CN105986596A - 挖土机 - Google Patents
挖土机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105986596A CN105986596A CN201610149679.XA CN201610149679A CN105986596A CN 105986596 A CN105986596 A CN 105986596A CN 201610149679 A CN201610149679 A CN 201610149679A CN 105986596 A CN105986596 A CN 105986596A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- revolution
- pump
- mentioned
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2246—Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
本发明提供一种挖土机,在反复回转操作时使回转角速度顺畅地增大。本发明的实施例的挖土机具备回转用液压马达(44)和回转泄压阀(71),在回转用液压马达(44)的旋转中进行了反复回转操作的情况下,将回转用液压马达(44)的吸入侧的工作油的压力即回转压力维持为回转泄压阀(71)的回转泄压压力以下。反复回转操作意味着在回转中将回转操作柄返回中立位置之后再次将回转操作柄向回转方向操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备回转用液压马达的挖土机。
背景技术
已知一种挖土机,能够在回转操作中降低从回转泄压阀放出的工作油的量(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2014-222104号公报
在上述挖土机中,在回转中在将回转操作柄返回中立位置之后再次将回转操作柄向回转方向操作了的情况下(以下,将这种操作称为“反复回转操作”。),有时不能够使回转角速度顺畅地增大。
发明内容
因此,希望提供一种挖土机,在反复回转操作时使回转角速度顺畅地增大。
为了实现上述目的,本发明的实施例的挖土机具备回转用液压马达以及回转泄压阀,在上述回转用液压马达的旋转中进行了反复回转操作的情况下,将上述回转用液压马达的吸入侧的工作油的压力即回转压力维持为上述回转泄压阀的回转泄压压力以下。
发明的效果
通过上述构成,能够提供一种在反复回转操作时使回转角速度顺畅地增大的挖土机。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的挖土机的构成例的图。
图2是图1的挖土机上所搭载的液压***的回路图。
图3是表示泵流量与负控压之间的关系的负控制线图。
图4是表示泵流量与泵排出压之间的关系的马力控制线图(PQ线图)。
图5是表示回转液压回路的构成例的概略图。
图6是表示回转液压回路内压与回转泄压流量之间的关系的图(之一)。
图7是表示初始值设定处理的一个例子的流程的流程图。
图8是表示回转加速时的回转压力与泵流量指令值随时间推移的图。
图9是表示初始值设定处理的另外的一个例子的流程的流程图。
符号的说明
1…挖土机 2…下部行驶体 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 10L、10R…液压泵 11L、12L、12R、13L、13R、14、15L、15R…流量控制阀 20L、20R…负控节流阀 22…工作油箱 30L、30R…中心旁通管路 40L、40R…泵调节器41L、41R…倾转促动器 42L、42R…行驶用液压马达 44…回转用液压马达 52…控制泵 54…控制器 55L、55R…电磁阀 60L、60R…滑阀机构61L、61R…排出量控制部 80…机械制动器 81…减速器 82…回转操作柄 83…主泄压阀 70、73…管路 71…回转泄压阀 72…单向阀 100…液压*** 200…回转液压回路 S1~S6…压力传感器 S7…角速度检测装置
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施例进行说明。
图1是表示本发明的实施例的作为建筑机械的挖土机的构成例的图。在图1中,挖土机1在履带式的下部行驶体2上,经由回转机构围绕X轴回转自如地搭载有上部回转体3。
此外,上部回转体3在前方中央部具备掘削配件。掘削配件包括动臂4、斗杆5以及铲斗6,且由作为液压促动器的动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9驱动。
图2是图1的挖土机上所搭载的液压***100的回路图。液压***100具有:发动机;以及由电动马达等驱动源驱动的液压泵10L、10R(以下,有时也集中称为“液压泵10”。关于左右一对地构成的其他构成要素也同样。)。液压泵10L是使每旋转一次的排出量即排出容积可变的可变容量型泵。此外,液压泵10L使工作油经由将流量控制阀11L、12L、13L、以及15L连通的中心旁通管路30L循环到工作油箱22。同样,液压泵10R使工作油经由将流量控制阀12R、13R、14R以及15R连通的中心旁通管路30R循环到工作油箱22。
流量控制阀11L是为了将液压泵10L排出的工作油向作为液压促动器的行驶用液压马达42L供给而对工作油的流动进行切换的滑阀。
流量控制阀12L是为了将液压泵10L排出的工作油向作为液压促动器的回转用液压马达44供给而对工作油的流动进行切换的滑阀。流量控制阀12R是为了将液压泵10R排出的工作油向行驶用液压马达42R供给而对工作油的流动进行切换的滑阀。
流量控制阀13L、13R分别是为了将液压泵10L、10R排出的工作油向作为液压促动器的动臂缸7供给、并且将动臂缸7内的工作油向工作油箱22排出而对工作油的流动进行切换的滑阀。流量控制阀13R是在作为操作装置的动臂操作柄***作的情况下、将液压泵10R排出的工作油向动臂缸7供给的滑阀。此外,流量控制阀13L是在动臂操作柄以规定的柄操作量以上***作的情况下、将液压泵10L排出的工作油追加地向动臂缸7供给的滑阀。
流量控制阀14R是用于将液压泵10R排出的工作油向作为液压促动器的铲斗缸9供给、并且将铲斗缸9内的工作油向工作油箱22排出的滑阀。
此外,流量控制阀15L、15R分别是为了将液压泵10L、10R排出的工作油向作为液压促动器的斗杆缸8供给、此外将斗杆缸8内的工作油向工作油箱22排出而对工作油的流动进行切换的滑阀。流量控制阀15L是在作为操作装置的斗杆操作柄***作的情况下、将液压泵10L排出的工作油向斗杆缸8供给的滑阀。此外,流量控制阀15R是在斗杆操作柄以规定的柄操作量以上***作的情况下、将液压泵10R排出的工作油追加地向斗杆缸8供给的滑阀。
中心旁通管路30L、30R分别在处于最下游的流量控制阀15L、15R与工作油箱22之间具备负控节流阀20L、20R(以下,将负控制简称为“负控”。)。负控节流阀20L、20R通过对液压泵10L、10R排出的工作油的流动进行限制,在负控节流阀20L、20R的上游产生负控压。
压力传感器S1、S2对在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压进行检测,并将检测出的值作为电气的负控压信号向控制器54输出。压力传感器S3、S4是压力取得装置的一个例子,对液压泵10L、10R的排出压进行检测,并将检测出的值作为电气的排出压信号向控制器54输出。
控制器54是对液压***100进行控制的控制装置,例如是具备CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(ReadOnly Memory)、NVRAM(Non Volatile RAM)等的计算机。
在本实施例中,控制器54基于作为对操作了斗杆操作柄、动臂操作柄等各种操作装置的情况下产生的先导压进行测定的操作内容检测部的先导压传感器的输出,对各种操作装置的操作内容(例如,柄操作的有无、柄操作方向、柄操作量等。)进行电气检测。其中,操作内容检测部也可以使用对各种操作柄的倾斜进行检测的倾斜传感器等、先导压传感器以外的传感器来构成。
然后,控制器54使CPU执行与根据各种操作装置的操作内容使电磁阀55L、55R等动作的各种功能要素对应的程序。
电磁阀55L、55R是根据控制器54输出的指令而进行动作的阀。在本实施例中,电磁阀55L、55R是根据控制器54输出的电流指令对从控制泵52向排出量控制部61L、61R的受压室612L、612R导入的控制压进行调整的电磁减压阀。
泵调节器40L是对液压泵10L的排出量进行控制的驱动机构,主要包括倾转促动器41L、滑阀机构60L、排出量控制部61L、以及反馈柄62L。此外,泵调节器40L以及电磁阀55L构成泵流量调整装置。
倾转促动器41L是对用于使液压泵10L的泵容量变化的斜板(支架yoke)进行倾转驱动的功能要素。具体地说,倾转促动器41L包括:工作活塞410L,在一端具有大径受压部PR1,并且在另一端具有小径受压部PR2;受压室411L,与大径受压部PR1对应;以及受压室412L,与小径受压部PR2对应。经由滑阀600L向受压室411L导入液压泵10L的排出压,或者从受压室411L经由滑阀600L排出工作油。此外,向受压室412L导入液压泵10L的排出压。工作活塞410L为,当向受压室411L导入工作油而其向受压室412L侧位移时,向小流量侧倾转驱动液压泵10L的斜板(支架)。此外,工作活塞410L为,当从受压室411L排出工作油而向受压室411L侧位移时,向大流量侧倾转驱动液压泵10L的斜板(支架)。
滑阀机构60L是用于对倾转促动器41L进行工作油的供给排出的功能要素,包括滑阀600L以及弹簧601L。滑阀600L具备导入液压泵10L的排出压的第一接口、与工作油箱22连通的第二接口、以及与受压室411L连通的输出接口。此外,滑阀600L被选择性地切换为将第一接口与输出接口连通的第一位置、将第二接口与输出接口连通的第二位置、或者使第一接口以及第二接口的任一个都不与输出接口连通的中立位置。弹簧601L赋予向使滑阀600L向第二位置位移的方向作用的力。
排出量控制部61L是用于使滑阀600L位移的功能要素。具体地说,排出量控制部61L包括伺服活塞610L、弹簧611L、以及受压室612L。伺服活塞610L根据电磁阀55L生成的控制压,使滑阀600L沿向第一位置位移的方向移动。弹簧611L克服电磁阀55L生成的控制压,赋予沿使伺服活塞610L复原的方向作用的力。受压室612L与设置于伺服活塞610L的受压部PR3对应,从控制泵52通过电磁阀55L导入工作油。
反馈柄62L是用于使倾转促动器41L的位移向滑阀600L反馈的连杆机构。具体地说,反馈柄62L为,在工作活塞410L移动了时,将其移动量物理地向滑阀600L反馈而使滑阀600L向中立位置复原。
此外,上述说明涉及泵调节器40L,但对于泵调节器40R也同样适用。
根据以上的构成,泵调节器40L、40R为,向排出量控制部61L、61R导入的控制压越大则使液压泵10L、10R的排出量越降低。此外,泵调节器40L、40R为,向排出量控制部61L、61R导入的控制压越小则使液压泵10L、10R的排出量越增大。
此外,图2表示挖土机1的液压促动器均未被利用的状态。以下,将该状态称为“待机模式”。在待机模式下,液压泵10L、10R排出的工作油通过中心旁通管路30L、30R而到达负控节流阀20L、20R,使在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压增大。
作为其结果,泵调节器40L、40R根据控制器54基于负控压信号生成的指令,使滑阀600L、600R向第一位置位移。滑阀600L、600R对倾转促动器41L、41R进行驱动,使液压泵10L、10R的排出量降低。作为其结果,液压泵10L、10R排出的工作油通过中心旁通管路30L、30R时的压力损失(泵损失)得到抑制。
另一方面,在挖土机1的某个液压促动器***作的情况下,液压泵10L、10R排出的工作油经由与该液压促动器对应的流量控制阀向其液压促动器流入。因此,到达负控节流阀20L、20R的量减少或者消失,在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压降低。
作为其结果,泵调节器40L、40R使液压泵10L、10R的排出量增大,使足够的工作油在各液压促动器循环,使各促动器的驱动可靠。
图3是表示液压泵10的排出量(以下,称为“泵流量”。)与负控压之间的关系的负控制线图,纵轴为泵流量,横轴为负控压。如上所述,由实线表示的泵控制线表示随着负控压减少而泵流量增大的趋势。此外,图3中省略待机模式下的负控压与泵流量之间的关系的图示,但在实际上,在待机模式下负控压低于规定压的情况下,泵流量被限制为最小流量。
以下,将上述那样的基于负控压的泵流量的控制称为“负控制”。通过负控制,液压***100在待机模式下,能够抑制不需要的能量消耗。其原因为,能够抑制液压泵10L、10R排出的工作油在中心旁通管路30L、30R中产生的泵气损失。此外,液压***100在使各种液压促动器工作的情况下,能够从液压泵10L、10R向各种液压促动器供给足够需要的工作油。
此外,液压***100与负控制并行地执行马力控制。马力控制为如下控制:以液压泵10的吸收马力不超过发动机的输出马力的方式,根据液压泵10的排出压(以下,称为“泵排出压”。)的上升来使泵流量降低。
图4是表示泵流量与泵排出压之间的关系的马力控制线图(PQ线图),纵轴表示泵流量,横轴表示泵排出压。实线所示的马力控制线,表示随着泵排出压减少而泵流量增大的趋势。
接下来,参照图5对构成图1的挖土机上所搭载的液压***100的一部分的回转液压回路200进行说明。此外,图5是表示回转液压回路200的构成例的概略图。
如图5所示那样,回转液压回路200主要包括回转用液压马达44、回转泄压阀71L、71R以及单向阀72L、72R。
回转用液压马达44经由包括机械制动器80以及减速器81的回转机构使上部回转体3回转。在本实施例中,回转用液压马达44的输出扭矩通过由2级的行星齿轮机构构成的减速器81放大。此外,回转用液压马达44的输出轴的旋转,通过由多个制动器盘以及夹着各制动器盘的多个制动器板构成的机械制动器80来制动。
此外,回转用液压马达44的第一接口44L经由管路70L与流量控制阀12L的第一接口12P1连接,回转用液压马达44的第二接口44R经由管路70R与流量控制阀12L的第二接口12P2连接。
回转泄压阀71L、71R是将管路70R、70L内的工作油的压力(以下,称为“回转液压回路内压”。)限制为规定的回转泄压压力以下的阀。在本实施例中,回转泄压阀71L、71R是能够电气地对回转泄压压力进行调整的电磁式泄压阀,根据来自控制器54的控制指令使回转泄压压力变更。但是,回转泄压阀71L、71R也可以是通过弹簧等而回转泄压压力被固定地设定的机械式泄压阀。
具体地说,回转泄压阀71L在管路70L的回转液压回路内压达到开启压的情况下成为局部的开状态,使管路70L内的工作油开始经由管路73向工作油箱22流出。并且,回转泄压阀71L在管路70L的回转液压回路内压达到回转泄压压力的情况下成为全开状态,以回转液压回路内压不过度地超过回转泄压压力的方式使管路70L内的工作油向工作油箱22流出。同样,回转泄压阀71R在管路70R的回转液压回路内压达到开启压的情况下成为局部的开状态,使管路70R内的工作油开始经由管路73向工作油箱22流出。并且,回转泄压阀71R在管路70R的回转液压回路内压达到回转泄压压力的情况下成为全开状态,以回转液压回路内压不过度地超过回转泄压压力的方式使管路70R内的工作油向工作油箱22流出。
角速度检测装置S7是对上部回转体3的回转角速度进行检测的传感器,将检测出的值向控制器54输出。
图6是表示回转液压回路内压与通过回转泄压阀71的工作油的流量(以下,称为“回转泄压流量”。)之间的关系的图。
如图6所示那样,回转泄压流量在回转液压回路内压低于开启压的情况下为零。此外,回转泄压流量在回转液压回路内压为开启压以上且低于回转泄压压力的情况下,随着回转液压回路内压增大而比较缓慢地增加。此外,回转泄压流量在回转液压回路内压为回转泄压压力以上的情况下,随着回转液压回路内压增大而比较急剧地增加。
单向阀72L、72R是使管路70L、70R内的工作油的压力不低于工作油箱22的工作油的压力(以下,称为“箱压”。)的阀。
具体地说,单向阀72L禁止管路70L的工作油向工作油箱22流出,并且在管路70L的回转液压回路内压低于箱压的情况下成为开状态,使工作油箱22(管路73)的工作油向管路70L内流入。同样,单向阀72R禁止管路70R的工作油向工作油箱22流出,并且在管路70R的回转液压回路内压低于箱压的情况下成为开状态,使工作油箱22(管路73)的工作油向管路70R内流入。
主泄压阀83是将液压***100内的工作油的压力限制为规定的主泄压压力以下的阀。在本实施例中,主泄压阀83是主泄压压力通过弹簧等被固定地设定的机械式泄压阀。此外,主泄压压力被设定为比回转泄压压力高。
控制器54能够基于回转操作内容以及液压泵10L的泵排出压,对液压泵10L的泵流量以及回转泄压阀71L、71R的回转泄压压力进行调整。
在本实施例中,包括回转操作的有无等的回转操作内容,基于压力传感器S5、S6的输出被导出。此外,压力传感器S5、S6是对与回转操作柄82的柄操作量对应的先导压进行检测的先导压传感器。此外,液压泵10L的泵排出压,基于作为排出压传感器的压力传感器S3的输出被导出。
例如,当回转操作柄82被向右回转方向操作、压力传感器S6检测到的先导压上升时,流量控制阀12L被向左方移动。此时,流量控制阀12L通过第一接口12P1使液压泵10L与回转用液压马达44的第一接口44L连通,且通过第二接口12P2使回转用液压马达44的第二接口44R与工作油箱22连通。此外,流量控制阀12L截断中心旁通管路30L。液压泵10L,由于通过中心旁通管路30L的截断而负控压减少到几乎为零,因此如图3的负控制线图所示那样,使其泵流量增大到最大泵流量。
另一方面,回转用液压马达44的驱动所消耗的工作油的量(以下,称为“回转消耗流量”。),保持比液压泵10L的最大泵流量低的状态而缓慢增加。其原因为,挖土机1的上部回转体3具有较大的惯性力矩。此时,产生最大泵流量与回转消耗流量之间的流量差的工作油,经由回转泄压阀71L向工作油箱22排出。因此,液压泵10L生成的液压能量的一部分,不被利用就被不必要地舍弃。
因此,控制器54为,为了将该被不必要地舍弃的液压能量抑制为最小限度,而执行使液压泵10L的泵流量接近回转消耗流量的控制(以下,称为“回转泄压切断控制”。)。具体地说,控制器54基于回转操作内容以及液压泵10L的泵排出压,对液压泵10L的泵流量、回转泄压阀71L、71R的回转泄压压力等进行调整。
接下来,参照图7说明控制器54对节能模式开始后的初次的泵流量指令值(Q2)设定初始值的处理(以下,称为“初始值设定处理”。)的一个例子。此外,图7是表示初始值设定处理的一个例子的流程的流程图。此外,节能模式为如下处理:在执行了回转泄压切断控制之后,基于包括泵流量指令值(Q2)、负控制流量(Qn)以及马力控制流量(Qh)的多个泵流量指令值中最小的值(泵流量指令值(Q3))来输出电流指令(Is)。
最初,控制器54判断是否基于作为操作内容检测部的先导压传感器取得的先导压进行了回转操作(步骤ST41)。在本实施例中,控制器54在回转操作柄82***作了的情况下判断为进行了回转操作。到判断为进行了回转操作为止(步骤ST41的否),控制器54反复进行该判断。
然后,在判断为进行了回转操作的情况(步骤ST41的是),控制器54开始计测回转操作开始后的经过时间(步骤ST42)。
然后,控制器54判断回转压力是否成为阈值TH1以上(步骤ST43)。到判断为回转压力成为阈值TH1以上为止(步骤ST43的否),控制器54反复进行该判断。
然后,在判断为回转压力成为阈值TH1以上的情况下(步骤ST43的是),控制器54停止回转操作开始后的经过时间的计测(步骤ST44)。
然后,控制器54基于从开始回转操作起到回转压力成为阈值TH1以上为止的经过时间(计测时间)来决定泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)(步骤ST45)。此外,该计测时间是使回转用液压马达44的吸入侧的工作油的压力即回转压力增大到阈值TH1所需要的时间,以下称为“加压时间”。基于该“加压时间”来决定对液压泵10L以“低速旋转时的节能模式”进行驱动、还是以“高速旋转时的节能模式”进行驱动。
该决定方法,基于泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)与低速旋转时的节能模式或者高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量相当这样的前提。
具体地说,如以下的连续的方程式(1)所示那样,回转消耗流量QswPC被表示为,用于使回转用液压马达44旋转的旋转用流量Vsw·ωsw、与用于使回转压力增大到能够使回转用液压马达44能动地旋转驱动的状态的加压用流量Csw·p'sw之和。此外,Vsw表示回转用液压马达44每旋转一转的排出容积,ωsw表示回转用液压马达44的旋转角速度(回转角速度)。Vsw是回转用液压马达44特有的固定值,ωsw可以是由回转用的转速检测传感器检测的检测值。此外,Csw表示流量系数(固定值),p'sw表示回转压力psw的微分值(变化)。此外,能动地旋转意味着回转用液压马达44的非惰性旋转的旋转。此外,惰性旋转意味着在回转操作柄82处于中立位置的状态下回转用液压马达44旋转的状态。
【式1】
Vsw·ωsw+Csw·p′sw=QswPC
此外,在低速旋转时的节能模式或者高速旋转时的节能模式开始之后、即泵排出压达到阈值TH1之后,泵排出压被控制为目标泵排出压,因此回转压力不变化。因此,加压用流量Csw·p'sw成为零,回转消耗流量QswPC仅由旋转用流量Vsw·ωsw表示。目标泵排出压(Ptgt)为回转泄压阀71的开启压(Pc)以上且低于回转泄压阀71的回转泄压压力(Pr)的值,预先存储于NVRAM等。在本实施例中,目标泵排出压(Ptgt)是开启压与回转泄压压力的中间值。
此外,在低速旋转时的节能模式或者高速旋转时的节能模式开始之前、即泵排出压达到阈值TH1之前,液压泵10L不使回转用液压马达44能动地旋转驱动。因此,如果回转角速度ωsw为零,则旋转用流量Vsw·ωsw成为零,回转消耗流量QswPC仅由加压用流量Csw·p'sw表示。但是,如果由于惰性旋转而回转角速度ωsw不为零,则旋转用流量Vsw·ωsw不成为零,即使在成为能够使回转用液压马达44能动地旋转驱动的状态之前,回转消耗流量QswPC也由用于使回转用液压马达44惰性旋转的惰性旋转用流量Vsw·ωsw与加压用流量Csw·p'sw之和表示。
因此,控制器54为,如果节能模式开始时的回转角速度ωsw为零,则能够将加压用流量Csw·p'sw作为低速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后,如上所述那样,节能模式开始时的加压用流量Csw·p'sw为零,因此控制器54能够使低速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量成为零。
此外,在节能模式开始时的回转角速度ωsw不为零的情况下,能够将惰性旋转用流量Vsw·ωsw与加压用流量Csw·p'sw(零)的合计作为高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后,如上所述那样,节能模式开始时的加压用流量Csw·p'sw为零,因此控制器54能够将惰性旋转用流量Vsw·ωsw作为高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。
根据以上的关系,控制器54在高速旋转时的节能模式下,只要能够取得高速旋转时的节能模式开始时(参照图8的时刻t5。)的惰性旋转用流量Vsw·ωsw,则能够导出高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量QswPC,并能够将该回转消耗流量QswPC设定为泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。
因此,控制器54例如参照表示加压时间与惰性旋转用流量之间的对应关系的对应表,根据加压时间导出惰性旋转用流量。对应表是预先存储于ROM等的参照用表,加压时间与惰性旋转用流量之间的对应关系根据实验值来决定。此外,惰性旋转用流量通常相对于加压时间处于正比例的关系,加压时间越大则其越大。
或者也可以为,控制器54参照表示反复回转操作中的回转操作的反复次数与惰性旋转用流量之间的对应关系的对应表,根据表示是第几次的回转操作的反复次数来导出惰性旋转用流量。此外,惰性旋转用流量通常相对于反复次数处于正比例的关系,反复次数越大则其越大。
如此,控制器54根据从回转操作开始起到回转压力成为阈值TH1以上为止的经过时间(加压时间)、回转操作的反复次数等回转状态,导出低速旋转时的节能模式或者高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后,将该回转消耗流量设定为泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。
接下来,参照图8,对回转加速时的回转压力与泵流量指令值(Q3)随时间的推移进行说明。此外,图8中的实线表示执行初始值设定处理时的推移,虚线表示将高速旋转时的节能模式开始时的泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)固定为最小值(Q2min)时的推移。最小值(Q2min)是预先设定的值,是应该向旋转中的回转用液压马达44供给的最低限度的流量。此外,图8中的点划线表示不执行回转泄压切断控制的情况下的推移。
如图8所示那样,当在时刻t1开始回转操作柄82的操作时,泵流量指令值(Q3)选择负控制流量而成为负控制流量(Qn)。此外,回转压力随着泵流量的增大而增大。此外,在本实施例中,取得作为压力取得装置的压力传感器S3检测的泵排出压,作为回转压力。其中,压力取得装置也可以是直接检测回转压力的压力传感器。
然后,当在时刻t2、回转压力(泵排出压)达到作为目标压(目标泵排出压(Ptgt))的阈值TH1时,控制器54使低速旋转时的节能模式开始。在该时刻,回转用液压马达44还未开始旋转,因此节能模式开始时的回转消耗流量为零。因此,泵流量指令值(Q2)为,在被复位为初始值(Q2min)之后,在时刻t3、由于回转操作柄82返回而操作被中断之前,在回转泄压切断控制下逐渐增大。初始值(Q2min)例如存储于参照表。此外,也可以基于泵流量指令值(Q2)来设定。此外,回转压力(泵排出压)为,在时刻t3、回转操作柄82的操作被中断之前,维持目标压(目标泵排出压(Ptgt))不变。此外,当在时刻t3、回转操作柄82的操作被中断时,控制器54使低速旋转时的节能模式结束。
然后,当在时刻t4、重新开始回转操作柄82的操作时,泵流量指令值(Q3)选择负控制流量而再次成为负控制流量(Qn)。此外,回转压力(泵排出压)也随着泵流量的增大而增大。
然后,当在时刻t5、回转压力(泵排出压)达到作为目标压(目标泵排出压(Ptgt))的阈值TH1时,控制器54使高速旋转时的节能模式开始。在这次(第二次)的回转操作中,与第一次的回转操作的情况不同,由于回转用液压马达44为惰性旋转中,因此回转压力成为阈值TH1以上的时刻的回转消耗流量不为零、而成为惰性旋转用流量。因此,控制器54参照对应表导出与计测时间(加压时间D1)对应的惰性旋转用流量(Q2a),以该惰性旋转用流量(Q2a)使泵流量指令值(Q2)复位。因此,泵流量指令值(Q2)为,在被复位为该惰性旋转用流量(Q2a)之后,在回转操作柄82的操作被中断或者中止之前,在回转泄压切断控制下逐渐增大。此外,回转压力(泵排出压)为,在回转操作柄82的操作被中断或者中止之前,维持目标压(目标泵排出压(Ptgt))不变。此外,惰性旋转用流量(Q2a)相对于加压时间D1处于正比例的关系,加压时间D1越大则其越大。此外,加压时间D1通常为,使回转操作柄82的操作重新开始时的回转角速度(惰性旋转用流量)越大则其越大。
此外,如图8的虚线所示那样,当在与第二次的回转操作相关的回转压力成为阈值TH1以上的时刻、泵流量指令值(Q2)被复位为初始值(Q2min)时,泵流量指令值(Q2)成为比节能模式开始时的实际的回转消耗流量低的值。由于该指令值与实测值逐渐的背离,而回转压力(泵排出压)围绕目标压(目标泵排出压(Ptgt))振动,泵流量指令值(Q2)也与其连动地振动(摆动)。
如此,在与反复回转操作的第二次以后的回转操作的各个相关的回转压力成为阈值TH1以上的时刻、使泵流量指令值(Q2)的初始值与回转消耗流量相匹配,对于防止泵流量指令值(Q2)的摆动是有效的。
通过以上的构成,控制器54基于从回转操作开始起到回转压力成为阈值TH1以上为止的经过时间(加压时间)导出高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后,将该回转消耗流量设定为泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。因此,控制器54为,即使在进行了反复回转操作的情况下,也能够使与多个回转操作的各个对应的高速旋转时的节能模式开始时的泵流量指令值(Q2)与实际的回转消耗流量相匹配。作为其结果,能够防止回转泄压切断控制中的回转压力(泵排出压)围绕目标压(目标泵排出压)的振动、以及泵流量指令值(Q2)的振动(摆动)。
接下来,参照图9对初始值设定处理的另外一个例子进行说明。在该例中,不使用回转用的转速检测传感器地对使高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量进行计算。此外,图9是表示初始值设定处理的另外一个例子的流程的流程图。此外,图9的流程与图7的流程的不同点在于,代替步骤ST42、ST44、ST45而执行步骤ST42A、ST44A、ST45A,其他部分共通。因此,省略共通部分的说明,对不同部分进行详细说明。
在图9的流程中,在判断为进行了回转操作的情况下(步骤ST41的是),控制器54开始计测回转操作开始后的经过时间,且将压力传感器S3检测的泵排出压作为回转操作开始时压力进行存储(步骤ST42A)。此外,控制器54在能够直接检测回转压力的情况下,也可以将此时的回转压力作为回转操作开始时压力进行存储。
然后,控制器54判断回转压力是否成为阈值TH1以上(步骤ST43)。在判断为回转压力成为阈值TH1以上之前(步骤ST43的否),控制器54反复进行该判断。
然后,在判断为回转压力成为阈值TH1以上的情况下(步骤ST43的是),控制器54停止计测回转操作开始后的经过时间,且将此时的泵排出压作为节能模式开始时压力进行存储(步骤ST44A)。此外,控制器54也可以与回转操作开始时压力时同样,将此时的回转压力作为节能模式开始时压力进行存储。
然后,控制器54基于节能模式开始时压力与回转操作开始时压力之差(以下,称为“回转压力差”。)、与计测时间(加压时间),来决定泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)(步骤ST45A)。控制器54为,当成为阈值TH1以上为止的经过时间比规定时间长时,判断为回转用液压马达44为高速旋转状态,不将低速旋转时的节能模式、而将高速旋转时的节能模式的流量指令进行输出。
具体地说,控制器54代替式(1)中的节能模式开始时的回转消耗流量QswPC而使用节能模式开始之前的泵流量指令值QP(前次的泵流量指令值(Q3))。此外,控制器54代替式(1)中的惰性旋转用流量Vsw·ωsw而使用泵流量Vd·ωE。此外,将回转压力差ΔP除以加压时间Δt而得到的值与式(1)中的回转压力psw的变化p'sw相当。由此,式(1)置换为以下的式(2)。此外,Vd表示液压泵10L的排出容积,ωE表示发动机转速。
【式2】
然后,控制器54使用作为固定值的发动机转速ωE以及流量系数Csw、前次的泵流量指令值(Q3)即泵流量指令值QP、以及当前取得的回转压力差ΔP以及加压时间Δt,来计算排出容积Vd。然后,控制器54将计算出的排出容积Vd与发动机转速ωE相乘而得到的值作为节能模式开始时的回转消耗流量而导出,并将该回转消耗流量设定为泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。
通过以上的构成,控制器54基于从回转操作开始起到回转压力成为阈值TH1以上为止的经过时间(加压时间)与该期间的回转压力差,导出高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后,将该回转消耗流量设定为泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。因此,控制器54与图7的执行初始值设置处理的情况同样,即使在进行了反复回转操作的情况下,也能够使与多个回转操作的各个对应的高速旋转时的节能模式开始时的泵流量指令值(Q2)与实际的回转消耗流量相匹配。作为其结果,能够防止回转泄压切断控制中的回转压力(泵排出压)围绕目标压(目标泵排出压)的振动、以及泵流量指令值(Q2)的振动(摆动)。
此外,控制器54也可以基于对回转角速度ωsw进行检测的角速度检测装置S7的输出,来决定泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。具体地说,控制器54基于检测出的回转角速度ωsw以及预先存储于ROM等的回转用液压马达44的每旋转一次的排出容积Vsw,导出高速旋转时的节能模式开始时的惰性旋转用流量Vsw·ωsw。然后,控制器54根据该惰性旋转用流量Vsw·ωsw导出高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量QswPC,并将该回转消耗流量QswPC设定为泵流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。
以上,对本发明的实施例进行了详细说明,但本发明不限定于特定的实施例,在专利请求的范围所记载的本发明的主旨的范围内,能够进行各种变形以及变更。
例如,在上述实施例中,液压***100执行负控制,并且通过回转泄压切断控制使液压泵10L的排出量接近回转消耗流量而抑制泄压流量。然而,本发明并不限于该构成。例如,液压***100也可以代替负控制而执行正控制、负荷传感检测控制等。
此外,在上述实施例中,液压***100以在回转操作时回转泄压阀71的回转泄压流量成为几乎一定的方式执行回转泄压切断控制。然而,本发明不限定于该构成。例如,液压***100也可以在回转用液压马达44以外的其他液压促动器的操作时,以在其液压促动器和与该液压促动器对应的流量控制阀之间设置的泄压阀的泄压流量成为几乎一定的方式执行泄压切断控制。
Claims (7)
1.一种挖土机,具备:
回转用液压马达;以及
回转泄压阀,
在上述回转用液压马达的旋转中进行反复回转操作的情况下,将上述回转用液压马达的吸入侧的工作油的压力即回转压力维持在上述回转泄压阀的回转泄压压力以下。
2.如权利要求1所述的挖土机,其中,
具备向上述回转用液压马达供给工作油的液压泵,
上述液压泵在节能模式下被驱动,
上述节能模式包括与上述回转用液压马达的旋转状态相对应的多个节能模式。
3.如权利要求1所述的挖土机,具备:
取得回转压力的压力取得装置;以及
对上述回转用液压马达进行控制的控制装置,
上述控制装置为,在上述压力取得装置取得的回转压力达到规定的阈值之后,将回转压力控制为规定的目标压力。
4.如权利要求3所述的挖土机,具备:
向上述回转用液压马达供给工作油的液压泵;以及
对上述液压泵的泵流量进行调整的泵流量调整装置,
上述控制装置为,在上述压力取得装置取得的回转压力达到规定的阈值之后,对上述泵流量调整装置输出泵流量指令值而将回转压力控制为规定的目标压力,且根据回转压力达到规定的阈值时的上述回转用液压马达的回转状态来决定上述泵流量指令值的初始值。
5.如权利要求3或者4所述的挖土机,其中,
上述规定的目标压力为上述回转泄压阀的开启压力以上且低于回转泄压压力。
6.如权利要求4所述的挖土机,其中,
上述控制装置为,根据回转操作的开始后、回转压力达到规定的阈值为止所需要的时间,来决定上述泵流量指令值的初始值。
7.如权利要求4所述的挖土机,其中,
具备检测回转角速度的角速度检测装置,
上述控制装置为,根据上述角速度检测装置检测的回转角速度来决定上述泵流量指令值的初始值。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-052618 | 2015-03-16 | ||
JP2015052618A JP6491501B2 (ja) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | ショベル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105986596A true CN105986596A (zh) | 2016-10-05 |
Family
ID=57008088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610149679.XA Pending CN105986596A (zh) | 2015-03-16 | 2016-03-16 | 挖土机 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6491501B2 (zh) |
CN (1) | CN105986596A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109958155A (zh) * | 2017-12-14 | 2019-07-02 | 卡特彼勒公司 | 用于操作机器的圆驱动齿轮的*** |
CN111350227A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-30 | 柳州柳工挖掘机有限公司 | 回转液压***、回转液压***的控制方法及挖掘机 |
CN114354048A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-15 | 雷沃工程机械集团有限公司 | 一种挖掘机回转次数的统计方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101029650A (zh) * | 2006-03-02 | 2007-09-05 | 神钢建设机械株式会社 | 作业机械的液压控制装置 |
JP2011226491A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Tadao Osuga | 油圧ショベルの旋回油圧回路 |
CN202401511U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-08-29 | 徐州徐工挖掘机械有限公司 | 新型挖掘机限流控制*** |
JP2014222104A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友重機械工業株式会社 | 建設機械用油圧システム |
JP2014222106A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友重機械工業株式会社 | 建設機械用油圧システム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5391040B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2014-01-15 | キャタピラー エス エー アール エル | 作業機械の旋回油圧制御装置 |
JP6081288B2 (ja) * | 2013-05-14 | 2017-02-15 | 住友重機械工業株式会社 | 建設機械用油圧システム |
-
2015
- 2015-03-16 JP JP2015052618A patent/JP6491501B2/ja active Active
-
2016
- 2016-03-16 CN CN201610149679.XA patent/CN105986596A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101029650A (zh) * | 2006-03-02 | 2007-09-05 | 神钢建设机械株式会社 | 作业机械的液压控制装置 |
JP2011226491A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Tadao Osuga | 油圧ショベルの旋回油圧回路 |
CN202401511U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-08-29 | 徐州徐工挖掘机械有限公司 | 新型挖掘机限流控制*** |
JP2014222104A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友重機械工業株式会社 | 建設機械用油圧システム |
JP2014222106A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友重機械工業株式会社 | 建設機械用油圧システム |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109958155A (zh) * | 2017-12-14 | 2019-07-02 | 卡特彼勒公司 | 用于操作机器的圆驱动齿轮的*** |
CN111350227A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-30 | 柳州柳工挖掘机有限公司 | 回转液压***、回转液压***的控制方法及挖掘机 |
CN114354048A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-15 | 雷沃工程机械集团有限公司 | 一种挖掘机回转次数的统计方法 |
CN114354048B (zh) * | 2022-01-17 | 2024-04-19 | 雷沃重工集团有限公司 | 一种挖掘机回转次数的统计方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6491501B2 (ja) | 2019-03-27 |
JP2016172962A (ja) | 2016-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101992510B1 (ko) | 건설 기계 | |
KR101832080B1 (ko) | 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템 | |
KR101728380B1 (ko) | 건설기계의 유압펌프 토출유량 제어방법 | |
DE112009000707B4 (de) | Controller für Hybrid-Baugerät | |
JP6081288B2 (ja) | 建設機械用油圧システム | |
CN105986596A (zh) | 挖土机 | |
CN104884381B (zh) | 叉车及叉车的控制方法 | |
KR101945436B1 (ko) | 건설 기계 | |
JP6683640B2 (ja) | 建設機械 | |
KR20160077178A (ko) | 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템 | |
CN103898940A (zh) | 回转控制装置及具备该回转控制装置的工程机械 | |
JP6081289B2 (ja) | 建設機械用油圧システム | |
CN108779627A (zh) | 作业机械 | |
JP2022033074A (ja) | 作業機 | |
JP7182335B2 (ja) | 作業機 | |
CN105971051A (zh) | 挖掘机 | |
JP6087209B2 (ja) | 建設機械用油圧システム | |
JP5551122B2 (ja) | 建設機械 | |
JP2017053413A (ja) | 作業機の油圧システム | |
JP2015004369A (ja) | 油圧モータの制御装置 | |
JP5568509B2 (ja) | 油圧制御装置および作業機械 | |
JP2006336673A (ja) | 作業車両 | |
JP2019143806A (ja) | 作業機の油圧システム | |
JP6147564B2 (ja) | 建設機械用油圧システム | |
JP7443445B2 (ja) | 土工機械及び土工機械を運転するための方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161005 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |