作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括由液壓栗直接驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)器的液壓閉路的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在液壓挖掘機(jī)、輪式裝載機(jī)等作業(yè)機(jī)械中，著眼于節(jié)能系統(tǒng)，在市場(chǎng)上投入了回收制動(dòng)時(shí)的再生能量的混合型作業(yè)機(jī)械等。但是，以往市場(chǎng)上所投入的混合型作業(yè)機(jī)械的大多數(shù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在是在現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)中增加電氣系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，向液壓驅(qū)動(dòng)器的流量在對(duì)一邊利用作為方向控制閥的控制閥的閥開(kāi)度調(diào)整、即節(jié)流而引起壓損一邊進(jìn)行調(diào)整方面沒(méi)有變化。
[0003]對(duì)于作業(yè)機(jī)械的節(jié)能化來(lái)說(shuō)，液壓系統(tǒng)自身的節(jié)能化是重要的，尤其在減少由控制閥產(chǎn)生的節(jié)流壓損得到較大的效果。因此，作為實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的作業(yè)機(jī)械的作業(yè)裝置，進(jìn)行了利用液壓栗對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行閉路連接而直接進(jìn)行控制的液壓閉路系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)未使用控制閥，因此，不存在由控制閥產(chǎn)生的節(jié)流壓損，由于液壓栗只排出必要的流量，因此能減少流量損失。另外，也能再生液壓驅(qū)動(dòng)器的勢(shì)能或減速時(shí)的能量，作為節(jié)能系統(tǒng)是非常有效的系統(tǒng)。
[0004]在液壓閉路系統(tǒng)中，有時(shí)需要以一個(gè)液壓栗供應(yīng)液壓驅(qū)動(dòng)器的最大輸出，因此，存在栗大型化之類(lèi)的課題。
[0005]作為不使栗大型化地構(gòu)成液壓閉路系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)，具有專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的技術(shù)。該專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了設(shè)置多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵簤豪?，根?jù)從操作裝置生成的操作信號(hào)，計(jì)算出與液壓驅(qū)動(dòng)器閉路連接的栗的數(shù)量與各栗的排出流量的技術(shù)。通過(guò)將多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵簤豪醴謩e通過(guò)電磁切換閥閉路連接于兩個(gè)以上的液壓驅(qū)動(dòng)器，利用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)液壓栗的壓力油驅(qū)動(dòng)一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)器，能不使可變?nèi)萘啃鸵簤豪醮笮突卮_保操作者所期望的流量。
[0006]在液壓閉路系統(tǒng)的情況下，利用大致一定旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可變?nèi)萘啃鸵簤豪酰谜{(diào)節(jié)器等控制可變?nèi)萘啃鸵簤豪醯娜萘?，使栗排出流量變化。一般?lái)說(shuō)，可變?nèi)萘啃鸵簤豪跤捎诰哂性诖笕萘繀^(qū)域效率好而在小?中容量區(qū)域效率低下的特性，因此，為了進(jìn)一步提高液壓閉路系統(tǒng)的節(jié)能效果，期望盡量在液壓栗的大容量區(qū)域使用。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特公昭62-25882號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]在上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的技術(shù)中，公開(kāi)了對(duì)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)器計(jì)算液壓栗的排出流量的方案，但由于未涉及根據(jù)液壓栗效率的計(jì)算，因此，能夠想象出在液壓栗效率比較差的點(diǎn)計(jì)算排出流量的情況，存在無(wú)法得到本來(lái)應(yīng)該得到的效率的可能性。另外，驅(qū)動(dòng)液壓栗的原動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生的最大輸出比液壓驅(qū)動(dòng)器所需的輸出低的情況下，需要以成為原動(dòng)機(jī)的最大輸出以下的方式使液壓栗排出流量比由操作指令分配的排出流量下降，但該情況下也與上述相同，有可能無(wú)法得到本應(yīng)得到的效率。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供一種能盡量在效率好的大容量區(qū)域驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)液壓栗的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]用于實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明是一種作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置，其具備:原動(dòng)機(jī)；由上述原動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)力的多個(gè)液壓栗；使上述液壓栗的排出流量可變的排出流量可變裝置；多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)器；用于對(duì)上述液壓驅(qū)動(dòng)器和至少一個(gè)以上的上述液壓栗進(jìn)行閉路連接的連接裝置；生成對(duì)上述液壓驅(qū)動(dòng)器的操作信號(hào)的操作裝置；檢測(cè)上述液壓驅(qū)動(dòng)器的負(fù)荷壓力的負(fù)荷壓力檢測(cè)裝置；以及根據(jù)上述操作裝置的操作信號(hào)控制上述排出流量可變裝置和上述連接裝置的控制裝置，該作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述控制裝置具備第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部，該第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部根據(jù)來(lái)自上述操作裝置的操作信號(hào)和預(yù)先設(shè)定的上述液壓栗的效率設(shè)定值，計(jì)算上述多個(gè)液壓栗中的、排出至上述液壓驅(qū)動(dòng)器的液壓栗的第一目標(biāo)排出流量。
[0015]這樣構(gòu)成的本發(fā)明具備于控制裝置，能通過(guò)考慮預(yù)先設(shè)定的效率設(shè)定值進(jìn)行的第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部的計(jì)算，在液壓栗效率好的大容量區(qū)域驅(qū)動(dòng)液壓栗。
[0016]本發(fā)明在上述發(fā)明中，具有液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部，該液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部根據(jù)上述負(fù)荷壓力檢測(cè)裝置的負(fù)荷壓力，計(jì)算上述液壓栗的效率以及基于上述液壓栗的效率設(shè)定值的上述液壓栗的排出流量中的任一個(gè)，包括:輸出限制部，其根據(jù)由上述第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部計(jì)算出的第一目標(biāo)排出流量、上述負(fù)荷壓力檢測(cè)裝置的負(fù)荷壓力、由上述液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部計(jì)算出的上述排出流量及預(yù)先設(shè)定的上述原動(dòng)機(jī)的輸出閾值，限制上述液壓驅(qū)動(dòng)器的必要輸出；以及第二目標(biāo)排出流量設(shè)定部，其根據(jù)上述輸出限制部的計(jì)算值和上述液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部的上述排出流量，計(jì)算上述多個(gè)液壓栗中的、排出至上述液壓驅(qū)動(dòng)器的液壓栗的第二目標(biāo)排出流量。
[0017]這樣構(gòu)成的本發(fā)明即使在驅(qū)動(dòng)液壓栗的原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生最大輸出時(shí)，也能通過(guò)使用控制裝置所包含的輸出限制部的計(jì)算值和液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部的排出流量進(jìn)行的第二目標(biāo)排出流量設(shè)定部的計(jì)算，在液壓栗效率好的大容量區(qū)域驅(qū)動(dòng)液壓栗。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]本發(fā)明能通過(guò)考慮以往未考慮的預(yù)先設(shè)定的效率設(shè)定值進(jìn)行的第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部的計(jì)算，盡量在液壓栗效率好的大容量區(qū)域驅(qū)動(dòng)液壓栗。其結(jié)果，本發(fā)明能進(jìn)一步提尚液壓閉路系統(tǒng)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是表示包括本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的液壓挖掘機(jī)的側(cè)視圖。
[0021]圖2是表示圖1所示的液壓挖掘機(jī)所具備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要部分的回路構(gòu)成圖。
[0022]圖3是表示圖2所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所具備的控制器的主要部分的圖。
[0023]圖4是表示圖3所示的控制器所具備的第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部的主要部分的圖。
[0024]圖5是表示圖4所示的第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部的控制過(guò)程的流程圖。
[0025]圖6是表示圖4所示的液壓驅(qū)動(dòng)器必要流量計(jì)算部具有的、桿操作量和液壓驅(qū)動(dòng)器必要流量的關(guān)系的特性線圖。
[0026]圖7是表示圖4所示的連接判斷部的液壓驅(qū)動(dòng)器與能連接的液壓栗的連接順位的流程圖。
[0027]圖8是表示圖3所示的控制器所具備的液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部的控制過(guò)程的流程圖。
[0028]圖9是表示圖3所示的控制器所具備的液壓栗狀態(tài)量計(jì)算部的排出壓力、容積比、液壓栗效率的關(guān)系的特性線圖。
[0029]圖10是表示圖5所示的步驟S6的處理、即第一目標(biāo)排出流量計(jì)算部的控制過(guò)程的流程圖。
[0030]圖11是表示圖3所示的控制器所具備的輸出限制部的主要部分的圖。
[0031]圖12是表示圖11所示的輸出限制部的控制過(guò)程的流程圖。
[0032]圖13是表示圖3所示的控制器所具備的第二目標(biāo)排出流量設(shè)定部的控制過(guò)程的流程圖。
[0033]圖14是表示圖13所示的流程所含的步驟S14的處理、即判斷條件I的控制過(guò)程的流程圖。
[0034]圖15是表示圖13所示的流程所含的步驟S16的處理、即修正第一目標(biāo)排出流量的再修正計(jì)算的控制過(guò)程的流程圖。
[0035]圖16是表示由圖6所示的特性線圖說(shuō)明的本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的第一作用例的圖。
[0036]圖17是表示由圖7所示的關(guān)系圖說(shuō)明的本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的第一作用例的圖。
[0037]圖18是表示由圖6所示的特性線圖說(shuō)明的本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的第二作用例的圖。
[0038]圖19是表示由圖7所示的關(guān)系圖說(shuō)明的本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的第二作用例的圖。
[0039]圖20是表示本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第二實(shí)施方式所具備的控制器的主要部分的圖。
[0040]圖21是表示本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第三實(shí)施方式所具備的控制器的主要部分的圖。
[0041]圖22是表示圖21所示的控制器所具備的第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部的主要部分的圖。
[0042]圖23是表示圖22所示的第一目標(biāo)排出流量設(shè)定部的控制過(guò)程的流程圖。
[0043]圖24是表示圖23所示的步驟S61的處理、即第一目標(biāo)排出流量計(jì)算部的控制過(guò)程的流程圖。
[0044]圖25是表示本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第三實(shí)施方式所具備的第二目標(biāo)排出流量設(shè)定部的控制過(guò)程的流程圖。
[0045]圖26是表示圖25所示的步驟S141的處理、即判斷條件I的控制過(guò)程的流程圖。
[0046]圖27是表示圖25所示的步驟S161的處理、即第二目標(biāo)排出流量計(jì)算的控制過(guò)程的流程圖。
[0047]圖28是表示包括本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第四實(shí)施方式的液壓挖掘機(jī)所具備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要部分的回路構(gòu)成圖。
[0048]圖29是表示圖28所示的控制器所具備的輸出限制部的控制過(guò)程的流程圖。
[0049]圖30是表示由圖3所示的控制器實(shí)施的計(jì)算式的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面，根據(jù)【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施方式。
[0051]圖1是表示包括本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的液壓挖掘機(jī)的側(cè)視圖。
[0052]包括第一實(shí)施方式的液壓挖掘機(jī)具備行駛體101，在行駛體101上設(shè)置旋轉(zhuǎn)體102。由行駛體101與旋轉(zhuǎn)體102構(gòu)成主體。行駛體101通過(guò)對(duì)位于主體的左右側(cè)的履帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而行駛。另外，在行駛體101上具備作為液壓驅(qū)動(dòng)器的、對(duì)左右的履帶施加行駛動(dòng)力的行駛馬達(dá)1b和未圖示的行駛馬達(dá)10a。雖然未圖示，但旋轉(zhuǎn)體102能通過(guò)介于旋轉(zhuǎn)體102和行駛體101之間的軸承機(jī)構(gòu)、后述的液壓驅(qū)動(dòng)器即旋轉(zhuǎn)馬達(dá)1c相對(duì)于行駛體101旋轉(zhuǎn)。另外，旋轉(zhuǎn)體102在主機(jī)架105上，在前部搭載作業(yè)裝置103，在后部搭載配重108，在左前部搭載駕駛室104。在配重108的前側(cè)具備作為原動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)106，還具有通過(guò)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)106的驅(qū)動(dòng)輸出進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)107。
[0053]作業(yè)裝置103通過(guò)聯(lián)桿機(jī)構(gòu)結(jié)合由起重臂111、懸臂112、鏟斗113構(gòu)成的構(gòu)造物，分別以聯(lián)桿軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行挖掘等作業(yè)。為了分別對(duì)起重臂111、懸臂112、鏟斗113進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，具備作為液壓驅(qū)動(dòng)器的起重臂缸7a、懸臂缸7b及鏟斗缸7c。
[0054]圖2是表示圖1所示的液壓挖掘機(jī)所具備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)107的主要部分的回路構(gòu)成圖，圖3是表示圖2所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所具備的控制器41的主要部分的圖。
[0055]如圖2所示，作為作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)107由液壓閉路系統(tǒng)和液壓開(kāi)路系統(tǒng)構(gòu)成，該液壓閉路系統(tǒng)不通過(guò)控制閥而是使用配管連接作為液壓栗的可變?nèi)萘啃鸵簤豪?a?2f與起重臂缸7a、懸臂缸7b、鏟斗缸7c及旋轉(zhuǎn)馬達(dá)10c，該液壓開(kāi)路系統(tǒng)通過(guò)控制供給流量和方向的控制閥11并使用配管連接可變?nèi)萘啃鸵簤豪鮨a、lb和行駛馬達(dá)10a、1b0
[0056]另外，在第一實(shí)施方式中，使液壓閉路系統(tǒng)與液壓開(kāi)路系統(tǒng)混合，但并未限定于此，根據(jù)作業(yè)機(jī)械的用途，可以為例如由液壓閉路系統(tǒng)構(gòu)成全液壓驅(qū)動(dòng)器等其他形態(tài)。
[0057]在此，對(duì)上述的該液壓閉路系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
[0058]具備:發(fā)動(dòng)機(jī)106及利用發(fā)動(dòng)機(jī)106并通過(guò)由齒輪機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的動(dòng)力傳遞裝置13供給由轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)數(shù)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)輸出的多個(gè)可變?nèi)萘啃鸵簤豪?a?2f，還具備:使可變?nèi)萘啃鸵簤豪?a?2f的排出流量可變的作為排出流量可變裝