CN117916432A - 液压控制***以及液压控制***中释放时的目标发动机扭矩的设定方法和校准方法 - Google Patents
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Abstract
问题:为了能够通过软件精确地控制和管理由液压泵的排出油供给的泵油通道的释放压力。解决方案:本发明提供一种释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元(19),其在以使释放时的泵油通道(2)的检测的压力值达到目标释放压力(LPt)的方式调节泵流速的状态下检测发动机扭矩,并将该检测的发动机扭矩设定和校准为释放时的目标发动机扭矩(LTt),以及释放时的控制单元(20)被配置为控制泵流速,使得该发动机扭矩的该检测的值在该释放时达到该目标发动机扭矩(LTt)。
Description
技术领域
本发明涉及在诸如液压挖掘机的作业机械中使用的液压控制***的技术领域。
发明背景
通常,诸如液压挖掘机的作业机械设置有作为多个液压致动器的液压供给源的由发动机驱动的液压泵,但是供给液压泵的排出油的泵油通道的回路压力(最大压力)通常配置成由位于从泵油通道到油罐的释放油通道中的释放阀限制。然而,在释放阀中,当通过释放阀的流速增加时,释放阀的上游压力(回路压力)也由于超驰特性而升高。因此,为了精确地控制回路压力,释放时的流速增加。需要根据上述内容调节释放阀的设定压力。然而,由于发动机输出的变化、泵效率的变化等,诸如液压挖掘机的作业机械中的释放时的流速具有大的个体差异。因此,在运输释放阀或其中结合有释放阀的阀单元时,即使释放阀的设定压力被调节成使得释放时的回路压力是目标释放压力,也存在当释放阀安装在作业机械上时必须重新调节释放阀的问题,这是麻烦的。
因此,电动可变释放阀被用作特定液压致动器回路的压力控制的释放阀,并且基于关于电动可变释放阀的设定压力和通过释放阀的流速的输入信号来校正超驰压力特性。然而,已知一种设置有用于将校正信号输出到电动可变释放阀的控制装置的技术(例如,参见专利文件1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本未审专利公布第2012-141705号
发明内容
[本发明所要解决的问题]
然而,在专利文件1中,为了校正超驰压力特性,需要通过释放阀的流速的值,并且使用根据液压致动器单独设定的液压致动器设定流速(附件设定流速)作为通过释放阀的流速的值。因此,当需要控制其中预设供给流速的特定液压致动器回路的回路压力时,可以采用专利文献1中的一种。然而,存在的问题是,由于发动机输出和泵效率的变化,释放时,它不能用于诸如液压挖掘机的泵油通道的回路压力控制,在所述泵油通道中存在流速的个体差异。此外,从构成回路的各种液压设备的保护和故障预测的观点来看,回路压力(最大压力)控制是重要的,并且存在对长期控制和管理的需求。这是本发明要解决的问题。
[解决该问题的手段]
考虑到如上所述的实际情况,本发明的目的是解决这些问题。权利要求1中描述的发明是一种用于作业机械的液压控制***,该液压控制***配置成包含由发动机驱动的可变排量型液压泵,并且用作多个液压致动器的液压供给源;释放阀,其布置在从被供给液压泵的排出油的泵油通道通向油罐的释放油通道中;以及泵控制装置,其用于向液压泵的排量改变装置输出控制指令以控制泵流速,液压控制***设置有释放压力控制装置,该释放压力控制装置用于在释放阀打开时的释放时控制泵油通道中的压力,以及释放压力控制装置包含:
泵压力检测装置,其检测泵油通道中的压力;
发动机扭矩检测装置,其检测发动机扭矩;
目标发动机扭矩设定装置,用于将在调节泵流速以使释放时的泵油通道的检测的压力值达到预设的目标释放压力的状态下,检测的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩;以及
控制装置,用于向泵控制装置输出控制指令,使得释放时的发动机扭矩的检测的值成为释放时的目标发动机扭矩,以控制液压泵的流速。
权利要求2中描述的发明是一种用于液压控制***释放时的目标发动机扭矩的设定方法,其中,该方法是使用权利要求1描述的释放时的目标发动机扭矩设定装置来设定释放时的目标发动机扭矩的方法,设定方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
当泵油通道的压力检测值达到目标释放压力时检测发动机扭矩,并确定检测的发动机扭矩是否落在预设的初始设定目标发动机扭矩的范围内;以及
如果检测的发动机扭矩落在初始设定目标发动机扭矩的范围内,则将初始设定目标发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩,并且如果检测的发动机扭矩落在初始设定目标发动机扭矩的范围之外,则将检测的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩。
权利要求3中描述的发明是根据权利要求1描述的液压控制***,其中,在液压控制***中设置有校准装置,该校准装置用于校准释放时由目标发动机扭矩设定装置设定的目标发动机扭矩的值。
权利要求4中描述的发明是一种用于液压控制***中释放时的目标发动机扭矩的校准方法,其中,该方法是使用根据权利要求3描述的校准装置来校准释放时的目标发动机扭矩的值的方法,校准方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
当泵油通道的压力检测值达到目标释放压力时检测发动机扭矩,并且确定释放时的检测的发动机扭矩是否落在预定的目标发动机扭矩的范围内;以及
如果检测的发动机扭矩落在释放时的预定的目标发动机扭矩的范围内,则将释放时的预定的目标发动机扭矩设定为原样,即,释放时的目标发动机扭矩,并且如果检测的发动机扭矩落在释放时的预定的目标发动机扭矩的范围之外,则将检测的发动机扭矩设定为已经校准的释放时的新的目标发动机扭矩。
权利要求5中描述的发明是一种用于作业机械的液压控制***,该液压控制***配置成包含由发动机驱动的可变排量型液压泵,并且用作多个液压致动器的液压供给源;释放阀,该释放阀布置在从被供给液压泵的排出油的泵油通道通向油罐的释放油通道中;以及泵控制装置,该泵控制装置用于向液压泵的排量改变装置输出控制指令以控制泵流速,液压控制***设置有释放压力控制装置,该释放压力控制装置用于在释放阀打开时的释放时控制泵油通道中的压力,以及释放压力控制装置包含:
泵压力检测装置,其检测泵油通道中的压力;
释放时的目标发动机扭矩设定装置,用于基于泵流速和检测的压力值,在泵流速被调节为使得释放时的泵油通道的检测的压力值达到预设的目标释放压力的状态下,计算发动机扭矩,并将计算的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩;以及
控制装置,用于向泵控制装置输出控制指令,使得释放时的发动机扭矩成为释放时的目标发动机扭矩,以控制液压泵的流速。
权利要求6中描述的发明是一种用于液压控制***释放时的目标发动机扭矩的设定方法,其中,该方法是使用根据权利要求5描述的释放时的目标发动机扭矩设定装置来设定释放时的目标发动机扭矩的方法,该设定方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
基于调节的泵流速和压力检测值计算发动机扭矩,并确定计算的发动机扭矩是否落在预设的初始设定目标发动机扭矩的范围内;以及
如果计算的发动机扭矩落在初始设定目标发动机扭矩的范围内,则将初始设定目标发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩,并且如果计算的发动机扭矩落在初始设定目标发动机扭矩的范围之外,则将计算的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩。
权利要求7中描述的发明是根据权利要求5描述的液压控制***,其中,在液压控制***中设置有校准装置,该校准装置用于校准释放时由目标发动机扭矩设定装置设定的目标发动机扭矩的值。
权利要求8中描述的发明是一种用于液压控制***中释放时的目标发动机扭矩的校准方法,其中,该方法是使用根据权利要求7描述的校准装置来校准释放时的目标发动机扭矩的值的方法,该校准方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
基于调节的泵流速和压力检测值计算发动机扭矩,并且确定计算的发动机扭矩是否落在释放时的预定的目标发动机扭矩的范围内;以及
如果计算的发动机扭矩落在释放时的预定的目标发动机扭矩的范围内,则将释放时的预定的目标发动机扭矩设定为原样,即,释放时的目标发动机扭矩,并且如果计算的发动机扭矩落在释放时的预定的目标发动机扭矩的范围之外,则将计算的发动机扭矩设定为已经校准的释放时的新的目标发动机扭矩。
权利要求9中描述的发明是根据权利要求3或7描述的液压控制***,其中,在液压控制***中布置有用于通过校准装置来监测校准信息的监测装置。
[本发明的有益效果]
根据权利要求1和权利要求5所述的发明,即使存在单独的差异,例如单独的作业机械的发动机输出和泵效率的变化,也可以高精度地控制和管理释放压力,从而能够抑制释放时的负荷变化,并对构成液压***的各种液压设备的保护和寿命延长作出很大贡献。
根据权利要求2和权利要求6所述的发明,能够准确且简单地执行释放时控制释放压力以达到目标释放压力所需的目标发动机扭矩的设定。
根据权利要求3和权利要求7所述的发明,可以在延长的时间段内精确地执行释放压力的控制和管理。
根据权利要求4和权利要求8所述的发明,可以精确且简单地执行释放时的目标发动机扭矩的校准。
根据权利要求9所述的发明,校准信息可有效地用于液压设备的故障预测等。
附图说明
图1是作业机械的示意性液压回路图。
图2是示出释放阀的超驰特性的图。
图3是示出液压泵的输出特性的图。
图4是示出释放压力控制单元的配置的框图。
图5是示出目标发动机扭矩设定/校准单元释放时的控制过程的流程图。
图6是示出用于泵排量控制的电磁比例阀的输出电流与泵排量之间的关系的图。
图7是示出在另一实施例中用于设定和校准目标发动机扭矩的控制程序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是诸如液压挖掘机的作业机械的液压回路的示意图。在图1中,附图标记1表示由安装在作业机械上的发动机E的动力驱动的可变排量型液压泵;1a表示使液压泵1的排量可变的调节器;2表示供给液压泵1的排出油的泵油通道;3表示油罐;“A”表示驱动作为液压供给源的液压泵1的液压缸和各种液压致动器,例如液压马达(例如,当作业机械是液压挖掘机时,左右行驶马达、旋转马达、动臂缸、杆缸、铲斗缸等);驱动的;4表示阀芯组,用于液压致动器的阀芯(未示出)共同设置在该阀芯组中,该阀芯组相对于每个液压致动器A执行油供给和排出控制;5表示从泵油通道2分支并通向油罐3的释放油通道;6表示布置在释放流油通道5中的释放阀;7表示其中结合有上述阀芯组4和释放阀6以及其它部件的控制阀单元。此外,8表示检测泵油通道2的压力(液压泵1的排出压力)的泵压力传感器(对应于本发明的泵压力检测装置);9表示用于检测发动机扭矩的发动机扭矩检测装置;以及10表示用于泵排量控制的电磁比例阀,其基于来自下述泵控制单元17的控制信号向液压泵1的调节器1a输出用于改变排量的控制压力。在本实施例中,发动机扭矩检测装置9用于基于燃料喷射量检测和计算发动机扭矩,并设置在发动机控制器中。此外,用于泵排量控制的调节器1a和电磁比例阀10对应于本发明的排量改变装置。
释放阀6被设计成限制泵油通道2的最大压力,并且在本实施例中使用平衡活塞类型,但是当通过释放阀6的流速增加时,如图2的超驰特性线R所示,释放压力(释放阀6的上游压力,即泵油通道2的压力)被设计成借助于超驰特性从破裂压力CP逐渐增加。因此,在泵流速的总量由释放阀6释放的状态下,当泵油通道2的压力(泵压力)达到预设的目标释放压力LPt时的泵流速被设计成根据超驰特性而唯一地确定。释放阀6的破裂压力CP被预先调节成比目标释放压力LPt低预定的压力。
此外,图3是示出液压泵1的输出特性的图,并且在泵压力处于中高压的区域中,如压力/流率特性曲线B(B1、B2、B3)所示,根据泵压力来控制泵流速,以将液压泵1的输出扭矩(或马力)保持在恒定水平,此外,上述压力/流速特性曲线B被控制成根据预设的目标发动机扭矩Tt的增大/减小而沿箭头方向移位。图3示出了当目标发动机扭矩处于Tt1、Tt2和Tt3时的压力/流速特性曲线B1、B2和B3。此外,在图3中,“R”表示显示释放阀6的超驰特性的超驰特性线,并且当目标发动机扭矩处于Tt1、Tt2、Tt3时,超驰特性线R与压力/流速特性曲线B1、B2和B3之间的交点C1、C2和C3变成释放阀6的释放点,并且在释放点C1、C2、C3处的泵压力变成释放压力LP1、LP2、LP3。即,释放压力LP根据目标发动机扭矩Tt的值而变化。例如,在图3中,当目标发动机扭矩为Tt2时(当压力/流速特性曲线为B2时),释放压力变为LP2。
另一方面,用于根据操作者的操作,发动机输出等控制机器主体的各种操作的控制器11安装在作业机器上,并且控制器11设置有用于控制泵油通道2的释放压力(回路中的最大压力)的释放压力控制单元15。如图4的框图所示,释放压力控制单元15连接到用于检测泵油通道2的压力的泵压力传感器8;发动机扭矩检测装置9,其检测发动机扭矩;监测设备16,其设置在作业机械的驾驶室等中,并被配置成用作执行输入操作并向控制器11显示输出的设备;泵控制单元17向电磁比例阀10输出用于泵排量控制等的控制信号。此外,释放压力控制单元15包括下述的释放状态确定单元18;释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19;释放时的时间控制单元20;监测单元21,存储器22等。除了释放压力控制单元15之外,控制器11还设置有各种控制单元,例如液压致动器控制单元,其基于操作工具等的操作来控制到各种液压致动器的供给流速和泵流速。然而,图4仅示出了与释放压力控制单元15相关的部分。此外,释放压力控制单元15、泵压力传感器(泵压力检测装置)8和发动机扭矩检测装置9构成本发明的释放压力控制装置。此外,泵控制单元17对应于本发明的泵控制装置;释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19对应于本发明的目标发动机扭矩设定装置和释放时的校准装置;释放时的控制单元20相当于本发明的释放时的控制装置;监测单元21对应于本发明的监测装置。
随后,将描述释放状态确定单元18、释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19、释放时的控制单元20和设置在释放压力控制单元15中的监测单元21的每个部分。
释放状态确定单元18确定泵油通道2是否处于释放状态,并释放时将确定结果向释放控制单元20输出。在本实施例中,对泵油通道2是否处于释放状态的确定被配置为,如果由泵压力传感器8检测的泵油通道2的压力是预设的目标释放压力LPt的邻近值的状态(例如,±2Mpa的目标释放)持续了一定时间段或更长,则确定为处于释放状态。
目标释放压力LPt预设为泵油通道2的释放压力(回路中的最大压力)的目标值,并且预先存储在存储器22中。但是,也可以构成为利用监测设备16任意地设定目标释放压力。
此外,在如下所述的释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19中执行释放时的目标发动机扭矩LTt的设定和校准的情况下(在后述的“设定、校准模式”的情况下),不执行释放时从释放状态确定单元18到控制单元20的输出。
此外,由释放状态确定单元18确定泵油通道2是否处于释放状态不限于如上所述的基于泵油通道2的压力检测值的确定。例如,还可以配置成设置用于检测设置在作业中的液压缸位于缸端的状态的缸端检测装置,以及用于检测液压缸的操作工具正在操作的状态的操作检测装置,并且如果这两个检测装置检测的状态持续一定时间段或更长,则确定泵油通道2处于释放状态。
此外,释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19基于来自监测设备16的操作信号执行释放时的目标发动机扭矩LTt的设定和校准,该目标发动机扭矩LTt是释放时的发动机扭矩的目标值。
在此,监测设备16具备模式选择装置16a(例如,操作开关、操作画面等),该模式选择装置16a在将预设的“设定、校正模式”选择为对目标发动机扭矩LTt执行释放时的设定、校准时的模式时由操作者操作。然后,当基于模式选择装置16a的操作选择“设定、校准模式”时,目标发动机扭矩设定/校准单元19释放时被配置为开始控制。此外,在“设定、校准模式”中,不执行向液压致动器A的加压油供给,并且释放时控制泵流速(液压泵1的排出流速)的总量以通过释放阀6。此外,在“设定、校准模式”中,不执行以下描述的释放时的控制单元20中的控制。
随后,参见图5所示的流程图,对目标发动机扭矩设定/校准单元19的释放时的目标发动机扭矩的设定、校准的控制过程进行说明。
目标发动机扭矩设定/校准单元19释放时,当控制开始时,首先向泵控制单元17输出控制指令,以开始泵油通道2的释放,从而增加泵流速(步骤S1)。
随后,目标发动机扭矩设定/校准单元19释放时读取由泵压力传感器8检测的泵油通道2的压力(泵压力),并且向泵控制单元17输出控制指令,使得检测的泵压力变为在预设的目标释放LPt的设定范围(例如,目标释放压力LPt±公差)内,以调节泵流速(步骤S2)。在这种情况下,如图6所示,泵排量作为从泵控制单元17输出到电磁比例阀10以控制泵排量的电流值的函数而变化,由此执行泵流速的增大或减小的调节。执行泵流速的这种调节,直到检测的泵压力变为在目标释放压力LPt的设定范围内(步骤S3)。
然后,如果确定泵压力落在目标排放压力LPt的设定范围内,则随后确定释放时的预定的目标发动机扭矩LTt是否存储在存储器22中(步骤S4)。如果释放时的预定的目标发动机扭矩LTt没有存储在存储器22中,则在步骤S5至S7中执行释放时的目标发动机扭矩LTt的设定。如果释放时的预定的目标发动机扭矩LTt存储在存储器22中,则在步骤S8至S10中执行释放时的目标发动机扭矩LTt的校准。
当执行目标发动机扭矩LTt的释放时的设定时(在步骤S4中,如果确定预定的目标发动机扭矩LTt未存储在存储器22中),释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19随后读取由发动机扭矩检测装置9检测的发动机扭矩的值,并确定检测的发动机扭矩是否在初始设定目标已经被预设为释放时的目标发动机扭矩的初始值时落在初始设定目标的设定范围内(例如,初始设定目标发动机扭矩±预定的变化)(步骤S5)。如果通过步骤S5中的确定确定检测的发动机扭矩落在初始设定目标发动机扭矩的设定范围内,则将初始设定目标发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩LTt(步骤S6)。另一方面,如果确定检测的发动机扭矩不在初始设定目标发动机扭矩的设定范围内,则将检测的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩LTt(步骤S7)。然后,将释放时的设定目标发动机扭矩LTt存储在存储器22中。虽然预先将初始设定目标发动机扭矩存储在存储器22中,但是也可以构成为利用监测设备16任意地设定初始设定目标发动机扭矩。
另一方面,当执行释放时的目标发动机扭矩LTt的校准时(如果在步骤S4中确定释放时的预定的目标发动机扭矩LTt存储在存储器22中),释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19随后读取将由发动机扭矩检测装置9检测的发动机扭矩的值,并确定检测的发动机扭矩是否落在存储在存储器22(步骤S8)中的释放时的预定的目标发动机扭矩LTt的设定范围内(例如,释放时的预定的目标发动机扭矩±预定的变化)。然后,如果通过步骤S8中的确定,确定检测的发动机扭矩释放时落在预定的目标发动机扭矩LTt的设定范围内,则将释放时的预定的目标发动机扭矩LTt设定为原样,即,释放时的目标发动机扭矩LTt(步骤S9)。另一方面,如果确定检测的发动机扭矩不释放时的预定的目标发动机扭矩LTt的设定范围内,则将检测的发动机扭矩设定为释放时的新的目标发动机扭矩LTt。然后,用释放时的新设定的目标发动机扭矩LTt重写存储在存储器22中的预定的目标发动机扭矩。
然后,在目标发动机扭矩设定/校准单元19中,将在泵流速被调节成使得泵油通道2的压力释放时变为目标释放压力LPt的状态下检测的发动机扭矩设定或校准为释放时的目标发动机扭矩LTt并存储在存储器22中。然后,释放时的存储在存储器22中的目标发动机扭矩LTt释放时被输出到释放控制单元20。
另一方面,当从释放状态确定单元18输入泵油通道2处于释放状态的确定结果时,释放时的控制单元20向泵控制单元17输出控制指令,使得由发动机扭矩检测装置9检测的检测发动机扭矩变为存储在存储器22中的释放时的最新的目标发动机扭矩LTt,以控制泵流速。换言之,当检测的发动机扭矩小于释放时的目标发动机扭矩LTt时,释放时的控制单元20执行反馈控制,用于通过增加泵流速将发动机扭矩增加到释放时的目标发动机扭矩LTt;另一方面,当检测的发动机扭矩大于释放时的目标发动机扭矩LTt时,为了释放时通过减小泵流速将发动机扭矩减小到目标发动机扭矩LTt。在这种情况下,由于释放时的目标发动机扭矩LTt是在泵流速被调节使得释放时的泵油通道2的压力变为目标释放压力LPt的状态下检测的发动机扭矩的值,所以通过控制泵流速使得达到目标发动机扭矩LTt,释放时的泵油通道2中的压力将被控制成变为目标释放压力LPt。
此外,目标发动机扭矩设定/校准单元19释放中的校准信息(历史、数据)被输出到监测单元21,在监测单元21中累积和连续监测。监测的结果被输出到监测设备16,被显示为例如发动机扭矩的波动趋势数据,并且可以用于故障预测等。
在如上所述配置的本形式中,作业机械的液压控制***设置有由发动机E驱动并用作多个液压致动器A的液压供给源的可变排量型液压泵1;释放阀6,其设置在来自泵油通道2的释放油通道5中,该泵油通道2供应有通向油罐2的液压泵1的排出油;以及泵控制单元17,该泵控制单元17经由用于泵排量的电磁比例阀10向液压泵1的调节器1a输出控制指令,以控制泵流速。此外,液压控制***还设置有释放压力控制单元15,当释放阀6打开时,释放压力控制单元15释放时控制泵油通道2的压力。释放控制单元15连接到用于检测泵油通道2的压力的泵压力传感器8和用于检测发动机扭矩的发动机扭矩检测装置9,并且包含目标发动机扭矩设定/校准单元19,该目标发动机扭矩设定/校准单元19将在调节泵流速的状态下检测的发动机扭矩设定为使得释放时泵油通道2的检测的压力值达到预设的目标释放压力LPt作为释放时的目标发动机扭矩LTt,以及释放时的控制单元20,其向泵控制单元17输出控制指令,使得释放时的发动机扭矩的检测的值达到释放时的目标发动机扭矩LTt,以控制液压泵1的流速。
因此,在释放阀6打开时的释放时,液压泵1的流速将被控制成使得发动机扭矩的检测的值释放时达到目标发动机扭矩LTt,但是释放时的目标发动机扭矩LTt是在泵流速被调节成使得泵油通道2的检测的压力值释放时达到目标释放压力LPt的状态下检测的发动机扭矩的值。结果,通过控制泵流速以便释放时实现目标发动机扭矩LTt,释放时的泵油通道2中的压力将被控制成目标释放压力LPt。
结果,即使存在诸如发动机输出的变化,各个作业机械的泵效率的变化的个体差异,也可以通过控制释放时的发动机扭矩以使其成为释放时的目标发动机扭矩LTt,来高精度地控制和管理释放压力以使其成为目标释放压力LPt,由此,能够抑制释放时的负载变化,并对构成液压***的各种液压设备的保护和寿命延长做出很大贡献。此外,释放时由目标发动机扭矩设定/校准单元19设定释放时的目标发动机扭矩LTt,以及释放时由控制单元20控制发动机扭矩由安装在作业机械上的释放阀6的软件执行。因此,容易控制和管理释放压力,并且进一步地,在单个释放阀6或其中结合有释放阀6的控制阀单元7的运输时释放阀6的调节工作变得不必要,并且可以节省用于调节工作的时间和劳力。
在该液压控制***中,执行由目标发动机扭矩设定/校准单元19释放时设定目标发动机扭矩LTt作为调节泵流速的步骤,使得释放时的泵油通道2的压力检测值达到预设的目标释放压力LPt(上述步骤S1、S2、S3);当泵油通道2的压力检测值达到目标释放压力LPt时检测发动机扭矩,并确定检测的发动机扭矩是否落在预设的初始设定目标发动机扭矩的范围内的步骤(上述步骤S5);以及当检测的发动机扭矩落在初始设定目标发动机扭矩的范围内时,将初始设定目标发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩LTt,并且当检测的发动机扭矩超出初始设定目标发动机扭矩的范围时,将检测的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩LTt的步骤(上述步骤S6和S7)依次执行,由此能够在用于控制释放压力所需的释放时设定目标发动机扭矩LTt,使得目标发动机扭矩LTt变成目标释放压力LPt以在软件上精确且容易地执行。
此外,由于释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19还配置成执行用于校准由释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19设定的释放时的目标发动机扭矩LTt的值的控制,所以通过例如在工作开始之前周期性地校准释放时的目标发动机扭矩LTt的值,可以在长时间段内精确地执行释放压力的控制和管理。
然后,执行由释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19对目标发动机扭矩LTt进行的校准,作为调节泵流速以使得释放时的泵油通道2的压力检测值达到预设的目标释放压力LPt的步骤(上述步骤S1、S2、S3),以及当泵油通道2的压力检测值达到目标释放压力LPt时检测发动机扭矩的步骤,以及确定检测的发动机扭矩是否落释放时的预定的目标发动机扭矩LTt的范围内(上述步骤S8);如果检测的发动机扭矩落释放时的预定的目标发动机扭矩LTt的范围内,则将释放时的预定的目标发动机扭矩LTt设定为原样,即,释放时的目标发动机扭矩LTt;并且如果检测的发动机扭矩落在预定的目标发动机扭矩LTt的范围之外,则顺序地执行将检测的发动机扭矩设定为已经校准的释放时的新的目标发动机扭矩LTt的步骤(上述步骤S9和S10),由此使得能够对控制释放压力所需的释放时的目标发动机扭矩LTt进行校准,从而使其变成目标释放压力LPt以在软件上准确且简单地执行。
此外,由于释放时的目标发动机扭矩设定/校准单元19的目标发动机扭矩LTt的校准信息(历史、数据)将由监测单元21累积和监测,校准信息可有效地用于液压设备的故障预测。
当然,本发明不限于上述实施例,并且例如,还可以具有使安装在作业机器上的AI(人工智能)执行机器学习,并且基于挖掘作业下的释放时的发动机扭矩自动校准释放时的目标发动机扭矩的值的配置。
此外,在上述实施例中,其配置成设置用于检测发动机扭矩的发动机扭矩检测装置,并且通过使用由发动机扭矩检测装置检测的发动机扭矩的检测的值(检测的发动机扭矩)来执行目标发动机扭矩LTt释放时的设定、校准。然而,不限于此,本发明可以在不使用发动机扭矩检测装置的检测的值的情况下实施。在这种情况下,其被配置为设置发动机扭矩计算装置,用于在泵流速被调节以使得释放时的泵油通道的检测的压力值达到预设的目标释放压力的状态下,基于泵流速和泵油通道的检测的压力值来计算发动机扭矩,释放时的目标发动机扭矩设定装置和校准装置中,并且为了执行设定,通过使用由发动机扭矩计算装置计算的发动机扭矩的计算值(计算的发动机扭矩)来校准释放时的目标发动机扭矩LTt。在这种情况下,发动机扭矩计算装置,如上所述,在调节泵流速使得释放时的泵油通道的检测的压力值达到预设的目标释放压力的状态下,基于泵流速和泵油通道的检测的压力值,使用例如以下等式(1)来计算发动机扭矩。
Tr=(P·Q)/(2π·n·ητ)···(1)
在上述等式(1)中,Tr是发动机扭矩,P是泵压力,Q是泵流速,n是发动机速度,并且ητ是总效率。然后,通过使用以这种方式计算的计算发动机扭矩代替上述实施例的检测的发动机扭矩,可以设定和校准释放时的目标发动机扭矩。然而,在这种情况下,如图7的流程图所示,在示出上述实施例的图5的流程图的步骤S3之后,添加基于调节的泵流速的值和泵油通道的压力检测值来计算发动机扭矩的步骤(步骤S11),并且在步骤S5至S10中,使用计算的发动机扭矩来代替检测的发动机扭矩。在以这种方式使用计算的发动机扭矩的情况下,可以不设置发动机扭矩检测装置。然而,在这种情况下,当从释放状态确定单元18输入泵油通道2处于释放状态的确定结果时,释放时的控制装置(释放时的控制单元20)将基于泵压力确定释放时的发动机扭矩达到目标发动机扭矩LTt的泵流速,并将控制指令输出到泵控制装置(泵控制单元17),使得达到泵流速。
此外,在上述实施例中,其被配置为释放时设定和调节目标发动机扭矩。然而,可以配置成使得在图3所示的压力/流速特性曲线B的整个范围内,释放时设定和校准的目标发动机扭矩不仅设定为释放时的目标发动机扭矩,而且设定为目标发动机扭矩。
工业实用性
本发明可用于控制在诸如液压挖掘机的作业机械中供给有液压泵的排出油的泵油通道的释放压力。
Claims (9)
1.一种用于作业机械的液压控制***,所述液压控制***配置成包含由发动机驱动的可变排量型液压泵,并且用作多个液压致动器的液压供给源;释放阀,所述释放阀布置在从被供给所述液压泵的排出油的泵油通道通向油罐的释放油通道中;以及泵控制装置,所述泵控制装置用于向所述液压泵的排量改变装置输出控制指令以控制泵流速,所述液压控制***设置有释放压力控制装置,所述释放压力控制装置用于在所述释放阀打开时的释放时控制所述泵油通道中的压力,以及所述释放压力控制装置包含:
泵压力检测装置,其检测所述泵油通道中的所述压力;
发动机扭矩检测装置,其检测发动机扭矩;
目标发动机扭矩设定装置,用于将在调节所述泵流速以使所述释放时的所述泵油通道的检测的压力值达到预设的目标释放压力的状态下,检测的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩;以及
控制装置,用于向所述泵控制装置输出控制指令,使得所述释放时的所述发动机扭矩的所述检测的值成为释放时的所述目标发动机扭矩,以控制所述液压泵的所述流速。
2.一种用于液压控制***释放时的目标发动机扭矩的设定方法,其中,所述方法是使用权利要求1所述的释放时的所述目标发动机扭矩设定装置来设定释放时的目标发动机扭矩的方法,所述设定方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
当所述泵油通道的所述压力检测值达到所述目标释放压力时检测发动机扭矩,并确定所述检测的发动机扭矩是否落在预设的初始设定目标发动机扭矩的所述范围内;以及
如果所述检测的发动机扭矩落在所述初始设定目标发动机扭矩的所述范围内,则将所述初始设定目标发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩,并且如果所述检测的发动机扭矩落在所述初始设定目标发动机扭矩的所述范围之外,则将所述检测的发动机扭矩设定为释放时的所述目标发动机扭矩。
3.根据权利要求1所述的液压控制***,其中,在所述液压控制***中设置有校准装置,所述校准装置用于校准释放时由所述目标发动机扭矩设定装置设定的所述目标发动机扭矩的值。
4.一种用于液压控制***中释放时的目标发动机扭矩的校准方法,其中,所述方法是使用根据权利要求3所述的校准装置来校准释放时的目标发动机扭矩的值的方法,所述校准方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
当所述泵油通道的所述压力检测值达到所述目标释放压力时检测发动机扭矩,并且确定释放时的所述检测的发动机扭矩是否落在预定的目标发动机扭矩的所述范围内;以及
如果所述检测的发动机扭矩落在释放时的所述预定的目标发动机扭矩的所述范围内,则将释放时的所述预定的目标发动机扭矩设定为原样,即,释放时的所述目标发动机扭矩,并且如果所述检测的发动机扭矩落在释放时的所述预定的目标发动机扭矩的所述范围之外,则将所述检测的发动机扭矩设定为已经校准的释放时的新的目标发动机扭矩。
5.一种用于作业机械的液压控制***,所述液压控制***配置成包含由发动机驱动的可变排量型液压泵,并且用作多个液压致动器的液压供给源;释放阀,所述释放阀布置在从被供给所述液压泵的排出油的泵油通道通向油罐的释放油通道中;以及泵控制装置,所述泵控制装置用于向所述液压泵的排量改变装置输出控制指令以控制泵流速,所述液压控制***设置有释放压力控制装置,所述释放压力控制装置用于在所述释放阀打开时的释放时控制所述泵油通道中的压力,以及所述释放压力控制装置包含:
泵压力检测装置,其检测所述泵油通道中的所述压力;
释放时的目标发动机扭矩设定装置,用于基于所述泵流速和所述检测的压力值,在所述泵流速被调节为使得所述释放时的所述泵油通道的检测的压力值达到预设的目标释放压力的状态下,计算发动机扭矩,并将所述计算的发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩;以及
控制装置,用于向所述泵控制装置输出控制指令,使得所述释放时的所述发动机扭矩成为释放时的所述目标发动机扭矩,以控制所述液压泵的所述流速。
6.一种用于液压控制***释放时的目标发动机扭矩的设定方法,其中,所述方法是使用根据权利要求5所述的释放时的所述目标发动机扭矩设定装置来设定释放时的目标发动机扭矩的方法,所述设定方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
基于所述调节的泵流速和所述压力检测值计算发动机扭矩,并确定所述计算的发动机扭矩是否落在预设的初始设定目标发动机扭矩的所述范围内;以及
如果所述计算的发动机扭矩落在所述初始设定目标发动机扭矩的所述范围内,则将所述初始设定目标发动机扭矩设定为释放时的目标发动机扭矩,并且如果所述计算的发动机扭矩落在所述初始设定目标发动机扭矩的所述范围之外,则将所述计算的发动机扭矩设定为释放时的所述目标发动机扭矩。
7.根据权利要求5所述的液压控制***,其中,在所述液压控制***中设置有校准装置,所述校准装置用于校准释放时由所述目标发动机扭矩设定装置设定的所述目标发动机扭矩的值。
8.一种用于液压控制***中释放时的目标发动机扭矩的校准方法,其中,所述方法是使用根据权利要求7所述的校准装置来校准释放时的目标发动机扭矩的值的方法,所述校准方法包含以下步骤:
调节泵流速,使得泵油通道的压力检测值释放时达到预设的目标释放压力;
基于所述调节的泵流速和所述压力检测值计算发动机扭矩,并且确定所述计算的发动机扭矩是否落在释放时的预定的目标发动机扭矩的所述范围内;以及
如果所述计算的发动机扭矩落在释放时的所述预定的目标发动机扭矩的所述范围内,则将释放时的所述预定的目标发动机扭矩设定为原样,即,释放时的所述目标发动机扭矩,并且如果所述计算的发动机扭矩落在释放时的所述预定的目标发动机扭矩的所述范围之外,则将所述计算的发动机扭矩设定为已经校准的释放时的新的目标发动机扭矩。
9.根据权利要求3或权利要求7所述的液压控制***,其中,在所述液压控制***中布置有用于通过所述校准装置来监测校准信息的监测装置。
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