DE112011100427T5 - Motorsteuervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine erste Sollmotorgeschwindigkeit wird in Reaktion auf einen von einer Befehlseinheit befohlenen Befehlswert eingestellt. Eine zweite Sollmotorgeschwindigkeit gleich oder niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit wird auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt. Wird die erste Sollmotorgeschwindigkeit verringert, so wird die zweite Sollmotorgeschwindigkeit konstant eingestellt oder verkleinert, und es wird ein Verringerungsbereich zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit im Sinne einer Verkleinerung eingestellt. Der Verringerungsbereich wird auf Null eingestellt, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit gleich oder niedriger als eine Motorgeschwindigkeit wenigstens an einem Maximaldrehmomentpunkt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung, die den Antrieb eines Motors auf Grundlage einer eingestellten Sollmotorgeschwindigkeit steuert, und insbesondere eine Motorsteuervorrichtung mit verbessertem Kraftstoffverbrauch des Motors.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei einer Baumaschine wird, wenn ein Pumpabsorptionsdrehmoment gleich oder niedriger als ein Nennmotordrehmoment ist, ein Motorausgabedrehmoment an das Pumpabsorptionsdrehmoment in einem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich an einer Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie angepasst, die eine Beziehung zwischen einer Motorgeschwindigkeit und dem Motorausgabedrehmoment zeigt. Die Sollmotorgeschwindigkeit wird beispielsweise entsprechend der Einstellung einer Kraftstoffwahlscheibe eingestellt, und es wird ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich entsprechend dieser Sollmotorgeschwindigkeit bestimmt.
  • Alternativ wird der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich entsprechend der Einstellung der Kraftstoffwahlscheibe eingestellt, und es wird die Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend diesem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich eingestellt. Das Pumpabsorptionsdrehmoment und das Motorausgabedrehmoment werden im Sinne einer Anpassung in diesem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich gesteuert.
  • Viele Betreiber stellen üblicherweise eine Sollmotorgeschwindigkeit bei oder im Bereich einer Nennmotorgeschwindigkeit ein, um so die Arbeitslast zu verbessern. Ein Bereich mit niedrigem Motorkraftstoffverbrauch (das heißt ein motorkraftstoffeffizienter Bereich) existiert üblicherweise in einem Bereich mittlerer Geschwindigkeit und einem Bereich hohen Drehmomentes an der Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie. Entsprechend entspricht ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich, der zwischen einer hohen Leerlaufgeschwindigkeit ohne Last und der Nennmotorgeschwindigkeit definiert ist, nicht einem hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches effizienten Bereich.
  • Um einen Motor in dem kraftstoffeffizienten Bereich anzutreiben, stellt eine gemeinhin bekannte Steuervorrichtung einen Wert einer Sollmotorgeschwindigkeit und einen Wert eines Sollmotorausgabedrehmomentes vorab derart ein, dass die Werte einander entsprechen, und zwar für jeden von mehreren auswählbaren Betriebsmodi (siehe beispielsweise Patentliteratur 1). Bei der Verwendung einer derartigen Steuervorrichtung kann, wenn ein Betreiber beispielsweise einen zweiten Betriebsmodus auswählt, die Motorgeschwindigkeit niedriger als diejenige in einem ersten Betriebsmodus eingestellt sein, weshalb der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann.
  • Entsprechend der vorbeschriebenen Betriebsmodusumstellung muss der Betreiber jedoch die Betriebsmodusumstellung jedes Mal betreiben, um so den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Des Weiteren führt in einer Situation, in der die Motorgeschwindigkeit in dem zweiten Betriebsmodus auf einen Wert eingestellt ist, der relativ zu der Motorgeschwindigkeit in dem ersten Betriebsmodus einfach verringert ist, die Auswahl des zweiten Betriebsmodus zu dem folgenden Problem.
  • Die Maximalgeschwindigkeit einer Arbeitsvorrichtung einer Baumaschine (nachstehend auch als Arbeitsgerät bezeichnet) wird im Vergleich zu derjenigen in dem ersten Betriebsmodus verkleinert. Im Ergebnis wird die Arbeitslast in dem zweiten Betriebsmodus kleiner als diejenige in dem ersten Betriebsmodus.
  • Um dieses Problem zu lösen, hat der Anmelder bereits eine Patentanmeldung eingereicht, die eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren betrifft (siehe Patentliteratur 2). Entsprechend der vorbeschriebenen Motorsteuervorrichtung wird dann, wenn eine Pumpkapazität und ein Motorausgabedrehmoment niedrig sind, die Antriebssteuerung des Motors auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit, die näher an einem Niedriggeschwindigkeitsbereich als die voreingestellte erste Sollmotorgeschwindigkeit ist, ausgeführt, wodurch die voreingestellte Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Pumpkapazität einer veränderliche Verdrängung aufweisenden Pumpe, die von dem Motor angetrieben wird, oder dem erfassten Motorausgabedrehmoment erreicht wird.
  • Entsprechend der vorbeschriebenen Motorsteuervorrichtung kann der Kraftstoffverbrauch des Motors verbessert werden, und die Motorgeschwindigkeit ist auf hervorragende Weise stetig veränderbar, während eine Pumpabgabemenge, die für das Arbeitsgerät benötigt wird, beibehalten bleibt. Darüber hinaus kann Unbehagen, das sich aus einer diskontinuierlichen Änderung des Motorgeräusches ergibt, vermieden werden.
  • Belegstellenliste
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: JP-A-10-273919
    • Patentliteratur 2: Internationale Veröffentlichung mit der Nummer WO 2009/104636
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Von der Erfindung zu lösendes Problem
  • Bei der Erfindung der vorstehend in Patentliteratur 2 beschriebenen Motorsteuervorrichtung wird die Antriebssteuerung des Motors auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit, die niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit ist, begonnen, anstatt dass die erste Sollmotorgeschwindigkeit unter Verwendung einer Kraftstoffbefehlswahlscheibe oder dergleichen angewiesen wird. Bei der Erfindung von Patentliteratur 2 ist jedoch nicht offenbart, wie die zweite Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt werden soll, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit von der Nennmotorgeschwindigkeit aus verkleinert wird.
  • Die zweite Sollmotorgeschwindigkeit ist niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit. Die niedrigere zweite Sollmotorgeschwindigkeit wird eingestellt, und es können größere Kraftstoffspareffekte erzielt werden.
  • Wird jedoch die erste Sollmotorgeschwindigkeit von der Nennmotorgeschwindigkeit aus verringert, so kann dann, wenn ein Verringerungsbereich von der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit fixiert ist, ein Pumpströmungsvolumen nicht ausreichend sein. Dies rührt daher, dass das Pumpströmungsvolumen nahe dem Maximaldrehmomentpunkt an der Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie durch eine Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie begrenzt ist, die derart eingestellt ist, dass ein Motorstillstand verhindert wird.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die in Patentliteratur 2 vorbeschriebene Situation, die bei der Erfindung von Patentliteratur 2 nicht offenbart ist, zu verbessern. Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Motorsteuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Motor kraftstoffeffizienter zu steuern und ein Absorptionsdrehmoment, das in einer Hydraulikpumpe benötigt wird, zu ermitteln.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Das Problem der Erfindung kann geeignet durch die nachfolgenden Aspekte der Erfindung einer Motorsteuervorrichtung gelöst werden.
  • Entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Motorsteuervorrichtung: eine veränderliche Verdrängung aufweisende Hydraulikpumpe, die von einem Motor angetrieben wird; einen Hydraulikbetätiger, der von einem Abgabedrucköl aus der Hydraulikpumpe angetrieben wird; ein Steuerventil, das das Abgabedrucköl aus der Hydraulikpumpe derart steuert, dass das Abgabedrucköl dem Hydraulikbetätiger zugeführt wird; einen Detektor, der eine Pumpkapazität der Hydraulikpumpe erfasst; einen Kraftstoffeinspritzer, der einen dem Motor zugeführten Kraftstoff steuert; eine Befehlseinheit, die einen Befehlswert unter veränderlichen Befehlswerten auswählt und den Befehlswert befiehlt; eine Einstelleinheit, die eine erste Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf den von der Befehlseinheit befohlenen Befehlswert und eine zweite Sollmotorgeschwindigkeit auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit einstellt, wobei die zweite Sollmotorgeschwindigkeit gleich oder niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit ist; eine zweite Einstelleinheit, die eine Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Pumpkapazität einstellt, wobei die Sollmotorgeschwindigkeit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit als untere Grenze hat; und eine Steuerung, die den Kraftstoffeinspritzer derart steuert, dass die von der zweiten Einstelleinheit eingestellte Sollmotorgeschwindigkeit bereitgestellt wird, wobei die erste Einstelleinheit ausgelegt ist zum Konstanthalten der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit oder Verkleinern der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit und zum Verkleinern eines Verringerungsbereiches zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit verringert wird, und der Verringerungsbereich auf Null eingestellt wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit gleich oder niedriger als eine Motorgeschwindigkeit an einem Maximaldrehmomentpunkt ist.
  • Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die erste Einstelleinheit ausgelegt zum Verkleinern der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit in einem vorbestimmten Bereich verringert wird.
  • Entsprechend einem dritten Aspekt der Erfindung stellt die erste Einstelleinheit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit bei einer vorbestimmten Motorgeschwindigkeit ein, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit bei der Motorgeschwindigkeit eingestellt ist, die gleich oder größer als die Motorgeschwindigkeit ist, bei der eine Pump-Absorptions-Drehmoment-Kennlinie in der Hydraulikpumpe mit dem Verschieben beginnt, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit von einer Nennmotorgeschwindigkeit aus verkleinert wird.
  • Entsprechend einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst die Motorsteuervorrichtung des Weiteren einen Detektor, der ein Motorausgabedrehmoment erfasst, wobei die zweite Einstelleinheit die Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Pumpkapazität oder dem Motorausgabedrehmoment einstellt, wobei die Sollmotorgeschwindigkeit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit als untere Grenze hat.
  • Vorteile der Erfindung
  • Bei der Motorsteuervorrichtung der Erfindung kann die zweite Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der eingestellten ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt werden. Ist die erste Sollmotorgeschwindigkeit niedrig eingestellt, so kann die zweite Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der eingestellten ersten Sollmotorgeschwindigkeit niedrig eingestellt werden, damit der Kraftstoffverbrauch verringert werden kann.
  • Darüber hinaus kann der Verringerungsbereich zum Einstellen der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit verkleinert werden.
  • Mit anderen Worten, der Verringerungsbereich, in dem die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit verkleinert wird, ist derart ausgelegt, dass er verkleinert wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit niedriger wird.
  • Bei dieser Anordnung wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf einen Befehl von der Befehlseinheit verkleinert wird, eine Differenz zwischen der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit und der ersten Sollmotorgeschwindigkeit klein, wodurch es schwierig wird, ein Pumpabgabeströmungsvolumen durch die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie zu begrenzen.
  • Wird die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf eine Motorgeschwindigkeit verkleinert, die gleich oder niedriger als die Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt ist, so wird die zweite Sollmotorgeschwindigkeit derart eingestellt, dass sie gleich der verkleinerten ersten Sollmotorgeschwindigkeit ist. Bei dieser Anordnung kann, da die Motorsteuerung auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit, die gleich der ersten Sollmotorgeschwindigkeit ist, begonnen wird, ein Pumpabsorptionsdrehmoment gleich demjenigen, das durch Steuern bei der ersten Sollmotorgeschwindigkeit erhalten wird, aus dem Motorausgabedrehmoment bei der Hydraulikpumpe erhalten werden.
  • Ist die zweite Motorgeschwindigkeit derart eingestellt, dass sie verkleinert ist, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung verkleinert ist, so empfindet ein Betreiber kein Unbehagen als Folge einer Situation, bei der die zweite Sollmotorgeschwindigkeit nicht verkleinert wird, obwohl die erste Sollmotorgeschwindigkeit durch die Kraftstoffwahlscheibe verkleinert wird.
  • Entsprechend dem dritten Aspekt der Erfindung kann, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit bei der Motorgeschwindigkeit eingestellt ist, die gleich oder größer als die Motorgeschwindigkeit ist, bei der die Pump-Absorptions-Drehmoment-Kennlinie in der Hydraulikpumpe mit dem Verschieben beginnt, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit von der Nennmotorgeschwindigkeit aus verkleinert wird, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit auf die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit eingestellt werden.
  • Sogar bei dieser Anordnung bleibt eine Beziehung zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie und dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich entsprechend der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit unverändert. Entsprechend kann das Pumpabsorptionsdrehmoment, das in der Hydraulikpumpe benötigt wird, gesichert werden. Hinsichtlich der Betreibbarkeit der Hydraulikpumpe, die von dem Betreiber erwartet wird, der die erste Sollmotorgeschwindigkeit einstellt, empfindet der Betreiber kein Unbehagen hinsichtlich der Betreibbarkeit. Da darüber hinaus die zweite Sollmotorgeschwindigkeit auch dann niedrig gehalten werden kann, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit vergrößert wird, kann die Kraftstoffeffizienz merklich verbessert werden.
  • Bei der Anordnung entsprechend dem vierten Aspekt der Erfindung ist der Hydraulikbetätiger durchweg mit hoher Effizienz betreibbar, während der Betrieb des Hydraulikbetätigers nicht nachteilig beeinflusst wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm entsprechend einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung.
  • 3 zeigt eine Beziehung zwischen einer Sollmotorgeschwindigkeit und einem Motorausgabedrehmoment.
  • 4 zeigt eine Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie.
  • 5 zeigt die Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie, wenn das Motorausgabedrehmoment vergrößert wird.
  • 6 zeigt eine Beziehung zwischen einer Sollmotorgeschwindigkeit und einer Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie.
  • 7 zeigt eine Einstellung einer zweiten Sollmotorgeschwindigkeit.
  • 8 zeigt eine Beziehung zwischen der Sollmotorgeschwindigkeit und dem Motorausgabedrehmoment.
  • 9 ist ein Steuerablaufdiagramm entsprechend der Erfindung.
  • 10A zeigt eine Beziehung zwischen einer ersten Sollmotorgeschwindigkeit und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit.
  • 10B zeigt eine Beziehung zwischen einer Pumpkapazität und der Sollmotorgeschwindigkeit.
  • 10C zeigt eine Beziehung zwischen dem Motorausgabedrehmoment und der Sollmotorgeschwindigkeit.
  • 11 zeigt eine Beziehung zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit.
  • 12 zeigt eine Beziehung zwischen der Pumpkapazität und der Sollmotorgeschwindigkeit.
  • 13 zeigt eine Beziehung zwischen dem Motorausgabedrehmoment und der Sollmotorgeschwindigkeit.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispieles bzw. der Ausführungsbeispiele
  • Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend insbesondere anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben. Eine Motorsteuervorrichtung entsprechend der Erfindung kann vorteilhafterweise als Steuervorrichtung zum Steuern eines Motors eingesetzt werden, der in eine Baumaschine, so beispielsweise einen Hydraulikbagger, einen Bulldozer und einen Radlader, eingebaut ist.
  • Darüber hinaus kann die Motorsteuervorrichtung entsprechend der Erfindung auf eine Weise ausgeformt oder ausgelegt sein, die anders als diejenige ist, die nachstehend beschrieben ist, solange diese nur dem Lösen der Aufgabe der Erfindung dient. Entsprechend ist die Erfindung nicht auf das nachstehend beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können vielerlei Abwandlungen oder Abänderungen daran vorgenommen werden.
  • Beispiel bzw. Beispiele
  • 1 ist ein Hydraulikschaltungsdiagramm einer Motorsteuervorrichtung entsprechend dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Motor 2 ist ein Dieselmotor. Ein Motorausgabedrehmoment des Motors 2 wird durch Anpassen einer Kraftstoffmenge gesteuert, die in einen Zylinder des Motors 2 eingespritzt wird. Eine gemeinhin bekannte Kraftstoffeinspritzvorrichtung 3 kann die Kraftstoffmenge einstellen.
  • Eine Ausgabewelle 5 des Motors 2 ist mit einer veränderliche Verdrängung aufweisenden Hydraulikpumpe 6 (nachstehend auch als Hydraulikpumpe 6 bezeichnet) derart verbunden, dass die Drehung der Ausgabewelle 5 die Hydraulikpumpe 6 antreibt. Der Neigungswinkel einer Taumelscheibe 6a der Hydraulikpumpe 6 wird durch eine Pumpsteuervorrichtung 8 gesteuert. Eine Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 6a führt zu einer Änderung der Pumpkapazität D (cc/rev bzw. cm3/U) der Hydraulikpumpe 6.
  • Die Pumpsteuervorrichtung 8 beinhaltet einen Servozylinder 12, der den Neigungswinkel der Taumelscheibe 6a steuert, und ein LS-Ventil (Lasterfassungsventil) 17, das in Reaktion auf einen Differenzialdruck zwischen einem Pumpdruck und einem Lastdruck eines Hydraulikbetätigers 10 gesteuert wird. Der Servozylinder 12 beinhaltet einen Servokolben 14, der an der Taumelscheibe 6a wirkt. Ein Abgabedruck aus der Hydraulikpumpe 6 wird durch Ölwege 27a und 27b zugeführt. Das LS-Ventil 17 wird in Reaktion auf einen Differenzialdruck zwischen einem Hydraulikdruck (Pumpabgabedruck) des Ölweges 27a und einem Hydraulikdruck (Lastdruck des Hydraulikbetätigers 10) eines Pilotölweges 28 aktiviert, wodurch der Servokolben 14 gesteuert wird.
  • Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 6a der Hydraulikpumpe 6 wird durch den Servokolben 14 gesteuert. Darüber hinaus wird ein Steuerventil 9 durch einen Pilotdruck gesteuert, der von einer Betriebshebelvorrichtung 11 in Reaktion auf die Betriebsmenge eines Betriebshebels 11a ausgegeben wird, wodurch das Strömungsvolumen gesteuert wird, das dem Hydraulikbetätiger 10 zugeführt wird. Die Steuervorrichtung 8 ist durch eine bekannte Lasterfassungssteuervorrichtung bereitgestellt.
  • Ein Pilotdruck durch ein Magnetproportionalventil 16 aus einem Ölweg, der von dem Ölweg 27a abzweigt, wird einem Ende des LS-Ventils 17 zugeführt, dem ein Öldruck (Pumpabgabedruck) des Ölweges 27a zugeführt wird. Das Magnetproportionalventil 16 ist ausgelegt zum Anpassen des Pilotdruckes, der dem Ende des LS-Ventils 17 zugeführt wird, durch den Befehlswert aus der Steuerung 7. Die Steuerung 7 kann einen Winkel (entsprechend der Pumpkapazität) der Taumelscheibe 6a der Hydraulikpumpe 6 durch Begrenzen des Befehlswertes des Magnetproportionalventils 16 begrenzen.
  • Entsprechend kann die Steuerung 7 das Pumpabsorptionsdrehmoment entsprechend der Motorgeschwindigkeit begrenzen, die von dem Motorgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wird, und zwar durch Einstellen einer später noch beschriebenen Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie. Man beachte, dass eine Einheit zum Begrenzen des Pumpabsorptionsdrehmomentes durch eine Einheit bereitgestellt werden kann, die nicht die vorbeschriebene Einheit ist. Ein gemeinhin bekanntes Drehmomentsteuerventil kann separat als Einheit zum Begrenzen des Pumpabsorptionsdrehmomentes bereitgestellt werden.
  • Ein Drucköl, das von der Hydraulikpumpe 6 abgegeben wird, wird dem Steuerventil 9 durch einen Ölabgabeweg 25 zugeführt. Das Steuerventil 9 ist als 5-Port-3-Positionen-Umstellventil ausgestaltet. Das Drucköl, das von dem Steuerventil 9 abgegeben wird, wird selektiv den Ölwegen 26a oder 26b zugeführt, wodurch der Hydraulikbetätiger 10 betätigt wird.
  • Es soll nicht so sein, dass der Hydraulikbetätiger auf den vorstehend beispielhaft dargestellten Zylinderhydraulikbetätiger beschränkt ist. Der Hydraulikbetätiger kann durch einen Hydraulikmotor oder einen drehtechnischen Hydraulikbetätiger bereitgestellt werden. Obwohl nur ein Paar aus dem Steuerventil 9 und dem Hydraulikbetätiger 10 vorstehend beispielhaft dargestellt ist, können auch mehrere Paare von Steuerventilen 9 und Hydraulikbetätigern 10 bereitgestellt werden, oder es können mehrere Betätiger durch ein einziges Steuerventil betrieben werden.
  • Wird beispielsweise ein Hydraulikbagger in Form einer Baumaschine als Beispiel zur Darstellung des Hydraulikbetätigers genommen, so wird der Hydraulikbetätiger für jeden von einem Auslegerhydraulikzylinder, einem Armhydraulikzylinder, einem Schaufelhydraulikzylinder, einem Linksverfahrhydraulikmotor, einem Rechtsverfahrhydraulikmotor, einem Drehmotor und dergleichen eingesetzt. 1 zeigt den Auslegerhydraulikzylinder als repräsentatives Beispiel für diese Hydraulikbetätiger.
  • Wird der Betriebshebel 11a aus einer Neutralposition bewegt, so wird ein Pilotdruck aus der Betriebshebelvorrichtung 11 entsprechend der Betriebsrichtung und der Betriebsmenge des Betriebshebels 11a ausgegeben. Der ausgegebene Pilotdruck wirkt entweder auf einen linken Pilotport oder einen rechten Pilotport des Steuerventils 9. Auf diese Weise wird das Steuerventil 9 aus einer (II)-Position (Neutralposition) entweder in linke und rechte Positionen, nämlich eine (I)-Position und eine (III)-Position, umgestellt.
  • Wird das Steuerventil 9 von der (II)-Position in die (I)-Position umgestellt, so wird das Abgabedrucköl aus der Hydraulikpumpe 6 der Bodenseite bzw. Unterseite des Hydraulikbetätigers 10 durch den Ölweg 26b zugeführt, wodurch ein Kolben des Hydraulikbetätigers 10 expandiert. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drucköl an der Kopfseite des Hydraulikbetätigers 10 in einen Tank 22 von dem Ölweg 26a über das Steuerventil 9 abgegeben.
  • Auf gleiche Weise wird, wenn das Steuerventil 9 in die (III)-Position umgestellt wird, das Abgabedrucköl aus der Hydraulikpumpe 6 der Kopfseite des Hydraulikbetätigers 10 durch den Ölweg 26b zugeführt, wodurch der Kolben des Hydraulikbetätigers 10 eingezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drucköl an der Bodenseite bzw. Unterseite des Hydraulikbetätigers 10 in den Tank 22 von dem Ölweg 26b über das Steuerventil 9 abgegeben.
  • Hierbei bezeichnet die Kopfseite des Hydraulikbetätigers 10 eine Hydraulikkammer nahe einer Stange des Hydraulikzylinders. Die Bodenseite bzw. Unterseite des Hydraulikbetätigers 10 bezeichnet eine Hydraulikkammer an der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite der Stange des Hydraulikzylinders.
  • Ein Ölweg 27c zweigt von der Mitte des Ölabgabeweges 25 ab. Ein Entlastungsventil 15 ist in dem Ölweg 27c angeordnet. Das Entlastungsventil 15 ist mit dem Tank 22 verbunden. Das Entlastungsventil 15 ist zwischen einer Position, in der der Ölweg 27c abgeschnitten ist, und einer Position, in der der Ölweg 27c angeschlossen ist, umstellbar. Der Öldruck in dem Ölweg 27c wirkt als Druckkraft zum Umstellen des Entlastungsventils 15 in die Anschlussposition.
  • Darüber hinaus wirken ein Pilotdruck in dem Pilotölweg 28, wenn der Lastdruck des Hydraulikbetätigers 10 wirkt, und eine Druckkraft der Feder als Druckkraft zum Umstellen des Entlastungsventils 15 in die abgeschnittene Position. Daher wird das Entlastungsventil 15 auf Grundlage eines Differenzialdruckes zwischen der Kombination aus dem Pilotdruck in dem Pilotölweg 28 und der Druckkraft der Feder und dem Öldruck in dem Ölweg 27c gesteuert.
  • Eine Steuerung 7 kann beispielsweise durch einen Computer bereitgestellt werden, der einen Speicher beinhaltet, der als Programmstreicher und Arbeitsspeicher verwendet wird, wobei eine CPU ein Programm ausführt. Der Speicher der Steuerung 7 speichert Tabellen 1 bis 3 gemäß 10A bis 10C, eine Beziehung, die in 12 gezeigt ist, eine Beziehung, die in 13 gezeigt ist, und dergleichen.
  • Als Nächstes wird die Steuerung der Steuerung 7 unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm von 2 beschrieben. In 2 empfängt ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlberechner 32 in der Steuerung 7 nicht nur einen Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4, sondern auch einen Befehlswert des Pumpdrehmomentes, das für die Hydraulikpumpe 6 benötigt wird und von einem Pumpdrehmomentberechner 31 berechnet wird, sowie eine Pumpkapazität entsprechend einem Taumelscheibenwinkel der Hydraulikpumpe 6.
  • Der Pumpdrehmomentberechner 31 empfängt einen Pumpdruck, der von der Hydraulikpumpe 6 abgegeben wird und von einem Pumpdrucksensor 38 erfasst wird, sowie den Taumelscheibenwinkel der Hydraulikpumpe 6, der von einem Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner 10 berechnet wird, der den Taumelscheibenwinkel der Hydraulikpumpe 6 befiehlt. Der Pumpdrehmomentberechner 31 berechnet einen Befehlswert eines Pumpdrehmomentes (Befehlswert des Motorausgabedrehmomentes), das in der Hydraulikpumpe 6 benötigt wird, aus dem eingegebenen Taumelscheibenwinkel und einem Pumpdruck der Hydraulikpumpe 6.
  • Insbesondere wird eine Beziehung in der Hydraulikpumpe 6 zwischen dem Pumpabgabedruck P (Pumpdruck P), der Abgabekapazität D (Pumpkapazität D) und dem Motorausgabedrehmoment T allgemein durch die Gleichung T = P·D/200 π ausgedrückt.
  • Entsprechend der Gleichung kann der Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner 30 das Motorausgabedrehmoment (Pumpdrehmoment) durch Erfassen einer Drehgeschwindigkeit der Hydraulikpumpe 6, die von dem Motor 2 angetrieben wird, als Motorgeschwindigkeit und Erfassen des Pumpdruckes (das heißt Abgabedruck) aus der Hydraulikpumpe 6 durch den Pumpdrucksensor 38 berechnen.
  • Der Befehlswert des Pumpdrehmomentes (Befehlswert des Motorausgabedrehmomentes), der in der Hydraulikpumpe 6 benötigt wird und der durch den Pumpdrehmomentberechner 31 berechnet wird, kann unter Verwendung eines Erfassungswertes des Pumpdruckes und des Erfassungswertes des Taumelscheibenwinkelsensors 39 anstatt der Verwendung des Erfassungswertes des Pumpdruckes und des Befehlswertes aus der Berechnung durch den Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner 30 berechnet werden.
  • Eine Berechnung in dem Pumpdrehmomentberechner 31 unter Verwendung des Erfassungswertes des Pumpdruckes und des Erfassungswertes des Taumelscheibenwinkelsensors 39 ist in 2 mit gepunkteten Linien dargestellt.
  • Der Taumelscheibenwinkelbefehlwertberechner 30 kann unter Verwendung des Pumpdruckes P aus der Erfassung durch den Pumpdrucksensor 38 und des Erfassungswertes aus dem Motorgeschwindigkeitssensor 20 rechnen. Die Berechnungsergebnisse aus dem Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner 30 werden in den Pumpdrehmomentberechner 31 eingegeben. Mit anderen Worten, es kann auf Grundlage des Pumpdruckes P und der Drehgeschwindigkeit der Hydraulikpumpe 6 die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 zu jenem Zeitpunkt berechnet werden, wodurch ein Pumptaumelscheibenwinkel entsprechend der Pumpkapazität D berechnet wird.
  • Der Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlberechner 32 befiehlt dem Motor 2 einen Hochgeschwindigkeitssteuerbereichbefehlswert 33 für eine Antriebssteuerung hiervon.
  • Der Pumpdrucksensor 38 kann beispielsweise zum Erfassen des Pumpdruckes in dem Ölabgabeweg 25 von 1 angeordnet sein. Der Taumelscheibenwinkelsensor 39 kann derart ausgelegt sein, dass er als Sensor zum Erfassen des Taumelscheibenwinkels der Hydraulikpumpe 6 funktioniert.
  • Der Pumpdrehmomentberechner 31 kann das Motorausgabedrehmoment (Pumpdrehmoment) mit dem eingegebenen Wert in dem Pumpdrehmomentberechner 31 unter Verwendung einer Darstellung berechnen, die die Beziehung zwischen dem Motorausgabedrehmoment T und der Motorgeschwindigkeit N, wie in 3 gezeigt ist, zeigt.
  • Insbesondere kann, wie in 3 gezeigt ist, ein geschätztes Motordrehmoment Tg zu jenem Zeitpunkt bei einer Sollmotorgeschwindigkeit Nn zu jenem Zeitpunkt ermittelt werden, und zwar als Schnitt zwischen einem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fn, der durch den Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 in Entsprechung zu der Sollmotorgeschwindigkeit Nn eingestellt ist, und einer Motorgeschwindigkeit Nr zu jenem Zeitpunkt, die von dem Motorgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wird.
  • Der Pumpdrehmomentberechner 31 kann alternativ das Motorausgabedrehmoment zu jenem Zeitpunkt auf Grundlage des Befehlswertes des Motorausgabedrehmomentes (nicht gezeigt), das in der Steuerung 7 bereitgestellt wird, und der Motorgeschwindigkeit, die von dem Motorgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wird, berechnen.
  • Der Pumpdrehmomentberechner 31 berechnet das Ausgabedrehmoment der Hydraulikpumpe 6 auf Grundlage der Pumpkapazität, die von dem Taumelscheibenwinkelsensor 39 erfasst wird, und dem Pumpabgabedruck, der von dem Pumpdrucksensor erfasst wird, und stellt das berechnete Ausgabedrehmoment als Motorausgabedrehmoment zu jenem Zeitpunkt bereit.
  • Der Pumpdrehmomentberechner 31, der Pumpdrucksensor 38, der Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner 30, der Motorgeschwindigkeitssensor 20 und der Taumelscheibenwinkelsensor 39 wirken in Kombination als Detektor zum Erfassen der Pumpkapazität der Hydraulikpumpe und Detektor zum Erfassen des Motorausgabedrehmomentes.
  • Der Betreiber wählt einen Befehlswert unter veränderlichen Befehlswerten durch Drehen einer Kraftstoffwahlscheibe 4 (Befehlseinheit) aus, wodurch eine erste Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend dem ausgewählten Befehlswert eingestellt wird. Entsprechend der eingestellten ersten Sollmotorgeschwindigkeit kann ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich, in dem ein Pumpabsorptionsdrehmoment und ein Motorausgabedrehmoment angepasst sind, eingestellt werden.
  • Insbesondere wird, wie in 4 gezeigt ist, wenn eine Sollmotorgeschwindigkeit Nb(N'b) als erste Sollmotorgeschwindigkeit durch Drehen der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt wird, ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fb entsprechend der Sollmotorgeschwindigkeit Nb(N'b) ausgewählt. Zu jenem Zeitpunkt ist die Sollmotorgeschwindigkeit gleich Nb(N'b).
  • Die erste Sollmotorgeschwindigkeit N'b ist als Punkt definiert, wo die Gesamtheit eines Motorreibungsdrehmomentes ohne Last und eines Hydraulikverlustdrehmomentes und des Motorausgabedrehmomentes angepasst sind, wenn die Sollmotorgeschwindigkeit bei Nb gesteuert wird. Bei einer tatsächlichen Motorsteuerung ist eine Linie, die die erste Sollmotorgeschwindigkeit N'b und einen Anpasspunkt Kb verbindet, als Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fb eingestellt.
  • Obwohl die Sollmotorgeschwindigkeit N'b in der nachfolgenden Beschreibung exemplarisch höher als die Sollmotorgeschwindigkeit Nb eingestellt ist, können die Sollmotorgeschwindigkeit N'b und die Sollmotorgeschwindigkeit Nb gleich sein, oder es kann die Sollmotorgeschwindigkeit N'b niedriger als die Sollmotorgeschwindigkeit Nb eingestellt sein. In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Motorgeschwindigkeit N'c beschrieben, die mit einem Apostroph bezeichnet ist (beispielsweise eine Sollmotorgeschwindigkeit Nc(N'c)). Die Motorgeschwindigkeit N'c, die mit dem Apostroph bezeichnet ist, ist auf dieselbe Weise wie oben definiert.
  • Stellt der Betreiber erneut eine erste Sollmotorgeschwindigkeit Nc niedriger als die anfänglich ausgewählte erste Sollmotorgeschwindigkeit Nb durch Drehen der Kraftstoffwahlscheibe 4 ein, so wird ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fc in einem Bereich niedrigerer Geschwindigkeit ausgewählt.
  • Auf diese Weise wird durch Einstellen der Kraftstoffwahlscheibe 4 ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt, die von der Kraftstoffwahlscheibe 4 auswählbar ist. Insbesondere können, wenn die Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt wird, wie exemplarisch in 4 gezeigt ist, ein beliebiger von dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fa mit Durchgang durch einen Maximalleistungspunkt K1 und eine Mehrzahl von Hochgeschwindigkeitssteuerbereichen Fb, Fc und so weiter in dem Bereich niedrigerer Geschwindigkeit relativ zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fa eingestellt werden, oder es kann ein beliebiger von den Hochgeschwindigkeitssteuerbereichen, die zwischen den vorgenannten Hochgeschwindigkeitssteuerbereichen definiert sind, eingestellt werden.
  • Bei der Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie von 5 ist die mögliche Leistung des Motors 2 als Bereich gezeigt, der durch eine Maximaldrehmomentlinie R definiert ist. Die Ausgabe (Leistung) des Motors 2 hat ein Extremum an dem Maximalleistungspunkt K1 an der Maximaldrehmomentlinie R. M bezeichnet eine Kraftstoffverbrauchskarte. Der Minimalkraftstoffverbrauchsbereich ist in der Nähe der Mitte der Kraftstoffverbrauchskarte definiert. K3 an der Maximaldrehmomentlinie R bezeichnet den Maximaldrehmomentpunkt, an dem das Drehmoment des Motors 2 ein Extremum hat.
  • Nachstehend folgt eine Beschreibung einer erläuternden Situation, in der eine erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 als Maximalsollmotorgeschwindigkeit entsprechend einem Befehlswert 37 der Kraftstoffanzeige 4 und ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 mit Durchgang durch den Maximalleistungspunkt K1 entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt wird.
  • Es folgt zudem eine Beschreibung einer erläuternden Situation, in der die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 als Nennmotorgeschwindigkeit entsprechend dem Befehlswert der Kraftstoffanzeige 4 in 1 eingestellt wird (obwohl die Nennmotorgeschwindigkeit in 4 mit Nh bezeichnet ist, wird die Nennmotorgeschwindigkeit auch als erste Sollmotorgeschwindigkeit N1, siehe 5, bezeichnet), und es wird der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 mit Durchgang durch den Maximalleistungspunkt K1 entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt. Gleichwohl ist die Erfindung nicht nur in einer Situation anwendbar, in der der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 mit Durchgang durch den Maximalleistungspunkt K1 eingestellt wird.
  • Sogar dann, wenn beispielsweise einer aus der Mehrzahl von Hochgeschwindigkeitssteuerbereichen Fb, Fc und so weiter oder einer von den Hochgeschwindigkeitssteuerbereichen, die zwischen den Hochgeschwindigkeitssteuerbereichen Fb, Fc und so weiter definiert sind, als Hochgeschwindigkeitssteuerbereich entsprechend der bestimmten ersten Sollmotorgeschwindigkeit, siehe 4, eingestellt wird, kann die Erfindung vorteilhafterweise auf den bestimmten Hochgeschwindigkeitssteuerbereich angewendet werden.
  • 5 zeigt ein Vergrößerungsmuster des Motorausgabedrehmomentes. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt werden, die entsprechend dem Befehlswert der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt ist, die durch den Betreiber eingestellt wird. Auf diese Weise wird die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt, und es wird ein Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 entsprechend der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 eingestellt, wodurch der Steuerantrieb des Motors auf Grundlage des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 beginnt.
  • Entsprechend wirkt der Hochgeschwindigkeitssteuerbereichsauswahlberechner 32, wie in 2 gezeigt ist, als erste Einstelleinheit, die die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 einstellt, die in Reaktion auf den Befehlswert 37 aus der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt wird.
  • Nachstehend wird beschrieben, wie die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 bei Einstellen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt wird.
  • Zum Steuern der Hydraulikpumpe ist, um einen Motorstillstand und eine übermäßige Verkleinerung der Motorleistung zu verhindern, die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie derart vorgesehen, dass die Motorgeschwindigkeit von einer Verkleinerung auf eine vorbestimmte Motorgeschwindigkeit oder niedriger abgehalten wird. Mit anderen Worten, die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie ist als Linie zum Begrenzen eines Volumens des Motorausgabedrehmomentes bereitgestellt, das von der Hydraulikpumpe absorbiert werden kann. Entsprechend ist die Hydraulikpumpkapazität durch die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie begrenzt.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist, wenn beispielsweise die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1, die von der Kraftstoffwahlscheibe 4 ausgewählt wird, auf die Motorgeschwindigkeiten N20, N21, ... eingestellt wird, die von der Nennmotorgeschwindigkeit des Motors 2 aus verkleinert werden, die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc dazu ausgelegt, sich hin zur Seite der niedrigeren Motorgeschwindigkeit und des höheren Drehmomentes, wie durch Pc20, Pc21, ... gezeigt ist, zu verschieben. Mit anderen Worten, die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc ist dafür ausgestaltet, gleichmäßig hin zu der Seite der niedrigeren Motorgeschwindigkeit verkleinert zu werden, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 verkleinert wird. Daher werden ein Verhindern eines Motorstillstandes und eine Anpassung der Motorleistung durch Einstellen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc ausgeführt.
  • Die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie ist zudem dafür ausgestaltet, sich schnell hin zu der Seite des niedrigeren Drehmomentes zu verschieben, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit sich einer Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 nähert. Dies dient dazu, die Erzeugung eines Motorstillstandes zu vermeiden, der durch eine Verkleinerung der Motorgeschwindigkeit relativ zu der Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 verursacht werden kann.
  • Nähert sich die erste Sollmotorgeschwindigkeit (beispielsweise eine Motorgeschwindigkeit N22) der Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt K3, so begrenzt die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc22 für die erste Sollmotorgeschwindigkeit N22 das Motorausgabedrehmoment, das von der Hydraulikpumpe 6 absorbierbar ist.
  • Mit anderen Worten, es wird das Motorausgabedrehmoment, das von der Hydraulikpumpe 6 absorbierbar ist, durch ein Motorausgabedrehmoment an einem Anpasspunkt K'22 am Schnitt zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F22 für die erste Sollmotorgeschwindigkeit N22 und der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc22 dargestellt und weit niedriger als ein Motorausgabedrehmoment an einem Ausgabedrehmomentpunkt K22 am Schnitt zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F22 und der Maximaldrehmomentlinie R gehalten.
  • Wird die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie daher schnell hin zur Seite des niedrigeren Drehmomentes von der Maximaldrehmomentlinie R aus verkleinert, so wird es, wenn die Sollmotorgeschwindigkeit auf eine noch niedrigere Motorgeschwindigkeit eingestellt wird, unmöglich, die Pumpkapazität zu vergrößern und das Pumpabgabeströmungsvolumen sicherzustellen.
  • Entsprechend werden bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel, wenn sich die erste Sollmotorgeschwindigkeit der Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 nähert, die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 und die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 gleich.
  • Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Verringerungsbereich zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 dafür ausgestaltet, verkleinert zu werden, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit, die durch die Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt wird, verkleinert wird. Ist die von der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellte erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 kleiner als die Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt K3, so wird der Verringerungsbereich zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 auf Null gesetzt.
  • Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie entsprechend einer einfachen Vergrößerungsfunktion ausgestaltet, bei der das Drehmoment verkleinert wird, wenn die Motorgeschwindigkeit verkleinert wird, und zwar unter Verwendung der Motorgeschwindigkeit als Koeffizient. Die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie wird entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf den Befehlswert aus der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt. In 7 ist beispielsweise eine Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 auf die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt.
  • Wird die erste Sollmotorgeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte Motorgeschwindigkeit eingestellt, wie durch den Pfeil in 7 gezeigt ist, so ist die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie derart ausgestaltet, dass sie sich von Pc1 nach Pc2 entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit verschiebt. Mit anderen Worten, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit eingestellt ist, verschiebt sich die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie hin zur Seite der niedrigeren Motorgeschwindigkeit und des höheren Drehmomentes. Sogar wenn das Modell oder dergleichen der Baumaschine geändert wird, ermöglicht derselbe Befehl der Kraftstoffwahlscheibe eine Ausgabe der Leistung auf ähnlichem Niveau.
  • Bei einer derartigen Einstellung ist möglich, dass die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 nicht in Richtung des Pfeiles von 7 verschoben wird, bis beispielsweise die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf eine vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N10 oder niedriger eingestellt ist. Darüber hinaus kann, bis die erste Sollmotorgeschwindigkeit bei der vorbestimmten Motorgeschwindigkeit N10 oder niedriger eingestellt ist, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit derart eingestellt werden, dass die Motorgeschwindigkeit N2 gehalten wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel kann, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit N10 oder höher ist, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit nahe der Motorgeschwindigkeit N2 am Schnitt zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 und der Maximaldrehmomentlinie R verkleinert werden.
  • Wie in 7 gezeigt ist, ist, wenn die Antriebssteuerung des Motors 2 entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 bei der Sollmotorgeschwindigkeit N2 ausgeführt wird, auch dann, wenn das Ausgabedrehmoment des Motors 2 die Maximaldrehmomentlinie R erreicht, der Ausgabedrehmomentpunkt K2 am Schnitt zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 und der Maximaldrehmomentlinie R am Schnitt zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 und der Maximaldrehmomentlinie R oder in der Nähe des Maximalleistungspunktes K1 weg von dem Schnitt, wobei die Hydraulikpumpe 6 das Motorausgabedrehmoment an dem Ausgabedrehmomentpunkt K2 absorbieren kann. Bei dieser Anordnung kann die Hydraulikpumpe 6 den Motor durch die Motorleistung an dem Ausgabedrehmomentpunkt K2 antreiben.
  • Wird jedoch die Antriebssteuerung des Motors entlang eines Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F12 ausgeführt, während die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 durch Einstellen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 definiert ist, so kann die Hydraulikpumpe 6 ein Motorausgabedrehmoment nicht absorbieren, das größer als das Motorausgabedrehmoment bei Lx des Schnittes zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F12 und der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 ist. Entsprechend ist die Hydraulikpumpe 6 durch den Antrieb auf Grundlage der Motorleistung bei Lx begrenzt. Somit ist, wenn das Motorausgabedrehmoment bis zum Schnittpunkt LX vergrößert wird, die Pumpkapazität verkleinert, und es wird das Strömungsvolumen, das dem Hydraulikbetätiger zugeführt wird, verkleinert.
  • Insbesondere kann, wie in 7 gezeigt ist, während der Motorantriebssteuerung entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 beispielsweise dann, wenn eine Last schnell einwirkt, während der Motor das Motorausgabedrehmoment bei L1 ausgibt, das Motorausgabedrehmoment, das von der Hydraulikpumpe 6 absorbiert werden kann, auf das Motorausgabedrehmoment bei K2 von dem Motorausgabedrehmoment bei L1 aus vergrößert werden. Entsprechend wird, da das Motorausgabedrehmoment, das von der Hydraulikpumpe 6 absorbiert werden kann, schnell vergrößert werden kann, auch dann, wenn die Last schnell einwirkt, das Strömungsvolumen des Drucköles, das dem Hydraulikbetätiger zugeführt wird, nicht verkleinert.
  • Gleichwohl kann während der Motorantriebssteuerung entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F12 beispielsweise dann, wenn die Last bei L2 schnell einwirkt, wo dasselbe Volumen des Motorausgabedrehmomentes wie dasjenige bei L1 ausgegeben wird, die Hydraulikpumpe 6 nur das Motorausgabedrehmoment zwischen L2 und Lx absorbieren, wo das Motorausgabedrehmoment durch die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 begrenzt ist. Aus diesem Grund ist es unmöglich, das Motorausgabedrehmoment zu vergrößern, um ein solches an dem Ausgabedrehmomentpunkt K2 zu erreichen, und die Hydraulikpumpe 6 eine große Motorleistung auf dieselbe Weise wie bei der Motorantriebssteuerung entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 absorbieren zu lassen. Entsprechend wird das Abgabeströmungsvolumen verkleinert, wenn die Last an der Hydraulikpumpe 6 schnell einwirkt und das Strömungsvolumen des Drucköles, das dem Hydraulikmotor zugeführt wird, verkleinert wird. Infolgedessen empfindet der Betreiber ein Unbehagen hinsichtlich der Betreibbarkeit.
  • Aus diesem Grund wird vorgezogen, dass die zweite Sollmotorgeschwindigkeit exemplarisch die Motorgeschwindigkeit am Schnitt zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 und der Maximaldrehmomentlinie R oder nahe dem Maximalleistungspunkt weg von dem Schnitt ist. In den Figuren ist exemplarisch gezeigt, dass die Motorgeschwindigkeit am Schnitt zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc1 und der Maximaldrehmomentlinie R als zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 definiert ist.
  • Mit anderen Worten, es wird vorgezogen, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Vergrößerung oder Verkleinerung bei der Motorgeschwindigkeit an dem Anpasspunkt zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie und der Maximaldrehmomentlinie R einzustellen.
  • Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist, wie in 7 gezeigt ist, bis die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 auf die Motorgeschwindigkeit N10 oder niedriger eingestellt wird, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit auf eine konstante Motorgeschwindigkeit eingestellt, die mit N2 bezeichnet wird. Insbesondere wenn der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich in einem Bereich zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 und dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F10 entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf den Befehlswert der Kraftstoffwahlscheibe 4 ausgewählt wird, ist die Sollmotorgeschwindigkeit N2 als zweite Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt. Sodann wird die Antriebssteuerung des Motors entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F1 entsprechend der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 ausgeführt.
  • Dies wird nunmehr anhand von 11 beschrieben, in der die Abszissenachse die erste Sollmotorgeschwindigkeit darstellt, während die Ordinatenachse die zweite Sollmotorgeschwindigkeit darstellt. Wird die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf 2000 UpM (als Motorgeschwindigkeit N10 in 7 dargestellt) oder mehr eingestellt, so ist die zweite Sollmotorgeschwindigkeit konstant auf 1800 UpM (als Motorgeschwindigkeit N2 in 7 dargestellt) eingestellt.
  • Wie in 7 gezeigt ist, ist, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit in einem Bereich von einer Motorgeschwindigkeit N3 an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 zu der Motorgeschwindigkeit N10 eingestellt ist, vorzuziehen, als zweite Sollmotorgeschwindigkeit die Sollmotorgeschwindigkeit N12 oder mehr an dem Ausgabedrehmomentpunkt K12 des Schnittes zwischen der Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie Pc2 und der Maximaldrehmomentlinie R einzustellen, wenn sich die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie zu Pc2 entsprechend der bestimmten ersten Sollmotorgeschwindigkeit verschiebt. Exemplarisch ist in den Figuren gezeigt, dass die Motorgeschwindigkeit N12 als zweite Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt ist.
  • Dies wird anhand von 11 beschrieben. Der Verringerungsbereich zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N12 ist derart eingestellt, dass er sich linear verkleinert, wie in 11 durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit von 2000 UpM oder niedriger wird oder in die Nähe der Motorgeschwindigkeit von 1500 UpM an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 verkleinert wird. Gemäß 11 kann die zweite Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt werden, die zwischen der Motorgeschwindigkeit von 1500 UpM und der Motorgeschwindigkeit von 2000 UpM eingestellt ist.
  • Wie in 5 gezeigt ist, wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf die Motorgeschwindigkeit N3 oder niedriger eingestellt wird, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit an die erste Sollmotorgeschwindigkeit angepasst. Der Verringerungsbereich wird im Endeffekt auf Null eingestellt.
  • Dies sei anhand von 11 beschrieben. Ist die erste Motorgeschwindigkeit bei 1500 UpM oder niedriger, so wird der Verringerungsbereich zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N12 auf Null eingestellt, um die zweite Sollmotorgeschwindigkeit an die erste Sollmotorgeschwindigkeit anzupassen.
  • Man beachte, dass die spezifischen Werte der ersten und zweiten Sollmotorgeschwindigkeiten gemäß Darstellung in 11 exemplarisch sind und die Erfindung keinesfalls beschränken. Die Werte der ersten und zweiten Sollmotorgeschwindigkeiten sind entsprechend den Eigenschaften des Motors, der Hydraulikpumpe und dergleichen, die in die Baumaschine eingebaut sind, veränderbar.
  • Bei dieser Anordnung können Bedingungen zum Einstellen der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit, die in Reaktion auf den Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt ist, bestimmt werden. Wenn des Weiteren der Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 kleiner wird, mit anderen Worten, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit niedriger eingestellt wird, so kann die Differenz zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit kleiner gemacht werden. Da entsprechend die zweite Sollmotorgeschwindigkeit noch niedriger eingestellt werden kann, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit verkleinert wird, ist die Kraftstoffeffizienz weiterhin erreichbar.
  • Durch Einstellen des Verringerungsbereiches zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit zur kontinuierlichen (linearen) Verkleinerung, empfindet der Betreiber kein Unbehagen infolge einer Situation, in der die zweite Sollmotorgeschwindigkeit nicht verkleinert wird, obwohl die erste Sollmotorgeschwindigkeit durch die Kraftstoffwahlscheibe verkleinert wird.
  • Ist der Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 ein vorbestimmter Wert oder kleiner, mit anderen Worten, ist die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf die Motorgeschwindigkeit an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 oder niedriger eingestellt, so kann die zweite Sollmotorgeschwindigkeit auf dieselbe Motorgeschwindigkeit wie die erste Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt werden. Da entsprechend die Motorantriebssteuerung auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit ausgeführt wird, empfindet der Betreiber kein Unbehagen hinsichtlich der Betreibbarkeit.
  • Des Weiteren kann, bis sich die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit zur Änderung verschiebt, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit auf eine vorbestimmte konstante Motorgeschwindigkeit unabhängig vom Wert der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt werden.
  • Da die Beziehung zwischen den ersten und zweiten Sollmotorgeschwindigkeiten auf diese Weise eingestellt werden kann, kann, wenn die zweite Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf den Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt wird, ein ausreichendes Pumpabsorptionsdrehmoment, das bei der Hydraulikpumpe benötigt wird, sichergestellt werden, während die Kraftstoffeffizienz merklich verbessert wird.
  • Nähert sich die erste Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf den Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 der Motorgeschwindigkeit N3 an dem Maximaldrehmomentpunkt K3, so muss die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie hin zur Seite des niedrigeren Drehmomentes verkleinert werden, um einen Motorstillstand zu verhindern. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die zweite Sollmotorgeschwindigkeit einfach durch einen festen Verringerungsbereich auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt wird, wenn die Last schnell einwirkt, die Pumpkapazität durch die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie entsprechend der Vergrößerung bei dem Motorausgabedrehmoment begrenzt.
  • Im Gegensatz hierzu wird bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Verringerungsbereich, um den die erste Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit verkleinert wird, derart eingestellt, dass er kontinuierlich verkleinert wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit verkleinert wird.
  • Darüber hinaus wird der Verringerungsbereich auf Null eingestellt, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit N3 an dem Maximaldrehmomentpunkt K3 erreicht. Erreicht die erste Sollmotorgeschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit N3 an dem Maximaldrehmomentpunkt K3, so wird die Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie auf den Hochgeschwindigkeitssteuerbereich der ersten Sollmotorgeschwindigkeit eingestellt. Dies rührt daher, dass die Einstellung der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit bewirkt, dass die Pumpkapazität unzureichend wird, wenn die Last schnell einwirkt.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 und 12 die Motorantriebssteuerung durch die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 beschrieben.
  • Während der Antriebssteuerung des Motors 2 entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 geht die Antriebssteuerung weiter, bis die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 eine vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 erreicht. Die Antriebssteuerung entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 geht beispielsweise weiter, bis das Motorausgabedrehmoment den Punkt B erreicht.
  • Wird die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 gleich oder größer als die zweite Pumpkapazität D2, so wird die Sollmotorgeschwindigkeit N des Motors 2 auf Grundlage einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Pumpkapazität D und der Sollmotorgeschwindigkeit N berechnet.
  • Damit wird die Antriebssteuerung des Motors auf Grundlage der Sollmotorgeschwindigkeit zur Verschiebung von dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 ausgeführt. Erreicht die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6, die von dem Motor 2 angetrieben wird, die vorbestimmte erste Pumpkapazität D1 (D1 > D2), so wird die Antriebssteuerung des Motors 2 entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F1 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 ausgeführt. Die Antriebssteuerung wird entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F1 ausgeführt, wenn das Motorausgabedrehmoment einen Punkt A einer ersten Einstellposition erreicht.
  • In 5 ist eine Position, in der die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 zu der zweiten Pumpkapazität D2 wird, durch eine zweite Einstellposition B dargestellt, während eine Position, in der die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 zu der ersten Pumpkapazität D1 wird, durch die erste Einstellposition A dargestellt wird.
  • Wird die Last, die auf den Hydraulikbetätiger 10 einwirkt, nach der Verschiebung zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 vergrößert, so wird das Motorausgabedrehmoment entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F1 vergrößert. Wird die Last, die auf den Hydraulikbetätiger 10 einwirkt, in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 vergrößert, so wird das Motorausgabedrehmoment bis zu dem Maximalleistungspunkt K1 vergrößert.
  • Nachdem die Last, die auf den Hydraulikbetätiger 10 einwirkt, vergrößert ist, und das Motorausgabedrehmoment T die Maximaldrehmomentlinie R zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 und dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 erreicht oder den Maximalleistungspunkt K1 in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 erreicht, werden die Motorgeschwindigkeit und das Motorausgabedrehmoment anschließend an der Maximaldrehmomentlinie R angepasst.
  • Da der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich, wie vorstehend beschrieben worden ist, verschiebbar ist, ist das Arbeitsgerät in der Lage, die maximale Leistung immer zu verbrauchen, wenn die Verschiebung zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 erfolgt ist.
  • Die Steuerung zum Verkleinern des Motorausgabedrehmomentes entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches wird auf dieselbe Weise wie die Steuerung zum Vergrößern des Motorausgabedrehmomentes entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches ausgeführt. Die vorbeschriebenen Steuerungen sind detailliert in der vorgenannten Druckschrift WO 2009/104636 beschrieben.
  • Als Nächstes folgt eine Beschreibung des Steuerablaufes von 9.
  • Bei Schritt S1 von 9 liest die Steuerung 7 den Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4. Der Prozess geht sodann zu Schritt S2 über.
  • Bei Schritt S2 stellt die Steuerung 7 die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 in Reaktion auf den gelesenen Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 ein, wodurch der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 auf Grundlage der eingestellten ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt wird.
  • Obwohl vorstehend beschrieben worden ist, dass die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 des Motors 1 anfänglich in Reaktion auf den Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt ist, kann die Steuerung 7 den Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 und die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 auch entsprechend dem eingestellten Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 anfänglich einstellen. Alternativ kann die Steuerung 7 gleichzeitig sowohl die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 und den Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 in Reaktion auf den gelesenen Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 einstellen.
  • Wie in 5 gezeigt ist, geht, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 eingestellt sind, der Prozess zu Schritt S3 über.
  • Bei Schritt S3 stellt der Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlberechner 32, der in 2 gezeigt ist, die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2, die auf den Bereich niedrigerer Motorgeschwindigkeit vorab entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 eingestellt wird, und den Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 entsprechend der Sollmotorgeschwindigkeit N2 ein.
  • Mit anderen Worten, es können auf Grundlage der Beziehung zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 gemäß Darstellung in Tabelle 1 von 10A die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 und der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 eingestellt werden.
  • 11 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Tabelle 1 von 10A. Die Werte der Motorgeschwindigkeit gemäß Darstellung in Tabelle 1 von 10A und 11 werden als Beispiel genommen, wobei ein beliebiger Wert je nach Bedarf entsprechend der Baumaschine eingestellt werden kann.
  • Unter Verwendung von Tabelle 1 von 10A kann der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2, der in dem Motorgeschwindigkeitsbereich ist, der niedriger als der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 ist, der durch die Kraftstoffwahlscheibe 4 eingestellt wird, vorab als Hochgeschwindigkeitssteuerbereich entsprechend dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 eingestellt werden.
  • Nachdem die Steuerung 7 den Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 einstellt, geht der Prozess zu Schritt S4 über.
  • Bei Schritt S4 wird die Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der bestimmten ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 unter Verwendung von Tabelle 2 zum Einstellen der Sollmotorgeschwindigkeit auf Grundlage der Pumpkapazität (10B) und Tabelle 3 zum Einstellen der Sollmotorgeschwindigkeit auf Grundlage des Motorausgabedrehmomentes (10C) berechnet. Sodann geht der Prozess zu Schritt S5 über.
  • Mit anderen Worten, bei Schritt S4 werden die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 (obere Grenze) und die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 (untere Grenze) von Tabelle 2 von 10B und Tabelle 3 von 10C jeweils derart berichtigt, dass sie die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 und die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 gemäß Einstellung bei Schritt S3 sind. In Tabelle 2 von 10B und Tabelle 3 von 10C wird die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 als oberer Grenzwert der Sollmotorgeschwindigkeit N eingestellt, und es wird die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 als untere Grenze hiervon eingestellt.
  • Werden die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 und die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 in Tabelle 2 von 10B und Tabelle 3 von 10C berichtigt, so kann eine Kurve zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 von Tabelle 2 von 10B und von Tabelle 3 von 10C auf eine ähnliche Zahl entsprechend einer Differenz bei der Motorgeschwindigkeit zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 eingestellt werden. Alternativ kann die Kurve vorab entsprechend einer Kombination der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 eingestellt werden. Die Kurve kann je nach Bedarf durch beliebige andere Verfahren eingestellt werden.
  • Bei Schritt S5 wird mit der Antriebssteuerung des Motors 2 in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 entsprechend der eingestellten zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 begonnen, woraufhin der Prozess zu Schritten S6 oder Schritt S9 übergeht.
  • Wird die Antriebssteuerung des Motors 2 bei der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D ausgeführt, so werden Schritte S6 bis Schritt S8 ausgeführt.
  • Wird die Antriebssteuerung des Motors 2 der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T ausgeführt, so werden Schritte S9 bis Schritt S12 ausgeführt.
  • Es folgt zunächst eine Beschreibung von Schritten S6 bis Schrittt S8 als Steuerschritte zum Ermitteln der Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der erfassten Pumpkapazität.
  • Bei Schritt S6 liest der Taumelscheibenwinkelsensor 39 die erfasste Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 aus. Nach dem Lesen der Pumpkapazität D bei Schritt S6 geht der Prozess zu Schritt S7 über. Man beachte, dass die Pumpkapazität D auf Grundlage der vorbeschriebenen Beziehung zwischen dem Pumpabgabedruck P, dem Pumpvolumen D (Pumpkapazität D) und dem Motorausgabedrehmoment T berechnet werden kann.
  • Nachstehend folgt eine kurze Beschreibung des Prozesses von Schritt S9 zum Ermitteln der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D. Mit anderen Worten, es geht, wie in 12 gezeigt ist, die Motorantriebsteuerung auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 weiter, bis die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 erreicht.
  • Wird die erfasste Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 gleich oder größer als die zweite Pumpkapazität D2, so wird die Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D auf Grundlage der voreingestellten Beziehung zwischen der Pumpkapazität D und der Sollmotorgeschwindigkeit N, wie in 12 gezeigt ist, berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Antrieb des Motors 2 derart gesteuert, dass der Motor 2 bei der berechneten Sollmotorgeschwindigkeit Nn angetrieben wird.
  • Bis die Sollmotorgeschwindigkeit Nn vergrößert wird, um die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 zu erreichen, oder die Sollmotorgeschwindigkeit Nn verkleinert wird, um die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 zu erreichen, wird die Sollmotorgeschwindigkeit Nn entsprechend der erfassten Pumpkapazität Dn konstant berechnet. Die Antriebssteuerung des Motors 2 wird somit konstant bei der berechneten Sollmotorgeschwindigkeit Nn ausgeführt. Bei dieser Steuerung wirkt der Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlbeechner 32 als zweite Einstelleinheit, die die Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Pumpkapazität einstellt, wobei die Sollmotorgeschwindigkeit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit als untere Grenze hat.
  • Ist die aktuell erfasste Pumpkapazität D gleich der Pumpkapazität Dn, so wird die Sollmotorgeschwindigkeit N als Sollmotorgeschwindigkeit Nn ermittelt. Bei Erfassung einer Vergrößerung von der Pumpkapazität Dn zu einer Pumpkapazität Dn + 1, wird eine Sollmotorgeschwindigkeit Nn + 1 entsprechend der Pumpkapazität Dn + 1 erneut entsprechend 12 ermittelt. Die Antriebssteuerung des Motors 2 wird somit derart ausgeführt, dass der Motor 2 bei dieser neuermittelten Sollmotorgeschwindigkeit Nn + 1 ausgeführt wird.
  • Erreicht die erfasste Pumpkapazität D die vorbestimmte erste Pumpkapazität D1, so wird die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 ausgeführt. Wird die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 ausgeführt, so geht die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 weiter, bis die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 gleich oder kleiner als die erste Pumpkapazität D1 wird.
  • Erreicht die erfasste Pumpkapazität D die Maximaldrehmomentlinie R, wie in 5 gezeigt ist, während sie zwischen der vorbestimmten ersten Pumpkapazität D1 und der vorbestimmten zweiten Pumpkapazität D2 gehalten wird, so wird die Motorsteuerung entlang der Maximaldrehmomentlinie R ausgeführt.
  • Erneut anhand von 9 wird die Beschreibung der Steuerung von Schritt S7 fortgesetzt. Bei Schritt S7 wird die Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D auf Grundlage der voreingestellten Beziehung zwischen der Pumpkapazität D und der Sollmotorgeschwindigkeit N gemäß Darstellung in Tabelle 2 von 10B ermittelt, woraufhin der Prozess zu Schritt S8 übergeht.
  • Bei Schritt S8 wird der Wert der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der Änderungsrate der Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6, der Änderungsrate des Pumpabgabedruckes oder der Änderungsrate des Motorausgabedrehmomentes T berichtigt. Mit anderen Worten, wenn diese Änderungsraten (das heißt Vergrößerungsraten) hoch sind, ist es ebenfalls möglich, die Sollmotorgeschwindigkeit N auf eine höhere Geschwindigkeit zu berichtigen.
  • Schritt S8, der vorstehend als Steuerschritt zum Berichtigen des Wertes der Sollmotorgeschwindigkeit N beschrieben worden ist, kann auch ausgelassen werden.
  • Als Nächstes folgt eine Beschreibung von Schritt S9 bis Schritt S12 als Steuerschritte zum Ermitteln der Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend einem erfassten Motorausgabedrehmoment.
  • Bei Schritten S9 bis S12 ist der Pumpdrehmomentberechner 31 ausgestaltet zum Ausgeben des Motorausgabedrehmomentes T (Pumpdrehmoment T) in Reaktion auf das Befehlswertsignal von dem Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner 30 und das Erfassungssignal aus dem Pumpdrucksensor 38 in 2. Gleichwohl können das Erfassungssignal aus dem Taumelscheibenwinkelsensor 39 und das Erfassungssignal aus dem Pumpdrucksensor 38 alternativ zum Erfassen des Motorausgabedrehmomentes T, wie vorstehend beschrieben worden ist, verwendet werden.
  • Bei Schritt S9 werden beispielsweise die Erfassungssignale aus dem Taumelscheibenwinkelsensor 39 und dem Pumpdrucksensor 38 ausgelesen, woraufhin der Prozess zu Schritt S10 übergeht.
  • Bei Schritt S10 wird das Motorausgabedrehmoment T auf Grundlage der Erfassungssignale der Pumpkapazität und des Pumpdruckes gemäß Auslesen bei Schritt S9 berechnet. Nachdem das Motorausgabedrehmoment T berechnet ist, geht der Prozess zu Schritt S11 über.
  • Es folgt eine kurze Beschreibung des Prozesses bei Schritt S11 zum Ermitteln der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T. Wie in 13 gezeigt ist, geht, wenn die Antriebssteuerung des Motors auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 ausgeführt wird, die Antriebssteuerung des Motors auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 weiter, bis das erfasste Motorausgabedrehmoment T ein vorbestimmtes zweites Motorausgabedrehmoment T2 erreicht.
  • Wird das erfasste Motorausgabedrehmoment T gleich oder größer als das vorbestimmte zweite Motorausgabedrehmoment T2, so wird die Motorausgabegeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T auf Grundlage der voreingestellten Beziehung zwischen dem Motorausgabedrehmoment T und der Sollmotorgeschwindigkeit N gemäß Darstellung in 13 ermittelt. Der Antrieb des Motors 2 wird derart gesteuert, dass der Motor 2 bei der ermittelten Sollmotorgeschwindigkeit N angetrieben wird.
  • Bis die Sollmotorgeschwindigkeit N die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 oder die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 erreicht, wird die Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T kontinuierlich ermittelt, wodurch die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der Sollmotorgeschwindigkeit N ausgeführt wird.
  • Wenn beispielsweise das aktuell erfasste Motorausgabedrehmoment T als Motorausgabedrehmoment Tn definiert wird, so ist die Sollmotorgeschwindigkeit N als Sollmotorgeschwindigkeit Nn definiert. Durch Erfassen, dass das Motorausgabedrehmoment T von dem Motordrehmoment Tn zu einem Motordrehmoment Tn + 1 variiert wird, wird die Sollmotorgeschwindigkeit Nn + 1 entsprechend dem Motorausgabedrehmoment Tn + 1 erneut ermittelt. Die Antriebssteuerung des Motors 2 wird derart ausgeführt, dass der Motor 2 bei dieser erneut ermittelten Sollmotorgeschwindigkeit Nn + 1 angetrieben wird.
  • Erreicht das erfasste Motorausgabedrehmoment T das vorbestimmte erste Motorausgabedrehmoment T1, so wird die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 ausgeführt. Wird die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 ausgeführt, so geht die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 zweiter, bis das erfasste Motorausgabedrehmoment T gleich oder kleiner als das vorbestimmte erste Motorausgabedrehmoment T1 ist.
  • Wenn daher das erfasste Motorausgabedrehmoment T das vorbestimmte Motorausgabedrehmoment T1 durch Ausführen der Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 erreicht, kann die Motorausgabedrehmomentlinie durch den Maximalleistungspunkt K1 des Motors 2, wie in 8 gezeigt ist, hindurchgehen.
  • Wiederum anhand von 9 wird die Beschreibung der Steuerung gemäß Schritt S11 fortgesetzt. Bei Schritt S11 wird die Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T auf Grundlage von Tabelle 3 (10C) ermittelt, die die voreingestellten Beziehung zwischen dem Motorausgabedrehmoment T und der Sollmotorgeschwindigkeit N zeigt, woraufhin der Prozess zu Schritt S12 übergeht.
  • Bei Schritt S12 wird der Wert des Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der Änderungsrate der Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 berichtigt, woraufhin die Änderungsrate des Pumpabgabedruckes oder die Änderungsrate des Motorausgabedrehmomentes T berichtigt werden. Mit anderen Worten, wenn diese Änderungsraten (das heißt Vergrößerungsraten) hoch sind, ist es ebenfalls möglich, die Sollmotorgeschwindigkeit N auf eine höhere Geschwindigkeit zu berichtigen.
  • Schritt S12, der vorstehend als Steuerschritt zum Berichtigen des Wertes der Sollmotorgeschwindigkeit N beschrieben worden ist, kann ausgelassen werden.
  • Wird eine höhere Geschwindigkeit zwischen der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D und der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T verwendet, so werden sowohl die Steuerprozesse von Schritten S6 bis S8 wie auch von Schritten S9 bis S12 durchgeführt. In diesem Fall wird eine Steuerung von Schritt S13 nach Schritt S8 und Schritt S12 durchgeführt.
  • Wird die Antriebssteuerung des Motors 2 auf Grundlage der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D oder der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motordrehmoment T ausgeführt, so wird die Steuerung von Schritt S13 ausgelassen, und der Prozess geht zu Schritt S14 über. Mit anderen Worten, es wird, wenn nur eines von der Steuerung von Schritten S6 bis S8 und der Steuerung von Schritten S9 bis S12 ausgeführt wird, die Steuerung von Schritt S13 ausgelassen, und der Prozess geht zu Schritt S14 über.
  • Bei Schritt S13 wird eine höhere Geschwindigkeit von der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D und der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem erfassten Motorausgabedrehmoment T ausgewählt. Nachdem die höhere Sollmotorgeschwindigkeit N ausgewählt ist, geht der Prozess zu Schritt S14 über.
  • Bei Schritt S14 gibt der Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlberechner 32 den Befehlswert gemäß Darstellung in 2 derart aus, dass die Antriebssteuerung des Motors unter Verwendung der Sollmotorgeschwindigkeit N ausgeführt wird. Bei dieser Steuerung wirkt der Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlberechner 32 als Steuerung, die einen Kraftstoffeinspritzer derart steuert, dass die von der zweiten Einstelleinheit ermittelte Sollmotorgeschwindigkeit bereitgestellt wird. Wird die Steuerung von Schritt S14 ausgeführt, so kehrt der Prozess zu Schritt S1 zur Wiederholung der Steuerung zurück.
  • Als Nächstes folgt eine kurze Beschreibung einer Steuerung bei einem Betrieb unter Bezugnahme auf 1. Insbesondere wenn der Betreiber die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 durch Betreiben der Kraftstoffwahlscheibe 4 einstellt, wird die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 auf Grundlage der Beziehung zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 von 11 eingestellt. Die Antriebssteuerung des Motors kann entlang des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 entsprechend der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 ausgeführt werden.
  • Es folgt nunmehr eine Beschreibung hinsichtlich einer Steuerung, die durch Erfassen der Pumpkapazität D durchgeführt wird, wenn ein Betreiber den Betriebshebel 11a stark bewegt, um die Geschwindigkeit des Arbeitsgerätes eines Hydraulikbaggers zu erhöhen. Die Beschreibung einer Steuerung, die durch Erfassen des Motorausgabedrehmomentes T durchgeführt wird, wird ausgelassen, da sie ähnlich zu der Steuerung ist, die durch Erfassen der Pumpkapazität D durchgeführt wird.
  • Wird der Betriebshebel 11a, wie in 1 gezeigt ist, stark bewegt, sodass das Steuerventil 9 beispielsweise in die (I)-Position umgestellt wird, so wird der Öffnungsbereich 9a des Steuerventils 9 in der (I)-Position vergrößert, und es wird ein Differenzialdruck zwischen dem Pumpabgabedruck in dem Ölabgabeweg 25 und dem Lastdruck in dem Pilotölweg 28 verringert. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet die Pumpsteuervorrichtung 8, die als Lasterfassungssteuervorrichtung ausgestaltet ist, im Sinne einer Vergrößerung der Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6.
  • Die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 kann niedriger als die Maximalpumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 eingestellt werden. Nachstehend ist eine Beschreibung einer erläuternden Situation angegeben, in der eine vorbestimmte Pumpkapazität als vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 eingestellt ist. Wird die Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 auf die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 vergrößert, so wird die Sollmotorgeschwindigkeit N derart gesteuert, dass sie sich von der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 zu der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D, wie in 12 gezeigt ist, ändert.
  • Die Situation, in der die Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 erreicht, kann unter Verwendung der nachfolgenden verschiedenen Parameterwerte erfasst werden. Der Detektor der Pumpkapazität kann durch einen Detektor bereitgestellt sein, der in der Lage ist, die nachstehend beschriebenen verschiedenen Parameterwerte zu erfassen.
  • Wird der Wert des Motorausgabedrehmomentes T als Werte der Parameter zum Erfassen der Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 verwendet, so kann die Steuerung 7 eine Position in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 entsprechend der Motorgeschwindigkeit aus der Erfassung durch den Motorgeschwindigkeitssensor 20 auf Grundlage der Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie aus der Speicherung in der Steuerung 7 spezifizieren.
  • Der Wert des Motorausgabedrehmomentes kann zu diesem Zeitpunkt auf Grundlage der spezifizierten Position ermittelt werden. Durch Verwenden des Wertes des Motorausgabedrehmomentes als Parameterwert kann eine Situation erreicht werden, in der das Abgabevolumen aus der Hydraulikpumpe 6 in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 das Maximalabgabevolumen erreicht, das von der Hydraulikpumpe 6 abgebbar ist.
  • Wird die Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 als Parameterwert verwendet, so wird die Beziehung in der Hydraulikpumpe 6 zwischen dem Pumpabgabedruck P, der Abgabekapazität D (Pumpkapazität D) und dem Motorausgabedrehmoment T durch die Gleichung T = P·D/200 π ausgedrückt. Die Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 ist zu diesem Zeitpunkt entsprechend der Gleichung D = 200 π·T/P unter Verwendung der obigen Gleichung ermittelbar. Als Motorausgabedrehmoment T ist beispielsweise ein Befehlswert des Motorausgabedrehmomentes, der in der Steuerung vorgehalten wird, verwendbar.
  • Auf Grundlage der so ermittelten Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 ist eine Situation erfassbar, in der die Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 erreicht.
  • Bewegt der Betreiber den Betriebshebel 11a noch weiter, nachdem die Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 erreicht, so wird die Antriebssteuerung des Motors 2 derart ausgeführt, dass der Motor 2 mit der Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend der erfassten Pumpkapazität D, wie in 12 gezeigt ist, angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Steuerung zum Verschieben des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches zu einem optimalen Bereich innerhalb eines Bereiches zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 und dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 sequenziell ausgeführt.
  • Wird die Last, die an dem Hydraulikbetätiger 10 wirkt, nach der Verschiebung zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 vergrößert, so wird das Motorausgabedrehmoment vergrößert. Wird die Last, die an dem Hydraulikbetätiger 10 wirkt, in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 vergrößert, so wird die Pumpkapazität D der Hydraulikpumpe 6 zu der Maximalpumpkapazität vergrößert, und es wird das Motorausgabedrehmoment zu dem Maximalleistungspunkt K1 vergrößert. Nachdem die Last, die an dem Hydraulikbetätiger 10 wirkt, vergrößert ist und das Motorausgabedrehmoment T die Maximaldrehmomentlinie R zwischen dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 und dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 erreicht oder den Maximalleistungspunkt K1 in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 erreicht, werden die Motorgeschwindigkeit und das Motorausgabedrehmoment an der Maximaldrehmomentlinie R anschließend angepasst.
  • Da der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich, wie vorstehend beschrieben worden ist, verschiebbar ist, ist das Arbeitsgerät in der Lage, die Maximalleistung wie eh und je zu verbrauchen, wenn die Verschiebung zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 erfolgt ist.
  • Mit anderen Worten, wenn die Verschiebung von dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 erfolgt ist, wird das Motorausgabedrehmoment hin zu der Maximaldrehmomentlinie R entlang einer gepunkteten Linie L51, wie in 5 gezeigt ist, vergrößert. Eine gepunktete Linie L52 stellt ein Muster einer Vergrößerung direkt hin zu der Maximaldrehmomentlinie R in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fn gemäß Definition in der Mitte der Verschiebung von dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 dar. Eine gepunktete Linie L53 stellt ein herkömmliches Muster dar, wo eine Steuerung durchgeführt wird, während der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 fixiert ist. Da die Sollmotorgeschwindigkeit N entsprechend dem Wert der erfassten Pumpkapazität D veränderlich ist, ist auch der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich Fn veränderlich.
  • Andere Vorgehensweisen zur Bestimmung der zweiten Position B gehen folgendermaßen. Insbesondere wenn ein Differenzialdruck zwischen dem Abgabedruck aus der Hydraulikpumpe 6 und dem Lastdruck des Hydraulikbetätigers 10 unter einen Lasterfassungsdifferenzialdruck fällt, wird beurteilt, dass das Abgabeströmungsvolumen aus der Hydraulikpumpe 6 unzureichend ist. Die zweite Einstellposition B wird sodann bestimmt, wenn der Differenzialdruck gleich dem Lasterfassungsdifferenzialdruck mit dem Verkleinern beginnt.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist das Pumpabgabeströmungsvolumen in dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 unzureichend. Mit anderen Worten, es kann beurteilt werden, dass die Hydraulikpumpe 6 die vorbestimmte zweite Pumpkapazität D2 erreicht. Entsprechend wird eine Steuerung zur Verschiebung des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F2 hin zu dem Hochgeschwindigkeitssteuerbereich derart ausgeführt, dass der Motor in dem Bereich der höheren Motorgeschwindigkeit gedreht werden kann.
  • Bei dem vorbeschriebenen Beispiel ist die Hydraulikschaltung dadurch beispielhaft dargestellt, dass sie die Lasterfassungssteuervorrichtung erhält. Bei dem Verfahren zum Ermitteln der Pumpkapazität der Hydraulikpumpe 6 aus einem tatsächlich gemessenen Wert der Motorgeschwindigkeit und der Motor-Ausgabe-Drehmoment-Kennlinie und einem Verfahren zum direkten Ermittlen der Pumpkapazität unter Verwendung des Taumelscheibenwinkelsensors der Pumpe gilt dasselbe jedoch auch für eine Hydraulikschaltung vom Open-Center-Typ.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann bei der Erfindung die Antriebssteuerung auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 oder des Hochgeschwindigkeitssteuerbereiches F1 mit verbesserter Kraftstoffeffizienz des Motors begonnen werden, wenn der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 entsprechend der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 in Reaktion auf den Befehlswert der Kraftstoffwahlscheibe 4 durch den Betreiber eingestellt wird und die zweite Sollmotorgeschwindigkeit N2 und der Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F2 der Niedriggeschwindigkeitsseite vorab entsprechend jeweils der eingestellten ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und dem eingestellten Hochgeschwindigkeitssteuerbereich F1 eingestellt sind.
  • Darüber hinaus kann die Beziehung zwischen der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 und der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2, wie in 11 gezeigt ist, bereitgestellt werden. Obwohl in 11 eine exemplarische Ausgestaltung gezeigt ist, bei der die zweite Sollmotorgeschwindigkeit linear verkleinert wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 verkleinert wird, kann die zweite Sollmotorgeschwindigkeit in einer Kurve verkleinert werden, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit N1 verkleinert wird.
  • Darüber hinaus kann die zweite Sollmotorgeschwindigkeit derart eingestellt werden, dass sie nach der Verkleinerung für eine gewisse Zeit konstant wird, wie durch eine Ketten-Doppelstrich-Linie gezeigt ist, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit in dem Bereich von 1500 UpM und 2000 UpM, siehe. 11, ist. Gleichwohl ist vorzuziehen, den Verringerungsbereich zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit N1 zu der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 als einen sich kontinuierlich verkleinernden Wert einzustellen, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit in dem Bereich von 1500 UpM und 2000 UpM ist. Dies rührt daher, dass die Motorgeschwindigkeit in dem konstanten zweiten Sollmotorgeschwindigkeitsbereich nicht verkleinert werden kann, obwohl der Befehlswert 37 der Kraftstoffwahlscheibe 4 (siehe 2) verkleinert wird, was zu einem Unbehagen des Betreibers führt.
  • Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist in einem Bereich, in dem eine große Pumpkapazität nicht notwendig ist, die Motorgeschwindigkeit auf Grundlage der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit N2 in dem Bereich niedrigerer Motorgeschwindigkeit steuerbar, wodurch die Kraftstoffeffizienz des Motors verbessert wird. Die Antriebssteuerung des Motors kann derart ausgeführt werden, dass der Motor mit der Sollmotorgeschwindigkeit N aus der Vorabbestimmung entsprechend der erfassten Pumpkapazität D ausgeführt wird, wodurch ein ausreichende Betriebsgeschwindigkeit, die zum Betreiben eines Arbeitsgerätes erforderlich ist, erreichbar wird.
  • Darüber hinaus wird, um das Motorausgabedrehmoment T aus einer Situation heraus, in der die Motorausgabe hoch ist, zu verringern, die Antriebssteuerung des Motors derart ausgeführt, dass der Motor mit der Sollmotorgeschwindigkeit N gemäß Vorabbestimmung entsprechend der erfassten Pumpkapazität D angetrieben wird, was zu einer Verbesserung bei der Kraftstoffeffizienz führt.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Der technische Gehalt der Erfindung ist bei einer Motorsteuerung einer Baumaschine anwendbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Motor
    3
    Kraftstoffeinspritzer
    4
    Kraftstoffwahlscheibe (Befehlseinheit)
    6
    veränderliche Verdrängung aufweisende Hydraulikpumpe
    7
    Steuerung
    8
    Pumpsteuervorrichtung
    9
    Steuerventil
    10
    Hydraulikbetätiger
    11
    Betriebshebelvorrichtung
    12
    Servozylinder
    17
    LS-Ventil
    30
    Taumelscheibenwinkelbefehlswertberechner
    31
    Pumpdrehmomentberechner
    32
    Hochgeschwindigkeitssteuerbereichauswahlberechner
    33
    Hochgeschwindigkeitssteuerbereichbefehlswert
    F1–F3, F10, F12, F20–F22, Fa–Fc
    Hochgeschwindigkeitssteuerbereich
    Pc, Pc1, Pc2, Pc20–Pc22
    Pump-Absorptions-Drehmoment-Grenzlinie
    A
    erste Einstellposition
    B
    zweite Einstellposition
    Nh
    Nennmotorgeschwindigkeit
    K1
    Maximalleistungspunkt
    K3
    Maximaldrehmomentpunkt
    R
    Maximaldrehmomentlinie
    M
    Kraftstoffverbrauchskarte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2009/104636 [0130]

Claims (4)

  1. Motorsteuervorrichtung, umfassend: eine veränderliche Verdrängung aufweisende Hydraulikpumpe, die von einem Motor angetrieben wird; einen Hydraulikbetätiger, der von einem Abgabedrucköl aus der Hydraulikpumpe angetrieben wird; ein Steuerventil, das das Abgabedrucköl aus der Hydraulikpumpe derart steuert, dass das Abgabedrucköl dem Hydraulikbetätiger zugeführt wird; einen Detektor, der eine Pumpkapazität der Hydraulikpumpe erfasst; einen Kraftstoffeinspritzer, der einen dem Motor zugeführten Kraftstoff steuert; eine Befehlseinheit, die einen Befehlswert unter veränderlichen Befehlswerten auswählt und den Befehlswert befiehlt; eine Einstelleinheit, die eine erste Sollmotorgeschwindigkeit in Reaktion auf den von der Befehlseinheit befohlenen Befehlswert und eine zweite Sollmotorgeschwindigkeit auf Grundlage der ersten Sollmotorgeschwindigkeit einstellt, wobei die zweite Sollmotorgeschwindigkeit gleich oder niedriger als die erste Sollmotorgeschwindigkeit ist; eine zweite Einstelleinheit, die eine Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Pumpkapazität einstellt, wobei die Sollmotorgeschwindigkeit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit als untere Grenze hat; und eine Steuerung, die den Kraftstoffeinspritzer derart steuert, dass die von der zweiten Einstelleinheit eingestellte Sollmotorgeschwindigkeit bereitgestellt wird, wobei die erste Einstelleinheit ausgelegt ist zum Konstanthalten der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit oder Verkleinern der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit und zum Verkleinern eines Verringerungsbereiches zum Verkleinern der ersten Sollmotorgeschwindigkeit auf die zweite Sollmotorgeschwindigkeit, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit verringert wird, und der Verringerungsbereich auf Null eingestellt wird, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit gleich oder niedriger als eine Motorgeschwindigkeit an einem Maximaldrehmomentpunkt ist.
  2. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die erste Einstelleinheit ausgelegt ist zum Verkleinern der zweiten Sollmotorgeschwindigkeit, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit in einem vorbestimmten Bereich verringert wird.
  3. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die erste Einstelleinheit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit bei einer vorbestimmten Motorgeschwindigkeit einstellt, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit bei der Motorgeschwindigkeit eingestellt ist, die gleich oder größer als die Motorgeschwindigkeit ist, bei der eine Pump-Absorptions-Drehmoment-Kennlinie in der Hydraulikpumpe mit dem Verschieben beginnt, wenn die erste Sollmotorgeschwindigkeit von einer Nennmotorgeschwindigkeit aus verkleinert wird.
  4. Motorsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend einen Detektor, der ein Motorausgabedrehmoment erfasst, wobei: die zweite Einstelleinheit die Sollmotorgeschwindigkeit entsprechend der Pumpkapazität oder dem Motorausgabedrehmoment einstellt, wobei die Sollmotorgeschwindigkeit die zweite Sollmotorgeschwindigkeit als untere Grenze hat.
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