[发明专利]建筑机械的发动机控制装置

说明书

本发明涉及建筑机械的发动机控制装置，特别是关于把有电子燃料喷射装置(电子控制调节器)的柴油发动机用作原动机的油压铲等建筑机械的发动机控制装置。

油压铲等建筑机械一般至少配备一台油压泵以驱动多个执行机构，作为驱动该油压泵旋转的原动机使用柴油发动机。该柴油发动机依靠燃料喷装置控制其燃料喷射量和燃料喷射时间。尤其是最近，随着燃料喷射装置的电子控制化的进展，除控制燃料喷射量和喷射时间外燃料喷射率也能实现任意控制，由此实现了良好的燃烧，使发动机的宽范围的性能提高。

例如在特开平1-121560号公报上登载的柴油机的燃料喷射装置中，在低速、低负荷范围为达到喷射率的稳定把开阀压降低，在低速、高负荷范围为要提高喷射率、缩短喷射时间，以防止黑烟发生则进行控制来把开阀压提高。

再者，对燃料喷射时间也可以任意控制，根据发动机的旋转等状态量决定最佳喷射时间，这有助于良好的燃烧。

这里，燃料喷射时间早则喷射到气缸内的燃料的燃烧温度高，燃料效率也高。然而正如“建设的机械化”(1996 DECEMBER No.562)、“排出气体对策型柴油发动机的概要与检点、保养(其2)”第63页所述，一般情况下，因为在高速·高负荷时易于产生NO，NO₂等总称为NO_x的物质，它们被认为是光化学烟雾的成因，因此为了净化排气，在易产生NO_x的高速·高负荷时就采取把燃料喷时间推迟的办法。

如上所述在现有的柴油发动机的电子燃料喷射装置中，根据发动机负荷和发动机转数控制燃料喷射率，以实现良好的燃烧。但是，现有技术一般都是根据发动机转数和燃料喷射量推算发动机的负荷的，而不是直接地准确地检测发动机所带的负荷。因此就不可能精确地控制燃料喷射率，从而限制了燃烧的效果的改善。

再有，用于油压铲等建筑机械中的柴油发动机，其驱动对象是油压泵，这个油压泵推动多个执行机构时，排出压力和排出流量频繁地变化，油压泵负荷也就是发动机负荷是变动负荷。因此，特别是在这样的柴油发动机中，根据发动机转数和燃料喷射量推算负荷进行喷射率控制时，就不可能追踪油压泵负荷的变动响应良好地控制喷射率，不能谋求充分的燃烧改善。

再有，现有的喷射时间控制是用推迟燃料喷射开始时间来使燃料喷射时间推迟的控制方式，因此燃料喷时间推迟就意味着燃料喷射终了时间也推迟，相当于燃料喷射时间相对于发动机旋转角整体向后移位的状态。因此，相对于发动机旋转角的燃料喷射时间偏离最佳的角度范围，这一点也限制了改善燃烧的效果。

本发明的第1个目的是提供一种建筑机械的发动机控制装置，它在旋转驱动油压泵的柴油发动机中，追踪负荷变动响应良好、高精度地控制燃料喷射率，由此改善燃烧，谋求发动机性能的提高。

本发明的第2个目的是提供一种建筑机械的发动机控制装置，它在旋转驱动油压泵的柴油发动机中，一面使相对于发动机旋转角的燃料喷射时间的角度范围变化最小，一面通过控制燃料喷射率如同改变了燃料喷射时间那样进行控制，由此改善燃烧并求得发动机性能的提高。

(1)为达到上述的第1个目的本发明的建筑机械的发动机控制装置具备柴油发动机，由该发动机驱动并驱动多个执行机构的至少一台容量可变式的油压泵，指示上述油压泵排出流量的流量指示装置以及控制上述发动机燃料喷量的电子燃料喷射装置，该电子燃料喷射装置具有控制发动机的燃料喷射率的喷射率控制调节器；并具备检测上述油压泵状态量的第1检测装置，根据该第1检测装置的检测值运算上述油压泵负荷的负荷运算装置，以及为得到依据上述油压泵负荷的燃料喷射率而使上述燃料喷射率控制调节器动作的喷射率运算控制装置。

这样在负荷运算装置中根据第1检测装置的检测值运算出油压泵的负荷，由此弄清发动机所带的正确负荷，再用喷射率运算控制装置为求得依据该油压泵负荷的燃料喷射率而使燃料喷射率控制调节器动作从而能高精度地控制燃料喷射率。再者，即使油压泵的排出流量和排出压力频繁地变化，油压泵的负荷(发动机负荷)也随之变动，也能追踪该负荷变动响应良好地控制喷射率。由此燃烧得以改善，发动机性能得以提高。

(2)在上述(1)中，理想的是上述第1检测装置有检测上述油压泵排出压力的装置和检测上述油压泵偏转位置的装置；上述负荷运算装置根据这些检测值运算油压泵的负荷。

由此清楚了发动机所带的正确负荷，就能如上述(1)所述的那样追踪负荷，响应良好、高精度地控制燃料喷射率。