作业机械的泵控制系统技术方案

提供能提高泵流量控制对控制器指令的响应性、抑制斜轴式液压泵压力波动的作业机械的泵控制系统。具有：泵马力控制阀(22)，使规定液压泵限制马力(F)的第1施加力和基于液压泵排出压的第2施加力相对地作用于阀柱，以不超过限制马力(F)的方式控制泵流量；目标泵流量运算部(42)，基于操作压(px)及负荷压(py)运算目标泵流量；目标马力运算部(41)，根据与操作压(px)建立对应的关系运算与操作压(px)对应的要求马力(Freq)，基于要求马力(Freq)运算目标马力(Ftar)；泵马力控制部(35)，控制泵马力控制阀(22)，使在泵马力控制阀(22)规定的限制马力(F)下排出目标泵流量(Qtar)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机械的泵控制系统
本专利技术涉及液压挖掘机等作业机械的泵控制系统，尤其涉及进行斜轴式液压泵的流量控制(容量控制)的作业机械的泵控制系统。
技术介绍
在液压挖掘机等作业机械中，存在如下作业机械：采用了泵流量控制装置，其通过根据操作装置的操作来控制调节器(泵流量控制阀)，而正向(positive)控制泵流量。在这种泵流量控制装置中，除了通过先导操作式的操作装置的操作压来直接控制泵流量控制阀的装置以外，还具有基于操作压由控制器决定目标泵流量来控制泵流量控制阀的装置(参照专利文献1等)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-190516号公报
技术实现思路
在通过操作压直接控制泵流量控制阀的情况下，在泵流量的控制特性中强烈反映出操作装置的液压特性，但在使用控制器来控制泵流量控制阀的情况下，具有会得到与操作装置的特性不同的流量控制特性的优点。另外，在用控制器运算目标泵流量时，只要在基础信息中加入泵压就能够运算出以目标马力限制后的目标泵流量。该情况下，能够明确地控制相对于泵压的泵流量，也会提高马力控制的精度。此外，可变容量型的液压泵之一为斜轴式液压泵，与斜盘式等其他方式的可变容量型的液压泵相比效率高。另一方面，与相同程度容量的其他方式的液压泵相比包含缸体在内的可变容量机构重，具有容量变化相对于操作量变化的响应延迟的倾向。因此，在以斜轴式液压泵为对象由控制器控制泵流量控制阀的情况下，由于响应动作相对于控制器的指令延迟，因情形不同而容易产生压力波动。若产生压力波动，则可能产生因执行机构动作的加速度变动导致的操作性的降低、因液压泵和/或发动机的过大转矩导致的燃料效率的降低。本专利技术的目的在于，提供能够提高泵流量控制相对于控制器的指令的响应性、并抑制斜轴式液压泵的压力波动的作业机械的泵控制系统。为了实现上述目的，本专利技术为一种作业机械的泵控制系统，该作业机械具有：对被驱动部件进行驱动的一个以上的执行机构；排出对上述执行机构进行驱动的液压油的可变容量型且斜轴式的液压泵；对从上述液压泵向对应的执行机构供给的液压油进行控制的一个以上的控制阀；生成与操作相应的操作压并输出到对应的控制阀的一个以上的先导操作式的操作装置；生成上述操作压的初始压的先导泵；对对应的操作装置的操作压进行检测的一个以上的操作压传感器；以及将连接上述液压泵和上述执行机构的管路的压力作为负荷压检测的一个以上的负荷压传感器，该作业机械的泵控制系统的特征在于，具有：泵马力控制阀，其使规定上述液压泵的限制马力的第1施加力和基于上述液压泵的排出压产生的第2施加力相对地作用于阀柱，以泵吸收马力不会超过上述限制马力的方式控制上述液压泵的容量；目标泵流量运算部，其基于由一个以上的上述操作压传感器检测到的操作压及由上述负荷压传感器检测到的负荷压来对上述液压泵的目标泵流量进行运算；目标马力运算部，其根据与对应的操作装置的操作压建立了对应得到的关系来对与上述检测到的操作压对应的要求马力进行运算，并基于上述要求马力对目标马力进行运算；以及泵马力控制部，其基于由上述目标泵流量运算部运算出的目标泵流量及由上述目标马力运算部运算出的目标马力对上述泵马力控制阀进行控制，使得在由上述泵马力控制阀规定的上述限制马力下排出上述目标泵流量。专利技术效果根据本专利技术，能够提高泵流量控制相对于控制器的指令的响应性，并抑制斜轴式液压泵的压力波动。附图说明图1是表示作为适用本专利技术的泵控制系统的作业机械的一例的液压挖掘机的外观结构的立体图。