CN108138805B - 控制系统、作业机械及控制方法 - Google Patents

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CN108138805B CN201680001241.5A CN201680001241A CN108138805B CN 108138805 B CN108138805 B CN 108138805B CN 201680001241 A CN201680001241 A CN 201680001241A CN 108138805 B CN108138805 B CN 108138805B
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Abstract

本发明提供一种控制系统,其用于控制作业机械,该作业机械包括:作业机,其具有多个部件;以及多个致动器,其驱动上述多个部件,上述控制系统包括:第一液压泵及第二液压泵,其向上述多个致动器中的至少一个供给液压油;以及控制装置,其基于上述作业机的操作状态求取分配给各上述致动器的液压油的分配流量,并基于求得的上述分配流量,在第一状态和第二状态之间进行切换,该第一状态为将从上述第一液压泵和上述第二液压泵双方供给的上述液压油供给到上述多个致动器,该第二状态为由上述第一液压泵供给上述液压油的上述致动器与由上述第二液压泵供给上述液压油的上述致动器不同。

Description

控制系统、作业机械及控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制作业机械的控制系统、作业机械及控制方法。
背景技术
现有具备作业机的作业机械。例如在作业机械是液压挖掘机的情况下,作业机具有铲斗、斗杆和动臂。使用液压缸作为使作业机动作的致动器。使用排出液压油的液压泵作为液压缸的驱动源。现有具备多个用于驱动液压缸的液压泵的作业机械。在专利文献1中记载了一种具备合流阀的液压回路,该合流阀在从第一液压泵排出的液压油和从第二液压泵排出的液压油的合流和分流之间进行切换。
专利文献1:PCT国际公开第2006/123704号
发明内容
用于驱动作业机的液压缸包括:需要高压液压油的液压缸、以及液压油的压力较低但需要较大流量的液压缸。在使从两个液压泵排出的液压油合流的情况下,由于要根据需要高压液压油的液压缸来设定液压油的压力,所以必须使被供给到需要大流量的液压缸的液压油的压力降低。在使液压油的压力降低时会产生压力损失。因此,优选将从两个液压泵排出的液压油分离,并且从一个液压泵向需要高压液压油的液压缸供给液压油,从另一个液压泵向需要大流量的液压缸供给液压油。
本发明的目的在于,能够在从多个液压泵向致动器供给液压油的情况下,延长将从多个液压泵排出的液压油分离后供给到致动器的时间。
根据本发明的第一方式,提供一种控制系统,其用于控制作业机械,该作业机械包括:作业机,其具有多个部件;以及多个致动器,其驱动上述多个部件,上述控制系统包括:第一液压泵及第二液压泵,其向上述多个致动器中的至少一个供给液压油;以及控制装置,其基于上述作业机的操作状态求取分配给各上述致动器的液压油的分配流量,并基于求得的上述分配流量在第一状态和第二状态之间进行切换,该第一状态为将从上述第一液压泵和上述第二液压泵双方供给的上述液压油供给到上述多个致动器,该第二状态为由上述第一液压泵供给上述液压油的上述致动器与由上述第二液压泵供给上述液压油的上述致动器不同。
根据本发明的第二方式,提供一种控制系统,在第一方式中,上述控制装置基于上述作业机的操作状态和上述致动器的负荷求取上述分配流量。
根据本发明的第三方式,提供一种控制系统,在第一方式或第二方式中,包括:通路,其连通上述第一液压泵和上述第二液压泵;以及开闭装置,其设置于上述通路,对上述通路进行开闭,在关闭上述通路的状态下,上述第一液压泵向第一致动器组供给液压油,该第一致动器组包括至少一个上述致动器,上述第二液压泵向第二致动器组供给液压油,该第二致动器组包括至少一个上述致动器,且其与属于上述第一致动器组的上述致动器不同,上述控制装置基于上述分配流量使上述开闭装置动作,由此在上述第一状态和上述第二状态之间进行切换。
根据本发明的第四方式,提供一种控制系统,在第三方式中,上述控制装置基于比较上述分配流量和阈值而得到的结果使上述开闭装置动作,该阈值是基于一台上述第一液压泵能供给的液压油的流量和一台上述第二液压泵能供给的液压油的流量而设定的。
根据本发明的第五方式,提供一种控制系统,在第三方式或第四方式中,在求得的上述分配流量随时间的经过而增加的情况下,上述控制装置使用将求得的上述分配流量相对于时间的增加量减小后的修正分配流量,使上述开闭装置动作。
根据本发明的第六方式,提供一种控制系统,在第五方式中,在决定是否使上述开闭装置动作时,上述控制装置根据上述操作状态切换为是使用上述修正分配流量还是使用上述分配流量。
根据本发明的第七方式,提供一种控制系统,在第三方式至第六方式中的任一方式中,上述多个部件是铲斗、与上述铲斗连接的斗杆、以及与上述斗杆连接的动臂,上述多个致动器包括:铲斗缸,其使上述铲斗动作;斗杆缸,其使上述斗杆动作;以及动臂缸,其使上述动臂动作,上述第一致动器组包括上述铲斗缸和上述斗杆缸,上述第二致动器组包括上述动臂缸。
根据本发明的第八方式,提供一种控制系统,在第三方式至第七方式中的任一方式中,上述作业机械具有支承上述作业机的回转体,上述回转体由不属于上述第一致动器组和上述第二致动器组的致动器驱动。
根据本发明的第九方式,提供一种控制系统,在第三方式至第八方式中的任一方式中,包括:第一检测器,其检测属于上述第一致动器组的上述致动器的最大负荷压力;第一油路,其将由上述第一检测器检测出的最大负荷压力导向使上述第一液压泵动作的第一液压泵控制装置;第二检测器,其检测属于上述第二致动器组的上述致动器的最大负荷压力;第二油路,其将由上述第二检测器检测出的最大负荷压力导向使上述第二液压泵动作的第二液压泵控制装置;以及切换阀,其切换上述第一检测器和上述第二检测器之间的连通或切断,并且切换上述第一油路和上述第二油路之间的连通或切断,上述切换阀在处于连通和切断的中间状态时,将上述第一检测器和上述第一油路在没有设置节流部件的状态下连通,将上述第一检测器和上述第二检测器在设置有节流部件的状态下连通,将上述第一油路和上述第二油路在设置有节流部件的状态下连通。
根据本发明的第十方式,提供一种控制系统,在第九方式中,上述控制装置,在将上述切换阀从上述切断状态切换为上述中间状态之后,保持上述中间状态;在上述第一液压泵排出的液压油的压力与上述第二液压泵排出的液压油的压力之间的压差为预先设定的阈值以下的情况下,结束对上述中间状态的保持,使上述切换阀成为上述连通状态;在上述切换阀成为上述连通状态之后,使上述开闭装置打开。
根据本发明的第十一方式,提供一种作业机械,其具有第一方式至第十方式中的任一方式涉及的控制系统。
根据本发明的第十二方式,提供一种控制方法,其用于控制作业机械,该作业机械包括:第一液压泵及第二液压泵,其向用于驱动构成作业机的多个部件的多个致动器中的至少一个供给液压油,上述控制方法包括:基于上述作业机的操作状态求取分配给各上述致动器的液压油的分配流量的步骤;以及基于求得的上述分配流量,在第一状态和第二状态之间进行切换的步骤,其中,该第一状态为将从上述第一液压泵和上述第二液压泵双方供给的上述液压油供给到上述多个致动器,该第二状态为由上述第一液压泵供给上述液压油的上述致动器与由上述第二液压泵供给上述液压油的上述致动器不同。
根据本发明的方式,能够在从多个液压泵向致动器供给液压油的情况下,延长将从多个液压泵排出的液压油分离后供给到致动器的时间。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的作业机械的一个示例的立体图。
图2是示意性地表示实施方式涉及的包括液压挖掘机的驱动装置的控制系统的图。
图3是表示实施方式涉及的驱动装置的液压回路的图。
图4是表示在比较例中液压泵的排出压力和最大LS压力、以及液压泵和液压缸的流量随时间的经过而变化的一个示例的图。
图5是表示比较例涉及的第二合分流阀68c的图。
图6是表示在实施方式中液压泵的排出压力和最大LS压力、以及液压泵和液压缸的流量随时间的经过而变化的一个示例的图。
图7是实施方式涉及的泵控制器的功能框图。
图8是表示液压泵和液压缸的流量、以及液压泵的排出压力和杆行程随时间的经过而变化的一个示例的图。
图9是表示实施方式涉及的控制方法的一个示例的流程图。
图10是表示分配流量、修正分配流量、以及被供给到液压缸的液压油的流量的真值相对于时间的变化的一个示例的图。
图11是表示分配流量、修正分配流量、以及被供给到液压缸的液压油的流量的真值相对于时间的变化的一个示例的图。
符号说明
1 作业机
2 上部回转体
3 下部行走体
4 驱动装置
5 操作装置
9 控制系统
11 铲斗
12 斗杆
13 动臂
14 蓄电器
17 混合动力控制器
18 发动机控制器
19 泵控制器
19C 处理部
19M 存储部
19Ca 分配流量运算部
19Cb 决定部
19Cc 延迟处理部
19Cd 操作状态判断部
19IO 输入输出部
20 液压缸
21 铲斗缸
22 斗杆缸
23 动臂缸
24 行走马达
25 电动回转马达
26 发动机
28 操作量检测部
29 共轨控制部
30 液压泵
31 第一液压泵
32 第二液压泵
33 节流拨盘
40 液压回路
55 合流流路
60 主操作阀
61 第一主操作阀
62 第二主操作阀
63 第三主操作阀
67 第一合分流阀
68 第二合分流阀
81C、81L、82C、82L、83C、83L、84、85、86、87、88 压力传感器
100 液压挖掘机(作业机械)
LA、LAa、LAb、LAbk 负荷
Q、Qa、Qb、Qbk 分配流量
Qs 阈值
具体实施方式
参照附图详细地说明用于实施本发明的方式(实施方式)。
作业机械
图1是表示实施方式涉及的作业机械100的一个示例的立体图。在实施方式中,对作业机械100是混合动力方式的液压挖掘机的示例进行说明。在以下的说明中,可将作业机械100称为液压挖掘机100。
如图1所示,液压挖掘机100包括:通过液压驱动的作业机1、作为支承作业机1的回转体的上部回转体2、支承上部回转体2的下部行走体3、驱动液压挖掘机100的驱动装置4、以及用于对作业机1进行操作的操作装置5。
上部回转体2具有搭乘操作员的驾驶室6及发动机室7。操作员乘坐的驾驶席6S设置在驾驶室6内。发动机室7配置在驾驶室6的后方。包括发动机和液压泵等的驱动装置4的至少一部分配置于发动机室7。下部行走体3具有一对履带8。通过履带8的旋转,液压挖掘机100行走。另外,下部行走体3也可以是车轮(轮胎)。
作业机1由上部回转体2支承。作业机1包括多个部件。该多个部件是构成作业机的结构体。在实施方式中,作业机1具有的多个部件是铲斗11、与铲斗11连接的斗杆12、以及与斗杆12连接的动臂13。铲斗11和斗杆12通过铲斗销连接。铲斗11以旋转轴AX1为中心可旋转地支承于斗杆12。斗杆12和动臂13通过斗杆销连接。斗杆12以旋转轴AX2为中心可旋转地支承于动臂13。动臂13和上部回转体2通过动臂销连接。动臂13以旋转轴AX3为中心可旋转地支承于上部回转体2。上部回转体2按以回转轴RX为中心可旋转的方式由下部行走体3支承。
旋转轴AX3与平行于回转轴RX的轴正交。在以下的说明中,可将旋转轴AX3的轴向称为上部回转体2的车宽方向,将与旋转轴AX3及回转轴RX双方正交的方向称为上部回转体2的前后方向。以回转轴RX为基准,作业机1所在的方向是前方。以回转轴RX为基准,发动机室7所在的方向是后方。
驱动装置4包括:驱动作业机1的液压缸20、以及产生使上部回转体2回转的动力的电动回转马达25。液压缸20由液压油驱动。液压缸20包括:驱动铲斗11的铲斗缸21、驱动斗杆12的斗杆缸22、以及驱动动臂13的动臂缸23。上部回转体2在由下部行走体3支承的状态下,能够通过电动回转马达25产生的动力以回转轴RX为中心进行回转。
操作装置5配置在驾驶室6内。操作装置5包括由液压挖掘机100的操作员操作的操作部件。操作部件包括操作杆(操作レバー)或控制杆(ジョイスティック)。通过对操作装置5进行操作,来操作作业机1。
控制系统
图2是示意性地表示实施方式涉及的包括液压挖掘机100的驱动装置4的控制系统9的图。控制系统9是用于控制液压挖掘机100的系统,该液压挖掘机100具备作业机1和驱动作业机1的多个致动器。该多个致动器是多个液压缸20,详细而言是铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23。如果作业机1不同,则多个致动器也不同。在实施方式中,驱动作业机1的多个致动器是由液压油驱动的液压式致动器。驱动作业机1的多个致动器只要是液压式致动器即可,不局限于液压缸20。多个致动器例如也可以是液压马达。
驱动装置4包括作为驱动源的发动机26、发电电动机27、以及用于排出液压油的液压泵30。发动机26例如是柴油发动机。发电电动机27例如是开关式磁阻马达。另外,发电电动机27也可以是PM(Permanent Magnet,永磁式)马达。液压泵30是可变容量型液压泵。在实施方式中,液压泵30是斜盘式液压泵。液压泵30包括第一液压泵31和第二液压泵32。发动机26的输出轴与发电电动机27及液压泵30以机械方式连接。通过发动机26进行驱动,发电电动机27和液压泵30工作。另外,发电电动机27可以以机械方式与发动机26的输出轴直接连接,也可以通过如PTO(Power Take Off:动力输出)这样的动力传递机构与发动机26的输出轴连接。
驱动装置4包括液压驱动系统和电动驱动系统。液压驱动系统包括:液压泵30、供从液压泵30排出的液压油流动的液压回路40、通过经由液压回路40被供给的液压油来工作的液压缸20、以及行走马达24。行走马达24例如是由从液压泵30排出的液压油驱动的液压马达。
电动驱动系统包括发电电动机27、蓄电器14、变压器14C、第一逆变器15G、第二逆变器15R和电动回转马达25。发动机26进行驱动,而使发电电动机27的转子轴旋转。由此,发电电动机27能够进行发电。蓄电器14例如是双电荷层蓄电器。
混合动力控制器17使变压器14C与第一逆变器15G及第二逆变器15R之间提供或接受直流电力,或者使变压器14C与蓄电器14之间提供或接受直流电力。电动回转马达25基于从发电电动机27或蓄电器14供给的电力而动作,产生用于使上部回转体2进行回转的动力。电动回转马达25例如是磁铁嵌入式同步电动回转马达。在电动回转马达25设置有旋转传感器16。旋转传感器16例如是旋转变压器(レゾルバ)或旋转编码器。旋转传感器16检测电动回转马达25的旋转角度或转速。
在实施方式中,电动回转马达25在减速时产生再生能量。蓄电器14由电动回转马达25产生的再生能量(电能)充电。另外,蓄电器14也可以不是前面提到的双电荷层蓄电器,而是镍氢电池或锂离子电池这样的二次电池。
驱动装置4基于设置在驾驶室6内的操作装置5的操作进行动作。操作装置5的操作量由操作量检测部28检测。操作量检测部28包括压力传感器。操作量检测部28检测与操作装置5的操作量对应地产生的先导液压。操作量检测部28将压力传感器的检测信号换算为操作装置5的操作量。另外,操作量检测部28也可以包括如电位计这样的电传感器。在操作装置5包括电力杆的情况下,由操作量检测部28检测与操作装置5的操作量对应地产生的电信号。
在驾驶室6设置有节流拨盘33。节流拨盘33是用于设定对发动机26的燃料供给量的操作部。
控制系统9包括混合动力控制器17、用于控制发动机26的发动机控制器18、以及用于控制液压泵30的泵控制器19。混合动力控制器17、发动机控制器18和泵控制器19包括计算机系统。混合动力控制器17、发动机控制器18和泵控制器19分别包括CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元)这样的处理器、ROM(Read Only Memory,只读存储器)或RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)这样的存储装置、以及输入输出接口装置。另外,混合动力控制器17、发动机控制器18和泵控制器19也可以统合成一个控制器。
混合动力控制器17基于分别设置于发电电动机27、电动回转马达25、蓄电器14、第一逆变器15G和第二逆变器15R的温度传感器的检测信号,来调整发电电动机27、电动回转马达25、蓄电器14、第一逆变器15G和第二逆变器15R的温度。混合动力控制器17进行蓄电器14的充放电控制、发电电动机27的发电控制、以及发电电动机27对发动机26辅助的控制。混合动力控制器17基于旋转传感器16的检测信号,来控制电动回转马达25。
发动机控制器18基于节流拨盘33的设定值生成指令信号,将其输出到设置于发动机26的共轨控制部29。共轨控制部29基于从发动机控制器18发送来的指令信号,调整对发动机26的燃料喷射量。
泵控制器19基于从发动机控制器18、混合动力控制器17和操作量检测部28中的至少一方发送来的指令信号,生成用于调整从液压泵30排出的液压油流量的指令信号。在实施方式中,驱动装置4具有两台液压泵30即第一液压泵31和第二液压泵32。第一液压泵31和第二液压泵32由发动机26驱动。
泵控制器19对作为液压泵30的斜盘30A的倾斜角度的斜盘角度进行控制,调整来自液压泵30的液压油的供给量。在液压泵30设置有检测液压泵30的斜盘角度的斜盘角度传感器30S。斜盘角度传感器30S包括:检测第一液压泵31的斜盘31A的倾斜角度的斜盘角度传感器31S、以及检测第二液压泵32的斜盘32A的倾斜角度的斜盘角度传感器32S。斜盘角度传感器30S的检测信号输出到泵控制器19。
泵控制器19基于斜盘角度传感器30S的检测信号,计算液压泵30的泵容量(cc/rev)。在液压泵30设置有驱动斜盘30A的伺服机构。泵控制器19控制伺服机构来调整斜盘角度。在液压回路40内设置有用于检测液压泵30的泵排出压力的泵压力传感器。泵压力传感器的检测信号被输出到泵控制器19。在实施方式中,发动机控制器18和泵控制器19通过CAN(Controller Area Network,控制器局域网)这样的车内LAN(Local Area Network,局域网)连接。通过车内LAN,发动机控制器18和泵控制器19能够相互发送及接收数据。泵控制器19获取设置于液压回路40的各传感器的检测值,输出用于控制液压泵30等的控制指令。泵控制器19执行的控制将在后文中详细说明。
液压回路40
图3是表示实施方式涉及的驱动装置4的液压回路40的图。驱动装置4包括:铲斗缸21、斗杆缸22、动臂缸23、排出向铲斗缸21和斗杆缸22供给的液压油的第一液压泵31、以及排出向动臂缸23供给的液压油的第二液压泵32。
液压回路40包括:与第一液压泵31连接的第一泵流路41、以及与第二液压泵32连接的第二泵流路42。液压回路40还包括:与第一泵流路41连接的第一供给流路43和第二供给流路44、以及与第二泵流路42连接的第三供给流路45和第四供给流路46。
第一泵流路41在第一分支部P1处分支成第一供给流路43和第二供给流路44。第二泵流路42在第四分支部P4处分支成第三供给流路45和第四供给流路46。
液压回路40包括:与第一供给流路43连接的第一分支流路47和第二分支流路48、以及与第二供给流路44连接的第三分支流路49和第四分支流路50。第一供给流路43在第二分支部P2处分支成第一分支流路47和第二分支流路48。第二供给流路44在第三分支部P3处分支成第三分支流路49和第四分支流路50。液压回路40还包括:与第三供给流路45连接的第五分支流路51、以及与第四供给流路46连接的第六分支流路52。
液压回路40包括:与第一分支流路47及第三分支流路49连接的第一主操作阀61、与第二分支流路48及第四分支流路50连接的第二主操作阀62、以及与第五分支流路51及第六分支流路52连接的第三主操作阀63。
液压回路40包括:连接第一主操作阀61和铲斗缸21的盖侧空间21C的第一铲斗流路21A、以及连接第一主操作阀61和铲斗缸21的杆侧空间21L的第二铲斗流路21B。液压回路40还包括:连接第二主操作阀62和斗杆缸22的杆侧空间22L的第一斗杆流路22A、以及连接第二主操作阀62和斗杆缸22的盖侧空间22C的第二斗杆流路22B。液压回路40还包括:连接第三主操作阀63和动臂缸23的盖侧空间23C的第一动臂流路23A、以及连接第三主操作阀63和动臂缸23的杆侧空间23L的第二动臂流路23B。
液压缸20的盖侧空间是缸盖罩与活塞之间的空间。液压缸20的杆侧空间是用于配置活塞杆的空间。通过将液压油供给到铲斗缸21的盖侧空间21C来使铲斗缸21伸长,由此铲斗11进行挖掘动作。通过将液压油供给到铲斗缸21的杆侧空间21L来使铲斗缸21收缩,由此铲斗11进行倾卸动作。
通过将液压油供给到斗杆缸22的盖侧空间22C来使斗杆缸22伸长,由此斗杆12进行挖掘动作。通过将液压油供给到斗杆缸22的杆侧空间22L来使斗杆缸22收缩,由此斗杆12进行倾卸动作。
通过将液压油供给到动臂缸23的盖侧空间23C来使动臂缸23伸长,由此动臂13进行提升动作。通过将液压油供给到动臂缸23的杆侧空间23L来使动臂缸23收缩,由此动臂13进行下降动作。
通过操作装置5的操作,作业机1动作。在实施方式中,操作装置5包括:配置于坐在驾驶席6S上的操作员右侧的右操作杆5R、以及配置于左侧的左操作杆5L。如果使右操作杆5R在前后方向上移动,则动臂13进行下降动作或提升动作。如果使右操作杆5R在左右方向(车宽方向)上移动,则铲斗11进行挖掘动作或倾卸动作。如果使左操作杆5L在前后方向上移动,则斗杆12进行倾卸动作或挖掘动作。如果使左操作杆5L在左右方向上移动,则上部回转体2向左回转或向右回转。也可以使左操作杆5L在前后方向上移动时,上部回转体2向右回转或向左回转,使左操作杆5L在左右方向上移动时,斗杆12进行倾卸动作或挖掘动作。
第一液压泵31的斜盘31A由伺服机构31B驱动。伺服机构31B基于来自泵控制器19的指令信号工作,调整第一液压泵31的斜盘31A的倾斜角度。通过调整第一液压泵31的斜盘31A的倾斜角度,来调整第一液压泵31的泵容量(cc/rev)。同样,第二液压泵32的斜盘32A由伺服机构32B驱动。通过调整第二液压泵32的斜盘32A的倾斜角度,来调整第二液压泵32的泵容量(cc/rev)。
第一主操作阀61是对从第一液压泵31供给到铲斗缸21的液压油的方向和流量进行调整的方向控制阀。第二主操作阀62是对从第一液压泵31供给到斗杆缸22的液压油的方向和流量进行调整的方向控制阀。第三主操作阀63是对从第二液压泵32供给到动臂缸23的液压油的方向和流量进行调整的方向控制阀。
第一主操作阀61是滑阀式方向控制阀。第一主操作阀61的阀芯能够在下述位置之间移动:停止对铲斗缸21供给液压油使铲斗缸21停止的停止位置PT0、连接第一分支流路47和第一铲斗流路21A以便将液压油供给到盖侧空间21C使铲斗缸21伸长的第一位置PT1、以及连接第三分支流路49和第二铲斗流路21B以便将液压油供给到杆侧空间21L使铲斗缸21收缩的第二位置PT2。对第一主操作阀61进行操作,以使铲斗缸21成为停止状态、伸长状态和收缩状态中的至少一种状态。
第二主操作阀62是与第一主操作阀61同等的结构。第二主操作阀62的阀芯能够在下述位置之间移动:停止对斗杆缸22供给液压油使斗杆缸22停止的停止位置、连接第四分支流路50和第二斗杆流路22B以便将液压油供给到盖侧空间22C使斗杆缸22伸长的第二位置、以及连接第二分支流路48和第一斗杆流路22A以便将液压油供给到杆侧空间22L使斗杆缸22收缩的第一位置。对第二主操作阀62进行操作,以使斗杆缸22成为停止状态、伸长状态和收缩状态中的至少一种状态。
第三主操作阀63是与第一主操作阀61同等的结构。第三主操作阀63的阀芯能够在下述位置之间移动:停止对动臂缸23供给液压油使动臂缸23停止的停止位置、连接第五分支流路51和第一动臂流路23A以便将液压油供给到盖侧空间23C使动臂缸23伸长的第一位置、以及连接第六分支流路52和第二动臂流路23B以便将液压油供给到杆侧空间23L使动臂缸23收缩的第二位置。对第三主操作阀63进行操作,以使动臂缸23成为停止状态、伸长状态和收缩状态中的至少一种状态。
第一主操作阀61由操作装置5来操作。通过对操作装置5进行操作,先导液压作用于第一主操作阀61,来决定从第一主操作阀61供给到铲斗缸21的液压油的方向和流量。铲斗缸21在与被供给到铲斗缸21的液压油的方向对应的移动方向上动作,并且以与被供给到铲斗缸21的液压油的流量对应的缸体速度(シリンダ速度)动作。
同样,第二主操作阀62由操作装置5来操作。通过对操作装置5进行操作来决定从第二主操作阀62供给到斗杆缸22的液压油的方向和流量。斗杆缸22在与被供给到斗杆缸22的液压油的方向对应的移动方向上动作,并且以与被供给到斗杆缸22的液压油的流量对应的缸体速度动作。
同样,第三主操作阀63由操作装置5来操作。通过对操作装置5进行操作来决定从第三主操作阀63供给到动臂缸23的液压油的方向和流量。动臂缸23在与被供给到动臂缸23的液压油的方向对应的移动方向上动作,并且以与被供给到动臂缸23的液压油的流量对应的缸体速度动作。
铲斗缸21进行动作,由此铲斗11基于铲斗缸21的移动方向和缸体速度被驱动。斗杆缸22进行动作,由此斗杆12基于斗杆缸22的移动方向和缸体速度被驱动。动臂缸23进行动作,由此动臂13基于动臂缸23的移动方向和缸体速度被驱动。
从铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23排出的液压油经由排出流路53排出到油箱54内。
第一泵流路41和第二泵流路42通过合流流路55连通。合流流路55是连通第一液压泵31和第二液压泵32的通路。详细而言,合流流路55通过第一泵流路41和第二泵流路42连通第一液压泵31和第二液压泵32。
在合流流路55中设置有第一合分流阀。第一合分流阀67设置于合流流路55,是用于开闭合流流路55的开闭装置。第一合分流阀67通过开闭合流流路55,而在合流状态和分流状态之间进行切换,在合流状态下第一泵流路41和第二泵流路42连通,在分流状态下分离第一泵流路41和第二泵流路42。在实施方式中,第一合分流阀67使用切换阀,但不局限于此。
合流状态是指第一泵流路41和第二泵流路42通过合流流路55连通,从第一泵流路41排出的液压油和从第二泵流路42排出的液压油在合分流阀中合流的状态。合流状态是将从第一液压泵31和第二液压泵32双方供给的液压油供给到多个致动器即铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23的第一状态。
分流状态是指通过合分流阀使连通第一泵流路41和第二泵流路42的合流流路55断开,从第一泵流路41排出的液压油和从第二泵流路42排出的液压油被分开的状态。分流状态是由第一液压泵31供给液压油的致动器与由第二液压泵32供给液压油的致动器不同的第二状态。在实施方式中,在分流状态下,从第一液压泵31向铲斗缸21和斗杆缸22供给液压油,从第二液压泵32向动臂缸23供给液压油。
第一合分流阀67的阀芯能够在下述位置之间移动:打开合流流路55而连通第一泵流路41和第二泵流路42的合流位置、以及关闭合流流路55而分离第一泵流路41和第二泵流路42的分流位置。对第一合分流阀67进行控制以使第一泵流路41和第二泵流路42成为合流状态和分流状态中的任一状态。
在第一合分流阀67处于闭阀状态时,合流流路55关闭。在合流流路55关闭的状态下,第一液压泵31向第一致动器组供给液压油,该第一致动器组包括至少一个致动器,第二液压泵32向第二致动器组供给液压油,该第二致动器组包括至少一个上述致动器,且其与属于上述第一致动器组的上述致动器不同。在实施方式中,铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23中的铲斗缸21和斗杆缸22属于第一致动器组。铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23中的动臂缸23属于第二致动器组。
在第一合分流阀67成为闭阀状态而使合流流路55关闭时,第一液压泵31排出的液压油经过第一泵流路41、第一主操作阀61和第二主操作阀62被供给到铲斗缸21和斗杆缸22。此外,第二液压泵32排出的液压油经过第二泵流路42和第三主操作阀63被供给到动臂缸23。
在第一合分流阀67成为开阀状态而使合流流路55打开时,第一泵流路41和第二泵流路42连通。其结果,从第一液压泵31和第二液压泵32排出的液压油经过第一泵流路41、第二泵流路42、第一主操作阀61、第二主操作阀62和第三主操作阀63被供给到铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23。
第一合分流阀67由上述的泵控制器19控制。在实施方式中,泵控制器19是这样的控制装置:基于作业机1的操作状态和液压缸20的负荷,求取被分配给各液压缸20的液压油的分配流量,并基于求得的分配流量使第一合分流阀67动作。泵控制器19将在后文中详细说明。
第二合分流阀68
液压回路40具有作为切换阀的第二合分流阀68。第二合分流阀68与设置在第一主操作阀61和第二主操作阀62之间的第一梭阀(シャトル弁)80A连接。由第一梭阀80A选择第一主操作阀61和第二主操作阀62中的最大压力输出到第二合分流阀68。此外,第二梭阀80B连接在第二合分流阀68与第三主操作阀63之间。第一梭阀80A与第二合分流阀68的连接口d连接,第二梭阀与第二合分流阀68的连接口b连接。
第二合分流阀68的连接口c与第一油路91连接,连接口a与第二油路92连接。第一油路91与铲斗缸21的压力补偿阀71、72、斗杆缸22的压力补偿阀73、74、以及第一液压泵31的伺服机构31B连接。第二油路92与动臂缸23的压力补偿阀75、76及第二液压泵32的伺服机构32B连接。伺服机构31B是使第一液压泵31动作的第一液压泵控制装置。伺服机构32B是使第二液压泵32动作的第二液压泵控制装置。
第二合分流阀68通过第一梭阀80A和第二梭阀80B来选择对供给到铲斗缸21(第一轴)、斗杆缸22(第二轴)和动臂缸23(第三轴)各轴的液压油进行减压而得到的负荷传感压力(LS压力)中的最大压力。负荷传感压力是用于压力补偿的先导液压。
第二合分流阀68将第一梭阀80A和第二梭阀80B切换为合流位置PJ或分流位置PS,并且将第一油路91和第二油路92切换为合流位置PJ或分流位置PS。第二合分流阀68在合流位置PJ或分流位置PS之间经由中间位置PI进行切换。第二合分流阀68由上述的泵控制器19控制。
在中间位置PI,在用于将连接口a和连接口c连接的通路Tf、以及用于将连接口b和连接口d连接的通路Ts上设置有节流部件S。此外,在中间位置PI,在将通路Tf和通路Ts连接的通路Tt上没有设置节流部件S。即,通路Tf和通路Ts的截面积大于通路Tt的截面积。采用这样的结构,第二合分流阀68可以实现合流位置PJ上的连接状态即全开状态、分流位置PS上的切断状态即全闭状态、以及中间位置PI上的中间状态即中间开口状态。
在第二合分流阀68位于合流位置PJ时,第一梭阀80A和第二梭阀80B被连接,并且第一油路91和第二油路92被连接。在第二合分流阀68位于分流位置PS时,第一梭阀80A和第二梭阀80B被断开,并且第一油路91和第二油路92被断开。在这种情况下,第一梭阀80A和第一油路91被连接,并且第二梭阀80B和第二油路92被断开。
在第二合分流阀68位于中间位置PI时,第一梭阀80A和第二梭阀80B在设置有节流部件S的状态下被连接,第一油路91和第二油路92在设置有节流部件S的状态下被连接。在中间位置PI,第一梭阀80A和第一油路91在没有设置节流部件S的状态下被连接。
在第二合分流阀68位于合流位置PJ即处于合流状态时,选择第一轴至第三轴中的最大LS压力。所选的最大LS压力被供给到第一轴至第三轴各自的压力补偿阀70、第一液压泵31的伺服机构31B、以及第二液压泵32的伺服机构32B。在第二合分流阀68位于分流位置PS即处于分流状态时,第一轴和第二轴中的最大LS压力被供给到第一轴和第二轴的压力补偿阀70、以及第一液压泵31的伺服机构31B,第三轴的LS压力被供给到第三轴的压力补偿阀70和第二液压泵32的伺服机构32B。
在第二合分流阀68位于合流位置PJ的情况下,第一梭阀80A和第二梭阀80B检测从第一主操作阀61、第二主操作阀62和第三主操作阀63输出的先导液压中显现为最大值的先导液压。检测出的先导液压经由第一油路91和第二油路92被导向压力补偿阀70、液压泵30(31、32)的伺服机构(31B、32B)。详细而言,显现为最大值的先导液压通过第一油路91被导向所属于第一致动器组的液压缸20的压力补偿阀70,通过第二油路92被导向所属于第二致动器组的液压缸20的压力补偿阀70。
在第二合分流阀68处于分流位置PS的情况下,第一梭阀80A检测从第一主操作阀61和第二主操作阀62输出的先导液压中显现为最大值的先导液压。检测出的先导液压通过第一油路91被导向压力补偿阀71、72、73、74、以及第一液压泵31的伺服机构31B。此外,在第二合分流阀68位于分流位置PS的情况下,第二梭阀80B检测从第三主操作阀63输出的先导液压。检测出的先导液压通过第二油路92被导向压力补偿阀75、76、以及第二液压泵32的伺服机构32B。
在第二合分流阀68位于合流位置PJ的情况下,第一梭阀80A和第二梭阀80B选择从所属于第一致动器组和第二致动器组的多个致动器的主操作阀60输出的先导液压中显现为最大值的先导液压。所选的先导液压被供给到属于第一致动器组和第二致动器组的多个压力补偿阀70、以及液压泵30(31、32)的伺服机构(31B、32B)。在第二合分流阀68位于分流位置PS的情况下,第一梭阀80A选择从所属于第一致动器组的多个液压缸20的主操作阀60输出的先导液压中显现为最大值的先导液压。所选的先导液压被供给到属于第一致动器组的多个压力补偿阀70、以及第一液压泵31的伺服机构31B。此外,在第二合分流阀68位于分流位置PS的情况下,第二梭阀80B选择从所属于第二致动器组的至少一个致动器的主操作阀60输出的先导液压。所选的先导液压被供给到属于第二致动器组的压力补偿阀70、以及第二液压泵32的伺服机构32B。
从第一主操作阀61和第二主操作阀62输出的先导液压是属于第一致动器组的致动器即液压缸20的负荷压力。从第三主操作阀63输出的先导液压是属于第二致动器组的致动器即液压缸20的负荷压力。第一梭阀80A是检测属于第一致动器组的致动器的最大负荷压力的第一检测器。第二梭阀80B是检测属于第二致动器组的致动器的最大负荷压力的第二检测器。
图4是表示在比较例中液压泵的排出压力和最大LS压力、以及液压泵和液压缸的流量随时间t的经过而变化的一个示例的图。图5是表示比较例涉及的第二合分流阀68c的图。图6是表示在实施方式中液压泵的排出压力和最大LS压力、以及液压泵和液压缸的流量随时间t的经过而变化的一个示例的图。
图4和图6的横轴是时间t。图4是比较例涉及的第二合分流阀所产生的结果的一个示例,图6是实施方式涉及的第二合分流阀68所产生的结果的一个示例。如图5所示,比较例涉及的第二合分流阀是在中间位置PI处的通路Tf、通路Ts和通路Tt全都设置有节流部件S。
压力Ppf是第一液压泵31排出的液压油的压力,压力Pps是第二液压泵32排出的液压油的压力。压力PLf是对第一液压泵31的伺服机构31B施加的最大LS压力,压力PLs是对第二液压泵32的伺服机构32B施加的最大LS压力。流量Qpf是第一液压泵31排出的液压油的流量,流量Qps是第二液压泵32排出的液压油的流量。流量Qam是供给到斗杆缸22的液压油的流量,流量Qbm是供给到动臂缸23的液压油的流量。
图4和图6均表示随着时间t的经过从分流状态STS经由中间状态STI变化为合流状态STJ的示例。在比较例中,在第二合分流阀68c位于分流位置PS即处于分流状态STS的情况下,由于连接口c和连接口d相连通,所以连接口c和连接口d均为相同的压力。施加于第一液压泵31的伺服机构31B的最大LS压力即压力PLf是与相当于属于第一致动器组的液压缸20的负荷的压力大致相同的压力而稳定。
在第二合分流阀68c位于中间位置PI即处于中间状态STI时,用于将连接口a和连接口c连接的油路Tf稍稍打开。由于在用于将油路Tf和油路Ts连接的油路Tt设置有节流部件S,所以第二合分流阀68c的高压侧的连接口c的压力即压力PLf接近低压侧的连接口a的压力而下降。在压力PLf下降的瞬间,第一液压泵31排出的液压油的压力Ppf几乎没有变化,因此中间状态STI下的压力PLs与压力PLf之间的压差大于分流状态STS下的压力PLs与压力PLf之间的压差。其结果,伺服机构31B使斜盘31向使第一液压泵31排出的液压油的流量Qpf减少的方向动作,因此流量Qpf下降。流量Qpf下降时,供给到所属于第一致动器组的液压缸20即本示例中的斗杆缸22的液压油的流量Qam也下降而使斗杆缸22的速度急剧下降,因此对液压挖掘机100产生冲击。这样,在比较例的第二合分流阀68c从分流状态STS经由中间状态STI转换为合流状态STJ的情况下,对液压挖掘机100产生冲击。
实施方式的第二合分流阀68在分流状态STS下与比较例的第二合分流阀68c相同,但是位于中间位置PI即处于中间状态STI时的连接口c的压力的变动不同。即,由于在用于将连接口c和连接口d连接的油路Tt中没有设置节流部件S,所以在第二合分流阀68位于中间位置PI时,即使用于将连接口a和连接口c连接的油路TF处于稍稍打开的状态,连接口c的压力也与连接口d的压力为大致相同的大小。因此,即使第二合分流阀68从分流状态STS变化为中间状态STI,连接口c的压力即压力PLf也几乎不下降。
由于第一液压泵31排出的液压油的压力Ppf几乎不变化,所以中间状态STI下的压力PLs与压力PLf之间的压差为与分流状态STS下的压力PLs与压力PLf之间的压差大致相同的大小。因此,斜盘31向使第一液压泵31排出的液压油的流量Qpf减少的方向进行动作的量小于比较例的第二合分流阀68c,因而能够抑制流量Qpf下降。抑制流量Qpf的下降,就能够抑制被供给到斗杆缸22的液压油的流量Qam的下降,因此也能够抑制斗杆缸22速度的急剧变化。其结果,也能够抑制对液压挖掘机100产生的冲击。这样,在实施方式的第二合分流阀68从分流状态STS经由中间状态STI转换为合流状态STJ的情况下,能够抑制对液压挖掘机100产生的冲击。
压力传感器
在第一铲斗流路21A安装有压力传感器81C。在第二铲斗流路21B安装有压力传感器81L。压力传感器81C检测铲斗缸21的盖侧空间21C内的压力。压力传感器81L检测铲斗缸21的杆侧空间21L内的压力。
在第一斗杆流路22A安装有压力传感器82L。在第二斗杆流路22B安装有压力传感器82C。压力传感器82C检测斗杆缸22的盖侧空间22C内的压力。压力传感器82L检测斗杆缸22的杆侧空间22L内的压力。
在第一动臂流路23A安装有压力传感器83C。在第二动臂流路23B安装有压力传感器83L。压力传感器83C检测动臂缸23的盖侧空间23C内的压力。压力传感器83L检测动臂缸23的杆侧空间23L内的压力。
在第一液压泵31的排出口侧、详细而言在第一液压泵31与第一泵流路41之间安装有压力传感器84。压力传感器84检测第一液压泵31排出的液压油的压力。在第二液压泵32的排出口侧、详细而言在第二液压泵32与第二泵流路42之间安装有压力传感器85。压力传感器85检测第二液压泵32排出的液压油的压力。泵控制器19接收由各压力传感器81C、81L、82C、82L、83C、83L、84、85检测出的检测值。
压力补偿阀70
液压回路40具有压力补偿阀70。压力补偿阀70具备用于选择连通、节流、切断的选择端口。压力补偿阀70包括节流阀,能够通过自身压力实现切断、节流、连通的切换。压力补偿阀70的目的在于,即使各轴的负荷压力不同,也根据各轴的计量开口面积的比率对流量分配进行补偿。如果没有设置压力补偿阀70,则大部分液压油会流到低负荷侧的轴。压力补偿阀70以使低负荷压力的轴的主操作阀60的出口压力与最大负荷压力的轴的主操作阀60的出口压力相等的方式,使压力损失作用于低负荷压力的轴,由此各主操作阀60的出口压力相同,因而实现流量分配功能。
压力补偿阀70包括:与第一主操作阀61连接的压力补偿阀71和压力补偿阀72、与第二主操作阀62连接的压力补偿阀73和压力补偿阀74、以及与第三主操作阀63连接的压力补偿阀75和压力补偿阀76。
压力补偿阀71在第一分支流路47与第一铲斗流路21A连通而能够向盖侧空间21C供给液压油的状态下,对第一主操作阀61的前后压差(计量压差)进行补偿。压力补偿阀72在第三分支流路49与第二铲斗流路21B连通而能够向杆侧空间21L供给液压油的状态下,对第一主操作阀61的前后压差(计量压差)进行补偿。
压力补偿阀73在第二分支流路48与第一斗杆流路22A连通而能够向杆侧空间22L供给液压油的状态下,对第二主操作阀62的前后压差(计量压差)进行补偿。压力补偿阀74在第四分支流路50与第二斗杆流路22B连接而能够向盖侧空间22C供给液压油的状态下,对第二主操作阀62的前后压差(计量压差)进行补偿。
另外,主操作阀的前后压差(计量压差)是指主操作阀的与液压泵侧对应的入口端口的压力和与液压缸侧对应的出口端口的压力之差,是用于测算(metering)流量的压差。
通过压力补偿阀70,在低负荷作用于铲斗缸21和斗杆缸22中的一方的液压缸20,而高负荷作用于另一方的液压缸20的情况下,也能够分别向铲斗缸21和斗杆缸22以与操作装置5的操作量对应的流量分配液压油。
压力补偿阀70能够与多个液压缸20的负荷无关而供给基于操作的流量。例如在高负荷作用于铲斗缸21,而低负荷作用于斗杆缸22的情况下,在从第二主操作阀62向斗杆缸22供给液压油时,无论从第一主操作阀61向铲斗缸21供给液压油所产生的计量压差ΔP1如何,为了能够供给基于第二主操作阀62的操作量的流量,配置于低负荷侧的压力补偿阀70(73、74)进行补偿来使作为低负荷侧的斗杆缸22一侧的计量压差ΔP2成为与铲斗缸21一侧的计量压差ΔP1大致相同的压力。
在高负荷作用于斗杆缸22,而低负荷作用于铲斗缸21的情况下,在从第一主操作阀61向铲斗缸21供给液压油时,无论从第二主操作阀62向斗杆缸22供给液压油所产生的计量压差ΔP2如何,为了能够供给基于第一主操作阀61的操作量的流量,配置于低负荷侧的压力补偿阀70(71、72)对低负荷侧的计量压差ΔP1进行补偿。
泵控制器19
图7是实施方式涉及的泵控制器19的功能框图。泵控制器19包括处理部19C、存储部19M和输入输出部19IO。处理部19C是处理器,存储部19M是存储装置,输入输出部19IO是输入输出接口装置。处理部19C包括分配流量运算部19Ca、决定部19Cb、延迟处理部19Cc和操作状态判断部19Cd。存储部19M还用作处理部19C执行处理时的临时存储部。
分配流量运算部19Ca求取分配给铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23的液压油的流量即分配流量。决定部19Cb基于由分配流量运算部19Ca求出的分配流量,来决定是否打开第一合分流阀67。在由分配流量运算部19Ca求出的分配流量增加的情况下,延迟处理部19Cc求取对由分配流量运算部19Ca求出的分配流量实施延迟处理所得到的修正分配流量,并将其提供给决定部19Cb。延迟处理是将由分配流量运算部19Ca求出的分配流量相对于时间的增加量减小的处理。操作状态判断部19Cd使用施加给操作装置5的输入来判断作业机1的操作状态。
作为处理器的处理部19C从存储部19M中读取并执行用于实现分配流量运算部19Ca、决定部19Cb、延迟处理部19Cc和操作状态判断部19Cd的功能的计算机程序。通过该处理来实现分配流量运算部19Ca、决定部19Cb、延迟处理部19Cc和操作状态判断部19Cd的功能。这些功能也可以通过单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)或将它们组合而成的处理电路来实现。
输入输出部19IO与压力传感器81C、81L、82C、82L、83C、83L、84、85、86、87、88、第一合分流阀67和第二合分流阀68连接。压力传感器86、87、88是操作量检测部28具有的压力传感器。压力传感器86检测在用于操作铲斗11的输入被施加给操作装置5时的先导液压。压力传感器87检测在用于操作斗杆12的输入被施加给操作装置5时的先导液压。压力传感器88检测在用于操作动臂13的输入被施加给操作装置5时的先导液压。
泵控制器19、详细而言即处理部19C从输入输出部19IO获取压力传感器81C、81L、82C、82L、83C、83L、84、85、86、87、88的检测值,用于在分流状态和合流状态之间进行切换的控制。在分流状态和合流状态之间进行切换的控制是至少使第一合分流阀67动作的控制,还包括使第二合分流阀68动作的控制。下面对开闭第一合分流阀67的控制进行说明。
使第一合分流阀67动作的控制
泵控制器19基于操作装置5的压力传感器86、87、88的检测值求取作业机1的操作状态。此外,泵控制器19基于压力传感器81C、81L、82C、82L、83C、83L的检测值,求取分配给铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23的液压油的分配流量。
泵控制器19对求出的分配流量和在决定是否使第一合分流阀67进行动作时所用的液压油流量的阈值进行比较,在分配流量为阈值以下的情况下,关闭第一合分流阀67而成为分流状态。在求出的分配流量大于阈值的情况下,泵控制器19打开第一合分流阀67而成为合流状态。阈值是基于一台第一液压泵31能供给的液压油的流量或一台第二液压泵32能供给的液压油的流量来设定的。
设分配流量为Q,分配流量能够通过式(1)求取。式(1)中的Qd为请求流量,PP为液压泵30排出的液压油的压力,ΔPL为设定压差。在实施方式中,使第一主操作阀61、第二主操作阀62和第三主操作阀63的入口侧与出口侧之间的压差恒定。该压差为设定压差ΔPL,对第一主操作阀61、第二主操作阀62和第三主操作阀63分别预先设定,存储在泵控制器19的存储部19M中。由于对分配流量Q影响最大的是作业机1的操作状态,所以式(1)中包含根据作业机1的操作状态设定的请求流量Qd。这样,考虑作业机1的操作状态来求取分配流量Q,因此能够高精度地在分流状态和合流状态之间进行切换。
Figure GDA0001142202940000261
分配流量也可以通过式(2)求取。式(2)中的LA是液压缸20的负荷。由于考虑到液压缸20的负荷,而使分配流量Q的精度提高。负荷LA可以是各液压缸20的实际负荷,也可以是预先设定的常数,也可以是“0”。在负荷L为0的情况下,式(2)就变成式(1)。
Figure GDA0001142202940000262
分配流量Q对各液压缸20即铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23分别求取。设铲斗缸21的分配流量为Qbk、斗杆缸22的分配流量为Qa、动臂缸23的分配流量为Qb,则分配流量Qbk、Qa和Qb通过式(3)至式(5)求取。
Figure GDA0001142202940000263
Figure GDA0001142202940000265
式(3)的Qdbk为铲斗缸21的请求流量,LAbk为铲斗缸21的负荷。式(4)的Qda为斗杆缸22的请求流量,LAa为斗杆缸22的负荷。式(5)的Qdb为动臂缸23的请求流量,LAb为动臂缸23的负荷。设定压差ΔPL在对铲斗缸21供给/排出液压油的第一主操作阀61、对斗杆缸22供给/排出液压油的第二主操作阀62、以及对动臂缸23供给/排出液压油的第三主操作阀63中均使用相同的值。如上所述,负荷LAbk、负荷LAa和负荷LAb可以是常数或“0”。在这种情况下,分配流量Q基于请求流量Qd即基于作业机1的操作状态设定。在负荷LAbk、负荷LAa和负荷LAb为铲斗缸21、斗杆缸22和动臂缸23的实际负荷的情况下,分配流量Q基于作业机1的操作状态和液压缸20的负荷设定。
请求流量Qdbk、Qda、Qdb基于由操作装置5的操作量检测部28所具有的压力传感器86、87、88检测出的先导液压来求取。由压力传感器86、87、88检测出的先导液压与作业机1的操作状态对应。分配流量运算部19Ca将先导液压变换为主操作阀60的阀芯行程,基于所得的阀芯行程求取请求流量Qdbk、Qda、Qdb。先导液压与主操作阀60的阀芯行程之间的关系、以及主操作阀60的阀芯行程与请求流量Qdbk、Qda、Qdb之间的关系分别记录在变换表中。变换表存储在存储部19M中。这样,请求流量Qdbk、Qda、Qdb基于作业机1的操作状态来求取。
分配流量运算部19Ca获取检测与铲斗11的操作对应的先导液压的压力传感器86的检测值,变换成第一主操作阀61的阀芯行程。然后,分配流量运算部19Ca基于所得的阀芯行程求取铲斗缸21的请求流量Qdbk。
分配流量运算部19Ca获取检测与斗杆12的操作对应的先导液压的压力传感器87的检测值,变换成第二主操作阀62的阀芯行程。然后,分配流量运算部19Ca基于所得的阀芯行程求取斗杆缸22的请求流量Qda。
分配流量运算部19Ca获取检测与动臂13的操作对应的先导液压的压力传感器88的检测值,变换成第三主操作阀63的阀芯行程。然后,分配流量运算部19Ca基于所得的阀芯行程求取动臂缸23的请求流量Qdb。
根据第一主操作阀61、第二主操作阀62和第三主操作阀63的阀芯的行程方向,铲斗11、斗杆12和动臂13动作的方向有所不同。分配流量运算部19Ca根据铲斗11、斗杆12和动臂13动作的方向,选择在求取负荷LA时使用盖侧空间21C、22C、23C的压力和杆侧空间21L、22L、23L的压力中的哪一个。例如在阀芯行程为第一方向的情况下,分配流量运算部19Ca使用检测盖侧空间21C、22C、23C的压力的压力传感器81C、82C、83C的检测值来求取负荷LAbk、LAa、LAb。在阀芯行程为方向与第一方向相反的第二方向的情况下,分配流量运算部19Ca使用检测杆侧空间21L、22L、23L的压力的压力传感器81L、82L、83L的检测值来求取负荷LAbk、LAa、LAb。在实施方式中,负荷LAbk、LAa、LAb是铲斗缸21的压力、斗杆缸22的压力和动臂缸23的压力。
在式(1)至式(5)中,液压泵30排出的液压油的压力PP是未知的。分配流量运算部19Ca给予任意的初始流量,反复进行数值计算直至下式(6)收敛,基于式(6)收敛时的分配流量Qbk、Qa、Qb,使第一合分流阀67动作。
Qlp=Qbk+Qa+Qb···(6)
Qlp为泵限制流量,是泵最大流量Qmax和基于第一液压泵31及第二液压泵32的目标输出而决定的泵目标流量Qt中的最小值。泵最大流量Qmax是从基于节流拨盘33的指示值求取的流量中减去在将电动回转马达25置换为液压回转马达时向液压回转马达供给的液压油的流量所得的值。在液压挖掘机100不具有电动回转马达25的情况下,泵最大流量Qmax是基于节流拨盘33的指示值求取的流量。
第一液压泵31和第二液压泵32的目标输出是从发动机26的目标输出中减去液压挖掘机100的辅机的输出所得的值。泵目标流量Qt是基于第一液压泵31和第二液压泵32的目标输出和泵压力所得的流量。详细而言,泵压力是第一液压泵31排出的液压油的压力和第二液压泵32排出的液压油的压力中较大的一方。
得到分配流量Qbk、Qa、Qb之后,泵控制器19的决定部19Cb基于比较分配流量Qbk、Qa、Qb和阈值的结果使第一合分流阀67动作。即,决定部19Cb基于比较分配流量Qbk、Qa、Qb和阈值的结果来设为合流状态或分流状态。阈值是基于一台第一液压泵31能供给的液压油的流量和一台第二液压泵32能供给的液压油的流量来设定的。
一台第一液压泵31能供给的液压油的流量(以下可称为第一供给流量Qsf)是通过将第一液压泵31的最大容量乘以基于节流拨盘33的指示值决定的发动机26的最大转速来求取的。一台第二液压泵32能供给的液压油的流量(以下可称为第二供给流量Qss)是通过将第二液压泵32的最大容量乘以基于节流拨盘33的指示值决定的发动机26的最大转速来求取的。由于第一液压泵31和第二液压泵32与发动机26的输出轴直接连接,所以第一液压泵31和第二液压泵32的转速与发动机26的转速相等。在实施方式中,在决定是否使第一合分流阀67动作时所用的液压油的阈值是第一供给流量Qsf和第二供给流量Qss。
第一液压泵31向铲斗缸21和斗杆缸22供给液压油。因此,只要铲斗缸21的分配流量Qbk与斗杆缸22的分配流量Qa之和为第一供给流量Qsf以下,第一液压泵31就能够单独向铲斗缸21和斗杆缸22供给液压油。第二液压泵32向动臂缸23供给液压油。因此,只要动臂缸23的分配流量Qb为第二供给流量Qss以下,第二液压泵32就能够单独向动臂缸23供给液压油。
在铲斗缸21的分配流量Qbk与斗杆缸22的分配流量Qa之和为第一供给流量Qsf以下并且动臂缸23的分配流量Qb为第二供给流量Qss以下的情况下,决定部19Cb设为分流状态。在这种情况下,决定部19Cb关闭第一合分流阀67。在铲斗缸21的分配流量Qbk与斗杆缸22的分配流量Qa之和不在第一供给流量Qsf以下的情况、以及动臂缸23的分配流量Qb不在第二供给流量Qss以下的情况中的任一情况成立时,决定部19Cb设为合流状态。在这种情况下,决定部19Cb打开第一合分流阀67。
图8是表示液压泵和液压缸的流量、以及液压泵的排出压力和杆行程随时间t的经过而变化的一个示例的图。图8的横轴是时间t。设供给到斗杆缸22的液压油的流量的推断值为Qag,供给到动臂缸23的液压油的流量的推断值为Qbg,供给到斗杆缸22的液压油的流量的真值为Qar,供给到动臂缸23的液压油的流量的真值为Qbr。推断值Qag是由泵控制器19求出的、斗杆缸22的分配流量Qa,推断值Qbg是由泵控制器19求出的、动臂缸23的分配流量Qb。
流量Qpf是第一液压泵31排出的液压油的流量,流量Qps是第二液压泵32排出的液压油的流量。压力Ppf是第一液压泵31排出的液压油的压力,压力Pps是第二液压泵32排出的液压油的压力。压力Pa是供给到斗杆缸22的液压油的压力,压力Pb是供给到动臂缸23的液压油的压力。杆行程Lvsa是为了操作斗杆12而对操作装置5进行操作时的操作杆行程。杆行程Lvsb是为了操作动臂13而对操作装置5进行操作时的操作杆行程。
在实施方式中,泵控制器19基于作业机1的操作状态和驱动作业机1的致动器即液压缸20的负荷,求取分配给各液压缸20的液压油的分配流量Q。然后,泵控制器19基于所得的分配流量Q和阈值Qs,在合流状态和分流状态之间进行切换。在实施方式中,可以设为分流状态的期间是期间PDP。
与此相对,存在基于第一液压泵31排出的液压油的压力Ppf和第二液压泵32排出的液压油的压力Pps而在合流状态和分流状态之间进行切换的方法。这种方法在例如压力Ppf和Pps为阈值Ps以上的情况下因液压缸20所需的液压油的流量减小而设为分流状态,在压力Ppf和Pps小于阈值Ps的情况下因液压缸20所需的液压油的流量增大而设为合流状态。由于难以基于压力Ppf和Pps精确地推断被供给到液压缸20的液压油的流量,所以需要提高阈值Ps。在这种情况下,可以设为分流状态的期间是期间PDU。
可以设为分流状态的期间PDI是基于被供给到液压缸20的液压油的流量的真值Qar、Qbr和阈值Qs而得到的期间。虽然被供给到液压缸20的液压油流量的真值Qar和Qbr无法实际求取,但是基于真值Qar和Qbr的期间PDI是理论上能够实现的最长期间。
从图8可知,可以设为分流状态的期间,按照基于压力Ppf、Pps的期间PDU、由包括泵控制器19的控制系统9产生的期间PDP、以及基于真值Qar、Qbr的期间PDI的顺序变长。这样,控制系统9能够使可以设为分流状态的期间PDP接近理论上能够实现的期间、即基于被供给到液压缸20的液压油流量的真值Qar和Qbr的期间PDI。其结果,控制系统9能够延长使驱动装置4在分流状态下进行动作的期间,因此,能够降低在合流状态下将高压液压油减压来供给到动臂缸23时的压力损失的期间变长。
使第二合分流阀68动作的控制
第二合分流阀68在分流位置PS与合流位置PJ之间具有中间位置PI。泵控制器19、详细而言即处理部19C的决定部19Cb在从分流状态切换为合流状态时,使第二合分流阀68从分流位置PS变成中间位置PI之后,暂且保持于中间位置PI,然后再变成合流位置PJ。通过这样的控制,能够抑制在从分流状态切换到合流状态时对液压挖掘机100产生的冲击。
如果将第二合分流阀68保持于中间位置PI的时间过长,则被切换为合流状态的时刻会延迟,因此被供给到液压缸20的液压油的流量不足,可能无法获得充分的作业性能。如果第二合分流阀68在较早的定时从分流位置PS切换为中间位置PI,则分流状态的时间缩短,因此由分流状态带来的降低压力损失的效果可能下降。
在第二合分流阀68变成合流位置PJ之后,决定部19Cb使第一合分流阀67从闭阀状态变成开阀状态。在使第二合分流阀68保持在中间位置PI的状态下,第一液压泵31排出的液压油的压力与第二液压泵32排出的液压油的压力之间的压差为预先设定的阈值以下时,泵控制器结束将第二合分流阀68保持于中间位置PI,使其变成合流位置PJ。在使第二合分流阀68变成合流位置PJ之后,泵控制器19打开第一合分流阀67。通过这样的控制,能够使第二合分流阀68位于中间位置PI的时间为所需的充分长度,因此能够抑制对液压挖掘机100产生的冲击,并且能够延长分流状态时间来延长可降低压力损失的时间。
图9是表示实施方式涉及的控制方法的一个示例的流程图。实施方式涉及的控制方法中,基于作业机1的操作状态和作为驱动作业机1的致动器的液压缸20的负荷,求取分配给各液压缸20的液压油的分配流量Q,并基于求得的分配流量Q和阈值,在合流状态和分流状态之间进行切换。实施方式涉及的控制方法由控制系统9、详细而言即泵控制器19实现。
在步骤S101中,泵控制器19的分配流量运算部19Ca求取分配流量Qbk、Qa、Qb。在步骤S102中,泵控制器19的决定部19Cb判断设为分流状态的条件是否成立。在设为分流状态的条件成立的情况下(步骤S102,“是”),在步骤S103中,决定部19Cb关闭第一合分流阀67(步骤S103)。通过该处理,驱动装置4在分流状态下进行动作。在设为分流状态的条件不成立的情况下(步骤S102,“否”),在步骤S104中,决定部19Cb打开第一合分流阀67(步骤S104)。通过该处理,驱动装置4在合流状态下进行动作。
在步骤S102中设为分流状态的条件成立的情况下,在步骤S103中泵控制器19的决定部19Cb使第二合分流阀68从分流位置PS变成中间位置PI,并暂且保持于中间位置PI。决定部19Cb基于压力传感器84的检测值和压力传感器85的检测值,求取第一液压泵31排出的液压油的压力与第二液压泵32排出的液压油的压力之间的压差。在压差为预先设定的阈值以下的情况下,决定部19Cb结束将第二合分流阀68c保持于中间位置PI,使第二合分流阀68变成合流位置PJ。然后,决定部19Cb关闭第一合分流阀67。
延迟处理部19Cc的处理
在负荷发生变动的情况下,泵控制器19的分配流量运算部19Ca求取的分配流量Q与真值Qr相比具有值较快地增减的趋势。因此,基于分配流量Q使第一合分流阀67动作而在合流状态和分流状态之间进行切换时,在短期间内频繁地在合流状态和分流状态之间切换,其结果由分流状态带来的降低压力损失的效果减少了。
图10是表示分配流量Q、修正分配流量Qc和供给到液压缸20的实际液压油流量的真值Qr相对于时间t的变化的一个示例的图。如图10所示,在期间PDJ内,驱动装置4在合流状态下进行动作。在从期间PDJ变成期间PDS的时点,驱动装置4在分流状态下进行动作。然而,分配流量Q的值与真值Qr相比会较快地增减,特别是在流量增加的方向上计算得较大的结果是,在期间PDS内分配流量Q超过阈值Qs之后又低于阈值Qs的现象反复出现。其结果,在短期间内频繁地在合流状态和分流状态之间切换。
为了避免该现象,在所得的分配流量Q随时间t的经过而增加的情况下,泵控制器19的延迟处理部19Cc使用将所得的分配流量Q相对于时间t的增加量减小后的修正分配流量Qc,使第一合分流阀67动作。修正分配流量Qc例如是通过低通滤波器而得到的分配流量Q,但修正分配流量Qc只要使分配流量Q相对于时间t的增加量减小即可。例如,修正分配流量Qc也可以是延迟处理部19Cc按一阶滞后使分配流量Q延迟而输出的值。
决定部19Cb使用修正分配流量Qc使第一合分流阀67动作而在合流状态和分流状态之间进行切换。通过这样的处理,如图10所示,由于分配流量Q相对于时间t增加的比例下降,所以即使在针对液压缸20的负荷的变动频繁发生的情况下,也能够抑制修正分配流量Qc超过阈值Qs。其结果,由于控制系统9能够避免在短期间内频繁地从分流状态切换为合流状态,所以能够抑制由分流状态带来的降低压力损失的效果被减少。
在实施方式中,在所得的分配流量Q随时间t的经过而增加的情况下,泵控制器19使用修正分配流量Qc使第一合分流阀67动作。在分配流量Q超过阈值Qs的情况下,从分流状态切换为合流状态,在分配流量Q为阈值Qs以下的情况下,从合流状态切换为分流状态。在所得的分配流量Q随时间t的经过而增加的情况下,泵控制器19使第一合分流阀67动作,由此能够快速地从分流状态切换到合流状态。
在使用修正分配流量Qc使第一合分流阀67动作时,根据液压挖掘机100所进行的作业种类的不同,存在第一合分流阀67的动作发生延迟的情况。例如在液压挖掘机100所进行的作业是使作业机1以较快速度进行动作的作业时,存在第一合分流阀67的动作发生延迟的情况。作为使作业机1以较快速度进行动作的情况,例如有作业机1进行倾卸动作的情况。使作业机1以较快速度进行动作的作业是被供给到液压缸20的流量较大的作业。
在决定是否使第一合分流阀67动作时,泵控制器19根据作业机1的操作状态,在低通滤波器的有效和无效之间进行切换。详细而言,在使用修正分配流量Qc和使用不通过低通滤波器的分配流量Q之间进行切换。通过这样的处理,在需要使作业机1以较快的速度进行动作的情况下,决定部19Cb使用分配流量Q使第一合分流阀67动作,而能够在合流状态和分流状态之间进行切换。其结果,能够抑制在需要使作业机1以较快速度进行动作时作业机1的速度下降。
泵控制器19的操作状态判断部19Cd基于由检测操作装置5的操作量的操作量检测部28具有的压力传感器86、87、88检测出的先导液压来判断作业机1的操作状态。在操作状态判断部19Cd基于先导液压判断为正在进行使作业机1以较快速度进行动作的操作的情况下,决定部19Cb使用分配流量Q使第一合分流阀67动作,在合流状态和分流状态之间进行切换。
图11是表示分配流量Q、修正分配流量Qc和被供给到液压缸20的液压油的流量的真值Qr相对于时间t的变化的一个示例的图。在期间PDJ内,驱动装置4在分流状态下进行动作。在从期间PDJ变成期间PDS的时点,驱动装置4在合流状态下进行动作。在通过比较修正分配流量Qc和阈值Qs而将驱动装置4的动作状态从分流状态切换到合流状态时,在时间t2之后才切换为合流状态。另一方面,在通过比较分配流量Q和阈值Qs而将驱动装置4的动作状态从分流状态切换到合流状态时,在时间t2就切换为合流状态。其结果,在进行使作业机1以较快的速度动作的作业的情况下,在被供给到液压缸20的液压油流量不足之前,控制系统9能够向液压缸20供给作业机1的动作所需要的流量的液压油,因此能够抑制作业机1的速度下降。
在液压挖掘机100的驱动装置4中,电动回转马达25使上部回转体2回转。即,上部回转体2由不属于第一致动器组和第二致动器组的致动器驱动。电动回转马达25使上部回转体2回转,并且由从第一液压泵31排出的液压油来驱动铲斗缸21和斗杆缸22,由此能够抑制在动臂缸23中产生压力损失。此外,设置压力补偿阀来提高操作装置5的操作性能时,会产生由压力补偿阀引起的压力损失。在实施方式中,从一个液压泵30(第二液压泵32)对动臂缸23供给液压油,通过电动回转马达25使上部回转体2进行回转。因此,能够抑制操作性的下降以及压力损失的产生。
以上,控制系统9基于作业机1的操作状态求取分配给各致动器即液压缸20的液压油的分配流量。然后,控制系统9基于所得的分配流量,在第一状态和第二状态之间进行切换,该第一状态为将从第一液压泵31和第二液压泵32双方供给的液压油供给到多个液压缸20,该第二状态为由第一液压泵31供给液压油的液压缸20与由第二液压泵32供给液压油的液压缸20不同。通过这样的处理,在从多个液压泵向致动器供给液压油的情况下,控制系统9能够扩大将从多个液压泵排出的液压油分离后供给到致动器的时间范围。即,控制系统9能够延长使驱动装置4在第二状态下进行动作的期间,因此,能够降低在第一状态下将高压液压油减压后供给到动臂缸23时的压力损失的期间变长。
控制系统9基于作业机1的操作状态和致动器的负荷来求取分配流量,由此能够提高分配流量的精度。其结果,能够使在决定是否使作为开闭装置的第一合分流阀67动作时所用的液压油流量的阈值接近理论值。因此,控制系统9能够进一步延长使驱动装置4在第二状态下进行动作的期间,即能够进一步延长可降低在第一状态下将高压液压油减压后供给到动臂缸23时的压力损失的期间。
在实施方式中,将驱动装置4(液压回路40)应用于液压挖掘机100。驱动装置4所应用的对象不局限于液压挖掘机,而能够广泛地应用于液压挖掘机以外的液压驱动的作业机械。
在实施方式中,作为作业机械的液压挖掘机100是混合动力方式,但是作业机械也可以不是混合动力方式。在实施方式中,第一液压泵31和第二液压泵32是斜盘式泵,但不局限于此。在实施方式中,将负荷LAbk、LAa、LAb设为铲斗缸21的压力、斗杆缸22的压力和动臂缸23的压力,但不局限于此。例如,也可以将根据压力补偿阀71至76具有的节流阀的面积比等进行了修正的、铲斗缸21的压力、斗杆缸22的压力和动臂缸23的压力设为负荷LAbk、LAa、LAb。
在实施方式中,将在决定是否使第一合分流阀67动作时所用的阈值Qs设为第一供给流量Qsf和第二供给流量Qss,但不局限于此。例如也可以将比第一供给流量Qsf和第二供给流量Qss小的流量设为阈值Qs。在实施方式中,泵控制器19包括延迟处理部19Cc和操作状态判断部19Cd,但是泵控制器19也可以不具备延迟处理部19Cc和操作状态判断部19Cd双方,或者也可以不具备操作状态判断部19Cd。
在实施方式中,通过使第一合分流阀67动作而在第一状态与第二状态之间进行切换,但是第一状态和第二状态的切换不局限于通过第一合分流阀67的动作来进行。在实施方式中,作业机1的部件包括铲斗11、斗杆12和动臂13,但是作业机1的部件不局限于此。
以上,对实施方式进行了说明,但实施方式不限定于实施方式中说明的事项。在实施方式所说明的结构要素中,包含本领域技术人员能够容易想到的结构要素、实质上相同的结构要素、以及所谓等同范围内的结构要素。能够适当组合实施方式中说明的结构要素。并且,能够在不脱离实施方式要旨的范围内进行结构要素的各种省略、置换以及变更中的至少一种。

Claims (10)

1.一种控制系统,其用于控制作业机械,该作业机械包括:作业机,其具有多个部件;以及多个致动器,其驱动所述多个部件,所述控制系统的特征在于,包括:
第一液压泵及第二液压泵,其向所述多个致动器中的至少一个供给液压油;
控制装置,其基于所述作业机的操作状态求取分配给各所述致动器的液压油的分配流量,并基于求得的所述分配流量在第一状态和第二状态之间进行切换,该第一状态为将从所述第一液压泵和所述第二液压泵双方供给的所述液压油供给到所述多个致动器,该第二状态为由所述第一液压泵供给所述液压油的所述致动器与由所述第二液压泵供给所述液压油的所述致动器不同;
通路,其连通所述第一液压泵和所述第二液压泵;以及
开闭装置,其设置于所述通路,对所述通路进行开闭,
在关闭所述通路的状态下,所述第一液压泵向第一致动器组供给液压油,该第一致动器组包括至少一个所述致动器,所述第二液压泵向第二致动器组供给液压油,该第二致动器组包括至少一个所述致动器,且其与属于所述第一致动器组的所述致动器不同,
所述控制装置基于所述分配流量使所述开闭装置动作,由此在所述第一状态和所述第二状态之间进行切换,在求得的所述分配流量随时间的经过而增加的情况下,所述控制装置使用将求得的所述分配流量相对于时间的增加量减小后的修正分配流量,使所述开闭装置动作。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于:
所述控制装置基于所述作业机的操作状态和所述致动器的负荷求取所述分配流量。
3.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于:
所述控制装置基于比较所述分配流量和阈值而得到的结果使所述开闭装置动作,该阈值是基于一台所述第一液压泵能供给的液压油的流量和一台所述第二液压泵能供给的液压油的流量而设定的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统,其特征在于:
在决定是否使所述开闭装置动作时,所述控制装置根据所述操作状态切换为是使用所述修正分配流量还是使用所述分配流量。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统,其特征在于:
所述多个部件是铲斗、与所述铲斗连接的斗杆、以及与所述斗杆连接的动臂,
所述多个致动器包括:铲斗缸,其使所述铲斗动作;斗杆缸,其使所述斗杆动作;以及动臂缸,其使所述动臂动作,
所述第一致动器组包括所述铲斗缸和所述斗杆缸,所述第二致动器组包括所述动臂缸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统,其特征在于:
所述作业机械具有支承所述作业机的回转体,
所述回转体由不属于所述第一致动器组和所述第二致动器组的致动器驱动。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统,其特征在于,包括:
第一检测器,其检测属于所述第一致动器组的所述致动器的最大负荷压力;
第一油路,其将由所述第一检测器检测出的最大负荷压力导向使所述第一液压泵动作的第一液压泵控制装置;
第二检测器,其检测属于所述第二致动器组的所述致动器的最大负荷压力;
第二油路,其将由所述第二检测器检测出的最大负荷压力导向使所述第二液压泵动作的第二液压泵控制装置;以及
切换阀,其切换所述第一检测器和所述第二检测器之间的连通或切断,并且切换所述第一油路和所述第二油路之间的连通或切断,
所述切换阀在处于连通和切断的中间状态时,将所述第一检测器和所述第一油路在没有设置节流部件的状态下连通,将所述第一检测器和所述第二检测器在设置有节流部件的状态下连通,将所述第一油路和所述第二油路在设置有节流部件的状态下连通。
8.根据权利要求7所述的控制系统,其特征在于:
所述控制装置,在将所述切换阀从所述切断状态切换为所述中间状态之后,保持所述中间状态;在所述第一液压泵排出的液压油的压力与所述第二液压泵排出的液压油的压力之间的压差为预先设定的阈值以下的情况下,结束对所述中间状态的保持,使所述切换阀成为所述连通状态;在所述切换阀成为所述连通状态之后,使所述开闭装置打开。
9.一种作业机械,其特征在于:
具有权利要求1至权利要求8中任一项所述的控制系统。
10.一种控制方法,其用于控制作业机械,该作业机械包括:第一液压泵及第二液压泵,其向用于驱动构成作业机的多个部件的多个致动器中的至少一个供给液压油;以及连通所述第一液压泵和所述第二液压泵的通路,在关闭所述通路的状态下,所述第一液压泵向第一致动器组供给液压油,该第一致动器组包括至少一个所述致动器,所述第二液压泵向第二致动器组供给液压油,该第二致动器组包括至少一个所述致动器,且其与属于所述第一致动器组的所述致动器不同,所述控制方法的特征在于,包括:
基于所述作业机的操作状态求取分配给各所述致动器的液压油的分配流量的步骤;
基于求得的所述分配流量使设置于所述通路、对所述通路进行开闭的开闭装置动作,在第一状态和第二状态之间进行切换的步骤,其中,该第一状态为将从所述第一液压泵和所述第二液压泵双方供给的所述液压油供给到所述多个致动器,该第二状态为由所述第一液压泵供给所述液压油的所述致动器与由所述第二液压泵供给所述液压油的所述致动器不同;以及
在求得的所述分配流量随时间的经过而增加的情况下,所述控制装置使用将求得的所述分配流量相对于时间的增加量减小后的修正分配流量,使所述开闭装置动作。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7253949B2 (ja) * 2019-03-25 2023-04-07 株式会社小松製作所 作業機械、システムおよび作業機械の制御方法
JP7253478B2 (ja) * 2019-09-25 2023-04-06 日立建機株式会社 作業機械
CN111102253A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 长沙中达智能科技有限公司 一种液压驱动机构速度的控制装置与方法
GB2602504B (en) * 2021-01-05 2023-03-01 Concentric Birmingham Ltd Hybrid pump apparatus
CN113550374B (zh) * 2021-06-30 2022-08-12 徐州徐工挖掘机械有限公司 挖掘机作业的流量控制方法及提高动臂提升速度的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2923463Y (zh) * 2006-07-28 2007-07-18 江西盖特方向机有限公司 双向缓冲负荷传感大流量放大全液压转向器
CN102985703A (zh) * 2010-05-28 2013-03-20 卡特彼勒公司 具有执行机构以及转向流量共享的液压系统
CN203353185U (zh) * 2013-06-21 2013-12-25 广西壮族自治区农业机械研究院 甘蔗收割机液压行走系统差速及同步控制装置
CN104221593A (zh) * 2013-06-21 2014-12-24 广西壮族自治区农业机械研究院 甘蔗收割机液压行走系统差速及同步控制装置
CN104675768A (zh) * 2015-02-09 2015-06-03 扬州金威环保科技有限公司 小型全液压全轮驱动扫地车行走液压系统
CN105634971A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 微梦创科网络科技(中国)有限公司 一种分配流量的方法及装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3891893B2 (ja) 2002-07-01 2007-03-14 株式会社小松製作所 油圧駆動装置
US7520130B2 (en) * 2003-11-14 2009-04-21 Komatsu Ltd. Hydraulic pressure control device of construction machine
JP4338758B2 (ja) 2005-05-18 2009-10-07 株式会社小松製作所 建設機械の油圧制御装置
EP1790781B1 (en) * 2005-06-02 2008-10-22 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Working machine
WO2007132691A1 (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Komatsu Ltd. 油圧走行車両および油圧走行車両の制御方法
JP5356159B2 (ja) * 2009-09-02 2013-12-04 日立建機株式会社 油圧作業機の油圧駆動装置
JPWO2011132691A1 (ja) * 2010-04-23 2013-07-18 コニカミノルタ株式会社 光ピックアップ装置用の対物レンズ、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
JP5572586B2 (ja) * 2011-05-19 2014-08-13 日立建機株式会社 作業機械の油圧駆動装置
US9145660B2 (en) * 2012-08-31 2015-09-29 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having over-pressure protection
US20140283676A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Caterpillar Inc. Fluid Regeneration in a Hydraulic System
US20140283915A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Caterpillar Inc. Hydraulic Control System Having Relief Flow Capture

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2923463Y (zh) * 2006-07-28 2007-07-18 江西盖特方向机有限公司 双向缓冲负荷传感大流量放大全液压转向器
CN102985703A (zh) * 2010-05-28 2013-03-20 卡特彼勒公司 具有执行机构以及转向流量共享的液压系统
US8756930B2 (en) * 2010-05-28 2014-06-24 Caterpillar Inc. Hydraulic system having implement and steering flow sharing
CN203353185U (zh) * 2013-06-21 2013-12-25 广西壮族自治区农业机械研究院 甘蔗收割机液压行走系统差速及同步控制装置
CN104221593A (zh) * 2013-06-21 2014-12-24 广西壮族自治区农业机械研究院 甘蔗收割机液压行走系统差速及同步控制装置
CN104675768A (zh) * 2015-02-09 2015-06-03 扬州金威环保科技有限公司 小型全液压全轮驱动扫地车行走液压系统
CN105634971A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 微梦创科网络科技(中国)有限公司 一种分配流量的方法及装置

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