CN104220678B - 控制装置及具备该控制装置的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明能够充分抑制液压泵的驱动的损失。本发明具有控制部(14)，在降动臂及伸斗杆的复合动作时，控制再生阀(22)的动作以切换至再生状态，并且控制第2液压泵(16)的流量，以便对应于通过再生阀(22)的工作油的再生来使第2液压泵(16)的喷出流量减少。在复合动作时第2液压泵(16)的喷出流量为规定流量以下的情况下，控制部(14)输出使发动机(5)的转速小于转速指示部(29)所指示的转速的指令。

Description

控制装置及具备该控制装置的工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械的控制装置，该工程机械具备液压致动器、向液压致动器供应工作油的液压泵以及驱动上述液压泵的发动机。

背景技术

现有技术中，已知有例如专利文献1所记载的工程机械。

专利文献1中记载的工程机械具有：动臂工作缸；斗杆工作缸；液压泵，向斗杆工作缸供应工作油；发动机，驱动液压泵；再生阀，能够在将从动臂工作缸的头侧室导出的工作油引导至斗杆工作缸的杆侧室的开放状态与关闭状态之间切换；以及控制部，在降动臂操作及伸斗杆操作的复合操作时将再生阀切换为开放状态。此工程机械中，在降动臂动作时，可将动臂的势能作为伸斗杆动作的能量来利用。

另外，专利文献1中记载的控制部在复合操作时，对应于从动臂工作缸通过再生阀至斗杆缸的工作油的供应，使液压泵的喷出流量减少。由此，能够减少复合操作时的液压泵的工作量。因此，能够提高发动机的燃料消耗率。

然而，专利文献1中记载的工程机械中，在复合操作时无法充分抑制液压泵(发动机)的驱动的损失。

具体而言，专利文献1中记载的工程机械中，在复合操作时减少液压泵的喷出流量，但即使将液压泵的喷出流量减少至最小流量，有时该液压泵的喷出流量仍有一部分剩余。例如，液压泵的最小流量与可从动臂工作缸再生的流量之和大于斗杆工作缸所需的流量时，液压泵正在喷出剩余流量。此时，液压泵所喷出的剩余流量作为用于打开泄压阀的热能而被废弃。

专利文献1：日本专利公开公报特开2010-190261号

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制装置及具备该控制装置的工程机械，能够充分抑制液压泵的驱动的损失。

为解决上述问题，本发明的控制装置用于工程机械，该工程机械包括：机体、能够相对于所述机体起伏的动臂以及能够相对于所述动臂摇动的斗杆，所述控制装置包括：动臂工作缸，使所述动臂起伏；斗杆工作缸，使所述斗杆摇动；变容式的液压泵，向所述斗杆工作缸供应工作油；发动机，驱动所述液压泵；转速指示部，输出用于指示所述发动机的转速的指令；再生阀，能够在再生状态和关闭状态之间进行切换动作，在所述再生状态下，将来自所述动臂的降动作时的所述动臂工作缸的返回油导入所述斗杆的伸动作时的所述斗杆工作缸的供给侧的端口，在所述关闭状态下，阻止所述返回油导入所述斗杆工作缸；流量检测部件，能够检测用于确定所述液压泵的喷出流量的值；以及控制部，在降动臂及伸斗杆的复合动作时，控制所述再生阀的动作以切换至所述再生状态，并且控制所述液压泵的流量，以便对应于通过所述再生阀的工作油的再生来使所述液压泵的喷出流量减少，其中，在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下的情况下，所述控制部输出使所述发动机的转速小于所述转速指示部所指示的转速的指令。

另外，本发明提供一种工程机械，包括：机体；能够起伏地安装于所述机体的动臂；能够摇动地安装于所述动臂的斗杆；以及上述控制装置。

根据本发明，能够充分抑制液压泵的驱动的损失。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的液压挖掘机的整体结构的左视图。

图2是表示图1所示的液压挖掘机的驱动系的回路图。

图3是表示对图2所示的驱动形进行控制的控制部的概略结构的方框图。

图4是存储于图3所示的存储部的、用于确定再生流量的映射图。

图5是存储于图3所示的存储部的、用于确定转速降低量的映射图。

图6是表示图3所示的控制部所执行的处理的流程图。

图7是表示图6所示的转速设定处理的流程图。

图8是表示转速设定处理的其它实施方式的流程图。

图9是存储于图3所示的存储部的、用于确定转速降低量的映射图。

具体实施方式

以下参照附图来说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是将本发明具体化的示例，并无限定本发明的技术范围的意图。

如图1所示，本实施方式中的作为工程机械的一例的液压挖掘机1包括：下部行走体2，具有履带2a；上部回转体3，具有可回转地设置在下部行走体2上的上框架3a；作业附属装置4，可移动地设置于上框架3a；图2所示的驱动系；以及图3所示的控制部14。本实施方式中的液压挖掘机1中，下部行走体2和上部回转体3构成机体。

作业附属装置4包括：动臂6，具有可起伏地安装于上框架3a的基端部；斗杆7，具有可摇动地安装于动臂6的远端部的基端部；铲斗8，可摇动地安装于斗杆7的远端部。另外，作业附属装置4还包括：动臂工作缸9，使动臂6相对于上框架3a起伏；斗杆工作缸10，使斗杆7相对于动臂6摇动；以及铲斗工作缸11，使铲斗8相对于斗杆7摇动。

如图2所示，驱动系12包括：第1液压泵15，用于向动臂工作缸9供应工作油；第2液压泵16，用于向斗杆工作缸10供应工作油；发动机5，驱动各液压泵15、16；第1控制阀(供排控制阀)17，控制对动臂工作缸9的工作油的供排；遥控阀19，用于操作第1控制阀17；第2控制阀18，控制对斗杆工作缸10的工作油的供排；遥控阀20，用于操作第2控制阀18；出口节流阀21；再生阀22；入口节流阀23；汇流阀24；动臂再生阀25；斗杆再生阀26；泄压阀27；泄压阀28；压力传感器P1～P6；转速指示部29(参照图3)；以及ECU30(参照图3)。

第1液压泵15是变容式的液压泵。具体而言，第1液压泵15中，其喷出流量可根据调节器R1所输出的指令而调整。利用设置在第1液压泵15和第1控制阀17之间的油路y1中的压力传感器P1来检测第1液压泵15的喷出压。

第2液压泵16是变容式的液压泵。具体而言，第2液压泵16中，其喷出流量可根据调节器R2所输出的指令而调整。利用设置在第2液压泵16和第2控制阀18之间的油路y2中的压力传感器P2来检测第2液压泵16的喷出压。

第1控制阀17能够在图示的中立位置、使动臂工作缸9缩小(使动臂6降下)的降动臂位置(图的右侧位置)、以及使动臂工作缸9伸长(使动臂6上升)的升动臂位置(图的左侧位置)之间进行切换操作。具体而言，第1控制阀17通常被向中立位置施力，对应于遥控阀19的操作杆19a的操作被切换至降动臂位置或升动臂位置。将第1控制阀17与动臂工作缸9的杆侧室连接的油路y3内的工作油的压力通过压力传感器P3来检测。将第1控制阀17与动臂工作缸9的头侧室连接的油路y4内的工作油的压力通过压力传感器P4来检测。另外，第1控制阀17所受的先导压通过连接遥控阀19与第1控制阀17的阀芯的先导压回路中所设的压力传感器P6、P7来检测。压力传感器P6构成操作量检测部，能够检测使降动臂动作执行的第1控制阀17的操作量。

第2控制阀18能够在图示的中立位置、使斗杆工作缸10缩小(使斗杆7伸出)的伸斗杆位置(图的右侧位置)、以及使斗杆工作缸10伸长(使斗杆7收回)的收斗杆位置(图的左侧位置)之间进行切换操作。具体而言，第2控制阀18通常被向中立位置施力，对应于遥控阀20的操作杆20a的操作被切换至伸斗杆位置或收斗杆位置。将第2控制阀18与斗杆工作缸10的杆侧室连接的油路y5内的工作油的压力通过压力传感器P5来检测。另外，第2控制阀18所受的先导压通过连接遥控阀20与第2控制阀18的阀芯的先导压回路中所设的压力传感器P8、P9来检测。

出口节流阀21设置于油路y4，能够调节从动臂工作缸9的头侧室排出至油箱T的工作油的流量。具体而言，出口节流阀21通常关闭，根据来自电磁比例阀b1的先导压而工作，从而开阀。电磁比例阀b1根据来自放大器a1的电信号而工作。

再生阀22能够在再生状态和关闭状态之间切换，在再生状态下，将来自于动臂工作缸9的头侧室的返回油导入斗杆工作缸10的杆侧室，在关闭状态下，阻止上述返回油被导入斗杆工作缸10。另外，再生阀22可通过调整再生状态和关闭状态之间的切换位置来调整通过该再生阀22的流量。具体而言，再生阀22通常开放，根据来自电磁比例阀b2的先导压而工作。电磁比例阀b2根据来自放大器a2的电信号而工作。另外，再生阀22设置于油路y7，该油路y7将油路y4中的动臂工作缸9和出口节流阀21之间的位置与油路y5中的斗杆工作缸10和入口节流阀23之间的位置连接。

入口节流阀23设置于油路y5，能够调节从第2控制阀18供应至斗杆工作缸10的工作油的流量。具体而言，入口节流阀23通常开放，根据来自电磁比例阀b3的先导压而工作，从而闭阀。电磁比例阀b3根据来自放大器a3的电信号而工作。

在伸斗杆操作时，汇流阀24使来自第2液压泵16的工作油与来自第1液压泵15的工作油汇流。具体而言，汇流阀24设置于油路y8，该油路y8将油路y1和油路y5中的第2控制阀18和入口节流阀23之间的位置连接。另外，汇流阀24可在供应状态和停止状态之间切换，在供应状态下，能够将来自第1液压泵15的工作油供应至斗杆工作缸10的杆侧室，在停止状态下，阻止来自第1液压泵15的工作油被供应至斗杆工作缸10。

在降动臂操作时，动臂再生阀25使从动臂工作缸9的头侧室导出的工作油返回动臂工作缸9的杆侧室。具体而言，动臂再生阀25通常关闭，根据操作杆19a的操作而开阀。

在收斗杆操作时，斗杆再生阀26使从斗杆工作缸10的杆侧室导出的工作油返回斗杆工作缸10的头侧室。斗杆再生阀26通常关闭，根据操作杆20a的操作而开阀。

泄压阀27、28是在规定压以上开放的阀，以防止油路y3～y6内的工作油的压力达到规定压以上。另外，油路y6将第2控制阀18和斗杆工作缸10的头侧室连接。

如图3所示，转速指示部29用于指示发动机5的转速。具体而言，转速指示部29由加速器等构成，向下述控制部14输出关于转速的指令。

ECU(EngineControlUnit)30对包含转速的发动机5的驱动进行电子控制。具体而言，ECU根据来自下述控制部14的指令，将关于转速的指令向发动机5输出。

接下来，对控制部14进行说明。

控制部14包括：存储各种信息的存储部31；判定是否进行工作油的再生的再生判定部32；计算再生流量的再生演算部33；向再生阀22及各液压泵15、16输出指令的再生输出部34；设定发动机5的转速的转速设定部35；以及判定是否变更发动机5的转速的变更判定部36。

再生判定部32判定是否进行了降动臂及伸斗杆的复合动作。具体而言，再生判定部32根据压力传感器P6～P9的检测信号，判定是否在进行降动臂操作的同时还在进行伸斗杆操作。另外，再生判定部32考虑到操作杆19a、20a(参见图2)的不灵敏区，优选为在操作杆19a及操作杆20a的操作量为规定操作量以上时，判定为进行了降动臂及伸斗杆的操作。

另外，再生判定部32根据压力传感器P4、P5的检测信号，判定动臂工作缸9的头侧室内的压力是否超过斗杆工作缸10的杆侧室内的压力。这是由于，从动臂工作缸9的导出的工作油的压力超过供给至斗杆工作缸10的压力是进行再生的前提。

在进行再生时，再生演算部33计算再生阀22的开口面积Ar及对应于开口面积Ar的第2液压泵16的喷出流量Qp2。以下，对计算开口面积Ar及喷出流量Qp2的计算方法进行说明。

首先，再生演算部33确定降动臂的目标速度V1。具体而言，根据预先存储于存储部31的表示操作杆19a的操作量与目标速度V1的关系的映射图(map)、以及压力检测器P6所检测的操作杆19a的操作量来确定目标速度V1。

然后，再生演算部33利用算出的目标速度V1和下述计算式(1)来计算最大再生流量Qrmax。

Qrmax＝Abh×V1-Qrc(1)

在此，Abh是动臂工作缸9的头侧室的截面积。Qrc是通过动臂再生阀25的工作油的流量。该Qrc由以下计算式(2)定义。

$\mathrm{Qrc}=\mathrm{Cv}\×\mathrm{Arc}\×\sqrt{}(\mathrm{Pbh}-\mathrm{Pbr})---\left(2\right)$

在此，Arc是动臂再生阀25的开度，根据压力传感器P6的检测值来确定。Pbh是动臂工作缸9的头侧室的压力，由压力传感器P4检测。Pbr是动臂工作缸9的杆侧室的压力，由压力传感器P3检测。而且，Cv是动臂再生阀25的容量系数。

接着，再生演算部33计算应向斗杆工作缸10的杆侧室供应的工作油的目标流量Qar。

首先，再生演算部33确定伸斗杆的目标速度V2。具体而言，根据预先存储于存储部31的表示操作杆20a的操作量与目标速度V2的关系的映射图、以及压力检测器P8所检测的操作杆20a的操作量来确定目标速度V2。

然后，再生演算部33利用算出的目标速度V2和下述计算式(3)来计算斗杆工作缸10的目标流量Qar。

Qar＝Aar×V2(3)

在此，Aar是斗杆工作缸10的杆侧室的截面积。

而且，再生演算部33在最大再生流量Qrmax＞目标流量Qar时选择再生模式1，在最大再生流量Qrmax≤目标流量Qar时选择再生模式2。

[再生模式1]

在选择再生模式1时，可用最大再生流量Qrmax来维持斗杆工作缸10的目标流量Qar的全部。由此，将第2液压泵16的流量(倾斜)设定为最小，且使入口节流阀23完全关闭。

另外，再生模式1时，必须将流过再生阀22的流量设定为斗杆工作缸10的目标流量Qar。因此，再生计算部33利用下述计算式(4)计算再生阀22的开口面积Ar。

$\mathrm{Ar}=\mathrm{Qar}/\{\mathrm{Cv}\×\sqrt{}(\mathrm{Pbh}-\mathrm{Par})\}---\left(4\right)$

在此，Par是斗杆工作缸10的杆侧室的压力，是由压力传感器P5检测的值。而且，Cv是再生阀22的容量系数。

另外，再生模式1时，出口节流阀21的开度被设定为使来自动臂工作缸9的剩余的返回油返回油箱。

[再生模式2]

在选择再生模式2时，用最大再生流量Qrmax的全部来维持斗杆工作缸10的目标流量Qar的一部分。由此，使出口节流阀21完全关闭，并使再生阀22完全开放。

而且，再生模式2时，对应于最大再生流量Qrmax来使第2液压泵16的喷出流量减少。具体而言，第2液压泵16的喷出流量(倾斜)被设定为不进行再生时的喷出流量(例如目标流量Qar)减去最大再生流量Qrmax的所得流量。

在上述再生模式1时，即使不期待第2液压泵16的喷出流量，第2液压泵16依然会喷出其最小流量(对应于最小倾斜的流量)的多余的工作油。另外，在再生模式2时，若目标流量Qar减去最大再生流量Qrmax的所得流量小于第2液压泵16的最小流量，即使将第2液压泵16设定为最小倾斜，第2液压泵16依然会喷出多余的工作油。由此，上述再生模式1和上述再生模式2时，虽然减少第2液压泵16的流量，依然会有可能发生第2液压泵16的驱动的损失。为了抑制该驱动的损失，本实施方式中，进行变更转速的控制。以下，对该结构进行说明。

转速设定部35根据来自转速指示部29的指令值，向ECU30输出关于发动机5的转速的指令。具体而言，转速设定部35在未被输入来自下述变更判定部36的变更指令时，输出与基于转速指示部29的指令的转速相关的指令。另一方面，转速设定部35在被输入来自变更判定部36的变更指令时，决定发动机5的转速的降低量，从基于转速指示部29的指令的转速减去该降低量而求出转速，并将关于该求出的转速的指令输入ECU30。

另外，转速设定部35以如下方式确定上述转速的降低量。首先，转速设定部35根据预先存储于存储部31的图4所示的映射图、以及由压力传感器P2、P4所检测的压力来确定通过再生阀22的再生流量。具体而言，图4所示的映射图设定了再生流量与动臂头压(boomheadpressure)和泵喷出压之差的关系。也可将设定了再生流量与动臂头压和斗杆杆压(armrodpressure)之差的关系的映射图预先存储于存储部31，并根据该映射图以及由压力传感器P4、P5所检测的压力来确定再生流量。

然后，转速设定部35根据上述确定再生流量、以及预先存储于存储部31的图5所示的映射图来确定转速的降低量。具体而言，图5所示的映射图设定了转速的降低量与再生流量的关系。另外，该映射图中，设定有转速的降低量随着再生流量的增大而增大的范围、以及位于该范围的两侧的、转速的降低量与再生流量无关而保持一定的不敏感区。

变更判定部36判定是否通过上述转速设定部35来变更(降低)发动机5的转速。具体而言，变更判定部36进行以下3中判定。

第1，变更判定部36判定第2液压泵16的喷出流量是否为规定值以下。在此，“规定值”相当于在以转速指示部29所指示的转速驱动发动机5的状态下第2液压泵16的倾斜为最小时的流量。本实施方式的变更判定部36根据上述再生计算部33所算出的第2液压泵16的流量(倾斜)的指令值来判定第2液压泵16的倾斜是否为最小。在第2液压泵16的倾斜为最小时，认为第2液压泵16的驱动产生损失，允许发动机5的转速降低。即，本实施方式中的再生计算部33构成能够检测用于确定第2液压泵16的喷出流量的值的流量检测部件。另外，也可采用能够检测第2液压泵16的喷出流量的流量传感器来作为流量检测部件。

第2，变更判定部36判定基于转速指示部29的指令的转速是否为规定转速以下。在此，“规定转速”是规定发生发动机停止的下限的转速。本实施方式的变更判定部36判定转速指示部29的转速的指令值是否大于规定值。在转速的指令值大于规定值时认为发生发动机停止的可能性较低，允许发动机5的转速减小。

第3，变更判定部36判定发动机5是否处在暖机运转中。具体而言，本实施方式的变更判定部36在设置于发动机5的冷却水传感器5a所检测的水温低于规定温度时，判定发动机5处在暖机运转中。在发动机5的暖机运转中，提高发动机5的转速时的响应性较差，因而禁止发动机5的转速降低。

另外，本实施方式中，在降动臂及伸斗杆的复合动作时，降动臂时的动臂工作缸9的返回流量被伸斗杆动作中的斗杆工作缸10利用，使得第1液压泵15的喷出流量能够被控制，因此，第1液压泵的倾斜通过控制部14而设定为最小。在控制部14判定为即便在该复合动作时使发动机5的转速降低也能满足第1液压泵15所要求的流量的情况下，使发动机5的转速降低。换句话说，即便第1液压泵15的倾斜未达到最小，在能够得到第1液压泵15所要求的流量的范围内，实施上述发动机5的转速的降低控制。

以下，参照图6对控制部14所执行的处理进行说明。

在控制部14的处理开始后，判定是否进行了降动臂操作及伸斗杆操作的复合操作(步骤S1)。在判定为进行了复合操作时(步骤S1中为“是”)，判定动臂头压是否大于斗杆杆压(步骤S2)。在上述步骤S1及步骤S2中判定为“否”时，不进行再生(步骤S3)，返回步骤S1。

另一方面，在上述步骤S2中判定为“是”时，判定最大再生流量Qrmax是否大于斗杆工作缸10的目标流量Qar(步骤S4)。

在步骤S4中为“是”时，设定为上述的再生模式1(步骤S5)，另一方面，在步骤S4中为“否”时，设定为上述的再生模式2(步骤S6)。即，步骤S5及步骤S6中，从动臂工作缸9的头侧向斗杆工作缸10的杆侧进行工作油的再生，且对应于该再生，使第2液压泵16的喷出流量(倾斜)减少。

在执行上述步骤S5及步骤S6时，执行设定发动机5的转速的转速设定处理T，在该处理后返回。

如图7所示，在转速设定处理T开始后，判定第2液压泵16的喷出流量是否为规定值以下(步骤T1)。即，在步骤T1中，判定第2液压泵16的喷出流量是否为通过倾斜设定无法进一步降低的的最小的流量。

在步骤T1中，在判定第2液压泵16的喷出流量为规定值以下时，根据图4所示的映射图及压力传感器P2、P4所检测的压力来确定再生流量(步骤T2)。即，确定从动臂工作缸9的头侧室通过再生阀22向斗杆工作缸10的杆侧室导出的工作油的流量。然后，根据在步骤T2中确定的再生流量、以及图5所示的映射图来确定发动机5的转速的降低量(步骤T3)。

然后，判定转速指示部29的转速指令值是否大于规定值(步骤T4)。即，在步骤T4中，判定发动机5的转速是否为即便降低转速，发生发动机停止的可能性也较低的转速。

在上述步骤T4中判定为“是”时，判定发动机5是否为暖机运转中(步骤T5)。即，在步骤T5中，判定是否处于若发动机5的转速降低则需花费时间才能使转速回复的状态。

在上述步骤T5中判定为“是”时，判定在以步骤T3中所确定的降低量使发动机5的转速降低时，能否得到第1液压泵的必要流量(步骤T6)。即，判定是否即便使发动机5的转速降低，也不会导致第1液压泵15所要求的流量不足。

然后，在上述步骤T6中判定为“是”时，设定为基于转速指示部29的指令的转速减去步骤T3中所确定的转速的降低量所得的转速(步骤T7)。由此，在倾斜的调整中，通过降低发动机5的转速，能够使无法进一步降低的第2液压泵16的流量降低。因此，能够抑制第2液压泵16的驱动损失。

另一方面，在上述步骤T1、T4、T5及T6中判定为“否”时，设定为基于转速指示部29的指令的转速(步骤T8)。由此，在第2液压泵16的驱动不产生损失的情况下(在步骤T1中为“否”时)，可禁止发动机5的转速的降低。另外，在发动机5以可能发生发动机停止的转速驱动的情况下(在步骤T4中判定为“否”时)，可禁止发动机5的转速的降低。而且，在发动机5的转速的回复需要花费时间的暖机运转中的情况下(在步骤T5中判定为“否”时)，可禁止发动机5的转速的降低。另外，在若使发动机5的转速降低则会导致第1液压泵15的流量不足的情况下(在步骤T6中判定为“否”时)，可禁止发动机5的转速的降低。

另外，上述实施方式中，用于判断是否降低发动机5的转速的步骤T4、T5在计算转速的降低量的步骤T3之后执行，但也可将该顺序倒置。具体而言，可在执行了用于禁止发动机5的转速降低的步骤之后，执行计算发动机5的转速的降低量的步骤。由此，在禁止发动机5的转速降低的情况下，可省略用于确定转速的降低量的步骤。

如上所述，上述实施方式中，在降动臂及伸斗杆的复合动作时第2液压泵16的喷出流量为规定流量以下的情况下，使发动机5的转速小于转速指示部29所指示的转速。即，上述实施方式中，在仅通过第2液压泵16的倾斜无法进一步降低流量的状况(例如不期待第2液压泵16的喷出流量的状况)下，通过降低发动机5的转速，可减少第2液压泵16的流量。由此，可充分抑制第2液压泵16的损失。

第2液压泵16的喷出量根据再生流量相对于需要向斗杆工作缸10供应的必要流量(目标流量Qar)的大小而相对地确定。因此，根据上述实施方式，如图7的步骤T3所示，根据再生流量来直接决定发动机5的转速的降低量，由此可适当地降低发动机5的转速。

上述实施方式中，根据图5所示映射图，若再生流量增加则发动机5的转速的降低量增加，另一方面，若再生流量减少则发动机5的转速的降低量减少。因此，在进行降动臂及伸斗杆的复合动作而处于挖掘作业的准备姿势时，能够在该复合动作中尽量使发动机5的转速降低，且在挖掘作业时(复合动作结束时)使发动机5的转速回复。因此，不会对操作员造成不适感，而能够连续地进行复合动作结束后的作业。因此，根据上述实施方式，可通过降低发动机5的转速来提高燃料消耗率，且实现复合动作后的作业的效率化。

上述实施方式中，如步骤T4及步骤T8所示，在基于转速指示部29的指令的转速为规定转速以下的情况下，禁止发动机5的转速的降低。因此，根据上述实施方式，能够在不发生发动机停止的转速的范围内，执行上述的发动机5的转速的降低。

在上述实施方式中，如步骤T5及步骤T8所示，在发动机5处于暖机运转中的情况下，禁止发动机5的转速的降低。在此，在发动机的暖机运转中，发动机油及工作油的粘度较高，在提高发动机5的转速时，存在响应性变差的问题。因此，根据上述实施方式，能够避免在需要发动机5的转速回复(上升)的情况下转速来不及回复的事态。

以下，参照图8及图9，对转速设定处理T的其它实施方式进行说明。另外，对于与上述实施方式相同的部分标注相同的符号并省略说明。本实施方式中，与上述实施方式相比，转速设定处理T的步骤T2及步骤T3的内容不同。

具体而言，在步骤T1中判定为第2液压泵16的流量为规定值以下(在步骤T1中为“是”)时，利用压力传感器P6(参见图2)来检测用于降动臂动作的先导压(步骤T21)。

然后，根据步骤T21中检测的先导压来确定发动机5的转速的降低量(步骤T3)。具体而言，本实施方式中的存储部31(参见图3)预先存储有图9所示的映射图。该映射图设定了转速降低量相对于用于降动臂动作的先导压的关系。因此，能偶根据上述步骤T21中检测的先导压和图9所示的映射图来确定发动机5的转速的降低量。

另外，图9所示的映射图中，设定有转速的降低量随着先导压的增大而增大的范围、以及位于该范围的两侧的、转速的降低量与先导压的增减无关而保持一定的不敏感区。

先导压(第1控制阀17的操作量)和来自动臂工作缸9的返回油的流量(能够向斗杆工作缸10再生的流量)之间具有相关关系。因此，根据上述实施方式，能够利用上述相关关系来决定发动机5的转速的降低量。而且，根据上述实施方式，无需另外设置用于检测再生流量的部件，就能够确定发动机5的转速的降低量。因此，还能够抑制追加上述转速控制而导致的成本增加。

上述实施方式中，根据图9所示的映射图，若第1控制阀17的操作量增加则发动机5的转速的降低量增加，另一方面，若第1控制阀17的操作量减少则发动机5的转速的降低量减少。因此，在进行降动臂及伸斗杆的复合动作而处于挖掘作业的准备姿势时，能够在该复合动作中尽量使发动机5的转速降低，且在挖掘作业时(复合动作结束时)使发动机5的转速回复。因此，不会对操作员造成不适感，而能够连续地进行复合动作结束后的作业。

另外，上述具体的实施方案中主要包含具有以下结构的发明。

即，本发明提供一种控制装置，用于工程机械，该工程机械包括：机体、能够相对于所述机体起伏的动臂以及能够相对于所述动臂摇动的斗杆，所述控制装置包括：动臂工作缸，使所述动臂起伏；斗杆工作缸，使所述斗杆摇动；变容式的液压泵，向所述斗杆工作缸供应工作油；发动机，驱动所述液压泵；转速指示部，输出用于指示所述发动机的转速的指令；再生阀，能够在再生状态和关闭状态之间进行切换动作，在所述再生状态下，将来自所述动臂的降动作时的所述动臂工作缸的返回油导入所述斗杆的伸动作时的所述斗杆工作缸的供给侧的端口，在所述关闭状态下，阻止所述返回油导入所述斗杆工作缸；流量检测部件，能够检测用于确定所述液压泵的喷出流量的值；以及控制部，在降动臂及伸斗杆的复合动作时，控制所述再生阀的动作以切换至所述再生状态，并且控制所述液压泵的流量，以便对应于通过所述再生阀的工作油的再生来使所述液压泵的喷出流量减少，其中，在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下的情况下，所述控制部输出使所述发动机的转速小于所述转速指示部所指示的转速的指令。

本发明中，在复合动作时液压泵的喷出流量为规定流量以下的情况下，使发动机的转速小于转速指示部所指示的转速。在此，“规定流量”相当于在以转速指示部所指示的转速驱动发动机的状态下液压泵的倾斜为最小时的流量。即，本发明中，在仅通过液压泵的倾斜无法进一步降低流量的状况(例如不期待液压泵的喷出流量的状况)下，通过降低发动机的转速，可减少液压泵的流量。由此，可充分抑制液压泵的损失。

较为理想的是，在上述控制装置中，所述控制部根据从所述动臂工作缸通过所述再生阀被供应至所述斗杆工作缸的工作油的再生流量来决定所述发动机的转速的降低量。

液压泵的喷出量根据再生流量相对于需要向斗杆工作缸供应的必要流量的大小而相对地确定。因此，根据上述方案，利用再生流量来直接决定液压泵的喷出量的降低量(发动机的转速的降低量)。因此，根据上述方案，可适当地降低发动机的转速。

较为理想的是，在上述控制装置中，所述控制部决定的所述发动机的转速的降低量随着所述再生流量增加而增大。

根据上述方案，若再生流量增加则发动机的转速的降低量增加，另一方面，若再生流量减少则发动机的转速的降低量减少。因此，在进行降动臂及伸斗杆的复合动作而处于挖掘作业的准备姿势时，能够在该复合动作中尽量使发动机的转速降低，且在挖掘作业时(复合动作结束时)使发动机的转速回复。因此，不会对操作员造成不适感，而能够连续地进行复合动作结束后的作业。因此，根据上述方案，可通过降低发动机的转速来提高燃料消耗率，且实现复合动作后的作业的效率化。

另外，上述方案中，所谓“发动机的转速的降低量随着再生流量增加而增大”，只需在特定的再生流量的范围内使该关系成立即可。相反地，在上述特定的再生流量的范围的外侧可以包含发动机的转速的降低量与再生流量的增减无关而保持一定的不敏感区。

较为理想的是，在上述控制装置中，还包括供排控制阀，用于控制对所述动臂工作缸的工作油的供排；以及操作量检测部，能够检测用于使所述动臂进行降动作的所述供排控制阀的操作量，其中，所述控制部根据所述操作量检测部所检测的所述供排控制阀的操作量来决定所述发动机的转速的降低量。

供排控制阀的操作量和来自动臂工作缸的返回油的流量(能够向斗杆工作缸再生的流量)之间具有相关关系。因此，根据上述方案，无需另外设置用于检测再生流量的部件，就能够确定发动机的转速的降低量。因此，还能够抑制追加上述转速控制而导致的成本增加。

较为理想的是，在上述控制装置中，所述控制部决定的所述发动机的转速的降低量随着所述操作量检测部所检测的所述供排控制阀的操作量增加而增大。

上述方案中，若供排控制阀的操作量增加则发动机的转速的降低量增加，另一方面，若供排控制阀的操作量减少则发动机的转速的降低量减少。因此，在进行降动臂及伸斗杆的复合动作而处于挖掘作业的准备姿势时，能够在该复合动作中尽量使发动机的转速降低，且在挖掘作业时(复合动作结束时)使发动机的转速回复。因此，不会对操作员造成不适感，而能够连续地进行复合动作结束后的作业。

另外，上述方案中，所谓“发动机的转速的降低量随着供排控制阀的操作量增加而增大”，只需在特定的操作量的范围内使该关系成立即可。相反地，在上述特定的操作量的范围的外侧可以包含发动机的转速的降低量与操作量的增减无关而保持一定的不敏感区。

较为理想的是，在上述控制装置中，所述控制部判定基于所述转速指示部的指令的转速是否为规定转速以下，在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下，但基于所述转速指示部的指令的转速为规定转速以下的情况下，所述控制部输出以所述转速指示部所指示的转速驱动的指令。

在上述方案中，在基于转速指示部的指令的转速为规定转速以下的情况下，禁止发动机的转速的降低。在此，所谓“规定转速”是规定发生发动机停止的下限的转速。因此，根据上述方案，能够在不发生发动机停止的转速的范围内，执行上述的发动机的转速的降低。

较为理想的是，在上述控制装置中，还包括暖机运转检测部，检测用于判断所述发动机是否处在暖机运转中的值，其中，所述控制部根据所述暖机运转检测部的检测值来判定发动机是否处在暖机运转中，在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下，但所述发动机处在暖机运转中的情况下，所述控制部输出以所述转速指示部所指示的转速驱动的指令。

在上述方案中，在发动机处于暖机运转中的情况下，禁止发动机的转速的降低。在此，在发动机的暖机运转中，发动机油及工作油的粘度较高，存在提高发动机的转速时的响应性变差的问题。因此，根据上述方案，能够避免在需要发动机的转速回复(上升)的情况下转速来不及回复的事态。

本发明提供一种工程机械，包括：机体；能够起伏地安装于所述机体的动臂；能够摇动地安装于所述动臂的斗杆；以及上述控制装置。

产业上的利用可能性

根据本发明，能够充分地抑制液压泵的驱动的损失。

附图标记说明

P6压力传感器(操作量检测部)

1液压挖掘机(工程机械)

2下部行走体(机体)

3上部回转体(机体)

5发动机

5a冷却水传感器

6动臂

7斗杆

9动臂工作缸

10斗杆工作缸

14控制部

16第2液压泵

17第1控制阀

22再生阀

29转速指示部

33再生计算部

Claims (8)

1.一种控制装置，其特征在于：用于工程机械，该工程机械包括：机体、能够相对于所述机体起伏的动臂以及能够相对于所述动臂摇动的斗杆，

所述控制装置包括：

动臂工作缸，使所述动臂起伏；

斗杆工作缸，使所述斗杆摇动；

变容式的液压泵，向所述斗杆工作缸供应工作油；

发动机，驱动所述液压泵；

转速指示部，输出用于指示所述发动机的转速的指令；

再生阀，能够在再生状态和关闭状态之间进行切换动作，在所述再生状态下，将来自所述动臂的降动作时的所述动臂工作缸的返回油导入所述斗杆的伸动作时的所述斗杆工作缸的供给侧的端口，在所述关闭状态下，阻止所述返回油导入所述斗杆工作缸；

流量检测部件，能够检测用于确定所述液压泵的喷出流量的值；以及

控制部，在降动臂及伸斗杆的复合动作时，控制所述再生阀的动作以切换至所述再生状态，并且控制所述液压泵的流量，以便对应于通过所述再生阀的工作油的再生来使所述液压泵的喷出流量减少，其中，

在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下的情况下，所述控制部输出使所述发动机的转速小于所述转速指示部所指示的转速的指令，

所述规定流量相当于在以所述转速指示部所指示的转速驱动所述发动机的状态下所述液压泵的倾斜为最小时的流量。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：

所述控制部根据从所述动臂工作缸通过所述再生阀被供应至所述斗杆工作缸的工作油的再生流量来决定所述发动机的转速的降低量。

3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：

所述控制部决定的所述发动机的转速的降低量随着所述再生流量增加而增大。

4.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于还包括：

供排控制阀，用于控制对所述动臂工作缸的工作油的供排；以及

操作量检测部，能够检测用于使所述动臂进行降动作的所述供排控制阀的操作量，其中，

所述控制部根据所述操作量检测部所检测的所述供排控制阀的操作量来决定所述发动机的转速的降低量。

5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于：

所述控制部决定的所述发动机的转速的降低量随着所述操作量检测部所检测的所述供排控制阀的操作量增加而增大。

6.如权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于：

所述控制部判定基于所述转速指示部的指令的转速是否为规定转速以下，

在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下，但基于所述转速指示部的指令的转速为规定转速以下的情况下，所述控制部输出以所述转速指示部所指示的转速驱动的指令。

7.如权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于还包括：

暖机运转检测部，检测用于判断所述发动机是否处在暖机运转中的值，其中，

所述控制部根据所述暖机运转检测部的检测值来判定发动机是否处在暖机运转中，

在所述复合动作时所述流量检测部件所检测的所述液压泵的喷出流量为规定流量以下，但所述发动机处在暖机运转中的情况下，所述控制部输出以所述转速指示部所指示的转速驱动的指令。

8.一种工程机械，其特征在于包括：

机体；

能够起伏地安装于所述机体的动臂；

能够摇动地安装于所述动臂的斗杆；以及

如权利要求1至7中任一项所述的控制装置。