Именно аттрибутом encoding и выставить. Зайдите в XMLDocument::newBlank() и найдите строку
PHP код:
XMLProcessingInstruction instruction = xmlDocument.createProcessingInstruction('xml', 'version="1.0" encoding="iso-8859-1"');
Поменяйте iso-8859-1 на windows-1251 и будет Вам счастье. Наследовать ли XMLDocument, или править в новом слое - решайте сами.