CN103080511B - 作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种作业机械的发动机控制装置，为了兼顾低燃油消耗率和作业性的提高，具备：检测单元，其检测作业机械的运转状态；无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速(np2)；目标匹配转速运算单元，其基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在对作业机械加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速(np1)；发动机目标输出运算单元，其基于所述运转状态，运算能最大限度输出的发动机目标输出(EL)；以及发动机控制单元，其在发动机目标输出(EL)的限制下，将发动机转速控制在无负载最大转速(np2)与目标匹配转速(np1)之间。

Description

作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法

技术领域

本发明涉及包括液压挖掘机、推土机、自动卸货机、轮式装载机等的工程机械在内的作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法。

背景技术

在用于作业机械的柴油发动机(以下，发动机)的发动机控制中，若作业机械的操作者任意设定设于运转室内的燃料调整拨盘(节流拨盘)，则发动机控制器对燃料喷射系统输出用于将与设定相应的燃料喷射量喷射至发动机的控制信号。而且，发动机控制器为了维持由燃料调整拨盘(节流拨盘)设定的发动机目标转速，将与安装于作业机械的作业机的负载变动对应的控制信号输出至燃料喷射系统来调整发动机转速。另外，发动机控制器或者泵控制器计算与发动机目标转速相应的液压泵的目标吸收扭矩(torque)。该目标吸收扭矩被设定为发动机的输出马力与液压泵的吸收马力相平衡。

使用图27来说明通常的发动机控制。发动机基于发动机的最大输出扭矩线P1和从最大的发动机转速引出的发动机下垂线Fe成立，被控制为不超过发动机输出扭矩线TL。而且，例如在作业机械为液压挖掘机等的情况下，发动机控制器生成用于根据上部转向体的转向动作或作业机动作所操作的操作杆的操作量、以及作业机等的负载来使发动机转速变化的控制信号。例如，若在发动机目标转速被设定成N2的状态下进行沙土等的掘削操作，则发动机从空转动作时的发动机转速(空转转速N1)转移至发动机目标转速N2。此时，燃料喷射系统接受来自发动机控制器的控制信号，根据该转移将燃料喷射至发动机，若作业机动作等的执行使负载增加，则按照发动机转速和发动机输出扭矩到达相当于可变容量型液压泵(典型地，斜板式液压泵)的泵吸收扭矩线PL与发动机输出扭矩线TL的交点的、匹配点M1的方式，发动机转速发生转移。此外，在额定点P，发动机输出为最大。

在此，为了改善发动机的燃油效率以及液压泵的泵效率，如图28所示，存在设置经过燃料消耗率好的区域的目标发动机运转线(目标匹配路线)ML、且在该目标匹配路线ML上设置发动机输出与泵吸收扭矩的匹配点的发动机控制装置。在图28中，曲线M表示发动机的等燃油消耗率曲线，越靠近曲线M的中心(环(M1))，燃料消耗率越优良。另外，曲线J示出了由液压泵吸收的马力变为了等马力的等马力曲线。因此，在要得到相同的马力的情况下，较之于使之匹配于发动机下垂线Fe上的匹配点pt1的情况，使之匹配于目标匹配路线ML上的匹配点pt2的情况在燃料消耗率上更卓越。另外，液压泵的流量Q是发动机转速n与泵容量q之积(Q＝n/q)，若要得到相同的液压油流量，则降低发动机转速且增大泵容量在泵效率上更优良。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-120426号公报

发明的概要

发明要解决的课题

在使用上述的目标匹配路线ML来进行发动机控制的情况下，如图29的扭矩线图所示，例如，若要使之匹配于目标匹配路线ML上的目标匹配转速n1下的匹配点M1，则无负载时的发动机转速被规定在经过匹配点M1的下垂线DL1所限定的低转速n2(例如，1100rpm附近)之处。而且，若加载负载，则沿下垂线DL1，发动机扭矩增加，在匹配点M1进行匹配。即，若要使发动机输出和泵吸收扭矩匹配在目标匹配路线ML上，则发动机输出(目标匹配点M1)和发动机转速(无负载时的发动机转速n2)根据下垂线DL1来联动地确定。

在此，在由作业机械移动大的岩石等的作业时，在对作业机加载了负载的情况下，沿图29所示的下垂线DL1，发动机扭矩上升并转移至匹配点M1。在此，尽管作业机输出被获取，对于作业较便利，但在移动完大的岩石而负载脱离后的短暂期间，发动机仍以下垂线DL1所限定的低旋转的发动机转速来进行驱动。液压泵以该低转速进行旋转，液压泵的斜板的斜板角不比某给定值(最大容量)大，因此从液压泵喷出的液压油流量不会被充分供应至作业机的液压缸。因此，在这样的情况下，存在如下问题点：作业机不能应对操作者想迅速启动作业机来进行作业的意愿，在操作上会产生不适感。

作为用于解决该问题点的第1方案，如图30的扭矩线图所示，将无负载时的发动机转速设定在高转速n11(例如，2050rpm附近)之处，将对液压泵相对于发动机转速而可吸收的最大扭矩进行表示的泵吸收扭矩线设定为PL1。如此，在负载低的情况下，发动机输出马力与泵吸收马力匹配于匹配点M11。因此，由于即使液压泵的斜板角任意，发动机转速也高，因此能确保从液压泵喷射至作业机的液压缸的液压油流量，谋求作业机速度的充足。其后，在对作业机加载了负载的情况下，发动机扭矩沿下垂线DL2上升，能通过匹配于与匹配点M1为相同的等马力曲线EL1上的匹配点M12，来得到期望的作业机输出。然而，若要进行这样的控制，则在从图28所示的等燃油消耗率曲线的环M1偏离的、燃油消耗率差的位置上，发动机进行驱动，因此要考虑不能谋求低燃油消耗率这样的问题。

另外，作为用于解决上述的问题点的第2方案，如图30的扭矩线图所示，将泵吸收扭矩线设定为PL2，在目标匹配路线ML上设定匹配点M13来代替匹配点M12。在对作业机加载了负载的情况下，发动机的输出从匹配点M11起沿下垂线DL2在匹配点M13匹配。尽管在此情况下，是在离等燃油消耗率曲线的环M1近的位置上匹配，但由于发动机以马力高的等马力曲线EL2上的发动机输出进行驱动，因此会产生超过需要的能量消耗，从而认为燃油消耗率较之于低旋转且低输出的匹配点M1会更加恶化。

发明内容

本发明鉴于上述事实而提出，其目的在于，提供能兼顾低燃油消耗率和作业性的提高的作业机械的发动机控制装置及其发动机控制方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题、达成目的，本发明的作业机械的发动机控制装置的特征在于具备：检测单元，其检测作业机械的运转状态；无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速；目标匹配转速运算单元，其基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速；发动机目标输出运算单元，其基于所述运转状态，运算能最大限度输出的发动机目标输出；以及发动机控制单元，其在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间。

另外，本发明的作业机械的发动机控制装置在上述的发明的基础上，其特征在于，具备：变动幅度设定单元，其预先设定发动机转速的变动幅度；以及匹配最小转速运算单元，其将从所述无负载最大转速降低了所述变动幅度量的转速后的发动机的转速作为最小转速限制值，并基于所述运转状态，来运算在加载了负载的情况下必须最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速，所述发动机控制单元在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述匹配最小转速之间。

另外，本发明的作业机械的发动机控制装置在上述的发明的基础上，其特征在于，所述发动机控制单元将对所述目标匹配转速相加下限转速偏移值而得到的发动机转速输出为发动机转速指令值。

另外，本发明的作业机械的发动机控制装置在上述的发明的基础上，其特征在于，具备：可变容量型液压泵；以及容量检测单元，其检测所述可变容量型液压泵的泵容量，所述发动机控制单元在所述泵容量为阈值以上的情况下，输出提升发动机转速的发动机转速指令值，在泵容量小于阈值的情况下，输出降低发动机转速的发动机转速指令值。

另外，本发明的作业机械的发动机控制装置在上述的发明的基础上，其特征在于，所述匹配最小转速运算单元，在对所述作业机械的转向体的转速进行检测的转速检测单元得到的检测值接近零的情况下提升匹配最小转速，将随着所述转速检测单元得到的检测值变大而降低了匹配最小转速后的值设为最小转速限制值，且基于所述运转状态，运算在对作业机械加载了负载的情况下必须被最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速。

另外，本发明的作业机械的发动机控制方法的特征在于包括：检测步骤，检测作业机械的运转状态；无负载最大转速运算步骤，基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速；目标匹配转速运算步骤，基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速；发动机目标输出运算步骤，基于所述运转状态，运算能最大限度输出的发动机目标输出；以及发动机控制步骤，在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间。

另外，本发明的作业机械的发动机控制方法在上述的发明的基础上，其特征在于，包括：变动幅度设定步骤，预先设定发动机转速的变动幅度；以及匹配最小转速运算步骤，将从所述无负载最大转速降低了所述变动幅度量的转速后的发动机的转速作为最小转速限制值，并基于所述运转状态，来运算在对作业机械加载了负载的情况下必须最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速，所述发动机控制步骤中，在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速控制在所述无负载最大转速与所述匹配最小转速之间。

根据本发明，由于在发动机目标输出的限制下将发动机转速控制在无负载最大转速与目标匹配转速之间，因此能兼顾低燃油消耗率和作业性的提高。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的液压挖掘机的整体构成的立体图。

图2是表示图1所示的液压挖掘机的控制系统的构成的示意图。

图3是说明发动机控制器或者泵控制器所执行的发动机控制内容的扭矩线图。

图4是说明发动机控制器或者泵控制器所执行的发动机控制内容的扭矩线图。

图5是表示发动机控制器或者泵控制器所执行的整体控制流程的图。

图6是表示图5所示的无负载最大转速运算块的详细控制流程的图。

图7是表示图5所示的发动机最小输出运算块的详细控制流程的图。

图8是表示图5所示的发动机最大输出运算块的详细控制流程的图。

图9是表示图5所示的发动机目标输出运算块的详细控制流程的图。

图10是表示图5所示的匹配最小转速运算块的详细控制流程的图。

图11是表示图5所示的目标匹配转速运算块的详细控制流程的图。

图12是表示图5所示的发动机转速指令值运算块的详细控制流程的图。

图13是表示图5所示的泵吸收扭矩指令值运算块的详细控制流程的图。

图14是说明发动机控制器或者泵控制器所执行的发动机控制内容的扭矩线图。

图15是表示现有的发动机控制中的、泵偏差所带来的发动机输出偏差的状态的扭矩线图。

图16是表示本发明的实施方式1中的、泵偏差所带来的发动机输出偏差的状态的扭矩线图。

图17是表示现有的发动机控制中的、过渡时的发动机输出转移状态的扭矩线图。

图18是表示本发明的实施方式1中的、过渡时的发动机输出转移状态的扭矩线图。

图19是表示作为本发明的实施方式2的混合动力液压挖掘机的控制系统的构成的示意图。

图20是表示本发明的实施方式2的发动机控制器或者泵控制器、混合动力控制器所执行的整体控制流程的图。

图21是表示图20所示的无负载最大转速运算块的详细控制流程的图。

图22是表示图20所示的发动机最大输出运算块的详细控制流程的图。

图23是表示图20所示的匹配最小转速运算块的详细控制流程的图。

图24是表示图20所示的目标匹配转速运算块的详细控制流程的图。

图25是表示图20所示的泵吸收扭矩指令值运算块的详细控制流程的图。

图26是表示发电启用/禁用时的目标匹配转速的设定状态的扭矩线图。

图27是说明现有的发动机控制的扭矩线图。

图28是说明利用了目标匹配路线的现有的发动机控制的扭矩线图。

图29是说明现有的发动机控制的扭矩线图。

图30是说明现有的发动机控制的扭矩线图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明用于实施本发明的方式。

(实施方式1)

[整体构成]

首先，图1以及图2示出了作为作业机械的一例即液压挖掘机1的整体构成。该液压挖掘机1具备车辆主体2和作业机3。车辆主体2具有下部行驶体4和上部转向体5。下部行驶体4具有一对行驶装置4a。各行驶装置4a具有履带4b。各行驶装置4a通过由右行驶电动机和左行驶电动机(行驶电动机21)驱动履带4b来使液压挖掘机1行驶或者转向。

上部转向体5以可转向的方式设于下部行驶体4上，由转向液压电动机31进行驱动来转向。另外，在上部转向体5设置运转室6。上部转向体5具有：燃料罐7、液压油罐8、发动机室9、以及配重10。燃料罐7贮存用于驱动发动机17的燃料。液压油罐8对从液压泵18向动臂缸14等的液压缸或转向液压电动机31、行驶电动机21等的液压设备喷出的液压油进行贮存。发动机室9容纳发动机17或液压泵18等的设备。配重10配置于发动机室9的后方。

作业机3安装于上部转向体5的前部中央位置，具有：动臂(boom)11、斗杆(arm)12、铲斗13、动臂缸14、斗杆缸15、以及铲斗缸16。动臂11的基端部以可旋转的方式与上部转向体5连结。另外，动臂11的前端部以可旋转的方式与斗杆12的基端部连结。斗杆12的前端部以可旋转的方式与铲斗13连结。动臂缸14、斗杆缸15、以及铲斗缸16是通过从液压泵18喷出的液压油来驱动的液压缸。动臂缸14使动臂11动作。斗杆缸15使斗杆12动作。铲斗缸16使铲斗13动作。

在图2中，液压挖掘机1具有作为驱动源的发动机17、以及液压泵18。使用柴油发动机来作为发动机17，使用可变容量型液压泵(例如斜板式液压泵)来作为液压泵18。液压泵18以机械方式与发动机17的输出轴结合，液压泵18通过驱动发动机17来驱动。

液压驱动系统根据设于车辆主体2的运转室6中所设置的作业机杆、行驶杆、转向杆等的操作杆26的操作来进行驱动。操作杆26的操作量由杆操作量检测部27变换成电信号。杆操作量检测部27由压力传感器构成。压力传感器探测根据操作杆的操作而产生的先导液压，并将由压力传感器输出的电压等换算成杆操作量，由此来求取杆操作量。杆操作量作为电信号被输出至泵控制器33。此外，在操作杆26为电气式杆的情况下，杆操作量检测部27由电位器等的电气上的检测单元构成，将根据杆操作量而产生的电压等换算成杆操作量来求取杆操作量。

在运转室6内设置燃料调整拨盘(节流拨盘)28以及模式切换部29。燃料调整拨盘(节流拨盘)28是用于设定对发动机17的燃料供应量的开关，燃料调整拨盘(节流拨盘)28的设定值被变换成电信号后输出至发动机控制器30。

发动机控制器30由CPU(数值运算处理器)等的运算装置、存储器(存储装置)构成。发动机控制器30基于燃料调整拨盘(节流拨盘)28的设定值来生成控制指令的信号，共轨控制部32接收控制信号，并调整对发动机17的燃料喷射量。即，发动机17是能进行基于共轨式的电子控制的发动机，能通过适当地控制燃料喷射量来得到作为目标的输出，能自由地设定某瞬间的发动机转速下的可输出的扭矩。

模式切换部29是将液压挖掘机1的作业模式设定成功率模式或省电模式的部分，例如由设于运转室6中的操作按钮、开关或触摸面板构成，液压挖掘机1的操作者通过对这些操作按钮等进行操作，能切换作业模式。功率模式是指，在维持大的作业量的同时进行抑制了燃油消耗率的发动机控制以及泵控制的作业模式，省电模式是指，按照一边进一步抑制燃油消耗率一边以轻负载作业来确保作业机3的动作速度的方式进行发动机控制以及泵控制的作业模式。在基于该模式切换部29的设定(作业模式的切换)中，电信号被输出至发动机控制器30、泵控制器33。此外，在功率模式下，使发动机17的输出扭矩和液压泵18的吸收扭矩匹配于发动机17的转速以及输出扭矩较高的区域。另外，在省电模式下，以比功率模式的情况下更低的发动机输出使之匹配。

泵控制器33接收从发动机控制器30、模式切换部29、杆操作量检测部27发送的信号，生成用于对液压泵18的斜板角进行倾倒控制来调整来自液压泵18的液压油的喷出量的控制指令的信号。此外，对泵控制器33输入来自检测液压泵18的斜板角的斜板角传感器18a的信号。通过由斜板角传感器18a检测斜板角，能运算液压泵18的泵容量。在控制阀20内，设有用于检测液压泵18的泵喷出压力的泵压检测部20a。检测出的泵喷出压力被变换成电信号后输入至泵控制器33。此外，发动机控制器30与泵控制器33按照信息彼此进行交互的方式以CAN(Controller Area Network)这样的车内LAN进行连接。

[发动机控制的概要]

首先，参照图3所示的扭矩线图来说明发动机控制的概要。发动机控制器30取得杆操作量、作业模式以及燃料调整拨盘(节流拨盘)28的设定值、上部转向体5的转向速度(转向转速)等的信息(表示运转状态的信号)，来求取发动机输出指令值。该发动机输出指令值成为扭矩线图上的等马力曲线(发动机输出指令值曲线)EL，是对发动机的输出进行限制的曲线。

而且，在对作业机3施加了负载的情况下，使发动机输出不被下垂线限定地，使发动机输出和液压泵输出匹配于发动机输出指令值曲线EL与泵吸收扭矩线PL的交点(匹配点)MP1来使作业机3动作。此外，优选使该匹配点MP1位于目标匹配路线ML上。该目标匹配点MP1上的发动机转速是目标匹配转速np1，例如，在图3中为1000rpm附近。由此，不仅作业机3不能得到充分的输出，而且发动机17以低转速进行驱动，因此能将燃料消耗抑制得较低。

另一方面，在作业机3的负载已脱离、且到作业机3的液压缸14、15、16的液压油流量需要的情况下，即需要确保作业机3的动作速度的情况下，发动机控制器30决定与杆操作量、上部转向体5的转向转速、燃料调整拨盘(节流拨盘)28的设定值等的信息对应的无负载最大转速np2(例如在图3中，2050rpm附近)，在目标匹配转速np1与无负载最大转速np2之间的发动机转速范围内控制发动机下垂来使发动机17驱动。通过进行这样的控制，在从作业机3的负载施加了的状态转移至负载脱离了的状态的情况下，从低旋转侧的匹配点MP1转移至高旋转侧的匹配点MP2，因此能将从液压泵18喷出的液压油流量充分地供应至液压缸14、15、16，能确保作业机3的动作速度。另外，由于根据发动机输出指令值曲线EL来限制发动机输出，因此不会消耗多余的能量。此外，无负载最大转速np2不局限于发动机可输出的最大转速。

在此，在作业机3的负载进一步脱离了的情况下，若直接使发动机17在高旋转域进行驱动，则燃料消耗，从而燃油消耗率恶化。因此，在负载已脱离了，例如像仅铲斗13动作那样，不需要使来自液压泵18的液压油的喷出流量以及喷出压力较多的情况下，即泵容量有富余的情况下，如图4所示，进行使高旋转域的下垂线DL移动至低旋转域的控制。如上所述，泵容量由斜板角传感器18a检测，基于该检测值的大小来移动下垂线DL。例如，在检测到泵容量大于给定值的情况下，需要液压油流量，因此使下垂线DL移动至高旋转域来提升发动机转速，在检测到泵容量小于给定值的情况下，不需要液压油流量，因此使下垂线DL移动至低旋转域来降低发动机转速。通过进行这样的控制，能抑制高旋转域下的发动机驱动所带来的多余的燃料消耗。

[发动机控制的细节]

图5示出了基于发动机控制器30或者泵控制器33的整体控制流程。发动机控制器30或者泵控制器33最终地运算作为发动机控制指令的发动机转速指令值和发动机输出指令值，并运算泵吸收扭矩指令值作为泵控制指令。

无负载最大转速运算块110基于图6所示的详细控制流程，来运算作为发动机转速指令值的上限值的值即无负载最大转速D210(np2)。在液压泵18的泵容量最大的状态下，液压泵18的流量(液压泵喷出流量)是发动机转速与泵容量之积，液压泵18的流量(液压泵喷出流量)与发动机转速成正比，因此无负载最大转速D210与液压泵18的流量(泵最大喷出量)处于正比关系。故而，首先，作为无负载最大转速D210的候补值，由总和部212来求取根据各杆值信号D100(杆操作量)而求出的无负载转速的总和。作为各杆值信号D100(表示各杆操作量的信号)，有转向杆值、动臂杆值、斗杆杆值、铲斗杆值、行驶右杆值、行驶左杆值、以及服务杆值。该服务杆值是表示在具有能连接新的液压致动器的液压电路的情况下的、操作该液压致动器的杆操作量的值。各杆值信号通过图6所示那样的杆值/无负载转速变换表211被变换成无负载转速，由总和部212求出了该变换后的值后的总和的无负载转速被输出至最小值选择部(MIN选择)214。

另一方面，无负载转速限幅值选择块210使用各杆值信号D100的操作量、液压泵18的喷出压力即泵压力D104、D105、以及由模式切换部29设定的作业模式D103的4个信息，液压挖掘机1的操作者判定当前正在执行怎样的操作类型(作业类型)，选择并决定针对所预先设定的操作类型的无负载转速限幅值。该决定出的无负载转速限幅值被输出至最小值选择部214。该操作类型(作业类型)的判定是指，例如，在斗杆杆向掘削方向倾倒，泵压力也比某设定值高的情况下，液压挖掘机1判定为想要执行重掘削作业，在转向杆不仅倾倒且动臂杆也欲向升高方向倾倒那样的复合操作的情况下，液压挖掘机1判定为想要执行提升转向作业。如此，操作类型(作业类型)的判定是指，估计此时操作者想要执行的操作的动作。此外，提升转向作业是指，对于以铲斗13掘削出的沙土，在升高动臂11的同时使上部转向体5转向、并在期望的转向停止的位置上对铲斗13的沙土进行排土那样的作业。

另一方面，还根据燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定状态(设定值)来决定无负载最大转速的候补值。即，接受表示燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值的信号，设定值通过节流拨盘/无负载转速变换表213被变换成无负载最大转速的候补值，并被输出至最小值选择部214。

最小值选择部214从根据杆值信号D100求出的无负载转速、由无负载转速限幅值选择块210求出的无负载转速限幅值和根据节流拨盘D102的设定值求出的无负载转速的3个值中选择最小值，并输出无负载最大转速D210(np2)。

图7是发动机最小输出运算块120的详细控制流程。如图7所示，发动机最小输出运算块120运算作为发动机输出指令值的下限的值即发动机最小输出D220。杆值/发动机最小输出变换表220与无负载最大转速的运算同样地，将各杆值信号D100变换成发动机最小输出，总和部221将它们的总和输出至最小值选择部(MIN选择)223。

另一方面，发动机最小输出的最大值选择块222将与由模式切换部29设定的作业模式D103对应的上限值输出至最小值选择部223。最小值选择部223对与各杆值信号D100对应的发动机最小输出的总和、和与作业模式D103对应的上限值进行比较，选择最小值并作为发动机最小输出D220进行输出。

图8是发动机最大输出运算块130的详细控制流程。如图8所示，发动机最大输出运算块130运算作为发动机输出指令值的上限的值即发动机最大输出D230。泵输出限幅值选择块230与无负载最大转速运算块110所进行的运算同样地，使用各杆值信号D100的操作量和泵压力D104、D105和作业模式D103的设定值的信息，判定当前的操作类型，并按每种操作类型来选择泵输出限幅值。对于该选择出的泵输出限幅值，将根据未图示的转速传感器检测出的发动机转速D107而由风扇马力运算块231运算出的风扇马力通过加法部233进行相加。该相加得到的值(以下，和值)、以及由节流拨盘/发动机输出限幅变换表232对应于燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值而变换后的发动机输出限幅值被输出至最小值选择部(MIN选择)234。最小值选择部234选择和值和发动机输出限幅值当中的最小值，并作为发动机最大输出D230进行输出。此外，风扇是指，设置于用于冷却发动机17的散热器的附近的风扇，朝着散热器使空气送风，与发动机17的驱动联动地进行旋转驱动。此外，风扇马力通过使用下式，

风扇马力＝风扇额定马力×(发动机转速/风扇额定时发动机转速)^3

简单地运算来求取。

图9是发动机目标输出运算块140的详细控制流程。如图9所示，发动机目标输出运算块140运算发动机目标输出D240。减法部243从前次运算求出的前次发动机目标输出D240中减去被设定为固定值的发动机输出加法用偏移值241。减法部244求取从该减法得到的值中减去由发动机实际输出运算块242运算出的发动机实际输出而得到的偏差。乘法部245乘以对该偏差相乘了某增益(-Ki)后的值，并由积分部246对该乘法值进行积分。加法部247对该积分值相加由发动机最小输出运算块120运算求出的发动机最小输出D220。最小值选择部(MIN选择)248将该和值、以及由发动机最大输出运算块130运算求出的发动机最大输出D230当中的最小值作为发动机目标输出D240进行输出。发动机目标输出D240如图5所示，被用作发动机控制指令的发动机输出指令值，发动机目标输出D240表示图3或者图4所示的发动机输出指令值曲线EL。此外，发动机实际输出运算块242基于发动机控制器30所指令的燃料喷射量和发动机转速、根据大气温度等而预测出的发动机扭矩D106以及由未图示的转速传感器检测出的发动机转速D107，使用下式

发动机实际输出(kW)＝2π÷60×发动机转速×发动机扭矩÷1000

进行运算来求取发动机实际输出。

图10是匹配最小转速运算块150的详细控制流程。如图10所示，匹配最小转速运算块150运算在作业时必须最低限度上升的发动机转速即匹配最小转速D150。关于匹配最小转速D150，将各杆值信号D100由杆值/匹配最小转速变换表251变换后的各值成为匹配最小转速D150的候补值，且分别被输出至最大值选择部(MAX选择)255。

另一方面，无负载转速/匹配转速变换表252中，与目标匹配转速np1相同地，将在无负载最大转速np2相交的下垂线DL与目标匹配路线ML的交点上的发动机转速作为匹配转速np2’，对由无负载最大转速运算块110求出的无负载最大转速D210(np2)进行变换并输出(参照图14)。进而，从该匹配转速np2’中减去低速偏移转速，得其结果的值作为匹配最小转速D150的候补值被输出至最大值选择部(MAX选择)255。使用低速偏移转速的意义和其值的大小将后述。

另外，转向转速/匹配最小转速变换表250将转向转速D101作为匹配最小转速D150的候补值进行变换并输出至最大值选择部255。转向转速D101是由解析器或旋转编码器等的旋转传感器检测图2的转向液压电动机31的转向转速(速度)而得到的值。此外，该转向转速/匹配最小转速变换表250，如图10所示，在转向转速D101为零时增大匹配最小转速，以随着转向转速D101变大而减小匹配最小转速那样的特性来进行转向转速D101的变换。最大值选择部255选择这些匹配最小转速当中的最大值并作为匹配最小转速D150进行输出。

在此，在本实施方式中，在负载脱离了的情况下，发动机转速最大增加至无负载最大转速np2，在负载足量施加了的情况下，发动机转速下降至目标匹配转速np1。在此情况下，发动机转速根据负载的大小而较大地变动。存在如下担忧：该发动机转速的大的变动会作为对液压挖掘机1的操作者而言感到液压挖掘机1的力出不来那样的不适感(乏力感)被操作者感知。因此，如图14所示，使用低速偏移转速，通过该设定的低速偏移转速的大小，能使发动机转速的变动幅度变化从而消除不适感。即，若减小低速偏移转速，则发动机转速的变动幅度变小，若增大低速偏移转速，则发动机转速的变动幅度变大。此外，根据上部转向体5进行着转向的状态或作业机3进行着掘削作业的状态等的液压挖掘机1的工作状态，即使是相同的发动机转速的变动幅度，操作者感受到的不适感也是不同的。在上部转向体5进行着转向的状态下，较之于作业机3进行着掘削作业的状态，即使发动机转速下降一些，操作者也不易感到乏力，在上部转向体5进行着转向的状态下，较之于作业机3进行着掘削作业的状态，即使设定为发动机转速进一步下降，也没有问题。在此情况下，由于发动机转速下降，因此燃油消耗率变好。此外，不限于转向，能进行与其他的致动器的动作相应的、同样的发动机转速的变动幅度设定。

对图14所示的扭矩线图进行补充说明。如图14的图表中所示，HP1～HP5相当于图28所示的等马力线J，ps表示马力单位(ps)，随着HP1～HP5的走势，马力变大，5条曲线如例示所示。根据所求取的发动机输出指令值，来求取并设定等马力曲线(发动机输出指令值曲线)EL。由此，该等马力曲线(发动机输出指令值曲线)EL不限于HP1～HP5这5条，是从存在的无数条中选择出的那一条。图14示出了在马力变为HP3ps与HP4ps之间的马力的等马力曲线(发动机输出指令值曲线)EL被求取设定了的情况。

图11是目标匹配转速运算块160的详细控制流程。如图11所示，目标匹配转速运算块160运算如图3所示的目标匹配转速np1(D260)。目标匹配转速D260是发动机目标输出D240(发动机输出指令值曲线EL)与目标匹配路线ML交叉的发动机转速。目标匹配路线ML被设定为在发动机17以某发动机输出进行动作时经过燃料消耗率好的点，因此优选在与该目标匹配路线ML上的发动机目标输出D240的交点上决定目标匹配转速D260。故而，在发动机目标输出/目标匹配转速变换表260中，接受由发动机目标输出运算块140求出的发动机目标输出D240(发动机输出指令值曲线EL)的输入，求取在发动机目标输出D240(发动机输出指令值曲线EL)与目标匹配路线ML的交点上的目标匹配转速，并输出至最大值选择部(MAX选择)261。

然而，根据图10所示的匹配最小转速运算块150所进行的运算，在要减小发动机转速的变动幅度的情况下，匹配最小转速D150比由发动机目标输出/目标匹配转速变换表260求出的匹配转速大。故而，在最大值选择部(MAX选择)261中，对匹配最小转速D150和根据发动机目标输出D240求出的匹配转速进行比较，选择最大值来作为目标匹配转速D260的候补值，由此限制了目标匹配转速的下限。在图14中，若将低速偏移转速设定得小，则会偏离目标匹配路线ML，目标匹配点不是MP1而变成MP1’，目标匹配转速D260不是np1而变成np1’。另外，与由无负载最大转速运算块110求出的无负载最大转速D210同样，目标匹配转速D260还通过燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值来限制上限。即，节流拨盘/目标匹配转速变换表262接受燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值的输入，输出变换成与燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值对应的下垂线(扭矩线图上，是能从与燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值对应的发动机转速引出的下垂线)与目标匹配路线ML的交点的匹配转速后的目标匹配转速D260的候补值，并将该输出的目标匹配转速D260的候补值、与由最大值选择部261选择出的目标匹配转速D260的候补值在最小值选择部(MIN选择)263中进行比较，最小值被选择，最终的目标匹配转速D260被输出。

图12是发动机转速指令值运算块170的详细控制流程。以下，参照图4所示的扭矩线图来进行说明。如图12所示，发动机转速指令值运算块170根据基于由2个液压泵18的斜板角传感器18a检测出的斜板角而求出的泵容量D110、D111，来计算平均部270对泵容量D110、D111进行了平均后的平均泵容量，并根据该平均泵容量的大小，由发动机转速指令选择块272求取发动机转速指令值D270(无负载最大转速np2)。即，发动机转速指令选择块272，在平均泵容量大于某设定值(阈值)的情况下，使发动机转速指令值D270接近无负载最大转速np2(D210)。也就是，使发动机转速增大。另一方面，在平均泵容量小于某设定值的情况下，使接近后述的发动机转速nm1，也就是使发动机转速减少。从目标匹配转速np1(D260)与目标匹配点MP1上的扭矩的交点起，沿下垂线，将相当于发动机扭矩朝着零的方向下降的位置的发动机转速作为无负载转速np1a，并作为对该无负载转速np1a相加了下限转速偏移值Δnm而得到的值来求取发动机转速nm1。此外，到与目标匹配转速D260对应的无负载转速的变换通过匹配转速/无负载转速变换表271进行变换。因此，发动机转速指令值D270根据泵容量的状态，确定在无负载最小转速nm1与无负载最大转速np2之间。下限转速偏移值Δnm是预先设定的值，被存储于发动机控制器30的存储器。

若具体说明，在平均泵容量大于某设定值q_com1的情况下，使发动机转速指令值D270接近无负载最大转速np2，在平均泵容量小于某设定值q_com1的情况下，使发动机转速指令值D270接近使用下式，

发动机转速指令值D270＝将目标匹配转速np1变换成无负载转速后的转速np1a+下限转速偏移值Δnm

所求取的值。通过如此求出的发动机转速指令值D270，能控制下垂线，在泵容量有富余的情况下(平均泵容量小于某设定值的情况下)，如图4所示，能降低发动机转速(使发动机转速为nm1(无负载最小转速))，能抑制燃料消耗来实现燃油消耗率提高。设定值q_com1是预先设定的值，被存储于泵控制器33的存储器。此外，设定值q_com1可以分发动机转速增加侧和发动机转速减少侧来设置2个不同的设定值，可以设置发动机转速不变化的范围。

图13是泵吸收扭矩指令值运算块180的详细控制流程。如图13所示，泵吸收扭矩指令值运算块180使用当前的发动机转速D107、发动机目标输出D240以及目标匹配转速D260来求取泵吸收扭矩指令值D280。风扇马力运算块280使用发动机转速D107来运算风扇马力。此外，风扇马力使用先前讲述的计算式而求取。减法部281将从由发动机目标输出运算块140求出的发动机目标输出D240中减去该求出的风扇马力而得到的输出(泵目标吸收马力)输入至泵目标匹配转速以及扭矩运算块282。对该目标匹配转速以及扭矩运算块282进一步输入由目标匹配转速运算块160求出的目标匹配转速D260。目标匹配转速D260被设为液压泵18的目标匹配转速(泵目标匹配转速)。而且，在泵目标匹配转速以及扭矩运算块282中，如下式所示，对

泵目标匹配扭矩

＝(60×1000×(发动机目标输出-风扇马力))

/(2π×目标匹配转速)

进行运算。求出的泵目标匹配扭矩被输出至泵吸收扭矩运算块283。

对于泵吸收扭矩运算块283，输入从泵目标匹配转速以及扭矩运算块282输出的泵目标匹配扭矩、由旋转传感器检测出的发动机转速D107、以及目标匹配转速D260。在泵吸收扭矩运算块283中，如下式所示，对

泵吸收扭矩＝泵目标匹配扭矩

-Kp×(目标匹配转速-发动机转速)

进行运算，作为运算结果的泵吸收扭矩值D280被输出。在此，Kp是控制增益。

通过执行这样的控制流程，在实际的发动机转速D107比目标匹配转速D260大的情况下，从上述的式子可知，泵吸收扭矩指令值D280将增加，反之，在实际的发动机转速D107比目标匹配转速D260小的情况下，泵吸收扭矩指令值D280将减少。另一方面，发动机的输出被控制为以发动机目标输出D240为上限，因此结果是按照发动机转速稳定在目标匹配转速D260附近的转速的方式，发动机17进行驱动。

在此，在发动机转速指令值运算块170中，发动机转速指令值D270的最小值如上所述，成为通过

发动机转速指令值＝将目标匹配转速np1变换成无负载转速后的转速np1a+下限转速偏移值Δnm

的运算所求取的值，相对于目标匹配转速，发动机的下垂线最低也被设定在加上了下限转速偏移值Δnm后的高的转速之处。故而，根据本实施方式1，即使在液压泵18的实际的吸收扭矩(泵实际吸收扭矩)对于泵吸收扭矩指令多少有些偏差的情况下，也在下垂线不涉及的范围进行匹配，即使发动机17的匹配转速多少有些变动，也将发动机输出限制在发动机输出指令值曲线EL上，将发动机目标输出控制成恒定，因此即使实际的吸收扭矩(泵实际吸收扭矩)相对于泵吸收扭矩指令产生偏差，也能减小发动机输出的变动。其结果是，还能将燃油消耗率的偏差抑制得较小，能满足针对液压挖掘机1的燃油消耗率的规格。针对燃油消耗率的规格例如是指较之于现有的液压挖掘机能将燃油消耗率降低10％那样的规格。

即，如图15所示，现有技术中，是将泵吸收扭矩线PL与目标匹配转速的交点设为了目标匹配点MP1的情况，因此在液压泵的连续性能的偏差大的情况下，随之在下垂线DL上发动机输出的偏差也变大。其结果是，存在燃油消耗率的偏差大、难以满足针对液压挖掘机1的燃油消耗率的规格的情况。与此相对，根据本实施方式1，如图16所示，将泵吸收扭矩线PL、与作为等马力曲线的表示发动机输出的上限的发动机输出指令值曲线EL的交点作为了目标匹配点MP1，因此即使在液压泵的连续性能的偏差大的情况下，目标匹配点MP1也将沿发动机输出指令值曲线EL发生偏离。故而，发动机输出的偏差几乎消除，其结果是，燃油消耗率的偏差也几乎消除。

此外，在现有的发动机控制中，如图17所示，在进行从发动机17正在进行空转旋转的状态起使发动机转速上升而发动机输出移动至目标匹配点MP1的过渡时，发动机输出经由了最大输出扭矩线TL、以及经过目标匹配点MP1的下垂线DL，因此过渡时的发动机输出如图17中的包围部A所示，变得比目标发动机输出过度大，燃油消耗率恶化。与此相对，根据本实施方式1，如图18所示，是将泵吸收扭矩线PL与发动机输出指令值曲线EL的交点设为了目标匹配点MP1，因此在过渡时，如图18中的包围部A′所示，发动机输出沿发动机输出指令值曲线EL而转移至目标匹配点MP1。故而，即使在过渡时也将得到与目标发动机输出相同的发动机输出，因此燃油消耗率得以提高。

(实施方式2)

尽管在实施方式1中，是对于将上部转向体5由液压电动机(转向液压电动机31)进行转向、且具有作业机3以全部液压缸14、15、16进行驱动那样的构造的液压挖掘机1应用了本发明的例子，而本实施方式2是对于具有使上部转向体5由电动转向电动机进行转向的构造的液压挖掘机1应用了本发明的例子。以下，以液压挖掘机1为混合动力液压挖掘机1进行说明。以下，只要无特别说明，本实施方式2与实施方式1采取公共的构成。

混合动力液压挖掘机1与实施方式1所示的液压挖掘机1进行比较，上部转向体5、下部行驶体4、以及作业机3这样的主要构成是相同的。然而，混合动力液压挖掘机1如图19所示，与液压泵18不同，是发电机19以机械的方式与发动机17的输出轴进行结合，并通过驱动发动机17，来驱动液压泵18以及发电机19。此外，发电机19既可以与发动机17的输出轴以机械方式直接连结，也可以经由挂在发动机17的输出轴上的传送带或链条等的传递单元进行旋转驱动。另外，代替液压驱动系统的液压电动机的转向液压电动机31，使用进行电动驱动的转向电动机24，与之相伴，作为电动驱动系统，具备电容器22、逆变器23。由发电机19发电的电力或者从电容器22放电的电力经过由电力电缆被供应至转向电动机24来使上部转向体5转向。即，转向电动机24通过以从发电机19供应(发电)的电能或从电容器22供应(放电)的电能发挥牵引(力行)作用来转向驱动，在转向减速时，转向电动机24通过再生作用将电能供应(充电)至电容器22。作为该发电机19，例如使用SR(开关磁阻)电动机。发电机19与发动机17的输出轴以机械方式进行结合，通过发动机17的驱动来使发电机19的转子轴旋转。电容器22例如使用双电荷层电容器。还可以取代电容器22，而是镍氢蓄电池或锂离子蓄电池。在转向电动机24设置旋转传感器25，对转向电动机24的旋转速度进行检测，变换成电信号，并输出至设于逆变器23内的混合动力控制器23a。作为转向电动机24，例如使用嵌入式磁铁同步电动机。作为旋转传感器25，例如使用解析器或旋转编码器等。此外，混合动力控制器23a由CPU(数值运算处理器等的运算装置)、存储器(存储装置)等构成。混合动力控制器23a接受发电机19或转向电动机24、电容器22以及逆变器23所具备的、热敏电阻或热电偶等的温度传感器得到的检测值的信号，不仅管理电容器22等各设备的过升温，而且进行电容器22的充放电控制或发电机19所执行的发电/发动机的辅助控制，进行转向电动机24的牵引/再生控制。

本实施方式2的发动机控制与实施方式1几乎相同，以下针对不同的控制部分进行说明。图20示出了该混合动力液压挖掘机1的发动机控制的整体控制流程。与图5所示的整体控制流程不同之处在于，代替转向液压电动机31的转向转速D101，将转向电动机24的转向电动机转速D301、转向电动机扭矩D302作为输入参数，进而将发电机输出D303作为输入参数来加入。转向电动机24的转向电动机转速D301被输入至无负载最大转速运算块110以及发动机最大输出运算块130，进而被输入至匹配最小转速运算块150。转向电动机扭矩D302被输入至发动机最大输出运算块130。另外，发电机输出D303被输入至发动机最大输出运算块130、匹配最小转速运算块150、目标匹配转速运算块160、以及泵吸收扭矩指令值运算块180。

图21示出了与图6对应的、实施方式2中的无负载最大转速运算块110的控制流程。搭载了电气驱动的转向电动机24的混合动力液压挖掘机1不需要将液压作为转向的驱动源。故而，可以从液压泵18喷出的液压油当中减去转向的驱动量的来自液压泵18的液压油喷出流量。因此，由减法部311从基于燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值而通过节流拨盘/无负载转速变换表213所求取的无负载转速中，减去基于转向电动机转速D301而通过转向电动机转速/无负载转速削减量变换表310所求取的无负载转速削减量，并将所得到的转速设为了无负载最大转速D210的候补值。此外，最大值选择部(MAX选择)313按照无负载转速削减量比基于燃料调整拨盘28(节流拨盘D102)的设定值所求取的无负载最大转速大、输入至最大值选择部313的值成为负的值、且经由了用于进行与由无负载转速限幅值选择块210输出的无负载转速限幅值的比较的最小值选择部(MIN选择)314的结果是无负载最大转速不成为负的值的方式，在最大值选择部313中进行零值312这样的最大值选择，不对最小值选择部314给予负的值。

图22示出了与图8对应的、实施方式2中的发动机最大输出运算块130的控制流程。在该发动机最大值输出运算块130中，将转向电动机转速D301以及转向电动机扭矩D302用作输入参数，由转向马力运算块330运算转向马力，并使用发动机转速D107由风扇马力运算块335运算风扇马力。转向马力和风扇马力分别经由减法部331以及加法部336被加至泵输出限幅值。另外，发电机19的发电机输出D107经由减法部334被加至泵输出限幅值。此外，转向马力能通过运算下式，

转向马力(kW)＝2π÷60×转向电动机转速×转向电动机扭矩÷1000×系数(设定值)

来求取。此外，对转向马力以及发电机输出的泵输出限幅值的加法如图22所示变成了减法。混合动力液压挖掘机1使用与发动机17这样的驱动源不同的、以电气这样驱动源进行电动驱动的转向电动机24，因此需要求取转向马力并从泵输出限幅值中减去转向量。发电机输出在发电机19发电时，将值的正负的符号定义为负，在最小值选择部333中进行零值332这样的比较，并对泵输出限幅值减去负的值，因此实质上成为加法。在发电机19进行发动机17的输出辅助的情况下，关于发电机输出，值的正负变为正。在发电机19发电时，发电机输出是负的值，因此在进行了零值332这样的最小值选择后，从泵输出限幅中减去负的发电机输出，实质上变成对泵输出限幅相加发电机输出。即，仅在发电机输出D303变成了负的值时进行加法运算。由发电机19执行的发动机17的辅助是在需要使发动机转速从某给定的转速起上升至高的转速时为了提高作业机3的响应性而进行的，而若去掉发动机17的辅助量的输出来作为此时的发动机输出，则将无法产生作业机3的响应性的改善，因此不是说辅助了发动机17就减少发动机最大输出。也就是，即使正的发电机输出被输入至最小值选择部333，通过零值332这样的最小值选择，也能从最小值选择部333输出零。不用从泵输出限幅中进行减法地求取发动机最大输出D230。

图23示出了与图10对应的、实施方式2中的匹配最小转速运算块150的控制流程。发电机19被设定了能最大输出的扭矩的临界值(发电机最大扭矩)，因此若要以一定程度大的输出进行发电，就需要使发动机转速上升。故而，根据随时要求的发电机输出的大小，使用发电机输出/匹配转速变换表351来求取最低限度必须上升的发动机转速，并将该求出的发动机转速作为匹配最小转速D150的候补值而输出至最大值选择部(MAX选择)352。此外，由于发电机输出D303为负，因此对配置于发电机输出D303的后级的栅极350进行设置来将发电机输出D303变换成正的值。

图24示出了与图11对应的、实施方式2中的目标匹配转速运算块160的控制流程。首先，目标匹配转速D260基本上是发动机目标输出与目标匹配路线ML的交点上的转速，但发动机最大输出D230如图22所示，是对泵输出限幅值相加了风扇马力和发电机输出而得到的值，使用该发动机最大输出D230，如图9所示来决定发动机目标输出D240。进而，如图24所示，对目标匹配转速运算块160输入发动机目标输出D240来决定目标匹配转速D260。另外，根据要求发电机19的发电机输出D303，目标匹配转速D260的值发生变化。

在此，发电机19在以小的发电扭矩进行发电时效率差。故而，在发电机19进行发电的情况下，控制为以预先设定的最小发电扭矩以上来进行发电。其结果是，在从发电机19不发电的状态(发电禁用)切换至要发电的状态(发电启用)时，发电的启用和禁用以最小发电扭矩为边界进行切换，因此发电机输出不连续地变化。也就是，由于将匹配点确定为发动机目标输出D240与目标匹配路线ML的交点，因此对应于该发电机输出D303的不连续的变化，目标匹配转速D260基于发电启用/禁用的切换而较大地变动。

故而，关于目标匹配转速运算块160，最小发电输出运算块362使用发动机转速D107，运算下式，

最小发电输出(kW)＝2π÷60×发动机转速×最小发电扭矩(值为负的设定值)÷1000

来求取最小发电输出，在所要求的发电机输出小于所求出的最小发电输出的情况下，由加法部365将相对于最小发电输出而不足的输出量加至发动机目标输出，使用该相加得到的发动机目标输出，通过发动机目标输出/目标匹配转速变换表260来作为目标匹配转速的候补值进行运算，防止伴随发电启用/禁用的转速变动。此外，发电机输出D303的后级的最小值选择部(MIN选择)361为了在没有所要求的发电机输出的情况下(进行发动机17的输出辅助等情况下)进行零输出，进行与零值360的比较。因此，对发动机目标输出D240不加任何值。另外，最大值选择部(MAX选择)364在所要求的发电机输出为最小发电输出以上的情况下不会出现最小发电输出不足的情形，因此不需要对于发动机目标输出D240进行相加。由此，对最大值选择部364输入负的值，以与零值363的比较来选择作为最大值的零，最大值选择部364进行零输出。

图25示出了与图13对应的、实施方式2中的泵吸收扭矩指令值运算块180的控制流程。在此情况下，从发动机目标输出D240不仅将风扇马力，而且将减去了发电机输出D303后的输出(泵目标吸收马力)输出至泵目标匹配转速以及扭矩运算块282。此外，由于所要求的发电机输出的值的正负为负，因此在最小值选择部(MIN选择)381中与零值380的比较中选择最小值，所选择的值由运算部382加至发动机目标输出D240的情况实质上是从发动机目标输出D240中减去发电机输出D303。

在此，关于由上述的目标匹配转速运算块160运算的目标匹配转速D260，如图26所示，在发电禁用的情况下，表示发电禁用的情况下的发动机目标输出D240的发动机输出指令值曲线ELa与目标匹配路线ML的交点成为目标匹配点Ma，此时变为目标匹配转速npa。另外，在进行最小发电输出Pm的发电的情况下，成为表示用于满足最小发电输出Pm的发动机目标输出D240的发动机输出指令值曲线ELb，发动机输出指令值曲线ELb与目标匹配路线ML的交点成为目标匹配点Mb，此时变为目标匹配转速npa’。

若不进行图24所示的发动机控制，则在小于最小发电输出Pm的发电中实际的发电输出小，因此会因发电的启用/禁用而在目标匹配点Ma、Mb间频繁地转移，此时，目标匹配转速也频繁地变化。在本实施方式2中，在为小于最小发电输出Pm的发电的情况下，发电禁用时预先将目标匹配转速设为了npa’，因此目标匹配转速不会因发电的启用/禁用而变动。而且，发电禁用时的目标匹配点成为发动机输出指令值曲线ELa与目标匹配转速npa’的交点Ma’。因此，若不进行图24所示的发动机控制，则随着发电机输出的增大，匹配点按照Ma→Mb→Mc进行转移，而在本实施方式2中，随着发电机输出的增大，匹配点按照Ma’→Mb→Mc进行转移，在为对发电的启用禁用进行切换那样的程度的发电机输出的情况下，没有目标匹配转速的变动，混合动力液压挖掘机1的操作者不会感受到不适感。

符号说明

1   液压挖掘机、混合动力液压挖掘机

2   车辆主体

3   作业机

4   下部行驶体

5   上部转向体

11  动臂

12  斗杆

13  铲斗

14  动臂缸

15  斗杆缸

16  铲斗缸

17  发动机

18  液压泵

18a 斜板角传感器

19  发电机

20  控制阀

20a 泵压检测部

21  行驶电动机

22  电容器

23  逆变器

23a 混合动力控制器

24  转向电动机

25  旋转传感器

26  操作杆

27  杆操作量检测部

28  燃料调整拨盘

29  模式切换部

30  发动机控制器

31  转向液压电动机

32  共轨控制部

33  泵控制器

Claims (8)

1.一种作业机械的发动机控制装置，其特征在于，具备：

检测单元，其检测作业机械的运转状态；

无负载最大转速运算单元，其基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速；

目标匹配转速运算单元，其基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速；

发动机目标输出运算单元，其基于所述运转状态，运算能进行最大限度输出的被规定为发动机输出指令值曲线的发动机目标输出；和

发动机控制单元，其在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速可变控制在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间，按照所述作业机械的负载状态，伴随着发动机转速变化沿着所述发动机输出指令值曲线来控制发动机输出。

2.根据权利要求1所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，

具备：

变动幅度设定单元，其预先设定发动机转速的变动幅度；和

匹配最小转速运算单元，其将从所述无负载最大转速降低了所述变动幅度量的转速后的发动机的转速作为最小转速限制值，并基于所述运转状态，来运算在加载了负载的情况下必须最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速，

所述发动机控制单元在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速可变控制在所述无负载最大转速与所述匹配最小转速之间，按照所述作业机械的负载状态，伴随着发动机转速变化沿着所述发动机输出指令值曲线来控制发动机输出。

3.根据权利要求1所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，

所述发动机控制单元将对所述目标匹配转速相加下限转速偏移值而得到的发动机转速作为发动机转速指令值输出。

4.根据权利要求2所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，

所述发动机控制单元将对所述目标匹配转速相加下限转速偏移值而得到的发动机转速作为发动机转速指令值输出。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，

具备：可变容量型液压泵；和

容量检测单元，其检测所述可变容量型液压泵的泵容量，

所述发动机控制单元在所述泵容量为阈值以上的情况下，输出提升发动机转速的发动机转速指令值，在泵容量小于阈值的情况下，输出降低发动机转速的发动机转速指令值。

6.根据权利要求2所述的作业机械的发动机控制装置，其特征在于，

所述匹配最小转速运算单元，在对所述作业机械的转向体的转速进行检测的转速检测单元得到的检测值接近零的情况下提升匹配最小转速，将随着所述转速检测单元得到的检测值变大而降低了匹配最小转速后的值设为最小转速限制值，且基于所述运转状态，运算在对作业机械加载了负载的情况下必须被最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速。

7.一种作业机械的发动机控制方法，其特征在于，包括：

检测步骤，检测作业机械的运转状态；

无负载最大转速运算步骤，基于所述运转状态，运算在作业机械的负载脱离了的情况下被最大限度提升的发动机的转速即无负载最大转速；

目标匹配转速运算步骤，基于所述运转状态，以与所述无负载最大转速不同的方式运算在作业机械上加载了负载的情况下被提升的发动机的转速即目标匹配转速；

发动机目标输出运算步骤，基于所述运转状态，运算能进行最大限度输出的被规定为发动机输出指令值曲线的发动机目标输出；和

发动机控制步骤，在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速可变控制在所述无负载最大转速与所述目标匹配转速之间，按照所述作业机械的负载状态，伴随着发动机转速变化沿着所述发动机输出指令值曲线来控制发动机输出。

8.根据权利要求7所述的作业机械的发动机控制方法，其特征在于，包括：

变动幅度设定步骤，预先设定发动机转速的变动幅度；和

匹配最小转速运算步骤，将从所述无负载最大转速降低了所述变动幅度量的转速所得到的发动机的转速作为最小转速限制值，并基于所述运转状态，来运算在对作业机械加载了负载的情况下必须最低限度提升的发动机的转速即匹配最小转速，

所述发动机控制步骤中，在所述发动机目标输出的限制下，将发动机转速可变控制在所述无负载最大转速与所述匹配最小转速之间，按照所述作业机械的负载状态，伴随着发动机转速变化沿着所述发动机输出指令值曲线来控制发动机输出。