作业机器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种具有行驶液压马达的作业机器。
【背景技术】
[0002]近年来，节能(降低燃料消耗量)已经成为作业机器的一个重要问题。此外，在挖掘机中，在怠速模式或在相对轻负载的挖掘操作(正常操作)中需要将发动机转速抑制得尽可能低。
[0003]这里，当需要保证行驶性能时，仅降低额定发动机转速自身是不可能的。即，如果降低额定发动机转速，则最大栗流速率降低而降低行驶速度，且最大发动机输出降低而在需要动力的状况下(例如在斜坡地)降低行驶能力。
[0004]因此，需要一种能够在正常操作状态期间降低发动机转速以及固定行驶速度和行驶功率的控制器。
[0005]从这种观点看，由于在固定行驶性能的同时在挖掘操作期间轻易实现低燃料消耗和低噪音的技术，故公开了一种挖掘机发动机控制器，其中当检测到行驶状态时发动机转速控制装置选择同步控制以及在未检测到行驶状态时选择下垂控制使得操作期间的发动机转速低于行驶期间的发动机转速(额定发动机转速)(见专利文献I)。
[0006]另外，公开了一种发动机控制器，其中当检测到行驶操作构件的输入时，将在行驶期间为预定目标发动机转速的第二目标转速与为最小发动机转速的第一目标转速(其中目标栗排放流速通过最大栗排量实现)进行比较，且发动机转速通过选择较大目标转速来控制，即，当机器不驶时选择较小的发动机转速(见专利文献2)。
[0007]另外，由于发动机控制器能够有效地在低燃料消耗下控制发动机的行驶，故公开了一种发动机控制器，该发动机控制器采用先导压力检测杆的操作状态，从操作状态检测操作的液压致动器的类型和组合，根据该类型和组合应用单独提前设定的目标发动机转速(上限值)，并将发动机转速的上限值设定成只行驶模式以便高于发动机转速的下限值(见专利文献3) ο
[0008]专利文献1:日本专利申请公开第2007-255414号
[0009]专利文献2:日本专利申请公开第2009-074406号
[0010]专利文献3:日本专利申请公开第2009-074406号
[0011]如上所述，尽管本领域已知实现改变在操作期间和在行驶期间之间的发动机转速的技术，但传统发动机控制器不能处理需要动力的行驶状况，例如在斜坡地或自转向期间。
【发明内容】
[0012]考虑到该问题作出了本发明，其目的是提供一种能够在正常操作状态期间降低燃料消耗并且在恶劣行驶条件下固定行驶速度和功率的作业机器。
[0013]根据权利要求1的发明是作业机器，其包括:车身，其包括行驶液压马达并且使用行驶液压马达来行驶;作业单元，其包括作业液压致动器并且安装在由作业液压致动器操作的车身上;发动机，其安装在车身上;可变排量液压栗，其由发动机驱动以便将工作液供应到行驶液压马达和作业液压致动器;和控制器，其将发动机转速降低到低于其中行驶液压马达停止的状态中的正常操作状态期间的额定转速，控制发动机转速使得在当操作行驶液压马达时产生的发动机负载低于阈值的轻负载期间对应于目标行驶速度来调整栗流速，且控制发动机转速和栗控制输出转矩使得在发动机负载高于阈值的重负载状态期间发动机输出动力从正常操作状态和轻负载期间中增大。
[0014]根据权利要求2的发明是根据权利要求1的作业机器，其中所述控制器具有:正常操作模式，其中在正常操作状态期间，低于额定转速的正常操作模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值，且正常转矩被选择作为目标栗控制转矩;轻负载行驶模式，其中在轻负载状态期间，不同于正常操作模式发动机转速的轻负载行驶模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值，且正常转矩被选择作为目标栗控制转矩;和重负载行驶模式，其中在重负载状态期间，高于正常操作模式发动机转速的重负载行驶模式发动机转速被选择作为发动机转速命令值，以及从正常操作模式的正常转矩和轻负载行驶模式增大的转矩被选择作为目标栗控制转矩。
[0015]根据权利要求3的发明是根据权利要求1或2所述的作业机器，其中行驶液压马达设置在车身的左右两侧的每一个上，提供多个可变排量液压栗以使其对应于这些行驶液压马达并包括栗斜盘作为排量改变构件，且控制器在行驶期间使每个液压栗的栗斜盘维持最大斜盘倾角并可变地控制发动机转速。
[0016]根据权利要求4的发明是根据权利要求2或3所述的作业机器，其中所述控制器具有:第一阈值，当发动机负载在行驶期间增大时所述第一阈值将发动机转速从轻负载行驶模式发动机转速改变为重负载行驶模式发动机转速;和第二阈值，其低于第一阈值，当发动机负载降低时第二阈值控制为将发动机转速从重负载行驶模式发动机转速恢复至轻负载行驶模式发动机转速。
[0017]根据权利要求5的发明是根据权利要求1至4中任一项所述的作业机器，其中发动机负载基于以下至少一个测得的量来确定:从液压栗排放的栗负载压力、施加于行驶液压马达的行驶负载压力、发动机的燃料排放量、和发动机的气缸内部压力，或发动机的燃料排放量和转速。
[0018]根据权利要求1所公开的本发明，在其中由作业液压致动器操作的作业单元安装在具有行驶液压发动机的车身上的作业机器中，控制器将发动机转速降低为低于正常操作状态期间的额定转速，控制发动机转速使得在轻负载状态期间将栗流速调整为对应于目标行驶速度，并控制发动机转速和栗控制输出转矩使得在重负载状态期间发动机输出动力从正常操作状态和轻负载状态期间中增大。因此，在正常操作状态期间，可通过降低发动机转速来降低燃料消耗。在轻负载状态期间，可通过将栗流速调整为对应于目标行驶速度来固定预定行驶速度。另外，在重负载状态期间，控制发动机转速和栗控制输出转矩使得发动机输出动力从正常操作状态和轻负载状态期间中增大。因此，可在诸如行驶在斜坡车道上期间或在自转向期间的恶劣行驶条件下固定行驶速度和输出动力。因此，可降低作业机器的正常操作状态期间的燃料消耗并且在恶劣的行驶条件下固定行驶速度和输出动力。
[0019]根据权利要求2所公开的本发明，其中车辆停止行驶的正常操作状态期间的正常操作模式、所述轻负载状态期间的轻负载行驶模式、和重负载状态期间的重负载行驶模式被选择，且发动机转速和目标栗控制转矩的不同组合是根据相应模式来选择。因此，可以很容易地进行用于每个模式的控制理想原则。
[0020]根据权利要求3所公开的本发明，控制器可变地控制发动机转速，同时将所提供的多个液压栗的栗斜盘维持为最大斜盘倾角以对应于车身的左右两侧上的行驶液压马达。因此，可以适当地控制从各自的液压栗排出的栗流速。由于各自的液压栗的栗斜盘维持在最大斜盘倾角，可以改进栗送效率。另外，由于形成了其中栗斜盘达到它们物理极限的状态，所以两个可变排量栗的栗流速之间很少会产生差异，并可确保直行的能力。
[0021]根据权利要求4所公开的本发明，在基于第一和第二阈值的两个步骤沿着滞后曲线在栗负载压力的上升时间段和降低时间段之间实现了发动机转速的切换的情况下，可防止发动机转速的振荡彳丁为并提尚控制的稳定性。
[0022]根据权利要求5所公开的本发明，可以选择由设置在现有作业机器中的传感器检测到的以下至少一个测得的量来计算输出转矩:栗负载压力、行驶负载压力、发动机的燃料排放量、和发动机的气缸内部压力，或可由设置在现有作业机器中的传感器检测到的发动机的燃料排放量和转速，并且可基于输出转矩来确定发动机负载。
【附图说明】
[0023]图1是图示了根据本发明的作业机器中的发动机控制的实施例的发动机转速和发动机输出动力的特性图；
[0024]图2是图示了发动机控制如何切换模式的流程图；
[0025]图3是图示了发动机控制如何确定发动机转速命令值的流程图；
[0026]图4是图不了发动机控制如何确定转矩命令值的流程图；
[0027]图5是作业机器的侧视图；和
[0028]图6是图示了与发动机控制相关的构型实例的框图。
【具体实施方式】
[0029]在下文中，将根据图1至图6中所示的实施例详细地描述本发明。
[0030]在该实施例中，举实例描述了将发动机转速设定成使得(正常操作模式发动机转速) <(轻负载行驶模式发动机转速)<(重负载行驶模式发动机转速)的情形。然而，无需将发动机转速设定为使轻负载行驶模式发动机转速在正常操作模式