CN102700413B - 工程机械的发动机控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种工程机械的发动机控制装置,工程机械包括发动机、作业装置、加速器部及操作杆,该控制装置包括:调节器,附设在发动机上,用于控制发动机的转速;控制部,根据杆操作转速相关函数导出与操作杆的操作量对应的杆操作转速控制目标值,并且根据加速器转速相关函数导出与加速器部的操作量对应的加速器转速控制目标值,并进行选择所导出的杆操作转速控制目标值与加速器转速控制目标值中低值者的转速控制目标值的低值选择,且使调节器控制发动机的转速以使发动机的转速成为低值选择中所选择的转速控制目标值。由此,即便同时操作加速器与操作杆,也能够决定发动机的转速,从而改善燃耗且实现作业装置的操作和加速器的操作相对应的发动机的转速控制。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械的发动机控制装置。
背景技术
一直以来,在起重机等工程机械中基于加速器的操作量与用于操作作业装置的操作杆的操作量而进行发动机的转速控制的发动机控制装置为人所知,日本专利公开公报特开2001-151499号中公开了进行此种控制的发动机控制装置。
上述公报中公开的发动机控制装置为用于进行高空作业的高空作业车所使用。该高空作业车包括车身及搭载在该车身上的高空作业装置。在车身上搭载有发动机及由该发动机的动力驱动的液压泵。高空作业装置由从液压泵供应的液压驱动。此外,高空作业装置具备作业者搭乘的作业台,在该作业台上设置有加速器开关及用于操作高空作业装置的操作杆。
而且,上述公报中还记载了发动机控制装置根据加速器开关的操作量而设定发动机的转速的内容及根据操作杆的操作量而设定发动机的转速的内容。具体而言,发动机控制装置包括:电子调节器装置,控制发动机的转速;电子控制装置,控制所述电子调节器装置的工作;作业台控制装置,可向电子控制装置输出与加速器开关的操作对应的信号及与操作杆的操作对应的信号。在加速器开关被操作时,作业台控制装置向电子控制装置输出与该加速器开关的操作对应的信号,电子控制装置使电子调节器装置控制发动机的转速,以使发动机的转速成为与从作业台控制装置输入至该电子控制装置的信号对应的转速亦即成为与加速器开关的操作量对应的转速。此外,在操作杆被操作时,作业台控制装置向电子控制装置输出与该操作杆的操作对应的信号,电子控制装置使电子调节器装置控制发动机的转速,以使发动机的转速成为与从作业台控制装置输入至该电子控制装置的信号对应的转速亦即成为与操作杆的操作量对应的转速。
然而,上述公报中未设想同时操作加速器开关与操作杆的情形。在该同时操作加速器开关与操作杆时,有可能产生电子控制装置无法决定应该根据加速器开关的操作量与操作杆的操作量中的哪一操作量来使电子调节器装置控制发动机的转速的问题。
而且,此时,如果控制装置使与加速器开关的操作量对应的发动机的转速控制优先进行,则即便操作杆被操作,发动机的转速也不会对应于操作杆的操作量而变化。其结果,例如尽管操作杆的操作量较小,发动机的转速也会随着加速器开关的操作量的增大而不必要地升高,由此会产生燃耗恶化的问题。另一方面,当控制装置使与操作杆的操作量对应的发动机的转速控制优先于与加速器开关的操作量对应的发动机的转速控制时,即便加速器开关被操作,发动机的转速也不会对应于该加速器开关的操作量而变化。自以往,工程机械的操作员中存在通过加速器的操作来调节作业装置的操作中的发动机的转速的要求,若如上述那样发动机的转速不对应于加速器开关的操作量而变化时,无法满足操作员的这样的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工程机械的发动机控制装置,即便同时操作加速器与操作杆也可决定发动机的转速,而且可实现燃耗的改善以及与作业装置的操作中的加速器的操作对应的发动机的转速控制。
本发明一个方面涉及一种工程机械的发动机控制装置,该发动机控制装置用于工程机械,控制发动机的转速,其中,所述工程机械包括输出动力的所述发动机、利用所述发动机输出的动力进行指定动作的作业装置、使所述发动机的转速变化时被操作的加速器部、以及使所述作业装置工作时被操作的操作杆,所述发动机控制装置包括:调节器,附设在所述发动机上,用于控制所述发动机的转速;控制部,根据规定所述发动机的转速控制目标值与所述操作杆的操作量之间的关系的杆操作转速相关函数而导出与所述操作杆的操作量对应的转速控制目标值亦即杆操作转速控制目标值,并且根据规定所述转速控制目标值与所述加速器部的操作量之间的关系的加速器转速相关函数而导出与所述加速器部的操作量对应的转速控制目标值亦即加速器转速控制目标值,并进行选择所导出的所述杆操作转速控制目标值与所述加速器转速控制目标值中低值者的转速控制目标值的低值选择,而且使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所述低值选择中选择的转速控制目标值。
本发明另一个方面涉及另一种工程机械的发动机控制装置,该发动机控制装置用于工程机械,控制发动机的转速,其中,所述工程机械包括输出动力的所述发动机、利用所述发动机输出的动力进行指定动作的作业装置、使所述发动机的转速变化时被操作的加速器部、以及使所述作业装置工作时被操作的操作杆,所述发动机控制装置包括:调节器,附设在所述发动机上,用于控制所述发动机的转速;控制部,根据主相关函数而导出与所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量这两者对应的转速控制目标值亦即指令转速控制目标值,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所导出的指令转速控制目标值,其中,所述主相关函数规定所述发动机的转速控制目标值、所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量之间的相互关系,并且包含所述转速控制目标值随着所述操作杆的操作量的增减而增减的区域及所述转速控制目标值随着所述加速器部的操作量的增减而增减的区域。
根据本发明,即便同时操作加速器与操作杆也能够决定发动机的转速,从而可实现燃耗的改善以及与作业装置的操作中的加速器的操作对应的发动机的转速控制。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的发动机控制装置及使用该发动机控制装置的工程机械的结构的图。
图2是表示规定第一实施方式中的发动机的转速设定值与操作杆的操作量的关系的杆操作转速相关函数的图。
图3是表示规定第一实施方式中的发动机的转速设定值与加速器踏板的操作量的关系的加速器转速相关函数的图。
图4是表示发动机的转速设定值与加速器信号的值的相关关系的图。
图5是表示加速器踏板的操作量分别为最大、中等程度及最小时的操作杆的操作量与加速器信号的值的相关关系的图。
图6是表示第一实施方式中加速器踏板的操作量为最大时的操作杆的操作量与发动机的转速的相关关系的图。
图7是表示第一实施方式中加速器踏板的操作量为中等程度时的操作杆的操作量与发动机的转速的相关关系的图。
图8是表示第一实施方式中加速器踏板的操作量为最小时的操作杆的操作量与发动机的转速的相关关系的图。
图9是表示本发明的第一实施方式的发动机控制装置在操作杆与加速器踏板被同时操作时所进行的发动机的转速控制的流程的流程图。
图10是表示本发明的第二实施方式的发动机控制装置在操作杆与加速器踏板被同时操作时所进行的发动机的转速控制的流程的流程图。
图11是表示本发明的第三实施方式的发动机控制装置中加速器踏板的操作量分别为最大、中等程度及最小时的操作杆的操作量与发动机的转速设定值的相关关系的图。
图12是表示第三实施方式中操作杆的操作量为最大时的加速器踏板的操作量与发动机的转速设定值的相关关系的图。
图13是表示第三实施方式中操作杆的操作量为最小时的加速器踏板的操作量与发动机的转速设定值的相关关系的图。
图14是表示本发明的第三实施方式的发动机控制装置在操作杆与加速器踏板被同时操作时所进行的发动机的转速控制的流程的流程图。
图15是表示本发明的第四实施方式的发动机控制装置在操作杆与加速器踏板被同时操作时所进行的发动机的转速控制的流程的流程图。
图16是表示本发明的各实施方式的变形例的发动机控制装置及使用该发动机控制装置的工程机械的结构的图。
图17是表示在图16所示的变形例的模式切换装置处于加速器转速控制模式时加速器踏板的操作量分别为最大、中等程度及最小情况下的操作杆的操作量与发动机的转速的相关关系的图。
图18是表示本发明的各实施方式的另一变形例中加速器踏板的操作量分别为最大、中等程度及最小时的发动机的转速设定值与操作杆的操作量的相关关系的图。
图19是表示本发明的各实施方式的又一变形例中加速器踏板的操作量分别为最大、中等程度及最小时的发动机的转速设定值与操作杆的操作量的相关关系的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
首先,对使用本发明的第一实施方式的发动机控制装置1的工程机械的结构进行说明。
该第一实施方式的发动机控制装置1例如用于起重机等工程机械。起重机包括:省略图示的下部主体;省略图示的上部回转体,绕纵轴回转自如地搭载在该下部主体上;省略图示的起伏部件,起伏自如地设置在该上部回转体上。该起重机通过从起伏部件的远端经由主卷索悬吊的省略图示的主卷吊钩装置及从该起伏部件的远端经由辅助卷索悬吊的省略图示的辅助卷吊钩装置分别进行吊载的起吊作业。
而且,使用发动机控制装置1的工程机械具有图1所示的结构。具体而言,该工程机械包括发动机2、液压泵4、第一作业装置6、第二作业装置8、加速器装置10、第一作业用操作装置12、第二作业用操作装置14及控制阀16。
发动机2通过驱动来输出动力。该发动机2包括与液压泵4连接的驱动轴2a。该发动机2经由该驱动轴2a向液压泵4提供动力。
液压泵4通过由发动机2提供动力而工作并吐出液压油。该液压泵4包括经由供应路18而与控制阀16连接的吐出口4a。液压泵4从该吐出口4a经由供应路18向控制阀16供应液压油。液压泵4的转速对应于发动机2转速的增减而增减。此外,液压泵4吐出的液压油的流量对应于该液压泵4转速的增减而增减。
第一作业装置6及第二作业装置8包含在本发明的作业装置的概念中。该各作业装置6、8分别间接地利用发动机2的动力进行指定动作。即,发动机2的动力被转换为从液压泵4供应的液压而提供给各作业装置6、8,由此各作业装置6、8进行指定动作。作为各作业装置6、8,例如相当于用于使起伏部件起伏的起伏装置、用于使起重机的上部回转体回转的回转装置、为使主卷动吊钩装置上卷或下卷而进行主卷动钢索的卷取或放出的主卷动绞车、为使辅助卷动吊钩装置上卷或下卷而进行辅助卷动钢索的卷取或放出的辅助卷动绞车等中的任一者。第一作业装置6与第二作业装置8为分别进行不同的动作(作业)的装置。
第一作业装置6包括:第一工作部6a;以及第一致动装置6b,驱动该第一工作部6a,第二作业装置8包括:第二工作部8a;以及第二致动装置8b,驱动该第二工作部8a。
各工作部6a、8a通过各致动装置6b、8b驱动而进行指定动作。例如,工作部6a(8a)在作业装置6(8)为所述回转装置时相当于上部回转体,在作业装置6(8)为进行吊钩装置的上卷/下卷的绞车时相当于该绞车的卷筒。
各致动装置6b、8b分别包含液压马达,通过从所述液压泵4吐出的液压油驱动。具体而言,第一致动装置6b包括供应液压油的两个供应口6c、6d,其中一供应口6c经由油路19a而与控制阀16连接,另一供应口6d经由油路19b而与控制阀16连接。从液压泵4经由供应路18向控制阀16供应的液压油从该控制阀16经由油路19a或19b供应至第一致动装置6b。第一致动装置6b在其中一供应口6c被供应液压油时与另一供应口6d被供应液压油时沿相互相反的旋转方向工作,与此相应地,第一工作部6a向相互相反的动作方向被驱动。而且,第一致动装置6b以与该供应的液压油的流量对应的转速工作,并以与该转速对应的速度驱动第一工作部6a。此外,第二致动装置8b包括供应液压油的两个供应口8c、8d。其中一供应口8c经由油路20a而与控制阀16连接,另一供应口8d经由油路20b而与控制阀16连接。与第一致动装置6b同样地,液压油从控制阀16经由油路20a或20b供应至第二致动装置8b,对应于此,该第二致动装置8b与第一致动装置6b同样地工作而驱动第二工作部8a。
加速器装置10用于改变发动机2转速。该加速器装置10包括加速器踏板10a及加速器装置主体10b。加速器踏板10a在改变发动机2的转速时由操作员用脚操作。该加速器踏板10a包含在本发明的加速器部的概念中。加速器装置主体10b以加速器踏板10a可上下移动的方式支撑该加速器踏板10a,且向发动机控制装置1的下述控制部32输出表示加速器踏板10a的踩踏量(操作量)的加速器指示信号。
第一作业用操作装置12用于操作第一作业装置6。该第一作业用操作装置12包括第一操作杆12a及第一操作装置主体12b。第一操作杆12a在使第一作业装置6工作时由操作员用手对其进行操作。第一操作装置主体12b以第一操作杆12a可以其基端部为支点从中立位置起向一侧及其相反侧即另一侧倾倒的方式支撑该第一操作杆12a。第一操作装置主体12b向控制阀16及下述的控制部32输出表示第一操作杆12a从中立位置起的操作方向(倾倒方向)及从该中立位置起的操作量(倾倒量)的第一操作指示信号。
第二作业用操作装置14用于操作第二作业装置8。该第二作业用操作装置14包括第二操作杆14a及第二操作装置主体14b。第二操作杆14a在使第二作业装置8工作时由操作员用手对其进行操作。第二操作装置主体14b以第二操作杆14a可以其基端部为支点从中立位置起向一侧及其相反侧即另一侧倾倒的方式支撑该第二操作杆14a。第二操作装置主体14b向控制阀16及下述的控制部32输出表示第二操作杆14a从中立位置起的操作方向(倾倒方向)及从该中立位置起的操作量(倾倒量)的第二操作指示信号。
控制阀16对应于所述第一操作杆12a的操作而向第一致动装置6b的两个供应口6c、6d中的与第一操作杆12a的操作方向对应的供应口供应液压油,并且对应于第一操作杆12a的操作量而控制该供应的液压油的流量。此外,控制阀16对应于所述第二操作杆14a的操作而向第二致动装置8b的两个供应口8c、8d中的与第二操作杆14a的操作方向对应的供应口供应液压油,并且对应于第二操作杆14a的操作量而控制该供应的液压油的流量。
具体而言,控制阀16设置在连接于液压泵4的吐出口4a的所述供应路18与连接于所述各致动装置6b、8b的油路19a、19b、20a、20b之间。控制阀16接收从第一操作装置主体12b输出的第一操作指示信号并经由与由该第一操作指示信号所表示的第一操作杆12a的操作方向对应的油路19a或19b,向第一致动装置6b的对应的供应口6c或6d流通与由该第一操作指示信号所表示的第一操作杆12a的操作量对应的流量的液压油。此外,控制阀16接收从第二操作装置主体14b输出的第二操作指示信号并经由与由该第二操作指示信号所表示的第二操作杆14a的操作方向对应的油路20a或20b,向第二致动装置8b的对应的供应口8c或8d流通与由该第二操作指示信号所表示的第二操作杆14a的操作量对应的流量的液压油。
借助该控制阀16的功能,第一致动装置6b沿与第一操作杆12a的操作方向对应的旋转方向以与该第一操作杆12a的操作量对应的速度被驱动,伴随此,第一工作部6a沿与第一操作杆12a的操作方向对应的方向以与第一操作杆12a的操作量对应的速度被驱动。此外,第二致动装置8b沿与第二操作杆14a的操作方向对应的旋转方向以与该第二操作杆14a的操作量对应的速度被驱动,伴随此,第二工作部8a沿与第二操作杆14a的操作方向对应的方向以与第二操作杆14a的操作量对应的速度被驱动。
该第一实施方式的发动机控制装置1用于以上结构的工程机械。该发动机控制装置1控制所述发动机2的转速。下面,对该发动机控制装置1的具体结构进行说明。
发动机控制装置1如图1所示包括调节器30及控制部32。
调节器30附设在发动机2上。该调节器30是控制发动机2的转速使之实际上发生变化的调节器。
控制部32使调节器30控制发动机2转速,以使发动机2转速成为:与所述各操作杆12a、14a的操作量对应的转速中的较高者的转速和与所述加速器踏板10a的操作量对应的转速这两者中的较低者的转速。
具体而言,该控制部32进行与第一操作杆12a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(1)及与第二操作杆14a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(2)的计算,对这些计算出的发动机的转速设定值EN1(1)、EN1(2)进行高值选择,计算出与加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN2,对所述高值选择中选择的发动机的转速设定值EN1(1)或EN1(2)与所述计算出的发动机的转速设定值EN2进行低值选择,以及通过调节器30进行与该低值选择中选择的转速设定值对应的发动机的转速的调节动作的控制。另外,发动机的转速设定值为用于指定发动机2转速的值,其包含于本发明的转速控制目标值的概念中。
控制部32在计算所述发动机的转速设定值EN1(1)、EN1(2)时,接收从所述各操作装置主体12b、14b输出的第一、第二操作指示信号而计算出这些值。具体而言,控制部32接收从第一操作装置主体12b输出的第一操作指示信号,并根据杆操作转速相关函数而计算出与该信号所表示的第一操作杆12a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(1),且接收从第二操作装置主体14b输出的第二操作指示信号,并根据杆操作转速相关函数而计算出与该信号所表示的第二操作杆14a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(2)。所述杆操作转速相关函数(参照图2)为规定发动机的转速设定值与操作杆的操作量L的关系的函数。该杆操作转速相关函数包含发动机的转速设定值对应于操作杆的操作量L的增减而增减的区域。详细而言,杆操作转速相关函数中从操作杆的操作量L为0的点至稍许增加的点为止的区间中,发动机的转速设定值为稍大于发动机2的最低转速Emin的一定值。此外,在从操作杆的操作量L为最大的点至紧靠其前方的区间中,发动机的转速设定值为与发动机2的最高转速Emax相等的一定的值。此外,在位于上述两区间之间的区间中,发动机的转速设定值随着操作杆的操作量L的增加而直线地逐渐增加。
此外,控制部32从上述计算出的发动机的转速设定值EN1(1)、EN1(2)中进行高值选择而选择这些值中的最大值,并将该最大值作为操作杆侧转速设定值EN1导出。该操作杆侧转速设定值EN1包含于本发明的杆操作转速控制目标值的概念中。
此外,控制部32在计算与加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值时,接收从加速器装置主体10b输出的加速器指示信号而计算出该设定值。具体而言,控制部32接收从加速器装置主体10b输出的加速器指示信号,并且根据加速器转速相关函数而计算出与该信号所表示的加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值并设为加速器侧转速设定值EN2。另外,加速器侧转速设定值EN2包含在本发明的加速器转速控制目标值的概念中。此外,所述加速器转速相关函数(参照图3)为规定发动机的转速设定值与加速器踏板10a的操作量的关系的函数。该加速器转速相关函数包含发动机的转速设定值对应于加速器踏板10a的操作量AC的增减而增减的区域。详细而言,加速器转速相关函数中从加速器踏板10a的操作量AC为0的点至稍许增加的点为止的区间中,发动机的转速设定值为与发动机2的最低转速Emin相等的一定值。此外,在加速器转速相关函数中从加速器踏板10a的操作量AC为最大的点至紧靠其前方的区间中,发动机的转速设定值为与发动机2的最高转速Emax相等的一定值。此外,加速器转速相关函数中位于这些两区间之间的区间中,发动机的转速设定值随着加速器踏板10a的操作量AC的增加而直线地逐渐增加。
此外,控制部32对上述计算出的操作杆侧转速设定值EN1与加速器侧转速设定值EN2进行低值选择,将这些值中的较低值作为发动机的转速目标值EN导出。
此外,控制部32使调节器30控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由该导出的发动机的转速目标值EN所指定的转速。此时,控制部32通过将发动机的转速目标值EN转换为加速器信号AS并将该加速器信号AS发送至调节器30而使调节器30控制发动机2的转速。
具体而言,控制部32根据规定发动机的转速设定值与加速器信号AS的值的相关关系的加速器信号相关函数(参照图4)而计算出与所述发动机的转速目标值EN对应的加速器信号AS的值。另外,加速器信号AS为用于控制对发动机2的转速进行调节的调节器30的工作的控制信号。由控制部32计算出的加速器信号AS的值与所述被大幅度地操作的操作杆的操作量L及加速器踏板10a的操作量AC的相关关系成为图5所示的关系。即,该图5所示的关系中,随着加速器踏板10a的操作量AC从最大值降低至最小值,加速器信号AS的值也整体上逐渐降低。此外,在加速器踏板10a的操作量AC为最大时及在所述被大幅度地操作的操作杆的操作量为最大值及其附近时,加速器信号AS的值成为最大值ASmax。此外,在加速器踏板10a的操作量AC为最小时及在所述被大幅度地操作的操作杆的操作量为最小值及其附近时,加速器信号AS的值成为最小值ASmin。此外,随着加速器踏板10a的操作量AC从最大值降低至最小值,加速器信号AS的值对应于所述被大幅度地操作的操作杆的操作量的增减而增减的区间的斜率(加速器信号AS的值相对于操作杆的操作量的变化率)逐渐减少。
调节器30对应于从控制部32接收的上述那样的加速器信号AS的值的大小而改变发动机2的转速,从而控制该发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由该加速器信号AS的转换源即所述发动机的转速目标值EN所指定的转速。通过该调节器30控制的发动机2的转速(发动机的转速E)相对于操作杆的操作量L与加速器踏板10a的操作量AC而成为图6~图8所示的关系。
具体而言,在加速器踏板10a的操作量为最大时,如果操作杆12a、14a中被大幅度地操作的操作杆的操作量为最大,则操作杆侧转速设定值EN1与加速器侧转速设定值EN2均成为发动机2的最高转速Emax,而如果该被大幅度地操作的操作杆的操作量小于最大值,则操作杆侧转速设定值EN1成为低于加速器侧转速设定值EN2=Emax的值。其结果,作为发动机的转速目标值EN而可使用操作杆侧转速设定值EN1,在该加速器踏板10a的操作量为最大时,所述被大幅度地操作的操作杆的操作量与由调节器30设定的发动机2的转速E之间的相关关系(参照图6),成为与图2所示的杆操作转速相关函数相同的关系。
此外,在加速器踏板10a的操作量低于其最大值且在所述加速器转速相关函数中发动机的转速设定值处于对应于加速器踏板10a的操作量AC的增减而增减的区间内时,与该加速器踏板10a的操作量对应的加速器侧转速设定值EN2成为发动机的转速目标值EN的最大值。因此,所述被大幅度地操作的操作杆的操作量与由调节器30设定的发动机2的转速E之间的相关关系成为图7所示的关系。
此外,在加速器踏板10a的操作量为最小时,与该最小操作量对应的发动机的转速设定值(加速器侧转速设定值EN2)如图3所示为发动机2的最低转速,且成为比与所述较大的操作杆的操作量对应的发动机的转速设定值(操作杆侧转速设定值EN1)的最低值(参照图2)低的值。其结果,发动机的转速目标值EN不管操作杆的操作量如何而均固定在与加速器踏板10a的最小操作量对应的加速器侧转速设定值EN2,所述被大幅度地操作的操作杆的操作量与由调节器30设定的发动机2的转速E之间的相关关系成为图8所示的关系。
下面,对在同时操作操作杆12a、14a与加速器踏板10a时该第一实施方式的发动机控制装置1所进行的发动机的转速控制的流程进行说明。图9表示该第一实施方式的发动机控制装置1的发动机的转速控制的流程。
首先,由操作员同时操作各操作杆12a、14a及加速器踏板10a,对应于此,从各操作装置主体12b、14b分别输出第一、第二操作指示信号,并且从加速器装置主体10b输出加速器指示信号。
控制部32接收从第一操作装置主体12b输出的第一操作指示信号并检测出该信号所表示的第一操作杆12a的操作量L(1),且接收从第二操作装置主体14b输出的第二操作指示信号并检测出该信号所表示的第二操作杆14a的操作量L(2)(步骤S2)。
然后,控制部32根据杆操作转速相关函数而计算出与所检测出的第一操作杆12a的操作量L(1)对应的发动机的转速设定值EN1(1)(步骤S4),且根据杆操作转速相关函数而计算出与所检测出的第二操作杆14a的操作量L(2)对应的发动机的转速设定值EN1(2)(步骤S6)。
其后,控制部32对发动机的转速设定值EN1(1)、EN1(2)进行高值选择而导出这些转速设定值EN1(1)、EN1(2)中的最大值并设为操作杆侧转速设定值EN1(步骤S8)。
另一方面,控制部32与上述各步骤并行地进行加速器侧转速设定值EN2的计算流程。
具体而言,控制部32接收从加速器装置主体10b输出的加速器指示信号并检测出该信号所表示的加速器踏板10a的操作量AC(步骤S10)。
其后,控制部32根据加速器转速相关函数而计算出与所检测出的加速器踏板10a的操作量AC对应的发动机的转速设定值并设为加速器侧转速设定值EN2(步骤S12)。
继而,控制部32进行操作杆侧转速设定值EN1与加速器侧转速设定值EN2的低值选择并导出该低值选择中选择的转速设定值作为发动机的转速目标值EN(步骤S14)。
其后,控制部32根据所述加速器信号相关函数而导出与发动机的转速目标值EN对应的所述加速器信号AS的值,并将该导出的加速器信号AS输出至调节器30(步骤S16)。
最后,调节器30根据加速器信号AS而控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为与该加速器信号AS对应的发动机的转速目标值EN(步骤S18)。
如上所述,在该第一实施方式的发动机控制装置1中,控制部32对与第一操作杆12a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(1)和与第二操作杆14a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(2)进行高值选择而导出操作杆侧转速设定值EN1,并对该操作杆侧转速设定值EN1和加速器侧转速设定值EN2进行低值选择,并使调节器30控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由该低值选择中选择的转速设定值所指定的转速。因此,即便在同时操作操作杆12a、14a与加速器踏板10a时,也可决定应调节的发动机2的转速并使发动机2的转速变化为该转速。
此外,该第一实施方式中,控制部32按照操作杆侧转速设定值EN1与加速器侧转速设定值EN2中被低值选择的转速设定值而使调节器30控制发动机2的转速。因此,在与操作杆12a或14a的操作量对应的操作杆侧转速设定值EN1低于与加速器踏板10a的操作量对应的加速器侧转速设定值EN2时,发动机2的转速为与该操作杆12a或14a的操作量对应的转速。因此,尽管操作杆12a、14a的操作量较小,发动机的转速也不会对应于加速器踏板10a的操作量的增大而不必要地升高,从而可改善燃耗。
此外,该第一实施方式中,控制部32按照操作杆侧转速设定值EN1与加速器侧转速设定值EN2中被低值选择的转速控制目标值而使调节器30控制发动机2的转速,因此在与加速器踏板10a的操作量对应的加速器侧转速设定值EN2低于操作杆侧转速设定值的范围内,进行与该加速器踏板10a的操作对应的发动机的转速的控制。因此,在作业装置6、8的操作中大幅度地对操作杆12a、14a进行操作时,可进行与加速器踏板10a的操作对应的发动机的转速的控制。
此外,该第一实施方式中,控制部32对与操作杆12a、14a的各操作量对应的发动机的转速设定值EN1(1)、EN1(2)进行高值选择而导出这些转速设定值中的最大值作为操作杆侧转速设定值EN1。因此,当操作杆12a、14a中的任意一者被大幅度地操作时,如果与该被大幅度地操作的操作杆12a或14a的操作量对应的发动机的转速设定值低于加速器侧转速设定值EN2,则对应于该被大幅度地操作的操作杆12a或14a的操作量而控制发动机2的转速。当操作杆12a或14a被大幅度地操作时,一般而言是要求由该操作而工作的作业装置6或8进行快速动作,但如该第一实施方式所示,如果发动机2的转速对应于被大幅度地操作的操作杆12a或14a的操作量来控制,则可将发动机2的转速控制为能够满足被该操作杆操控的作业装置6或8的动作速度的转速。
(第二实施方式)
下面,对本发明的第二实施方式的工程机械的发动机控制装置1的结构进行说明。
该第二实施方式的发动机控制装置1用于与上述第一实施方式中所说明的工程机械同样的工程机械。该第二实施方式的发动机控制装置1除控制部32以外与上述第一实施方式的发动机控制装置1的结构相同。该第二实施方式中,控制部32选择操作杆12a、14a的操作量中的最大操作量,并导出与该所选择的最大操作量对应的发动机的转速设定值作为操作杆侧转速设定值EN1,而代替对与各操作杆12a、14a的操作量对应的发动机的转速设定值EN1(1)、EN1(2)进行高值选择而导出操作杆侧转速设定值EN1的实施方式。
具体而言,控制部32接收分别从第一操作装置主体12b与第二操作装置主体14b输出的第一、第二操作指示信号,并选择该第一、第二操作指示信号所表示的第一操作杆12a的操作量与第二操作杆14a的操作量中的最大操作量。此外,控制部32根据杆操作转速相关函数而算出与所选择的操作杆的最大操作量对应的发动机的转速设定值作为操作杆侧转速设定值EN1。此时,控制部32所使用的杆操作转速相关函数与上述第一实施方式中控制部32所使用的杆操作转速相关函数相同。
该第二实施方式的发动机控制装置1的除上述以外的结构,与上述第一实施方式的发动机控制装置1的结构相同。
下面,对在同时操作加速器踏板10a与操作杆12a、14a时该第二实施方式的发动机控制装置1所进行的发动机的转速控制的流程进行说明。图10表示该第二实施方式的发动机控制装置1的发动机的转速控制的流程。
在该发动机的转速的控制流程中,首先,控制部32与上述第一实施方式的发动机的转速控制时同样地检测第一操作杆12a的操作量L(1)及第二操作杆14a的操作量L(2)(步骤S2)。
然后,控制部32选择所检测出的操作杆12a、14a的操作量L(1)、L(2)中的最大值L(max)(步骤S22)。
其后,控制部32根据所述杆操作转速相关函数而算出与该所选择的操作杆的操作量的最大值L(max)对应的发动机的转速设定值并设为操作杆侧转速设定值EN1(步骤S24)。
另一方面,控制部32与上述步骤S2、S22、S24并行地进行与上述第一实施方式同样的加速器踏板10a的操作量AC的检测(步骤S10)及与该操作量AC对应的发动机的转速设定值亦即加速器侧转速设定值EN2的计算(步骤S12)。
其后,进行与上述第一实施方式同样的流程(步骤S14、S16、S18),由调节器30控制发动机的转速。
如上所述,该第二实施方式中,控制部32根据操作杆12a、14a的各操作量L(1)、L(2)中的最大值L(max)而计算出操作杆侧转速设定值EN1,因此如果与该最大值L(max)对应的操作杆侧转速设定值EN1低于加速器侧转速设定值EN2,则对应于操作杆12a、14a中被大幅度地操作的操作杆的操作量来控制发动机2的转速。其结果,与上述第一实施方式同样地,可将发动机2的转速调节为能够满足被操作杆12a、14a中被最大地操作的操作杆操控的作业装置6或8的动作速度的转速。
该第二实施方式的上述以外的效果与上述第一实施方式的效果相同。
(第三实施方式)
下面,对本发明的第三实施方式的工程机械的发动机控制装置1的结构进行说明。
使用该第三实施方式的发动机控制装置1的工程机械的结构,与使用上述第一实施方式的发动机控制装置1的工程机械的结构相同。
该第三实施方式的发动机控制装置1中,控制部32计算出与第一操作杆12a的操作量及加速器踏板10a的操作量这两者对应的发动机的转速设定值EN(1),并且计算出与第二操作杆14a的操作量及加速器踏板10a的操作量这两者对应的发动机的转速设定值EN(2),并将这些计算出的转速设定值EN(1)、EN(2)中的最大值设为发动机的转速目标值EN。在这一点,该第三实施方式的发动机控制装置1不同于上述第一实施方式的发动机控制装置1。
具体而言,该第三实施方式的发动机控制装置1中,控制部32接收从第一操作装置主体12b输出的第一操作指示信号,并根据主相关函数而计算出与该信号所表示的第一操作杆12a的操作量及所述加速器指示信号所表示的加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN(1),并且接收从第二操作装置主体14b输出的第二操作指示信号,并根据主相关函数而计算出与该信号所表示的第二操作杆14a的操作量及所述加速器指示信号所表示的加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN(2)。而且,控制部32算出所计算出的发动机的转速设定值EN(1)、EN(2)中的最大值并设为发动机的转速目标值EN。另外,该发动机的转速目标值包含在本发明的指令转速控制目标值的概念中。
所述主相关函数(参照图11)为规定用于指定发动机的转速的发动机的转速设定值、操作杆12a、14a的操作量、以及加速器踏板10a的操作量的相互关系的函数。该主相关函数包含发动机的转速设定值随着操作杆的操作量L的增减而增减的区域及发动机的转速设定值随着加速器踏板10a的操作量AC的增减而增减的区域。
详细而言,该主相关函数中,不管加速器踏板10a的操作量AC为何种值,在从操作杆的操作量L为0的点至稍许增加的点为止的区间及从操作杆的操作量L为最大的点至紧靠其前方的点为止的区间中,发动机的转速设定值成为一定值,在位于此两区间之间的区间中,发动机的转速设定值随着操作杆的操作量L的增减而增减。而且,在该发动机的转速设定值对应于操作杆的操作量L的增减而增减的区间中,发动机的转速设定值随着操作杆的操作量L的增加而直线地逐渐增加,该区间中的发动机的转速设定值的相对于操作杆的操作量L的增加的增加率(该区间的主相关函数的斜率),随着加速器踏板10a的操作量AC的减少而降低。此外,在加速器踏板10a的操作量AC为最大时,当操作杆的操作量L为最大值及其附近时发动机的转速设定值成为最大值(与发动机2的最高转速Emax相等的值),在加速器踏板10a的操作量AC为最小时,当操作杆的操作量L为最小值及其附近时发动机的转速设定值成为最小值(与发动机2的最低转速Emin相等的值)。
此外,图12表示设操作杆的操作量L为最大时的主相关函数。图13表示设操作杆的操作量L为最小时的主相关函数。根据这些图可知,主相关函数在从加速器踏板10a的操作量AC为0的点至稍许增加的点为止的区间及从加速器踏板10a的操作量AC为最大的点至紧靠其前方的区间中,发动机的转速设定值成为一定值,在位于此两区间之间的区间中,发动机的转速设定值随着加速器踏板10a的操作量AC的增减而增减。而且,在该发动机的转速设定值随着加速器踏板10a的操作量AC的增减而增减的区间中,发动机的转速设定值随着加速器踏板10a的操作量AC的增加而直线地逐渐增加,该区间中的发动机的转速设定值的相对于加速器踏板10a的操作量AC的增加的增加率(该区间的主相关函数的斜率),随着操作杆的操作量L的减少而降低。
控制部32通过以上的主相关函数导出与从上述第一、第二操作指示信号检测出的操作杆的操作量L及从加速器指示信号检测出的加速器踏板10a的操作量AC对应的点的发动机的转速设定值。
该第三实施方式的发动机控制装置1的上述以外的结构,与上述第一实施方式的发动机控制装置1的结构相同。
下面,对在同时操作加速器踏板10a与操作杆12a、14a时该第三实施方式的发动机控制装置1所进行的发动机的转速控制的流程进行说明。图14表示该第三实施方式的发动机控制装置1的发动机的转速控制的流程。
该发动机的转速的控制流程中,首先,控制部32接收从第一操作装置主体12b输出的第一操作指示信号且检测第一操作杆12a的操作量L(1),并接收从第二操作装置主体14b输出的第二操作指示信号且检测第二操作杆14a的操作量L(2),而且接收从加速器装置主体10b输出的加速器指示信号并检测加速器踏板10a的操作量AC(步骤S32)。
然后,控制部32根据所述主相关函数而计算出与第一操作杆12a的操作量L(1)及加速器踏板10a的操作量AC对应的发动机的转速设定值EN(1)(步骤S34)。
继而,控制部32根据所述主相关函数而计算出与第二操作杆14a的操作量L(2)及加速器踏板10a的操作量AC对应的发动机的转速设定值EN(2)(步骤S36)。
其后,控制部32通过发动机的转速设定值EN(1)、EN(2)中的高值选择而导出这些转速设定值EN(1)、EN(2)中的最大值并设为发动机的转速目标值EN(步骤S38)。
其后,作为步骤S40、S42,进行与上述第一实施方式的步骤S16、S18相同的流程,由调节器30控制发动机2的转速。
如上所述,该第三实施方式中,控制部32根据主相关函数而计算出与第一操作杆12a的操作量及加速器踏板10a的操作量这两者对应的发动机的转速设定值EN(1),并且根据主相关函数而计算出与第二操作杆14a的操作量及加速器踏板10a的操作量这两者对应的发动机的转速设定值EN(2),并导出这些所计算出的发动机的转速设定值EN(1)、EN(2)中的最大值作为发动机的转速目标值EN。因此,即便在同时操作操作杆12a、14a与加速器踏板10a时,也可决定应调节的发动机2的转速并使发动机2的转速变化为该转速。
此外,该第三实施方式中,控制部32根据包含发动机的转速设定值随着操作杆的操作量L的增减而增减的区域的主相关函数而计算出所述发动机的转速设定值EN(1)、EN(2),并且导出该发动机的转速设定值EN(1)、EN(2)中的最大值作为发动机的转速目标值EN,对应于该发动机的转速目标值EN而使调节器30控制发动机2的转速。因此,不管加速器踏板10a的操作量如何,均可将发动机2的转速调节为反映了操作杆12a或14a的操作量的增减的转速。因此,即便在加速器踏板10a的操作量较大时,如果操作杆12a、14a的操作量减少,发动机的转速可对应于此而下降,从而可改善燃耗。
此外,该第三实施方式中,控制部32根据包含发动机的转速设定值随着加速器踏板10a的操作量的增减而增减的区域的主相关函数而计算出所述发动机的转速设定值EN(1)、EN(2),并且导出该发动机的转速设定值EN(1)、EN(2)中的最大值作为发动机的转速目标值EN,对应于该发动机的转速目标值EN而使调节器30控制发动机2的转速。因此,不管操作杆12a、14a的操作量如何,均可将发动机2的转速调节为反映了加速器踏板10a的操作量的增减的转速。因此,在作业装置6、8的操作中可进行与加速器踏板10a的操作对应的发动机的转速的控制。
此外,该第三实施方式中,控制部32导出与第一操作杆12a的操作量及加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN(1)、及与第二操作杆14a的操作量及加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN(2)中的最大值作为发动机的转速目标值EN。因此,当操作杆12a、14a中的任意一者被大幅度地操作时,发动机2的转速可被调节为反映了该被大幅度地操作的操作杆的操作量的转速。其结果,可将发动机2的转速控制为能够满足被操作杆12a、14a中被最大地操作的操作杆操控的作业装置6或8的动作速度的转速。
(第四实施方式)
下面,对本发明的第四实施方式的工程机械的发动机控制装置1的结构进行说明。
该第四实施方式的发动机控制装置1用于与使用上述第三实施方式的发动机控制装置1的工程机械相同的工程机械。该第四实施方式的发动机控制装置1中,控制部32选择操作杆12a、14a的操作量中的最大操作量并导出与该最大操作量及加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值作为发动机的转速目标值EN,而代替通过选择与第一操作杆12a的操作量及加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN(1)及与第二操作杆14a的操作量及加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值EN(2)中的最大值作为发动机的转速目标值EN的实施方式。
具体而言,控制部32接收分别从第一操作装置主体12b与第二操作装置主体14b输出的第一、第二操作指示信号,并选择该第一、第二操作指示信号所表示的第一操作杆12a的操作量与第二操作杆14a的操作量中的最大操作量。此外,控制部32根据主相关函数而计算出与操作杆的最大操作量及从加速器装置主体10b输出的加速器指示信号所表示的加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值,并将该计算出的发动机的转速设定值设为发动机的转速目标值EN。另外,此时,控制部32所使用的主相关函数与上述第三实施方式中控制部32所使用的主相关函数相同。
该第四实施方式的发动机控制装置1的上述以外的结构,与上述第三实施方式的发动机控制装置1的结构相同。
下面,对同时操作加速器踏板10a与操作杆12a、14a时该第四实施方式的发动机控制装置1所进行的发动机的转速控制的流程进行说明。图15表示该第四实施方式的发动机控制装置1进行的发动机的转速控制的流程。
在该发动机的转速的控制流程中,首先,与上述第三实施方式的发动机的转速控制时同样地,控制部32检测第一操作杆12a的操作量L(1)、第二操作杆14a的操作量L(2)及加速器踏板10a的操作量AC(步骤S32)。
继而,控制部32选择所检测出的第一操作杆12a的操作量L(1)与第二操作杆14a的操作量L(2)中的最大值L(max)(步骤S44)。
其后,控制部32根据所述主相关函数而计算出与该所选择的操作杆的操作量的最大值L(max)及加速器踏板10a的操作量AC对应的发动机的转速设定值并设为发动机的转速目标值EN(步骤S46)。
然后,进行与上述第三实施方式同样的流程(步骤S40、S42),由调节器30控制发动机2的转速。
如上所述,该第四实施方式中,控制部32根据操作杆12a、14a的各操作量L(1)、L(2)中的最大值L(max)及加速器踏板10a的操作量AC而计算出发动机的转速目标值EN。因此,当操作杆12a、14a中的任意一者被大幅度地操作时,发动机2的转速被调节为反映了该被大幅度地操作的操作杆的操作量的转速。其结果,与上述第三实施方式同样地,可将发动机2的转速调节为能够满足被操作杆12a、14a中被最大地操作的操作杆操控的作业装置6或8的动作速度的转速。
该第四实施方式的上述以外的效果与上述第三实施方式的效果相同。
另外,应认为此处所公开的实施方式在所有的方面均为例示而非限制性的实施方式。本发明的范围不是由上述实施方式的说明而是由发明内容中的技术方案表示,而且其包含与发明内容中的技术方案等同的意思及范围内的所有变更。
例如,发动机控制装置1如图16所示,也可除调节器30及控制部32以外还包括模式切换装置34。该模式切换装置34用于指示由控制部32实现的发动机2的转速控制的模式切换。
具体而言,模式切换装置34在指示控制部32进行与加速器踏板10a的操作及操作杆12a、14a的操作这两者对应的发动机2的转速控制的两操作转速控制模式、与指示控制部32进行仅基于加速器踏板10a的操作的发动机2的转速控制的加速器转速控制模式之间进行切换。该模式切换装置34包括省略了图示的开关,操作员可通过操作该开关而在所述两操作转速控制模式与所述加速器转速控制模式之间切换该模式切换装置34的状态。模式切换装置34按上述模式而向控制部32发送不同的信号。控制部32进行与从该模式切换装置34接收到的信号所表示的模式对应的发动机的转速控制。
详细而言,在上述第一及第二实施方式的发动机控制装置1中设置有模式切换装置34的情况下,当模式切换装置34处于所述两操作转速控制模式时,控制部32根据从模式切换装置34接收到表示该情况的信号,而与所述各实施方式的情况同样地进行操作杆侧转速设定值的计算、加速器侧转速设定值的计算、及这些转速设定值中的低值选择而实现的发动机的转速目标值的导出,使调节器30控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由导出的发动机的转速目标值所指定的转速。另一方面,当模式切换装置34处于所述加速器转速控制模式且控制部32从模式切换装置34接收到表示该情况的信号时,计算出所述加速器侧转速设定值,使调节器30控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由该计算出的加速器侧转速设定值所指定的转速。
此外,在上述第三及第四实施方式的发动机控制装置1中设置模式切换装置34的情况下,当模式切换装置34处于所述两操作转速控制模式时,控制部32根据从模式切换装置34接收到表示该情况的信号,而与所述各实施方式的情况同样地计算出与操作杆12a、14a的操作量及加速器踏板10a的操作量这两者对应的发动机的转速目标值,使调节器30控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由计算出的发动机的转速目标值所指定的转速。另一方面,当模式切换装置34处于所述加速器转速控制模式且控制部32从模式切换装置34接收到表示该情况的信号时,根据仅规定发动机的转速设定值与加速器踏板10a的操作量之间的关系的副相关函数而计算出仅与加速器踏板10a的操作量对应的发动机的转速设定值,使调节器30控制发动机2的转速,以使发动机2的转速成为由该计算出的发动机的转速设定值所指定的转速。另外,副相关函数是与图3所示的加速器转速相关函数相同的函数。
在以上各实施方式的发动机控制装置1中设置模式切换装置34且设该模式切换装置34为加速器转速控制模式的情况下,发动机2的转速E如图17所示成为随着加速器踏板10a的操作量的增减而增减、与操作杆12a、14a的操作量L无关且与加速器踏板10a的操作量对应的指定值。
在上述第一及第二实施方式的发动机控制装置1中设置模式切换装置34时,当模式切换装置34被设为两操作转速控制模式时,可对应于加速器踏板10a与操作杆12a、14a中的操作量较小者的操作来控制发动机2的转速,当模式切换装置34被设为加速器转速控制模式时,可仅对应于加速器踏板10a的操作来控制发动机2的转速。此外,在上述第三及第四实施方式的发动机控制装置1中设置模式切换装置34时,当模式切换装置34被设为两操作转速控制模式时,可对应于加速器踏板10a与操作杆12a或14a的操作来控制发动机2的转速,当模式切换装置34被设为加速器转速控制模式时,可仅对应于加速器踏板10a的操作来控制发动机2的转速。因此,在上述各实施方式中,操作员可在上述发动机的转速的控制方式中选择所希望的方式。
此外,在所述主相关函数中,当加速器踏板10a的操作量为最小时,发动机的转速设定值也可不管操作杆12a或14a的操作量L如何而均为与发动机2的最低转速Emin相等的最低值且为一定(参照图18)。
此外,在所述主相关函数中,在发动机的转速设定值对应于操作杆12a或14a的操作量L的增减而增减的区域中,发动机的转速设定值也可随着操作杆的操作量增加而曲线地逐渐增加(参照图19)。
此外,上述各实施方式中,也可以在求出发动机的转速目标值EN之后不将该目标值EN换算为加速器信号AS,而是预先形成根据上述加速器信号相关函数将用于计算出上述发动机的转速设定值的各函数中的发动机的转速设定值转换为加速器信号AS的值的函数,并根据该各函数而分别计算出与操作杆12a、14a的操作量对应的加速器信号AS的值、与加速器踏板10a的操作量对应的加速器信号AS的值、与操作杆12a、14a的操作量及加速器踏板10a的操作量对应的加速器信号AS的值。
此情况下,加速器信号AS的值包含在本发明的转速控制目标值的概念中。此外,与各操作杆12a、14a的操作量对应的加速器信号AS的值中的最大值或与各操作杆12a、14a的操作量中的最大值对应的加速器信号AS包含在本发明的杆操作转速控制目标值的概念中,与加速器踏板10a的操作量对应的加速器信号AS的值包含在本发明的加速器转速控制目标值的概念中。此外,与各操作杆12a、14a的操作量及加速器踏板10a的操作量对应的加速器信号AS的值中的最大值或与各操作杆12a、14a的操作量中的最大值及加速器踏板10a的操作量对应的加速器信号AS的值包含在本发明的指令转速控制目标值的概念中。此外,将所述杆操作转速相关函数中的发动机的转速设定值转换为加速器信号AS的值的函数包含在本发明的杆操作转速相关函数的概念中,将所述加速器转速相关函数中的发动机的转速设定值转换为加速器信号AS的值的函数包含在本发明的加速器转速相关函数的概念中。此外,将所述主相关函数中的发动机的转速设定值转换为加速器信号AS的值的函数包含在本发明的主相关函数的概念中,将所述副相关函数中的发动机的转速设定值转换为加速器信号AS的值的函数包含在本发明的副相关函数的概念中。
