專利名稱:液壓建筑機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制裝置的制作方法
本發(fā)明涉及以液壓挖掘機(jī)、輪式挖掘機(jī)為代表的液壓建筑機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制裝置，特別是涉及裝有動(dòng)力機(jī)和由其驅(qū)動(dòng)的油壓泵的液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置。
以前的液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置一般具有動(dòng)力機(jī);由動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的油壓泵;靠油壓泵噴出的油驅(qū)動(dòng)的油壓傳動(dòng)裝置;轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置，即由燃料控制桿控制動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù);控制油壓傳動(dòng)裝置動(dòng)作的操作桿。在油壓泵和油壓傳動(dòng)裝置間裝有控制閥，控制從油壓泵噴出的油量和方向、油壓傳動(dòng)裝置的動(dòng)作可由操作桿控制此控制閥的位置來(lái)控制。
在以前的裝置中，由燃料控制桿設(shè)定的動(dòng)力機(jī)即引擎的轉(zhuǎn)數(shù)，與設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)相應(yīng)地改變引擎的馬力特性，并由此來(lái)規(guī)定引擎的最大馬力。引擎的燃料消耗率(g/PS·h)由當(dāng)時(shí)設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)和作業(yè)負(fù)荷的大小來(lái)決定。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在最大時(shí)，與此設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)相應(yīng)的馬力特性在最大馬力附近即重負(fù)荷(載)作業(yè)下，燃料消耗率最好當(dāng)在輕負(fù)荷(載)即比最大馬力小的情況下作業(yè)時(shí)，引擎轉(zhuǎn)數(shù)比馬力特性在最大馬力時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)要高，燃料消耗惡化。一般情況下在液壓挖掘機(jī)的實(shí)際作業(yè)中，燃料消耗率在良好的負(fù)荷條件下進(jìn)行作業(yè)的比例非常小，例如在①挖掘-②起重臂上升·旋轉(zhuǎn)-③放土-④起重臂下降。旋轉(zhuǎn)返回的一個(gè)循環(huán)作業(yè)中，在上述最大馬力下的作業(yè)只是①作業(yè)中的釋放挖掘和②作業(yè)中的旋轉(zhuǎn)初期的加速。因而，在節(jié)能方面不能令人滿意。
日本公開(kāi)專利昭和52-53189號(hào)提供了這樣一種方案，在上述類型的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，不只是由燃料控制桿設(shè)定引擎轉(zhuǎn)數(shù)，控制油壓傳動(dòng)裝置動(dòng)作的操作桿也與引擎轉(zhuǎn)數(shù)連動(dòng)，當(dāng)操縱其操作桿時(shí)，其變化也設(shè)定引擎轉(zhuǎn)數(shù)，改變馬力特性，控制最大馬力。據(jù)此，當(dāng)操作桿的位移小時(shí)，引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)低，供給在輕負(fù)荷下需要的最大馬力，當(dāng)位置變化大時(shí)，引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)高，引擎的最大馬力也隨之上升，供給在重負(fù)荷下需要的最大馬力。這樣，通常就可以在良好的燃料消耗率下作業(yè)，防止了燃料消耗率的惡化。另外公開(kāi)專利昭和58-204940號(hào)上的方案為在同樣的驅(qū)動(dòng)控制裝置上，只把特定的操作桿與引擎轉(zhuǎn)數(shù)連動(dòng)，只在操作此桿時(shí)，由其位移來(lái)設(shè)定引擎轉(zhuǎn)數(shù)，改變馬力特性，控制最大馬力。在此裝置中，用燃料控制桿設(shè)定在低負(fù)荷下所需最大馬力時(shí)的低轉(zhuǎn)數(shù)，通常根據(jù)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)所得到的馬力特性進(jìn)行作業(yè)，操作特定的操作桿就與其連動(dòng)，設(shè)定比燃料控制桿設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)高的轉(zhuǎn)數(shù)，在此設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)下得到的馬力特性和上述先有裝置一樣，供給在重負(fù)荷下所需要的最大馬力，因而，通常就可以在燃料消耗率良好的條件下進(jìn)行作業(yè)，防止燃料消耗率惡化。
再有，專利申請(qǐng)昭和59-129957號(hào)的方案是在上述驅(qū)動(dòng)控制裝置中，由可變?nèi)萘啃偷挠蛪罕煤鸵圆僮鳁U控制其斜板傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)位置而使容積變化的手段代替控制閥，只用操作桿控制引擎轉(zhuǎn)數(shù)，此操作桿的位移在規(guī)定值以下時(shí)，引擎轉(zhuǎn)速設(shè)定在低速，超過(guò)規(guī)定值時(shí)，與其位移相應(yīng)地設(shè)定在高轉(zhuǎn)速上，這樣也和上述原有裝置一樣，由于在規(guī)定值以上可以根據(jù)控制桿位置的變化設(shè)定引擎轉(zhuǎn)數(shù)，所以能改善燃料消耗率。
其它有關(guān)把操作桿的操縱與引擎轉(zhuǎn)數(shù)連動(dòng)的裝置還可以舉出公開(kāi)專利昭和48-53162號(hào)，公開(kāi)專利昭和60-38561號(hào)。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)方式或根據(jù)傳動(dòng)裝置的負(fù)荷控制引擎轉(zhuǎn)數(shù)的裝置可以舉出美國(guó)專利申請(qǐng)947524號(hào)(EPC申請(qǐng)8611813·9號(hào)對(duì)應(yīng)中國(guó)專利申請(qǐng)86108701號(hào))。
但是，在公開(kāi)專利昭和52-53189號(hào)以及公開(kāi)專利昭和58-204940號(hào)上記載的裝置中，因?yàn)樵O(shè)定引擎轉(zhuǎn)數(shù)操作桿的操作實(shí)際上是在位移的全范圍內(nèi)進(jìn)行的，所以當(dāng)操作桿位置變化時(shí)，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)也相應(yīng)地變化，因而引起引擎轉(zhuǎn)數(shù)在全部作業(yè)過(guò)程中頻繁變化。例如在上述作業(yè)循環(huán)中，把燃料操作桿設(shè)定在要求馬力數(shù)最小的④作業(yè)時(shí)的低轉(zhuǎn)數(shù)位置，這種情況下，在進(jìn)行④之外的其它作業(yè)時(shí)，由于操作桿位移的變化，引擎轉(zhuǎn)數(shù)也頻繁變化。因此需要有使引擎慣性輪加速的動(dòng)力。而這就造成了燃料的浪費(fèi)，燃料消耗率也未必能得到改善，這是一個(gè)問(wèn)題。再有，由于引擎轉(zhuǎn)數(shù)的變化而引起的發(fā)煙和噪聲也是一個(gè)問(wèn)題。
在公開(kāi)專利昭和58-204940號(hào)上記載的裝置上還有這樣問(wèn)題，在操縱特定操作桿以外的操作桿時(shí)，因?yàn)橛萌剂峡刂茥U設(shè)定的是低轉(zhuǎn)速，所以不能進(jìn)行比根據(jù)此轉(zhuǎn)速馬力特性得到的最大馬力還要高的輸出的作業(yè)。影響了操作性能，即例如在上述循環(huán)作業(yè)中，若把特定的操作桿選擇在進(jìn)行②的起重臂上升、旋轉(zhuǎn)作業(yè)所需，則在進(jìn)行①的釋放挖掘作業(yè)中，就得不到所需要的最大馬力數(shù)，換句話說(shuō)，在操縱特定的控制桿以外的操作桿時(shí)，不能有效地利用引擎所具有的最大馬力。
專利申請(qǐng)昭和59-129957號(hào)上記載的裝置有這樣的問(wèn)題，當(dāng)在進(jìn)行規(guī)定位移以內(nèi)的操作桿進(jìn)行操作時(shí)，引擎轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在低轉(zhuǎn)數(shù)上，因?yàn)榇酥凳潜还潭ǖ?。所以在需要進(jìn)行比此轉(zhuǎn)數(shù)馬力特性的最大馬力數(shù)高的作業(yè)時(shí)，就需把操作桿拉到規(guī)定值以上的位置，引擎轉(zhuǎn)數(shù)必需設(shè)定在更高的速度上，這樣，引擎轉(zhuǎn)數(shù)仍然頻繁變動(dòng)，引起燃料消耗率惡化、發(fā)煙以及騷音問(wèn)題。例如，在上述循環(huán)作業(yè)中，把轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在適合于馬力最小的④作業(yè)的低轉(zhuǎn)數(shù)上，這樣，在進(jìn)行④以外的作業(yè)時(shí)，由于操作桿的動(dòng)作，引擎轉(zhuǎn)速頻繁變化。由此產(chǎn)生慣性輪加速時(shí)的燃料消耗率的上升，發(fā)煙及噪音問(wèn)題。另外，把固定轉(zhuǎn)速設(shè)定在高值時(shí)，當(dāng)只需要進(jìn)行比其固定馬力特性的最高馬力數(shù)小的作業(yè)時(shí)，引擎轉(zhuǎn)數(shù)卻達(dá)到馬力特性上燃料消耗率高的高轉(zhuǎn)數(shù)，因此原來(lái)的目的并未達(dá)到。即在上述的作業(yè)循環(huán)中，當(dāng)把固定轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在適于①通常的挖掘作業(yè)以及②初始加速后旋轉(zhuǎn)作業(yè)所需中等馬力數(shù)的中等轉(zhuǎn)速時(shí)，若要進(jìn)行小馬力③及④的作業(yè)，燃料消耗率增加。
再者，由于規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)被固定，即使操作人員希望在轉(zhuǎn)數(shù)變化時(shí)不產(chǎn)生噪音和發(fā)煙，但是實(shí)際上，這種運(yùn)轉(zhuǎn)是不可能的。即操作性能有問(wèn)題。
為此，本發(fā)明的目的在于，提供燃料消耗率低，同時(shí)能減少動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的變化，并具有優(yōu)良的操作性能的液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，需要在先有的驅(qū)動(dòng)控制裝置上付加一些裝置和手段。
原有的驅(qū)動(dòng)控制裝置具有以下裝置和手段動(dòng)力機(jī);由動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的油壓泵;至少有一個(gè)以油壓泵噴出的油驅(qū)動(dòng)的油壓傳動(dòng)裝置;包括設(shè)定動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的第1操作手段的第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段;控制油壓傳動(dòng)裝置的第2操作手段。
原有的傳動(dòng)控制裝置付加了以下裝置和手段其特征在于設(shè)置第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段，它被第2操作手段帶動(dòng)，如果其位移超過(guò)了規(guī)定值，就輸出增加設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。設(shè)置轉(zhuǎn)數(shù)控制手段，它至少要與第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段相連動(dòng)，即使第2操作手段的位移在規(guī)定值以下的第1區(qū)域中，由第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段產(chǎn)生的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)有效，當(dāng)位移超過(guò)規(guī)定值在第2區(qū)域內(nèi)，則由第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段發(fā)出轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)，將第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)修正到更高的轉(zhuǎn)數(shù)。
由于具有這樣的構(gòu)成，所以可以在由第一轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段設(shè)定有效轉(zhuǎn)數(shù)的第1區(qū)域內(nèi)，可以設(shè)定所希望的第1操作手段的位移相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)。因而，與作業(yè)內(nèi)容對(duì)應(yīng)，可以在第1區(qū)域內(nèi)任意設(shè)定最高馬力數(shù)。燃料消耗率也隨之下降，此外在第二領(lǐng)域內(nèi)，可以用第二操作手段來(lái)設(shè)定比第一轉(zhuǎn)速設(shè)定手段所設(shè)定轉(zhuǎn)速還要高的轉(zhuǎn)速。這樣就可以在最佳燃料消耗率下進(jìn)行重載作業(yè)。
另外，因?yàn)樵诘?區(qū)域內(nèi)第2操作手段不能設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，所以即使操縱第2操作手段，轉(zhuǎn)數(shù)也不變，也不會(huì)產(chǎn)生伴隨轉(zhuǎn)數(shù)變化的發(fā)煙和噪音。因而，在作業(yè)全過(guò)程中，可以減少由第2操作手段引起的動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)變化，從而減少與轉(zhuǎn)數(shù)變化伴生的燃料消耗率的惡化、發(fā)煙和噪聲問(wèn)題。進(jìn)一步，因?yàn)榭梢栽诘?區(qū)域內(nèi)由第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段任意地設(shè)定適合作業(yè)內(nèi)容的轉(zhuǎn)數(shù)，所以可以確保其具有優(yōu)良的操縱性能。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置總體的簡(jiǎn)圖，圖2是其驅(qū)動(dòng)控制裝置中的操作裝置的詳細(xì)圖，圖3是同一驅(qū)動(dòng)控制裝置中的轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置的詳細(xì)圖，圖4是說(shuō)明同一驅(qū)動(dòng)控制裝置內(nèi)控制器動(dòng)作的流程圖，圖5及圖6是此驅(qū)動(dòng)控制裝置中操作桿位置的變化與引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)關(guān)系的特性圖，圖7是為了說(shuō)明此驅(qū)動(dòng)控制裝置的動(dòng)作，而展示在一個(gè)循環(huán)作業(yè)中所需要引擎的輸出，圖8分別展示了引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)變化時(shí)的輸出馬力、轉(zhuǎn)矩、以及燃料消耗率等種種特性，圖9是轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置變化例的簡(jiǎn)圖，圖10及圖11是用此轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置的控制桿的位置變化與引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)之間關(guān)系的特性圖，圖12(a)，圖12(b)及圖12(c)是轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置在不同控制位置的簡(jiǎn)圖，圖13是此轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置控制桿的位置變化與引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)關(guān)系的特性圖，圖14是進(jìn)一步在轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置控制位置變化情況下的特性圖，圖15是本發(fā)明其它實(shí)施例驅(qū)動(dòng)控制裝置總體簡(jiǎn)圖，圖16是圖1所示實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制裝置中電路構(gòu)成的總體簡(jiǎn)圖，圖17展示出此驅(qū)動(dòng)控制裝置控制器的內(nèi)容，圖18是把圖10及圖11所示的特性加在此驅(qū)動(dòng)控制裝置上時(shí)，控制器的內(nèi)容，圖19是把圖13所示的特性加在此驅(qū)動(dòng)控制裝置上時(shí)，控制器的內(nèi)容，圖20是將圖14所示的特性符加到此驅(qū)動(dòng)控制裝置后，控制的內(nèi)容，圖21是當(dāng)特別地設(shè)定操作桿位置的變化和控制閥的行程量時(shí)，兩者之間的關(guān)系圖，圖22表示的是該實(shí)施例中控制桿位置的變化和控制閥控制所流量的關(guān)系，圖23是本發(fā)明其它實(shí)施例驅(qū)動(dòng)控制裝置總體的簡(jiǎn)圖，圖24是說(shuō)明該驅(qū)動(dòng)控制裝置控制器動(dòng)作的流程圖。圖25展示了該驅(qū)動(dòng)控制裝置操作桿位置的變化和控制閥流通量之間的關(guān)系，圖26展示了該控制裝置的引擎轉(zhuǎn)數(shù)和泵噴出量之間的關(guān)系，圖27展示了此驅(qū)動(dòng)控制裝置的泵壓力和泵噴出量間的關(guān)系，圖28是圖23實(shí)施例驅(qū)動(dòng)控制裝置電子線路的總體簡(jiǎn)圖，圖29展示了該驅(qū)動(dòng)控制裝置中控制器的內(nèi)容。圖30展示了本發(fā)明其它實(shí)施例驅(qū)動(dòng)控制裝置中控制的內(nèi)容。
以下參照?qǐng)D來(lái)說(shuō)明適合本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1展示出本發(fā)明第1實(shí)施例的液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置，此驅(qū)動(dòng)控制裝置具有動(dòng)力機(jī)即引擎1，由此引擎驅(qū)動(dòng)的油壓泵2，靠從此油壓泵2噴出的油驅(qū)動(dòng)的油壓傳動(dòng)裝置3，在油壓泵2和油壓控制裝置3之間連接著控制閥4，以它來(lái)控制由油壓泵2供給油壓傳動(dòng)裝置3的壓力油的流量和方向。
動(dòng)力機(jī)1最好是具有配備了全速程式調(diào)速器燃料噴射裝置的柴油引擎，為了設(shè)定此引擎的轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)置3由第1操作裝置即燃料控制桿5和與此燃料控制桿5連動(dòng)的調(diào)速器控制桿6所構(gòu)成的第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置7，在該第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置7上，當(dāng)操作燃料控制桿5向箭頭A方向移動(dòng)時(shí)，調(diào)速器控制桿就向其向反的B方向移動(dòng)，設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)與燃料控制桿5的位移對(duì)應(yīng)。
油壓傳動(dòng)器3的動(dòng)作由第2操作裝置8控制，第2操作裝置8如圖2所示，具有控制桿9和2個(gè)油壓導(dǎo)向閥10、11;油壓導(dǎo)向閥110、11，分別與在次側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)孔由引擎1驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)向泵12和容器13連接，在二次側(cè)的導(dǎo)孔，通過(guò)導(dǎo)向管14，15連接于控制閥4的導(dǎo)向孔。因而，導(dǎo)向閥10、11通過(guò)導(dǎo)向泵12提供1次壓力，將與其位置變化相應(yīng)的2次壓力提供給控制閥4的導(dǎo)向孔。控制閥4得到2次壓力后，就控制與其相應(yīng)地控制位置即行程和方向，由此，控制提供給油壓傳動(dòng)裝置的壓力油的流量和方向，并控制油壓傳動(dòng)裝置了的動(dòng)作。
當(dāng)?shù)?操作裝置8以及操作桿9位置的變化即操作量超出規(guī)定值X0時(shí)，配備的彈簧16、17使操作力加大。因此，當(dāng)操作量超過(guò)量X0時(shí)，操作力加大，把操作位置傳給操作人員。
在第2操作裝置8上連接著第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20，當(dāng)其操作位置超過(guò)規(guī)定的X0時(shí)，就輸出增加引擎1設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。在第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20上連接著轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21。
第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20，通過(guò)油壓往復(fù)閥22連接在導(dǎo)向管路14，15上，它是由檢測(cè)最大壓力的傳感器23和控制器24構(gòu)成，控制器24是由輸入上述壓力傳感器23的檢測(cè)信號(hào)，并進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理，求出上述轉(zhuǎn)速控制信號(hào)后將其輸出的微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。在此控制器中貯存著包含上述所規(guī)定值X0，且如圖4所示的程序方框圖那樣的控制程序。
轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21如圖3所示，例如是由線性螺旋形油缸25構(gòu)成。當(dāng)根據(jù)從控制器24輸出的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的水平，活塞26伸長(zhǎng)時(shí)，調(diào)節(jié)器控制桿6向B的方向移動(dòng)。
下面參照?qǐng)D4所示的流程圖說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。
此流程開(kāi)始，第一步S1是將從壓力傳感器23檢測(cè)出的信號(hào)輸入控制器24，第2步S2是控制裝置判斷是否超出了規(guī)定值X0，規(guī)定值是根據(jù)測(cè)出信號(hào)予先設(shè)定操作桿9的變化位置所得到的，當(dāng)判定未超過(guò)時(shí)，開(kāi)始執(zhí)行第3步S3，并返回第1步S1，因而，控制器24不輸出轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)，并且不驅(qū)動(dòng)圖3所示的線性螺旋形油缸225。這樣，調(diào)速器控制桿6就只由燃料控制桿5操作，且只有由燃料控制桿5設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)才有效。另一方面，第2步，當(dāng)判定控制桿9的位置超越規(guī)定值X0時(shí)，進(jìn)行第3步程序，輸出與輸入的檢測(cè)信號(hào)大小相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。此轉(zhuǎn)速控制信號(hào)被送至線性螺旋形油缸25，從而按比例地控制活塞26的行程量。因此，調(diào)速器控制桿6由線性螺旋形油缸25操縱，由控制器24設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)為有效轉(zhuǎn)數(shù)。
據(jù)此，當(dāng)引擎1的轉(zhuǎn)數(shù)由燃料控制桿5設(shè)定在空載Ni時(shí)，如圖5所示，空載轉(zhuǎn)數(shù)在操作桿9位置變化到所定值X0前都維持在設(shè)定的空載轉(zhuǎn)數(shù)Ni上。位置變化一超過(guò)X0，引擎的傳數(shù)與位置變化成比例的增加，隨著位置增加到最大Xmax，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)也達(dá)到最大nmax。當(dāng)引擎轉(zhuǎn)數(shù)由燃料控制桿5設(shè)定在中間值NN1時(shí)，如圖6所示，控制桿9的位置變化一超過(guò)由設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)值N1定出的X1值，其設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)開(kāi)始增加。
這樣，轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21在第2操作裝置8的位置變化于上述規(guī)定值X0以下，即規(guī)定的值X0或者比其大的變化位置X1以下的第1區(qū)域Z1，第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置7的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)有效，在變化位置比其大的第2區(qū)域Z2，轉(zhuǎn)數(shù)被第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)修正，設(shè)定出比第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置7所設(shè)定轉(zhuǎn)速更高的轉(zhuǎn)數(shù)。特別是在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21可以有效地使轉(zhuǎn)數(shù)在第2區(qū)域里，達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，此轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)定是由第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)完成的。
以下說(shuō)明具有此構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)控制裝置的效果。
圖7是油壓挖掘機(jī)作業(yè)的典型例子。圖上示出了①挖掘-②起重臂上升。旋轉(zhuǎn)-③放土-④起重壁下降旋轉(zhuǎn)返回①的一個(gè)循環(huán)的作業(yè)與所需要引擎輸出的關(guān)系。圖中NA是適合于輕負(fù)荷作業(yè)的引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，NB通常是在重負(fù)荷下適合于引擎輸出的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，NC是在特重負(fù)荷下適合引擎輸出的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)。另外，圖8示出了引擎轉(zhuǎn)數(shù)被設(shè)定在NA，NB，NC時(shí)的馬力特性，轉(zhuǎn)矩特性以及燃料消耗率。
在圖7中所示出的循環(huán)作業(yè)1中，將引擎轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在最高的NC處時(shí)，①作業(yè)的釋放挖掘以及②作業(yè)初期的旋轉(zhuǎn)加速如圖8所示，燃料消耗率為g1c最好，其它作業(yè)如②作業(yè)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，燃料消耗率為g2c，④作業(yè)的起重臂下降轉(zhuǎn)回時(shí)，燃料消耗率為g3c，顯然燃料消耗率上升。因此，由燃料控制桿設(shè)定適合于④作業(yè)的轉(zhuǎn)數(shù)為NA，如果與操作桿連動(dòng)來(lái)設(shè)定適應(yīng)于各作業(yè)的引擎轉(zhuǎn)數(shù)，如g2b，g3a則燃料消耗率下降。但是，在這種情況下，在進(jìn)行起重臂下降，轉(zhuǎn)回以外的作業(yè)時(shí)，引擎轉(zhuǎn)數(shù)在與操作桿連動(dòng)的全時(shí)間內(nèi)頻繁變化，引擎慣性輪的加速度消耗能量，燃料消耗率不能令人滿意，另外還伴隨引擎轉(zhuǎn)數(shù)變化產(chǎn)生發(fā)煙和噪音問(wèn)題。
在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制裝置中可以設(shè)定所希望的適合于第1區(qū)域Z1的與燃料控制桿5變化位置相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)。因此，在上述作業(yè)例中，引擎轉(zhuǎn)數(shù)由燃料控制桿設(shè)定在NB，在①通常的挖掘及②通常的旋轉(zhuǎn)作業(yè)中得到的燃料消耗率在g2b附近，③的放土作業(yè)及④的起重臂下降，轉(zhuǎn)回作業(yè)時(shí)的燃料消耗率是在比g3c好的g3b附近，另一方面，在第2區(qū)域Z2，因?yàn)橛貌僮鳁U9設(shè)定更高的轉(zhuǎn)數(shù)，所以若用操作桿9設(shè)定在①的釋放挖掘以及②的旋轉(zhuǎn)初期的加速作業(yè)時(shí)的引擎轉(zhuǎn)數(shù)，可以得到更高的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，可以得到g1c的燃料消耗率，這樣就可以在全部作業(yè)期間得到良好的燃料消耗率。
另外，在第1區(qū)域Z1，因?yàn)椴荒苡貌僮鳁U9設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，所以即使操縱操作桿9，轉(zhuǎn)數(shù)也不變。在全部作業(yè)期間，引擎轉(zhuǎn)數(shù)的變化少，由慣性輪加速度產(chǎn)生的能量消耗可以忽略。另外，伴隨轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生的煙和噪音減少。
再有，操作者希望完全排除作業(yè)過(guò)程中由于引擎轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生的煙和噪聲，這可以通過(guò)操縱燃料控制桿將引擎轉(zhuǎn)速設(shè)定在最大值N0來(lái)實(shí)現(xiàn)，即提高操作性能。
上述規(guī)定值X0實(shí)際上是在考慮了以下情況后定的，首先第1點(diǎn)，在傾斜面作業(yè)等的輕負(fù)荷作業(yè)中用燃料控制桿5把引擎轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在空載Ni附近，這時(shí)，油泵的排出量由轉(zhuǎn)數(shù)控制。另一方面，當(dāng)操縱操作桿9時(shí)，對(duì)應(yīng)于其變化，控制閥4開(kāi)始開(kāi)啟，并開(kāi)某一特定的位置，在這一位置時(shí)此控制閥要求的流量和由油泵排出的流經(jīng)控制閥的流量一致。把在此特定開(kāi)啟位置時(shí)操作桿9的位置定為X0?？刂崎y4可以節(jié)制油泵2的排出量，操作控制桿9位置的變化，就可以得到與其要求的流量一致的控制閥的開(kāi)啟位置。因此，實(shí)際上在全部設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)，可以確保如圖5及圖6所示的第1及第2的區(qū)域Z1，Z2，在規(guī)定的X0或X1以上的區(qū)域，引擎轉(zhuǎn)數(shù)可以由連動(dòng)的操作桿設(shè)定。
第2是在微小的操作作業(yè)下操縱操作桿9的位置變化，操作桿位置的變化可以控制與所需要控制閥4計(jì)量區(qū)域上限對(duì)應(yīng)的閥的開(kāi)啟位置。因此，在規(guī)定值X0以下的區(qū)域里，可以確保設(shè)計(jì)計(jì)量特性不受引擎轉(zhuǎn)數(shù)上升的影響，可以進(jìn)行任意的微動(dòng)操作。
其次，考慮到作業(yè)的全部?jī)?nèi)容。操作桿9有這樣的變化位置，即可以設(shè)定X0使在規(guī)定X1值以上區(qū)域所產(chǎn)生的煙和噪音問(wèn)題減至最少。
在以上的實(shí)施例里，控制桿9的位置變化和引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)在第2區(qū)域Z2中如圖5及圖6所示程線性比例關(guān)系，然而并不只限于此。例如，若基于控制桿9的位移計(jì)算控制閥的開(kāi)啟位置，也可以輸出引擎轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)，而此引擎轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)是根據(jù)與閥的此開(kāi)啟位置時(shí)的流量相應(yīng)的油泵排出量而定的。這種情況下，引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)根據(jù)控制桿位置的變化和規(guī)定的非正比系數(shù)來(lái)增加。
在以上實(shí)施例中，轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)從控制器24中輸出，并與控制桿9的位移對(duì)應(yīng)地按比例增加，使用了與此信號(hào)相應(yīng)的行程下工作的線性螺旋形油缸。其結(jié)果如圖5及圖6所示操作桿9與燃料控制桿5設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)相對(duì)定在由第1及第2區(qū)域Z1，Z2中所規(guī)定的值X0和X1間地變化，另外，在第2區(qū)域Z2中，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)與操作桿9的變化位置相應(yīng)地增加。但是，在這一點(diǎn)上也可以采用其它的構(gòu)成。
即位置變化在規(guī)定值X0以上時(shí)，規(guī)定由控制器24輸出的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)為一定值，代替線性螺旋形油缸25，在轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)為一定值時(shí)，可以由伸至最大行程的接通/斷開(kāi)螺旋形油缸構(gòu)成轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21。再有如圖9所示，轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置32也可以由切斷、接通轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的電磁切換開(kāi)關(guān)30和與此切換開(kāi)關(guān)30的位置相應(yīng)地接通，斷開(kāi)的油缸31構(gòu)成。這種情況下，如果燃料控制桿5設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)為空載轉(zhuǎn)數(shù)Ni，則操作桿9的位置變化和引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系如圖10所示，如果設(shè)定為中間轉(zhuǎn)數(shù)，則如圖11所示。即，由第1和第2區(qū)域Z1、Z2的邊界所規(guī)定的值X0是一定值與燃料控制桿5所設(shè)的轉(zhuǎn)數(shù)無(wú)關(guān)，在第2區(qū)域里，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)是與操作桿9的位置變化無(wú)關(guān)的最大值Nmax。這樣的構(gòu)成，構(gòu)件減少，構(gòu)造簡(jiǎn)單。
在以上的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21，32可以將在第2區(qū)域Z2中由第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置2。得到的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)具體地變成設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，然而這也可以采用其它不同的構(gòu)成。圖12(a)～圖12(c)就是這樣的實(shí)例，符號(hào)40是轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置。此轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置40在上述第2區(qū)域Z2中是把轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)加到由燃料控制桿5設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)上。
即燃料控制桿5如圖12(a)所示的閉合位置上，燃料控制桿5的支承軸安裝在駕駛室內(nèi)的控制器箱體41上，其一端通過(guò)推拉鋼纜43連接在固定于車輛規(guī)定位置上的第1中間杠桿的一端。第1中間杠桿42的另一端固定在線性螺旋形油缸44上。第2中間杠桿45和第1中間杠桿42支承在同一軸上。第1中間杠桿42的轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)線性螺旋形油缸傳至第2中間杠桿45。第2中間杠桿45通過(guò)推拉鋼纜46連接于調(diào)速器控制桿6。轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)由第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段20的控制器24供給線性螺旋形油缸44，線性螺旋形油缸可以得到與此信號(hào)大小相應(yīng)的行程量。
將燃料控制桿5向A方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓縮了的線性螺旋形油缸44的前端與第2中間杠桿45相壓的位置是空載位置。這種情況下，如圖13中l(wèi)1線所示，操作桿9的位置變化在第1區(qū)域Z1中是從0到規(guī)定值X0間，引擎1的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)是一定值Ni。操作桿9的位置變化一超過(guò)規(guī)定值X0，在第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20中就產(chǎn)生了與此位置變化成比例增加的轉(zhuǎn)數(shù)控制值，將與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)送至線性螺旋形油缸44，線性蠅旋形油缸44產(chǎn)生相應(yīng)的行程量。因此，在第2區(qū)域Z2中，設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)如第13圖中用l1線表示的那樣增加。
再有，如圖12(b)所示，在燃料控制桿將引擎轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定在中間值N1的情況下，當(dāng)操作桿9的位置超過(guò)規(guī)定值X0，增至最大Xmax時(shí)，線性螺旋形油缸44如圖12(c)所示，也伸至最大的行程量，據(jù)此設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)如圖13上l2線所示的那樣增大。
和參照?qǐng)D9、圖10說(shuō)明的實(shí)施例一樣，也可用作開(kāi)關(guān)動(dòng)作的傳動(dòng)裝置構(gòu)成線性螺管形油缸44。這種情況下操作桿位置的變化和引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖14所示。
以上實(shí)施例是采用在第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置20中產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的控制器24的例子，這部分也可以有其它方法構(gòu)成。圖15就是這樣的實(shí)施例，圖中與圖1中所示部件相同的部件使用同一符號(hào)。
在此實(shí)施例中，作為第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置60配備有切換閥61，當(dāng)由導(dǎo)向閥所構(gòu)成的操作裝置8的2次壓力超過(guò)控制桿動(dòng)作規(guī)定值X0所對(duì)應(yīng)的值時(shí)，切換閥切換，壓力得到控制，作為轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置62配備有按比例控制的壓力油缸63。壓力油缸直接根據(jù)經(jīng)切換閥61傳送來(lái)的操作裝置8的2次壓力伸縮。即，操作裝置8的2次壓在規(guī)定值以下時(shí)，切換閥61在如圖所示的位置，切斷2次壓力的傳送。2次壓力一超規(guī)定值，切換閥61切換位置，2次壓力作為轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)作用于壓力油缸63，壓力油缸產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)行程量。
即使在由此實(shí)施例中，與燃料控制桿5的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)相對(duì)應(yīng)，操作桿9的位置變化和引擎1的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)間的關(guān)系也符合圖5及圖6。如果以開(kāi)啟，閉和動(dòng)作來(lái)控制壓力油缸63，則上述位置變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)就如圖10和圖11所示。如果采用圖12(a)～圖12(c)所示的構(gòu)成。用第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置60加算設(shè)定值，則操作桿位置變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系就如圖13所示，如果用開(kāi)啟、閉和動(dòng)作來(lái)控制的話，就如圖14所示。
以上實(shí)施例中燃料控制桿5和操作桿9對(duì)引擎轉(zhuǎn)數(shù)的控制是通過(guò)第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置7、第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段20、60實(shí)現(xiàn)的。第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置的控制是機(jī)械控制，第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段20，60分別是電子或液壓控制，而且它們也可以由一統(tǒng)一的電子系統(tǒng)控制。圖16所示的就是這樣的實(shí)施例，圖中與圖1相同的部件使用同一符號(hào)。進(jìn)而，作為油壓傳動(dòng)裝置，示出2個(gè)油壓控制裝置3，70。相應(yīng)地也示出了分別控制它們動(dòng)作的2個(gè)操作裝置8，71，操作裝置71具有操作桿72。
在此實(shí)施例中，是用位置變化電子柱測(cè)計(jì)73檢測(cè)燃料控制桿5的位置變化，并把檢測(cè)信號(hào)輸入調(diào)節(jié)器74。另外，用電子檢測(cè)裝置75，76檢測(cè)操作桿9，72的位置變化，其檢測(cè)信號(hào)也輸入到調(diào)節(jié)器74中。調(diào)節(jié)器74調(diào)整這些信號(hào)，最后得到一設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的指令信號(hào)，并把它傳送至作為轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置60脈沖電機(jī)77。脈沖電機(jī)77只轉(zhuǎn)動(dòng)與指令信號(hào)相應(yīng)大小的角度，通過(guò)聯(lián)桿裝置78驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器控制桿6。
調(diào)節(jié)器74的構(gòu)成若如圖17所示，則這種構(gòu)成所得到的控制桿位置變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)間的關(guān)系如圖5和圖6所示調(diào)節(jié)器74具有設(shè)定與燃料控制桿5位置變化相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)N的計(jì)算手段80即第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段;第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段即如果控制桿9，72的位置變化超過(guò)規(guī)定值N′。則把與此變化相應(yīng)增加的轉(zhuǎn)數(shù)N′作為轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)輸出的計(jì)算手段。也就是轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段;最大值選擇器82，它選擇第1及第2計(jì)算手段80，81的最大輸出;放大器83，它將最大選擇器82的輸出放大，放大器83的輸出驅(qū)動(dòng)脈沖電機(jī)77。第2計(jì)算手段81中的規(guī)定值X′0相當(dāng)于圖5及圖6中的規(guī)定值X0。
調(diào)節(jié)器74的構(gòu)成若如圖18所示，則這種構(gòu)成所得到的操作桿位置變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)間的關(guān)系如圖11、12所示。在調(diào)節(jié)器74中，如果操作桿9，72的位置變化超過(guò)規(guī)定值X′0則代之以圖17中所示的第2計(jì)算手段81，設(shè)置能設(shè)定一規(guī)定的最大轉(zhuǎn)數(shù)N′的第2計(jì)算手段84。
同樣，調(diào)節(jié)器74的構(gòu)成若如圖19所示，則這種構(gòu)成所得到的操作桿位置變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)間的關(guān)系如圖13所示，設(shè)置代替圖17所示的第2計(jì)算手段81的第2計(jì)算手段85，即如果操作桿9，72的變化位置超過(guò)規(guī)定值X′0，則第2計(jì)算手段85輸出與其變化相應(yīng)增加的轉(zhuǎn)數(shù)2，設(shè)置代替最大選擇器82的加法器86，將第1及第2計(jì)算手段80、85的輸出相加。再有，調(diào)節(jié)器74若具有如圖20所示的構(gòu)成，則為這種構(gòu)成所得到的操作桿的位置變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)間的關(guān)系如圖14所示，調(diào)節(jié)器74如圖20所示設(shè)置代替圖19中第2計(jì)算手段85的第2計(jì)算手段87，如果控制桿9，72的位置變化超過(guò)規(guī)定值X′0，則第2計(jì)算手段87就輸出一固定的最大轉(zhuǎn)數(shù)2。
即使有上述這樣的構(gòu)成，也證明可以得到同前述實(shí)施例同樣的效果。進(jìn)而，因?yàn)橐越y(tǒng)一的電子系統(tǒng)來(lái)控制燃料控制桿和操作桿這兩個(gè)控制系統(tǒng)，所以，構(gòu)造簡(jiǎn)單，還可以很容易地用不同的程序得到所希望的性能。
下面，在以上實(shí)施例中當(dāng)控制桿的位置變化超過(guò)規(guī)定值X0時(shí)，根據(jù)控制桿9的變化位置和決定控制閥開(kāi)啟位置的行程量之間的關(guān)系，設(shè)定控制閥行程量在中間位置，而不是最大位置。這時(shí)應(yīng)該考慮到所規(guī)定值X0的實(shí)際情況，用第2點(diǎn)接觸。但是，也可以如圖21所示，在控制桿9的位置達(dá)到規(guī)定值X0時(shí)，設(shè)定控制閥的行程量為最大(最大開(kāi)啟位置)。這樣，操作桿9的變化位置和流過(guò)控制閥4的流量之間的關(guān)系就如圖22所示。據(jù)此，操作桿在規(guī)定值X0以內(nèi)的范圍變化時(shí)，由于轉(zhuǎn)數(shù)不變，控制閥達(dá)到全行程量?？梢缘玫脚c此行程量(開(kāi)啟位置)相應(yīng)的所需要的流量，這樣即使在輕負(fù)荷作業(yè)時(shí)，也可以得到所希望的調(diào)節(jié)速度。
進(jìn)一步，在以上實(shí)施例中，當(dāng)操作桿的位置變化超過(guò)規(guī)定值X0時(shí)，只控制由此位置變化產(chǎn)生的引擎轉(zhuǎn)數(shù)，也可以只控制油壓泵的排出油量。圖23所示的就是這樣的實(shí)施例，圖中與圖1所示部件相同的部件使用同一符號(hào)。
在本實(shí)施例中，作為油壓泵設(shè)置的是可變?nèi)莘e型的油壓泵，其排出的油量是靠由調(diào)整斜板傾轉(zhuǎn)角的排出容積控制裝置91控制的。調(diào)節(jié)器92的構(gòu)成和圖1所示實(shí)施例一樣，是由向轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置21發(fā)出轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置93構(gòu)成，在93發(fā)出信號(hào)的同時(shí)，排出容積控制裝置91發(fā)出排出容積的信號(hào)。據(jù)此，若控制桿9的位移超過(guò)了規(guī)定值X0，則油壓泵排出的油量(傾轉(zhuǎn)角)隨引擎1設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的增加而相應(yīng)地減少。
圖24上用流程圖表示的控制程序貯存在調(diào)節(jié)器92中。第1步S1，輸入壓力傳感器23的檢測(cè)信號(hào)，第2步，判斷此檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制桿9的位置是否超過(guò)了規(guī)定值X0，若超過(guò)了規(guī)定值，就進(jìn)行第3步S3，輸出與此變化位移成比例增加的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。同時(shí)，排出容積控制裝置91輸出與此設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)增加量相應(yīng)地減少排出容積的控制信號(hào)。這時(shí)，排出容積控制信號(hào)所規(guī)定的油泵排出油量的減少量，對(duì)應(yīng)于引擎轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定值的增加量大體上是一定值，這正是所希望的。另外在本實(shí)施例中，和參照?qǐng)D21及圖22說(shuō)明的實(shí)施例一樣，當(dāng)控制桿位置變化到規(guī)定值X0時(shí)，控制閥4的行程量達(dá)到最大即最大開(kāi)啟位置。據(jù)此，控制桿9的位置變化和流過(guò)控制閥4的流量之間的關(guān)系如圖25所示。即，因?yàn)樵谝?guī)定值X0以內(nèi)引擎設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)不變，控制閥4開(kāi)啟到全行程，所以可以得到與最大行程量所規(guī)定的流量相應(yīng)的流量，在超過(guò)規(guī)定值X0時(shí)，流過(guò)控制閥的流量因受上述設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)和排出容積手段的控制而為一定值。其結(jié)果，如果與所需要的負(fù)荷相應(yīng)的增減引擎1的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，則可以相應(yīng)地增減油壓泵2的吸收馬力。這樣就可以有效地利用在一定作業(yè)速度下的引擎馬力。
以下參照?qǐng)D26及圖27說(shuō)明其結(jié)果。在本實(shí)施例中，油壓泵的排出量如圖26所示，當(dāng)引擎轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到控制桿位置變化的規(guī)定值X0所對(duì)應(yīng)的值N0時(shí)，因?yàn)榕懦鲇土繛橐欢ㄖ?，所以轉(zhuǎn)數(shù)成比例的增加，從N0以后直至最大值Nmax，如上所述排出量為一定值Q。這時(shí)，油壓泵噴出壓力P和噴出量Q之間的關(guān)系如圖27所示用點(diǎn)畫線表示。轉(zhuǎn)數(shù)在N0的狀態(tài)下的P-Q特性，用實(shí)線表示轉(zhuǎn)數(shù)在Nmax的情況下的P-Q特性。轉(zhuǎn)數(shù)在從N0變到Nmax過(guò)程中，與轉(zhuǎn)數(shù)變化相應(yīng)的P-Q特性在點(diǎn)畫線和實(shí)線間連續(xù)地變化。這時(shí)油泵的排出量是Q0，在一定的區(qū)域內(nèi)，泵壓從P0增加到P1，吸收馬力也隨之相應(yīng)地增加。進(jìn)一步，即使引擎轉(zhuǎn)數(shù)在N0以外，油泵排出量也和原來(lái)一樣與引擎轉(zhuǎn)數(shù)成比例地增加。這種情況下，引擎轉(zhuǎn)數(shù)在Nmax時(shí)的P-Q特性如圖27中虛線所示。
這樣在本實(shí)施例中，因?yàn)橛捅玫呐懦隽吭谝孓D(zhuǎn)數(shù)N0以上的區(qū)域?yàn)橐欢ㄖ?，所以，?duì)應(yīng)于引擎轉(zhuǎn)數(shù)的增加，消耗馬力數(shù)也可以增加。而且可以有效地靈活運(yùn)用在一定作業(yè)速度下的引擎馬力。再如象本實(shí)施例這樣將控制閥4維持在最大開(kāi)啟位置，因?yàn)榭梢园延捅玫呐懦隽咳抗┙o油壓控制裝置3，所以，可以更有效地利用引擎馬力數(shù)。
排出容積控制裝置91，例如，可以由以調(diào)節(jié)器92發(fā)出的信號(hào)按比例控制的線性螺旋形油缸和壓力油缸構(gòu)成。
圖23所示的實(shí)施例也可以象圖16所示的實(shí)施例那樣由電子線路構(gòu)成。圖28就是這樣的實(shí)施例，圖中與圖16和圖23中所示部件相同的部件用同一符號(hào)表示。在調(diào)節(jié)器95中輸入位置變化檢測(cè)計(jì)73測(cè)出的燃料，控制桿5位置變化的信號(hào)和由檢測(cè)裝置75、76檢測(cè)出的控制桿9、72位置變化的信號(hào)，并把最后設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)指令信號(hào)輸出到脈沖電機(jī)刀，同時(shí)，排出油量信號(hào)輸出到用線性螺旋形油缸構(gòu)成的排出容積控制裝置。
調(diào)節(jié)器95的構(gòu)成若如圖29所示，則這種構(gòu)成所得到的控制桿位置的變化和設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系如圖5及圖6所示。圖中與圖17中所示部件相同的部件用同一符號(hào)表示。調(diào)節(jié)器95具有計(jì)算手段80，81，97，最大選擇器82放大器83，計(jì)算手段80，81產(chǎn)生控制脈沖電機(jī)77的指令信號(hào)。此指令信號(hào)輸出到最大選擇器82及放大器83，當(dāng)輸入的控制桿9，72的位置變化信號(hào)X′達(dá)到規(guī)定值X′0時(shí)，排出的容積(傾轉(zhuǎn)角)保持最大，如果超過(guò)規(guī)定值X′0，則計(jì)算手段97輸出與此增加的位置變化相應(yīng)的減少排出容積9的排出容積控制信號(hào)，將計(jì)算手段97的輸出信號(hào)輸出到線性螺旋形油缸96。
為了得到圖10及圖11所示的操作控制閥的位移與設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系、圖13所示的關(guān)系、以及圖14所示的關(guān)系，需要付加圖18～圖20所示的調(diào)整器構(gòu)成，以及圖29所示的上述計(jì)算手段97。
在以上的實(shí)施例中，可以單獨(dú)將操作桿9式72的變化位置作為增加轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)設(shè)定值的判定值。也可以用兩個(gè)操作桿位置變化的和作為判定值。圖30就是這樣的實(shí)施例，圖中與圖17中所示部件相同的部件使用同一符號(hào)。另外，系統(tǒng)的總構(gòu)成，可以以圖16所示的系統(tǒng)為基礎(chǔ)，任意地增加2個(gè)以上的油壓控制裝置3，70以及操作裝置8，71。
在本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器100具有加法器101，計(jì)算器102，101加法器作為第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段代替圖17所示的計(jì)算手段81，將多個(gè)操作桿9，72……的控制位置X1，X2，X3……相加，其和X′如果超出規(guī)定值X′0，則計(jì)算手段102輸出與此位置變化增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)N′的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。因而可以設(shè)定適合多個(gè)油壓控制裝置3，70……所要求流量總和的引擎轉(zhuǎn)數(shù)，并可以比使用一個(gè)控制桿更接近實(shí)際地控制引擎轉(zhuǎn)數(shù)。
此概念也適用于圖28及圖29所示的實(shí)施例，這種情況下圖29所示的計(jì)算手段101和圖30所示的加法器、計(jì)算手段102可以互換。
以上敘述表明，如果采用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置，在可以由第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段有效地設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的第1區(qū)域內(nèi)，因?yàn)榭梢匀我庠O(shè)定適合作業(yè)內(nèi)容的最高馬力，所以，可以降低燃油消耗率，在第2區(qū)域內(nèi)可以設(shè)定比此設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)高的轉(zhuǎn)數(shù)，因而可以得到適合于重負(fù)荷的最高馬力數(shù)，在最佳燃料消耗率下進(jìn)行作業(yè)。另外，由于在第1區(qū)域內(nèi)即使操作第2操作手段，轉(zhuǎn)數(shù)也不變，所以，能減少在全部作業(yè)過(guò)程中由第2操作手段所引起的動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)變化，并能相應(yīng)地減少燃料消耗率上升、發(fā)煙以及噪聲問(wèn)題。進(jìn)一步，因?yàn)榭梢栽诘?區(qū)域內(nèi)任意設(shè)定適合作業(yè)的轉(zhuǎn)數(shù)，所以可以確保最佳的操作性能。
