DE112022000473T5 - Hydrauliksystem eines Baggers, Bagger und Verfahren zur Steuerung eines Baggers - Google Patents

Hydrauliksystem eines Baggers, Bagger und Verfahren zur Steuerung eines Baggers Download PDF

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Wataru Sumino
Shinobu Nagura
Yuichi Hishinuma
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Abstract

Hydrauliksystem eines Baggers umfasst eine Arbeitszustands-Bestimmungseinheit und eine Ventilsteuereinheit. Wenn bestimmt wird, dass ein Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Schweraushubzustand ist, steuert die Ventilsteuereinheit ein erstes Auslegerbetätigungsventil, ein erstes Armbetätigungsventil, ein erstes Schaufelbetätigungsventil, ein zweites Auslegerbetätigungsventil, ein zweites Armbetätigungsventil und ein zweites Schaufelbetätigungsventil, so dass der Durchfluss von Hydrauliköl von einer ersten Hydraulikpumpe zu einem Auslegerzylinder eingeschränkt wird, Hydrauliköl von einer zweiten Hydraulikpumpe einem Auslegerzylinder zugeführt wird, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe als auch von der zweiten Hydraulikpumpe einem Armzylinder zugeführt wird und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe und der zweiten Hydraulikpumpe einem Schaufelzylinder zugeführt wird.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Hydrauliksystem eines Baggers, einen Bagger und ein Verfahren zur Steuerung eines Baggers.
  • Hintergrund
  • Auf dem technischen Gebiet der Bagger ist ein Bagger, wie er in der Patentschrift 1 offenbart ist, bekannt.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: JP 2019-052465 A
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Der Bagger verfügt über drei Hydraulikzylinder: einen Auslegerzylinder, einen Armzylinder und einen Schaufelzylinder. In einem Hydrauliksystem, das das von zwei Hydraulikpumpen ausgestoßene Hydrauliköl auf drei Hydraulikzylinder verteilt, besteht die Möglichkeit, dass das Hydrauliköl je nach Betätigungszustand des Arbeitsgeräts ungeeignet auf die Hydraulikzylinder verteilt wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, das von zwei Hydraulikpumpen ausgestoßene Hydrauliköl ordnungsgemäß auf drei Hydraulikzylinder zu verteilen.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist ein Hydrauliksystem eines Baggers vorgesehen, wobei das Hydrauliksystem umfasst: eine erste Hydraulikpumpe; eine zweite Hydraulikpumpe; einen Auslegerzylinder, der einen Ausleger des Arbeitsgeräts bewegt; einen Armzylinder, der einen Arm des Arbeitsgeräts bewegt; ein Schaufelzylinder, der eine Schaufel des Arbeitsgeräts bewegt; ein erstes Auslegerbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder steuert; ein erstes Armbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Armzylinder steuert; ein erstes Schaufelbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Schaufelzylinder steuert; ein zweites Auslegerbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder steuert; ein zweites Armbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Armzylinder steuert; ein zweites Schaufelbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Schaufelzylinder steuert; ein Armrückschlagventil, das den Rückfluss von Hydrauliköl vom Armzylinder zur zweiten Hydraulikpumpe über das zweite Armbetätigungsventil verhindert; ein Schaufelrückschlagventil, das den Rückfluss von Hydrauliköl vom Schaufelzylinder zur zweiten Hydraulikpumpe über das zweite Schaufelbetätigungsventil verhindert; eine Betätigungsvorrichtung, die betätigt wird, um mindestens einen von dem Auslegerzylinder, dem Armzylinder und dem Schaufelzylinder zu betätigen; eine Arbeitszustands-Bestimmungseinheit, die einen Arbeitszustand des Arbeitsgeräts auf der Grundlage eines Betätigungszustands der Betätigungsvorrichtung, eines Auslegerbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Auslegerzylinders angibt, eines Armbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Armzylinders angibt, und eines Schaufelbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Schaufelzylinders angibt, bestimmt; und eine Ventilsteuereinheit, die mindestens eines von dem ersten Auslegerbetätigungsventil, dem ersten Armbetätigungsventil, dem ersten Schaufelbetätigungsventil, dem zweiten Auslegerbetätigungsventil, dem zweiten Armbetätigungsventil und dem zweiten Schaufelbetätigungsventil auf der Grundlage des von der Arbeitszustands-Bestimmungseinheit bestimmten Arbeitszustands des Arbeitsgeräts steuert, wobei die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Normalzustand ist, wenn ein Armaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist, oder ein Schaufelaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, und der Auslegerbodendruck höher als ein höherer Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck ist, und bestimmt, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Schweraushubzustand ist, wenn ein höherer Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck höher als der Auslegerbodendruck ist, und wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts der Schweraushubzustand ist, die Ventilsteuereinheit das erste Auslegerbetätigungsventil, das erste Armbetätigungsventil, das erste Schaufelbetätigungsventil, das zweite Auslegerbetätigungsventil, das zweite Armbetätigungsventil und das zweite Schaufelbetätigungsventil so steuert, dass der Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder eingeschränkt wird, Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe dem Auslegerzylinder zugeführt wird, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe als auch von der zweiten Hydraulikpumpe dem Armzylinder zugeführt wird und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe und der zweiten Hydraulikpumpe dem Schaufelzylinder zugeführt wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Nach der vorliegenden Offenbarung wird das von zwei Hydraulikpumpen ausgestoßene Hydrauliköl ordnungsgemäß auf drei Hydraulikzylinder verteilt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Bagger gemäß einer Ausführungsform darstellt.
    • 2 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung der Bewegungen von Arbeitsgeräten gemäß der Ausführungsform.
    • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hydrauliksystem des Baggers gemäß der Ausführungsform darstellt.
    • 4 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das eine Steuervorrichtung des Baggers gemäß der Ausführungsform darstellt.
    • 5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bestimmungsverfahren einer Arbeitszustands-Bestimmungseinheit gemäß der Ausführungsform darstellt.
    • 6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hydrauliksystem darstellt, wenn bestimmt wird, dass ein Arbeitszustand des Arbeitsgeräts gemäß der Ausführungsform ein Normalzustand ist.
    • 7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hydrauliksystem darstellt, wenn bestimmt wird, dass ein Arbeitszustand des Arbeitsgeräts gemäß der Ausführungsform ein Schweraushubzustand ist.
    • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung eines Baggers gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
    • 9 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung eines Baggers gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
    • 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Computersystem gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Die Komponenten der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen können in geeigneter Weise kombiniert werden. Einige Komponenten werden in einigen Fällen nicht verwendet.
  • [Bagger]
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Bagger 1 gemäß einer Ausführungsform darstellt. Wie in 1 dargestellt, umfasst der Bagger 1 einen Schwenkkörper 2, einen Fahrkörper 3, eine Betätigungsvorrichtung 4, ein Arbeitsgerät 10, einen Auslegerzylinder 21, einen Armzylinder 22 und einen Schaufelzylinder 23.
  • Der Schwenkkörper 2 stützt das Arbeitsgerät 10. Der Schwenkkörper 2 umfasst einen Bedienraum 2A. Ein Bediener des Baggers 1 betritt den Bedienraum 2A. Im Bedienraum 2A ist ein Bedienersitz 2B vorgesehen, auf dem der Bediener Platz nimmt.
  • Der Fahrkörper 3 stützt den Schwenkkörper 2. Der Fahrkörper 3 umfasst ein Paar Raupenbänder 3A. Der Bagger 1 bewegt sich mit der Drehung der Raupenbänder 3A. Der Fahrkörper 3 kann einen an einer Achse angebrachten Reifen enthalten.
  • Die Betätigungsvorrichtung 4 wird durch den Bediener des Baggers 1 betätigt. Die Betätigungsvorrichtung 4 wird zum Bewegen des Arbeitsgeräts 10 betätigt. Die Betätigungsvorrichtung 4 ist im Bedienraum 2A angeordnet.
  • Das Arbeitsgerät 10 umfasst einen Ausleger 11, einen Arm 12 und eine Schaufel 13. Der Ausleger 11 ist drehbar mit dem Schwenkkörper 2 gekoppelt. Der Arm 12 ist drehbar mit dem Ausleger 11 gekoppelt. Die Schaufel 13 ist drehbar mit dem Arm 12 gekoppelt.
  • Jeder von dem Auslegerzylinder 21, dem Armzylinder 22 und dem Schaufelzylinder 23 ist jeweils ein Hydraulikzylinder. Der Auslegerzylinder 21 bewegt den Ausleger 11. Der Armzylinder 22 bewegt den Arm 12. Der Schaufelzylinder 23 bewegt die Schaufel 13.
  • [Bewegung des Arbeitsgeräts]
  • 2 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung der Bewegungen des Arbeitsgeräts 10 gemäß der Ausführungsform. Mindestens einer von dem Auslegerzylinder 21, dem Armzylinder 22 und dem Schaufelzylinder 23 wird durch Betätigung der Betätigungsvorrichtung 4 betätigt.
  • Der Auslegerzylinder 21 veranlasst den Ausleger 11, eine Hebe- oder Senkbewegung durchzuführen. Wird die Betätigungsvorrichtung 4 veranlasst, eine Auslegerhebebetätigung durchzuführen, fährt der Auslegerzylinder 21 aus und der Ausleger 11 führt die Hebebewegung aus. Wird die Betätigungsvorrichtung 4 veranlasst, eine Auslegersenkbetätigung durchzuführen, fährt der Auslegerzylinder 21 ein und der Ausleger 11 führt die Absenkbewegung durch.
  • Der Armzylinder 22 veranlasst den Arm 12, eine Aushubbewegung oder eine Auskippbewegung durchzuführen. Veranlassen der Betätigungsvorrichtung 4 Armaushubbetätigung durchzuführen, bewirkt, dass der Armzylinder 22 ausgefahren wird und der Arm 12 eine Aushubbewegung durchführt. Wird die Betätigungsvorrichtung 4 veranlasst, eine Armauskippbewegung durchzuführen, wird bewirkt, dass der Armzylinder 22 eingefahren wird und der Arm 12 die Auskippbewegung durchführt.
  • Der Schaufelzylinder 23 veranlasst die Schaufel 13, eine Aushubbewegung oder eine Auskippbewegung durchzuführen. Die Betätigung der Betätigungsvorrichtung 4 zur Durchführung des Schaufelaushubs bewirkt, dass der Schaufelzylinder 23 ausfährt und die Schaufel 13 die Aushubbewegung durchführt. Betätigen der Betätigungsvorrichtung 4 zum Durchführen eines Schaufelauskippens bewirkt, dass der Schaufelzylinder 23 eingefahren wird und die Schaufel 13 die Auskippbewegung durchführt.
  • [Hydrauliksystem]
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Hydrauliksystem 5 des Baggers 1 gemäß der Ausführungsform darstellt. Wie in 3 dargestellt, umfasst das Hydrauliksystem 5 einen Motor 6, eine erste Hydraulikpumpe 31, eine zweite Hydraulikpumpe 32, den Auslegerzylinder 21, den Armzylinder 22, den Schaufelzylinder 23, die Betätigungsvorrichtung 4, ein erstes Auslegerbetätigungsventil 41L, ein erstes Armbetätigungsventil 42L, ein erstes Schaufelbetätigungsventil 43L, ein zweites Auslegerbetätigungsventil 41R, ein zweites Armbetätigungsventil 42R, ein zweites Schaufelbetätigungsventil 43R und einen Tank 7.
  • Der Motor 6 ist eine Antriebsquelle des Baggers 1. Als Motor 6 ist beispielsweise ein Dieselmotor vorgesehen.
  • Sowohl die erste Hydraulikpumpe 31 als auch die zweite Hydraulikpumpe 32 fördern Hydrauliköl. Jede von der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 wird durch die vom Motor 6 erzeugte Leistung angetrieben. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 jeweils um eine Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung. Die erste Hydraulikpumpe 31 umfasst eine Taumelscheibe 31A, die angetrieben wird, um die Kapazität der ersten Hydraulikpumpe 31 zu verändern. Die zweite Hydraulikpumpe 32 umfasst eine Taumelscheibe 32A, die zur Änderung der Leistung der zweiten Hydraulikpumpe 32 angetrieben wird.
  • Der Auslegerzylinder 21 umfasst eine Bodenkammer 21A und eine Stangenkammer 21B. Wenn der Bodenkammer 21A Hydrauliköl zugeführt wird, fährt der Auslegerzylinder 21 aus. Wird der Stangenkammer 21B Hydrauliköl zugeführt, fährt der Auslegerzylinder 21 ein.
  • Der Armzylinder 22 umfasst eine Bodenkammer 22A und eine Stangenkammer 22B. Wenn der Bodenkammer 22A Hydrauliköl zugeführt wird, fährt der Armzylinder 22 aus. Wird der Stangenkammer 22B Hydrauliköl zugeführt, fährt der Armzylinder 22 ein.
  • Der Schaufelzylinder 23 umfasst eine Bodenkammer 23A und eine Stangenkammer 23B. Wenn der Bodenkammer 23A Hydrauliköl zugeführt wird, fährt der Schaufelzylinder 23 aus. Wird der Stangenkammer 23B Hydrauliköl zugeführt, fährt der Schaufelzylinder 23 ein.
  • Die Betätigungsvorrichtung 4 wird vom Bediener betätigt, um mindestens einen von dem Auslegerzylinder 21, dem Armzylinder 22 und dem Schaufelzylinder 23 zu betätigen. In dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst die Betätigungsvorrichtung 4 einen Auslegerarbeitshebel 401, der zur Betätigung des Auslegerzylinders 21 betätigt wird, einen Armarbeitshebel 402, der zur Betätigung des Armzylinders 22 betätigt wird, und einen Schaufelarbeitshebel 403, der zur Betätigung des Schaufelzylinders 23 betätigt wird. Die in 3 dargestellte Betätigungsvorrichtung 4 ist ein Beispiel. Die Betätigungsvorrichtung 4 kann zwei Arbeitshebel aufweisen. Der Auslegerzylinder 21 kann durch Betätigung eines der Arbeitshebel in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung betätigt werden, und der Schaufelzylinder 23 kann durch Betätigung des Arbeitshebels in einer Links-Rechts-Richtung betätigt werden. Der Armzylinder 22 kann durch Betätigung des anderen Arbeitshebels in der Links-Rechts-Richtung betätigt werden.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L ist mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L steuert die Strömung von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21. Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L steuert die Strömungsrate und die Richtung des Hydrauliköls, das von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Auslegerzylinder 21 zugeführt wird.
  • Das erste Armbetätigungsventil 42L ist mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Das erste Armbetätigungsventil 42L steuert die Strömung von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Armzylinder 22. Das erste Armbetätigungsventil 42L steuert die Strömungsrate und die Richtung des Hydrauliköls, das von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Armzylinder 22 zugeführt wird.
  • Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L ist mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L steuert die Strömung von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Schaufelzylinder 23. Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L steuert die Strömungsrate und die Richtung des von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Schaufelzylinder 23 zuzuführenden Hydrauliköls.
  • Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R ist mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R steuert die Strömung von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zum Auslegerzylinder 21. Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R steuert die Strömungsrate und die Richtung des von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Auslegerzylinder 21 zuzuführenden Hydrauliköls.
  • Das zweite Armbetätigungsventil 42R ist mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Das zweite Armbetätigungsventil 42R steuert den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zum Armzylinder 22. Das zweite Armbetätigungsventil 42R steuert die Strömungsrate und die Richtung des Hydrauliköls, das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Armzylinder 22 zuzuführen ist.
  • Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R ist mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R steuert den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zum Schaufelzylinder 23. Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R steuert die Strömungsrate und die Richtung des Hydrauliköls, das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Schaufelzylinder 23 zuzuführen ist.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L und das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R sind jeweils Betätigungsventile vom Schiebertyp, die die Strömungsrate und die Richtung des dem Auslegerzylinder 21 zuzuführenden Hydrauliköls durch Bewegen eines stangenförmigen Schiebers steuern. Wenn sich der Schieber in axialer Richtung bewegt, wird die Zufuhr von Hydrauliköl zur Bodenkammer 21A und die Zufuhr von Hydrauliköl zur Stangenkammer 21B des Auslegerzylinders 21 umgeschaltet. Darüber hinaus wird die Strömungsrate des dem Auslegerzylinder 21 zuzuführenden Hydrauliköls auf der Grundlage des Bewegungsbetrags des Schiebers eingestellt.
  • Bei dem ersten Armbetätigungsventil 42L und dem zweiten Armbetätigungsventil 42R handelt es sich jeweils um ein Strömungsraten-Betätigungsventil des Schiebertyps. Wenn sich der Schieber in axialer Richtung bewegt, schaltet die Zufuhr von Hydrauliköl zur Bodenkammer 22A und die Zufuhr von Hydrauliköl zur Stangenkammer 22B des Armzylinders 22 um. Darüber hinaus wird die Strömungsrate des Hydrauliköls, die dem Armzylinder 22 zugeführt wird, auf der Grundlage des Bewegungsbetrags des Schiebers eingestellt.
  • Jedes von dem ersten Schaufelbetätigungsventil 43L und dem zweiten Schaufelbetätigungsventil 43R ist jeweils auch ein Strömungsraten-Betätigungsventil des Schiebertyps. Wenn sich der Schieber in axialer Richtung bewegt, wird die Zufuhr von Hydrauliköl zur Bodenkammer 23A und die Zufuhr von Hydrauliköl zur Stangenkammer 23B des Schaufelzylinders 23 umgeschaltet. Darüber hinaus wird die Strömungsrate des dem Schaufelzylinder 23 zuzuführenden Hydrauliköls auf der Grundlage des Bewegungsbetrags des Schiebers eingestellt.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L, das erste Armbetätigungsventil 42L und das erste Schaufelbetätigungsventil 43L bilden eine erste Betätigungsventilgruppe 40L, die mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden ist.
  • Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R, das zweite Armbetätigungsventil 42R und das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R bilden eine zweite Betätigungsventilgruppe 40R, die mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden ist.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L ist über einen Auswurfströmungsweg 50L und einen Zufuhrströmungsweg 51L mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Das erste Armbetätigungsventil 42L ist über den Auswurfströmungsweg 50L und einen Zufuhrströmungsweg 52L mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L ist über den Auswurfströmungsweg 50L und einen Zufuhrströmungsweg 53L mit der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Der Auswurfströmungsweg 50L ist mit einem Auswurfanschluss der ersten Hydraulikpumpe 31 verbunden. Der Zufuhrströmungsweg 51L, der Zufuhrströmungsweg 52L und der Zufuhrströmungsweg 53L sind parallel zum Auswurfströmungsweg 50L verbunden.
  • Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R ist über einen Auswurfströmungsweg 50R und einen Zufuhrströmungsweg 51R mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Das zweite Armbetätigungsventil 42R ist über den Auswurfströmungsweg 50R und einen Zufuhrströmungsweg 52R mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R ist über den Auswurfströmungsweg 50R und einen Zufuhrströmungsweg 53R mit der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Der Auswurfströmungsweg 50R ist mit einem Auswurfanschluss der zweiten Hydraulikpumpe 32 verbunden. Der Zufuhrströmungsweg 51R, der Zufuhrströmungsweg 52R und der Zufuhrströmungsweg 53R sind parallel zum Auswurfströmungsweg 50R verbunden.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L ist über einen Bodenströmungsweg 54 und einen Bodenströmungsweg 54L mit der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 verbunden. Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R ist mit der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 über den Bodenströmungsweg 54 und einen Bodenströmungsweg 54R verbunden. Der Bodenströmungsweg 54 ist mit der Bodenkammer 21A verbunden. Der Bodenströmungsweg 54L ist mit dem ersten Auslegerbetätigungsventil 41L verbunden. Der Bodenströmungsweg 54R ist mit dem zweiten Auslegerbetätigungsventil 41R verbunden.
  • Das erste Armbetätigungsventil 42L ist mit der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 über einen Bodenströmungsweg 55 und einen Bodenströmungsweg 55L verbunden. Das zweite Armbetätigungsventil 42R ist mit der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 über den Bodenströmungsweg 55 und einen Bodenströmungsweg 55R verbunden. Der Bodenströmungsweg 55 ist mit der Bodenkammer 22A verbunden. Der Bodenströmungsweg 55L ist mit dem ersten Armbetätigungsventil 42L verbunden. Der Bodenströmungsweg 55R ist mit dem zweiten Armbetätigungsventil 42R verbunden.
  • Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L ist mit der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 über einen Bodenströmungsweg 56 und einen Bodenströmungsweg 56L verbunden. Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R ist über den Bodenströmungsweg 56 und einen Bodenströmungsweg 56R mit der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 verbunden. Der Bodenströmungsweg 56 ist mit der Bodenkammer 23A verbunden. Der Bodenströmungsweg 56L ist mit dem ersten Schaufelbetätigungsventil 43L verbunden. Der Bodenströmungsweg 56R ist mit dem zweiten Schaufelbetätigungsventil 43R verbunden.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L ist über einen Stangenströmungsweg 57 und einen Stangenströmungsweg 57L mit der Stangenkammer 21B des Auslegerzylinders 21 verbunden. Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R ist über den Stangenströmungsweg 57 und einen Stangenströmungsweg 57R mit der Stangenkammer 21B des Auslegerzylinders 21 verbunden. Der Stangenströmungsweg 57 ist mit der Stangenkammer 21B verbunden. Der Stangenströmungsweg 57L ist mit dem ersten Auslegerbetätigungsventil 41L verbunden. Der Stangenströmungsweg 57R ist mit dem zweiten Auslegerbetätigungsventil 41R verbunden.
  • Das erste Armbetätigungsventil 42L ist über einen Stangenströmungsweg 58 und einen Stangenströmungsweg 58L mit der Stangenkammer 22B des Armzylinders 22 verbunden. Das zweite Armbetätigungsventil 42R ist über den Stangenströmungsweg 58 und einen Stangenströmungsweg 58R mit der Stangenkammer 22B des Armzylinders 22 verbunden. Der Stangenströmungsweg 58 ist mit der Stangenkammer 22B verbunden. Der Stangenströmungsweg 58L ist mit dem ersten Armbetätigungsventil 42L verbunden. Der Stangenströmungsweg 58R ist mit dem zweiten Armbetätigungsventil 42R verbunden.
  • Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L ist über einen Stangenströmungsweg 59 und einen Stangenströmungsweg 59L mit der Stangenkammer 23B des Schaufelzylinders 23 verbunden. Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R ist über den Stangenströmungsweg 59 und einen Stangenströmungsweg 59R mit der Stangenkammer 23B des Schaufelzylinders 23 verbunden. Der Stangenströmungsweg 59 ist mit der Stangenkammer 23B verbunden. Der Stangenströmungsweg 59L ist mit dem ersten Schaufelbetätigungsventil 43L verbunden. Der Stangenströmungsweg 59R ist mit dem zweiten Schaufelbetätigungsventil 43R verbunden.
  • Der Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L und der Schieber des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R bewegen sich in eine Bodenkammer-Zufuhrposition, um der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zuzuführendes Hydrauliköl passieren zu lassen, in eine Stangenkammer-Zufuhrposition, um der Stangenkammer 21B des Auslegerzylinders 21 zuzuführendes Hydrauliköl passieren zu lassen, und in eine Neutralposition, um kein Hydrauliköl passieren zu lassen. In dem in 3 dargestellten Beispiel sind der Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L und der Schieber des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R in den Neutralpositionen angeordnet.
  • Der Schieber des ersten Armbetätigungsventils 42L und der Schieber des zweiten Armbetätigungsventils 42R bewegen sich in eine Bodenkammer-Zufuhrposition, um das der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zuzuführendes Hydrauliköl passieren zu lassen, in eine Stangenkammer-Zufuhrposition, um das der Stangenkammer 22B des Armzylinders 22 zuzuführendes Hydrauliköl passieren zu lassen, und in eine Neutralposition, um Hydrauliköl nicht passieren zu lassen. In dem in 3 dargestellten Beispiel sind der Schieber des ersten Armbetätigungsventils 42L und der Schieber des zweiten Armbetätigungsventils 42R in den Neutralpositionen angeordnet.
  • Der Schieber des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L und der Schieber des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R bewegen sich in eine Bodenkammer-Zufuhrposition, um Hydrauliköl, das der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt werden soll, passieren zu lassen, in eine Stangenkammer-Zufuhrposition, um Hydrauliköl, das der Stangenkammer 23B des Schaufelzylinders 23 zugeführt werden soll, passieren zu lassen, und in eine Neutralposition, um kein Hydrauliköl passieren zu lassen. In dem in 3 dargestellten Beispiel sind der Schieber des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L und der Schieber des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R in den Neutralpositionen angeordnet.
  • Das erste Auslegerbetätigungsventil 41L ist über einen Ausstoßströmungsweg 61L mit dem Tank 7 verbunden. Das vom Auslegerzylinder 21 dem ersten Auslegerbetätigungsventil 41L zugeführte Hydrauliköl wird über den Ausstoßströmungsweg 61L dem Tank 7 zugeführt. Das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R ist über einen Ausstoßströmungsweg 61R mit dem Tank 7 verbunden. Das vom Auslegerzylinder 21 dem zweiten Auslegerbetätigungsventil 41R zugeführte Hydrauliköl wird über den Ausstoßströmungsweg 61R dem Tank 7 zugeführt.
  • Das erste Armbetätigungsventil 42L ist über einen Ausstoßströmungsweg 62L mit dem Tank 7 verbunden. Das vom Armzylinder 22 dem ersten Armbetätigungsventil 42L zugeführte Hydrauliköl wird über den Ausstoßströmungsweg 62L dem Tank 7 zugeführt. Das zweite Armbetätigungsventil 42R ist über einen Ausstoßströmungsweg 62R mit dem Tank 7 verbunden. Das vom Armzylinder 22 dem zweiten Armbetätigungsventil 42R zugeführte Hydrauliköl wird über den Ausstoßströmungsweg 62R dem Tank 7 zugeführt.
  • Das erste Schaufelbetätigungsventil 43L ist über einen Ausstoßströmungsweg 63L mit dem Tank 7 verbunden. Das vom Schaufelzylinder 23 dem ersten Schaufelbetätigungsventil 43L zugeführte Hydrauliköl wird über den Ausstoßströmungsweg 63L dem Tank 7 zugeführt. Das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R ist über einen Ausstoßströmungsweg 63R mit dem Tank 7 verbunden. Das vom Schaufelzylinder 23 dem zweiten Schaufelbetätigungsventil 43R zugeführte Hydrauliköl wird über den Ausstoßströmungsweg 63R dem Tank 7 zugeführt.
  • Die erste Hydraulikpumpe 31, das erste Auslegerbetätigungsventil 41L, das erste Armbetätigungsventil 42L und das erste Schaufelbetätigungsventil 43L sind über einen neutralen Strömungsweg 64L verbunden. Der neutrale Strömungsweg 64L ist mit dem Tank 7 über einen negativen Steuermechanismus 65L verbunden, der die Kapazität der ersten Hydraulikpumpe 31 negativ steuert. In einem Zustand, in dem der Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L, der Schieber des ersten Armbetätigungsventils 42L und der Schieber des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L jeweils in der Neutralposition angeordnet sind, wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl dem Tank 7 über das erste Auslegerbetätigungsventil 41L, das erste Armbetätigungsventil 42L, das erste Schaufelbetätigungsventil 43L und den neutralen Strömungsweg 64L zugeführt.
  • Die zweite Hydraulikpumpe 32, das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R, das zweite Armbetätigungsventil 42R und das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R sind über einen neutralen Strömungsweg 64R verbunden. Der neutrale Strömungsweg 64R ist mit dem Tank 7 über einen negativen Steuermechanismus 65R verbunden, der die Leistung der zweiten Hydraulikpumpe 32 negativ steuert. In einem Zustand, in dem sich der Schieber des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R, der Schieber des zweiten Armbetätigungsventils 42R und der Schieber des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R jeweils in der Neutralposition befinden, wird das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgestoßene Hydrauliköl über das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R, das zweite Armbetätigungsventil 42R, das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R und den neutralen Strömungsweg 64R dem Tank 7 zugeführt.
  • In 3 sind mehrere Tanks 7 dargestellt, die Anzahl der Tanks 7 kann aber auch nur eins betragen.
  • Ein Auslegerrückschlagventil 44L ist im Zufuhrströmungsweg 51L angeordnet. Ein Armrückschlagventil 45L ist im Zufuhrströmungsweg 52L angeordnet. Ein Schaufelrückschlagventil 46L ist im Zufuhrströmungsweg 53L angeordnet.
  • Das Auslegerrückschlagventil 44L verhindert den Rückfluss von Hydrauliköl vom Auslegerzylinder 21 zur ersten Hydraulikpumpe 31 über das erste Auslegerbetätigungsventil 41L. Das Armrückschlagventil 45L verhindert den Rückfluss von Hydrauliköl vom Armzylinder 22 zur ersten Hydraulikpumpe 31 über das erste Armbetätigungsventil 42L. Das Schaufelrückschlagventil 46L verhindert den Rückfluss von Hydrauliköl vom Schaufelzylinder 23 zur ersten Hydraulikpumpe 31 über das erste Schaufelbetätigungsventil 43L.
  • Ein Auslegerrückschlagventil 44R ist im Zufuhrströmungsweg 51R angeordnet. Ein Armrückschlagventil 45R ist im Zufuhrströmungsweg 52R angeordnet. Ein Schaufelrückschlagventil 46R ist im Zufuhrströmungsweg 53R angeordnet.
  • Das Auslegerrückschlagventil 44R verhindert den Rückfluss von Hydrauliköl vom Auslegerzylinder 21 zur zweiten Hydraulikpumpe 32 über das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R. Das Armrückschlagventil 45R verhindert den Rückfluss von Hydrauliköl vom Armzylinder 22 zur zweiten Hydraulikpumpe 32 über das zweite Armbetätigungsventil 42R. Das Schaufelrückschlagventil 46R verhindert den Rückfluss von Hydrauliköl vom Schaufelzylinder 23 zur zweiten Hydraulikpumpe 32 über das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R.
  • Das Hydrauliksystem 5 umfasst ferner einen ersten Auswurfdrucksensor 71, einen zweiten Auswurfdrucksensor 72, einen Auslegerbodendrucksensor 73, einen Auslegerstangendrucksensor 74, einen Armbodendrucksensor 75, einen Armstangendrucksensor 76, einen Schaufelbodendrucksensor 77 und einen Schaufelstangendrucksensor 78.
  • Der erste Auswurfdrucksensor 71 detektiert einen ersten Auswurfdruck, der den Druck des aus der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfenen Hydrauliköls angibt. Der erste Auswurfdrucksensor 71 ist an dem Auswurfanschluss der ersten Hydraulikpumpe 31 angeordnet.
  • Der zweite Auswurfdrucksensor 72 detektiert einen zweiten Auswurfdruck, der den Druck des aus der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfenen Hydrauliköls angibt. Der zweite Auswurfdrucksensor 72 ist an dem Auswurfanschluss der zweiten Hydraulikpumpe 32 angeordnet.
  • Der Auslegerbodendrucksensor 73 detektiert einen Auslegerbodendruck, der den Druck in der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 angibt. Der Auslegerbodendrucksensor 73 ist im Bodenströmungsweg 54 angeordnet.
  • Der Auslegerstangendrucksensor 74 detektiert einen Auslegerstangendruck, der den Druck in der Stangenkammer 21B des Auslegerzylinders 21 angibt. Der Auslegerstangendrucksensor 74 ist in dem Stangenströmungsweg 57 angeordnet.
  • Der Armbodendrucksensor 75 detektiert einen Armbodendruck, der den Druck in der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 angibt. Der Armbodendrucksensor 75 ist im Bodenströmungsweg 55 angeordnet.
  • Der Armstangendrucksensor 76 detektiert einen Armstangendruck, der den Druck in der Stangenkammer 22B des Armzylinders 22 angibt. Der Armstangendrucksensor 76 ist im Stangenströmungsweg 58 angeordnet.
  • Der Schaufelbodendrucksensor 77 detektiert einen Schaufelbodendruck, der den Druck in der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 angibt. Der Schaufelbodendrucksensor 77 ist im Bodenströmungsweg 56 angeordnet.
  • Der Schaufelstangendrucksensor 78 detektiert einen Schaufelstangendruck, der den Druck in der Stangenkammer 23B des Schaufelzylinders 23 angibt. Der Schaufelstangendrucksensor 78 ist im Stangenströmungsweg 59 angeordnet.
  • Das Hydrauliksystem 5 umfasst ferner einen Auslegerbetätigungsbetragssensor 81, einen Armbetätigungsbetragssensor 82 und einen Schaufelbetätigungsbetragssensor 83.
  • Der Auslegerbetätigungsbetragssensor 81 detektiert einen Auslegerbetätigungsbetrag, der ein Betätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung 4 bei der Betätigung des Auslegerzylinders 21 angibt. In der Ausführungsform ist ein druckproportionales Steuerventil (PPC-Ventil) in dem Auslegerarbeitshebel 401 vorgesehen. Das PPC-Ventil erzeugt einen Vorsteuerdruck, der auf einem Betätigungswinkel des Auslegerarbeitshebels 401 basiert. Der Auslegerbetätigungsbetragssensor 81 ist ein Drucksensor, der einen PPC-Druck detektiert, der einen durch das PPC-Ventil erzeugten Vorsteuerdruck auf der Grundlage eines Betätigungswinkels des Auslegerarbeitshebels 401 als Auslegerbetätigungsbetrag angibt. Es sind zwei Auslegerbetätigungsbetragssensoren 81 vorgesehen. Ein Auslegerbetätigungsbetragssensor 81 detektiert einen Auslegerhebebetätigungsbetrag, der einen Auslegerbetätigungsbetrag angibt, wenn die Auslegerhebebetätigung durchgeführt wird. Der andere Auslegerbetätigungsbetragssensor 81 detektiert einen Auslegerabsenkungsbetätigungsbetrag, der einen Auslegerbetätigungsbetrag angibt, wenn die Auslegerabsenkbetätigung durchgeführt wird.
  • Der Armbetätigungsbetragssensor 82 detektiert einen Armbetätigungsbetrag, der einen Betätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung 4 bei der Betätigung des Armzylinders 22 angibt. Ein PPC-Ventil ist in dem Armarbeitshebel 402 wie in dem Auslegerarbeitshebel 401 vorgesehen. Der Armbetätigungsbetragssensor 82 ist ein Drucksensor, der einen PPC-Druck detektiert, der einen durch das PPC-Ventil erzeugten Vorsteuerdruck auf der Grundlage eines Betätigungswinkels des Armarbeitshebels 402 als Armbetätigungsbetrag angibt. Es sind zwei Armbetätigungsbetragssensoren 82 vorgesehen. Ein Armbetätigungsbetragssensor 82 detektiert einen Armaushubbetätigungsbetrag, der einen Armbetätigungsbetrag angibt, wenn die Armaushubbetätigung durchgeführt wird. Der andere Armbetätigungsbetragssensor 82 detektiert einen Armauskippbetätigungsbetrag, der einen Armbetätigungsbetrag angibt, wenn die Armauskippbetätigung durchgeführt wird.
  • Der Schaufelbetätigungsbetragssensor 83 detektiert einen Schaufelbetätigungsbetrag, der einen Betätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung 4 bei der Betätigung des Schaufelzylinders 23 angibt. Ein PPC-Ventil ist in dem Schaufelarbeitshebel 403 wie in dem Auslegerarbeitshebel 401 und dem Armarbeitshebel 402 vorgesehen. Der Schaufelbetätigungsbetragssensor 83 ist ein Drucksensor, der einen PPS-Druck detektiert, der einen vom PPS-Ventil erzeugten Vorsteuerdruck auf der Grundlage eines Betätigungswinkels des Schaufelarbeitshebels 403 als Schaufelbetätigungsbetrag angibt. Es sind zwei Schaufelbetätigungsbetragssensoren 83 vorgesehen. Ein Schaufelbetätigungsbetragssensor 83 detektiert einen Schaufelaushubbetätigungsbetrag, der einen Schaufelbetätigungsbetrag angibt, wenn die Schaufelaushubbetätigung durchgeführt wird. Der andere Schaufelbetätigungsbetragssensor 83 detektiert einen Schaufelauskippbetätigungsbetrag, der einen Schaufelbetätigungsbetrag anzeigt, wenn die Schaufelauskippbetätigung durchgeführt wird.
  • Der Auslegerbetätigungsbetragssensor 81 kann ein Winkelsensor sein, der einen Betätigungswinkel des Auslegerarbeitshebels 401 als Auslegerbetätigungsbetrag detektiert. Der Armbetätigungsbetragssensor 82 kann ein Winkelsensor sein, der einen Betätigungswinkel des Armarbeitshebels 402 als Armbetätigungsbetrag detektiert. Der Schaufelbetätigungsbetragssensor 83 kann ein Winkelsensor sein, der einen Betätigungswinkel des Schaufelarbeitshebels 403 als den Schaufelbetätigungsbetrag detektiert.
  • [Steuervorrichtung]
  • 4 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Steuervorrichtung 9 des Baggers 1 gemäß der Ausführungsform darstellt. Die Steuervorrichtung 9 ist an dem Bagger 1 montiert. Die Steuervorrichtung 9 steuert das Hydrauliksystem 5. Die Steuervorrichtung 9 umfasst ein Computersystem.
  • Die Steuervorrichtung 9 ist über eine Kommunikationsleitung mit dem ersten Auswurfdrucksensor 71, dem zweiten Auswurfdrucksensor 72, dem Auslegerbodendrucksensor 73, dem Auslegerstangendrucksensor 74, dem Armbodendrucksensor 75, dem Armstangendrucksensor 76, dem Schaufelbodendrucksensor 77, dem Schaufelstangendrucksensor 78, dem Auslegerbetätigungsbetragssensor 81, dem Auslegerbetätigungsbetragssensor 82 und dem Schaufelbetätigungsbetragssensor 83 verbunden. Die Steuervorrichtung 9 ist mit jedem von der ersten Hydraulikpumpe 31, der zweiten Hydraulikpumpe 32, dem ersten Auslegerbetätigungsventil 41L, dem zweiten Auslegerbetätigungsventil 41R, dem ersten Armbetätigungsventil 42L, dem zweiten Armbetätigungsventil 42R, dem ersten Schaufelbetätigungsventil 43L und dem zweiten Schaufelbetätigungsventil 43R über eine Steuerleitung verbunden.
  • Die Steuervorrichtung 9 umfasst eine Detektionsdaten-Erfassungseinheit 91, eine Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92, eine Ventilsteuereinheit 93, eine Pumpensteuereinheit 94 und eine Speichereinheit 95.
  • Die Detektionsdaten-Erfassungseinheit 91 erfasst Detektionsdaten des ersten Auswurfdrucksensors 71, Detektionsdaten des zweiten Auswurfdrucksensors 72, Detektionsdaten des Auslegerbodendrucksensors 73, Detektionsdaten des Auslegerstangendrucksensors 74, Detektionsdaten des Armbodendrucksensors 75, Detektionsdaten des Armstangendrucksensors 76, Detektionsdaten des Schaufelbodendrucksensors 77, Detektionsdaten des Schaufelstangendrucksensors 78, Detektionsdaten des Auslegerbetätigungsbetragssensors 81, Detektionsdaten des Armbetätigungsbetragssensors 82 und Detektionsdaten des Schaufelbetätigungsbetragssensors 83.
  • Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 bestimmt den Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10. Der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 umfasst einen Normalzustand und einen Schweraushubzustand.
  • Der Normalzustand bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Schaufel 13 ein Aushubobjekt mit einer Aushublast aushebt, die kleiner als eine vorbestimmte Aushublast ist, oder auf einen Zustand, in dem das Arbeitsgerät 10 kein Aushubobjekt aushebt. Im Normalzustand ist die auf das Arbeitsgerät 10 wirkende Aushubreaktionskraft kleiner als die auf das Arbeitsgerät 10 wirkende Schwerkraft. Im Normalzustand ist der Auslegerbodendruck höher als der Auslegerbodendruck und der Schaufelbodendruck.
  • Der Schweraushubzustand bezieht sich auf einen Zustand, in dem die Schaufel 13 ein Aushubobjekt mit einer Aushublast aushebt, die höher als eine vorbestimmte Aushublast ist. Im Schweraushubzustand wirkt eine große Aushubreaktionskraft auf das Arbeitsgerät 10. Im Schweraushubzustand ist der Auslegerbodendruck niedriger als der Armbodendruck und der Schaufelbodendruck.
  • Bei Aushubarbeiten schalten beispielsweise der Normalzustand, bei dem der Auslegerbodendruck höher als der Armbodendruck und der Schaufelbodendruck ist, und der Schweraushubzustand, bei dem der Auslegerbodendruck niedriger als der Armbodendruck und der Schaufelbodendruck ist, um.
  • Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann den Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 basierend auf dem Betätigungszustand der Betätigungsvorrichtung 4, dem Auslegerbodendruck, dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck bestimmen. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann den Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 auf der Grundlage der Detektionsdaten des Armbetätigungsbetragssensors 82, der Detektionsdaten des Schaufelbetätigungsbetragssensors 83, der Detektionsdaten des Armbodendrucksensors 75 und der Detektionsdaten des Schaufelbodendrucksensors 77 bestimmen.
  • In der Ausführungsform bezieht sich der Normalzustand auf einen Arbeitszustand, in dem der Armaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung 4 gleich oder größer als ein erster Schwellenwert R1 ist oder der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert R2 ist und der Auslegerbodendruck höher als der höhere Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck ist.
  • In der Ausführungsform bezieht sich der Schweraushubzustand auf einen Arbeitszustand, in dem der Armaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung 4 gleich oder größer als der erste Schwellenwert R1 oder der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der zweite Schwellenwert R2 ist, und der höhere Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck höher als der Auslegerbodendruck ist.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bestimmungsverfahren der Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 gemäß der Ausführungsform darstellt. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auf der Grundlage der Detektionsdaten des Armaushubbetragssensors 82 bestimmen, ob der Armaushubvorgang durchgeführt wird. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auch den Armaushubbetätigungsbetrag erfassen, der den Armaushubbetätigungsbetrag angibt, wenn die Armaushubbetätigung der Betätigungsvorrichtung 4 auf der Grundlage der Detektionsdaten des Armbetätigungsbetragssensors 82 durchgeführt wird. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auch basierend auf den Detektionsdaten des Schaufelbetätigungsbetragssensors 83 bestimmen, ob die Schaufelaushubbetätigung durchgeführt wird. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auch auf der Grundlage der Detektionsdaten des Schaufelbetätigungsbetragssensors 83 die Schaufelaushubbetätigungsbetrag erfassen, der die Schaufelbetätigungsbetrag angibt, wenn die Schaufelaushubbetätigung der Betätigungsvorrichtung 4 durchgeführt wird.
  • Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 bestimmt, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, wenn eine Schweraushub-Bestimmungsbedingung erfüllt ist, bei der der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der erste Schwellenwert R1 oder der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der zweite Schwellenwert R2 ist und der höhere Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck höher als der Auslegerbodendruck ist. Jeder von dem ersten Schwellenwert R1 und dem zweiten Schwellenwert R2 ist jeweils ein vorbestimmter Wert und wird in der Speichereinheit 95 gespeichert.
  • Der erste Schwellenwert R1 ist ein Schwellenwert, der sich auf den PPC-Druck des Armarbeitshebels 402 bezieht. Der zweite Schwellenwert R2 ist ein Schwellenwert, der sich auf den PPC-Druck des Schaufelarbeitshebels 403 bezieht. Als Beispiel beträgt der erste Schwellenwert R1 und der zweite Schwellenwert R2 jeweils 5 kg/cm2. Sowohl der erste Schwellenwert R1 als auch der zweite Schwellenwert R2 ist ein niedriger Wert. Unmittelbar nach dem Start der Betätigung des Armarbeitshebels 402 überschreitet der Armaushubbetätigungsbetrag den ersten Schwellenwert R1. Unmittelbar nach dem Start der Betätigung des Schaufelarbeitshebels 403 übersteigt der Schaufelaushubbetätigungsbetrag den zweiten Schwellenwert R2. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann bestimmen, dass die Armaushubbetätigung gestartet wird, wenn der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der erste Schwellenwert R1 wird. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann bestimmen, dass die Schaufelaushubbetätigung gestartet wird, wenn der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der zweite Schwellenwert R2 wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Schweraushub-Bestimmungsbedingung nicht erfüllt ist, bestimmt die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist.
  • Die Ventilsteuereinheit 93 steuert mindestens eines von dem ersten Auslegerbetätigungsventil 41L, dem ersten Armbetätigungsventil 42L, dem ersten Schaufelbetätigungsventil 43L, dem zweiten Auslegerbetätigungsventil 41R, dem zweiten Armbetätigungsventil 42R und dem zweiten Schaufelbetätigungsventil 43R auf der Grundlage des von der Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 bestimmten Arbeitszustands des Arbeitsgeräts 10. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, führt die Ventilsteuereinheit 93 eine Ventilsteuerung durch, um das Hydrauliksystem 5 zu veranlassen, in einen ersten Hydrauliköl-Zufuhrzustand einzutreten. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, führt die Ventilsteuereinheit 93 eine Ventilsteuerung durch, um das Hydrauliksystem 5 zu veranlassen, in einen zweiten Hydrauliköl-Zufuhrzustand einzutreten, der sich von dem ersten Hydrauliköl-Zufuhrzustand unterscheidet.
  • Die Pumpensteuereinheit 94 steuert die erste Hydraulikpumpe 31 und die zweite Hydraulikpumpe 32 basierend auf dem von der Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 bestimmten Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10. In der Ausführungsform steuert die Pumpensteuereinheit 94 das Absorptionsdrehmoment der ersten Hydraulikpumpe 31 und das Absorptionsdrehmoment der zweiten Hydraulikpumpe 32 auf der Grundlage des Arbeitszustands des Arbeitsgeräts 10 und des Betätigungszustands der Betätigungsvorrichtung 4.
  • Wenn bestimmt wird, dass sich der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 im Normalzustand befindet, gleicht die Pumpensteuereinheit 94 die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe 31 und die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe 32 aus. Wenn bestimmt wird, dass der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als ein dritter Schwellenwert R3 ist, wobei der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, setzt die Pumpensteuereinheit 94 den oberen Grenzwert des Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe 31 höher als den oberen Grenzwert des Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe 32. Der dritte Schwellenwert R3 ist ein vorbestimmter Wert und wird in der Speichereinheit 95 gespeichert.
  • Der dritte Schwellenwert R3 ist ein Schwellenwert, der sich auf den PPC-Druck des Auslegerarbeitshebels 401 bezieht. Als Beispiel beträgt der dritte Schwellenwert R3 5 kg/cm2. Der dritte Schwellenwert R3 ist ein niedriger Wert. Unmittelbar nach dem Start der Betätigung des Auslegerarbeitshebels 401 überschreitet der Auslegerhebebetätigungsbetrag den dritten Schwellenwert R3. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann bestimmen, dass die Auslegerhebebetätigung gestartet wird, wenn der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 wird.
  • Im Schweraushubzustand, in dem die auf das Arbeitsgerät 10 ausgeübte Aushublast hoch ist, führt der Bediener häufig die Auslegerhebebetätigung durch, so dass die auf die Schaufel 13 und den Arm 12 ausgeübte Aushublast abnimmt. Wenn bestimmt wird, dass der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, wobei der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, steuert die Pumpensteuereinheit 94 mindestens eine von der Taumelscheibe 31A und der Taumelscheibe 32A an, um die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe 31 höher als die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe 32 zu setzen.
  • Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auf der Grundlage der Detektionsdaten des Auslegerbetätigungsbetragssensors 81 bestimmen, ob der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist. Wie in 5 dargestellt, führt die Pumpensteuereinheit 94 eine Absorptionsdrehmomentsteuerung durch, wenn bestimmt wird, dass die Schweraushub-Bestimmungsbedingung erfüllt ist und der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, so dass die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe 31 höher als die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe 32 wird.
  • Das Absorptionsdrehmoment Tp [kgm] der Hydraulikpumpe wird normalerweise durch die folgende Formel (1) ausgedrückt.
    Tp = q × P / ( 200 × π ) / t η
    Figure DE112022000473T5_0001
  • In der Formel (1) ist Tp das Absorptionsdrehmoment [kgm] der Hydraulikpumpe, q ist die Kapazität [cm3/U] der Hydraulikpumpe, P ist der Auswurfdruck [kg/cm2] des von der Hydraulikpumpe ausgeworfenen Hydrauliköls und ηt ist der Drehmomentwirkungsgrad der Hydraulikpumpe.
  • Die Kapazität q der ersten Hydraulikpumpe 31 wird durch Änderung des Winkels der Taumelscheibe 31A der ersten Hydraulikpumpe 31 eingestellt. Die Kapazität q der zweiten Hydraulikpumpe 32 wird durch Verändern des Winkels der Taumelscheibe 32A der zweiten Hydraulikpumpe 32 eingestellt. Der erste Auswurfdruck, der den Auswurfdruck P der ersten Hydraulikpumpe 31 angibt, wird von dem ersten Auswurfdrucksensor 71 detektiert. Der zweite Auswurfdruck, der den Auswurfdruck P der zweiten Hydraulikpumpe 32 angibt, wird durch den zweiten Auswurfdrucksensor 72 detektiert. Der Drehmomentwirkungsgrad ηt ist ein Eigenwert sowohl der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch der zweiten Hydraulikpumpe 32 und ist ein bekannter Wert.
  • Wenn also das Absorptionsdrehmoment Tp der ersten Hydraulikpumpe 31 ein Absorptionsdrehmoment Tp1 ist und das Absorptionsdrehmoment Tp der zweiten Hydraulikpumpe 32 ein Absorptionsdrehmoment Tp2 ist, kann die Pumpensteuereinheit 94 das Absorptionsdrehmoment Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 durch Einstellen des Winkels der Taumelscheibe 31A auf der Grundlage der Detektionsdaten des ersten Auswurfdrucksensors 71 steuern. Die Pumpensteuereinheit 94 kann das Absorptionsdrehmoment Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 steuern, indem sie den Winkel der Taumelscheibe 32A auf der Grundlage der Detektionsdaten des zweiten Auswurfdrucksensors 72 einstellt.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, stellt die Pumpensteuereinheit 94 den Winkel mindestens einer von der Taumelscheibe 31A und der Taumelscheibe 32A basierend auf den Detektionsdaten des ersten Auswurfdrucksensors 71 und den Detektionsdaten des zweiten Auswurfdrucksensors 72 so ein, dass die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 gleich der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 ist. Das heißt, die Pumpensteuereinheit 94 stellt die Kapazität q der ersten Hydraulikpumpe 31 und die Kapazität q der zweiten Hydraulikpumpe 32 so ein, dass das Verhältnis zwischen der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 und der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 [Tp1 : Tp2 = 50 : 50] wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, wobei der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, stellt die Pumpensteuereinheit 94 den Winkel mindestens einer von der Taumelscheibe 31A und der Taumelscheibe 32A basierend auf den Detektionsdaten des ersten Auswurfdrucksensors 71 und den Detektionsdaten des zweiten Auswurfdrucksensors 72 so ein, dass die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 höher als die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 ist. In der Ausführungsform stellt die Pumpensteuereinheit 94 die Kapazität q der ersten Hydraulikpumpe 31 und die Kapazität q der zweiten Hydraulikpumpe 32 so ein, dass beispielsweise das Verhältnis zwischen der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 und der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 [Tp1 : Tp2 = 90 : 10] beträgt.
  • In dieser Ausführungsform führt die Pumpensteuerungseinheit 94 die Steuerung des Absorptionsdrehmoments nicht nur unter Berücksichtigung des Auslegerhebebetätigungsbetrags, sondern auch des Armaushubbetätigungsbetrags und des Schaufelaushubbetätigungsbetrags durch. Das heißt, wie in 5 dargestellt, wenn bestimmt wird, dass der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als ein vierter Schwellenwert R4 ist und der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als ein fünfter Schwellenwert R5 ist, wobei der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, setzt die Pumpensteuereinheit 94 die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe 31 höher als die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe 32. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auf der Grundlage der Detektionsdaten des Armbetätigungsbetragssensors 82 bestimmen, ob der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der vierte Schwellenwert R4 ist. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann auf der Grundlage der Detektionsdaten des Schaufelbetätigungsbetragssensors 83 bestimmen, ob der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der fünfte Schwellenwert R5 ist.
  • Der vierte Schwellenwert R4 ist ein Schwellenwert, der sich auf den PPC-Druck des Armarbeitshebels 402 bezieht. Der fünfte Schwellenwert R5 ist ein Schwellenwert, der sich auf den PPC-Druck des Schaufelarbeitshebels 403 bezieht. Der vierte Schwellenwert R4 ist höher als der erste Schwellenwert R1. Der fünfte Schwellenwert R5 ist höher als der zweite Schwellenwert R2. Der vierte Schwellenwert R4 beträgt beispielsweise 15 kg/cm2. Der fünfte Schwellenwert R5 liegt bei 10 kg/cm2. Wenn der Armarbeitshebel 402 bis zu einem gewissen Grad betätigt wird, übersteigt der Armaushubbetätigungsbetrag den vierten Schwellenwert R4. Zum Beispiel, wenn der Armarbeitshebel 402 aus der Neutralposition um 50% oder mehr des beweglichen Bereichs des Armarbeitshebels 402 betätigt wird, überschreitet der Armaushubbetätigungsbetrag den vierten Schwellenwert R4. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann bestimmen, dass die Armaushubbetätigung ausreichend durchgeführt wurde, wenn der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der vierte Schwellenwert R4 wird. Ebenso, wenn der Schaufelarbeitshebel 403 in gewissem Umfang betätigt wird, übersteigt der Schaufelaushubbetätigungsbetrag den fünften Schwellenwert R5. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 kann bestimmen, dass die Schaufelaushubbetätigung ausreichend durchgeführt wurde, wenn der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der fünfte Schwellenwert R5 ist.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das das Hydrauliksystem 5 darstellt, wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 gemäß der Ausführungsform der Normalzustand ist. 6 veranschaulicht einen Zustand, in dem das Hydrauliksystem 5 auf den ersten Hydrauliköl-Zufuhrzustand eingestellt ist.
  • Wie in 6 dargestellt, steuert die Ventilsteuereinheit 93, wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, das erste Auslegerbetätigungsventil 41L und das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R so, dass Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zur Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, steuert die Ventilsteuereinheit 93 das erste Armbetätigungsventil 42L und das zweite Armbetätigungsventil 42R so, dass Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch von der zweiten Hydraulikpumpe 32 in die Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, steuert die Ventilsteuereinheit 93 das erste Schaufelbetätigungsventil 43L und das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R so, dass Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zur Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt wird.
