SE530764C2 - Reglersystem och reglermetod för reglering av slagvolym/förskjutning för ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan samt fluidtrycksmaskin och reglermetod för en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra förflyttbara element som är ömsesidigt sammankopplade - Google Patents

Reglersystem och reglermetod för reglering av slagvolym/förskjutning för ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan samt fluidtrycksmaskin och reglermetod för en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra förflyttbara element som är ömsesidigt sammankopplade

Info

Publication number
SE530764C2
SE530764C2 SE0700254A SE0700254A SE530764C2 SE 530764 C2 SE530764 C2 SE 530764C2 SE 0700254 A SE0700254 A SE 0700254A SE 0700254 A SE0700254 A SE 0700254A SE 530764 C2 SE530764 C2 SE 530764C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fluid pressure
control
distributed
amount
actuator
Prior art date
Application number
SE0700254A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0700254L (sv
Inventor
Minoru Wada
Original Assignee
Komatsu Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Mfg Co Ltd filed Critical Komatsu Mfg Co Ltd
Publication of SE0700254L publication Critical patent/SE0700254L/sv
Publication of SE530764C2 publication Critical patent/SE530764C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087Control strategy, e.g. with block diagram
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/432Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2225Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
    • E02F9/2228Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves including an electronic controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20507Type of prime mover
    • F15B2211/20523Internal combustion engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20538Type of pump constant capacity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/633Electronic controllers using input signals representing a state of the prime mover, e.g. torque or rotational speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6333Electronic controllers using input signals representing a state of the pressure source, e.g. swash plate angle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

25 30 35 530 754 2 Hos en hjullastare eller liknande sänks under lastning bommen till dess att den är nära marken, varvid skopan inställs horisontellt och arbete utförs.
Tidigare har det funnits nivåinställningsanordningar som automatiskt inställer skopan horisontellt när bommen har sänkts så att den är nära marken. Det kan dock inträffa, på grund av hårdhet hos det material som ska lastas eller liknande, att skopbladets kant behöver inriktas något uppåt (exempelvis 5° uppåt) eller nedåt. Tidigare har denna manövrering gjorts genom att använda- ren utför finjustering. Detta ska jämföras med den anordning som beskrivs i patentdokument 1 med vilken det är möjligt att utföra denna finjustering automatiskt genom förinställning av en skop/markvinkel. Med den ovan beskrivna konstruktionen tillhandahålls emellertid en bomvinkeldetektor, en skopvinkeldetektor. en elektromagnetisk ventil och så vidare, vilka anordnas för reglering av längden av vippcylindern under utförande av jämförelse med den skopvinkel som har ställts in i förväg, i syfte att alltid hålla skopvinkeln konstant oavsett vilken position i höjdled skopan har. På grund av detta uppstår problemen att konstruktionen blir komplicerad och kostnaden hög. - _ Föreliggande uppfinning har framtagits med uppmärksamhet på ovan beskrivna problematiska punkter, varvid den har som syfte att göra det möjligt att reglera ett fluidtrycksmanöverdon med hjälp av en billig och enkel kon- struktion.
Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att göra det möjligt för en fluidtrycksmaskin, såsom exempelvis en hjullastare som har en arm och ~ en skopa i vilken ett flertal rörliga element som är sammankopplade drivs av trycksatt fluid från en fluidtryckskälla, att under speciella arbetsmoment såsom lastarbete eller liknande justera vinkeln hos ett rörligt element såsom en skopa automatiskt, i enlighet med vinkeln hos ett annat rörligt element.
Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning åstadkoms ett system för reglering av förskjutningen bland ett förutbestämt fluidtrycksmanöverdon bland minst två fluidtrycksmanöverdon, till vilka flöden av trycksatt fluid som utmatas från en gemensam fluidtryckskälla individuellt fördelas. Detta fluid- trycksmanöverorgansreglersystem innefattar: en driftsanordning, som driver ” flödet av trycksatt fluid som fördelas till det förutbestämda fluidtrycksman- överorganet: en första detektor, som detekterar ett driftstillstånd hos ett annat fluidtrycksmanöverorgan bland de minst två fluidtrycksmanöverorganen och utmatar en första detektionssignal: en andra detektor, som detekterar ett driftstillstånd hos den gemensamma fluidtryckskällan och utmatar en andra detektionsslgnal: och en regleranordning som inmatar den första och andra 10 15 20 25 30 35 530 ?54 3 detektionssignalen från den första och andra detektorn och reglerar drifts- anordningen. Regleranordningen beräknar utgående från den första och andra detektionssignalen en fördelningsmängd för den trycksatta fluiden till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet så att fördelningsmängden blir en funktion av driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöverorganet. Vidare reglerar regleranordningen driftanordningen utifrån den fördelningsmängd som beräknats.
Med ovanstående konstruktion ordnas fördelningen av flöde av tryck- fluiden från den gemensamma fluidtryckskällan till två fluidtrycksmanöver- organ. Tack vare detta varierar fördelningsmängden av tryckfluid till en av tryckmanöverorganen beroende på fördelningskvoten för tryckfluiden, varvid denna fördelningskvot varierar enligt driftstillståndet för det andra fluidtrycks- manöverorganet. Enligt reglersystemet i enlighet med föreliggande uppfinning detekteras d riftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöverorganet, varvid fördelningsmängden av tryckfluid till det förutbestämda tryckfluidmanöver- organet beräknas utifrån denna detektorsignal. Fördelningsmängden som beräknas blir en funktion av driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöver- organet, varvid den varierar i enlighet med driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöverorganet. Flödet av trycksatt fluid till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet drivs utgående från denna typ av fördelnings- mängd. Därigenom regleras slagvolymen hos det förutbestämda fluidtrycks- manöverorganet enligt driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöverorga- net. Konstruktionen som krävs för denna reglering är enklare jämfört med tidigare konstruktioner som beskrivs i patentdokument 1. l en föredragen utföringsform omfattar detta reglersystem vidare en reglerutgångspunktsdetektor, vilken detekterar att en slagvolym hos ovan beskrivna förutbestämda fluidtrycksmanöverorgan har nått en förutbestämd reglerutgångspunkt, och utmatar en tredje detektionssignal. Därmed börjar regleranordningen beräkna fördelningsmängden svarande mot den tredje detektionssignalen från reglerutgångspunktsdetektorn. Genom att påbörja be- räkningen av fördelningsmängden svarande mot det faktum att det förut- bestämda fluldtrycksmanöverorganet har nått reglerutgångspunkten på detta sätt är det möjligt att erhålla slagvolymen/förskjutningen av det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet från reglerutgångspunkten, utgående från för- delningsmängden som har beräknats. Därmed blir en positionssensor eller en vinkelsensor som alltid detekterar slagvolymen/förskjutningen hos detta fluid- 10 15 20 25 30 35 530 784 4 trycksmanöverorgan, eller slagvolymen hos ett förflyttbart element såsom en skopa eller liknande som drivs att detta fluidtrycksmanöverorgan överflödig.
Enligt en föredragen utföringsforrn omfattar detta reglersystem vidare en målinställningsanordning, vilken inställer en målslagvolym för det förut- ' bestämda fluidtrycksmanöverorganet hos regleranordningen. Vidare fast- ställer regleranordningen utgående från fördelningsmängden som beräknats huruvida slagvolymen av det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet har nått målpositionen som har inställts eller ej, varvid den reglerar driftsanord- ningen utgående från resultatet av detta fastställande. Härigenom är det möjligt, även om driftstillståndet för det andra fluidmanöverorganet förändras, att automatiskt reglera slagvolymen hos det förutbestämda fluidtrycksman- överorganet till målslagvolymen som har inställts. l en föredragen utföringsform kan målslagvolymen inställas såsom önskas, inom ett förutbestämt slagvolymsområde, varvid reglerutgångspunk- ten fast inställs till en förutbestämd slagvolym inom det inställbara området för målslagvolymen. Genom inställning av reglerutgångspunkten inom området i vilket målslagvolymen kan inställas (exempelvis vid en ände av detta område eller i dess mitt eller liknande) kan på detta sätt regleringsfelet bli mindre jäm- fört med fallet i vilket den befinner sig utanför det område inom vilket regler- utgångspunkten kan inställas.
