一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

挖土机的制作方法

2021-10-09 01:31:00 来源:中国专利 TAG:挖土机 挖掘机


1.本发明涉及一种作为挖掘机的挖土机。


背景技术:

2.以往,已知有一种挖土机,其具备:连结于引擎的可变容量型的两个液压泵即第1液压泵及第2液压泵;能够改变第1液压泵的排量的第1调节器;及能够改变第2液压泵的排量的第2调节器(参考专利文献1。)。
3.第1液压泵的排量由第1调节器控制,以便能够吐出与操作杆的操作量相对应的工作油。第2液压泵的排量由第2调节器控制,以便能够吐出与操作杆的操作量相对应的工作油。并且,第1液压泵及第2液压泵的旋转轴均连结于引擎的旋转轴。因此,第1液压泵及第2液压泵的排量由第1调节器及第2调节器控制,以使各自的吸收转矩的合计不超出引擎的额定转矩。
4.以往技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开平10

280490号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的技术课题
8.然而,上述挖土机的第1调节器及第2调节器均为液压式,因此有可能无法适当地控制第1液压泵及第2液压泵各自的排量。
9.因此,期望更适当地控制可变容量型的多个液压泵的排量。
10.用于解决技术课题的手段
11.本发明的实施方式所涉及的挖土机具备:下部行走体;上部回转体,回转自如地搭载于所述下部行走体;引擎,搭载于所述上部回转体;可变容量型的电气控制式的第1液压泵,由所述引擎驱动;可变容量型的电气控制式的第2液压泵,由所述引擎驱动;第1调节器,控制所述第1液压泵的排量;第2调节器,控制所述第2液压泵的排量;及控制装置,电气控制所述第1调节器及所述第2调节器,所述控制装置根据对所述第1液压泵及所述第2液压泵的吐出压力来计算所述第1液压泵及所述第2液压泵各自的排量的极限值,并根据所计算出的极限值来控制所述第1液压泵及所述第2液压泵各自的排量。
12.发明效果
13.通过上述方案,可提供一种能够适当地控制可变容量型的多个液压泵的排量的挖土机。
附图说明
14.图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。
15.图2是表示搭载于挖土机的液压系统的结构例的图。
16.图3是设定处理的另一例的流程图。
17.图4是表示主泵的排量的条形图。
具体实施方式
18.首先,参考图1对作为本发明的实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100进行说明。图1是挖土机100的侧视图。在本实施方式中,在下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。下部行走体1由行走用液压马达2m驱动。行走用液压马达2m包括驱动左侧履带的左行走用液压马达2ml及驱动右侧履带的右行走用液压马达2mr(在图1中不可见)。回转机构2由搭载于上部回转体3的回转用液压马达2a驱动。但是,回转用液压马达2a也可以为作为电动致动器的回转用电动发电机。
19.在上部回转体3上安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5,在斗杆5的前端安装有作为端接附属装置的铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6构成作为附属装置的一例的挖掘附属装置。动臂4由动臂缸7驱动,斗杆5由斗杆缸8驱动,铲斗6由铲斗缸9驱动。
20.在上部回转体3上设置有作为驾驶室的驾驶舱10,且搭载有引擎11等动力源。并且,在上部回转体3上安装有控制器30。另外,在本说明书中,为了方便起见,将上部回转体3中的安装有动臂4的一侧设为前侧,将安装有平衡重(counter weight)的一侧设为后侧。
21.控制器30为用于控制挖土机100的控制装置。在本实施方式中,控制器30由具备cpu、易失性存储装置及非易失性存储装置等的计算机构成。而且,控制器30构成为,从非易失性存储装置中读出与各种功能要件对应的程序并加载到ram等易失性存储装置中,通过使cpu执行对应的处理,能够实现各种功能。
22.接着,参考图2对搭载于挖土机100的液压系统的结构例进行说明。图2表示搭载于挖土机100的液压系统的结构例。在图2中,分别用双重线、实线、虚线及点线示出机械动力传递系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统。
23.挖土机100的液压系统主要包括引擎11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、控制器30及引擎转速调整转盘75等。
24.在图2中,液压系统使工作油从由引擎11驱动的主泵14经过中间旁通管路40及并联管路42中的至少一个循环至工作油罐。
25.引擎11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中,引擎11例如为以维持规定的转速的方式进行动作的柴油机。引擎11的输出轴连结于主泵14及先导泵15各自的输入轴。并且,引擎11具备增压器。在本实施方式中,增压器为利用废气的涡轮增压器。而且,引擎11由引擎控制单元控制。引擎控制单元例如构成为根据增压压力(boost pressure)来控制燃料喷射量。增压压力例如由增压压力传感器检测。
26.主泵14构成为将工作油经由工作油管路供给到控制阀17。在本实施方式中,主泵14为电气控制式的液压泵。具体而言,主泵14为斜板式可变容量型的液压泵。
27.调节器13控制主泵14的排量。在本实施方式中,调节器13根据来自控制器30的指令值调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14每旋转一圈时的排量,由此控制主泵14的吐出量。
28.先导泵15构成为经由先导管路向包括操作装置26的液压控制设备供给工作油。在本实施方式中,先导泵15为固定容量型液压泵。也可以省略先导泵15。此时,先导泵15所承
担的功能可以由主泵14来实现。即,主泵14可以除了向控制阀17供给工作油的功能之外还具备在通过节流器等降低工作油的压力之后向操作装置26等供给工作油的功能。
29.控制阀17为控制挖土机100中的液压系统的液压控制装置。在本实施方式中,如单点划线所示,控制阀17包括控制阀171~176。控制阀175包括控制阀175l及控制阀175r,控制阀176包括控制阀176l及控制阀176r。控制阀17能够通过控制阀171~176将主泵14吐出的工作油选择性地供给到一个或多个液压致动器。控制阀171~176控制从主泵14流向液压致动器的工作油的流量及从液压致动器流向工作油罐的工作油的流量。液压致动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左行走用液压马达2ml、右行走用液压马达2mr及回转用液压马达2a。
30.操作装置26为用于供操作者操作致动器的装置。致动器包括液压致动器及电动致动器中的至少一个。在本实施方式中,操作装置26将先导泵15吐出的工作油经由先导管路供给到控制阀17内的对应的控制阀的先导端口。供给到每个先导端口的工作油的压力即先导压力为与和每个液压致动器对应的操作装置26的杆或踏板(未图示。)的操作方向及操作量相对应的压力。
31.吐出压力传感器28构成为检测主泵14的吐出压力。在本实施方式中,吐出压力传感器28对控制器30输出所检测出的值。
32.操作压力传感器29构成为检测经由操作装置26操作的内容。在本实施方式中,操作压力传感器29以压力(操作压力)的形式检测与每个致动器对应的作为操作装置26的杆或踏板的操作方向及操作量,并对控制器30输出所检测出的值。操作装置26的操作内容也可以使用除操作压力传感器以外的其他传感器来检测。
33.主泵14包括左主泵14l及右主泵14r。而且,左主泵14l使工作油经过左中间旁通管路40l或左并联管路42l循环至工作油罐,右主泵14r使工作油经过右中间旁通管路40r或右并联管路42r循环至工作油罐。
34.左中间旁通管路40l为通过配置于控制阀17内的控制阀171、173、175l及176l的工作油管路。右中间旁通管路40r为通过配置于控制阀17内的控制阀172、174、175r及176r的工作油管路。
35.控制阀171是为了将左主泵14l吐出的工作油供给到左行走用液压马达2ml且将左行走用液压马达2ml吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
36.控制阀172是为了将右主泵14r吐出的工作油供给到右行走用液压马达2mr且将右行走用液压马达2mr吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
37.控制阀173是为了将左主泵14l吐出的工作油供给到回转用液压马达2a且将回转用液压马达2a吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
38.控制阀174是为了将右主泵14r吐出的工作油供给到铲斗缸9且将铲斗缸9内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。
39.控制阀175l是为了将左主泵14l吐出的工作油供给到动臂缸7而切换工作油的流动的滑阀。控制阀175r是为了将右主泵14r吐出的工作油供给到动臂缸7且将动臂缸7内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。当向动臂缸7的要求流量小时,从控制阀175l及控制阀175r中的任一个向动臂缸7供给工作油,当要求流量大时,从控制阀175l及控制阀175r这两个向动臂缸7供给工作油。对每个泵计算向各泵的要求流量。
40.控制阀176l是为了将左主泵14l吐出的工作油供给到斗杆缸8且将斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。控制阀176r是为了将右主泵14r吐出的工作油供给到斗杆缸8且将斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。当向斗杆缸8的要求流量小时,从控制阀176l及控制阀176r中的任一个向斗杆缸8供给工作油,当要求流量大时,从控制阀176l及控制阀176r这两个向斗杆缸8供给工作油。对每个泵计算向各泵的要求流量。
41.左并联管路42l为与左中间旁通管路40l并行的工作油管路。当通过控制阀171、173及175l中的任一个来限制或切断了通过左中间旁通管路40l的工作油的流动时,左并联管路42l能够将工作油供给到更下游的控制阀。右并联管路42r为与右中间旁通管路40r并行的工作油管路。当通过控制阀172、174及175r中的任一个来限制或切断了通过右中间旁通管路40r的工作油的流动时,右并联管路42r能够将工作油供给到更下游的控制阀。
42.调节器13包括左调节器13l及右调节器13r。左调节器13l构成为能够通过根据左主泵14l的吐出压力调节左主泵14l的斜板偏转角来控制左主泵14l的排量。该控制被称为功率控制或马力控制。具体而言,左调节器13l例如根据左主泵14l的吐出压力的增大调节左主泵14l的斜板偏转角来减少每旋转一圈时的排量,从而减少吐出量。关于右调节器13r也相同。这是为了避免以吐出压力与吐出量的乘积表示的主泵14的吸收功率(例如吸收马力)超过引擎11的输出功率(例如输出马力)。
43.操作装置26包括左操作杆26l、右操作杆26r及行走杆26d。行走杆26d包括左行走杆26dl及右行走杆26dr。
44.左操作杆26l用于回转操作和斗杆5的操作。左操作杆26l,若向前后方向进行操作,则利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀176的先导端口。并且,若向左右方向进行操作,则利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀173的先导端口。
45.具体而言,左操作杆26l,当向斗杆收回方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀176l的右先导端口,且使工作油导入到控制阀176r的左先导端口。并且,左操作杆26l,当向斗杆张开方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀176l的左先导端口,且使工作油导入到控制阀176r的右先导端口。并且,左操作杆26l,当向左回转方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀173的左先导端口,当向右回转方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀173的右先导端口。
46.右操作杆26r用于动臂4的操作和铲斗6的操作。若向前后方向进行操作,则右操作杆26r利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀175的先导端口。并且,若向左右方向进行操作,则利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀174的先导端口。
