[發(fā)明專利]液壓驅動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610085743.2
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105889015B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 近藤哲弘;村岡英泰;橋崎知
• 申請（專利權）人: 川崎重工業(yè)株式會社
• 主分類號: F04B17/05
• 分類號: F04B17/05;F04B49/06
• 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(fā)明涉及能夠控制由發(fā)動機驅動并排出壓力液的可變容量型液壓泵的排出容量的液壓驅動系統(tǒng)。

背景技術

建筑機械等中配備有由發(fā)動機旋轉驅動的油壓泵，在操縱操作桿等操作件時，從油壓泵排出壓力油。排出的壓力油導入至油壓缸等油壓執(zhí)行器中，從而使油壓執(zhí)行器工作。由于油壓執(zhí)行器進行工作，所以斗桿（arm）或動臂（boom）等執(zhí)行動作。如果通過來自于油壓泵的壓力油使油壓執(zhí)行器工作，則施加于發(fā)動機的負荷增大，發(fā)動機的轉速降低。作為抑制上述發(fā)動機轉速降低的裝置，已知有例如專利文獻1以及專利文獻2的裝置。

在專利文獻1的排出量控制裝置中，設定有設定基準轉速，當發(fā)動機的實際轉速低于該設定基準轉速時，根據該設定基準轉速與發(fā)動機的實際轉速之間的轉速偏差降低泵吸收轉矩（即，排出流量），從而減少發(fā)動機的負荷。

又，專利文獻2的發(fā)動機控制裝置具有控制流入油壓執(zhí)行器的工作油的流量的控制閥，來自于遙控閥的先導油通過先導油路輸入至控制閥中。在先導油路中設置有壓力開關，通過該壓力開關檢測出油壓執(zhí)行器的操作。當檢測出油壓執(zhí)行器的操作時，將主泵的轉矩從低轉矩提升至規(guī)定的高轉矩。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：日本特公平6-58111號公報；

專利文獻2：日本特許第3688969號說明書。

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的問題：

在專利文獻1的排出量控制裝置中，根據設定基準轉速與發(fā)動機的實際轉速之間的轉速偏差降低泵吸收轉矩（即，排出流量），因此有必要將設定基準轉速設定得較低。此時，在實際轉速跌落的速度增大后再降低泵吸收轉矩，因此實際轉速跌落得很大。為了解決這樣的問題，在專利文獻2的發(fā)動機控制裝置中，在油壓執(zhí)行器的操作開始的同時將主泵的轉矩從低轉矩提升至規(guī)定的高轉矩。

然而，在專利文獻2的發(fā)動機控制裝置中，通過壓力開關檢測出油壓執(zhí)行器的操作開始。因此，部件數量增加，系統(tǒng)結構的費用增加。又，壓力開關是具有接點的結構，因此操作次數是有限的，可靠性降低。

因此，本發(fā)明的目的是提供當發(fā)動機負荷增大時抑制發(fā)動機轉速的過度跌落、且可靠性較高的液壓驅動系統(tǒng)。

解決問題的手段：

本發(fā)明的液壓驅動系統(tǒng)具備：以被預先設定的設定轉速旋轉驅動的形式由轉速控制設備控制動作的發(fā)動機；由所述發(fā)動機旋轉驅動而排出壓力液的可變容量型的液壓泵；改變所述液壓泵的排出容量而調節(jié)所述液壓泵的泵轉矩的可變容量機構；用于檢測所述發(fā)動機的負荷的負荷傳感器；和控制所述可變容量機構的動作，以使所述液壓泵的泵轉矩達到預先設定的目標指令轉矩的形式改變所述液壓泵的排出容量的控制裝置；所述控制裝置基于由所述負荷傳感器檢測的檢測結果判定所述發(fā)動機的負荷是否為控制開始閾值以上，在所述發(fā)動機的負荷達到預先設定的控制開始閾值以上時，通過控制所述可變容量機構的動作，使所述液壓泵的泵轉矩以預先設定的上限變化率以下的變化率從小于所述目標指令轉矩的待機轉矩上升至所述目標指令轉矩。

根據本發(fā)明，能夠使液壓泵的泵轉矩緩緩地上升，因此能夠防止使液壓泵工作的發(fā)動機的負荷急劇增大。借助于此，能夠抑制發(fā)動機的實時轉速過度跌落。又，控制裝置基于發(fā)動機的負荷控制可變容量機構的動作，因此能夠減少具有機械性可動機構的壓力傳感器、例如壓力開關這樣操作次數有限的結構，因此能夠改善油壓驅動系統(tǒng)的可靠性。

也可以是在上述發(fā)明中，所述液壓泵通過調節(jié)其傾轉角改變排出容量；所述可變容量機構具有切換所述液壓泵的所述傾轉角的伺服機構、和基于已輸入的動力換擋指令調節(jié)所述伺服機構的控制閥；所述控制裝置具有目標電流計算部、待機電流計算部、電流指令值選擇部、控制執(zhí)行判定部、和變化率限制部；所述目標電流計算部為了使所述液壓泵的泵轉矩達到所述目標指令轉矩，而計算出作為應輸入至所述控制閥的電流指令值的目標電流；所述待機電流計算部為了使所述液壓泵的泵轉矩達到所述待機轉矩，而計算出作為應輸入至所述控制閥的所述電流指令值的待機電流；所述電流指令值選擇部，在所述控制執(zhí)行判定部判定所述發(fā)動機的負荷小于所述控制開始閾值時，選擇由所述待機電流計算部算出的待機電流作為所述電流指令值，且在所述控制執(zhí)行判定部判定所述發(fā)動機的負荷為所述控制開始閾值以上時，選擇由所述目標電流計算部算出的目標電流作為所述電流指令值；所述變化率限制部計算出將所述電流指令值的變化率限制在所述上限變化率以下的動力換擋指令值，并且將與所述動力換擋指令值相對應的所述動力換擋指令輸出至控制閥。