CN102277890B - 液压工程机械的原动机转速控制装置 - Google Patents

液压工程机械的原动机转速控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液压工程机械的原动机转速控制装置,通过更可靠地判别挖掘状态,能够谋求挖掘时的操作性的提高,进而能够谋求作业性的提高。操作杆(44)被向斗杆铲装方向满程操作,操作杆(43)也被一并操作,若泵压力(PD)达到13MPa以上,则满足全部第一判别条件,则挖掘状态判别机构(62)判别为挖掘状态开始。目标转速修正功能(64)将修正值(ΔN)与基准目标转速(NR0)相加,作为目标转速(NR),开始增速。挖掘中,若操作杆(44)向斗杆铲装方向以半程操作以上的程度被操作,若泵压力(PD)为10MPa以上,则满足全部第二判别条件,判别为挖掘状态继续,并继续增速。若不满足第二判别条件,则判别为挖掘状态结束,并结束增速。

Description

液压工程机械的原动机转速控制装置
技术领域
本发明涉及液压工程机械的原动机的控制装置,尤其涉及作为原动机具有发动机、通过从被该发动机旋转驱动的液压泵排出的压力油来驱动液压执行机构、并进行必要的作业的液压挖掘机等的液压工程机械的原动机的转速控制装置。
背景技术
液压挖掘机等的液压工程机械,一般地,作为原动机具有发动机,通过该发动机对至少一个可变容量型的液压泵进行旋转驱动,通过从液压泵排出的压力油来驱动多个液压执行机构,从而进行挖掘等必要的作业。在液压挖掘机中,具有对发动机的目标转速进行指令的设定机构,根据该目标转速控制燃料喷射量,从而控制转速。
这样的转速控制装置,通常,以转速成为恒定的方式进行控制。但是,从提高作业性及改进燃料消耗率的观点出发,也有优选进行根据载荷使原动机的转速增加的控制的情况。尤其是,挖掘作业容易成为重载荷,希望与轻载荷时的转速相比进一步使发动机转速增加(增速)。
例如,专利文献1记载的转速控制装置具有:操作状态判别机构,其根据操作杆有无操作、操作方向以及液压泵的压力来判别是否处于需要原动机转速的增量的操作状态;原动机转速修正机构,其与通过该操作状态判别机构判别得到的操作状态对应地,使原动机转速增加规定值的量。
操作状态判别机构具有根据与各执行机构相对应的操作杆有无操作和操作方向的检测结果进行选择的转速修正图A~C。挖掘作业时,检测斗杆铲装(crowd)操作和铲斗铲装操作,并根据检测结果选择所对应的图C。在选择了图C后,与泵压力无关地,首先使发动机转速增加100rpm,并且,在泵压力超过20MPa(第一阈值)后,使发动机转速逐渐地增加500rpm的量,在泵压力成为17MPa(第二阈值)以下时,使发动机转速的增加量逐渐地成为100rpm。
专利文献1:日本特许2905324号公报
但是,现有技术存在以下技术问题。
挖掘作业时的液压泵压力,会因挖掘对象、操作员的操作方法等而较大地变动。在现有技术中,挖掘作业中若液压泵压力跨越第一阈值及第二阈值地变动,则会反复进行增速及增速结束的动作,操作员的操作感会感到不适,操作性降低。操作性降低会使操作员的集中力降低,从而会削弱基于增速所实现的提高作业性的效果。
另外,现有技术中,从区分挖掘作业和挖掘作业以外的作业的观点出发,设定有相当于挖掘开始的第一阈值及相当于挖掘结束的第二阈值。若没有依据地降低第一阈值及第二阈值,则可能在挖掘作业以外的作业时进行非本意的增速。因此,为了以防万一,第一阈值及第二阈值设定在安全侧(较高的值)。
但是,若将第一阈值及第二阈值设定得比需要高,那么,会从挖掘的途中开始增速(难以进入增速控制),并在挖掘的途中增速结束(容易退出),无法充分地获得基于增速所实现的提高作业性的效果。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种液压工程机械的原动机转速控制装置,通过更可靠地判别挖掘状态,能够谋求挖掘时的操作性的提高,进而能够谋求作业性的提高。
(1)为解决上述技术问题,本发明是一种液压工程机械的原动机转速控制装置,具有:原动机;通过该原动机而被驱动的至少一个可变容量液压泵;通过该液压泵的压力油而被驱动的多个液压执行机构;多个控制阀,其分别对从所述液压泵向所述多个液压执行机构的压力油的流量和方向进行控制;操作指令机构,其分别与所述多个液压执行机构相对应地设置,分别驱动所述控制阀,由此,与各操作方向的操作量相应地指令所述多个液压执行机构的操作;操作指令检测机构,其检测该操作指令机构的指令信号;泵压力检测机构,其检测所述液压泵的压力;基准目标转速设定机构,其设定所述原动机的基准目标转速;目标转速修正机构,其与所述操作指令机构的操作状态相应地、将规定的修正值与所述基准目标转速相加,从而得到所述原动机的目标转速,还具有挖掘状态判别机构,其根据所述操作方向、操作量以及泵压力来判别是否处于挖掘状态,在所述挖掘状态判别机构判别为处于挖掘状态后,所述目标转速修正机构将规定的修正值与所述基准目标转速相加。
现有技术中,挖掘状态判别机构根据操作方向、有无操作以及泵压力来判别是否处于挖掘状态。本发明中,挖掘状态判别机构根据操作方向、操作量以及泵压力来判别是否处于挖掘状态。由此,能够更可靠地判别是否处于挖掘状态。
现有技术中,判别是否处于挖掘状态存在不可靠的情况,泵压力的阈值被设定得较高(安全侧)。本发明中,通过更可靠地判别挖掘状态,能够确保安全性,并将泵压力的阈值设定得比现有技术低。
现有技术中,由于泵压力的阈值被设定得较高,因此,若泵压力跨越阈值而变动,则反复进行增速及非增速的动作,在操作性上存在技术问题。本发明中,通过将泵压力的阈值设定得较低,能够实现始终增速,操作性提高。
另外,现有技术中,由于泵压力的阈值设定得较高,从挖掘的中途进行增速且在挖掘的中途增速结束,增速范围窄,存在无法充分地获得基于增速所实现的提高作业性的效果的技术问题。本发明中,通过将泵压力的阈值设定得较低,从开始挖掘起进行增速且在挖掘结束时增速结束,增速范围比现有情况宽,能够进一步提高作业性。
(2)在上述(1)中,优选地,所述挖掘状态判别机构,当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,如果满足第一判别条件,则判别为挖掘状态开始,所述第一判别条件是:泵压力为规定的第一阈值以上、且斗杆铲装操作量为相当于满程操作的值以上、且动臂抬升操作量和铲斗铲装操作量的至少一方为最小操作量以上;当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,如果不满足第一判别条件,则判别为非挖掘状态维持;当在上一次判别中判别为处于挖掘状态时,若满足第二判别条件,则判别为挖掘状态继续,所述第二判别条件是:泵压力为比所述第一阈值低的第二阈值以上、且斗杆铲装操作量为相当于半程操作的值以上这一;当在上一次判别中判别为处于挖掘状态时,如果不满足第二判别条件,则判别为挖掘状态结束。
由此,本发明的挖掘状态判别机构,能够更可靠地判别是否处于挖掘状态。
发明的效果
根据本发明,通过更可靠地判别挖掘状态,能够谋求挖掘时的操作性的提高,进而能够谋求作业性的提高。
附图说明
图1是表示液压挖掘机的外观的图。
图2是液压挖掘机的液压系统的概要构成图。
图3是对发动机及液压系统进行控制的控制系统的概念图。
图4是挖掘状态判别功能和目标转速修正功能及随附的处理功能的功能框图。
图5A是对现有技术中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图。
图5B是对本实施方式中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图(第一效果)。
图6A是对现有技术中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图。
图6B是对本实施方式中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图(第二效果)。
附图标记的说明
1发动机
2、3液压泵
4先导泵
11旋转马达
12斗杆液压缸
13动臂液压缸
14铲斗液压缸
15左行驶马达
16右行驶马达
21~28控制阀
41~44操作指令装置
45、46压力传感器(泵压力)
47~49压力传感器(操作先导压)
51车身控制器
52发动机控制器
53发动机控制刻度盘
54转速检测传感器
55电子调节器
61基准目标转速设定功能
62挖掘状态判别功能
63修正值设定功能
64目标转速修正功能
65过滤器
100下部行驶体
101上部旋转体
102前作业机
103动臂
104斗杆
105铲斗
106履带
具体实施方式
(结构)
以下,利用附图对本发明的实施方式进行说明。以下的实施方式,是将本发明适用于液压挖掘机的情况下的实施方式。
图1是表示液压挖掘机的外观的图。液压挖掘机具有下部行驶体100、上部旋转体101、前作业机102。在下部行驶体100上配置有左右的行驶马达15、16,通过该行驶马达15、16旋转驱动履带106,从而向前方或后方行驶。在上部旋转体101上搭载有旋转马达11,通过该旋转马达11,上部旋转体101相对于下部行驶体100向右方向或左方向旋转。前作业机102包括动臂103、斗杆104、铲斗105,动臂103通过动臂液压13上下运动,斗杆104通过斗杆液压12而向卸载(dump)侧(展开侧)或铲装(crowd)侧(铲入侧)操作,铲斗105通过铲斗液压14向卸载侧或铲装侧操作。
图2是液压挖掘机的液压系统的概要构成图。液压系统具有:发动机1;通过发动机1而被驱动的可变容量型液压泵2、3;先导泵4;通过液压泵2、3的压力油而被驱动的多个液压执行机构11~16;分别对从液压泵2、3向多个液压执行机构11~16的压力油的流量和方向进行控制的多个控制阀21~28;操作指令装置41~44,其分别与多个液压执行机构11~16相对应地设置,通过先导泵4的压力油分别驱动控制阀21~28,由此,根据各操作方向的操作量对液压执行机构11~16的操作进行指令。
执行机构11是旋转用的液压马达(旋转马达),执行机构12是斗杆用的液压缸(斗杆液压缸),执行机构13是动臂用的液压缸(动臂液压缸),执行机构14是铲斗用的液压缸(铲斗液压缸),执行机构15是左行驶用的液压马达(左行驶马达),执行机构16是右行驶用的液压马达(右行驶马达)。
控制阀21~24位于与液压泵2相连的中央旁路线(centerbypassline)上,控制阀21供旋转马达11用,控制阀22供斗杆液压缸12用,控制阀23供动臂液压缸13用,控制阀24供左行驶马达15用。控制阀25~28位于与液压泵3相连的中央旁路线上,控制阀25供斗杆液压缸12用,控制阀26供动臂液压缸13用,控制阀27供铲斗液压缸14用,控制阀28供右行驶马达16用。
针对斗杆液压缸12设有两个控制阀22、25,针对动臂液压缸13设有两个控制阀23、26,来自两个液压泵2、3的压力油能够合流地供给。
操作指令装置41是左行驶用的操作踏板,根据操作踏板41的操作方向和操作量生成操作先导压TR1、TR2,并切换控制阀24。操作指令装置42是右行驶用的操作踏板,根据操作踏板42的操作方向和操作量生成操作先导压TR3、TR4,并切换控制阀28。操作指令装置43是动臂用及铲斗用共用的操作杆,根据操作杆43的一方向的操作方向和操作量生成操作先导压BOD、BOU,并切换控制阀23、26;根据操作杆43的另一方向的操作方向和操作量生成操作先导压BKD、BKC,并切换控制阀27。操作指令装置44是斗杆用及旋转用共用的操作杆,根据操作杆44的一方向的操作方向和操作量生成操作先导压ARD、ARC,并切换控制阀22、25;根据操作杆44的另一方向的操作方向和操作量生成操作先导压SW1、SW2,并切换控制阀21。
液压系统具有检测各压力的压力传感器。为便于说明,对下述压力传感器进行图示:检测液压泵2的排出压PD1的压力传感器45;检测液压泵3的排出压PD2的压力传感器46;检测与斗杆铲装操作量相当的操作先导压ARC的压力传感器47;检测与动臂抬升操作量相当的操作先导压BOU的压力传感器48;检测与铲斗铲装操作量相当的操作先导压BKC的压力传感器49。
图3是对发动机及液压系统进行控制的控制系统的概念图。控制系统具有车身控制器51和发动机控制器52。
