回轉(zhuǎn)式工程機械的制作方法
【專利摘要】回轉(zhuǎn)式工程機械包括：用于回轉(zhuǎn)驅(qū)動的液壓馬達即回轉(zhuǎn)馬達(11)、可變?nèi)萘啃鸵簤罕?10)、包含操作部件(12a)的回轉(zhuǎn)操作裝置(12)、基于回轉(zhuǎn)操作裝置(12)的操作信號控制回轉(zhuǎn)馬達(11)的控制閥(13)、泵調(diào)節(jié)器(25)、使剩余油流入油箱(T)的泄壓閥(27)、檢測操作部件(12a)的操作方向及操作量的操作檢測器(28、29)、馬達轉(zhuǎn)速檢測器(30)、以及控制液壓泵(10)的噴出流量的控制器(26)?？刂破?26)求出由回轉(zhuǎn)操作量求出的回轉(zhuǎn)馬達(11)的目標轉(zhuǎn)速與馬達轉(zhuǎn)速檢測器(30)所檢測出的實際轉(zhuǎn)速的偏差，并控制噴出流量，以使該偏差接近于0。
【專利說明】回轉(zhuǎn)式工程機械 【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及挖掘機等回轉(zhuǎn)式工程機械。
【背景技術】
[0002]以挖掘機為例，對本發(fā)明的【背景技術】進行說明。
[0003]一般的挖掘機例如如圖6所示，包括:履帶式下部行走體I ;上部回轉(zhuǎn)體2，繞垂直 于地面軸X回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述履帶式下部行走體I上；以及挖掘附屬裝置3，安裝于所 述上部回轉(zhuǎn)體2。挖掘附屬裝置3具有:起伏自如的動臂4、安裝在該動臂4前端的斗桿5、 安裝在該斗桿5前端的鏟斗6、以及分別用于使所述動臂4、斗桿5及鏟斗6工作的缸體(液 壓缸)即動臂液壓缸7、斗桿液壓缸8及鏟斗液壓缸9。而且，設置有回轉(zhuǎn)馬達作為所述液 壓缸7?9以外的液壓致動器，該回轉(zhuǎn)馬達包括:驅(qū)動下部行走體I的左右履帶的左右的行 走馬達、和用于回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部回轉(zhuǎn)體2的液壓馬達。
[0004]為了使所述各致動器工作，使用作為其液壓源的液壓泵、作為操作裝置的遙控閥、 以及基于所述遙控閥的操作，控制從所述液壓泵向各致動器供應工作油及從該致動器排出 工作油的控制閥，由此，控制各致動器的工作方向和工作速度。在針對所述各致動器而構建 的致動器回路中，在泵噴出管路與油箱之間設置有主泄壓閥(以下僅稱為泄壓閥)，使得回 路配管或設備等不會因高壓而破損，若回路壓力超過泄壓力，則該主泄壓閥打開，使壓油流 入油箱。
[0005]在所述致動器回路中的用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)馬達的回轉(zhuǎn)回路中，使用可變?nèi)萘勘米鳛樗?述液壓泵，并且經(jīng)常采用遙控閥的操作量(以下稱為回轉(zhuǎn)操作量)越大，則使該泵的噴出流 量(以下稱為泵流量)越多的所謂的正控制。在此情況下，由所述回轉(zhuǎn)操作量決定的泵流 量與在所述回轉(zhuǎn)馬達轉(zhuǎn)動中所實際使用的馬達流量即回轉(zhuǎn)流量之差，是從泄壓閥流入油箱 的工作油的流量即剩余流量，該剩余流量即泄壓流量越多，則液壓泵的能量效率越差。
[0006]以往，為了抑制該剩余流量，如專利文獻I所示，以下的技術已為公眾所知:根據(jù) 回轉(zhuǎn)時的泵壓和泄壓閥的壓力特性推算泄壓流量，并控制泵流量，以使該推算值變成O。然 而，對于以所述方式，根據(jù)泄壓閥的壓力特性來“推算”泄壓流量即剩余流量的技術，作為推 算依據(jù)的壓力特性本身存在各泄壓閥自身的誤差或由溫度引起的誤差，因此，難以高精度 地獲得推算值。這有可能會導致因伴隨流量不足的不充分的回轉(zhuǎn)速度而使作業(yè)效率下降， 或相反地因伴隨流量過多的剩余流量的增大而使節(jié)能效果下降。
[0007]專利文獻1:日本專利公開公報特開2004-225867號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供以下的回轉(zhuǎn)式工程機械，其能夠準確地求出剩余流量，從 而適當?shù)乜刂朴糜诨剞D(zhuǎn)驅(qū)動的液壓泵的流量。本發(fā)明所提供的回轉(zhuǎn)式工程機械包括:下部 行走體；上部回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述下部行走體上；回轉(zhuǎn)馬達，是通過接受工作油 的供應而回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部回轉(zhuǎn)體的液壓馬達；可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?，用于將所述工作油供應至所述液壓馬達；泵調(diào)節(jié)器，使所述液壓泵的噴出流量發(fā)生變化；回轉(zhuǎn)操作裝置，包含為了 輸入與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動相關的指令而受到操作的操作部件，輸出對應于所述操作部件的操作 的操作信號；控制閥，基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作信號，控制工作油向所述液壓馬達的供 應以及從所述液壓馬達的噴出；泄壓閥，使從所述液壓泵噴出的工作油中的剩余部分返回 油箱；操作檢測器，檢測所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作方向及操作量；馬達轉(zhuǎn)速檢 測器，檢測所述回轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速；以及控制器，向所述泵調(diào)節(jié)器指示所述液壓泵的噴出流 量，其中，所述控制器求出所述回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速與所述回轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速的偏差，即 相當于所述剩余的工作油的流量的剩余流量的值，并控制所述液壓泵的噴出流量，以使所 述偏差接近于O，所述回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速由所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作量求出， 所述回轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速由所述馬達轉(zhuǎn)速檢測器檢測出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明實施方式所涉及的回轉(zhuǎn)回路的圖。
[0010]圖2是表示所述實施方式所涉及的控制器所進行的運算控制內(nèi)容的方框線圖。
[0011]圖3是表示所述實施方式中的回轉(zhuǎn)操作量與目標轉(zhuǎn)速的關系的圖。
[0012]圖4是在所述實施方式中根據(jù)回轉(zhuǎn)操作量的大小來改變增量的說明圖。
[0013]圖5是用于說明所述實施方式中的基于第二正控制的電流值與基于第一正控制 的電流值之間的低位選擇的圖。
[0014]圖6是表示一般的挖掘機的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0015]對本發(fā)明的實施方式進行說明。本實施方式與所述【背景技術】同樣地，將圖6所示 的挖掘機作為適用對象。
[0016]圖1表示本發(fā)明實施方式所涉及的回轉(zhuǎn)回路，即用于回轉(zhuǎn)驅(qū)動圖6所示的上部回 轉(zhuǎn)體2的回路。該回路包含:液壓泵10，由未圖示的發(fā)動機驅(qū)動且作為液壓源；回轉(zhuǎn)用的液 壓馬達即回轉(zhuǎn)馬達11，通過被供應從所述液壓泵10噴出的工作油而轉(zhuǎn)動，回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部回 轉(zhuǎn)體2 ;作為回轉(zhuǎn)操作裝置的遙控閥12，包含操作桿12a，該操作桿12a被操作以輸入所述 回轉(zhuǎn)驅(qū)動的指令；以及控制閥13，設置在液壓泵10及油箱T與回轉(zhuǎn)馬達11之間，是能夠由 所述遙控閥12操作的液壓先導式切換閥。
[0017]所述回轉(zhuǎn)馬達11分別具有作為第一端口及第二端口的左端口 Ila及右端口 11b， 當從左端口 Ila供應工作油時，從右端口 Ilb噴出該工作油，使圖6所示的上部回轉(zhuǎn)體2左 回轉(zhuǎn)，相反地，當從右端口 Ilb供應工作油時，從左端口 Ila噴出該工作油，使所述上部回轉(zhuǎn) 體2向右回轉(zhuǎn)。
[0018]所述遙控閥12的操作桿12a在中立位置與左右的回轉(zhuǎn)位置之間受到操作，遙控閥 12從對應于該操作方向的端口輸出大小對應于操作量的先導壓。通過該先導壓將控制閥 13從圖示的中立位置13a切換至左回轉(zhuǎn)位置13b或右回轉(zhuǎn)位置13c，由此，工作油向回轉(zhuǎn)馬 達11的供應方向以及從回轉(zhuǎn)馬達11噴出的左右的噴出方向、和該工作油的流量受到控制。 換句話說，進行回轉(zhuǎn)狀態(tài)的切換，即，向(包含起動的)加速、恒定速度下的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)、減速 及停止的各狀態(tài)的切換，以及進行回轉(zhuǎn)方向及回轉(zhuǎn)速度的控制。[0019]所述回路包含:作為第一管路及第二管路的左回轉(zhuǎn)管路14及右回轉(zhuǎn)管路15、泄壓 閥回路18、止回閥回路21、連通道22、補充管路23及用于將回路壓力限制在設定值以下的 主泄壓閥27。
[0020]左回轉(zhuǎn)管路14連接所述控制閥13和回轉(zhuǎn)馬達11的左端口 11a，右回轉(zhuǎn)管路15連 接所述控制閥13和所述回轉(zhuǎn)馬達11的右端口 lib。所述泄壓閥回路18、止回閥回路21及 連通道22設置在兩個回轉(zhuǎn)管路14、15之間。
[0021]設置所述泄壓閥回路18，使兩個回轉(zhuǎn)管路14、15彼此連接。該泄壓閥回路18包含 相當于制動閥的一對泄壓閥16、17，所述泄壓閥16、17設置為使出口彼此相對向且連接。
[0022]所述止回閥回路21以與所述泄壓閥回路18并列的狀態(tài)設置在比所述泄壓閥回路 18更靠近所述回轉(zhuǎn)馬達11的位置，以使兩個回轉(zhuǎn)管路14、15彼此連接。該止回閥回路21 包含一對止回閥19、20，所述止回閥19、20以使入口彼此相對向且連接的方式設置。
[0023]所述連通道22連接所述泄壓閥回路18中的位于兩個泄壓閥16、17之間的部位、 和所述止回閥回路21中的位于兩個止回閥19、20之間的部位。所述補充管路23將所述連 通道22連接于油箱T以吸起工作油。在該補充管路23中設置有背壓閥24。
[0024]該裝置中，當遙控閥12未受到操作時，S卩，當該遙控閥12的操作桿12a處于中立 位置時，控制閥13保持在圖1所示的中立位置13a。若從該狀態(tài)對操作桿12a進行操作， 則控制閥13會以對應于所述操作桿12a的操作量的行程，從中立位置13a向圖左側(cè)的位置 (左回轉(zhuǎn)位置)13b或右側(cè)的位置(右回轉(zhuǎn)位置)13c動作。
[0025]控制閥13在所述中立位置13a處，將兩個回轉(zhuǎn)管路14、15與泵10截斷，不使回轉(zhuǎn) 馬達11轉(zhuǎn)動。若從該狀態(tài)向左回轉(zhuǎn)側(cè)或右回轉(zhuǎn)側(cè)對遙控閥12的操作桿12a進行操作，則 控制閥13會切換至左回轉(zhuǎn)位置13b或右回轉(zhuǎn)位置13c，從而允許從液壓泵10向左回轉(zhuǎn)管路 14或右回轉(zhuǎn)管路15供應工作油。由此，回轉(zhuǎn)馬達11向左或右轉(zhuǎn)動，從而變成回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部 回轉(zhuǎn)體2的狀態(tài)即加速或穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。此時，從回轉(zhuǎn)馬達11噴出的油經(jīng)由控制閥13返 回油箱T。在回轉(zhuǎn)中，當回路壓力超過設定值時，所述主泄壓閥27打開，使剩余的工作油返 回油箱T。
[0026]另一方面，例如在右回轉(zhuǎn)驅(qū)動中對遙控閥12進行減速操作，S卩，該遙控閥12的操 作桿12a返回中立位置或向返回中立位置的方向受到操作時，停止向回轉(zhuǎn)馬達11供應壓油 及使油停止從回轉(zhuǎn)馬達11返回油箱T，或者使該被供應的工作油的流量及返回油的流量減 少。另一方面，回轉(zhuǎn)馬達11會因上部回轉(zhuǎn)體2的慣性而繼續(xù)進行右回轉(zhuǎn)，因此，其出口節(jié)流 側(cè)即左回轉(zhuǎn)管路14中的壓力升高，若該壓力達到一定值，則圖左側(cè)的泄壓閥16會打開，左 回轉(zhuǎn)管路14的油如圖1的虛線箭頭所示，依次通過所述泄壓閥16、連通道22、圖右側(cè)的止 回閥20及右回轉(zhuǎn)管路(入口節(jié)流側(cè)管路)15流入回轉(zhuǎn)馬達11。由此，回轉(zhuǎn)馬達11進行慣 性轉(zhuǎn)動，并且接受由所述泄壓作用產(chǎn)生的液壓制動力而減速并停止。在從左回轉(zhuǎn)減速/停 止時，也與所述情況相同。另外，在所述減速中，回轉(zhuǎn)管路14或15傾向于變成負壓時，油箱 油通過補充管路23、連通道22及止回閥回路21這一路徑被吸起至回轉(zhuǎn)管路14或15，由此 防止氣穴現(xiàn)象。
[0027]所述液壓泵10是可變?nèi)萘啃鸵簤罕?，其具有可變的傾轉(zhuǎn)角，且其噴出流量會因該 傾轉(zhuǎn)角的變化而發(fā)生變化。而且，本實施方式所涉及的回路還包括:泵調(diào)節(jié)器25，使所述液 壓泵10的傾轉(zhuǎn)角及其噴出的工作油的流量即噴出流量發(fā)生變化；控制器26，通過將流量指令輸入該泵調(diào)節(jié)器25來控制所述液壓泵10的噴出流量；作為操作檢測器的先導壓傳感器 28,29 ;作為馬達轉(zhuǎn)速檢測器的轉(zhuǎn)速傳感器30 ;以及增量調(diào)節(jié)器31。
[0028]所述各先導壓傳感器28、29檢測從所述遙控閥12輸出的先導壓作為回轉(zhuǎn)操作量， 并輸出對應于該先導壓的操作檢測信號。所述轉(zhuǎn)速傳感器30檢測所述回轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速， 并輸出對應于該轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測信號。
[0029]所述控制器26基于從所述先導壓傳感器28、29輸入的操作檢測信號、和從所述轉(zhuǎn) 速傳感器30輸入的轉(zhuǎn)速檢測信號，運算必要的泵流量即所述液壓泵10的噴出流量、和用于 獲得該泵流量的泵傾轉(zhuǎn)角，并指示泵調(diào)節(jié)器25將實際傾轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)成該運算出的泵傾轉(zhuǎn)角。
[0030]所述增量調(diào)節(jié)器31是供操作員手動地任意變更增量(比例常數(shù))而受到操作的 調(diào)節(jié)器，其將對應于該操作的增量調(diào)節(jié)信號輸入所述控制器26，所述增量(比例常數(shù))是為 了供所述控制器26運算泵流量而設定的增量。
[0031]接著，參照圖2的方框線圖說明由所述控制器26進行的具體的控制動作。
[0032]對于所述回轉(zhuǎn)回路，控制器26基本上實施正控制。具體而言，首先，根據(jù)預先以圖 3的方式設定的先導壓(回轉(zhuǎn)操作量)/目標轉(zhuǎn)速的特性，求出對應于回轉(zhuǎn)操作量的回轉(zhuǎn)馬 達11的目標轉(zhuǎn)速即一次目標轉(zhuǎn)速ntl，將該一次目標轉(zhuǎn)速ntl與轉(zhuǎn)速傳感器30所檢測出的 回轉(zhuǎn)馬達11的實際的轉(zhuǎn)速即實際轉(zhuǎn)速nr作比較。即，求出所述目標轉(zhuǎn)速ntl與實際轉(zhuǎn)速 nr的偏差a，在步驟SI中，將增量乘以所述偏差a而算出修正轉(zhuǎn)速nre。
