专利名称：建设机械的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于液压挖掘机等建设机械上所设的、设有控制引擎转速及泵最大吸收转矩的控制器的建设机械的控制装置。
现有技术是检测操作杆的操作量以及液压泵的负荷压力，并据此修正目标引擎转速。即，操作杆的操作量小，负荷压力低时，将目标引擎转速控制在低速，以便节能。在操作杆的操作量大，负荷压力高时，将目标引擎转速控制在高速，从而提高作业效率。
然而，上述液压挖掘机等建设机械存在的问题是，当在高负荷压力下连续运转、或建设机械所处的环境温度高时，可能引擎冷却水的温度会上升，产生过热，导致建设机械中断作业。而上述现有技术没有防止过热的措施。
本发明正是针对上述现有技术存在的问题，其目的是提供一种可节能、提高作业效率，同时又可防止过热的建设机械的控制装置。
发明的公开为实现上述目的，第1发明是一种建设机械的控制装置，该建设机械设有引擎、由该引擎驱动的可变容量型的液压泵、控制该液压泵的输出容量的泵调节器、上述引擎的燃料喷射装置、用从液压泵输出的压力油驱动的液压作动器、控制从液压泵向液压作动器供给的压力油流量的流量控制阀、对该流量控制阀进行操作的操作装置，还设有包括引擎转速控制装置和泵吸收转矩控制装置的控制器，该引擎转速控制装置根据上述操作装置的操作量修正操作人员输入的基准目标引擎转速，求出修正目标引擎转速，泵吸收转矩控制装置求出与上述修正目标引擎转速对应的泵最大吸收转矩目标值，其特征在于，还设有对引擎冷却水温度进行检测的冷却水温度检测器，同时上述控制器包括第1修正装置，该第1修正装置根据上述冷却水温度检测器检测出的冷却水温度将用上述引擎转速控制装置求出的修正目标引擎转速与用上述泵吸收转矩控制装置算出的泵最大吸收转矩目标值修正为新的目标引擎转速与新的目标泵最大吸收转矩。
在采用此种构成的技术方案1的发明中，一旦在负荷压力高的状态下连续运转而导致引擎冷却水温度上升，冷却水温度检测器即会检测出该温度，第1修正装置根据检测出的冷却水温度，将此前的修正目标引擎转速修正为不会产生过热的范围内的新的目标引擎转速，同时，将此前的泵最大吸收转矩目标值修正为与新的目标引擎转速对应的新的目标泵最大吸收转矩。
根据上述的修正目标引擎转速、泵最大吸收转矩目标值，可与现有技术一样节能并提高作业效率，同时，根据第1修正装置修正的上述新的目标引擎转速与目标泵最大吸收转矩，可切实防止过热。
第2发明的特征在于，在上述第1发明的基础上，上述引擎转速控制装置包括根据液压作动器的种类求出对基准目标引擎转速进行修正的第1修正值的第1修正值运算装置、以及根据上述第1修正值和上述基准目标引擎转速求出上述修正目标引擎转速的运算装置，上述第1修正装置包括根据用上述冷却水温度检测器检测出的冷却水温度并根据预先设定的函数关系求出对上述修正目标引擎转速进行修正的第2修正值的第2修正值运算装置、以及根据上述第2修正值和上述修正目标引擎转速求出新的目标引擎转速的第1引擎转速运算装置，同时包括根据用冷却水温度检测器检测出的冷却水温度并根据预先设定的函数关系求出对上述泵最大吸收转矩目标值进行修正的第3修正值的第3修正值运算装置、以及根据上述第3修正值和上述泵最大吸收转矩目标值求出新的目标泵最大吸收转矩的第1转矩运算装置。
第3发明是在第2发明的基础上，上述引擎转速控制装置包括根据上述液压作动器的动作方向求出修正上述基准目标引擎转速的第4修正值的第4修正值运算装置，上述第1引擎转速运算装置根据上述第4修正值和上述新的目标引擎转速求出更新的目标引擎转速。
第4发明是一种建设机械的控制装置，该建设机械设有引擎、由该引擎驱动的可变容量型的液压泵、控制该液压泵的输出容量的泵调节器、上述引擎的燃料喷射装置、用从液压泵输出的压力油驱动的液压作动器、控制从液压泵向液压作动器供给的压力油流量的流量控制阀、对该流量控制阀进行操作的操作装置，还设有包括引擎转速控制装置和泵吸收转矩控制装置的控制器，该引擎转速控制装置根据上述操作装置的操作量修正操作人员输入的基准目标引擎转速，求出修正目标引擎转速，泵吸收转矩控制装置求出与上述修正目标引擎转速对应的泵最大吸收转矩目标值，其特征在于，还设有液压油温度检测器，同时上述控制器包括第2修正装置，该第2修正装置根据上述液压油温度检测器检测出的液压油温度将用上述引擎转速控制装置求出的修正目标引擎转速与用上述泵吸收转矩控制装置算出的泵最大吸收转矩目标值修正为新的目标引擎转速与新的目标泵最大吸收转矩。
在采用此种构成的技术方案4的发明中，一旦在负荷压力高的状态下连续运转而导致在建设机械液压回路流动的液压油温度上升，液压油温度检测器即会检测出该温度，第2修正装置根据检测出的液压油温度，将此前的修正目标引擎转速修正为不会产生过热的范围内的新的目标引擎转速，同时将此前的泵最大吸收转矩目标值修正为与新的目标引擎转速对应的新的目标泵最大吸收转矩。
通过上述的修正目标引擎转速、泵最大吸收转矩目标值，可实现和现有技术同样的节能与提高作业效率的效果，同时根据第2修正装置修正的新的目标引擎转速、目标泵最大吸收转矩，可切实防止出现过热。
第5发明的特征在于，在上述第4发明的基础上，上述引擎转速控制装置包括根据液压作动器的种类求出对基准目标引擎转速进行修正的第1修正值的第1修正值运算装置、以及根据上述第1修正值和上述基准目标引擎转速求出上述修正目标引擎转速的运算装置，上述第2修正装置包括根据用上述液压油温度检测器检测出的液压油温度并根据预先设定的函数关系求出对上述修正目标引擎转速进行修正的第5修正值的第5修正值运算装置、以及根据上述第5修正值和上述修正目标引擎转速求出新的目标引擎转速的第2引擎转速运算装置，同时包括根据用液压油温度检测器检测出的液压油温度并根据预先设定的函数关系求出对上述泵最大吸收转矩目标值进行修正的第6修正值的第6修正值运算装置、以及根据上述第6修正值和上述泵最大吸收转矩目标值求出新的目标泵最大吸收转矩的第2转矩运算装置。
第6发明是在第5发明的基础上，上述引擎转速控制装置包括根据上述液压作动器的动作方向求出修正上述基准目标引擎转速的第4修正值的第4修正值运算装置，上述第2引擎转速运算装置根据上述第4修正值和上述新的目标引擎转速求出更新的目标引擎转速。
第7发明是在上述第1至第6发明的基础上，建设机械为液压挖掘机。
附图的简单说明
图1表示装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的驱动机构部。
图2表示装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的液压作动器驱动回路重要部位。
图3为装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的操作装置。
图4表示构成本发明第1实施形态控制装置的控制器中输入信号与输出信号的关系。
图5为构成本发明第1实施形态控制装置的控制器中所设的、包括第1修正值运算装置和第4修正值运算装置的引擎转速控制装置、以及第1修正装置中所包括的第2修正值运算装置和第1引擎转速运算装置。
图6为构成本发明第1实施形态控制装置的控制器中所设的泵吸收转矩控制装置、以及第1修正装置中所包括的第3修正值运算装置、第1转矩运算装置。
图7为设有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的驱动机构部。
图8为构成本发明第2实施形态控制装置的控制器中所设的、包括第1修正值运算装置和第4修正值运算装置的引擎转速控制装置、以及第2修正装置中包括的第5修正值运算装置、第2引擎转速运算装置。
图9为构成本发明第2实施形态控制装置的控制器中所设的泵吸收转矩控制装置、以及第2修正装置中包括的第6修正值运算装置、第2转矩运算装置。
发明的最佳实施形态下面根据附图，说明一下本发明的建设机械的控制装置的实施形态。
图1表示装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的驱动机构部。图2表示装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的液压作动器驱动回路重要部位。图3为装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的操作装置。
首先，根据图1～图3说明装有本发明第1实施形态控制装置的建设机械、譬如液压挖掘机的简要构成。
设有第1实施形态控制装置的挖掘机设有原动机、即引擎1；由该引擎1驱动的可变容量型的第1液压泵2；第2液压泵3；以及控制泵4。
液压泵2、3分别由泵调节器8、9来控制输出容量。这些泵调节器8、9由电磁阀10、11控制。液压泵2、3的合计泵最大吸收转矩由电磁阀12控制。即实施全马力控制。这些电磁阀10、11、12由后面所述的驱动电流S11、S12、S13驱动。
引擎1由燃料喷射装置13控制转速。燃料喷射装置13具有调速器的功能，由从后面所述的控制器17输出的目标引擎转速信号NR1来驱动控制。作为该燃料喷射装置13的调速器类型，也可采用利用电气输入的电子调速器以及由电动机驱动调速杆并输入转速指令的机械式调速器。
此外，还设有对在该液压挖掘机上所设的液压回路中流动的液压油进行冷却的液压油冷却器5和对引擎的冷却水进行冷却的散热器6，液压油冷却器5与散热器6由引擎1的风扇送风冷却。可在散热器上设置检测冷却水的温度且输出引擎冷却水温度信号TH1的冷却水温度检测器7。
如图1所示，还设有检测引擎1的实际转速并输出实际引擎转速信号NE1的实际引擎转速检测器1a、检测第1液压泵2的输出压PA1并输出泵输出压信号PD1的泵输出压检测器2a、检测第2液压泵3的输出压PA2并输出泵输出压信号PD2的泵输出压检测器3a。
上述液压泵2、3的输出压PA1、PA2如图2所示，通过包括多个流量控制阀的控制阀14而被传送至液压作动器15。作为连接第1液压泵2的控制阀14中包含的流量控制阀，譬如有右移用流量控制阀、斗用流量控制阀、起重臂用流量控制阀、支臂用流量控制阀。作为连接第2液压泵3的控制阀14中包含的流量控制阀，譬如有旋转用流量控制阀、支臂用流量控制阀、起重臂用流量控制阀、预备用流量控制阀、左移用流量控制阀。作为液压作动器15，包括驱动移动体的一侧履带的右移用马达、驱动斗的斗液压缸、驱动起重臂的起重臂液压缸、驱动旋转体的旋转马达、对支臂进行驱动的支臂液压缸、驱动粉碎机等特殊附属装置的预备用作动器、驱动移动体的另一侧履带的左移用马达。控制阀14还设有限制液压泵2、3输出压最大值的主安全阀14a。
液压挖掘机如图3所示，设有对上述图2所示的各液压作动器进行操作的操作装置16。该操作装置16上设有右移用操作杆、左移用操作杆、斗用操作杆、起重臂用操作杆、支臂用操作杆、旋转用操作杆、预备用操作杆等。
与上述操作装置16相关，还设有压力检测器16a～16h。也就是说，如图3所示，设有检测连接第1液压泵2的液压作动器15的操作杆的控制压最大值并输出信号PL1的压力检测器16a、检测连接第2液压泵3的液压作动器15的操作杆的控制压最大值并输出信号PL2的压力检测器16b、检测随着右移用操作杆的操作而输出的输出压并输出信号PT34的压力检测器16c、检测随着左移用操作杆的操作而输出的输出压并输出信号PT12的压力检测器16d、检测将起重臂用操作杆推至起重臂升起侧时的控制压并输出信号PBU的压力检测器16e、检测将支臂用操作杆推至支臂着地侧时的控制压并输出信号PAC的压力检测器16f、检测随着旋转用操作杆的操作而输出的控制压并输出信号PSW的压力检测器16g、检测随着预备用操作杆的操作而输出的控制压并输出信号PAD的压力检测器16h。
如图4所示，上述压力检测器16a～16h、实际引擎转速检测器1a、泵输出压检测器2a、3a以及冷却水温度检测器7均配置于未图示的旋转体的运转室内，并与构成第1实施形态控制装置的控制器17连接。
如图4所示，还设有由操作人员操作、输出基准目标引擎转速信号NR0的引擎转速输入装置13a。该引擎转速输入装置13a也与控制器17连接。该引擎转速输入装置13a可以包括电位器，操作人员、即液压挖掘机的驾驶员可通过手动操作选择引擎转速的高低。在进行沙土、岩石等的挖掘作业时，可选择较高的引擎转速，在进行地面平整等作业时，可选择较低的引擎转速。
利用控制器17进行后述运算处理的结果如图4所示，输出对图1所示电磁阀10、11、12进行驱动的信号S11、S12、S13，并输出对燃料喷射装置13进行驱动的目标引擎转速信号NR1。
以下用图5、图6说明构成第1实施形态控制装置的控制器17。
图5为构成本发明第1实施形态控制装置的控制器中所设的、包括第1修正值运算装置和第4修正值运算装置的引擎转速控制装置、以及包括于第1修正装置中的第2修正值运算装置、第1引擎转速运算装置。图6为构成本发明第1实施形态控制装置的控制器中所设的泵吸收转矩控制装置以及包括在第1修正装置之内的第3修正值运算装置、第1转矩运算装置。
控制器17设有根据从引擎转速输入装置13a输出的基准目标引擎转速信号NR0来求出基准转速上升修正量DNP的运算装置32、及求出基准转速下降修正量DNL的运算装置37。基准转速上升修正量DNP成为液压泵2、3的输出压PA1、PA2的输入变化引起的引擎转速修正的基准幅度，如果基准目标引擎转速比规定值低，则相应设定为较小数值。另外，基准转速下降修正量DNL成为操作装置16的操作杆的输入变化引起的引擎转速的基准幅度，如果基准目标引擎转速低，则相应设定为较小数值。
另外，还设有运算装置34，根据从图3所示各压力检测器16e、16f、16g、16d、16c、16a、16b输出的信号PBU、PAC、PSW、PT12、PT34、PL1、PL2，算出各液压作动器15特有的引擎转速修正增益、即第1修正值KBU、KAC、KSW、KTR、KL1、KL2。其中，从涉及移动的压力检测器16d、16c输出的信号PT12、PT34，是利用最大值选择装置30a选择其中的最大值，并根据选择的信号PTR求出引擎转速修正增益KTR。
上述运算装置34构成第1修正值运算装置，根据液压作动器15的种类求出修正基准目标引擎转速信号NR0的第1修正值KBU、KAC、KSW、KTR、KL1、KL2。
还设有选择用运算装置34求出的第1修正值KBU、KAC、KSW、KTR、KL1、KL2中的最大值、输出信号KMAX的最大值选择装置35；具有可防止操作杆细微晃动引起的控制不稳定性的滞后功能、输出与从最大值选择装置35输出的信号KMAX对应的转速增益KNL的运算装置36；将从运算装置36输出的增益KNL与从上述运算装置37输出的信号DNL相乘、求出操作杆引擎转速修正量DND的乘法器38；从引擎转速输入装置13a输出的基准目标引擎转速信号NRO中减去乘法器38输出的修正量DND、求出操作杆操作后的修正的引擎转速目标值、即修正目标引擎转速NR00的减法器39。
上述减法器39构成根据前述第1修正值KBU、KAC、KSW、KTR、KL1、KL2和基准目标引擎转速信号NRO而求出修正目标引擎转速NRO0的运算装置。
还设有在从泵输出压检测器2a输出的信号PD1与泵输出压检测器3a输出的信号PD2中选择最大值信号、输出信号PDMAX的最大值选择装置30；具有防止随着输出压的细微变化引起控制不稳定性的滞后功能、输出与从最大值选择装置30输出的信号PDMAX对应的转速增益KNP的运算装置31；将从上述运算装置32输出的与基准转速上升修正量有关的信号DNP与从运算装置31输出的与转速增益有关的信号KNP相乘、输出信号KNPH的乘法器33。
另外，设有与从压力检测器16f输出的支臂着地操作杆控制压信号成比例地将1以下的数值作为修正增益、即第4修正值KACH求出并将其输出的第4修正值运算装置；与从压力检测器16h输出的预备操作杆控制压信号成比例地将1以下的数值作为修正增益KTRH求出并输出的运算装置42。
上述压力检测器16f对支臂的动作中实施支臂着地动作的支臂液压缸的动作方向进行检测。因此，上述第4修正值运算装置40构成根据支臂液压缸的动作方向求出对上述基准目标引擎转速信号NR0进行修正的第4修正值KACH的运算装置。
另外，设有将从第4修正值运算装置40输出的第4修正值KACH与从运算装置33输出的信号KNPH相乘并输出信号KNAC的乘法器41；将从运算装置42输出的与预备操作杆相关的修正增益KTRH与从上述运算装置33输出的信号KTRH相乘并输出信号KNTR的乘法器43；在从乘法器41输出的信号KNAC和从乘法器43输出的信号KNTR中选择较大的值、并输出信号DNH1的最大值选择装置44。
上述最大值选择装置30、30a、35、44，运算装置31、32、36、37、42，乘法器33、38、41、41，减法器39，第1修正值运算装置34及第4修正值运算装置40构成引擎转速控制装置，根据操作装置16的操作对操作人员输入的基准目标引擎转速NR0进行修正，求出修正目标引擎转速。
第1实施形态还特别设有第2修正值运算装置45，根据用冷却水温度检测器7检测出来的引擎冷却水温度信号TH1，根据为了避免引擎1过热而预先设定的函数关系，求出对修正目标引擎转速的上升幅进行修正的第2修正值DTH。该第2修正值运算装置45如图5所示，在引擎冷却水温度达到规定温度之前，将一定的值作为第2修正值DTH输出，并随着超过规定温度而将逐渐成为较小值的第2修正值DTH输出。
另外，设有将从最大值选择装置44输出的信号DNH1与从第2修正值运算装置45输出的第2修正值DTH相乘并输出信号DNH2的乘法器46；将从乘法器46输出的信号DNH2与从减法器39输出的信号NR00相加并求出信号NR01的加法器47。
该加法器47构成第1引擎转速运算装置，根据从第2修正值运算装置45输出的第2修正值DTH、及用上述引擎转速控制装置算出的修正目标引擎转速，求出新的目标引擎转速。
还设有运算装置48，根据从加法器47输出的信号NR01，启动限幅器，作为由引擎1的驱动机构部构造决定的最低转速与最高转速范围内的值，求出目标引擎转速NR1，在将从该运算装置48输出的目标引擎转速NR1传送至燃料喷射装置13的同时，运用于后面所述的泵流量控制以及泵最大吸收转矩控制。燃料喷射装置13调节燃料喷射量，以使引擎转速与目标引擎转速NR1对应。
控制器17如图6所示，设有根据从压力检测器16a(对伴随与第1液压泵2连接的液压作动器15上的操作装置16的操作杆的操作产生的控制压最大值进行检测)输出的信号求出正向控制的基准流量测量、即基准泵流量QR10的运算装置18；将从图5所示的运算装置48输出的目标引擎转速NR1与控制器17内预先设定的最高转速NRC之比乘以从前述运算装置18输出的基准泵流量QR10、并输出泵目标输出流量QR11的运算装置19；将从该运算装置19输出的泵目标输出流量QR11除以从实际引擎转速检测器1a输出的实际引擎转速NE1、再除以预先设定的泵常数K1、以求出泵目标倾转位置QR1的运算装置20；求出与从该运算装置20输出的泵目标倾位置QR1对应的输出电流值信号S11的运算装置21。从该运算装置21输出的输出电流值信号S11被传送至图1所示的电磁阀10，该电磁阀10对控制第1液压泵2的输出流量的泵调节器8进行驱动。
同样，设有根据从压力检测器16b(对伴随与第2液压泵3连接的液压作动器15上的操作装置16的操作杆的操作产生的控制压最大值进行检测)输出的信号求出正向控制的基准流量测量、即基准泵流量QR20的运算装置22；将从图5所示的运算装置48输出的目标引擎转速NR1与控制器17内预先设定的最高转速NRC之比乘以从前述运算装置22输出的基准泵流量QR20、并输出泵目标输出流量QR21的运算装置23；将从该运算装置23输出的泵目标输出流量QR21除以从实际引擎转速检测器1a输出的实际引擎转速NE1、再除以预先设定的泵常数K2、以求出泵目标倾转位置QR2的运算装置24；求出与从该运算装置24输出的泵目标倾位置QR2对应的输出电流值信号S12的运算装置25。从该运算装置25输出的输出电流值信号S12被传送至图1所示的电磁阀11，该电磁阀11对控制第2液压泵3的输出流量的泵调节器9进行驱动。
另外，设有求出与从图5所示的运算装置48输出的目标引擎转速NR1对应的泵2、3的合计最大吸收转矩、即泵最大吸收转矩目标值TR0的泵吸收转矩控制装置26；根据用冷却水温度检测器7检测出的冷却水温度信号TH1、并根据为避免引擎1过热而预先设定的函数关系、求出对上述泵最大吸收转矩目标值TR0进行修正的第3修正值TTH11的第3修正值运算装置27；从上述泵最大吸收转矩目标值TR0中减去第3修正值TTH11的减法器28。该减法器28构成第1转矩运算装置，根据第3修正值TTH11和上述泵最大吸收转矩目标值TR0，求出新的目标泵最大吸收转矩TR1。
还设有运算装置29，用以求出与从减法器28输出的目标泵最大吸收转矩TR1对应的输出电流值信号S13。从该运算装置29输出的输出电流值信号S13被传送至图1所示的电磁阀12。
上述各构成中，图5所示的第2修正值运算装置45、构成第1引擎转速运算装置的加法器47、及图6所示的第3修正值运算装置27、构成第1转矩运算装置的减法器28构成第1修正装置，根据用冷却水温度检测器7检测出的冷却水温度信号TH1，将用上述的引擎转速控制装置求出的修正目标引擎转速和用泵吸收转矩控制装置26算出的泵最大吸收转矩目标值TR0修正为新的目标引擎转速NR01和新的目标泵最大吸收转矩TR1。
在此种构成的第1实施形态中，在进行土砂的挖掘作业等时，一旦操作引擎转速输入装置13a，以设定较高的基准目标引擎转速NR0，并将起重臂用操作杆推至起重臂上升侧，即从压力检测器16e输出信号PBU，并用第1修正值运算装置34输出与该PBU对应的第1修正值KBU。通过最大值选择装置35将该第1修正值KBU作为信号KMAX取出，并通过运算装置36作为转速增益KNL输出，输入至乘法器38。另一方面，通过运算装置37求出与上述基准目标引擎转速NR0相对应的基准转速下降修正量DNL，并将该DNL输入至乘法器38。通过乘法器38，将KNL与DNL相乘，并作为DND输出。该DND被输入至减法器39中。用减法器39从基准目标引擎转速NR0中减去DND，求出修正目标引擎转速NR00。该NR00被输入至加法器47中。
另一方面，通过最大值选择装置30选择从泵输出压检测器2a、3a输出的泵输出压信号PD1、PD2中的较大值，通过运算装置31求出与选择的泵输出压最大值信号PDMAX对应的转速增益KNP，并输入至乘法器33中。利用运算装置32求出与基准目标引擎转速NR0相对应的基准转速上升修正量DNP，该DNP被输入至乘法器33中。在乘法器33中将KNP与DNP相乘并作为KNPH输出。该KNPH被输入至乘法器43中，并作为KNTR输出，并通过最大值选择装置44作为DNH1输出，并输入至乘法器46中。
如果高负荷的作业时间很短，液压油温度上升不大，因而冷却水温度检测器7检测出的冷却水温度信号TH1不太高，则用第2修正值运算装置45选择一定值的转速上升修正量、即第2修正值DTH1，并输入到乘法器46内。用乘法器46将DNH1与第2修正值DTH相乘，将所得的DNH2输入至加法器47中。用加法器47将修正目标引擎转速NR00与DNH2相加，并将求出的NR01输出。该NR01为不接受冷却水温度的修正的值。利用运算装置48求出与NR01对应的较高目标引擎转速NR1，将该目标引擎转速NR1如前述那样输入至图1所示燃料喷射装置13。另外，将目标引擎转速NR1用于泵输出量控制和泵最大吸收转矩控制。
燃料喷射装置13驱动引擎1旋转，以使其转速与目标引擎转速NR1对应。由实际引擎转速检测器1a检测出该引擎1的实际引擎转速。
与引擎1的实际转速相呼应，液压泵2、3以及导向泵4作驱动。
随着将起重臂操作杆推至起重壁上升侧，从压力检测器16a、16b输出泵侧操作杆控制压PL1、PL2，并分别通过运算装置18、22求出基准泵流量QR10、RQ20，通过运算装置19、23求出泵目标输出流量QR11、QR21，通过运算装置20、24求出泵目标倾转位置QR1、QR2，通过运算装置21、25求出与QR1、QR2对应的输出电流值信号S11、S12，这些输出电流值信号S11、S12传送至图1所示的电磁阀10、11。这样，电磁阀10、11驱动，同时，泵调节器8、9动作，对泵2、3的倾转位置进行控制。
随着上述的起重臂操作杆被推至起重臂上升侧，图2所示的控制阀14中的2个起重臂用流量控制阀被切换至图中左侧位置，液压泵2、3的输出压PA1、PA2通过上述各起重臂用流量控制阀后被供给起重臂液压杆。由此使起重臂液压杆伸长，实施希望的起重上升作业。
此时，如图6所示，通过泵吸收转矩控制装置26求出与目标引擎转速NR1对应的泵最大吸收转矩目标值TR0，并输入至减法器28中。
现在，由于高负荷作业时间短，液压油温度上升不大，因而冷却水温度信号TH1也不太高，所以，用图6所示的第3修正值运算装置27求出的第3修正值TTH11为“0”，该“0”被输入至减法器28中。因此，从减法器28输出与泵最大吸收转矩目标值TR0等值的TR1，从运算装置29输出与TR1相应的电流值信号S13，并传送至电磁阀12。由此使电磁阀12驱动，以液压泵2、3的合计最大吸收转矩不超过引擎1的输出转矩的状态实现全马力控制，在上述作业中，在起重臂用操作杆的操作量减小时，与图5所示的第1修正值运算装置34的信号PBU对应的第1修正值KBU增值大，同时从减法器39输出的修正目标引擎转速NR00值减小，从运算装置48输出的目标引擎转速NR1比此前低。同时，用图6所示的泵吸收转矩控制装置26求出的泵最大吸收转矩目标值TR0也比此前小。
如上所述，如果高负荷作业时间短，液压油温度上升不大，冷却水温度也不太高，则目标引擎转速NR1高，泵最大吸收转矩目标值TR0(TR1)大，可提高作业效率。并且，当从此种状态减小操作杆的操作量、负荷变小时，目标引擎转速NR1降低，泵最大吸收转矩目标值TR0(TR1)变小，可实现节能。
如上所述，如果基准目标引擎转速NR0设定得高，长时间持续将起重臂操作杆推至起重臂上升侧的作业、即高负荷作业，或伴随作业环境温度上升等，液压油温度上升，随之是冷却水温度信号TH1高于规定温度时，用图5所示的第2修正值运算装置45求出的第2修正值DTH1小于此前，同时从乘法器46输出的信号DNH2的值也小，用加法器47求出的目标引擎转速NR01的值也小。也就是说，可求出使修正目标引擎转速NR00(NR01)比此前小的新的目标引擎转速NR01。
由此，从运算装置48输出的目标引擎转速NR1也降低，在图1所示的燃料喷射装置13的控制下，实际引擎转速NE1控制在不产生过热的范围内。
并且，如上所述，随着目标引擎转速NR1降低，从泵吸收转矩控制装置26输出的泵最大吸收转矩目标值NR0变小，同时，用图6所示的第3修正值运算装置27求出的第3修正值TTH11的值变大，用减法器28求出的TR1的值减小。因此，用运算装置29求出的输出电流值信号S13也成为小值。由此将调节器12控制在使液压泵2、3的合计最大吸收转矩比此前小。
在上述说明中，为使说明简洁化，对操作装置16中起重臂用操作杆推至起重臂上升侧时的动作进行了说明，而其他液压作动器的单独动作或复合动作时也上述几乎相同。
根据此种构成的第1实施形态，在实现节能与提高作业效率的同时，还可防止过热，防止由于过热导致作业中断。
图7为设有本发明第1实施形态控制装置的建设机械的驱动机构部。图8为构成本发明第2实施形态控制装置的控制器中所设的、包括第1修正值运算装置和第4修正值运算装置的引擎转速控制装置、以及第2修正装置中包括的第5修正值运算装置、第2引擎转速运算装置。图9为构成本发明第2实施形态控制装置的控制器中所设的泵吸收转矩控制装置、以及第2修正装置中包括的第6修正值运算装置、第2转矩运算装置。
第2实施形态与上述第1实施形态相同，为设于液压挖掘机上的控制装置。第2实施形态特别如图7所示，在油罐上装有检测在回路中流动的液压油的温度、并输出液压油罐温度信号TH2的液压油温度检测器50。
如图8所示，设有第5修正值运算装置53，该第5修正值运算装置53依据用液压油温度检测器50检测出的液压油罐温度信号TH2，并根据为避免过热而预先设定的函数关系，求出对修正目标引擎转速的上升幅度进行修正的第5修正值DTH2。该第5修正值运算装置53如图8所示，在液压油罐温度达到规定温度之将规定的值作为第5修正值DH2输出，并随着超过规定温度输出逐渐减小的第5修正值。
还设有将从最大值选择装置44输出的信号DNH1与从第5修正值运算装置53输出的第5修正值DTH2相乘、并输出信号DNH2的乘法器46；将从乘法器46输出的信号DNH2与从减法器39输出的信号NR00相加、并求出信号NR01的加法器54。加法器54构成第2引擎转速运算装置，根据从第5修正值运算装置53输出的第5修正值DTH2和用上述引擎转速控制装置算出的修正目标引擎转速，求出新的目标引擎转速。
另外，如图9所示，还设有根据用液压油温度检测器50检测出的液压油罐温度信号TH2、并依据为防止引擎1过热而预先设定的函数关系、求出对从泵吸收转矩控制装置26中输出的泵最大吸收转矩目标值TR0进行修正的第6修正值的第6修正值运算装置51；以及从上述泵最大吸收转矩目标值TR0中减去第6修正值TTH12的减法器52。该减法器52构成第2转矩运算装置，根据第6修正值TTH12与泵最大吸收转矩目标值TR0，求出新的目标泵最大吸收转矩TR1。
其他构成与第1实施形态相同。
上述构成，即图8所示的第5修正值运算装置53、构成第2引擎转速运算装置的加法器54、图9所示的第6修正值运算装置51、构成第2转矩运算装置的减法器52构成第2修正装置，根据用液压油温度检测器50检测出的液压油罐温度信号TH2，将用上述引擎转速控制装置求出的修正目标引擎转速以及用泵吸收转矩控制装置26算出的泵最大吸收转矩目标值TR0修正为新的目标引擎转速NR01以及新的泵最大吸收转矩TR1。
即使是此种构成的第2实施形态，也是根据液压油温度实施与第1实施形态大致相同的动作。
也就是说，如果高负荷作业时间短，液压油温度上升得不高，液压油温度检测器50检测出的液压油罐温度信号TH2不高，则由第5修正值运算装置53选择一定值的转速上升修正量、即第5修正值DTH2并输入至乘法器46中。乘法器46将DNH1与第5修正值DTH2相乘，求出的DNH2被输入至加法器54中。加法器54将修正目标引擎转速NR00与DNH2相加，求出的NR01被输出。NR01为不接受冷却水温度的修正的值。与NR01对应的比较高的目标引擎转速NR1用运算装置48求出，该目标引擎转速NR1被输入至图1所示的燃料喷射装置13。另外，目标引擎转速NR1可用于泵输出量控制、泵最大吸收转矩控制。
燃料喷射装置13驱动引擎1旋转，使其转速与目标引擎转速NR1对应。该引擎1的实际引擎转速由实际引擎转速检测器1a检测。
由于高负荷作业时间短，液压油温度上升得不高，所以，用图9所示的第6修正值运算装置51求出的第6修正值TTH12为“0”，该“0”被输入至减法器52中。因此，从减法器52输出与泵最大吸收转矩目标值TR0等值的TR1，从运算装置29输出与TR1对应的输出电流值信号S13，并传送至图1所示的电磁阀12。由此使电磁阀12作驱动，以图1所示的液压泵2、3的合计最大吸收转矩不超过引擎1的输出转矩的状态实现全马力控制。
在此状态下，如果图3所示的起重臂用操作杆的操作量减小，则与图8所示的第1修正值运算装置34的信号PBU相对应的第1修正值KBU的值增大，随之从运算器39输出的修正目标引擎转速NR00的值变小，从运算装置48输出的目标引擎转速NR1比此前低。随之，用图9所的示的泵吸收转矩控制装置26求出的泵最大吸收转矩TR0也比此前小。
这样，第2实施形态也与第1实施形态相同，如果高负荷作业时间短，液压油温度上升得不高，则可较高地设定目标引擎转速NR1，加大泵最大吸收转矩目标值TR0(TR1)，以提高作业效率。在操作杆的操作量从上述状态变小时，目标引擎转速NR1降低，泵最大吸收转矩目标值TR0(TR1)变小，可达到节能的目的。
如果基准目标引擎转速NR0设定得高，高负荷作业时间长，或作业环境温度上升等，导致液压油温度上升时，用图8所示的第5修正值运算装置53求出的第5修正值DTH2比此前小，随之，从乘法器46输出的信号DNH2的值也变小，用加法器54求出的目标引擎转速NR01的值也变小。也就是说，可求出使修正目标引擎转速NR00(NR01)比此前小的新的目标引擎转速NR01。
这样，从运算装置48输出的目标引擎转速NR1也降低，图1所示的燃料喷射装置13将实际引擎转速NE1控制在不产生过热的范围内。
并且，如上所述，随着目标引擎转速NR1降低，从泵吸收转矩控制装置26输出的泵最大吸收转矩目标值NR0变小，同时，用图9所示的第6修正值运算装置51求出的第6修正值TTH12的值变大，用减法器52求出的TR1的值变小。因此，用运算装置29求出的输出电流值信号S13的值也变小。由此使调节器12将液压泵2、3的合计最大吸收转矩控制在比此前小。
此种构成的第2实施形态中也能在实现节能与提高作业效率的同时，防止过热以及过热引起的作业中断。
工业上利用的可能性利用本发明，可与现有技术一样实现节能与提高作业效率，同时还可切实防止现有技术未加以考虑的过热问题，由此可防止过热引起的作业中断。
权利要求
1.一种建设机械的控制装置，所述建设机械设有引擎、由该引擎驱动的可变容量型的液压泵、控制该液压泵的输出容量的泵调节器、所述引擎的燃料喷射装置、用从液压泵输出的压力油驱动的液压作动器、控制从液压泵向液压作动器供给的压力油流量的流量控制阀、对该流量控制阀进行操作的操作装置，还设有包括引擎转速控制装置和泵吸收转矩控制装置的控制器，所述引擎转速控制装置根据所述操作装置的操作量修正操作人员输入的基准目标引擎转速，求出修正目标引擎转速，所述泵吸收转矩控制装置求出与所述修正目标引擎转速对应的泵最大吸收转矩目标值，其特征在于，还设有对引擎冷却水温度进行检测的冷却水温度检测器，所述控制器包括第1修正装置，该第1修正装置根据所述冷却水温度检测器检测出的冷却水温度将用所述引擎转速控制装置求出的修正目标引擎转速和用所述泵吸收转矩控制装置算出的泵最大吸收转矩目标值修正为新的目标引擎转速和新的目标泵最大吸收转矩。
2.根据权利要求1所述的建设机械的控制装置，其特征在于，所述引擎转速控制装置包括根据所述液压作动器的种类求出对所述基准目标引擎转速进行修正的第1修正值的第1修正值运算装置、以及根据所述第1修正值和所述基准目标引擎转速求出所述修正目标引擎转速的运算装置，所述第1修正装置包括基于用所述冷却水温度检测器检测出的冷却水温度并根据预先设定的函数关系求出对所述修正目标引擎转速进行修正的第2修正值的第2修正值运算装置、以及根据所述第2修正值和所述修正目标引擎转速求出新的目标引擎转速的第1引擎转速运算装置，同时包括基于用冷却水温度检测器检测出的冷却水温度并根据预先设定的函数关系求出对所述泵最大吸收转矩目标值进行修正的第3修正值的第3修正值运算装置、以及根据所述第3修正值和所述泵最大吸收转矩目标值求出新的目标泵最大吸收转矩的第1转矩运算装置。
3.根据权利要求2所述的建设机械的控制装置，其特征在于，所述引擎转速控制装置包括根据所述液压作动器的动作方向求出对所述基准目标引擎转速进行修正的第4修正值的第4修正值运算装置，所述第1引擎转速运算装置根据所述第4修正值和所述新的目标引擎转速，求出更新的目标引擎转速。
4.一种建设机械的控制装置，所述建设机械设有引擎、由该引擎驱动的可变容量型的液压泵、控制该液压泵的输出容量的泵调节器、所述引擎的燃料喷射装置、用从液压泵输出的压力油驱动的液压作动器、控制从液压泵向液压作动器供给的压力油流量的流量控制阀、对该流量控制阀进行操作的操作装置，还设有包括引擎转速控制装置和泵吸收转矩控制装置的控制器，所述引擎转速控制装置根据所述操作装置的操作量修正操作人员输入的基准目标引擎转速，求出修正目标引擎转速，所述泵吸收转矩控制装置求出与所述修正目标引擎转速对应的泵最大吸收转矩目标值，其特征在于，还设有液压油温度检测器，所述控制器包括第2修正装置，该第2修正装置根据所述液压油温度检测器检测出的液压油温度将用所述引擎转速控制装置求出的所述修正目标引擎转速和用所述泵吸收转矩控制装置算出的泵最大吸收转矩目标值修正为新的目标引擎转速和新的目标泵最大吸收转矩。
5.根据权利要求4所述的建设机械的控制装置，其特征在于，所述引擎转速控制装置包括根据液压作动器的种类求出对基准目标引擎转速进行修正的第1修正值的第1修正值运算装置、以及根据所述第1修正值和所述基准目标引擎转速求出所述修正目标引擎转速的运算装置，所述第2修正装置包括基于用所述液压油温度检测器检测出的液压油温度并根据预先设定的函数关系求出对所述修正目标引擎转速进行修正的第5修正值的第5修正值运算装置、以及根据所述第5修正值和所述修正目标引擎转速求出新的目标引擎转速的第2引擎转速运算装置，同时包括根据用所述液压油温度检测器检测出的液压油温度并根据预先设定的函数关系求出对所述泵最大吸收转矩目标值进行修正的第6修正值的第6修正值运算装置、以及根据所述第6修正值和所述泵最大吸收转矩目标值求出新的目标泵最大吸收转矩的第2转矩运算装置。
6.根据权利要求5所述的建设机械的控制装置，其特征在于，所述引擎转速控制装置包括根据所述液压作动器的动作方向求出对所述基准目标引擎转速进行修正的第4修正值的第4修正值运算装置，所述第2引擎转速运算装置根据所述第4修正值和所述新的目标引擎转速，求出更新的目标引擎转速。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的建设机械的控制装置，其特征在于，建设机械为液压挖掘机。
全文摘要
一种可实现节能与提高作业效率，并可防止过热的建设机械的控制装置。建设机械的构成包括引擎(1)；液压泵(2、3)；泵调节器(8、9)；燃料喷射装置13；液压作动器(15)；包括多个流量控制阀的控制阀(14)；操作装置(16)，控制器(17)包括对输入的基准目标引擎转速NR0进行修正、求出修正目标引擎转速NR00的引擎转速控制装置；求出泵最大吸收转矩目标值TR0的泵吸收转矩控制装置(26)，还包括根据冷却水温度检测器(7)检测出的冷却水温度信号TH1，将修正目标引擎转速NR00与泵最大吸收转矩目标值TR0修正为新的目标引擎转速NR01与新的目标泵最大吸收转矩TR1的第1修正装置。
文档编号F15B11/17GK1401057SQ01805065
公开日2003年3月5日 申请日期2001年12月17日 优先权日2000年12月18日
发明者中村和则 申请人:日立建机株式会社