图2是表示包含本专利技术的第1实施方式的泵控制系统在内的液压系统的主要部分的回路图。图3是将本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的调节器的结构与相关要素一同示出的液压回路图。图4是由本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的泵马力控制阀规定的限制马力的说明图。图5是由本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的泵流量控制阀规定的限制泵流量的说明图。图6是包含本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的泵控制器在内的机身控制器的示意图。图7是本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的泵流量控制部及泵马力控制部的功能框图。图8是例示在本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的目标马力运算部中读入的控制表的图。图9是例示在本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的限制流量运算部中读入的控制表的图。图10是例示在本专利技术的第1实施方式的泵控制系统所具备的基准泵压运算部中读入的控制表的图。图11是由本专利技术的第1实施方式的泵控制系统控制的泵动作的说明图。图12是表示基于有无限制马力控制而导致执行机构起动时的泵压的举动不同的图。图13是例示限制马力的修正值与马力控制压的关系的图。图14是表示包含本专利技术的第2实施方式的泵控制系统在内的液压系统的主要部分的回路图。图15是表示包含本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的泵控制器在内的机身控制器的示意图。图16是本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的泵流量控制部的功能框图。图17是例示在本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的第1目标马力运算部中读入的控制表的图。图18是分别例示在本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的第1限制流量运算部中读入的控制表的图。图19是例示在本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的第2目标马力运算部中读入的控制表的图。图20是分别例示在本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的第2限制流量运算部中读入的控制表的图。图21是本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的马力分配部的功能框图。图22是本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的泵马力控制部的功能框图。图23是例示在本专利技术的第2实施方式的泵控制系统所具备的基准泵压运算部中读入的控制表的图。图24是由本专利技术的第2实施方式的泵控制系统控制的状况A下的泵动作的说明图。图25是由本专利技术的第2实施方式的泵控制系统控制的状况B下的泵动作的说明图。图26是由本专利技术的第2实施方式的泵控制系统控制的状况C下的泵动作的说明图。图27是由本专利技术的第2实施方式的泵控制系统控制的状况D下的泵动作的说明图。具体实施方式以下使用附图说明本专利技术的实施方式。＜第1实施方式＞(1-1)作业机械图1是表示适用本专利技术的各实施方式的泵控制系统的作业机械的一例的液压挖掘机的外观结构的立体图。在以下的说明中，在没有预先写明的情况下将驾驶席的前方(该图中为左方)设为机身的前方。但是，液压挖掘机的例示并不限定本专利技术的泵控制系统的适用对象，也能够将各实施方式的泵控制系统适用于起重机、推土机、轮式装载机等其他种类的作业机械。图示的液压挖掘机具有行驶体81、设在该行驶体81上的旋转体82、及安装在该旋转体82上的作业机(前作业机)83。行驶体81为通过左右的履带91而行驶的履带式。旋转体82经由旋转轮94而设在行驶体81的上部，并具有驾驶室90。在驾驶室90内，配置有供操作员落座的座椅(未图示)、以及供操作员操作的操作装置(图2的操作装置11等)。作业机83具有能够转动地安装于旋转体82的前部的动臂84、能够转动地安装于动臂84的前端的斗杆85、以及能够转动地安装于斗杆85的前端的铲斗86。另外，液压挖掘机具有左右的行驶马达92、旋转马达93、动臂缸87、斗杆缸88及铲斗缸89来作为执行机构(液压执行机构)。左右的行驶马达9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业机械的泵控制系统，该作业机械具有：对被驱动部件进行驱动的一个以上的执行机构；排出对所述执行机构进行驱动的液压油的可变容量型且斜轴式的液压泵；对从所述液压泵向对应的执行机构供给的液压油进行控制的一个以上的控制阀；生成与操作相应的操作压并输出到对应的控制阀的一个以上的先导操作式的操作装置；生成所述操作压的初始压的先导泵；对对应的操作装置的操作压进行检测的一个以上的操作压传感器；以及将连接所述液压泵和所述执行机构的管路的压力作为负荷压检测的一个以上的负荷压传感器，该作业机械的泵控制系统的特征在于，具有：泵马力控制阀，其使规定所述液压泵的限制马力的第1施加力和基于所述液压泵的排出压产生的第2施加力相对地作用于阀柱，以泵吸收马力不会超过所述限制马力的方式控制所述液压泵的容量；目标泵流量运算部，其基于由一个以上的所述操作压传感器检测到的操作压及由所述负荷压传感器检测到的负荷压来对所述液压泵的目标泵流量进行运算；目标马力运算部，其根据与对应的操作装置的操作压建立了对应得到的关系来对与检测到的所述操作压对应的要求马力进行运算，并基于所述要求马力对目标马力进行运算；以及泵马力控制部，其基于由所述目标泵流量运算部运算出的目标泵流量及由所述目标马力运算部运算出的目标马力，对所述泵马力控制阀进行控制，使得在由所述泵马力控制阀规定的所述限制马力下排出所述目标泵流量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业机械的泵控制系统，该作业机械具有：对被驱动部件进行驱动的一个以上的执行机构；排出对所述执行机构进行驱动的液压油的可变容量型且斜轴式的液压泵；对从所述液压泵向对应的执行机构供给的液压油进行控制的一个以上的控制阀；生成与操作相应的操作压并输出到对应的控制阀的一个以上的先导操作式的操作装置；生成所述操作压的初始压的先导泵；对对应的操作装置的操作压进行检测的一个以上的操作压传感器；以及将连接所述液压泵和所述执行机构的管路的压力作为负荷压检测的一个以上的负荷压传感器，该作业机械的泵控制系统的特征在于，具有：泵马力控制阀，其使规定所述液压泵的限制马力的第1施加力和基于所述液压泵的排出压产生的第2施加力相对地作用于阀柱，以泵吸收马力不会超过所述限制马力的方式控制所述液压泵的容量；目标泵流量运算部，其基于由一个以上的所述操作压传感器检测到的操作压及由所述负荷压传感器检测到的负荷压来对所述液压泵的目标泵流量进行运算；目标马力运算部，其根据与对应的操作装置的操作压建立了对应得到的关系来对与检测到的所述操作压对应的要求马力进行运算，并基于所述要求马力对目标马力进行运算；以及泵马力控制部，其基于由所述目标泵流量运算部运算出的目标泵流量及由所述目标马力运算部运算出的目标马力，对所述泵马力控制阀进行控制，使得在由所述泵马力控制阀规定的所述限制马力下排出所述目标泵流量。2.根据权利要求1所述的作业机械的泵控制系统，其特征在于，具有控制所述第1施加力的马力控制电磁阀，所述泵马力控制部具有：目标泵压运算部，其对在所述目标马力下成为所述目标泵流量的目标泵压进行运算；基准泵压运算部，其关于由所述泵马力控制阀规定的所述液压泵的基准限制马力，对与所述目标泵流量对应的基准泵压进行运算；修正值运算部，其从所述基准泵压减去所述目标泵压，对由所述第1施加力规定的所述限制马力的修正值进行运算；以及第1输出部，其生成与所述修正值相应的马力控制信号并输出到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川真司，井村进也，森木秀一，天野裕昭，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP