[發明專利]發動機的控制裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201210494604.7
• 申請日: 2009-02-18
• 公開（公告）號: CN102966446A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 秋山照夫;淺田壽士;大井健
• 申請（專利權）人: 株式會社小松制作所
• 主分類號: F02D29/04
• 分類號: F02D29/04;F02D41/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

本申請為株式會社小松制作所向中國專利局提交的題為“發動機的控制裝置及其控制方法”、申請日為2009年2月18日、申請號為200980103844.6的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及基于已設定的發動機的目標發動機轉速進行發動機的驅動控制的發動機的控制裝置及其控制方法，特別是涉及謀求改進發動機的燃料消耗的發動機的控制裝置及其控制方法。

背景技術

在作業車輛中，如果發動機負荷在發動機的額定扭矩以下，則在扭矩線圖中的高速控制區域中進行與發動機扭矩的匹配控制。例如，與燃料表中的設定對應而設定目標發動機轉速，與設定的目標發動機轉速對應而確定高速控制區域。

或者，與燃料表中的設定對應而確定高速控制區域，與確定的高速控制區域對應而設定發動機的目標發動機轉速。于是，在確定的高速控制區域中進行使發動機負荷與發動機扭矩匹配的控制。

通常，為了提高作業量，多數操作人員往往將目標發動機轉速設定成發動機的額定轉速或者額定轉速附近的轉速。然而，發動機的燃料消耗少的區域即耗油費用小的區域通常在發動機的扭矩線圖上存在于中等轉速區域或高扭矩區域。因此，從燃料消耗方面考慮，在無負荷高速空轉旋轉到額定旋轉之間確定的高速控制區域不是效率高的區域。

以前，就已知這樣的控制裝置，即為了在燃料消耗小的區域驅動發動機，在每個作業模式中預先將發動機的目標發動機轉速值與發動機的目標輸出扭矩值對應而設定，從而能夠選擇多個作業模式（例如，參照專利文獻1）。在這種控制裝置中，當操作人員選擇例如第二作業模式時，與第一作業模式相比能夠將發動機的轉速設定在低轉速，從而能夠改進燃料消耗。

但是，在采用如上所述的作業模式切換方式的情況下，如果操作人員不對模式切換機構一次一次地操作，就不能改進燃料消耗。另外，在將選擇第二作業模式時的發動機轉速一律設定在低于選擇第一作業模式時的發動機轉速的轉速值的情況下，當選擇第二作業模式，則發生如下問題。即，與選擇第一作業模式時相比，作業車輛的作業裝置（以下稱為作業機構）中的最大速度下降。其結果，與選擇第一作業模式時的作業量相比，選擇第二作業模式時的作業量變少。

專利文獻1：（日本）特開平10-273919號公報

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術中存在的課題而提出的，其提供一種發動機的控制裝置及其控制方法，在發動機扭矩低的狀態下，基于比設定的第一目標發動機轉速低的低速旋轉區域側的第二目標發動機轉速進行發動機的驅動控制，若在發動機扭矩高的狀態下使用發動機時，與由發動機驅動的可變容量型液壓泵的泵容量或者檢測到的發動機扭矩對應而進行發動機的驅動控制，以達到預先設定的目標發動機轉速。

特別是提供一種發動機的控制裝置及其控制方法，即不僅能夠降低發動機的燃料消耗，確保作業機構所需的泵輸出量，同時，使發動機轉速非常圓滑地變化，而且，能夠防止由發動機的轉動聲音不連續地變化而導致的不適感。

本發明的課題可由后述的發動機的控制裝置的發明以及發動機的控制方法的發明來完成。

即，在本發明的發動機的控制裝置中，具有：液壓泵，其為可變容量型，由發動機來驅動；液壓執行機構，其利用來自所述液壓泵的輸出壓力油而被驅動；控制閥，其控制從所述液壓泵輸出的壓力油，使壓力油向所述液壓執行機構供給或從所述液壓執行機構排出；檢測機構，其檢測所述液壓泵的泵容量和發動機扭矩；以及燃料噴射裝置，其控制向所述發動機供給的燃料，該發動機的控制裝置的最主要的特征在于，具有：指令裝置，其從能夠進行可變的指令的指令值中選擇一個指令值而發出指令；第一設定裝置，其根據所述指令裝置發出的指令值設定第一目標發動機轉速，并基于設定的所述第一目標發動機轉速，設定比所述第一目標發動機轉速低的第二目標發動機轉速；第二設定裝置，其設定由所述檢測機構檢測的泵容量與目標發動機轉速之間的對應關系以及由所述檢測機構檢測的發動機扭矩與目標發動機轉速之間的對應關系；在基于所述第二目標發動機轉速開始進行的所述發動機的驅動控制中，與所述檢測機構檢測到的泵容量或者發動機扭矩對應而控制所述燃料噴射裝置，以達到所述第二設定裝置求出的目標發動機轉速。

另外，在本發明中的發動機的控制裝置中，主要特征在于，在基于所述第二目標發動機轉速進行的發動機的控制中，所述燃料噴射裝置中的基于由所述第二設定裝置求出的目標發動機轉速進行的燃料控制是在所述液壓泵的泵容量大于預先設定的第二規定泵容量之后，或者在發動機扭矩大于預先設定的第二規定發動機扭矩之后進行。