专利名称:液压建筑机械的驱动控制装置的制作方法
本发明涉及以液压挖掘机、轮式挖掘机为代表的液压建筑机械的驱动控制装置，特别是涉及装有动力机和由其驱动的油压泵的液压建筑机械驱动控制装置。
以前的液压建筑机械驱动控制装置一般具有动力机;由动力机驱动的油压泵;靠油压泵喷出的油驱动的油压传动装置;转数设定装置，即由燃料控制杆控制动力机的转数;控制油压传动装置动作的操作杆。在油压泵和油压传动装置间装有控制阀，控制从油压泵喷出的油量和方向、油压传动装置的动作可由操作杆控制此控制阀的位置来控制。
在以前的装置中，由燃料控制杆设定的动力机即引擎的转数，与设定转数相应地改变引擎的马力特性，并由此来规定引擎的最大马力。引擎的燃料消耗率(g/PS·h)由当时设定的转数和作业负荷的大小来决定。例如，当转数设定在最大时，与此设定转数相应的马力特性在最大马力附近即重负荷(载)作业下，燃料消耗率最好当在轻负荷(载)即比最大马力小的情况下作业时，引擎转数比马力特性在最大马力时的转数要高，燃料消耗恶化。一般情况下在液压挖掘机的实际作业中，燃料消耗率在良好的负荷条件下进行作业的比例非常小，例如在①挖掘-②起重臂上升·旋转-③放土-④起重臂下降。旋转返回的一个循环作业中，在上述最大马力下的作业只是①作业中的释放挖掘和②作业中的旋转初期的加速。因而，在节能方面不能令人满意。
日本公开专利昭和52-53189号提供了这样一种方案，在上述类型的驱动控制装置中，不只是由燃料控制杆设定引擎转数，控制油压传动装置动作的操作杆也与引擎转数连动，当操纵其操作杆时，其变化也设定引擎转数，改变马力特性，控制最大马力。据此，当操作杆的位移小时，引擎设定转数低，供给在轻负荷下需要的最大马力，当位置变化大时，引擎设定转数高，引擎的最大马力也随之上升，供给在重负荷下需要的最大马力。这样，通常就可以在良好的燃料消耗率下作业，防止了燃料消耗率的恶化。另外公开专利昭和58-204940号上的方案为在同样的驱动控制装置上，只把特定的操作杆与引擎转数连动，只在操作此杆时，由其位移来设定引擎转数，改变马力特性，控制最大马力。在此装置中，用燃料控制杆设定在低负荷下所需最大马力时的低转数，通常根据设定的低转速时所得到的马力特性进行作业，操作特定的操作杆就与其连动，设定比燃料控制杆设定的转数高的转数，在此设定转数下得到的马力特性和上述先有装置一样，供给在重负荷下所需要的最大马力，因而，通常就可以在燃料消耗率良好的条件下进行作业，防止燃料消耗率恶化。
再有，专利申请昭和59-129957号的方案是在上述驱动控制装置中，由可变容量型的油压泵和以操作杆控制其斜板倾斜转动位置而使容积变化的手段代替控制阀，只用操作杆控制引擎转数，此操作杆的位移在规定值以下时，引擎转速设定在低速，超过规定值时，与其位移相应地设定在高转速上，这样也和上述原有装置一样，由于在规定值以上可以根据控制杆位置的变化设定引擎转数，所以能改善燃料消耗率。
其它有关把操作杆的操纵与引擎转数连动的装置还可以举出公开专利昭和48-53162号，公开专利昭和60-38561号。另外，运转方式或根据传动装置的负荷控制引擎转数的装置可以举出美国专利申请947524号(EPC申请8611813·9号对应中国专利申请86108701号)。
但是，在公开专利昭和52-53189号以及公开专利昭和58-204940号上记载的装置中，因为设定引擎转数操作杆的操作实际上是在位移的全范围内进行的，所以当操作杆位置变化时，设定转数也相应地变化，因而引起引擎转数在全部作业过程中频繁变化。例如在上述作业循环中，把燃料操作杆设定在要求马力数最小的④作业时的低转数位置，这种情况下，在进行④之外的其它作业时，由于操作杆位移的变化，引擎转数也频繁变化。因此需要有使引擎惯性轮加速的动力。而这就造成了燃料的浪费，燃料消耗率也未必能得到改善，这是一个问题。再有，由于引擎转数的变化而引起的发烟和噪声也是一个问题。
在公开专利昭和58-204940号上记载的装置上还有这样问题，在操纵特定操作杆以外的操作杆时，因为用燃料控制杆设定的是低转速，所以不能进行比根据此转速马力特性得到的最大马力还要高的输出的作业。影响了操作性能，即例如在上述循环作业中，若把特定的操作杆选择在进行②的起重臂上升、旋转作业所需，则在进行①的释放挖掘作业中，就得不到所需要的最大马力数，换句话说，在操纵特定的控制杆以外的操作杆时，不能有效地利用引擎所具有的最大马力。
专利申请昭和59-129957号上记载的装置有这样的问题，当在进行规定位移以内的操作杆进行操作时，引擎转数设定在低转数上，因为此值是被固定的。所以在需要进行比此转数马力特性的最大马力数高的作业时，就需把操作杆拉到规定值以上的位置，引擎转数必需设定在更高的速度上，这样，引擎转数仍然频繁变动，引起燃料消耗率恶化、发烟以及骚音问题。例如，在上述循环作业中，把转数设定在适合于马力最小的④作业的低转数上，这样，在进行④以外的作业时，由于操作杆的动作，引擎转速频繁变化。由此产生惯性轮加速时的燃料消耗率的上升，发烟及噪音问题。另外，把固定转速设定在高值时，当只需要进行比其固定马力特性的最高马力数小的作业时，引擎转数却达到马力特性上燃料消耗率高的高转数，因此原来的目的并未达到。即在上述的作业循环中，当把固定转数设定在适于①通常的挖掘作业以及②初始加速后旋转作业所需中等马力数的中等转速时，若要进行小马力③及④的作业，燃料消耗率增加。
再者，由于规定的转数被固定，即使操作人员希望在转数变化时不产生噪音和发烟，但是实际上，这种运转是不可能的。即操作性能有问题。
为此，本发明的目的在于，提供燃料消耗率低，同时能减少动力机转数的变化，并具有优良的操作性能的液压建筑机械驱动控制装置。
为了实现上述目的，需要在先有的驱动控制装置上付加一些装置和手段。
原有的驱动控制装置具有以下装置和手段动力机;由动力机驱动的油压泵;至少有一个以油压泵喷出的油驱动的油压传动装置;包括设定动力机转数的第1操作手段的第1转数设定手段;控制油压传动装置的第2操作手段。
原有的传动控制装置付加了以下装置和手段其特征在于设置第2转数设定手段，它被第2操作手段带动，如果其位移超过了规定值，就输出增加设定转数的转数控制信号。设置转数控制手段，它至少要与第2转数设定手段相连动，即使第2操作手段的位移在规定值以下的第1区域中，由第2转数设定手段产生的设定转数有效，当位移超过规定值在第2区域内，则由第2转数设定手段发出转数控制信号，将第1转数设定手段设定的转数修正到更高的转数。
由于具有这样的构成，所以可以在由第一转数设定手段设定有效转数的第1区域内，可以设定所希望的第1操作手段的位移相应的转数。因而，与作业内容对应，可以在第1区域内任意设定最高马力数。燃料消耗率也随之下降，此外在第二领域内，可以用第二操作手段来设定比第一转速设定手段所设定转速还要高的转速。这样就可以在最佳燃料消耗率下进行重载作业。
另外，因为在第1区域内第2操作手段不能设定转数，所以即使操纵第2操作手段，转数也不变，也不会产生伴随转数变化的发烟和噪音。因而，在作业全过程中，可以减少由第2操作手段引起的动力机的转数变化，从而减少与转数变化伴生的燃料消耗率的恶化、发烟和噪声问题。进一步，因为可以在第1区域内由第1转数设定手段任意地设定适合作业内容的转数，所以可以确保其具有优良的操纵性能。
图1是本发明第1实施例的液压建筑机械驱动控制装置总体的简图，图2是其驱动控制装置中的操作装置的详细图，图3是同一驱动控制装置中的转数控制装置的详细图，图4是说明同一驱动控制装置内控制器动作的流程图，图5及图6是此驱动控制装置中操作杆位置的变化与引擎设定转数关系的特性图，图7是为了说明此驱动控制装置的动作，而展示在一个循环作业中所需要引擎的输出，图8分别展示了引擎设定转数变化时的输出马力、转矩、以及燃料消耗率等种种特性，图9是转数控制装置变化例的简图，图10及图11是用此转数控制装置的控制杆的位置变化与引擎设定转数之间关系的特性图，图12(a)，图12(b)及图12(c)是转数控制装置在不同控制位置的简图，图13是此转数控制装置控制杆的位置变化与引擎设定转数关系的特性图，图14是进一步在转数控制装置控制位置变化情况下的特性图，图15是本发明其它实施例驱动控制装置总体简图，图16是图1所示实施例的驱动控制装置中电路构成的总体简图，图17展示出此驱动控制装置控制器的内容，图18是把图10及图11所示的特性加在此驱动控制装置上时，控制器的内容，图19是把图13所示的特性加在此驱动控制装置上时，控制器的内容，图20是将图14所示的特性符加到此驱动控制装置后，控制的内容，图21是当特别地设定操作杆位置的变化和控制阀的行程量时，两者之间的关系图，图22表示的是该实施例中控制杆位置的变化和控制阀控制所流量的关系，图23是本发明其它实施例驱动控制装置总体的简图，图24是说明该驱动控制装置控制器动作的流程图。图25展示了该驱动控制装置操作杆位置的变化和控制阀流通量之间的关系，图26展示了该控制装置的引擎转数和泵喷出量之间的关系，图27展示了此驱动控制装置的泵压力和泵喷出量间的关系，图28是图23实施例驱动控制装置电子线路的总体简图，图29展示了该驱动控制装置中控制器的内容。图30展示了本发明其它实施例驱动控制装置中控制的内容。
以下参照图来说明适合本发明的实施例。
图1展示出本发明第1实施例的液压建筑机械驱动控制装置，此驱动控制装置具有动力机即引擎1，由此引擎驱动的油压泵2，靠从此油压泵2喷出的油驱动的油压传动装置3，在油压泵2和油压控制装置3之间连接着控制阀4，以它来控制由油压泵2供给油压传动装置3的压力油的流量和方向。
动力机1最好是具有配备了全速程式调速器燃料喷射装置的柴油引擎，为了设定此引擎的转数设置3由第1操作装置即燃料控制杆5和与此燃料控制杆5连动的调速器控制杆6所构成的第1转数设定装置7，在该第1转数设定装置7上，当操作燃料控制杆5向箭头A方向移动时，调速器控制杆就向其向反的B方向移动，设定的转数与燃料控制杆5的位移对应。
油压传动器3的动作由第2操作装置8控制，第2操作装置8如图2所示，具有控制杆9和2个油压导向阀10、11;油压导向阀110、11，分别与在次侧的两个导孔由引擎1驱动的导向泵12和容器13连接，在二次侧的导孔，通过导向管14，15连接于控制阀4的导向孔。因而，导向阀10、11通过导向泵12提供1次压力，将与其位置变化相应的2次压力提供给控制阀4的导向孔。控制阀4得到2次压力后，就控制与其相应地控制位置即行程和方向，由此，控制提供给油压传动装置的压力油的流量和方向，并控制油压传动装置了的动作。
当第2操作装置8以及操作杆9位置的变化即操作量超出规定值X0时，配备的弹簧16、17使操作力加大。因此，当操作量超过量X0时，操作力加大，把操作位置传给操作人员。
在第2操作装置8上连接着第2转数设定装置20，当其操作位置超过规定的X0时，就输出增加引擎1设定转数的转数控制信号。在第2转数设定装置20上连接着转数控制装置21。
第2转数设定装置20，通过油压往复阀22连接在导向管路14，15上，它是由检测最大压力的传感器23和控制器24构成，控制器24是由输入上述压力传感器23的检测信号，并进行规定的运算处理，求出上述转速控制信号后将其输出的微型计算机等构成。在此控制器中贮存着包含上述所规定值X0，且如图4所示的程序方框图那样的控制程序。
转数控制装置21如图3所示，例如是由线性螺旋形油缸25构成。当根据从控制器24输出的转数控制信号的水平，活塞26伸长时，调节器控制杆6向B的方向移动。
下面参照图4所示的流程图说明本实施例的动作。
此流程开始，第一步S1是将从压力传感器23检测出的信号输入控制器24，第2步S2是控制装置判断是否超出了规定值X0，规定值是根据测出信号予先设定操作杆9的变化位置所得到的，当判定未超过时，开始执行第3步S3，并返回第1步S1，因而，控制器24不输出转数控制信号，并且不驱动图3所示的线性螺旋形油缸225。这样，调速器控制杆6就只由燃料控制杆5操作，且只有由燃料控制杆5设定的转数才有效。另一方面，第2步，当判定控制杆9的位置超越规定值X0时，进行第3步程序，输出与输入的检测信号大小相应的转速信号。此转速控制信号被送至线性螺旋形油缸25，从而按比例地控制活塞26的行程量。因此，调速器控制杆6由线性螺旋形油缸25操纵，由控制器24设定的转数为有效转数。
据此，当引擎1的转数由燃料控制杆5设定在空载Ni时，如图5所示，空载转数在操作杆9位置变化到所定值X0前都维持在设定的空载转数Ni上。位置变化一超过X0，引擎的传数与位置变化成比例的增加，随着位置增加到最大Xmax，设定转数也达到最大nmax。当引擎转数由燃料控制杆5设定在中间值NN1时，如图6所示，控制杆9的位置变化一超过由设定转数值N1定出的X1值，其设定转数开始增加。
这样，转数控制装置21在第2操作装置8的位置变化于上述规定值X0以下，即规定的值X0或者比其大的变化位置X1以下的第1区域Z1，第1转数设定装置7的设定转数有效，在变化位置比其大的第2区域Z2，转数被第2转数设定装置20产生的转数信号修正，设定出比第1转数设定装置7所设定转速更高的转数。特别是在本实施例中，转数控制装置21可以有效地使转数在第2区域里，达到设定转数，此转数的设定是由第2转数设定装置20产生的转数控制信号完成的。
以下说明具有此构成的驱动控制装置的效果。
图7是油压挖掘机作业的典型例子。图上示出了①挖掘-②起重臂上升。旋转-③放土-④起重壁下降旋转返回①的一个循环的作业与所需要引擎输出的关系。图中NA是适合于轻负荷作业的引擎设定转数，NB通常是在重负荷下适合于引擎输出的设定转数，NC是在特重负荷下适合引擎输出的设定转数。另外，图8示出了引擎转数被设定在NA，NB，NC时的马力特性，转矩特性以及燃料消耗率。
在图7中所示出的循环作业1中，将引擎转数设定在最高的NC处时，①作业的释放挖掘以及②作业初期的旋转加速如图8所示，燃料消耗率为g1c最好，其它作业如②作业的匀速转动，燃料消耗率为g2c，④作业的起重臂下降转回时，燃料消耗率为g3c，显然燃料消耗率上升。因此，由燃料控制杆设定适合于④作业的转数为NA，如果与操作杆连动来设定适应于各作业的引擎转数，如g2b，g3a则燃料消耗率下降。但是，在这种情况下，在进行起重臂下降，转回以外的作业时，引擎转数在与操作杆连动的全时间内频繁变化，引擎惯性轮的加速度消耗能量，燃料消耗率不能令人满意，另外还伴随引擎转数变化产生发烟和噪音问题。
在本实施例的驱动控制装置中可以设定所希望的适合于第1区域Z1的与燃料控制杆5变化位置相应的转数。因此，在上述作业例中，引擎转数由燃料控制杆设定在NB，在①通常的挖掘及②通常的旋转作业中得到的燃料消耗率在g2b附近，③的放土作业及④的起重臂下降，转回作业时的燃料消耗率是在比g3c好的g3b附近，另一方面，在第2区域Z2，因为用操作杆9设定更高的转数，所以若用操作杆9设定在①的释放挖掘以及②的旋转初期的加速作业时的引擎转数，可以得到更高的设定转数，可以得到g1c的燃料消耗率，这样就可以在全部作业期间得到良好的燃料消耗率。
另外，在第1区域Z1，因为不能用操作杆9设定转数，所以即使操纵操作杆9，转数也不变。在全部作业期间，引擎转数的变化少，由惯性轮加速度产生的能量消耗可以忽略。另外，伴随转速变化产生的烟和噪音减少。
再有，操作者希望完全排除作业过程中由于引擎转速变化产生的烟和噪声，这可以通过操纵燃料控制杆将引擎转速设定在最大值N0来实现，即提高操作性能。
上述规定值X0实际上是在考虑了以下情况后定的，首先第1点，在倾斜面作业等的轻负荷作业中用燃料控制杆5把引擎转数设定在空载Ni附近，这时，油泵的排出量由转数控制。另一方面，当操纵操作杆9时，对应于其变化，控制阀4开始开启，并开某一特定的位置，在这一位置时此控制阀要求的流量和由油泵排出的流经控制阀的流量一致。把在此特定开启位置时操作杆9的位置定为X0。控制阀4可以节制油泵2的排出量，操作控制杆9位置的变化，就可以得到与其要求的流量一致的控制阀的开启位置。因此，实际上在全部设定转数范围内，可以确保如图5及图6所示的第1及第2的区域Z1，Z2，在规定的X0或X1以上的区域，引擎转数可以由连动的操作杆设定。
第2是在微小的操作作业下操纵操作杆9的位置变化，操作杆位置的变化可以控制与所需要控制阀4计量区域上限对应的阀的开启位置。因此，在规定值X0以下的区域里，可以确保设计计量特性不受引擎转数上升的影响，可以进行任意的微动操作。
其次，考虑到作业的全部内容。操作杆9有这样的变化位置，即可以设定X0使在规定X1值以上区域所产生的烟和噪音问题减至最少。
在以上的实施例里，控制杆9的位置变化和引擎设定转数在第2区域Z2中如图5及图6所示程线性比例关系，然而并不只限于此。例如，若基于控制杆9的位移计算控制阀的开启位置，也可以输出引擎转数控制信号，而此引擎转数控制信号是根据与阀的此开启位置时的流量相应的油泵排出量而定的。这种情况下，引擎设定转数根据控制杆位置的变化和规定的非正比系数来增加。
在以上实施例中，转数控制信号从控制器24中输出，并与控制杆9的位移对应地按比例增加，使用了与此信号相应的行程下工作的线性螺旋形油缸。其结果如图5及图6所示操作杆9与燃料控制杆5设定的转数相对定在由第1及第2区域Z1，Z2中所规定的值X0和X1间地变化，另外，在第2区域Z2中，设定转数与操作杆9的变化位置相应地增加。但是，在这一点上也可以采用其它的构成。
即位置变化在规定值X0以上时，规定由控制器24输出的转数控制信号为一定值，代替线性螺旋形油缸25，在转数控制信号为一定值时，可以由伸至最大行程的接通/断开螺旋形油缸构成转数控制装置21。再有如图9所示，转数控制装置32也可以由切断、接通转数控制信号的电磁切换开关30和与此切换开关30的位置相应地接通，断开的油缸31构成。这种情况下，如果燃料控制杆5设定的转数为空载转数Ni，则操作杆9的位置变化和引擎设定转数的关系如图10所示，如果设定为中间转数，则如图11所示。即，由第1和第2区域Z1、Z2的边界所规定的值X0是一定值与燃料控制杆5所设的转数无关，在第2区域里，设定转数是与操作杆9的位置变化无关的最大值Nmax。这样的构成，构件减少，构造简单。
在以上的实施例中，转数控制装置21，32可以将在第2区域Z2中由第2转数设定装置2。得到的转数控制信号具体地变成设定转数，然而这也可以采用其它不同的构成。图12(a)～图12(c)就是这样的实例，符号40是转数控制装置。此转数控制装置40在上述第2区域Z2中是把转数控制信号的设定转数加到由燃料控制杆5设定的转数上。
即燃料控制杆5如图12(a)所示的闭合位置上，燃料控制杆5的支承轴安装在驾驶室内的控制器箱体41上，其一端通过推拉钢缆43连接在固定于车辆规定位置上的第1中间杠杆的一端。第1中间杠杆42的另一端固定在线性螺旋形油缸44上。第2中间杠杆45和第1中间杠杆42支承在同一轴上。第1中间杠杆42的转动量通过线性螺旋形油缸传至第2中间杠杆45。第2中间杠杆45通过推拉钢缆46连接于调速器控制杆6。转数控制信号由第2转数设定手段20的控制器24供给线性螺旋形油缸44，线性螺旋形油缸可以得到与此信号大小相应的行程量。
将燃料控制杆5向A方向转动时，压缩了的线性螺旋形油缸44的前端与第2中间杠杆45相压的位置是空载位置。这种情况下，如图13中l1线所示，操作杆9的位置变化在第1区域Z1中是从0到规定值X0间，引擎1的设定转数是一定值Ni。操作杆9的位置变化一超过规定值X0，在第2转数设定装置20中就产生了与此位置变化成比例增加的转数控制值，将与之对应的转数控制信号送至线性螺旋形油缸44，线性蝇旋形油缸44产生相应的行程量。因此，在第2区域Z2中，设定转数如第13图中用l1线表示的那样增加。
再有，如图12(b)所示，在燃料控制杆将引擎转数设定在中间值N1的情况下，当操作杆9的位置超过规定值X0，增至最大Xmax时，线性螺旋形油缸44如图12(c)所示，也伸至最大的行程量，据此设定转数如图13上l2线所示的那样增大。
和参照图9、图10说明的实施例一样，也可用作开关动作的传动装置构成线性螺管形油缸44。这种情况下操作杆位置的变化和引擎设定转数之间的对应关系如图14所示。
以上实施例是采用在第2转数设定装置20中产生转数控制信号的控制器24的例子，这部分也可以有其它方法构成。图15就是这样的实施例，图中与图1中所示部件相同的部件使用同一符号。
在此实施例中，作为第2转数设定装置60配备有切换阀61，当由导向阀所构成的操作装置8的2次压力超过控制杆动作规定值X0所对应的值时，切换阀切换，压力得到控制，作为转数控制装置62配备有按比例控制的压力油缸63。压力油缸直接根据经切换阀61传送来的操作装置8的2次压力伸缩。即，操作装置8的2次压在规定值以下时，切换阀61在如图所示的位置，切断2次压力的传送。2次压力一超规定值，切换阀61切换位置，2次压力作为转数控制信号作用于压力油缸63，压力油缸产生与之对应的伸长行程量。
即使在由此实施例中，与燃料控制杆5的设定转数相对应，操作杆9的位置变化和引擎1的设定转数间的关系也符合图5及图6。如果以开启，闭和动作来控制压力油缸63，则上述位置变化和设定转数之间的关就如图10和图11所示。如果采用图12(a)～图12(c)所示的构成。用第2转数设定装置60加算设定值，则操作杆位置变化和设定转数之间的关系就如图13所示，如果用开启、闭和动作来控制的话，就如图14所示。
以上实施例中燃料控制杆5和操作杆9对引擎转数的控制是通过第1转数设定装置7、第2转数设定手段20、60实现的。第1转数设定装置的控制是机械控制，第2转数设定手段20，60分别是电子或液压控制，而且它们也可以由一统一的电子系统控制。图16所示的就是这样的实施例，图中与图1相同的部件使用同一符号。进而，作为油压传动装置，示出2个油压控制装置3，70。相应地也示出了分别控制它们动作的2个操作装置8，71，操作装置71具有操作杆72。
在此实施例中，是用位置变化电子柱测计73检测燃料控制杆5的位置变化，并把检测信号输入调节器74。另外，用电子检测装置75，76检测操作杆9，72的位置变化，其检测信号也输入到调节器74中。调节器74调整这些信号，最后得到一设定转数的指令信号，并把它传送至作为转数控制装置60脉冲电机77。脉冲电机77只转动与指令信号相应大小的角度，通过联杆装置78驱动调节器控制杆6。
调节器74的构成若如图17所示，则这种构成所得到的控制杆位置变化和设定转数间的关系如图5和图6所示调节器74具有设定与燃料控制杆5位置变化相应的转数N的计算手段80即第1转数设定手段;第2转数设定手段即如果控制杆9，72的位置变化超过规定值N′。则把与此变化相应增加的转数N′作为转数控制信号输出的计算手段。也就是转数设定手段;最大值选择器82，它选择第1及第2计算手段80，81的最大输出;放大器83，它将最大选择器82的输出放大，放大器83的输出驱动脉冲电机77。第2计算手段81中的规定值X′0相当于图5及图6中的规定值X0。
调节器74的构成若如图18所示，则这种构成所得到的操作杆位置变化和设定转数间的关系如图11、12所示。在调节器74中，如果操作杆9，72的位置变化超过规定值X′0则代之以图17中所示的第2计算手段81，设置能设定一规定的最大转数N′的第2计算手段84。
同样，调节器74的构成若如图19所示，则这种构成所得到的操作杆位置变化和设定转数间的关系如图13所示，设置代替图17所示的第2计算手段81的第2计算手段85，即如果操作杆9，72的变化位置超过规定值X′0，则第2计算手段85输出与其变化相应增加的转数2，设置代替最大选择器82的加法器86，将第1及第2计算手段80、85的输出相加。再有，调节器74若具有如图20所示的构成，则为这种构成所得到的操作杆的位置变化和设定转数间的关系如图14所示，调节器74如图20所示设置代替图19中第2计算手段85的第2计算手段87，如果控制杆9，72的位置变化超过规定值X′0，则第2计算手段87就输出一固定的最大转数2。
即使有上述这样的构成，也证明可以得到同前述实施例同样的效果。进而，因为以统一的电子系统来控制燃料控制杆和操作杆这两个控制系统，所以，构造简单，还可以很容易地用不同的程序得到所希望的性能。
下面，在以上实施例中当控制杆的位置变化超过规定值X0时，根据控制杆9的变化位置和决定控制阀开启位置的行程量之间的关系，设定控制阀行程量在中间位置，而不是最大位置。这时应该考虑到所规定值X0的实际情况，用第2点接触。但是，也可以如图21所示，在控制杆9的位置达到规定值X0时，设定控制阀的行程量为最大(最大开启位置)。这样，操作杆9的变化位置和流过控制阀4的流量之间的关系就如图22所示。据此，操作杆在规定值X0以内的范围变化时，由于转数不变，控制阀达到全行程量。可以得到与此行程量(开启位置)相应的所需要的流量，这样即使在轻负荷作业时，也可以得到所希望的调节速度。
进一步，在以上实施例中，当操作杆的位置变化超过规定值X0时，只控制由此位置变化产生的引擎转数，也可以只控制油压泵的排出油量。图23所示的就是这样的实施例，图中与图1所示部件相同的部件使用同一符号。
在本实施例中，作为油压泵设置的是可变容积型的油压泵，其排出的油量是靠由调整斜板倾转角的排出容积控制装置91控制的。调节器92的构成和图1所示实施例一样，是由向转数控制装置21发出转数控制信号的第2转数设定装置93构成，在93发出信号的同时，排出容积控制装置91发出排出容积的信号。据此，若控制杆9的位移超过了规定值X0，则油压泵排出的油量(倾转角)随引擎1设定转数的增加而相应地减少。
图24上用流程图表示的控制程序贮存在调节器92中。第1步S1，输入压力传感器23的检测信号，第2步，判断此检测信号对应的控制杆9的位置是否超过了规定值X0，若超过了规定值，就进行第3步S3，输出与此变化位移成比例增加的转数控制信号。同时，排出容积控制装置91输出与此设定转数增加量相应地减少排出容积的控制信号。这时，排出容积控制信号所规定的油泵排出油量的减少量，对应于引擎转数设定值的增加量大体上是一定值，这正是所希望的。另外在本实施例中，和参照图21及图22说明的实施例一样，当控制杆位置变化到规定值X0时，控制阀4的行程量达到最大即最大开启位置。据此，控制杆9的位置变化和流过控制阀4的流量之间的关系如图25所示。即，因为在规定值X0以内引擎设定转数不变，控制阀4开启到全行程，所以可以得到与最大行程量所规定的流量相应的流量，在超过规定值X0时，流过控制阀的流量因受上述设定转数和排出容积手段的控制而为一定值。其结果，如果与所需要的负荷相应的增减引擎1的设定转数，则可以相应地增减油压泵2的吸收马力。这样就可以有效地利用在一定作业速度下的引擎马力。
以下参照图26及图27说明其结果。在本实施例中，油压泵的排出量如图26所示，当引擎转数达到控制杆位置变化的规定值X0所对应的值N0时，因为排出油量为一定值，所以转数成比例的增加，从N0以后直至最大值Nmax，如上所述排出量为一定值Q。这时，油压泵喷出压力P和喷出量Q之间的关系如图27所示用点画线表示。转数在N0的状态下的P-Q特性，用实线表示转数在Nmax的情况下的P-Q特性。转数在从N0变到Nmax过程中，与转数变化相应的P-Q特性在点画线和实线间连续地变化。这时油泵的排出量是Q0，在一定的区域内，泵压从P0增加到P1，吸收马力也随之相应地增加。进一步，即使引擎转数在N0以外，油泵排出量也和原来一样与引擎转数成比例地增加。这种情况下，引擎转数在Nmax时的P-Q特性如图27中虚线所示。
这样在本实施例中，因为油泵的排出量在引擎转数N0以上的区域为一定值，所以，对应于引擎转数的增加，消耗马力数也可以增加。而且可以有效地灵活运用在一定作业速度下的引擎马力。再如象本实施例这样将控制阀4维持在最大开启位置，因为可以把油泵的排出量全部供给油压控制装置3，所以，可以更有效地利用引擎马力数。
排出容积控制装置91，例如，可以由以调节器92发出的信号按比例控制的线性螺旋形油缸和压力油缸构成。
图23所示的实施例也可以象图16所示的实施例那样由电子线路构成。图28就是这样的实施例，图中与图16和图23中所示部件相同的部件用同一符号表示。在调节器95中输入位置变化检测计73测出的燃料，控制杆5位置变化的信号和由检测装置75、76检测出的控制杆9、72位置变化的信号，并把最后设定的转数指令信号输出到脉冲电机刀，同时，排出油量信号输出到用线性螺旋形油缸构成的排出容积控制装置。
调节器95的构成若如图29所示，则这种构成所得到的控制杆位置的变化和设定转数之间的关系如图5及图6所示。图中与图17中所示部件相同的部件用同一符号表示。调节器95具有计算手段80，81，97，最大选择器82放大器83，计算手段80，81产生控制脉冲电机77的指令信号。此指令信号输出到最大选择器82及放大器83，当输入的控制杆9，72的位置变化信号X′达到规定值X′0时，排出的容积(倾转角)保持最大，如果超过规定值X′0，则计算手段97输出与此增加的位置变化相应的减少排出容积9的排出容积控制信号，将计算手段97的输出信号输出到线性螺旋形油缸96。
为了得到图10及图11所示的操作控制阀的位移与设定转数之间的关系、图13所示的关系、以及图14所示的关系，需要付加图18～图20所示的调整器构成，以及图29所示的上述计算手段97。
在以上的实施例中，可以单独将操作杆9式72的变化位置作为增加转数控制信号设定值的判定值。也可以用两个操作杆位置变化的和作为判定值。图30就是这样的实施例，图中与图17中所示部件相同的部件使用同一符号。另外，系统的总构成，可以以图16所示的系统为基础，任意地增加2个以上的油压控制装置3，70以及操作装置8，71。
在本实施例中，调节器100具有加法器101，计算器102，101加法器作为第2转数设定手段代替图17所示的计算手段81，将多个操作杆9，72……的控制位置X1，X2，X3……相加，其和X′如果超出规定值X′0，则计算手段102输出与此位置变化增加相应的转数N′的转数控制信号。因而可以设定适合多个油压控制装置3，70……所要求流量总和的引擎转数，并可以比使用一个控制杆更接近实际地控制引擎转数。
此概念也适用于图28及图29所示的实施例，这种情况下图29所示的计算手段101和图30所示的加法器、计算手段102可以互换。
以上叙述表明，如果采用本发明的驱动控制装置，在可以由第1转数设定手段有效地设定转数的第1区域内，因为可以任意设定适合作业内容的最高马力，所以，可以降低燃油消耗率，在第2区域内可以设定比此设定转数高的转数，因而可以得到适合于重负荷的最高马力数，在最佳燃料消耗率下进行作业。另外，由于在第1区域内即使操作第2操作手段，转数也不变，所以，能减少在全部作业过程中由第2操作手段所引起的动力机的转数变化，并能相应地减少燃料消耗率上升、发烟以及噪声问题。进一步，因为可以在第1区域内任意设定适合作业的转数，所以可以确保最佳的操作性能。
权利要求
1.液压建筑机械驱动控制装置具有以下构成和装置动力机(1)；由此动力机驱动的油压泵(2；90)；至少有一个由油压泵(2；90)喷出的油控制的油压传动装置(3)；包括设定动力机(1)的转数的第1操作装置(5)的第1转数设定装置(7，80)；控制油压传动装置(3)动作的第2操作装置(8，9)；上述油压建筑机械驱动控制装置具有以下特征第2转数设定装置(20，24；60，61；81；84；85；87；92；93)即与第2操作装置(8)连动，如果其位置变化超过规定值(X0；X0′)，则输出增加动力机(1)设定转数的转数控制信号；转数控制装置(21；32；40；62；77；82；86)，即至少与第2转数设定装置相连动，在第1区域(Z1)内第2操作装置(8)的变化位置至少在上述规定值(X0；X0′)以下，第1转数设定装置(7，80)的设定转数有效，在比此位置变化大的第2区域内，转数由第2转数设定装置产生的转数控制信号修正，设定比第1转数设定装置(7；80)设定的转数高的转数。
2.如权利要求
1中记载的驱动控制装置，具有以下特征第2转数设定装置(20，24;60，61;81;85;92，93)在上述第2区域(Z2)设定与第2操作装置(8)位置变化相应成比例增加的转数控制信号。
3.如权利要求
1中所记载的驱动控制装置，具有以下特征第2转数设定装置(20，24;84;87)在上述第2区域(Z2)中，发出将转数设为定值的转数控制信号。
4.如权利要求
1中所记载的驱动控制装置，具有以下特征转数控制手段(21;32;62;77;82)在上述第2区域(Z2)发出的转数控制信号有效。
5.如权利要求
1中所记载的驱动控制装置，具有以下特征转数控制装置(40;77，86)在上述第2区域Z2中把转数控制信号设定值加在设定转数上。
6.如权利要求
1中所记载的驱动控制装置，具有以下特征第2转数设定手段具有检测第2操作装置(8)位置变化的检测装置(23);根据由此检测装置测出的位置变化求上述转数控制信号的控制装置(20，24;60，61;92，93)，转数控制装置(21;32;40;62;77，82;86)具有由此控制装置的信号所驱动的传动装置(26;31;44)。
7.如权利要求
1中所记载的驱动控制装置，具有以下特征第1转数设定装置具有输入第1操作装置(5)的位置变化信号，并根据此位置变化求设定转数的装置(80);第2转数设定装置具有输入第2操作装置(8)的位置变化信号，并根据此位置变化求转数控制信号的装置(81;84;85;87);转数控制装置具有根据第1及第2转数设定装置(20，24;60，61;81;84;85;87;992，93)的输出信号求最后转数的装置(82;86)，和由此装置的输出信号驱动的传动装置(77)。
8.权利要求
1所记载的驱动控制装置中的油压泵(80)是可变容积型的;驱动控制装置具有排出容积控制装置(91;96，97)，其特征在于如果第2操作装置(8)的位置变化超过上述规定值(X0;X′0)，则控制油压泵(90)的容积，使其减小。
9.权利要求
8所记载的驱动控制装置，具有以下特征上述排出容积控制装置对应于增加了的动力机(1)的设定转数，油压泵(90)减少的排出量大体上是一定值。
10.在权利要求
1或8中所记载的驱动控制装置中，上述油压泵(2;90)和油压传动装置(3)之间安装有控制油压泵(2;90)的排出量和方向的控制阀(4)，由上述第2操作装置(8)控制此控制阀的开启位置，并控制油压传动装置(3)的动作，具有以下特征的驱动控制装置此控制阀的开启位置在第2操作装置(8)的位置变化达到上述规定值(X0;X′0)时为最大。
11.在权利要求
1或8中记载的油压驱动装置中设置了多个上述油压控制装置(3)和第2操作装置(8);具有以下特征的驱动控制装置如果多个第2操作装置(8，71)的位置变化的和超过了规定值(X0;X′0)，则上述第2转数设定装置(102)产生增加上述设定转数值的转数控制信号。
12.在权利要求
1，8及11中所记载的驱动控制装置中，上述油压泵(2;90)和油压传动装置(3)间，装有控制油压泵(2;90)的排出量和方向的控制阀(4)，由上述第2操作装置(8)控制此控制阀的开启位置，从而控制油压传动装置(3)的动作，具有以下特征的驱动控制装置第2转数设定装置(20，24;81;85;92，93)根据检测出的第2操作装置(8，71)位置的变化计算上述控制阀(4)的开启程度，从而得到适合于此开启程度所要求油压泵(2;90)的排出量。
专利摘要
液压建筑机械驱动控制装具有以下构成和装置动力机；由动力机带动的油压泵；至少有一个由此油压泵排出的油带动油压控制装置；包括设定动力机1转数的第1操作装置的第1转数设定装置；控制油压传动装置动作的第2操作装置。其中设置有第2转数设定装置，它由第2操作装置带动，如果位移超过规定值，则输出增加动力机(1)设定转数的转数控制信号。还设置有转数控制装置，它至少要与第2转数设定装置连动。
文档编号F04B49/00GK87106788SQ87106788
公开日1988年8月10日 申请日期1987年10月5日
发明者辰已明 申请人:日立建机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan