其具备发动机及由该发动机驱动的可变容量型的液压泵，且该工程机械的液压驱动装置能够进行与以往的正控制或马力控制相当的控制，并且能够有效利用所述液压泵的泵容量来改善所述发动机的燃耗。该装置包括:发动机；至少一个液压泵，是可变容量型的液压泵，由所述发动机驱动而喷出工作油；液压致动器，被供应所述液压泵喷出的工作油而工作；发动机操作部件，接受用于指定所述发动机的目标转速的操作；致动器操作部件，接受用于指定所述液压致动器的工作速度的操作；泵负荷压力检测器，检测所述液压泵的负荷压力；发动机操作检测器，检测所述发动机操作部件的操作量；致动器操作检测器，检测所述致动器操作部件的操作量；以及控制器，基于所述泵负荷压力检测器检测出的泵负荷压力与所述发动机操作检测器及所述致动器操作检测器分别检测出的操作量，输出关于所述至少一个液压泵的泵容量的指令及关于所述发动机的转速的指令，其中，所述控制器包括:假设目标发动机转速运算部，计算与所述发动机操作部件的操作量对应的假设目标发动机转速；假设目标泵容量运算部，分别计算与所述致动器操作部件的操作量对应的第一控制用目标泵容量及与所述泵负荷压力对应的第二控制用目标泵容量，并选定其中的较小值作为所述至少一个液压泵的假设目标泵容量；以及指令部，根据所述假设目标发动机转速及所述假设目标泵容量来计算最终目标发动机转速及最终目标泵容量，并基于所述最终目标发动机转速及最终目标泵容量来输出关于所述发动机的转速及所述泵容量的指令，在所述假设目标泵容量大于所述至少一个液压泵的最大泵容量时，所述指令部将所述最终目标发动机转速设定为所述假设目标发动机转速，并将所述最终目标泵容量设定为所述最大泵容量，在所述假设目标泵容量小于等于所述至少一个液压泵的最大泵容量时，所述指令部基于所述假设目标发动机转速与所述假设目标泵容量来运算关于所述至少一个液压泵的工作油的喷出量的目标泵喷出量，将所述最终目标泵容量设定为大于所述假设目标泵容量且小于等于所述最大泵容量的容量，将所述最终目标发动机转速设定为满足以下条件的发动机转速:所述发动机转速小于所述假设目标发动机转速，并且，通过所述最终目标发动机转速与所述最终目标泵容量能够获得与所述目标泵喷出量相同的泵喷出量。
[0087]该装置中，能够有效利用可变容量型的液压泵的泵容量来实现发动机的燃耗改善。例如，在操作员大幅操作发动机操作部件而致动器操作部件的操作量小、不要求大的致动器速度的情况下，在液压泵的最终目标泵容量不超过泵最大容量的范围内计算比假设目标泵容量(即基于致动器操作部件的操作量及泵负荷压力计算出的目标泵容量)大的最终目标泵容量，并计算出相应地比与所述发动机操作部件对应的假设目标发动机转速小的最终目标发动机转速。这样，实际的发动机转速自动受到抑制而实现燃耗的改善。并且，所述最终泵容量及所述最终目标发动机转速被设定成，根据它们获得的所述液压泵的泵喷出量与基于所述假设目标泵容量及所述假设目标发动机转速而运算出的目标泵喷出量等同，因此，既能通过所述泵容量的增加来实现所述发动机转速的抑制及燃耗的改善，又能确保执行与基于致动器操作部件的操作量的控制(所谓的正控制)或基于泵负荷压力的控制(所谓的马力控制)相当的控制。
[0088]另外，较为理想的是，在所述假设目标泵容量小于等于所述至少一个液压泵的最大泵容量时，所述指令部将所述目标泵喷出量除以所述最大泵容量所得的值设定为所述最终目标发动机转速。由此，能够最大限度地利用所述至少一个液压泵的泵容量来抑制发动机转速及改善燃耗。
[0089]另一方面，较为理想的是，所述指令部在所述最终目标发动机转速不低于预先设定的最低目标发动机转速的范围内设定该最终目标发动机转速。由此，能防止因泵容量设定得大导致所述发动机转速过度下降，例如能防止所述发动机转速反而下降到使发动机的燃耗恶化的程度。
[0090]而且，较为理想的是，所述指令部在与所述最终目标泵容量对应的泵吸收扭矩不超过预先设定的最大扭矩的范围内设定该最终目标泵容量。由此，能够防患该泵吸收扭矩过度上升而产生发动机停止等问题于未然。
[0091]而且，较为理想的是，在所述最终目标发动机转速大于等于设定值时，例如在达到接近最大发动机转速的值时，无论所述假设目标泵容量的变动如何，所述指令部均进行抑制所述最终目标发动机转速的变动的控制，例如，到经过设定时间为止，进行不使发动机转速下降的控制或将最终目标发动机转速的时间变化增益限制为设定值以下的控制。该控制在致动器操作部件的操作量或泵负荷压力频繁变动时，能够消除因发动机转速追随于其发生变动而导致操作性恶化的问题。
[0092]本发明所涉及的液压驱动装置也可具备多个液压泵以作为所述至少一个液压泵。此时，所述控制器可对于该多个液压泵，分别各别地运算所述第一控制用目标泵容量、所述假设目标泵容量、所述目标泵喷出量及所述最终目标泵容量。
【主权项】
1.一种工程机械的液压驱动装置，其特征在于包括: 发动机； 至少一个液压泵，是可变容量型的液压泵，由所述发动机驱动而喷出工作油； 液压致动器，被供应所述液压泵喷出的工作油而工作； 发动机操作部件，接受用于指定所述发动机的目标转速的操作； 致动器操作部件，接受用于指定所述液压致动器的工作速度的操作； 泵负荷压力检测器，检测所述液压泵的负荷压力； 发动机操作检测器，检测所述发动机操作部件的操作量； 致动器操作检测器，检测所述致动器操作部件的操作量；以及控制器，基于所述泵负荷压力检测器检测出的泵负荷压力与所述发动机操作检测器及所述致动器操作检测器分别检测出的操作量，输出关于所述至少一个液压泵的泵容量的指令及关于所述发动机的转速的指令，其中， 所述控制器包括:假设目标发动机转速运算部，计算与所述发动机操作部件的操作量对应的假设目标发动机转速；假设目标泵容量运算部，分别计算与所述致动器操作部件的操作量对应的第一控制用目标泵容量及与所述泵负荷压力对应的第二控制用目标泵容量，并选定其中的较小值作为所述至少一个液压泵的假设目标泵容量；以及指令部，根据所述假设目标发动机转速及所述假设目标泵容量来计算最终目标发动机转速及最终目标泵容量，并基于所述最终目标发动机转速及最终目标泵容量来输出关于所述发动机的转速及所述泵容量的指令， 在所述假设目标泵容量大于所述至少一个液压泵的最大泵容量时，所述指令部将所述最终目标发动机转速设定为所述假设目标发动机转速，并将所述最终目标泵容量设定为所述最大泵容量， 在所述假设目标泵容量小于等于所述至少一个液压泵的最大泵容量时，所述指令部基于所述假设目标发动机转速与所述假设目标泵容量来运算关于所述至少一个液压泵的工作油的喷出量的目标泵喷出量，将所述最终目标泵容量设定为大于所述假设目标泵容量且小于等于所述最大泵容量的容量，将所述最终目标发动机转速设定为满足以下条件的发动机转速:所述发动机转速小于所述假设目标发动机转速，并且，通过所述最终目标发动机转速与所述最终目标泵容量能够获得与所述目标泵喷出量相同的泵喷出量。2.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置，其特征在于: 在所述假设目标泵容量小于等于所述至少一个液压泵的最大泵容量时，所述指令部将所述目标泵喷出量除以所述最大泵容量所得的值设定为所述最终目标发动机转速。3.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置，其特征在于: 所述指令部在所述最终目标发动机转速不低于预先设定的最低目标发动机转速的范围内设定该最终目标发动机转速。4.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置，其特征在于: 所述指令部在与所述最终目标泵容量对应的泵吸收扭矩不超过预先设定的最大扭矩的范围内设定该最终目标泵容量。5.根据权利要求1所述的工程机械的液压驱动装置，其特征在于: 在所述最终目标发动机转速大于等于设定值时，无论所述假设目标泵容量的变动如何，所述指令部均进行抑制所述最终目标发动机转速的变动的控制。6.根据权利要求1至5中任一项所述的工程机械的液压驱动装置，其特征在于: 所述至少一个液压泵包含多个液压泵，所述控制器对所述多个液压泵的每一个，分别运算所述第一控制用目标泵容量、所述假设目标泵容量、所述目标泵喷出量及所述最终目标泵容量。
【专利摘要】本发明提供一种工程机械的液压驱动装置，其具备控制器，控制器包括：运算部，计算与发动机操作部件的操作量对应的假设目标发动机转速；运算部，基于与致动器操作部件的操作量对应的第一控制用目标泵容量及与泵负荷压力对应的第二控制用目标泵容量，来计算假设目标泵容量；以及指令部，计算最终目标发动机转速及最终目标泵容量并输出指令，并根据假设目标发动机转速与假设目标泵容量来运算目标泵喷出量，将最终目标泵容量设定为比假设目标泵容量大的容量，并将最终目标发动机转速设定为比假设目标发动机转速低且能够获得与目标泵喷出量相同的泵喷出量的发动机转速。据此，能够通过液压泵的泵容量的有效利用来改善燃耗。
【IPC分类】F04B49/06, F02D29/04
【公开号】CN104912677
【申请号】CN201510103622
【发明人】菅野直纪, 伊贺上贵幸, 广泽允纪
【申请人】株式会社神户制钢所, 神钢建机株式会社
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月10日
【公告号】EP2918735A2, EP2918735A3, US20150252820