CN111102255A - 工程机械的行驶控制系统及工程机械的行驶控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工程机械的行驶控制系统及行驶控制方法,改工程机械的行驶控制系统包括:第一及第二液压泵;第一及第二行驶马达;至少一个驱动器,其能够通过从第一液压泵或第二液压泵排出的工作油进行工作;行驶前进阀;第一及第二行驶马达控制阀,其分别控制供应至第一及第二行驶马达的工作油的流量;第一及第二阀芯位移调节阀,其根据被输入的控制信号将先导信号压力分别供应至第一及第二行驶马达控制阀的阀芯;以及控制部,其调节为根据作业者的行驶操作信号向第一及第二阀芯位移调节阀分别输出控制信号,当在第一及第二行驶马达的行驶工作中接收驱动器的操作信号时,根据驱动器的操作信号限制第一及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程机械的行驶控制系统及工程机械的行驶控制方法。更详细而言,是一种具有利用电子比例减压阀的电子液压式主控制阀的工程机械的行驶控制系统及利用该系统的工程机械的行驶控制方法。
背景技术
近来在工程机械中,可以使用通过电子比例减压阀(Electronic ProportionalPressure Reducing Valve,EPPRV)进行电子控制的电子液压式主控制阀。此外,工程机械可以包括用于行驶的左侧行驶马达及右侧行驶马达。这种情况下,所述工程机械能够进行行驶与作业。此时,所述工程机械在进行所述行驶与所述作业时可以通过行驶前进阀实现切换。
但是却存在如下问题:在切换所述行驶前进阀时产生冲击;在优先设计行驶的情况下,动臂上升等作业工作变得迟缓或工作性能降低;在优先设计所述作业的情况下,行驶工作时发生压损导致燃料消耗率的增加。
发明内容
技术课题
本发明的一课题是提供一种在切换行驶前进阀时能够减小冲击,改善燃料消耗率,并提高作业效率性的工程机械的行驶控制系统。
本发明的另一课题是提供一种利用上述的行驶控制系统的工程机械的行驶控制方法。
技术方案
为实现上述本发明的一课题,示例性的实施例的工程机械的行驶控制系统包括:第一液压泵及第二液压泵;第一行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵排出的工作油进行工作;第二行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;至少一个驱动器,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;行驶前进阀,其构成为在第一位置使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述第二行驶马达,在第二位置使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述驱动器;第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀,其根据具备在内部的阀芯的位移量分别控制供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作油的流量;第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀,其根据被输入的控制信号将用于分别控制所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量的先导信号压力分别供应至所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯;以及控制部,其调节为根据作业者的行驶操作信号向所述第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀分别输出所述控制信号,当在所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时,根据所述驱动器的操作信号限制所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
在示例性的实施例中,所述控制部可以根据所述驱动器的操作信号的变化量改变所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量的变化倾斜度。
在示例性的实施例中,所述驱动器的操作信号的变化量倾斜度越大,所述第一及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量的减小倾斜度就可以越大。
在示例性的实施例中,在所述第一行驶马达及第二行驶马达进行单独行驶工作时,所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量可以具有第一最大阀芯位移量,当在所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时,所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量可以具有小于所述第一最大阀芯位移量的第二最大阀芯位移量。
在示例性的实施例中,所述第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀可以包括电子比例减压阀(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve,EPPRV)。
在示例性的实施例中,所述控制部可以包括:计算部,其从向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的行驶操作信号及向所述驱动器输入的操作信号计算出供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作油流量;踏板位移量变换部,其根据计算出的所述工作油流量将向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量;以及输出部,其输出用于根据所述二次踏板位移量控制所述先导信号压力的强度的所述控制信号。
在示例性的实施例中,所述驱动器可以包括动臂缸、斗杆缸及铲斗缸中的至少某一个。
为实现本发明的另一课题,本发明的示例性的实施例的工程机械的行驶控制方法提供一种液压系统,其包括:第一行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵排出的工作油进行工作;第二行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵或第二液压泵排出的工作油进行工作;至少一个驱动器,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;以及第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀,其用于分别控制所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作。在接收所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶操作信号时,使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述第二行驶马达,从而执行所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作。当在所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时,使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述驱动器。根据所述驱动器的操作信号调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
在示例性的实施例中,调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量可以包括调节为根据所述驱动器的操作信号限制所述第一及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
在示例性的实施例中,调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量可以包括:在所述第一行驶马达及第二行驶马达进行行驶工作时,调节为使所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量具有第一最大阀芯位移量,并且当在所述第一行驶马达及第二行驶马达工作中接收到所述驱动器的操作信号时,调节为使所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量具有小于所述第一最大阀芯位移量的第二最大阀芯位移量。
在示例性的实施例中,调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量可以包括:从向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的行驶操作信号及向所述驱动器输入的操作信号计算出供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作油流量,根据计算出的所述工作油流量将向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量,并且根据所述二次踏板位移量调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
在示例性的实施例中,根据所述二次踏板位移量调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量可以包括利用电子比例减压阀(EPPRV)将先导信号压力供应至所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯。
在示例性的实施例中,所述驱动器可以包括动臂缸、斗杆缸及铲斗缸中的至少某一个。
发明的效果
根据示例性的实施例,工程机械的行驶控制装置在行驶工作中进行前部作业工作时,可以根据前部作业装置的驱动器的负荷控制第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量及变化量,从而减小行驶前进阀的切换冲击并改善燃料消耗率。
因此,通过以作业装置的工作压力较低的工作为基准将用于在第一液压泵及第二液压泵进行工作时补充不足的工作油或旁通过量的工作油的节流孔的面积线图设计为最大,可以减小切换行驶前进阀时的冲击并减少压损,从而改善燃料消耗率,并且在进行工作压力较高的工作(例如,动臂上升工作)时,可以通过限制行驶阀芯的位移量来提高反应速度。
但是,本发明的效果并不仅限于上面所提及的效果,在不脱离本发明的思想及领域的范围之内,可以进行多种扩展。
附图说明
图1及图2是示出示例性的实施例的工程机械的液压系统的液压回路图。
图3是示出用于控制图1的工程机械的液压系统的行驶控制系统的一部分的图。
图4是示出图3的行驶控制系统的控制部的框图。
图5是示出图1及图2中根据行驶踏板操作量的行驶阀芯位移量的图表。
图6及图7是示出在示例性的实施例的行驶工作中输入动臂上升操作信号时的行驶马达控制阀的阀芯位移量控制的图表。
图8是示出示例性的实施例的工程机械的行驶控制方法的顺序图。
符号说明
10:第一行驶马达,12:第二行驶马达,20:动臂缸,100:第一液压泵,102:第二液压泵,200:第一主液压管线,202:第二主液压管线,210:第一并列管线,212:第一供应管线,220:第二并列管线,222:第三并列管线,230:第二供应管线,232:补充管线,250:节流孔,300:行驶前进阀,310:第一行驶马达控制阀,312:第二行驶马达控制阀,320:第一控制阀组,322:第二控制阀组,330:动臂缸控制阀,400:先导泵,410:控制流路,420:第二阀芯位移调节阀,500:控制部,510:数据接收部,520:计算部,530:踏板位移量变换部,540:输出部,600:行驶踏板,610:操纵杆。
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。
在本发明的各图中,为了本发明的准确性,比实际放大示出了结构物的尺寸。
在本发明中,第一、第二等的用语可以用来说明多种构成要素,但上述构成要素不应被上述用语所限定。上述用语仅可被用于将一个构成要素区别于另一构成要素。
当涉及某一构成要素与另一构成要素相“连结”或“连接”时,应被理解为可以是与另一构成要素直接相连结或连接,也可以是中间存在其他构成要素。相反地,当涉及某一构成要素与另一构成要素“直接连结”或“直接连接”时,应被理解为中间不存在其他构成要素。说明构成要素之间的关系的其他表述,即“在~之间”和“直接位于~之间”或“与~相邻的”和“与~直接相邻的”等亦是如此。
本申请中使用的用语旨在说明特定的实施例,并不意图限定本发明。除非上下文中有明确地另行定义,否则单数表达中包含有复数的表达。在本申请中,“包括”或“具有”等的用语旨在指定说明书上记载的特征、数字、步骤、工作、构成要素、零件或这些的组合是存在的,应被理解为并没有事先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、工作、构成要素、零件或这些的组合的存在或附加可能性。
关于本文所公开的本发明的实施例,特定的结构性乃至功能性说明仅是为了说明本发明的实施例而例示出的,本发明的实施例可以被实施为多种形态,而不应被理解为仅限于本文中说明的实施例。
图1及图2是示出示例性的实施例的工程机械的液压系统的液压回路图。图3是示出用于控制图1的工程机械的液压系统的行驶控制系统的一部分的图。图4是示出图3的行驶控制系统的控制部的框图。图5是示出图1及图2中根据行驶踏板操作量的行驶阀芯位移量的图表。图6及图7是示出在示例性的实施例的行驶工作中输入动臂上升操作信号时的行驶马达控制阀的阀芯位移量控制的图表。
参照图1乃至图7,工程机械的行驶控制系统可以包括第一液压泵100;第二液压泵102;第一行驶马达10,其能够通过从第一液压泵100排出的工作油进行工作;第二行驶马达12,其能够通过从第一液压泵100或第二液压泵102排出的工作油进行工作;至少一个驱动器20,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;行驶前进阀300,其配置在第一及第二液压泵100、102与第一及第二行驶马达10、12与驱动器20之间,用于控制从第一及第二液压泵100、102供应至第一及第二行驶马达10、12与驱动器20的工作油的流向;第一及第二行驶马达控制阀310、312,其根据具备在内部的阀芯的位移量分别控制供应至所述第一及第二行驶马达10、12的工作油的流量;第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀420,其将用于与被输入的控制信号呈比例地控制第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯的位移量的先导信号压力供应至各所述阀芯;以及控制部500,其用于根据作业者的操作信号向所述第一及第二阀芯位移调节阀分别输出所述控制信号以控制第一及第二行驶马达10、12的工作。
在示例性的实施例中,所述工程机械可以包括挖掘机、轮式装载机、叉车等。下面就所述工程机械为挖掘机的情况进行说明。然而,可以理解示例性的实施例的行驶控制系统并不因此而被限定为仅用于控制挖掘机。
所述工程机械可以包括下部行驶体、能够旋回地安装在所述下部行驶体上的上部旋回体、以及设置在所述上部旋回体上的驾驶室与前部作业装置。例如,所述挖掘机可以是履带式挖掘机。所述下部行驶体可以包括右侧轨道及左侧轨道。第一及第二行驶马达10、12可以分别旋转所述右侧轨道及所述左侧轨道。
此外,所述前部作业装置可以包括动臂、斗杆及铲斗。所述动臂与所述上部框之间可以设置有用于控制所述动臂的运动的动臂缸。所述动臂与所述斗杆之间可以设置有用于控制所述斗杆的运动的斗杆缸。并且,所述斗杆与所述铲斗之间可以设置有用于控制所述铲斗的运动的铲斗缸。随着所述动臂缸、所述斗杆缸及所述铲斗缸的伸长或收缩,所述动臂、所述斗杆及所述铲斗可以实现多种运动,所述前部作业装置可以执行各种作业。
例如,所述工程机械的行驶控制装置可以包括用于控制第一驱动器组的第一控制阀组320及用于控制第二驱动器组的第二控制阀组322。所述第一驱动器组可以包括动臂2速缸,斗杆1速缸20及铲斗缸。所述第二驱动器组可以包括动臂1速缸、斗杆2速缸及回转马达。
在示例性的实施例中,第一及第二液压泵100、102可以通过动力传递装置连接于发动机(未图示)。来自所述发动机的动力可以传递到第一及第二液压泵100、102。从第一及第二液压泵100、102排出的工作油可以经由第一及第二行驶马达控制阀310、312分别供应至第一及第二行驶马达10、12,并经由作业装置控制阀330供应至驱动器20。
具体而言,第一并列管线210及第二并列管线220可以从连接于第一液压泵100的第一主液压管线200开始分离。第三并列管线222可以从连接于第二液压泵102的第二主液压管线202开始分离。
第一行驶马达控制阀310可以通过第一并列管线210连接到第一液压泵100上。第二行驶马达控制阀312可以通过第一供应管线212经由行驶前进阀300连接到第一液压泵100或第二液压泵102上。第一控制阀组320可以通过第二供应管线230连接到行驶前进阀300上,第二控制阀组322可以通过第三并列管线222连接到第二液压泵102上。
行驶前进阀300可以通过被输入的控制信号(例如,被施加的电流)决定阀芯的位置。随着行驶前进阀300的阀芯的移动,从第一及第二液压泵100、102排出的工作油的流向可以产生变化。例如,行驶前进阀300可以是二位四通阀。第一端口A可以与第二液压泵102连接,第二端口B可以与第二行驶马达312连接,第四端口D可以与第一液压泵100连接,第三端口C可以与第一控制阀组320连接。
如图1所示,当行驶前进阀300位于第一位置时,可以形成从第一端口A到第二端口B的第一流路及从第四端口D到第三端口C的第二流路。因此,从第一液压泵100排出的工作油可以供应至第一行驶马达10及所述第一驱动器组,从第二液压泵102排出的工作油可以供应至第二行驶马达12及所述第二驱动器组。
如图2所示,当行驶前进阀300位于第二位置时,可以形成从第一端口A到第三端口C的第三流路及从第四端口D到第二端口B的第四流路。因此,从第一液压泵102排出的工作油可以供应至第一行驶马达10及第二行驶马达12,从第二液压泵102排出的工作油可以供应至所述第一驱动器组及所述第二驱动器组。
第一行驶马达控制阀310可以通过第一并列管线210连接到第一液压泵100上。第二行驶马达控制阀312可以通过供应管线212经由行驶前进阀300连接到第一液压泵100或第二液压泵102上。
在示例性的实施例中,第二行驶马达控制阀312及第二控制阀组322之间的补充管线232上可以设置有节流孔250,与此类似地,第一行驶马达控制阀310及第一控制阀组320之间可以设置有节流孔(未图示),从而在第一及第二液压泵100、102工作时补充不足的流量或旁通过量的流量。
如图3所示,在示例性的实施例中,先导泵400可以连接于所述发动机的输出轴,随着所述输出轴旋转而驱动并排出控制油。例如,所述先导泵可以是齿轮泵。在此情况下,所述工作油及所述控制油实质上可以包含相同的物质。
从先导泵400排出的控制油可以经由第二阀芯位移调节阀420供应至第二行驶马达控制阀312。从先导泵400排出的控制油可以通过控制流路410供应至第二阀芯位移调节阀420。第二阀芯位移调节阀420可以与被输入的控制信号呈比例地将用于控制第二行驶马达控制阀312的阀芯的位移量的先导信号压力供应至第二行驶马达控制阀312的阀芯。
例如,一对第二阀芯位移调节阀420可以分别具备在第二行驶马达控制阀312的阀芯的两侧。从第二阀芯位移调节阀420输出的第一先导信号压力可以选择性地供应至第二行驶马达控制阀312内的阀芯的两侧,以此切换第二行驶马达控制阀312。第二阀芯位移调节阀420可以供应具有与被输入的控制信号呈比例的大小的先导信号。第二行驶马达控制阀312内的阀芯的移动可以被所述先导信号压力所控制。即,所述阀芯的移动方向可以根据所述先导信号压力的供应方向而被决定,所述阀芯的位移量可以根据所述先导信号压力的强度而被决定。
图中虽未示出,但与第二阀芯位移调节阀420类似地,从先导泵400排出的工作油可以经由所述第一阀芯位移调节阀供应至第一行驶马达控制阀310的阀芯。从先导泵400排出的工作油可以通过控制流路410供应至所述第一控制阀芯位移调节阀。所述第一阀芯位移调节阀可以与被输入的控制信号呈比例地将用于控制第一行驶马达控制阀310的阀芯的位移量的先导信号压力分别供应至第一行驶马达控制阀310的阀芯。
此外,一对所述第一阀芯位移调节阀可以具备在第一行驶马达控制阀310的阀芯的两侧。从所述第一阀芯位移调节阀输出的先导信号压力可以选择性地供应至第一行驶马达控制阀310内的阀芯的两侧,以此切换第一行驶马达控制阀310。所述第一阀芯位移调节阀可以供应具有与被输入的控制信号呈比例的大小的先导信号。第一行驶马达控制阀310内的阀芯的移动可以被先导信号压力所控制。即,所述阀芯的移动方向可以根据所述先导信号压力的供应方向而被决定,所述阀芯的位移量可以根据所述先导信号压力的强度而被决定。
在示例性的实施例中,所述工程机械的行驶控制系统可以包括作为具有第一及第二行驶马达控制阀310、312的组装体的主控制阀(Main Control Valve,MCV)。所述主控制阀可以是包括根据被输入的电信号控制施加到控制阀内的阀芯的先导工作油的电子比例减压阀(EPPRV)的电子液压式主控制阀。所述第一及第二阀芯位移调节阀可以包括电子比例减压阀(EPPRV)。
在示例性的实施例中,控制部500可以从操作部接收与作业者的操作量呈比例的操作信号,并以对应于所述操作信号的方式,将压力指令信号作为所述控制信号分别输出到所述第一及第二阀芯位移调节阀。所述电子比例减压阀可以将与所述压力指令信号呈比例的二次压力分别输出到对应的所述阀芯,从而通过电子式信号控制所述阀芯。
所述操作部可以包括用于操作第一及第二行驶马达10、12的行驶马达600及用于操作作业装置的操纵杆610。与此不同地,所述操作部可以包括用于操作所述第一及第二行驶马达的行驶杆及用于操作作业装置的作业操作操纵杆。
当作业者操作行驶踏板600及操纵杆610时,可以产生对应于所述操作的操作信号(即,行驶马达操作信号及作业装置操作信号)。行驶踏板600及操纵杆610可以包括测量行驶踏板操作量及作业装置操作量(或角度)的传感器。行驶踏板600及操纵杆610可以输出对应于所述测量出的操作量的电压信号或电流信号等的信号。控制部500可以接收所述操作信号,并以对应于所述操作信号的方式控制所述主控制阀,从而使所述第一及第二行驶马达及所述驱动器工作。
控制部500可以接收针对第一及第二行驶马达10、12的行驶马达操作信号,并以将行驶前进阀300切换到所述第一位置的方式向行驶前进阀300输出所述控制信号。
控制部500可以接收针对第一及第二行驶马达10、12的行驶踏板操作量,生成对应于所述接收到的行驶踏板操作量的控制信号、例如电流),并将其施加到所述第一及第二阀芯位移调节阀。所述第一及第二阀芯位移调节阀可以将与所述被施加的电流的强度呈比例的先导信号压力分别供应至第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯,从而使第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯根据所述被施加的先导信号压力的强度进行移动。因而,针对第一及第二行驶马达10、12的所述接收到的行驶踏板操作量可以以预先设定的转换比例转换成第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量。
在示例性的实施例中,当控制部500在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号(作业装置操作信号)时,可以以将行驶前进阀300切换到所述第二位置的方式向行驶前进阀300输出所述控制信号。
当控制部500在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号(作业装置操作信号)时,可以控制为根据所述驱动器的操作信号限制第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯的位移量。
如图4所示,控制部500可以包括数据接收部510、计算部520、阀芯位移量变换部530及输出部540。
数据接收部510可以从所述操作部接收操作者的操作信号。数据接收部510可以从行驶踏板600接收行驶踏板操作量作为作业者的行驶操作信号。数据接收部510可以从操纵杆610接收操纵杆操作量作为针对动臂、斗杆、铲斗及回转的作业装置操作信号。例如,数据接收部510可以接收动臂操纵杆操作量作为针对动臂缸20的操作信号。此外,数据接收部510可以接收液压系统中的各状态值,例如第一及第二液压泵100、102的压力或所述第一及第二驱动器的压力。例如,数据接收部510可以从压力传感器接收从第一及第二液压泵100、102排出的工作油的排出压力。
计算部520可以从针对第一及第二行驶马达10、12输入的行驶踏板操作量及针对所述驱动器输入的操纵杆操作量判断挖掘机是否处于单独行驶状态或行驶与作业并行的复合状态,并计算出供应至第一及第二行驶马达10、12的工作油的流量。
与此不同地,计算部520可以从针对第一及第二行驶马达10、12输入的行驶马达操作量及所述驱动器的压力判断挖掘机是否处于单独行驶状态或行驶与作业并行的复合状态。
例如,当挖掘机处于单独行驶状态时(只接收操作信号时),计算部520可以将供应至第一及第二行驶马达10、12的工作油的流量设置为最大流量值,当挖掘机处于复合状态时(在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时),计算部5200可以基于被输入的操作杆操作量分别计算供应至第一及第二行驶马达10、12的工作油流量值。
踏板位移量变换部530可以根据所述计算出的工作油流量将针对第一及第二行驶马达10、12输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量。当处于所述复合状态时,踏板位移量变换部530可以利用位移量限制映射图从针对第一及第二行驶马达10、12输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量。所述被输入的踏板位移量可以以储存在所述位移量限制映射图的根据工作油流量的预先设定的比例变换为所述二次踏板位移量。
输出部540可以与所述被调节的(被限制的)二次踏板位移量呈比例地输出用于控制所述先导信号压力的强度的所述控制信号。输出部540可以生成与所述被调节的二次踏板位移量呈比例的电流,并施加到第二阀芯位移调节阀420。第二阀芯位移调节阀420可以将与所述被施加的电流的强度呈比例的先导信号压力供应至第二行驶马达控制阀312的阀芯,从而使第二行驶马达控制阀312的阀芯随着所述被施加的先导信号压力的强度进行移动。
如图5所示,被输入的行驶踏板位移量可以以储存在位移量限制映射图的预先设定的比例变换为二次踏板位移量,第一及第二行驶马达控制阀10、12的阀芯位移量根据所述变换的二次踏板位移量而被决定。当执行第一及第二行驶马达10、12进行单独行驶工作时(A),被输入的行驶踏板位移量(0~100%)可以映射为行驶阀芯位移量(0~100%)。当在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中执行动臂上升动作时(B),被输入的行驶踏板位移量(0~100%)可以映射为被限制的行驶阀芯位移量(0~P%)。针对所述被输入的行驶踏板位移量的所述行驶踏板位移量的减小率可以与所述计算出的工作油流量(被输入的作业装置的操作信号)的大小呈比例。即,变换为所述行驶阀芯位移量随着供应至第一及第二行驶马达10、12的工作油流量的减少而减小。
因此,在第一及第二行驶马达10、12进行单独行驶工作时,第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量可以具有第一最大阀芯位移量(100%),当在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号(动臂上升操作信号)时,第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量可以具有小于所述第一最大阀芯位移量的第二最大阀芯位移量(P%)。
在示例性的实施例中,控制部500可以根据所述驱动器的操作信号的变化量倾斜度改变第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量的变化倾斜度。控制部500可以控制为使第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量的减小倾斜度与所述驱动器的操作信号的变化量倾斜度呈比例。
如图6所示,当在单独行驶工作中接收到动臂上升紧急操作信号时,第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量可以相对快速地减小。如图7所示,当在行驶单独工作中接收到动臂上升镜像操作信号时,第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量可以相对较缓地减小。
如上所述,当所述工程机械的行驶控制系统在行驶工作中执行前部作业工作时,可以根据前部作业装置的驱动器的负荷控制第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量及变化量,从而减少行驶前进阀300的切换冲击,并改善燃料消耗。
因此,节流孔250的面积线图可以以作业装置的工作压力较低的工作为基准而设计为最大,从而减小切换行驶前进阀300时的冲击并减少压损,由此改善燃料消耗,并且在进行工作压力较高的工作(例如,动臂上升工作)时,通过限制行驶阀芯的位移量来提高反应速度。
所述工程机械的行驶控制系统对在单独行驶工作中执行动臂上升工作的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,应被理解为在动臂或铲斗工作等的情况下也同样可以被适用。
下面对利用图1及图2的行驶控制系统控制工程机械的方法进行说明。
图8是示出示例性的实施例的工程机械的行驶控制方法的顺序图。
参照图1乃至图5及图8,可以接收针对第一及第二行驶马达10、12的作业者的行驶踏板操作信号及针对作业装置20的作业者的操纵杆操作信号(S100)。
在示例性的实施例中,可以通过行驶马达600接收行驶踏板操作量作为针对第一及第二行驶马达10、12的行驶马达操作信号。可以通过操纵杆610接收操纵杆操作量作为针对作业装置的操作信号。
之后,可以判断在行驶工作中是否接收到针对作业装置的操作信号(S110),当只接收到行驶马达操作信号时,可以计算根据所述踏板操作量的第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量(S120),当在行驶工作中接收到作业装置操作信号时,可以计算根据所述踏板操作量及所述操纵杆操作量的第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量(S122)。
随后,可以将对应于所述计算出的阀芯位移量的电流指令值供应至第一及第二行驶马达控制阀310、312(S130)。
在示例性的实施例中,当接收第一及第二行驶马达10、12的行驶操作信号时,可以将行驶前进阀300切换到第一位置,使从第一液压泵100排出的工作油供应至第一行驶马达10,并从第二液压泵102排出的工作油供应至第二行驶马达12,从而执行第一及第二行驶马达10、12的行驶工作。
当在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收驱动器、例如动臂缸20的操作信号时,可以将行驶前进阀300切换到第二位置,使从第一液压泵100排出的工作油供应至第一及第二行驶马达10、12,并使从第二液压泵102排出的工作油供应至所述驱动器。
之后,可以根据所述驱动器的操作信号调节第一及第二行驶马达控制阀10、12的阀芯的位移量。第一及第二行驶马达的控制阀10、12的阀芯的位移量可以调节为根据所述驱动器的操作信号而被限制。
例如,在第一及第二行驶马达10、12进行行驶工作时,可以将第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量调节为具有第一最大阀芯位移量。当在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收到所述驱动器的操作信号时,可以将第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量调节为具有小于所述第一最大阀芯位移量的第二最大阀芯位移量。
具体而言,控制部500的计算部520可以计算从针对第一及第二行驶马达10、12输入的行驶操作信号及针对所述驱动器输入等的操纵杆操作量供应至第一及第二行驶马达10、12的工作油的流量。
控制部500的踏板位移量变换部530可以根据所述计算出的工作油流量将针对第一及第二行驶马达10、12输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量。当在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中接收到所述驱动器的操作信号时,踏板位移量变换部530可以利用位移量限制映射图,从针对第一及第二行驶马达10、12输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量。所述被输入的踏板位移量可以以根据储存在所述位移量限制映射图的工作油的流量的预先设定的比例变换为所述二次踏板位移量。
控制部500的输出部540可以与所述变换的二次踏板位移量呈比例地输出用于控制所述先导信号压力的强度的所述控制信号。输出部540可以生成与所述变换的2次踏板位移量呈比例的电流,并施加到第一及二阀芯位移调节阀。所述第一及第二阀芯位移调节阀可以将与所述被施加的电流的强度呈比例的先导信号压力供应至第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯,从而使第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯随着所述被施加的先导信号压力的强度进行移动。
在执行第一及第二行驶马达10、12的单独行驶工作时,被输入的行驶踏板位移量(0~100%)可以映射为行驶阀芯位移量(0~100%)。当在第一及第二行驶马达10、12的行驶工作中执行动臂上升工作时,被输入的行驶踏板位移量(0~100%)可以映射为被限制的行驶阀芯位移量(0~P%)。针对所述被输入的行驶踏板位移量的所述行驶阀芯位移量的减小率可以与所述计算出的工作油流量(被输入的作业装置的操作信号)的大小呈比例。即,变换为所述行驶阀芯位移量随着供应至第一及第二行驶马达10、12的工作油流量的减少而减小。
在示例性的实施例中,可以根据所述驱动器的操作信号的变化量倾斜度改变第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量的变化倾斜度。可以控制为第一及第二行驶马达310、312的阀芯位移量的减小倾斜度与所述驱动器的操作信号的变化量倾斜度呈比例。
例如,当在行驶单独工作中接收到动臂上升紧急操作信号时,第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量可以相对较快地减小。当在行驶单独工作中接收到动臂上升镜像操作信号时,第一及第二行驶马达控制阀310、312的阀芯位移量可以相对较缓地减小。
以上参照本发明的实施例进行了说明,然而本发明所属领域的一般技术人员可以理解在不脱离权利要求书中所记载的本发明的思想及领域的范围之内,可以对本发明进行多种修正及变更。
Claims (13)
1.一种工程机械的行驶控制系统,其特征在于,包括:
第一液压泵及第二液压泵;
第一行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵排出的工作油进行工作;
第二行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;
至少一个驱动器,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;
行驶前进阀,其构成为在第一位置使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述第二行驶马达,在第二位置使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述驱动器;
第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀,其根据具备在内部的阀芯的位移量分别控制供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作油的流量;
第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀,其根据被输入的控制信号将用于分别控制所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量的先导信号压力分别供应至所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯;以及
控制部,其调节为根据作业者的行驶操作信号向所述第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀分别输出所述控制信号,当在所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时,根据所述驱动器的操作信号限制所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
2.根据权利要求1所述的工程机械的行驶控制系统,其特征在于,
所述控制部根据所述驱动器的操作信号的变化量改变所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量的变化倾斜度。
3.根据权利要求2所述的工程机械的行驶控制系统,其特征在于,
所述驱动器的操作信号的变化量倾斜度越大,所述第一及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量的减小倾斜度就越大。
4.根据权利要求1所述的工程机械的行驶控制系统,其特征在于,
在所述第一行驶马达及第二行驶马达进行单独行驶工作时,所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量具有第一最大阀芯位移量,当在所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时,所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量具有小于所述第一最大阀芯位移量的第二最大阀芯位移量。
5.根据权利要求1所述的工程机械的行驶控制系统,其特征在于,
所述第一阀芯位移调节阀及第二阀芯位移调节阀包括电子比例减压阀。
6.根据权利要求1所述的工程机械的行驶控制系统,其特征在于,
所述控制部包括:
计算部,其从向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的行驶操作信号及向所述驱动器输入的操作信号计算出供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作油流量;
踏板位移量变换部,其根据计算出的所述工作油流量将向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量;以及
输出部,其输出用于根据所述二次踏板位移量控制所述先导信号压力的强度的所述控制信号。
7.根据权利要求1所述的工程机械的行驶控制系统,其特征在于,
所述驱动器包括动臂缸、斗杆缸及铲斗缸中的至少某一个。
8.一种工程机械的行驶控制方法,其特征在于,
提供一种液压系统,其包括:第一行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵排出的工作油进行工作;第二行驶马达,其能够通过从所述第一液压泵或第二液压泵排出的工作油进行工作;至少一个驱动器,其能够通过从所述第一液压泵或所述第二液压泵排出的工作油进行工作;以及第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀,其用于分别控制所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作,
在接收所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶操作信号时,使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述第二行驶马达,从而执行所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作;
当在所述第一行驶马达及第二行驶马达的行驶工作中接收所述驱动器的操作信号时,使从所述第一液压泵排出的工作油供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达,并使从所述第二液压泵排出的工作油供应至所述驱动器;并且
根据所述驱动器的操作信号调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
9.根据权利要求8所述的工程机械的行驶控制方法,其特征在于,
调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量包括调节为根据所述驱动器的操作信号限制所述第一及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
10.根据权利要求9所述的工程机械的行驶控制方法,其特征在于,
调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量包括:
在所述第一行驶马达及第二行驶马达进行行驶工作时,调节为使所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量具有第一最大阀芯位移量;并且
当在所述第一行驶马达及第二行驶马达工作中接收到所述驱动器的操作信号时,调节为使所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量具有小于所述第一最大阀芯位移量的第二最大阀芯位移量。
11.根据权利要求8所述的工程机械的行驶控制方法,其特征在于,
调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯位移量包括:
从向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的行驶操作信号及向所述驱动器输入的操作信号计算出供应至所述第一行驶马达及第二行驶马达的工作油流量;
根据计算出的所述工作油流量将向所述第一行驶马达及第二行驶马达输入的踏板位移量变换为二次踏板位移量;并且
根据所述二次踏板位移量调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量。
12.根据权利要求11所述的工程机械的行驶控制方法,其特征在于,
根据所述二次踏板位移量调节所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯的位移量包括利用电子比例减压阀将先导信号压力供应至所述第一行驶马达控制阀及第二行驶马达控制阀的阀芯。
13.根据权利要求8所述的工程机械的行驶控制方法,其特征在于,
所述驱动器包括动臂缸、斗杆缸及铲斗缸中的至少某一个。
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