工程機械液壓泵控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械液壓栗控制裝置及方法，更詳細而言，涉及一種能夠反映已變更的發(fā)動機的動態(tài)特性而控制液壓栗的工程機械液壓栗控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，在工程機械中搭載有液壓系統(tǒng)，從而使各種作業(yè)機運轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)接受發(fā)動機提供的動力，從而使液壓栗運轉(zhuǎn)，各種作業(yè)機借助于從液壓栗排出的工作油而運轉(zhuǎn)。
[0003]液壓栗已經(jīng)公知可電子控制的電子液壓栗。另外，液壓栗有通過壓力控制進行控制的形式。
[0004]壓力控制型電子液壓栗通過對斜板的角度進行電子控制而能夠控制最終輸出的栗扭矩的大小。另外，壓力控制型電子液壓栗是與檢測的工作油壓力值成比例地控制栗的壓力的形式。
[0005]下面，“壓力控制型電子液壓栗”簡稱為“栗”。
[0006]作為現(xiàn)有的技術(shù)，已知有本發(fā)明的申請人所申請并公開的專利文獻1“工程機械的液壓栗控制裝置及控制方法”。
[0007]專利文獻I涉及液壓栗的輸出扭矩控制方法，并且是如下技術(shù)，以發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)為基礎(chǔ)，使發(fā)動機的扭矩響應(yīng)性能映射(Mapping)到與栗扭矩控制機構(gòu)一致的時間常數(shù)(Time constant)。
[0008]在專利文獻I中，為了找到用于控制的時間常數(shù)，掌握由發(fā)動機轉(zhuǎn)速決定的動態(tài)特性極為重要，以往在液壓系統(tǒng)中，以負載模式從待機負載(零或既定水平)到達最高負載(滿載)為基準，確定時間常數(shù)，進行控制。
[0009]就時間常數(shù)控制方式而言，在并非最高負載的情況下，液壓栗的輸出扭矩斜度減小，因而發(fā)動機轉(zhuǎn)速不下降，但作業(yè)速度可能意外變慢，存在作業(yè)性低下的問題。
[0010]另一方面，發(fā)動機隨著運用時間的變長，其性能下降，發(fā)動機動態(tài)特性出現(xiàn)變化。因此存在的問題是，即使應(yīng)用反映了發(fā)動機動態(tài)特性的各負載扭矩斜度圖而對栗進行控制，如果發(fā)動機動態(tài)特性變化，那么已經(jīng)搭載的各負載扭矩斜度圖無法圓滿地控制液壓栗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)課題
[0012]因此，本發(fā)明要實現(xiàn)的技術(shù)課題的目的在于提供一種工程機械用液壓栗控制裝置及方法，當判斷認為發(fā)動機的性能低下時，掌握變化的發(fā)動機的動態(tài)特性，按照新的負載范圍提供扭矩斜度圖(map)，以便反映變化的發(fā)動機動態(tài)特性，使得能夠控制液壓栗的輸出扭矩。
[0013]本發(fā)明要實現(xiàn)的技術(shù)課題并不限定于以上言及的技術(shù)課題，未言及的其它技術(shù)課題是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從以下記載所明確理解的。
[0014]解決課題的方法
[0015]旨在達成所述課題的本發(fā)明的工程機械液壓栗控制方法的特征在于，包括:發(fā)動機動態(tài)特性變化確認步驟S20，向液壓栗施加負載，當所述液壓栗達到要求的栗扭矩時，確認發(fā)動機動態(tài)特性是否超出預(yù)先設(shè)定的允許范圍；栗負載作用步驟S40，當所述發(fā)動機動態(tài)特性變化確認步驟S20中發(fā)動機動態(tài)特性超過預(yù)先設(shè)定的允許范圍時，向所述液壓栗施加栗負載，以使所述栗扭矩以指定的斜度上升到指定的扭矩；信息收集步驟S50，包括所述栗負載作用步驟S40中發(fā)動機轉(zhuǎn)速信息、栗的斜板角度信息、排出工作油的壓力信息，收集所述栗負載進行作用時產(chǎn)生的信息；圖數(shù)據(jù)生成步驟S60，根據(jù)所述信息收集步驟S50中收集的信息，按照負載區(qū)間生成扭矩斜度，生成新的扭矩斜度圖220a ;以及更新步驟S80，將現(xiàn)有的扭矩斜度圖220更新為所述圖數(shù)據(jù)生成步驟S60中生成的新的扭矩斜度圖220a，根據(jù)所述更新步驟S80中更新的新的扭矩斜度圖220a，控制所述液壓栗。
[0016]另外，其特征在于，在所述發(fā)動機動態(tài)特性變化確認步驟S20中，預(yù)先設(shè)定的發(fā)動機動態(tài)特性允許范圍為發(fā)動機轉(zhuǎn)速90rpm以上且llOrpm以下。
[0017]另外，其特征在于，就所述圖數(shù)據(jù)生成步驟S60而言，將所述液壓栗負載分成從最小到最大的多個而定義負載區(qū)間，求出從正常發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到所述各負載區(qū)間的所需時間，求出在所述各所需時間與發(fā)動機轉(zhuǎn)速匹配的匹配栗負載，將在所述各所需時間的所述匹配栗負載的增加量定義為新的扭矩斜度，按照所述各負載區(qū)間，求出各個新的扭矩斜度Rll、R21、R31、R41、R51，生成新的扭矩斜度圖220a。
[0018]另外，其特征在于，就所述發(fā)動機動態(tài)特性變化確認步驟S20而言，在發(fā)動機動態(tài)特性的變化程度為允許范圍以內(nèi)的情況下，不執(zhí)行扭矩斜度圖的更新。
[0019]另外，所述工程機械液壓栗控制方法還包括輸入機構(gòu)選擇步驟S30，為了在所述栗負載作用步驟S40中設(shè)定扭矩斜度而選擇輸入機構(gòu)。
[0020]另外，其特征在于，所述信息收集步驟S50中收集的信息包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)、增壓壓力(boost pressure)、栗的斜板角度、從栗排出的工作油的壓力。
[0021]另外，所述工程機械液壓栗控制方法的特征在于，還包括比較步驟S70，按照各負載區(qū)間來比較所述圖數(shù)據(jù)生成步驟S60中新生產(chǎn)的新扭矩斜度與現(xiàn)有的扭矩斜度，從而比較扭矩斜度差異是否在允許范圍內(nèi)，在所述比較步驟S70中，如果扭矩斜度差異超出允許范圍，則按所述新生成的扭矩斜度，生成新的扭矩斜度圖220a。
[0022]另外，其特征在于，在所述比較步驟S70中，所述扭矩斜度差異的允許范圍是指新的扭矩斜度相對于現(xiàn)有的扭矩斜度的增減比率為10%以上。
[0023]另一方面，旨在達成所述課題的本發(fā)明的工程機械液壓栗控制裝置包括:從要求單元10、負載模式選擇單元20、發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)定部30、發(fā)動機控制裝置40 (ECU)接受信息而控制液壓栗的馬力的馬力控制部110和控制流量的流量控制部120 ;扭矩分配控制部130，其對從所述馬力控制部110收集的信息進行加工而計算要求的扭矩的總和，從所述流量控制部120接受第一、第二液壓栗Pl、P2的斜板角度信息，掌握當前排出的流量為何種程度，加減從要求單元10要求何種程度的流量，從而計算以后需要何種程度的扭矩，將所述計算的扭矩分配給第一液壓栗P1和第二液壓栗P2 ;栗控制部140，其從所述流量控制部120接受以后將需要何種程度大小的壓力的壓力指令Pi，從所述扭矩分配控制部130接受扭矩指令Pd，所述扭矩指令Pd在從所述馬力控制部110接受的扭矩總和中，按照從所述流量控制部120接受的扭矩大小比例，使第一液壓栗P1和第二液壓栗P2分別承擔，并且在最大栗壓力值Pmax、壓力指令Pi值、分配的扭矩指令Pd值中選擇最小的值，輸出為栗指令值，栗指令值分成控制第一液壓栗Pl的第一栗指令Pcmdl與控制第二液壓栗P2的第二栗指令Pcmd2進行輸出；以及扭矩控制部200，其包括以從所述栗控制部140提供的第一栗指令Pcmdl和第二栗指令Pcmd2及所述第一、第二液壓栗P1、P2的斜板角度和新搭載的新的扭矩斜度圖220a為根據(jù)來計算扭矩值的扭矩計算部210，反映所述新的扭矩斜度圖220a的扭矩斜度值，生成控制第一、第二液壓栗PU P2的第一、第二校正栗指令Pcmdll、Pcmd22進行輸出。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的工程機械用液壓栗控制裝置及方法，在搭載有壓力控制型電子液壓栗的液壓系統(tǒng)中，當發(fā)動機陳舊或變化，無法正常輸出時，根據(jù)反映了發(fā)動機的動態(tài)特性的各負載范圍扭矩斜度圖(map)來控制液壓栗，從而能夠改善因栗負載變動導致的發(fā)動機轉(zhuǎn)速減小量。
[0026]另外，本發(fā)明的工程機械用液壓栗控制裝置及方法能夠改善栗負載變動程度，進而能夠提尚作業(yè)機的控制性能。
【附圖說明】
[0027]圖1是用于說明工程機械液壓栗控制裝置中發(fā)動機動態(tài)特性正常時的圖。
[0028]圖2是顯示在工程機械液壓栗控制裝置中發(fā)動機動態(tài)特性正常時要求負載與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的相關(guān)關(guān)系的圖。
[0029]圖3是表示在工程機械液壓栗控制裝置中發(fā)動機動態(tài)特性正常時按負載區(qū)間求出扭矩斜度的示例的圖。
[0030]圖4是表示以圖3的扭矩斜度為基礎(chǔ)制作各負載范圍的扭矩斜度圖的示例的圖。
[0031]圖5是用于說明工程機械液壓栗控制裝置中發(fā)動機動態(tài)特性變化時的圖。
[0032]圖6是用于說明本發(fā)明一個實施例的工程機械液壓栗控制裝置的圖。
[0033]圖7是用于說明在本發(fā)明一個實施例的工程機械液壓栗控制裝置中，反映了在發(fā)動機動態(tài)特性變化的狀態(tài)下新扭矩斜度圖的示例的圖。
[0034]圖8是表示在工程機械液壓栗控制裝置中發(fā)動機動態(tài)特性低下狀態(tài)時要求負載與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的相關(guān)關(guān)系的圖。<