JP2013542386A - 作業機械の液圧システムをコントロールするための方法 - Google Patents

作業機械の液圧システムをコントロールするための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、作業機械（１）の流体システム（１０）を制御するための方法に関する。前記流体システムは流体を前記作業機械の１つまたは複数のアクチュエータ（１１，１２）に提供するための液圧機械（１３）を含む。前記方法は、前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの第１のアクチュエータ（１１）が前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの最大負荷圧力を有するとき、前記第１のアクチュエータの前記負荷圧力に基づく前記液圧機械（１３）からのポンプ圧力を要求する信号を受信することと、前記第１のアクチュエータが過負荷または幾何学的な制限に起因してストールしていることを条件として、前記第１のアクチュエータ（１１）からの前記圧力要求を判別することと、前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの第２のアクチュエータ（１２）が動作中であり、かつそれが前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの２番目に最大の負荷圧力を有するとき、前記第２のアクチュエータの前記負荷圧力に基づいてポンプ圧力を提供するべく前記液圧機械（１３）をコントロールするか、または前記第１のアクチュエータよりほかに動作中のアクチュエータが存在しない場合には、所定のアイドル・ポンプ圧力を提供するべく前記液圧機械をコントロールすることと、を包含する。
【選択図】図２

Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項１のプリアンブルによるところの作業機械の液圧システムをコントロールするための方法に関する。
本発明は、産業建設機械の分野に含まれる作業機械、特にホイールローダに適用可能である。以下においては本発明をホイールローダに関して記述するが、本発明は、この特定の機械に限定されず、そのほかの重作業機械、たとえば多関節ホーラー、ダンプトラック、グレーダ、掘削機、またはそのほかの建設装置等においても使用することができる。
作業機械には、採掘、持ち上げ、運搬、および／または積荷の輸送のためのバケット、コンテナ、またはそのほかのタイプの装具が備えられる。
たとえばホイールローダは、バケット等の装具の上昇および下降を行なうためのロード・アーム・ユニットを有している。ロード・アーム・ユニットは、ロード・アームの移動のための多数の液圧シリンダおよびロード・アームに取り付けられた装具を包含する。ロード・アームを持ち上げるためにペアの液圧シリンダが配されており、さらに別の液圧シリンダが装具をロード・アームと相対的に傾斜させるために配されている。
液圧シリンダに加えて、ホイールローダの液圧システムは、ロード・アーム・ユニットの液圧シリンダに液圧流体を提供するための少なくとも１つのポンプを包含している。
ホイールローダの液圧システムは、一般に、いわゆる負荷感知形システム（ＬＳシステム）である。このことは、液圧システムに液圧流体を提供するポンプが、動作中の液圧シリンダの現在の負荷圧力を表わす信号を受信することを意味する。ポンプは、当該液圧シリンダの負荷圧力をいくぶん超過する圧力を提供するべくコントロールされる。これによって現在の液圧シリンダへの液圧流体のフローが作り出される。
その種のＬＳシステムにおいては、まったく同一のポンプがいくつかの作業機能に対して液圧流体を提供するために使用される場合にエネルギの損失が生じる。複数の作業機能がしばしば異なる圧力を必要とし、一方そのことは、いずれかの作業機能によって必要とされる最大圧力を提供するべくポンプがコントロールされなければならないことを含意する。同時に２つの作業機能が使用されており、かつそれらの作業機能が異なる圧力需要を有している場合には、もっとも低い圧力を必要とする作業機能のために減圧を行なわなければならない。バルブを使用することによって、所望の圧力まで圧力を下げることは可能である。そのバルブにわたって生じる圧力降下は、熱エネルギ損に帰する。
エネルギの損失を伴うホイールローダの動作の例は、バケットを満たすために資材のパイル内にホイールローダを押し進め、続いてパイルから資材を取り出すときの動作である。この間においては、ロード・アームの持ち上げ動作がしばしば過負荷に起因してストールする。ロード・アームを持ち上げるための液圧シリンダ内の圧力は、ホイールローダの推進力が液圧シリンダを縮めるという事実に起因して、ポンプによって提供される最大圧力より高くなり得る。同時に、パイルから資材を取り分けるためにバケットのチルトが行なわれるが、そのチルト機能は、持ち上げ機能によって必要とされる圧力より低い圧力において作動される。チルト機能への液圧流体のフローは、ポンプによって提供されてチルト機能へ流れる液圧流体の圧力が、最大のポンプ圧力からチルト機能のために必要とされる圧力レベルまで減圧されなければならないことから、エネルギの損失に帰することになる。
本発明の目的は、導入部分によって定義された方法、すなわちそれによって作業機械の液圧システム内におけるエネルギの損失が低減され得る方法を提供することである。
この目的は、特許請求の範囲の請求項１によるところの方法によって達成される。
第１のアクチュエータが過負荷または幾何学的な制限に起因してストールしたことを条件として第１のアクチュエータからの圧力要求が判別される方法を提供することによって、ポンプ圧力を最大レベルに維持しておく代わりに、ポンプ圧力を液圧システムの別のアクチュエータ、すなわち液圧流体のフローを要求し、かつより低いポンプ圧力を要求するアクチュエータに対して適合させることが可能になる。このことは、バルブを使用してポンプ圧力を減圧する必要がなくなることを含意しており、熱エネルギ損がバルブにわたる圧力降下とバルブを通る流量の積に比例することから、エネルギの損失を排除するか、または少なくとも低減させることが可能である。
さらにまた、ストールしたアクチュエータよりほかに動作中の（すなわち、フローを要求する）アクチュエータが存在しない場合には、最大ポンプ圧力より低い所定のアイドル・ポンプ圧力を提供するべく液圧機械をコントロールすることが可能である。液圧システムが常にいくらかの漏れを有していることから、動作中のアクチュエータが存在しない場合においても液圧機械をコントロールして最大ポンプ圧力を維持しておくときには、最大ポンプ圧力が、不必要な負荷および摩損に加えてエネルギ損失を導くことになる。
この方法は、当然のことながら任意数のアクチュエータに適用することが可能である。たとえば、第１および第２のアクチュエータの両方が最大圧力を有し、２番目の最大圧力がストールした場合には、ポンプ圧力が好ましく、残りのアクチュエータのうちの最大圧力を有するアクチュエータの負荷圧力に基づく。
本発明のさらなる利点および有利な特徴については、以下の説明および従属請求項の中に開示されている。
添付図面を参照し、例を引用した本発明の実施態様のより詳細な説明を次に続ける。
これには、以下の図面が含まれている。
積み込み作業を行なうためのバケット、およびバケットの操作ならびにホイールローダの操縦を行なうための液圧システムを有するホイールローダを図解した側面図である。 本発明による方法を適用することが可能な液圧システムを図解した回路図である。 本発明による方法の一例の実施態様を示したフローチャートである。
図１は、装具２を有するホイールローダの形式で図解した作業機械１である。この用語『装具』には、ホイールローダ上に配されるバケット、フォーク、または掴みツール、あるいは多関節ホーラー上に配されるコンテナ等の液圧を使用する任意の種類のツールを包含することが意図されている。図解されている装具はバケット３であり、それがバケット３を持ち上げるため、およびそれを下げるためのアーム・ユニット４に配されており、さらにバケット３はアーム・ユニット４に対して傾けることが可能である。ホイールローダ１には、少なくとも１つの液圧機械（図１には図示せず）を包含する液圧システムが備えられている。液圧機械は、液圧ポンプとすることが可能であるが、液圧機械は、液圧ポンプとしてだけではなく、液圧流体の逆フローを伴う液圧モータとしても働くことが可能であると好ましい。前記両方の機能を伴うその種の液圧機械は、液圧流体を用いて、たとえばバケットの持ち上げおよびチルトを行なう液圧システムを提供するためのポンプとして使用すること、およびエネルギの回収を、たとえば装具２を下げる操作の間に行なう液圧モータとして使用することが可能である。図１に図解した例示の実施態様においては、液圧システムが、アーム・ユニット４の操作のために２つの液圧シリンダ５ａ、５ｂを包含しており、アーム・ユニット４に対してバケット３を傾けるために液圧シリンダ６を包含している。さらにまた、この液圧システムは、前方ボディ部分８および後方ボディ部分９の相対的な移動によってホイールローダの向きを変えるために、ホイールローダの両側に配される２つの液圧シリンダ７ａ、７ｂを包含している。言い換えると、この作業機械は、ステアリング・シリンダ７ａ、７ｂを使用する多関節ステアリング方式を用いている。
図２は、液圧システム１０を図解した回路図である。液圧システム１０は、本発明による方法を適用することが可能な一例のシステムである。このシステムは、作業機械の第１の作業機能のための第１のアクチュエータ１１および作業機械の第２の作業機能のための第２のアクチュエータ１２、およびアクチュエータ１１、１２に対して液圧流体を提供するための液圧機械１３、たとえばポンプを包含している。ポンプは、タンク１４からオイルを引き込むことができる。図解されているアクチュエータ１１、１２は、液圧シリンダであり、第１のアクチュエータは作業機械の持ち上げアームを持ち上げるために使用可能であり、第２のアクチュエータは、持ち上げアームにピボット取り付けされている装具を傾けるために使用することが可能である。
各アクチュエータには、ポンプ１３とそれぞれのアクチュエータ１１、１２の間に配されるコントロール・バルブ・ユニット１５、１６が備えられている。液圧流体は、ポンプ１３から現在のアクチュエータに圧送され、当該アクチュエータからコントロール・バルブ・ユニット１５、１６を介してタンクに戻される。
略図的に図解されているそれぞれのコントロール・バルブ・ユニット１５、１６は、それぞれの作業機能をコントロールするための１つまたはいくつかのコントロール・バルブを含むことができる。各液圧シリンダは、好ましくは両側から加圧することが可能な複動ピストン１７、１８を備える。たとえば、第１の方向におけるピストンの変位のために、ポンプを現在の液圧シリンダのピストン側に接続するべく第１のコントロール・バルブをアレンジすることが可能であり、かつ現在の液圧シリンダのピストン・ロッド側をタンクに接続するべく第２のコントロール・バルブをアレンジすることが可能である。さらに、第１の方向とは反対側の第２の方向におけるピストンの変位のために、現在の液圧シリンダのピストン側をタンクに接続するべく第１のコントロール・バルブをアレンジすることが可能であり、かつポンプを液圧シリンダのピストン側に接続するべく第２のコントロール・バルブをアレンジすることが可能である。なお、この説明の中で使用されている液圧流体という用語には、液圧オイルをはじめ液圧システム内におそらくは存在し得るそのほかの任意の流体を含むことが意図されている。
システム１０は、さらに、１つのアクチュエータ／いくつかのアクチュエータの負荷圧力に対応する圧力センサ２０から信号を受信し、必要なポンプ圧力を達成するためにポンプ１３をコントロールするコントロール・ユニット１９を包含している。コントロール・ユニット１９は、それぞれの作業機能への液圧流体の流量およびそこからの流量を、コントロール・バルブ・ユニットを使用してコントロールするために、第１および第２のコントロール・バルブ・ユニット１５、１６にも接続されている。それに加えてコントロール・ユニット１９は、位置センサ２１から、アクチュエータの位置、たとえば液圧シリンダのピストンの位置を示す信号を受信することもできる。
本発明は、作業機械の液圧システム１０をコントロールするための方法に関し、それにおいては、液圧システムが、作業機械の１つまたは複数のアクチュエータ１１、１２に対して液圧流体を提供するための液圧機械１３を包含する。この方法は、第１のアクチュエータが前記１つまたは複数のアクチュエータ１１、１２のうちの最大負荷圧力を有するアクチュエータであるとするとき、前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの第１のアクチュエータ１１の負荷圧力に基づく液圧機械からのポンプ圧力を要求する信号を受信するステップ、および第１のアクチュエータが過負荷または幾何学的な制限に起因してストールしているという条件の下に第１のアクチュエータ１１からの圧力要求を判別するステップを包含する。さらにこの方法は、前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの第２のアクチュエータが動作中であり、かつそれが前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの２番目に最大の負荷圧力を有するとき、第２のアクチュエータ１２の負荷圧力に基づいてポンプ圧力を提供するべく液圧機械１３をコントロールするか、または第１のアクチュエータよりほかに動作中のアクチュエータが存在しない場合には、所定のアイドル・ポンプ圧力を提供するべく液圧機械１３をコントロールするステップを包含する。前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの１つのアクチュエータ１１は、好ましくは作業機械の持ち上げアーム・ユニットを持ち上げるため、およびそれを下げるために提供されている。前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの１つのアクチュエータ１２は、好ましくは作業機械の持ち上げアーム・ユニットに取り付けられている装具を傾けるために提供されている。図２に図解されたシステムを参照して前述したとおり、好ましくはアクチュエータ１１、１２を、液圧シリンダおよび／または液圧モータの形式とする。
図３は、本発明による方法の一例の実施態様が図解されたフローチャートである。併せて図２も参照する。
１０１：『１つのアクチュエータ／いくつかのアクチュエータからの負荷圧力信号』。コントロール・ユニット１９は、１つまたは複数のアクチュエータ１１、１２の負荷圧力を表わす信号を受信することができる。
１０２：『第１のアクチュエータから最大負荷圧力を有する信号を受信する』。通常、ポンプ圧力は、アクチュエータに液圧流体を供給するために、コントロール・ユニットによって最大の負荷圧力に基づくポンプ圧力にコントロールされる。
１０３：『第１のアクチュエータはストールしているか？』。
第１のアクチュエータがストールしていなければ、１０４：『第１のアクチュエータによって要求されている圧力に基づいたポンプ圧力のコントロールを継続する』へ進む。
第１のアクチュエータがストールしていれば、１０５：『第１のアクチュエータからの圧力要求を判別する』へ進む。不必要に高くなる圧力レベルの使用を回避するために、ポンプ圧力が、ストールしているアクチュエータの負荷圧力には基づかない。
１０６：『第２のアクチュエータは動作中であり、２番目に高い負荷圧力を有しているか？』。動作中のその種のアクチュエータがすでになければ、１０７：『アイドル圧力に従ってポンプ圧力をコントロールする』へ進む。
第２のアクチュエータが動作中であれば、１０８：『第２のアクチュエータはストールしているか？』へ進む。
第２のアクチュエータがストールしていなければ、１０９：『第２のアクチュエータによって要求されている圧力に基づいてポンプ圧力をコントロールする』へ進む。
第２のアクチュエータがストールしているときには、１１０：『アイドル圧力に従ってポンプ圧力をコントロールする』へ進む。当然のことながら、アクチュエータの数は、現在の液圧システムに応じて変化し、それに従ってこの方法も修正されなければならない。
第１のアクチュエータからの圧力要求は、第１のアクチュエータがストールしていることを示す所定の第１のアクチュエータの負荷圧力の値に基づいて判別することが可能である。この判別は、好ましくは第１のアクチュエータがすでにストールしていないことを示す所定の第１のアクチュエータの負荷圧力の値に基づいてキャンセルされる。
第１のアクチュエータからの圧力要求は、作業機械の推進力に起因して、および／または前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの別のアクチュエータからの力に起因して第１のアクチュエータの負荷圧力が最大ポンプ圧力を超過していることを条件として、好ましくは判別される。代替実施態様においては、または所定の負荷圧力の値に加えて、第１のアクチュエータからの要求が、第１のアクチュエータがストールしていることを示す第１のアクチュエータの移動（または、非移動）および／または位置の直接的または間接的な測定値に基づいて判別される。アクチュエータの移動を決定する１つの方法は、アクチュエータへの液圧流体の流量を決定することである。これは、そのアクチュエータに関連付けされたコントロール・バルブの上流および下流の液圧流体圧力を測定することによって実施することが可能である。バルブにわたる圧力降下は、流量の計算のために使用することができる。バルブにわたる圧力降下がゼロであれば、流量がゼロであることが含意される。流量がない場合には、アクチュエータは静止している。代替実施態様においては、アクチュエータの流量が、可変排水量を有するポンプにより利用される現在の排水量調整を決定することによって計算される。排水量調整は、ポンプのスウォッシュ・プレートの位置を示すために配される角度センサを使用して測定することが可能である。
理解されるものとするが、上に述べられており、かつ図面に図解されている実施態様に本発明が限定されることはなく、むしろここで当業者が認識するとおり、付随する特許請求の範囲内において多くの変更および修正が行なわれる可能性がある。
１ 作業機械、ホイールローダ
２ 装具
３ バケット
４ アーム・ユニット
５ａ 液圧シリンダ
５ｂ 液圧シリンダ
６ 液圧シリンダ
７ａ 液圧シリンダ
７ｂ 液圧シリンダ
８ 前方ボディ部分
９ 後方ボディ部分
１０ 液圧システム
１１ 第１のアクチュエータ
１２ 第２のアクチュエータ
１３ 液圧機械、ポンプ
１４ タンク
１９ コントロール・ユニット
２０ 圧力センサ
２１ 位置センサ
１１ アクチュエータ
１２ アクチュエータ
１５ 第１のコントロール・バルブ・ユニット、
１６ 第２のコントロール・バルブ・ユニット
１７ 複動ピストン
１８ 複動ピストン

Claims (11)

  1. 作業機械（１）の液圧システム（１０）をコントロールするための方法であって、前記液圧システムが、前記作業機械の１つまたは複数のアクチュエータ（１１，１２）に対して液圧流体を提供するための液圧機械（１３）を包含し、前記方法が、
    前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの第１のアクチュエータ（１１）が前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの最大負荷圧力を有するとき、前記第１のアクチュエータの前記負荷圧力に基づく前記液圧機械（１３）からのポンプ圧力を要求する信号を受信することと、
    前記第１のアクチュエータが過負荷または幾何学的な制限に起因してストールしていることを条件として、前記第１のアクチュエータ（１１）からの前記圧力要求を判別することと、
    前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの第２のアクチュエータ（１２）が動作中であり、かつそれが前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの２番目に最大の負荷圧力を有するとき、前記第２のアクチュエータの前記負荷圧力に基づいてポンプ圧力を提供するべく前記液圧機械（１３）をコントロールするか、または前記第１のアクチュエータよりほかに動作中のアクチュエータが存在しない場合には、所定のアイドル・ポンプ圧力を提供するべく前記液圧機械をコントロールすることと、
    を包含することを特徴とする方法。
  2. 前記第１のアクチュエータ（１１）からの前記圧力要求を、前記第１のアクチュエータがストールしていることを示す所定の前記第１のアクチュエータの負荷圧力の値に基づいて判別することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１のアクチュエータ（１１）からの前記圧力要求を、前記第１のアクチュエータの前記負荷圧力が前記作業機械の推進力に起因して最大ポンプ圧力を超過していることを条件として判別することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記第１のアクチュエータ（１１）からの前記圧力要求を、前記第１のアクチュエータの前記負荷圧力が前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの別のアクチュエータからの力に起因して最大ポンプ圧力を超過していることを条件として判別することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
  5. 前記第１のアクチュエータ（１１）からの前記要求を、前記第１のアクチュエータがストールしていることを示す前記第１のアクチュエータの移動および／または位置の直接的または間接的な測定値に基づいて判別することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記第１のアクチュエータがすでにストールしていないことを示す所定の前記第１のアクチュエータ（１１）の負荷圧力の値に基づいて前記判別をキャンセルすることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの１つ（１１）は、前記作業機械の持ち上げアーム・ユニットを持ち上げるため、およびそれを下げるために提供されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記１つまたは複数のアクチュエータのうちの１つ（１２）は、前記作業機械の前記持ち上げアーム・ユニットに取り付けられる装具を傾けるために提供されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
  9. 液圧シリンダおよび／または液圧モータの形式の前記１つまたは複数のアクチュエータ（１１，１２）を備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
  10. コンピュータ・プログラムであって、コンピュータ上において実行されているときに請求項１乃至９のいずれかに記載のステップを実行するためのコード手段を包含するコンピュータ・プログラム。
  11. 請求項１０に記載のコンピュータ・プログラムを包含するコンピュータ可読媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017175862A1 (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 株式会社タダノ クレーン

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101201101B1 (ko) * 2010-03-26 2012-11-13 웅진코웨이주식회사 냉수탱크
WO2015094024A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Volvo Construction Equipment Ab A hydraulic load sensing system
CN109058192B (zh) * 2018-09-19 2024-03-29 中国重型机械研究院股份公司 一种单、双缸协同运动液压控制系统
CN114423912B (zh) * 2019-09-24 2024-04-19 斗山山猫北美公司 用于循环时间管理的系统和方法
CN117377831A (zh) * 2021-06-04 2024-01-09 丹佛斯有限公司 负荷传感液压系统中的执行器截流/失速检测

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2774552B2 (ja) * 1989-03-13 1998-07-09 日立建機株式会社 作業機械の油圧回路
JP2003184134A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Komatsu Ltd 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法と制御装置
JP2007046712A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
JP2008507677A (ja) * 2004-07-26 2008-03-13 ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー 作業車両を制御する装置及び方法
JP2010031978A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 油圧ショベルの油圧制御回路

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2250611B (en) * 1990-11-24 1995-05-17 Samsung Heavy Ind System for automatically controlling quantity of hydraulic fluid of an excavator
JP3124094B2 (ja) * 1991-12-25 2001-01-15 カヤバ工業株式会社 複数アクチュエータの制御装置
EP0684388B1 (en) * 1991-12-25 1999-02-24 Kayaba Industry Co., Ltd. Load-sensing active hydraulic control device
JPH06280803A (ja) * 1993-03-24 1994-10-07 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動回路
US5974352A (en) * 1997-01-06 1999-10-26 Caterpillar Inc. System and method for automatic bucket loading using force vectors
US6064933A (en) * 1997-05-16 2000-05-16 Caterpillar Inc. Automatic bucket loading using teaching and playback modes triggered by pile contact
US7260931B2 (en) * 2005-11-28 2007-08-28 Caterpillar Inc. Multi-actuator pressure-based flow control system
US8036797B2 (en) 2007-03-20 2011-10-11 Deere & Company Method and system for controlling a vehicle for loading or digging material
US7853384B2 (en) * 2007-03-20 2010-12-14 Deere & Company Method and system for controlling a vehicle for loading or digging material
US7905089B2 (en) * 2007-09-13 2011-03-15 Caterpillar Inc. Actuator control system implementing adaptive flow control
EP2215310B1 (en) * 2007-11-21 2017-09-27 Volvo Construction Equipment AB Load sensing system, working machine comprising the system, and method for controlling a hydraulic function
US8483916B2 (en) * 2011-02-28 2013-07-09 Caterpillar Inc. Hydraulic control system implementing pump torque limiting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2774552B2 (ja) * 1989-03-13 1998-07-09 日立建機株式会社 作業機械の油圧回路
JP2003184134A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Komatsu Ltd 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法と制御装置
JP2008507677A (ja) * 2004-07-26 2008-03-13 ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー 作業車両を制御する装置及び方法
JP2007046712A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
JP2010031978A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 油圧ショベルの油圧制御回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017175862A1 (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 株式会社タダノ クレーン
JP2017186143A (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 株式会社タダノ クレーン

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