圖11是表示構(gòu)成本發(fā)明第2實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)·泵控制裝置的運(yùn)算控制部的控制器(車(chē)身控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置控制器)及其輸入輸出關(guān)系的圖。
圖12是表示車(chē)身控制器的處理功能的功能框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的實(shí)施方式中，本發(fā)明被適用于液壓挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)·泵控制裝置。
首先，根據(jù)圖1～圖8說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。
在圖1中，符號(hào)1和2例如為斜盤(pán)式的變量型的液壓泵，符號(hào)9為固定容量型的液控泵，液壓泵1、2和液控泵9連接到原動(dòng)機(jī)10的輸出軸11，由原動(dòng)機(jī)10進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
在液壓泵1、2的排出管路3、4上連接圖2所示的閥裝置5，通過(guò)該閥裝置5將壓力油送到多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)50～56，驅(qū)動(dòng)這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在液控泵9的排出管路9a上，連接有將液控泵9的排出壓力保持為一定壓力的液控安全閥9b。
下面詳細(xì)說(shuō)明閥裝置5。
在該圖2中，閥裝置5具有流量控制閥5a～5d和流量控制閥5e～5i這樣2個(gè)閥組，流量控制閥5a～5d位于與液壓泵1的排出管路3相連的中心旁通管線5j上，流量控制閥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上，設(shè)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。
流量控制閥5a～5d和流量控制閥5e～5i為中心旁通型，從液壓泵1、2排出的壓力油由這些流量控制閥供給到執(zhí)行機(jī)構(gòu)50～56中的對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)50為右行走用液壓馬達(dá)(右行走馬達(dá))，執(zhí)行機(jī)構(gòu)51為鏟斗用液壓缸(鏟斗缸)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)52為動(dòng)臂用液壓缸(動(dòng)臂缸)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)53為旋轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)馬達(dá))，執(zhí)行機(jī)構(gòu)54為斗桿用液壓缸(斗桿缸)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)55為預(yù)備液壓缸，執(zhí)行機(jī)構(gòu)56為左行走用液壓馬達(dá)(左行走馬達(dá))，流量控制閥5a用于右行走，流量控制閥5b用于鏟斗，流量控制閥5c用于第1動(dòng)臂，流量控制閥5d用于第2斗桿，流量控制閥5e用于旋轉(zhuǎn)，流量控制閥5f用于第1斗桿，流量控制閥5g用于第2動(dòng)臂，流量控制閥5h作為備用，流量控制閥5i用于左行走。即，對(duì)動(dòng)臂缸52設(shè)置2個(gè)流量控制閥5g、5c，對(duì)斗桿缸54也設(shè)置2個(gè)流量控制閥5d、5f，在動(dòng)臂缸52和斗桿缸54的底側(cè)，分別可匯流地供給來(lái)自2個(gè)液壓泵1、2的壓力油。
圖3表示流量控制閥5a～5i的操作液控系統(tǒng)。
流量控制閥5i、5a利用來(lái)自操作裝置35的操作液控裝置39、38的操作液控壓力TR1、TR2和TR3、TR4進(jìn)行切換操作，流量控制閥5b和流量控制閥5c、5g通過(guò)來(lái)自操作裝置36的操作液控裝置40、41的操作液控壓力BKC、BKD和BOD、BOU進(jìn)行切換操作，流量控制閥5d、5f和流量控制閥5e通過(guò)來(lái)自操作裝置37的操作液控裝置42、43的操作液控壓力ARC、ARD和SW1、SW2進(jìn)行切換操作，流量控制閥5h通過(guò)來(lái)自操作液控裝置44的操作液控壓力AU1、AU2進(jìn)行切換操作。
操作液控裝置38～44分別具有1對(duì)液控閥(減壓閥)38a、38b～44a、44b，操作液控裝置38、39、44分別還具有操作踏板38c、39c、44c，操作液控裝置40、41還具有共用的操作桿40c，操作液控裝置42、43還具有共用的操作桿42c。當(dāng)對(duì)操作踏板38c、39c、44c及操作桿40c、42c進(jìn)行操作時(shí)，與其操作方向相應(yīng)，相關(guān)的操作液控裝置的液控閥作動(dòng)，生成與操作量相應(yīng)的操作液控壓力。
另外，在操作液控裝置38～44的各液控閥的輸出管線上，以階層方式連接梭形滑閥61～67、梭形滑閥68、69、100、梭形滑閥101、102、103。由梭形滑閥61、63、64、65、68、69、101檢測(cè)操作液控裝置38、40、41、42的操作液控壓力的最高壓力，作為液壓泵1的控制液控壓力PL1。由梭形滑閥62、64、65、66、67、69、100、102、103檢測(cè)操作液控裝置39、41、42、43、44的操作液控壓力的最高壓力，作為液壓泵2的控制液控壓力PL2。
在以上那樣的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置有具有本發(fā)明的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)·泵控制裝置。以下進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，在液壓泵1、2分別設(shè)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(jī)構(gòu)的斜盤(pán)1 a、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)行機(jī)構(gòu)20A、20B(以下適當(dāng)?shù)赜煞?hào)20代表)；根據(jù)圖3所示的操作液控裝置38～44的操作液控壓力，進(jìn)行正傾轉(zhuǎn)控制的第1伺服閥21A、21B(以下適當(dāng)?shù)赜?1代表)；以及進(jìn)行液壓泵1、2的全馬力控制的第2伺服閥22A、22B(以下適當(dāng)?shù)赜梅?hào)22代表)。由這些伺服閥21、22控制從液控泵9作用于傾轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)20的壓力油的壓力，控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置。
下面詳細(xì)說(shuō)明傾轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)20、第1和第2伺服閥21、22。
各傾轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)20包括在兩端設(shè)有大直徑的受壓部20a和小直徑的受壓部20b的作動(dòng)活塞20c、受壓部20a、20b所處的大直徑的受壓室20d和小直徑的受壓室20e。當(dāng)兩受壓室20d、20e的壓力相等時(shí)，作動(dòng)活塞20c由受壓面積差朝圖示右方向移動(dòng)，從而使斜盤(pán)1a或2a的傾轉(zhuǎn)變小，泵排出流量減少，當(dāng)大直徑側(cè)的受壓室20d的壓力下降時(shí)，作動(dòng)活塞20c朝圖中所示左方向移動(dòng)，從而使斜盤(pán)1a或2a的傾轉(zhuǎn)變大，泵排出流量增大。另外，大直徑的受壓室20d通過(guò)第1和第2伺服閥21、22有選擇地連接到液控泵9的排出管路9a和返回到油箱12的回油通道13。小直徑的受壓室20e直接連接到液控泵9的排出管路9a。
正傾轉(zhuǎn)控制用的各第1伺服閥21，是由來(lái)自電磁控制閥30或31的控制壓力作動(dòng)，控制液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)位置的閥。當(dāng)控制壓力低時(shí)，伺服閥21的閥體21a由彈簧21b的力朝圖中所示左方向移動(dòng)，通過(guò)回油通道13將傾轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)20的大直徑的受壓室20d連通到油箱12，增大液壓泵1或2的傾轉(zhuǎn)。當(dāng)控制壓力上升時(shí)，伺服閥21的閥體21a朝圖示右方向移動(dòng)，將來(lái)自液控泵9的液控壓力引導(dǎo)至大直徑的受壓室20d，減小液壓泵1或2的傾轉(zhuǎn)。
全馬力控制用的各第2伺服閥22，是由液壓泵1、2的排出壓力和來(lái)自電磁控制閥32的控制壓力作動(dòng)，進(jìn)行液壓泵1、2的全馬力控制的閥。借助于來(lái)自電磁控制閥32的控制壓力，對(duì)液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
即，液壓泵1和2的排出壓力和來(lái)自電磁控制閥32的控制壓力分別引導(dǎo)至第2伺服閥22的受壓室22a、22b、22c，當(dāng)液壓泵1、2的排出壓力的油壓力的和低于根據(jù)彈簧22d的力與引導(dǎo)至受壓室22c的控制壓力的油壓力的差所決定的設(shè)定值時(shí)，閥體22e朝圖示右方向移動(dòng)，通過(guò)回油通道13將傾轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)20的大直徑的受壓室20d連通到油箱12，增大液壓泵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(shè)定值高，閥體22a朝圖示左方向移動(dòng)，將來(lái)自液控泵9的液控壓力傳遞到受壓室20d，減小液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)。另外，當(dāng)來(lái)自電磁控制閥32的控制壓力低時(shí)，增大上述設(shè)定值，根據(jù)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(lái)自電磁控制閥32的控制壓力增大，減小上述設(shè)定值，根據(jù)液壓泵1、2的較低的排出壓力減少液壓泵1、2的傾轉(zhuǎn)。
圖4表示第2伺服閥22的吸收轉(zhuǎn)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)(排出容積)。隨著來(lái)自電磁控制閥32的控制壓力增大(由彈簧22d的力與受壓室20c的油壓力的差決定的設(shè)定值變小)，第2伺服閥22的吸收轉(zhuǎn)矩特性按A1、A2、A3變化，液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩按T1、T2、T3減少。另外，隨著來(lái)自電磁控制閥32的控制壓力降低(由彈簧22d的力與受壓室20c的油壓力的差決定的設(shè)定值增大)，第2伺服閥22的吸收轉(zhuǎn)矩特性按A1、A4、A5變化，液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩按T1、T4、T5增大。即，如增大控制壓力，減少設(shè)定值，則液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩減少，如降低控制壓力，將設(shè)定值設(shè)得較大，則液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩增大。
電磁控制閥30、31、32，是由驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3作動(dòng)的比例減壓閥，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3最小時(shí)，輸出的控制壓力最高，進(jìn)行動(dòng)作以使得隨著驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3增大而降低輸出的控制壓力。驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3從圖5所示車(chē)身控制器70A輸出。
發(fā)動(dòng)機(jī)10為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，具有根據(jù)目標(biāo)燃料噴射量FN1的信號(hào)作動(dòng)的電子燃料噴射裝置14。指令信號(hào)從圖5所示燃料噴射裝置控制器80輸出。電子燃料噴射裝置14控制原動(dòng)機(jī)(以下稱(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī))10的轉(zhuǎn)速和輸出。
設(shè)置有操作者用手動(dòng)輸入對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入部71，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1的輸入信號(hào)被取入到車(chē)身控制器70和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置控制器80。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入部71例如為諸如電位計(jì)的電輸入裝置，由操作者指令成為基準(zhǔn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(目標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速)。
另外，設(shè)置有檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)10的實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1的轉(zhuǎn)速傳感器72、檢測(cè)液壓泵1、2的控制液控壓力PL1、PL2的壓力傳感器73、74(參照?qǐng)D3)。
車(chē)身控制器70和燃料噴射裝置控制器80整體的信號(hào)的輸入輸出關(guān)系，如圖5所示。
車(chē)身控制器70輸入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入部71的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1的信號(hào)，壓力傳感器73、74的泵控制液控壓力PL1、PL2的信號(hào)，及發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置控制器80運(yùn)算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT的信號(hào)，進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算處理，將驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3輸出到電磁控制閥30～32。發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置控制器80輸入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入部71的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1的信號(hào)、轉(zhuǎn)速傳感器72的實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1的信號(hào)，進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算處理，將目標(biāo)燃料噴射量FN1的信號(hào)輸出到電子燃料噴射裝置14。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置控制器80運(yùn)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT，將該信號(hào)輸出到車(chē)身控制器70。
在這里，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT是表示發(fā)動(dòng)機(jī)10的現(xiàn)在的負(fù)荷率為何種程度的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率的指標(biāo)值，使用目標(biāo)燃料噴射量FN1進(jìn)行運(yùn)算(后述)。
圖6表示關(guān)于車(chē)身控制器70的液壓泵1、2的控制的處理功能。
在圖6中，車(chē)身控制器70具有泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70a、70b、螺線管輸出電流運(yùn)算部70c、70d、基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部70e、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率設(shè)定部70m、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n、增益運(yùn)算部70p、泵轉(zhuǎn)矩修正值運(yùn)算積分要素70q、70r、70s、泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t、螺線管輸出電流運(yùn)算部70k的各功能。
泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70a輸入液壓泵1側(cè)的控制液控壓力PL1的信號(hào)，使其與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器的表參照，運(yùn)算與此時(shí)的控制液控壓力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為與液控操作裝置38、40、41、42的操作量對(duì)應(yīng)的正傾轉(zhuǎn)控制的基準(zhǔn)流量計(jì)量，在存儲(chǔ)器的表中，設(shè)定有PL1與θR1的關(guān)系，使得隨著控制液控壓力PL1增大目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θR1也增大。
螺線管輸出電流運(yùn)算部70c，對(duì)θR1求出得到該θR1的液壓泵1的傾轉(zhuǎn)控制用的驅(qū)動(dòng)電流SI1，將其輸出到電磁控制閥30。
即使為泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70b、螺線管輸出電流運(yùn)算部70d，也同樣地根據(jù)泵控制液控壓力PL2的信號(hào)運(yùn)算出液壓泵2傾轉(zhuǎn)控制用的驅(qū)動(dòng)電流SI2，將其輸出到電磁控制閥31。
基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部70e輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1的信號(hào)，使其與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的表參照，計(jì)算出與此時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1對(duì)應(yīng)的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0。該泵基本轉(zhuǎn)矩TR0為當(dāng)由燃料噴射裝置控制器80運(yùn)算出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT處于設(shè)定值ENG1RPTC(后述)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩，在存儲(chǔ)器的表中設(shè)定有與在發(fā)動(dòng)機(jī)10的全負(fù)荷區(qū)域的最大輸出特性的變化對(duì)應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1和泵基本轉(zhuǎn)矩(標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩)TR0的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)10具有標(biāo)準(zhǔn)的輸出轉(zhuǎn)矩特性而且發(fā)動(dòng)機(jī)10所置的環(huán)境(還包含燃料的質(zhì)量)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，例如，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1設(shè)定為最大時(shí)的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0與圖4所示液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩T1對(duì)應(yīng)。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出隨狀況而變化，但對(duì)其進(jìn)行修正是本發(fā)明的目的，所以，該場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的精度、正確度不需要嚴(yán)密性。
在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率設(shè)定部70m設(shè)定有上述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的設(shè)定值ENG1 RPTC。該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的設(shè)定值ENG1RPTC為相對(duì)于被施加在發(fā)動(dòng)機(jī)10的容許泵負(fù)荷(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)的目標(biāo)剩余率(后述)。為了有效地使用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，設(shè)定值ENG1RPTC優(yōu)選為接近100％的值，例如設(shè)定為99％。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n從設(shè)定部70m的設(shè)定值ENG1RPTC減去由燃料噴射裝置控制器80運(yùn)算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT，運(yùn)算其偏差△TRY(＝ENG1RPTC-ENGTRRT)。
增益運(yùn)算部70p使由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n求出的偏差△TRY與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器的表參照，運(yùn)算本發(fā)明的泵基本轉(zhuǎn)矩可變控制的積分增益KTRY。該積分增益KTRY設(shè)定本發(fā)明的控制速度，在存儲(chǔ)器的表中設(shè)定有△TRY與KTRY的關(guān)系，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT超過(guò)設(shè)定值ENG1RPTC時(shí)(偏差△TRY為負(fù)時(shí))迅速降低泵轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)，使+側(cè)的控制增益比-側(cè)的控制增益大。
泵轉(zhuǎn)矩修正值運(yùn)算積分要素70q、70r、70s，將積分增益KTRY加到上次計(jì)算的泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER0進(jìn)行積分，運(yùn)算泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1。
泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t把泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1加到由基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部70e運(yùn)算的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0，計(jì)算出修正的泵基本轉(zhuǎn)矩TR1(＝TR0+TER1)。該修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩成為設(shè)定于全馬力控制的第2伺服閥22的泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值。
螺線管輸出電流運(yùn)算部70k求出電磁控制閥32的驅(qū)動(dòng)電流SI3以使得由第2伺服閥22控制的液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩成為T(mén)R1，將其輸出到電磁控制閥32。
這樣接受驅(qū)動(dòng)電流SI3的電磁控制閥32輸出與驅(qū)動(dòng)電流SI3對(duì)應(yīng)的控制壓力，控制第2伺服閥22的設(shè)定值，進(jìn)行控制以使得液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩成為T(mén)R1。
圖7表示燃料噴射裝置控制器80的處理功能。
燃料噴射裝置控制器80具有轉(zhuǎn)速偏差運(yùn)算部80a、燃料噴射量變換部80b、積分運(yùn)算要素80c、80d、80e、限幅運(yùn)算部80f、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率運(yùn)算部80g的各控制功能。
轉(zhuǎn)速偏差運(yùn)算部80a比較目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1與實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1，計(jì)算出轉(zhuǎn)速偏差△N(＝NR1-NE1)，燃料噴射量變換部80b在該轉(zhuǎn)速偏差△N乘增益KF，運(yùn)算目標(biāo)燃料噴射量的增量△FN，積分運(yùn)算要素80c、80d、80e將目標(biāo)燃料噴射量的增量△FN加到上次計(jì)算的目標(biāo)燃料噴射量FN0進(jìn)行積分，求出目標(biāo)燃料噴射量FN2，限幅運(yùn)算部80f在目標(biāo)燃料噴射量FN2乘上限·下限的限幅，設(shè)為目標(biāo)燃料噴射量FN1。該目標(biāo)燃料噴射量FN1被送到圖中未表示的輸出部，對(duì)應(yīng)的控制電流輸出到電子燃料噴射裝置14，控制燃料噴射量。這樣，根據(jù)積分運(yùn)算對(duì)目標(biāo)燃料噴射量FN1進(jìn)行運(yùn)算以使得當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1比目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1小時(shí)(轉(zhuǎn)速偏差△N為正時(shí))使目標(biāo)燃料噴射量FN1增大，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速NE 1比目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1大(轉(zhuǎn)速偏差△N為負(fù))時(shí)使目標(biāo)燃料噴射量FN1減少，即目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1與實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1的偏差△N為0，并控制燃料噴射量以使得實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1與目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1一致。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，進(jìn)行即使負(fù)荷改變也成為一定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1那樣的同步調(diào)節(jié)控制，在中間負(fù)荷時(shí)靜態(tài)地維持一定的回轉(zhuǎn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率運(yùn)算部80g使目標(biāo)燃料噴射量FN1與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器的表對(duì)照，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT。如上述那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT是表示發(fā)動(dòng)機(jī)10現(xiàn)在的輸出比例為何種程度的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率的指標(biāo)值。
下面，根據(jù)圖8說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率的具體的內(nèi)容。圖8是表示發(fā)動(dòng)機(jī)10具有標(biāo)準(zhǔn)的輸出轉(zhuǎn)矩特性而且設(shè)置了發(fā)動(dòng)機(jī)10的環(huán)境(包含燃料的質(zhì)量)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩特性的圖。發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出轉(zhuǎn)矩特性分成調(diào)節(jié)區(qū)域的特性E和全負(fù)荷區(qū)域的特性(最大輸出特性)F。調(diào)節(jié)區(qū)域指電子燃料噴射裝置14的燃料噴射量處于100％以下的部分負(fù)荷區(qū)域，全負(fù)荷區(qū)域指燃料噴射量為100％(最大)的最大的輸出轉(zhuǎn)矩區(qū)域。在本實(shí)施方式中，燃料噴射裝置控制器80進(jìn)行同步調(diào)節(jié)控制，所以，在調(diào)節(jié)區(qū)域中即使負(fù)荷變化也維持一定的轉(zhuǎn)速、例如Nmax，特性E成為相對(duì)橫軸(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)垂直的直線。另外，調(diào)節(jié)區(qū)域的特性E，作為一例，為由目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入部71設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1最大時(shí)的特性，TR0NMAX為目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1被最大設(shè)定時(shí)的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0，如上述那樣，TR0NMAX與液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩T1對(duì)應(yīng)。TR1為此時(shí)由泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t運(yùn)算的受到修正的泵基本轉(zhuǎn)矩。另外，Tmax為調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率按下式表示。
發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率(％)＝(T1/Tmax)×100發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率運(yùn)算部80g根據(jù)目標(biāo)燃料噴射量FN1求出其發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，作為該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT。目標(biāo)燃料噴射量FN1的最大值預(yù)先決定，所以，如目標(biāo)燃料噴射量FN1為最大值，則在該時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT為100％，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率也為100％。另外，例如當(dāng)目標(biāo)燃料噴射量FN1為50％時(shí)，作為負(fù)荷率為部分負(fù)荷，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT例如為40％。該目標(biāo)燃料噴射量FN1與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT的關(guān)系預(yù)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，在存儲(chǔ)器的表中，使用該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)定有FN1與ENGTRRT的關(guān)系以使得隨著目標(biāo)燃料噴射量FN1增大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT也增大。本發(fā)明使用該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT修正泵基本轉(zhuǎn)矩，控制泵最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率)保持為目標(biāo)值。
目標(biāo)燃料噴射量FN1與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT的關(guān)系例如按下述的方法確定。驅(qū)動(dòng)某一發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)各目標(biāo)燃料噴射量收集輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)。根據(jù)燃料溫度、大氣壓等的狀態(tài)量，適當(dāng)?shù)匦拚撦敵鲛D(zhuǎn)矩。如果與此時(shí)的最大目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩(最大輸出轉(zhuǎn)矩)為T(mén)max，與各目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)x，則按下式計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT(％)。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT(％)＝Tx/Tmax×100使這樣求出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT與目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)，可獲得兩者的關(guān)系。
下面，根據(jù)圖9和圖10說(shuō)明如以上那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的動(dòng)作特征。
圖9是表示過(guò)去的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)的圖，圖10是表示本實(shí)施方式的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)的圖。這些匹配點(diǎn)都是在把目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定為最大時(shí)所得到的。另外，在圖9中，在1個(gè)圖中集中表示發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩因?yàn)榄h(huán)境變化或劣質(zhì)燃料的使用等從通常時(shí)的值下降時(shí)的匹配點(diǎn)的變化。在圖10中，在圖的左側(cè)表示發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩在通常時(shí)的匹配點(diǎn)，在圖的右側(cè)表示環(huán)境變化或劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降時(shí)的匹配點(diǎn)。
在圖8和圖9中，全負(fù)荷區(qū)域的特性(以下適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性)F1、F2、F3為產(chǎn)品導(dǎo)致的偏差，特性F4為環(huán)境的變化或劣質(zhì)燃料的使用導(dǎo)致輸出大幅度下降的情形。另外，特性F1與圖8所示發(fā)動(dòng)機(jī)10具有標(biāo)準(zhǔn)的輸出轉(zhuǎn)矩特性而且發(fā)動(dòng)機(jī)10所處的環(huán)境(也包含燃料質(zhì)量)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩特性對(duì)應(yīng)。
過(guò)去的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置進(jìn)行速敏控制。該速敏控制，在后述的第2實(shí)施方式的圖11中，沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率設(shè)定部70m、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n、增益運(yùn)算部70p、泵轉(zhuǎn)矩修正值運(yùn)算積分要素70q、70r、70s、泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t，在基本轉(zhuǎn)矩修正部70j將由轉(zhuǎn)速偏差運(yùn)算部70f、轉(zhuǎn)矩變換部70g、限幅運(yùn)算部70h獲得的速敏控制的轉(zhuǎn)矩修正值△TNL加到泵基本轉(zhuǎn)矩TR0，求出吸收轉(zhuǎn)矩TR1。
在過(guò)去的速敏控制中，基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部70e的泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX，考慮發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的差異，例如設(shè)定在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩特性F1的調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩附近。在該場(chǎng)合，對(duì)于特性為F1的發(fā)動(dòng)機(jī)，如液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)增加，達(dá)到泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX，則對(duì)泵吸收轉(zhuǎn)矩的進(jìn)一步的增加由速敏控制進(jìn)行控制以使得將液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩維持在泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX。即，如果要使液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)比泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX大，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到Nmax以下，速敏控制的轉(zhuǎn)速偏差△NS成為負(fù)值，使液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩下降，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和速敏控制的泵吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)在調(diào)節(jié)區(qū)域上的M1點(diǎn)匹配。為此，可使液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩減少，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而不產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
在環(huán)境變化、劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降、全負(fù)荷區(qū)域的特性從F1下降到F4時(shí)，速敏控制產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩的區(qū)域點(diǎn)也從M1移動(dòng)到M4。即，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性的調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩比速敏控制的泵基本轉(zhuǎn)矩小時(shí)，通過(guò)速敏控制使由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降(轉(zhuǎn)速偏差△NS(負(fù)值)的絕對(duì)值增大)導(dǎo)致的液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩下降。此時(shí)，泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的下降對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降(轉(zhuǎn)速偏差△N的增大)的比例，由圖11所示的轉(zhuǎn)矩變換部70g的增益KN確定。當(dāng)將其稱(chēng)為泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的速度傳感增益時(shí)，圖8的“C”與其相當(dāng)。為此，相應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，按照速度傳感增益C的特性，使液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩下降，匹配點(diǎn)從M1移動(dòng)到M4。由此，在環(huán)境的變化、劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)也可防止發(fā)動(dòng)機(jī)的停止。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵轉(zhuǎn)矩的匹配點(diǎn)M4從調(diào)節(jié)區(qū)域移動(dòng)到全負(fù)荷區(qū)域，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)哪繕?biāo)轉(zhuǎn)速下降。這樣，在進(jìn)行砂土的挖掘作業(yè)等負(fù)荷狀態(tài)朝高負(fù)荷狀態(tài)變化的作業(yè)時(shí)，每次發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都產(chǎn)生下降，成為噪聲，給作業(yè)者帶來(lái)不快感和疲勞感。
因產(chǎn)品的差異導(dǎo)致輸出特性產(chǎn)生諸如F2、F3的偏差的發(fā)動(dòng)機(jī)，也同樣為匹配點(diǎn)移動(dòng)到全負(fù)荷區(qū)域的M2、M3點(diǎn)，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
另外，一般地，在發(fā)動(dòng)機(jī)的特性上，在最高轉(zhuǎn)速可獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出馬力，所以，調(diào)節(jié)區(qū)域的特性E與全負(fù)荷區(qū)域的特性F1～F4的交點(diǎn)附近成為該部位。為此，當(dāng)匹配點(diǎn)移動(dòng)到M2、M3、M4時(shí)，不能最大地使用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出馬力。
在本實(shí)施方式中，如上述那樣，控制泵最大吸收轉(zhuǎn)矩，以使得將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率)保持為目標(biāo)值。在該場(chǎng)合，如圖10所示那樣，在特性為F1的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，當(dāng)液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)增加，達(dá)到泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率也達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率設(shè)定部70m的設(shè)定值(99％)，而當(dāng)泵吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)進(jìn)一步增加，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率超過(guò)設(shè)定值(99％)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n運(yùn)算偏差△TRY作為負(fù)值，泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1成為負(fù)值，在泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t，作為泵基本轉(zhuǎn)矩TR1，運(yùn)算出使泵基本轉(zhuǎn)矩TR0(＝TR0NMAX)減少泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1的絕對(duì)值量后獲得的值。即，TR1＜TR0NMAX。該泵基本轉(zhuǎn)矩TR1為泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值，液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)從泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX到TR1地減少。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率返回到設(shè)定值(99％)，偏差△TRY成為0，所以，泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1也成為0，將泵基本轉(zhuǎn)矩TR1維持在TR0NMAX。即，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩在調(diào)節(jié)區(qū)域上的M5點(diǎn)匹配。這樣，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而不產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
對(duì)于環(huán)境變化、劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降、全負(fù)荷區(qū)域的特性從F1到F4下降的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)增加時(shí)，在該泵吸收轉(zhuǎn)矩達(dá)到泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX之前，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率設(shè)定部70m的設(shè)定值(99％)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率超過(guò)設(shè)定值(99％)，則在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n，作為負(fù)值，運(yùn)算偏差△TRY，泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1成為負(fù)值，在泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t，作為泵基本轉(zhuǎn)矩TR1，運(yùn)算使泵基本轉(zhuǎn)矩TR0(＝TR0NMAX)減少泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1的絕對(duì)值量后獲得的值，液壓泵1、2的吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)從泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX到TR1地減少。在該場(chǎng)合，由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降，所以，即使泵吸收轉(zhuǎn)矩稍微下降，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率也依然保持超過(guò)設(shè)定值(99％)，由于偏差△TRY繼續(xù)作為負(fù)值運(yùn)算，所以泵基本轉(zhuǎn)矩TR1持續(xù)下降。即，泵基本轉(zhuǎn)矩TR1的減少在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率返回到設(shè)定值(99％)之前繼續(xù)進(jìn)行。泵基本轉(zhuǎn)矩TR1繼續(xù)下降，泵吸收轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷)進(jìn)一步減少，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率返回到設(shè)定值(99％)，則偏差△TRY成為0，所以，泵基本轉(zhuǎn)矩修正值TER1也成為0，泵基本轉(zhuǎn)矩TR1維持在從TR0NMAX下降的值。在圖10中，T6為與該泵基本轉(zhuǎn)矩TR1對(duì)應(yīng)的液壓泵1、2的最大吸收轉(zhuǎn)矩。即，進(jìn)行控制以使得發(fā)動(dòng)機(jī)最高輸出轉(zhuǎn)矩Tmax與泵基本轉(zhuǎn)矩TR1(＝T5)的比例保持為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的設(shè)定值，并進(jìn)行控制以使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和泵吸收轉(zhuǎn)矩在比泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX低的調(diào)節(jié)區(qū)域上的M6點(diǎn)匹配。這樣，即使在環(huán)境變化、劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降、全負(fù)荷區(qū)域的特性從F1到F4地下降時(shí)，也可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而不產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
即使是因產(chǎn)品的偏差導(dǎo)致輸出特性產(chǎn)生諸如圖9的F2、F3的偏差的發(fā)動(dòng)機(jī)，也同樣地進(jìn)行控制以使得發(fā)動(dòng)機(jī)的最高輸出轉(zhuǎn)矩Tmax與泵基本轉(zhuǎn)矩TR1的比例保持為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的設(shè)定值，所以，匹配點(diǎn)為處于比泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX低的調(diào)節(jié)區(qū)域上的點(diǎn)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而不產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
另外，匹配點(diǎn)處于比泵基本轉(zhuǎn)矩TR0NMAX低的調(diào)節(jié)區(qū)域上的點(diǎn)，所以，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率的設(shè)定值設(shè)定在接近100％的值，從而使匹配點(diǎn)處于調(diào)節(jié)區(qū)域的特性E與全負(fù)荷區(qū)域的特性F1～F4的交點(diǎn)附近。為此可有效地使用發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出馬力。
如以上那樣按照本實(shí)施方式，可在高負(fù)荷時(shí)減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而且，在環(huán)境的變化、劣質(zhì)燃料的使用等使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，而不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降。
另外，由于為將發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率保持為目標(biāo)值的控制，所以，進(jìn)行控制，以使得如果調(diào)節(jié)區(qū)域的最高輸出轉(zhuǎn)矩下降，則作為負(fù)荷的液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩也自動(dòng)地下降，由于無(wú)關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的原因，因此，對(duì)于事前預(yù)想不到的因素和難以由傳感器檢測(cè)的因素等導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降也可應(yīng)對(duì)，而且，不需要環(huán)境傳感器等，可廉價(jià)地制作。
另外，可有效地使用發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出馬力。
下面，使用圖11和圖12說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。圖中，對(duì)與圖5和圖6所示部分同樣的部分采用相同符號(hào)。本實(shí)施方式在本發(fā)明的泵轉(zhuǎn)矩控制中組合了速敏控制。
圖11是表示車(chē)身控制器70A和燃料噴射裝置控制器80的整體的信號(hào)的輸入輸出關(guān)系的圖。
車(chē)身控制器70A除了目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1的信號(hào)、泵控制液控壓力PL1、PL2的信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率ENGTRRT的信號(hào)外，還輸入轉(zhuǎn)速傳感器72的實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1的信號(hào)，進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算處理，將驅(qū)動(dòng)電流SI1、SI2、SI3輸出到電磁控制閥30～32。燃料噴射裝置控制器80的輸入輸出信號(hào)與圖5所示的第1實(shí)施方式相同。
圖12是表示關(guān)于車(chē)身控制器70A的液壓泵1、2的控制的處理功能的圖。
在圖12中，車(chē)身控制器70A除泵目標(biāo)傾轉(zhuǎn)運(yùn)算部70a、70b、螺線管輸出電流運(yùn)算部70c、70d、基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部70e、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率設(shè)定部70m、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率偏差運(yùn)算部70n、增益運(yùn)算部70p、泵轉(zhuǎn)矩修正值運(yùn)算積分要素70q、70r、70s、泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t、螺線管輸出電流運(yùn)算部70k外，還具有轉(zhuǎn)速偏差運(yùn)算部70f、轉(zhuǎn)矩變換部70g、限幅運(yùn)算部70h、另2泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70j的各功能。
轉(zhuǎn)速偏差運(yùn)算部70f運(yùn)算出作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速NR1與實(shí)際轉(zhuǎn)速NE1的差的轉(zhuǎn)速偏差△NS(＝NE1-NR1)。
轉(zhuǎn)矩變換部70g對(duì)轉(zhuǎn)速偏差△NS乘速敏的增益KN，計(jì)算速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差△T0。
限幅運(yùn)算部70h對(duì)速度傳感轉(zhuǎn)矩偏差△T0乘上限·下限限幅，作為速敏控制的轉(zhuǎn)矩修正值△TNL。
第2泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70j對(duì)由泵基本轉(zhuǎn)矩修正部70t修正獲得的泵基本轉(zhuǎn)矩TR01加上速敏控制的轉(zhuǎn)矩修正值△TNL，計(jì)算出修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩TR1(＝TR01+△TNL)。該修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩成為泵最大吸收轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值。
在以上那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中，可獲得與第1實(shí)施方式同樣的效果，而且，一并實(shí)施對(duì)基于轉(zhuǎn)速偏差的泵最大吸收轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制的速敏，所以，即使對(duì)由突然施加負(fù)荷或未能預(yù)期事件所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出下降，也能夠以良好的響應(yīng)性防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
在以上實(shí)施方式中，作為電子燃料噴射裝置14的調(diào)節(jié)區(qū)域的控制，設(shè)定為進(jìn)行即使負(fù)荷變化也將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在恒定的同步調(diào)節(jié)控制。但是，本發(fā)明也可適用于進(jìn)行基于隨著發(fā)動(dòng)機(jī)輸出增加而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減少的所謂的下降特性的控制的系統(tǒng)。在該場(chǎng)合，也可獲得與進(jìn)行同步調(diào)節(jié)控制的上述實(shí)施方式同樣的效果。
工業(yè)可利用性按照本發(fā)明，在高負(fù)荷時(shí)，通過(guò)減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，可防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而且，在環(huán)境的變化、劣質(zhì)燃料的使用等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩而不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，并且，可應(yīng)對(duì)諸如事前預(yù)想不到的環(huán)境因素、難以由傳感器檢測(cè)的因素等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的所有因素，而且，不需要環(huán)境傳感器等的傳感器，所以可廉價(jià)地制作。
權(quán)利要求
1.一種液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法，該液壓施工機(jī)械具有發(fā)動(dòng)機(jī)(10)、控制該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出的燃料噴射裝置(14)、控制該燃料噴射裝置的燃料噴射裝置控制器(80)以及由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(50～56)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的至少1個(gè)變量型的液壓泵(1或2)，其特征在于運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的現(xiàn)在的負(fù)荷率，對(duì)上述液壓泵(1或2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使得將上述負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于上述負(fù)荷率的運(yùn)算是通過(guò)下述來(lái)進(jìn)行的，即預(yù)先設(shè)定由上述燃料噴射裝置控制器(80)運(yùn)算的目標(biāo)燃料噴射量(FN1)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率(ENGTRRT)的關(guān)系，求出上述負(fù)荷率，作為與此時(shí)的目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于上述最大吸收轉(zhuǎn)矩的控制是通過(guò)下述來(lái)進(jìn)行的，即運(yùn)算上述負(fù)荷率與目標(biāo)值的偏差(ΔTRY)，利用該偏差來(lái)修正泵基本轉(zhuǎn)矩(TR0)，對(duì)上述液壓泵(1或2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使得與該修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩(TR1)一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于控制上述液壓泵(1或2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩，以使得將上述負(fù)荷率保持為目標(biāo)值，并且，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差(ΔN)，控制上述液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得減小該偏差。
5.一種液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置，該液壓施工機(jī)械具有發(fā)動(dòng)機(jī)(10)、控制該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出的燃料噴射裝置(14)、控制該燃料噴射裝置的燃料噴射裝置控制器(80)以及由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(50～56)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的至少1個(gè)變量型的液壓泵(1或2)，其特征在于，包括第1裝置(80g)，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的現(xiàn)在的負(fù)荷率；以及第2裝置(70e、70m～70k)，控制上述液壓泵(1或2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得將上述負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于上述第1裝置(80g)，預(yù)先設(shè)定由上述燃料噴射裝置控制器(80)運(yùn)算的目標(biāo)燃料噴射量(FN1)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率(ENGTRRT)的關(guān)系，求出上述負(fù)荷率，作為與此時(shí)的目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩剩余率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于上述第2裝置(70e、70m～70k)，運(yùn)算上述負(fù)荷率與目標(biāo)值的偏差(ΔTRY)，利用該偏差來(lái)修正泵基本轉(zhuǎn)矩(TR0)，控制上述液壓泵(1或2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得與該修正后的泵基本轉(zhuǎn)矩(TR1)一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于上述第2裝置(70e、70m～70k)，對(duì)上述偏差進(jìn)行積分，求出泵基本轉(zhuǎn)矩修正值(TER1)，將上述泵基本轉(zhuǎn)矩加到上述泵基本轉(zhuǎn)矩(TR0)，從而修正上述泵基本轉(zhuǎn)矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求5～8中任何一項(xiàng)所述的液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于還具有第3裝置(70f～70j)，運(yùn)算上述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差(ΔN)，控制上述液壓泵(1或2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩以使得該偏差變小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液壓施工機(jī)械的泵轉(zhuǎn)矩控制方法及裝置。運(yùn)算發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的現(xiàn)在的負(fù)荷率，對(duì)液壓泵(1、2)的最大吸收轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使得將其負(fù)荷率保持為目標(biāo)值。由此，在高負(fù)荷時(shí)，通過(guò)減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩，可防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止，而且，在環(huán)境的變化、劣質(zhì)燃料的使用等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降時(shí)，可減少液壓泵的最大吸收轉(zhuǎn)矩而不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，并且，可應(yīng)對(duì)諸如事前預(yù)想不到的環(huán)境因素、難以由傳感器檢測(cè)的因素等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降的所有因素，而且，不需要環(huán)境傳感器等的傳感器，所以可廉價(jià)地制作。
文檔編號(hào)F04B49/00GK1692227SQ20038010041
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者中村和則, 古渡陽(yáng)一, 石川廣二, 荒井康 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社