47.具体而言,右操作杆26r,当向动臂下降方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀175r的右先导端口。并且,右操作杆26r,当向动臂提升方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀175l的右先导端口,且使工作油导入到控制阀175r的左先导端口。并且,右操作杆26r,当向铲斗收回方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀174的左先导端口,当向铲斗张开方向进行了操作时,使工作油导入到控制阀174的右先导端口。
48.行走杆26d用于履带的操作。具体而言,左行走杆26dl用于左侧履带的操作。左行
走杆26dl可以构成为与左行走踏板联动。左行走杆26dl,若向前后方向进行操作,则利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀171的先导端口。右行走杆26dr用于右侧履带的操作。右行走杆26dr可以构成为与右行走踏板联动。若向前后方向进行操作,则右行走杆26dr利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量相对应的先导压力导入到控制阀172的先导端口。
49.吐出压力传感器28包括左吐出压力传感器28l及右吐出压力传感器28r。左吐出压力传感器28l检测左主泵14l的吐出压力,并对控制器30输出所检测出的值。关于右吐出压力传感器28r也相同。
50.操作压力传感器29包括操作压力传感器29la、29lb、29ra、29rb、29dl及29dr。操作压力传感器29la以压力的形式检测对左操作杆26l的向前后方向的操作内容,并对控制器30输出所检测出的值。操作内容例如为杆操作方向及杆操作量(杆操作角度)等。
51.同样地,操作压力传感器29lb以压力的形式检测对左操作杆26l的向左右方向的操作内容,并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29ra以压力的形式检测对右操作杆26r的向前后方向的操作内容,并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29rb以压力的形式检测对右操作杆26r的向左右方向的操作内容,并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29dl以压力的形式检测对左行走杆26dl的向前后方向的操作内容,并对控制器30输出所检测出的值。操作压力传感器29dr以压力的形式检测对右行走杆26dr的向前后方向的操作内容,并对控制器30输出所检测出的值。
52.控制器30可以接收操作压力传感器29的输出,并且根据需要对调节器13输出控制指令来改变主泵14的排量。
53.并且,控制器30构成为执行使用节流器18和控制压力传感器19的作为节能控制的负控制。节流器18包括左节流器18l及右节流器18r,控制压力传感器19包括左控制压力传感器19l及右控制压力传感器19r。在本实施方式中,控制压力传感器19作为负控制压力传感器发挥作用。节能控制是为了抑制由主泵14引起的不必要的能量消耗而减少主泵14的排量的控制。
54.在左中间旁通管路40l上,在位于最下游的控制阀176l与工作油罐之间配置有左节流器18l。因此,左主泵14l吐出的工作油的流动受左节流器18l的限制。而且,左节流器18l产生用于控制左调节器13l的控制压力(负控制压力)。左控制压力传感器19l为用于检测该控制压力的传感器,对控制器30输出所检测出的值。控制器30根据该控制压力调节左主泵14l的斜板偏转角,从而通过负控制来控制左主泵14l的排量。该控制压力越大,控制器30越减少左主泵14l的排量,该控制压力越小,控制器30越增大左主泵14l的排量。右主泵14r的排量也同样地进行控制。
55.具体而言,如图2所示,当挖土机100中的液压致动器均未被操作时,即,当挖土机100处于待机状态时,左主泵14l吐出的工作油通过左中间旁通管路40l到达左节流器18l。而且,左主泵14l吐出的工作油的流动使在左节流器18l的上游产生的控制压力增大。其结果,控制器30使左主泵14l的吐出量减少至待机(standby)流量,抑制所吐出的工作油通过左中间旁通管路40l时的压力损失(抽吸损失)。待机流量为待机状态时采用的规定的流量,例如为允许最小吐出量。另一方面,当任一液压致动器被操作时,左主泵14l吐出的工作油经由与操作对象的液压致动器对应的控制阀流入到操作对象的液压致动器中。然后,与操
作对象的液压致动器对应的控制阀使到达左节流器18l的工作油的流量减少或消失,来降低在左节流器18l的上游产生的控制压力。其结果,控制器30使左主泵14l的吐出量增大,使足够的工作油循环到操作对象的液压致动器,以使操作对象的液压致动器的驱动变得可靠。另外,控制器30也同样地控制右主泵14r的排量。
56.通过如上所述的负控制,图2的液压系统在待机状态下能够抑制主泵14中的不必要的能量消耗。不必要的能量消耗包括主泵14吐出的工作油在中间旁通管路40中产生的抽吸损失。并且,当使液压致动器进行工作时,图2的液压系统能够将必要且足够的工作油从主泵14可靠地供给到工作对象的液压致动器。
57.引擎转速调整转盘75为用于调整引擎11的转速的转盘。引擎转速调整转盘75将表示引擎转速的设定状态的数据发送到控制器30。在本实施方式中,引擎转速调整转盘75构成为能够以sp模式、h模式、a模式及idle模式这4个阶段切换引擎转速。sp模式为欲优先考虑工作量时选择的转速模式,利用最高的引擎转速。h模式为欲兼顾工作量和油耗率时选择的转速模式,利用第二高的引擎转速。a模式为欲一边优先考虑油耗率一边以低噪音运行挖土机100时选择的转速模式,利用第三高的引擎转速。idle模式为欲将引擎11设为怠速运转状态时选择的转速模式,利用最低的引擎转速。引擎11以由引擎转速调整转盘75设定的转速模式的引擎转速恒定地被转速控制。
58.接着,对作为控制器30设定主泵14的排量的处理(以下,称为“设定处理”。)的一例的第1设定处理进行说明。控制器30例如在引擎11运转中以规定的控制周期反复执行该第1设定处理。
59.首先,控制器30获取引擎11的目标转矩t、左主泵14l的吐出压力p1及右主泵14r的吐出压力p2。引擎11的目标转矩t例如为引擎11能够输出的规定的转矩。在本实施方式中,控制器30根据引擎转速调整转盘75所输出的信息来获取目标转矩t,根据左吐出压力传感器28l所输出的信息来获取吐出压力p1,且根据右吐出压力传感器28r所输出的信息来获取吐出压力p2。
60.然后,控制器30对引擎11的目标转矩t计算与吐出压力p1、p2相对应的最大允许排量q
limit
。在本实施方式中,控制器30使用式(1)计算最大允许排量q
limit