  • Das heißt, wenn der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, ordnet die Ventilsteuereinheit 93 jeden Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L, des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R, des ersten Armbetätigungsventils 42L, des zweiten Armbetätigungsventils 42R, des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L und des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R in der Bodenkammer-Zufuhrposition an.
  • Ein Teil des von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfenen Hydrauliköls strömt durch das erste Auslegerbetätigungsventil 41L hindurch und wird dann dem Bodenströmungsweg 54 zugeführt. Ein Teil des von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfenen Hydrauliköls strömt durch das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R hindurch und wird dann dem Bodenströmungsweg 54 zugeführt. Das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl und das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl vereinigen sich im Bodenströmungsweg 54 und werden dann der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zugeführt.
  • Ein Teil des von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgestoßenen Hydrauliköls strömt durch das erste Armbetätigungsventil 42L hindurch und wird dann dem Bodenströmungsweg 55 zugeführt. Ein Teil des von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfenen Hydrauliköls strömt durch das zweite Armbetätigungsventil 42R und wird dann dem Bodenströmungsweg 55 zugeführt. Das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl und das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl vereinigen sich im Bodenströmungsweg 55 und werden dann der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zugeführt.
  • Ein Teil des von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfenen Hydrauliköls strömt durch das erste Schaufelbetätigungsventil 43L hindurch und wird dann dem Bodenströmungsweg 56 zugeführt. Ein Teil des von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfenen Hydrauliköls strömt durch das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R hindurch und wird dann dem Bodenströmungsweg 56 zugeführt. Das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl und das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl vereinigen sich im Bodenströmungsweg 56 und werden dann der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, kann die Ventilsteuereinheit 93 das erste Schaufelbetätigungsventil 43L und das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R so steuern, dass Hydrauliköl von einer aus der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 in die Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt wird.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm, das das Hydrauliksystem 5 darstellt, wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 gemäß der Ausführungsform der Schweraushubzustand ist. 7 stellt einen Zustand dar, in dem das Hydrauliksystem 5 auf den zweiten Hydrauliköl-Zufuhrzustand eingestellt ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass sich der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 von dem in 6 dargestellten Normalzustand in den Schweraushubzustand geändert hat, führt die Ventilsteuereinheit 93 eine Ventilsteuerung durch, so dass das Hydrauliksystem 5 von dem ersten Hydrauliköl-Zufuhrzustand in den zweiten Hydrauliköl-Zufuhrzustand umgeschaltet wird.
  • Wie in 7 dargestellt, wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 vom Normalzustand in den Schweraushubzustand gewechselt hat, steuert die Ventilsteuereinheit 93 das erste Auslegerbetätigungsventil 41L, so dass die Strömung von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21 eingeschränkt wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, steuert die Ventilsteuereinheit 93 das erste Auslegerbetätigungsventil 41L, das erste Armbetätigungsventil 42L, das erste Schaufelbetätigungsventil 43L, das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R, das zweite Armbetätigungsventil 42R und das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R so, dass die Strömung von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21 eingeschränkt wird, Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Auslegerzylinder 21 zugeführt wird, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Armzylinder 22 zugeführt wird und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Schaufelzylinder 23 zugeführt wird.
  • In dem in 7 dargestellten Beispiel befindet sich der Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L in der Neutralposition. Das heißt, wenn bestimmt wird, dass ein Wechsel vom Normalzustand in den Schweraushubzustand stattgefunden hat, bewegt die Ventilsteuereinheit 93 den Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L von der Bodenkammer-Zufuhrposition in die Neutralposition, so dass die Strömung von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21 eingeschränkt wird.
  • Im Schweraushubzustand befindet sich der Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L in der Neutralposition. Somit blockiert das erste Auslegerbetätigungsventil 41L den Durchfluss des Hydrauliköls. Das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl wird dem Auslegerzylinder 21 nicht zugeführt.
  • Im Schweraushubzustand sind sowohl der Schieber des ersten Armbetätigungsventils 42L als auch der Schieber des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L in der Bodenkammer-Zufuhrposition angeordnet. Somit strömt ein Teil des von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfenen Hydrauliköls durch das erste Armbetätigungsventil 42L hindurch und wird dann der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zugeführt. Ein Teil des von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfenen Hydrauliköls strömt durch das erste Schaufelbetätigungsventil 43L hindurch und wird dann der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt.
  • Im Schweraushubzustand befindet sich der Schieber des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R in der Bodenkammer-Zufuhrposition. Somit strömt das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl durch das zweite Auslegerbetätigungsventil 41R hindurch und wird dann der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zugeführt.
  • Im Schweraushubzustand sind sowohl der Schieber des zweiten Armbetätigungsventils 42R als auch der Schieber des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R in der Bodenkammer-Zufuhrposition angeordnet. In dieser Ausführungsform ist das Armrückschlagventil 45R im Zufuhrströmungsweg 52R angeordnet. In dem in 7 dargestellten Beispiel wird zumindest ein Teil des von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfenen Hydrauliköls dem Bodenströmungsweg 55R und dem zweiten Armbetätigungsventil 42R zugeführt. Das Absorptionsdrehmoment der ersten Hydraulikpumpe 31 ist höher als das Absorptionsdrehmoment der zweiten Hydraulikpumpe 32. Der Druck im Bodenströmungsweg 55R zwischen dem Armzylinder 22 und dem Armrückschlagventil 45R ist höher als der Druck im Zufuhrströmungsweg 52R zwischen der zweiten Hydraulikpumpe 32 und dem Armrückschlagventil 45R. Das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl kann nicht durch das Armrückschlagventil 45R hindurch strömen. Das Armrückschlagventil 45R blockiert den Durchfluss des aus der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfenen Hydrauliköls. Somit wird das Hydrauliköl nicht von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Armzylinder 22 zugeführt. Das Schaufelrückschlagventil 46R ist im Zufuhrströmungsweg 53R angeordnet. Ähnlich wie das Armrückschlagventil 45R blockiert das Schaufelrückschlagventil 46R den Durchfluss des von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfenen Hydrauliköls. Somit wird das Hydrauliköl nicht von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Schaufelzylinder 23 zugeführt.
  • Auf diese Weise wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl im Normalzustand auf jede aus der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21, die Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und die Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 verteilt. Im Normalzustand wird das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl auf die Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21, die Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und die Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 verteilt.
  • Im Schweraushubzustand wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt, nicht aber dem Auslegerzylinder 21. Das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl wird der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zugeführt, aber nicht dem Armzylinder 22 oder dem Schaufelzylinder 23.
  • Wie in 6 dargestellt, befindet sich im Normalzustand jeder Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L, des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R, des ersten Armbetätigungsventils 42L, des zweiten Armbetätigungsventils 42R, des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L und des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R in der Bodenkammer-Zufuhrposition. Wenn bestimmt wird, dass ein Wechsel vom Normalzustand in den Schweraushubzustand erfolgt ist, bewegt die Ventilsteuereinheit 93 nur den Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L von der Bodenkammer-Zufuhrposition in die Neutralposition, so dass der Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21 eingeschränkt wird.
  • Im Schweraushubzustand muss das erste Auslegerbetätigungsventil 41L den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21 nicht blockieren. Im Schweraushubzustand kann das erste Auslegerbetätigungsventil 41L dem Auslegerzylinder 21 Hydrauliköl mit einer Strömungsrate zuführen, die kleiner als die Strömungsrate des von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Auslegerzylinder 21 im Normalzustand zuzuführenden Hydrauliköls ist. Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass ein Wechsel vom Normalzustand, in dem jeder Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L, des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R, des ersten Armbetätigungsventils 42L, des zweiten Armbetätigungsventils 42R, des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L und des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R in den Schweraushubzustand erfolgt ist und das zweite Schaufelbetätigungsventil 43R in der Bodenkammer-Zufuhrposition angeordnet ist, kann die Ventilsteuereinheit 93 nur den Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L bewegen, so dass die Strömungsrate des von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Auslegerzylinder 21 zuzuführenden Hydrauliköls abnimmt.
  • Das Armrückschlagventil 45R und das Schaufelrückschlagventil 46R können weggelassen werden. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, kann die Ventilsteuereinheit 93 den Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L in die Neutralposition bewegen und den Schieber des zweiten Auslegerbetätigungsventils 41R in die Bodenkammer-Zufuhrposition bewegen, so dass Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Auslegerzylinder 21 zugeführt wird und Hydraulik nicht von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Auslegerzylinder 21 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, kann die Ventilsteuereinheit 93 den Schieber des ersten Armbetätigungsventils 42L in die Bodenkammer-Zufuhrposition bringen und den Schieber des zweiten Armbetätigungsventils 42R in die Neutralposition bewegen, so dass Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Armzylinder 22 zugeführt wird und Hydrauliköl nicht von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Armzylinder 22 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, kann die Ventilsteuereinheit 93 den Schieber des ersten Schaufelbetätigungsventils 43L in die Bodenkammer-Zufuhrposition und den Schieber des zweiten Schaufelbetätigungsventils 43R in die Neutralposition bringen, so dass Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 dem Schaufelzylinder 23 zugeführt wird und Hydrauliköl nicht von der zweiten Hydraulikpumpe 32 dem Schaufelzylinder 23 zugeführt wird.
  • [Verfahren zur Steuerung eines Baggers]
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung des Baggers 1 gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Die Betätigung des Baggers 1 wird gestartet. Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 bestimmt, ob der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 vom Normalzustand in den Schweraushubzustand gewechselt hat (Schritt S1).
  • Das heißt, wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, bestimmt die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92, ob der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der erste Schwellenwert R1 oder Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der zweite Schwellenwert R2 ist, und ob der höhere Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck größer als der Auslegerbodendruck ist.
  • Wenn im Schritt S1 bestimmt wird, dass sich der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 nicht vom Normalzustand in den Schweraushubzustand geändert hat (Schritt S1: Nein), führt die Pumpensteuereinheit 94 eine Ventilsteuerung durch, so dass das Hydrauliksystem 5 in den ersten Hydrauliköl-Zufuhrzustand eintritt, der unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist (Schritt S2).
  • Die Pumpensteuereinheit 94 führt das Absorptionsdrehmoment so durch, dass die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 und die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 das gleiche Verhältnis aufweisen (Schritt S3) .
  • Wenn im Schritt S1 bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 vom Normalzustand in den Schweraushubzustand gewechselt hat (Schritt S1: Ja), führt die Pumpensteuereinheit 94 eine Ventilsteuerung durch, so dass das Hydrauliksystem 5 in den zweiten Hydrauliköl-Zufuhrzustand eintritt, der unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist (Schritt S4).
  • Die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92 bestimmt, ob der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der vierte Schwellenwert R4 ist und der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der fünfte Schwellenwert R5 im Schweraushubzustand ist (Schritt S5) .
  • Wenn im Schritt S5 bestimmt wird, dass der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der vierte Schwellenwert R4 ist und der Schaufelaushubbetätigungsbetrag nicht gleich oder größer als der fünfte Schwellenwert R5 im Schweraushubzustand ist (Schritt S5: Nein), führt die Pumpensteuereinheit 94 eine Absorptionsdrehmomentsteuerung durch, so dass die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 und die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 das gleiche Verhältnis aufweisen (Schritt S3).
  • Wenn im Schritt S5 bestimmt wird, dass der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert R3 ist, der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der vierte Schwellenwert R4 ist und der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der fünfte Schwellenwert R5 im Schweraushubzustand ist (Schritt S5: Ja), führt die Pumpensteuereinheit 94 eine Absorptionsdrehmomentsteuerung durch, so dass die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 und die obere Grenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 unterschiedliche Verhältnisse aufweisen. Die Pumpensteuereinheit 94 führt eine Absorptionsdrehmomentsteuerung durch, so dass die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 höher wird als die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 (Schritt S6) .
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung des Baggers 1 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. Zu einem Zeitpunkt ta wird die Betätigungsvorrichtung 4 veranlasst, die Armaushubbetätigung und die Schaufelaushubbetätigung durchzuführen. Zu einem Zeitpunkt tb nach dem Zeitpunkt ta, wenn der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der erste Schwellenwert R1 ist, der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als der zweite Schwellenwert R2 ist und der höhere Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck höher als der Auslegerbodendruck ist, wird bestimmt, dass der Schweraushubzustand hergestellt ist. Im Schweraushubzustand werden sowohl der Armbodendruck als auch der Schaufelbodendruck hoch. Andererseits ist der Auslegerbodendruck niedrig.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, bewegt die Ventilsteuereinheit 93 den Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L von der in 6 dargestellten Bodenkammer-Zufuhrposition in die in 7 dargestellte Neutralposition zu einem Zeitpunkt tc nach dem Zeitpunkt tb. Die Bewegung des Schiebers des ersten Auslegerbetätigungsventils 41L kann zum Zeitpunkt tb oder zu einem Zeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt tb und dem Zeitpunkt tc gestartet werden.
  • Das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl wird der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt. Das von der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl wird der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 eingespeist.
  • Im Schweraushubzustand, in dem die auf das Arbeitsgerät 10 wirkende Aushublast hoch ist, führt der Bediener die Auslegerhebebetätigung durch, so dass die auf die Schaufel 13 und den Arm 12 wirkende Aushublast abnimmt. In dem in 9 dargestellten Beispiel wird die Auslegerhebebetätigung zum Zeitpunkt tc gestartet. Wenn die Auslegerhebebetätigung durchgeführt wird, steigt der Auslegerbodendruck an.
  • Wenn die Auslegerhebebetätigung gestartet wird, beginnt die Pumpensteuereinheit 94 mit der Absorptionsdrehmomentsteuerung, um das Verhältnis zwischen der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 und der Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32 zu ändern, so dass die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 zu einem Zeitpunkt td nach dem Zeitpunkt tc höher wird als die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp2 der zweiten Hydraulikpumpe 32. Da die Obergrenze des Absorptionsdrehmoments Tp1 der ersten Hydraulikpumpe 31 ansteigt, wird Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 problemlos jedem aus dem Armzylinder 22 und dem Schaufelzylinder 23 zugeführt.
  • Wenn die Armaushubbetätigung zu einem Zeitpunkt te nach der Zeit td beendet wird, bestimmt die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit 92, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 in den Normalzustand übergeht.
  • [Computersystem]
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Computersystem 1000 gemäß der Ausführungsform darstellt. Die vorstehend beschriebene Steuervorrichtung 9 umfasst das Computersystem 1000. Das Computersystem 1000 umfasst einen Prozessor 1001, wie z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Hauptspeicher 1002, der einen nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einen Festwertspeicher (ROM), und einen flüchtigen Speicher, wie z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM), umfasst, einen Speicher 1003 und eine Schnittstelle 1004, die eine Eingabe-/Ausgabeschaltung umfasst. Die Funktion der Steuervorrichtung 9 ist in dem Speicher 1003 als Computerprogramm gespeichert. Der Prozessor 1001 liest das Computerprogramm aus dem Speicher 1003 aus, entwickelt das Computerprogramm im Hauptspeicher 1002 und führt die vorstehend beschriebene Verarbeitung gemäß dem Computerprogramm aus. Das Computerprogramm kann dem Computersystem 1000 über ein Netzwerk geliefert werden.
  • [Wirkungen]
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch von der zweiten Hydraulikpumpe 32 der Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zugeführt, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe 31 als auch von der zweiten Hydraulikpumpe 32 der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zugeführt und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt. Wenn der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Normalzustand ist, bewirkt dies, dass das von der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl in geeigneter Weise auf die Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21, die Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und die Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 verteilt wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, wird Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zur Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 zugeführt, und die Zufuhr von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zum Auslegerzylinder 21 wird blockiert. Wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist, wird das Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführt, und die Zufuhr von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zu dem Armzylinder 22 und dem Schaufelzylinder 23 wird blockiert.
  • Im Schweraushubzustand versuchen sowohl der Armzylinder 22 als auch der Schaufelzylinder 23, sich unter der Wirkung der Aushubreaktionskraft zurückzuziehen. Dadurch wird sowohl der Armbodendruck als auch der Schaufelbodendruck jeweils hoch. Andererseits wird das Gewicht des Arbeitsgeräts 10, das auf den Auslegerzylinder 21 wirkt, durch die Aushubreaktionskraft verringert. Daher wird der Auslegerbodendruck niedriger als der Armbodendruck und der Schaufelbodendruck. Wenn die Zufuhr von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zur Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 im Schweraushubzustand nicht blockiert ist, wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 ausgeworfene Hydrauliköl dem Auslegerzylinder 21 zugeführt, und der Druck des der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zuzuführenden Hydrauliköls und der Druck des der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zuzuführenden Hydrauliköls werden wahrscheinlich nicht mehr ausreichen. Infolgedessen besteht die Möglichkeit, dass die Aushubleistung des Arbeitsgeräts 10 abnimmt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird im Schweraushubzustand die Zufuhr von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe 31 zur Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21 blockiert. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Druck des der Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 zuzuführenden Hydrauliköls und der Druck des der Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 zugeführten Hydrauliköls nicht ausreicht. Der Auslegerzylinder 21 kann mit dem von der zweiten Hydraulikpumpe 32 zugeführten Hydrauliköl betätigt werden. Auf diese Weise wird das von der ersten Hydraulikpumpe 31 und der zweiten Hydraulikpumpe 32 ausgeworfene Hydrauliköl in geeigneter Weise auf die Bodenkammer 21A des Auslegerzylinders 21, die Bodenkammer 22A des Armzylinders 22 und die Bodenkammer 23A des Schaufelzylinders 23 verteilt, selbst wenn der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts 10 der Schweraushubzustand ist.
  • Im Schweraushubzustand, in dem die auf das Arbeitsgerät 10 einwirkende Aushublast hoch ist, führt der Bediener häufig die Auslegerhebebetätigung durch, damit die auf die Schaufel 13 und den Arm 12 einwirkende Aushublast abnimmt. Wenn bestimmt wird, dass die Auslegerhebebetätigung im Schweraushubzustand des Arbeitsgeräts 10 durchgeführt wird, stellt die Pumpensteuereinheit 94 das Absorptionsdrehmoment der ersten Hydraulikpumpe 31 höher ein als das Absorptionsdrehmoment der zweiten Hydraulikpumpe 32. Im Schweraushubzustand führt die erste Hydraulikpumpe 31 den beiden Hydraulikzylindern des Armzylinders 22 und des Schaufelzylinders 23 Hydrauliköl zu, und die zweite Hydraulikpumpe 32 führt Hydrauliköl dem Auslegerzylinder 21 zu. Dadurch wird das Absorptionsdrehmoment der ersten Hydraulikpumpe 31 im Schweraushubzustand erhöht, was einen Mangel an dem Armzylinder 22 und dem Schaufelzylinder 23 zuzuführenden Hydrauliköls verhindert.
  • Referenzzeichenliste
    • 1
    BAGGER
    2
    SCHWENKKÖRPER
    2A
    BEDIENRAUM
    2B
    FAHRERSITZ
    3
    FAHRKÖRPER
    3A
    RAUPENBAND
    4
    BETÄTIGUNGSVORRICHTUNG
    5
    HYDRAULIKSYSTEM
    6
    MOTOR
    7
    TANK
    9
    STEUERVORRICHTUNG
    10
    ARBEITSGERÄT
    11
    AUSLEGER
    12
    ARM
    13
    SCHAUFEL
    21
    AUSLEGERZYLINDER
    21A
    BODENKAMMER
    21B
    STANGENKAMMER
    22
    ARMZYLINDER
    22A
    BODENKAMMER
    22B
    STANGENKAMMER
    23
    SCHAUFELZYLINDER
    23A
    BODENKAMMER
    23B
    STANGENKAMMER
    31
    ERSTE HYDRAULIKPUMPE
    31A
    TAUMELSCHEIBE
    32
    ZWEITE HYDRAULIKPUMPE
    32A
    TAUMELSCHEIBE
    40L
    ERSTE BETÄTIGUNGSVENTILGRUPPE
    40R
    ZWEITE BETÄTIGUNGSVENTILGRUPPE
    41L
    ERSTES AUSLEGERBETÄTIGUNGSVENTIL
    41R
    ZWEITES AUSLEGERBETÄTIGUNGSVENTIL
    42L
    ERSTES ARMBETÄTIGUNGSVENTIL
    42R
    ZWEITES ARMBETÄTIGUNGSVENTIL
    43L
    ERSTES SCHAUFELBETÄTIGUNGSVENTIL
    43R
    ZWEITES SCHAUFELBETÄTIGUNGSVENTIL
    44L
    AUSLEGERRÜCKSCHLAGVENTIL
    44R
    AUSLEGERRÜCKSCHLAGVENTIL
    45L
    ARMRÜCKSCHLAGVENTIL
    45R
    ARMRÜCKSCHLAGVENTIL
    46L
    SCHAUFELRÜCKSCHLAGVENTIL
    46R
    SCHAUFELRÜCKSCHLAGVENTIL
    50L
    AUSWURFSTRÖMUNGSWEG
    50R
    AUSWURFSTRÖMUNGSWEG
    51L
    ZUFUHRSTRÖMUNGSWEG
    51R
    ZUFUHRSTRÖMUNGSWEG
    52L
    ZUFUHRSTRÖMUNGSWEG
    52R
    ZUFUHRSTRÖMUNGSWEG
    53L
    ZUFUHRSTRÖMUNGSWEG
    53R
    ZUFUHRSTRÖMUNGSWEG
    54
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    54L
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    54R
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    55
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    55L
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    55R
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    56
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    56L
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    56R
    BODENSTRÖMUNGSWEG
    57
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    57L
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    57R
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    58
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    58L
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    58R
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    59
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    59L
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    59R
    STANGENSTRÖMUNGSWEG
    61L
    AUSSTOßSTRÖMUNGSWEG
    61R
    AUSSTOßSTRÖMUNGSWEG
    62L
    AUSSTOßSTRÖMUNGSWEG
    62R
    AUSSTOßSTRÖMUNGSWEG
    63L
    AUSSTOßSTRÖMUNGSWEG
    63R
    AUSSTOßSTRÖMUNGSWEG
    64L
    NEUTRALER STRÖMUNGSWEG
    64R
    NEUTRALER STRÖMUNGSWEG
    65L
    NEGATIVER STEUERMECHANISMUS
    65R
    NEGATIVER STEUERMECHANISMUS
    71
    ERSTER AUSWURFDRUCKSENSOR
    72
    ZWEITER AUSWURFDRUCKSENSOR
    73
    AUSLEGERBODENDRUCKSENSOR
    74
    AUSLEGERSTANGENDRUCKSENSOR
    75
    ARMBODENDRUCKSENSOR
    76
    ARMSTANGENDRUCKSENSOR
    77
    SCHAUFELBODENDRUCKSENSOR
    78
    SCHAUFELSTANGENDRUCKSENSOR
    81
    AUSLEGERBETÄTIGUNGSBETRAGSSENSOR
    82
    ARMBETÄTIGUNGSBETRAGSSENSOR
    83
    SCHAUFELBETÄTIGUNGSBETRAGSSENSOR
    91
    DETEKTIONSDATEN-ERFASSUNGSEINHEIT
    92
    ARBEITSZUSTANDS-BESTIMMUNGSEINHEIT
    93
    VENTILSTEUEREINHEIT
    94
    PUMPENSTEUEREINHEIT
    95
    SPEICHEREINHEIT
    401
    AUSLEGERARBEITSHEBEL
    402
    ARMARBEITSHEBEL
    403
    SCHAUFELARBEITSHEBEL
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019052465 A [0003]

Claims (9)

  1. Hydrauliksystem eines Baggers, wobei das Hydrauliksystem umfasst: eine erste Hydraulikpumpe; eine zweite Hydraulikpumpe; einen Auslegerzylinder, der einen Ausleger des Arbeitsgeräts bewegt; einen Armzylinder, der einen Arm des Arbeitsgeräts bewegt; ein Schaufelzylinder, der eine Schaufel des Arbeitsgeräts bewegt; ein erstes Auslegerbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder steuert; ein erstes Armbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Armzylinder steuert; ein erstes Schaufelbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Schaufelzylinder steuert; ein zweites Auslegerbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder steuert; ein zweites Armbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Armzylinder steuert; ein zweites Schaufelbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Schaufelzylinder steuert; ein Armrückschlagventil, das den Rückfluss von Hydrauliköl vom Armzylinder zur zweiten Hydraulikpumpe über das zweite Armbetätigungsventil verhindert; ein Schaufelrückschlagventil, das den Rückfluss von Hydrauliköl vom Schaufelzylinder zur zweiten Hydraulikpumpe über das zweite Schaufelbetätigungsventil verhindert; eine Betätigungsvorrichtung, die betätigt wird, um mindestens einen von dem Auslegerzylinder, dem Armzylinder und dem Schaufelzylinder zu betätigen; eine Arbeitszustands-Bestimmungseinheit, die einen Arbeitszustand des Arbeitsgeräts auf der Grundlage eines Betätigungszustands der Betätigungsvorrichtung, eines Auslegerbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Auslegerzylinders angibt, eines Armbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Armzylinders angibt, und eines Schaufelbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Schaufelzylinders angibt, bestimmt; und eine Ventilsteuereinheit, die mindestens eines von dem ersten Auslegerbetätigungsventil, dem ersten Armbetätigungsventil, dem ersten Schaufelbetätigungsventil, dem zweiten Auslegerbetätigungsventil, dem zweiten Armbetätigungsventil und dem zweiten Schaufelbetätigungsventil auf der Grundlage des von der Arbeitszustands-Bestimmungseinheit bestimmten Arbeitszustands des Arbeitsgeräts steuert, wobei die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Normalzustand ist, wenn ein Armaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist, oder ein Schaufelaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, und der Auslegerbodendruck höher als ein höherer Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck ist, und bestimmt, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Schweraushubzustand ist, wenn ein höherer Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck höher als der Auslegerbodendruck ist, und wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts der Schweraushubzustand ist, die Ventilsteuereinheit das erste Auslegerbetätigungsventil, das erste Armbetätigungsventil, das erste Schaufelbetätigungsventil, das zweite Auslegerbetätigungsventil, das zweite Armbetätigungsventil und das zweite Schaufelbetätigungsventil so steuert, dass der Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder eingeschränkt wird, Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe dem Auslegerzylinder zugeführt wird, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe als auch von der zweiten Hydraulikpumpe dem Armzylinder zugeführt wird und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe und der zweiten Hydraulikpumpe dem Schaufelzylinder zugeführt wird.
  2. Hydrauliksystem eines Baggers nach Anspruch 1, wobei wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts der Normalzustand ist, die Ventilsteuereinheit das erste Auslegerbetätigungsventil, das erste Armbetätigungsventil, das erste Schaufelbetätigungsventil, das zweite Auslegerbetätigungsventil, das zweite Armbetätigungsventil und das zweite Schaufelbetätigungsventil so steuert, dass Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe als auch von der zweiten Hydraulikpumpe dem Auslegerzylinder zugeführt wird, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe als auch von der zweiten Hydraulikpumpe dem Armzylinder zugeführt wird und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe und der zweiten Hydraulikpumpe dem Schaufelzylinder zugeführt wird.
  3. Hydrauliksystem eines Baggers nach Anspruch 2, wobei im Normalzustand ein Schieber jedes von dem ersten Auslegerbetätigungsventil, dem zweiten Auslegerbetätigungsventil, dem ersten Armbetätigungsventil, dem zweiten Armbetätigungsventil, dem ersten Schaufelbetätigungsventil und dem zweiten Schaufelbetätigungsventil an einer Bodenkammer-Zufuhrposition angeordnet ist, und wenn bestimmt wird, dass ein Wechsel vom Normalzustand in den Schweraushubzustand stattgefunden hat, die Ventilsteuereinheit nur den Schieber des ersten Auslegerbetätigungsventils in einer Weise bewegt, dass der Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder eingeschränkt wird.
  4. Hydrauliksystem eines Baggers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Hydrauliksystem umfasst: einen Armbetätigungsbetragssensor, der einen Armbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung detektiert; einen Schaufelbetätigungsbetragssensor, der einen Schaufelbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung detektiert; einen Armbodendrucksensor, der den Armbodendruck detektiert; und einen Schaufelbodendrucksensor, der die Schaufelbodendruck detektiert, wobei die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit den Arbeitszustand auf der Grundlage von Detektionsdaten des Armbetätigungsbetragssensors, Detektionsdaten des Schaufelbetätigungsbetragssensors, Detektionsdaten des Armbodendrucksensors und Detektionsdaten des Schaufelbodendrucksensors bestimmt.
  5. Hydrauliksystem eines Baggers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Hydrauliksystem eine Pumpensteuereinheit umfasst, die eine Obergrenze eines Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe höher als eine Obergrenze eines Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe setzt, wenn bestimmt wird, dass ein Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als ein dritter Schwellenwert im Schweraushubzustand ist.
  6. Hydrauliksystem eines Baggers nach Anspruch 5, wobei das Hydrauliksystem einen Auslegerbetätigungsbetragssensor umfasst, der einen Auslegerbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung detektiert, wobei die Arbeitszustands-Bestimmungseinheit basierend auf Detektionsdaten des Auslegerbetätigungsbetragssensors bestimmt, ob der Auslegerhebebetätigungsbetrag gleich oder größer als der dritte Schwellenwert ist.
  7. Hydrauliksystem eines Baggers nach Anspruch 5 oder 6, wobei wenn bestimmt wird, dass der Armaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als ein vierter Schwellenwert und der Schaufelaushubbetätigungsbetrag gleich oder größer als ein fünfter Schwellenwert im Schweraushubzustand ist, die Pumpensteuereinheit den oberen Grenzwert des Absorptionsdrehmoments der ersten Hydraulikpumpe höher als den oberen Grenzwert des Absorptionsdrehmoments der zweiten Hydraulikpumpe setzt.
  8. Bagger, umfassend das Hydrauliksystem eines Baggers nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Verfahren zur Steuerung eines Baggers, wobei der Bagger umfasst: eine erste Hydraulikpumpe; eine zweite Hydraulikpumpe; einen Auslegerzylinder, der einen Ausleger des Arbeitsgeräts bewegt; einen Armzylinder, der einen Arm des Arbeitsgeräts bewegt; einen Schaufelzylinder, der eine Schaufel des Arbeitsgeräts bewegt; ein erstes Auslegerbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder steuert; ein erstes Armbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Armzylinder steuert; ein erstes Schaufelbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Schaufelzylinder steuert; ein zweites Auslegerbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder steuert; ein zweites Armbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Armzylinder steuert; ein zweites Schaufelbetätigungsventil, das den Durchfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe zum Schaufelzylinder steuert; ein Armrückschlagventil, das den Rückfluss von Hydrauliköl vom Armzylinder zur zweiten Hydraulikpumpe über das zweite Armbetätigungsventil verhindert; ein Schaufelrückschlagventil, das den Rückfluss von Hydrauliköl vom Schaufelzylinder zur zweiten Hydraulikpumpe über das zweite Schaufelbetätigungsventil verhindert; und eine Betätigungsvorrichtung, die betätigt wird, um mindestens einen von dem Auslegerzylinder, dem Armzylinder und dem Schaufelzylinder zu betätigen, das Verfahren umfasst: Bestimmen eines Arbeitszustands des Arbeitsgeräts auf der Grundlage eines Betätigungszustands der Betätigungsvorrichtung, eines Auslegerbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Auslegerzylinders angibt, eines Armbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Armzylinders angibt, und eines Schaufelbodendrucks, der einen Druck einer Bodenkammer des Schaufelzylinders angibt; Bestimmen, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Normalzustand ist, wenn ein Armaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist, oder ein Schaufelaushubbetätigungsbetrag der Betätigungsvorrichtung gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, und der Auslegerbodendruck höher als ein höherer Wert aus dem Armbodendruck und dem Schaufelbodendruck ist, und Bestimmen, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts ein Schweraushubzustand ist, wenn ein höherer Wert aus dem Armbodendrucks und dem Schaufelbodendruck höher als der Auslegerbodendruck ist; und wenn bestimmt wird, dass der Arbeitszustand des Arbeitsgeräts der Schweraushubzustand ist, Steuern des ersten Auslegerbetätigungsventils, des ersten Armbetätigungsventils, des ersten Schaufelbetätigungsventils, des zweiten Auslegerbetätigungsventils, des zweiten Armbetätigungsventils und des zweiten Schaufelbetätigungsventils in der Weise, dass der Durchfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikpumpe zum Auslegerzylinder eingeschränkt wird, Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikpumpe dem Auslegerzylinder zugeführt wird, Hydrauliköl sowohl von der ersten Hydraulikpumpe als auch von der zweiten Hydraulikpumpe dem Armzylinder zugeführt wird und Hydrauliköl von einer oder beiden aus der ersten Hydraulikpumpe und der zweiten Hydraulikpumpe dem Schaufelzylinder zugeführt wird.
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