CN100591902C - 建筑机械的发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑机械的发动机控制装置，为可在普通模式和节能模式之间切换的方式进行控制的建筑机械，通过主电路的压力变化之外的机构检测作业负荷的增减，提高节能模式的便利性，增加节能模式的利用机会，从而抑制燃料消耗量和噪音。一种按照可在高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式之间切换的方式对发动机转速进行控制的建筑机械，具有检测车速的车速传感机构；控制发动机的转速的ECM；根据车速传感机构检测出的值，向ECM发送指令信号，将发动机转速切换为普通模式和节能模式的任一者的车载控制器，在节能模式的场合，由于作业负荷，车速发生改变，降低到规定区域以下时，车载控制器向ECM发送指令，将发动机转速切换为普通模式。

Description

建筑机械的发动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种建筑机械的发动机控制装置，特别是按照可在高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式之间切换的方式对发动机转速进行控制的建筑机械，涉及沥青滚平机等道路铺修机械的发动机控制装置。

背景技术

在现有的这种建筑机械中，公知有下述的发动机控制装置，该装置根据设于油压泵喷出侧的主电路中的压力传感器发出的压力信号，按照通过电磁比例阀，从车载控制器向油压泵的调节器输出泵偏转指令信号的方式进行控制，同时对由车载控制器算出的泵吸收马力与基于此时发动机转速的发动机性能曲线的发动机马力进行比较运算，由此，从车载控制器向发动机的调速器输出旋转指令信号(比如，参见专利文献1)。

另外，还公知有下述的建筑机械的节能电路，其通过开关操作来切换普通模式和节能模式，由此，可按照任意选择发动机转速高低的方式形成，并且设定自动模式，在该自动模式的选择时，通过车载控制器，监视从检测预先设定的负控制信号的传感器发出的信号，通过该传感器的检测信号，自动地选择最佳模式是普通模式还是节能模式(比如，参见专利文献2)。

专利文献1 JP特开平7-189764号公报

专利文献2 JP特开2004-76649号公报

发明内容

专利文献1所述的发明是，车载控制器根据从设于主电路中的压力传感器发出的压力信号判断作业负荷，并对应作业负荷，向发动机调速器输出旋转指令信号，在油压挖土机等建筑机械中，可输出适于作业负荷的发动机马力。但是，在沥青滚平机等道路铺修机械中，如果间歇地对传送带或螺旋式铺料机等进行驱动，根据其压力变化进行发动机旋转控制的话，则行车电动机的旋转有可能根据负荷的改变而变化，若车速降低，将对铺修面的修整造成不良影响。

专利文献2所述的发明是，负控制回路的压力根据作业负荷而变高时，自动地将发动机转速在高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式之间切换，其在悬臂下降动作等的排出时也可谋求节能。但是，与专利文献1同样，根据压力变化进行发动机旋转控制的话，在道路铺修机械中，将对铺修面的修整造成不良影响。

因此，本发明的目的在于要解决下述问题，该技术问题是，在按照可在普通模式和节能模式之间切换的方式进行控制的建筑机械中，为了通过主电路的压力变化之外的机构检测作业负荷的增减、提高节能模式的便利性、增加节能模式的利用机会、从而抑制燃料消耗量和噪音而产生的。

本发明视是为了实现上述目而提出的，方案1所述的发明提供一种建筑机械的发动机控制装置，所述建筑机械按照可在高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式之间切换的方式对发动机转速进行控制，其特征在于，具有检测车速的车速检测机构；控制发动机的转速的发动机电子控制机构；根据上述车速检测机构检测出的值，向上述发动机电子控制机构发送指令信号，将发动机转速切换为上述普通模式和节能模式的任一者的车载控制器，在节能模式的场合，由于作业负荷，车速发生改变，降低到规定区域以下时，上述车载控制器发出指令，将发动机转速切换为普通模式。

根据该结构，通过车速检测机构检测建筑机械的车速，在节能模式的场合，伴随作业负荷的增大而导致的发动机转速的降低，车速降低到规定区域以下时，从车载控制器向发动机电子控制机构发出发动机转速上升指令，以使发动机转速切换为普通模式。发动机电子控制机构接受该指令，使发动机转速上升到普通模式所规定的转速。

方案2所述的发明提供一种方案1所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于，在上述发动机转速切换为普通模式后，作业负荷减轻，车速上升到规定区域时，上述车载控制器发出指令，将发动机转速切换为节能模式。

根据该结构，在发动机转速切换为普通模式后，由于作业负荷减轻，车速上升到规定区域时，从车载控制器向发动机电子控制机构发出发动机转速下降指令，以使发动机转速切换为节能模式。发动机电子控制机构接受该指令，使发动机转速下降到节能模式所规定的转速。

方案1所述的发明，在节能模式的场合，车速降低时，车载控制器判断作业负荷增大，使发动机转速上升，由此可防止因熄火或车速降低而造成的铺修面的修整恶化。

方案2所述的发明，在上述发动机转速上升之后，车速上升，恢复到规定区域时，车载控制器使发动机转速下降，由此，加上方案1的效果，燃料消耗量降低，可有利于节能。

这样，提高了节能模式的便利性，增加了节能模式的利用机会，可以抑制燃料消耗和噪音。

附图说明

图1是本发明适用的沥青滚平机的发动机控制装置的整体结构图。

图2是表示通过本发明的发动机控制车速变化的图表。

图3是表示本发明的发动机控制的一个实例的图表。

图4是图3中说明的发动机控制的流程图。

图5是表示本发明的发动机控制的另一个实例的图表。

图6是图5中说明的发动机控制的流程图。

图7是表示本发明的发动机控制的另一个实例的图表。

图8是图7中说明的发动机控制的流程图。

图9是表示本发明的发动机控制的另一个实例的图表。

图10是表示通过本发明的发动机控制恢复节能模式的一个实例的图表。

图11是表示通过本发明的发动机控制恢复节能模式的另一个实例的图表。

图12是表示通过本发明的发动机控制恢复节能模式的另一个实例的图表。

图13是表示通过本发明的发动机控制恢复节能模式的另一个实例的图表。

图14是表示通过本发明的发动机控制恢复节能模式的另一个实例的图表。

图15是表示通过本发明的发动机控制恢复节能模式的另一个实例的图表。

具体实施方式

以下，例举合适的实施例对本发明的建筑机械的发动机控制装置进行说明。在按照可在普通模式和节能模式之间切换的方式进行控制的建筑机械中，为了达到通过主电路的压力变化之外的机构检测作业负荷的增减，提高节能模式的便利性，增加节能模式的利用机会，从而抑制燃料消耗量和噪音的目的，本发明通过一种建筑机械的发动机控制装置来实现，所述建筑机械按照可在高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式之间切换的方式对发动机转速进行控制，具有检测车速的车速检测机构；控制发动机的转速的发动机电子控制机构；根据上述车速检测机构检测出的值，向上述发动机电子控制机构发送指令信号，将发动机转速切换为上述普通模式和节能模式的任一者的车载控制器，在节能模式的场合，由于作业负荷，车速发生改变，降低到规定区域以下时，上述车载控制器发出指令，将发动机转速切换为普通模式。

实施例1

图1作为建筑机械的一个实例，为沥青滚平机的发动机控制装置的整体结构图，通过从电子控制机构ECM(或ECU)12发出的信号，调整发动机11的燃料喷射量或喷射时间，控制发动机转速，从ECM12向车载控制器13发送该发动机11的转速信号。

车载控制器13向行车系统的油压机器(油压泵或油压电动机)14发送指令信号，调整该行车系统的油压机器14的流量或偏转角，控制油压电动机(行车电动机)的转速，决定沥青滚平机的车速。在油压电动机中设有作为检测车速的机构的车速传感机构15。该车速传感机构15的检测信号被送向上述车载控制器13。

上述发动机11通过ECM12对燃料喷射进行电子控制，该ECM12通过通信与车载控制器13进行数据的收发。从车载控制器13向ECM12发送发动机转速的指令，则ECM12调整燃料喷射量或喷射时间等，进行控制。并且，发动机11的转速通过旋转传感器16检测，其数据从ECM12发送给车载控制器13。

接着，对车速控制进行说明。从上述车载控制器13向行车系统的油压机器14发送指令电流，通过使油压泵的喷出量变化，控制油压电动机的转速，由此增减车速。预先将发动机转速设定为高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式，按照可通过车载控制器13的控制自动切换，或通过开关手动切换的方式形成。

在本实施例中，通过上述车速传感机构15检测油压电动机的转速，其检测信号作为车速信息被发送给车载控制器13。在车载控制器13中通过检测信号计算车速，按照对行车系统的油压机器14增减指令电流，将车速保持一定的方式进行反馈控制。

由于在铺修作业中为低速行车，故以低转速区域的节能模式进行反馈控制，但是在进行转弯的场合或车速传感机构15发生故障而检测错误的场合，即使是低速也不会进行反馈控制，而是进行输出预定的指令电流的开放控制。

在这里，对作业负荷增大的场合的发动机控制进行说明。图2是表示车速变化的图表，由于通常是进行反馈控制，故除了加速或减速的过渡期，车速保持在一定的变化幅度的规定区域A中。但是，作业系统的负荷增大，施加了ECM12无法控制的扭矩时，发动机转速降低，行车系统的油压机器14的油压泵的喷出量减少，由此车速降低。

在本实施例中，车载控制器13通过车速传感机构15监视车速，当车速从通常的变动幅度的规定区域A脱出，降低到危险区域B时，判断为由于作业负荷增大，车速降低。

在铺修作业中车速突然降低的话，则对铺修面的平整性产生不良影响，因此车速低于上述规定区域A，进入危险区域B时，车载控制器13向ECM12发出模式切换指令，从节能模式(经济模式)切换到普通模式(额定旋转)，使发动机转速上升。

在从节能模式切换到普通模式，提高发动机转速的场合，可以考虑多种控制方法。

[1]从车载控制器13向ECM12发出指令，使发动机11一下子提升到最大额定转速。如图3-图4所示，在车速的变化在预计之内(区域A内)的场合，通过反馈控制维持节能模式，当车速的变化超出预计范围，降低到区域B时，使发动机转速一下子提升到最大额定转速。

此时，车速暂时比目标车速增高，但通过反馈控制最终恢复到目标车速。另外，与通常的普通模式不同，为了与在节能模式中由于超负荷而转移到普通模式的情况相区别，将节能/超负荷标记设为开。

[2]从车载控制器13向ECM12发出指令，使发动机11逐渐提升到最大额定转速。如图5-图6所示，在车速的变化在预计之内(区域A内)的场合，通过反馈控制维持节能模式，当车速的变化超出预计范围，降低到区域B时，为了防止车速的骤变，按照可使反馈控制与其随动的方式使发动机转速上升，与负荷的状况没有关系(与车速无关)，使其以预定好的一定的比例平稳地上升到最大额定转速。

或者，如图7-图8所示，速度的指令电流固定为一定，缓缓地提升发动机转速，在车速达到目标速度时，停止转速的上升，之后，也可以回到反馈控制。即，一边监视车速一边进行反馈控制，虽然是普通模式，但未必上升到最大额定转速。而且，在上述任一场合，在节能模式中，由于超负荷而转移到普通模式，因此将节能/超负荷标记设为开。

[3]铺修作业的低速时，使作业系统的负荷减少，使发动机转速上升。在将驱动传送带或螺旋式铺料机等的作业系统的油压机器的流量控制在一定的场合，由于发动机转速因负荷而开始降低，进而导致流量不足，所以要使油压泵的喷出量增大，但是这将进一步增加发动机负荷，增大熄火的危险性。

因此，如图9所示，暂时指示使作业系统的油压机器的速度与发动机转速成比例地降低，减少施加给发动机的负荷，在发动机转速上升之后，再使作业系统的油压机器恢复到原来的速度。在该场合，在节能模式中也由于超负荷而转移到普通模式，因此也将节能/超负荷标记设为开。

这样，在车速降低时从节能模式切换为普通模式而提升发动机转速的场合，可以考虑多种控制方法，但上述[1]所述的控制方法，发动机转速急速上升，车速骤增，将对铺修面的平整性造成不良影响，所以是不优选的。因此优选使用[2]或[3]所述的控制方法使发动机转速上升。

像上述那样，发动机转速切换为普通模式后，作业负荷减轻，车速上升到上述规定区域A时，为了节约燃料，车载控制器13向ECM12发出模式切换指令，以使从普通模式回到节能模式、使发动机转速下降。

在从普通模式切换到节能模式，降低发动机转速的场合，可以考虑多种控制方法。首先，对于恢复到节能模式的时间，

[1]不观察负荷的状态，切换到普通模式之后，经过预设的规定时间后，使发动机转速恢复到节能模式。如图10所示，在普通模式中节能/超负荷标记为开时，仅第一次启动定时电路，经过预设的时间之后，通过后述的方法恢复到节能模式。

[2]车载控制器13监视从ECM12发送的发动机负荷率，当负荷率低于一定值时，使发动机转速恢复到节能模式。如图11所示，在普通模式中节能/超负荷标记为开时，当发动机负荷率数据为设定值以下时，通过后述的方法恢复到节能模式。

[3]与车体的行车停止联动，使发动机转速恢复到节能模式。比如，行车开关关闭，速度设定刻度盘为“0”，车速为“0”等，在得到车体的行车已停止的信息之前，继续普通模式，不恢复到节能模式。但是，在与行车联动的场合，下降到低怠速状态。如图12所示，在普通模式中节能/超负荷标记为开时，在行车开关关闭，速度设定刻度盘为“0”，车速为“0”任一种情况时，判断由于车体停止而负荷降低，立即恢复到节能模式。此时，将节能/超负荷标记设为关。

或者，一旦将节能模式开关关闭的话则复位，当节能模式开关再次打开时恢复到节能模式。如图13所示，在普通模式中节能/超负荷标记为开时，将节能开关关闭，一旦解除节能模式的话，则节能/超负荷标记为关，判断根据操作人员的意思而明示了降低发动机转速，立即变更为节能模式中设定的发动机转速，而非节能转移模式。

另外，对于恢复到节能模式的方法，

[1]按照车速不会发生骤变的一定的比例，使发动机转速下降到节能模式的设定转速。如图14所示，在降低发动机转速而转移到节能模式的途中，当发动机转速由于负荷的增大等而下降到节能模式中设定的发动机转速以下时，将暂且变为节能模式，但是一旦判断为超负荷的话，将再次切换到普通模式。

[2]如果使发动机转速稍稍下降的话，则片刻保持该转速，并观察发动机负荷，如果仍在可降低发动机转速的状态，则使其进一步稍稍下降。如图15所示，在降低发动机转速而转移到节能模式的途中，一边监视发动机负荷率一边稍稍降低发动机转速，也可以普通模式和节能模式的大致中间的发动机转速运转。

用上述任一时间和方法，通过从普通模式恢复到节能模式，发动机转速变为低旋转，可减少燃料消耗量而有助于节能。这样，可使节能模式的便利性提高，节能模式的利用机会增加，抑制燃料消耗量和噪音。

另外，在本实施例中，通过车速传感机构15检测行车系统油压电动机的转速而计算车速，但也可通过旋转传感器16直接检测发动机转速而判断作业负荷。

只要不脱离本发明的精神，本发明可做多种改变，而且本发明理所当然涉及该改变的内容。

Claims (2)

1.一种建筑机械的发动机控制装置，所述建筑机械按照可在高转速区域的普通模式和低转速区域的节能模式之间切换的方式对发动机转速进行控制，其特征在于，

具有检测车速的车速检测机构；控制发动机的转速的发动机电子控制机构；根据上述车速检测机构检测出的值，向上述发动机电子控制机构发送指令信号，将发动机转速切换为上述普通模式和节能模式的任一者的车载控制器，

在节能模式的场合，由于作业负荷导致车速发生改变，当车速降低到规定区域以下时，上述车载控制器发出指令，将发动机转速切换为普通模式。

2.根据权利要求1所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于，在上述发动机转速切换为普通模式后，作业负荷减轻，车速上升到规定区域时，上述车载控制器发出指令，将发动机转速切换为节能模式。

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