CN102803622B - 工程机械的回转控制装置及回转控制方法 - Google Patents

工程机械的回转控制装置及回转控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102803622B
CN102803622B CN201080024521.0A CN201080024521A CN102803622B CN 102803622 B CN102803622 B CN 102803622B CN 201080024521 A CN201080024521 A CN 201080024521A CN 102803622 B CN102803622 B CN 102803622B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
operational ton
hydraulic pump
vsw
revolution
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.)
Active
Application number
CN201080024521.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102803622A (zh
Inventor
金基龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Yingweigao Co ltd
Original Assignee
Doosan Infracore Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doosan Infracore Co Ltd filed Critical Doosan Infracore Co Ltd
Publication of CN102803622A publication Critical patent/CN102803622A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102803622B publication Critical patent/CN102803622B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123—Drives or control devices specially adapted therefor
    • 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
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/128—Braking systems
    • 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
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • 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
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/2207—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations
    • 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
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • 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
    • E02F9/226—Safety arrangements, e.g. hydraulic driven fans, preventing cavitation, leakage, overheating
    • 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
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2285—Pilot-operated systems
    • 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
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • 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
    • E02F9/26—Indicating devices

Abstract

本发明的程机械的回转控制装置，包括：液压泵(100)，该液压泵(100)排出用于驱动回转马达(120)的工作油，并且能够根据输入的泵指令值(Vpump)进行排出油量的调节；检测从上述液压泵(100)排出的工作油的压力的压力传感器(102)；以从回转操作部(130)输入的回转操作量(Vsw)为基准算出上述泵指令值(Vpump)并输出到上述液压泵(100)的控制部(150)，上述工程机械的回转控制装置的特征在于，若上述输入的回转操作量(Vsw)比已设定的基准回转操作量(Vswo)大，且从上述压力传感器(102)检测出的上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)比第一基准压力(Pswr1)小，则上述控制部(150)算出从上述基准回转操作量(Vswo)逐渐增大到上述输入的回转操作量(Vsw)的变换回转操作量(Vsw′)，并且算出对应于上述变换回转操作量(Vsw′)的上述液压泵(100)的泵指令值(Vpump)。

Description

工程机械的回转控制装置及回转控制方法
技术领域
本发明涉及具备相对于主体能够进行相对回转的上部旋转体的工程机械，尤其是涉及在驾驶员的急剧的回转操作时能够最小化因回转惯性而产生的动力损失的工程机械的回转控制装置及回转控制方法。
背景技术
例如挖掘机的液压式工程机械从由发动机驱动的泵排出的工作油驱动作业机和上部回转体。更具体而言，从泵排出的工作油利用由操作部产生的信号压而变换的控制阀控制流动方向，被供给到各作业机及回转马达。由此，作业机及上部回转体被驱动。
在此情况下，为了使上部回转体急剧地回转，在回转操作部增大回转操作量时，液压泵的斜盘被控制成排出对应于回转操作量的油量。由此，从液压泵排出较大的油量。但是由于上部回转体的回转惯性大，因此回转速度不能与从液压泵排出的油量成比地急剧地上升，而是回转速度会慢慢地上升。因此，不能使从液压泵排出的油量全部用于回转马达的驱动，导致工作油的压力上升，上升的工作油的压力会超过回转溢流压力。
在这种情况下，不仅损伤液压部件，在回转初期从液压泵排出的油量的大部分会通过回转安全阀排出到油箱，会使动力损失增大。
发明内容
技术课题
本发明是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供即使输入急剧的回转驱动信号也能够有效地控制液压泵的排出油量，使动力损失最小化的工程机械的回转控制装置及回转控制方法。
课题解决方法
为了达到如上所述的目的，本发明的工程机械的回转控制装置适用于如下的工程机械，该工程机械包括：液压泵100，该液压泵100排出用于驱动回转马达120的工作油，并且能够根据输入的泵指令值Vpump进行排出油量的调节；检测从上述液压泵100排出的工作油的压力的压力传感器102；以从回转操作部130输入的回转操作量Vsw为基准算出上述泵指令值Vpump并输出到上述液压泵100的控制部150，上述工程机械的回转控制装置的特征在于，若上述输入的回转操作量Vsw比已设定的基准回转操作量Vswo大，且从上述压力传感器102检测出的上述液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小，则上述控制部150算出从上述基准回转操作量Vswo逐渐增大到上述输入的回转操作量Vsw的变换回转操作量Vsw′，并且算出对应于上述变换回转操作量Vsw′的上述液压泵100的泵指令值Vpump，若上述输入的回转操作量Vsw比上述基准回转操作量Vswo大，且上述液压泵100的排出压力Ppump比上述第一基准压力Pswr1大，则上述控制部150算出使上述液压泵100的排出压力Ppump接近上述第一基准压力Pswr1的上述泵指令值Vpump。
根据本发明的一实施例，特征在于，若上述输入的回转操作量Vsw比上述基准回转操作量Vswo大，且上述液压泵100的排出压力Ppump比上述第一基准压力Pswr1大，则上述控制部150将上述第一基准压力Pswr1设定为目标值，并将上述第一基准压力Pswr1与上述液压泵100的排出压力Ppump之差设定为误差值，执行比例积分控制，从对应于上述变换回转操作量Vsw′的上述液压泵100的泵指令值Vq减除在上述比例积分控制算出的差额指令值Vpi，算出输出的泵指令值Vpump。
上述控制部150将上述比例积分控制执行到上述液压泵100的排出压力Ppump成为比上述第一基准压力Pswr1低的上述第二基准压力Pswr2以下为止。
另一方面，可以通过如下的工程机械的回转控制方法达到如上所述的目的，该工程机械包括排出用于驱动回转马达120的工作油、且排出油量根据以输入的回转操作量Vsw为基准算出的斜盘角可变换的液压泵100，上述工程机械的回转控制方法包括以下步骤：a)若输入回转操作量Vsw，则比较上述液压泵100的排出压力Ppump与第一基准压力Pswr1的步骤；b)若上述液压泵100的排出压力Ppump比上述第一基准压力Pswr1大，则控制上述液压泵100的斜盘角，使上述液压泵100的排出压力Ppump逐渐接近上述第一基准压力Pswr1的步骤；以及c)若上述液压泵100的排出压力Ppump成为比上述第一基准压力Pswr1低的第二基准压力Pswr2以下，则中止上述b)步骤的控制的步骤。
根据本发明的一实施例，上述回转控制方法包括如下步骤，若上述输入的回转操作量Vsw比上述基准回转操作量Vswo大，则算出在一定时间内从上述基准回转操作量Vswo逐渐增加到上述输入的回转操作量Vsw的变换回转操作量Vsw′，并以上述变换回转操作量Vsw′为基准控制上述液压泵100的斜盘角。
发明效果
根据上述课题解决方法，在液压泵的排出压力超过第一基准压力的情况下，使液压泵排出压力逐渐下降的同时还能够增加泵的排出油量，从而在不限制上部回转体的回转速度的上升率的情况下，能够减少通过回转溢流阀被引流的工作油的量，能够减少动力损失。
尤其是，以液压泵的排出压力和第一基准压力为基准执行比例积分控制，算出泵指令值，能够进一步减少动力损失。
而且，通过将比第一基准压力低的第二基准压力设定为结束比例积分控制的基准，从而能够在回转马达的回转速度充分上升的状态下结束比例积分控制，由此，即使液压泵的油量急剧地上升，也能够防止液压泵的排出压力急剧地增加。即，能够更加减少动力损失。
而且，若输入的回转操作量比基准回转操作量大，则以从基准回转操作量随着时间的经过逐渐增加到输入的回转操作量的变换回转操作量为基准算出泵指令值，从而防止液压泵的排出压力急剧地上升，能够最小化动力损失。
附图说明
图1是本发明的一实施例的回转控制装置的控制模块图。
图2是图1的控制部的控制模块图。
图3是图2的详细控制模块图。
图4是用于说明本发明的一实施例的回转控制方法的流程图。
图5是将图1的①-②区间具体化的流程图。
图6是概略地表示本发明的一实施例的液压泵的排出压力的线图和现有的液压泵排出压力的线图的曲线图。
图7是概略地表示本发明的一实施例的液压泵的斜盘角变化线图和现有的液压泵的斜盘角变化线图的曲线图。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的一实施例的工程机械的回转控制装置及回转控制方法。
参照图1及图2，在本发明的一实施例的工程机械，从液压泵100排出的工作油的流动方向根据控制阀110的变换被控制而供给到回转马达120。此时，上述控制阀110根据回转操作部130操作的操作方向及操作量，其变换方向及变换量被控制。因此，上述回转马达120的驱动被回转操作部130的操作而被控制。
另一方面，液压泵100的排出量根据斜盘103的倾斜度而可变换，上述斜盘103的倾斜度根据由油调节器101输入的泵指令值Vpump而可变换。
根据这种原理而被驱动的工程机械在回转操作量Vsw大时，为了以对应于回转操作量Vsw的回转速度来回转驱动回转马达120，在回转初期向回转马达120供给较多的油量。但是，回转马达120由于回转惯性，初期回转速度非常慢。此时，大部分的油量不能用于驱动回转马达120，使回转马达120的前端的压力急剧地上升。因此，除了驱动回转马达120所需的少量的油量以外，剩余的油量全部通过回转溢流阀被引流。
由于这种理由，需要能够控制液压泵100的排出油量的回转控制装置，从而在回转操作量Vsw超过基准回转操作量Vswo时，能够使液压泵100的排出油量通过回转溢流阀被引流的量最小化。下面详细说明这种回转控制装置。
根据本发明的一实施例，回转控制装置包括控制部150，该控制部150以在用于检测从回转操作部130输入的回转操作量Vsw和液压泵100的排出压力的压力传感器102检测的排出压力Ppump为基准算出泵指令值Vpump并输出到上述调节器101。
为了便于理解，在本实施例中作为一例图示了蒋压力传感器102设置于液压泵100和控制阀110之间的结构。但是，压力传感器102的设置并不限定于此，只要是能够测定在回转马达120的上游生成的工作油的压力的位置，任何位置都可以。即，只要是位于未图示的回转溢流阀(未图示)的上流，任何位置都可以，显然设置成越接近回转溢流阀，能够更准确的使用压力测定值。
而且，在本实施例通过说明最一般化的系统，以说明本发明。但是，本发明并不是只限于在这种系统使用。最近，由于电子液压的商用化，也会将泵马达变更为不是发动机联动式的电子式。此时，根据泵马达的类型，泵指令值Vpump可以用作调节泵的斜盘角的信号，或可以用于调节泵马达的转速。在这种变形的情况下，泵指令值Vpump应以对应于使用者的回转操作量的大小输出，由此泵的排出油量被调节，当然包含于本发明的权利要求的范围。
如图2及图3所示，这种控制部150包括回转操作量算出部151、比例积分控制部152、以及泵指令值算出部153。
上述回转操作量算出部151比较从上述回转操作部130输入的回转操作量Vsw与回转操作量Vswo，比较结果，若输入回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo小，则上述回转操作量算出部151将输入的回转操作量Vsw直接输出到泵指令值算出部153。此时，泵指令值算出部153从设定有对于存储在存储器140的回转操作量Vsw的泵指令值Vq的表格Tsp算出泵指令值Vq、Vpump，并将此输出到调节器101。如上所述，泵指令值101对利用调节器101调节泵100的排出油量的泵100而言，输出到调节器101，对控制泵的转速而调节泵的排出油量的泵而言，输出到用于控制泵的转速的控制部(未图示)。在此，上述泵指令值Vpump设定为对相同的回转操作量Vsw调节成定为所目标的泵排出油量。即，若回转操作量Vsw变大，则以较大地形成目标排出油量的方式输出泵指令值Vpump，若回转操作量Vsw变小，则以较小地形成目标排出油量的方式输出泵指令值Vpump。为了提高操作效率，理想的是这种信号的输出对应于回转操作立即进行对应。如此地输出泵指令值Vpump时，在输入的回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo小时，通过回转溢流阀被引流的油量没有或不多，不会产生问题。
但是，在由于上述回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo大，目标排出油量大时，在本实施例中，为了使通过回转溢流阀被引流的油量最小化，由回转操作量算出部151控制泵指令值Vpump，使泵指令值Vpump暂时上升到基准回转操作量Vswo后，在一定时间t0内，从泵排出的油量逐渐上升而达到定为目标的排出油量。这种控制通过如上所述地变换回转操作量Vsw算出回转操作量Vsw′来能够实现。
即使如此地使用变换回转操作量Vsw′，也会根据回转负荷回转马达120上游的工作油压力暂时变大，产生通过回转溢流阀被引流的油量。这是由于为了确保回转驱动的应答性，不能使算出变换回转操作量Vsw′的时间t0过长而产生的，为了对此进行补偿，在本实施例中进一步使用比例积分控制部152。本实施例中的比例积分控制部152接收当前的液压泵100的排出压力Ppump是否比第一基准压力Pswr1大的信息，以这种信息和上述变换回转操作量Vsw′为基准算出泵指令值Vq、Vpump。算出泵指令值Vq、Vpump的具体方法将在泵指令值算出部153的说明栏中详细说明。
一定时间和回转操作量Vsw的变化量可以由如图4所示的曲线图表示，这种设定可以预先存储在存储器140。
如图3所示，实施这种功能的回转操作量算出部151可以包括合算从回转操作部130输入的回转操作量Vsw和基准回转操作量Vswo的第一合算点151a、根据上述回转操作量Vsw的大小算出输出到泵算出部153的信号的第一开关部151b。
上述比例积分控制部152比较由压力传感器102检测的液压泵100的排出压力Ppump和已存储在存储器140的第一基准压力Pswr1，比较结果，若液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小，则将差额指令值Vpi向泵指令值算出部153输出为0。在此，差额指令值Vpi用于减除对应于上述变换回转操作量Vsw′的泵指令值Vq，在液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小时是没有通过回转溢流阀被引流的工作油的状态，因此不减少上述泵指令值Vq，直接输出到调节器101。
相反，比较结果，若液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1大，则上述比例积分控制部152将第一基准压力Pswr1设定为目标值，将液压泵100的排出压力Ppump与上述第一基准压力Pswr1的相差值设定为误差值，执行比例积分控制。若执行比例积分控制，则算出差额指令值Vpi。此时，差额指令值Vpi作为能够以使上述液压泵100的排出压力Ppump接近上述第一基准压力Pswr1的方式控制液压泵100的斜盘角的值，从上述泵指令值Vq减除。由于这种差额指令值Vpi，液压泵100的排出压力Ppump不会超过第一基准压力Pswr1而急剧上升，而可以逐渐地增加液压泵100的斜盘角。即，使通过回转溢流阀被引流的工作油的油量最小化的同时，不降低回转速度的上升率，可以不降低回转驱动的应答性，最小化动力损失。
这种比例积分控制持续地执行到液压泵100的排出压力Ppump比第二基准压力Pswr2低的状态。如上述所说明，液压泵100的排出压力是为了助于本发明的理解而导入的，实际上指回转溢流阀上游侧压力。上述第二基准压力Pswr2设定为比第一基准压力Pswr1低，由此，在液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1低的时刻结束比例积分控制时，算出对应于回转操作量Vsw的泵指令值Vpump而控制斜盘103，但在此时，对应于回转操作量Vsw的泵指令值Vpump有可能比第一基准压力Pswr1大。此时，液压泵100的排出压力Ppump会突然急速上升到比第一基准压力Pswr1高的压力，这种现象会重复发生，除了振动或噪音等的发生还会不能有效减少动力损失。因此，在液压泵100的排出压力Ppump成为比第一基准压力Pswr1低的第二基准压力Pswr2的以下的时刻，结束比例积分控制。在此，比第一基准压力Pswr1高的压力下，比例积分控制中压力下降的理由是在回转马达的驱动速度变快时油量的消耗变多。由此，若回转马达的驱动速度变快，则工作油的压力降低，存在压力形成为第一基准压力Pswr1和第二基准压力Pswr2之间的大小的情况，在此情况下，为了回转马达的较快的加速，会进行积分控制，使压力随着第一基准压力Pswr1上升。在此，理想的是第二基准压力Pswr2是充分地进行回转速度的上升并因回转惯性液压泵100的排出压力下降之处。作为一例，将上述第一基准压力Pswr1设定为220bar，则优选将第二基准压力Pswr2设定为215bar左右。在回转操作量的变换结束后，在由回转负荷回转压力增大到比第一基准压力Pswr1大的情况下，也可以如同之前所述地执行这种积分控制。理想的是只在回转操作量比基准回转操作量Vswo大的情况下进行这种积分控制，从而只在必要的时候进行积分控制。这是由于回转操作量不大时压力上升的理由是其他驱动部的问题或负荷导致的可能性较高，在这种情况下进行油量控制时，会降低相关作业的效率。即，理想的是根据回转操作的大小来确认这种事项。
具有这种功能的比例积分控制部152可以包括从压力传感器102输入液压泵100的排出压力Ppump并从存储器140输入第一基准压力Pswr1的第二合算点152a、决定比例积分控制的执行或结束与否的第二开关部152c、选择第一基准压力pswr1和第二基准压力Pswr2的基准压力选择部152b、以及执行比例积分控制的比例积分控制执行部152d。
上述泵指令值算出部153从回转操作量算出部151接收输入回转操作量Vsw或变换回转操作量Vsw′，从比例积分控制部152接收差额指令值Vpi和液压泵100的排出压力Ppump与第一基准压力Pswr1的比较结果。而且，有关泵指令值Vq对存储在存储器140的回转操作量Vsw的关系的信息以表格Tsp的形态提供到上述泵指令值算出部153。
收到这种信息的泵指令值算出部153在液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小时，从上述表格Tsp算出对应于上述变换的回转操作量Vsw′的上述泵指令值Vpump并输出到调节器101。这是由于在排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小时，没有通过回转溢流阀被引流的量或该量较少。
另一方面，在当前的液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1大的时候，上述泵指令值算出部153从上述算出的泵指令值Vq减除差额指令值Vpi并输出到调节器。该理由是，在液压泵100的排出压力Ppump高于第一基准压力Pswr1时，意味着通过回转溢流阀被引流的油量较多，因此需要使排出油量在一定时间内逐渐地增加。在此，随着时间的经过回转马达120消耗的排出油量会增加。从而，优选将上述差额指令值Vpi设定为能沟最小化通过回转溢流阀被引流的量的同时使回转马达120以相同于现有的加速度回转。
这种泵指令值算出部153可以包括输入变换回转操作量Vsw′和差额指令值Vpi而决定减除与否的第三开关部153b、输入差额指令值Vpi和从表格Tsp算出的泵指令值Vq而进行减除的第三合算点153a。
下面说明本发明的一实施例的回转控制方法。但是，由于控制部150的结构可以构成为与本实施例不同，因此将回转控制方法例示为由控制部150统一执行的情况进行说明。
首先，若操作者操作回转操作部130，则从回转操作部130输入的回转操作量Vsw和压力传感器102检测的液压泵100的排出压力Ppump输入到控制部150(S10)。此时，控制部150比较输入的回转操作量Vsw与已设定的基准回转操作量Vswo(S11)。
S11步骤的比较结果，若输入的回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo小，则控制部150从设定有回转操作量Vsw和泵指令值Vq的表格Tsp算出对应于输入的回转操作量Vsw的泵指令值Vq(S12)。此时，泵指令值Vq可以设定为泵指令值Vq对于输入的回转操作量Vsw随着时间变化的、对于时间的函数。之后，控制部150将算出的泵指令值Vq作为输出泵指令值Vpump，输出到调节器101(S13)(S14)。此时，调节器101根据输出泵指令值Vpump调节液压泵100的斜盘角，从而增加液压泵100的油量。
在此之后，判断是否从回转操作部130输入回转操作量Vsw(S19)，判断结果，若没有输入回转操作量Vsw，则结束控制。相反，若在S19步骤中有回转操作量Vsw输入，则判断液压泵100的排出压力Ppump是否比第二基准压力值Pswr2小(S20)，判断结果，若液压泵100的排出压力Ppump比第二基准压力Pswr2大，则再次在S16步骤判断是否比第一基准压力Pswr1大(S16)。但是，由于第一基准压力Pswr1设定为在基准回转操作量Vswo以上产生的压力，因此在输入的回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo小时，液压泵100的排出压力Ppump不会超过第一基准压力Pswr1。从而会执行S13步骤。
另一方面，S11步骤的比较结果，输入的回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo大，则控制部150算出使输入回转操作量Vsw在一定时间t0内从基准回转操作量Vswo逐渐增加到输入回转操作量Vsw的变换回转操作量Vsw′(S14)，从表格Tsp算出对应于变换回转操作量Vsw′的泵指令值Vq(S15)。之后，控制部150比较液压泵100的排出压力Ppump与第一基准压力Pswr1(S16)。比较结果，若液压泵100的排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小或相同，则将算出的泵指令值Vsw输出到调节器101(S13)(S18)。即，在输入的回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo大、泵排出压力Ppump比第一基准压力Pswr1小时，是液压泵100的排出油量未通过回转溢流阀被引流的状态，因此即使急剧地增加斜盘角，也不会产生工作油的油量损失。从而，在这种情况下，为了提高回转动作的应答性，需要排出油量的急剧的上升，由于这种原因，将对应于变换的回转操作量Vsw′的泵指令值Vpump输出到调节器101。但是，在这种情况下，液压泵100的油量增加率设定成低于输入的回转操作量Vsw比基准回转操作量Vswo小的时候，可以减少因油量的非常急剧的上升导致的损失。
执行S18步骤后，控制部150判断是否输入有回转操作量Vsw(S19)，若继续输入有回转操作量Vsw，则比较液压泵100的排出压力Ppump与第二基准压力Pswr2。比较结果，若液压泵100的排出压力Ppump比第二基准压力Pswr2小，则控制部150再次执行S11步骤，若液压泵100的排出压力Ppump比第二基准压力Pswr2大，则执行S16步骤。在重复执行这种过程的期间，液压泵100的排出压力Ppump会逐渐上升并超过第一基准压力Pswr1。这是由于表格Tsp设定为液压泵100的排出油量的增加率比驱动回转马达120时所需的油量的增加率变大。
在这种情况下，在S16步骤中，液压泵100的排出压力Ppump变得比第一基准压力Pswr1大，因此若控制部150将从变换操作部Vsw′算出的泵指令值Vq直接输入到调节器101，则液压泵100的排出压力Ppump进一步上升，动力损失变大。由于这种原因，控制部150对以当前的液压泵100的排出压力Ppump与第一基准压力Pswr1之差为基准算出的泵指令值Vq进行补正而算出输出泵指令值Vpump(S17)，并将此输出到调节器(S18)。
参照图5进一步具体地研究上述S17步骤，将第一基准压力Pswr1定为目标值，将液压泵100的排出压力Ppump与第一基准压力Pswr1之差的值定为误差值，执行比例积分控制，其结果，算出差额指令值Vpi(S17a)。之后，从对应于变换回转操作量Vsw′的泵指令值Vq减除差额指令值Vpi，算出输入到调节器101的泵指令值Vpump(S17b)。即，由于差额指令值Vpi随着第一基准压力Pswr1和液压泵100的排出压力Ppump之差而变动，随着时间逐渐增加，因此能够逐渐减小泵指令值Vpump，使液压泵100的排出压力Ppump低于第一基准压力Pswr1。
执行S18步骤后，控制部150比较液压泵100的排出压力Ppump和第二基准压力Pswr2，只在液压泵100的排出压力Ppump比第二基准压力Pswr2小时，结束比例积分控制。这是由于，在以第一基准压力Pswr1为基准结束比例积分控制时，从表格Tsp算出的对应于回转操作量Vsw的泵指令值Vpump有可能会再次超过第一基准压力Pswr1而上升。但是在以小于第一基准压力Pswr1的第二基准压力Pswr2为基准结束比例积分控制时，由于在液压泵100的排出压力Ppump通过比例积分控制下降到第二基准压力Pswr2的时间内，回转马达120的回转速度上升，因此回转马达120消耗的油量会增加。从而，即使通过将对应于回转操作量Vsw的泵指令值Vq输入到调节器101而增加液压泵100的油量，排出压力Ppump也不会上升。
在图6及图7表示了对由上述的回转控制方法检测出的液压泵100的排出压力Ppump及斜盘角的曲线图。图6及图7是维持将操作部130操作为基准回转操作量Vswo以上的状态的同时，测定液压泵100的排出压力Ppump和斜盘角的曲线图。参照该图，t1的时刻是液压泵100的排出压力Ppump成为第一基准压力Pswr1以上的点，如图6所示，可以看出液压泵100的排出压力Ppump在t1的时刻不再增加。另一方面，从图7可以看出液压泵100的斜盘角在t1时刻也继续增加。即，由于液压泵100的油量增加率不高于回转马达120的加速所需的油量的增加率，因此即使增加液压泵100的排出油量也可以不使排出压力Ppump上升，由此能够最小化通过回转溢流阀被引流的工作油的量，从而最小化动力损失。
另一方面，t2的时刻是回转速度达到正常状态的时刻，可以看出即使液压泵100的斜盘角成为最大，由于回转马达120的驱动速度高，液压泵100的排出压力Ppump反而下降。
根据这种控制，可以减少相当于图7所示的ESA区域部分的动力损失。
产业上的利用可能性
本发明可以适用于挖掘机或反铲挖土机等上部回转体可回转的工程机械等。

Claims (4)

1.一种工程机械的回转控制装置，包括：液压泵(100)，该液压泵(100)排出用于驱动回转马达(120)的工作油，并且能够根据输入的泵指令值(Vpump)进行排出油量的调节；检测从上述液压泵(100)排出的工作油的压力的压力传感器(102)；以从回转操作部(130)输入的回转操作量(Vsw)为基准算出上述泵指令值(Vpump)并输出到上述液压泵(100)的控制部(150)，上述工程机械的回转控制装置的特征在于，
若上述输入的回转操作量(Vsw)比已设定的基准回转操作量(Vswo)大，且从上述压力传感器(102)检测出的上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)比第一基准压力(Pswr1)小，则上述控制部(150)算出暂时上升到上述基准回转操作量(Vswo)后在一定时间(t0)内从上述基准回转操作量(Vswo)逐渐增大到上述输入的回转操作量(Vsw)的变换回转操作量(Vsw')，并且算出对应于上述变换回转操作量(Vsw')的上述液压泵(100)的泵指令值(Vpump)。
2.根据权利要求1所述的工程机械的回转控制装置，其特征在于，
若上述输入的回转操作量(Vsw)比上述基准回转操作量(Vswo)大，且上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)比上述第一基准压力(Pswr1)大，则上述控制部(150)将上述第一基准压力(Pswr1)设定为目标值，并将上述第一基准压力(Pswr1)与上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)之差设定为误差值，执行比例积分控制，从对应于上述变换回转操作量(Vsw')的上述液压泵(100)的泵指令值(Vq)减除在上述比例积分控制算出的差额指令值(Vpi)，算出输出的泵指令值(Vpump)。
3.根据权利要求2所述的工程机械的回转控制装置，其特征在于，
上述控制部(150)将上述比例积分控制执行到上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)成为比上述第一基准压力(Pswr1)低的第二基准压力(Pswr2)以下为止。
4.一种工程机械的回转控制方法，该工程机械包括排出用于驱动回转马达(120)的工作油，并且排出油量根据以输入的回转操作量(Vsw)为基准算出的斜盘角可变换的液压泵(100)，上述工程机械的回转控制方法的特征在于，包括以下步骤：
a)若输入回转操作量(Vsw)，则比较上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)与第一基准压力(Pswr1)的步骤；
b)若上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)比上述第一基准压力(Pswr1)大，则控制上述液压泵(100)的斜盘角，使上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)逐渐接近上述第一基准压力(Pswr1)的步骤；
c)若上述液压泵(100)的排出压力(Ppump)成为比上述第一基准压力(Pswr1)低的第二基准压力(Pswr2)以下，则中止上述b)步骤的控制的步骤；
还包括：若上述输入的回转操作量(Vsw)比上述基准回转操作量(Vswo)大，则算出暂时上升到上述基准操作量(Vswo)后在一定时间(t0)内从上述基准回转操作量(Vswo)逐渐增加到上述输入的回转操作量(Vsw)的变换回转操作量(Vsw')，并以上述变换回转操作量(Vsw')为基准控制上述液压泵(100)的斜盘角的步骤。
CN201080024521.0A 2009-06-02 2010-06-01 工程机械的回转控制装置及回转控制方法 Active CN102803622B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2009-0048634 2009-06-02
KR1020090048634A KR101582689B1 (ko) 2009-06-02 2009-06-02 건설기계의 선회제어장치 및 선회제어방법
PCT/KR2010/003503 WO2010140815A2 (ko) 2009-06-02 2010-06-01 건설기계의 선회제어장치 및 선회제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102803622A CN102803622A (zh) 2012-11-28
CN102803622B true CN102803622B (zh) 2016-01-06

Family

ID=43298300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080024521.0A Active CN102803622B (zh) 2009-06-02 2010-06-01 工程机械的回转控制装置及回转控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9085870B2 (zh)
EP (1) EP2439344B1 (zh)
KR (1) KR101582689B1 (zh)
CN (1) CN102803622B (zh)
WO (1) WO2010140815A2 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101112135B1 (ko) * 2009-07-28 2012-02-22 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 전기모터를 이용한 건설기계의 선회 제어시스템 및 방법
US20130111888A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-09 Caterpillar Inc. Torque output control for swing pump
CN102996559B (zh) * 2012-12-28 2015-11-25 徐州重型机械有限公司 回转控制阀、回转控制系统以及起重机
US9315968B2 (en) 2013-09-17 2016-04-19 Caterpillar Inc. Hydraulic control system for machine
CN107208397B (zh) * 2014-12-24 2020-04-07 沃尔沃建筑设备公司 建筑设备的回转控制装置及其控制方法
JP6576756B2 (ja) * 2015-09-17 2019-09-18 住友重機械工業株式会社 ショベル
KR101998306B1 (ko) * 2015-12-24 2019-07-10 현대건설기계 주식회사 전자식 펌프의 펌프 용적 도출방법
JP7205264B2 (ja) 2019-02-05 2023-01-17 コベルコ建機株式会社 作業機械の旋回駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0185429B1 (ko) * 1994-05-31 1999-04-01 토니헬샴 선회체의 구동제어장치
JP2003206903A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の油圧回路
CN1950575A (zh) * 2004-05-13 2007-04-18 株式会社小松制作所 回转控制装置、回转控制方法及施工机械
JP2007247731A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の制御装置
CN101057044A (zh) * 2004-11-17 2007-10-17 株式会社小松制作所 回转控制装置以及建筑机械

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950008533B1 (ko) * 1991-11-30 1995-07-31 삼성중공업주식회사 유압펌프의 토출유량 제어장치
JP4096900B2 (ja) * 2004-03-17 2008-06-04 コベルコ建機株式会社 作業機械の油圧制御回路
US7874151B2 (en) * 2008-03-17 2011-01-25 Caterpillar Inc Dual mode hydraulic circuit control and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0185429B1 (ko) * 1994-05-31 1999-04-01 토니헬샴 선회체의 구동제어장치
JP2003206903A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の油圧回路
CN1950575A (zh) * 2004-05-13 2007-04-18 株式会社小松制作所 回转控制装置、回转控制方法及施工机械
CN101057044A (zh) * 2004-11-17 2007-10-17 株式会社小松制作所 回转控制装置以及建筑机械
JP2007247731A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101582689B1 (ko) 2016-01-05
EP2439344A4 (en) 2017-02-08
CN102803622A (zh) 2012-11-28
US9085870B2 (en) 2015-07-21
WO2010140815A3 (ko) 2011-03-03
EP2439344B1 (en) 2018-12-05
US20120090309A1 (en) 2012-04-19
WO2010140815A2 (ko) 2010-12-09
KR20100129995A (ko) 2010-12-10
EP2439344A2 (en) 2012-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102803622B (zh) 工程机械的回转控制装置及回转控制方法
US9598842B2 (en) Construction machinery
CN101688384B (zh) 建筑机械的发动机控制装置
CN102713089B (zh) 工程机械的动力控制装置
CN101568692B (zh) 液压工程机械的泵扭矩控制装置
CN101313155B (zh) 液压作业机械的泵轮力矩控制装置
US7610755B2 (en) Hydraulic control apparatus of working machine
US7832208B2 (en) Process for electro-hydraulic circuits and systems involving excavator boom-swing power management
JPH10220359A (ja) 可変容量型ポンプの制御装置
WO2001075309A1 (fr) Procede et dispositif de commande de pompe
CN105102731A (zh) 工程机械液压泵控制装置及方法
EP2503067A2 (en) Hydraulic pump control device and control method for construction machinery
CN105452631A (zh) 挖土机及挖土机的控制方法
KR20110073710A (ko) 건설기계의 유압펌프 제어장치 및 제어방법
JPH0579502A (ja) 油圧建設機械
CN116498609A (zh) 液压机械
JP2005061298A (ja) 建設機械
KR100771128B1 (ko) 건설장비 제어장치
JP2008180203A (ja) 制御装置
CN106948408B (zh) 施工机械的控制装置以及控制方法
JP2020076234A (ja) 建設機械
JPH08284706A (ja) 建設機械のエンジン制御装置
CN102536761B (zh) 工程机械及其非电控液压泵的功率控制系统及控制方法
CN107250463B (zh) 用于建筑机械的液压泵的控制方法
KR20110073711A (ko) 건설기계의 동력제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Inchon, South Korea

Patentee after: Hyundai Yingweigao Co.,Ltd.

Address before: Inchon, South Korea

Patentee before: DOOSAN INFRACORE Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder