專利名稱:建筑機械的發動機控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑機械的發動機控制裝置，特別是按照可在高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式之間切換的方式對發動機轉速進行控制的建筑機械，涉及瀝青滾平機等道路鋪修機械的發動機控制裝置。
背景技術：
在現有的這種建筑機械中，公知有下述的發動機控制裝置，該裝置根據設于油壓泵噴出側的主電路中的壓力傳感器發出的壓力信號，按照通過電磁比例閥，從車載控制器向油壓泵的調節器輸出泵偏轉指令信號的方式進行控制，同時對由車載控制器算出的泵吸收馬力與基于此時發動機轉速的發動機性能曲線的發動機馬力進行比較運算，由此，從車載控制器向發動機的調速器輸出旋轉指令信號(比如，參見專利文獻1)。
另外，還公知有下述的建筑機械的節能電路，其通過開關操作來切換普通模式和節能模式，由此，可按照任意選擇發動機轉速高低的方式形成，并且設定自動模式，在該自動模式的選擇時，通過車載控制器，監視從檢測預先設定的負控制信號的傳感器發出的信號，通過該傳感器的檢測信號，自動地選擇最佳模式是普通模式還是節能模式(比如，參見專利文獻2)。
專利文獻1 JP特開平7-189764號公報專利文獻2 JP特開2004-76649號公報
發明內容專利文獻1所述的發明是，車載控制器根據從設于主電路中的壓力傳感器發出的壓力信號判斷作業負荷，并對應作業負荷，向發動機調速器輸出旋轉指令信號，在油壓挖土機等建筑機械中，可輸出適于作業負荷的發動機馬力。但是，在瀝青滾平機等道路鋪修機械中，如果間歇地對傳送帶或螺旋式鋪料機等進行驅動，根據其壓力變化進行發動機旋轉控制的話，則行車電動機的旋轉有可能根據負荷的改變而變化，若車速降低，將對鋪修面的修整造成不良影響。
專利文獻2所述的發明是，負控制回路的壓力根據作業負荷而變高時，自動地將發動機轉速在高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式之間切換，其在懸臂下降動作等的排出時也可謀求節能。但是，與專利文獻1同樣，根據壓力變化進行發動機旋轉控制的話，在道路鋪修機械中，將對鋪修面的修整造成不良影響。
因此，本發明的目的在于要解決下述問題，該技術問題是，在按照可在普通模式和節能模式之間切換的方式進行控制的建筑機械中，為了通過主電路的壓力變化之外的機構檢測作業負荷的增減、提高節能模式的便利性、增加節能模式的利用機會、從而抑制燃料消耗量和噪音而產生的。
本發明視是為了實現上述目而提出的，方案1所述的發明提供一種建筑機械的發動機控制裝置，所述建筑機械按照可在高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式之間切換的方式對發動機轉速進行控制，其特征在于，具有檢測車速的車速檢測機構；控制發動機的轉速的發動機電子控制機構；根據上述車速檢測機構檢測出的值，向上述發動機電子控制機構發送指令信號，將發動機轉速切換為上述普通模式和節能模式的任一者的車載控制器，在節能模式的場合，由于作業負荷，車速發生改變，降低到規定區域以下時，上述車載控制器發出指令，將發動機轉速切換為普通模式。
根據該結構，通過車速檢測機構檢測建筑機械的車速，在節能模式的場合，伴隨作業負荷的增大而導致的發動機轉速的降低，車速降低到規定區域以下時，從車載控制器向發動機電子控制機構發出發動機轉速上升指令，以使發動機轉速切換為普通模式。發動機電子控制機構接受該指令，使發動機轉速上升到普通模式所規定的轉速。
方案2所述的發明提供一種方案1所述的建筑機械的發動機控制裝置，其特征在于，在上述發動機轉速切換為普通模式后，作業負荷減輕，車速上升到規定區域時，上述車載控制器發出指令，將發動機轉速切換為節能模式。
根據該結構，在發動機轉速切換為普通模式后，由于作業負荷減輕，車速上升到規定區域時，從車載控制器向發動機電子控制機構發出發動機轉速下降指令，以使發動機轉速切換為節能模式。發動機電子控制機構接受該指令，使發動機轉速下降到節能模式所規定的轉速。
方案1所述的發明，在節能模式的場合，車速降低時，車載控制器判斷作業負荷增大，使發動機轉速上升，由此可防止因熄火或車速降低而造成的鋪修面的修整惡化。
方案2所述的發明，在上述發動機轉速上升之后，車速上升，恢復到規定區域時，車載控制器使發動機轉速下降，由此，加上方案1的效果，燃料消耗量降低，可有利于節能。
這樣，提高了節能模式的便利性，增加了節能模式的利用機會，可以抑制燃料消耗和噪音。
圖1是本發明適用的瀝青滾平機的發動機控制裝置的整體結構圖。
圖2是表示通過本發明的發動機控制車速變化的圖表。
圖3是表示本發明的發動機控制的一個實例的圖表。
圖4是圖3中說明的發動機控制的流程圖。
圖5是表示本發明的發動機控制的另一個實例的圖表。
圖6是圖5中說明的發動機控制的流程圖。
圖7是表示本發明的發動機控制的另一個實例的圖表。
圖8是圖7中說明的發動機控制的流程圖。
圖9是表示本發明的發動機控制的另一個實例的圖表。
圖10是表示通過本發明的發動機控制恢復節能模式的一個實例的圖表。
圖11是表示通過本發明的發動機控制恢復節能模式的另一個實例的圖表。
圖12是表示通過本發明的發動機控制恢復節能模式的另一個實例的圖表。
圖13是表示通過本發明的發動機控制恢復節能模式的另一個實例的圖表。
圖14是表示通過本發明的發動機控制恢復節能模式的另一個實例的圖表。
圖15是表示通過本發明的發動機控制恢復節能模式的另一個實例的圖表。
具體實施方式以下，例舉合適的實施例對本發明的建筑機械的發動機控制裝置進行說明。在按照可在普通模式和節能模式之間切換的方式進行控制的建筑機械中，為了達到通過主電路的壓力變化之外的機構檢測作業負荷的增減，提高節能模式的便利性，增加節能模式的利用機會，從而抑制燃料消耗量和噪音的目的，本發明通過一種建筑機械的發動機控制裝置來實現，所述建筑機械按照可在高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式之間切換的方式對發動機轉速進行控制，具有檢測車速的車速檢測機構；控制發動機的轉速的發動機電子控制機構；根據上述車速檢測機構檢測出的值，向上述發動機電子控制機構發送指令信號，將發動機轉速切換為上述普通模式和節能模式的任一者的車載控制器，在節能模式的場合，由于作業負荷，車速發生改變，降低到規定區域以下時，上述車載控制器發出指令，將發動機轉速切換為普通模式。
實施例1圖1作為建筑機械的一個實例，為瀝青滾平機的發動機控制裝置的整體結構圖，通過從電子控制機構ECM(或ECU)12發出的信號，調整發動機11的燃料噴射量或噴射時間，控制發動機轉速，從ECM12向車載控制器13發送該發動機11的轉速信號。
車載控制器13向行車系統的油壓機器(油壓泵或油壓電動機)14發送指令信號，調整該行車系統的油壓機器14的流量或偏轉角，控制油壓電動機(行車電動機)的轉速，決定瀝青滾平機的車速。在油壓電動機中設有作為檢測車速的機構的車速傳感機構15。該車速傳感機構15的檢測信號被送向上述車載控制器13。
上述發動機11通過ECM12對燃料噴射進行電子控制，該ECM12通過通信與車載控制器13進行數據的收發。從車載控制器13向ECM12發送發動機轉速的指令，則ECM12調整燃料噴射量或噴射時間等，進行控制。并且，發動機11的轉速通過旋轉傳感器16檢測，其數據從ECM12發送給車載控制器13。
接著，對車速控制進行說明。從上述車載控制器13向行車系統的油壓機器14發送指令電流，通過使油壓泵的噴出量變化，控制油壓電動機的轉速，由此增減車速。預先將發動機轉速設定為高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式，按照可通過車載控制器13的控制自動切換，或通過開關手動切換的方式形成。
在本實施例中，通過上述車速傳感機構15檢測油壓電動機的轉速，其檢測信號作為車速信息被發送給車載控制器13。在車載控制器13中通過檢測信號計算車速，按照對行車系統的油壓機器14增減指令電流，將車速保持一定的方式進行反饋控制。
由于在鋪修作業中為低速行車，故以低轉速區域的節能模式進行反饋控制，但是在進行轉彎的場合或車速傳感機構15發生故障而檢測錯誤的場合，即使是低速也不會進行反饋控制，而是進行輸出預定的指令電流的開放控制。
在這里，對作業負荷增大的場合的發動機控制進行說明。圖2是表示車速變化的圖表，由于通常是進行反饋控制，故除了加速或減速的過渡期，車速保持在一定的變化幅度的規定區域A中。但是，作業系統的負荷增大，施加了ECM12無法控制的扭矩時，發動機轉速降低，行車系統的油壓機器14的油壓泵的噴出量減少，由此車速降低。
在本實施例中，車載控制器13通過車速傳感機構15監視車速，當車速從通常的變動幅度的規定區域A脫出，降低到危險區域B時，判斷為由于作業負荷增大，車速降低。
在鋪修作業中車速突然降低的話，則對鋪修面的平整性產生不良影響，因此車速低于上述規定區域A，進入危險區域B時，車載控制器13向ECM12發出模式切換指令，從節能模式(經濟模式)切換到普通模式(額定旋轉)，使發動機轉速上升。
在從節能模式切換到普通模式，提高發動機轉速的場合，可以考慮多種控制方法。
從車載控制器13向ECM12發出指令，使發動機11一下子提升到最大額定轉速。如圖3-圖4所示，在車速的變化在預計之內(區域A內)的場合，通過反饋控制維持節能模式，當車速的變化超出預計范圍，降低到區域B時，使發動機轉速一下子提升到最大額定轉速。
此時，車速暫時比目標車速增高，但通過反饋控制最終恢復到目標車速。另外，與通常的普通模式不同，為了與在節能模式中由于超負荷而轉移到普通模式的情況相區別，將節能/超負荷標記設為開。
從車載控制器13向ECM12發出指令，使發動機11逐漸提升到最大額定轉速。如圖5-圖6所示，在車速的變化在預計之內(區域A內)的場合，通過反饋控制維持節能模式，當車速的變化超出預計范圍，降低到區域B時，為了防止車速的驟變，按照可使反饋控制與其隨動的方式使發動機轉速上升，與負荷的狀況沒有關系(與車速無關)，使其以預定好的一定的比例平穩地上升到最大額定轉速。
或者，如圖7-圖8所示，速度的指令電流固定為一定，緩緩地提升發動機轉速，在車速達到目標速度時，停止轉速的上升，之后，也可以回到反饋控制。即，一邊監視車速一邊進行反饋控制，雖然是普通模式，但未必上升到最大額定轉速。而且，在上述任一場合，在節能模式中，由于超負荷而轉移到普通模式，因此將節能/超負荷標記設為開。
鋪修作業的低速時，使作業系統的負荷減少，使發動機轉速上升。在將驅動傳送帶或螺旋式鋪料機等的作業系統的油壓機器的流量控制在一定的場合，由于發動機轉速因負荷而開始降低，進而導致流量不足，所以要使油壓泵的噴出量增大，但是這將進一步增加發動機負荷，增大熄火的危險性。
因此，如圖9所示，暫時指示使作業系統的油壓機器的速度與發動機轉速成比例地降低，減少施加給發動機的負荷，在發動機轉速上升之后，再使作業系統的油壓機器恢復到原來的速度。在該場合，在節能模式中也由于超負荷而轉移到普通模式，因此也將節能/超負荷標記設為開。
這樣，在車速降低時從節能模式切換為普通模式而提升發動機轉速的場合，可以考慮多種控制方法，但上述[1]所述的控制方法，發動機轉速急速上升，車速驟增，將對鋪修面的平整性造成不良影響，所以是不優選的。因此優選使用[2]或[3]所述的控制方法使發動機轉速上升。
像上述那樣，發動機轉速切換為普通模式后，作業負荷減輕，車速上升到上述規定區域A時，為了節約燃料，車載控制器13向ECM12發出模式切換指令，以使從普通模式回到節能模式、使發動機轉速下降。
在從普通模式切換到節能模式，降低發動機轉速的場合，可以考慮多種控制方法。首先，對于恢復到節能模式的時間，[1]不觀察負荷的狀態，切換到普通模式之后，經過預設的規定時間后，使發動機轉速恢復到節能模式。如圖10所示，在普通模式中節能/超負荷標記為開時，僅第一次啟動定時電路，經過預設的時間之后，通過后述的方法恢復到節能模式。
車載控制器13監視從ECM12發送的發動機負荷率，當負荷率低于一定值時，使發動機轉速恢復到節能模式。如圖11所示，在普通模式中節能/超負荷標記為開時，當發動機負荷率數據為設定值以下時，通過后述的方法恢復到節能模式。
與車體的行車停止聯動，使發動機轉速恢復到節能模式。比如，行車開關關閉，速度設定刻度盤為“0”，車速為“0”等，在得到車體的行車已停止的信息之前，繼續普通模式，不恢復到節能模式。但是，在與行車聯動的場合，下降到低怠速狀態。如圖12所示，在普通模式中節能/超負荷標記為開時，在行車開關關閉，速度設定刻度盤為“0”，車速為“0”任一種情況時，判斷由于車體停止而負荷降低，立即恢復到節能模式。此時，將節能/超負荷標記設為關。
或者，一旦將節能模式開關關閉的話則復位，當節能模式開關再次打開時恢復到節能模式。如圖13所示，在普通模式中節能/超負荷標記為開時，將節能開關關閉，一旦解除節能模式的話，則節能/超負荷標記為關，判斷根據操作人員的意思而明示了降低發動機轉速，立即變更為節能模式中設定的發動機轉速，而非節能轉移模式。
另外，對于恢復到節能模式的方法，[1]按照車速不會發生驟變的一定的比例，使發動機轉速下降到節能模式的設定轉速。如圖14所示，在降低發動機轉速而轉移到節能模式的途中，當發動機轉速由于負荷的增大等而下降到節能模式中設定的發動機轉速以下時，將暫且變為節能模式，但是一旦判斷為超負荷的話，將再次切換到普通模式。
如果使發動機轉速稍稍下降的話，則片刻保持該轉速，并觀察發動機負荷，如果仍在可降低發動機轉速的狀態，則使其進一步稍稍下降。如圖15所示，在降低發動機轉速而轉移到節能模式的途中，一邊監視發動機負荷率一邊稍稍降低發動機轉速，也可以普通模式和節能模式的大致中間的發動機轉速運轉。
用上述任一時間和方法，通過從普通模式恢復到節能模式，發動機轉速變為低旋轉，可減少燃料消耗量而有助于節能。這樣，可使節能模式的便利性提高，節能模式的利用機會增加，抑制燃料消耗量和噪音。
另外，在本實施例中，通過車速傳感機構15檢測行車系統油壓電動機的轉速而計算車速，但也可通過旋轉傳感器16直接檢測發動機轉速而判斷作業負荷。
只要不脫離本發明的精神，本發明可做多種改變，而且本發明理所當然涉及該改變的內容。
權利要求
1.一種建筑機械的發動機控制裝置，所述建筑機械按照可在高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式之間切換的方式對發動機轉速進行控制，其特征在于，具有檢測車速的車速檢測機構；控制發動機的轉速的發動機電子控制機構；根據上述車速檢測機構檢測出的值，向上述發動機電子控制機構發送指令信號，將發動機轉速切換為上述普通模式和節能模式的任一者的車載控制器，在節能模式的場合，由于作業負荷，車速發生改變，降低到規定區域以下時，上述車載控制器發出指令，將發動機轉速切換為普通模式。
2.根據權利要求
1所述的建筑機械的發動機控制裝置，其特征在于，在上述發動機轉速切換為普通模式后，作業負荷減輕，車速上升到規定區域時，上述車載控制器發出指令，將發動機轉速切換為節能模式。
專利摘要
本發明涉及一種建筑機械的發動機控制裝置，為可在普通模式和節能模式之間切換的方式進行控制的建筑機械，通過主電路的壓力變化之外的機構檢測作業負荷的增減，提高節能模式的便利性，增加節能模式的利用機會，從而抑制燃料消耗量和噪音。一種按照可在高轉速區域的普通模式和低轉速區域的節能模式之間切換的方式對發動機轉速進行控制的建筑機械，具有檢測車速的車速傳感機構；控制發動機的轉速的ECM；根據車速傳感機構檢測出的值，向ECM發送指令信號，將發動機轉速切換為普通模式和節能模式的任一者的車載控制器，在節能模式的場合，由于作業負荷，車速發生改變，降低到規定區域以下時，車載控制器向ECM發送指令，將發動機轉速切換為普通模式。
文檔編號E01C19/48GK1991146SQ200610152869
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月6日
發明者美濃壽保, 馬場信行 申請人:住友建機制造株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan