工程机械的用于性能补偿的控制装置的制作方法

文档序号:12583573研发日期:2016年阅读:282来源:国知局
技术简介:
本专利针对机械式引擎因劳损导致输出下降引发的失速问题,提出通过动态调整液压泵控制指令实现性能补偿的解决方案。当引擎扭矩降至目标值80%-90%时,系统自动降低泵扭矩指令,匹配引擎实际输出;同时设置阈值预警机制,在引擎性能衰减至临界值时触发检查提示,有效延长设备寿命并保障运行安全。
关键词:引擎性能补偿,液压泵控制,失速预防

本发明涉及工程机械的用于性能补偿的控制装置,从而当机械式引擎的性能下降时,可以补偿作业装置的作业性能。



背景技术:

一般来讲,在工程机械上可以搭载机械式引擎和液压系统,根据从液压系统提供的液压油各种作业装置进行工作。

液压系统具备液压泵、主控制器|操作部以及各种安全装置。操作部可以有操纵杆或者踏板。

并且,根据用户的意图可以预先设定引擎的引擎旋转数。然后,考虑作业负载大小之后可以设定引擎旋转数。

以串联的形式提供引擎和液压泵,由此从引擎输出的动力传递到液压泵,从而液压泵进行工作。

另外,设定引擎和液压泵与扭矩相匹配。对此附上说明则如下,当对液压泵施加大的作业负载时,该作业负载对引擎产生影响。然后,施加作业负载的初期,对引擎而言引擎旋转数下降之后复原,控制引擎增加引擎旋转数从而可以应对作业负载。据此维持工程机械的作业性能。

但是,随着机械式引擎劳损性能低下,结果作业性能下降。

对此进行较为详细的说明。机械式引擎包括:喷油器、节流阀、连杆、驱动马达等零件。

喷油器具备活塞,随着活塞进行活塞运动喷油器的喷头进行开闭,当喷头开放时燃料气体喷射至燃烧室。但是,活塞可能会因包括在燃料里的水分而产生腐蚀或研磨,由此燃料会露出。即,喷油器本应该与从引擎控制装置下达的指令对应地向燃烧室喷射适当的燃料,但是实际上因燃料的露出而可能导致所提供的燃料供给有所不足。由此,引擎旋转数下降。然后,随着引擎旋转数下降,液压泵无法正常地工作,从而工程机械的作业性能下降。

另外,调速器具备弹簧,该弹簧随着劳损而产生研磨,从而无法执行正常工作。

再外,节流阀的手柄通过连杆或者钢丝与联动马达连接。即,随着联动马达工作,拉动连杆或者钢丝,从而开放节流阀。然后引擎控制装置(ECU)控制联动马达以体现出目标引擎旋转数,从而调节节流阀的开放值。

但是,随着连杆或者钢丝的机械零件劳损会出现长度变化,或者因调速器的弹簧被研磨而有可能导致无法正常工作。

据此,即使驱动工作马达以体现出目标引擎旋转数,也有可能不准确地开放节流阀。

特别地,当节流阀的开放量较小时,向引擎的燃烧室提供的燃料量减小,从而引擎的输出降低。然后,由于引擎的输出降低,无法让液压泵稳定地工作,尤其是液压扭矩减小,结果作业装置的作业性能下降。

如上所述,液压扭矩下降,则作业性能下降,因而存在工程机械的无法按计划使用、作业进度缓慢的问题。



技术实现要素:

因此本发明的目的在于,提供一种工程机械的用于性能补偿的控制装置,当构成工程机械的用于性能补偿的控制装置的机械式引擎的性能下降时,补正实施小于正常泵扭矩指令的泵扭矩指令,减小引擎旋转数下降现象提高泵扭矩,从而使得工程机械可以体现出正常的作业性能。

本发明的目的并不仅限于如上所述的目的,本领域的普通技术人员可以从下面的记载中可以得知其他未提及的其他技术目的。

为实现上述目的,本发明提供了一种工程机械的用于性能补偿的控制装置,包括:用户引擎旋转数设定单元60,用于设定目标引擎旋转数;节流阀传感器80,用于根据节流阀的开放值输出电压信号;控制部100,用于基于所述目标引擎旋转数求出目标引擎扭矩,根据所述电压信号计算推定引擎旋转数,基于所述推定引擎旋转数计算推定引擎扭矩,计算液压泵控制指令以体现出与所述目标引擎扭矩对应的目标泵扭矩;以及泵扭矩补正部200,用于当对于所述目标引擎扭矩而言所述推定引擎扭矩达到80%至90%的水准,则生成补正液压泵控制指令以体现出小于所述目标泵扭矩的泵扭矩,根据所述补正液压泵控制指令控制液压泵单元。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的所述泵扭矩补正部200可以用于:若满足作业装置不工作、为停止行走的状态、所述液压泵单元30的泵压力为大气状态的压力的条件,则从所述实际引擎旋转数减掉预先设定的引擎旋转数减小常数以计算减去引擎旋转数,从所述目标引擎旋转数减掉所述减去引擎旋转数以计算补正引擎旋转数,基于所述补正引擎旋转数生成所述补正液压泵控制指令。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的所述泵扭矩补正部200,所述条件中还包括:开启(On)自动怠速选择开关412选择自动怠速模式。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,延迟设定延迟时间之后,计算所述减去引擎旋转数。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,所述设定延迟时间为0.5秒至1.5秒。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,

过滤所述实际引擎旋转数,基于稳定化的稳定引擎旋转数计算所述减去引擎旋转数。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,

所述引擎旋转数减小常数为130rpm至170rpm。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的所述控制部100可以用于:若所述液压泵单元30的泵压力大于设定压力,则过滤掉所述实际引擎旋转数以求出稳定化的稳定引擎旋转数,每回都求出所述目标引擎旋转数和所述稳定引擎旋转数之间的差异绝对值以累积所述差异绝对值,将所述累积的差异绝对值除以差异绝对值累积的期间以求出平均引擎旋转数,基于所述平均引擎旋转数计算泵扭矩阈值,基于所述泵扭矩阈值生成所述补正液压泵控制指令。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的所述控制部100可以用于:基于所述目标引擎旋转数求出目标引擎扭矩,若对于所述目标引擎扭矩而言所述当前引擎扭矩达到70%至80%,则向仪表板90输出目的在于建议检查引擎的警告信息。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的所述控制部100可以用于:若对于所述目标引擎旋转数而言所述实际引擎旋转数达到70%至80%,则向仪表板90输出目的在于建议检查引擎的警告信息。

其他实施例的具体事项包含在具体说明和附图中。

如上所述的根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,当因机械式引擎的零部件劳损而导致燃料露出或者因提供至燃烧室的燃料量减少而导致引擎旋转数下降时,进行补正以降低正常的泵扭矩指令,从而防止引擎旋转数下降,可以增加泵扭矩,据此可以良好地体现出作业装置的作业性能。

附图说明

图1为说明根据机械式引擎控制液压系统的液压泵单元的示意图。

图2和图3为说明因机械式引擎零件的劳损而导致燃料量减小的示例的示意图。

图4和图5为说明因机械式引擎零件的劳损而导致引擎旋转数减小的示例的示意图。

图6作为用于说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的示意图,是未执行补正的状态。

图7作为用于说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的示意图,是执行补正的状态。

图8为用于说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的示意图。

图9为用于说明在图8中补正引擎额定旋转数的一例的示意图。

图10为用于说明在图8中补正引擎输出低下的一例的示意图。

图11至图13为通过执行补正来执行机械式引擎性能的改善达到临界值时向用户说明的示意图。

附图标记说明

10:引擎 12:轴

20:引擎旋转数检测传感器 30:液压泵单元

31:阀门单元 33,34:第一、第二调节器

35,36:第一、第二液压泵

50:引擎控制装置 60:用户引擎旋转数设定单元

70:联动马达 80:节流阀传感器

90:仪表板

100:控制部110:目标引擎旋转数计算部

120:泵控制指令计算部130:最大泵扭矩限制部

200:泵扭矩补正部300:引擎旋转数间隔评价部

400:引擎旋转数补偿控制部412:自动怠速选择开关

500:引擎输出低下补偿控制部

600:警告控制部

具体实施方式

本发明的优点和特征,以及实现其的方法通过参考附图和详细的实施例而得意明确。

以下,参考附图详细说明本发明实施例。以下说明的实施例是为了助于理解本发明而示出的,并且应当理解本发明可以变更为不同的形式予以实施。然而,在说明本发明的过程中,如果认为对相关的公知技术或者构成要素的说明有可能混淆本发明的宗旨,则省略该详细的说明及具体的示意图。并且,附图是为了助于理解本发明的,因此未按照实际标尺予以图示,因此有些构成要素的尺寸会有些夸张。

另外,下面使用的术语为考虑到本发明的功能而设定的术语,其可根据生产者的意图或者惯例而有所不同,因此其定义应当根据本说明书整体为基础进行界定。

在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的构成要素。

首先,参考图1至图5,对机械式引擎的特性进行说明。

所附的图1为说明根据机械式引擎控制液压系统的液压泵单元的示意图。图2和图3为说明因机械式引擎零件的劳损而导致燃料量减小的示例的示意图。图4和图5为说明因机械式引擎零件的劳损而导致引擎旋转数减小的示例的示意图。

如图1所示,工程机械包括:引擎10和液压系统和控制部100和泵扭矩补正部200。

利用用户引擎旋转数设定单元60,根据用户的意图可以事先设定引擎旋转数,如此设定的引擎旋转数为目标引擎旋转数。目标引擎旋转数提供至引擎控制装置50或者控制部100。

然后,控制部100基于目标引擎旋转数可以求出目标引擎扭矩。

引擎10通过轴12输出动力,在轴12的一侧可以具备引擎旋转数检测传感器20。在引擎旋转数检测传感器20检测的引擎旋转数可以理解为实际引擎旋转数。实际引擎旋转数可以被提供至控制部100。把控制部100理解为车辆控制装置(VCU)也无妨。

并且,引擎10包括联动马达70和节流阀传感器80。

联动马达70根据从引擎控制装置50传递的控制信号工作,从而拉动连杆或者钢丝以开放节流阀。

节流阀传感器80根据节流阀的开放值输出电压信号。即,根据节流阀的开放值,可以推定实际向引擎的燃烧室提供的燃料量。然后,依据燃料量可以推定引擎旋转数。结果,根据电压信号的强度可以推定引擎旋转数。如此推定的引擎旋转数为推定引擎旋转数。将推定引擎旋转数提供至控制部100。

并且,控制部100基于推定引擎旋转数可以计算推定引擎扭矩。

液压系统包括液压泵单元30。液压泵单元30可以包括阀门单元31、第一液压泵35、第二液压泵36和辅助泵。并且,第一液压泵35、第二液压泵36分别具备第一调节器33、第二调节器34。

根据从控制部100提供的、用于控制液压泵的控制信号,可以控制阀门单元31。更具体地,液压泵单元30具备辅助泵,从该辅助泵吐出的导向器液压油在阀门单元31的上流等待。然后,当控制信号从控制部100输入至阀门单元31,则开放阀门单元31以将导向器液压油提供给第一调节器33、第二调节器34,从而第一调节器33、第二调节器34调节第一液压泵35、第二液压泵36的斜板。

即,从控制部100提供用于控制液压泵的控制信号,根据该控制信号可以控制从液压泵单元30吐出的液压油的流量。

并且,控制部100可以输入有从引擎旋转数检测传感器20提供的实际引擎旋转数。然后,控制部100从实际引擎旋转数减去推定引擎旋转数,从而可以计算当前引擎扭矩。

并且,引擎扭矩是原封不动地传递至液压泵单元,因此液压泵单元的泵扭矩可以与引擎扭矩相同。即,基于推定引擎扭矩可以推定泵扭矩。

同样地,基于目标引擎旋转数可以计算目标泵扭矩。目标泵扭矩为在液压泵单元30体现的泵扭矩。

即,控制部100计算并输出液压泵控制指令以体现目标泵扭矩。

另外,在引擎10的零部件中的喷油器的活塞有可能被包括在燃炉中的水分腐蚀或者研磨。从此,燃料可以被露出,如图2和图3所示,提供至燃烧室的燃料量减少程度可以与露出的燃料量相当。即,随着提供至燃烧室的燃料量减小,引擎输出会理所当然地减小。

尤其,如图3所示,虽然怠速引擎旋转数可以被视为正常状态,但是因输出未达标的缘故额定引擎旋转数停留在非常小的区域。即,当实际执行作业时,由于引擎扭矩下降,会给执行实际作业带来影响。

另外,引擎10包括调速器,该调速器具备弹簧。随着相应的引擎劳损,弹簧的正常工作将会变得困难,因此如图4所示,即使要求特定的引擎旋转数,可以使实际形成的引擎旋转数小于要求的引擎旋转数。

并且,如图5所示,当弹簧等部件被研磨时,形成比正常的怠速引擎旋转数更低的怠速引擎旋转数,然后整体上使引擎旋转数停留在低下的状态。

尤其,随着目标引擎旋转数和实际引擎旋转数的差异越大,机械式引擎的性能下降幅度越大。

以下,参考图6至图10说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置。

图6作为用于说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的示意图,是未执行补正的状态。

图7作为用于说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的示意图,是执行补正的状态。图8为用于说明根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的示意图。图9为用于说明在图8中补正引擎额定旋转数的一例的示意图。图10为用于说明在图8中补正引擎输出低下的一例的示意图。

首先,如图6(a)所示,控制部100被输入有在仪表板90上选择的负载模式,从节流阀传感器80被输入有根据节流阀的开放值的电压信号。并且,控制部100从引擎10可以被输入有实际引擎旋转数,更具体地,从引擎旋转数检测传感器20输入实际引擎旋转数。

在仪表板90上可以选择负载模式。负载模式包括自动怠速模式,根据预计的作业负载的大小可以区分为重负载、标准负载、轻负载等。即,当选择负载模式时,自动设定与相应的负载模式相符的引擎旋转数。但是,这仅仅在相应的工程机械未劳损而处在一般状态下的情况下才有意义。

并且,控制部100包括目标引擎旋转数计算部110和泵控制指令计算部120。

目标引擎旋转数计算部110根据输入的电压信号计算目标引擎旋转数。然后,

泵控制指令计算部120执行比例积微分(Proportional-Integral-Derivative,简称为PID)控制,从而对目标引擎旋转数和实际引擎旋转数进行加减以减少偏差。

另外,以分布图的形式可以事先设定对引擎旋转数的泵扭矩。即,通过比例积微分控制而求出的引擎旋转数通过分布图可以求出能够在液压泵单元30体现的最大泵扭矩。然后,控制部100生成泵控制指令,从而相应于最大泵扭矩控制液压泵单元30。并且,控制部100控制在液压泵单元30形成的泵扭矩不超过上述的最大泵扭矩。即,为了一定地维持泵扭矩,进行控制时,当吐出流量增加,则降低泵压力;相反地,当泵压力增加,则降低吐出流量。

图6(b)为根据时间图示泵扭矩的控制范围的示意图。在从最小泵扭矩至最大泵扭矩的范围内可以控制泵扭矩。

图7为通过根据本发明一实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置执行性能补偿的状态。更具体地,如图7(a)所示,具备泵扭矩补正部200,从而在控制部100计算的液压泵控制指令提供至液压泵单元30之前,补正相应的液压泵控制指令。

当推定引擎扭矩和目标引擎扭矩之间产生的差异较大时,上述的泵扭矩补正部200补偿泵扭矩。

更具体地,随着机械式引擎劳损,推定引擎扭矩逐渐下降。当推定引擎扭矩达到目标引擎扭矩的80%至90%,则泵扭矩补正部200生成补正液压泵控制指令,从而体现出比目标泵扭矩更小的泵扭矩。然后,泵扭矩补正部200根据补正液压泵控制指令控制液压泵单元30。

用户通过设定目标引擎旋转数以期待目标引擎扭矩,但是因机械式引擎劳损而引擎旋转数逐渐下降,从而体现出较低的泵扭矩。此时,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,通过补正液压泵控制指令控制液压泵单元30,从而防止引擎旋转数急剧地下降,可以稳定地维持泵扭矩。

另外,引擎控制引擎旋转数的范围是既定的,在控制范围内引擎旋转数下降,则如图12的引擎动态特性线图中所能确定,在引擎控制区间增加引擎扭矩。结果,随着引擎扭矩增加,泵扭矩增加,液压泵单元30可以稳定地体现出性能。

如图7(b)所示,补正后的泵扭矩设定为小于最大泵扭矩的水准。据此,泵扭矩的控制范围为从最小泵扭矩至补正的泵扭矩为止。

以下,参考图8,说明根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置所具有的特征。根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置包括引擎旋转数补偿控制部400、引擎输出低下补偿控制部500和警告控制部600,这是在功能层面上进行区分的,具体的构成要素可以是共同的,并且各个构成要素也是相互连贯的。

首先,参考图9的(a)说明引擎旋转数补偿控制部400。根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,当根据泵扭矩补正部200生成补正液压泵控制指令时,若满足条件,则可以将引擎旋转数减少至特定的范围。

更具体地,如图9的(a)所示,泵扭矩补正部200可以具备引擎旋转数补偿控制部400。

引擎旋转数补偿控制部400包括条件判断部410、延迟部420、过滤部430和引擎回旋部比率算出部440,包括引擎旋转数减小常数450。

当作业装置不进行工作而处于停止行走的状态,并且所述液压泵单元30的泵压力为大气状态的压力,则条件判断部410判断为满足了条件。并且,在所述条件中还可以包括:当选择自动怠速模式则满足的情况。

更详细地说明条件判断部410则如下。向条件判断部410输入Pa压力、Pt压力、P1压力、P2压力和自动怠速模式的选择与否。

Pa压力为当移动操纵杆时形成的压力,是当使动臂、斗杆、铲斗、旋转和选项装置等作业装置工作时所形成的导向器压力。即,判断为:当Pa压力为1时,则作业装置未进行作业的状态;当Pa压力为0时,作业装置进行工作的状态。

Pt压力为当工程机械行走时形成的压力,在为了行走而工作的开关中判断行走与否。判断为:当Pt压力为1时,则为行走停止状态;当Pt压力为0时,则为行走状态。

P1压力为由液压泵单元30具备的液压泵中的第一液压泵35形成的泵压力。

P2压力为由液压泵单元30具备的液压泵中的第二液压泵36形成的泵压力。

即使在液压系统中不使用液压油,上述的第一液压泵35、第二液压泵36也吐出最小限度的流量。例如,第一液压泵35、第二液压泵36可以形成50bar以下的泵压力。即,当所形成的P1压力和P2压力小于50bar时,则判断为不执行作业。

自动怠速模式为根据作业负载自动变更引擎旋转数的功能。本发明实施例具备自动怠速选择开关412。更具体地,自动怠速选择开关412可以物理地设置在座舱内,另外也可以构成为在菜单显示器上进行选择。

在本发明实施例的自动怠速选择开关412中,自动怠速模式一般被输入有非选择性的0;当选择自动怠速模式,则输出1。

如上所述,条件判断部410用于判断工程机械是否为作业中、行走中,在液压泵单元30中第一液压泵35、第二液压泵36是否为大气状态,以及是否选择自动怠速模式等条件

当在条件判断部410中判断出满足了所有条件,则从实际引擎旋转数中减掉预先设定的引擎旋转数减小常数以计算出减去引擎旋转数。

以后,从目标引擎旋转数减掉减去引擎旋转数以计算出补正引擎旋转数,基于补正引擎旋转数生成补正液压泵控制指令。此时生成的补正液压泵控制指令控制液压泵单元30的第一液压泵35、第二液压泵36。

因此,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,当生成补正液压泵控制指令时,可以使工程机械在执行作业二处于静止的稳定状态下进行执行。

并且,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,在条件判断部410满足条件之后,减去引擎旋转数可以是延迟了设定延迟时间之后计算出的。通过延迟减去引擎旋转数的计算,防止引擎旋转数急剧地减小,从而可以确保工程机械的稳定性。

另外,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,设定延迟时间可以为0.5秒至1.5秒。

即,延迟最少0.5秒以上,在如上所述的条件判断部410中可以更为明确地体现出条件满足的状态,从而可以防止由引擎旋转数减小而引起的冲击。并且,通过在1.5秒以内让引擎旋转数减小,从而可以防止工程机械运行及作业过度地延迟。

再外,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,在上述的条件判断部410满足条件的状态下,过滤掉实际引擎旋转数,从而基于稳定化的稳定引擎旋转数可以计算出所述减去引擎旋转数。

实际引擎旋转数上上下下持续地实时变化。因此当输入实际引擎旋转数的数据,则通过过滤进行稳定。然后,通过基于稳定的稳定引擎旋转数计算减去引擎旋转数,从高二可以更为准确地计算出减去引擎旋转数。

再外,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置引擎旋转数减小常数可以为130rpm至170rpm。

引擎旋转数减小常数将引擎旋转数减小至130rpm以上,才可以期待引擎扭矩增加的效果。另外,引擎旋转数减小常数将引擎旋转数减小至170rpm以内,则在相应的引擎中引擎旋转数的变动幅度在可承受的范围内,从而可以防止引擎失速。

