CN108691329B - 工程机械的油量控制方法及用于执行其的系统 - Google Patents

工程机械的油量控制方法及用于执行其的系统 Download PDF

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Abstract

根据本发明的工程机械的油量控制方法，能够感测工程机械的包括动臂、斗杆以及附属件的作业器中的至少一个作业器的旋转位置。能够判断所述被感测的作业器的旋转位置是否到达最大位置。当所述作业器的旋转位置到达所述最大位置时，能够切断供应至所述作业器的油量。从而，切断供应至到达最大位置的作业器的油量，因而能够防止浪费油量。

Description

工程机械的油量控制方法及用于执行其的系统
技术领域
本发明涉及一种工程机械的油量控制方法及用于执行其的系统，更具体而言，涉及一种控制供应至挖掘机的作业器的油量的方法及用于执行这种方法的系统。
背景技术
通常，挖掘机可以包括诸如动臂、斗杆以及附属件等作业器。动臂可以通过动臂缸工作。斗杆可以能够旋转地连接至动臂。斗杆可以通过斗杆缸工作。附属件可以能够旋转地连接至斗杆的端部。附属件可以通过附属件缸工作。上述缸可以通过液压进行动作。
根据相关技术，动臂、斗杆以及附属件可以具有能够旋转到最大程度的角度。因此，在动臂、斗杆以及附属件可以分别设定有最大位置。例如，在附属件到达最大位置的情况下，即使继续向附属件供应油量，位于最大位置的附属件也无法再旋转。因此，有可能会向位于最大位置的附属件继续供应不必要的油量而浪费油量。
发明内容
技术课题
本发明提供一种能够防止浪费油量的工程机械的油量控制方法。
此外，本发明还提供一种用于执行上述方法的系统。
技术方案
根据本发明的一方面的工程机械的油量控制方法，能够感测工程机械的包括动臂、斗杆以及附属件的作业器中的至少一个作业器的旋转位置。能够判断所述被感测的作业器的旋转位置是否到达最大位置。当所述作业器的旋转位置到达所述最大位置时，能够切断供应至所述作业器的油量。
在一些示例性的实施例中，感测所述旋转位置的步骤可以包括：感测所述作业器的角度或感测使所述作业器工作的缸体的位移。
在一些示例性的实施例中，切断供应至所述作业器的所述油量的步骤可以包括：与来自控制所述作业器的动作的电控制杆的输出电压无关地控制电磁比例减压(EPPR)阀的阀芯。
在一些示例性的实施例中，所述控制方法还可以包括：在所述作业器到达所述最大位置之前，渐进地减少供应至所述作业器的所述油量。
在一些示例性的实施例中，所述控制方法还可以包括：减少对应于所述被切断的油量的泵的排出量。
在一些示例性的实施例中，所述控制方法还可以包括：将所述被切断的油量供应至未到达所述最大位置的所述作业器中的至少一个。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械可以包括挖掘机。
本发明的另一方面的工程机械的油量控制系统可以包括感测单元、操作单元、主控阀(MCV)控制器以及主控制器。所述感测单元可以感测工程机械的包括动臂、斗杆以及附属件的作业器中的至少一个作业器的旋转位置。所述操作单元可以生成用于驱动所述作业器的操作信号。所述主控阀控制器可以根据所述操作单元的所述操作信号移动阀芯来控制缸体的液压。所述主控制器可以感测所述作业器的旋转位置，在所述作业器到达最大位置的情况下，切断供应至所述作业器的缸体的油量。
在一些示例性的实施例中，所述感测单元可以包括感测所述作业器的角度的角度传感器或感测使所述作业器工作的缸体的位移的位移传感器。
在一些示例性的实施例中，所述主控制器可以向与来自控制所述作业器的动作的电控制杆的输出电压无关地控制电磁比例减压(EPPR)阀的阀芯的所述主控阀(MCV)控制器传输控制信号。
在一些示例性的实施例中，所述主控制器可以在所述作业器到达所述最大位置之前，渐进地减少供应至所述作业器的所述油量。
在一些示例性的实施例中，所述主控制器可以减少对应于所述被切断的油量的泵的排出量。
在一些示例性的实施例中，所述主控制器可以将所述被切断的油量供应至未到达所述最大位置的所述作业器中的至少一个。
在一些示例性的实施例中，所述工程机械可以包括挖掘机。
发明的效果
根据上述本发明，由于切断供应至到达最大位置的作业器的油量，因而能够防止浪费油量。此外，由于能够与被切断的油量对应地减少泵的排出量，因而能够减轻工程机械的发动机的负荷。同时，由于能够将对应于被切断的油量的油量供应至另外的作业器，因而还能提高另外的作业器的工作速度的上升引起的挖掘机的性能。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的工程机械的油量控制系统的框图。
图2是示出适用图1所图示的油量控制系统的挖掘机的作业器的最大位置的立体图。
图3是示出相对于工程机械的控制杆的冲程的输出电压的变化的图表。
图4是示出与控制杆的输出电压成比例的油量的变化的图表。
图5是示出对应于由本实施例的控制装置控制的作业器的角度的油量的变化的图表。
图6是依次示出利用图1所图示的系统控制工程机械的油量的方法的流程图。
符号说明
110－主控制器，120－仪表盘，130－第一传感器，132－第二传感器，134－第三传感器，140－第一电控制杆，142－第二电控制杆，150－MCV控制器，160－EPPR阀，170－阀芯。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
本发明可以追加多种变更，且可以具有多种形态，一些特定实施例将例示于附图，并在正文进行详细说明。但是，这并不是为了将本发明限定于特定的公开形态，而是应理解为包括落入本发明的思想和技术范围内的所有变更、均等物以及替代物。在说明各图的过程中，对相似的构成要素使用了相似的参照符号。
第一、第二等术语可以使用于说明多种构成要素，但这些构成要素不应限于这些术语。这些术语仅用作区分一个构成要素与另一构成要素的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可以被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
在本申请中使用的术语仅为说明特定的实施例而使用，并不意欲限定本发明。除非上下文中明确另行定义，单数的表达方式包括复数的表达方式。在本申请中，“包括”或“具有”等术语应理解为用于指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些的组合的存在，而不是预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些的组合的存在或可附加性。
除非另行定义，包括技术术语或科技术语在内，此处所使用的所有术语应理解为具有与本发明所属技术领域中的一般的技术人员所通常理解的含义相同的含义。诸如通常使用的词典中已定义的术语应解释为具有与相关技术的上下文中具有的含义一致的含义，除非本申请中有明确定义，不解释为理想的或过于形式性的含义。
工程机械的油量控制系统
图1是示出本发明的实施例的工程机械的油量控制系统的框图，图2是示出适用图1所图示的油量控制系统的挖掘机的作业器的最大位置的立体图。
参照图1、图2，本实施例的工程机械的油量控制系统可以包括感测单元、操作单元、主控阀(MCV)控制器150以及主控制器110。
在本实施例中，工程机械可以包括挖掘机。挖掘机可以包括通过液压工作的旋回体和作业器。作业器可以包括动臂B、斗杆A、附属件T等。动臂B的一侧可以以第一旋转轴为中心能够旋转地结合于旋回体。动臂B可以通过动臂缸工作。斗杆A的一侧可以以第二旋转轴为中心能够旋转地结合于动臂B的另一侧。斗杆A可以通过斗杆缸工作。附属件T的一侧可以以第三旋转轴为中心能够旋转地结合于斗杆A的另一侧，来执行挖掘作业。第一至第三旋转轴也可以是相同的方向。或者，也可以是第一至第三旋转轴中两个旋转轴为相同的方向，其余一个的旋转轴为另一方向。此外，第一至第三旋转轴可以是互相不同的方向。附属件T可以通过附属件缸工作。附属件T可以包括铲斗。作为另一实施例，除了挖掘机外，工程机械还可以包括诸如轮式装载机、叉车等另外的工程机械。
感测单元可以感测包括动臂B、斗杆A以及附属件T的作业器中的至少一个作业器地旋转位置。在本实施例中，感测单元可以包括第一传感器130、第二传感器132以及第三传感器134。
第一传感器130可以感测动臂B的旋转位置。动臂B可以从最大下降位置B1旋转至最大上升位置B2。若动臂B到达最大下降位置B1，则动臂B无法再向下旋转。反之，若动臂B到达最大上升位置B2，则动臂B无法再向上旋转。因此，最大下降位置B1和最大上升位置B2可以对应于动臂B的最大位置。
在本实施例中，第一传感器130可以包括角度传感器，其感测动臂B的旋转角度。作为另一实施例，第一传感器130也可以包括位移传感器，其感测使动臂B工作的动臂缸的位移。
第二传感器132可以感测斗杆A的旋转位置。斗杆A可以从最大下降位置A1旋转至最大上升位置A2。若斗杆A到达最大下降位置A1，则斗杆A无法再向下旋转。反之，若斗杆A到达最大上升位置A2，则斗杆A无法再向上旋转。因此，最大下降位置A1和最大上升位置A2可以对应于斗杆A的最大位置。
在本实施例中，第二传感器132可以包括角度传感器，其感测斗杆A的旋转角度。作为另一实施例，第二传感器132也可以包括位移传感器，其感测使斗杆A工作的动臂缸的位移。
第三传感器134可以感测附属件T的旋转位置。附属件T可以从最大下降位置T1旋转至最大上升位置T2。若附属件T到达最大下降位置T1，则附属件T无法再向下旋转。反之，若附属件T到达最大上升位置T2，则附属件T无法再向上旋转。因此，最大下降位置T1和最大上升位置T2可以对应于附属件T的最大位置。
在本实施例中，第三传感器134可以包括角度传感器，其感测附属件T的旋转角度。作为另一实施例，第三传感器134也可以包括位移传感器，其感测使附属件T工作的附属件缸的位移。
第一传感器130所感测的动臂B的旋转位置、第二传感器132所感测的斗杆A的旋转位置以及第三传感器134所感测的附属件T的旋转位置可以被传输至主控制器110。
操作单元可以生成用于驱动包括动臂B、斗杆A以及附属件T的作业器的操作信号。在本实施例中，操作单元可以包括第一电控制杆140和第二电控制杆142。
主控制器110可以接收对应于第一电控制杆140和/或第二电控制杆142的冲程的输出电压。主控制器110可以将对应于输出电压的控制信号输入至主控阀(MCV)控制器150。MCV控制器150可以移动电磁比例减压(EPPR)阀160的阀芯170，来控制供应至作业器的油量。作业者可以通过仪表盘120控制主控制器110的动作。
主控制器110可以从由第一至第三传感器130、132、134传输的信息中判定动臂B、斗杆A以及附属件T中哪个作业器到达最大位置。主控制器110可以切断供应至到达最大位置的作业器的油量。亦即，主控制器110可以将供应至到达最大位置的作业器的油量设定为0。因此，将不再向到达最大位置的被移动的作业器供应油量，从而能够防止浪费油量。
图3是示出相对于工程机械的控制杆的冲程的输出电压的变化的图表，图4是示出与控制杆的输出电压成比例的油量的变化的图表，图5是示出对应于由本实施例的控制装置控制的作业器的角度的油量的变化的图表。
如图3所示，控制杆140、142的输出电压可以与控制杆140、142的冲程成比例地上升。主控制器110可以接收控制杆140、142的输出电压的输入，并如图4所图示提高向作业器的油量的供应。
反之，若作业器到达最大位置，则如图5所图示，主控制器110可以切断向到达最大位置的作业器的油量的供应。尤其，若使本实施例的油量控制系统工作，则主控制器110可以与控制杆140、142的输出电压无关地切断向到达最大位置的作业器供应的油量。因此，在本实施例的油量控制系统处于工作中的状态下，即使作业者操作控制杆140、142，也能够与对应于控制杆140、142的冲程的输出电压无关地由主控制器110执行上述油量控制。此外，主控制器110可以在作业器到达最大位置之前开始渐进地减少油量。若作业器到达最大位置，则主控制器110可以完全切断向作业器供应油量。亦即，供应至到达最大位置的作业器的油量可以成为0。
此外，油量控制装置可以包括性能提高模式和燃料消耗节减模式。性能提高模式和燃料消耗节减模式也可以被表示于仪表盘120上。
若作业者选择性能提高模式，则主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的作业器的油量的油量供应至另外的作业器。尤其，对应于被切断的油量的油量可以被传递至要求较快的作业速度的另外的作业器。
若作业者选择燃料消耗节减模式，则主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的作业器的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
例如，若动臂B到达最大下降位置B1或最大上升位置B2，则即使向动臂B供应油量，动臂B也无法再旋转。因此，主控制器110能够切断供应至动臂B的油量。因此，供应至到达最大位置的动臂B的油量可以成为0。在作业者选择性能提高模式的情况下，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的动臂B的油量的油量供应至要求较快的作业速度的斗杆A或附属件T。可以从控制杆140、142的冲程中识别要求较快的作业速度的作业器。若作业者选择燃料消耗节减模式，则主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的动臂B的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
若斗杆A到达最大下降位置A1或最大上升位置A2，则即使向斗杆A供应油量，斗杆A也无法再旋转。因此，主控制器110能够切断供应至斗杆A的油量。因此，供应至到达最大位置的斗杆A的油量可以成为0。在作业者选择性能提高模式的情况下，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的斗杆A的油量的油量供应至要求较快的作业速度的动臂B或附属件T。可以从控制杆140、142的冲程中识别要求较快的作业速度的作业器。若作业者选择燃料消耗节减模式，则主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的斗杆A的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
若附属件T到达最大下降位置T1或最大上升位置T2，则即使向附属件T供应油量，附属件T也无法再旋转。因此，主控制器110能够切断供应至附属件T的油量。因此，供应至到达最大位置的附属件T的油量可以成为0。在作业者选择性能提高模式的情况下，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的附属件T的油量的油量供应至要求较快的作业速度的动臂B或斗杆A。可以从控制杆140、142的冲程中识别要求较快的作业速度的作业器。若作业者选择燃料消耗节减模式，则主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的附属件T的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
工程机械的油量控制方法
图6是依次示出利用图1所图示的装置控制工程机械的油量的方法的流程图。
参照图1、图6，在步骤ST210中，第一传感器130可以感测动臂B的旋转位置。第二传感器132可以感测斗杆A的旋转位置。第三传感器134可以感测附属件T的旋转位置。
第一传感器130所感测的动臂B的旋转位置、第二传感器132所感测的斗杆A的旋转位置以及第三传感器134所感测的附属件T的旋转位置可以被传输至主控制器110。
在步骤ST220中，主控制器110从由第一至第三传感器130、132、134传输的信息中判断动臂B、斗杆A以及附属件T中哪个作业器到达最大位置。
若动臂B、斗杆A以及附属件T中哪一个也未到达最大位置，则可以如同在步骤ST210中，由第一传感器130、第二传感器132以及第三传感器134重新感测动臂B的旋转位置、斗杆A的旋转位置以及附属件T的旋转位置。
若确认为动臂B、斗杆A以及附属件T中的某一个作业器到达最大位置，则在步骤ST230中，主控制器110可以切断供应至到达最大位置的作业器的油量。亦即，主控制器110可以将供应至到达最大位置的作业器的油量设定为0。因此，将不再向到达最大位置的被移动的作业器供应油量，从而能够防止浪费油量。另外，供应至作业器的油量的切断可以意指减少至预先决定的比例或最多减少至0。亦即，可以考虑传感器或油量控制的误差将供应至作业器的油量最大限度地减少至预先决定的比例。
此外，若使本实施例的油量控制方法工作，则主控制器110可以与控制杆140、142的输出电压无关地切断供应至到达最大位置的作业器的油量。因此，在本实施例的油量控制装置处于工作中的状态下，即使作业者操作控制杆140、142，也能够与对应于控制杆140、142的冲程的输出电压无关地由主控制器110执行上述控制。此外，主控制器110可以在作业器到达最大位置之前开始渐进地减少油量。若作业器到达最大位置，则主控制器110可以完全切断向作业器供应油量。亦即，供应至到达最大位置的作业器的油量可以成为0。
例如，若动臂B到达最大下降位置B1或最大上升位置B2，则即使向动臂B供应油量，动臂B也无法再旋转。因此，主控制器110能够切断供应至动臂B的油量。因此，能够切断供应至到达最大位置的动臂B的油量。
若斗杆A到达最大下降位置A1或最大上升位置A2，则即使向斗杆A供应油量，斗杆A也无法再旋转。因此，主控制器110能够切断供应至斗杆A的油量。因此，能够切断供应至到达最大位置的斗杆A的油量。
若附属件T到达最大下降位置T1或最大上升位置T2，则即使向附属件T供应油量，附属件T也无法再旋转。因此，主控制器110能够切断供应至附属件T的油量。因此，能够切断供应至到达最大位置的附属件T的油量。
在步骤ST240中，可以确认是否选择了燃料消耗节减模式。在选择了燃料消耗节减模式的情况下，在步骤ST250中，主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的作业器的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
例如，在到达最大位置的作业器是动臂B的情况下，主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的动臂B的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
在到达最大位置的作业器是斗杆A的情况下，主控制器110能够减少对应于未供应至到达最大位置的斗杆A的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
在到达最大位置的作业器是附属件T的情况下，主控制器110可以减少对应于未供应至到达最大位置的附属件T的油量的泵排出量。因此，对应于被切断的油量的油量不会从泵排出，因而能够节减燃料消耗。
在未选择燃料消耗节减模式的情况下，在步骤ST260中，可以确认是否选择了性能提高模式。
若选择了性能提高模式，则在步骤ST270中，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的作业器的油量的油量供应至另外的作业器。尤其，对应于被切断的油量的油量可以被传递至要求较快的作业速度的另外的作业器。
例如，在到达最大位置的作业器是动臂B的情况下，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的动臂B的油量的油量供应至要求较快的作业速度的斗杆A或附属件T。可以从控制杆140、142的冲程中识别要求较快的作业速度的作业器。
在到达最大位置的作业器是斗杆A的情况下，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的斗杆A的油量的油量供应至要求较快的作业速度的动臂B或附属件T。可以从控制杆140、142的冲程中识别要求较快的作业速度的作业器。
在到达最大位置的作业器是附属件T的情况下，主控制器110可以将对应于未供应至到达最大位置的附属件T的油量的油量供应至要求较快的作业速度的动臂B或斗杆A。可以从控制杆140、142的冲程中识别要求较快的作业速度的作业器。
如上述，根据本实施例，由于切断供应至到达最大位置的作业器的油量，因而能够防止浪费油量。此外，由于能够与被切断的油量对应地减少泵的排出量，因而能够减轻工程机械的发动机的负荷。同时，由于能够将对应于被切断的油量的油量供应至另外的作业器，因而还能提高另外的作业器的工作速度的上升引起的挖掘机的性能。
如上述，尽管参照本发明的优选实施例进行了说明，但本发明所属技术领域的一般的技术人员可以理解在不脱离下面的权利要求书中记载的本发明的思想和领域的范围内可以多样地修正和变更本发明。

Claims (10)

1.一种工程机械的油量控制方法，其特征在于，包括：
感测工程机械的包括动臂、斗杆以及附属件的作业器中的至少一个作业器的旋转位置；
判断被感测的所述作业器的旋转位置是否到达最大位置；
当所述作业器的旋转位置到达所述最大位置时，切断供应至所述作业器的油量；以及
在作业者选择性能提高模式的情况下，将被切断的所述油量供应至未到达所述最大位置的所述作业器中要求较快的作业速度的作业器；
在作业者选择燃料消耗节减模式的情况下，减少对应于未供应至所述最大位置的所述作业器的油量的泵的排出量。
2.根据权利要求1所述的工程机械的油量控制方法，其特征在于，
感测所述旋转位置的步骤包括：感测所述作业器的角度或感测使所述作业器工作的缸体的位移。
3.根据权利要求1所述的工程机械的油量控制方法，其特征在于，
切断供应至所述作业器的所述油量的步骤包括：与来自控制所述作业器的动作的电控制杆的输出电压无关地控制电磁比例减压阀的阀芯。
4.根据权利要求1所述的工程机械的油量控制方法，其特征在于，还包括：
在所述作业器到达所述最大位置之前，渐进地减少供应至所述作业器的所述油量。
5.根据权利要求1所述的工程机械的油量控制方法，其特征在于，
所述工程机械包括挖掘机。
6.一种工程机械的油量控制系统，其特征在于，包括：
感测单元，其感测工程机械的包括动臂、斗杆以及附属件的作业器中的至少一个作业器的旋转位置；
操作单元，其生成用于驱动所述作业器的操作信号；
主控阀控制器，其根据所述操作单元的所述操作信号移动阀芯来控制缸体的液压；以及
主控制器，其感测所述作业器的旋转位置，在所述作业器到达最大位置的情况下，切断供应至所述作业器的缸体的油量，
所述主控制器能够执行性能提高模式和燃料消耗节减模式，
在被选择执行性能提高模式的情况下，将被切断的所述油量供应至未到达所述最大位置的所述作业器中通过所述操作单元的操作信号识别的要求较快的作业速度的作业器；
在被选择执行燃料消耗节减模式的情况下，减少对应于未供应至所述最大位置的所述作业器的油量的泵的排出量。
7.根据权利要求6所述的工程机械的油量控制系统，其特征在于，
所述感测单元包括感测所述作业器的角度的角度传感器或感测使所述作业器工作的缸体的位移的位移传感器。
8.根据权利要求6所述的工程机械的油量控制系统，其特征在于，
所述主控制器向与来自控制所述作业器的动作的电控制杆的输出电压无关地控制电磁比例减压阀的阀芯的所述主控阀控制器传输控制信号。
9.根据权利要求6所述的工程机械的油量控制系统，其特征在于，
在所述作业器到达所述最大位置之前，所述主控制器渐进地减少供应至所述作业器的缸体的所述油量。
10.根据权利要求6所述的工程机械的油量控制系统，其特征在于，
所述工程机械包括挖掘机。
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