CN118110702A - 液压驱动***以及建筑机械 - Google Patents
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Abstract
本发明的液压驱动***具有液压泵(1)、多个可变容量致动器(12A、12B、12C)、以及控制部(90)。液压泵(1)喷出工作液。可变容量致动器受到从液压泵(1)喷出的工作液的压力,从而使对应的多个驱动部动作。控制部控制各可变容量致动器的容量可变部(13)。控制部基于所使用的可变容量致动器的液流入部的检测压力,以所使用的可变容量致动器的液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各可变容量致动器的容量可变部。
Description
技术领域
本发明涉及液压驱动***以及建筑机械。
背景技术
作为油压挖掘机等建筑机械,已知具备自行行驶的行驶体和回转自如地支承于行驶体的回转体。回转体具有搭乘操作者的驾驶室和多关节动作部。多关节动作部具有动臂、斗杆以及铲斗等。在驾驶室与动臂之间、动臂与斗杆之间、斗杆与铲斗之间分别设置有通过液压(油压)动作的驱动部。作为各驱动部的致动器,有时使用定容量型的液压致动器。
在上述的建筑机械那样的设备中,由液压驱动的多个驱动部有时由共同的液压驱动***操作。
在该情况下,液压驱动***将从液压泵喷出的工作液的压力在主供给路中控制为恒定压力。而且,在从主供给路分支的多个分支通路上分别连接有用于使各驱动部动作的液压马达等液压致动器。为了得到使各驱动部单独动作时设定的作业能力,各液压致动器预先设定有容量(消耗的工作液的流量)。另外,通过分支通路向各液压致动器供给的工作液的压力由作用于各液压致动器的负荷的大小决定。
专利文献1:日本特开2020-204172号公报
上述现有的液压驱动***能够使***压与液压致动器的驱动压力大致相等。因此,在使各驱动部单独动作的情况下,能够良好地利用能量效率。
然而,在使多个驱动部同时动作的情况下,难以良好地保持作为整体的能量效率。
即,在上述现有的液压驱动***中,根据流入部的压力为最大压力的液压致动器的所需压力来控制主供给路的压力。因此,在其余的液压致动器中利用的工作液的压力能量包含了多余能量。因此,例如在分支通路中,需要通过减小流路的截面来将该多余能量作为压损进行消耗,或者通过使一部分的工作液回流到罐中来消耗该多余能量。
因此,在上述现有的液压驱动***中,暂时被加压到高压的工作液的大部分会为了减压而作为压损被消耗,或者回流到罐中,造成液压能量被浪费。
发明内容
本发明提供一种能够减少使多个驱动部同时动作时的能量损失的液压驱动***以及建筑机械。
(1)本发明的一个方式的液压驱动***具有:液压泵,喷出工作液;多个可变容量致动器,受到从所述液压泵喷出的工作液的压力,从而使对应的多个驱动部动作;以及控制部,控制多个所述可变容量致动器中的每一个的容量可变部,所述控制部基于多个所述可变容量致动器中的所使用的所述可变容量致动器的液流入部的检测压力,以所使用的所述可变容量致动器的所述液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
通过这样的结构,在使多个驱动部同时动作时,以所使用的多个可变容量致动器的液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各可变容量致动器的容量。由此,各可变容量致动器在将液流入部的压力保持为接近各致动器共同的目标压力的状态下,消耗足以将所需的作功量提供给对应的各驱动部的工作液流量。其结果,不需要在各致动器的供给流路中将由液压泵暂时加压到高压的工作液大幅减压,能相应地减少能量的损失。
(2)所述控制部也可以以所使用的所述可变容量致动器的容量变化处于所述可变容量致动器的额定最大容量以下且额定最小容量以上的范围内的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
在该情况下,不会向对可变容量致动器的容量可变部进行操作的致动器输出进行超过可变容量致动器的额定最大容量的容积变化的指令值、进行低于可变容量致动器的额定最小容量的容量变化的指令值。因此,能够抑制过大的负荷作用于致动器。
(3)所述控制部也可以以所使用的所述可变容量致动器的总计流量为规定流量以下的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
在该情况下,不会向对可变容量致动器的容量可变部进行操作的致动器输出使所使用的可变容量致动器的总计流量超过规定流量的指令值。因此,能够消除由于向致动器输出超过规定流量的指令值而无法向各可变容量致动器供给适当的流量的工作液的不良情况。
(4)所述控制部也可以以所使用的所述可变容量致动器的总计马力为规定马力以下的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
在该情况下,不会向对可变容量致动器的容量可变部进行操作的致动器输出使所使用的可变容量致动器的总计马力超过规定马力的指令值。因此,能够消除由于向致动器输出超过规定马力的指令值而将过大的负荷作用于驱动液压泵的驱动源的不良情况。
(5)本发明的一个方式的建筑机械具有:多个驱动部;和液压驱动***,受到工作液的压力而使多个所述驱动部动作。所述液压驱动***具有:液压泵,喷出工作液;多个可变容量致动器,受到从所述液压泵喷出的工作液的压力,从而使对应的多个所述驱动部动作,以及控制部,控制多个所述可变容量致动器中的每一个的容量可变部。所述控制部基于多个所述可变容量致动器中的所使用的所述可变容量致动器的液流入部的检测压力,以所使用的所述可变容量致动器的所述液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
上述的液压驱动***在使多个驱动部同时动作时,以所使用的各可变容量致动器的液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各可变容量致动器的容量的状态下,对各可变容量致动器所对应的驱动部提供所需的作功量。因此,不需要在各致动器的供给流路中将由液压泵暂时加压到高压的工作液的大部分排出。因此,能够减少在使多个驱动部同时动作时的能量的损失。
附图说明
图1是从侧方观察实施方式的挖掘机(建筑机械)时的概略结构图。
图2是实施方式的液压驱动***的回路结构图。
图3是实施方式的液压驱动***的可变容量致动器的压力-流量特性图。
图4是表示实施方式的液压驱动***的控制的一例的流程图。
图5是表示其他的实施方式的液压驱动***的控制的一例的流程图。
图6是表示其他的实施方式的液压驱动***的控制的一例的流程图。
附图标记说明
1:液压泵;10:液压驱动***;12A、12B、12C:可变容量马达(可变容量致动器);13:容量可变部;90:控制器(控制部);100:挖掘机(建筑机械);111a、111b、111c:旋转轴(驱动部)。
具体实施方式
接着,基于附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在本说明书中,“液压”包括使用含有油分的工作液的情况的压力(油压)和使用不含油分的工作液的情况的压力(水压等)。
(建筑机械)
图1是从侧方观察作为建筑机械的一个形态的挖掘机100时的概略结构图。
如图1所示,挖掘机100具有回转体101和行驶体102。
回转体101可回转地设置在行驶体102之上。在回转体101上搭载有利用液压驱动回转体101的各部的液压驱动***10。行驶体102例如具有与路面接触的履带。行驶体102通过由发动机、电动马达等动力源来驱动履带,从而能够在路面上行驶。
此外,行驶体102的行驶装置不限定于履带,也可以是车轮等。
回转体101具有能够搭乘操作者的驾驶室103和由操作者操作的多关节动作部110。
在驾驶室103上配置有操作者就座的座椅107和由就座于座椅107的操作者操作的杆、开关等多个操作部108a、108b。
多关节动作部110具有动臂104、斗杆105、铲斗106。
动臂104的基端以旋转轴111a为中心摆动自如地与驾驶室103的前端部连结。斗杆105的基端以旋转轴111b为中心摆动自如地与动臂104的前端部连结。铲斗106的基端以旋转轴111c为中心摆动自如地与斗杆105的前端部连结。
多关节动作部110通过使动臂104、斗杆105、以及铲斗106的各连结部复合地动作,能够通过铲斗106捞起例如砂土、瓦砾等。多关节动作部110的各连结部由后述的可变容量马达12A、12B、12C(参照图2)驱动。
由可变容量马达12A、12B、12C驱动的各连结部通过直接驱动各旋转轴111a、111b、111c(驱动部)而被驱动。但是,不限于此情况,例如,也可以构成为各连结部被与各旋转轴111a、111b、111c不同的可动设备驱动。
此外,安装于多关节动作部110的前端部的铲斗106是附件的一例。因此例如也能够使用机械式叉或油压破碎锤等作为附件来代替铲斗106。
(液压驱动***)
图2是本实施方式的液压驱动***10的回路结构图。
如图2所示,液压驱动***10例如能够使挖掘机100的多关节动作部110的任意的连结部(驱动部)同时或单独动作。
液压驱动***10具有:液压泵1,喷出工作液;可变容量马达12A、12B、12C,受到从液压泵1喷出的工作液的压力而使对应的驱动部动作;以及控制器90(控制部),控制各可变容量马达12A、12B、12C的容量可变部13。
此外,各可变容量马达12A、12B、12C分别具有未图示的输出轴。而且,在各可变容量马达12A、12B、12C的输出轴与各驱动部之间适当配置有对输出轴的旋转进行减速的未图示的减速器。
在本实施方式中,可变容量马达12A、12B、12C构成可变容量致动器。
液压泵1由发动机、电动马达等动力源驱动。液压泵1将贮存于罐2中的工作液朝向液压回路3的主供给路14喷出。在液压回路3的主供给路14的上游侧设置有抑制液压回路3内的压力过大上升的溢流阀4。在液压回路3内的压力过大而压力上升的情况下,从溢流阀4排出的工作油液返回到罐2中。
在主供给路14的下游侧设置有节流部5。在节流部5的下游侧连接有用于将主供给路14的工作液返回到罐2的回流通路6。
液压回路3具备从主供给路14分支的多个(三个)分支通路7A、7B、7C。
在各分支通路7A、7B、7C中设置有对应的可变容量马达12A、12B、12C。各分支通路7A、7B、7C的上游侧经由节流部8与主供给路14连接,下游侧与回流通路6连接。在各分支通路7A、7B、7C中以横跨与主供给路14连接的部分和与回流通路6连接的部分的方式设置有流路切换阀15A、15B、15C。
流路切换阀15A、15B、15C由具有四个端口且能够切换到三个位置的电磁阀等构成。具体而言,该电磁阀能够在以下位置之间进行切换:切换朝向可变容量马达12A、12B、12C供给的工作液的流入方向的两个位置;和停止工作液向可变容量马达12A、12B、12C的流入的一个位置(停止位置)。
可变容量马达12A、12B、12C通过由流路切换阀15A、15B、15C改变工作液的流动的方向,从而旋转方向在正转方向和反转方向之间切换。另外,可变容量马达12A、12B、12C通过将流路切换阀15A、15B、15C切换到停止位置而停止旋转。
各流路切换阀15A、15B、15C接收来自控制器90的切换指令,切换到上述三个位置中的任意位置。
可变容量马达12A、12B、12C例如由能够任意地调整斜板的倾斜角度的斜板式的轴向柱塞马达构成。
该轴向柱塞马达采用通过变更限制柱塞的进退行程的斜板的倾斜角度,来变更基于柱塞的工作液的流入/流出容量的公知的结构。可变容量马达12A、12B、12C的斜板的倾斜角度由操作用的致动器50A、50B、50C操作。致动器50A、50B、50C由控制器90控制。
此外,致动器50A、50B、50C只要能够接受来自控制器90的控制指令而将斜板的倾斜角度操作为任意的角度即可,不限定于特定的结构。例如,作为致动器50A、50B、50C,即可以通过液压来操作斜板的倾斜角度,也可以通过电动式的马达、电磁致动器来操作斜板的倾斜角度。
此外,在本实施方式中,作为可变容量马达12A、12B、12C的一例,可举出斜板式的轴向柱塞马达,但并不限定于该情况。作为可变容量马达12A、12B、12C,基于来自控制器90的工作指令,只要是能够变更工作液的流入/流出容量的液压马达即可,可以是任意结构。
例如,作为可变容量马达12A、12B、12C,也可以是径向柱塞马达等。径向柱塞马达具有多个柱塞被放射状配置的旋转块和配置在旋转块的外侧的行程限制环,通过变更行程限制环的偏心量,从而能够变更柱塞的流入/流出容量。进而,马达的形式也不限于柱塞式,例如能够采用叶片式或齿轮式等各种形式。
上述的可变容量马达12A、12B、12C受到从液压泵1喷出的工作液的压力,例如使挖掘机100的多关节动作部110的多个连结部(驱动部)动作。
在使多个(三个)驱动部(旋转轴111a、111b、111c)中的任意一个驱动部单独动作的情况下,以打开与分支通路7A、7B、7C中的要被动作的驱动部所对应的一个分支通路并关闭剩下的两个分支通路的方式切换流路切换阀15A、15B、15C。此时,由控制器90控制要被动作的可变容量马达12A、12B、12C的容量和主供给路14的压力,以获得设定的作业能力。
使一个驱动部动作的工作液通过回流通路6回流到罐2中。此外,此时,要被动作的驱动部的工作方向(旋转轴的旋转方向)通过将流路切换阀15A、15B、15C的位置切换到二个位置,从而能够适当变更。
另外,在各分支通路7A、7B、7C上分别设置有用于检测工作液的压力的压力传感器p1、p2。压力传感器p1、p2以将可变容量马达12A、12B、12C夹持在其间的方式设置在分支通路7A、7B、7C的上游侧以及下游侧。
各压力传感器p1、p2根据可变容量马达12A、12B、12C的旋转方向而分开使用,并检测可变容量马达12A、12B、12C的液流入部(高压侧部分)的压力。由压力传感器p1、p2检测出的检测信号(工作液的压力)被输入到控制器90。控制器90基于压力传感器p1、p2的检测信号来控制液压驱动***10的各部。
接着,在使全部(三个)驱动部(旋转轴111a、111b、111c)同时动作的情况下,以打开全部的分支通路7A、7B、7C的方式切换流路切换阀15A、15B、15C。由此,能够将流入各分支通路7A、7B、7C的工作液向对应的可变容量马达12A、12B、12C供给。
而且,使全部的驱动部动作的工作液通过回流通路6回流到罐2中。
此时,各分支通路7A、7B、7C的液流入部(各可变容量马达12A、12B、12C的上游侧部分)的压力被压力传感器p1、p2中的一方检测。然后,检测信号被输入到控制器90。
控制器90接收检测信号,以各可变容量马达12A、12B、12C的液流入部的压力接近共同的目标压力(target pressure)的方式控制各可变容量马达12A、12B、12C的容量可变部(例如,斜板的倾斜可变部)。由此,各可变容量马达12A、12B、12C在将各液流入部的压力保持为接近目标压力的压力的状态下,对各驱动部提供所需的作功量。
此外,在本实施方式的情况下,目标压力能够通过控制器90进行设定调整。目标压力例如能够设定为使驱动部动作所需的最大流量的可变容量马达12A、12B、12C的液流入部的最大压力的70~80%。在该情况下,能够使各驱动部的必要流量减少,进一步抑制能量的消耗。
另外,目标压力也可以设定为最大***压的50%左右。在该情况下,能够将各可变容量马达12A、12B、12C的容量变动抑制为较少。
图3是表示在使全部(三个)驱动部同时动作的情况下,三个可变容量马达12A、12B、12C的液流入部的压力和流量(消耗的工作液的流量)的情形的图。
在本实施方式的液压驱动***10中,当使全部(三个)驱动部同时动作时,如图3所示,各可变容量马达12A、12B、12C的液流入部侧的压力以接近目标压力的方式大致均匀。由此,向各可变容量马达12A、12B、12C分别供给驱动部所需的流量的工作液。因此,在本实施方式的液压驱动***10中,如上所述,在控制各可变容量马达12A、12B、12C的容量可变部13的情况下,如图3所示,作为整体消耗的工作液的能量被大幅地削减。
此外,图3中的双点划线所示的12Ac、12Bc、12Cc示出了各马达的容量为恒定的情况(未采用可变容量马达12A、12B、12C的情况)的流入部的压力和流量(消耗的工作液的流量)的情形。
接着,在使多个(三个)驱动部(旋转轴111a、111b、111c)中的任意的两个驱动部同时动作的情况下,以打开与图2所示的分支通路7A、7B、7C中的两个驱动部对应的两个分支通路并关闭剩余一个分支通路的方式来切换流路切换阀15A、15B、15C。此时,分支通路7A、7B、7C中的两个打开的分支通路的液流入部(各可变容量马达12A、12B、12C的上游侧部分)的压力由压力传感器p1、p2中的一方检测。然后,检测信号被输入到控制器90。
控制器90接收该检测信号,以可变容量马达12A、12B、12C中的两个可变容量马达的液流入部的压力接近共同的目标压力(target pressure)的方式控制两个可变容量马达的容量可变部13。在该情况下,两个可变容量马达各自在将各液流入部的压力保持为接近目标压力的压力状态下消耗规定流量的工作液。因此,在该情况下,作为整体消耗的工作液的能量被抑制。
接下来,参照图4所示的流程图对液压驱动***10的控制的一例进行说明。图4示出了使全部(三个)的驱动部同时动作时的控制的流程。
此外,图4中在三位数的表示步骤的数字(例如S102)中,“-”之后附加的数字是指与各可变容量马达12A、12B、12C关联的步骤。具体而言,对与可变容量马达12A关联的步骤在“-”之后附加数字“1”,对与可变容量马达12B关联的步骤在“-”之后附加数字“2”,对与可变容量马达12C关联的步骤在“-”之后附加数字“3”。
与各可变容量马达12A、12B、12C关联的步骤内容均大致相同,因此,以下,以与可变容量马达12A相关的步骤为代表进行详细地说明,省略对与其他的可变容量马达12B、12C相关的步骤的详细说明。
在步骤S101中,设定目标驱动压Pt(目标压力)。
在步骤S102-1中,设定可变容量马达12A的额定最大容量V1max(以下,称为“最大容量V1max”)。最大容量V1max例如读取预先存储于存储部中的值。
在步骤S103-1中,设定可变容量马达12A的额定最小容量V1min(以下,称为“最小容量V1min”)。最小容量V1min例如读取预先存储于存储部中的值。
到此为止的步骤也可以仅在***的启动时进行。
在步骤S104-1中,读取由压力传感器p1或p2检测到的可变容量马达12A的液流入部侧的实际压力P1。
在步骤S105-1中,将上次输出控制信号时的可变容量马达12A的容量的设定值V1乘以实际检测压力P1相对于目标驱动压Pt的比率,来计算下一个容量的设定值V1。
此外,在***的启动时,作为乘以实际检测压力P1相对于目标驱动压Pt的比率的设定值V1,代入适当的初始值(例如最大容量V1max)。
在步骤S106-1中,判定计算出的值V1是否为最大容量V1max以上,在是最大容量V1max以上的情况(“是”的情况)下,进入步骤S107-1,将最大容量V1max的值代入值V1。另外,在计算出的值V1小于最大容量V1max的情况(“否”的情况)下,进入步骤S108-1。
在步骤S108-1中,判定计算出的值V1是否为最小容量V1min以下,在是最小容量V1min以下的情况(“是”的情况)下,进入步骤S109-1,将最小容量V1min的值代入值V1,然后进入步骤S110-1。另外,在计算出的值V1大于最小容量V1min的情况(“否”的情况)下,将步骤S105-1的计算值代入值V1,进入步骤S110-1。
在步骤S110-1中,将在步骤S105-1~S109-1之间决定的值V1更新为设定值V1,将与该更新值V1对应的容量控制信号CS1输出到可变容量马达12A的容量操作用的致动器50A。
此外,由图4中的虚线包围的从步骤S105-1到步骤S110-1的处理(从步骤S105-2到步骤S110-2的处理、从步骤S105-3到步骤S110-3的处理)是由控制器90的运算部进行的处理。
从控制器90向其他的可变容量马达12B、12C的容量操作用的致动器50B、50C输出与同样地决定的更新值V2、V3对应的容量控制信号CS2、CS3。
在向各致动器50A、50B、50C一次输出容量控制信号CS1、CS2、CS3之后,同样地重复从步骤S105-1到步骤S110-1的处理(从步骤S105-2到步骤S110-2的处理、从步骤S105-3到步骤S110-3的处理)。
在此,在上述的处理中,在更新后的设定值V1、V2、V3是步骤S105-1、S105-2、S105-3的计算值的情况下,各可变容量马达12A、12B、12C的容量被变更为与相对于目标驱动压Pt(target pressure)的实际检测压力P1、P2、P3的比率对应的容量。由此,各可变容量马达12A、12B、12C的液流入部侧的压力接近目标驱动压Pt(target pressure)。
另外,在上述处理中,在更新后的设定值V1为最大容量V1max的情况下,可变容量马达12A的容量变更为或保持为最大容量V1max。在更新后的设定值V1为最小容量V1min的情况下,可变容量马达12A的容量变更为或保持为最小容量V1min。因此,不会向各可变容量马达12A、12B、12C的容量操作用的致动器50A、50B、50C输出进行超过可变容量马达12A、12B、12C的额定最大容量V1max的容积变化的指令值、或者进行低于可变容量马达12A、12B、12C的额定最小容量V1min的容量变化的指令值。
(实施方式的效果)
如上所述,本实施方式的液压驱动***10在使多个驱动部同时动作时,以使用的多个可变容量马达12A、12B、12C的液流入部的压力接近共同的目标压力的方式由控制器90控制各可变容量马达12A、12B、12C的容量可变部13。由此,各可变容量马达12A、12B、12C将液流入部的压力保持为接近各马达共同的目标压力的压力,在该状态下对对应的各驱动部提供所需的作功量。
因此,在采用本实施方式的液压驱动***10的情况下,无需在各马达的供给流路中为了减压而排出大部分由液压泵1暂时加压到高压的工作液、或者减小流路截面积而作为压损进行消耗。因此,能够降低使多个驱动部同时动作时的能量的损失。
因此,在采用本实施方式的液压驱动***10的情况下,能够实现液压泵1、驱动液压泵1的发动机或电动马达等动力源的小型化及轻量化。因此,有利于将液压驱动***10搭载于挖掘机100等建筑机械。
另外,在本实施方式的液压驱动***10中,作为控制部的控制器90以使用的各可变容量马达12A、12B、12C的容量变化处于各可变容量马达12A、12B、12C的额定最大容量以下且额定最小容量以上的范围内的方式控制各可变容量马达12A、12B、12C的容量可变部13。因此,不会向操作可变容量马达12A、12B、12C的容量可变部13的致动器50A、50B、50C输出进行超过可变容量马达12A、12B、12C的额定最大容量的容积变化的指令值和进行低于可变容量马达12A、12B、12C的额定最小容量的容量变化的指令值。
因此,在采用本实施方式的液压驱动***10的情况下,能够抑制过大的负荷作用于致动器50A、50B、50C。
(其他的实施方式1)
图5和图6是表示其他的实施方式的液压驱动***的控制的一例的流程图。
在上述的实施方式的液压驱动***10中,以在一个***的液压回路3中配置三个可变容量马达12A、12B、12C的情况为例进行了说明。与此相对,本实施方式的液压驱动***以在两个***的液压回路中各配置三个即合计六个可变容量马达的情况为例进行了说明。各***的液压回路具有与上述实施方式同样的结构,在各个液压回路中单独设置有液压泵。
图5示出了设置于第一***的液压回路的三个可变容量马达的控制步骤。图6示出了设置于第二***的液压回路的三个可变容量马达的控制步骤。
在图5所示的步骤S201中,进行第一***的液压回路中的目标驱动压Pt(targetpressure)的设定。在图6所示的步骤S201A中,进行第二***的液压回路中的目标驱动压Pt(target pressure)的设定。各液压回路中的可变容量马达的容量控制信号CS1~CS6的生成方法与上述实施方式相同。
在图5和图6的流程图中,在与配置于第一***的液压回路的第一、第二、第三可变容量马达关联的步骤中,在“-”之后附加数字“1”、“2”、“3”。在与配置于第二***的液压回路的第四、第五、第六可变容量马达关联的步骤中,在“-”之后分别附加数字“4”、“5”、“6”。另外,在与各可变容量马达关联的步骤中,使用以同样的数字进行表示的变量。
与各可变容量马达关联的步骤的内容均与上述实施方式的步骤S102-1~S110-1相同。因此,省略对各步骤的详细说明。此外,在图5和图6中,在与上述实施方式的步骤对应的步骤中,附加有将步骤的三位数的数字的首位数字从“1”变为“2”的数字。
(其他的实施方式1的效果)
如上所述,本实施方式的液压驱动***在两个***的液压回路中,对各三个可变容量马达进行与上述实施方式同样的容量控制。具体而言,在本实施方式中,在各***的液压回路中,在使多个驱动部同时动作时,以在各***中使用的多个可变容量马达的液压流入部的压力接近共同的目标驱动压Pt(target pressure)的方式由控制器控制各可变容量马达的容量可变部。
因此,本实施方式的液压驱动***在比上述实施方式多的驱动部同时工作的情况下,通过如上所述地控制各可变容量马达的容量可变部,能够同样地减少能量的损失。
(其他的实施方式2)
在上述各实施方式中,在作为控制部的控制器使多个驱动部同时动作时,进行以下的(a)、(b)。
(a)控制器基于使用的各可变容量马达的液流入部的检测压力,以使用的各可变容量马达的液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各可变容量马达的容量可变部。
(b)控制器以使用的各可变容量马达的容量变化处于各可变容量马达的额定最大容量以下且额定最小容量以上的范围内的方式控制各可变容量马达的容量可变部。
作为控制部的控制器也可以在使多个驱动部同时动作时,除了上述的(a)、(b)以外或者代替上述的(b)而进行以下的(c)的控制。
(c)控制器以所使用的可变容量马达的总计流量为规定流量以下的方式控制各可变容量马达的容量可变部。
具体而言,例如,在将液压驱动***的液压回路中可容许的流量的最大值设为规定流量Vp时,如以下(1)那样设定系数A。
A=Vp/{(V1+V2+V3)×C}…(1)
C:固定系数
在由控制器进行的各可变容量马达的容量的控制步骤中,将在此设定的系数A乘以在上次输出控制信号时的可变容量马达的容量的设定值V1、V2、V3…,如V1=A×V1、V2=A×V2、V3=A×V3…那样。
该步骤例如能够进入图4的流程图的步骤S105-1、S105-2、S105-3…的后续阶段等。
通过追加这样的步骤,能够以所使用的可变容量马达的总计流量为规定流量Vp以下的方式控制各可变容量马达的容量可变部。
(其他的实施方式2的效果)
本实施方式的液压驱动***,以所使用的可变容量马达的总计流量为规定流量Vp以下的方式由控制器控制各可变容量马达的容量可变部。因此,不会向对可变容量马达的容量可变部进行操作的致动器输出所使用的可变容量马达的总计流量超过规定流量Vp的指令值。
因此,在采用本实施方式的液压驱动***的情况下,能够消除由于向致动器输出超过规定流量的指令值而无法向各可变容量马达供给适当的流量的工作液的不良情况。
(其他的实施方式3)
作为控制部的控制器在使多个驱动部同时动作时,除了上述的(a)、(b)、(c)以外,也可以进行以下的(d)的控制。另外,也可以进行以下(d)的控制来代替上述(b)+(c)的控制或者代替上述(b)、(c)中的一方的控制。
(d)控制器以所使用的可变容量马达的总计马力为规定马力以下的方式控制各可变容量马达的容量可变部。
具体而言,例如,在液压驱动***中可容许的最大值马力设为规定马力W时,如以下(2)那样设定系数B。
B=W/{(P1×V1×N1+P2×V2×N2+P3×V2×V3)×C}…(2)
N1、N2、N3:各可变容量马达的输出轴的转速
C:固定系数
在由控制器进行的各可变容量马达的容量的控制步骤中,将在此设定的系数B乘以上次输出控制信号时的可变容量马达的容量的设定值V1、V2、V3…,如V1=B×V1、V2=B×V2、V3=B×V3…那样。
该步骤例如能够进入图4的流程图的步骤S105-1、S105-2、S105-3…的后续阶段等。
通过追加这样的步骤,能够以所使用的可变容量马达的总计马力为规定马力W以下的方式控制各可变容量马达的容量可变部。
(其他的实施方式3的效果)
本实施方式的液压驱动***,以所使用的可变容量马达的总计马力为规定马力W以下的方式由控制器控制各可变容量马达的容量可变部。因此,不会向对可变容量马达的容量可变部进行操作的致动器输出所使用的可变容量马达的总计马力超过规定马力W的指令值。
因此,在采用本实施方式的液压驱动***的情况下,能够消除由于向致动器输出超过规定马力W的指令值而造成过大的负荷作用于驱动液压泵的驱动源的不良情况。
此外,本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。
例如,在上述的实施方式中,作为可变容量致动器,使用了可变容量马达12A、12B、12C,但可变容量致动器也不限于可变容量马达12A、12B、12C。可变容量致动器只要是能够变更容量的液压致动器即可,也可以是直动式的气缸装置等。
另外,在上述实施方式中,将液压驱动***应用于作为建筑机械的挖掘机100,但液压驱动***也能够应用于挖掘机100以外的建筑机械。进而,液压驱动***的应用不限于建筑机械,只要是由多个液压致动器驱动的设备即可,也能够应用于其他设备。
另外,在本说明书中公开的实施方式中,对于由多个物体构成的结构可以将该多个物体一体化,相反地也可以将由一个物体构成的结构分成多个物体。无论是否一体化只要是能够实现发明的目的的结构即可。
Claims (5)
1.一种液压驱动***,其中,
具有:
液压泵,喷出工作液;
多个可变容量致动器,受到从所述液压泵喷出的工作液的压力,从而使对应的多个驱动部动作;以及
控制部,控制多个所述可变容量致动器中的每一个的容量可变部,
所述控制部基于多个所述可变容量致动器中的所使用的所述可变容量致动器的液流入部的检测压力,以所使用的所述可变容量致动器的所述液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
2.如权利要求1所述的液压驱动***,其中,
所述控制部以所使用的所述可变容量致动器的容量变化处于所述可变容量致动器的额定最大容量以下且额定最小容量以上的范围内的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
3.如权利要求1或2所述的液压驱动***,其中,
所述控制部以所使用的所述可变容量致动器的总计流量为规定流量以下的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
4.如权利要求1或2所述的液压驱动***,其中,
所述控制部以所使用的所述可变容量致动器的总计马力为规定马力以下的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
5.一种建筑机械,其中,
具有:
多个驱动部;和
液压驱动***,受到工作液的压力而使多个所述驱动部动作,
所述液压驱动***具有:
液压泵,喷出工作液;
多个可变容量致动器,受到从所述液压泵喷出的工作液的压力,从而使对应的多个所述驱动部动作,以及
控制部,控制多个所述可变容量致动器中的每一个的容量可变部,
所述控制部基于多个所述可变容量致动器中的所使用的所述可变容量致动器的液流入部的检测压力,以所使用的所述可变容量致动器的所述液流入部的压力接近共同的目标压力的方式控制各所述可变容量致动器的所述容量可变部。
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