作业机械的动力机械控制装置、作业机械以及作业机械的动力机械控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对设置在作业机械中并作为动力源的动力机械进行控制的技术。
【背景技术】
[0002]作业机械例如具有内燃机作为动力源，该动力源产生用于行走的动力或用于使作业机动作的动力。近年来，例如有如专利文献I中记载的作业机械:组合内燃机和发电电动机，将内燃机产生的动力作为作业机械的动力，并且通过由内燃机驱动发电电动机来产生电力。
[0003]专利文献I:日本特开2012-241585号公报
【发明内容】
[0004]作业机械中具备回转体的的作业机械如果在回转体的回转期间产生操作员预料之外的液压油溢流，则会存在内燃机的转速增加的情况。例如，在内燃机的转速根据负荷而变动的作业机械中，如果在未预料到液压油溢流的操作中产生液压油溢流，则会存在内燃机的转速由于负荷变动而上升的情况。在作业机械的操作员不能容许该转速上升的情况下，存在操作员会感觉到不适感的可能性。
[0005]本发明的方式的目的在于，在具有回转体的作业机械中，在进行伴随有回转体回转的操作时，抑制内燃机转速的上升。
[0006]根据本发明的第一方式，提供一种作业机械的动力机械控制装置，其对上述作业机械的内燃机进行控制，上述作业机械具有:回转体;作业机，其安装于上述回转体;液压驱动器，其使上述作业机动作;液压栗，其使上述液压驱动器动作；以及上述内燃机，其驱动上述液压栗并且其转速根据负荷而变动，上述作业机械的动力机械控制装置包括:判断部，其判断不需要上述作业机进行作业的条件是否成立；以及动力机械控制部，其在上述条件成立的情况下使溢流时控制有效，在上述条件不成立的情况下使上述溢流时控制无效，上述溢流时控制为，基于上述液压栗排出的液压油被溢流的情况下上述液压栗吸收的马力，来决定上述内燃机的作为目标的目标转速。
[0007]根据本发明的第二方式，提供作业机械的动力机械控制装置，在第一方式涉及的作业机械的动力机械控制装置中，上述条件为至少是处于诊断上述作业机械的情况下即诊断时以及处于对上述作业机械所具有的回转体的回转进行固定的情况下即回转锁定时中的任一方。
[0008]根据本发明的第三方式，提供作业机械的动力机械控制装置，在第一方式或第二方式涉及的作业机械的动力机械控制装置中，上述液压驱动器是液压缸。
[0009]根据本发明的第四方式，提供作业机械的动力机械控制装置，在第一方式至第三方式中任一个涉及的作业机械的动力机械控制装置中，上述作业机械包括:发电电动机，其由上述内燃机驱动；以及蓄电装置，其对上述发电电动机产生的电力进行蓄积，并将蓄积的电力供给到上述发电电动机。
[0010]根据本发明的第五方式，提供一种作业机械，其包括第一方式至第四方式中任一个涉及的作业机械的动力机械控制装置。
[0011 ]根据本发明的第六方式，提供一种作业机械的动力机械控制方法，用于对上述作业机械的内燃机进行控制，上述作业机械具有:回转体;作业机，其安装于上述回转体;液压驱动器，其使上述作业机动作;液压栗，其使上述液压驱动器动作；以及上述内燃机，其驱动上述液压栗并且其转速根据负荷而变动，上述作业机械的动力机械控制方法，当对上述作业机械的上述内燃机进行控制时，包括:判断不需要上述作业机进行作业的条件是否成立；以及在上述条件成立的情况下使溢流时控制有效，在上述条件不成立的情况下使上述溢流时控制无效，上述溢流时控制为，基于上述液压栗排出的液压油被溢流的情况下上述液压栗吸收的马力，来决定上述内燃机的作为目标的目标转速。
[0012]本发明的方式在具有回转体的作业机械中，在进行伴随有回转体回转的操作时，能够抑制内燃机转速的上升。
【附图说明】
[0013]图1是表示作为实施方式涉及的作业机械的液压挖掘机的立体图。
[0014]图2是表示实施方式涉及的液压挖掘机的驱动系统的概略图。
[0015]图3是表示实施方式涉及的动力机械的控制所利用的转矩线图的一个示例的图。
[0016]图4是用于说明溢流时控制的图。
[0017]图5是用于说明在液压油溢流时执行溢流时控制的情况下的内燃机的动作的图。
[0018]图6是表示发动机控制器的结构示例的图。
[0019]图7是发动机控制器所具有的判断部的控制模块图。
[0020]图8是发动机控制器所具有的动力机械控制部的控制模块图。
[0021]图9是发动机控制器所具有的目标输出运算部的控制模块图。
[0022]图10是表示实施方式涉及的作业机械的动力机械控制方法的一个示例的流程图。
[0023]符号说明
[0024]I液压挖掘机
[0025]5上部回转体
[0026]17内燃机
[0027]18液压栗
[0028]I Sr溢流阀
[0029]19发电电动机
[0030]20控制阀
[0031]20a栗压检测部
[0032]22蓄电装置
[0033]23混合动力控制器
[0034]26L、26R 操作杆
[0035]30发动机控制器
[0036]30C动力机械控制部
[0037]30E目标输出运算部
[0038]30M存储部
[0039]30P处理部
[0040]3010输入输出部[0041 ]30J判断部
[0042]33栗控制器
[0043]36动力机械
[0044]37回转锁定开关
[0045]38显示器
[0046]50回转状态输出部
[0047]51运转模式输出部
[0048]52逻辑或运算部
[0049]53逻辑积运算部
[0050]54最大值选择部[0051 ]55溢流判断部
[0052]56加减法计算部
[0053]57选择部
[0054]58最大值选择部
[0055]59目标转速运算部
【具体实施方式】
[0056]参照附图来详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。
[0057]作业机械的整体结构
[0058]图1是表示作为实施方式涉及的作业机械的液压挖掘机I的立体图。液压挖掘机I具有车辆主体2和作业机3。车辆主体2具有下部行走体4和上部回转体5。下部行走体4具有一对行走装置4a、4a。各行走装置4a、4a分别具有履带4b、4b。各行走装置4a、4a具有行走马达21。图1所示的行走马达21驱动左侧的履带4b。图1中没有记载，不过液压挖掘机I还具有驱动右侧履带4b的行走马达。将驱动左侧履带4b的行走马达称为左行走马达，将驱动右侧履带4b的行走马达称为右行走马达。右行走马达和左行走马达分别驱动履带4b、4b，由此使液压挖掘机I行走或回转。
[0059]作为回转体的一个示例的上部回转体5可回转地设置在下部行走体4上。液压挖掘机I通过用于使上部回转体5回转的回转马达而使其回转。回转马达可以是将电力变换成旋转力的电动马达，可以是将液压油的压力(液压)变换成旋转力的液压马达，也可以是液压马达和电动马达的组合。在实施方式中，回转马达是电动马达。
[0060]上部回转体5具有驾驶室6。上部回转体5还具有燃料箱7、液压油箱8、动力机械室9和配重10。燃料箱7贮存用于驱动发动机的燃料。液压油箱8贮存从液压栗向动臂缸14、斗杆缸15和铲斗缸16等液压缸、以及行走马达21等液压驱动器排出的液压油。动力机械室9收纳作为液压挖掘机的动力源的动力机械和向液压设备供给液压油的液压栗等设备。配重10配置在动力机械室9的后方。在上部回转体5的上部安装有扶手5T。
[0061]作业机3安装在上部回转体5的前部中央位置。作业机3具有动臂11、斗杆12、铲斗13、动臂缸14、斗杆缸15、以及铲斗缸16。动臂11的基端部用销结合于上部回转体5。通过这样的结构，动臂11相对于上部回转体5动作。
[0062]动臂11与斗杆12用销结合。更具体而言，动臂11的前端部与斗杆12的基端部用销结合。斗杆12的前端部与铲斗13用销结合。通过这样的结构，斗杆12相对于动臂11动作。此夕卜，铲斗13相对于斗杆12动作。
[0063]动臂缸14、斗杆缸15和铲斗缸16是由从液压栗排出的液压油驱动的液压缸。动臂缸14使动臂11动作。斗杆缸15使斗杆12动作。铲斗缸16使铲斗13动作。这样，作为液压驱动器的动臂缸14、斗杆缸15和铲斗缸16使作业机3动作。
[0064]液压挖掘机I的驱动系统IPS
[0065]图2是表示实施方式涉及的液压挖掘机I的驱动系统的概略图。在实施方式中，液压挖掘机I是混合动力作业机械，其组合有:内燃机17、由内燃机17驱动进行发电的发电电动机19、积蓄电力的蓄电装置22、供给由发电电动机19产生的电力或从蓄电装置22释放的电力来进行驱动的电动机。更具体而言，液压挖掘机I通过电动机24(以下可称为“回转马达24”)使上部回转体5回转。在实施方式中，液压挖掘机I除了是混合动力作业机械之外，也可以是例如不具有发电电动机19的作业机械。
[0066]液压挖掘机I具有内燃机17、液压栗18、发电电动机19和回转马达24。内燃机17是液压挖掘机I的动力源。在实施方式中，内燃机17是柴油发动机。发电电动机19与内燃机17的输出轴17S连结。通过这样的结构，发电电动机19由内燃机17驱动而产生电力。此外，在内燃机17产生的动力不足时，发电电动机19由蓄电装置22供给的电力驱动，来辅助内燃机17。
[0067]在实施方式中，内燃机17是柴油发动机，不过不局限于此。发电电动机19例如是SR(开关磁阻)马达，不过不局限于此。在实施方式中，发电电动机19的转子19R与内燃机17的输出轴17S直接连结，不过不局限于这种结构。例如发电电动机19的转子19R与内燃机17的输出轴17S也可以经由PT0(Power Take Off:动力输出装置)连接。发电电动机19的转子19R也可以连结于与内燃机17的输出轴17S连接的减速器等传递装置，而由内燃机17驱动。在实施方式中，内燃机17和发电电动机19的组合成为液压挖掘机I的动力源。将内燃机17和发电电动机19的组合称为动力机械36。动力机械36是组合内燃机17和发电电动机19的、产生作为作业机械的液压挖掘机I所需的动力的混合动力方式的动力机械。
[0068]液压栗18向液压驱动器供给液压油，来使其动作。在本实施方式中，液压栗18例如使用斜板式液压栗这样的可变容量型液压栗。液压栗18的输入部181与动力传递轴19S连结，该动力传递轴19S连结于发电电动机19的转子。通过这样的结构，液压栗18由内燃机17驱动。
[0069]从与液压栗18排出液压油的排出口连接的第一配管18T分支出向溢流阀ISr导入液压油的第二配管18TS。在第二配管18TS安装溢流阀18r。溢流阀ISr当达到预先决定的压力就打开，来释放液压油。溢流阀ISr抑制