液压作业机械的泵轮力距控制装置的制作方法

专利名称：液压作业机械的泵轮力距控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置在具有均由原动机驱动的可变容量型主泵和可变容量型 副泵的液压挖掘机等的液压作业机械上，并且对主泵的吸收转矩进行控制的液 压作业机械的泵轮力距控制装置。
背景技术：
由于在高地上配置液压作业机械或在气温非常低的环境下进行作业等的
载荷等的液压作业机械的使用条件，即使是相同的液压作业机械也存在原动机 即发动机成为过负载的情况。此时，需要抑制发动机输出功率，维修服务人员 必须到现场调整液压作业机械的主泵的最大吸收转矩。该主泵的最大吸收转矩 的调整需要维修工具的特殊装置，而且需要维修服务人员的熟练技能和经验。 在发动机上除了主泵之外，还连接了作为控制方法和使用方法与该主泵不 同的泵的冷却风扇式泵或导向泵等副泵，即在发动机上连接了性质互不相同的 多个泵，所以若上述调整不能顺利进行，则在相互之间产生泵吸收转矩的干涉， 因此会对液压作业机械的操作性、作业性带来不良的影响。
另外，作为这种现有技术，有专利文献l、 2所述的技术。专利文献l所 述的现有技术，可以对每个标高变更发动机转速的设定。而且，专利文献2 所述的现有技术，使用相对大气压伸缩的波紋管状密闭容器可以将泵的吸收转 矩与大气压相符地进行变更。
专利文献l:特开2004- 132197号公报
专利文献2:特开平9 - 126150号公报
就上述专利文献1所述的现有技术而言，即使标高条件相同，根据气温、 大气压、燃料的种类、作业负载等也需要调整主泵的最大吸收转矩，如上所述 维修服务人员必须前往现场进行调整，从而变得烦杂。同样在专利文献2所述 的现有技术中，即使大气压条件相同，根据气温、作业负载、燃料的种类等，仍然需要维修服务人员进行烦杂的主泵的最大吸收转矩的调整。

发明内容
本发明根据上述现有技术中的实际情况而做出，其目的在于提供在将性质 与主泵不同的副泵连接在原动机上的场合，能够与环境条件及使用条件相符地 准确且简单地调整主泵的最大吸收转矩的液压作业机械的泵轮力距控制装置。
为了达到该目的，本发明的特征在于，泵轮力距控制装置设置在液压作业
机械上，该液压作业机械具有原动机；设定该原动机的转速的转速设定单元； 原动才几控制器，具有输入用上述转速设定单元设定好的设定转速信号的输入单 元、基于上述设定转速信号控制上述原动机转速的控制单元、将相当于上述原 动机的实际转速的信号向外部输出的输出单元、以及将相当于上述原动机的输 出转矩的负载率信号向外部输出的输出单元；
驱动可动体的驱动器；由上述原动机驱动并向上述驱动器供给液压油的可 变容量型主泵；控制从该主泵向上述驱动器供给的液压油的流量和方向的换向 阀；控制上述主泵的排量的主泵用调节器；
由上述原动机驱动的可变容量型副泵；以及控制该副泵的排量的副泵用调 节器，
该液压作业机械的泵轮力距控制装置具有驱动上述主泵用调节器的主泵 用电磁比例阀以及驱动上述副泵用调节器的副泵用电磁比例阀；
检测上述换向阀的操作量的操作量检测器以及检测上述主泵的输出压力 的输出压力检测器；以及
主控制器，该主控制器包括输入用上述转速设定单元设定好的设定转速 信号的输入单元；输入从上述操作量检测器输出的操作量信号的输入单元；输 入从上述输出压力检测器输出的输出压力信号的输入单元；基于从上述操作量 检测器输出的上述操作量信号运算目标排量的正性控制单元；由从上述转速设 定单元输出的设定转速信号运算上述主泵的目标吸收转矩，并由该运算出的目 标吸收转矩和从上述输出压力检测器输出的输出压力信号运算上述主泵的目 标排量的转矩限制单元；比较用上述正性控制单元运算出的目标排量和用上述 转速限制单元运算出的目标排量并将较小的一方选择为目标排量的选择单元； 基于用该选择单元选择后的主泵的目标排量向上述主泵用电磁比例阀输出控制信号的输出单元；运算上述副泵的目标排量的运算单元；以及基于用该运算 单元运算出的上述副泵的目标排量向上述副泵用电磁比例阀输出控制信号的 输出单元，
还具有指示上述主泵的最大吸收转矩的调整开始的开始单元， 上述主控制器包括基于上述开始单元的指示，判断由上述转速设定单元 进行的设定转速的设定是否固定为额定转速并输出其判断结果的第一判断单
元；
基于上述开始单元的指示，判断用上述输出压力检测器检测的输出压力是 否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第二判断单元；
基于上述开始单元的指示，判断用上述操作量检测器检测的操作量是否超 过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第三判断单元；
若在上述第一、第二、第三判断单元的所有判断为"是"，则转换上述副 泵的目标排量以使上述副泵的吸收转矩的状态为使用上的最大负载的处理单
元；
输入从上述原动机控制器输出的上述原动机的上述负载率信号的输入单
元；
将调整用目标吸收转矩从十分小的泵吸收转矩以緩慢速度增加的处理单
元；
判断上述原动机的负载率与目标负载率的差是否在规定范围内并输出其
判断结果的第四判断单元；
在用该第四判断单元判断为"否，，期间，反复进行上述负载率信号的输入 和调整用目标吸收转矩的增加的处理单元；
在用上述第四判断单元判断为"是，，时，取得此时的调整用目标吸收转矩，
矩的差作为调整值进行存储的处理的处理单元；以及
用上述调整值对用上述转矩限制单元运算的目标吸收转矩进行限制的处 理单元。
这样构成的本发明，在由开始单元指示主泵的最大吸收转矩的调整开始 时，则在使副泵的负载为最大负载即最大吸收转矩的状态下，进行使主泵的吸收转矩从最小侧緩慢增加直至原动机的负载率为目标值即目标负载率的处理。 通过这样緩慢增加，可实现静态点的调整。在原动机的负载率与目标负载率一 致时，取得主泵的吸收转矩，该取得值作为调整值。在限制主泵的最大吸收转 矩为该调整值以下的状态下，进行主泵的吸收转矩控制。由此，限制成原动机 的负载率不超过目标负栽率。即，在将性质与主泵不同的副泵连接在原动机上 的场合，可与环境条件及使用条件相符地准确且简单调整主泵的最大吸收转 矩。而且，在使副泵的吸收转矩为最大负载即最大吸收转矩的状态下，哟于能 够准确调整现状的主泵的最大吸收转矩，所以能够防止主泵与副泵之间的泵吸 收转矩的干涉。
另外，为达到上述目的，本发明的特征在于，泵轮力距控制装置设置在液
压作业机械上，该液压作业机械具有原动机；设定该原动机的转速的转速设 定单元；
原动机控制器，具有输入用上述转速设定单元设定好的设定转速信号的输 入单元、基于上述设定转速信号控制上述原动机的转速的控制单元、将相当于 上述原动机的实际转速的信号向外部输出的输出单元、以及将相当于上述原动 机的输出转矩的负载率信号向外部输出的输出单元；
驱动可动体的驱动器；由上述原动机驱动并向上述驱动器供给液压油的可 变容量型主泵；控制从该主泵向上述驱动器供给的液压油的流量和方向的换向 阀；控制上述主泵的排量的主泵用调节器；
由上述原动^/L驱动的可变容量型副泵；以及控制该副泵的排量的副泵用调
节器，
该液压作业机械的泵轮力距控制装置具有驱动上述主泵用调节器的主泵 用电磁比例阀以及驱动上述副泵用调节器的副泵用电磁比例阀；
检测上述换向阀的操作量的操作量检测器以及检测上述主泵的输出压力 的输出压力检测器；以及
主控制器，该主控制器包括输入用上述转速设定单元设定好的设定转速 信号的输入单元；输入从上述操作量检测器输出的操作量信号的输入单元；输 入从上述输出压力检测器输出的输出压力信号的输入单元；基于从上述操作量 检测器输出的上述操作量信号运算目标排量的正性控制单元；由从上述转速设定单元输出的设定转速信号运算上述主泵的目标吸收转矩，并由该运算出的目 标吸收转矩和从上述输出压力检测器输出的输出压力信号运算上述主泵的目
标排量的转矩限制单元；比较用上述正性控制单元运算出的目标排量和用上述 转速限制单元运算出的目标排量，选择较小的一方为目标排量的选择单元；基 于用该选择单元选择后的主泵的目标排量向上述主泵用电》兹比例阀输出控制 信号的输出单元；运算上述副泵的目标排量的运算单元；以及基于用该运算单 元运算出的上述副泵的目标排量向上述副泵用电磁比例阀输出控制信号的输 出单元，
还具有指示上述主泵的最大吸收转矩的调整开始的开始单元， 上述主控制器包括基于上述开始单元的指示，判断由上述转速设定单元 进行的设定转速的设定是否固定为额定转速并输出其判断结果的第一判断单
元；
基于上述开始单元的指示，判断用上述输出压力检测器检测的输出压力是
否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第二判断单元；
基于上述开始单元的指示，判断用上述操作量检测器检测的操作量是否超
过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第三判断单元；
若在上述第一、第二、第三判断单元的所有判断为"是"，则转换上述副
泵的目标排量以使上述副泵的吸收转矩的状态为使用上的最大负载的处理单
元5
输入从上述原动机控制器输出的上述原动机的上述负载率信号的输入单
元；
将调整用目标吸收转矩在上述原动机不失速的范围内从十分大的预先规
定的泵吸收转矩以緩慢速度减少的处理单元；
判断上述原动机的负载率与目标负载率的差是否存在于规定的范围内并 输出其判断结果的第四判断单元；
在用该第四判断单元判断为"否，，期间，反复进行上述负载率信号的输入 和调整用目标吸收转矩的减少的处理单元；
在用上述第四判断单元判断为"是"时，取得此时的调整用目标吸收转矩， 阵ii矩的差作为调整值进行存储的处理的处理单元；以及
用上述调整值对用上述转矩限制单元运算出的目标吸收转矩进行限制的 处理单元。
这样构成的本发明，在由开始单元指示主泵的最大吸收转矩的调整开始 时，则在将主泵以外的冷却风扇式泵等副泵的负载为最大负载即最大吸收转矩 的状态下，进行使主泵的吸收转矩从最大侧緩慢减少直至原动机的负载率为目 标值即目标负载率的处理。通过这样緩慢减少，可实现静态点的调整。在原动 机的负载率与目标负载率一致时，取得主泵的吸收转矩，该取得值作为调整值。 在限制主泵的最大吸收转矩为该调整值以下的状态下，进行主泵的吸收转矩控 制。由此，限制成原动机的负载率不超过目标负载率。即，在将性质与主泵不 同的副泵连接在原动机上的场合，可与环境条件及使用条件相符地准确且简单 调整主泵的最大吸收转矩。而且，在使副泵的吸收转矩为最大负载即最大吸收 转矩的状态下，由于能够准确调整现状的主泵的最大吸收转矩，所以能够防止 主泵与副泵之间的泵吸收转矩的干涉。
另外，本发明在上述各发明的基础上，其特征在于具有可改变上述目标负 载率的输入装置。
而且，本发明在上述发明的基础上，其特征在于具有可实现通知上述调整 值及调整结果的输出装置。
还有，本发明在上述各种发明的基础上，其特征在于上述副泵由冷却风扇 式泵构成。
本发明具有以下效果。
本发明由于做成如下结构，即在使副泵的吸收转矩为最大吸收转矩的状态 下，使主泵的调整用目标吸收转矩从非常小的泵吸收转矩以緩慢的速度增力口， 或者在原动机不失速的范围内从足够大的预先设定的泵吸收转矩以緩慢的速 度減少，从而取得作为泵吸收转矩的限制值的调整值，由该调整值限制主泵的 最大吸收转矩，因此在将性质与主泵不同的副泵连接在原动机上的场合，可与 环境条件及使用条件相符地准确且简单地调整主泵的最大吸收转矩，可以实现 由该液压挖掘机的操作员进行的主泵的最大吸收转矩的调整。
而且，在使副泵的吸收转矩为最大吸收转矩的状态下，由于可准确调整现状的主泵的最大吸收转矩，所以可防止主泵与副泵之间的泵吸收转矩的干涉， 由此尽管环境条件及使用条件不同，也能够确保该液压挖掘机的优良的操作性 及作业性。
具体实施例方式
以下，根据


用于实施本发明的液压作业机械的泵轮力距控制装置 的最佳方式。
图1是表示本发明的液压作业机械的泵轮力距控制装置的一个实施方式 的液压回if各图。
如该图1所示，本实施方式的泵轮力距控制装置设置在液压作业机械、例
如液压挖掘机上。该液压挖掘机具有原动机即发动机3、设定该发动机3的转 速的转速设定单元例如发动机控制盘1、检测发动机3的实际转速的旋转拾取 传感器4。而且，具备具有输入用发动机控制盘1设定的设定转速信号Nr 的输入单元；基于用发动机控制盘1设定的设定转速信号Nr控制发动机3的 转速的控制单元；将用旋转拾取传感器4检测出的相当于发动机3的实际转速 的信号向外部输出的输出单元；以及具有将相当于发动机输出转矩的负载率信 号向外部输出的输出单元的原动机控制器即发动机控制器2。
而且，该液压挖掘机具有驱动悬臂、臂等可动体的液压缸驱动器16、以 及驱动旋转体、行走体等可动体的马达驱动器17、对这些驱动器16、 17供给 液压油的主液压泵即主泵13、性质与该主泵13不同的副泵例如导向泵(^J 口 、7卜6、冷却风扇式泵20。这些主泵13、导向泵6、冷却风扇式泵 20由发动4几3驱动。
另外，还具有控制从主泵13向驱动器16、 17供给的液压油的流量和方 向的换向阀9、 9a、对这些换向阀9、 9a进行转换操作的遥控阀5、 5a、门锁 定阀(y—卜口'7夕并)8、控制主泵13排量的主泵用调节器即主泵调节器 14。在导向泵6的排出管道上设有过滤器7。
而且，还具有^皮供给来自上述冷却风扇式泵20的液压油并使发动机冷 却水循环的放热器即散热器18、以及使工作油循环的放热器即工作油冷却器 18;对这些散热器18a及工作油冷却器18输送外部气体的冷却风扇22a;被供给来自上述冷却风扇式泵20的液压油并驱动冷却风扇22a的冷却风扇马达 22;控制冷却风扇式泵20排量的副泵用调节器、即冷却风扇式泵调节器21。 在该图1中，标记19表示工作油箱。
设置在这种液压挖掘机上的本实施方式的泵轮力距控制装置如该图1所 示，具有驱动主泵调节器14的主泵用电》兹比例阀即主泵电》兹比例阀23、以及 驱动冷却风扇式泵调节器21的副泵用电磁比例阀即冷却风扇式泵电磁比例阀 24。
而且，具有检测通过梭式阀10的转换换向阀9、 9a的遥控阀5、 5a的 操作量的操作量检测器例如正控制压力传感器(水- 3 7圧七》廿)11;以及 检测主泵13的输出压力的输出压力检测器即主泵输出压力传感器15。另外虽
感器、以及^r测工作油温的工作油温^r测器即工作油温传感器。
另夕卜，还具有连接发动机控制盘1及发动机控制器2的同时连接上述正控
制压力传感器ll、主泵输出压力传感器15、以及未固示的冷却水温传感器、
工作油温传感器的主控制器12。
该主控制器12例如基本上包括以下列举的要素
a、 基于从正控制压力传感器11输出的操作量信号运算目标排量的正性控 制单元；
b、 由从发动机控制盘1输出的设定转速信号Nr运算主泵13的目标吸收 转矩，由该运算好的目标吸收转矩和从主泵输出压力传感器15输出的输出压 力信号运算主泵13的目标排量的转矩控制单元；
c、 输入用发动机控制盘1设定的设定转速信号Nr的输入单元；
d、 输入从正控制压力传感器11输出的操作量信号的输入单元；
e、 输入从主泵输出压力传感器15输出的输出压力信号的输入单元；
f、 输入从未图示的冷却水温传感器输出的冷却水温信号的输入单元；
g、 输入从未图示的工作油温传感器输出的工作油温信号的输入单元；
h、 比较用上述正性控制单元运算出的目标排量和用上述转速控制单元运 算出的目标排量，并选择较小的 一方为目标排量的选择单元；i、基于用上述"h"的选择单元选择后的主泵13的目标排量对主泵电》兹 比例阀23输出控制信号即控制电流的输出单元；
j、基于未图示的冷却水温传感器、工作油温传感器运算冷却风扇式泵20 的目标排量的运算单元；以及
k、基于用上述"j"的运算单元运算出的冷却风扇式泵20的目标排量对 冷却风扇式泵电磁比例阀24输出控制信号即控制电流的输出单元。
尤其是本实施方式具有指示主泵13的最大吸收转矩的调整开始的开始 单元、即可由该液压挖掘机的操作员操作的调整开关25;可变更发动机3的 目标负载率的输入装置26;以及可将后述的调整值及调整结果通知操作员的 输出装置27。这些调整开关25、输入装置26及输出装置27是配置在驾驶室 内的监视装置所包含的结构要素。而且，这些调整开关25、输入装置26、以 及输出装置27连接在主控制器12上。
另外、尤其是实施方式的主控制器12包括以下列举的要素
A、 根据上述调整开关25的指示，判断由发动机控制盘1进行的设定转 速信号Nr的设定是否固定为额定转速并输出其判断结果的第一判断单元；
B、 根据调整开关25的指示，判断用主泵输出压力传感器15检测的输出 压力是否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第二判断单元；
C、 根据调整开关25的指示，判断用正控制压力传感器ll检测的操作量 是否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第三判断单元；
D、 若在上述第一、第二、第三判断单元的所有判断为"是"，则转换冷 却风扇式泵20的目标排量以使冷却风扇式泵20的泵吸收转矩的状态变为使用 上的最大负载即最大吸收转矩的处理单元；
E、 输入从发动机控制器2输出的发动机3的负载率信号的输入单元；
F、 将调整用目标吸收转矩从非常小的泵吸收转矩以緩慢速度增加的处理 单元；
G、 判断发动机3的负载率与目标负载率的差是否存在于规定范围内并输 出其判断结果的第四判断单元；
H、 在用上述"G"的第四判断单元判断为"否，，的期间，反复进行负载率信号的输入和调整用目标吸收转矩的增加的处理单元；
I、在用上述"G"的第四判断单元判断为"是"时，取得此时的调整用目 标吸收转矩，并进行将该取得值作为调整值存储的处理的处理单元；以及
J、将用上述转矩限制单元运算出的目标吸收转矩利用调整值进行限制的 处理单元。
以下，对包括上述本实施方式的结构的该液压挖掘机动作的概要进行说明。
在操作员用发动机控制盘1设定目标的发动机转速时，则该发动机控制盘 1的设定转速信号Nr被输入到发动机控制器2。同样地，发动机控制盘1的设 定转速信号Nr被输入到主控制器12。发动机控制器2控制发动机3的转速和 输出功率。用转速传感器(回転匕。少夕7少/七》廿)4检测出的实际发动机 转速信号N被输入到发动机控制器2,用于发动机控制。从发动机控制器2输 出的实际发动机转速信号N和发动机负载率EngLoad被输入到主控制器12。
在操作员操作遥控阀5或5a时，则从导向泵6输出的油经由过滤器7、 门锁定阀8、遥控阀5或5a导向换向阀9或9a。经由梭式阀IO后的油用正控 制压力传感器11检测，并作为正控制压力信号输入到主控制器12。
主控制器12基于由正性控制单元进行的正性控制、由转矩控制单元进行 的转矩控制，对主泵电不兹比例阀23输出控制电流。
主泵电磁比例阀23驱动主泵调节器14，并控制主泵13的偏转。从主泵
制器12。而且，从主泵13排出的油由换向阀9或9a控制流量和方向，从液 压缸驱动器16、马达驱动器17返回来的油经由换向阀9、 9a、工作油冷却器 18返回到工作油箱19。
由未图示的冷却水温传感器检测出来的冷却水温信号和由工作油温传感 器检测出来的工作油温信号被输入到主控制器12。主控制器12根据冷却水温 信号、工作油温信号，对冷却风扇式泵电磁比例阀24输出控制电流。
冷却风扇式泵电磁比例阀24驱动冷却风扇式泵调节器21,并控制冷却风 扇式泵20的偏转。从冷却风扇式泵20排出的油驱动冷却风扇马达22，输送外部气体来冷却工作油、冷却水。从冷却风扇马达22返回来的油返回到工作 油箱19。 接着，对本实施方式的主泵13的最大吸收转矩的调整进行说明。 操作员利用输入装置26将发动机3的目标负载率输入到主控制器12。而 且，将发动机控制盘l固定为额定转速。另外，操作与悬臂上升操作对应的遥 控阀5，使与悬臂对应的液压缸驱动器16伸长，做成悬臂上升安全状态。由 此，主泵13的输出压力保持在安全压力Pd一max。在该状态下将调整开关25 接通，则开始主泵13的最大吸收转矩的调整。
若以下所示的能够判断泵流量为由转矩控制决定的流量的条件成立，则主转矩。
由正控制压力传感器11检测的正控制压力Pi为在泵流量由转矩控制决 定时能够用第三判断单元判断的预先规定的操作压力值即规定值以上。
由主泵输出压力传感器15检测的主泵13的输出压力Pd为在大致安全 时能够用第二判断单元判断的稍微低的预先规定的压力值即规定值以上。
发动机控制盘1未被操作(这次的Nr =上次的Nr )。
从发动机控制盘1输出的设定转速信号Nr被第一判断单元判断为额定 转速时。
如上所述，在冷却风扇式泵20的吸收转矩设定为最大吸收转矩时，则排 出的油成为使用上的最大流量，冷却风扇马达22以最高速度旋转。然后，将 主泵13的吸收转矩设定为最小吸收转矩。从主泵13排出的油成为相当于最小 吸收转矩的流量。
接着，緩慢增加主泵13的吸收转矩直至发动机3的输出功率与目标负载 率相等。取得发动才几3的负载率成为与目标负载率相等时的吸收转矩作为调整 值。这是可分配给主泵13的最大吸收转矩。如图3的P-Q线图所示，可分 配给主泵13的最大吸收转矩T2是从与发动机额定转速的目标负载率相当的 转矩Tl减去导向泵6的吸收转矩的量t3和冷却风扇式泵20的吸收转矩的量t2的转矩。而且，在图3中T3表示主泵13的最小吸收转矩，tl表示分配给 主泵13的吸收转矩的量。 [主控制器的处理概要]
图2是说明本实施方式所具有的主控制器的处理扭无要的图。
如该图2所示，在对主控制器12接通电源时，则首先进行初始化处理， 此时，从非易失性存储器EEPROM读取发动机3的目标负载率、后述调整值 AdjVal、调整结果、主要表示调整失败主要原因的调整状态等的数据。而且， 还进行变量的初始化等。
就输入信号处理而言，输入与主控制器12连接着的调整开关25的接通、 断开信号；用主泵输出压力传感器15检测的主泵输出压力Pd;从发动机控制 盘1输出的作为发动机3的目标转速即设定转速信号Nr;从发动机控制器2 输出的实际转速信号N等的各信号。然后依次进行求出后述的调整值AdjVal 的处理1、涉及基于求出来的调整值AdjVal的主泵13的最大吸收转矩控制的 处理2。就输出信号处理而言，输出与主控制器12连接了的冷却风扇式泵电 ^r兹比例阀24的控制电流FanVal、主泵电^f兹比例阀23的控制电流MainVal、调 整值AdjVal、调整结果、调整结构状态的信号。这种输入信号处理、处理l、 处理2及输出信号处理#1反复进行。
图4~6是表示本实施方式所具备的主控制器求出调整值的处理1的流程 图。图5是表示与图4所示的处理连续的处理的流程图，图6是表示与图5 所示的处理连续的处理的流程图。以下，基于这些图4~6说明求出调整值 AdjVal的处理1。
如图4所示，在刚接通电源后，执行步骤0。在该步骤0中，冷却风扇控制 特征被设置成一般控制，转矩控制特征被设置成一般控制。然后转移到步骤l。
在步骤1中，反复执行步骤1的处理，直至检测出调整开关25的断开、 接通界限。在检测出调整开关25的断开、接通界限时，则转移到步骤2。
在步骤2中，在安全条件继续等待计时timerl上i殳定初始值TIMEl，并 转移到步骤3。
在步骤3中，进行调整开关25是否断开的判定和安全条件继续等待的判定。在调整开关25断开时，判断为调整中止并返回到步骤0。在安全条件成 立且持续了 一定时间的场合转移到步骤4。反复执行步骤3直到安全条件继续。
如图5所示，在步骤4中，对冷却风扇控制特设定调整控制。在冷却风扇 最高等待计时timer2上设定初始值TIME2，并转移到步骤5。
在步骤5中，进行调整开关25是否断开的判定、安全条件是否成立了的 判定、冷却风扇22a的最高转速等待的判定。在调整开关25断开时，判断为 调整中止并返回到步骤0。在安全条件不成立时，在调整结果上设定失败。而 且，在调整结果状态上设定安全条件不成立的内容，并转移到步骤9。
另一方面，在调整开关25接通且安全条件成立了的时候，进行直到冷却 风扇22a成为最高转速的时间等待，并转移到步骤6。
在步骤6中，在吸收转矩增减间隔计时timer3上设定初始值TIME3，在 调整超时检测定时timer4上设定初始值TIME4,在发动机3的目标负载率继 续计数q上设定初始值QT,在调整用目标吸收转矩Tr—temp上设定最小吸收 转矩，在转矩控制特征上设定调整控制，并转移到步骤7。
如图6所示，在步骤7中，在调整开关25断开时，判断为调整中止并转 移到步骤0。
在安全条件不成立时，在调整结果上设定失败，在调整结果状态上设定条 件不成立的内容，并转移到步骤9。
在调整超时时，在调整结果上设定失败，在调整结果状态上设定调整超时 的内容，并转移到步骤9。
在用第四判断单元判断出发动机3的负载率EngLoad比由输入装置26输 入的目标负载率还小的场合，进行每隔一定时间将调整用目标吸收转矩 Tr—temp各增加一定量ATrJemp的处理。
在用第四判断单元判断出发动机3的负载率EngLoad比目标负载率还大 的场合，进行每隔一定时间将调整用目标吸收转矩Tr—temp各减少一定量A Tr一temp的处理。
反复进行调整用目标吸收转矩Tr一temp的增减，直至发动机3的负载率 EngLoad与目标负载率相等。在发动机3的负载率EngLoad与目标负载率相等 且相等的状态持续了 一定时间的场合，将调整用目标吸收转矩Tr—temp代入到调整值AdjVal。即，取得调整值AdjVal。在这里在调整结果上设定成功。在 调整结果状态上设定可调整的内容，并转移到步骤8。
在步骤8中，进行使调整值AdjVal存储在非易失性存储器中的处理，并 转移到步骤9。
在步骤9中，进行使调整结果、调整结果状态存储在非易失性存储器中的 处理，然后返回步骤0。这样进行处理1中的取得调整值AdjVal的处理。而且， 调整值AdjVal、调整结果及调整结果状态的各个从主控制器12向输出装置27 输出，并利用该输出装置27通知操作员。
图7、 8说明本实施方式所具备的主控制器的根据调整值的主泵的最大吸 收转矩控制的处理2的流程图。图8是表示与图7所示的处理连续的处理的流 程图。
首先，如图7所示，利用由正控制压力传感器11检测出的正控制压力Pi 求出主泵13的目标排量Dr一Pi。即，实施正性控制。然后，若转矩控制为一 般控制，则由设定转速信号Nr求出主泵13的目标吸收转矩Tr。若转矩控制 特征为上述调整控制，则进行将调整用目标吸收转矩Tr—temp代入到目标吸收 转矩Tr中的处理。
若调整结果为成功，则利用在上述处理1中求出来的调整值AdjVal限制 目标吸收转矩Tr的处理。
基于目标吸收转矩Tr的P - Q (Pd - Dr—Pd)特性曲线，实施由利用主泵 输出压力传感器15检测的主泵13的输出压力Pd求出主泵13的目标排量 Dr_Pd的处理，即利用转矩控制单元进行的转矩控制。
然后，如图8所示，进行从正性控制的目标排量Dr—Pi和转矩控制的目标 排量Dr一Pd中选择最小排量的处理，求出主泵13的目标排量Dr一m。
接着，进行由主泵13的目标排量Dr—m求出主泵电磁比例阀电流MainVal 的处理。这样求出来的主泵电磁比例阀电流MainVal如上所述作为控制电流输 出到主泵电磁比例阀23，由此驱动控制主泵13的排量的主泵调节器14。
另外，若冷却风扇控制特征为一般控制，则进行由冷却水温、工作油温求 出冷却风扇式泵20的目标排量Dr_f的处理。而且，在冷却风扇特征不是一般控制时，进行将冷却风扇式泵20的目标 排量Dr一f作为最大排量DR_F_MAX的处理，即将冷却风扇式泵20的吸收转 矩作为最大吸收转矩的处理。
在这里，例如对冷却风扇式泵20的目标排量Dr—f进行緩处理。该緩处理 是逐渐使其与如上所述求出来的目标排量Dr_f—致的处理，其实施的目的为 了抑制因冷却风扇装置的加速度所引起的发动机3的负载变动，而且防止因冷 却风扇22a的急剧运转所引起的冷却风扇装置的破损。
然后，由如上所述求出来的冷却风扇式泵20的目标排量Dr—f求出冷却风 扇式泵电》兹比例阀电流FanVal。这样求出来的冷却风扇式泵电》兹比例阀电流 FanVal如上所述作为控制电流输出到冷却风扇式泵电磁比例阀24，由此驱动 控制冷却风扇式泵20的排量的冷却风扇式泵调节器21。
根据以上所述构成的本实施方式，在由调整开关25指示主泵13的最大吸 收转矩的调整开始时，则在冷却风扇式泵20的负载成为最大负载即最大吸收 转矩的状态下，进行使主泵13的吸收转矩从最小侧緩慢增加的处理，直至发 动机3的负载率EngLoad成为目标负载率。通过这样緩慢增量，可实现静态 点的调整。在发动机3的负载率EngLoad与由输入装置26输入的目标负载率 一致时，取得主泵13的最大吸收转矩，该取得值成为调整值AdjVal。在限制 主泵13的最大吸收转矩使其为该调整值AdjVal的状态下，进行主泵13的吸 收转矩控制。由此，限制成发动机3的负载率EngLoad不超过目标负栽率， 在性质与主泵13不同的副泵例如冷却风扇式泵20与主泵13 —起连接在发动 机3上的场合，可与环境条件及使用条件相符地准确且简单地调整主泵13的 最大吸收转矩。由此，可以实现由该液压挖掘机的操作员进行的主泵13的最 大吸收转矩的调整。
另外，在使冷却风扇式泵20为最大吸收转矩的状态下，由于可准确地调 整现状的主泵13的最大吸收转矩，所以可防止主泵13与冷却风扇式泵20之 间的泵吸收转矩的千涉。由此，尽管环境条件和使用条件不同，但可确保该液 压挖掘机的优良操作性及作业性。
另外，在上述实施方式中，主控制器12尤其具备将调整用目标吸收转 矩Tr—temp从十分小的泵吸收转矩每隔一定时间各增加一定量ATr—temp、即以緩慢的速度增加的处理单元；判断发动机3的负载率EngLoad与目标负载 率的差是否存在于M^定的范围内并输出其判断结果的第四判断单元；在用该第 四判断单元判断为"否"的期间，反复进行负载率信号的输入和调整用目标吸 收转矩Tr一temp的增量的处理单元；在用第四判断单元判断为"是，，时，取得 此时的调整用目标吸收转矩Tr—temp，进行将其作为调整值AdjVal存储的处理 的处理单元；以及用调整值AdjVal限制用转矩限制单元运算出的目标吸收转 矩的处理单元，但本发明并不局限于上述结构。
即，主控制器12代替上述结构，也可以具有如下结构，即具有将调整 用目标吸收转矩Tr一temp在发动机3不失速的范围内从十分大的预先规定的泵 吸收转矩以緩慢的速度减少的处理单元；判断发动机3的负载率EngLoad与 目标负载率的差是否存在于规定范围内并输出其判断结果的第四判断单元；在 用该第四判断单元判断为"否，，的期间，反复进行负载率信号的输入和调整用 目标吸收转矩Tr—temp的减量的处理单元；在用第四判断单元判断为"是，，时， 取得此时的调整用目标吸收转矩Tr—temp,进行将其作为调整值AdjVal存储的 处理的处理单元；以及用调整值AdjVal限制用转矩限制单元运算出的目标吸 收转矩的处理单元。
这样构成的装置也能得到与上述实施方式同样的效果。 另外，在上述实施方式中，主控制器12具有在用第四判断单元判断为"是" 时取得此时的调整用目标吸收转矩并将其作为调整值存储的处理单元，即，在 发动机的负载率EngLoad与目标负载率相等且相等的状态持续了 一定时间的 场合，进行使此时的调整用目标吸收转矩Tr—temp作为调整值Adjval存储在 非易失性存储器中的处理，但本发明并不局限于这种结构。主控制器12具有 在用第四判断单元判断为"是"时，使此时的调整用目标吸收转矩TrJemp与 规定的基准转矩Tb例如发动机额定旋转转矩的差作为调整值Adjval存储在非 易失性存储器中的处理单元(Adjval = Tr—temp-Tb),利用基于上述差的调整 值Adjval限制用转矩控制单元运算出的目标吸收转矩也可以。

图1是表示本发明的液压作业机械的泵轮力距控制装置的一个实施方式 的液压回5^图。图2是说明本实施方式所具备的主控制器的处理概要的图。 图3是说明本实施方式的主泵的吸收转矩、导向泵的吸收转矩及冷却泵的 吸收转矩的分配的P - Q图。
图4是说明本实施方式所具备的主控制器的求出调整值的处理1的流程图。
图5是说明本实施方式所具备的主控制器的求出调整值的处理1的流程 图，是表示与图4所示的处理连续的处理的流程图。
图6是说明本实施方式所具备的主控制器的求出调整值的处理1的流程 图，是表示与图5所示的处理连续的处理的流程图。
图7是说明本实施方式所具备的主控制器的基于调整值的主泵的最大吸 收转矩控制的处理2的流程图。
图8是说明本实施方式所具备的主控制器的基于调整值的主泵的最大吸 收转矩控制的处理2的流程图，是表示与图7所示的处理连续的处理的流程图。
图中
l-发动机控制盘(转速设定单元)，2-发动机控制器(原动机控制器)， 3-发动机(原动机)，5-遥控阀，5a-遥控阀，6-导向泵，9-换向阀， 9a-换向阀，11-正控制压力传感器(操作量检测器)，12-主控制器， 13-主泵(主泵)，14-主泵调节器(主泵用调节器)， 15-主泵输出压力传感器(输出压力检测器)，16-液压缸驱动器， 17-马达驱动器，20-冷却风扇式泵(副泵)， 21-冷却风扇式泵调节器(副泵用调节器)，22-冷却风扇马达， 22a -冷却风扇，23 -主泵电f兹比例阀(主泵用电》兹比例阀)， 24 -冷却风扇式泵电f兹比例阀(副泵用电,兹比例阀)， 25-调整开关(开始单元)，26-输入装置，27-输出装置。
权利要求
1. 一种液压作业机械的泵轮力距控制装置，其特征在于，设置在液压作业机械上，该液压作业机械，具有原动机；设定该原动机 转速的转速设定单元；原动机控制器，具有输入用上述转速设定单元设定好的设定转速信号的输 入单元、基于上述设定转速信号控制上述原动机转速的控制单元、将相当于上 述原动机的实际转速的信号向外部输出的输出单元、以及将相当于上述原动机 的输出转矩的负载率信号向外部输出的输出单元；驱动可动体的驱动器；由上述原动机驱动并向上述驱动器供给液压油的可 变容量型主泵；控制从该主泵向上述驱动器供给的液压油的流量和方向的换向 阀；控制上述主泵排量的主泉用调节器；由上述原动机驱动的可变容量型副泵；以及，控制该副泵排量的副泵用调节器，上述液压作业机械的泵轮力距控制装置，具有驱动上述主泵用调节器的 主泵用电磁比例阀以及驱动上述副泵用调节器的副泵用电磁比例阀；检测上述换向阀的操作量的操作量检测器以及检测上述主泵的输出压力 的输出压力检测器；以及，主控制器，该主控制器包括输入用上述转速设定单元设定好的设定转速 信号的输入单元；输入从上述操作量检测器输出的搡作量信号的输入单元；输 入从上述输出压力检测器输出的输出压力信号的输入单元；基于从上述操作量 检测器输出的上述操作量信号运算目标排量的正性控制单元；由从上述转速设 定单元输出的设定转速信号运算上述主泵的目标吸收转矩且由该运算出的目 标吸收转矩和从上述输出压力检测器输出的输出压力信号运算上述主泵的目 标排量的转矩限制单元；比较用上述正性控制单元运算出的目标排量和用上述 转矩限制单元运算出的目标排量并选择较小的一方为目标排量的选择单元；基 于用该选择单元选择后的主泵的目标排量对上述主泵用电磁比例阀输出控制 信号的输出单元；运算上述副泵的目标排量的运算单元；以及基于用该运算单 元运算出的上述副泵的目标排量对上述副泵用电磁比例阀输出控制信号的输出单元，并且还具有指示上述主泵的最大吸收转矩的调整开始的开始单元，上述主控制器包括基于上述开始单元的指示，判断由上述转速设定单元元；基于上述开始单元的指示，判断用上述输出压力检测器检测的输出压力是 否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第二判断单元；基于上述开始单元的指示，判断用上述操作量检测器检测的操作量是否超 过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第三判断单元；若在上述第一、第二、第三判断单元的所有判断为"是"，则转换上述副 泵的目标排量以使上述副泵的吸收转矩的状态变为使用上的最大负载的处理 单元；输入从上述原动机控制器输出的上述原动机的上述负载率信号的输入单元；将调整用目标吸收转矩从十分小的泵吸收转矩以緩慢速度增加的处理单元；判断上述原动机的负载率与目标负载率的差是否存在于规定范围内并输 出其判断结果的第四判断单元；在用该第四判断单元判断"否"期间，反复进行上述负载率信号的输入和 调整用目标吸收转矩的增加的处理单元；在用上述第四判断单元判断为"是"时，取得此时的调整用目标吸收转矩，的差作为调整值进行存储的处理的处理单元；以及，用上述调整值对用上述转矩限制单元运算出的目标吸收转矩进行限制的 处理单元。
2. —种液压作业机械的泵轮力距控制装置，其特征在于， 设置在液压作业机械上，该液压作业机械具有原动机；设定该原动机转 速的转速设定单元；原动机控入单元、基于上述设定转速信号控制上述原动机转速的控制单元、将相当于上 述原动机的实际转速的信号向外部输出的输出单元、以及将相当于上述原动机的输出转矩的负载率信号向外部输出的输出单元；驱动可动体的驱动器；由上述原动机驱动并向上述驱动器供给液压油的可 变容量型主泵；控制从该主泵向上述驱动器供给的液压油的流量和方向的换向 阀；控制上述主泵排量的主泵用调节器；由上述原动机驱动的可变容量型副泵；以及，控制该副泵排量的副泵用调节器，上述液压作业机械的泵轮力距控制装置，具有驱动上述主泵用调节器的 主泵用电磁比例阀以及驱动上述副泵用调节器的副泵用电磁比例阀；检测上述换向阀的操作量的操作量检测器以及检测上述主泵的输出压力 的输出压力检测器；以及，主控制器，该主控制器包括输入用上述转速设定单元设定好的设定转速 信号的输入单元；输入从上述操作量检测器输出的操作量信号的输入单元；输 入从上述输出压力检测器输出的输出压力信号的输入单元；基于从上述操作量 检测器输出的上述操作量信号运算目标排量的正性控制单元；由从上述转速设 定单元输出的设定转速信号运算上述主泵的目标吸收转矩且由该运算出的目 标吸收转矩和从上述输出压力检测器输出的输出压力信号运算上述主泵的目 标排量的转矩限制单元；比较用上述正性控制单元运算出的目标排量和用上述 转矩限制单元运算出的目标排量并选择较小的一方为目标排量的选择单元；基 于用该选择单元选择后的主泵的目标排量对上述主泵用电磁比例阀输出控制 信号的输出单元；运算上述副泵的目标排量的运算单元；以及基于用该运算单 元运算出的上述副泵的目标排量对上述副泵用电磁比例阀输出控制信号的输 出单元，并且还具有指示上述主泵的最大吸收转矩的调整开始的开始单元， 上述主控制器包括基于上述开始单元的指示，判断由上述转速设定单元元；基于上述开始单元的指示，判断用上述输出压力检测器检测的输出压力是否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第二判断单元；基于上述开始单元的指示，判断用上述操作量检测器检测的操作量是否超过预先设定好的规定值并输出其判断结果的第三判断单元；若在上述第一、第二、第三判断单元的所有判断为"是"，则转换上述副泵的目标排量以使上述副泵的吸收转矩的状态变为使用上的最大负载的处理单元；输入从上述原动机控制器输出的上述原动机的上述负载率信号的输入单元；将调整用目标吸收转矩在上述原动机不失速的范围内从十分大的预先规定的泵吸收转矩以緩慢速度减少的处理单元；判断上述原动机的负载率与目标负栽率的差是否存在于规定范围内并输 出其判断结果的第四判断单元；在用该第四判断单元判断为"否，，期间，反复进行上述负载率信号的输入和调整用目标吸收转矩的减少的处理单元；在用上述第四判断单元判断为"是"时，取得此时的调整用目标吸收转矩，的差作为调整值进行存储的处理的处理单元；以及，用上述调整值对用上述转矩限制单元运算出的目标吸收转矩进行限制的 处理单元。
3. 根据权利要求1或2所述的液压作业机械的泵轮力距控制装置，其特 征在于，具有可改变上述目标负载率的输入装置。
4. 根据权利要求3所述的液压作业机械的泵轮力距控制装置，其特征在于，具有可通知上述调整值及调整结果的输出装置。
5. 根据权利要求1~4中任一项所述的液压作业机械的泵轮力距控制装 置，其特征在于，上述副泵由冷却风扇式泵构成。
全文摘要
本发明的课题是在将性质与主泵不同的副泵连接在原动机上的场合，可与环境条件等相符地准确且简单地调整主泵的泵吸收转矩。具有调整开关(25)，主控制器(12)包括使冷却风扇式泵(20)的吸收转矩的状态为使用上的最大吸收转矩的处理单元；将对主泵(13)的调整用目标吸收转矩从十分小的泵吸收转矩以缓慢速度增加的处理单元；判断发动机(3)的负载率与目标负载率的差是否在规定的范围内的第四判断单元；在用该第四判断单元判断为“否”期间，反复进行负载率信号的输入和调整用目标吸收转矩的增加的处理单元；在用第四判断单元判断为“是”时，将调整用目标吸收转矩等作为调整值(AdjVal)进行存储的处理单元；以及用调整值(AdjVal)对用转矩限制单元运算出的目标吸收转矩进行限制的处理单元。
文档编号F02D29/04GK101313155SQ20068004383
公开日2008年11月26日 申请日期2006年11月21日 优先权日2005年11月25日
发明者安田元, 柿泽健二 申请人:日立建机株式会社