I den reglerprocedur som utförs av regleranordningen kan andra variationer användas. Enligt en reglervariation, som används i en föredragen utföringsform inmatar regleranordningen den första och andra detektions- signalen i varje upprepad cykel, varvid den beräknar en fördelningsmängd för den trycksatta fluid som fördelas i varje cykel till det förutbestämda fluidtrycks- manöverorganet. Regleranordningen beräknar vidare ett kumulativt värde för fördelningsmängderna hos ett flertal cykler som har beräknats och reglerar driftsanordningen utgående från detta kumulativa värde. Enligt en annan reglervariation som används i en föredragen utföringsform inmatar vidare regleranordningen den första och andra detektionssignalen vid en viss tid- punkt och beräknar en fördelningsmängd för trycksatt fluid fördelad per tids- enhet till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet. Utgående från denna fördelningsmängd per tidsenhet beräknar vidare regleranordningen en tids- period för drift av flödet av trycksatt fluid som fördelas till det trycksatta fluid- trycksmanöverorganet och reglerar driftsanordningen utgående från denna fidspenod. 10 15 20 25 30 35 530 754 5 Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning åstadkoms en metod för reglering av slagvolymen av ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan bland minst två fluidtrycksmanöverorgan till vilka flöden med trycksatt fluid utmatas från en gemensam fluidtryckskälla fördelas individuellt. Denna regler- metod innefattar: steget att detektera ett driftstillstånd hos ett annat fluid- trycksmanöverorgan bland de minst två fluidtrycksmanöverorganen: steget att detektera ett d riftstillstånd hos den gemensamma fluidtryckskällan: steget att, utgående från det detekterade driftstillståndet hos det andra fluidtrycksman- överorganet och det detekterade driftstillståndet hos den gemensamma fluid- tryckskällan, beräkna en fördelningsmängd för trycksatt fluid till det förut- bestämda fluidtrycksmanöverorganet så att fördelningsmängden blir en funk- tion av driftstillståndet hos det andra fluidtrycksmanöverorganet: samt steget att driva flödet av trycksatt fluid som fördelas till det förutbestämda fluidtrycks- manöverorganet utgående från fördelningsmängden som har beräknats.
Enligt ytterligare en aspekt av föreliggande uppfinning åstadkoms en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra rörliga element som är ömsesidigt sammankopplade, första och andra fluidtrycksmanöverorgan som driver motsvarande första och andra rörliga element, en gemensam fluid- tryckskälla som utmatar flöden av trycksatt fluid som skall fördelas till de första och andra fluidtrycksmanöverorganen, och en driftsanordning som driver flödet av trycksatt fluid som skall fördelas till det andra fluidtrycksman- överorganet. Denna fluidtrycksmaskin omfattar vidare en första detektor som detekterar ett driftstillstånd för det första fluidtrycksmanöverorganet och utma- tar en första detektionssignal, en andra detektor som detekterar ett driftstill- stånd hos den gemensamma fluidtryckskällan och utmatar en andra detek- tionssignal, och en regleranordning 16 som inmatar de första och andra de- tektionssignalerna från den första och andra detektorn och reglerar drifts- anordningen. Regleranordningen beräknar utgående från den första och andra detektionssignalen en fördelningsmängd av trycksatt fluid till det andra fluidtrycksmanöverorganet, så att fördelningsmängden blir en funktion av driftstillståndet för det första fluidtrycksmanöverorganet, varvid den reglerar driftsanordningen 14 utgående från fördelningsmängden som har beräknats.
Enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning åstadkoms, för en fluidtrycksmaskin som den som beskrivits ovan, en metod för reglering av vinkeln av det andra rörliga elementet.
Enligt fluidtryckmanöverorgansregleranordningen och metoden enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att reglera slagvolymen/förskjutningen« 10 15 20 25 30 35 530 754 6 hos ett fluidtrycksmanöverorgan med hjälp av en konstruktion som har en enkel konstruktion och som är billig.
Enligt fluidtrycksmaskinen och regiermetoden för denna enligt före- liggande uppfinning, är det för en fluidtrycksmaskin i vilken ett flertal rörliga element som är ömsesidigt sammankopplade drivs med trycksatt fluid från en gemensam tryckkälla, såsom exempelvis en hjullastare som har en arm och en skopa, möjligt att under specifikt arbete såsom lastarbete automatiskt justera vinkeln hos ett rörligt element, såsom skopan, i enlighet med vinkeln av det andra rörliga elementet.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 är ett linjärt blockschema som visar den översiktliga konstruktio- nen av ett reglersystem för reglering av längden av en hydraulcylinder (en s k vippcylinder) för vippning av en skopa i enlighet med en utföringsform av före- liggande uppfinning.
Fig 2 är en sidovy som visar konstruktionen av en reglerutgångs- punktsdetektor enligt denna utföringsform.
Fig 3 är numeriska tabeller och diagram som visar ett förhållande mellan en skopvinkel relativt marken och en erforderlig mängd olja för denna utföringsform, och ett förhållande mellan en lyfthävarmsmanövermängd och en fördelningskoefficient.
Fig 4 är ett flödesschema som visar en första reg-lermetod enligt denna utföringsform.
Fig 5 är ett flödesschema som visar en annan reglermetod enligt denna utföringsform.
Fig 6 är en numerisk tabell som visar förhållandet mellan en skopvinkel relativt marken och en erforderlig mängd olja för en tredje reglermetod enligt denna utföringsform.
BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I det följande beskrivs utföringsformer enligt föreliggande uppfinning under hänvisning till ritningarna.
Fig 1 är ett linjärt blockschema som visar, i exemplifierande syfte, den översiktliga konstruktionen av ett reglersystem för reglering av längden av en hydraulcylinder (hârefter benämnd vippcylinder) för vippning av en skopa, som är anordnad på en hjullastare. 10 15 20 25 30 35 530 784 7 l fig 1 är en skopa 3 fritt roterbart förbunden vid änden av en bom 2, vilken är fäst vid en fordonsstomme 1 så att den är fri att höjas och sänkas.
Fordonsstommen 1 och bommen 2 är förbundna medelst en Iyftcylinder 4 och fordonsstommen 1 och skopan 3 är förbundna via en länk 6 och en vippstång 6T, av en vippcylinder 5a, vilken är ett exempel på en hydraulcylinder 5 som utgör det föremål som skall regleras.
En hydraulpump 11, vilken utgör ett exempel på en gemensam fluid- tryckskälla, drivs av en motor 10 och den utmatar ett flöde av tryckolja till en utmatningskrets 12 vid en flödesmängd som motsvarar motorns varvtal. Hyd- raulpumpens 11 utmatningskrets 12 är förbunden med en flödesdelarventil 18 och avgrenas till två fördelningsledningar. En av dessa två förgrenade fördel- ningsledningar är förbunden med en lyftventil 13, medan den andra fördel- ningsledningen är förbunden med en vippventil 14a, vilken utgör ett exempel på en driftsanordning 14 för drift (exempelvis medgivande eller stoppande av flöde) av tryckoljeflödet som fördelas till vippcylindern 5a. Lyftventilen 13 är förbunden med den nedre sidan av Iyftcylindern 4 med hjälp av en fördel- ningsledning 41 för nedersidan, medan den är förbunden med huvudsidan av luftcylindern 4 med hjälp av en fördelningsledning 42 för huvudsidan. Vipp- i ventilen 14a är förbunden med den nedre sidan av vippcylindern 5a medelst en fördelningsledning 51 för nedersidan, medan den är förbunden till huvud- sidan av vippcylindern 5a medelst en fördelningsledning 52 för huvudsidan.