此外,上述第一实施方式中,用于控制部32计算出与第一操作杆12a的操作量L(1)对应的发动机的转速设定值EN1(1)的杆操作转速相关函数、与用于控制部32计算出与第二操作杆14a的操作量L(2)对应的发动机的转速设定值EN1(2)的杆操作转速相关函数可不必相同,也可使用与由各操作杆12a、14a操作的各作业装置6、8的动作特性对应的杆操作转速相关函数。
此外,上述第三实施方式中,用于控制部32计算出与第一操作杆12a的操作量L(1)及加速器踏板10a的操作量AC对应的发动机的转速设定值EN(1)的主相关函数、与用于控制部32计算出与第二操作杆14a的操作量L(2)及加速器踏板10a的操作量AC对应的发动机的转速设定值EN(2)的主相关函数可不必相同,也可使用与由各操作杆12a、14a操作的各作业装置6、8的动作特性对应的主相关函数。
此外,本发明的发动机控制装置可用于起重机以外的各种工程机械。例如,可在液压挖掘机等工程机械中使用本发明的发动机控制装置。在液压挖掘机中使用该发动机控制装置时,作为作业装置例如可列举附属装置或反向铲。此外,作业装置的致动装置并不限定于液压马达。在作业装置为附属装置或反向铲时,作为该致动装置例如可列举液压缸。
此外,作为本发明的加速器部,并不限定于所述加速器踏板10a,也可为此以外的形态。
此外,作业装置的数量及操作杆(作业用操作装置)的数量并不限定于两个。例如,作为成为本发明的对象的作业装置及操作杆而可设置单个作业装置及单个操作杆(作业用操作装置)。此时,控制部32不进行与上述那样的各操作杆的操作量对应的发动机的转速设定值中的最大值的选择或各操作杆的操作量中的最大值的选择,而对应于单个操作杆的操作量进行操作杆侧转速设定值的计算即可。此外,作为成为本发明的对象的作业装置及操作杆,也可设置3个以上作业装置及3个以上操作杆(作业用操作装置)。此时,控制部32选择与这些操作杆的操作量对应的各发动机的转速设定值中的最大值,并将所选择的最大值设为操作杆侧转速设定值即可,或者控制部32选择这些操作杆的操作量中的最大值,并且将与所选择的最大的操作量对应的转速控制目标值导出并设为操作杆侧转速设定值即可。
[实施方式以及变形例的概要]
所述实施方式以及变形例概括如下。
即,所述实施方式以及变形例涉及的工程机械的发动机控制装置,是用于工程机械,控制发动机的转速的发动机控制装置,所述工程机械包括输出动力的所述发动机、利用所述发动机输出的动力进行指定动作的作业装置、使所述发动机的转速变化时被操作的加速器部、以及使所述作业装置工作时被操作的操作杆,所述发动机控制装置包括:调节器,附设在所述发动机上,用于控制所述发动机的转速;控制部,根据规定所述发动机的转速控制目标值与所述操作杆的操作量之间的关系的杆操作转速相关函数而导出与所述操作杆的操作量对应的转速控制目标值亦即杆操作转速控制目标值,并且根据规定所述转速控制目标值与所述加速器部的操作量之间的关系的加速器转速相关函数而导出与所述加速器部的操作量对应的转速控制目标值亦即加速器转速控制目标值,并进行选择所导出的所述杆操作转速控制目标值与所述加速器转速控制目标值中低值者的转速控制目标值的低值选择,而且使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所述低值选择中选择的转速控制目标值。
该发动机控制装置中,控制部对与加速器部的操作量对应的加速器转速控制目标值和与操作杆的操作量对应的杆操作转速控制目标值进行低值选择,并且使调节器控制发动机的转速以使发动机的转速成为由该低值选择中选择的转速控制目标值所指定的转速,因此即便在同时操作加速器部与操作杆时也可决定应调节的发动机的转速并使发动机的转速变化为该转速。此外,该发动机控制装置中,控制部对应于所述加速器转速控制目标值和所述杆操作转速控制目标值中被低值选择的转速控制目标值而使调节器控制发动机的转速,因此在与操作杆的操作量对应的杆操作转速控制目标值低于与加速器部的操作量对应的加速器转速控制目标值时,发动机的转速被设为与该操作杆的操作量对应的转速。因此,尽管操作杆的操作量较小,发动机的转速也不会对应于加速器部的操作量的增大而不必要地升高,从而可改善燃耗。此外,该发动机控制装置中,控制部对应于所述加速器转速控制目标值和所述杆操作转速控制目标值中被低值选择的转速控制目标值而使调节器控制发动机的转速,因此在与加速器部的操作量对应的加速器转速控制目标值低于与操作杆的操作量对应的杆操作转速控制目标值的范围中,进行与该加速器部的操作对应的发动机的转速控制。因此,即便在作业装置的操作中大幅度地操作操作杆时,也可将发动机的转速调节为与加速器部的操作对应的发动机的转速。
在上述工程机械的发动机控制装置用于包括多个作业装置及多个操作杆的所述工程机械,并且所述多个作业装置作为所述作业装置分别进行指定动作,所述多个操作杆作为所述操作杆在操作各所述作业装置时被分别操作的情况下,所述控制部也可根据所述杆操作转速相关函数分别导出与各所述操作杆的操作量对应的转速控制目标值,并且将所导出的多个转速控制目标值中的最大值设为所述杆操作转速控制目标值。
此外,在上述工程机械的发动机控制装置用于包括多个作业装置及多个操作杆的所述工程机械,并且所述多个作业装置作为所述作业装置分别进行指定动作,所述多个操作杆作为所述操作杆在操作各所述作业装置时被分别操作的情况下,所述控制部也可选择各所述操作杆的操作量中最大的操作量,并根据所述杆操作转速相关函数而导出与所选择的最大的操作量对应的转速控制目标值并将该转速控制目标值设为所述杆操作转速控制目标值。
根据这些结构,在多个操作杆中的任意一者被较大幅操作时,如果与该被较大幅操作的操作杆的操作量对应的转速控制目标值低于所述加速器转速控制目标值,则对应于该操作杆的操作量而控制发动机的转速。当操作杆被大幅地操作时,一般而言是要求由该操作而工作的作业装置进行快速动作,如该结构所示,如果发动机的转速对应于被大幅地操作的操作杆的操作量来被控制,则可将发动机的转速控制为能够满足被该操作杆操控的作业装置的动作速度的转速。
上述工程机械的发动机控制装置中也可包括模式切换装置,该模式切换装置在两操作转速控制模式与加速器转速控制模式之间切换,所述两操作转速控制模是指示所述控制部进行基于所述加速器部的操作及所述操作杆的操作这两者的所述发动机的转速控制的模式,所述加速器转速控制模式是指示所述控制部进行仅基于所述加速器部的操作的所述发动机的转速控制的模式,其中,在所述模式切换装置处于所述两操作转速控制模式时,所述控制部进行所述杆操作转速控制目标值的导出、所述加速器转速控制目标值的导出、以及所述低值选择,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所述低值选择中所选择的转速控制目标值;在所述模式切换装置处于所述加速器转速控制模式时,所述控制部导出所述加速器转速控制目标值,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所导出的加速器转速控制目标值。
根据该结构,当模式切换装置被设为所述两操作转速控制模式时,能够对应于加速器部与操作杆中的操作量较小者的操作来控制发动机的转速,当模式切换装置被设为所述加速器转速控制模式时,能够仅对应于加速器部的操作来控制发动机的转速。因此,操作员能够在所述的发动机的转速的控制方式中选择所希望的方式。
此外,所述实施方式以及变形例涉及的另一工程机械的发动机控制装置,是用于工程机械,控制发动机的转速的发动机控制装置,其中,所述工程机械包括输出动力的所述发动机、利用所述发动机输出的动力进行指定动作的作业装置、使所述发动机的转速变化时被操作的加速器部、以及使所述作业装置工作时被操作的操作杆,所述发动机控制装置包括:调节器,附设在所述发动机上,用于控制所述发动机的转速;控制部,根据主相关函数而导出与所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量这两者对应的转速控制目标值亦即指令转速控制目标值,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所导出的指令转速控制目标值,其中,所述主相关函数规定所述发动机的转速控制目标值、所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量之间的相互关系,并且包含所述转速控制目标值随着所述操作杆的操作量的增减而增减的区域及所述转速控制目标值随着所述加速器部的操作量的增减而增减的区域。
该发动机控制装置中,控制部可根据所述主相关函数而导出与加速器部的操作量及操作杆的操作量这两者对应的指令转速控制目标值,因此即便在同时操作加速器部与操作杆时也可决定应调节的发动机的转速。此外,该发动机控制装置中,控制部根据包含随着操作杆的操作量的增减而转速控制目标值增减的区域的主相关函数而导出所述指令转速控制目标值,并且对应于该导出的指令转速控制目标值而使调节器控制发动机的转速,因此不管加速器部的操作量如何,均可将发动机的转速控制为反映了操作杆的操作量的增减的转速。因此,即便在加速器部的操作量较大时,如果操作杆的操作量减少,则与此相应地发动机的转速降低,其结果,可改善燃耗。此外,该发动机控制装置中,控制部根据包含随着加速器部的操作量的增减而转速控制目标值增减的区域的主相关函数导出所述指令转速控制目标值,并且对应于该导出的指令转速控制目标值而使调节器控制发动机的转速,因此不管操作杆的操作量如何,均可将发动机的转速控制为反映了加速器部的操作量的增减的转速。因此,在作业装置的操作中可进行与加速器部的操作对应的发动机的转速的控制。
具备导出与所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量这两者对应的指令转速控制目标值的控制部的发动机控制装置,在用于包括多个作业装置及多个操作杆的所述工程机械,并且所述多个作业装置作为所述作业装置分别进行指定动作,所述多个操作杆作为所述操作杆在操作各所述作业装置时被分别操作的情况下,所述控制部根据所述主相关函数针对每一各所述操作杆分别导出与该操作杆的操作量及所述加速器部的操作量对应的转速控制目标值,并且将所导出的各转速控制目标值中的最大值设为所述指令转速控制目标值。
此外,具备导出与所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量这两者对应的指令转速控制目标值的控制部的发动机控制装置,在用于包括多个作业装置及多个操作杆的所述工程机械,并且所述多个作业装置作为所述作业装置分别进行指定动作,所述多个操作杆作为所述操作杆在操作各所述作业装置时被分别操作的情况下,所述控制部选择各所述操作杆的操作量中最大的操作量,并根据所述主相关函数而导出与所选择的最大的操作量及所述加速器部的操作量对应的转速控制目标值并将该转速控制目标值设为所述指令转速控制目标值。
根据这些结构,在多个操作杆中的任意一者被较大幅操作时,对应于该被较大幅地操作的操作杆的操作量来控制发动机的转速。当操作杆被大幅地操作时,一般而言是要求由该操作而工作的作业装置进行快速动作,如该结构所示,如果发动机的转速对应于被大幅度地操作的操作杆的操作量来被控制,则可将发动机的转速控制为能够满足被该操作杆操控的作业装置的动作速度的转速。
在所述控制部根据主相关函数而导出与操作杆的操作量及加速器部的操作量这两者对应的指令转速控制目标值的结构中,也可包括模式切换装置,该模式切换装置在两操作转速控制模式与加速器转速控制模式之间切换,所述两操作转速控制模式是指示所述控制部进行基于所述加速器部的操作及所述操作杆的操作这两者的所述发动机的转速控制的模式,所述加速器转速控制模式是指示所述控制部进行仅基于所述加速器部的操作的所述发动机的转速控制的模式,其中,在所述模式切换装置处于所述两操作转速控制模式时,所述控制部导出与所述操作杆的操作量及所述加速器部的操作量这两者对应的所述指令转速控制目标值,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所导出的指令转速控制目标值;在所述模式切换装置处于所述加速器转速控制模式时,所述控制部根据仅规定所述转速控制目标值与所述加速器部的操作量之间的关系的副相关函数而导出仅与所述加速器部的操作量对应的转速控制目标值,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所导出的转速控制目标值。
根据该结构,当模式切换装置被设为所述两操作转速控制模式时,能够对应于加速器部与操作杆这两者的操作来控制发动机的转速,当模式切换装置被设为所述加速器转速控制模式时,能够仅对应于加速器部的操作来控制发动机的转速。因此,操作员能够在所述的发动机的转速的控制方式中选择所希望的方式。
如以上所说明,根据所述实施方式以及变形例,即便在同时操作加速器部与操作杆时也可决定发动机的转速,且可实现燃耗的改善及与作业装置的操作中的加速器部的操作对应的发动机的转速控制。
Claims (2)
1.一种工程机械的发动机控制装置,其特征在于:
用于工程机械,控制发动机的转速,其中,所述工程机械包括输出动力的所述发动机、利用所述发动机输出的动力分别进行指定动作的多个作业装置、使所述发动机的转速变化时被操作的加速器部、以及使各所述作业装置工作时分别被操作的多个操作杆,所述发动机控制装置包括:
调节器,附设在所述发动机上,用于控制所述发动机的转速;
控制部,根据规定所述发动机的转速控制目标值与所述操作杆的操作量之间的关系的杆操作转速相关函数而导出与所述操作杆的操作量对应的转速控制目标值亦即杆操作转速控制目标值,并且根据规定所述转速控制目标值与所述加速器部的操作量之间的关系的加速器转速相关函数而导出与所述加速器部的操作量对应的转速控制目标值亦即加速器转速控制目标值,并进行选择所导出的所述杆操作转速控制目标值与所述加速器转速控制目标值中低值者的转速控制目标值的低值选择,而且使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所述低值选择中选择的转速控制目标值,
所述控制部根据所述杆操作转速相关函数分别导出与各所述操作杆的操作量对应的转速控制目标值,并且将所导出的多个转速控制目标值中的最大值设为所述杆操作转速控制目标值,在导出与各所述操作杆的操作量对应的转速控制目标值时,作为所述杆操作转速相关函数使用与由各所述操作杆操作的各所述作业装置的动作特性对应的杆操作转速相关函数,
所述杆操作转速相关函数设定为,在从所述操作杆的操作量为0的点到大规定量的点的区间中,转速控制目标值为比所述发动机的最低转速大规定值的一定值,在从所述操作杆的操作量为最大的点到小规定量的点的区间中,转速控制目标值为与所述发动机的最高转速相等的一定值,在位于这两区间之间的区间中,转速控制目标值随着所述操作杆的操作量的增加而直线地逐渐增加,
所述加速器转速相关函数设定为,在从所述加速器部的操作量为0的点到大规定量的点的区间中,转速控制目标值为与所述发动机的最低转速相等的一定值,在从所述加速器部的操作量为最大的点到小规定量的点的区间中,转速控制目标值为与所述发动机的最高转速相等的一定值,在位于这两区间之间的区间中,转速控制目标值随着所述加速器部的操作量的增加而直线地逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的工程机械的发动机控制装置,其特征在于还包括:
模式切换装置,在两操作转速控制模式与加速器转速控制模式之间切换,所述两操作转速控制模式是指示所述控制部进行基于所述加速器部的操作及所述操作杆的操作这两者的所述发动机的转速控制的模式,所述加速器转速控制模式是指示所述控制部进行仅基于所述加速器部的操作的所述发动机的转速控制的模式,其中,
在所述模式切换装置处于所述两操作转速控制模式时,所述控制部进行所述杆操作转速控制目标值的导出、所述加速器转速控制目标值的导出、以及所述低值选择,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所述低值选择中所选择的转速控制目标值;在所述模式切换装置处于所述加速器转速控制模式时,所述控制部导出所述加速器转速控制目标值,并使所述调节器控制所述发动机的转速以使所述发动机的转速成为所导出的加速器转速控制目标值。
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