挖掘機(jī)的油壓泵控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及關(guān)于改變動(dòng)作模式的挖掘機(jī)的油壓泵控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 挖掘機(jī)是在土木、建筑、建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行挖地的挖掘工作，搬運(yùn)沙土的裝載工作，拆 解建筑的破碎工作，整理地面的整地工作等工作的施工機(jī)械，其由前部裝置構(gòu)成，且由于在 執(zhí)行上述工作時(shí)需要出很大的力，因此，主要使用了油壓，其中，該前部裝置包括如下選項(xiàng)： 起到裝備的移動(dòng)作用的運(yùn)行體；搭載在運(yùn)行體上而旋轉(zhuǎn)360度的上部旋轉(zhuǎn)體；在上部旋轉(zhuǎn) 體上以可旋轉(zhuǎn)的方式連接的桿和臂；以及在臂的端部附著的鏟斗或破碎機(jī)等。
[0003] 使用油壓的挖掘機(jī)包括：提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)；向連接在各個(gè)致動(dòng)器上的氣缸提供 流量的泵；和決定向各氣缸提供的流量的閥。
[0004] 若想以用戶操作控制桿程度的速度運(yùn)行氣缸，要形成由閥槽產(chǎn)生的泵側(cè)和氣缸側(cè) 之間的壓力差以使僅一定的流量通過(guò)，然而，因這樣的閥的前后端的壓力差而不可避免地 產(chǎn)生流量的損失。這種閥中的流量損失會(huì)成為整個(gè)挖掘機(jī)油壓損失的最大原因，因此要排 除使用閥槽并直接控制泵的流量以提供給氣缸，可減少油壓損失。
[0005] 換句話說(shuō)，若直接控制泵，就不會(huì)使用閥槽，因此不能將相同壓力的泵流量恰當(dāng)?shù)?分配到各氣缸中，因此一個(gè)泵只能連接到一個(gè)氣缸。但是，由于車輛內(nèi)部空間的限制，泵的 個(gè)數(shù)會(huì)受到限制。由此，在泵的個(gè)數(shù)被限制的情況下，可在各個(gè)氣缸上使用邏輯閥，其根據(jù) 控制桿的動(dòng)作能實(shí)時(shí)地對(duì)泵進(jìn)行分配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)課題
[0007] 為了最小化邏輯閥的改變以減少油壓損失，需要如下方法：研宄挖掘機(jī)的單獨(dú)動(dòng) 作和復(fù)合動(dòng)作等中的動(dòng)作模式，以同時(shí)使用頻度高的觀點(diǎn)或動(dòng)作時(shí)的負(fù)荷高的觀點(diǎn)來(lái)按各 氣缸動(dòng)作賦予權(quán)重值，以最小化基于控制桿的動(dòng)作變動(dòng)的動(dòng)作模式改變。
[0008] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的是提供挖掘機(jī)的油壓泵控制裝置及 方法，利用對(duì)于動(dòng)作模式改變的優(yōu)先順序算法來(lái)最小化邏輯閥的改變。
[0009] 課題解決手段
[0010] 為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本說(shuō)明書中示出的一實(shí)施例的挖掘機(jī)的油壓泵控制裝 置，其特征在于，包括：操作部，其包括控制桿或踏板，且根據(jù)作業(yè)者的操作來(lái)產(chǎn)生動(dòng)作信 號(hào)；流量供給部，其包括多個(gè)泵和多個(gè)邏輯閥，且向致動(dòng)器供給流量，以運(yùn)行與上述動(dòng)作信 號(hào)對(duì)應(yīng)的多個(gè)致動(dòng)器；和控制部，其針對(duì)根據(jù)上述動(dòng)作信號(hào)設(shè)定的動(dòng)作模式的改變，利用考 慮到致動(dòng)器的使用頻度和負(fù)荷的各動(dòng)作優(yōu)先順序算法來(lái)控制上述流量供給部。
[0011] 根據(jù)本說(shuō)明書中示出的一實(shí)施例，針對(duì)基于動(dòng)作信號(hào)的動(dòng)作模式改變，控制挖掘 機(jī)的油壓泵的方法，其特征在于，包括如下步驟：確認(rèn)是否輸入有與運(yùn)行裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信 號(hào)，在輸入有上述與運(yùn)行裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)的情況下，優(yōu)先地向運(yùn)行裝置分配2個(gè)泵；確 認(rèn)是否輸入有與輔助裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)，在輸入有上述與輔助裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)的情 況下，向上述輔助裝置分配1個(gè)泵；確認(rèn)是否輸入有與搖桿對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)，在輸入有上述 與搖桿對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)的情況下，向上述搖桿分配1個(gè)泵；確認(rèn)是否輸入有與桿對(duì)應(yīng)的動(dòng) 作信號(hào)，在輸入有上述與桿對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)的情況下，在要驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器的個(gè)數(shù)少于泵的 總個(gè)數(shù)時(shí)，對(duì)桿分配2個(gè)泵，在要驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器的個(gè)數(shù)多于或等于泵的總個(gè)數(shù)時(shí)，對(duì)桿分配 1個(gè)泵；確認(rèn)是否輸入有與臂對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)，在輸入有上述與臂對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)的情況 下，在要驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器的個(gè)數(shù)少于泵的總個(gè)數(shù)時(shí)，對(duì)臂分配2個(gè)泵，在要驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器的個(gè) 數(shù)多于或等于泵的總個(gè)數(shù)時(shí)，對(duì)臂分配1個(gè)泵；和確認(rèn)是否輸入有與鏟斗對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)， 在輸入有上述與鏟斗對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)時(shí)，對(duì)上述鏟斗分配1個(gè)泵。
[0012] 發(fā)明效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明中示出的一實(shí)施例，使用邏輯閥，可直接控制流量，因此提高了控制正 確性并提高了挖掘機(jī)的作業(yè)燃油效率。
[0014] 并且，一個(gè)泵可以給一個(gè)以上的致動(dòng)器供給流量，因此可減少泵的個(gè)數(shù)。
[0015] 并且，因各氣缸的泵的映射，因復(fù)合動(dòng)作中的流量增加而能夠提高工作速度。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是例示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的挖掘機(jī)的油壓泵控制裝置的結(jié)構(gòu)圖的圖。
[0017] 圖2是例示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的挖掘機(jī)的油壓供給部的結(jié)構(gòu)圖的圖。
[0018] 圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的挖掘機(jī)的油壓泵控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本說(shuō)明書中使用的技術(shù)用語(yǔ)是僅用于說(shuō)明特定的實(shí)施例，應(yīng)留意其并不意圖限定 本發(fā)明。
[0020] 并且，只要語(yǔ)法上未明確指出，在本說(shuō)明書中使用的單數(shù)的表達(dá)包含多數(shù)的表達(dá)。 本申請(qǐng)中"構(gòu)成"或"包括"等用語(yǔ)不應(yīng)解釋為包括所有說(shuō)明書上記載的多個(gè)構(gòu)成要素或多 個(gè)步驟，應(yīng)被解釋為可以不包含其中的部分構(gòu)成要素或部分步驟，或，還可包含附加的構(gòu)成 要素或步驟。并且，本說(shuō)明書中使用的對(duì)于結(jié)構(gòu)要素的后綴"模塊"及"部"是考慮到說(shuō)明 書的制作的方便而賦予或混用的，其自身并不具有相互區(qū)別的意思或作用。
[0021] 另外，本說(shuō)明書中使用的第1、第2等包含序數(shù)的用于可用于說(shuō)明多種構(gòu)成要素， 但上述構(gòu)成要素不應(yīng)被上述用于所限定。上述用語(yǔ)僅使用為使一個(gè)構(gòu)成要素區(qū)別于其他構(gòu) 成要素的目的。例如，在不超過(guò)本發(fā)明權(quán)利范圍下，第1構(gòu)成要素可命名為第2構(gòu)成要素， 類似地，第2構(gòu)成要素也可命名為第1構(gòu)成要素。
[0022] 另外，說(shuō)明本發(fā)明時(shí)，當(dāng)對(duì)于關(guān)聯(lián)公知技術(shù)的具體說(shuō)明會(huì)混淆本發(fā)明主旨時(shí)，省略 其詳細(xì)說(shuō)明。另外，附圖僅用于更易于理解本發(fā)明思想，要留意的是，不應(yīng)解釋為本發(fā)明思 想限制于附圖。
[0023] 圖1是例示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的挖掘機(jī)的油壓泵控制裝置的結(jié)構(gòu)圖的圖。
[0024] 如圖1所示，挖掘機(jī)的油壓泵控制裝置包括操作部（100)、控制部（200)、油壓供給 部（300)和致動(dòng)器（400)。
[0025] 在作業(yè)者操作控制桿或踏板時(shí)，操作部（100)生成與此對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)。
[0026] 控制部（200)針對(duì)基于上述動(dòng)作信號(hào)的動(dòng)作模式改變利用考慮到使用頻度和負(fù) 荷的各動(dòng)作優(yōu)先順序算法來(lái)控制上述流量供給部（300)。各動(dòng)作優(yōu)先順序算法在以后進(jìn)行 說(shuō)明。
[0027] 流量供給部（300)包括多個(gè)泵（320)和閥（310)，為了驅(qū)動(dòng)與上述動(dòng)作信號(hào)對(duì)應(yīng) 的致動(dòng)器（400)，向上述致動(dòng)器（400)供給流量。圖2是簡(jiǎn)略地例示流量供給部（300)的 結(jié)構(gòu)圖的圖。參照?qǐng)D2,對(duì)于流量供給部（300)而言，由多個(gè)（例如5個(gè)）泵（300)通過(guò)閥 (310)連接在各個(gè)致動(dòng)器（400)上。在此，致動(dòng)器（400)包括運(yùn)行裝置、輔助裝置、搖桿、桿、 臂和鏟斗，通過(guò)上述流量供給部（300)供給并控制流量以啟動(dòng)致動(dòng)器。
[0028] 考慮到致動(dòng)器，流量供給部（300)的泵配置為硬件式。例如，在運(yùn)行裝置的情況 下，同時(shí)使用左側(cè)和右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況居多，因此在運(yùn)行裝置上，基本地分別左右運(yùn)行發(fā)動(dòng) 機(jī)配置泵1和泵4。用于運(yùn)行的泵要分配指定的泵，不能對(duì)其進(jìn)行改變。另外，臂和桿具有 較大負(fù)重，為了達(dá)到充分的速度會(huì)發(fā)生要同時(shí)使用2個(gè)泵的情況，因此可包括2泵模式。
[0029] 本實(shí)施例如圖2所示，對(duì)于運(yùn)行裝置、輔助裝置、搖桿、桿、臂和鏟斗假定具有5個(gè) 泵，根據(jù)與動(dòng)作信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作模式而可給各個(gè)致動(dòng)器分配的泵例示在表1中。
[0030] 表 1
[0031]
[0032] 如此，控制部（200)根據(jù)連接在各致動(dòng)器上的動(dòng)作模式，利用可向各致動(dòng)器分配 的泵表，根據(jù)各動(dòng)作優(yōu)先順序算法來(lái)對(duì)泵進(jìn)行分配。
[0033] 對(duì)泵進(jìn)行分配是指為了使泵的流量供給到所分配的致動(dòng)器中而控制邏輯閥的端
[0034] 在各動(dòng)作優(yōu)先順序算法中，運(yùn)行裝置、輔助裝置、此外的致動(dòng)器是按照順序具有優(yōu) 先分配權(quán)，由于運(yùn)行裝置在運(yùn)行時(shí)的左右平衡很重要，因此運(yùn)行裝置具有泵分配的最優(yōu)先 權(quán)，其分配有2個(gè)泵。
[0035] 在對(duì)各致動(dòng)器分配泵時(shí)，將與運(yùn)行裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)考慮為第一順位而在輸入 了與上述運(yùn)行裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)時(shí)分配2個(gè)泵，將與輔助裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)考慮為第 二順位而在輸入了與上述輔助裝對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)時(shí)分配1個(gè)泵，在輸入了與上述臂和桿對(duì) 應(yīng)的各個(gè)動(dòng)作信號(hào)時(shí)，根據(jù)情況分配2個(gè)泵，根據(jù)動(dòng)作信號(hào)的改變而改變泵的分配時(shí)，要改 變的泵的流量變成〇之后將上述泵分配到改變后的致動(dòng)器，對(duì)應(yīng)于動(dòng)作信號(hào)而需求的泵的 個(gè)數(shù)在已設(shè)置的泵的個(gè)數(shù)以上的情況下，對(duì)與分配2個(gè)泵的致動(dòng)器對(duì)應(yīng)的的泵中的一個(gè)泵 的分配進(jìn)行改變。例如，假定總共有5個(gè)泵，對(duì)桿分配了 2個(gè)泵、對(duì)臂分配了 1個(gè)泵、對(duì)鏟斗 分配了 1個(gè)泵、對(duì)搖桿分配了 1個(gè)泵時(shí)，當(dāng)輸入下一個(gè)輔助裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，由于桿上分 配了 2個(gè)泵，因此分配給了桿的1個(gè)泵再分配給輔助裝置。
[0036] 圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的挖掘機(jī)的油壓泵控制方法的流程圖。
[0037] 參照?qǐng)D3,說(shuō)明關(guān)于根據(jù)動(dòng)作信號(hào)改變動(dòng)作模式的挖掘機(jī)的油壓泵控制方法。假定 泵是5個(gè)，動(dòng)作模式是參照表1進(jìn)行說(shuō)明的。
[0038] 首先，確認(rèn)是否輸入有與具有最優(yōu)先權(quán)的運(yùn)行裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)（S100)。
[0039] 在步驟SlOO中，在輸入有與運(yùn)行裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)時(shí)，向運(yùn)行裝置分配2個(gè)泵， 并確認(rèn)是否輸入有與輔助裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)（S200)。
[0040] 在步驟S200中，在輸入有與上述輔助裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)時(shí)，向輔助裝置分配1 個(gè)泵，并確認(rèn)是否輸入有與搖桿對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)（S300)。