DE112016000101B4

DE112016000101B4 - Steuerungssystem, arbeitsmaschine und steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112016000101B4
Application number: DE112016000101.0T
Authority: DE
Inventors: Yuta Kamoshita; Tadashi Kawaguchi; Kenji Oshima; Teruo Akiyama
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2036-08-27
Also published as: KR101874507B1; CN107850094A; US20180058041A1; CN107850094B; JPWO2017022866A1; US10604913B2; WO2017022866A1; DE112016000101T5; JP6145229B1; KR20180022624A

Abstract

Steuerungssystem (9), das eingerichtet ist, eine Arbeitsmaschine (100) zu steuern, die eine Arbeitseinheit (1) umfasst, die eine Vielzahl von Arbeitseinheitskomponenten aufweist, und eine Vielzahl von Hydraulikzylindern (20), die eingerichtet sind, die jeweiligen Arbeitseinheitskomponenten anzutreiben, umfassend:eine erste Hydraulikpumpe (31) und eine zweite Hydraulikpumpe (32);einen Durchgang (55), der die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) miteinander verbindet;eine Öffnungs-/Schließvorrichtung (67), die in dem Durchgang (55) vorgesehen ist und eingerichtet ist, den Durchgang (55) zu öffnen und zu schließen;eine Steuervorrichtung (19), die eingerichtet ist, die Öffnungs-/Schließvorrichtung (67) zu steuern, um zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) nicht miteinander verbunden sind, umzuschalten;einen ersten Hydraulikzylinder, dem in dem nicht verbundenen Zustand ein Hydraulikfluid zugeführt wird, das von der ersten Hydraulikpumpe (31) ausgestoßen wird; undeinen zweiten Hydraulikzylinder, dem in dem nicht verbundenen Zustand Hydraulikfluid zugeführt wird, das aus der zweiten Hydraulikpumpe (32) ausgestoßen wird; wobeidie Steuervorrichtung (19) die Öffnungs-/Schließvorrichtung (67) steuert, damit diese in dem verbundenen Zustand ist, wenn verteilte Durchflussraten der Hydraulikzylinder (20) einer vorbestimmten Zufuhrdurchflussrate oder weniger entsprechen und wenn ein Antriebsdruck, der eine Differenz zwischen einem Druck in einem stangenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (20) und einem Druck in einem kappenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (20) angibt, einem definierten Wert oder oder weniger entspricht.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem, eine Arbeitsmaschine und ein Steuerungsverfahren.
Hintergrund
Es ist eine Arbeitsmaschine mit einer Arbeitseinheit bekannt, die mehrere Arbeitseinheitskomponenten enthält. Beispielsweise in einem Fall, bei dem die Arbeitsmaschine ein Bagger ist, enthält eine Arbeitseinheit des Baggers einen Löffel, einen Stiel und einen Ausleger, die die Arbeitseinheitskomponenten sind. Ein Hydraulikzylinder wird als ein Betätigungselement zum Antreiben der Arbeitseinheitskomponenten verwendet. Eine Hydraulikpumpe, die Hydraulikfluid ausstößt, wird als eine Antriebsquelle für den Hydraulikzylinder verwendet. Es ist eine Arbeitsmaschine bekannt, die mehrere Hydraulikpumpen zum Antreiben von Hydraulikzylindern enthält. WO2006/123704 A offenbart einen Hydraulikkreis, der ein Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil für das Umschalten zwischen Zusammenführen und Aufteilen des Hydraulikfluids enthält, das aus einer ersten Hydraulikpumpe ausgestoßen wird, und eines Hydraulikfluids, das aus einer zweiten Hydraulikpumpe ausgestoßen wird.
Patentliteratur

Patentliteratur 1: WO2006/123704 A
Patentliteratur 2: EP 1 666 735 A1
Patentliteratur 3: DE 10 2008 011 016 A1
Patentliteratur 4: US 7 350 353 B2
Patentliteratur 5: US 2011/0 056 192 A1

Zusammenfassung
Technisches Problem
Wenn der Zustand zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand umgeschaltet wird, bei dem die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe miteinander nicht verbunden sind, ändert sich der Druck des Hydraulikfluids, das einem Hydraulikzylinder zugeführt wird, ein wenig. Infolgedessen kann die Bedienungsperson einen Stoß verspüren. Beispielsweise in einer Situation, in der eine Arbeitseinheit in der Luft ist, ohne mit einem auszugrabenden Objekt in Kontakt zu sein, wird der Antriebsdruck des Hydraulikzylinders verringert, wobei der Betrag, um den sich der Druck bezüglich des Antriebsdrucks ändert, relativ groß wird, und die Bedienungsperson wird wahrscheinlich einen Stoß verspüren.
Aspekte der vorliegenden Erfindung zielen darauf ab, ein Steuerungssystem, eine Arbeitsmaschine und ein Steuerungsverfahren zu schaffen, die das das Auftreten eines Stoßes, der durch das Umschalten zwischen dem verbundenen Zustand und dem nicht verbundenen Zustand einer ersten Hydraulikpumpe und einer zweiten Hydraulikpumpe verursacht wird, verhindern oder reduzieren können.
Lösung des Problems
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist ein Steuerungssystem eingerichtet, eine Arbeitsmaschine zu steuern, die eine Arbeitseinheit umfasst, die eine Vielzahl von Arbeitseinheitskomponenten aufweist, und eine Vielzahl von Hydraulikzylindern, die eingerichtet sind, die jeweiligen Arbeitseinheitskomponenten anzutreiben, wobei das Steuerungssystem folgendes umfasst: eine erste Hydraulikpumpe und eine zweite Hydraulikpumpe; einen Durchgang, der die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe miteinander verbindet; eine Öffnungs-/Schließvorrichtung, die in dem Durchgang vorgesehen ist und eingerichtet ist, den Durchgang zu öffnen und zu schließen; eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, die Öffnungs-/Schließvorrichtung zu steuern, um zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe nicht miteinander verbunden sind, umzuschalten; einen ersten Hydraulikzylinder, dem in dem nicht verbundenen Zustand ein Hydraulikfluid zugeführt wird, das von der ersten Hydraulikpumpe ausgestoßen wird; und einen zweiten Hydraulikzylinder, dem in dem nicht verbundenen Zustand Hydraulikfluid zugeführt wird, das aus der zweiten Hydraulikpumpe ausgestoßen wird; wobei die Steuervorrichtung die Öffnungs-/Schließvorrichtung steuert, damit diese in dem verbundenen Zustand ist, wenn verteilte Durchflussraten der Hydraulikzylinder einer vorbestimmten Zufuhrdurchflussrate oder weniger entsprechen und wenn ein Antriebsdruck, der eine Differenz zwischen einem Druck in einem stangenseitigen Raum des Hydraulikzylinders und einem Druck in einem kappenseitigen Raum des Hydraulikzylinders angibt, einem definierten Wert oder weniger entspricht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Arbeitsmaschine das Steuerungssystem gemäß dem ersten Aspekt aus.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungsverfahren vorgesehen zur Steuerung einer Arbeitsmaschine, die eine Arbeitseinheit einschließt, welche eine Vielzahl von Arbeitseinheitskomponenten aufweist, und eine Vielzahl von Hydraulikzylindern, die eingerichtet sind, die jeweiligen Arbeitseinheitskomponenten anzutreiben, wobei das Steuerungsverfahren Folgendes umfasst: Umschalten zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem eine erste Hydraulikpumpe und eine zweite Hydraulikpumpe miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe nicht miteinander verbunden sind, unter Verwendung einer Öffnungs-/Schließvorrichtung; Zuführen eines Hydraulikfluids in dem nicht verbundenen Zustand, das von der ersten Hydraulikpumpe ausgestoßen wird, zu einem ersten Hydraulikzylinder und Zuführen eines Hydraulikfluids, das aus der zweiten Hydraulikpumpe ausgestoßen wird, zu einem zweiten Hydraulikzylinder; und Steuern der Öffnungs-/Schließvorrichtung, damit diese in dem verbundenen Zustand ist, wenn verteilte Durchflussraten der Hydraulikzylinder eine vorbestimmte Zufuhrdurchflussrate oder niedriger als diese sind und wenn ein Antriebsdruck, der eine Differenz zwischen einem Druck in einem stangenseitigen Raum des Hydraulikzylinders und einem Druck in einem kappenseitigen Raum des Hydraulikzylinders angibt, einem definierten Wert oder weniger entspricht.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung sind ein Steuerungssystem, eine Arbeitsmaschine und ein Steuerungsverfahren vorgesehen, die das Auftreten eines Stoßes, der durch das Umschalten zwischen dem verbundenen Zustand und dem nicht verbundenen Zustand einer ersten Hydraulikpumpe und einer zweiten Hydraulikpumpe verursacht wird, verhindern oder reduzieren können.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das schematisch ein Steuerungssystem darstellt, das einen Antrieb eines Baggers gemäß der Ausführungsform enthält.
3 ist ein Diagramm, das einen Hydraulikkreis des Antriebs gemäß der Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Pumpensteuerung gemäß der Ausführungsform.
5 stellt Graphen dar, die ein Beispiel der Durchflussraten von Pumpen und Hydraulikzylindern, die Ausstoßdrücke der Pumpen und Hebelhübe zeigen, welche sich mit der Zeit ändern.
6 ist ein Graph zur Erläuterung eines Stoßes, der durch das Umschalten zwischen einem Zusammenführungszustand und einem Strömungsaufteilungszustand, verursacht wird.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerungsverfahrens gemäß der Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Graph, der die Beziehungen zwischen dem Druck in einem stangenseitigen Raum und dem Druck in einem kappenseitigen Raum eines Stielzylinders und den Zusammenführungszustand und den Strömungsaufteilungszustand gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Beschreibung der Ausführungsformen

Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Komponenten in der nachstehend beschriebenen Ausführungsform können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden. Ferner können einige der Komponenten auch nicht verwendet werden.
[Arbeitsmaschine]
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Arbeitsmaschine 100 ein Hybridbagger ist. In der nachstehenden Beschreibung wird die Arbeitsmaschine 100, wo es passend ist, auch als ein Bagger 100 bezeichnet.
Wie in 1 dargestellt, enthält der Bagger 100 eine Arbeitseinheit 1, die hydraulisch betätigt wird, eine obere Schwenkstruktur 2, die eine Schwenkstruktur ist, welche die Arbeitseinheit 1 stützt, eine untere Fahrstruktur 3, die die obere Schwenkstruktur 2 stützt, einen Antrieb 4, der den Bagger 100 antreibt, und eine Betätigungsvorrichtung 5 zur Betätigung der Arbeitseinheit 1.
Die obere Schwenkstruktur 2 kann um eine Schwenkachse RX herum schwenken. Die obere Schwenkstruktur 2 enthält eine Kabine 6, in die eine Bedienungsperson hineinklettert, und einen Maschinenraum 7. Ein Fahrersitz 6S, auf dem eine Bedienungsperson sitzt, ist in der Kabine 6 vorhanden. Der Maschinenraum 7 ist hinter der Kabine 6 angeordnet. Zumindest ein Teil des Antriebs 4, der einen Motor, eine Hydraulikpumpe und dergleichen enthält, ist in dem Maschinenraum 7 angeordnet. Die untere Fahrstruktur 3 enthält ein Paar Raupenketten 8. Der Bagger 100 fährt durch die Drehung der Raupenketten 8. Alternativ kann die untere Fahrstruktur 3 Räder (Reifen) enthalten.
Die Arbeitseinheit 1 wird durch die obere Schwenkstruktur 2 gestützt. Die Arbeitseinheit 1 enthält mehrere Arbeitseinheitskomponenten, die bezüglich einander beweglich sind. Die Arbeitseinheitskomponenten der Arbeitseinheit 1 enthalten einen Löffel 11, einen mit dem Löffel 11 gekoppelten Stiel 12 und einen mit dem Stiel 12 gekoppelten Ausleger 13. Der Löffel 11 und der Stiel 12 sind über einen Löffelstift miteinander gekoppelt. Der Löffel 11 wird durch den Stiel 12 um eine Drehachse AX1 herum drehbar gestützt. Der Stiel 12 und der Ausleger 13 sind über einen Stielstift miteinander gekoppelt. Der Stiel 12 wird durch den Ausleger 13 um eine Drehachse AX2 herum drehbar gestützt. Der Ausleger 13 und die obere Schwenkstruktur 2 sind über einen Auslegerstift miteinander gekoppelt. Der Ausleger 13 wird durch die untere Fahrstruktur 3 um eine Drehachse AX3 herum drehbar gestützt.
Die Drehachse AX3 und eine Achse parallel zu der Schwenkachse RX sind in rechten Winkeln zueinander. In der nachstehenden Beschreibung wird, wo es geeignet ist, auf die axiale Richtung der Drehachse AX3 als eine Fahrzeugbreitenrichtung der oberen Schwenkstruktur 2 Bezug genommen, und auf eine Richtung senkrecht sowohl zu der Drehachse AX3 als auch zu der Schwenkachse RX wird, wo es geeignet ist, als eine Front-Heck-Richtung der oberen Schwenkstruktur 2 Bezug genommen. Eine Richtung, in der die Arbeitseinheit 1 bezüglich der Schwenkachse RX vorhanden ist, ist die Frontrichtung. Eine Richtung, in der Maschinenraum 7 bezüglich der Schwenkachse RX vorhanden ist, ist die Heckrichtung.
Der Antrieb 4 weist einen Hydraulikzylinder 20 zur Aktivierung der Arbeitseinheit 1 auf, und einen elektrischen Schwenkmotor 25 zur Energieerzeugung, um die obere Schwenkstruktur 2 zu schwenken. Die Hydraulikzylinder 20 werden durch ein Hydraulikfluid angetrieben. Die Hydraulikzylinder 20 enthalten einen Löffelzylinder 21 zur Aktivierung des Löffels 11, einen Stielzylinder 22 zur Aktivierung des Stiels 12 und einen Auslegerzylinder 23 zur Aktivierung des Auslegers 13. Die obere Schwenkstruktur 2 kann durch Energie, die von dem elektrischen Schwenkmotor 25 in einem Zustand erzeugt wird, bei dem die obere Schwenkstruktur 2 durch die untere Fahrstruktur 3 gestützt wird, um die Schwenkachse RX herum geschwenkt werden.
Die Betätigungsvorrichtung 5 ist in der Kabine 6 angeordnet. Die Betätigungsvorrichtung 5 enthält Betätigungselemente, die durch die Bedienungsperson des Baggers 100 manipuliert werden. Die Betätigungselemente enthalten einen Steuerhebel oder einen Joystick. Die Arbeitseinheit 1 wird durch die Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 betätigt.
[Steuerungssystem]
2 ist ein Diagramm, das ein Steuerungssystem 9, welches den Antrieb 4 des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, schematisch darstellt. Das Steuerungssystem 9 ist ein Steuerungssystem zur Steuerung des Baggers 100, der die Arbeitseinheit 1 mit mehreren Arbeitseinheitskomponenten und mehreren Betätigungselementen zum Antreiben der Arbeitseinheitskomponenten der Arbeitseinheit 1 enthält. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Betätigungselemente zum Antreiben der Arbeitseinheitskomponenten die Hydraulikzylinder 20. In der vorliegenden Ausführungsform enthalten die Hydraulikzylinder 20 den Löffelzylinder 21 zur Aktivierung des Löffels 11, der Stielzylinder 22 zur Aktivierung des Stiels 12 und der Auslegerzylinder 23 zur Aktivierung der Ausleger 13. Verschiedene Betätigungselemente werden für verschiedene Arbeitseinheitskomponenten verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Betätigungselemente zum Antreiben der Arbeitseinheit 1 hydraulische Betätigungselemente, die durch ein Hydraulikfluid angetrieben werden. Die Betätigungselemente zum Antreiben der Arbeitseinheit 1 können beliebige hydraulische Betätigungselemente sein und sind nicht auf die Hydraulikzylinder 20 beschränkt. Die Betätigungselemente können beispielsweise Hydraulikmotoren sein.
Der Antrieb 4 enthält einen Motor 26, der eine Antriebsquelle ist, einen Generatormotor 27 und eine Hydraulikpumpe 30 für das Ausstoßen von Hydraulikfluid. Der Motor 26 ist beispielsweise ein Dieselmotor. Der Generatormotor 27 ist beispielsweise ein geschalteter Reluktanzmotor. Alternativ kann der Generatormotor 27 ein Permanentmagnet(PM)-Motor sein. Die Hydraulikpumpen 30 sind variable hydraulische Verdrängerpumpen. In einer Ausführungsform sind die Hydraulikpumpen 30 Hydraulikpumpen der Taumelscheibenbauart. Die Hydraulikpumpen 30 enthalten eine erste Hydraulikpumpe 31 und eine zweite Hydraulikpumpe 32. Eine Ausgabewelle des Motors 26 ist mit dem Generatormotor 27 und den Hydraulikpumpen 30 mechanisch gekoppelt. Der Generatormotor 27 und die Hydraulikpumpe 30 werden durch den Antrieb des Motors 26 aktiviert. Man beachte, dass der Generatormotor 27 mit der Ausgabewelle des Motors 26 mechanisch und direkt verbunden sein kann oder über einen leistungsübertragenden Mechanismus, z.B. eine Zapfwelle (PTO), mit der Ausgabewelle des Motors 26 verbunden sein kann.
Der Antrieb 4 enthält ein Hydraulikantriebssystem und einen Elektroantriebssystem. Das Hydraulikantriebssystem enthält die Hydraulikpumpe 30, einen Hydraulikkreis 40 durch den ein aus der Hydraulikpumpe 30 ausgestoßenes Hydraulikfluid strömt, die Hydraulikzylinder 20, die durch das über den Hydraulikkreis 40 zugeführte Hydraulikfluid aktiviert werden, und Fahrmotoren 24. Die Fahrmotoren 24 sind beispielsweise Hydraulikmotoren, die durch ein Hydraulikfluid angetrieben werden, das aus der Hydraulikpumpe 30 ausgestoßen wird.
Das Elektroantriebssystem enthält den Generatormotor 27, eine Speicherbatterie 14, einen Transformator 14C, einen ersten Inverter 15G, einen zweiten Inverter 15R und den elektrischen Schwenkmotor 25. Wenn der Motor 26 angetrieben wird, dreht eine Rotorwelle des Generatormotors 27. Dies ermöglicht dem Generatormotor 27, Energie zu erzeugen. Die Speicherbatterie 14 ist beispielsweise eine elektrische Zweischicht-Speicherbatterie.
Eine Hybridsteuerung 17 veranlasst den Transformator 14C, den ersten Inverter 15G und den zweiten Inverter 15R dazwischen eine Direktstromenergie zuzuführen, und veranlasst den Transformator 14C und die Speicherbatterie 14 dazwischen eine Direktstromenergie zuzuführen. Der elektrische Schwenkmotor 25 arbeitet auf der Basis einer von dem Generatormotor 27 oder der Speicherbatterie 14 zugeführten Energie, und erzeugt eine Energie, um die obere Schwenkstruktur 2 zu schwenken. Der elektrische Schwenkmotor 25 ist beispielsweise ein Schwenkmotor des Typs eingebetteter Permanentmagnet-Synchronmotor. Der elektrische Schwenkmotor 25 ist mit einem Drehsensor 16 vorgesehen. Der Drehsensor 16 ist beispielsweise ein Drehmelder oder ein Drehgeber. Der Drehsensor 16 erfasst den Drehwinkel oder die Drehzahl des elektrischen Schwenkmotors 25.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt der elektrische Schwenkmotor 25 während der Verlangsamung regenerative Energie. Die Speicherbatterie 14 wird durch die regenerative Energie (elektrische Energie) geladen, die durch den elektrischen Schwenkmotor 25 erzeugt wird. Alternativ kann die Speicherbatterie 14 eine Sekundärbatterie, z.B. eine Nickelwasserstoffbatterie oder eine Lithiumionenbatterie anstatt der vorstehend beschriebenen elektrischen Zweischicht-Speicherbatterie sein. Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform die obere Schwenkstruktur 2 unter Verwendung eines Hydraulikmotors angetrieben werden, der durch ein aus einer Hydraulikpumpe zugeführtes Hydraulikfluid angetrieben wird.
Der Antrieb 4 arbeitet gemäß einer Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5, die in der Kabine 6 vorgesehen ist. Der Betrag der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 wird durch eine Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 erfasst. Die Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 enthält einen Drucksensor. Ein Vorsteuerfluiddruck, der abhängig von dem Betrag der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 erzeugt wird, wird durch die Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 erfasst. Die Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 wandelt ein durch den Drucksensor erfasstes Signal in den Betrag der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 um. Man beachte, dass die Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 einen elektrischen Sensor, z.B. einen Potentiometer, enthalten kann. In einem Fall, bei dem die Betätigungsvorrichtung 5 einen elektrischen Hebel enthält, wird ein elektrisches Signal, das abhängig von dem Betrag der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 erzeugt wird, durch die Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 erfasst.
Eine Drosselklappe 33 ist in der Kabine 6 vorgesehen. Die Drosselklappe 33 ist eine Betätigungseinheit zur Einstellung einer Kraftstoffzufuhrmenge, die dem Motor 26 zugeführt werden soll.
Das Steuerungssystem 9 enthält die Hybridsteuerung 17, eine Motorsteuerung 18 zur Steuerung des Motors 26 und eine Pumpensteuerung 19 zur Steuerung der Hydraulikpumpe 30. Die Hybridsteuerung 17, die Motorsteuerung 18 und die Pumpensteuerung 19 enthalten Computersysteme. Die Hybridsteuerung 17, die Motorsteuerung 18 und die Pumpensteuerung 19 enthalten jede einen Prozessor, z.B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichereinheit, z.B. einen Nurlesespeicher (ROM) oder einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM) und eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelleneinheit. Alternativ können die Hybridsteuerung 17, die Motorsteuerung 18 und die Pumpensteuerung 19 in einer Steuerung integriert sein.
Die Hybridsteuerung 17 reguliert die Temperaturen des Generatormotors 27, des elektrischen Schwenkmotors 25, der Speicherbatterie 14, des ersten Inverters 15G und des zweiten Inverters 15R basierend auf erfassten Signalen von den Temperatursensoren, die dem Generatormotor 27, dem elektrischen Schwenkmotor 25, der Speicherbatterie 14, dem ersten Inverter 15G und dem zweiten Inverter 15R zugeführt werden. Die Hybridsteuerung 17 führt eine Lade-/Entlade-Steuerung an der Speicherbatterie 14, eine Energieerzeugungssteuerung an dem Generatormotor 27 und eine Unterstützungssteuerung des Generatormotors 27 durch, der den Motor 26 unterstützt. Die Hybridsteuerung 17 steuert den elektrischen Schwenkmotor 25 basierend auf einem erfassten Signal von dem Drehsensor 16.
Die Motorsteuerung 18 erzeugt ein Befehlssignal basierend auf einer Einstellung der Drosselklappe 33, und gibt das Befehlssignal an eine Common-Rail-Steuerungseinheit 29 aus, die in dem Motor 26 vorgesehen ist. Die Common-Rail-Steuerungseinheit 29 reguliert einen Kraftstoffinjektionsbetrag für den Motor 26 basierend auf dem Befehlssignal, das von der Motorsteuerung 18 gesendet wird.
Die Pumpensteuerung 19 erzeugt ein Befehlssignal für die Regulierung der Durchflussrate des aus der Hydraulikpumpe 30 auszustoßenden Hydraulikfluids basierend auf einem Befehlssignal oder auf Befehlssignalen, das oder die von zumindest einem von der Motorsteuerung 18, der Hybridsteuerung 17 und der Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 gesendet wird oder werden. In der vorliegenden Ausführungsform enthält der Antrieb 4 zwei Hydraulikpumpen 30, die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32. Die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 werden durch den Motor 26 angetrieben.
Die Pumpensteuerung 19 steuert Kippwinkel, die die Kippwinkel von Taumelscheiben 30A der Hydraulikpumpe 30 sind, um die Zufuhrmenge, die aus der Hydraulikpumpe 30 zugeführt werden soll, zu regulieren. Die Hydraulikpumpen 30 sind mit Taumelscheibenwinkelsensoren 30S für die Erfassung von Taumelscheibenwinkeln der Hydraulikpumpe 30 vorgesehen. Die Taumelscheibenwinkelsensoren 30S enthalten einen Taumelscheibenwinkelsensor 31S für die Erfassung der Kippwinkel einer Taumelscheibe 31A der ersten Hydraulikpumpe 31 und einen Taumelscheibenwinkelsensor 32S für die Erfassung der Kippwinkel einer Taumelscheibe 32A der zweiten Hydraulikpumpe 32. Erfasste Signale der Taumelscheibenwinkelsensoren 30S werden an die Pumpensteuerung 19 ausgegeben.
Die Pumpensteuerung 19 berechnet Pumpenkapazitäten (cc/rev, cm³/Umdrehung) der Hydraulikpumpen 30 auf der Basis der erfassten Signalen von den Taumelscheibenwinkelsensoren 30S. Die Hydraulikpumpen 30 sind mit Servomechanismen zum Antreiben der Taumelscheiben 30A vorgesehen. Die Pumpensteuerung 19 steuert die Servomechanismen, um die Taumelscheibenwinkel anzupassen. Der Hydraulikkreis 40 ist mit einem Pumpendrucksensor für die Erfassung von Pumpenausstoßdrücken der Hydraulikpumpe 30 vorgesehen. Ein erfasstes Signal des Pumpendrucksensors wird an die Pumpensteuerung 19 ausgegeben. In einer Ausführungsform sind die Motorsteuerung 18 und die Pumpensteuerung 19 über ein fahrzeuginternes lokales Netzwerk (LAN), z.B. ein Steuerungsbereichsnetzwerk (Controller Area Network, CAN) verbunden. Das fahrzeuginterne LAN ermöglicht eine gegenseitige Übertragung und gegenseitigen Empfang von Daten zwischen der Motorsteuerung 18 und der Pumpensteuerung 19. Die Pumpensteuerung 19 erlangt erfasste Werte von jeweiligen Sensoren, die in dem Hydraulikkreis 40 vorgesehen sind, und gibt Steuerbefehle aus, deren Details nachstehend beschrieben werden.
[Hydraulikkreis 40]
3 ist ein Diagramm, das den Hydraulikkreis 40 des Antriebs 4 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Der Antrieb 4 enthält den Löffelzylinder 21, den Stielzylinder 22, den Auslegerzylinder 23, die erste Hydraulikpumpe 31 für das Ausstoßen von Hydraulikfluid, das dem Löffelzylinder 21 und dem Stielzylinder 22 zugeführt werden soll, und die zweite Hydraulikpumpe 32 für das Ausstoßen von Hydraulikfluid, das dem Auslegerzylinder 23 zugeführt werden soll. Das Hydraulikfluid, das von der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgestoßen wird, strömt durch den Hydraulikkreis 40.
Der Hydraulikkreis 40 enthält einen ersten Pumpendurchgang 41, der mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden ist, und einen zweiten Pumpendurchgang 42, der mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden ist. Der Hydraulikkreis 40 enthält einen ersten Zufuhrdurchgang 43 und einen zweiten Zufuhrdurchgang 44, der mit dem ersten Pumpendurchgang 41 verbunden ist, und einen dritten Zufuhrdurchgang 45 und einen vierten Zufuhrdurchgang 46, die mit dem zweiten Pumpendurchgang 42 verbunden sind.
Der erste Pumpendurchgang 41 verzweigt an einem ersten Abzweigungspunkt P1 in den ersten Zufuhrdurchgang 43 und den zweiten Zufuhrdurchgang 44. Der zweite Pumpendurchgang 42 verzweigt in den dritten Zufuhrdurchgang 45 und den vierten Zufuhrdurchgang 46 an einem vierten Abzweigungspunkt P4.
Der Hydraulikkreis 40 enthält einen ersten abzweigenden Durchgang 47 und einen zweiten abzweigenden Durchgang 48, die mit dem ersten Zufuhrdurchgang 43 verbunden sind, und einen dritten abzweigenden Durchgang 49 und einen vierten abzweigenden Durchgang 50, die mit dem zweiten Zufuhrdurchgang 44 verbunden sind. Der erste Zufuhrdurchgang 43 verzweigt in den ersten abzweigenden Durchgang 47 und den zweiten abzweigenden Durchgang 48 an einem zweiten Abzweigungspunkt P2. Der zweite Zufuhrdurchgang 44 verzweigt in den dritten abzweigenden Durchgang 49 und den vierten abzweigenden Durchgang 50 an einem dritten Abzweigungspunkt P3. Der Hydraulikkreis 40 enthält einen fünften abzweigenden Durchgang 51, der mit dem dritten Zufuhrdurchgang 45 verbunden ist, und einen sechsten abzweigenden Durchgang 52, der mit dem vierten Zufuhrdurchgang 46 verbunden ist.
Der Hydraulikkreis 40 enthält ein erstes Hauptbetätigungsventil 61, das mit dem ersten abzweigenden Durchgang 47 und dem dritten abzweigenden Durchgang 49 verbunden ist, ein zweites Hauptbetätigungsventil 62, das mit dem zweiten abzweigenden Durchgang 48 und dem vierten abzweigenden Durchgang 50 verbunden ist, und ein drittes Hauptbetätigungsventil 63, das mit dem fünften abzweigenden Durchgang 51 und dem sechsten abzweigenden Durchgang 52 verbunden ist.
Der Hydraulikkreis 40 enthält einen ersten Löffeldurchgang 21A, der das erste Hauptbetätigungsventil 61 mit einem kappenseitigen Raum 21C des Löffelzylinders 21 verbindet, und einen zweiten Löffeldurchgang 21B, der das erste Hauptbetätigungsventil 61 mit einem stangenseitigen Raum 21L des Löffelzylinders 21 verbindet. Der Hydraulikkreis 40 enthält einen ersten Stieldurchgang 22A, der das zweite Hauptbetätigungsventil 62 mit einem stangenseitigen Raum 22L des Stielzylinders 22 verbindet, und einen zweiten Stieldurchgang 22B, der das zweite Hauptbetätigungsventil 62 mit einem kappenseitigen Raum 22C des Stielzylinders 22 verbindet. Der Hydraulikkreis 40 enthält einen ersten Auslegerdurchgang 23A, der das dritte Hauptbetätigungsventil 63 mit einem kappenseitigen Raum 23C des Auslegerzylinders 23 verbindet, und einen zweiten Auslegerdurchgang 23B, der das dritten Hauptbetätigungsventil 63 mit einem stangenseitigen Raum 23L des Auslegerzylinders 23 verbindet.
Ein kappenseitiger Raum eines Hydraulikzylinders 20 ist ein Raum zwischen einer Zylinderkopfabdeckung und einem Kolben. Ein stangenseitiger Raum eines Hydraulikzylinders 20 ist ein Raum, in welchen eine Kolbenstange angeordnet ist. Wenn dem kappenseitigen Raum 21C des Löffelzylinders 21 Hydraulikfluid zugeführt wird und der Löffelzylinder 21 somit ausfährt, führt der Löffel 11 einen Aushubbetrieb durch. Wenn das Hydraulikfluid dem stangenseitigen Raum 21L des Löffelzylinders 21 zugeführt wird und der Löffelzylinder 21 somit einfährt, führt der Löffel 11 einen Abladebetrieb durch.
Wenn das Hydraulikfluid dem kappenseitigen Raum 22C des Stielzylinders 22 zugeführt wird und der Stielzylinder 22 somit ausfährt, führt der Stiel 12 einen Aushubbetrieb durch. Wenn das Hydraulikfluid dem stangenseitigen Raum 22L des Stielzylinders 22 zugeführt wird und der Stielzylinder 22 somit einfährt, führt der Stiel 12 einen Abladebetrieb durch.
Wenn ein Hydraulikfluid dem kappenseitigen Raum 23C des Auslegerzylinders 23 zugeführt wird und der Auslegerzylinder 23 somit ausfährt, führt der Ausleger 13 einen Hebebetrieb durch. Wenn ein Hydraulikfluid dem stangenseitigen Raum 23L des Auslegerzylinders 23 zugeführt wird und der Auslegerzylinder 23 somit einfährt, führt der Ausleger 13 einen Absenkbetrieb durch.
Die Arbeitseinheit 1 wird durch die Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 betätigt. In einer Ausführungsform enthält die Betätigungsvorrichtung 5 einen rechten Steuerhebel 5R, der rechts von der Bedienungsperson angeordnet ist, die auf dem Fahrersitz 6S sitzt, und einen linken Steuerhebel 5L, der links von ihr angeordnet ist. Wenn der rechte Steuerhebel 5R in der Front-Heck-Richtung bewegt wird, führt der Ausleger 13 einen Absenkbetrieb oder einen Hebebetrieb durch. Wenn der rechte Steuerhebel 5R in der linken-rechten Richtung (Fahrzeugbreitenrichtung) bewegt wird, führt der Löffel 11 einen Aushubbetrieb oder einen Abladebetrieb durch. Wenn der linke Steuerhebel 5L in der Front-Heck-Richtung bewegt wird, führt der Stiel 12 einen Abladebetrieb oder einen Aushubbetrieb durch. Wenn der linke Steuerhebel 5L in der linken-rechten Richtung bewegt wird, schwenkt die obere Schwenkstruktur 2 nach links oder nach rechts aus. Wenn der linke Steuerhebel 5L in der Front-Heck-Richtung bewegt wird, kann die obere Schwenkstruktur 2 nach rechts oder nach links ausschwenken, und wenn der linke Steuerhebel 5L in der links-rechts-Richtung bewegt wird, kann der Stiel 12 einen Abladebetrieb oder einen Aushubbetrieb durchführen.
Die Taumelscheibe 31A der ersten Hydraulikpumpe 31 wird durch einen Servomechanismus 31B angetrieben. Der Servomechanismus 31B wird basierend auf einem Befehlssignal von der Pumpensteuerung 19 aktiviert und passt den Kippwinkel der Taumelscheibe 31A der ersten Hydraulikpumpe 31 an. Die Anpassung des Kippwinkels der Taumelscheibe 31A der ersten Hydraulikpumpe 31 reguliert die Pumpenkapazität (cc/rev, cm³/Umdrehung) der ersten Hydraulikpumpe 31. In ähnlicher Weise wird die Taumelscheibe 32A der zweiten Hydraulikpumpe 32 durch einen Servomechanismus 32B angetrieben. Die Anpassung des Kippwinkels der Taumelscheibe 32A der zweiten Hydraulikpumpe 32 reguliert die Pumpenkapazität (cc/rev, cm³/Umdrehung) der zweiten Hydraulikpumpe 32.
Der erste Hauptbetätigungsventil 61 ist ein Richtungssteuerventil für die Regulierung der Richtung und der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Löffelzylinder 21 von der ersten Hydraulikpumpe 31 zugeführt wird. Das zweite Hauptbetätigungsventil 62 ist ein Richtungssteuerventil für die Regulierung der Richtung und der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Stielzylinder 22 von der ersten Hydraulikpumpe 31 zugeführt wird. Das dritte Hauptbetätigungsventil 63 ist ein Richtungssteuerventil für die Regulierung der Richtung und der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Auslegerzylinder 23 von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zugeführt wird.
Das erste Hauptbetätigungsventil 61 ist ein Schieberrichtungssteuerventil. Ein Schieber des ersten Hauptbetätigungsventils 61 ist bewegbar zwischen einer Stoppposition PT0 zum Stoppen der Zufuhr des Hydraulikfluids zu dem Löffelzylinder 21, um den Löffelzylinder 21 anzuhalten, einer ersten Position PT1 zur Verbindung des ersten abzweigenden Durchgangs 47 mit dem ersten Löffeldurchgang 21A, so dass ein Hydraulikfluid dem kappenseitigen Raum 21C zugeführt wird, um den Löffelzylinder 21 auszufahren, und einer zweiten Position PT2 zur Verbindung des dritten abzweigenden Durchgangs 49 mit dem zweiten Löffeldurchgang 21B, so dass ein Hydraulikfluid dem stangenseitigen Raum 21L zugeführt wird, um den Löffelzylinder 21 einzufahren. Das erste Hauptbetätigungsventil 61 wird derart betätigt, dass der Löffelzylinder 21 zumindest in einem von einem Stoppzustand, einem Ausfahrzustand und einem Einfahrzustand wird.
Das zweite Hauptbetätigungsventil 62 weist einen Aufbau auf, der demjenigen des ersten Hauptbetätigungsventils 61 äquivalent ist. Ein Schieber des zweiten Hauptbetätigungsventils 62 ist bewegbar zwischen einer Stoppposition zum Stoppen der Zufuhr des Hydraulikfluids zu dem Stielzylinder 22, um den Stielzylinder 22 anzuhalten, einer zweiten Position zur Verbindung des vierten abzweigenden Durchgangs 50 mit dem zweiten Stieldurchgang 22B, so dass dem kappenseitigen Raum 22C ein Hydraulikfluid zugeführt wird, um den Stielzylinder 22 auszufahren, und einer ersten Position zur Verbindung des zweiten abzweigenden Durchgangs 48 mit dem ersten Stieldurchgang 22A, so dass dem stangenseitigen Raum 22L ein Hydraulikfluid zugeführt wird, um den Stielzylinder 22 einzufahren. Das zweite Hauptbetätigungsventil 62 wird derart betätigt, dass der Stielzylinder 22 zumindest in einem von einem Stoppzustand, einem Ausfahrzustand und einem Einfahrzustand wird.
Das dritte Hauptbetätigungsventil 63 weist einen Aufbau auf, der demjenigen des ersten Hauptbetätigungsventils 61 äquivalent ist. Ein Schieber des dritten Hauptbetätigungsventils 63 ist zwischen einer Stoppposition zum Stoppen der Zufuhr eines Hydraulikfluids zu dem Auslegerzylinder 23, um den Auslegerzylinder 23 anzuhalten, einer ersten Position zur Verbindung des fünften abzweigenden Durchgangs 51 mit dem ersten Auslegerdurchgang 23A, so dass dem kappenseitigen Raum 23C ein Hydraulikfluid zugeführt wird, um den Auslegerzylinder 23 auszufahren, und einer zweiten Position zur Verbindung des sechsten abzweigenden Durchgangs 52 mit dem zweiten Auslegerdurchgang 23B bewegbar, so dass dem stangenseitigen Raum 23L ein Hydraulikfluid zugeführt wird, um den Auslegerzylinder 23 einzufahren. Das dritte Hauptbetätigungsventil 63 wird derart betätigt, dass der Auslegerzylinder 23 zumindest in einem von einem Stoppzustand, einem Ausfahrzustand und einem Einfahrzustand wird.
Das erste Hauptbetätigungsventil 61 wird durch die Betätigungsvorrichtung 5 betätigt. Infolge der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 wirkt ein Vorsteuerdruck auf das erste Hauptbetätigungsventil 61, und die Richtung und die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Löffelzylinder 21von dem ersten Hauptbetätigungsventil 61 zugeführt wird, wird bestimmt. Der Löffelzylinder 21 arbeitet in einer Bewegungsrichtung, die der Richtung des Hydraulikfluids entspricht, das dem Löffelzylinder 21 zugeführt wird, und der Löffelzylinder 21 arbeitet mit einer Zylindergeschwindigkeit, die der Durchflussrate des Hydraulikfluids entspricht, das dem Löffelzylinder 21 zugeführt wird.
In ähnlicher Weise wird das zweite Hauptbetätigungsventil 62 durch die Betätigungsvorrichtung 5 betätigt. Infolge der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5, werden die Richtung und die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Stielzylinder 22 von dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 zugeführt wird, bestimmt. Der Stielzylinder 22 arbeitet in einer Bewegungsrichtung, die der Richtung des Hydraulikfluids entspricht, das dem Stielzylinder 22 zugeführt wird, und der Stielzylinder 22 arbeitet mit einer Zylindergeschwindigkeit, die der Durchflussrate des Hydraulikfluids entspricht, das dem Stielzylinder 22 zugeführt wird.
In ähnlicher Weise wird das dritte Hauptbetätigungsventil 63 durch die Betätigungsvorrichtung 5 betätigt. Infolge der Manipulation der Betätigungsvorrichtung 5 werden die Richtung und die Durchflussrate des Hydraulikfluids bestimmt, das von dem dritten Hauptbetätigungsventil 63 dem Auslegerzylinder 23 zugeführt wird. Der Auslegerzylinder 23 arbeitet in einer Bewegungsrichtung, die der Richtung des Hydraulikfluids entspricht, das dem Auslegerzylinder 23 zugeführt wird, und der Auslegerzylinder 23 arbeitet mit einer Zylindergeschwindigkeit, die der Durchflussrate des Hydraulikfluids entspricht, das dem Auslegerzylinder 23 zugeführt wird.
Wenn der Löffelzylinder 21 arbeitet, wird der Löffel 11 basierend auf der Bewegungsrichtung und der Zylindergeschwindigkeit des Löffelzylinders 21 angetrieben. Wenn der Stielzylinder 22 arbeitet, wird der Stiel 12 basierend auf der Bewegungsrichtung und der Zylindergeschwindigkeit des Stielzylinders 22 angetrieben. Wenn der Auslegerzylinder 23 arbeitet, wird der Ausleger 13 basierend auf der Bewegungsrichtung und der Zylindergeschwindigkeit des Auslegerzylinders 23 angetrieben.
Das Hydraulikfluid, das von dem Löffelzylinder 21, dem Stielzylinder 22 und dem Auslegerzylinder 23 ausgestoßen wird, wird über einen Ausstoßdurchgang 53 in einen Tank 54 ausgestoßen.
Der erste Pumpendurchgang 41 und der zweite Pumpendurchgang 42 sind durch einen Zusammenführungsdurchgang 55 miteinander verbunden. Der Zusammenführungsdurchgang 55 ist ein Durchgang, der die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 miteinander verbindet. Insbesondere verbindet der Zusammenführungsdurchgang 55 die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 über den ersten Pumpendurchgang 41 und den zweiten Pumpendurchgang 42 miteinander.
Ein erstes Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 ist in dem Zusammenführungsdurchgang 55 vorgesehen. Das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 ist eine Öffnungs-/Schließvorrichtung, die in dem Zusammenführungsdurchgang 55 vorgesehen und eingerichtet ist, um den Zusammenführungsdurchgang 55 zu öffnen und zu schließen. Das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 öffnet oder schließt den Zusammenführungsdurchgang 55, um zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 miteinander nicht verbunden sind, umzuschalten. Der verbundene Zustand der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 enthält einen Zusammenführungszustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geöffnet ist, so dass der erste Pumpendurchgang 41 und der zweite Pumpendurchgang 42 miteinander verbunden sind und das von der ersten Hydraulikpumpe 41 ausgestoßene Hydraulikfluid und das von der zweiten Hydraulikpumpe 42 ausgestoßene Hydraulikfluid zusammenlaufen. Der nicht verbundene Zustand der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 enthält einen Strömungsaufteilungszustand (getrennten Zustand), bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen ist, so dass der erste Pumpendurchgang 41 und der zweite Pumpendurchgang 42 getrennt sind und das von der ersten Hydraulikpumpe 41 ausgestoßene Hydraulikfluid und das von der zweiten Hydraulikpumpe 42 ausgestoßene Hydraulikfluid nicht zusammenlaufen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Umschaltventil für das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 verwendet, aber das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 muss kein Umschaltventil sein.
Der Zusammenführungszustand bezieht sich auf einen Zustand, bei dem der erste Pumpendurchgang 41 und der zweite Pumpendurchgang 42 über den Zusammenführungsdurchgang 55 miteinander verbunden sind, und das aus dem ersten Pumpendurchgang 41 ausgestoßene Hydraulikfluid und das aus dem zweiten Pumpendurchgang 42 ausgestoßene Hydraulikfluid an dem ersten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zusammenlaufen. Der Zusammenführungszustand ist ein erster Zustand, bei dem ein Hydraulikfluid, das sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 zugeführt wird, mehreren Betätigungselementen zugeführt wird, die da sind, der Löffelzylinder 21, der Stielzylinder 22 und der Auslegerzylinder 23.
Der Strömungsaufteilungszustand bezieht sich auf einen Zustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55, der den ersten Pumpendurchgang 41 und den zweiten Pumpendurchgang 42 miteinander verbindet, durch das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 getrennt wird, und bei dem das aus dem ersten Pumpendurchgang 41 ausgestoßene Hydraulikfluid und das aus dem zweiten Pumpendurchgang 42 ausgestoßene Hydraulikfluid voneinander getrennt sind. Der Strömungsaufteilungszustand ist ein zweiter Zustand, bei dem das Betätigungselement, dem von der ersten Hydraulikpumpe 31 ein Hydraulikfluid zugeführt wird, und das Betätigungselement, dem von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ein Hydraulikfluid zugeführt wird, verschieden sind. In dem Strömungsaufteilungszustand wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgestoßene Hydraulikfluid dem Löffelzylinder 21 und dem Stielzylinder 22 zugeführt. Ferner wird in dem Strömungsaufteilungszustand das Hydraulikfluid von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Auslegerzylinder 23 zugeführt.
Ein Schieber des ersten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventils 67 ist zwischen einer Zusammenführungsposition für das Öffnen des Zusammenführungsdurchgangs 55, um den ersten Pumpendurchgang 41 und den zweiten Pumpendurchgang 42 miteinander zu verbinden, und einer Strömungsaufteilungsposition für das Schließen des Zusammenführungsdurchgangs 55 bewegbar, um den ersten Pumpendurchgang 41 und den zweiten Pumpendurchgang 42 voneinander zu trennen. Das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 wird derart gesteuert, dass der erste Pumpendurchgang 41 und der zweite Pumpendurchgang 42 in einem von beiden, dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand, werden.
Wenn das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 in einem geschlossenen Zustand wird, ist der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen. In dem Strömungsaufteilungszustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen ist, wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgestoßene Hydraulikfluid der ersten Betätigungsgruppe zugeführt, der zumindest ein Betätigungselement angehört. Ferner wird in dem Strömungsaufteilungszustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen ist, das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgestoßene Hydraulikfluid der zweiten Betätigungsgruppe zugeführt, der zumindest ein Betätigungselement angehört, das von den Betätigungselementen verschieden ist, die der ersten Betätigungsgruppe angehören. Unter dem Löffelzylinder 21, dem Stielzylinder 22 und dem Auslegerzylinder 23, gehören in der vorliegenden Ausführungsform der Löffelzylinder 21 und der Stielzylinder 22 der ersten Betätigungsgruppe an. Unter dem Löffelzylinder 21, dem Stielzylinder 22 und dem Auslegerzylinder 23, gehört der Auslegerzylinder 23 der zweiten Betätigungsgruppe an.
Wenn das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 in einen geschlossenen Zustand versetzt worden ist und somit der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen ist, wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgestoßene Hydraulikfluid über den ersten Pumpendurchgang 41, das erste Hauptbetätigungsventil 61 und das zweite Hauptbetätigungsventil 62 dem Löffelzylinder 21 und dem Stielzylinder 22 zugeführt. Außerdem wird das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgestoßene Hydraulikfluid über den zweiten Pumpendurchgang 42 und das dritte Hauptbetätigungsventil 63 dem Auslegerzylinder 23 zugeführt.
Wenn das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 in einen offenen Zustand versetzt worden ist und der Zusammenführungsdurchgang 55 somit geöffnet ist, sind der erste Pumpendurchgang 41 und der zweite Pumpendurchgang 42 miteinander verbunden. Infolgedessen wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgestoßene Hydraulikfluid über den ersten Pumpendurchgang 41, den zweiten Pumpendurchgang 42, das erste Hauptbetätigungsventil 61, das zweite Hauptbetätigungsventil 62 und das dritte Hauptbetätigungsventil 63 dem Löffelzylinder 21, dem Stielzylinder 22 und dem Auslegerzylinder 23 zugeführt.
Das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 wird durch die vorstehend beschriebene Pumpensteuerung 19 gesteuert. Die Pumpensteuerung 10 steuert das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67, um zwischen dem Strömungsaufteilungszustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen ist, und dem verbundenen Zustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geöffnet ist, umzuschalten. In der vorliegenden Ausführungsform, ist die Pumpensteuerung 19 eine Steuervorrichtung für das Erlangen verteilter Durchflussraten des Hydraulikfluids, das basierend auf dem Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1 und den Lasten auf die Hydraulikzylinder 20 an die jeweiligen Hydraulikzylinder 20 verteilt werden soll, und zur Betätigung des ersten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventils 67 basierend auf den erlangten verteilten Durchflussraten. Details der Pumpensteuerung 19 werden nachstehend beschrieben.
Der Hydraulikkreis 40 enthält ein zweites Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68. Das zweite Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68 ist mit einem Wechselventil 80 verbunden, das zwischen dem ersten Hauptbetätigungsventil 61 und dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 vorgesehen ist. Maximaler Druck des ersten Hauptbetätigungsventils 61 und des zweiten Hauptbetätigungsventils 62 wird durch das Wechselventil 80 ausgewählt und zu dem zweiten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68 ausgegeben. Außerdem ist das Wechselventil 80 zwischen dem zweiten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68 und dem dritten Hauptbetätigungsventil 63 verbunden.
Das zweite Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68 wählt durch das Wechselventil 80 den maximalen Druck eines Lasterfassungsdrucks (LS-Druck) aus, der ein reduzierter Druck des Hydraulikfluids ist, das einer ersten Welle, die den Löffelzylinder 21 darstellt, einer zweiten Welle, die den Stielzylinder 22 darstellt, und einer dritten Welle, die den Auslegerzylinder 23 darstellt, zugeführt wird. Der Lasterfassungsdruck bezieht sich auf einen Vorsteuerfluiddruck, der für Druckkompensation verwendet wird. Wenn das zweite Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68 in dem Zusammenführungszustand ist, wird der maximale LS-Druck der ersten bis zur dritten Welle ausgewählt und den jeweiligen Druckkompensationsventilen 70 der ersten bis zur dritten Welle, dem Servomechanismus 31B der ersten Hydraulikpumpe 31 und dem Servomechanismus 32B der zweiten Hydraulikpumpe 32 zugeführt. Wenn dagegen das zweite Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 68 in dem Strömungsaufteilungszustand ist, wird der maximale LS-Druck der ersten und zweiten Welle den Druckkompensationsventilen 70 der ersten und zweiten Welle und dem Servomechanismus 31B der ersten Hydraulikpumpe 31 zugeführt, und der LS-Druck der dritten Welle wird dem Druckkompensationsventil 70 der dritten Welle und dem Servomechanismus 32B der zweiten Hydraulikpumpe 32 zugeführt.
Das Wechselventil 80 wählt einen Vorsteuerfluiddruck aus, der der maximale Wert aus den Vorsteuerfluiddrücken, die von dem ersten Hauptbetätigungsventil 61, dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 und dem dritten Hauptbetätigungsventil 63 ausgegebenen werden. Der ausgewählte Vorsteuerfluiddruck wird den Druckkompensationsventilen 70 und den Servomechanismen (31B, 32B) der Hydraulikpumpen 30 (31, 32) zugeführt.
[Drucksensor]
Ein Drucksensor 81C ist an dem ersten Löffeldurchgang 21A angebracht. Ein Drucksensor 81L ist an dem zweiten Löffeldurchgang 21B angebracht. Der Drucksensor 81C erfasst den Druck in dem kappenseitigen Raum 21C des Löffelzylinders 21. Der Drucksensor 81L erfasst den Druck in dem stangenseitigen Raum 21L des Löffelzylinders 21.
Ein Drucksensor 82C ist an dem ersten Stieldurchgang 22A angebracht. Ein Drucksensor 82L ist an dem zweiten Stieldurchgang 22B angebracht. Der Drucksensor 82C erfasst den Druck in dem kappenseitigen Raum 22C des Stielzylinders 22. Der Drucksensor 82L erfasst den Druck in dem stangenseitigen Raum 22L des Stielzylinders 22.
Ein Drucksensor 83C ist an dem ersten Auslegerdurchgang 23A angebracht. Ein Drucksensor 83L ist an dem zweiten Auslegerdurchgang 23B angebracht. Der Drucksensor 83C erfasst den Druck in dem kappenseitigen Raum 23C des Auslegerzylinders 23. Der Drucksensor 83L erfasst den Druck in dem stangenseitigen Raum 21L des Auslegerzylinders 23.
Ein Drucksensor 84 ist an einer Ausstoßöffnungsseite der ersten Hydraulikpumpe 31, konkreter, zwischen der ersten Hydraulikpumpe 31 und dem ersten Pumpendurchgang 41 angebracht. Der Drucksensor 84 erfasst den Druck des Hydraulikfluids, das durch die erste Hydraulikpumpe 31 ausgestoßen wird. Ein Drucksensor 85 ist an der Ausstoßöffnungsseite der zweiten Hydraulikpumpe 32 angebracht, konkreter, zwischen der zweiten Hydraulikpumpe 32 und dem zweiten Pumpendurchgang 42. Der Drucksensor 85 erfasst den Druck des Hydraulikfluids, das durch die zweite Hydraulikpumpe 32 ausgestoßen wird. Erfassungswerte, die durch die jeweiligen Drucksensoren erfasst werden, werden an die Pumpensteuerung 19 ausgegeben.
[Druckkompensationsventil]
Der Hydraulikkreis 40 enthält die Druckkompensationsventile 70. Jedes der Druckkompensationsventile 70 weist einen Auswahlanschluss für das Auswählen zwischen Verbindung, Drosselung und Abschaltung. Die Druckkompensationsventile 70 enthalten Drosselventile, die zwischen Abschaltung, Drosselung, und Verbindung mit Eigendruck umschalten können. Die Druckkompensationsventile 70 sollen abhängig von dem Verhältnis der Dosierungsöffnungsflächen der jeweiligen Wellen, sogar wenn die Last auf die jeweiligen Wellen drückt, die Durchflussratenverteilung kompensieren. Wenn die Druckkompensationsventile 70 nicht vorhanden wären, würde das meiste des Hydraulikfluids in Richtung einer Welle mit einer niedrigeren Last strömen. Die Druckkompensationsventile 70 üben einen Druckabfall auf eine Welle mit einem niedrigem Lastdruck aus, so dass der Auslassdruck eines Hauptbetätigungsventils 60 der Welle mit dem niedrigem Lastdruck mit dem Auslassdruck eines Hauptbetätigungsventils 60 einer Welle mit einem maximalen Lastdruck gleich wird, was gleiche Auslassdrücke der jeweiligen Hauptbetätigungsventile 60 zur Folge hat, um die Funktion der Durchflussratenverteilung zu erzielen.
Die Druckkompensationsventile 70 enthalten ein Druckkompensationsventil 71 und ein Druckkompensationsventil 72, die mit dem ersten Hauptbetätigungsventil 61 verbunden sind, ein Druckkompensationsventil 73 und ein Druckkompensationsventil 74, die mit dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 verbunden sind, und ein Druckkompensationsventil 75 und ein Druckkompensationsventil 76, die mit dem dritten Hauptbetätigungsventil 63 verbunden sind.
Das Druckkompensationsventil 71 kompensiert einen Differenzdruck (Dosierungsdifferenzdruck) im gesamten ersten Hauptbetätigungsventil 61 in einem Zustand, bei dem der erste abzweigende Durchgang 47 und der erste Löffeldurchgang 21A miteinander verbunden sind, so dass das Hydraulikfluid dem kappenseitigen Raum 21C zugeführt wird. Das Druckkompensationsventil 72 kompensiert einen Differenzdruck (Dosierungsdifferenzdruck) im gesamten Hauptbetätigungsventil 61 in einem Zustand, bei dem der dritte abzweigende Durchgang 49 und der zweite Löffeldurchgang 21B miteinander verbunden sind, so dass das Hydraulikfluid dem stangenseitigen Raum 21L zugeführt wird.
Das Druckkompensationsventil 73 kompensiert einen Differenzdruck (Dosierungsdifferenzdruck) im gesamten zweiten Hauptbetätigungsventil 62 in einem Zustand, bei dem der zweite abzweigende Durchgang 48 und der erste Stieldurchgang 22A miteinander verbunden sind, so dass das Hydraulikfluid dem stangenseitigen Raum 22L zugeführt wird. Das Druckkompensationsventil 74 kompensiert einen Differenzdruck (Dosierungsdifferenzdruck) im gesamten zweiten Hauptbetätigungsventil 62 in einem Zustand, bei dem der vierte abzweigende Durchgang 50 und der zweite Stieldurchgang 22B miteinander verbunden sind, so dass das Hydraulikfluid dem kappenseitigen Raum 22C zugeführt wird.
Man beachte, dass sich ein Differenzdruck (Dosierungsdifferenzdruck) im gesamten Hauptbetätigungsventil auf eine Differenz zwischen dem Druck an einem zu einer Hydraulikpumpenseite des Hauptbetätigungsventils zugehörigen Einlassanschluss und dem Druck an einem zu einer Hydraulikzylinderseite des Hauptbetätigungsventils zugehörigen Auslassanschluss bezieht, welcher ein Differenzdruck für die Dosierung einer Durchflussrate ist.
Die Druckkompensationsventile 70 ermöglichen eine Verteilung des Hydraulikfluids bei Durchflussraten zu dem Löffelzylinder 21 und zu dem Stielzylinder 22 abhängig von den Manipulationsgrößen der Betätigungsvorrichtung 5, sogar wenn eine niedrige Last auf einen Hydraulikzylinder 20 von dem Löffelzylinder 21 und dem Stielzylinder 22 wirkt und eine hohe Last auf den anderen von dem Hydraulikzylinder 20 wirkt.
Die Druckkompensationsventile 70 ermöglichen eine Zufuhr bei Durchflussraten basierend auf der Manipulation unabhängig von den Lasten auf mehrere Hydraulikzylinder 20. Wenn beispielsweise eine hohe Last auf den Löffelzylinder 21 wirkt und eine niedrige Last auf den Stielzylinder 22 wirkt, führen die Druckkompensationsventile 70 (73, 74), die an der Seite mit der niedrigen Last angeordnet sind, eine Kompensation durch, so dass der Dosierungsdifferenzdruck ΔP2 auf die Seite des Stielzylinders 22, die die Seite mit der niedrigen Last ist, ungefähr gleich dem Dosierungsdifferenzdruck ΔP1 auf die Seite des Löffelzylinders 21 wird, so dass die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das von dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 dem Stielzylinder 22 zugeführt wird, auf einer Betätigungsgröße des zweiten Hauptbetätigungsventils 62 basieren wird, unabhängig von dem Dosierungsdifferenzdruck ΔP1, der erzeugt wird, wenn ein Hydraulikfluid von dem ersten Hauptbetätigungsventil 61 dem Löffelzylinder 21 zugeführt wird.
Wenn eine hohe Last auf den Stielzylinder 22 wirkt und eine niedrige Last auf den Löffelzylinder 21 wirkt, kompensieren die Druckkompensationsventile 70 (71, 72), die an der Seite mit niedriger Last angeordnet sind, den Dosierungsdifferenzdruck ΔP1 an der Seite mit niedriger Last, so dass die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das von dem ersten Hauptbetätigungsventil 61 dem Löffelzylinder 21 zugeführt wird, auf der Betätigungsgröße des ersten Hauptbetätigungsventils 61 basieren wird, unabhängig von dem Dosierungsdifferenzdruck ΔP2, der erzeugt wird, wenn ein Hydraulikfluid von dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 dem Stielzylinder 22 zugeführt wird.
[Entladeventil]
Der Hydraulikkreis 40 enthält Entladeventile 90. In dem Hydraulikkreis 40 wird ein Hydraulikfluid mit einer Durchflussrate, die einer minimalen Kapazität entspricht, aus den Hydraulikpumpen 30 ausgestoßen, sogar während die Hydraulikzylinder 20 nicht angetrieben werden. Das aus den Hydraulikpumpen 30 ausgestoßene Hydraulikfluid wird, während die Hydraulikzylinder 20 nicht angetrieben werden, über die Entladeventile 90 entladen.
[Pumpensteuerung]
4 ist ein Funktionsblockdiagramm der Pumpensteuerung 19 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Pumpensteuerung 19 enthält eine Verarbeitungseinheit 19C, eine Speichereinheit 19M, und eine Eingabe-/AusgabeEinheit 19IO. Die Verarbeitungseinheit 19C ist ein Prozessor, die Speichereinheit 19M ist ein Speicher, und die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 19IO ist eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelleneinheit. Die Verarbeitungseinheit 19C enthält eine Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca, eine Bestimmungseinheit 19Cb, eine Steuerungseinheit 19Cc, und eine Betätigungszustandsbestimmungseinheit 19Cd. Die Speichereinheit 19M wird auch als eine temporäre Speichereinheit für die die Prozesse ausführende Verarbeitungseinheit 19C verwendet.
Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt verteilte Durchflussraten Q (Qbk, Qa, Qb), die die Durchflussraten des Hydraulikfluids sind, die zu dem Löffelzylinder 21, dem Stielzylinder 22 und dem Auslegerzylinder 23 verteilt werden sollen. Die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmt auf der Basis der verteilten Durchflussraten Q, die durch die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt wurden, ob oder ob nicht das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 geöffnet werden soll. Die Steuerungseinheit 19Cc gibt ein Befehlssignal aus, um das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zu öffnen oder zu schließen. Die Betätigungszustandsbestimmungseinheit 19Cd bestimmt den Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1 unter Verwendung einer Eingabe, die der Betätigungsvorrichtung 5 zugeführt wird.
Die Verarbeitungseinheit 19C, die ein Prozessor ist, liest aus der Speichereinheit 19M Computerprogramme zur Implementierung der Funktionen der Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca, der Bestimmungseinheit 19Cb, der Steuerungseinheit 19Cc und der Betätigungszustandsbestimmungseinheit 19Cd und führt die Computerprogramme aus. Durch diese Verarbeitung werden die Funktionen der Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca, der Bestimmungseinheit 19Cb, der Steuerungseinheit 19Cc und der Betätigungszustandsbestimmungseinheit 19Cd implementiert. Diese Funktionen können durch einen einzigen Schaltkreis, einen zusammengesetzten Schaltkreis, einen programmierten Prozessor, einen parallel-programmierten Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Feld-programmierbares Gate Array (FPGA) oder einen Verarbeitungsschaltkreis, der einige der Prozessoren und Schaltkreise kombiniert, implementiert werden.
Drucksensoren 81C, 81L, 82C, 82L, 83C, 83L, 84, 85, 86, 87 und 88 und das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 sind mit der Eingabe-/AusgabeEinheit 19IO verbunden. Die Drucksensoren 86, 87, und 88 sind Drucksensoren, die in der Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 enthalten sind. Der Drucksensor 86 erfasst einen Vorsteuerfluiddruck, wenn der Betätigungsvorrichtung 5 eine Eingabe zur Betätigung des Löffels 11 zugeführt wird. Der Drucksensor 87 erfasst einen Vorsteuerfluiddruck, wenn der Betätigungsvorrichtung 5 eine Eingabe zur Betätigung des Stiels 12 zugeführt wird. Der Drucksensor 88 erfasst einen Vorsteuerfluiddruck, wenn der Betätigungsvorrichtung 5 eine Eingabe zur Betätigung des Auslegers 13 zugeführt wird.
Die Pumpensteuerung 19, oder konkreter die Verarbeitungseinheit 19C, erlangt erfasste Werte der Drucksensoren 81C, 81L, 82C, 82L, 83C, 83L, 84, 85, 86, 87 und 88 von der Eingabe-/Ausgabe-Einheit 19IO und verwendet die erfassten Werte für die Steuerung zur Öffnung oder Schließung des ersten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventils 67, d.h. zur Steuerung der Umschaltung zwischen dem Strömungsaufteilungszustand und dem Zusammenführungszustand. Als Nächstes wird die Steuerung beschrieben, um das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zu öffnen oder zu schließen.
[Steuerung zur Öffnung oder Schließung des ersten Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventils 67]
Die Pumpensteuerung 19 erlangt basierend auf den erfassten Werten der Drucksensoren 86, 87, 88 der Betätigungsvorrichtung 5 den Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1. Die Pumpensteuerung 19 erlangt auch aus den erfassten Werten der Drucksensoren 81C, 81L, 82C, 82L, 83C und 83L die verteilten Durchflussraten Q des Hydraulikfluids, das auf den Löffelzylinder 21, den Stielzylinder 22 und den Auslegerzylinder 23 verteilt werden soll.
Die Pumpensteuerung 19 vergleicht die erlangten verteilten Durchflussraten Q mit Schwellenwerten Qs der Durchflussrate des Hydraulikfluids, die zur Bestimmung, ob oder ob nicht das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zur Betätigung veranlasst werden soll, verwendet werden, und wenn die verteilten Durchflussraten Q niedriger als die Schwellenwerte Qs sind, schließt das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 in den Strömungsaufteilungszustand. Wenn die erlangten verteilten Durchflussraten Q höher als die Schwellenwerte Qs sind, öffnet die Pumpensteuerung 19 das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 in den Zusammenführungszustand. Die Schwellenwerte Qs werden basierend auf der Durchflussrate des Hydraulikfluids definiert, das die erste Hydraulikpumpe 31 alleine zuführen kann, oder der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das die zweite Hydraulikpumpe 32 alleine zuführen kann.
Wenn die verteilten Durchflussraten durch Q dargestellt werden, werden die verteilten Durchflussraten durch einen Ausdruck (1) erlangt. In dem Ausdruck (1) symbolisiert Qd eine erforderliche Durchflussrate, PP symbolisiert die Drücke des Hydraulikfluids, die durch die Hydraulikpumpen 30 ausgestoßen werden, LA symbolisiert die Lasten auf die Hydraulikzylinder 20 und ΔPL symbolisiert eingestellte Differenzdrücke. In einer Ausführungsform veranlassen das erste Hauptbetätigungsventil 61, das zweite Hauptbetätigungsventil 62 und das dritte Hauptbetätigungsventil 63 jedes den Differenzdruck zwischen der Einlassseite und der Auslassseite konstant zu sein. Dieser Differenzdruck entspricht dem eingestellten Differenzdruck ΔPL, der für jedes von dem ersten Hauptbetätigungsventil 61, dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 und dem dritten Hauptbetätigungsventil 63 voreingestellt und in der Speichereinheit 19M der Pumpensteuerung 19 gespeichert ist. $Q = Qd \times \sqrt {(PP - LA) / Δ PL}$
Die verteilte Durchflussrate Q wird für jeden der Hydraulikzylinder 20 bestimmt, die da sind: der Löffelzylinder 21, der Stielzylinder 22 und der Auslegerzylinder 23. Wenn die verteilte Durchflussrate des Löffelzylinders 21 durch Qbk symbolisiert wird, die verteilte Durchflussrate des Stielzylinders 22 durch Qa symbolisiert wird, und die verteilte Durchflussrate des Auslegerzylinders 23 durch Qb symbolisiert wird, werden die verteilten Durchflussraten Qbk, Qa, und Qb durch Ausdrücke (2) bis (4) erlangt. $Qbk = Qdbk \times \sqrt {(PP - LAbk) / Δ PL}$
$Qa = Qda \times \sqrt {(PP - LAa) / Δ PL}$
$Qb = Qdb \times \sqrt {(PP - LAb) / Δ PL}$
In dem Ausdruck (2), symbolisiert Qdbk die erforderliche Durchflussrate des Löffelzylinders 21, und LAbk symbolisiert die Last auf den Löffelzylinder 21. In dem Ausdruck (3), symbolisiert Qda die erforderliche Durchflussrate des Stielzylinders 22, und LAa symbolisiert die Last auf den Stielzylinder 22. In dem Ausdruck (4) symbolisiert Qdb die erforderliche Durchflussrate des Auslegerzylinders 23 und LAb symbolisiert die Last auf den Auslegerzylinder 23. Die eingestellten Differenzdrücke ΔPL sind dieselben Werte für alle von dem ersten Hauptbetätigungsventil 61 für das Zuführen und Ausstoßen eines Hydraulikfluids zu/von dem Löffelzylinder 21, dem zweiten Hauptbetätigungsventil 62 für das Zuführen und Ausstoßen eines Hydraulikfluids zu/von dem Stielzylinder 22 und dem dritten Hauptbetätigungsventil 63 für das Zuführen und Ausstoßen eines Hydraulikfluids zu/von dem Auslegerzylinder 23. Die eingestellten Differenzdrücke ΔPL sind ein eingestellter Differenzdruck des ersten Hauptbetätigungsventils 61 für das Zuführen und Ausstoßen eines Hydraulikfluids zu/von dem Löffelzylinder 21, ein eingestellter Differenzdruck für das zweite Hauptbetätigungsventil 62 für das Zuführen und Ausstoßen eines Hydraulikfluids zu/von dem Stielzylinder 22, und ein eingestellter Differenzdruck für das dritte Hauptbetätigungsventil 63 für das Zuführen und Ausstoßen eines Hydraulikfluids zu/von dem Auslegerzylinder 23, die alle dieselben Werte sind.
Die erforderlichen Durchflussraten Qdbk, Qda und Qdb werden basierend auf den Vorsteuerfluiddrücken erlangt, die durch die Drucksensoren 86, 87 und 88 erfasst werden, die in der Manipulationsbetragserfassungseinheit 28 der Betätigungsvorrichtung 5 enthalten sind. Die Vorsteuerfluiddrücke, die durch die Drucksensoren 86, 87, und 88 erfasst werden, entsprechen dem Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1. Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca wandelt die Vorsteuerfluiddrücke in Schieberhübe des Hauptbetätigungsventils 60 um und erlangt die erforderlichen Durchflussraten Qdbk, Qda, und Qdb aus den erlangten Schieberhüben. Jeweilige Beziehungen zwischen den Vorsteuerfluiddrücken und den Schieberhüben der Hauptbetätigungsventile 60 und jeweilige Beziehungen zwischen den Schieberhüben der Hauptbetätigungsventile 60 und den erforderlichen Durchflussraten Qdbk, Qda, Qdb werden in einer Umwandlungstabelle verzeichnet. Die Umwandlungstabelle wird in der Speichereinheit 19M gespeichert. Wie vorstehend beschrieben, werden die erforderlichen Durchflussraten Qdbk, Qda, und Qdb basierend auf dem Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1 erlangt.
Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt einen erfassten Wert des Drucksensors 86 für die Erfassung eines Vorsteuerfluiddrucks, der mit dem Betrieb des Löffels 11 zusammenhängt, und wandelt den erfassten Wert in den Schieberhub des ersten Hauptbetätigungsventils 61 um. Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt dann die erforderliche Durchflussrate Qdbk des Löffelzylinders 21 aus dem erlangten Schieberhub.
Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt einen erfassten Wert des Drucksensors 87 für die Erfassung des Vorsteuerfluiddrucks, der mit dem Betrieb des Stiels 12 zusammenhängt, und wandelt den erfassten Wert in den Schieberhub des zweiten Hauptbetätigungsventils 62 um. Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt dann die erforderliche Durchflussrate Qda des Stielzylinders 22 aus dem erlangten Schieberhub.
Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt einen erfassten Wert des Drucksensors 88 für die Erfassung des Vorsteuerfluiddrucks, der mit dem Betrieb des Auslegers 13 zusammenhängt, und wandelt den erfassten Wert in den Schieberhub des dritten Hauptbetätigungsventils 63 um. Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca erlangt dann die erforderliche Durchflussrate Qdb des Auslegerzylinders 23 aus dem erlangten Schieberhub.
Die Richtungen, in denen der Löffel 11, der Stiel 12 und der Ausleger 13 arbeiten, variieren abhängig von den Richtungen, in denen die Schieber des ersten Hauptbetätigungsventils 61, des zweite Hauptbetätigungsventils 62 und des dritten Hauptbetätigungsventils 63 einen Hub verrichten. Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca wählt abhängig von den Richtungen, in denen der Löffel 11, der Stiel 12 und der Ausleger 13 arbeiten aus, welcher der Drücke in den kappenseitigen Räumen 21C, 22C, und 23C und den Drücken in den stangenseitigen Räumen 21L, 22L und 23L für das Erlangen der Lasten LA verwendet werden sollen. Wenn beispielsweise die Schieberhübe in einer ersten Richtung sind, erlangt die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca die Lasten LAbk, LAa, und LAb unter Verwendung von erfassten Werten der Drucksensoren 81C, 82C, und 83C für die Erfassung der Drücke in den kappenseitigen Räumen 21C, 22C, und 23C. Wenn die Schieberhübe in einer zweiten Richtung sind, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, erlangt die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca die Lasten LA, LAa und LAb unter Verwendung von erfassten Werten der Drucksensoren 81L, 82L, und 83L für die Erfassung der Drücke in den stangenseitigen Räumen 21L, 22L und 23L. In der Ausführungsform stellen die Lasten LA, LAa und LAb den Druck in dem Löffelzylinder 21, den Druck in dem Stielzylinder 22 bzw. den Druck in dem Auslegerzylinder 23 dar.
In den Ausdrücken (1) bis (4) sind die Drücke PP des durch die Hydraulikpumpen 30 ausgestoßen Hydraulikfluids unbekannt. Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca wiederholt die numerische Berechnung derart, dass der folgende Ausdruck (5) konvergiert, und veranlasst das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 basierend auf den verteilten Durchflussraten Qbk, Qa und Qb zu arbeiten, wenn der Ausdruck (5) konvergiert. $Qlp = Qbk + Qa + Qb$
Qlp stellt eine Pumpengrenzdurchflussrate dar, die der kleinste Wert der Pumpenmaximaldurchflussrate Qmax und einer Pumpenzieldurchflussrate Qt ist, die aus einer Zielausgabe der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 bestimmt wurde. Die Pumpenmaximaldurchflussrate Qmax ist ein Wert, der durch Subtrahieren der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das einem hydraulischen Schwenkmotor zugeführt wird, wenn der elektrische Schwenkmotor 25 durch den hydraulischen Schwenkmotor ersetzt wird, von einer Durchflussrate, die von einem angegebenen Wert der Drosselklappe 33 erlangt wird, erhalten wird. Wenn der Bagger 100 nicht den elektrischen Schwenkmotor 25 enthält, ist die Pumpenmaximaldurchflussrate Qmax die Durchflussrate, die aus dem angegebenen Wert der Drosselklappe 33 erlangt wird.
Die Zielausgabe der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 sind Werte, die durch Subtrahieren einer Ausgabe einer Hilfsmaschine des Baggers 100 von einer Zielausgabe des Motors 26 erlangt wird. Die Pumpenzieldurchflussrate Qt ist eine Durchflussrate, die aus der Zielausgabe der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 und einem Pumpendruck erlangt wird. Insbesondere ist der Pumpendruck der höhere von dem Druck des Hydraulikfluids, das durch die erste Hydraulikpumpe 31 ausgestoßen wird, und dem Druck des Hydraulikfluids, das durch die zweite Hydraulikpumpe 32 ausgestoßen wird.
Nachdem die verteilten Durchflussraten Qbk, Qa, und Qb erlangt sind, bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb der Pumpensteuerung 19 basierend auf dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen den verteilten Durchflussraten Qbk, Qa, und Qb und den Schwellenwerten Qs, ob der Zustand in den Zusammenführungszustand oder den Strömungsaufteilungszustand umgeschaltet werden soll. Die Steuerungseinheit 19Cc veranlasst das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 basierend auf dem Zusammenführungszustand oder dem durch die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmten Strömungsaufteilungszustand, zu arbeiten. Die Schwellenwerte Qs werden basierend auf einer ersten Zufuhrdurchflussrate Qsf, die die Durchflussrate des Hydraulikfluids angibt, das alleine durch die erste Hydraulikpumpe 31 zugeführt werden kann, und basierend auf einer zweiten Zufuhrdurchflussrate Qss bestimmt, die die Durchflussrate des Hydraulikfluids angibt, die durch die zweite Hydraulikpumpe 32 allein zugeführt werden kann.
Die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf, die die Durchflussrate des Hydraulikfluids angibt, das allein durch die erste Hydraulikpumpe 31 zugeführt werden kann, wird durch Multiplizieren der maximalen Kapazität der ersten Hydraulikpumpe 31 mit der maximalen Motordrehzahl des Motors 26, die durch den angegebenen Wert der Drosselklappe 33 bestimmt wird, erlangt. Die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss, die die Durchflussrate des Hydraulikfluids angibt, das durch die zweite Hydraulikpumpe 32 allein zugeführt werden kann, wird durch Multiplizieren der maximalen Kapazität der zweiten Hydraulikpumpe 32 mit der maximalen Motordrehzahl des Motors 26 bestimmt, die durch den angegeben Wert der Drosselklappe 33 bestimmt wird, erlangt. Da die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 mit der Ausgabewelle des Motors 26 direkt verbunden sind, sind die Drehzahlen der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 mit der Motordrehzahl des Motors 26 gleich. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Schwellenwerte Qs des Hydraulikfluids, die zur Bestimmung verwendet werden, ob oder ob nicht das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zur Arbeit veranlasst wird, sind die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf und die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss.
Die erste Hydraulikpumpe 31 führt dem Löffelzylinder 21 und dem Stielzylinder 22 Hydraulikfluid zu. Wenn somit die Summe aus der verteilten Durchflussrate Qbk des Löffelzylinders 21 und der verteilten Durchflussrate Qa des Stielzylinders 22 die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf oder niedriger als diese ist, kann allein die erste Hydraulikpumpe 31 dem Löffelzylinder 21 und dem Stielzylinder 22 ein Hydraulikfluid zuführen. Die zweite Hydraulikpumpe 32 führt dem Auslegerzylinder 23 ein Hydraulikfluid zu. Wenn die verteilte Durchflussrate Qb des Auslegerzylinders 23 die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss oder niedriger als diese ist, kann somit die zweite Hydraulikpumpe 32 allein dem Auslegerzylinder 23 ein Hydraulikfluid zuführen.
Wenn die Summe aus der verteilten Durchflussrate Qbk des Löffelzylinders 21 und der verteilten Durchflussrate Qa des Stielzylinders 22 die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf oder niedriger als diese ist und die verteilte Durchflussrate Qb des Auslegerzylinders 23 die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss oder niedriger als diese ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb, dass der Zustand der Strömungsaufteilungszustand sein soll. In diesem Falle schließt die Bestimmungseinheit 19Cb das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67. Wenn die Summe aus der verteilten Durchflussrate Qbk des Löffelzylinders 21 und der verteilten Durchflussrate Qa des Stielzylinders 22 nicht die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf oder niedriger als diese ist, oder wenn die verteilte Durchflussrate Qb des Auslegerzylinders 23 nicht die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss oder niedriger als diese ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb, dass der Zustand der Zusammenführungszustand sein soll. In diesem Falle öffnet die Bestimmungseinheit 19Cb das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67. Die Bestimmung über das Umschalten zwischen der Strömungsauteilung und -zusammenführung, die durch die Bestimmungseinheit 19Cb durchgeführt wird, kann auf der Differenz zwischen den Drücken der ersten Pumpe 31 und der zweiten Pumpe 32 (den Drucksensoren 84 und 85) anstatt auf den verteilten Durchflussraten basieren.
5 stellt Graphen dar, die ein Beispiel der Durchflussraten der Pumpen und der Hydraulikzylinder, die Ausstoßdrücke der Pumpen und Hebelhübe, welche sich mit der Zeit t ändern, zeigen. Die horizontalen Achsen in 5 stellen die Zeit t dar. Ein geschätzter Wert der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Stielzylinder 22 zugeführt werden soll, wird durch Qag symbolisiert, ein geschätzter Wert der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Auslegerzylinder 23 zugeführt werden soll, wird durch Qbg symbolisiert, und ein wahrer Wert der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Stielzylinder 22 zugeführt wird, wird durch Qar symbolisiert, und ein wahrer Wert der Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Auslegerzylinder 23 zugeführt wird, wird durch Qbr symbolisiert. Der geschätzte Wert Qag ist die verteilte Durchflussrate Qa des Stielzylinders 22, die durch die Pumpensteuerung 19 erlangt wird, und der geschätzte Wert Qbg ist die verteilte Durchflussrate Qb des Auslegerzylinders 23, die durch die Pumpensteuerung 19 erlangt wird.
Eine Durchflussrate Qpf symbolisiert die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das durch die erste Hydraulikpumpe 31 ausgestoßen wird, und eine Durchflussrate Qps symbolisiert die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das durch die zweite Hydraulikpumpe 32 ausgestoßen wird. Ein Druck Ppf symbolisiert den Druck des Hydraulikfluids, das durch die erste Hydraulikpumpe 31 ausgestoßen wird, und ein Druck Pps symbolisiert den Druck des Hydraulikfluids, das durch die zweite Hydraulikpumpe 32 ausgestoßen wird. Ein Druck Pa symbolisiert den Druck des Hydraulikfluids, das dem Stielzylinder 22 zugeführt wird, und ein Druck Pb symbolisiert den Druck des Hydraulikfluids, das dem Auslegerzylinder 23 zugeführt wird. Ein Hebelhub Lvsa stellt den Hub des Steuerhebels dar, wenn die Betätigungsvorrichtung 5 manipuliert wird, um den Stiel 12 zu betätigen. Ein Hebelhub Lvsb stellt den Hub des Steuerhebels dar, wenn die Betätigungsvorrichtung 5 manipuliert wird, um den Ausleger 13 zu betätigen.
In der vorliegenden Ausführungsform erlangt die Pumpensteuerung 19 die verteilten Durchflussraten Q des Hydraulikfluids, das auf die jeweiligen Hydraulikzylinder 20 verteilt wird, die Betätigungselemente zum Antreiben der Arbeitseinheit 1 sind, basierend auf dem Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1 und den Lasten auf die Hydraulikzylinder 20. Die Pumpensteuerung 19 schaltet dann basierend auf den erlangten verteilten Durchflussraten Q und den Schwellenwerten Qs zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand um. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dauer, während der der Zustand der Strömungsaufteilungszustand sein kann, eine Dauer PDP.
Es gibt dagegen ein Verfahren zum Umschalten zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand basierend auf dem Druck Ppf des Hydraulikfluids, das durch die erste Hydraulikpumpe 31 ausgestoßen wird, und dem Druck Pps des Hydraulikfluids, das durch die zweite Hydraulikpumpe 32 ausgestoßen wird. Gemäß diesem Verfahren soll der Zustand beispielsweise der Strömungsaufteilungszustand sein, wenn die Drücke Ppf und Pps Schwellenwerte Ps oder höher sind, da die Durchflussraten des Hydraulikfluids, die für die Hydraulikzylinder 20 erforderlich sind, niedrig sind, und der Zustand soll der Zusammenführungszustand sein, wenn die Drücke Ppf und Pps niedriger als die Schwellenwerte Ps sind, da die Durchflussraten des Hydraulikfluids, die für die Hydraulikzylinder 20 erforderlich sind, hoch sind. Da es schwierig ist, die Durchflussraten des Hydraulikfluids, das dem Hydraulikzylinder 20 zugeführt werden soll, basierend auf den Drücken Ppf und Pps genau zu schätzen, müssen die Schwellenwerte Ps hoch sein. In diesem Falle, ist die Dauer, während der der Zustand der Strömungsaufteilungszustand sein kann, eine Dauer PDU.
Eine Dauer PDI, während der der Zustand der Strömungsaufteilungszustand sein kann, ist eine Dauer, die basierend auf den wahren Werten Qar und Qbr der Durchflussraten des Hydraulikfluids, das dem Hydraulikzylinder 20 zugeführt wird, und den Schwellenwerten Qs erlangt wird. Die wahren Werte Qar und Qbr der Durchflussraten des Hydraulikfluids, das den Hydraulikzylindern 20 zugeführt wird, können nicht tatsächlich erlangt werden, aber die Dauer PDI basierend auf den wahren Werten Qar und Qbr ist eine Dauer, die theoretisch die längs mögliche Dauer ist.
Wie in 5 gesehen werden kann, ist die Dauer, während der der Zustand der Strömungsaufteilungszustand sein kann, in einer Reihenfolge steigender Längen die Dauer PDU, die auf den Drücken Ppf und Pps basiert, die Dauer PDP, die durch das Steuerungssystem 9, das die Pumpensteuerung 19 enthält, bestimmt wird, und die Dauer PDI, die auf den wahren Werten Qar und Qbr in basiert. Auf diese Weise kann das Steuerungssystem 9 veranlassen, dass die Dauer PDP, während der der Zustand der Strömungsaufteilungszustand sein kann, näher an der theoretisch möglichen Dauer ist, d.h. der Dauer PDI, die auf den wahren Werten Qar und Qbr der Durchflussraten des Hydraulikfluids basiert, das den Hydraulikzylindern 20 zugeführt wird. Da das Steuerungssystem 9 veranlassen kann, dass die Dauer, während der der Antrieb 4 in dem Strömungsaufteilungszustand arbeitet, länger ist, ist infolgedessen die Dauer, während der der Druck des Hochdruckhydraulikfluids reduziert ist, so dass der Druckabfall während der Zufuhr zu dem Auslegerzylinder 23 reduziert ist, in dem Zusammenführungszustand länger.
[Verarbeitung der Steuerungseinheit 19Cc]
Die Steuerungseinheit 19Cc steuert das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67, um zwischen dem Strömungsaufteilungszustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geschlossen ist, und dem Zusammenführungszustand, bei dem der Zusammenführungsdurchgang 55 geöffnet ist, umzuschalten. In dem Strömungsaufteilungszustand wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgestoßene Hydraulikfluid dem Stielzylinder 22 und dem Löffelzylinder 23 in der ersten Betätigungsgruppe zugeführt. Außerdem wird in dem Strömungsaufteilungszustand das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgestoßene Hydraulikfluid dem Auslegerzylinder 23 der zweiten Betätigungsgruppe zugeführt.
Wenn die verteilten Durchflussraten Q mehrerer Hydraulikzylinder 20 niedriger als die Schwellenwerte Qs sind, welche die vorbestimmten Zufuhrdurchflussraten sind, und der Antriebsdruck, der die Differenz zwischen den Drücken in den stangenseitigen Räumen und den Drücken in den kappenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 20 angibt, niedriger als definierte Werte ist, steuert die Steuerungseinheit 19Cc das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 derart, dass die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 in den verbundenen Zustand (Zusammenführungszustand) gebracht werden.
[Durch das Umschalten zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand verursachter Stoß]
Beim Umschalten zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand ändern sich die Zylinderdrücke, welche die Drücke des Hydraulikfluids sind, das den Hydraulikzylindern 20 zugeführt wird, ein wenig. Wenn sich die Zylinderdrücke geändert haben, kann die Bedienungsperson einen Stoß verspüren. Beispielsweise in einer Situation, in der die Arbeitseinheit 1 in der Luft ist, ohne mit einem auszugrabenden Objekt in Kontakt zu sein, werden die Antriebsdrücke, die die Differenzen zwischen den Drücken in den stangenseitigen Räumen und den Drücken in den kappenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 20 angeben, niedriger. Wenn der Antriebsdruck niedriger wird, werden die Druckänderungsbeträge der Zylinderdrücke bezüglich der Antriebsdrücke relativ größer. Infolgedessen wird die Bedienungsperson wahrscheinlich einen Stoß verspüren.
6 ist ein Graph zur Erläuterung eines Stoßes, der durch das Umschalten zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand verursacht wird, und stellt die Beziehungen zwischen den Drücken in den stangenseitigen Räumen und den Drücken in den kappenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 20 und dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand dar. In der nachstehenden Beschreibung wird ein Beispiel des Drucks in dem stangenseitigen Raum 22L und des Drucks in dem kappenseitigen Raum 22C des Stielzylinders 22 unter den Hydraulikzylindern 20 zur Erläuterung verwendet. Außerdem wird in der nachstehenden Beschreibung der Druck in dem stangenseitigen Raum 22L, wo es geeignet ist, als ein Kopfdruck bezeichnet, und der Druck in dem kappenseitigen Raum 22C wird, wo es geeignet ist, als ein Bodendruck bezeichnet. Ferner wird in der nachstehenden Beschreibung, wo es geeignet ist, die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck als ein Antriebsdruck bezeichnet.
Der Stielzylinder 22 fährt aus, wenn der Bodendruck höher als der Kopfdruck ist, und der Stielzylinder 22 fährt ein, wenn der Bodendruck niedriger als der Kopfdruck ist.
Während einer Dauer Ta, die in 6 gezeigt ist, ist der Bodendruck höher als der Kopfdruck und die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck ist groß. Während einer Dauer Tb ist die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck klein. Man beachte, dass ein Beispiel einer solchen Situation, wenn die Dauer Ta, in der die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck groß ist, eine Situation ist, in der die Arbeitseinheit 1 eine Ausgrabungsarbeit durchführt. Ein Beispiel einer solchen Situation, wenn die Dauer Tb, in der die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck klein ist, ist eine Situation, in der die Arbeitseinheit 1 in der Luft ist, ohne mit einem auszugrabenden Objekt in Kontakt zu sein.
Wie in 6 dargestellt, wenn der Zustand von einem von dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand zu dem anderen umgeschaltet wird, tritt ein Phänomen einer geringen Änderung bei dem Bodendruck auf. Der Druckänderung des Bodendrucks geschuldet, kann die Bedienungsperson einen Stoß verspüren.
Während der Dauer Ta, ist der Antriebsdruck groß, der die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck angibt. Sogar wenn eine Druckänderung des Bodendrucks auftritt, ist somit der Druckänderungsbetrag des Bodendrucks bezüglich des Antriebsdrucks relativ klein. Es ist somit weniger wahrscheinlich, dass die Bedienungsperson einen Stoß verspürt. Dagegen ist während der Dauer Tb der Antriebsdruck, der den Druck zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck angibt, klein. Wenn eine Druckänderung des Bodendrucks auftritt, ist somit der Druckänderungsbetrag des Bodendrucks bezüglich des Antriebsdrucks relativ groß. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass die Bedienungsperson einen Stoß verspürt.
Sogar wenn die verteilten Durchflussraten Q (verteilte Durchflussraten Qbk, Qa, Qb) der Hydraulikzylinder 20, die voneinander getrennt sein können, niedriger als der Schwellenwert Qs (Qsf, Qss) sind, welche vorbestimmte Zufuhrdurchflussraten sind, steuert die Steuerungseinheit 19Cc in der vorliegenden Ausführungsform angesichts dessen das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 derart, dass der Zustand der Zusammenführungszustand (verbundene Zustand) wird, wenn die Antriebsdrücke, die die Differenzen zwischen dem Druck in den stangenseitigen Räumen und den Drücken in den kappenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 20 angeben, niedriger als definierte Werte sind. Wenn sich in der vorliegenden Ausführungsform ein Zustand, bei dem die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck groß ist, zu einem Zustand ändert, bei dem die Differenz klein ist, behält die Steuerungseinheit 19Cc den Zusammenführungszustand bei. In dem Zustand, bei dem die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck groß ist, ist der Stielzylinder 22 oft in einem Ausgrabungszustand. In dem Zustand, bei dem die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck klein ist, ist der Stielzylinder 22 oft in einem Nicht-Ausgrabungszustand. Die Bestimmungseinheit 19Cb kann den Betätigungszustand des Stiels 12 basierend auf dem Vorhandensein oder der Abwesenheit eines Stielhebels bestimmen. Die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmt einen von beiden, den Zusammenführungszustand (verbundenen Zustand) und den Strömungsaufteilungszustand (nicht verbundenen Zustand), basierend auf dem Betätigungszustand des Stiels 12. In der vorliegenden Ausführungsform, in einem Fall, bei dem der Stielzylinder 22 von dem Ausgrabungszustand zu dem Nicht-Ausgrabungszustand in einer Situation wechselt, die als trennbar bestimmt wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb den Zusammenführungszustand beizubehalten, und die Steuerungseinheit 19Cc steuert das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 basierend auf der Bestimmung.
[Steuerungsverfahren]
Als Nächstes wird ein Verfahren zur Steuerung des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zur Steuerung des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Das Steuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält Erlangen der verteilten Durchflussraten Q eines Hydraulikfluids, das auf die jeweiligen Hydraulikzylinder 20 verteilt wird, welche die Betätigungselemente zum Antreiben der Arbeitseinheit 1 sind, basierend auf dem Betätigungszustand der Arbeitseinheit 1 und den Lasten auf die Hydraulikzylinder 20, und Umschalten zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand basierend auf den erlangten verteilten Durchflussraten Q und den Schwellenwerten Qs, die vorbestimmte Zufuhrdurchflussraten sind. Das Steuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch das Steuerungssystem 9 oder konkreter die Pumpensteuerung 19 implementiert.
Die Verteildurchflussratenberechnungseinheit 19Ca der Pumpensteuerung 19 erlangt die verteilten Durchflussraten Qbk, Qa, und Qb (Schritt S101).
Die Bestimmungseinheit 19Cb der Pumpensteuerung 19 bestimmt, ob oder ob nicht eine Bedingung für den Strömungsaufteilungszustand erfüllt ist. Die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmt, ob oder ob nicht die Strömungsauteilung möglich ist, wenn die verteilten Durchflussraten Q die Schwellenwerte Qs oder niedriger als diese sind (Schritt S102).
Wenn im Schritt S102 bestimmt wird, dass die verteilten Durchflussraten Q die Schwellenwerte Qs oder niedriger als diese sind, und die Bedingung für den Strömungsaufteilungszustand erfüllt ist (Schritt S102: Ja), bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb ferner, ob oder ob nicht die Antriebsdrücke, die die Differenzen zwischen den Drücken in den stangenseitigen Räumen und den Drücken in den kappenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 20 angeben, definierte Werte oder kleiner als diese sind (Schritt S103) .
Wenn im Schritt S103 bestimmt wird, dass die Antriebsdrücke nicht die definierten Werte oder kleiner als diese sind (Schritt S103: Nein), bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb, dass der Zusammenführungs-/Strömungsaufteilungszustand der Strömungsaufteilungszustand sein soll. Wenn durch die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmt wird, dass der Zustand in den Strömungsaufteilungszustand gebracht werden soll, schließt die Steuerungseinheit 19Cc das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67, um den Strömungsaufteilungszustand (Schritt S104) einzustellen. Infolge dieser Aktivität arbeitet der Antrieb 4 in dem Strömungsaufteilungszustand.
Wenn im Schritt S102 bestimmt wird, dass die Bedingung für den Strömungsaufteilungszustand nicht erfüllt ist (Schritt S102: Nein), bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb, dass der Zusammenführungs-/Strömungsaufteilungszustand der Zusammenführungszustand sein soll. Wenn durch die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmt wird, dass der Zustand in den Zusammenführungszustand gebracht werden soll, öffnet die Steuerungseinheit 19Cc das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67, um den Zusammenführungszustand (Schritt S105) einzustellen. Infolge dieser Aktivität arbeitet der Antrieb 4 in dem Zusammenführungszustand.
Wenn ferner im Schritt S103 bestimmt wird, dass die Antriebsdrücke die definierten Werte oder kleiner als diese sind (Schritt S103: Ja), bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb, dass der Zusammenführungs-/Strömungsaufteilungszustand der Zusammenführungszustand sein soll. Sogar wenn in der vorliegenden Ausführungsform bestimmt wird, dass der Zustand, basierend auf den verteilten Durchflussraten Q und den Schwellenwerten Qs in den Strömungsaufteilungszustand gebracht werden soll, bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb somit, dass der Zustand in den Zusammenführungszustand gebracht wird, wenn die Antriebsdrücke die definierten Werte oder kleiner als diese sind. Wenn durch die Bestimmungseinheit 19Cb bestimmt wird, dass der Zustand in den Zusammenführungszustand gebracht werden soll, öffnet die Steuerungseinheit 19Cc das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67, um den Zusammenführungszustand einzustellen (Schritt S105). Infolge dieser Aktivität arbeitet der Antrieb 4 in dem Zusammenführungszustand.
8 ist ein Graph, der die Beziehungen zwischen dem Druck in dem stangenseitigen Raum 22L und dem Druck in dem kappenseitigen Raum 22C des Stielzylinders 22 und dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Wie in 8 dargestellt, ist während der Dauer Ta der Bodendruck höher als der Kopfdruck und die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck ist groß. Während der Dauer Ta ist der Stielzylinder 22 in dem Ausgrabungszustand.
Während der Dauer Tb, in der der Zustand von dem Ausgrabungszustand zu dem Nicht-Ausgrabungszustand wechselt, wird die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck allmählich kleiner. In dem Zusammenführungszustand, wenn sich der Antriebsdruck, der die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck angibt, von einem Wert, der größer als der definierte Wert ist, zu dem definierten Wert oder kleiner als dieser verringert, steuert die Steuerungseinheit 19Cc das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 derart, dass der Zusammenführungszustand beibehalten wird. Der Zusammenführungszustand wird somit auch während der Dauer Tb beibehalten.
Die Differenz zwischen dem Bodendruck und dem Kopfdruck wird von dem erfassten Wert des Drucksensors 81C und dem erfassten Wert des Drucksensors 81L abgeleitet. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Antriebsdruck abgeleitet wird, indem eine Rechnung basierend auf [Bodendruck - (Kopfdruck x Zylinderkopffläche x Zylinderbodenfläche)] durchgeführt wird. Der definierte Wert für das Beibehalten des Zusammenführungszustands ist frei definiert.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Zusammenführungsdurchgang 55, der die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 miteinander verbindet, durch das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zwischen dem Strömungsaufteilungszustand und dem Zusammenführungszustand umgeschaltet. Wenn die Antriebsdrücke, die die Differenzen zwischen den Drücken in den stangenseitigen Räumen und den Drücken in den kappenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 20 angeben, niedriger geworden sind, um in dem Zusammenführungszustand definierte Werte oder kleiner als diese zu sein, steuert die Steuerungseinheit 19Cc das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67, um den Zusammenführungszustand beizubehalten. Infolgedessen wird das Auftreten eines von der Bedienungsperson verspürten Stoßes, der durch das Umschalten zwischen dem Zusammenführungszustand und dem Strömungsaufteilungszustand verursacht wird, verhindert oder reduziert.
Wenn beispielsweise der Antriebsdruck, wie in der Dauer Ta groß ist, ist, sogar wenn eine Druckänderung in dem Bodendruck auftritt, der Druckänderungsbetrag des Bodendrucks bezüglich des Antriebsdrucks, wie vorstehend beschrieben, relativ klein, und es ist weniger wahrscheinlich, dass die Bedienungsperson einen Stoß verspürt. Wenn der Antriebsdruck wie in der Dauer Tb klein ist, wenn eine Druckänderung in dem Bodendruck auftritt, ist der Druckänderungsbetrag des Bodendrucks bezüglich des Antriebsdrucks relativ groß und die Bedienungsperson wird wahrscheinlich einen Stoß verspüren. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Umschalten von dem Zusammenführungszustand zu dem Strömungsaufteilungszustand begrenzt und der Zusammenführungszustand wird beibehalten, wenn der Antriebsdruck klein ist. Das Auftreten eines Stoßes, der von der Bedienungsperson verspürt wird, wird somit verhindert oder reduziert.
Sogar wenn in der vorliegenden Ausführungsform die verteilten Durchflussraten Q der Hydraulikzylinder 20 die Schwellenwerte Qs oder niedriger als diese sind, bestimmt die Bestimmungseinheit 19Cb ferner, dass der Zustand der Zusammenführungszustand sein soll, wenn die Antriebsdrücke die Schwellenwerte sind. Das Auftreten eines Stoßes, das von der Bedienungsperson verspürt wird, wird somit verhindert oder reduziert, sogar wenn die verteilten Durchflussraten Q die Schwellenwerte Qs oder niedriger als diese sind.
Die vorstehend beschriebene Steuerung ist besonders wirksam, wenn sie an dem Stielzylinder 22 durchgeführt wird. Wenn der Stielzylinder 22 von dem Ausgrabungszustand zu dem Nicht-Ausgrabungszustand wechselt, wird die Änderung bei dem Antriebsdruck des Stielzylinders 22 groß. Als Ergebnis der Durchführung der vorstehend beschriebenen Steuerung an dem Stielzylinder 22 wird somit das Auftreten eines Stoßes, der von der Bedienungsperson verspürt wird, wirksam verhindert oder reduziert.
Man beachte, dass, in der vorliegenden Ausführungsform, der Antrieb 4 (Hydraulikkreis 40) auf den Bagger 100 angewendet wird. Die Anwendung des Antriebs 4 ist jedoch nicht auf Bagger beschränkt, vielmehr ist der Antrieb 4 auch breit auf hydraulisch angetriebene Arbeitsmaschinen, die andere als Bagger sind, anwendbar.
Man beachte, dass der Bagger 100, der die Arbeitsmaschine ist, in der vorliegenden Ausführungsform eine hybride Ausrüstung ist, aber die Arbeitsmaschine muss nicht hybrid sein. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 Taumelscheibenpumpen sind, aber die Pumpen nicht darauf beschränkt sind. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Lasten LA, LAa und LAb der Druck in dem Löffelzylinder 21, der Druck in dem Stielzylinder 22 bzw. der Druck in dem Auslegerzylinder 23 sind, aber die Lasten nicht darauf beschränkt sind. Die Lasten LA, LAa und LAb können beispielsweise der Druck in dem Löffelzylinder 21, der Druck in dem Stielzylinder 22, und der Druck in dem Auslegerzylinder 23 sein, die basierend auf dem Verhältnis der Flächen der Drosselventile, die in den Druckkompensationsventilen 71 bis 76 enthalten sind, korrigiert worden sind.
Man beachte, dass die Schwellenwerte Qs, die bei der Bestimmung, ob oder ob nicht das erste Zusammenführungs-/Abzweigungs-Ventil 67 zum Arbeiten veranlasst werden soll, verwendet werden, in der vorliegenden Ausführungsform die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf und die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss sind, die Schwellenwerte sind nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Schwellenwerte Qs Durchflussraten sein, die niedriger als die erste Zufuhrdurchflussrate Qsf und die zweite Zufuhrdurchflussrate Qss sind.
Bezugszeichenliste

1: ARBEITSEINHEIT
2: OBERE SCHWENKSTRUKTUR
3: UNTERE FAHRSTRUKTUR
4: ANTRIEB
5: BETÄTIGUNGSVORRICHTUNG
9: STEUERUNGSSYSTEM
11: LÖFFEL
12: STIEL
13: AUSLEGER
14: SPEICHERBATTERIE
17: HYBRIDSTEUERUNG
18: MOTORSTEUERUNG
19: PUMPENSTEUERUNG
19C: VERARBEITUNGSEINHEIT
19M: SPEICHEREINHEIT
19Ca: VERTEILDURCHFLUSSRATENBERECHNUNGSEINHEIT
19Cb: BESTIMMUNGSEINHEIT
19Cc: STEUERUNGSEINHEIT
19Cd: BETÄTIGUNGSZUSTANDSBESTIMMUNGSEINHEIT
19IO: EINGABE-/AUSGABE-EINHEIT
20: HYDRAULISCHER ZYLINDER
21: LÖFFELZYLINDER
22: STIELZYLINDER
23: AUSLEGERZYLINDER
24: FAHRMOTOR
25: ELEKTRISCHER SCHWENKMOTOR
26: MOTOR
28: MANIPULATIONSBETRAGSERFASSUNGSEINHEIT
29: COMMON-RAIL-STEUERUNGSEINHEIT
30: HYDRAULIKPUMPE
31: ERSTE HYDRAULIKPUMPE
32: ZWEITE HYDRAULIKPUMPE
33: DROSSELKLAPPE
40: HYDRAULIKKREIS
55: ZUSAMMENFÜHRUNGSDURCHGANG
60: HAUPTBETÄTIGUNGSVENTIL
61: ERSTES HAUPTBETÄTIGUNGSVENTIL
62: ZWEITES HAUPTBETÄTIGUNGSVENTIL
63: DRITTES HAUPTBETÄTIGUNGSVENTIL
67: ERSTES ZUSAMMENFÜHRUNGS-/ABZWEIGUNGS-VENTIL
68: ZWEITES ZUSAMMENFÜHRUNGS-/ABZWEIGUNGS-VENTIL
81C, 81L, 82C, 82L, 83C, 83L, 84, 85, 86, 87, 88: DRUCKSENSOR
100: BAGGER (ARBEITSMASCHINE)
la, laa, lab, labk: LAST
q, qa, qb, qbk: VERTEILTE DURCHFLUSSRATE
qs: SCHWELLENWERT

Claims

Steuerungssystem (9), das eingerichtet ist, eine Arbeitsmaschine (100) zu steuern, die eine Arbeitseinheit (1) umfasst, die eine Vielzahl von Arbeitseinheitskomponenten aufweist, und eine Vielzahl von Hydraulikzylindern (20), die eingerichtet sind, die jeweiligen Arbeitseinheitskomponenten anzutreiben, umfassend: eine erste Hydraulikpumpe (31) und eine zweite Hydraulikpumpe (32); einen Durchgang (55), der die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) miteinander verbindet; eine Öffnungs-/Schließvorrichtung (67), die in dem Durchgang (55) vorgesehen ist und eingerichtet ist, den Durchgang (55) zu öffnen und zu schließen; eine Steuervorrichtung (19), die eingerichtet ist, die Öffnungs-/Schließvorrichtung (67) zu steuern, um zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) nicht miteinander verbunden sind, umzuschalten; einen ersten Hydraulikzylinder, dem in dem nicht verbundenen Zustand ein Hydraulikfluid zugeführt wird, das von der ersten Hydraulikpumpe (31) ausgestoßen wird; und einen zweiten Hydraulikzylinder, dem in dem nicht verbundenen Zustand Hydraulikfluid zugeführt wird, das aus der zweiten Hydraulikpumpe (32) ausgestoßen wird; wobei die Steuervorrichtung (19) die Öffnungs-/Schließvorrichtung (67) steuert, damit diese in dem verbundenen Zustand ist, wenn verteilte Durchflussraten der Hydraulikzylinder (20) einer vorbestimmten Zufuhrdurchflussrate oder weniger entsprechen und wenn ein Antriebsdruck, der eine Differenz zwischen einem Druck in einem stangenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (20) und einem Druck in einem kappenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (20) angibt, einem definierten Wert oder oder weniger entspricht.
Steuerungssystem (9) gemäß Anspruch 1, wobei die Arbeitseinheitskomponenten einen Löffel (11), einen mit dem Löffel (11) gekoppelten Stiel (12) und einen mit dem Stiel (12) gekoppelten Ausleger (13) enthalten, die Hydraulikzylinder (20) einen Löffelzylinder (21), der eingerichtet ist, den Löffel (11) zu betätigen, einen Stielzylinder (22), der eingerichtet ist, den Stiel (12) zu betätigen, und einen Auslegerzylinder (23) enthalten, der eingerichtet ist, den Ausleger (13) zu betätigen, der erste Hydraulikzylinder den Stielzylinder (22) enthält, und der zweite Hydraulikzylinder den Löffelzylinder (21) enthält.
Steuerungssystem (9) gemäß Anspruch 2, bei dem in dem nicht verbundenen Zustand die erste Hydraulikpumpe (31) das Hydraulikfluid einer ersten Betätigungsgruppe zuführt, welcher der erste Hydraulikzylinder (22) angehört, in dem nicht verbundenen Zustand die zweite Hydraulikpumpe (32) das Hydraulikfluid einer zweiten Betätigungsgruppe zuführt, welcher der zweite Hydraulikzylinder (32) angehört, der Löffelzylinder (21) und der Stielzylinder (22) der ersten Betätigungsgruppe angehören, und der Auslegerzylinder (23) der zweiten Betätigungsgruppe angehört.
Steuerungssystem (9) gemäß Anspruch 2, bei dem die Steuervorrichtung (19) gemäß einem Betätigungszustand des Stiels (12) einen der beiden Zustände, den verbundenen Zustand oder den nicht verbundenen Zustand, bestimmt.
Steuerungssystem (9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Arbeitsmaschine (100) eine Schwenkstruktur (2) aufweist, die die Arbeitseinheit (1) stützt, und die Schwenkstruktur (2) durch ein Betätigungselement angetrieben wird, das ein anderes als die erste Betätigungsgruppe und die zweite Betätigungsgruppe ist.
Arbeitsmaschine (100), die das Steuerungssystem (9) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
Steuerungsverfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine (100) nach Anspruch 6, die eine Arbeitseinheit (1) mit mehreren Arbeitseinheitskomponenten und mehreren Hydraulikzylindern (20) enthält, die eingerichtet sind, die jeweiligen Arbeitseinheitskomponenten anzutreiben, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: Umschalten zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem eine erste Hydraulikpumpe (31) und eine zweite Hydraulikpumpe (32) miteinander verbunden sind, und einem nicht verbundenen Zustand, bei dem die erste Hydraulikpumpe (31) und die zweite Hydraulikpumpe (32) nicht miteinander verbunden sind, unter Verwendung einer Öffnungs-/Schließvorrichtung (67); Zuführen eines Hydraulikfluids in dem nicht verbundenen Zustand, das von der ersten Hydraulikpumpe (31) ausgestoßen wird, zu einem ersten Hydraulikzylinder und Zuführen eines Hydraulikfluids, das aus der zweiten Hydraulikpumpe (32) ausgestoßen wird, zu einem zweiten Hydraulikzylinder; und Steuern der Öffnungs-/Schließvorrichtung (67), damit diese in dem verbundenen Zustand ist, wenn verteilte Durchflussraten der Hydraulikzylinder (20) einer vorbestimmten Zufuhrdurchflussrate oder weniger entsprechen und wenn ein Antriebsdruck, der eine Differenz zwischen einem Druck in einem stangenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (20) und einem Druck in einem kappenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (20) angibt, einem definierten Wert oder weniger entspricht.