工程机械的发动机及液压泵的统合控制装置及其方法技术领域
本发明涉及工程机械的发动机及液压泵的统合控制装置及其方法，更详细
而言，涉及一种用于在诸如挖掘机的工程机械中控制发动机及液压泵的装置及
其方法。
背景技术
一般而言，诸如挖掘机的工程机械作为原动机而具备发动机，利用所述发
动机，对至少一个可变容量型的液压泵进行旋转驱动，借助于从所述液压泵排
出的工作油而驱动液压执行器，可以执行所需的作业。
作业者根据作业情况而直接判断并选择所述液压泵的动力模式，所述发动
机及所述液压泵可以在由作业者选择的动力模式下，按照预先设定的输出比率
进行控制。
但是，非熟练者难以根据作业情况而选择适当的动力模式，实际在工程机
械的启动中，无法同时考虑作业负载变化与作业者意图而以与之相应的动力模
式自动选择，因而无法恰当地实现发动机-泵动力匹配，存在燃料消耗增加的
问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够自动变更动力模式并改善发动机燃
料效率的工程机械的发动机及液压泵的统合控制装置。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述统合控制装置而控制工程机械
的发动机及液压泵的方法。
为了达成所述本发明的一个目的，本发明的示例性实施例的工程机械的发
动机及液压泵的统合控制装置用于工程机械的发动机系统，该工程机械的发动
机系统具备：发动机；被所述发动机驱动的液压泵；用于控制从所述液压泵所
排出的工作油的控制阀；以及利用来自所述控制阀的工作油而运转的执行器，
其中，工程机械的发动机及液压泵的统合控制装置包括：动力模式判断部，其
利用表示所述液压泵的作业负载的第一状态值及表示作业者所要求的作业速
度的第二状态值的函数，计算自动模式变更指数，从而决定所述液压泵的动力
模式的变更与否；泵动力设定部，其根据所述动力模式的变更与否而设定所述
液压泵的动力模式；以及发动机转数设定部，其根据所述动力模式的变更与否
而设定所述发动机的转数。
在示例性实施例中，所述动力模式判断部可以包括：变更指数计算部，其
以所述第一状态值及所述第二状态值的比率来计算所述自动模式变更指数；以
及变更指数判断部，其利用所述算出的自动模式变更指数，判断是否从所述液
压泵的当前动力模式变更为其它动力模式。
在示例性实施例中，所述动力模式判断部还可以包括变动基准设定部，该
变动基准设定部以当前动力模式及所述自动模式变更指数为输入值，设定动力
模式变动基准。
在示例性实施例中，所述第一状态值可以为所述液压泵的排出压力，所述
第二状态值根据液压控制方式可以为反馈压力或先导压力。
在示例性实施例中，所述第一状态值可以为所述液压泵的泵动力或泵扭
矩，所述第二状态值根据液压控制方式可以为反馈压力或先导压力。
在示例性实施例中，还可以包括泵动力计算部，其从所述液压泵的泵扭矩
及所述发动机的转数算出所述液压泵的泵动力。
在示例性实施例中，可以通过所述液压泵的排出容积及所述液压泵的所述
排出压力而获得所述泵扭矩。
在示例性实施例中，可以将通过测量试验获得的表作为参照而计算所述排
出容积或所述泵扭矩。
在示例性实施例中，可以根据所述液压泵的所述排出压力、所述反馈压力
及动力换档控制用压力而计算所述排出容积。
在示例性实施例中，当所述液压泵的动力模式被选择开关选择为自动模式
时，可以利用所述动力模式判断部来判断当前液压泵的动力模式的变更与否。
在示例性实施例中，所述动力模式判断部可以在所述液压泵的泵动力位于
动力模式间边界区域期间，比较所述自动模式变更指数与持续时间，从而决定
所述动力模式的变更与否。
在本发明的示例性实施例的工程机械的发动机及液压泵的统合控制方法
中，获得表示液压泵的作业负载的第一状态值及表示作业者所要求的作业速度
的第二状态值，其中，所述液压泵被发动机驱动并排出用于使执行器运转的工
作油。利用所述第一状态值及所述第二状态值的函数来计算自动模式变更指数
而决定所述液压泵的动力模式的变更与否。根据所述动力模式的变更与否而设
定所述液压泵的动力模式。根据所述动力模式的变更与否而设定所述发动机的
转数。
在示例性实施例中，决定所述液压泵的动力模式的变更与否的步骤可以包
括：以所述第一状态值及所述第二状态值的比率来计算所述自动模式变更指数
的步骤；以及利用所述计算出的自动模式变更指数来判断是否从所述液压泵的
当前动力模式变更为其它动力模式的步骤。
在示例性实施例中，决定所述液压泵的动力模式的变更与否的步骤还可以
包括以当前动力模式及所述自动模式变更指数为输入值而设定动力模式变动
基准的步骤。
在示例性实施例中，所述第一状态值可以为所述液压泵的排出压力，所述
第二状态值根据液压控制方式，可以为反馈压力或先导压力。
在示例性实施例中，所述第一状态值可以为所述液压泵的泵动力或泵扭
矩，所述第二状态值根据液压控制方式，可以为反馈压力或先导压力。
在示例性实施例中，所述方法还可以包括从所述液压泵的泵扭矩及所述发
动机的转数计算出所述液压泵的泵动力的步骤。
在示例性实施例中，可以通过所述液压泵的排出容积及所述液压泵的所述
排出压力而获得所述泵扭矩。
在示例性实施例中，可以将通过测量试验获得的表作为参照而计算所述排
出容积或所述泵扭矩。
在示例性实施例中，可以根据所述液压泵的所述排出压力、反馈压力及动
力换档控制用压力而计算所述排出容积。
在示例性实施例中，当所述液压泵的动力模式被选择开关选择为自动模式
时，可以决定所述液压泵的动力模式的变更与否。
在示例性实施例中，决定所述液压泵的动力模式的变更与否的步骤可以包
括：在所述液压泵的泵动力位于动力模式间边界区域期间，比较所述自动模式
变更指数与持续时间，从而决定所述动力模式的变更与否。
本发明的效果如下。
根据示例性实施例，在液压系统中，作为动力模式而提供自动模式，在作
业者选择所述自动模式的情况下，可以考虑所述液压泵的作业负载及作业者要
求的作业速度，计算自动模式变更指数并基于此而判断当前液压泵的动力模式
的变更与否。根据所述动力模式的变更与否，不仅可以设定所述液压泵的动力
模式，也可以设定发动机的转数。
因此，不仅向根据作业情况而无法恰当选择动力模式的非熟练者提供自动
模式选择的便利，而且根据装备的输出(动力)而同时控制发动机及液压泵，
从而能够获得液压泵的要求扭矩减小所带来的燃料效率的改善。
不过，本发明的效果并非限定于所述言及的效果，在不超出本发明的思想
及领域的范围内，可以多样地扩张。
附图说明
图1是表示示例性实施例的工程机械的发动机系统的框图。
图2是表示图1的发动机及液压泵的统合控制装置的框图。
图3是表示图2的动力模式判断部的框图。
图4是表示示例性实施例的发动机及液压泵的统合控制装置的框图。
图5是表示图4的泵动力计算部的框图。
图6是表示图4的动力模式判断部的框图。
图7是表示随着时间而变化的液压泵的泵动力及自动模式变更指数的图
表。
图8是表示在自动模式变更指数的变化率中动力模式变动基准的图表。
图9是表示示例性实施例的发动机及液压泵的统合控制方法的顺序图。
图中：
10—发动机，20—液压泵，22—调节器，30—控制阀，40—执行器，50
—操作部，60—泵控制装置，62—泵动力计算部，62a—泵扭矩推定部，62b
—泵动力演算部，64—动力模式判断部，64a—变更指数计算部，64b—变动基
准设定部，64c—变更指数判断部，66—发动机转数设定部，67—泵动力设定
部，68—泵控制器，70—发动机控制装置，72—发动机控制器。
具体实施方式
对于正文中公开的本发明的实施例，特定的结构性以及功能性说明只是出
于说明本发明实施例的目的而举例的，本发明的实施例可以以多样的形态实
施，不得解释为限定于正文中说明的实施例。
本发明可以加以多种变更，可以具有多种形态，在附图中图示特定实施例
并在正文中加以详细说明。但这并非要把本发明限定于特定的公开形态，应理
解为包括本发明的思想及技术范围中包含的所有变更、等同物以及替代物。
第一、第二等术语可以用于说明多样的构成要素，但所述构成要素不得由
所述术语限定。所述术语可以用于把一个构成要素区别于其它构成要素的目
的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可以命名为第
二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。
当言及某种构成要素“连接于”或“接续于”其它构成要素时，应理解为
既可以直接连接于或接续于其它构成要素，也可以在中间存在其它构成要素。
相反，当言及某种构成要素“直接连接于”或“直接接续于”其它构成要素时，
应理解为中间不存在其它构成要素。说明构成要素间关系的其它表现，例如，
“～之间”与“～两者之间”或“相邻于～”与“直接相邻于～”等也应同样地
解释。
本申请中使用的术语只用于说明特定的实施例，并非有意限定本发明。只
要文理上未明确意指不同，单数的表现也包括复数的表现。在本申请中，“包
括”或“具有”等术语应理解为是要指定存在实施的特征、数字、步骤、动作、
构成要素、部件或它们的组合，不预先排除一个或其以上的其它特征或数字、
步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
只要未不同地定义，那么，包含技术性或科学性术语在内，此处使用的所
有术语与本发明所属技术领域的技术人员一般所理解的意义相同。与一般使用
的词典中定义的内容相同的术语，应解释为与相关技术的文理上所具有的意义
相同的意义，只要在本申请中未明确定义，不得过度地解释为形式上的意义。
下面参照附图，更详细地说明本发明的优选实施例。对于附图上相同的构
成要素，使用相同的参照符号，并省略对相同构成要素的重复说明。
图1是表示示例性实施例的工程机械的发动机系统的框图。图2是表示图
1的发动机及液压泵统合控制装置的框图。图3是表示图2的动力模式判断部
的框图。
如图1至图3所示，发动机系统可以包括：内燃机的发动机10；借助于
发动机10而驱动的液压泵20；以及借助于从液压泵20排出的工作油而运转
的执行器40。
在示例性实施例中，发动机10作为诸如挖掘机的工程机械的驱动源，可
以包括柴油发动机。发动机10的扭矩控制可以通过调整向发动机10的缸内喷
射的燃料量而进行。
可变容量型液压泵20连接于发动机10的输出轴，所述输出轴进行旋转，
从而液压泵20可以被驱动。液压泵20的斜板的倾斜角度借助于调节器22而
调整，可以根据所述斜板的倾斜角度而调整液压泵20的排出流量。电子比例
控制阀配备于调节器22，可以基于来自泵控制装置60的控制信号而控制调节
器22。
从液压泵20排出的工作油提供给控制阀30，特定的阀芯在控制阀30中
运转，工作油可以供应给与相应阀芯联接的执行器40。
例如，诸如挖掘机的工程机械可以包括：搭载于下部行走体上的上部回转
体；设定于所述上部回转体的驾驶室；以及具备起重臂、悬臂及铲斗的作业装
置。诸如所述起重臂缸、悬臂缸及铲斗缸、行走液压马达及回转马达等的执行
