建筑机械的发动机控制装置的制作方法

专利名称：建筑机械的发动机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括安装了作业装置的上部旋转体的液压挖掘机等建筑机械的发动 机控制装置。
背景技术：
目前，人们正在使用在能够旋转的上部旋转体上安装了小臂、铲斗等执行机构 (作业装置)的液压挖掘机等建筑机械。例如，在专利文献1中公开了一种发动机的转速控制装置。在该装置中，为了解决 与作业装置同时操作上部旋转体时的旋转速度的不足，在操作杆上设置了沿燃料油的增量 方向启动以使发动机转速增加的燃料增量开关。专利文献1 (日本)特开2000-97056号公报(平成12年4月4日公开)但是，在上述现有的发动机转速控制装置中存在如下问题。S卩，在上述公报中公开的建筑机械的发动机转速控制装置中，当需要解决上部旋 转体的旋转速度不足时，操作燃料增量开关并进行使发动机转速增加的控制。因此，虽然该 控制仅在必要的情况下使发动机转速提高，因而谋求降低耗油量，但是，操作人员感到旋转 速度不足时需要亲自操作燃料增量开关，从而带来不便。另外，由于不同的操作人员对于旋 转速度不足的感觉也不一样，因此，难以可靠地得到降低耗油量的效果。

发明内容
本发明的课题在于提供一种建筑机械的发动机控制装置，其能够谋求降低耗油 量，并且自动地实施解决上部旋转体的旋转速度不足问题的控制。第一发明的建筑机械的发动机控制装置，其安装有发动机、由发动机驱动的液压 泵、利用液压泵供给的压力油使上部旋转体旋转的旋转电机以及进行使上部旋转体旋转的 操作的旋转操作杆；该建筑机械的发动机控制装置具有操作量检测部和控制部。操作量检 测部检测旋转操作杆的操作量。当操作量检测部的检测结果超过规定的阈值，则控制部使 发动机的最大转速提高。在此，当以超过规定的阈值的操作量操作了使上述旋转体旋转的旋转操作杆，则 进行控制以使发动机的最大转速提高。在此，所述规定的阈值被设定为例如70% 80%以上等的操作量，并且可以根据 操作人员的习惯、作业环境适当变更设定。由此，在规定量以上进行使安装在建筑机械上的上部旋转体旋转的操作的情况 下，能够通过提高发动机的最大转速，增加由发动机驱动的液压泵的排出量，增加供给到使 上部旋转体旋转的旋转电机的压力油油量。结果，只在以大操作量操作旋转操作杆时，进 行使发动机的最大转速提高的控制，因此，不仅实现耗油量的降低，而且，在需要旋转速度 的情况下，能够与操作人员是否进行操作无关而自动地使上部旋转体以足够的旋转速度旋 转。
第二发明的建筑机械的发动机控制装置，其安装有发动机、由发动机驱动的液压 泵、利用液压泵供给的压力油使上部旋转体旋转的旋转电机以及进行使上部旋转体旋转的 操作的旋转操作杆；该建筑机械的发动机控制装置具有操作量检测部和控制部。操作量检 测部检测旋转操作杆的操作量。控制部具有仅发动机转速的最大值不同的两条发动机扭矩 曲线，并进行如下控制当选择发动机转速的最大值较小的发动机扭矩曲线时，当操作量检 测部的检测结果超过规定的阈值，则切换到发动机转速的最大值较大的发动机扭矩曲线。在此，控制部具有若超过规定的发动机转速则朝向增加发动机转速的方向分开的 发动机扭矩曲线。另外，当以超过规定的阈值的操作量操作使上部旋转体旋转的旋转操作 杆时，选择朝向使上述发动机转速增加的方向分开的发动机扭矩曲线，进行提高发动机转 速的控制。在此，所述规定的阈值优选被设定为例如70% 80%以上等的操作量并可以根 据操作人员的习惯、作业环境适当变更设定。另外，上述分开为两条的发动机扭矩曲线包括 例如当达到规定的发动机转速以上则向增加发动机转速的方向移动的曲线等。由此，在规定量以上进行使安装在建筑机械上的上部旋转体旋转的操作的情况 下，能够基于所选择的发动机扭矩曲线提高发动机的最大转速，从而增加供给到使上部旋 转体旋转的旋转电机的压力油油量。结果，只在在以大操作量操作旋转操作杆时，进行提高 发动机的最大转速的控制，因此，不仅实现耗油量的降低，而且，在需要旋转速度的情况下， 能够与操作人员是否操作无关而自动地使上部旋转体以足够的旋转速度旋转。第三发明的建筑机械的发动机控制装置在第一发明或者第二发明的建筑机械的 发动机控制装置的基础上，控制部具有动力模式和经济模式，在动力模式中进行提高发动 机转速的控制。在动力模式中，在发动机的旋转和输出扭矩较高的区域中，发动机的输出扭 矩与液压泵的吸收扭矩相互匹配。在经济模式中设有与动力模式的情况相比较低的发动机 输出扭矩特性。在此，具有所谓P模式(动力模式)和E模式(经济模式)的控制部只在P模式 中进行上述提高发动机转速的控制。由此，能够在发动机转速被抑制的E模式中不进行上述控制，只在P模式中能够进 行提高发动机的最大转速的控制。结果，不仅能够维持E模式中的耗油量优先控制，而且， 在重视操作性的P模式中，通过提高发动机转速来充分确保旋转速度。第四发明的建筑机械的发动机控制装置是在第一发明或者第二发明的建筑机械 的发动机控制装置的基础上，控制部具有多个发动机扭矩曲线。在此，除动力模式、经济模式等各模式之外，控制部还具有对应于上述提高发动机 转速的控制的多条发动机扭矩曲线。由此，与动力模式等同样，仅通过设置对应的发动机扭矩曲线，能够容易地实施上 述发动机转速控制。因此，不仅能够充分利用各模式的特征，而且，能够提高发动机的最大 转速以确保足够的旋转速度。第五发明的建筑机械的发动机控制装置是在第四发明的建筑机械的发动机控制 装置的基础上，控制部根据旋转操作杆的操作量，从多条发动机扭矩曲线中选择特定的发 动机扭矩曲线。另外，控制部根据除上部旋转体以外的其他执行机构的操作状况，设定发动 机扭矩曲线的扭矩上限值。
在此，在具有多条发动机扭矩曲线的控制部中，不仅根据旋转操作杆的操作量选 择对应的发动机扭矩曲线，而且，根据小臂等其他执行机构的操作状况，适当设定吸收扭矩 的上限值(最大扭矩)。由此，能够根据旋转操作杆的操作量以足够的旋转速度旋转，并且，根据吸收扭矩 的上限值进行设定，防止耗油量上升。第六发明的建筑机械的发动机控制装置是在第一发明或者第二发明的建筑机械 的发动机控制装置的基础上，当旋转操作杆的操作量超过第一阈值时，控制部进行发动机 的转速控制；当小于比第一阈值小的第二阈值时，控制部解除所述发动机的转速控制。在此，设定了第一阈值和第二阈值，当旋转操作杆的操作量超过第一阈值，则开始 上述发动机转速控制，当操作量未达到第二阈值，则解除上述发动机转速控制。这样，通过设定两个阈值而设置滞后来进行发动机的转速控制，即使在旋转操作 杆的操作量上下变动的情况下，也能够降低切换控制时的冲击。第七发明的建筑机械的发动机控制装置是在第一发明或者第二发明的建筑机械 的发动机控制装置的基础上，液压泵是供给驱动上部旋转体的压力油的旋转独立泵。在此，进行建筑机械的发动机控制，该建筑机械中，作为向使上部旋转体旋转的旋 转电机供给压力油的液压泵，安装了旋转电机用旋转独立泵。在此，旋转独立泵是为了向旋转电机供给压力油而设置的液压泵，不向用于驱动 除上部旋转体以外的执行机构供给压力油。由此，当提高发动机转速，则由发动机驱动的旋转独立泵的排出量也与该发动机 转速成正比地增加。因此，能够可靠地确保旋转独立泵供给到使上部旋转体旋转的旋转电 机的压力油油量，从而在进行提高发动机的最大转速的控制时，使上部旋转体以足够的旋 转速度旋转。


图1是表示安装了本发明一实施方式的建筑机械的发动机控制装置的液压挖掘 机结构的侧视图；图2是表示包括安装在图1的液压挖掘机上的控制装置的液压回路结构的回路 图；图3是表示图2的发动机控制装置具有的多条发动机扭矩曲线的曲线图；图4(a)、(b)是表示形成PI模式和P2模式中的发动机扭矩曲线的各点的值的图；图5是说明由图2的发动机控制装置进行的控制逻辑的一个例子的图；图6 (a)、(b)是表示基于旋转压力传感器的检测结果是否进行发动机转速控制的 基准的曲线图。附图标记说明1液压挖掘机(建筑机械)；2下部行驶体；3上部旋转体；4工作装置；5 配重；
6发动机；10驾驶室；11旋转操作杆；20发动机控制装置；21发动机用控制器(控制部)；22泵用控制器；23行驶装置及工作装置用可变泵；24旋转用固定泵(液压泵，旋转独立泵)；25先导用固定泵；26旋转电机；27伺服阀；28操作阀；29a右旋转用先导压力传感器(操作量检测部)；29b左旋转用先导压力传感器(操作量检测部)。
具体实施例方式下面，利用图1 图6(b)说明安装了本发明一实施方式的建筑机械的发动机控制 装置的液压挖掘机(建筑机械)1。[液压挖掘机1的结构]如图1所示，本实施方式的液压挖掘机1具有下部行驶体2、上部旋转体3、工作装 置4、配重5、发动机6、驾驶室10和发动机控制装置20 (参照图2)。下部行驶体2通过使卷挂在行进方向左右两端部分的履带P旋转，使液压挖掘机 1前进或后退，并且在下部行驶体2的上面侧以能够旋转的状态安装有上部旋转体3。上部旋转体3通过利用后述的旋转电机26 (参照图2)的旋转驱动力，使啮合在下 部行驶体2侧的旋转轴承上的小齿轮旋转，在下部行驶体2上向任意方向旋转。如图1所 示，上部旋转体3的上面安装了工作装置4、配重5、发动机6和驾驶室10。工作装置4构成为，包括大臂、安装在大臂前端的小臂以及安装在小臂前端的铲 斗，该工作装置4在利用液压缸使小臂、大臂等上下移动的同时挖掘砂土、砂砾等，而在土 木施工现场进行作业。配重5是为了在进行挖掘等时取得车体的平衡而配置在上部旋转体3的后部的重 物，在该配重5的内部空间填充了铁屑、混凝土等。发动机6是液压挖掘机1的驱动源，配置在上部旋转体3上的驾驶室10的后方且 与配重5相邻的位置，由后述的发动机控制装置20控制转速等。另外，发动机6与后述的 行驶装置及工作装置用可变泵23(参照图2)连接，根据发动机6的转速的增减，调整行驶 装置及工作装置用可变泵23的排出量。驾驶室10是液压挖掘机1的操作人员出入的操作室，配置在上部旋转体3上的左 侧前部，即工作装置4的安装部分的侧面。发动机控制装置20是控制载置于上部旋转体3上的发动机6的转速等的控制装 置，具有对应于多条发动机扭矩曲线的多个模式。另外，在后面详述有关该发动机控制装置20的结构以及各模式的内容。[发动机控制装置20]如图2所示，本实施方式的发动机控制装置20具有发动机6、旋转操作杆11、发动 机用控制器(控制部)21、泵用控制器22、行驶装置及工作装置用可变泵23、旋转用固定泵 (液压泵、旋转独立泵)24、先导用固定泵25、旋转电机26、伺服阀27、操作阀28、右旋转用 先导压力传感器(操作量检测部)29a及左旋转用先导压力传感器(操作量检测部)29b。发动机6通过发动机用控制器21控制转速等，驱动与输出轴连接的行驶装置及工 作装置用可变泵23、旋转用固定泵24及先导用固定泵25。即，通过旋转发动机6的输出轴， 驱动行驶装置及工作装置用可变泵23、旋转用固定泵24及先导用固定泵25。旋转操作杆11设置在驾驶室10内驾驶席的旁边，与操作人员的操作量相应的先 导压力(PPC压力)，从连接旋转操作杆11的PPC阀传送到操作阀28的先导端口。此时， 在左右旋转用先导压力传感器29a，29b中检测所述PPC压力，其检测结果经由泵用控制器 22传送到发动机用控制器21。由此，根据旋转操作杆11的操作量，调整从操作阀28供给 到旋转电机26的压力油的供给量。另外，在发动机用控制器21中，根据旋转操作杆11的 操作量，进行后述的发动机转速控制。发动机用控制器(控制部)21向附设在发动机6的燃料喷射泵上的调速器输出旋 转指令值，以使驱动行驶装置及工作装置用可变泵23等的发动机6的转速达到目标转速。 另外，发动机用控制器21从左右旋转用先导压力传感器29a，29b接收对应于旋转操作杆11 的操作量(PPC压力)的电信号。另外，为了根据接收的旋转操作杆11的操作量是否超过 规定的阈值而充分确保上部旋转体3的旋转速度，进行发动机6的转速控制。而且，如图3 所示，发动机用控制器21具有对应于各发动机扭矩曲线的多个控制模式。另外，在后面详 述有关上述各控制模式和发动机转速控制的内容。泵用控制器22与伺服阀27连接，输出用于控制行驶装置及工作装置用可变泵23 的斜盘的倾角的控制电流。另外，泵用控制器22与发动机用控制器21和左右旋转用先导 压力传感器29a，29b连接，向发动机用控制器21传送左右旋转用先导压力传感器29a，29b 的检测结果。行驶装置及工作装置用可变泵23是与发动机6的输出轴连接的液压泵，边由伺服 阀27调整斜盘的倾角边向下部行驶体2的行驶电机和工作装置4的液压缸分别供给压力 油。旋转用固定泵(旋转独立泵)24是经由操作阀28用于向旋转电机26供给压力油 的专用液压泵，与发动机6的输出轴连接，伴随着发动机6的输出轴的转速的增减来调整压 力油的排出量。先导用固定泵25是用于生成从旋转操作杆11向操作阀28施加的PPC压力的液 压泵，与旋转用固定泵24同样，与发动机6的输出轴连接。旋转电机26是使上部旋转体旋转的驱动源，当经由操作阀28供给从旋转用固定 泵24排出的压力油，则使啮合在下部行驶体2侧的旋转轴承上的小齿轮与旋转轴一同旋转。伺服阀27由从泵用控制器22输出的控制电流来驱动，根据行驶装置及工作装置 用可变泵23的排出压力以及容量与对应于控制电流的泵的吸收扭矩之间的关系，控制行驶装置及工作装置用可变泵23的斜盘的倾角。操作阀28是用于向旋转电机26供给压力油的操作阀，根据旋转操作杆11的操作 量和操作方向而输出的PPC压力，被赋予与各操作对应的规定的先导端口。由此，操作人员 通过操作旋转操作杆11，能够使上部旋转体3 (旋转电机26)向目标旋转方向旋转。右旋转用先导压力传感器(操作量检测部)29a及左旋转用先导压力传感器(操 作量检测部)29b与旋转操作杆11、泵用控制器22和操作阀28连接，检测旋转操作杆11 的操作量即上部旋转体3在左右方向上的旋转速度。另外，与左右旋转用先导压力传感器 29a, 29b检测到的操作量相当的电信号，经由泵用控制器22传送到发动机用控制器21。〈控制模式的内容〉如图3所示，在本实施方式中，发动机用控制器21具有A1模式、E (经济)模式、 P(动力)模式(P1模式和P2模式)这四种模式。因此，操作人员能够根据作业性、作业环 境等各种条件，通过亲自操作或者自动操作切换到目标控制模式来进行作业。下面，说明各控制模式。A1模式是仅在像行驶时的高负载状态、过热状态那样施加于发动机6的负载达到 一定值以上时被自动选择的模式。具体地讲，如图3所示，如果达到高负载状态而自动切换 到A1模式，则根据相对于发动机转速的吸收扭矩与其他模式相比成为最大的发动机扭矩 曲线(参照图中的单点虚线)，得到液压挖掘机1在最大马力下的输出。E模式是将发动机输出抑制为小于P模式的、作业性差但节油性优异的模式。具体 地讲，如图3所示，如果选择了 E模式，则发动机6的最大转速被抑制，并根据相对于发动机 转速的吸收扭矩的上限值也被设定为低值的发动机扭矩曲线(参照图中的双点虚线)来进 行控制。P1模式是P模式中的一种，发动机输出大于经济模式，是在相比于耗油量更重视 作业性的场合下选择的一般的动力模式。具体地讲，如图3所示，如果选择了 P1模式，与E 模式相比较，发动机6的最大转速上升，并且，根据相对于发动机转速的吸收扭矩的上限值 也上升的发动机扭矩曲线(参照图中的圆点标记曲线)来进行控制。更详细地讲，如图4(a) 所示，发动机扭矩曲线成为设定发动机转速为800rpm时吸收扭矩为20kg m、发动机转速 为1530rpm时吸收扭矩为26. 2kg m、发动机转速为1850rpm时吸收扭矩为23. 3kg m、发 动机转速为1950rpm时吸收扭矩为15. 15kg m，并且发动机最大转速设定为1950rpm。P2模式是P模式的一种，是通过满足规定的条件，在对应于所述P1模式的发动机 扭矩曲线(参照圆点标记曲线)中，使发动机转速的最大值向大于P1模式的方向自动切换 的模式。具体地讲，如图3和图4(b)所示，当满足规定的条件而切换到P2模式，则发动机扭 矩曲线被分为二条，使P1模式中的发动机最大转速从1950rpm上升到2050rpm。因此，如图 3所示，通过发动机的最大转速的升高，能够确保以发动机最大转速恒定旋转时的吸收扭矩 为7. Okg m。因此，能够充分确保从根据发动机6的输出而驱动的旋转用固定泵24向旋转 电机26排出的压力油的油量，从而以目标旋转速度旋转上部旋转体3。更详细地讲，如图 4(b)所示，吸收扭矩的值直到发动机转速达到1950rpm之前都与上述P1模式相同，从超过 发动机转速1950rpm时开始分开而成为发动机最大转速设定为2050rpm的发动机扭矩曲线 (参照图中的三角标记曲线)<发动机转速控制的内容〉
在本实施方式中，当满足以规定量以上操作旋转操作杆11等规定的条件，则发动 机用控制器21根据图5所示的控制逻辑选择发动机扭矩曲线，设定吸收扭矩的上限值(最 大扭矩)。在此，上述规定的条件，是指在满足上述各控制模式中选择通常的P模式(P1模 式)，以及旋转操作杆11的操作量达到规定量以上这两个条件时的情况。具体地讲，根据图5所示的控制逻辑，首先判断在P1模式的情况下过热第二设定
是否在ON。在此，在过热第二设定为ON的情况下，从发动机用控制器21向发动机6输出低速 空转指令，并且，在设置于驾驶室10内的监视器上开启警示灯，鸣响警报而切换到过热时 模式。另一方面，在过热第二设定为OFF的情况下，判断过热第一设定是否为ON且过热 99°C设定是否为ON。在此，如果两者均为0N，则选择A1模式的发动机扭矩曲线，设定相对于发动机转 速的吸收扭矩的匹配点(最大扭矩)。接着，在不满足上述任何条件的情况下，根据左右旋转先导压力传感器29a，29b 中的检测结果，按照图6(a)和图6(b)所示的曲线，根据旋转操作杆11的操作量达到什么 程度来进行控制，从而选择合适的发动机扭矩曲线。具体地讲，在图6 (a)所示的曲线中，根据左右旋转用先导压力传感器29a，29b的 检测结果是否达到了 5kg/cm2，判断是否切换到0N状态。另外，在切换到0N状态之后，如果 在左右旋转先导压力传感器29a，29b检测到的PPC压力下降至3kg/cm2以下，则恢复到OFF 状态。即，利用图6(a)所示曲线进行的判定(1)是将用于进行判定的阈值设定为5kg/cm2， 并且用于确认是否操作旋转操作杆11以使上部旋转体3旋转的判定。另一方面，在图6 (b)所示的曲线中，根据左右旋转用先导压力传感器29a，29b的 检测结果是否达到了 23kg/cm2，判断是否要向0N状态切换。另外，在向0N状态切换之后， 如果左右旋转用先导压力传感器29a，29b的检测到的PPC压力下降至3kg/cm2以下，恢复至 OFF状态。即，利用图6(b)所示曲线进行的判定(2)是将用于进行判定的阈值设定为23kg/ cm2，并用于确定以规定量(这里约70%)以上的操作量操作旋转操作杆11，上部旋转体3 是否旋转的判定。这样，对于判定(1)，(2)中的阈值分别设定大小不同的两个值，由此具备滞后特 性而进行从OFF切换到0N、从0N切换到OFF的控制，从而能够减轻控制切换时的车体的冲
击o在本实施方式中，先进行阈值(23kg/cm2)大的、与图6(b)所示的曲线对应的判定 ⑵。这里，判定(2)中，在检测到的PPC压力超过规定的阈值(23kg/cm2)的情况下，即 在旋转操作杆11的操作量在规定量以上的情况下，成为0N状态，如图5所示，选择发动机 6的最大转速变大的P2模式。然后，边确认工作装置4(小臂、大臂等)的作业状况，边适 当设定对应于P2模式的发动机扭矩曲线中的最大扭矩(吸收扭矩的上限值)。由此，在由 操作人员以规定量以上对旋转操作杆11进行大操作，且施加于发动机6的负载较轻的状况 下，能够切换到P2模式。结果，由于发动机6的最大转速值从1950rpm变更为2050rpm，因此能够充分确保供给到旋转电机26的压力油的油量，从而充分确保旋转速度。接着，在旋转(2)的判定中，如果是OFF状态，则利用图6(a)所示的曲线进行判定 ⑴。这里，在判定⑴中，在检测到的PPC压力超过规定的阈值(5kg/cm2)的情况下，成 为ON状态，如图5所示，维持通常的动力模式(P1模式)不变。然后，边确认工作装置4(小 臂、大臂等)的作业状况，边适当设定对应于P1模式的发动机扭矩曲线中的最大扭矩(吸 收扭矩的上限值)。最后，在上述判定(1)，(2)中，如果两者都保持OFF状态不变，则如图5所示，判断 为上部旋转体3没有旋转，根据工作装置4 (小臂、大臂等)的操作状况，适当维持P1模式不 变。在此，液压挖掘机1在行驶中且主泵(行驶装置及工作装置用可变泵23)的压力传感 器达到规定值以上的行驶中高负载状态的情况下，选择A1模式，切换到最大马力的控制。[本发动机控制装置20的特征](1)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，为了实施安装有上部旋转 体3的液压挖掘机1的发动机6的转速控制，如图2和图3所示，发动机用控制器21根据 左右旋转用先导压力传感器29a，29b的检测结果，确认旋转操作杆11的操作量。然后，当 该检测结果超过规定的阈值时，进行提高发动机6的最大转速的控制。由此，在操作人员表示出有意愿以规定量以上的操作量对旋转操作杆11进行操 作而尽快旋转上部旋转体3的情况下，通过提高驱动向旋转电机26供给压力油的旋转用固 定泵24的发动机6的转速上限，能够向旋转电机26供给足够的压力油。结果，通过在适当 的时机短时间内提高发动机6的最大转速，能够避免耗油量增加，并且符合操作人员的意 愿地使上部旋转体3高速旋转。(2)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，为了实施上述发动机转速 控制，如图3所示，具有包含P1模式和P2模式的多个发动机扭矩曲线。其中，P2模式具有 若超过规定的转速则向提高发动机的最大转速的一侧分开的发动机扭矩曲线。如图2所 示，发动机控制装置20根据左右旋转用先导压力传感器29a，29b的检测结果，确认旋转操 作杆11的操作量。然后，当该检测结果超过规定的阈值时，进行选择提高发动机6的最大 转速的一侧的P2模式的控制。由此，在操作人员表示出有意愿以规定量以上的操作量对旋转操作杆11进行操 作而尽快旋转上部旋转体3的意思的情况下，通过选择发动机扭矩曲线，其提高驱动向旋 转电机26供给压力油的旋转用固定泵24的发动机6的转速上限，能够向旋转电机26供给 足够的压力油。结果，通过在适当的时机在短时间内提高发动机6的最大转速，能够避免耗 油量增加，并且符合操作人员的意愿地使上部旋转体3高速旋转。(3)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，如图3所示，具有相比于 作业性更重视耗油量的E模式以及相比于耗油量更重视操作性的P模式(P1模式和P2模 式)O由此，在具有多个控制模式的发动机控制中，例如仅在P模式中能够进行上述发动机转速控制。因此，能够在重视耗油量的E模式中避免进行提高耗油量的控制，并且，仅 在要求作业性的P模式中能够高速旋转上部旋转体3。(4)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，如图3所示，具有对应于 各模式的多条发动机扭矩曲线。由此，当进行上述发动机转速控制时，根据左右旋转用先导压力传感器29a，29b 中的检测结果，仅选择提高发动机6的最大转速的一侧的发动机扭矩曲线即可。因此，能够 容易地进行发动机转速控制中的控制。(5)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，如图5所示，在根据旋转 操作杆11的操作量选择P1模式或者P2模式之后，根据工作装置4等其他执行机构的操作 状况，设定吸收扭矩的上限值(最大扭矩)。由此，通过对吸收扭矩设定上限值，不仅能够避免增加耗油量，而且充分确保上部 旋转体3的旋转速度。(6)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，如图6(b)所示，在进行上 述发动机转速控制时，通过设定大小不同的两个阈值(3kg/cm2和23kg/cm2)，来进行0N/0FF 的判定。由此，在开始发动机转速控制时和解除发动机转速控制时，通过设置滞后特性来 进行控制的切换，能够减轻在切换控制时对车体产生的冲击。(7)在本实施方式的液压挖掘机1的发动机控制装置20中，如图2所示，作为向使上 部旋转体3旋转的旋转电机26供给压力油的液压泵，采用旋转用固定泵24。由此，由于安装在较小型的液压挖掘机1上的旋转用固定泵24根据发动机6的转 速而被驱动，因此，自己不能调整排出量。但是，通过实施上述发动机转速控制，提高发动机 6的最大转速，从而能够增加来自旋转用固定泵24的排出量。因此，当满足规定的条件时， 通过增加供给到旋转电机26的压力油的油量，能够以足够的旋转速度旋转上部旋转体3。[其他实施方式]以上说明了本发明的一实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式，在不脱离 发明宗旨的范围内可以进行各种变更。(A)在上述实施方式中，说明了通过在左右旋转用先导压力传感器29a，29b中检测根 据旋转操作杆11的操作量而从PPC阀输出的压力油的PPC压力，间接地检测旋转操作杆11 的操作量的例子。但是，本发明并不限于此。例如，可以另外设置直接检测旋转操作杆11的操作量的操作杆操作量检测部。在该情况下，根据操作杆操作量检测部的检测结果，进行上述发动机转速控制，也 能够充分确保轻负载状态下的旋转速度。(B)在上述实施方式中，说明了控制部具有A1模式、E模式、P1模式和P2模式这四个模式的例子。但是，本发明并不限于此。例如，也可以是通过变更发动机控制用软件的内容，切换为三个模式以下或者五 个模式以下的模式而进行控制的发动机控制装置。(C)在上述实施方式中，说明了分别设置进行发动机6的控制的发动机用控制器21和 进行行驶装置及工作装置用可变泵23的控制的泵用控制器22的例子。但是，本发明并不 限于此。例如，可以构成为在一个控制器中控制发动机和液压泵这两者。(D)在上述实施方式中，将相当于约70%旋转操作杆的操作量的PPC压力23kg/ cm2作为判定控制开始的阈值，说明了进行上述发动机转速控制的例子，但是，本发明并不 限于此。相当于作为进行发动机转速控制阈值的、与旋转操作杆的操作量相当的PPC压力 不限于23kg/cm2，也可以设定为例如25kg/cm2以上或者小于20kg/cm2的值。但是，上述发动机转速控制的目的为充分确保上部旋转体的旋转速度，从这个的 角度出发，应将条件设定为以相当的操作量以上的操作量操作旋转操作杆，因此，作为上述 阈值，优选设定为至少相当于60%以上操作量的PPC压力。另外，还能够根据操作者的习惯来调整上述阈值的大小，从而提供操作性更加优 良的建筑机械。(E)在上述实施方式中，作为安装了本发明的发动机控制装置20的建筑机械，以 液压挖掘机1为例进行了说明，但是，本发明并不限于此。例如，像履带式起重机、卡车式起重机等那样，只要是具有上部旋转体的建筑机 械，同样能够适用本发明。工业实用性本发明的建筑机械的发动机控制装置由于具有能够谋求降低耗油量，并且自动实 施解决上述旋转体的旋转速度不足问题的效果，因此能够广泛适用于具有上部旋转体的各 种建筑机械。
权利要求
一种建筑机械的发动机控制装置，其安装有发动机、由所述发动机驱动的液压泵、利用所述液压泵供给的压力油使上部旋转体旋转的旋转电机、进行使所述上部旋转体旋转的操作的旋转操作杆；该建筑机械的发动机控制装置的特征在于，具有操作量检测部，其检测所述旋转操作杆的操作量；控制部，当所述操作量检测部的检测结果超过规定的阈值时，该控制部使所述发动机的最大转速提高。
2.一种建筑机械的发动机控制装置，其安装有发动机、由所述发动机驱动的液压泵、利 用所述液压泵供给的压力油使上部旋转体旋转的旋转电机、进行使所述上部旋转体旋转的 操作的旋转操作杆；该建筑机械的发动机控制装置的特征在于，具有操作量检测部，其检测所述旋转操作杆的操作量；控制部，其具有仅所述发动机转速的最大值不同的两条发动机扭矩曲线，并进行如下 控制当选择所述发动机转速的最大值较小的发动机扭矩曲线时，当所述操作量检测部的 检测结果超过规定的阈值时，则切换到所述发动机转速的最大值较大的发动机扭矩曲线。
3.如权利要求1或2所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于， 所述控制部具有动力模式和经济模式，在所述动力模式中，在所述发动机的旋转和输出扭矩较高的区域中，发动机的输出扭 矩与液压泵的吸收扭矩相互匹配；在所述经济模式中，设有与所述动力模式的情况相比较低的发动机输出扭矩特性； 所述控制部在所述动力模式中进行使所述发动机转速上升的控制。
4.如权利要求1或2所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于， 所述控制部具有多条发动机扭矩曲线。
5.如权利要求4所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于，所述控制部根据所述旋转操作杆的操作量，从所述多条发动机扭矩曲线中选择特定的 发动机扭矩曲线，并且根据除所述上部旋转体以外的其他执行机构的操作状况，设定所述发动机扭矩曲线的 扭矩上限值。
6.如权利要求1或2所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于，当所述旋转操作杆的操作量超过第一阈值时，所述控制部进行所述发动机的转速控制；当小于比所述第一阈值小的第二阈值时，所述控制部解除所述发动机的转速控制。
7.如权利要求1或2所述的建筑机械的发动机控制装置，其特征在于， 所述液压泵是供给驱动所述上部旋转体的压力油的旋转独立泵。
全文摘要
本发明提供一种建筑机械的发动机控制装置。在液压挖掘机(1)的发动机控制装置(20)中，为了实施安装有上部旋转体(3)的液压挖掘机(1)的发动机(6)的转速控制，发动机用控制器(21)基于左右旋转用先导压力传感器(29a，29b)的检测结果，确认旋转操作杆(11)的操作量。在此，当左右旋转用先导压力传感器(29a，29b)的检测结果超过规定的阈值时，进行提高发动机(6)最大转速的控制。
文档编号E02F9/22GK101855433SQ20088011598
公开日2010年10月6日 申请日期2008年9月29日 优先权日2007年11月13日
发明者山田健夫 申请人:株式会社小松制作所