DE69030507T2

DE69030507T2 - HYDRAULIC DRIVE DEVICE FOR CONSTRUCTION MACHINERY

Info

Publication number: DE69030507T2
Application number: DE69030507T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kobayashi; Yukio Moriya; Takumi Onoda; Fujitoshi Takamura; Toshio Yokoyama
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2010-02-21
Also published as: WO1991013218A1; DE69030507D1; EP0553347B1; EP0553347A1; EP0553347A4

Description

Technical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 zur Verwendung in einer Baumaschine, wie beispielsweise einem Löf felbagger, einem Schaufellader und einem Bulidozer. Als Arbeitsvarrichtungen dienen Fördergefäße, Kippapparate, Schwenkapparate, usw..The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 5 for use in a construction machine, such as a bucket excavator, a shovel loader and a bulk dozer. Conveyor vessels, tipping devices, swivel devices, etc. serve as working devices.

State of the art

Gemäß einer bekannten, hydraulisch betriebenen Vorrichtung, wie beispielsweise einer Bewegungsvorrichtung und einer Arbeitsvorrichtung, welche in den oben genannten Baumaschinen gemäß den Erfordernissen von unterschiedlichen Arten von Bewegungs- und Arbeitsvorgänge enthaltenden Bauarbeiten vorgesehen sind, wird dem Leitungssystem des hydraulischen Antriebsmechanismus Hydraulikdruck zum Betätigen des hydraulischen Antriebsmechanismus, welcher von Hydraulikdruck in der hydraulisch betriebenen Vorrichtung angetrieben wird, mittels Hydrauliksteuerventilen, Hydraulikpumpen und ähnlicher Vorrichtungen mit einer konstanten Zuführrate zugeführt. Mit anderen Worten wird der hydraulische Antriebsmechanismus von Hydraulikdruck angetrieben, wobei der Druck mit einer derart konstanten Zuführrate zugeführt wird, daß er geradlinig ansteigt und absinkt.According to a known hydraulically operated device such as a moving device and a working device provided in the above-mentioned construction machines in accordance with the requirements of construction work involving various types of moving and working operations, hydraulic pressure for operating the hydraulic drive mechanism driven by hydraulic pressure in the hydraulically operated device is supplied to the piping system of the hydraulic drive mechanism by means of hydraulic control valves, hydraulic pumps and the like at a constant supply rate. In other words, the hydraulic drive mechanism is driven by hydraulic pressure, the pressure being supplied at such a constant supply rate that it rises and falls linearly.

Eine derartige, hydraulisch betriebene Vorrichtung hat jedoch die folgenden Nachteile: da Hydraulikdruck mit einer konstanten Zuführrate zugeführt wird, startet oder stoppt der von Hydraulikdruck angetriebene hydraulische Antriebsmechanismus, wenn eine hohe Zuführrate vorliegt, seinen Betrieb abrupt nach der Totzeitperiode, in welcher Hydraulikdruck anzusteigen beginnt. Daraus resultiert, daß der Mechanismus zur Zeit des Startens und Abschaltens einen starken Stoß erhält. Auf der anderen Seite wird, wenn die Zuführrate niedrig ist, der Betrieb des von Hydraulikdruck angetriebenen, hydraulischen Antriebsmechanismus träge, so daß eine Betriebsverzögerung auftritt, obgleich der Mechanismus zur Zeit seines Startens und Abschaltens keinem Stoß ausgesetzt sein kann.However, such a hydraulically operated device has the following disadvantages: since hydraulic pressure is supplied at a constant supply rate, when a supply rate is high, the hydraulic drive mechanism driven by hydraulic pressure starts or stops its operation abruptly after the dead time period in which hydraulic pressure starts to rise. As a result, the mechanism receives a strong shock at the time of starting and stopping. On the other hand, when the supply rate is low, the operation of the hydraulic drive mechanism driven by hydraulic pressure becomes sluggish, so that an operation delay occurs. occurs even though the mechanism may not be subjected to any shock at the time of its starting and stopping.

Dies stellt ein ernstes Problem dar, und zwar insbesondere bei der Verwendung von hydraulisch betriebenen Vorrichtungen, bei denen mehr als zwei Betriebsgeschwindigkeitsmodi, z.B. ein Hoch-Laufgeschwindigkeitsmodus und ein Niedrig- Laufgeschwindigkeitsmodus sowie ein Grabemodus (d.h. Normal- Geschwindigkeitsmodus) und ein Mittelmodus (d.h. Halbe- Geschwindigkeitsmodus) ausgewählt werden können. Da zur Zeit des Startens und Abschaltens für den einen Modus ein starker Stoß verursacht wird, tritt für den anderen Modus eine Betriebsverzögerung auf.This is a serious problem, especially when using hydraulically operated devices in which more than two operating speed modes, such as a high-running speed mode and a low-running speed mode, and a digging mode (i.e., normal-speed mode) and a middle mode (i.e., half-speed mode) can be selected. Since a strong shock is caused at the time of starting and stopping for one mode, an operation delay occurs for the other mode.

Es ist daher eine vordringliche Aufgabe der Erfindung, eine für die Verwendung in einer Baumaschine vorgesehene, hydraulisch betriebene Vorrichtung zu schaffen, welche in der Lage ist, die oben genannten Nachteile zu überwinden, und zwar durch Beseitigen des Stoßes zur Zeit des Startens und Abschaltens und durch Verhindern einer Verzögerung im Betrieb.It is therefore a primary object of the invention to provide a hydraulically operated device for use in a construction machine which is capable of overcoming the above-mentioned disadvantages by eliminating the shock at the time of starting and stopping and by preventing a delay in operation.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 5 gelöst.This object is achieved by the features in the characterizing part of claims 1 and 5.

Gemäß der Erfindung wird die Hydraulikdruck-Zuführrate an dem Hydraulikleitungssystem, nämlich die Anstiegs- und Abfallrate des Hydraulikdrucks während einer bestimmten Zeitspanne (welche durch die Zeitspanne zwischen I und II nach Figur 2 dargestellt ist) in der Betriebszeitperiode abgesenkt, wobei die bestimmte Zeitspanne der Totzeitperiode folgt, in welcher der Hydraulikdruck anzusteigen beginnt. Mit anderen Worten wird die Bewegung des hydraulischen Antriebsmechanismus durch Verringern der Hydraulikdruck-Zuführrate in der bestimmten Periode, in welcher eine große Antriebskraft an dem hydraulischen Antriebsmechanismus angreift, verlangsamt. Auf der anderen Seite wird die Bewegung des hydraulischen Antriebsmechanismus durch Aufrechterhalten der Hydraulikdruck-Zuführrate auf hohem Niveau in der Totzeitperiode und in der Betriebszeitperiode, ausschließlich der oben genannten bestimmten Periode, beschleunigt. Während jener Perioden greift an dem hydraulischen Antriebsmechanismus keine große Antriebskraft an. Die obige Anordnung ermöglicht es, einen derartig unerwünschten Zustand, daß der Arbeitszustand des hydraulischen Antriebsmechanismus sich abrupt ändert, zu verhindern. Daher wird der gesamte Betrieb des hydraulischen Antriebsmechanismus derart sanft ausgeführt, daß ein Stoß, welcher zur Zeit des Startens und Abschaltens auftreten kann, verhindert wird.According to the invention, the hydraulic pressure supply rate to the hydraulic piping system, namely the rate of increase and decrease of the hydraulic pressure, is lowered during a certain period (which is represented by the period between I and II in Figure 2) in the operating time period, the certain period following the dead time period in which the hydraulic pressure starts to increase. In other words, the movement of the hydraulic drive mechanism is slowed down by reducing the hydraulic pressure supply rate in the certain period in which a large driving force is applied to the hydraulic drive mechanism. On the other hand, the movement of the hydraulic drive mechanism is slowed down by maintaining the hydraulic pressure supply rate at a high level in the dead time period and in the operating time period. excluding the above-mentioned specific period. During those periods, no large driving force is applied to the hydraulic drive mechanism. The above arrangement makes it possible to prevent such an undesirable condition that the working state of the hydraulic drive mechanism changes abruptly. Therefore, the entire operation of the hydraulic drive mechanism is carried out so smoothly that a shock which may occur at the time of starting and stopping is prevented.

Ferner kann eine Verzögerung des Betriebs in positiver Weise vermieden werden, da der Betrieb des hydraulischen Antriebsmechanismus in der Totzeitperiode und in der Betriebszeitperiode, mit Ausnahme der bestimmten Periode, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird. Im Falle daß die Vorrichtung mehr als zwei Betriebsmodi mit unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten aufweist, kommt ein derartiger, ungünstiger Zustand, daß für den einen Modus zur Zeit des Startens und Abschaltens ein Stoß auftritt, während für den anderen Modus eine Betriebsverzögerung auftritt, nicht länger vor.Furthermore, since the operation of the hydraulic drive mechanism is carried out at a high speed in the dead time period and the operating time period except for the specified period, a delay in operation can be positively avoided. In the case where the device has more than two operating modes with different operating speeds, such an unfavorable state that a shock occurs for one mode at the time of starting and stopping while an operation delay occurs for the other mode no longer occurs.

Figuren 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsfcrm einer erfindungsgemäßen, hydraulisch betriebenen Vorrichtung für eine Baumaschine. Figur 1 zeigt ein Blockschaubild eines Hydrauliksystems, und Figur 2 zeigt graphisch Steuerungsmodulationsmuster.Figures 1 and 2 show a preferred embodiment of a hydraulically operated device for a construction machine according to the invention. Figure 1 shows a block diagram of a hydraulic system, and Figure 2 graphically shows control modulation patterns.

Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen, um eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen, hydraulisch betriebenen Vorrichtung für eine Baumaschine zu erläutern.In the following, reference is made to the drawing in order to explain an embodiment of the hydraulically operated device according to the invention for a construction machine.

Eine mit Kettenraupen ausgestattete Baumaschine, welche sich vor und zurück bewegt und sich frei dreht, wie z.B. ein Löffelbagger, ist mit einer Arbeitsvorrichtung, wie z. B. einem Fördergefäß, einem Kippapparat oder einem Schwenkapparat, versehen, welche eine hydraulisch betriebene Vorrichtung ist. Eine derartige Arbeitsvorrichtung weist ein wie in Figur 1 gezeigtes Hydrauliksystem auf.A crawler-equipped construction machine which moves back and forth and rotates freely, such as a backhoe, is provided with a working device such as a bucket, a tilting device or a swinging device, which is a hydraulically operated device. Such a working device has a hydraulic system as shown in Figure 1.

Nach Figur 1 wird ein gemäß den Betriebsbedingungen eines aus einem elektrischen Hebel bestehenden Steuerhebels 1 erzeugtes Betriebssignal einer Steuervorrichtung 2 zugeführt. Die oben genannten Betriebsbedingungen sind konkret: schneller Betrieb (dargestellt durch die gestrichelte Linie a nach Figur 2), normaler Betrieb (gestrichelte Linie b), langsamer Betrieb (gestrichelte Linie c) und Rückwärtsbetrieb (gestrichelte Linie z). Diese Betriebsvorgänge werden bei Steuergeschwindigkeiten im Bereich von dem Minimalwert 11011 bis zu dem Maximalwert "Vollgas" durchgeführt und spater im Detail erläutert. Die Steuervorrichtung 2 erhält ferner Betriebsmodussignale von einem Automatik-Moduseinstellabschnitt 3 und einem manuellen Modus-Wechseischalter 4. Die Betriebsmodussignale basieren jeweils auf einem der Betriebsmodi, wie beispielsweise einem Grabemodus, einem Mittelmodus, usw., wobei der Betriebsmodus von dem Automatik-Moduseinstellabschnitt 3 oder dem manuellen Modus-Wechselschalter 4 bestimmt wird. Der Automatik- Moduseinstellabschnitt 3 dient dem automatischen Auswählen eines Betriebsmodus gemäß den Betriebserfordernissen der Baumaschine und insbesondere den Betriebserfordernissen der Arbeitsvorrichtung. Der manuelle Modus-Wechselschalter 4 wird von dem Bediener betätigt, um einen der oben genannten Betriebsmodi gemäß dem Arbeitszustand der Maschine auszuwählen. Gemäß dem Betriebssignal von dem Steuerhebel 1 und gemäß den Betriebsmodussignalen von dem Automatik-Moduseinstellabschnitt 3 und dem manuellen Modus-Wechselschalter 4, steuert die Steuervorrichtung 2 die Rate, mit welcher dem Hydraulikleitungssystem eines hydraulischen Antriebssystems 5, welches in einem Fördergefäß, einem Kippapparat oder einem Schwenkapparat vorgesehen ist, Hydraulikdruck zugeführt wird, und zwar durch Auswählen eines der voreingestellten Steuerungsmodulationsmuster (in dieser Ausführungsform sind drei Muster voreingestellt). Im einzelnen werden die Pumprate einer Hydraulikpumpe 7, die von einem Bewegungsmotor 6 zum Antreiben der Baumaschine für deren Vorwärts-, Rückwärts- und Schwenkbewegung betätigt wird, erhöht oder vermindert, und der Schieberantrieb eines Hydrauliksteuerventils 8 zum Bestimmen des Fließwegs und der Durchflußrate von mittels der Hydraulikpumpe 7 mit Druck beaufschlagtem Hydrauliköl betätigt, wobei die Steuervorrichtung 2 die Hydraulikdruck-Zuführrate gemäß dem ausgewählten Steuerungsmodulationsmuster steuert.Referring to Fig. 1, an operation signal generated according to the operating conditions of a control lever 1 consisting of an electric lever is supplied to a control device 2. The above-mentioned operating conditions are concretely: high-speed operation (shown by the dashed line a in Fig. 2), normal operation (dashed line b), low-speed operation (dashed line c) and reverse operation (dashed line z). These operations are carried out at control speeds ranging from the minimum value 11011 to the maximum value "full throttle" and will be explained in detail later. The control device 2 also receives operation mode signals from an automatic mode setting section 3 and a manual mode changeover switch 4. The operation mode signals are each based on one of the operation modes such as a digging mode, a middle mode, etc., and the operation mode is determined by the automatic mode setting section 3 or the manual mode changeover switch 4. The automatic mode setting section 3 is for automatically selecting an operation mode according to the operation requirements of the construction machine and, in particular, the operation requirements of the working device. The manual mode changeover switch 4 is operated by the operator to select one of the above-mentioned operation modes according to the working state of the machine. According to the operation signal from the control lever 1 and the operation mode signals from the automatic mode setting section 3 and the manual mode changeover switch 4, the control device 2 controls the rate at which hydraulic pressure is supplied to the hydraulic piping system of a hydraulic drive system 5 provided in a bucket, a tilting apparatus or a swinging apparatus by selecting one of the preset control modulation patterns (in this embodiment, three patterns are preset). In detail, the pumping rate of a hydraulic pump 7, which is operated by a motion motor 6 for driving the construction machine for its forward, backward and swing movement, is increased or decreased, and the spool drive of a hydraulic control valve 8 for determining the flow path and the flow rate of the hydraulic fluid by means of the Hydraulic pump 7 is operated with pressurized hydraulic oil, the control device 2 controlling the hydraulic pressure supply rate according to the selected control modulation pattern.

Wenn der Bediener eine Einstellung bestimmt, welche es erlaubt, die Betriebsmodi wahlweise mittels des manuellen Modus-Wechselschalters 4 zu wechseln, dann verarbeitet die Steuervorrichtung 2 das von dem manuellen Modus-Wechselschalter 4 ausgegebene Betriebsmodussignal vorrangig vor dem Betriebsmodussignal von dem Automatik-Moduseinstellabschnitt 3.When the operator designates a setting that allows the operation modes to be selectively changed by means of the manual mode changeover switch 4, the control device 2 processes the operation mode signal output from the manual mode changeover switch 4 in priority to the operation mode signal from the automatic mode setting section 3.

Im folgenden wird die Beziehung zwischen den von dem Automatik- Moduseinstellabschnitt 3 oder dem manuellen Modus- Wechselschalter 4 auszuwählenden Betriebsmodi und den drei in der Steuervorrichtung 2 eingestellten Steuerungsmodulationsmustern unter Bezugnahme auf Figur 2 erläutert. Die durchgezogenen Linien A, B und Z stellen drei Arten von Steuerungsmodulationsmustern dar.Next, the relationship between the operation modes to be selected by the automatic mode setting section 3 or the manual mode changeover switch 4 and the three control modulation patterns set in the control device 2 will be explained with reference to Fig. 2. The solid lines A, B and Z represent three types of control modulation patterns.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, erzielt jedes der Steuerungsmodulationsmuster A, B und Z, ausgenommen für die Totzeitperiode (Anfangsperiode), in welcher Hydraulikdruck anzusteigen beginnt, und ausgenommen für die letzte Betriebszeitperiode (Schlußperiode), während der keine große Antriebskraft an dem hydraulischen Antriebsmechanismus 5 angreift, nach dem Anstieg des Hydraulikdrucks zufriedenstellende Betriebseffekte. In der vorhergehenden Betriebszeitperiode (Mittelperiode von I nach II), während der auf den hydraulischen Antriebsmechanismus 5 eine große Antriebskraft ausgeübt wird, wobei diese Periode in der Mitte des Gaswegs angeordnet ist und gemäß dieser Ausführungsform etwa 30% desselben ausmacht, wird die Hydraulikdruck-Zuführrate geringer als in den anderen Perioden eingestellt. Kurz gesagt wird in der vorhergehenden Betriebszeitperiode, während der auf den hydraulischen Antriebsmechanismus 5 eine große Antriebskraft ausgeübt wird, die Bewegung des hydraulischen Antriebsmechanismus 5 verzögert, wodurch das Auftreten eines zur Zeit des Startens und Abschaltens verursachten Stoßes verhindert wird. Auf der anderen Seite wird die Hydraulikdruck- Zuführrate in der Totzeitperiode und der letzteren Betriebszeitperiode, während derer an dem hydraulischen Antriebsmechanismus 5 keine große Antriebskraft angreift, nicht vermindert, sondern auf hohem Niveau aufrechterhalten, so daß eine Betriebsverzögerung verhindert wird. Das Vermindern der Hydraulikdruck-Zuführrate in der vorhergehenden Betriebszeitperiode kann nicht nur einen Stoß, sondern auch Kavitation verhindern, welche in dem Hydraulikleitungssystem von der Hydraulikpumpe 7 verursacht werden kann.As is apparent from Fig. 2, except for the dead time period (initial period) in which hydraulic pressure starts to rise and except for the final operating time period (final period) during which no large driving force is applied to the hydraulic driving mechanism 5, each of the control modulation patterns A, B and Z achieves satisfactory operating effects after the rise of hydraulic pressure. In the preceding operating time period (middle period from I to II) during which a large driving force is applied to the hydraulic driving mechanism 5, which period is located in the middle of the gas path and accounts for about 30% of the same according to this embodiment, the hydraulic pressure supply rate is set lower than in the other periods. In short, in the preceding operating time period during which a large driving force is applied to the hydraulic driving mechanism 5, the movement of the hydraulic driving mechanism 5 is delayed, thereby preventing the occurrence of a shock caused at the time of starting and stopping. On the other hand, the hydraulic pressure supply rate in the dead time period and the latter operating time period during which no large driving force is applied to the hydraulic drive mechanism 5 is not reduced but is maintained at a high level, so that operation delay is prevented. Reducing the hydraulic pressure supply rate in the former operating time period can prevent not only shock but also cavitation which may be caused in the hydraulic piping system from the hydraulic pump 7.

Die Steuervorrichtung 2 wählt in der folgenden Weise eines der Steuerungsmodulationsmuster A, B und Z gemäß dem von dem Automatik-Moduseinstellabschnitt 3 oder dem manuellen Modus- Wechselschalter 4 bestimmten Betriebsmodus aus.The control device 2 selects one of the control modulation patterns A, B and Z according to the operation mode designated by the automatic mode setting section 3 or the manual mode changeover switch 4 in the following manner.

Nimmt man die Arbeitsvorrichtung für einen Löffelbagger mit z.B. dem Grabemodus, dann wird das Steuerungsmodulationsmuster B ausgewählt, so daß kein großer Stoß auftritt und der Betrieb in einer sanften und angenehmen Weise während des schweren Grabevorgangs ausgeführt wird. Ist dagegen der Mittelmodus eingestellt, dann wird das Steuerungsmodulationsmuster A ausgewählt, so daß in diesem Falle keine Betriebsverzögerung auftritt. Betrachtet man die Bewegungsvorrichtung, dann werden, wenn der Hoch-Bewegungsgeschwindigkeitsmodus eingestellt ist, das Steuerungsmodulationsmuster B, welches geringere Stöße verursacht, ausgewählt, um den Einfluß der Trägheit zu vermindern, und, wenn der Niedrig- Bewegungsgeschwindigkeitsmodus ausgewählt ist, das Steuerungsmodulationsmuster A ausgewählt, welches keine Betriebsverzögerung verursacht. Wenn der Steuerhebel 1 auf Rückwärtsbetrieb eingestellt ist, so daß die Steuergeschwindigkeit von einem "Vollgas"-Wert auf "0" fällt, dann wird immer das Steuerungsmodulationsmuster Z ausgewählt, und zwar unabhängig von dem eingestellten oder bestimmten Betriebsmodus.Taking the working device for a backhoe with, for example, the digging mode, the control modulation pattern B is selected so that no large shock occurs and the operation is carried out in a smooth and comfortable manner during the heavy digging operation. On the other hand, when the medium mode is set, the control modulation pattern A is selected so that no operation delay occurs in this case. Regarding the moving device, when the high-moving speed mode is set, the control modulation pattern B which causes smaller shock is selected to reduce the influence of inertia, and when the low-moving speed mode is selected, the control modulation pattern A which causes no operation delay is selected. When the control lever 1 is set to reverse operation so that the control speed drops from a "full throttle" value to "0", the control modulation pattern Z is always selected, regardless of the set or specified operation mode.

Bezugnehmend auf Figur 2, wird der Steuervorgang der Hydraulikdruck-Zuführrate in Verbindung mit der Beziehung zwischen den auszuwählenden Steuerungsmodulationsmustern A, B und Z und der Betriebszustände des Steuerhebels 1 erläutert.Referring to Figure 2, the control process of the Hydraulic pressure supply rate is explained in connection with the relationship between the control modulation patterns A, B and Z to be selected and the operating states of the control lever 1.

In Figur 2 stellt die gestrichelte Linie a den schnellen Betriebszustand dar, in welchem der Steuerhebel 1 derart betrieben wird, daß sich die Geschwindigkeit, mit welcher der Hydraulikdruck gesteuert wird, sich von ihrem Minimalwert (d.h. "0") auf ihren Maximalwert (d.h. "Vollgas"-Wert) in einem Augenblick erhöht, wodurch die Hydraulikdruck-Zuführrate augenblicklich erhöht wird. Die gestrichelte Linie c stellt den langsamen Betriebszustand dar, in welchem der Steuerhebel 1 derart betrieben wird, daß sich die Steuergeschwindigkeit langsam von "0" auf den "Vollgas"-Wert erhöht, wodurch die Hydraulikdruck-Zuführrate allmählich erhöht wird. Die gestrichelte Linie b stellt den normalen Betriebszustand dar, in welchem die Steuergeschwindigkeit zwischen jenen Steuergeschwindigkeiten des schnellen Betriebszustands und des langsamen Betriebszustands verläuft. Die gestrichelte Linie z stellt den Rückwärtsbetriebszustand dar, in welchem die Steuergeschwindigkeit mit einem Profil abfällt, welches ähnlich dem Profil des schnellen Betriebszustands ist, wenn dieses umgedreht wird. In dem schnellen Betriebszustand, der von der gestrichelten Linie a dargestellt wird, in dem normalen Betriebszustand, der von der gestrichelten Linie b dargestellt wird, und in dem Rückwärtsbetriebszustand, der von der gestrichelten Linie z dargestellt wird, wird, falls Hydraulikdruck mit einer konstanten Zuführrate, wie mittels der jeweiligen geraden, gestrichelten Linien a b und z angezeigt, zugeführt wird, zur Zeit des Startens und Abschaltens des hydraulischen Antriebsmechanismus 5 unvermeidlich ein Stoß auftreten. Der Stoß ist beträchtlich stark, und zwar insbesondere während des schnellen Betriebszustands und während des Rückwärtbetriebszustands, da die Steuergeschwindigkeit des Steuerhebeis 1 sofort den "Vollgas"-Wert oder "0" erreicht.In Figure 2, the dashed line a represents the fast operating state in which the control lever 1 is operated so that the speed at which the hydraulic pressure is controlled increases from its minimum value (i.e., "0") to its maximum value (i.e., "full throttle" value) in an instant, thereby increasing the hydraulic pressure supply rate instantaneously. The dashed line c represents the slow operating state in which the control lever 1 is operated so that the control speed increases slowly from "0" to the "full throttle" value, thereby gradually increasing the hydraulic pressure supply rate. The dashed line b represents the normal operating state in which the control speed is between those of the fast operating state and the slow operating state. The dashed line z represents the reverse operating state in which the control speed drops with a profile similar to the profile of the fast operating state when reversed. In the fast operating state represented by the dashed line a, the normal operating state represented by the dashed line b, and the reverse operating state represented by the dashed line z, if hydraulic pressure is supplied at a constant supply rate as indicated by the respective straight dashed lines a, b and z, a shock will inevitably occur at the time of starting and stopping the hydraulic drive mechanism 5. The shock is considerably strong, especially during the fast operating state and during the reverse operating state, since the control speed of the control lever 1 immediately reaches the "full throttle" value or "0".

Falls das Steuerungsmodulationsmuster A auf der Basis eines ausgewählten Betriebsmodus ausgewählt wird, wenn der Steuerhebel 1 sich im schnellen Betriebszustand befindet, welcher durch die gestrichelte Linie a angezeigt ist, dann wird die Hydraulikdruck-Zuführrate gemäß dem Steuerungsmodulationsmuster A gesteuert. Falls das Steuerungsmodulationsmuster A ausgewählt wird, wenn sich der Steuerhebel 1 in dem normalen oder in dem langsamen Betriebszustand befindet, welche durch die gestrichelten Linien b bzw. z angezeigt sind, dann wird die Hydraulikdruck- Zuführrate weiterhin gemäß den Mustern der jeweiligen Betriebszustände gesteuert. Diese Anordnung ermöglicht es, die Betriebsverzögerung des hydraulischen Antriebsmechanismus 5 und, bei wenigstens dem schnellen Betriebszustand, das Auftreten eines Stoßes zu verhindern.If the control modulation pattern A is selected based on a selected operation mode when the control lever 1 is in the high speed operation state indicated by the broken line a, the hydraulic pressure supply rate is controlled according to the control modulation pattern A. If the control modulation pattern A is selected when the control lever 1 is in the normal or low speed operation state indicated by the broken lines b and z, respectively, the hydraulic pressure supply rate is further controlled according to the patterns of the respective operation states. This arrangement makes it possible to prevent the operation delay of the hydraulic drive mechanism 5 and, at least in the high speed operation state, the occurrence of a shock.

Falls das Steuerungsmodulationsmuster B ausgewählt wird, wenn sich der Steuerhebel 1 in dem schnellen oder in dem normalen Betriebszustand befindet, welche durch die gestrichelten Linien a bzw. b angezeigt sind, dann wird die Zuführrate gemäß dem Steuerungsmodulationsmuster B gesteuert. Falls das Steuerungsmodulationsmuster B ausgewählt wird, wenn sich der Steuerhebel 1 in dem langsamen Betriebszustand befindet, welcher durch die gestrichelte Linie c angezeigt ist, dann wird die Zuführrate weiterhin gemäß dem Muster des langsamen Betriebszustands gesteuert. Mit der obigen Anordnung können die Betriebsverzögerung des hydraulischen Antriebsmechanismus 5 und das Auftreten eines Stoßes sowohl während des schnellen als auch während des normalen Betriebszustands verhindert werden.If the control modulation pattern B is selected when the control lever 1 is in the fast or normal operation state indicated by the dashed lines a and b, respectively, then the feed rate is controlled according to the control modulation pattern B. If the control modulation pattern B is selected when the control lever 1 is in the slow operation state indicated by the dashed line c, then the feed rate is still controlled according to the pattern of the slow operation state. With the above arrangement, the operation delay of the hydraulic drive mechanism 5 and the occurrence of a shock can be prevented during both the fast and normal operation states.

In gleicher Weise wird, falls das Steuerungsmodulationsmuster Z ausgewählt ist, wenn der Steuerhebel 1 sich in dem Rückwärtsbetriebszustand befindet, welcher durch die gestrichelte Linie z dargestellt ist, die Hydraulikdruck- Zuführrate gemäß dem Steuerungsmodulationsmuster Z gesteuert, so daß die Betriebsverzögerung und das Auftreten eines Stoßes verhindert werden können.Similarly, if the control modulation pattern Z is selected when the control lever 1 is in the reverse operation state shown by the dashed line z, the hydraulic pressure supply rate is controlled according to the control modulation pattern Z, so that the operation delay and the occurrence of shock can be prevented.

Gemäß der obigen Ausführungsform wird die Rate, mit der dem Hydraulikleitungssystem Hydraulikdruck zugeführt wird, in einer bestimmten Periode nach der Totzeitperiode, in welcher der Hydraulikdruck anzusteigen beginnt, gemäß den voreingestellten Steuerungsmodulationsmustern A, B und Z vermindert, wobei die Erfindung jedoch nicht notwendigerweise auf diese Anordnung beschränkt ist. So kann z. B. die Zuführrate in einer bestimmten Periode unter der Berechnung direkt von den jeweiligen Mustern der Betriebszustände des Steuerhebels 1 vermindert werden, wodurch eine Betriebsverzögerung und das Auftreten eines Stoßes verhindert werden.According to the above embodiment, the rate at which hydraulic pressure is supplied to the hydraulic piping system is set in a certain period after the dead time period in which the hydraulic pressure starts to rise, according to the preset control modulation patterns A, B and Z, but the invention is not necessarily limited to this arrangement. For example, the feed rate in a certain period may be reduced under the calculation directly from the respective patterns of the operating states of the control lever 1, thereby preventing an operation delay and the occurrence of a shock.

Die in der Erfindung offenbarte Anordnung ist in der Lage, sowohl einen Stoß, welcher zur Zeit des Startens und Abschaltens des hydraulischen Antriebsmechanismus auftreten kann, als auch eine Betriebsverzögerung zu verhindern, so daß sie daher nicht nur für Baumaschinen-Arbeitsvorrichtungen, wie beispielsweise Fördergefäße, Kippapparate, Schwenkapparate, usw. besonders geeignet ist, sondern auch für Bewegungsvorrichtungen für Baumaschinen geeignet ist.The arrangement disclosed in the invention is capable of preventing both a shock that may occur at the time of starting and stopping the hydraulic drive mechanism and an operation delay, so that it is therefore particularly suitable not only for construction machinery working devices such as buckets, tilters, swingers, etc., but also for moving devices for construction machinery.

Claims

1. A method for controlling a hydraulically operated device in a construction machine, the device comprising a hydraulic drive mechanism (5) which is actuated by means of hydraulic pressure supplied via a hydraulic line system, and a hydraulic pressure supply means (7) for supplying hydraulic pressure to the hydraulic line system for the hydraulic drive mechanism (5), the method comprising the following steps:

Supplying hydraulic pressure to the hydraulic line system at a first rate of increase during a dead time period (0- I) in which the hydraulic pressure begins to increase without causing a movement of the hydraulic drive mechanism (5), and

Decreasing the rate at which hydraulic pressure is supplied to the hydraulic piping system immediately after the dead time period so that a shock applied to the hydraulic drive mechanism (5) upon starting the mechanism (5) is reduced.

2. Method according to claim 1, characterized in that in the event of deceleration in a third period (full throttle-I') in which the hydraulic pressure begins to decrease, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic line system at a first reduction rate;

and the rate is reduced in a fourth period (I'-II') in which the hydraulic pressure in the hydraulic line system is reduced after the third period until the cylinder has come to a standstill;

and the rate is increased in a fifth period (II' to 0) compared to the fourth period.

3. A method for controlling a hydraulically operated device according to claim 1, wherein the rate at which hydraulic pressure is supplied to the hydraulic line system is reduced for a predetermined period of time (I-II).

4, Method for controlling a hydraulically operated device according to claim 1, characterized in that in a period of time following the predetermined period of time (I-II) the hydraulic pressure is increased in comparison to the predetermined period of time.

5. Hydraulically operated device for a construction machine for carrying out the methods according to one of claims 1 to 4, which comprises:

(a) a hydraulic drive mechanism (5) driven by hydraulic pressure supplied via a hydraulic line system;

(b) a hydraulic pump (7) for supplying hydraulic pressure to the hydraulic line system for the hydraulic drive mechanism;

(c) a control device (2,8); characterized in that the control device is connected in use to the hydraulic pump and a hydraulic control valve.