61.[数式1]
[0062][0063]
最大允许排量q
limit
为在左主泵14l的吸收转矩与右主泵14r的吸收转矩的合计即合计吸收转矩不超过引擎11的目标转矩t的范围内能够设定的最大的排量。若左主泵14l的排量q1或右主泵14r的排量q2超过最大允许排量q
limit
,则主泵14的合计吸收转矩有可能超出引擎11的目标转矩t,引擎11的转速有可能下降。因此,控制器30执行以下处理,以使排量q1及排量q2不超过最大允许排量q
limit

[0064]
具体而言,控制器30计算左主泵14l的要求排量q1
*
及右主泵14r的要求排量q2
*
。要求排量q1
*
是指与操作装置26的操作内容对应的左主泵14l的理想排量,即未考虑由引擎11的目标转矩t等引起的限制的阶段的左主泵14l的理想排量。关于要求排量q2
*
也相同。
[0065]
在本实施方式中,控制器30根据左控制压力传感器19l所输出的信息来计算要求排量q1
*
,且根据右控制压力传感器19r所输出的信息来计算要求排量q2
*
。在计算要求排量
q1
*
及要求排量q2
*
时,控制器30也可以利用操作装置26所输出的信息。控制器30也可以在计算最大允许排量q
limit
之前计算要求排量q1
*
及要求排量q2
*

[0066]
然后,控制器30判定左主泵14l的要求排量q1
*
是否为最大允许排量q
limit
以上。
[0067]
然后,当判定为要求排量q1
*
为最大允许排量q
limit
以上时,控制器30将最大允许排量q
limit
设为要求排量q1
*
。这是为了防止左主泵14l的实际排量q1超出最大允许排量q
limit

[0068]
并且,控制器30判定右主泵14r的要求排量q2
*
是否为最大允许排量q
limit
以上。
[0069]
然后,当判定为要求排量q2
*
为最大允许排量q
limit
以上时,控制器30将最大允许排量q
limit
设为要求排量q2
*
。这是为了防止右主泵14r的实际排量q2超出最大允许排量q
limit

[0070]
然后,控制器30对左调节器13l输出基于要求排量q1
*
的指令值,且对右调节器13r输出基于要求排量q2
*
的指令值。
[0071]
通过该第1设定处理,控制器30防止左主泵14l的排量q1及右主泵14r的排量q2超过最大允许排量q
limit
,从而能够防止主泵14的合计吸收转矩超出引擎11的目标转矩t而导致引擎11的转速下降。例如,即使在左主泵14l及右主泵14r中的至少一个的吐出压力剧增而左主泵14l及右主泵14r中的至少一个的吸收转矩剧增的情况下,控制器30也能够防止主泵14的合计吸收转矩超出引擎11的目标转矩t。
[0072]
接着,对通过上述第1设定处理而设定的主泵14的排量的具体例进行说明。具体而言,对在进行了动臂提升操作和斗杆收回操作的复合操作时设定的与主泵14的排量有关的值进行说明。更具体而言,对在进行了一边利用右主泵14r吐出的工作油使动臂4缓慢上升一边利用左主泵14l吐出的工作油使斗杆5迅速收回的动作时设定的与主泵14的排量有关的值进行说明。
[0073]
与主泵14的排量有关的值包括左主泵14l的要求排量q1
*
、右主泵14r的要求排量q2
*
、最大允许排量q
limit
及最大排量q
max
。最大允许排量q
limit
及最大排量q
max
在左主泵14l及右主泵14r中具有共同的值。最大排量q
max
为通过主泵14的机械限制来确定的排量的最大值。
[0074]
控制器30例如获取577[n
·
m]作为目标转矩t,获取20[mpa]作为左主泵14l的吐出压力p1,且获取20[mpa]作为右主泵14r的吐出压力p2。然后,控制器30使用式(1)计算出90[cc/rev]作为最大允许排量q
limit
。并且,控制器30根据左控制压力传感器19l的输出计算出110[cc/rev]作为用于使斗杆缸8伸长的左主泵14l的要求排量q1
*
,且根据右控制压力传感器19r的输出计算出20[cc/rev]作为用于使动臂缸7伸长的右主泵14r的要求排量q2
*

[0075]
此时,控制器30判定为要求排量q1
*
(=110[cc/rev])为最大允许排量q
limit
(=90[cc/rev])以上,并将最大允许排量q
limit
设为要求排量q1
*
。即,控制器30使要求排量q1
*
的值由110[cc/rev]减少至90[cc/rev],即减少20[cc/rev]。
[0076]
另一方面,控制器30判定为要求排量q2
*
(=20[cc/rev])小于最大允许排量q
limit
(=90[cc/rev]),不改变要求排量q2
*
(=20[cc/rev])的值而维持该值。
[0077]
然后,控制器30对左调节器13l输出基于要求排量q1
*
(=90[cc/rev])的指令值,且对右调节器13r输出基于要求排量q2
*
(=20[cc/rev])的指令值。
[0078]
其结果,控制器30以低于最开始的要求排量q1
*
(=110[cc/rev])的排量q1(=90[cc/rev])使工作油从左主泵14l吐出,并使斗杆缸8伸长,从而能够使斗杆5迅速收回。
[0079]
并且,控制器30以与最开始的要求排量q2
*
(=20[cc/rev])相同的排量q2(=20
[cc/rev])使工作油从右主泵14r吐出,并使动臂缸7伸长,从而能够使动臂4缓慢上升。
[0080]
如此,在第1设定处理中,控制器30对引擎11的目标转矩t计算与吐出压力p1、p2相对应的适当的最大允许排量q
limit
。因此,控制器30能够根据引擎11的输出和负载来适当地计算最大允许排量q
limit
,因此能够减少对引擎11的过负载。
[0081]
接着,参考图3对设定处理的另一例的第2设定处理进行说明。图3是表示设定处理的流程的流程图。控制器30例如在引擎11运转中以规定的控制周期反复执行该第2设定处理。
[0082]
首先,控制器30获取引擎11的目标转矩t、左主泵14l的吐出压力p1及右主泵14r的吐出压力p2(步骤st1)。在本实施方式中,控制器30根据引擎转速调整转盘75所输出的信息来获取目标转矩t,根据左吐出压力传感器28l所输出的信息来获取吐出压力p1,且根据右吐出压力传感器28r所输出的信息来获取吐出压力p2。
[0083]
然后,控制器30计算最大允许排量q
limit
(步骤st2)。在本实施方式中,控制器30使用式(1)计算最大允许排量q
limit

[0084]
然后,控制器30计算左主泵14l的要求排量q1
*
及右主泵14r的要求排量q2
*
(步骤st3)。
[0085]
然后,控制器30判定左主泵14l的要求排量q1
*
是否大于最大允许排量q
limit
(步骤st4)。即,控制器30判定作为左主泵14l能够利用的转矩而分配给左主泵14l的转矩(以下,称为“左可利用转矩”。)相对于为了实现左主泵14l的要求排量q1
*
所需要的吸收转矩的余缺。然后,当判定为要求排量q1
*
大于最大允许排量q
limit
时(步骤st4的“是”),即,当判定为左可利用转矩不足时,控制器30判定右主泵14r的要求排量q2
*
是否大于最大允许排量q
limit
(步骤st5)。这是为了判定在以最大允许排量q
limit
限制要求排量q1
*
之前,能否将作为右主泵14r能够利用的转矩而分配给右主泵14r的转矩(以下,称为“右可利用转矩”。)的一部分作为左主泵14l能够利用的转矩而重新分配。即,是为了判定右可利用转矩是否有富余。
[0086]
因此,当判定为要求排量q2
*
大于最大允许排量q
limit
时(步骤st5的“是”),即,当判定为右可利用转矩没有富余时,控制器30将最大允许排量q
limit
设为要求排量q1
*
,且将最大允许排量q
limit
设为要求排量q2
*
(步骤st6)。这是因为,控制器30无法判断越能够将分配给右主泵14r的右可利用转矩的一部分作为左主泵14l能够利用的转矩而重新分配,右主泵14r的吸收转矩就越小。
[0087]
另一方面,当判定为要求排量q2
*
为最大允许排量q
limit
以下时(步骤st5的“否”),即,当判定为右可利用转矩有富余时,控制器30将式(2)所表示的排量设为要求排量q1
*
(步骤st7)。这是为了将分配给右主泵14r的右可利用转矩的一部分作为左主泵14l能够利用转矩而重新分配。
[0088]
[数式2]
[0089][0090]
在步骤st4中,当判定为要求排量q1
*
为最大允许排量q
limit
以下时(步骤st4的“否”),即,当判定为左可利用转矩充足时,控制器30判定右主泵14r的要求排量q2
*
是否大于最大允许排量q
limit
(步骤st8)。即,控制器30判定右可利用转矩相对于为了实现右主泵14r的要求排量q2
*
所需要的吸收转矩的余缺。
[0091]
然后,当判定为要求排量q2
*
大于最大允许排量q
limit
时(步骤st8的“是”),即,当判定为右可利用转矩不足时,控制器30将式(3)所表示的排量设为要求排量q2
*
(步骤st9)。这是为了将分配给左主泵14l的左可利用转矩的一部分作为右主泵14r能够利用转矩而重新分配。
[0092]
[数式3]
[0093][0094]
另一方面,当判定为要求排量q2
*
为最大允许排量q
limit
以下时(步骤st8的“否”),即,当判定为要求排量q1
*
及要求排量q2
*
这两个小于最大允许排量q
limit
时,控制器30直接采用要求排量q1*及要求排量q2*。这是因为,无需将分配给左主泵14l及右主泵14r中的一个的可利用转矩的一部分作为另一个能够利用的转矩而重新分配。
[0095]
然后,控制器30对左调节器13l输出基于要求排量q1
*
的指令值,且对右调节器13r输出基于要求排量q2
*
的指令值(步骤st10)。
[0096]
通过该第2设定处理,控制器30能够防止主泵14的合计吸收转矩超出引擎11的目标转矩t而导致引擎11的转速下降。
[0097]
并且,控制器30能够将作为左主泵14l能够利用的转矩而分配给左主泵14l但未被左主泵14l利用的可利用转矩作为右主泵14r能够利用的转矩而重新分配。同样地,控制器30能够将作为右主泵14r能够利用的转矩而分配给右主泵14r但未被右主泵14r利用的可利用转矩作为左主泵14l能够利用的转矩而重新分配。因此,控制器30能够更有效地利用引擎11的目标转矩t。控制器30例如能够抑制尽管引擎转矩有富余,即,尽管主泵14的吸收转矩充分小于目标转矩t,但左主泵14l及右主泵14r中的一个的排量被过度受限。
[0098]
接着,参考图4对通过第2设定处理而设定的主泵14的排量的具体例进行说明。图4是表示主泵14的排量的设定例的条形图。具体而言,图4示出进行了动臂提升操作与斗杆收回操作的复合操作时的与主泵14的排量有关的值。更具体而言,图4示出进行了一边利用右主泵14r吐出的工作油使动臂4缓慢上升一边利用左主泵14l吐出的工作油使斗杆5迅速收回的动作时的与主泵14的排量有关的值。与主泵14的排量有关的值包括最大允许排量q
limit
及最大排量q
max
。最大允许排量q
limit
及最大排量q
max
在左主泵14l及右主泵14r中具有共同的值。最大排量q
max
例如为通过主泵14的机械限制来确定的排量的最大值。
[0099]
在图4的例子中,控制器30获取577[n
·
m]作为目标转矩t,获取20[mpa]作为左主泵14l的吐出压力p1,且获取20[mpa]作为右主泵14r的吐出压力p2。因此,控制器30使用式(1)计算出90[cc/rev]作为最大允许排量q
limit
。并且,控制器30根据左控制压力传感器19l的输出计算出110[cc/rev]作为用于使斗杆缸8伸长的左主泵14l的要求排量q1
*
,且根据右控制压力传感器19r的输出计算出20[cc/rev]作为用于使动臂缸7伸长的右主泵14r的要求排量q2
*
。并且,最大排量q
max
设定为130[cc/rev]。并且,图4中的由虚线包围的范围和箭头表示右可利用转矩的一部分作为左主泵14l能够利用的转矩而重新分配。
[0100]
此时,控制器30判定为要求排量q1
*
(=110[cc/rev])大于最大允许排量q
limit
(=90[cc/rev]),且判定为要求排量q2
*
(=20[cc/rev])为最大允许排量q
limit
(=90[cc/rev])以下。因此,控制器30将由式(2)计算的值设为左主泵14l的要求排量q1
*

[0101]
然后,控制器30对左调节器13l输出基于由式(2)计算的值即要求排量q1
*
的指令
值,且对右调节器13r输出基于要求排量q2
*
(=20[cc/rev])的指令值。
[0102]
其结果,控制器30以大于最大允许排量q
limit
(=90[cc/rev])的排量使工作油从左主泵14l吐出,并使斗杆缸8伸长,从而能够使斗杆5迅速收回。
[0103]
并且,控制器30以与最开始的要求排量q2
*
(=20[cc/rev])相同的排量q2(=20[cc/rev])使工作油从右主泵14r吐出,并使动臂缸7伸长,从而能够使动臂4缓慢上升。
[0104]
如上所述,本发明的实施方式所涉及的挖土机100具备下部行走体1、回转自如地搭载于下部行走体1的上部回转体3、搭载于上部回转体3的引擎11、由引擎11驱动的可变容量型的电气控制式的作为第1液压泵的左主泵14l、由引擎11驱动的可变容量型的电气控制式的作为第2液压泵的右主泵14r、控制左主泵14l的排量q1的作为第1调节器的左调节器13l、控制右主泵的排量q2的作为第2调节器的右调节器13r及电气控制左调节器13l及右调节器13r的作为控制装置的控制器30。而且,控制器30构成为,根据左主泵14l的吐出压力p1及右主泵14r的吐出压力p2来计算左主泵14l及右主泵14r各自的排量的极限值即最大允许排量q
limit
,并根据所计算出的最大允许排量q
limit
来控制左主泵14l及右主泵14r各自的排量。
[0105]
通过该结构,挖土机100能够更适当地控制可变容量型的多个液压泵的排量。具体而言,挖土机100能够更适当地控制电气控制式的左主泵14l及右主泵14r各自的排量。因此,挖土机100能够抑制或防止包括左主泵14l及右主泵14r的主泵14的合计吸收转矩超出引擎11的目标转矩t而导致引擎11的转速下降。
[0106]
控制器30也可以构成为,当左主泵14l及右主泵14r中的一个的要求排量低于作为极限值的最大允许排量q
limit
时,将分配给左主泵14l及右主泵14r中的一个的可利用转矩的一部分(剩余量)分给左主泵14l及右主泵14r中的另一个。例如,当左主泵14l的要求排量q1
*
低于最大允许排量q
limit
时,控制器30可以将分配给左主泵14l的左可利用转矩的一部分(剩余量)分给右主泵14r。或者,当右主泵14r的要求排量q2
*
低于最大允许排量q
limit
时,控制器30可以将分配给右主泵14r的右可利用转矩的一部分(剩余量)分给左主泵14l。通过该结构,控制器30能够更有效地利用引擎11的目标转矩t。
[0107]
以上,对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而,本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式在不脱离本发明的范围的情况下能够适用各种变形或替换等。并且,分别说明的特征只要不产生技术矛盾,就能够进行组合。
[0108]
例如,在上述实施方式中,搭载于挖土机100的液压系统构成为能够执行作为节能控制的负控制,但也可以构成为能够执行正控制或负载传感控制等。当采用正控制时,控制器30例如可以构成为根据操作压力传感器29所检测出的操作压力来计算要求排量。并且,当采用负载传感控制时,控制器30例如可以构成为根据检测致动器中的工作油的压力的负载压力传感器(未图示。)的输出和吐出压力传感器28所检测出的吐出压力来计算要求排量。
[0109]
并且,在上述实施方式中,控制器30在进行了动臂提升操作与斗杆收回操作的复合操作时执行设定处理,但也可以在进行了动臂提升操作与铲斗收回操作的复合操作等其他复合操作时执行设定处理。并且,控制器30也可以在进行了动臂提升操作、动臂下降操作、斗杆收回操作、斗杆张开操作、铲斗收回操作、铲斗张开操作、回转操作及行走操作等单独操作时执行设定处理。
[0110]
并且,在上述实施方式中,公开了具备液压式先导回路的液压式操作杆。例如,在与左操作杆26l有关的液压式先导回路中,从先导泵15向左操作杆26l供给的工作油以与由于左操作杆26l向斗杆张开方向的倾倒而开闭的遥控阀的开度相对应的流量传递到控制阀176的先导端口。或者,在与右操作杆26r有关的液压式先导回路中,从先导泵15向右操作杆26r供给的工作油以与由于右操作杆26r向动臂提升方向的倾倒而开闭的遥控阀的开度相对应的流量传递到控制阀175的先导端口。
[0111]
但是,不仅可以采用具备这种液压式先导回路的液压式操作杆,也可以采用具备电气式先导回路的电气式操作杆。此时,电气式操作杆的杆操作量例如作为电信号输入到控制器30中。并且,在先导泵15与各控制阀的先导端口之间配置有电磁阀。电磁阀构成为根据来自控制器30的电信号进行动作。通过该结构,若进行使用电气式操作杆的手动操作,则控制器30能够根据与杆操作量对应的电信号来控制电磁阀而使先导压力增减,从而使各控制阀移动。
[0112]
本技术主张基于2019年3月29日申请的日本专利申请2019

069171号的优先权,该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本技术中。
[0113]
符号说明
[0114]1‑
下部行走体,2

回转机构,2a

回转用液压马达,2m

行走用液压马达,2ml

左行走用液压马达,2mr

右行走用液压马达,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,10

驾驶舱,11

引擎,13

调节器,14

主泵,15

先导泵,17

控制阀,18

节流器,19

控制压力传感器,26

操作装置,28

吐出压力传感器,29

操作压力传感器,30

控制器,40

中间旁通管路,42

并联管路,75

引擎转速调整转盘,100

挖土机,171~176

控制阀。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献