[0033]在此，參照圖4說明乘以所述增量的理由。圖4左側(cè)的曲線圖與回轉(zhuǎn)操作量較大 的情況相關，右側(cè)的曲線圖與回轉(zhuǎn)操作量較小的情況相關，從上起的第一層的曲線圖表示 先導壓的時間變化，第二層的曲線圖表示一次目標轉(zhuǎn)速ntl及實際轉(zhuǎn)速nr的時間變化，第 三層的曲線圖表示增量的時間變化，第四層的曲線圖表示泵流量的時間變化。
[0034]如圖4的第一層的曲線圖所示，根據(jù)回轉(zhuǎn)操作量的大小，遙控閥12所輸出的先導 壓的值及其上升角度有所不同。結(jié)果，如第二層的曲線圖所示，回轉(zhuǎn)操作量越大，則初始的 一次目標轉(zhuǎn)速ntl與實際轉(zhuǎn)速ntl的偏差a越大。因此，在通常的正控制下，在回轉(zhuǎn)操作 量較大的情況下，泵流量急劇增加，且剩余流量增加，相反地，在回轉(zhuǎn)操作量較小的情況下， 泵流量的追隨性變差。
[0035]因此，如圖4的第三層的曲線圖所示，在回轉(zhuǎn)操作量較大的情況下，降低增量以降 低泵流量，在回轉(zhuǎn)操作量較小的情況下，增大增量以增大泵流量，由此，如第四層的曲線圖 所示，在回轉(zhuǎn)操作量較大的情況下，能夠抑制剩余流量的產(chǎn)生，從而減少能量損耗，在回轉(zhuǎn) 操作量較小的情況下，能夠改善泵流量的追隨性即致動器的響應性。所述增量的大小是控 制器26根據(jù)所述回轉(zhuǎn)操作量的大小而自動設定的，但在本實施方式中，還能夠由操作員對 增量調(diào)節(jié)器31進行操作，從而根據(jù)該操作員的喜好或用途等手動地選擇、變更所述增量的 大小。
[0036]控制器26在接下來的步驟S2中，將所述修正轉(zhuǎn)速nre與實際轉(zhuǎn)速nr相加而求出 二次目標轉(zhuǎn)速nt2,然后求出用于獲得該目標二次轉(zhuǎn)速nt2的馬達流量(回轉(zhuǎn)流量)Qs。
[0037]控制器26在接下來的步驟S3中，求出用于獲得所述回轉(zhuǎn)流量Qs的泵傾轉(zhuǎn)角qs， 然后在步驟S4中，求出為了實現(xiàn)該泵傾轉(zhuǎn)角qs而應從控制器26向泵調(diào)節(jié)器25供應的電 流即第一正控制電流ipl。
[0038]另一方面，控制器26另外根據(jù)僅由回轉(zhuǎn)操作量決定的目標轉(zhuǎn)速即一次目標轉(zhuǎn)速nrl,依次運算用于實現(xiàn)該一次目標轉(zhuǎn)速nrl的泵流量一回轉(zhuǎn)流量一泵傾轉(zhuǎn)角，由此推算出 第二正控制電流ip2，在步驟S5中，進行所述第一正控制電流ipl與所述第二正控制電流 ip2之間的低位選擇。
[0039]參照圖5說明該低位選擇的含義。圖5表示回轉(zhuǎn)減速停止時的先導壓、目標轉(zhuǎn)速、 電流值及實際轉(zhuǎn)速的推移。圖5中，“第一正控制”是指將增量乘以偏差a的本發(fā)明固有的 控制，“第二正控制”是指以往進行的僅由回轉(zhuǎn)操作量來決定目標轉(zhuǎn)速的控制。圖5上部的 左側(cè)的曲線圖與第二正控制相關，右側(cè)的曲線圖與第一正控制相關。
[0040]在所述上部回轉(zhuǎn)體2的回轉(zhuǎn)中，遙控閥12的操作桿12a從左回轉(zhuǎn)位置或右回轉(zhuǎn)位 置返回中立位置時，從該操作時刻起，目標轉(zhuǎn)速及正控制電流減少，由此，實際轉(zhuǎn)速nr逐漸 減小直至回轉(zhuǎn)停止。此處，在第二正控制下，在操作桿12a到達中立位置的時刻，正控制電 流最小，從該時刻略微經(jīng)過一些時間間隔后，上部回轉(zhuǎn)體2停止回轉(zhuǎn)，而在第一正控制下， 由于反饋實際轉(zhuǎn)速，所以電流值及實際轉(zhuǎn)速nr的減小過程需要比第二正控制更多的時間， 回轉(zhuǎn)停止稍遲。因此，此時通過選擇比第一正控制電流ipl的值更低的第二正控制電流ip2 的值，如圖5最下層的曲線圖所示，能夠迅速地使實際轉(zhuǎn)速nr減小而停止回轉(zhuǎn)。相反地，在 包含起動的加速時，通過選擇相對較低的第一正控制電流ipl的值，能夠削減剩余流量。
[0041]這樣，根據(jù)本實施方式所涉及的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，對應于回轉(zhuǎn)操作量的回轉(zhuǎn)馬達11的目 標轉(zhuǎn)速即一次目標轉(zhuǎn)速ntl與檢測出的實際轉(zhuǎn)速nr的偏差a即相當于剩余流量的值的計 算、和使該值接近于0的泵流量控制，與基于泄壓流量的推算值控制泵流量的公知技術相 t匕，能夠更準確地基于剩余流量來適當?shù)乜刂屏髁?，由此，能夠抑制回轉(zhuǎn)時的剩余流量而提 高能量效率。
[0042]另外，本實施方式所涉及的控制器26將回轉(zhuǎn)操作量越大則越小的增量，乘以根據(jù) 回轉(zhuǎn)操作量而求出的一次目標轉(zhuǎn)速ntl與實際轉(zhuǎn)速nr的偏差a，求出修正轉(zhuǎn)速nre，并基 于由該修正轉(zhuǎn)速nre與實際轉(zhuǎn)速nr之和決定的二次目標轉(zhuǎn)速nt2，求出應向回轉(zhuǎn)馬達11供 應的回轉(zhuǎn)流量Qs，因此，在包含起動時的加速時，在所述回轉(zhuǎn)操作量較大的情況下，能夠抑 制泵流量的增加而減少剩余流量，另一方面，在所述回轉(zhuǎn)操作量較小的情況下，能夠改善速 度追隨性。
[0043]而且如上所述，第一正控制電流ipl的值及第二正控制電流ip2之間的低位選擇 能夠取得加速時的高節(jié)能效果，且能夠?qū)崿F(xiàn)減速停止時的高響應性。然而，本發(fā)明還包含不 進行該低位選擇的方式，該方式也能夠?qū)崿F(xiàn)準確地求出剩余流量這一本發(fā)明的基本目的。
[0044]本發(fā)明所涉及的回轉(zhuǎn)式工程機械并不限于挖掘機。例如還能夠適用于利用挖掘機 的母體構成的拆樓機或破碎機等其他回轉(zhuǎn)式工程機械。
[0045]如上所述，本發(fā)明提供以下的回轉(zhuǎn)式工程機械，其能夠準確地求出剩余流量，從而 適當?shù)乜刂朴糜诨剞D(zhuǎn)驅(qū)動的液壓泵的流量。該回轉(zhuǎn)式工程機械包括:下部行走體；上部回 轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述下部行走體上；回轉(zhuǎn)馬達，是通過接受工作油的供應而回轉(zhuǎn)驅(qū) 動上部回轉(zhuǎn)體的液壓馬達；可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?，用于將所述工作油供應至所述液壓馬達； 泵調(diào)節(jié)器，使所述液壓泵的噴出流量發(fā)生變化；回轉(zhuǎn)操作裝置，包含為了輸入與所述回轉(zhuǎn)驅(qū) 動相關的指令而受到操作的操作部件，輸出對應于所述操作部件的操作的操作信號；控制 閥，基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作信號，控制工作油向所述液壓馬達的供應以及從所述液 壓馬達的噴出；泄壓閥，使從所述液壓泵噴出的工作油中的剩余部分返回油箱；操作檢測器，檢測所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作方向及操作量；馬達轉(zhuǎn)速檢測器，檢測所述回 轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速；以及控制器，向所述泵調(diào)節(jié)器指示所述液壓泵的噴出流量，其中，所述控制 器求出所述回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速與所述回轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速的偏差，即相當于所述剩余的 工作油的流量的剩余流量的值，并控制所述液壓泵的噴出流量，以使所述偏差接近于O，所 述回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速由所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作量求出，所述回轉(zhuǎn)馬達的實 際轉(zhuǎn)速由所述馬達轉(zhuǎn)速檢測器檢測出。
[0046]S卩，所述控制器具有:偏差推算部，推算所述目標轉(zhuǎn)速與所述實際轉(zhuǎn)速的偏差或相 當于該偏差的值；以及噴出流量控制部，控制所述液壓泵的噴出流量，以使該推算出的值接 近于O。此種對應于回轉(zhuǎn)操作量的回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速與檢測出的實際轉(zhuǎn)速的偏差a即相 當于剩余流量的值的計算、和使該值接近于0的泵流量控制，與基于泄壓流量的推算值控 制泵流量的公知技術相比，能夠更準確地基于剩余流量來適當?shù)乜刂屏髁俊Ｓ纱?，能夠抑?回轉(zhuǎn)時的剩余流量而提高能量效率。
[0047]更為理想的是，所述控制器以所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作量即回轉(zhuǎn)操作 量越大則越小的方式?jīng)Q定增量，將所述增量乘以由所述回轉(zhuǎn)操作量求出的目標轉(zhuǎn)速即一次 目標轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速的偏差而求出修正轉(zhuǎn)速，根據(jù)由所述修正轉(zhuǎn)速與所述實際轉(zhuǎn)速之和決 定的二次目標轉(zhuǎn)速來求出應向所述回轉(zhuǎn)馬達供應的回轉(zhuǎn)流量，以獲得所述回轉(zhuǎn)流量的方式 控制所述液壓泵的噴出流量。換句話說，所述噴出流量控制部具有:增量設定部，設定所述 回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作量即回轉(zhuǎn)操作量越大則越小的增量；修正轉(zhuǎn)速決定部，將 所述增量乘以根據(jù)所述回轉(zhuǎn)操作量而求出的目標轉(zhuǎn)速即一次目標轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速的偏差， 求出修正轉(zhuǎn)速；回轉(zhuǎn)流量決定部，根據(jù)由該修正轉(zhuǎn)速與所述實際轉(zhuǎn)速之和決定的二次目標 轉(zhuǎn)速，求出應向所述回轉(zhuǎn)馬達供應的回轉(zhuǎn)流量；以及噴出流量調(diào)節(jié)部，基于該回轉(zhuǎn)流量決定 部調(diào)節(jié)所述液壓泵的噴出流量。
[0048]此種包含基于回轉(zhuǎn)操作量的增量設定的運算控制能夠根據(jù)回轉(zhuǎn)操作量，獲得適當 的流量特性。具體而言，特別是在包含起動時的回轉(zhuǎn)加速時，所述回轉(zhuǎn)操作量越大，則所述 偏差越大，且剩余流量越多，因此，回轉(zhuǎn)操作量越大，則將越小的增量乘以所述偏差，抑制泵 流量的增加，由此，能夠減少剩余流量，另一方面，當相對于泵流量的增加，容易延遲馬達速 度變化的回轉(zhuǎn)操作量較小時，通過使用較大的增量，能夠改善速度追隨性。
[0049]另外，更為理想的是，所述控制器在基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作量和偏差而求 出的第一值、與僅基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作量而決定的第二值之間進行低位選擇，以 作為對應于所述液壓泵的噴出流量的值，并以選擇的值為目標來控制所述液壓泵的噴出流 量。這能夠執(zhí)行對應于回轉(zhuǎn)加速、減速停止的適當?shù)牧髁靠刂?。具體而言，在回轉(zhuǎn)加速時， 選擇基于使偏差接近于0的反饋控制的第一值，由此，能夠迅速地使剩余流量變成0，從而 獲得高節(jié)能效果，另一方面，在減速停止時，選擇基于對應于回轉(zhuǎn)操作量的正控制控制的第 二值(為了在操作量為0時，使泵流量為0)，由此，與繼續(xù)輸出泵流量直至回轉(zhuǎn)馬達的實際 轉(zhuǎn)速變成0的以往的控制，即基于所述第一值的控制相比，能夠迅速地使上部回轉(zhuǎn)體停止 回轉(zhuǎn)，即提高停止的響應性。
【權利要求】
1.一種回轉(zhuǎn)式工程機械，其特征在于包括:下部行走體；上部回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)自如地搭載在所述下部行走體上；回轉(zhuǎn)馬達，是通過接受工作油的供應而回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部回轉(zhuǎn)體的液壓馬達；可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?，用于將所述工作油供應至所述液壓馬達；泵調(diào)節(jié)器，使所述液壓泵的噴出流量發(fā)生變化；回轉(zhuǎn)操作裝置，包含為了輸入與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動相關的指令而受到操作的操作部件，輸 出對應于所述操作部件的操作的操作信號；控制閥，基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作信號，控制工作油向所述液壓馬達的供應以及 從所述液壓馬達的噴出；泄壓閥，使從所述液壓泵噴出的工作油中的剩余部分返回油箱；操作檢測器，檢測所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作方向及操作量；馬達轉(zhuǎn)速檢測器，檢測所述回轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速；以及 控制器，向所述泵調(diào)節(jié)器指示所述液壓泵的噴出流量，其中，所述控制器求出所述回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速與所述回轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速的偏差，即相當 于所述剩余的工作油的流量的剩余流量的值，并控制所述液壓泵的噴出流量，以使所述偏 差接近于O，所述回轉(zhuǎn)馬達的目標轉(zhuǎn)速由所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作量求出，所述 回轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速由所述馬達轉(zhuǎn)速檢測器檢測出。
2.根據(jù)權利要求1所述的回轉(zhuǎn)式工程機械，其特征在于:更為理想的是，所述控制器以所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作部件的操作量即回轉(zhuǎn)操作量越 大則越小的方式?jīng)Q定增量，將所述增量乘以由所述回轉(zhuǎn)操作量求出的目標轉(zhuǎn)速即一次目標 轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速的偏差而求出修正轉(zhuǎn)速，根據(jù)由所述修正轉(zhuǎn)速與所述實際轉(zhuǎn)速之和決定的 二次目標轉(zhuǎn)速來求出應向所述回轉(zhuǎn)馬達供應的回轉(zhuǎn)流量，以獲得所述回轉(zhuǎn)流量的方式控制 所述液壓泵的噴出流量。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)式工程機械，其特征在于:所述控制器在基于所述回轉(zhuǎn)操作裝置的操作量和偏差而求出的第一值、與僅基于所述 回轉(zhuǎn)操作裝置的操作量而決定的第二值之間進行低位選擇，以作為對應于所述液壓泵的噴 出流量的值，并以選擇的值為目標來控制所述液壓泵的噴出流量。
【文檔編號】E02F9/22GK103562565SQ201280025372
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月11日 優(yōu)先權日:2011年5月25日
【發(fā)明者】山下耕治, 小見山昌之, 小巖井一茂, 上田浩司, 前田健吾 申請人:神鋼建設機械株式會社, 株式會社神戶制鋼所