[發明專利]作業機械的控制裝置

有效

• 申請號: 200680040382.4
• 申請日: 2006-10-26
• 公開（公告）號: CN101297083A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 森永淳;河口正;井上宏昭
• 申請（專利權）人: 株式會社小松制作所
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/22;F15B11/16;F15B21/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及一種作業機械的控制裝置，特別是涉及適用于利用發電電動機輔助發動機驅動力的混合方式建筑機械的控制。

背景技術

油壓挖掘機所進行的代表作業之一是提升旋轉作業。提升旋轉作業是利用起重臂裝載下方的砂土，其后一面上升起重臂一面使上部旋轉體旋轉規定角度(例如90°)，裝載在翻斗汽車的載物臺上這樣的作業。在提升旋轉作業時，起重臂用操作桿和旋轉用操作桿被復合操作，同時進行起重臂的上升和上部旋轉體的旋轉。

利用圖1簡略說明現有建筑機械1的構成。還有，圖1中為了便于說明，只選取用于使上部旋轉體和起重臂動作的構成進行表示。如該圖1所示，以柴油發動機2作為驅動源驅動油壓泵3。油壓泵3采用可變容量型油壓泵，通過變化其斜板3a的偏轉角等從而使容量q(cc/rev)變化。以吐出壓Pp、流量Q(cc/min)從油壓泵3吐出的壓油分別經由操作閥21、操作閥22向起重臂用油壓缸31、旋轉用油壓促動器32供給。各操作閥21、22依靠各操作桿41、42的操作而動作。通過向各油壓促動器31、32供給壓油，從而驅動各油壓促動器31、32，使與各油壓促動器31、32連接的起重臂、上部旋轉體動作。

建筑機械1工作期間，起重臂、上部旋轉體上的負載是變化的。與之相應地，油壓機器(油壓泵3)的負載(油機負載)、也就是發動機2上的負載是變化的。

油壓泵3被進行載荷感知控制。即，控制油壓泵3的斜板3a的偏轉角，以使油壓泵3的吐出壓Pp和油壓促動器31、32的負載壓(最大負載壓)PLS的差壓(操作閥前后差壓)ΔP為一定差壓。

另外，為了使當多個油壓促動器31、32同時動作時不向負載輕的一方油壓促動器供給多的壓油，而在各操作閥21、22上分別設置壓力補償閥51、52。

壓力補償閥51、52調整注入操作閥21、22的壓油，以使各操作閥21、22的前后差壓ΔP為相同值。壓力補償閥51、52的動作是節制向負載輕的一側的操作閥供給的壓油，以使很難供給壓油。

在連接操作閥21和油壓促動器31的油路上設置起重臂用溢流閥61。另外，在連接操作閥22和油壓促動器32的油路上設置旋轉用溢流閥62。旋轉用溢流閥62的設定溢流壓Prf設定為低于起重臂用溢流閥的設定溢流壓的壓力。這是因為當操作旋轉用操作桿42時通過使旋轉用溢流閥62溢流動作從而將一定壓力的壓油向油壓促動器32供給，提高旋轉時的操作性。例如，旋轉用溢流閥62的溢流壓Prf設定為270kg/cm²，向油壓促動器32供給一定壓力270kg/cm²的壓油。

不過，若按照這樣的構成進行提升旋轉作業，則發生以下問題。

1)旋轉和起重臂的速度匹配惡化

提升旋轉時，當各操作桿41、42分別倒到全桿位置時，上部旋轉體和起重臂的速度匹配，當上部旋轉體旋轉到翻斗汽車的載物臺上時起重臂恰好上升到翻斗汽車的載物臺高度是理想的。為此，如圖2-1所示，必須將發動機2的功率(輸出、馬力：kw)合理分配給起重臂用油壓促動器31和旋轉用油壓促動器32。若發動機2的功率為100kW，則100kW中30kW分配給旋轉用油壓促動器32，70kW分配給起重臂用油壓促動器31的狀態是理想的狀態。

可是，提升旋轉作業時，如上所述要向旋轉用油壓促動器32供給溢流壓Prf(最大壓)的壓油。若以發動機2功率的分配來看，則如圖2-2所示，發動機2的輸出100kW中40kW分配給旋轉用油壓促動器32，60kW分配給起重臂用油壓促動器31。

在該功率分配中，與起重臂側相比，向上部旋轉體側的功率分配過大，上部旋轉體的旋轉速度比起重臂的上升速度快。為此，往往是當將上部旋轉體旋轉到翻斗汽車的載物臺上時，起重臂還沒有上升到載物臺的高度。為此，作為操作員不能為了匹配起重臂和上部旋轉體的速度而全桿操作兩操作桿41、42，必須細致調整。這要求操作員技術熟練，同時導致提升旋轉操作的操作性惡化。

2)能量損耗、燃料消耗率的惡化

提升旋轉作業時，如上所述進行節制向負載輕的一側的操作閥供給的壓油這樣的壓力補償控制，同時旋轉用溢流閥62進行溢流動作。從而，剩余的壓油被排出到油箱，導致能量損耗、燃料消耗率的惡化。

于是，為了解決這樣的問題，現已實施了以下這樣的技術，其是在提升旋轉作業時與通常作業時不同，中止壓力補償控制，只根據起重臂用油壓促動器31的負載壓，控制油壓泵31的斜板3a(現有實施技術)。