Lyftventilen 13 förlänger Iyftcylindern 4 genom att mata tryckolja till den nedre sidan av Iyftcylindern 4 och sammandrager Iyftcylindern 4 genom att mata tryckolja till dess huvudsida. Vippventilen 14a förlänger vippcylindern 5a genom att mata tryckolja till den nedre sidan av vippcylindern 5a och sam- i mandrager vippcylindern 5a genom att mata tryckolja tilldess huvudsida. På ' detta sätt utför varje ventil förlängning, sammandragning och reglerar bibe- hållandet av längden hos sin motsvarande cylinder 4, 5a.
Motorn 10 är försedd med en motorvarvtalssensor15a, som är ett exempel på en utmatningsflödesmängdsdetektor 15 som detekterar den utmatade flödesmängden som ett exempel på hydraulpumpens 11 drifts- tillstånd, vidare är vippdetektorn 5a försedd med en reglerutgångspunkts- detektor 20 som detekterar det faktum att vippcylinderns 5a längd har blivit lika med en referenslängd som motsvarar en förutbestämd reglerutgångs- punkt. Regleranordningen 16 är förbunden med en motorvarvtalssensor15a, reglerutgångspunktsdetektor 20 och en målinställningsanordning 17, som inställer ett målvärde för längden av vippcylindern 5a. Denna målinställnings- 10 15 20 25 30 35 530 764 8 anordning 17 kan exempelvis utgöras av en vridomkopplare, en digital omkopplare, en knappomkopplare eller liknande. I regleranordningen 16 används en dator som har programmerats, en fast programkrets för en specifik specialfunktion eller en programmerbar fast programkrets, eller en kombination av dessa.
En vipphävarm 31a, som är ett exempel på en reglerstartkommando- anordning 31, som beordrar start av cylinderlängdsreglering, är försedd med en spärrposition, såsom visas av de streckade linjerna i figuren och det är anordnat för start av reglering att beordras av denna spärrposition. När föraren drar denna vipphävarm 31 bakåt (till höger från den position som visas i figuren) hela vägen till änden av dess slag är det anordnat för vipp- hävarmen 31a att fixeras i sin spärrposition. Vidare är en spärrfrikopplings- anordning 31d anordnad hos vipphävarmen 31a, varvid vid mottagande av en frikopplingskommandosignal från regleranordningen 16 denna frigör spärren och återför hävarmen till dess kvarhållna läge.
Lyftventilen 13, lyfthävarmen 30 som manövrerar den, lyftventilen 14a och lyfthävarmen 31a som manövrerar den är exempelvis elektroniska, och samtliga ärförbundna med regleranordningen 16. Lyfthävarmen 30 är anord- nad att inmata en signal som indikerar manövreringsmängden (exempelvis i %) för lyfthävarmen 30 till regleranordningen 16, varvid denna signal är ett exempel på en signal som visar lyftcylinderns 4 driftstillstånd.
När föraren trycker lyfthävarmen 30 framåt (d v s tvingar den åt vänster från dess neutrala position som visas i figuren) skickas en signal från lyfthäv- armen 30 till regleranordningen 16, och lyftventilen 13 drivs av en signal från regleranordningen 16 och genom att olja matas till lyftcylinderns 4 huvudsida sammandrages lyftcylindern 4, varvid bommen 2 roteras nedåt så att bom- men 2 förs nedåt. När föraren vidare drar lyfthävarmen 30 bakåt (d v s tvingar den åt höger från den position som visas i figuren) skickas en signal från lyfthävarmen 30 till regleranordningen 16, varvid lyftventilen 13 drivs av en signal från regleranordningen 16 och, genom att tryckolja matas till neder- sidan av lyftcylindern 4, förlängs lyftcylindern 4 och bommen 2 roteras uppåt så att bommen 2 höjs.
När föraren trycker vipphävarmen 31a framåt (d v s tvingar den åt vänster från dess neutrala position såsom visas i figuren med av heldragna linjer) skickas en signal från vipphävarmen 31a till regleranordningen 16, var- vid vippventilen 14a drivs av en signal från regleranordningen 16 och, genom att tryckolja matas till vippcylinderns 5a huvudsida, sammandrages vippcylin- 10 15 20 25 30 35 530 764 9 dern 5a och via länken 6 och vippstången 6T roteras skopan 3 nedåt. När vidare föraren drar vipphävarmen 31a bakåt (d v s tvingar den åt höger från den position som visas i figuren med av heidragna linjer) skickas en signal från vipparmen 31a till regleranordningen 16, varvid vippventilen 14a drivs av en signal från regleranordningen 16 så att, genom ett tryckolja matas till nedersidan av vippcylindern 5a, vippcylindern 5a förlängs, varvid via länken 6 och vippstången 6T skopan 3 roteras uppåt.
Fig 2 är en förklarande figur som visar konstruktionen av reglerut- gångspunktsdetektorn 20. l fig 2 är en zonomkopplare 22 anordnad i när- heten av huvudet hos vippcylinderns 5a cylinderrör 21. Ett detektionselement 24 är länkat till cylinderstången 23. När vippcylindern 5a når en förinställd längd når detektionselementet 24 ändparti 24T till en position som överlappar med zonomkopplaren 22, varvid zonomkopplaren 22 drivs och generar en signal.
När föraren drar vipphävarmen 31 bakåt och vipphävarmen 31a fixeras i sin spärrposition skickas en signal som beordrar uppstart av cylinderlängds- reglering från vipphävarmen 31a till regleranordningen 16, varvid vippventilen 14a drivs av en signal från regleranordningen 16 och, genom att tryckolja matas till nedersidan av vippcylindern 5a, vippcylindern 5a förlängs. När, så- som beskrivits ovan, vippcylindern 5a når den förinställda längden skickas signalen från zonomkopplaren 22 till regleranordningen 16.
Härnäst beskrivs driften. lfig 1 höjs bommen när lyftcylindern 4 för- längs, och sänks när den sammandrages. Skopan 3 roterar uppåt och vippas bakåt när vippcylinderns 5a förlängs och roterar nedåt och tippas när den sammandrages. När hjullastaren utför grävningsarbete, utförs grävning genom lyftning av grävcylindern 4 och höjning av bommen 2 samt samman- dragning av vippcylindern 5a och tippning av skopan 3. » I allmänhet gäller att när föraren avslutar en grävningsuppgift förlänger han vippcylindern 5a och får skopan 3 att vippa bakåt i syfte att snabbt anordna hjullastaren i lastvinkeln, under det att lyftcylindern 4 sammandrages och bommen sänks.
Under normalt lastarbete sänks bommens 2 ändparti till dess att det är nära marken, varvid skopans 3 bottenyta 3T inställs till horisontellt läge.
Ibland gäller dock att, på grund av hårdhet hos det material som är utsatt för lastning eller liknande, ändpartiet av skopan 3 inställs att vara vinklat något uppåt (exempelvis + 5°) eller något nedåt (exempelvis -5°). Med andra ord gäller det i vissa fall att skopans 3 bottenytas 3T vinkel or relativt marken 10 15 20 25 30 35 530 754 10 inställs mellan -5° och +5°. Vinkeln d av skopans 3 bottenyta 3T relativt marken fastställs av längden av vippcylindern 5a när bommen äri last- tillståndet (det tillstånd i vilket bommens 2 ändparti har sänkts till en låg position nära markytan, såsom visas i fig 1). Därmed är det möjligt att reglera vinkeln d hos skopans 3 bottenyta 3T relativt marken genom reglering av vippcylinderns 5a längd. Därmed kan den tidigare beskrivna målinställnings- anordningen 17 inställa ett målvärde för vinkeln d hos skopans 3 bottenyta 3T relativt marken, istället för en längd av vippcylindern 5a. l det följande beskrivs en cylinderlängdreglermetod som utförs med cylinderlängdsregleranordningen som visas i fig 1. Fig 3a är ett exempel på en numerisk tabell 1 som visar förhållandet mellan vinkeln d hos skopans 3 bottenyta 3T relativt marken och den erforderliga mängden olja Vh för vipp- cylindern 4. I denna utföringsform är det under grävarbete möjligt attjustera vinkeln d av skopans 3 bottenyta 3T relativt marken till valfri vinkel inom ett område av -5° - +5°. som är ett parti nära 0° inom hela det möjliga området för denna vinkel d relativt marken. Denna numeriska tabell 1 är en tabell som är skapad under förutsättningarna att vinkeln d av skopans 3 botten 3T relativt marken lika med -5° som reglerutgångspunkt och att vippcylindern 5a har längden L1 i denna punkt som referens, genom erhållande av längden L2 (= mållängden LM) för vippcylindem 5a i syfte att bringa skopans 3 bottenyta 3T till en förutbestämd vinkel relativt marken, och genom beräkning av den erforderliga mängden olja Vh, vilket är den mängd olja som erfordras för att förändra dess längd från längden L1 till längden L2. Med andra ord visar denna tabell 1 när den erforderliga mängden olja för vippcylindern 5a vid reglerutgångspunkten sätts till 0 och för varje vinkel relativt marken d, den erforderliga mängden olja Vh (exempelvis i kubikcentimeter) som måste matas till den nedre sidan av vippcylindern 5a för att vippa skopans 3 botten- yta 3T till vinkeln d (mätt i grader) relativt marken mot plussidan. De nume- riska värdena i denna numeriska tabell 1 lagras i förväg i regleranordningen 16.
Motorvarvtalet erhålls utgående från signalen från motorvarvtalssen- sorn 15a. Såsom tidigare beskrevs avgrenas hydraulfluid som matas från hydraulpumpen 11 och förmedlas till lyftventilen 13 och vippventilen 14a.
Under cylinderlängdsregleruppgiften och när tryckolja förmedlas till lyftcylin- ' dern 4 flödar en del av den utmatade flödesmängden av från hydraulpumpen 11 in i lyftcylindern 4 och hydraulflödesmängden som förmedlas till vipp- cylindern 5a kommer att minska. 10 15 20 25 30 35 530 764 ll Därför och i syfte att erhålla den mängd olja som matas till vippcylin- dern 5a när ovan beskrivna lyftcylinder drivs uppställs en numerisk tabell 2, vilken visar förhållandet mellan manövermängden av lyfthävarmen 30 och mängden hydraulfluid som förmedlas till vippcylindern 5a som en fördel- ningskoefficient, vilket visas i fig 3b. De numeriska värdena i denna nume- riska tabell 2 lagras iförväg i regleranordningen 16. Den övre raden i den nu- meriska tabellen 2 är manöverrnängden för lyfthävarmen 30 (exempelvis i procent), medan den nedre raden är fördelningskoefficienten. Denna fördel- ningskoefficient indikerar den andel av mängden av olja som fördelas till vipp- hävarmen 5a relativt den utmatade flödesmängden av tryckolja från hydraul- pumpen 11. Förhållandet mellan fördelningskoefficienterna, som regleranord- ningen 16 erhåller utgående från denna numeriska tabell 2, och lyfthäv- armens 30 manövermängd, visas i exemplifierande syfte i fig 3c. l det exem- pel som visas ifig 3c är fördelningskoefficienten vid nedtryckningsmanöver- mängder av lyftarmen 30 av 0-90% en linjär funktion av nedtryckningsman- övermängden av lyftarmen 30, varvid fördelningskoefficienten sjunkerju mer_ nedtryckningsmanövermängden minskar (d v s ju mer den tillförda mängden tryckolja till lyftcylindern 4 ökar). Vid nedtryckningsmanöverrnängder av 90- 100% är fördelningskoefficlenten 1, eftersom bommen 2 då faller fritt.
Mängden olja Vt som fördelas till vippcylindem 5a erhålles med hjälp av följande ekvation 1: Fördelad mängd olja (Vt) = hydraulpumpkapacitet (kubikcentimeter per varv) X motorvarvtal (varv) X fördelningskoefficient... Ekvation 1 l det följande beskrivs en första cylinderlängdsreglerrnetod för reglering av vinkeln relativt marken för skopan 3 till dess inställda värde, från det att grävning har avslutats tills lastnlng har påbörjats, under hänvisning till flödesschemat enligt tig 4 och tabellen enligt fig 3. a) I steget 101 som visas i fig 4 fastställer föraren en målvinkel orM för skopan 3 relativt marken (eller en mållängd LM för vippcylindern 5a), och matar denna till reglaranordningen 16 via målinställningsanordningen 17. b) lsteget 102 manövrerar föraren reglerstartkommandoanordningen 31, d v s bringar vipphävarmen 31 a till dess spärrposition, och beordrar regleranordningen 16 att påbörja cylinderlängdreglering. Normalt utfärdas denna order omedelbart efter grävning har avslutats under det att sänkning av bommen 2 och bakåtvippning av skopan 3 utförs. Vid denna tidpunkt matas således skopvippventilen 14 av tryckolja till den nedre sidan av vippcy- lindern 5a så att vippcylindern 5a utsträcks. 10 15 20 25 30 35 530 784 12 c) l steget 103 beräknar regleranordningen 16 den erforderliga mäng- den olja Vh utifrån den numeriska tabellen 1, utgående från målvinkeln oiM relativt marken, vilken har inmatats. Om exempelvis målvinkeln relativt mar- ken orM är 4° är, iden numeriska tabellen 1, den erforderliga mängden olja Vh som motsvarar denna målvinkel relativt marken orM = målvinkeln relativt marken u = 4°, 3150. d) l steget 104 inmatar regleranordningens 16 detektionssignalen från reglerutgångspunktsdetektorn 20 och fastställer huruvida vippcylinderns 5a längd nått reglerutgångspunkten (motsvarande en vinkel d relativt marken = - 5°) eller ej. Om svaret är JA fortskrider regleringens flöde till steget 105, medan om svaret är NEJ återgår reglerflödet till steget före steget 104. När vippcylindern 5a når sin föreställda längd, vilken kommer att utgöra regler- utgångspunkten skickas med andra ord signalen från zonomkopplaren 22 till regleranordningen 16, varvid reglerflödet fortskrider till steg 105. I allmänhet gäller att när skopan 3 vippas bakåt efter avslutande av grävning (d v s när vippcylindern 5a förlängs) passerar oundvikligen vippcylinderns 5a längd vid någon tidpunkt reglerutgångspunkten, varvid reglerflödet fortskrider till steg 105. e) l steg 105 inmatar regleranordningen 16 detektionssignalen från motorvarvtalssensorn 15a och manövermängdsignalen från lyfthävarmen 30 och beräknar det kumulativa värdet av olja Vt som fördelats till vippcylindern 5a från hydraulpumpen 11 utgående från ovanstående ekvation 1 och den numeriska tabellen 2. Det kumulativa värdet av mängden olja Vt som beräk- nas är en funktion av motorvarvtalet och därmed varierar det kumulativa värdet också om motorvarvtalet varierar. Vidare är detta kumulativa värde en funktion av lyfthävarmens 30 manövermängd och l enlighet med detta beräk- nas det under hänsyn tagen till variationer till lyfthävarmens 30 manöver- mängd. Med andra ord inmatas i steg 105A detektionssignalen från motor- varvtalssensorn 15a och kommer utgående från denna detektionssignal, detekteras motorvarvtalet under en enda cykel med en förutbestämd tids- längd (exempelvis 0,01 sekunder). l ett steg 105b inmatas manövermängd- signalen från lyfthävarmen 30 och i ett steg 1050 fastställs utifrån denna man- övermängdsignal och den numeriska tabellen 2 en fördelningskoefficient som motsvarar lyfthävarmens 30 aktuella nedtryckningsmanövermängd. l ett steg 1050 beräknas vidare mängden olja Vt som fördelas till vippcylindern 5a under en enda cykel enligt ekvation 1, utgående från motorvarvtalet och för- delningskoefficienten. Denna fördelade mängd olja Vt i en enda cykel som 10 15 20 25 30 35 530 754 13 beräknas är inte bara en funktion av motorvarvtalet utan även en funktion av lyfthävarmens 30 manövermängd. Därmed förändras denna fördelnings- mängd olja Vt inte bara om motorvarvtalet förändras utan även om lyfthäv- armens 30 manövermängd förändras. I ett steg 105E adderas vidare den fördelade mängden olja Vt i den aktuella cykeln till det kumulativa värdet av den fördelade mängden olja Vt som har beräknats fram till och med den tidi- gare cykeln.
Denna sorts steg 105 upprepas under varje cykel med en förutbestämd tidslängd (exempelvis 0,01 sekunder), varvid den fördelade mängd olja Vt som har beräknats för varje cykel ackumuleras. Med andra ord beräknas den hydraulfluidutmatningsmängd Vt som fördelats till vippcylindern 5a under en enda cykel (0,01 sekunder), varvid det till denna fördelade mängd olja Vt adderas den mängd olja Vt som fördelas till vippcylindern 5a under näst- kommande cykel (0,01 sekunder) och detta upprepas. Det kumulerade värdet av den fördelade mängden olja Vt som beräknas på detta sätt indikerar den totala mängd olja som har fördelats till vippcylindern 5a under perioden från tidpunkten att vippcylinderns 5a längd nådde reglerutgångspunkten till den aktuella tidpunkten. Det torde inses att i syfte att beräkna denna fördelade mängd olja Vt på ett korrekt sätt är det önskvärt att beräkna den fördelade mängden olja under så kort tidsintervall som möjligt, det kommer att vara acceptabelt att utföra denna beräkning vid varje förutbestämd tidsintervall som har funnit lämpligt fastställt mellan 0,1 sekunder och 0,005 sekunder. f) I steget 106 jämför regleranordningen 16 det kumulativa värdet av - ~ den fördelade mängden olja Vt och den erforderliga mängden olja Vh och fastställer huruvida det kumulativa värdet av den fördelande mängden olja Vt har nått den erforderliga mängden olja Vh eller ej. Om resultatet är JA fort- skrider regleringsflödet till steg 107, medan om det är NEJ fortskrider regle- ringsflödet till steg 105 i nästa cykel. g) I steget 107 utmatar regleranordningen 16 en stoppsignal till vipp- ventilen 14a och stänger vippventilen 14a och anordnar vippcylindern 5a i hålltillståndet (det stationära tillståndet). \fid samma tidpunkt utmatar den vidare en frikopplingssignal till vipphävarmen 31a och frikopplar dess spärr och upphäver reglerstarkommandot.
Härnäst beskrivs en andra cylinderlängdsreglermetod för reglering av vinkeln relativt marken för skopan 3 till dess inställda värde från efter det att grävning avslutas tills lastning påbörjas, under hänvisning till flödesschemat 10 15 20 25 30 35 530 754 14 enligt fig 5. Denna andra reglermetod är lämplig att utföras när lyfthävarmens 30 manövermängd inte förändras så mycket (exempelvis i ett område av 90-100% såsom visas i fig 3c).
A) Såsom visas i fig 5 fastställer föraren i steg 201 en målvinkel orM för skopan 3 relativt marken (eller en målmängd LM för vippcylindern 5a) och inmatar detta till regleranordningen 16 i en målinställningsanordning 17.
B) I steg 202 manövrerar föraren reglerstartkommandoanordningen 31, d v s placerar vipphävarmen 31a i dess spärrposition, beordrar regleranord- ningen 16 att påbörja cylinderlängdreglering. Såsom tidigare beskrivits sänder vanligen vid denna tidpunkt vippventilen 14a tryckolja till den nedre sidan av cylindern 5a så att vippcylindern 5a förlängs.
C) I steget 203 beräknar regleranordningen 16 den erforderliga mäng- den olja Vh ur den numeriska tabellen 1 utgående från den målvinkel dM relativt marken som har inmatats.
D) l steget 204 inmatar regleranordningen 16 motorvarvtalssignalen och erhåller motorvarvtalet N (varv per sekund) (i steg 204A). Vidare inmatar regleranordningen 16 manövermängdsignalen från lyfthävarmen 30 (i steg 204B) och fastställer en fördelningskoefficient som motsvarar den aktuella nedtryckningsmanövennängden för lyftarmen 30 från den numeriska tabellen 2 (i steg 204C). Genom att använda motorvarvtalet N (varv per sekund) och fördelningskoefficienten beräknar regleranordningen 16 (i steg 204D) den mängd olja VtJ som fördelas per tidsenhet till vippcylindern 5a. Denna för- delade mängd olja VtJ per tidsenhet som beräknas är inte bara en funktion av motorvarvtalet utan även en funktion av lyfthävarmens 30 manövermängd.
Regleranordningen 16 delar vidare den erforderliga mängden olja Vh med den fördelade mängden olja VtJ per tidsenhet och beräknar (i steg 204E) tidsperioden Th (=VhNtj) som erfordras för den totala mängden olja som har fördelats till vippcylindern 5a att nå den erforderliga mängden olja Vh. Det torde inses att denna fördelade mängd olja VtJ per tidsenhet erhålles med hjälp av efterföljande ekvation 2.
VtJ = hydraulpumpkapacitet (kubikcentimeter per varv) x N (varv per sekund) x fördelningskoefficient... Ekvation 2 E) l steg 205 inmatar regleranordningen 16 detektionssignalen från reglerutgångspunktsdetektorn 20 och fastställer huruvida vippcylindems 5a - längd nått reglerutgångspunkten eller ej. Om svaret är JA, d v s om vipp- cylinderns 5a längd nått reglerutgångspunkten fortskrider reglerflödet till steg 10 15 20 25 30 35 530 784 15 206. medan om svaret är NEJ, d v s om vippcylinderns 5a längd inte har nått reglerutgångspunkten, återgår reglerflödet till före 205.
F) l steg 206 fastställer regleranordningen 16 huruvida den erforderliga tidsperioden har gått från den tidpunkt när vippcylinderns 5a längd nådde reglerutgångspunkten eller ej. Om svaret är JA fortskrider reglerflödet till steg 207, medan om svaret är NEJ återgår reglerflödet till före steg 206.
G) i steg 207 utmatar regleranordningen 16 en stoppsignal till vippven- tilen 14a och stänger vippventilen 14a och anordnar vippcylindern 5a ihåll- tillståndet (det stationära tillståndet). Den utmatar vidare vid samma tidpunkt en frikopplingssignal till vipphävarmen 31a och frikopplar dess spärr och upp- häver reglerstartkommandot.
Härnäst beskrivs en tredje cylinderlängdsreglermetod för reglering av vinkeln relativt marken för skopan 3 till dess inställda värde, från efter det att grävning avslutats och till dess att lastning påbörjats. F lg 6 är en numerisk tabell 3 som visar, i exemplifierande syfte, ett förhållande mellan vinkeln o hos skopans 3 bottenyta 3T relativt marken och den erforderliga mängden olja Vh för vippcylindern 4. Även i detta exempel är vinkeln o hos skopans 3 bottenyta 3T relativt marken anordnad att, under grävningsarbete (under lastningstillståndet) justeras mellan -5° och +5°. Den numeriska tabellen 3 är en numerisk tabell i vilken, med bommen 2 i lasttillståndet, vinkeln o av skopans 3 bottenyta ST relativt marken =0°, (d v s den punkt vid vilken skopans 3 bottenyta 3T är parallell med markytan) tages som reglerutgångs- punkt och vippcylinderns 5a längd L01 vid denna punkt tages som referens, varvid en längd L02 (en mållängd LM) för vippcylindern 5a i syfte att inställa skopans 3 bottenyta 3T till en specifik vinkel relativt marken erhålls och en erforderlig mängd olja Vh, som motsvarar den mängd olja som erfordras för att bringa den från längden L01 till längd L02, beräknas.
När den erforderliga mängden olja för vippcylindern 5a sätts till 0 vid reglerutgångspunkten ger med andra ord den numeriska tabellen 3 för varje vinkel o av skopans 3 bottenyta 3T relativt marken den erforderliga mängd olja Vh (exempelvis i kubikcentimeter) som måste matas till vippcylinderns 5a bottensida för att vippa vinkeln o (i °) hos skopans 3 bottenyta 3T till den posi- tiva sidan, varvid den även ger, för varje vinkel o relativt marken, den erfor- derliga mängd olja Vh (exempelvis i kubikcentimeter) som måste matas till vippcylinderns 5a huvudsida för att vippa vinkeln o ( i °) hos skopans 3 bottenyta 3T till den negativa sidan. De numeriska värdena i denna nume- riska tabell lagras iförväg i regleranordningen 16. 10 15 20 25 30 35 530 784 16 Om på detta sätt reglerutgångspunkten sätts till O°, vilket är mitten av det möjliga området -5° - +5° för vinkeln o relativt marken, förbättras tillför- litligheten av fastställandet av huruvida den totala mängden av den fördelade frammatade mängden olja har nått den erforderliga mängden olja Vh eller ej, jämfört med fallet i vilket reglerutgångspunkten har satts till -5°, vilket är en ände av det möjliga området -5° - +5° för vinkeln a relativt marken. Med denna metod föreligger dock svårigheten att när skopan 3 vippas tillbaka efter grävning är det absolut nödvändigt att tillfälligt återdraga vippcylindern 5a till den längd som motsvarar reglerutgångspunkten O°, Denna reglermetod kan utföras med en rutin som är väsentligen samma som den som visas i flödesschemat i fig 4. l detta fall skiljer sig endast detaljer av reglering för steg 103 till 105 från de som visas i den första reglerrnetoden som redan beskrivits. Mer i detalj beräknar i steg 103 regler- anordningen 16 den erforderliga mängden olja Vh från den numeriska tabellen 3 utgående från målvinkeln oiM relativt marken. Om exempelvis målvinkeln uM relativt marken är +4° blir den erforderliga mängden olja Vh 1400, medan om målvinkeln aM relativt marken är -4° blir den erforderliga mängden olja Vh 700. Eftersom målvinkeln aM relativt marken är på den positiva sidan skickas tryckoljan till den nedre sidan av vippcylindem 5a och därmed är den mängd olja som erfordras större jämfört med fallet när tryck- oljan matas till huvudsidan. Detta beror på att volymen av utrymmet i huvud- sidan hos cylindern är mindre än volymen av utrymmet hos dess nedre sida, närmare bestämt motsvarande volymen av den stång som införs därigenom.
I steget 104 inmatar regleranordningen 16 detektionssignalen från reglerutgångspunktsdetektorn 20 och fastställer huruvida vippcylinderns 5a längd nått reglerutgångspunkten (vilket motsvar en vinkel c: relativt marken som = 0) eller ej. Om svaret är NEJ, när vippcylinderns 5a längd inte har nått fram till reglerutgångspunkten, återgår reglerflödet till steget 104. Om svaret är JA, när vippcylinderns 5a längd nått reglerutgångspunkten, i samband med att reglerflödet fortskrider till steg 105, om målvinkeln oiM relativt marken är på den positiva sidan, sänder reglerandordningen 16 en reglersignal till vippven- tilen 14a så att tryckolja matas till vippcylinderns 5a nedre sida och reglering utförs för förlängning av vippcylindern 5a, medan om målvinkeln cxM relativt marken är på den negativa sidan sänder regleranordningen 16 en regler- signal till vippventilen 14a så att tryckolja matas till vippcylindems 5a huvud- sida och utövar reglering för sammandragning av vippcylindern 5a. Regler- 10 15 20 25 30 35 530 784 17 detaljeri andra steg är samma som i den första reglermetoden, som redan beskrivits med hänvisning till fig 4.
Alternativt kan denna tredje reglermetod även utföras med en rutin som visas iflödesschemat i fig 5. l detta fall skiljer sig endast detaljer hos regleringen från steg 203 till steg 206 sig från de i den andra reglermetoden, vilken redan har beskrivits. Detta innebär att i steg 203 beräknar regleranord- ningen 16 den erforderliga mängden olja Vh från den numeriska tabellen 3 ut- gående från målvinkeln orM relativt marken.
I steg 205 inmatar regleranordningen 16 detektionssignalen från reglerutgångspunktsdetektorn 20 och fastställer huruvida vippcylinderns 5a längd nått reglerutgångspunkten, (vilken motsvarar en vinkel oi relativt marken som är lika med noll) eller ej. Om svaret är NEJ, när vippcylinderns 5a längd inte har nått reglerutgångspunkten, återgår reglerflödet till steg 205. Om svaret är JA, när vippcylinderns 5a längd har nått reglerutgångspunkten, fortskrider reglerflödet till steg 206 och om målvinkeln orM relativt marken är på den positiva sidan sänder regleranordningen 16 en reglersignal till vipp- ventilen 14a så att tryckolja matas till den nedre sidan av vippcylindern 5a och reglering utövas för förlängning av vippcylindern 5a, medan om målvinkeln orM relativt marken är på den negativa sidan sänder regleranordningen 16 en reglersignal till vippventilen 14a så att tryckolja matas till huvudsidan till vippcylindern 5a och utövar reglering för sammandragning av vippcylindern 5a, Reglerdetaljerna i de andra stegen är samma som de hos den andra re- glermetoden, vilken redan beskrivits under hänvisning till fig 5.
Enligt ovan beskrivna utföringsformer av föreliggande uppfinning är det genom att beordra regleranordningen att påbörja reglering av hydraulcylin- dern och genom att inmata en mållängd för målcylindern, möjligt att automa- tiskt reglera hydraulcylinderns längd till mållängden. Härigenom är det genom inställning av en längd för vippcylindern som används vid vippning av skopan hos, exempelvis, en hjullastare under lastarbete, möjligt att reglera skopans vinkel automatiskt till ett målvärde. Därmed är det möjligt att på lämpligt sätt välja skop/markvinkel enligt det material som är föremål för lastningen och därmed automatiskt reglera skopan till en önskad vinkel relativt marken på ett enkelt sätt, varigenom det är möjligt att förbättra förarens arbetsprestanda och arbetseffektivitet. Vidare är hårdvarukonstruktionen av cylinderlängds- reglersystemet enligt dessa utföringsformer en relativt enkel konstruktion i vilken man till ett redan existerande hydraulsystem helt enkelt adderar de två sensorerna, utmatningsmängdsdetektorn för hydraulpumpen och cylinder- 10 530 754 18 positionsdetektorn samt regleranordningen och måiinställningsanordningen, varigenom kostnaden är liten. Även om applikationen för ovan beskrivna utföringsformer är en hjul- lastare är detta endast för förklaring och avser inte mena att applikations- området för föreliggande uppfinning endast begränsas till denna applikation.
Föreliggande uppfinning kan appliceras för automatisk reglering av slag- volym/förskjutning för en hydraulcylinder eller för något anat fluidtrycksman- överorgan, hos hydraulmaskiner av olika sorter, såsom en hydraulisk grävma- skin eller en hydraulisk kran eller liknande.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 530 'P54 l 9 PATENTKRAV
1. Fluidtrycksmanöverorgansreglersystem för reglering av slag- volym/förskjutning för ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan (5) bland minst 2 fluidtrycksmanöverorgan (4, 5) till vilka flöden med trycksatt fluid utmatade från en gemensam fluidtryckskälla (11) individuellt fördelas, omfat- tande: en drlftsanordning (14), som driver ett flöde av den trycksatta fluiden som fördelas till nämnda förutbestämda fluidtrycksmanöverorgan (5), en första detektor (30), som detekterar ett driftstillstånd för ett annat fluidtrycksmanöverorgan av de minst två fluidtrycksmanöverorganen och utmatar en första detektionssignal, en andra detektor (15), som detekterar ett driftstillstånd hos den gemensamma fluidtryckskällan och utmatar en andra detektionssignal, och en regleranordning (16), som inmatar den första och andra detek- tionssignalen från den första och andra detektorn (30, 15) och reglerar driftsanordningen (14), van/id regleranordningen (16) utgående från den första och andra detektionsslgnalen beräknar en fördelningsmängd för den trycksatta fluiden till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet så att fördelningsmängden blir en funktion av driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöverorganet, och reglerar driftsanordningen (14) utgående från den fördelningsmängd som har beräknats.
2. Fluidtrycksmanöverorgansreglersystem enligt krav 1, vidare om- fattande en reglerutgångspunktsdetektor (20), som detekterar att slagvoly- men/förskjutningen hos det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet har nått en förutbestämd reglerutgångspunkt och utmatar en tredje detektionssignal, varvid regleranordningen (16) börjar beräkna fördelningsmängden som respons på den tredje detektionssignalen från reglerutgångspunktsdetektorn (20).
3. Fluidtrycksmanöverorgansreglersystem enligt krav 2, vidare om- fattande en målinställningsanordning (17), som inställer en målslagvolyml- förskjutning för det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet hos regler- anordningen (16), varvid regleranordningen (16) utgående från fördelningsmängden som har beräknats fastställer huruvida slagvolymen/förskjutningen för det förut- bestämda fluidtrycksmanöverorganet har nått målslagvolymen/-förskjutningen 10 15 20 25 30 35 530 764 20 som har inställts eller ej, och reglerar driftsanordningen (14) utgående från resultatet av fastställandet.
4. Fluidtrycksmanöverorgansreglersystem enligt krav 3, varvid mål- slagvolymen/-förskjutningen kan inställas fritt inom ett förutbestämt slag- volyms-/förskjutningsområde, och varvid reglerutgångspunkten inställs till en förutbestämt slagvolym inom det förutbestämda slagvolymslförskjutningsområdet.
5. Fluidtrycksmanöverorgansreglersystem enligt krav 1, varvid regler- anordningen (16) för varje upprepad cykel inmatar den första och andra detektionssignalen, beräknar den fördelade mängden av trycksatt fluid som fördelats till det första fluidtrycksmanöverorganet i varje cykel, beräknar ett kumulativt värde av den fördelade mängden som har beräknats i ett flertal cykler och reglerar driftsanordningen (14) utgående från det kumulativa vär- det av de fördelade mängderna som har beräknats.
6. Fluidtrycksmanöverorgansreglersystem enligt krav 1, varvid regler- t anordningen (16) inmatar den första och andra detektionssignalen vid en viss tidpunkt, beräknar den fördelade mängden trycksatt fluid som fördelats till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet per tidsenhet och beräknar en tidsperiod för drift av flödet av trycksatt fluid som fördelas till det förutbe- stämda fluidtrycksmanöverorganet utgående från fördelningsmängden per tidsenhet som beräknats och reglerar driftanordningen (14) utgående från tidsperioden som har beräknats.
7. Fluidtrycksmanöverorgansreglermetod för reglering av en slag- volym/förskjutning av ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan (5) bland minst två fluidtrycksmanöverorgan (4, 5) till vilka flöden av trycksatt fluid ut- matade från en gemensam fluidtryckkälla (11) fördelas individuellt, omfat- tande: steget att detektera ett driftstillstånd för ett annat fluidtrycksmanöver- organ (4) av de minst två fluidtrycksmanöverorganen, steget att detektera ett driftstillstånd för den gemensamma fluidtrycks- källan (11), steget att, utgående från det detekterade driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöverorganet och det detekterade driftstillståndet för den gemensamma fluidtryckskällan, beräkna en fördelningsmängd av trycksatt fluid till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet så att den fördelade mängden blir en funktion av driftstillståndet för det andra fluidtrycksmanöver- organet, och 10 15 20 25 30 35 530 764 21 steget att driva flödet av trycksatt fluid som fördelas till det förutbe- stämda fluidtrycksmanöverorganet utgående från den fördelningsmängd som beräknats.
8. Fluidtrycksmaskin omfattande första och andra förflyttbara element (2, 3) som är ömsesidigt sammankopplade, första och andra fluidtrycksman- överorgan (4, 5) som respektive driver det första och andra förflyttbara ele- mentet (2, 3), en gemensam fluidtryckskälla (11) som utmatar flöden av trycksatt fluid för fördelning till det första och andra fluidtrycksmanöverorganet och en driftsanordning (14) som driver flöde av trycksatt fluid som fördelas till det andra fluidtrycksmanöverorganet (5), vilken fluidtrycksmaskin vidare omfattar: en första detektor (30) som detekterar ett driftstillstånd för det första fluidtrycksmanöverorganet och utmatar en första detektionssignal, en andra detektor (15) som detekterar ett driftstillstånd för den gemen- samma fluidtryckskällan och utmatar en andra detektionssignal, och en regleranordning (16) som inmatar den första och andra detektions- signalen från den första och andra detektorn (30, 15) och reglerar driftsanord- ningen (14), varvid regleranordningen (16), utgående från den första och andra detektionssignalen, beräknar en fördelad mängd av trycksatt fluid till det andra fluidtrycksmanöverorganet (5), varvid den fördelade mängden blir en funktion av driftstillstândet för det första fluidtrycksmanöverorganet, och reglerar driftsanordningen (14) utgående från den fördelade mängden som har beräknats.
9. Reglermetod för en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra förflyttbara element som är ömsesidigt sammankopplade, första och andra fluidtrycksmanöverorgan (4, 5) som respektive driver det första och andra för- flyttbara elementet (2, 3), och en gemensam fluidtryckskälla (11) som utmatar flöden av trycksatt fluid för fördelning till det första och andra fluidtrycksmanö- verorganet, vilken reglermetod är en metod för reglering av en vinkel av det andra rörliga elementet (3), omfattande: steget att detektera ett driftstillstånd för det första fluidtrycksmanöver- organet (4), steget att detektera ett driftstillstånd för den gemensamma fluid- tryckskällan (11), steget att, utgående från det detekterade driftstillstândet för det första fluidtrycksmanöverorganet och det detekterade driftstillstândet för den 53Ü 754 22 gemensamma fluidtryckskällan, beräkna en fördelad mängd av trycksatt fluid till det förutbestämda fluidtrycksmanöverorganet så att den fördelade mäng- den blir en funktion av driftstillståndet för det första fluidtrycksmanöveror- ganet, och steget att driva flödet av trycksatt fluid som fördelas till det andra fluidtrycksmanöverorganet (5) utgående från den fördelade mängden som beräknats.
SE0700254A 2004-08-02 2007-02-02 Reglersystem och reglermetod för reglering av slagvolym/förskjutning för ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan samt fluidtrycksmaskin och reglermetod för en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra förflyttbara element som är ömsesidigt sammankopplade SE530764C2 (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004225115 2004-08-02
PCT/JP2005/014041 WO2006013821A1 (ja) 2004-08-02 2005-08-01 流体圧アクチュエータの制御システムおよび同制御方法ならびに流体圧機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0700254L SE0700254L (sv) 2007-03-27
SE530764C2 true SE530764C2 (sv) 2008-09-09

Family

ID=35787106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0700254A SE530764C2 (sv) 2004-08-02 2007-02-02 Reglersystem och reglermetod för reglering av slagvolym/förskjutning för ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan samt fluidtrycksmaskin och reglermetod för en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra förflyttbara element som är ömsesidigt sammankopplade

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7555898B2 (sv)
JP (1) JP4579249B2 (sv)
CN (1) CN1989302B (sv)
DE (1) DE112005001879B4 (sv)
SE (1) SE530764C2 (sv)
WO (1) WO2006013821A1 (sv)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8428832B2 (en) * 2008-12-23 2013-04-23 Caterpillar Inc. Method and apparatus for calculating payload weight
US8515627B2 (en) * 2008-12-23 2013-08-20 Caterpillar Inc. Method and apparatus for calculating payload weight
JP5037561B2 (ja) * 2009-05-13 2012-09-26 株式会社小松製作所 作業車両
EP2505722B1 (en) 2010-03-15 2014-05-14 Komatsu, Ltd. Control device for work machine on construction vehicle and control method
KR20120072729A (ko) * 2010-12-24 2012-07-04 두산인프라코어 주식회사 상이한 컷오프 압력을 구비한 유압 펌프를 포함하는 휠로더
CN102884253B (zh) * 2011-01-06 2014-04-16 株式会社小松制作所 控制装置及俯仰角控制方法
US8886415B2 (en) * 2011-06-16 2014-11-11 Caterpillar Inc. System implementing parallel lift for range of angles
US8858151B2 (en) * 2011-08-16 2014-10-14 Caterpillar Inc. Machine having hydraulically actuated implement system with down force control, and method
WO2013027873A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Volvo Construction Equipment Ab Method for controlling a working machine
DE102012005253A1 (de) 2012-03-14 2013-09-19 Hydac Fluidtechnik Gmbh Vorrichtung zur Ansteuerung mindestens eines ersten hydraulischen Verbrauchers und mindestens eines zweiten hydraulischen Verbrauchers
CN102966616A (zh) * 2012-11-19 2013-03-13 无锡市京锡冶金液压机电有限公司 一种液压系统传动机构执行组件顺序动作方法
CN104728200B (zh) * 2013-12-24 2018-05-15 卡特彼勒(青州)有限公司 液压系统和包括该液压系统的装载机
WO2021061938A1 (en) 2019-09-24 2021-04-01 Clark Equipment Company System and methods for cycle time management
US11702819B2 (en) 2019-11-25 2023-07-18 Deere & Company Electrohydraulic implement control system and method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791842B2 (ja) * 1988-01-18 1995-10-09 株式会社小松製作所 バケットレベラ装置
JP2784592B2 (ja) * 1989-06-02 1998-08-06 ヤンマー農機株式会社 持上げ運搬作業機
JPH0446202A (ja) * 1990-06-14 1992-02-17 Nissan Motor Co Ltd 車両用油圧制御装置
US5267440A (en) * 1990-09-11 1993-12-07 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic control system for construction machine
EP0537369B1 (en) * 1991-05-09 1996-09-18 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic driving system in construction machine
US5249421A (en) * 1992-01-13 1993-10-05 Caterpillar Inc. Hydraulic control apparatus with mode selection
CN1032554C (zh) * 1994-08-01 1996-08-14 北京科技大学 高精度大惯性液压伺服控制系统及其控制方法
JP3521981B2 (ja) * 1994-11-28 2004-04-26 株式会社小松製作所 建設機械の牽引力制御装置およびその制御方法
CN2231336Y (zh) * 1995-06-08 1996-07-17 王海鹏 一种液压减速机械
WO1997032135A1 (en) * 1996-02-28 1997-09-04 Komatsu Ltd. Control device for hydraulic drive machine
DE69831713T2 (de) * 1997-01-07 2006-05-18 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Kollisionsverhütungsvorrichtung für einen hydraulischen Bagger mit einem zweiteiligen Arm
JP3822646B2 (ja) * 1997-02-17 2006-09-20 日立建機株式会社 3関節型掘削機の操作制御装置
JP3608900B2 (ja) * 1997-03-10 2005-01-12 新キャタピラー三菱株式会社 建設機械の制御方法および制御装置
US6209321B1 (en) * 1997-08-29 2001-04-03 Komatsu Ltd. Hydraulic controller for a working machine
JPH11131532A (ja) * 1997-10-28 1999-05-18 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械の制御回路
US6336067B1 (en) * 1998-08-12 2002-01-01 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Electronic control system and control device for construction machine
JP3986218B2 (ja) * 1999-09-21 2007-10-03 株式会社小松製作所 油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置およびバケット姿勢制御装置
US6946968B1 (en) * 2003-09-24 2005-09-20 Johnson Clifford C Hydraulic stroke measuring system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4579249B2 (ja) 2010-11-10
US20070199438A1 (en) 2007-08-30
JPWO2006013821A1 (ja) 2008-05-01
CN1989302A (zh) 2007-06-27
US7555898B2 (en) 2009-07-07
SE0700254L (sv) 2007-03-27
WO2006013821A1 (ja) 2006-02-09
CN1989302B (zh) 2010-06-09
DE112005001879B4 (de) 2019-03-14
DE112005001879T5 (de) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530764C2 (sv) Reglersystem och reglermetod för reglering av slagvolym/förskjutning för ett förutbestämt fluidtrycksmanöverorgan samt fluidtrycksmaskin och reglermetod för en fluidtrycksmaskin som omfattar första och andra förflyttbara element som är ömsesidigt sammankopplade
US6393838B1 (en) Hydraulic control device for working machines
US8340875B1 (en) Lift system implementing velocity-based feedforward control
EP1512798B1 (en) Hydraulic Controller for Construction Machine
US8886415B2 (en) System implementing parallel lift for range of angles
KR102410416B1 (ko) 작업 기계
EP2072691A1 (en) Shock absorption device and control method thereof for small swing radius excavator
KR20180048918A (ko) 건설 기계
CN111201351B (zh) 挖土机
JP6552998B2 (ja) 作業機
CN110352278B (zh) 作业机械及作业机械的控制方法
CN112639300B (zh) 工程机械
CN111587306B (zh) 回转式液压工程机械
WO2021065315A1 (ja) 作業機械
JP7181128B2 (ja) 建設機械
JP2009155901A (ja) 作業機械のフロント制御方法
CN111492111B (zh) 挖土机
JP6619939B2 (ja) 液圧駆動システム
EP4015712A1 (en) Construction machine
JP7119686B2 (ja) 旋回式油圧作業機械
CN116194641A (zh) 作业机械
JP6113103B2 (ja) フロントローダ
US10047502B2 (en) System and method for controlling a work implement of a machine
JP5479635B2 (ja) フロントローダの制御システム
JP3627570B2 (ja) フォークリフトトラックにおける作業機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed