CN110382786B - 工程机械的控制***及工程机械的控制方法 - Google Patents

工程机械的控制***及工程机械的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的工程机械的控制***包括：液压泵；至少一个控制阀，其设置于与所述液压泵连接的中心旁通管路，且控制从所述液压泵排出的工作油的流动方向而选择性地供应至驱动器；旁通控制阀，其在所述中心旁通管路上设置于所述控制阀的下游，且用于可变地控制通过所述中心旁通管路被排出至储油槽的所述工作油的流量；以及控制部，其根据作业者的操作信号来控制所述液压泵及所述旁通控制阀的动作，并在发生泵峰值时开放所述旁通控制阀来减少泵峰值。

Description

工程机械的控制***及工程机械的控制方法
技术领域
本发明涉及一种工程机械的控制***及工程机械的控制方法。更详细而言，涉及一种具有压力控制型电子液压泵的工程机械的控制***及利用其的工程机械的控制方法。
背景技术
工程机械的液压***可以被区分为开心(Open center)式和闭心(ClosedCenter)式的液压***。在使用压力控制型电子液压泵的闭心式挖掘机的液压***中，在控制杆的急停操作时，若液压泵的斜盘角减少，则可能会因从所述液压泵排出的工作油而瞬间性地发生压力峰值。为了减少这样的压力峰值，可以使用泵峰值减压阀(Pump PeakReducing Valve，PPRV)。然而，这要求用于泵峰值减压阀的另外的空间和配管的配置，存在费用增加的问题。
发明内容
技术课题
本发明的一课题在于，提供一种能够以低费用减少泵峰值的工程机械的控制***。
本发明的另一课题在于，提供一种利用上述控制***的工程机械的控制方法。
技术方案
用于实现上述本发明的一课题的一些示例性的实施例的工程机械的控制***包括：液压泵；至少一个控制阀，其设置于与所述液压泵连接的中心旁通管路，且控制从所述液压泵排出的工作油的流动方向而选择性地供应至驱动器；旁通控制阀，其在所述中心旁通管路上设置于所述控制阀的下游，且用于可变地控制通过所述中心旁通管路被排出至储油槽的所述工作油的流量；以及控制部，其根据作业者的操作信号来控制所述液压泵及所述旁通控制阀的动作，并在发生泵峰值时开放所述旁通控制阀来减少泵峰值。
在一些示例性的实施例中，所述控制部可以包括：急停判断部，其根据控制杆操作信号判断所述驱动器的急停操作与否；计算部，其在所述驱动器的急停操作时决定所述旁通控制阀的开口面积；以及输出部，其用于根据计算出的所述开口面积来输出用于开放所述旁通控制阀的控制信号。
在一些示例性的实施例中，所述计算部可以考虑所预计的泵峰值的大小与持续时间的至少一个来计算所述旁通控制阀的开放时间或关闭斜率。
在一些示例性的实施例中，当所述控制部根据所述驱动器的位置信号或工作油供应管路的压力信号判断为是将发生所述泵峰值的情况时，可以控制为开放所述旁通控制阀。
在一些示例性的实施例中，若不是所述急停操作，则所述控制部可以控制为关闭所述旁通控制阀。在一些示例性的实施例中，当在所述急停操作时间点之前从所述液压泵排出的工作油量为已设定值以上时，所述控制部可以控制为预备性地将所述旁通控制阀开放已设定的最小开口面积。
在一些示例性的实施例中，在工程机械的启动初期或暖机预热(warm up)时，所述控制部可以控制为开放所述旁通控制阀。
在一些示例性的实施例中，即使在所述驱动器的急停操作时，若为复合动作，则所述控制部可以控制为关闭所述旁通控制阀。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制***还可以包括：电子比例控制阀，其根据从所述控制部输入的控制信号来供应用于控制所述旁通控制阀的开口面积的先导信号压力。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制***还可以包括：第二液压泵；第二控制阀，其设置于与所述第二液压泵连接的第二中心旁通管路，且用于控制从所述第二液压泵排出的工作油的流动方向而选择性地供应至第二驱动器；第二旁通控制阀，其在所述第二中心旁通管路上设置于所述第二控制阀的下游，且用于可变地控制通过所述第二中心旁通管路被排出至储油槽的所述工作油的流量；以及第二电子比例控制阀，其根据从所述控制部输入的控制信号来供应用于控制所述第二旁通控制阀的开口面积的先导信号压力。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制***还可以包括：泵调节器，其用于根据从所述控制部输入的控制信号来控制所述液压泵的斜盘角度。
在用于实现上述本发明的另一课题的一些示例性的实施例的工程机械的控制方法中，提供液压***，所述液压***包括液压泵、设置于与所述液压泵连接的中心旁通管路且用于控制驱动器的动作的至少一个控制阀、以及在所述中心旁通管路上设置于所述控制阀的下游且用于可变地控制通过所述中心旁通管路被排出至储油槽的所述工作油的流量的旁通控制阀；接收对所述驱动器的作业者的操作信号、所述工作油的供应管路的压力信号或所述驱动器的位置信号来判断泵峰值的发生与否；以及发生所述泵峰值时，开放所述旁通控制阀来减少泵峰值。
在一些示例性的实施例中，判断所述泵峰值的发生与否的步骤可以包括：在所述驱动器的急停操作时，考虑所预计的泵峰值的大小与持续时间的至少一个来决定所述旁通控制阀的开口面积的步骤。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制方法还可以包括：若不是所述急停操作，则关闭所述旁通控制阀的步骤。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制方法还可以包括：当在所述急停操作时间点之前从所述液压泵排出的工作油量为已设定值以上时，预备性地将所述旁通控制阀开放最小开口面积的步骤。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制方法还可以包括：在工程机械的启动初期或暖机预热(warm up)时，开放所述旁通控制阀的步骤。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制方法还可以包括：即使在所述驱动器的急停操作时，若为复合动作，则关闭所述旁通控制阀的步骤。
在一些示例性的实施例中，在所述驱动器的急停操作时，开放所述旁通控制阀的步骤可以包括：根据计算出的开口面积，通过电子比例控制阀向所述旁通控制阀供应用于开放所述旁通控制阀的先导信号压力。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制方法还可以包括：根据对所述驱动器的作业者的操作信号来控制所述液压泵的斜盘角度的步骤。
发明的效果
根据一些示例性的实施例，可以在控制杆急停时开放设置于中心旁通管路的旁通控制阀来通过所述中心旁通管路向储油槽排出从液压泵排出的工作油。若不是所述控制杆急停，则可以关闭所述旁通控制阀。
由此，在闭心(closed center)式液压***中，可以减少在控制杆急停时所述液压泵与所述控制阀之间的动态特性差异导致的压力峰值。
但是，本发明的效果并不限于以上提及的效果，而是可以在不脱离本发明的思想及领域的范围内被多样地扩展。
附图说明
图1是示出一些示例性的实施例的工程机械的控制***的液压回路图。
图2是示出图1的工程机械的控制***的控制部的框图。
图3是示出图1中驱动器的单独动作时的控制***的液压回路图。
图4是示出图1中驱动器的急停动作时的控制***的液压回路图。
图5是示出图4中驱动器的急停动作时的旁通控制阀的开放面积及泵排出流量的图表。
图6是示出比较例的工程机械的控制***的液压回路图。
图7是示出一些示例性的实施例的工程机械的控制方法的顺序图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
在本发明的各图中，为了本发明的清楚性，结构物的尺寸相对于实际被放大而图示。
在本发明中，第一、第二等术语可以用于说明多种构成要素，但这些构成要素不应限定于这些术语。这些术语仅用作区分一构成要素与另一构成要素的目的。
本发明中使用的术语仅为说明特定的实施例而使用，并不意图限定本发明。除非上下文中明确不同地定义，单数的表述包括复数的表述。在本申请中，“包括”或“具有”等术语应理解为旨在指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些的组合的存在，而并非预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些的组合的存在或可附加性。
对于本说明书中公开的本发明的实施例，特定的结构性乃至功能性说明仅仅是以用于说明本发明的实施例的目的例示的，本发明的实施例可以被实施为多种形态，不应解释为限定于本说明书中说明的实施例。
即，本发明可以追加多种变更，且可以具有多种形态，一些特定实施例将例示于附图，并在本说明书中进行详细说明。但是，这并不意图将本发明限定于特定的公开形态，而是应理解为包括落入本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物乃至替代物。
图1是示出一些示例性的实施例的工程机械的控制***的液压回路图。图2是示出图1的工程机械的控制***的控制部的框图。图3是示出图1中驱动器的单独动作时的控制***的液压回路图。图4是示出图1中驱动器的急停动作时的控制***的液压回路图。图5是示出图4中驱动器的急停动作时的旁通控制阀的开放面积及泵排出流量的图表。
参照图1至图5，工程机械的控制***可以包括：第一液压泵100；至少一个控制阀300、310，其用于控制从第一液压泵100排出的工作油的流动方向来控制驱动器10、20；第一旁通控制阀400，其在第一中心旁通管路210上设置于所述主控制阀的下游，且用于可变地控制通过第一中心旁通管路210被排出至储油槽T的所述工作油的流量；以及控制部500，其用于根据泵峰值的发生与否来控制第一液压泵100、控制阀300、310及第一旁通控制阀400的动作。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械可以包括挖掘机、轮式装载机、叉车等。下面对所述工程机械为挖掘机的情况进行说明。但是，可以理解的是，一些示例性实施例的控制***并不因此而限定于用于控制挖掘机，还可以实质上相同地适用于轮式装载机、叉车等。
所述工程机械可以包括下部行驶体、以能够旋回的方式搭载于所述下部行驶体上的上部旋回体、以及设置于所述上部旋回体的驾驶室和前作业装置。所述前作业装置可以包括动臂、斗杆以及铲斗。可以在所述动臂与所述上部框架之间设置用于控制所述动臂的动作的动臂缸。可以在所述动臂与所述斗杆之间设置用于控制所述斗杆的动作的斗杆缸。另外，可以在所述斗杆与所述铲斗之间设置用于控制所述铲斗的动作的铲斗缸。随着所述动臂缸、所述斗杆缸以及所述铲斗缸伸长或收缩，所述动臂、所述斗杆及所述铲斗可以实现多种动作，所述前作业装置可以执行多种作业。
在一些示例性的实施例中，第一液压泵100可以与电动机(未图示)连接或通过动力传递装置与发动机(未图示)连接。从所述发动机或电动机供应的动力可以被传递至第一液压泵100。
例如，第一液压泵100可以包括压力控制型电子液压泵。第一液压泵100的排出流量可以基于斜盘角度来决定。第一液压泵100的斜盘角度可以根据从控制部500输入的泵控制信号来调节。
具体地，第一液压泵100可以由第一泵调节器120调节斜盘角度。第一泵调节器120可以以第一电子比例控制阀510为媒介与先导泵(未图示)连接。所述先导泵可以连接在所述发动机的输出轴，且随着所述输出轴旋转被驱动而排出控制油。例如，所述先导泵可以是齿轮泵。在这种情况下，所述工作油及所述控制油可以包括实质上相同的物质。
从先导泵排出的控制油可以经由第一电子比例控制阀510而被供应至第一泵调节器120。第一电子比例控制阀510可以将对应于所输入的所述泵控制信号的先导压力施加至第一泵调节器120来调节第一液压泵100的斜盘角度。从而，可以根据所述泵控制信号的电流指令值来决定第一液压泵100的排出压力。
在一些示例性的实施例中，从第一液压泵100排出的工作油可以经由第一控制阀300及第二控制阀310而分别被分配供应至第一驱动器10和第二驱动器20。
具体地，第一控制阀300及第二控制阀310可以通过第一主液压管路200与第一液压泵100连接。第一主液压管路200可以被分歧为第一中心旁通管路210及并联供应管路220。可以在第一中心旁通管路210串联地依次设置第一控制阀300和第二控制阀310。
第一主液压管路200可以被分歧为第一中心旁通管路210和至少一个并联管路230，第二控制阀310可以与第一中心旁通管路210及并联管路230中的至少一个连接。即使切换第一控制阀300而关闭第一中心旁通管路210，由于第二控制阀310通过第二并联管路230与第一液压泵100连接，因而可以接收从第一液压泵100排出的工作油。
虽然图中未图示，可以在第一中心旁通管路210设置用于控制又一驱动器的动作的追加控制阀(未图示)，且从第一液压泵100排出的工作油可以通过所述追加控制阀被供应至又一驱动器。
在一些示例性的实施例中，第一驱动器10可以是所述动臂缸，第二驱动器20可以是所述斗杆缸。在这种情况下，第一控制阀310可以是动臂控制阀，第二控制阀320可以是斗杆控制阀。
第一控制阀300，即，所述动臂控制阀可以通过液压管路分别与第一驱动器10，即，所述动臂缸的动臂头腔及动臂杆腔连接。从而，可以切换第一控制阀300，将从液压泵100排出的工作油选择性地供应至所述动臂头腔及所述动臂杆腔。驱动动臂缸10的工作油可以通过回油液压管路250返回至储油槽T。
第二控制阀310，即，所述斗杆控制阀可以通过液压管路分别与第二驱动器，即，斗杆缸20的斗杆头腔及斗杆杆腔连接。从而，可以通过切换第二控制阀310，将从第一液压泵100排出的工作油选择性地供应至所述斗杆头腔及所述铲斗杆腔。驱动斗杆缸20的工作油可以通过回油液压管路270返回至储油槽T。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制***可以包括作为具有第一控制阀300及第二控制阀310的组装体的主控制阀(Main Control Valve，MCV)。所述主控制阀可以在内部形成有第一中心旁通管路210，回油管路250、270及并联管路230，上述控制阀300、310可以形成为沿第一中心旁通管路210依次设置的一个封装构件。所述主控阀可以是包括根据所输入的电信号来控制施加至控制阀内的阀芯的先导工作油的电子比例减压阀(EPPRV)的电子液压式主控制阀。不同于此，所述主控制阀可以包括通过与操作信号成比例的先导压力来控制的液压式控制阀。
在一些示例性的实施例中，第一旁通控制阀400可以在第一中心旁通管路210上设置于控制阀310的下游，且可变地控制通过第一中心旁通管路210排出至储油槽T的所述工作油的流量。
具体地，第一旁通控制阀400可以以第二电子比例控制阀520为媒介而与所述先导泵连接。从所述先导泵排出的控制油可以经由第二电子比例控制阀520而被供应至第一旁通控制阀400。第二电子比例控制阀520可以将对应于从控制部500输入的所述旁通控制信号的先导压力施加至第一旁通控制阀400来调节第一旁通控制阀400的开口面积。例如，所述第二电子比例控制阀可以是电子比例减压(Electronic proportional pressurereducing，EPPR)阀。所述第二电子比例减压阀可以产生与所接收的控制信号的强度，例如，电流的强度成比例的先导信号压力。
若不向第二电子比例控制阀520输入所述旁通控制信号，则可以关闭第一旁通控制阀400。在这种情况下，当没有对第一驱动器10及第二驱动器20的操作信号时，从液压泵100排出的工作油无法通过第一中心旁通管路210返回至储油槽T。
若向第二电子比例控制阀520输入所述旁通控制信号，则可以将第一旁通控制阀400开放对应于所输入的所述旁通控制信号的大小的开口面积。在这种情况下，当没有对第一驱动器10及第二驱动器20的操作信号时，可以通过第一中心旁通管路210使对应于所述开口面积的排出流量的从第一液压泵100排出的工作油返回至储油槽T。
在一些示例性的实施例中，所述控制***还可以包括在第一主液压管路200上设置于第一控制阀300的上游的安全阀(未图示)。所述安全阀可以限制为使从第一液压泵100排出的工作油的压力为已设定的容许压力以下。当第一主液压管路200的压力形成高于容许压力的压力时，可以开放所述安全阀，以将工作油维持为所设定的压力以下。
在一些示例性的实施例中，所述控制***还可以包括：第二液压泵102，其用于向第三驱动器12及第四驱动器22供应工作油；第三控制阀302及第四控制阀304，其用于控制从第二液压泵102排出的工作油的流动方向来控制第三驱动器12及第四驱动器22；第二旁通控制阀402，其在第二中心旁通管路212上设置于第三控制阀302及第四控制阀304的下游，且用于可变地控制通过第二中心旁通管路313被排出至储油槽T的所述工作油的流量；第二泵调节器122，其用于与根据作业者的操作信号来生成的泵控制信号成比例地控制第二液压泵100的排出压力；以及第三电子比例控制阀522，其用于与根据作业者的操作信号来生成的旁通控制信号成比例地控制第二旁通控制阀402的阀芯的位移量。
第二泵调节器122、第二旁通控制阀402及第三电子比例控制阀522的动作与第一泵调节器120、第一旁通控制阀400及第二电子比例控制阀520的动作实质上相同，因而将省略对此的说明。
控制部500可以从操作部600接收与作业者的操作量成比例的操作信号，并以与所述操作信号对应的方式向第一电子比例控制阀510及第二电子比例控制阀520分别输出所述控制信号(泵控制信号和旁通控制信号)。第一电子比例控制阀510及第二电子比例控制阀520可以通过分别输出与所述控制信号成比例的二次压力来用电控制信号控制第一泵调节器120和第一旁通控制阀400。
此外，在所述电子液压式主控制阀的情况下，控制部500可以向电子比例减压阀分别输出作为控制信号的压力指令信号。所述电子比例减压阀可以通过将与所述压力指令信号成比例的二次压力分别输出至对应的所述控制阀的阀芯来用电控制信号控制所述阀芯。
不同于此，在所述液压式主控制阀的情况下，可以通过将来自操作部600的先导压力分别供应至所述第一控制阀及第二控制阀的阀芯来控制所述第一控制阀及第二控制阀。
例如，操作部600可以包括控制杆、踏板等。若作业者操作操作部600，则可以生成对应于所述操作的操作信号。控制部600可以接收所述操作信号来控制第一液压泵100及第一旁通控制阀400的动作。
在一些示例性的实施例中，如图2所图示，控制部500可以包括：急停判断部502，其根据操作部600的控制杆***作时生成的控制杆操作信号判断驱动器的急停操作与否；计算部504，其在所述驱动器的急停操作时决定第一旁通控制阀400的开口面积；以及输出部506，其用于根据计算出的所述开口面积来输出用于开放第一旁通控制阀400的旁通控制信号。
急停判断部502可以接收对第一驱动器10及第二驱动器20的操作信号，例如，控制杆先导压力、控制杆位移量等，并在减少斜率为已设定值时判断为是急停操作。
此外，当在第一驱动器10及第二驱动器20的复合动作过程中，对某一个的驱动器的操作信号的减少斜率为已设定值以下时，急停判断部502可以判断为不是急停操作。
计算部504可以预计关闭第一中心旁通管路200时发生的泵峰值，并考虑所述泵峰值的大小及持续时间来计算第一旁通控制阀400的开口面积、开放时间、关闭斜率等。例如，计算部504可以计算对应于所预计的泵峰值的大小的第一旁通控制阀400的开口面积。计算部504可以计算对应于所预计的泵峰值的持续时间的第一旁通控制阀400的开放时间。计算部504可以考虑在再次关闭第一旁通控制阀400时是否发生二次泵峰值来决定第一旁通控制阀400的关闭速度。
此外，计算部504可以从泵斜盘角度传感器110和泵排出压力传感器130接收液压泵100的斜盘角度、排出压力等，并在从液压泵100排出的工作油量为已设定值以上时计算第一旁通控制阀400的最小开口面积。
输出部506可以根据计算出的所述开口面积来输出用于开放第一旁通控制阀400的旁通控制信号。在急停操作的情况下，输出部506可以输出对应于第一旁通控制阀400的开口面积、开放时间及关闭斜率的旁通控制信号。
第二电子比例控制阀520可以根据从输出部506输入的控制信号来供应用于控制第一旁通控制阀400的开口面积的先导信号压力。
由此，当所述驱动器为急停操作时，可以将第一旁通控制阀400开放计算出的开口面积后，再以计算出的关闭斜率关闭。当所述驱动器不是急停操作时，第一旁通控制阀400可以维持被关闭的状态。
此外，当在所述驱动器的急停操作时间点之前从第一液压泵100排出的工作油量为已设定值以上时，可以预备性地将第一旁通控制阀400开放已设定的最小开口面积。如此，当预备性地将第一旁通控制阀400开放了最小开口面积时，在所述驱动器的急停操作时可以更快地开放第一旁通控制阀400。由此，可以进一步提高第一旁通控制阀400的响应性。在这种情况下，第一液压泵100可以考虑被预备性地开放的第一旁通控制阀400而控制为排出多于所预测的流量的量的工作油。
如图3所图示，若操作对应于第二驱动器20的操作部600的控制杆，则可以切换第二控制阀310，并向第二驱动器20供应从第一液压泵100排出的工作油。此时，可以使第一旁通控制阀400维持为被关闭的状态或被开放最小开口面积的状态。
如图4所图示，可以在第二驱动器20的急停操作时使第二控制阀310返回至中立位置，并将第一旁通控制阀400开放计算出的开口面积。此外，可以根据泵控制信号来减少第一液压泵100的斜盘角度而减少工作油的排出流量。
参照图5，图中示出了基于控制杆的急停操作的被供应至控制阀的阀芯的先导压力A、泵压力B、第一旁通控制阀400的开口面积C及泵排出流量D的图表。
若作业者为了驱动驱动器而开始操作控制杆，则先导压力A增加。之后，在控制杆的急停操作时间点(t2)，先导压力A将突然下降，且控制阀的阀芯相对快速地被切换为中立位置。若是第一中心旁通管路210被第一旁通控制阀400关闭着的情况，则从液压泵100排出的工作油所形成的第一中心旁通管路210的压力，即，泵压力B可能会突然上升，从而发生泵峰值。
在一些示例性的实施例中，控制部500可以在控制杆的急停操作时间点之前(t0～t2)预备性地将第一旁通控制阀400开放最小开口面积A1。控制部500可以在控制杆的急停操作时将第一旁通控制阀400在已设定的时间内(t2～t3)开放所设定的开口面积A2后，再以规定的斜率(t3～t4)关闭。
第一液压泵100与所述控制阀之间可以存在物理动态特性上的差异。具体地，由于所述控制阀的阀芯反应时间相对比第一液压泵100的斜盘角度的反应时间快，因而即使在急停操作时所述控制阀已经被切换为中立位置的状态下，也可能从第一液压泵100排出工作油而使泵排出压力快速上升。此时，可以通过快速开放第一旁通控制阀400，将所排出的所述工作油通过第一旁通控制阀400排出至储油槽T来防止在急停操作时可能在第一主液压管路200发生的泵峰值。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械的控制***还可以包括设置于诸如第一主液压管路200及第二主液压管路202的工作油供应管路而用于检测压力的传感器、以及用于检测第一驱动器10、第二驱动器12、第三驱动器20、第四驱动器22的位置、角度、压力等的传感器。例如，所述传感器可以检测所述工作油供应管路的压力或所述驱动器的位置。在这种情况下，控制部500可以从所述传感器接收所述工作油供应管路的压力信号或所述驱动器的位置信号，并从中判断是否发生外部冲击或负荷导致的泵峰值。
例如，在挖掘作业过程中，若铲斗遇到地表的岩石，则可能在铲斗缸产生负荷而引发泵峰值。此时，控制部500可以根据所述工作油供应管路中的压力上升或所述驱动器的急停与否来决定泵峰值的发生与否。即，当判断为所述驱动器因外部负荷而急停时，控制部500可以判断为发生了泵峰值，并向第二电子比例控制阀520输出旁通控制信号。若向第二电子比例控制阀520输入所述旁通控制信号，则可以将第一旁通控制阀400开放对应于所输入的所述旁通控制信号的大小的开口面积来防止泵压力峰值。
图6是示出比较例的工程机械的控制***的液压回路图。
参照图6，比较例的工程机械的控制***可以包括分别设置于第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212的第一旁通阀450及第二旁通阀452、以及用于开闭第一旁通阀450及第二旁通阀452的电磁阀550。此外，比较例的工程机械的控制***可以包括分别设置于第一主液压管路200及第二主液压管路202，用于排出从第一液压泵100及第二液压泵102排出的泵流量来防止泵峰值的第一泵峰值减少阀700及第二泵峰值减少阀702。
在比较例的工程机械的控制***中，在发动机启动初期或启动后暖机预热(warmup)时，可以打开(ON)电磁阀550来开放第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212，而在一般作业过程中，则可以关闭(OFF)电磁阀550来关闭第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212。
由此，在控制杆的急停操作时，由于第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212被关闭着，因而从第一液压泵100及第二液压泵102排出的工作油的压力将突然上升。之后，第一泵峰值减少阀700及第二泵峰值减少阀702将事后地排出从第一液压泵100及第二液压泵102排出的工作油流量来减少所上升的泵压力。这样的第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212可以由一个电磁阀550开闭。
相反，在示例性的工程机械的控制***中，如图1所图示，可以由第二电子比例控制阀520及第三电子比例控制阀522控制各个第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212的开口面积。在控制杆的急停操作时，可以通过所述控制杆的操作信号来判断急停操作与否来事前地开放第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212，从而去除泵峰值。从而，通过对各个第一液压泵100及第二液压泵102独立地执行中心旁通流路控制，能够防止不必要的流量损失。此外，第二电子比例控制阀520及第三电子比例控制阀522还可以如同比较例中那样在启动初期或暖机预热时履行暂时开放第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212的功能。当在关闭了第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212的状态下启动发动机时，与此联动而被驱动的液压泵100、102可能使第一中心旁通流路210及第二中心旁通流路212的压力上升，从而以妨碍发动机启动的负荷施加作用而降低工程机械的启动性能，由于压力上升，可能会产生冲击。从而，在一些示例性的实施例中，在启动初期或暖机预热时，可以暂时开放第一旁通流路210及第二旁通流路212。但是，不同于使用电磁阀的比较例，在一些示例性的实施例中，可以使用电子比例控制阀来防止旁通流路的开放过于突然或被开放得必要以上地大。
下面利用图1的控制***对控制工程机械的方法进行说明。
图7是示出一些示例性的实施例的工程机械的控制方法的顺序图。
参照图1、图2及图7，可以接收对第一驱动器10及第二驱动器20的作业者的操作信号、第一液压泵100的排出压力及斜盘角度(S100)，并根据所述操作信号判断是否为急停操作(S110)。接着，若是急停操作，则可以开放第一旁通控制阀400(S120)；若不是急停操作，则可以关闭第一旁通控制阀400(S130)。
在一些示例性的实施例中，可以接收对第一驱动器10及第二驱动器20的操作信号，例如，控制杆先导压力、控制杆位移量等，并且，当减少斜率大于已设定值时，可以判断为是急停操作。
此外，当在第一驱动器10及第二驱动器20的复合动作过程中，对某一个的驱动器的操作信号的减少斜率为已设定值以下时，可以判断为不是急停操作。
此时，可以在关闭了第一旁通管路200的状态下预计在急停操作时发生的泵峰值，并考虑所述泵峰值的大小及持续时间来计算第一旁通控制阀400的开口面积、开放时间、关闭斜率等。例如，可以计算对应于所预计的泵峰值的大小的第一旁通控制阀400的开口面积。可以计算对应于所预计的泵峰值的持续时间的第一旁通控制阀400的开放时间。可以考虑在再次关闭第一旁通控制阀400时是否发生二次泵峰值来决定第一旁通控制阀400的关闭速度。
此外，可以利用第一液压泵100的所述斜盘角度及所述排出压力，当从第一液压泵100排出的工作油量为已设定值以上时，计算第一旁通控制阀400的最小开口面积。
在急停操作时，可以在规定时间内将第一旁通控制阀400开放计算出的所述开口面积后，再以计算出的关闭斜率关闭。当在急停操作时间点之前从第一液压泵100排出的工作油量为已设定值以上时，可以预备性地将第一旁通控制阀400开放最小开口面积。若不是急停操作，则可以关闭第一旁通控制阀400。
如上述，可以在控制杆急停时开放设置于第一中心旁通管路210上的主控制阀的下游的第一旁通控制阀400，将从第一液压泵100排出的工作油通过第一中心旁通管路210排出至储油槽T。若不是所述控制杆急停，则可以关闭第一旁通控制阀400。
由此，在闭心(closed center)式液压***中，可以防止在控制杆急停时因所述液压泵与所述控制阀之间的动态特性差异而发生压力峰值。
尽管上面参照本发明的一些实施例进行了说明，该技术领域的一般的技术人员可以理解在不脱离下面的权利要求书中记载的本发明的思想及领域的范围内可以对本发明实施多种修改和变更。
符号说明
10：第一驱动器，12：第三驱动器，20：第二驱动器，22：第四驱动器，100：第一液压泵，102：第二液压泵，110、112：泵斜盘角度传感器，120：第一泵调节器，122：第二泵调节器，130、132：泵排出压力传感器，200：第一主液压管路，202：第二主液压管路，210：第一中心旁通管路，212：第二中心旁通管路，220：并联供应管路，300：第一控制阀，302：第三控制阀，310：第二控制阀，312：第四控制阀，400：第一旁通控制阀，402：第二旁通控制阀，500：控制部，502：急停判断部，504：计算部，506：输出部，510：第一电子比例控制阀，520：第二电子比例控制阀，522：第三电子比例控制阀，600：操作部。

Claims (17)

1.一种工程机械的控制***，其特征在于，包括：
液压泵；
至少一个控制阀，其设置于与所述液压泵连接的中心旁通管路，且控制从所述液压泵排出的工作油的流动方向而选择性地供应至驱动器；
旁通控制阀，其在所述中心旁通管路上设置于所述控制阀的下游，且用于可变地控制通过所述中心旁通管路被排出至储油槽的所述工作油的流量；
电子比例控制阀，其根据输入的控制信号来向所述旁通控制阀供应用于控制所述旁通控制阀的开口面积的先导信号压力；以及
控制部，其根据作业者的操作信号来控制所述液压泵及所述旁通控制阀的动作，且包括根据控制杆操作信号判断所述驱动器的急停操作与否的急停判断部，在所述驱动器的急停操作时为了开放所述旁通控制阀来防止泵峰值而向所述电子比例控制阀输出所述控制信号。
2.根据权利要求1所述的工程机械的控制***，其特征在于，
所述控制部还包括：
计算部，其在所述驱动器的急停操作时决定所述旁通控制阀的开口面积；以及
输出部，其用于根据计算出的所述开口面积来输出用于开放所述旁通控制阀的所述控制信号。
3.根据权利要求2所述的工程机械的控制***，其特征在于，
所述计算部考虑所预计的泵峰值的大小与持续时间的至少一个来计算所述旁通控制阀的开放时间或关闭斜率。
4.根据权利要求1所述的工程机械的控制***，其特征在于，
当所述控制部根据所述驱动器的位置信号或工作油供应管路的压力信号判断为是将发生所述泵峰值的情况时，控制为开放所述旁通控制阀。
5.根据权利要求1所述的工程机械的控制***，其特征在于，
若不是所述驱动器的急停操作，所述控制部则控制为关闭所述旁通控制阀。
6.根据权利要求5所述的工程机械的控制***，其特征在于，
当在所述急停操作时间点之前从所述液压泵排出的工作油量为已设定值以上时，所述控制部控制为预备性地将所述旁通控制阀开放已设定的最小开口面积。
7.根据权利要求5所述的工程机械的控制***，其特征在于，
在工程机械的启动初期或暖机预热时，所述控制部控制为开放所述旁通控制阀。
8.根据权利要求1所述的工程机械的控制***，其特征在于，
即使在所述驱动器的急停操作时，若为复合动作，则所述控制部控制为关闭所述旁通控制阀。
9.根据权利要求1所述的工程机械的控制***，其特征在于，还包括：
第二液压泵；
第二控制阀，其设置于与所述第二液压泵连接的第二中心旁通管路，且用于控制从所述第二液压泵排出的工作油的流动方向而选择性地供应至第二驱动器；
第二旁通控制阀，其在所述第二中心旁通管路上设置于所述第二控制阀的下游，且用于可变地控制通过所述第二中心旁通管路被排出至储油槽的所述工作油的流量；以及
第二电子比例控制阀，其根据从所述控制部输入的控制信号来供应用于控制所述第二旁通控制阀的开口面积的先导信号压力。
10.根据权利要求1所述的工程机械的控制***，其特征在于，还包括：
泵调节器，其用于根据从所述控制部输入的控制信号来控制所述液压泵的斜盘角度。
11.一种工程机械的控制方法，其特征在于，包括：
提供液压***，所述液压***包括液压泵、设置于与所述液压泵连接的中心旁通管路且用于控制驱动器的动作的至少一个控制阀、以及在所述中心旁通管路上设置于所述控制阀的下游且用于可变地控制通过所述中心旁通管路被排出至储油槽的工作油的流量的旁通控制阀、根据输入的控制信号来向所述旁通控制阀供应用于控制所述旁通控制阀的开口面积的先导信号压力的电子比例控制阀；
根据对所述驱动器的作业者的操作信号来判断所述驱动器的急停操作与否；
在所述驱动器的急停操作时决定所述旁通控制阀的开口面积；以及
为了根据计算出的所述开口面积开放所述旁通控制阀，向所述电子比例控制阀输出所述控制信号，在所述驱动器的急停操作时，开放所述旁通控制阀来防止泵峰值。
12.根据权利要求11所述的工程机械的控制方法，其特征在于，
决定所述旁通控制阀的开口面积的步骤包括：在所述驱动器的急停操作时，考虑所预计的泵峰值的大小与持续时间的至少一个来决定所述旁通控制阀的开口面积的步骤。
13.根据权利要求11所述的工程机械的控制方法，其特征在于，还包括：
若不是所述急停操作，则关闭所述旁通控制阀的步骤。
14.根据权利要求13所述的工程机械的控制方法，其特征在于，还包括：
当在所述急停操作时间点之前从所述液压泵排出的工作油量为已设定值以上时，预备性地将所述旁通控制阀开放最小开口面积的步骤。
15.根据权利要求13所述的工程机械的控制方法，其特征在于，还包括：
在工程机械的启动初期或暖机预热时，开放所述旁通控制阀的步骤。
16.根据权利要求11所述的工程机械的控制方法，其特征在于，还包括：
即使在所述驱动器的急停操作时，若为复合动作，则关闭所述旁通控制阀的步骤。
17.根据权利要求11所述的工程机械的控制方法，其特征在于，还包括：
根据对所述驱动器的作业者的操作信号来控制所述液压泵的斜盘角度的步骤。
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