[發明專利]油壓系統的油壓泵的操作裝置及方法

有效

• 申請號: 201080023809.6
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102449308A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 豐田敏久;大塚周丙;森川圭太;佐久間智也
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B49/08;F15B11/00
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

技術領域

本發明涉及油壓系統的油壓泵的操作裝置及方法。

背景技術

油壓系統是對油壓執行器（油壓缸、油壓馬達等）提供工作油使其工作的系統，在建筑機械、工業車輛、工業機械或船舶等領域得到了廣泛應用。還提出了利用壓力檢測器檢測油壓泵的排出壓力，用該檢測出的排出壓力驅動油壓泵，以在油壓為高壓時避免產生不必要的排出量的變速馬達速度控制用的油壓系統。

如上所述的油壓系統，例如有專利文獻1公開的逆變器驅動油壓單元。圖8表示這樣的逆變器驅動油壓單元的結構。逆變器驅動油壓單元1由可變容量型活塞泵2、變速馬達3、逆變器裝置4、壓力傳感器5、控制器6構成。逆變器裝置4及控制器6容納于控制面板7。可變容量型活塞泵2中內裝壓力調整機構9，可變容量型活塞泵2的排出壓力達到比用彈簧10賦能的壓力調節螺絲15設定的壓力稍低的壓力、即截止（カットオフ）開始壓力時，排出壓力及排出量由壓力調整機構9進行機械控制。還有，壓力傳感器5形成一旦檢測出排出壓力的值，就將該檢測值作為壓力信號13發送到控制器6的結構。?

而且在控制器6中按照操作條件預先設定如圖9所示的轉速條件12。圖9所示的轉速條件12按照油壓執行器側要求的工作油流量條件在控制器6上預先決定五個點，形成由連接該五個點的折線定義的函數。即，將在可變容量型活塞泵2的排出壓力為Pa到Pb之間時，變速馬達3的轉速為一定值Nc；在排出壓力為Pb到Pc之間時，伴隨壓力的増加，轉速下降；在排出壓力為Pc時轉速為Nb；在排出壓力為Pc到Pd（截止開始壓力）之間時，伴隨壓力的増加，轉速再度下降；在排出壓力為Pd時轉速為Na；在排出壓力為Pd（截止開始壓力）到Pe（完全截止壓力）之間時，轉速為一定值Na的轉速條件預先設定于控制器6。

如上所述，在排出壓力達到截止開始壓力之前，根據壓力傳感器5檢測出的排出壓力與轉速條件12生成的變速馬達3的逆變器轉速指令對排出量進行控制，從截止開始壓力到完全截止壓力之間，排出量及排出壓力利用壓力調整機構9進行機械控制。?

專利文獻1：日本特開2003－172302號公報。

發明內容

但是，專利文獻1公開的控制器6，由于是根據壓力傳感器5檢測出的排出壓力的檢測值本身，利用預定的含有排出壓力-轉速特性的轉速條件12生成逆變器轉速指令，可能發生以下問題。?

第1，隨著年月的增加和溫度變化，壓力傳感器5的壓力檢測值的偏置量（オフセット）發生偏移（ずれ）的情況下或壓力傳感器5的滯后（ヒステリシス）幅度變大的情況下，可能發生無法生成合適的逆變器轉速指令的問題。又，在壓力傳感器5的壓力檢測值中添加伴隨逆變器驅動發生的高次諧波噪聲，結果不能夠生成合適的逆變器轉速指令的問題也是可以想象的。

第2，生成逆變器轉速指令時參考的轉速條件12中包含折線狀或曲線狀的排出壓力-轉速特性。因此可能發生逆變器轉速指令，進而還有變速馬達3的轉速相應于壓力傳感器5的壓力檢測值的變動而變動，以轉速條件12為依據的變速馬達3的變速控制不穩定的問題。還有，在這種情況下，會成為引起排出壓力的不規則振蕩（ハンチング）（脈動）和變速馬達3的不穩定動作的原因。?

因此，本發明的目的在于，在用油壓泵排出的排出壓力控制變速馬達的速度的情況下，特別是以在壓力保持狀態時實現節能化為目的，對驅動可變容量型泵的變速馬達的速度進行控制的情況下，實現該控制的穩定化。?

主要為了解決上述課題的本發明是，具備變速馬達、利用所述變速馬達驅動的油壓泵、以及檢測所述油壓泵的排出壓力的壓力檢測器的油壓系統的油壓泵的操作裝置，該操作裝置具備對所述壓力檢測器檢測出的排出壓力的變動幅度進行檢測的壓力變動幅度檢測器、以及根據所述檢測出的排出壓力的變動幅度對所述變速馬達的速度進行控制的速度控制器。?

借助于上述操作裝置，在用油壓泵的排出壓力控制變速馬達的速度的情況下，不是根據壓力檢測器檢測出的排出壓力（絕對值）本身，而是根據排出壓力的變動幅度，對變速馬達的速度進行控制，因此不受壓力檢測器檢測出的排出壓力的變動或其滯后幅度的大小的影響。?

也可以在上述油壓泵的操作裝置中，所述油壓泵的操作裝置還具備壓力保持狀態檢測器，所述壓力保持狀態檢測器根據所述壓力變動幅度檢測器檢測出的排出壓力的變動幅度，檢測出所述排出壓力的保持狀態，在檢測出該保持狀態的情況下，所述速度控制器使所述變速馬達減速。?

如果采用上述操作裝置，則在壓力保持狀態時通過使變速馬達的馬達轉速減小，主要使由油壓泵的攪拌阻力引起的機械損耗減小，進而使變速馬達的電力消耗減小。?