CN113508207A - 挖土机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种挖土机。挖土机(100)具备下部行走体(1)、回转自如地搭载于下部行走体(1)的上部回转体(3)、搭载于上部回转体(3)的引擎(11)、由引擎(11)驱动的主泵(14)及控制主泵(14)吐出的工作油的流量的控制器(30)。控制器(30)在引擎(11)的负载增大时使主泵(14)的响应性延迟，直至引擎(11)的实际转矩上升至与负载相对应的水平。

Description

挖土机
技术领域
本发明涉及一种作为挖掘机的挖土机。
背景技术
以往，已知有一种挖土机，其控制液压泵的吐出量，以便即使液压泵的吐出压力发生变化，液压泵的吸收转矩也不会超过引擎的额定转矩(参考专利文献1。)。
当引擎负载小时，以规定的转速旋转的引擎的实际转矩以小于额定转矩的水平变化。然后，在引擎负载增大时，实际转矩通过燃料喷射量的增大而增大，并达到额定转矩。如此，实际转矩动态地发生变化，在引擎负载增大时伴随一定程度的延迟而上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-2318号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，上述挖土机中的控制并没有考虑到与引擎的实际转矩的上升有关的延迟。因此，在上述挖土机中的控制中，液压泵的吸收转矩会暂时超出引擎的实际转矩，有可能导致引擎转速下降。
因此，期望更可靠地防止液压泵的吸收转矩超出引擎的实际转矩。
用于解决技术课题的手段
本发明的实施方式所涉及的挖土机具备：下部行走体；上部回转体，回转自如地搭载于所述下部行走体；引擎，搭载于所述上部回转体；液压泵，由所述引擎驱动；及控制装置，控制所述液压泵吐出的工作油的流量，所述控制装置在所述引擎的负载增大时使所述液压泵的响应性延迟，直至所述引擎的实际转矩上升至与所述负载相对应的水平。
发明的效果
通过上述方案，可提供一种能够更可靠地防止液压泵的吸收转矩超出引擎的实际转矩的挖土机。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。
图2是表示搭载于挖土机的液压***的结构例的图。
图3是表示控制器的结构例的图。
图4表示与进行了动臂提升操作时的变动抑制处理有关的值随时间变化的一例。
图5表示与进行了动臂提升操作时的变动抑制处理有关的值随时间变化的另一例。
具体实施方式
首先，参考图1对作为本发明的实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100进行说明。图1是挖土机100的侧视图。在本实施方式中，在下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。下部行走体1由行走用液压马达2M驱动。行走用液压马达2M包括驱动左侧履带的左行走用液压马达2ML及驱动右侧履带的右行走用液压马达2MR(在图1中不可见)。回转机构2由搭载于上部回转体3的回转用液压马达2A驱动。但是，回转用液压马达2A也可以为作为电动致动器的回转用电动发电机。
在上部回转体3上安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有作为端接附属装置的铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6构成作为附属装置的一例的挖掘附属装置。动臂4由动臂缸7驱动，斗杆5由斗杆缸8驱动，铲斗6由铲斗缸9驱动。
在上部回转体3上设置有作为驾驶室的驾驶舱10，且搭载有引擎11等动力源。并且，在上部回转体3上安装有控制器30。另外，在本说明书中，为了方便起见，将上部回转体3中的安装有动臂4的一侧设为前侧，将安装有平衡重(counter weight)的一侧设为后侧。
控制器30为用于控制挖土机100的控制装置。在本实施方式中，控制器30由具备CPU、易失性存储装置及非易失性存储装置等的计算机构成。而且，控制器30构成为，从非易失性存储装置中读出与各种功能要件对应的程序并加载到RAM等易失性存储装置中，通过使CPU执行对应的处理，由此能够实现各种功能。
接着，参考图2对搭载于挖土机100的液压***的结构例进行说明。图2表示搭载于挖土机100的液压***的结构例。在图2中，分别用双重线、实线、虚线及点线示出机械动力传递***、工作油管路、先导管路及电气控制***。
挖土机100的液压***主要包括引擎11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、控制器30及引擎转速调整转盘75等。
在图2中，液压***使工作油从由引擎11驱动的主泵14经过中间旁通管路40及并联管路42中的至少一个循环至工作油罐。
引擎11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中，引擎11例如为以维持规定的转速的方式进行动作的柴油机。引擎11的输出轴连结于主泵14及先导泵15各自的输入轴。引擎11具备增压器。在本实施方式中，增压器为涡轮增压器。引擎11由引擎控制单元控制。引擎控制单元例如构成为根据增压压力(boost pressure)来调整燃料喷射量。增压压力例如由增压压力传感器检测。
主泵14构成为将工作油经由工作油管路供给到控制阀17。在本实施方式中，主泵14为电气控制式的液压泵。具体而言，主泵14为斜板式可变容量型的液压泵。
调节器13控制主泵14的吐出量。在本实施方式中，调节器13根据来自控制器30的控制指令调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14每旋转一圈时的排量，由此控制主泵14的吐出量。
先导泵15构成为经由先导管路向包括操作装置26的液压控制设备供给工作油。在本实施方式中，先导泵15为固定容量型液压泵。可以省略先导泵15。此时，先导泵15所承担的功能可以由主泵14来实现。即，主泵14可以除了向控制阀17供给工作油的功能之外还具备在通过节流器等降低工作油的压力之后向操作装置26等供给工作油的功能。
控制阀17为控制挖土机100中的液压***的液压控制装置。在本实施方式中，如单点划线所示，控制阀17包括控制阀171～176。控制阀175包括控制阀175L及控制阀175R，控制阀176包括控制阀176L及控制阀176R。控制阀17能够通过控制阀171～176将主泵14吐出的工作油选择性地供给到一个或多个液压致动器。控制阀171～176控制从主泵14流向液压致动器的工作油的流量及从液压致动器流向工作油罐的工作油的流量。液压致动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左行走用液压马达2ML、右行走用液压马达2MR及回转用液压马达2A。
操作装置26为用于供操作者操作致动器的装置。致动器包括液压致动器及电动致动器中的至少一个。在本实施方式中，操作装置26将先导泵15吐出的工作油经由先导管路供给到控制阀17内的对应的控制阀的先导端口。供给到每个先导端口的工作油的压力即先导压力为与操作装置26的杆或踏板(未图示。)的操作方向及操作量相对应的压力，操作装置26的杆或踏板与液压致动器分别对应。
吐出压力传感器28构成为检测主泵14的吐出压力。在本实施方式中，吐出压力传感器28对控制器30输出所检测出的值。
操作压力传感器29构成为检测经由操作装置26操作的内容。在本实施方式中，操作压力传感器29以压力(操作压力)的形式检测与致动器分别对应的作为操作装置26的杆或踏板的操作方向及操作量，并对控制器30输出所检测出的值。操作装置26的操作内容也可以使用操作压力传感器以外的其他传感器来检测。
主泵14包括左主泵14L及右主泵14R。而且，左主泵14L使工作油经过左中间旁通管路40L或左并联管路42L循环至工作油罐，右主泵14R使工作油经过右中间旁通管路40R或右并联管路42R循环至工作油罐。
左中间旁通管路40L为通过配置于控制阀17内的控制阀171、173、175L及176L的工作油管路。右中间旁通管路40R为通过配置于控制阀17内的控制阀172、174、175R及176R的工作油管路。
控制阀171是为了将左主泵14L吐出的工作油供给到左行走用液压马达2ML且将左行走用液压马达2ML吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀172是为了将右主泵14R吐出的工作油供给到右行走用液压马达2MR且将右行走用液压马达2MR吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀173是为了将左主泵14L吐出的工作油供给到回转用液压马达2A且将回转用液压马达2A吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀174是为了将右主泵14R吐出的工作油供给到铲斗缸9且将铲斗缸9内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀175L是为了将左主泵14L吐出的工作油供给到动臂缸7而切换工作油的流动的滑阀。控制阀175R是为了将右主泵14R吐出的工作油供给到动臂缸7且将动臂缸7内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀176L是为了将左主泵14L吐出的工作油供给到斗杆缸8且将斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。控制阀176R是为了将右主泵14R吐出的工作油供给到斗杆缸8且将斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
左并联管路42L为与左中间旁通管路40L并行的工作油管路。当通过控制阀171、173及175L中的任一个来限制或切断了通过左中间旁通管路40L的工作油的流动时，左并联管路42L能够将工作油供给到更下游的控制阀。右并联管路42R为与右中间旁通管路40R并行的工作油管路。当通过控制阀172、174及175R中的任一个来限制或切断了通过右中间旁通管路40R的工作油的流动时，右并联管路42R能够将工作油供给到更下游的控制阀。
调节器13包括左调节器13L及右调节器13R。左调节器13L构成为能够通过根据左主泵14L的吐出压力来调节左主泵14L的斜板偏转角而控制左主泵14L的吐出量。该控制被称为功率控制或马力控制。具体而言，左调节器13L例如根据左主泵14L的吐出压力的增大来调节左主泵14L的斜板偏转角而减少每旋转一圈时的排量，从而减少吐出量。关于右调节器13R也相同。这是为了避免由吐出压力与吐出量的乘积表示的主泵14的吸收功率(例如吸收马力)超过引擎11的输出功率(例如输出马力)。
操作装置26包括左操作杆26L、右操作杆26R及行走杆26D。行走杆26D包括左行走杆26DL及右行走杆26DR。
左操作杆26L用于回转操作和斗杆5的操作。若向前后方向进行操作，则左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀176的先导端口。并且，若向左右方向进行操作，则利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀173的先导端口。
具体而言，当向斗杆关闭方向进行了操作时，左操作杆26L使工作油导入到控制阀176L的右先导端口，且使工作油导入到控制阀176R的左先导端口。并且，当向斗杆张开方向进行了操作时，左操作杆26L使工作油导入到控制阀176L的左先导端口，且使工作油导入到控制阀176R的右先导端口。并且，当向左回转方向进行了操作时，左操作杆26L使工作油导入到控制阀173的左先导端口，当向右回转方向进行了操作时，使工作油导入到控制阀173的右先导端口。
右操作杆26R用于动臂4的操作和铲斗6的操作。若向前后方向进行操作，则右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀175的先导端口。并且，若向左右方向进行操作，则利用先导泵15所吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀174的先导端口。
具体而言，当向动臂下降方向进行了操作时，右操作杆26R使工作油导入到控制阀175R的右先导端口。并且，当向动臂提升方向进行了操作时，右操作杆26R使工作油导入到控制阀175L的右先导端口，且使工作油导入到控制阀175R的左先导端口。并且，当向铲斗关闭方向进行了操作时，右操作杆26R使工作油导入到控制阀174的左先导端口，当向铲斗张开方向进行了操作时，使工作油导入到控制阀174的右先导端口。
行走杆26D用于履带的操作。具体而言，左行走杆26DL用于左侧履带的操作。左行走杆26DL可以构成为与左行走踏板联动。若向前后方向进行操作，则左行走杆26DL利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀171的先导端口。右行走杆26DR用于右侧履带的操作。右行走杆26DR构成为与右行走踏板联动。若向前后方向进行操作，则右行走杆26DR利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀172的先导端口。
吐出压力传感器28包括吐出压力传感器28L及吐出压力传感器28R。吐出压力传感器28L检测左主泵14L的吐出压力，并对控制器30输出所检测出的值。关于吐出压力传感器28R也相同。
操作压力传感器29包括操作压力传感器29LA、29LB、29RA、29RB、29DL及29DR。操作压力传感器29LA以压力的形式检测对左操作杆26L的向前后方向的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作内容例如为杆操作方向及杆操作量(杆操作角度)等。
同样地，操作压力传感器29LB以压力的形式检测对左操作杆26L的向左右方向的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29RA以压力的形式检测对右操作杆26R的向前后方向的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29RB以压力的形式检测对右操作杆26R的向左右方向的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29DL以压力的形式检测对左行走杆26DL的向前后方向的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29DR以压力的形式检测对右行走杆26DR的向前后方向的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。
控制器30可以接收操作压力传感器29的输出，并且根据需要对调节器13输出控制指令来改变主泵14的吐出量。
并且，控制器30构成为执行使用了节流器18和控制压力传感器19的作为节能控制的负控制。节流器18包括左节流器18L及右节流器18R，控制压力传感器19包括左控制压力传感器19L及右控制压力传感器19R。在本实施方式中，控制压力传感器19作为负控制压力传感器发挥作用。节能控制是为了抑制由主泵14引起的浪费的能量消耗而减少主泵14的吐出量的控制。
在左中间旁通管路40L上，在位于最下游的控制阀176L与工作油罐之间配置有左节流器18L。因此，左主泵14L吐出的工作油的流动受左节流器18L的限制。而且，左节流器18L产生用于控制左调节器13L的控制压力(负控制压力)。左控制压力传感器19L为用于检测该控制压力的传感器，对控制器30输出所检测出的值。控制器30根据该控制压力来调节左主泵14L的斜板偏转角，从而通过负控制来控制左主泵14L的吐出量。该控制压力越大，控制器30越减少左主泵14L的吐出量，该控制压力越小，控制器30越增大左主泵14L的吐出量。右主泵14R的吐出量也同样地进行控制。
具体而言，如图2所示，当挖土机100中的液压致动器均未***作时，即，当挖土机100处于待机状态时，左主泵14L吐出的工作油通过左中间旁通管路40L到达左节流器18L。而且，左主泵14L吐出的工作油的流动使在左节流器18L的上游产生的控制压力增大。其结果，控制器30使左主泵14L的吐出量减少至待机(standby)流量，并抑制所吐出的工作油通过左中间旁通管路40L时的压力损失(泵损失)。待机流量为待机状态时采用的规定的流量，例如为允许最小吐出量。另一方面，当任一液压致动器***作时，左主泵14L吐出的工作油经由与操作对象的液压致动器对应的控制阀而流入到操作对象的液压致动器中。然后，与操作对象的液压致动器对应的控制阀使到达左节流器18L的工作油的流量减少或消失，来降低在左节流器18L的上游产生的控制压力。其结果，控制器30使左主泵14L的吐出量增大，使足够的工作油循环到操作对象的液压致动器，以使操作对象的液压致动器的驱动变得可靠。另外，控制器30也同样地控制右主泵14R的吐出量。
通过如上所述的负控制，图2的液压***在待机状态下能够抑制主泵14中的浪费的能量消耗。浪费的能量消耗包括主泵14吐出的工作油在中间旁通管路40中产生的泵损失。并且，当使液压致动器进行工作时，图2的液压***能够将足够需要的工作油从主泵14可靠地供给到工作对象的液压致动器。
引擎转速调整转盘75为用于调整引擎11的转速的转盘。引擎转速调整转盘75将表示引擎转速的设定状态的数据发送到控制器30。在本实施方式中，引擎转速调整转盘75构成为能够以SP模式、H模式、A模式及IDLE模式这4个阶段切换引擎转速。SP模式为欲优先考虑工作量时选择的转速模式，利用最高的引擎转速。H模式为欲兼顾工作量和油耗率时选择的转速模式，利用第二高的引擎转速。A模式为欲一边优先考虑油耗率一边以低噪音运行挖土机100时选择的转速模式，利用第三高的引擎转速。IDLE模式为欲将引擎11设为怠速运转状态时选择的转速模式，利用最低的引擎转速。引擎11以由引擎转速调整转盘75设定的转速模式的引擎转速恒定地被转速控制。
接着，参考图3对控制器30抑制对调节器13输出的流量指令值Q的变动的处理(以下，称为“变动抑制处理”。)进行说明。图3是表示控制器30的结构例的图。
在本实施方式中，控制器30具有要求转矩计算部E1、转矩限制部E2、变动抑制部E3及流量指令计算部E4。而且，控制器30构成为，按每个规定的控制周期，接收要求流量Q*、吐出压力P及增压压力PB等作为输入，并输出转矩限制值T"limit及流量指令值Q等。
要求流量Q*是作为主泵14应吐出的工作油的流量而计算的值。控制器30例如根据控制压力传感器19所检测出的控制压力、吐出压力传感器28所检测出的吐出压力及操作压力传感器29所检测出的操作压力等中的至少一个来计算要求流量Q*。要求流量Q*也可以由控制压力传感器19计算。此时，控制压力传感器19对控制器30输出要求流量Q*。在本实施方式中，控制器30根据控制压力传感器19所检测出的控制压力来计算要求流量Q*。
要求转矩计算部E1构成为计算要求转矩T*。要求转矩T*是作为为了实现要求流量Q*所需要的转矩而计算的值。在本实施方式中，要求转矩计算部E1接收要求流量Q*及吐出压力P作为输入，并使用式(1)计算要求转矩T*。
[数式1]
Figure BDA0003238073610000091
转矩限制部E2构成为限制要求转矩T*。在本实施方式中，转矩限制部E2限制要求转矩T*，以使要求转矩T*不超过引擎11的额定转矩。具体而言，转矩限制部E2接收要求转矩计算部E1所计算出的要求转矩T*和增压压力传感器所检测出的增压压力PB作为输入，并对变动抑制部E3输出允许转矩Tlimit。更具体而言，转矩限制部E2根据与增压压力PB相对应而唯一确定的负载率L来计算允许转矩Tlimit。负载率L(％)例如为引擎11的允许转矩Tlimit相对于引擎额定转矩的比率。式(2)表示允许转矩Tlimit、要求转矩T*及负载率L(％)的关系。
[数式2]
Tlimit＝T*×L ……(2)
变动抑制部E3构成为抑制允许转矩Tlimit的变动。在本实施方式中，变动抑制部E3作为时间常数TS的一阶延迟滤波器发挥作用，构成为限制每个规定的控制周期的允许转矩Tlimit的变动幅度。具体而言，变动抑制部E3接收转矩限制部E2所计算出的允许转矩T1imit作为输入，并对流量指令计算部E4输出转矩限制值T"limit。
流量指令计算部E4构成为计算对调节器13输出的流量指令值Q。在本实施方式中，流量指令计算部E4接收吐出压力传感器28所检测出的吐出压力P和变动抑制部E3所计算出的转矩限制值T"limit作为输入，并使用式(3)计算流量指令值Q。
[数式3]
Figure BDA0003238073610000101
如此，控制器30通过转矩限制部E2及变动抑制部E3求出基于要求流量Q*和吐出压力P的引擎11的输出状态(转矩限制值T"1imit)，并通过流量指令计算部E4计算与引擎11的输出状态对应的流量指令值Q。通过上述结构，控制器30能够防止在增压压力PB充分上升之前流量指令值Q过度增大。因此，控制器30能够防止在引擎11的实际转矩较低的状态时主泵14的吸收转矩过度增大。即，控制器30能够防止在引擎11的实际转矩较低的状态时主泵14的吸收转矩剧增而导致引擎转速剧减。这是因为，即使在主泵14的吸收转矩低于引擎11的额定转矩的情况下，若主泵14的吸收转矩超出引擎11的实际转矩，则引擎转速也会下降。另外，主泵14的吸收转矩典型地由吐出压力与吐出量的乘积表示。如此，控制器30能够通过防止主泵14的吸收转矩超出引擎11的实际转矩来更可靠地防止在增压压力PB充分上升之前引擎转速下降。
接着，参考图4对变动抑制处理的效果进行说明。图4表示与进行了动臂提升操作时的变动抑制处理有关的值随时间的变化。具体而言，图4包括图4的(A)及图4的(B)。图4的(A)表示与转矩有关的值随时间的变化。与转矩有关的值包括允许转矩Tlimit及转矩限制值T"limit。图4的(B)表示引擎转速随时间的变化。
更具体而言，图4的(A)的虚线表示转矩限制部E2按每个规定的控制周期导出的允许转矩Tlimit随时间的变化。图4的(A)的实线表示变动抑制部E3按每个规定的控制周期导出的转矩限制值T"limit随时间的变化。图4的(B)的虚线表示不存在变动抑制部E3时，即，代替转矩限制值T"limit而允许转矩Tlimit输入到流量指令计算部E4时的引擎转速随时间的变化。图4的(B)的实线表示存在变动抑制部E3时，即，转矩限制值T"limit输入到流量指令计算部E4时的引擎转速随时间的变化。
从时刻t0至时刻t1，因工作而产生的液压负载未施加于引擎11。在该期间，控制器30也通过转矩限制部E2及变动抑制部E3推断基于要求流量Q*和吐出压力P的引擎11的输出状态(转矩限制值T"limit)，并通过流量指令计算部E4计算与引擎11的输出状态对应的流量指令值Q。因此，控制器30在引擎11的负载增大之前也计算使主泵14的响应性延迟的转矩限制值T"limit。因此，控制器30计算使主泵14的响应性延迟的流量指令值Q。
因此，控制器30能够在未施加有较大的负载的状态下通过计算较小的流量指令值Q来减小引擎输出。
在时刻t1，若向动臂提升方向操作右操作杆26R，则控制阀175移动以切断中间旁通管路40，因此由控制压力传感器19检测的控制压力下降。因此，根据控制压力计算的要求流量Q*随着控制压力的下降而增大。另一方面，由吐出压力传感器28检测的吐出压力P随着由要求流量Q*的增大引起的实际吐出量的增大而增大。因此，根据要求流量Q*和吐出压力P计算的要求转矩T*剧增，根据要求转矩T*计算的允许转矩Tlimit也如图4的(A)的虚线所示那样剧增。
而且，当不存在变动抑制部E3时，即，当代替转矩限制值T"limit而允许转矩Tlimit输入到流量指令计算部E4时，引擎转速如图4的(B)的虚线所示那样下降。这是因为，主泵14的吸收转矩暂时超出引擎11的实际转矩。这是因为，与存在变动抑制部E3的情况相比，即，与转矩限制值T"limit输入到流量指令计算部E4的情况相比，流量指令值Q即主泵14的实际吐出量变大。这种主泵14的实际吐出量的剧增在要求流量Q*直接被用作为流量指令值Q时也同样可能发生。
因此，在图4的例子中，控制器30(流量指令计算部E4)通过根据由变动抑制部E3计算的转矩限制值T"limit来确定流量指令值Q，由此抑制主泵14的实际吐出量的剧增。其结果，控制器30能够如图4的(B)的实线所示那样维持引擎转速，且能够如图4的(B)的虚线所示那样防止引擎转速大幅下降。这是因为，控制器30能够防止主泵14的吸收转矩超出引擎11的实际转矩。
接着，参考图5对利用了包括其他变动抑制部E3的控制器30的变动抑制处理的效果进行说明。图5与图4同样表示与进行了动臂提升操作时的变动抑制处理有关的值随时间的变化。具体而言，图5包括图5的(A)及图5的(B)。图5的(A)表示与转矩有关的值随时间的变化。与转矩有关的值包括允许转矩Tlimit及转矩限制值T"limit。图5的(B)表示引擎转速随时间的变化。
在图5的例子中，变动抑制部E3构成为根据引擎11的目标转速ω*与实际转速ω之差Δω来确定转矩限制值T"limit。
引擎11的目标转速ω*例如是为了对引擎11赋予不会成为过负载的程度的追加负载而比当前的引擎转速高出与该追加负载对应的转速差的值。
具体而言，变动抑制部E3接收转矩限制部E2所计算出的允许转矩Tlimit、目标转速ω*及引擎转速传感器(未图示。)所检测出的实际转速ω作为输入，并使用式(4)计算转矩限制值T"limit。另外，系数KP为比例常数，系数KI为积分常数。
[数式4]
T″limit＝(ω*-ω)×KP+∫(ω*-ω)dt×KI
＝Δω×KP+∫Δωdt×KI ……(4)
更具体而言，图5的(A)的虚线表示允许转矩Tlimit随时间的变化，图5的(A)的实线表示使用式(4)计算出的转矩限制值T"limit随时间的变化。并且，图5的(B)的虚线表示不存在变动抑制部E3时，即，代替转矩限制值T"limit而允许转矩Tlimit输入到流量指令计算部E4时的引擎转速随时间的变化。图5的(B)的实线表示存在变动抑制部E3时，即，使用式(4)计算出的转矩限制值T"limit输入到流量指令计算部E4时的引擎转速随时间的变化。
在时刻t1，若向动臂提升方向操作右操作杆26R，则控制阀175移动以切断中间旁通管路40，因此由控制压力传感器19检测的控制压力下降。因此，根据控制压力计算的要求流量Q*随着控制压力的下降而增大。另一方面，由吐出压力传感器28检测的吐出压力P随着由要求流量Q*的增大引起的实际吐出量的增大而增大。因此，根据要求流量Q*和吐出压力P计算的要求转矩T*剧增，根据要求转矩T*计算的允许转矩Tlimit也如图5的(A)的虚线所示那样剧增。
而且，当不存在变动抑制部E3时，即，当代替转矩限制值T"limit而允许转矩Tlimit输入到流量指令计算部E4时，引擎转速如图5的(B)的虚线所示那样下降。这是因为，主泵14的吸收转矩暂时超出引擎11的实际转矩。这是因为，与存在变动抑制部E3的情况相比，即，与使用式(4)计算的转矩限制值T"limit输入到流量指令计算部E4的情况相比，流量指令值Q即主泵14的实际吐出量变大。这种主泵14的实际吐出量的剧增在要求流量Q*直接被用作为流量指令值Q时也同样可能发生。
因此，在图5的例子中，与图4的例子的情况同样地，控制器30通过根据使用式(4)计算的转矩限制值T"limit来确定流量指令值Q，由此抑制主泵14的实际吐出量的剧增。其结果，控制器30能够如图5的(B)的实线所示那样维持引擎转速，且能够如图5的(B)的虚线所示那样防止引擎转速大幅下降。这是因为，控制器30能够防止主泵14的吸收转矩超出引擎11的实际转矩。具体而言，这是因为，控制器30对引擎11采用比当前的引擎转速高出与不会成为过负载的程度的追加负载对应的转速差的值来作为目标转速ω*，由此能够使主泵14的吸收转矩缓慢上升(而并非急剧上升)。
如上所述，挖土机100具备下部行走体1、可回转地搭载于下部行走体1的上部回转体3、搭载于上部回转体3的引擎11、由引擎11驱动的作为液压泵的主泵14及控制主泵14吐出的工作油的流量的作为控制装置的控制器30。而且，控制器30构成为，在引擎11的负载增大时，使主泵14的响应性延迟(下降)，直至引擎11的实际转矩上升至与负载相对应的水平。
通过该结构，挖土机100能够更可靠地防止主泵14的吸收转矩超出引擎11的实际转矩。换言之，挖土机100能够有效地使主泵14的吸收转矩即引擎11的实际转矩增大。这是因为，挖土机100能够预测引擎输出的上升的延迟而预先限制主泵14的吐出量。即，这是因为，挖土机100能够应对引擎11的实际转矩的动态变化。因此，挖土机100能够抑制引擎转速的下降。其结果，挖土机100能够改善油耗率。并且，挖土机100能够减轻操作者关于操作中的引擎的转速变动所感到的不适感。
并且，挖土机100通过设置变动抑制部E3，不仅在增压压力比较低的情况下，而且在增压压力比较高的情况下，也能够防止主泵14的吸收转矩即引擎负载剧增，并防止引擎转速变得不稳定。
控制器30也可以构成为，利用上述实施方式中的方法以外的方法，使主泵14吐出的工作油的流量的增大与引擎11的实际转矩的上升对应。例如，控制器30可以构成为，使主泵14吐出的工作油的流量以与引擎11的实际转矩的增大相对应的增大率增大。此时，主泵14吐出的工作油的流量的增大率可以根据过去的数据及模拟结果等中的至少一个来预先设定。
控制器30也可以构成为，利用上述实施方式中的方法以外的方法，相对于与主泵14应吐出的工作油的流量即要求流量Q*的增大，抑制与主泵14实际吐出的工作油的流量对应的流量指令值Q的增大。
控制器30也可以构成为，利用上述实施方式中的方法以外的方法，根据为了实现要求流量Q*所需要的要求转矩T*来计算转矩限制值T"limit，并根据转矩限制值T"limit来计算流量指令值Q。
以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式在不脱离本发明的范围的情况下能够适用各种变形或替换等。并且，分别说明的特征只要不产生技术矛盾，就能够进行组合。
例如，在上述实施方式中，搭载于挖土机100的液压***构成为能够执行作为节能控制的负控制，但也可以构成为能够执行正控制或负载传感控制等。当采用正控制时，控制器30例如可以构成为根据操作压力传感器29所检测出的操作压力来计算要求流量Q*。并且，当采用负载传感控制时，控制器30例如可以构成为根据检测致动器中的工作油的压力的负载压力传感器的输出和吐出压力传感器28所检测出的吐出压力来计算要求流量Q*。
并且，在上述实施方式中，控制器30在进行了动臂提升操作时执行变动抑制处理，但也可以在进行了动臂下降操作、斗杆关闭操作、斗杆打开操作、铲斗关闭操作、铲斗打开操作、回转操作及行走操作等中的至少一个时执行变动抑制处理。
并且，在上述实施方式中，公开了具备液压式先导回路的液压式操作杆。例如，在与左操作杆26L有关的液压式先导回路中，从先导泵15向左操作杆26L供给的工作油以与由于左操作杆26L向斗杆张开方向的倾倒而开闭的遥控阀的开度相对应的流量传递到控制阀176的先导端口。或者，在与右操作杆26R有关的液压式先导回路中，从先导泵15向右操作杆26R供给的工作油以与由于右操作杆26R向动臂提升方向的倾倒而开闭的遥控阀的开度相对应的流量传递到控制阀175的先导端口。
但是，不仅可以采用具备这种液压式先导回路的液压式操作杆，也可以采用具备电气式先导回路的电气式操作杆。此时，电气式操作杆的杆操作量例如作为电信号输入到控制器30中。并且，在先导泵15与各控制阀的先导端口之间配置有电磁阀。电磁阀构成为根据来自控制器30的电信号进行动作。通过该结构，若进行使用电气式操作杆的手动操作，则控制器30能够根据与杆操作量对应的电信号来控制电磁阀而使先导压力增减，从而使各控制阀移动。
本申请主张基于2019年3月29日申请的日本专利申请2019-068992号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本申请中。
符号的说明
1-下部行走体，2-回转机构，2A-回转用液压马达，2M-行走用液压马达，2ML-左行走用液压马达，2MR-右行走用液压马达，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶舱，11-引擎，13-调节器，14-主泵，15-先导泵，17-控制阀，18-节流器，19-控制压力传感器，26-操作装置，28-吐出压力传感器，29-操作压力传感器，30-控制器，40-中间旁通管路，42-并联管路，75-引擎转速调整转盘，100-挖土机，171～176-控制阀，E1-要求转矩计算部，E2-转矩限制部，E3-变动抑制部，E4-流量指令计算部。

Claims (8)

1.一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，回转自如地搭载于所述下部行走体；
引擎，搭载于所述上部回转体；
液压泵，由所述引擎驱动；及
控制装置，控制所述液压泵吐出的工作油的流量，
所述控制装置在所述引擎的负载增大时使所述液压泵的响应性延迟，直至所述引擎的实际转矩上升至与所述引擎的负载相对应的水平。
2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置使所述液压泵吐出的工作油的流量的增大与所述引擎的实际转矩的上升对应。
3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
相对于所述液压泵应吐出的工作油的流量即要求流量的增大，所述控制装置抑制所述液压泵实际吐出的工作油的流量的增大。
4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置根据为了实现要求流量所需要的要求转矩来计算转矩限制值，并根据该转矩限制值来计算流量指令值。
5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置在所述引擎的负载增大之前也计算使所述液压泵的响应性延迟的流量指令值。
6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置在所述引擎的负载增大之前也计算使所述液压泵的响应性延迟的转矩限制值。
7.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置推断基于所述液压泵应吐出的工作油的流量即要求流量的所述引擎的输出状态。
8.根据权利要求7所述的挖土机，其中，
所述控制装置根据所述推断出的所述引擎的输出状态来抑制所述液压泵的流量的增大。
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