CN102844551A - 建筑机械 - Google Patents

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Abstract

一种建筑机械(1)，具备发动机(12)，保持表示在对发动机(12)的发动机转速的最大转矩区域能够驱动的发动机转矩-转速区域的第一转矩线图和处于所述第一转矩线图的区域中的第二转矩线图，并进行根据对建筑机械(1)进行操作的操作杆(42～45)的杆操作量和/或建筑机械(1)所受的负荷从所述第一转矩线图移到所述第二转矩线图并在所述第二转矩线图上改变发动机转速，在所述第二转矩线图上根据负荷的减轻来降低发动机(12)的转速的发动机控制，其中，具备在从预先设定的多个作业模式中选择了特定模式的情况下进行断开所述发动机控制，不管杆操作量和/或建筑机械(1)所受的负荷的变动如何都使发动机转速变为与节流刻度盘的设定量相应的值的控制的控制器(16)。

Description

建筑机械
技术领域
本发明涉及具有发动机等驱动源、发电发动机及蓄电器的建筑机械。
背景技术
一直以来，已知的液压挖掘机等建筑机械以柴油机等发动机作为驱动源对液压泵进行驱动。液压泵使用容量可变型液压泵，通过改变其斜板的倾转角等来改变容量q(cc/rev)。从液压泵喷出的工作油通过操作阀提供给斗杆工作缸等各液压致动器。通过将工作油提供给各液压致动器来驱动各液压致动器，使与各液压致动器相连的由斗杆、动臂、铲斗构成的作业机、下部行驶体、上部回转体工作。建筑机械运转期间，作用于作业机、下部行驶体、上部回转体的负荷根据挖掘的土质、行驶道路的坡度等不断地变化。液压机器(液压泵)的负荷即作用于发动机的负荷与此相应地变化。
通过调整向发动机的工作缸内喷射的燃料量来进行发动机的输出P(马力；kw)的控制。通过控制附设于发动机燃料喷射泵的调节器来进行该调整。作为调节器，一般使用全速度控制方式的调节器对燃料喷射量进行调整以维持用燃料刻度盘设定的目标发动机转速。
图10示出发动机的转矩线图，将横轴设为发动机转速n(rpm；rev/min)，将纵轴设为转矩T(N·m)。图10中，以最大转矩线R规定的区域表示发动机能够产生的性能。调节器对发动机进行控制以使转矩不超过最大转矩线R，另外使发动机转速n不超过高空转转速nH而过旋转。最大转矩线R上的额定点V处发动机的输出P(马力)最大。J表示被液压泵吸收的马力为等马力的等马力曲线。
若用燃料刻度盘设定目标发动机转速，则调节器在连接额定点V和高空转点nH的调整线Fe上进行调速。
随着液压泵负荷的增大，发动机的输出和泵吸收马力均衡的匹配点在调整线Fe上向额定点V侧移动。匹配点向额定点V侧移动时，发动机转速n逐渐减小，在额定点V，发动机转速变为额定转速。
如果如此将发动机转速n基本固定于一定的高转速来进行作业，那么存在燃料消耗量大、泵效率低的问题。另外，燃料消耗量是指每小时输出1kW的燃料消耗量，其为发动机效率的一个指标。此外，泵效率是指以容积效率、转矩效率规定的液压泵的效率。
图10中，M表示等燃料消耗量曲线。在作为等燃料消耗量曲线M的谷底的M1处燃料消耗量最小，燃料消耗量从燃料消耗量最小范围M1向外侧逐渐变大。
从图10还可知，调整线Fe设定于等燃料消耗量曲线M上燃料消耗量较大的区域。为此，根据现有的控制方法，燃料消耗量大、发动机效率方面不理想。
另一方面，在容量可变型液压泵的情况下，一般来说，如果是相同喷出压力，那么泵容量q(斜板倾转角度)越大，容积效率、转矩效率越高，泵效率越高，这是已知的。
此外，从下述(1)式还可知，如果液压泵喷出的压力油的流量Q相同，那么发动机转速n越低，能够使泵容量q变得越大。为此，如果使发动机低速化，就能够使泵效率提高。
Q＝n·q
…(1)
因此，为了提高液压泵的泵效率，只要在发动机转速低的低速区域使发动机运转即可。
但是，从图10还可知，调整线Fe相当于发动机的高转速区域。为此根据现有控制方法存在泵效率低的问题。
相对于这种不管负荷如何都将发动机转速基本固定的控制方法，专利文献1记载有根据杆操作量及负荷改变发动机转速的控制方法。
在该专利文献1中，如图10所示，设定通过燃料消耗量最小范围M1的目标发动机运转线L0。
(低速匹配控制)
如图10所示，若沿目标发动机运转线L0(粗线)控制发动机的转速，则燃料消耗量、发动机效率、泵效率提高。这是因为，在输出相同马力，获得相同所需流量的情况下，与在调整线Fe上的点pt1处进行匹配相比，在作为相同等马力线J上的点即目标发动机运转线L0上的点pt2处进行匹配将从高旋转、低转矩移向低旋转、高转矩，泵容量q将变大，在靠近等燃料消耗量曲线M上的燃料消耗量最小范围M1的点处运转。此外，通过在低旋转区域运转发动机，能够实现噪音的降低，在发动机摩擦、泵空载损失等方面是有利的。
此外，在建筑机械领域，开发有通过发电电动机对发动机的驱动力提供辅助的混合型建筑机械。
此外，液压挖掘机等建筑机械能够进行例如捧起沙土将其装入翻斗车中这样的轻负荷作业或挖掘硬岩石这样的重负荷作业等各种作业(各种作业模式)。根据这些作业的内容，为了更有效地消化作业并实现小的燃料消耗量，在建筑机械上搭载有根据操作者的操作所选择的作业模式控制建筑机械的发动机和液压泵的功能。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2007-120426号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
这样说来，采用上述现有低速匹配控制的建筑机械如果对所有的作业模式都进行低速匹配控制，将能够实现燃料消耗量、发动机效率、泵效率的提高。但是，例如在选择了移动液压挖掘机的动臂及斗杆而用动臂前端部分的钩进行货物的放下、吊起、移动的吊货模式等作业模式的情况下，如果进行低速匹配控制，那么发动机转速及泵转速将根据负荷的增减而大幅变化，发动机声音及泵声音将随该变化而变化。而且，该声音的变化将对操作者的操作感觉带来不适感。此外，建筑机械的作业机等的举动将因发动机转速的大幅变动而变化，也将对操作者带来不适感。即，在低速匹配控制中，虽然根据操作杆的操作量来进行作业，但由于发动机声音及泵声音大幅变化，因此操作者将把该声音的变化认为是作业状态发生了变化，从而将对操作感觉和实际的作业状态感到不适。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在进行吊货模式等特定模式时不会对操作者带来不适感的建筑机械。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述课题，实现目的，本发明提供一种建筑机械，具备发动机，并保持第一转矩线图和处于所述第一转矩线图的区域中的第二转矩线图，所述第一转矩线图表示在对所述发动机的发动机转速的最大转矩区域能够驱动的发动机转矩-转速区域，所述建筑机械进行根据对该建筑机械进行操作的操作杆的杆操作量和/或该建筑机械所受的负荷从所述第一转矩线图移到所述第二转矩线图并在所述第二转矩线图上改变发动机转速，在所述第二转矩线图上根据负荷的减轻来降低所述发动机的转速的发动机控制，所述建筑机械的特征在于，所述建筑机械具备控制器，所述控制器在从预先设定的多个作业模式中选择了特定模式的情况下进行断开所述发动机控制，不管杆操作量和/或该建筑机械所受的负荷的变动如何都使发动机转速变为与燃料调整装置的设定量相应的值的控制。
此外，本发明特征在于，在上述发明中，所述第二转矩线图为通过所述发动机的燃料消耗量最小范围的线图。
此外，本发明特征在于，在上述发明中，所述特定模式包括在该建筑机械具备的作业机进行的吊货作业时选择的吊货模式。
此外，本发明特征在于，在上述发明中，具备将与该建筑机械的运转状态等相关的各种信息显示于监视器画面上并对该建筑机械输入并指示动作指令的显示装置。
此外，本发明特征在于，在上述发明中，所述显示装置在所述监视器画面上显示包含特定模式在内的各种作业模式的选择画面，并将所选择的一个作业模式的选择信号输出给所述控制器。
【发明效果】
根据本发明，在从预先设定的多个作业模式中选择了特定模式的情况下，控制器进行使低速匹配控制断开，且不管负荷的变动如何，都将发动机转速控制为根据燃料调整装置的设定量进行旋转的通常控制，因而在进行特定模式的作业时，发动机转速及泵转速的变化变小，其结果，发动机声音及泵声音的变化变小，能够在不对操作者的操作感觉带来不适感的情况下进行作业。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1的建筑机械的外观构成的图。
图2是示出图1所示建筑机械的整体构成的块图。
图3是示出图1所示驾驶席的外观构成的立体图。
图4是示出作业模式选择画面的一个例子的图。
图5是示出进行低速匹配控制和通常控制时的发动机转矩和发动机转速之间的关系的转矩线图。
图6是示出与作业模式选择相伴的控制器的控制处理顺序的流程图。
图7是对节流刻度盘的外观构成和功能进行说明的图。
图8是示出本发明实施方式2的建筑机械的整体构成的块图。
图9是示出本发明实施方式3的建筑机械的整体构成的块图。
图10是进行低速匹配控制时的发动机的转矩线图。
具体实施方式
以下参照附图对实施本发明所用方式的建筑机械进行说明。另外，本发明并不受该实施方式限定。
[实施方式1]
(整体构成)
图1是示出本发明实施方式1的建筑机械1的外观构成的图。此外，图2是示出图1所示建筑机械1的整体构成的块图。另外，该建筑机械1为液压挖掘机。
在图1及图2中，建筑机械1具备上部回转体2和下部行驶体3，下部行驶体3具有左右履带。上部回转体2安装有由斗杆4、动臂5、铲斗6构成的作业机。斗杆4通过斗杆工作缸4a驱动进行工作，动臂5通过动臂工作缸5a驱动进行工作，铲斗6通过铲斗工作缸6a驱动进行工作。另外，在连接铲斗6和动臂5的连杆的销上安装有用于吊起货物用的钩7。此外，下部行驶体3具有行驶马达8、9，通过分别进行驱动使右履带和左履带分别旋转。通过回转控制器112电驱动回转马达113，由此驱动回转机构114，通过摆动小齿轮、摆动圆等使上部回转体2回转。
发动机12为柴油机，其输出(马力；kw)的控制通过调整向工作缸内喷射的燃料量来进行。该调整通过控制附设于发动机12的燃料喷射泵的调节器来进行，发动机控制器14进行包括该调节器的控制在内的发动机的控制。另外，节流刻度盘60是作为规定最大燃料喷射量的燃料调整装置的燃料调整刻度盘。
控制器16对发动机控制器14输出用于将发动机转速设为目标转速n_com的旋转指令值，发动机控制器14以目标转矩线L1增减燃料喷射量以获得发动机目标转速n_com。目标转矩线L1以数据表形式存储于未图示的存储部，是液压泵13的目标吸收转矩Tpcom根据发动机转速n_com的增加而增加的函数。此外，发动机控制器14将包含根据发动机12的发动机转速及燃料喷射量推定的发动机转矩在内的发动机数据eng_data输出给控制器16。
发动机12的输出轴通过PTO轴20连接液压泵13的驱动轴，通过发动机输出轴旋转来驱动液压泵13。液压泵13为容量可变型液压泵，通过根据泵控制阀15的动作改变斜板的倾转角度来改变容量q(cc/rec)。另外，该液压泵13也可以是双联泵或者串列泵。
从液压泵13以喷出压力PRp、流量Q(cc/min)喷出的压力油分别提供给斗杆用操作阀31、动臂用操作阀32、铲斗用操作阀33、右行驶用操作阀35、左行驶用操作阀36。液压泵13的泵喷出压力PRp由液压传感器17检测，液压检测信号输入控制器16。
从操作阀31、32、33、35、36输出的工作油分别提供给斗杆工作缸4a、动臂工作缸5a、铲斗工作缸6a、右行驶用行驶马达8、左行驶用行驶马达9。由此，斗杆工作缸4a、动臂工作缸5a、铲斗工作缸6a、行驶马达8、行驶马达9分别受驱动，斗杆4、动臂5、铲斗6、下部行驶体3的左履带、左履带工作。
如图3所示，建筑机械1的驾驶席前方后侧、左侧分别设有作业机操作用的右操作杆41、作业机/旋转操作用的左操作杆42，并且设有行驶操作用的右操作杆43、行驶操作用的左操作杆44。
作业机操作用的右操作杆41是使斗杆4、铲斗6工作的操作杆，根据操作方向使斗杆4、铲斗6工作，并且以与操作量相应的速度使斗杆4、铲斗6工作。
操作杆41上设有检测操作方向、操作量的传感器45。传感器45将表示操作杆41的操作方向、操作量的杆信号输入控制器16。在使斗杆4工作的方向上操作操作杆41的情况下，根据操作杆41相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示斗杆上升操作量、斗杆下降操作量的斗杆杆信号Lb0输入控制器16。此外，在使铲斗6工作的方向上操作操作杆41的情况下，根据操作杆41相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示铲斗挖掘操作量、铲斗卸货操作量的铲斗杆信号Lbk输入控制器16。
在使斗杆4工作的方向上操作操作杆41的情况下，与操作杆41的操作量相应的先导压力(PPC压力)PRbo施加于斗杆用操作阀31的各导口中与操作杆的操作方向(斗杆上升方向、斗杆下降方向)对应的导口31a。
同样，在使铲斗6工作的方向上操作操作杆41的情况下，与操作杆41的倾动量相应的先导压力(PPC压力)PRbk施加于铲斗用操作阀33的各导口中与杆倾动方向(铲斗挖掘方向、铲斗卸货方向)对应的导口33a。
作业机/旋转操作用的左操作杆42是使动臂5、上部回转体2工作的操作杆，根据操作方向使动臂5、上部回转体2工作，并且以与操作量相应的速度使动臂5、上部回转体2工作。
操作杆42上设有检测操作方向、操作量的传感器46。传感器46将表示操作杆42的操作方向、操作量的杆信号输入控制器16。在使动臂5工作的方向上操作操作杆42的情况下，根据操作杆42相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示动臂挖掘操作量、动臂卸货操作量的动臂杆信号Lar输入控制器16。此外，在使上部回转体2工作的方向上操作操作杆42的情况下，根据操作杆42相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示右回转操作量、左回转操作量的回转杆信号Lsw输入控制器16。
在使动臂5工作的方向上操作操作杆42的情况下，与操作杆42的操作量相应的先导压力(PPC压力)PRar施加于动臂用操作阀32的各导口中与操作杆的操作方向(动臂挖掘方向、动臂卸货方向)对应的导口32a。
另一方面，在使上部回转体2工作的方向上操作操作杆42的情况下，与操作杆42的操作量(右回转方向、左回转方向)相应的回转杆信号Lsw输入控制器16，控制器16将与回转杆信号Lsw对应的回转信号SWG_com输出给回转控制器112，回转驱动回转马达113。
行驶操作用的右操作杆43、行驶操作用的左操作杆44分别是使右履带、左履带工作的操作杆，根据操作方向使履带工作，并且以与操作量相应的速度使履带工作。
与操作杆43的操作量相应的先导压力(PPC压力)PRcr施加于右行驶用操作阀35的导口35a。同样，与操作杆44的操作量相应的先导压力(PPC压力)PRcl施加于左行驶用操作阀36的导口36a。
先导压力PRcr和先导压力PRcl分别由液压传感器18、19检测，并输入控制器16。
监视器50是与控制器16连接，能够显示输出各种信息且能够进行输入操作的显示装置，并具有选择各种作业模式的模式选择开关51。另外，监视器50配置于驾驶席70的前部右侧，具有图3所示那样的外观，具有监视画面50a。图4示出显示于监视画面50a上的作业模式选择画面。图4的作业模式选择画面是通过按压输入部50b的某个开关或按钮而将画面推移并显示的画面。图4中，显示有分别包含P模式(动力模式)的“P”、E模式(经济模式)的“E”、L模式(动臂起重模式＝吊货模式)的“L”、B模式(破碎模式)的“B”、ATT模式(附属模式)的“ATT”这些文字的图标，在其右侧显示有各模式的名称。另外，L模式为了容易明白其为吊货模式而在图标内显示有钩的形状。在此，例如若操作输入部50b的作业模式选择开关51而选择L模式的图标，则动臂起重模式的文字将被反转显示，变为模式选择状态。
各操作阀31、32、33、35、36为流量方向控制阀，使阀芯在与相应的操作杆41～44的操作方向对应的方向上移动，并且使阀芯移动以使油路开放与操作杆41～44的操作量相应的开口面积。
泵控制阀15通过从控制器16输出的控制电流pc-epc来动作，并通过伺服活塞，泵控制阀15动作。
控制器16对包括调节器的发动机控制器14输出旋转指令值，增减燃料喷射量以获得与当前液压泵13的负荷相应的发动机目标转速，并调整发动机12的转速n和转矩T。
另一方面，发动机12的输出轴通过PTO轴20而与液压泵13的驱动轴及发电电动机21的驱动轴连接。发电电动机21起到发电作用和电动作用。即，发电电动机21作为电动机(马达)工作，还作为发电机工作。图2中，PTO轴20设于发动机12和液压泵13或发电电动机21之间，但也可以将发动机12的输出轴和发电电动机21的转子轴设为同轴，并且将发电电动机21的转子轴和液压泵13的输入轴设为同轴。即，也可以是发动机12、发电电动机21和液压泵13串联式配置的结构。另外，不使用PTO轴20，也可以实施本实施方式。
发电电动机21通过发电机控制器110内的逆变功能进行转矩控制。该逆变功能根据从控制器16输出的发电电动机指令值GEN_com对发电电动机21进行转矩控制。
发电机控制器110通过直流电源线而与蓄电器22电连接。另外，控制器16的电源可以是蓄电器22，也可以是其他的未图示的蓄电器。
蓄电器22由电容器或蓄电池等构成，蓄存发电电动机21起发电作用时所发的电(充电)。此外，蓄电器22将蓄电器22蓄存的电提供给逆变器23。另外，在本实施方式中，作为静电电容蓄存电荷的电容器(例如双电荷层电容器)或铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等蓄电池也包括在内，称为“蓄电器”。
发电电动机21附设有检测发电电动机21当前实际转速GEN_spd(rpm)即发动机12的实际转速的旋转传感器24。表示旋转传感器24检测的实际转速GEN_spd的信号输入控制器16。
此外，蓄电器22设有检测蓄电器22的电压BATT_volt的电压传感器25。表示电压传感器25检测的电压BATT_volt的信号输入控制器16。
此外，控制器16向发电机控制器110输出发电电动机指令值GEN_com，使发电电动机21起发电作业或起电动作用。若从控制器16对发电机控制器110输出使发电电动机21作为发电机工作的指令值GEN_com，则发动机12产生的输出转矩的一部分将通过PTO轴20传递给发电电动机21的驱动轴并吸收发动机12的转矩来进行发电。而且，发电电动机21产生的交流电由发电机控制器110变换为直流电并将电蓄存于蓄电器22中(被充电)。
此外，若从控制器16对发电机控制器110输出使发电电动机21作为电动机工作的发电电动机指令值GEN_com，则发电机控制器110进行控制以使发电电动机21作为电动机工作。即从蓄电器22输出电(放电)，蓄存于蓄电器22的直流电由发电机控制器110变换为交流电并提供给发电电动机21，使发电电动机21的驱动轴旋转工作。由此发电电动机21产生转矩，该转矩通过发电电动机21的驱动轴传递给PTO轴20，与发动机12的转矩相加(对发动机12的输出提供辅助)。该相加后的输出转矩被液压泵13吸收。
发电电动机21的发电量(转矩吸收量)、电动量(辅助量；转矩产生量)根据发电电动机指令值GEN_com的内容而变化。
发电机控制器110对发电电动机21进行转速控制或转矩控制。在此，转速控制是指对发电电动机21给予目标转速作为发电电动机指令值GEN_com并调整发电电动机21的转速以得到目标转速的控制。另外，转矩控制是指对发电电动机21给予目标转矩作为发电电动机指令值GEN_com并调整发电电动机21的转矩以得到目标转矩的控制。
在进行转速控制的情况下，发动机目标转速和发动机12的实际转速的偏差为预定阈值以上时，控制器16向发电机控制器110发送由发电电动机21对发动机12提供辅助的发电电动机指令值GEN_com并进行辅助控制。
在增加了该发电电动机21提供的辅助的情况下，发动机12加速。在此情况下，由于有发电电动机21提供的辅助，因而与没有辅助相比在发动机旋转上升时的初始阶段，液压泵13的吸收转矩变大。为此，相对于操作杆的移动，作业机的起动变早，能够抑制作业效率的降低，能够减轻对操作者带来的操作感觉的不适感。
建筑机械1通过电动致动器(电动的回转马达113)使上部回转体2回转工作。
即，建筑机械1如图2所示具有用于通过作为电动致动器的回转马达113使上部回转体2回转工作的构成要素，即发电电动机控制器110、电流传感器111、回转控制器112、回转马达113、回转速度传感器115。
在此，对发动机转矩辅助作用进行定义。发动机转矩辅助作用是指，调整调节器或燃料喷射泵并进行控制以使发动机12的转速变为某目标转速时，由发电电动机21向发动机输出轴增加转矩以使发动机实际转速迅速到达目标转速。在此，“增加转矩”不仅包括使发动机旋转加速时为迅速增加转速而加算轴转矩的情况，还包括使发动机旋转减速时为迅速减小转速而吸收轴转矩的情况。
即，发动机转矩辅助作用在实施方式1中相当于使发电电动机21起电动作用而对发动机12提供辅助，使发电电动机21起发电作用而对发动机12提供逆辅助。
发动机转矩辅助作用的效果在于，发动机旋转加速时发动机加速的响应性良好，作业性能提高，并且发动机旋转减速时由于发动机轴转矩被吸收，发动机转速迅速下降，发动机转速减速时的噪音和振动得以改善。此外，由于降低发动机转速时发动机轴转矩被吸收，因而能够回收绕发动机输出轴的惯性所具有的旋转动能，因而可获得能量效率方面也提高的效果。
与此相对，“不让发动机转矩辅助作用起作用”是指，使发电电动机21起发电作用，将其能量(电力)提供给蓄电器22，或者直接向回转马达113供电以电动方式使上部回转体2工作。
基于来自控制器16的指令，发电机控制器110、回转控制器112执行以上那样的使发动机转矩辅助起作用或使发动机转矩辅助不起作用的控制。
而且，如图2所示，作为电动马达的回转马达113与回转机构114的驱动轴连接，通过驱动该回转马达113，驱动回转机构114，通过摆动小齿轮、摆动圆等使上部回转体2回转工作。
回转马达113起到发电作用和电动作用。也就是说，回转马达113作为电动机工作，还作为发电机工作。回转马达113作为电动机工作时上部回转体2回转工作，上部回转体2停止回转时上部回转体2的转矩被吸收，回转马达113作为发电机工作。
回转马达113由回转控制器112驱动控制。回转控制器112通过直流电源线而与蓄电器22电连接，并且与发电电动机110电连接。发电机控制器110被构成为包含逆变器13的功能。根据从控制器16输出的指令控制回转控制器112、发电机控制器110。
提供给回转马达113的电流即表示上部回转体2的负荷的回转负荷电流SWG_curr由电流传感器111检测。电流传感器111检测到的回转负荷电流SWG_curr输入控制器16。
而且，如上述那样，在使上部回转体2工作的方向上操作操作杆42的情况下，与操作杆42的操作量(右回转方向、左回转方向)相应的回转杆信号Lsw输入控制器16，控制器16向回转控制器112输出与回转杆信号Lsw对应的回转信号SWG_com，回转驱动回转马达113。
(模式选择的控制)
操作者通过按压操作设于建筑机械1的驾驶席70内部的监视器50的输入部50b能够选择与作业内容相应的作业模式。根据所选择的作业模式，选择信号输出到控制器16。另外，输入部50b还可以具备模式选择开关51，也可以将显示部50a作为触摸面板式液晶画面，操作者能够通过按压画面的一部分来选择作业模式。
首先，通过模式选择开关51选择的作业模式有P模式(动力模式)、E模式(经济模式)、L模式(吊货模式)、B模式(破碎模式)、ATT模式(附属模式)。P模式或E模式为进行通常挖掘作业等时的模式，E模式与P模式相比最大转矩被抑制。L模式是如提升吊于钩7上的货物的动臂起重操作等那样抑制发动机转速(使其为中速)而慢慢移动的微操作模式。B模式是将破碎岩石等的破碎机作为附属机构进行作业的模式，是使发动机转速处于中高速进行作业的模式。ATT模式是使发动机转速处于中速到高速之间进行作业的模式，是安装抓斗等这种特殊附属机构时的预备模式。若操作者操作模式选择开关51选择任一作业模式，则与所选择的作业模式对应的选择信号输出到控制器16。
在此，建筑机械1的控制器16在操作者选择了P模式、E模式的情况下，进行控制发动机转速和发动机转矩的低速匹配控制以使其处于图5所示的表示发动机转矩和发动机转速的关系的发动机转矩线图的目标发动机运转线L0(第二转矩线图)上。另一方面，在选择了其他模式即作为特定模式的L模式、B模式的情况下，控制器16不进行低速匹配控制，而是进行根据操作杆41、42的操作使发动机转速基本处于恒定的通常控制。例如，L模式情况下进行控制以使其处于由节流刻度盘60的设定值决定的中速的调整线FeL上。另外，E模式情况下进行设定控制，以在不超过与P模式时的最大转矩线RP(第一转矩线图)相比最大转矩进一步被限制的最大转矩线RE(另一第一转矩线图)的范围，将图5所示的目标发动机运转线L0作为P模式的场合，在其目标发动机运转线L0上以更低的转矩(另一第二转矩线图)控制发动机12。在此，进行低速匹配控制的情况下，在最大转矩线RP(或RE)上驱动发动机，根据操作杆或负荷从最大转矩线RP(或RE)移到目标发动机运转线L0(第二转矩线图)上，并改变发动机转速。
此外，B模式和ATT模式只要不产生操作感觉的不适感，可以进行低速匹配控制和通常控制的任一种控制，但对于选择了哪种作业模式的情况下进行哪种控制需要预先设定。在选择了B模式的情况下，由于以恒定的动作使破碎机工作而不会对操作者带来不适感，因而优选不进行低速匹配控制而是进行通常控制。
而且，作为用铲斗6使地面平坦的作业的锹铲作业、用铲斗6形成斜面的法面作业、斜面行驶等场合也被设想为对操作者来说是需要慎重的作业场合，与L模式一样，优选作为进行通常控制的作业模式来进行设定。L模式可以设定为吊货作业或锹铲作业等正确且慢慢地使作业机动作时所选择的作业模式，也可以设定为微操作模式以代替吊货模式。即，特定模式是指吊货模式、B模式、微操作模式等正确且慢慢使作业机动作时所选择的作业模式。
另外，作为第二转矩线图的目标发动机运转线L0是通过发动机12的燃料消耗量最小范围的线图，但不限于此，也可以设置作为不通过发动机12的燃料消耗量最小范围的另一第二转矩线图的另一目标发动机运转线，在该另一目标发动机运转线上根据负荷的减轻来进行使发动机转速降低的控制。即，该实施方式中所说的低速匹配控制不一定是在通过燃料消耗量最小范围的目标发动机运转线上进行控制的场合，只要是根据负荷的减轻使发动机转速降低的控制即可。这是因为，通过根据该负荷的减轻使发动机转速降低，能够抑制燃料消耗量。另外，图5中，第二转矩线图设为与第一转矩线图交叉，但不限于此，第二转矩线图也可以不与第一转矩线图交叉。
如图5所示，不进行低速匹配控制而是以调整线Fe进行控制时的发动机转速变动幅度N及作为特定模式的L模式时的发动机转速变动幅度NL比进行低速匹配控制的P模式及E模式时的发动机转速变动幅度NP、NE小，为基本恒定的发动机转速。
即，在操作者选择了P模式、E模式的情况下，控制器16进行低速匹配控制，实现燃料消耗量、发动机效率、泵效率的提高，另一方面，在选择了包括L模式在内的特定模式的情况下，控制器16不进行发动机转速相对于发动机转矩的变化而大幅变化的低速匹配控制，而是进行使发动机转速相对于发动机转矩的变化基本维持恒定的通常控制，即便在负荷大幅变化的情况下，发动机声音及泵声音也不变化，操作者的操作感觉不会产生不适感，能够抑制操作者及周边作业者的不安感。此外，能够抑制如下情况：建筑机械的作业机等的举动因发动机转速的大幅变动而变化，给操作者带来不适感。
在此，参照图6所示的流程图对控制器16的控制处理进行说明。首先，判断通过模式选择开关51选择的当前作业模式是否是特定模式(步骤S101)。在是特定模式的情况下(步骤S101，是)，对应于特定模式设定节流刻度盘60的可设定最大值(步骤S102)。例如，在特定模式为L模式的情况下，将可设定最大值设定为中速。
其结果，节流刻度盘值为可设定最大值和当前被设定值的最小值。即，如图7所示，通过顺时针方向旋转节流刻度盘60能够使节流刻度盘值变大。而且，如上述，在选择了L模式的情况下，可设定最大值被设定为中速，因而将节流刻度盘60旋至中速以上，燃料调整变得无效，从而可以通过不超出中速的节流刻度盘值进行燃料调整。
然后，控制器16将低速匹配控制断开，进行通常控制(步骤S103)。例如，特定模式为L模式的情况下，在图5所示的调整线Fe上控制发动机转速。
另一方面，在操作者通过模式选择开关51选择的作业模式不是特定模式的情况下(步骤S101，否)，即为P模式或E模式等情况下，将节流刻度盘60的可设定最大值设定为最大(步骤S104)。然后，进行低速匹配控制(步骤S105)，在目标发动机运转线L0上控制发动机转速。然后，判断是否存在作业模式的变更(步骤S106)，如果有作业模式变更的指示(步骤S106，是)，则移到步骤S101而重复上述处理。另一方面，如果没有作业模式变更的指示(步骤S106，否)，则重复步骤S016的判断处理，维持当前作业模式的状态。
在实施方式1中，预先设定成进行低速匹配控制的作业模式和作为不进行低速匹配控制而是进行以基本恒定的发动机转速进行控制的通常控制的作业模式的特定模式，若选择特定模式，则发动机转速不会因负荷的变化而发生大的变化，与其对应的液压泵的转速也不会发生大的变化。因此，发动机声音及泵声音不会发生大的变化，因而不会对操作者带来不适感，能够提高作业效率。此外，能够抑制如下的情况：建筑机械的作业机等的举动根据发动机转速的大幅变动而变化，对操作者带来不适感。此外，在该实施方式1中，以电信号方式检测操作杆41～44的操作量，但也可以采用液压先导式操作杆。也就是说，也可以采用如下的方式：将与操作杆的操作量对应的PPC(压力比例控制)压力提供给操作阀，操作阀控制向作业机的斗杆工作缸4a等液压致动器提供的油。
[实施方式2]
在上述实施方式1中，是搭载以电动致动器(回转马达113)使建筑机械1的上部回转体2回转工作的电动回转系统的建筑机械，但在该实施方式2中，是通过液压致动器(液压马达)使上部回转体2回转工作的建筑机械201。
图8是示出本发明实施方式2的建筑机械201的概要构成的块图，该建筑机械201如图8所示具有作为液压马达的回转马达10及回转用的操作阀34，以代替图2所示的以电动致动器(回转马达113)使上部回转体2回转工作的构成要素。另外，设有只有逆变功能的逆变器23，以代替发电电动机控制器110。
在使上部回转体2工作的方向上操作操作杆42的情况下，与操作杆42的操作量相应的先导压力(PPC压力)PRsw施加于回转用操作阀34的导口中与操作杆的操作方向(右回转方向、左回转方向)对应的导口34a。由此，回转用操作阀34动作，回转马达10动作，由此上部回转体2回转。
在该实施方式2中，以用液压致动器使上部回转体2回转工作的建筑机械代替通过电动致动器(电动马达)回转驱动上部回转体2的建筑机械，但根据选择的作业模式是进行低速匹配控制还是断开低速匹配控制而进行通常控制的控制与实施方式1相同。此外，在该实施方式2中，操作杆41～44的操作量以电信号方式检测，但也可以采用液压先导式操作杆。也就是说，也可以采用如下的方式：将与操作杆的操作量对应的PPC(压力比例控制)压力提供给操作阀，操作阀控制向作业机的斗杆工作缸4a等液压致动器提供的油。
[实施方式3]
在上述实施方式1、2中均使用发动机12进行驱动，但该实施方式3是代替发动机12而使用马达212驱动液压泵13的电动建筑机械301。
图9是示出本发明实施方式3的建筑机械301的概要构成的块图。该建筑机械301搭载马达211以代替发动机21，并具有控制马达212旋转的马达控制器214以代替发动机控制器14。另外，节流刻度盘60将调整电流量而不是燃料喷射量。其他构成与实施方式1相同。
而且，控制器16通过控制马达转速而不是发动机转速，并基于作业模式的选择结果来进行低速匹配控制或通常控制。在此情况下，在特定模式中，由于液压泵13的转速变化小，因而泵声音的变化小，不会对操作者带来不适感，能够提高作业效率。另外，该实施方式3也可适用于实施方式2。而且，在实施方式3中，以具有行驶马达8、9或下部行驶体3为前提，并在某种程度上能够行驶，但不限于此，也可以是删除能够自己行走的行驶马达8、9等的下部行驶体3的结构。
另外，在上述实施方式中，均是以使用蓄电器22进行发动机辅助、液压泵辅助或者电动马达驱动的所谓混合型建筑机械为前提进行了说明，但不限于此，也可以适用于不使用蓄电器22或发电电动机21等而是使用一个发动机等驱动源进行低速匹配控制的建筑机械。
【符号说明】
1、201、301  建筑机械
2            上部回转体
3        下部行驶体
4        斗杆
4a       斗杆工作缸
5        动臂
5a       动臂工作缸
6        铲斗
6a       铲斗工作缸
7        钩
8、9     行驶马达
10       回转马达
12       发动机
13       液压泵
14       发动机控制器
15       泵控制阀
16       控制器
17～19   液压传感器
20       PTO轴
21       发电电动机
22       蓄电器
23       逆变器
24       旋转传感器
25       电压传感器
31～36   操作阀
31a～36a 导口
41～44   操作杆
45、46   传感器
50       监视器
50a      显示部
50b      输入部
51       模式选择开关
52         监视器画面
60         节流刻度盘
70         驾驶席
110        发电电动机控制器
111        电流传感器
112        回转控制器
113        回转马达
115        回转速度传感器
212        马达
214        马达控制器

Claims (5)

1.一种建筑机械，具备发动机，并保持第一转矩线图和处于所述第一转矩线图的区域中的第二转矩线图，所述第一转矩线图表示在对所述发动机的发动机转速的最大转矩区域能够驱动的发动机转矩-转速区域，所述建筑机械进行根据对该建筑机械进行操作的操作杆的杆操作量和/或该建筑机械所受的负荷从所述第一转矩线图移到所述第二转矩线图并在所述第二转矩线图上改变发动机转速，在所述第二转矩线图上根据负荷的减轻来降低所述发动机的转速的发动机控制，
所述建筑机械的特征在于，
所述建筑机械具备控制器，所述控制器在从预先设定的多个作业模式中选择了特定模式的情况下进行断开所述发动机控制，不管杆操作量和/或该建筑机械所受的负荷的变动如何都使发动机转速变为与燃料调整装置的设定量相应的值的控制。
2.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，
所述第二转矩线图为通过所述发动机的燃料消耗量最小范围的线图。
3.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，
所述特定模式包括在该建筑机械具备的作业机进行的吊货作业时选择的吊货模式。
4.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，
具备将与该建筑机械的运转状态等相关的各种信息显示于监视器画面上并对该建筑机械输入并指示动作指令的显示装置。
5.根据权利要求4所述的建筑机械，其特征在于，
所述显示装置在所述监视器画面上显示包含特定模式在内的各种作业模式的选择画面，并将所选择的一个作业模式的选择信号输出给所述控制器。
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