器，可以分别借助于从液压泵20排出的工作油的液压而驱动。
作业者可以操作操作部50所具备的操纵杆、踏板等，以先导工作油为介
质而发生流量控制信号(先导压力，Pi)。流量控制信号Pi可以供应给调节器
22及控制阀30。另外，操作部50可以把基于操作量的各种操作量信号输出到
泵控制装置(EPOS)60。
例如，液压泵20可以与基于流量控制信号Pi的要求压力的增减成比例地
进行控制(流量控制)，根据排出压力Pd而控制(等马力控制)使得保持既定
的泵马力，利用基于发动机负载状态的动力换档控制用压力Pf进行控(制动
力换档控制)。另外，液压泵20能够利用通过控制阀30的工作油的反馈压力
Ne而进行控制。
在示例性实施例中，发动机及液压泵的统合控制装置包括泵控制装置60、
发动机控制装置(ECU)70、各种传感器及设定器构成，可以执行基于作业者
所需的操作项目的恰当控制。
在所述驾驶室中，可以安装发挥设定器功能的监视面板，该设定器用于选
择作业者所需作业模式、动力模式等各种操作项目。所述作业模式显示出作业
者要执行的基本的作业种类，所述动力模式可以显示出发动机及液压泵的输出
比率。
在所述动力模式的操作项目中，可以提供有A模式、P+模式、P模式、S
模式、E模式。在作业者从P+模式、P模式、S模式及E模式中直接选择的模
式下，可以根据预先设定的输出比率，控制发动机及液压泵。
与此相反，A模式可以是根据液压泵的输出(动力)而自动选择一种模式
(即，P+模式、P模式、S模式及E模式中的最佳模式)的自动模式(AutoMode)。
A模式的初始模式可以根据作业者的选择而设定为S模式或E模式。在选择
了A模式的情况下，即使作业者不直接选择动力模式，也可以根据作业情况，
考虑液压泵的泵动力的变化，自动地变更及选择动力模式。
如图2至图4所示，所述发动机及液压泵的统合控制装置可以包括动力模
式判断部64、泵动力设定部67及发动机转数设定部66。动力模式判断部64
可以利用代表液压泵20的作业负载的第一状态值及代表作业者要求的作业速
度的第二状态值的函数，计算自动模式变更指数，决定所述液压泵的动力模式
的变更与否。泵动力设定部67可以根据所述动力模式的变更与否而设定液压
泵的动力模式。发动机转数设定部66可以根据所述动力模式的变更与否而设
定发动机的转数。
如图3所示，动力模式判断部64可以包括：变更指数计算部64a，其以
所述第一状态值及所述第二状态值的比率计算所述自动模式变更指数；以及变
更指数判断部64c，其利用所述算出的自动模式变更指数，判断是否从液压泵
20的当前动力模式变更为其它动力模式。动力模式判断部64还可以包括变动
基准设定部64b，其以液压泵20的当前动力模式及所述自动模式变更指数为
输入值而设定动力模式变动基准。
变更指数计算部64a可以考虑液压系统的控制方式而计算自动模式变更
指数。例如，当所述液压系统的控制方式为反馈(NegaCon)时，所述自动模
式变更指数可以根据液压泵的排出压力Pd与反馈压力Ne之比而决定。在这
种情况下，所述自动模式变更指数可以由以下数学式(1)进行定义。
自动模式变更指数(Index)＝排出压力(Pd)/反馈压力(Ne)-----------
数学式(1)
所述液压泵的排出压力Pd可以为液压泵20的作业负载，即，代表施加于
当前装备的负载的第一状态信息值(以下称为“第一状态值”)，所述反馈压力
Ne可以为从控制阀30流出的工作油的压力，即，代表作业者要求的装备作业
速度的第二状态信息值(以下称为“第二状态值”)。因此，利用作业负载与要
求速度之比，可以计算自动模式变更指数。在计算所述自动模式变更指数方面，
可以使用泵扭矩或泵动力取代排出压力Pd。
变更指数判断部64c可以根据变动基准设定部64b设定的动力模式变动基
准，评价所述计算的自动模式变更指数，决定液压泵20的当前动力模式的变
更与否。
例如，1)当为高负载、快作业速度时，自动模式变更指数较大，因而可
以移动到比当前动力模式更高的动力模式。即，当高负载(高排出压力Pd)、
快作业速度、作业者输入值较大时(低反馈压力Ne)，动力模式可以上升。
2)当为高负载、慢作业速度时，自动模式变更指数较小，因而可以保持
当前动力模式。即，当高负载(高Pd)、慢作业速度、作业者输入值较小时(高
Ne)，可以保持当前动力模式。
3)当为低负载、快作业速度时，自动模式变更指数较小，因而可以保持
当前动力模式。即，当低负载(低Pd)、快作业速度、作业者输入值较大时(低
Ne)，可以保持当前动力模式。
4)当为低负载、慢作业速度时，自动模式变更指数很小，因而可以移动
到比当前动力模式更低的动力模式。即，当低负载(低Pd)、慢作业速度、驾
驶员输入值较小时(大Ne)，动力模式可以下降。
不同于此，当所述液压系统的控制方式不使用反馈压力时，所述自动模式
变更指数可以根据液压泵的排出压力Pd与先导压力Pi之比决定。
变更指数判断部64c可以根据判断结果，产生关于动力模式上升/下降/保
持的动力模式命令信号并输出。泵动力设定部67接收来自变更指数判断部64c
的所述动力模式命令信号，设定液压泵20的动力模式。泵控制器68可以基于
来自泵动力设定部67的控制信号，控制液压泵20的动力模式。例如，泵动力
设定部67可以设定基于液压泵20动力模式的液压泵的限制输出值。因此，液
压泵20的输出值可以限制为泵动力设定部67设定的动力模式中的液压泵20
最大动力值。
发动机转数设定部66可以接收来自变更指数判断部64c的所述动力模式
命令信号并设定发动机10的转数。发动机10的转数可以与液压泵20的泵动
力成比例地设定或按液压泵20的动力模式进行设定。发动机控制装置70的发
动机控制器72可以利用CAN协议，从发动机转数设定部66接收发动机转数
设定信号并控制发动机10的转数，以与基于此而新设定的动力模式匹配。
如上所述，在液压系统中，作为动力模式提供了自动模式，当作业者选择
所述自动模式时，动力模式判断部可以考虑所述液压泵的作业负载(第一状态
值)及作业者要求的作业速度(第二状态值)而计算自动模式变更指数，并基
于此而判断当前液压泵的动力模式的变更与否。根据所述动力模式的变更与
否，不仅可以设定液压泵20的动力模式，而且可以设定发动机10的转数。
因此，不仅向根据作业情况无法恰当选择动力模式的非熟练者提供自动模
式选择的便利，而且根据装备的输出(动力)而同时控制发动机及液压泵，从
而能够获得液压泵的要求扭矩减小所带来的燃料效率的改善。
图4是表示示例性实施例的发动机及液压泵的统合控制装置的框图。图5
是表示图4的泵动力计算部的框图。图6是表示图4的动力模式判断部的框图。
所述发动机及液压泵的统合控制装置除了计算自动模式变更指数的方式之外，
与参照图1至图3而说明的统合控制装置实质相同或类似。因此，对于相同的
构成要素，以相同的参照符号代表，并省略对相同构成要素的重复说明。
如图4至图6所示，发动机及液压泵的统合控制装置还可以包括泵动力计
算部62，其从液压泵的泵扭矩及发动机的转数计算出所述液压泵的泵动力。
如图5所示，泵动力计算部62还可以包括：推定液压泵20的泵扭矩的泵
扭矩推定部62a；以及从所述泵扭矩和发动机10的转数计算出液压泵20的泵
动力的泵动力演算部62b。
泵扭矩推定部62a可以从液压泵20的排出容积及液压泵20的排出压力推
定液压泵20的泵扭矩。
例如，液压泵20的排出容积可以由角度传感器检测斜板的倾斜角度。不
同于此，液压泵20的排出容积可以把输入调节器22的控制压力或通过测量试
验而获得的表作为参照来推定。液压泵20的排出容积可以根据液压泵20的排
出压力Pd、反馈压力Ne及动力换档控制用压力Pf进行计算。
液压泵20的泵扭矩可以根据以下数学式(2)计算。
泵扭矩(Torque)＝(泵容积(D)×排出压力(P))/2π-------数学式(2)
不同于此，液压泵20的泵扭矩可以把根据测量试验而获得的表作为参照
来推定。
泵动力演算部62b可以从由泵扭矩推定部62a获得的泵扭矩及从发动机速
度传感器测量的发动机10的转数(rpm)来计算当前液压泵20的泵动力。
液压泵20的泵动力可以根据以下数学式(3)计算。
泵动力(Power)＝排出压力(P)×排出流量(Q)---------数学式(3)
如图6所示，动力模式判断部64可以包括：变更指数计算部64a，其利
用所述算出的泵动力的函数，计算自动模式变更指数；变动基准设定部64b，
其以当前动力模式及所述自动模式变更指数为输入值，设定动力模式变动基
准；以及变更指数判断部64c，其利用所述算出的自动模式变更指数，判断是
否从所述液压泵的当前动力模式变更为其它动力模式。
所述自动模式变更指数可以根据液压系统的控制方式，根据所述泵动力和
先导压力或所述泵动力和反馈压力而决定。例如，所述自动模式变更指数可以
根据以下式数学(4)进行定义。
自动模式变更指数(Index)＝f(泵动力(Power),Pi)---------数学式(4)
变动基准设定部64b可以以当前动力模式和来自变更指数计算部64a的自
动模式变更指数为输入值，根据预先设定的表，以各模式的基准时间(time
limit)为输出值进行输出。
变更指数判断部64c可以根据变动基准设定部64b所设定的动力模式变动
基准，评价所述计算的自动模式变更指数，决定液压泵20的当前动力模式的
变更与否。
例如，1)当自动模式变更指数大于当前动力模式的上限(upperlimit)时
(高负载、作业者输入值小时)，可以保持当前动力模式。2)当自动模式变更
指数小于当前动力模式的上限时(实际负载不大，但作业者输入值较大时)，
动力模式可以上升。3)当自动模式变更指数大于下限(lowerlimit)时(高负
载、作业者输入值小时)，可以保持当前动力模式。4)当自动模式变更指数小
于下限(lowerlimit)时(低负载、作业者输入值小时)，动力模式可以下降。
图7是表示随着时间而变化的液压泵的泵动力及自动模式变更指数的图
表。图8是表示在自动模式变更指数的变化率中动力模式变动基准的图表。
如图7所示，泵动力(A)可以从液压泵的泵扭矩与发动机的转数计算，
或以液压泵的排出压力与排出流量的积来计算，自动模式变更指数(B)可以
通过液压泵的排出压力与反馈压力之比来计算。自动模式变更指数(B)比泵
动力(A)更明确地表示随时间而变化的高低，因而可知，能够明确地表示在
预先设定的基准时间期间是否超过各动力模式的上限和下限。
如图8所示，自动模式变更指数可以根据所设定的动力模式变动基准进行
评价，决定液压泵20的当前动力模式的变更与否。
如果按原有的动力模式手动选择方式，一个边界线可以用作区分动力模式
的模式间边界线。因此，如果以所述边界线为基准，自动选择动力模式，那么，
在所述边界线附近频繁发生模式变更，因而作业者会在装备控制方面感到困
难，会对感性品质产生不良影响。
在示例性实施例中，动力模式自动选择可以在动力模式之间设定的自动变
换边界区域内，判断是否超过各模式的上限(upperlimit)及下限(lowerlimit)，
决定动力模式的变更与否。例如，所述自动变换边界区域可以根据各模式的上
限及下限而设定，判断自动模式变更指数在预先设定的持续时间期间是否超过
所述自动变换边界区域内各模式的上限或下限，决定动力模式的自动变更与
否。因此，通过在并非边界线的既定边界区域范围内判断动力模式变更与否，
能够防止模式变更不必要地频繁发生。
如图8所示，可以在S模式上限值与P模式下限值之间设定有P-S边界区
域，在E模式上限值与S模式下限值之间设定有S-E边界区域。按各动力模
式，可以根据使用者的选择而在液压泵统合控制装置中设定边界区域。
另外，所述动力模式变更可以在泵动力位于所述自动变换边界区域内期
间，比较自动模式变更指数与持续时间而决定。即，在泵动力存在于特定动力
模式的上限值与下限值之间的情况下，不发生动力模式变更。
例如，液压泵20的动力模式的变更可以如下实现。
当自动模式变更指数在Δt1期间超过S模式上限时，由于Δt1小于预先
设定的第一基准时间(Δt_limit)，因而当前S模式可以保持。
当自动模式变更指数在Δt2期间超过S模式的上限时，由于Δt2大于预
先设定的第一基准时间(Δt_limit)，因而动力模式可以上升为P模式。
当自动模式变更指数在Δt3期间小于P模式的下限时，由于Δt3大于预
先设定的第二基准时间(Δt_limit)，因而动力模式可以下降为S模式。
当自动模式变更指数在Δt4期间小于S模式的下限时，由于Δt4大于预
先设定的第三基准时间(Δt_limit)，因而动力模式可以下降为E模式。
所述第一至第三基准时间可以根据模式而具有不同值，决定动力模式上升
与否的基准时间和决定动力模式下降与否的基准时间可以相互不同。另外，各
模式的基准时间或上限及下限在制品开放过程中，可以考虑商品性与性能等来
决定。这也可以根据客户(装备使用者、作业者)的要求而修改及变更，还可
以根据既定的基准而自动变动。
下面，对利用图2的发动机及液压泵的统合控制装置来控制发动机及液压
泵的方法进行说明。
图9是表示示例性实施例的发动机及液压泵的统合控制方法的顺序图。
如图9所示，获得代表液压泵20的作业负载的第一状态值及代表作业者
要求的作业速度的第二状态值(S100)。
在示例性实施例中，当作业者作为动力模式而选择了自动模式(AutoMode,
A模式)时，初始模式可以设定为S模式或E模式。作业开始后，根据初始
模式，可以控制发动机10及液压泵20的输出比率。随着作业的进行，可以获
得代表施加给作业装置的作业负载的所述第一状态值及代表作业者要求的作
业速度的所述第二状态值。
当液压系统的控制方式为反馈(NegaCon)时，所述第一状态值可以是从
液压泵20排出的工作油的排出压力Pd，所述第二状态值可以是通过控制阀30
的工作油的反馈压力Ne。当液压系统的控制方式不使用反馈压力时，所述第
一状态值可以是液压泵20的排出压力Pd，所述第二状态值可以是基于操作部
50的操作量的先导压力Pi。在这种情况下，自动模式变更指数并非是把排出
压力Pd除以先导压力Pi的值，而是可以定义为排出压力Pd与先导压力Pi相
乘的值。这是因为，在液压系统中，反馈压力与先导压力Pi相互相反地移动。
如果作业者大幅拉动操纵杆，那么，连接于主控制阀后端的反馈压力减小，但
向主控制阀前端直接连接于操纵杆的先导压力增加。当为了相同地应用原来确
定的Upper/LowerLimit与持续时间等而由先导压力替代反馈压力时，应取倒
数。因此，此时的自动模式变更指数(AutoModeIndex)可以定义为排出压力
Pd与先导压力Pi之积。
接着，利用所述第一状态值及所述第二状态值的函数，计算自动模式变更
指数，决定液压泵的动力模式的变更与否(S110)。
在示例性实施例中，所述自动模式变更指数可以决定得能够高效检测作业
机的负载及作业者的要求。具体而言，所述自动模式变更指数可以根据液压泵
的排出压力Pd与反馈压力Ne之比或液压泵的排出压力Pd与先导压力Pi之
积而决定。
例如，1)当为高负载、快作业速度时，由于自动模式变更指数较大，因
而可以移动到高于当前动力模式的动力模式。即，当为高负载(高排出压力
Pd)、快作业速度、大作业者输入值(低反馈压力Ne)时，动力模式可以上升。
2)当为高负载、慢作业速度时，由于自动模式变更指数较小，因而可以
保持当前动力模式。即，当为高负载(高Pd)、慢作业速度、小作业者输入值
(高Ne)时，可以保持当前动力模式。
3)当为低负载、快作业速度时，由于自动模式变更指数较小，因而可以
保持当前动力模式。即，当为低负载(低Pd)、快作业速度、大作业者输入值
(低Ne)时，可以保持当前动力模式。
4)当为低负载、慢作业速度时，由于自动模式变更指数非常小，因而可
以移动到低于当前动力模式的动力模式。即，当为低负载(低Pd)、慢作业速
度、小驾驶员输入值(大Ne)时，动力模式可以下降。
不同于此，所述自动模式变更指数可以利用液压泵的泵动力与反馈压力
(或者先导压力)的函数决定。在这种情况下，液压泵20的泵动力可以从液
压泵20的排出容积及液压泵20的排出压力进行推定。液压泵20的泵扭矩可
以把由测量试验而获得的表作为参照来推定。液压泵20的泵动力可以从所述
泵扭矩及由发动机速度传感器所测量的发动机10的转数(rpm)来计算。
可以把所述计算的当前动力模式及所述自动模式变更指数作为输入值，把
各模式的基准时间(timelimit)设定为动力模式变动基准，评价所述计算的自
动模式变更指数，决定液压泵20的当前动力模式的变更与否。
例如，1)当自动模式变更指数大于当前动力模式的上限(upperlimit)时
(高负载、作业者输入小时)，当前动力模式可以保持。2)当自动模式变更指
数小于当前动力模式的上限时(实际负载不大或作业者输入大时)，动力模式
可以上升。3)当自动模式变更指数大于下限(lowerlimit)时(高负载、作业
者输入小时)，可以保持当前动力模式。4)当自动模式变更指数小于下限(lower
limit)时(低负载、作业者输入小时)，动力模式可以下降。
根据所述动力模式的变更与否而设定所述液压泵的动力模式(S120)。泵
控制器68可以基于对所述液压泵的动力模式上升/下降/保持的命令信号而控
制液压泵20的动力模式。
根据所述动力模式的变更与否而设定所述发动机的转数(S130)。发动机
控制装置70的发动机控制器72可以基于对所述液压泵的动力模式上升/下降/
保持的命令信号而控制发动机10的转数，以与液压泵20的动力模式匹配。
如上所述，在液压系统中，在作为液压泵的动力模式而选择了自动模式的
情况下，可以考虑所述液压泵的作业负载及作业者要求的作业速度而计算自动
模式变更指数，并基于此而决定当前液压泵的动力模式的变更与否。根据所述
动力模式的变更与否，不仅可以设定所述液压泵的动力模式，还可以设定发动
机的转数。
因此，不仅向根据作业情况无法恰当选择动力模式的非熟练者提供自动模
式选择的便利，而且根据装备的输出(动力)而同时控制发动机及液压泵，从
而能够获得液压泵的要求扭矩减小所带来的燃料效率的改善。
以上参照本发明的实施例进行了说明，但所属技术领域的技术人员可以理
解，在不超出以下权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内，可以多样
地修改及变更本发明。