[发明专利]工程机械的动力控制装置及动力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及如挖掘机等的工程机械的动力控制装置，尤其涉及根据发动机的负荷率控制发动机的旋转速度以使发动机以目标旋转速度恒定地驱动从而能够提高单位油量的行驶公里数的工程机械的动力控制装置。

另外，本发明涉及如挖掘机等的工程机械的动力控制装置及控制方法，尤其涉及按照液压泵的负荷压力渐进地增加泵所需马力从而能够防止液压冲击的工程机械的动力控制装置及控制方法。

背景技术

一般来讲，如挖掘机的工程机械利用从与发动机直接连接的可变容量型液压泵排出的工作油而驱动动臂、小臂以及铲斗等多种作业装置。

这种液压泵的排出流量由各种变量而控制以满足作业的效率性和单位油量的行驶公里数等各种条件。

更具体地讲，液压泵的控制方法包括根据从操作部输入的操作信号而控制排出流量的作业流量控制（flow control）、根据液压泵的排出压力而控制液压泵的排出流量以使液压泵的所需马力恒定的恒定马力控制（constant horse power control）、根据发动机的负荷状态而控制液压泵的排出流量的马力控制（power shift control）。

为了如上所述的控制方法，在液压泵安装有调节器，上述调节器包括用于控制上述作业流量的作业流量调节部、用于控制上述恒定马力的恒定马力调节部、用于上述马力控制（power shift control）的马力调节部。上述作业流量调节部输入中立旁通的反向控制压力或操作部的先导压力或各传动装置的活塞杆传感压力而控制上述液压泵的排出流量。上述恒定马力调节部在输入液压泵的排出压力（负荷压力）之后按照设定的恒定马力线图控制液压泵的排出流量。最后，上述马力调节部根据由发动机的度盘式指示器等而设定的目标发动机旋转速度和从当前发动机旋转速度算出的发动机的负荷来控制液压泵的排出流量。

如在图1中所图示，就如上所述的动力控制装置而言，若操作部的操作量急剧增加则操作信号输入到上述作业流量控制部从而液压泵的流量急剧增加，由此液压泵的排出压力急剧增加使得液压泵的所需马力急剧增加。而且，急剧增加的上述液压泵的排出压力输入到恒定马力调节部从而开始减少液压泵的排出流量。

但因恒定马力调节部的响应性延迟时间而从液压泵的排出压力上升的时刻经过了一定时间之后通过恒定马力调节部来减少液压泵的流量。在恒定马力控制时刻这样延迟的时间以内液压泵的排出压力持续地上升而产生液压冲击。因这种液压冲击而产生如图1的A区间那样的液压泵的所需马力急剧增加的区间。

这样，液压泵的急剧的所需马力的增加作为较大的负荷作用在发动机上，从而发动机的旋转速度急剧下降到设定的目标旋转速度以下。若发动机旋转速度如此地急剧下降，则不仅废气量增加而且产生振动变大的问题。尤其，发动机在如图1的B区间那样涡轮增压器的驱动到达正常状态的区间（turbo charger time lack区间）处于发动机的输出增加率较低的状态，因而前面所述的发动机旋转速度进一步下降，从而废气量和振动进一步变大。

另一方面，若发动机的旋转速度从目标旋转速度急剧地下降，则马力调节部为了使发动机的旋转速度上升而使液压泵的驱动从最高马力（200mA）下降到最低马力（600mA）。由此，从液压泵排出的工作油的流量变小从而导致工程机械的作业效率降低。

图2概略地表示了如上所述的过程的恒定马力线图。参照图2可知，由于恒定马力控制时刻的延时，如C线图那样在液压泵的排出压力急剧地增加之后流量和压力重新回归恒定马力线图。

概括如上所述的现有的动力控制装置所引起的问题如下。

由于通过恒定马力调节部的恒定马力控制时刻的延时而产生液压泵的所需马力急剧增加的液压冲击，由此发动机的旋转速度急剧下降从而废气量以及振动变大，在马力调节部为了将发动机的旋转速度恢复到目标旋转速度而以最小马力驱动液压泵的过程中液压泵的所需马力急剧下降，因而存在工程机械的作业性能下降的问题。