图9的(b)为示出当工程机械出厂之后,或者在接受检查之后,即机械式引擎性能良好的时候和劳损状态的示意图。

在图9的(b)中当机械式引擎的性能良好时,当输入泵指令值时则引擎旋转数(参考ERN线图)良好;然而当机械式引擎劳损时则引擎旋转数(参考ERN线图)下降。

并且,在图9的(b)中,当机械式引擎的性能良好时,当输入泵指令值时,形成的引擎扭矩(参考ETN线图)较高,同样地形成的泵扭矩(参考PTU线图)较高而良好,若机械式引擎劳损则引擎扭矩(参考ETN线图)下降,同样地泵扭矩(参考PTU线图)下降。

尤其,当通过泵动力换挡控制(马力控制)控制液压系统时,由于引擎旋转数小于根据泵扭矩指令的引擎旋转数,液压系统减小泵扭矩。此后,随着引擎旋转数下降,与引擎输出下降量相比控制泵扭矩进一步减少。由此,相应的工程机械产生无法发挥正常性能的情况。

即,若机械式引擎劳损,则引擎输出下降,因此泵扭矩下降,从而工程机械的作业性能也下降。

图9的(c)为示出执行引擎旋转数补偿控制部400的状态的引擎旋转数以及扭矩线图。

如图9的(c)所示,在机械式引擎性能下降的状态下体现出引擎旋转数(参考ERU线图),执行性能补偿控制,如补正的引擎旋转数(参考ERC线图)所知,与现有的引擎旋转数(参考ERU线图)相比引擎旋转数的指令下降。

由此,在机械式引擎性能下降的状态下引擎扭矩(参考ETU线图)为较小的状态,但是执行性能补偿控制则如补正的引擎扭矩(参考ETC线图)所知与现有的引擎扭矩(参考ETU线图)相比有所提高。即,与现有的引擎扭矩(参考ETU线图)相比,防止了执行性能补偿控制以后引擎扭矩(参考ETC线图)过度减小的情况。

以下,参考图10说明引擎输出低下补偿控制部500。如图10的(a)所示,引擎输出低下补偿控制部500可以包括:液压泵压力判断部510、过滤部520、累积部530和扭矩比率计算部540。

液压泵压力判断部510用于判断:液压泵单元30的第一液压泵35、第二液压泵36是否为大气状态,为了作业是否有效地吐出液压油。即使在作业装置中不执行实际的作业,第一液压泵35、第二液压泵36也吐出最小限度的液压油。此时,例如第一液压泵35、第二液压泵36可以为小于设定压力的值。即,若液压泵单元30的泵压力小于设定压力,液压泵压力判断部510判断为不进行实际作业的大气状态。

以后,液压泵单元30的泵压力小于设定压力,在过滤部520中过滤掉实际引擎旋转数求出稳定化的稳定引擎旋转数。实际引擎旋转数为实时变化的值,实际引擎旋转数的图表有可能不太平滑。过滤部520通过过滤掉实际引擎旋转数,变化稳定引擎旋转数,以图呈现出平滑形态的图表。

以后,每回都求出目标引擎旋转数和稳定引擎旋转数之间的差异绝对值,以累积该差异绝对值。以几秒至几分为单位可以设定每回的周期。或者以日子为单位、以周为单位、以月为单位等可以设定每回的周期。

以后,将累积的差异绝对值除以差异绝对值累积的期间以求出平均引擎旋转数,基于平均引擎旋转数计算泵扭矩阈值。

引擎输出低下补偿控制部500基于上述的泵扭矩阈值可以生成补正液压泵控制指令。

另外,上述的累积期间可以为从工程机械出厂之后至现在,或者从检查相应的工程机械以发挥正常的性能开始至现在。

如上所述,通过求出平均引擎旋转数,可以得知相应的工程机械普遍在什么样的引擎旋转数下执行作业。更具体地,即使在某一个特定时期集中地、过度地执行重负载作业,也可以减小特别大的差异绝对值的比重,从而可以求出以往的全部引擎旋转数,可以提高平均引擎旋转数的稳定性。

图10的(b)同时图示了机械式引擎的性能良好的时候和引擎性能劳损的状态。机械式引擎性能良好时可以为工程机械出厂之后或者在接受检查之后。

在图10的(b)中,当施加急负载时,若机械式引擎性能良好,则在引擎旋转数(参考ERN线图)中引擎旋转数下降现象良好,然而若机械式引擎劳损,则在引擎旋转数(参考ERU线图)中引擎旋转数下降现象比较大。

并且,在图10的(b)中,当泵扭矩急剧增加时,若机械式引擎性能良好,则引擎扭矩(参考ETN线图)比较高,从而可以应对急剧的负载;然而若机械式引擎劳损,则引擎扭矩(参考ETU线图)下降,从而应对急剧的复杂存在不良。

图10的(c)为呈现出引擎输出低下补偿控制部500执行的状态的引擎旋转数和扭矩线图。

如图10的(c)所示,在机械式引擎性能下降的状态下,在引擎旋转数(参考ERU线图)中引擎旋转数下降现象比较严重,但是执行性能补偿控制,如补正的引擎旋转数(参考ERC线图)所知,与现有的引擎旋转数(参考ERU线图)相比,大大改善了引擎旋转数下降现象。

由此,在机械式引擎的性能下降的状态下,引擎扭矩(参考ETU线图)呈现出后来慢慢提升然后再复原的形态;若执行性能补偿控制,如补正的引擎扭矩(参考ETC线图)所知,与现有的引擎扭矩(参考ETU线图)相比,引擎扭矩刚开始提升然后再稳定。特别地,若执行性能补偿控制,则补正的引擎扭矩(参考ETC线图)刚开始增加,但是不会过多地增加,稳定后的引擎扭矩(参考ETC线图)可以形成为低于现有引擎扭矩(参考ETU线图)。由此,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置的引擎输出低下补偿控制部500可以防止劳损的机械式引擎因引擎扭矩不足而出现引擎失速的情况。

以下,参考图11至图13说明警告控制部600。

图11至图13为通过执行补正来执行机械式引擎性能的改善达到临界值时向用户说明的示意图。

如图11所示,从引擎旋转数间隔评价部300评价并输入目标引擎旋转数和实际引擎旋转数之间的差异。

引擎旋转数间隔评价部300用于评价目标引擎旋转数和实际引擎旋转数之间的差异。机械式引擎随着劳损实际引擎旋转数下降。

因此,当实际引擎旋转数达到目标引擎旋转数的70%至80%,则引擎旋转数间隔评价部300判断为劳损程度比较严重,如图13所示,向仪表板可以输出目的在于建议检查引擎的警告信息。

即,实际引擎旋转数达到目标引擎旋转数的70%至80%,则判断为引擎的劳损相当严重,70%至80%的数值范围根据作业人员的意志可以重新设定。即,平时越是在严酷的环境下使用相应的工程机械,可以较高地设定实际引擎旋转数对目标引擎旋转数的比率。相反地,平时在低负载的作业环境下使用相应的工程机械,可以较低地设定实际引擎旋转数对目标引擎旋转数的比率。

并且,引擎性能低下可以判断出引擎输出低下。即,基于目标引擎旋转数求出目标引擎扭矩,当前引擎扭矩达到目标引擎扭矩的70%至80%,如图13所示,向仪表板90可以输出目的在于建议检查引擎的警告信息。

另外,当机械式引擎劳损时对引擎性能低下执行性能补偿是会有限度的。即,即使额外地实施性能补偿,也有可能无法期待性能补偿的效果或者引擎损毁。此时,优选地需要检查引擎,从而以物理方式修理引擎。

因此,根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,在达到执行性能补偿的临界值之前,向作业人员建议检查引擎。

即,当前引擎扭矩达到目标引擎扭矩的70%至80%,则判断为引擎的劳损相当严重,70%至80%的数值范围根据作业人员的意志可以重新设定。即,平时越是在严酷的环境下使用相应的工程机械,可以较高地设定实际引擎旋转数对目标引擎旋转数的比率。相反地,平时在低负载的作业环境下使用相应的工程机械,可以较低地设定实际引擎旋转数对目标引擎旋转数的比率。

以上,虽然参考附图说明了本发明实施例,但是本领域的普通技术人员应当理解:在未变更本发明的技术思想或者必要的技术特征的情况下以其他具体形式实施本发明。

因此,上述的实施例仅仅是示例性的,本发明的保护范围由权利要求书界定,并且权利要求的意义、范围、以及由等价概念导出的所有变更或者变形形态皆在本发明的保护范围之内。

【工业应用】

根据本发明实施例的工程机械的用于性能补偿的控制装置,在搭载有机械式引擎的工程机械中,因引擎的劳损而导致引擎输出下降时,匹配引擎输出和泵扭矩,以防止引擎失速并补偿性能。

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