车身控制器51对液压挖掘机的液压系统进行电子控制,例如,以经由压力传感器47~49检测操作指令装置41~44的操作量并排出与该操作量相应的流量的方式对液压泵2、3进行倾转控制。另外,车身控制器51根据来自发动机控制刻度盘53的指示信号等运算发动机1的目标转速NR,并输出至发动机控制器52。
发动机控制器52从发动机1所具有的检测发动机1的实际转速NE的转速检测传感器54输入实际转速NE,并以将实际转速NE维持为目标转速NR的方式对发动机1所具有的电子调节器55输出燃料喷射指令。
本实施方式的原动机转速控制装置的特征结构即挖掘状态判别功能62和目标转速修正功能64,是车身控制器51的处理功能的一部分。
(控制)
车身控制器51具有基准目标转速设定功能61、挖掘状态判别功能62、修正值设定功能63、目标转速修正功能64、泵压力过滤器65的处理功能。
图4是挖掘状态判别功能62和目标转速修正功能64及随附的处理功能的功能框图。
基准目标转速设定功能61根据来自发动机控制刻度盘53的指示信号运算发动机1的基准目标转速NR0。来自发动机控制刻度盘53的指示信号与发动机1的基准目标转速NR0的关系被设定为,随着来自发动机控制刻度盘53的指示信号电压增大,基准目标转速NR0增大。
挖掘状态判别功能62根据操作指令装置41~44的操作方向、操作量以及液压泵2、3的泵压力,判别是否为挖掘状态,若判别为处于挖掘状态则输出系数1.0,若判别为非挖掘状态则输出系数0.0。另外,将判别结果输出至挖掘状态判别功能62自身。挖掘状态判别的详细情况后述。
修正值设定功能63预先设定修正值ΔN。为便于说明,本实施方式中,令ΔN为恒定,但也可以与液压泵2、3的泵压力相应地变动。
目标转速修正功能64将基于挖掘状态判别功能62而得到的系数乘以基于修正值设定功能63而得到的修正值ΔN,并与基于基准目标转速设定功能61而得到的基准目标转速NR0相加,得出目标转速NR,并输出至发动机控制器52。
对基于挖掘状态判别功能62的挖掘状态判别的详细情况进行说明。
挖掘状态判别功能62将前次判别结果从挖掘状态判别功能62自身输入。另外,从压力传感器45输入液压泵2的排出压PD1,从压力传感器46输入液压泵3的排出压PD2,并将排出压PD1和排出压PD2的平均值作为泵压力PD。在泵压力PD中设置过滤器65,消除启动时产生的泵冲击压力(surgepressure)的影响,由此能够避免不必要的发动机转速的增加。挖掘状态判别功能62从压力传感器47输入与斗杆铲装操作量相当的操作先导压ARC,从压力传感器48输入与动臂抬升操作量相当的操作先导压BOU,从压力传感器49输入与铲斗铲装操作量相当的操作先导压BKC。
当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,如果满足以下第一判别条件,即:泵压力PD为规定的第一阈值(13MPa)以上,且斗杆铲装操作量ARC为满程值(2.5MPa)以上,动臂抬升操作量BOU和铲斗铲装操作量BKC的至少一方为与操作状态相当的值(所谓操作状态,是与通过操作杆的操作来开始动臂抬升动作及铲斗铲装动作的最小操作量相当的值,例如0.7MPa)以上,则判别为处于挖掘状态(挖掘状态开始)。
当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,如果不满足第一判别条件所示的:泵压力PD为规定的第一阈值(13MPa)以上、斗杆铲装操作量ARC为相当于满程操作的值(2.5MPa)以上、动臂抬升操作量BOU和铲斗铲装操作量BKC的至少一方为最小操作量(0.7MPa)以上的条件中的任一项,则判别为非挖掘状态(非挖掘状态维持)。
当在上一次判别中判别为处于挖掘状态时,若满足泵压力PD为第二阈值(10MPa)以上、且斗杆铲装操作量ARC为相当于半程操作的值(1.5MPa)以上这一第二判别条件,则判别为处于挖掘状态(挖掘状态继续)。
当在上一次判别中判别为处于挖掘状态时,如果不满足第二判别条件所示的:泵压力PD为第二阈值(10MPa)以上、且斗杆铲装操作量ARC为相当于半程操作的值(1.5MPa)以上的条件中的任一项,则判别为非挖掘状态(挖掘状态结束)。
(与权利要求的对应关系)
以上说明中,操作踏板41、42、操作杆43、44构成操作指令机构,该操作指令机构分别与多个液压执行机构11~16相对应地设置,通过分别驱动控制阀21~28,从而与各操作方向的操作量相应地指令多个液压执行机构11~16的操作;压力传感器47~48构成操作指令检测机构,该操作指令检测机构检测操作杆43、44的指令信号;压力传感器45、46构成泵压力检测机构,该泵压力检测机构检测液压泵2、3的压力。
发动机控制刻度盘53及基准目标转速设定功能61构成对发动机1的基准目标转速NR0进行设定的基准目标转速设定机构;挖掘状态判别功能62构成挖掘状态判别机构,该挖掘状态判别机构根据斗杆铲装操作量ARC、动臂抬升操作量BOU、铲斗铲装操作量BKC和泵压力PD,判别是否处于挖掘状态;修正值设定功能63及目标转速修正功能64构成目标转速修正机构,当挖掘状态判别功能62判别为处于挖掘状态时,该目标转速修正机构对基准目标转速NR0加上修正值ΔN,从而得到发动机1的目标转速NR。
(动作)
对本实施方式的原动机转速控制装置的挖掘时的动作进行说明。
挖掘作业开始前,操作杆43、44未被操作,另外,泵压力PD为最低,不满足全部第一判别条件,挖掘状态判别功能62判别为非挖掘状态,输出系数0.0。目标转速修正功能64将基准目标转速NR0作为目标转速NR。当然,原动机转速控制装置不进行增速。
当操作员意图进行挖掘作业而将操作杆44向斗杆铲装方向操作时,斗杆液压缸12伸长,斗杆104向斗杆铲装方向转动(参照图1)。此时,操作杆44被满程操作,与斗杆铲装操作量相当的操作先导压ARC达到2.5MPa以上。另外,挖掘开始操作是斗杆铲装和动臂抬升的复合操作或斗杆铲装和铲斗铲装的复合操作(参照图1),操作杆43也一并被操作,动臂抬升操作量BOU或铲斗铲装操作量BKC的一方达到0.7MPa以上。
仅斗杆104在空中转动不会产生重载荷,泵压力PD不会达到13MPa以上。因此,不满足第一判别条件,挖掘状态判别功能62判别为非挖掘状态继续,输出系数0.0。目标转速修正功能64将基准目标转速NR0作为目标转速NR。原动机转速控制装置不进行增速。
当斗杆104转动,且铲斗105铲入挖掘对象,则产生载荷,泵压力PD上升。当泵压力PD达到13MPa以上后,满足全部第一判别条件,挖掘状态判别功能62判别为挖掘状态开始,并输出系数1.0。目标转速修正功能64对基准目标转速NR0加上修正值ΔN而作为目标转速NR。即,原动机转速控制装置开始增速。
进而,若继续挖掘作业,则载荷继续,很少有泵压力PD不足10MPa的情况。另外,在几乎所有情况下,对操作杆44进行半程操作以上的操作,与斗杆铲装操作量相当的操作先导压ARC达到1.5MPa以上。因此,满足全部第二判别条件,挖掘状态判别功能62判别为挖掘状态继续,并输出系数1.0。目标转速修正功能64对基准目标转速NR0加上修正值ΔN而作为目标转速NR。即,原动机转速控制装置继续增速。
此外,挖掘继续中的操作,并不限于必须始终是斗杆铲装和动臂抬升的复合操作或斗杆铲装和铲斗铲装的复合操作。因此,第二判别条件不以动臂抬升操作量BOU或铲斗铲装操作量BKC为要件。
若挖掘对象基本上被挖掘,从而载荷减轻,泵压力PD变得不足10MPa,则不满足第二判别条件,挖掘状态判别功能62判别为挖掘状态结束,并输出系数0.0。目标转速修正功能64将基准目标转速NR0作为目标转速NR。原动机转速控制装置结束增速。
另外,在挖掘过程中,若操作员意图停止挖掘,且对操作杆44的操作不足半程操作,则与斗杆铲装操作量相当的操作先导压ARC变得不足1.5MPa,不满足第二判别条件,挖掘状态判别功能62判别为挖掘状态结束,并输出系数0.0。目标转速修正功能64将基准目标转速NR0作为目标转速NR。原动机转速控制装置结束增速。
这样,原动机转速控制装置通过挖掘开始而开始增速,且原动机转速控制装置通过挖掘结束而结束增速。
对本实施方式的原动机转速控制装置的挖掘时以外的动作进行说明。
与挖掘作业同样地,空中作业(悬吊)、平整作业的操作也存在着斗杆铲装和动臂抬升的复合操作或斗杆铲装和铲斗铲装的复合操作的情况。若操作杆44被满程操作,则与斗杆铲装操作量相当的操作先导压ARC达到2.5MPa以上,若操作杆43也一并被操作,则动臂抬升操作量BOU或铲斗铲装操作量BKC达到0.7MPa以上。
另一方面,在空中作业(悬吊)以及平整作业中,不产生重载荷,泵压力PD不会达到13MPa以上。因此,不满足第一判别条件,挖掘状态判别功能62判别为非挖掘状态继续,并输出系数0.0。目标转速修正功能64将基准目标转速NR0作为目标转速NR。原动机转速控制装置不进行增速。
(效果)
对本实施方式的效果与现有技术进行比较并进行说明。
现有技术的转速控制装置,具有:操作状态判别机构,其根据操作杆有无操作、操作方向以及液压泵的压力来判别是否处于需要原动机转速的增量的操作状态;原动机转速修正机构,其与通过该操作状态判别机构判别的操作状态对应地,使原动机转速增加规定值的量。操作状态判别机构具有根据与各执行机构相对应的操作杆有无操作和操作方向的检测结果而被选择的转速修正图。挖掘作业时,检测出有斗杆铲装操作和铲斗铲装操作,并根据检测结果选择所对应的图。根据该图,若泵压力达到第一阈值(20MPa)以上,则原动机转速控制装置开始增速,若泵压力变得不足第二阈值(17MPa),则结束增速。另外,从区分挖掘作业和挖掘作业以外的作业的观点出发,设定有第一阈值及第二阈值。若无根据地降低第一阈值及第二阈值,则存在着在挖掘作业以外的作业时进行非本意的增速的可能性。因此,为了以防万一,第一阈值及第二阈值被设定在安全侧(较高的值)。
图5A是对现有技术中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图。横轴表示时间经过,纵轴表示泵压力PD。挖掘作业时的泵压力PD,存在着因挖掘对象以及操作员的操作方法而较大地变动的情况。挖掘作业中,当泵压力PD跨越第一阈值及第二阈值地变动时,反复进行增速开始及增速结束的动作。例如,对图示那样泵压力PD发生了变动的情况的增速状况进行说明。若泵压力PD不足20MPa,则为非增速。若泵压力PD达到20MPa以上,则增速开始,若不足17MPa则增速结束。非增速继续一段时间后,再次成为增速开始、然后成为增速结束。
在这样的增速状况中,操作员的操作感会感到不适,操作性降低。操作性降低会使操作员的集中力降低,从而会削弱基于增速所实现的提高作业性的效果。
图5B是对本实施方式中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图。此外,本实施方式的挖掘状态判别功能62,根据操作杆43、44的操作方向、操作量(ARC、BOU、BKC)以及液压泵2、3的泵压力PD来判别是否处于挖掘状态。与现有技术仅检测有无操作的情况不同的是,本实施方式还对操作量进行检测。挖掘开始时,斗杆铲装操作量ARC为满程操作,且成为斗杆铲装和动臂抬升的复合操作或斗杆铲装和铲斗铲装的复合操作,挖掘继续时,斗杆铲装操作量ARC成为半程操作以上。通过检测操作量,能够更可靠地判别挖掘状态。
与现有技术相比能够更可靠地区分挖掘作业和挖掘作业以外的作业,由此,即使将第一阈值及第二阈值设定得比现有技术低,也能够通过交替使用(trade-off)的关系来确保与现有技术相同的安全性。换言之,既能够确保安全性,还能够将第一阈值及第二阈值设定得比现有技术低。例如,现有技术中,第一阈值被设定为20MPa,而本实施方式中则设定为13MPa。现有技术中,第二阈值被设定为17MPa,而本实施方式中则设定为10MPa。
对本实施方式的第一效果进行说明。
图5B所示的泵压力PD的变动与图5A所示的泵压力PD的变动相同。若泵压力PD不足13MPa,则为非增速。若泵压力PD达到13MPa以上,则增速开始,增速继续一段时间,若不足10MPa则增速结束。这样,本实施方式的原动机转速控制装置由于在挖掘作业中始终进行增速,因此操作性提高。操作性提高会使操作员的集中力提高,并进一步提高基于增速所实现的提高作业性的效果。
对本实施方式的第二效果进行说明。
图6A是对现有技术中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图。图6A所示的泵压力PD的变动与图5A所示的泵压力PD的变动相比更稳定。在这样的情况下,与操作性相关的技术问题不明显。
但是,由于第一阈值及第二阈值设定得较高,因此,从挖掘的中途进行增速(难以进入增速控制),在挖掘的中途增速结束(容易退出),无法充分地获得基于增速所实现的提高作业性的效果。
图6B是对本实施方式中的泵压力PD的变动与增速状况的关系进行说明的图。图6B所示的泵压力PD的变动与图6A所示的泵压力PD的变动相同。
本实施方式中,能够将第一阈值及第二阈值设定得比现有技术更低,由此,从开始挖掘起进行增速(容易进入),在挖掘结束时增速结束(不易退出),与现有技术相比增速时间长。
将增速时间的概念置换为增速范围的概念,并补记在图1中。虚线圆弧表示现有技术的增速范围,实线圆弧表示本实施方式的增速范围。现有技术中,从挖掘的中途进行增速且在挖掘的中途增速结束,增速范围窄,无法充分地获得基于增速所实现的提高作业性的效果。本实施方式中,从开始挖掘起进行增速且在挖掘结束时增速结束,增速范围比现有情况宽,能够充分地获得基于增速所实现的提高作业性的效果。即,能够谋求作业性的进一步提高。

Claims (2)

1.一种液压工程机械的原动机转速控制装置,具有:
原动机;
通过该原动机而被驱动的至少一个可变容量液压泵;
通过该液压泵的压力油而被驱动的多个液压执行机构;
多个控制阀,其分别对从所述液压泵向所述多个液压执行机构的压力油的流量和方向进行控制;
操作指令机构,其分别与所述多个液压执行机构相对应地设置,分别驱动所述控制阀,由此,与各操作方向的操作量相应地指令所述多个液压执行机构的操作;
操作指令检测机构,其检测该操作指令机构的指令信号;
泵压力检测机构,其检测所述液压泵的压力;
基准目标转速设定机构,其设定所述原动机的基准目标转速;
目标转速修正机构,其与所述操作指令机构的操作状态相应地、将规定的修正值与所述基准目标转速相加,从而得到所述原动机的目标转速,
其特征在于,
还具有挖掘状态判别机构,其根据所述操作方向、操作量以及泵压力来判别是否处于挖掘状态,
所述挖掘状态判别机构关于所述操作方向、操作量和泵压力具有:在上一次判别中判别为非挖掘状态、即由所述挖掘状态判别机构判别出的上一次的判别结果为非挖掘状态时使用的第一判别条件;和在上一次判别中判别为挖掘状态、即由所述挖掘状态判别机构判别出的上一次的判别结果为挖掘状态时所使用的、与所述第一判别条件不同的第二判别条件,且设定成:所述第二判别条件下的所述操作量和泵压力各自的阈值均比所述第一判别条件下的所述操作量和泵压力各自的阈值小,
所述挖掘状态判别机构对在上一次判别中是否判别为挖掘状态、即由所述挖掘状态判别机构判别出的上一次的判别结果是否为挖掘状态进行判别,当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,利用所述第一判别条件判别是否为挖掘状态,当在上一次判别中判别为挖掘状态时,利用所述第二判别条件判别是否为挖掘状态,
在所述挖掘状态判别机构判别为处于挖掘状态时,所述目标转速修正机构将规定的修正值与所述基准目标转速相加。
2.如权利要求1所述的液压工程机械的原动机转速控制装置,其特征在于,
所述第一判别条件是:泵压力为规定的第一阈值以上、且斗杆铲装操作量为相当于满程操作的值以上、且动臂抬升操作量和铲斗铲装操作量的至少一方为最小操作量以上;
所述第二判别条件是:泵压力为比所述第一阈值低的第二阈值以上、且斗杆铲装操作量为相当于半程操作的值以上,
所述挖掘状态判别机构,
当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,如果满足所述第一判别条件,则判别为挖掘状态开始;
当在上一次判别中判别为非挖掘状态时,如果不满足所述第一判别条件,则判别为非挖掘状态维持;
当在上一次判别中判别为处于挖掘状态时,若满足所述第二判别条件,则判别为挖掘状态继续;
当在上一次判别中判别为处于挖掘状态时,如果不满足所述第二判别条件,则判别为挖掘状态结束。
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