權(quán)利要求
1.液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置具有以下構(gòu)成和裝置動(dòng)力機(jī)(1)；由此動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的油壓泵(2；90)；至少有一個(gè)由油壓泵(2；90)噴出的油控制的油壓傳動(dòng)裝置(3)；包括設(shè)定動(dòng)力機(jī)(1)的轉(zhuǎn)數(shù)的第1操作裝置(5)的第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(7，80)；控制油壓傳動(dòng)裝置(3)動(dòng)作的第2操作裝置(8，9)；上述油壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝置具有以下特征第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(20，24；60，61；81；84；85；87；92；93)即與第2操作裝置(8)連動(dòng)，如果其位置變化超過(guò)規(guī)定值(X0；X0′)，則輸出增加動(dòng)力機(jī)(1)設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)；轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置(21；32；40；62；77；82；86)，即至少與第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置相連動(dòng)，在第1區(qū)域(Z1)內(nèi)第2操作裝置(8)的變化位置至少在上述規(guī)定值(X0；X0′)以下，第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(7，80)的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)有效，在比此位置變化大的第2區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)數(shù)由第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)修正，設(shè)定比第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(7；80)設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)高的轉(zhuǎn)數(shù)。
2.如權(quán)利要求
1中記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(20，24;60，61;81;85;92，93)在上述第2區(qū)域(Z2)設(shè)定與第2操作裝置(8)位置變化相應(yīng)成比例增加的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求
1中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(20，24;84;87)在上述第2區(qū)域(Z2)中，發(fā)出將轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)為定值的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求
1中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征轉(zhuǎn)數(shù)控制手段(21;32;62;77;82)在上述第2區(qū)域(Z2)發(fā)出的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)有效。
5.如權(quán)利要求
1中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置(40;77，86)在上述第2區(qū)域Z2中把轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)設(shè)定值加在設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)上。
6.如權(quán)利要求
1中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定手段具有檢測(cè)第2操作裝置(8)位置變化的檢測(cè)裝置(23);根據(jù)由此檢測(cè)裝置測(cè)出的位置變化求上述轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的控制裝置(20，24;60，61;92，93)，轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置(21;32;40;62;77，82;86)具有由此控制裝置的信號(hào)所驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置(26;31;44)。
7.如權(quán)利要求
1中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置具有輸入第1操作裝置(5)的位置變化信號(hào)，并根據(jù)此位置變化求設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的裝置(80);第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置具有輸入第2操作裝置(8)的位置變化信號(hào)，并根據(jù)此位置變化求轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)的裝置(81;84;85;87);轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置具有根據(jù)第1及第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(20，24;60，61;81;84;85;87;992，93)的輸出信號(hào)求最后轉(zhuǎn)數(shù)的裝置(82;86)，和由此裝置的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置(77)。
8.權(quán)利要求
1所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置中的油壓泵(80)是可變?nèi)莘e型的;驅(qū)動(dòng)控制裝置具有排出容積控制裝置(91;96，97)，其特征在于如果第2操作裝置(8)的位置變化超過(guò)上述規(guī)定值(X0;X′0)，則控制油壓泵(90)的容積，使其減小。
9.權(quán)利要求
8所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置，具有以下特征上述排出容積控制裝置對(duì)應(yīng)于增加了的動(dòng)力機(jī)(1)的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)，油壓泵(90)減少的排出量大體上是一定值。
10.在權(quán)利要求
1或8中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，上述油壓泵(2;90)和油壓傳動(dòng)裝置(3)之間安裝有控制油壓泵(2;90)的排出量和方向的控制閥(4)，由上述第2操作裝置(8)控制此控制閥的開(kāi)啟位置，并控制油壓傳動(dòng)裝置(3)的動(dòng)作，具有以下特征的驅(qū)動(dòng)控制裝置此控制閥的開(kāi)啟位置在第2操作裝置(8)的位置變化達(dá)到上述規(guī)定值(X0;X′0)時(shí)為最大。
11.在權(quán)利要求
1或8中記載的油壓驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)置了多個(gè)上述油壓控制裝置(3)和第2操作裝置(8);具有以下特征的驅(qū)動(dòng)控制裝置如果多個(gè)第2操作裝置(8，71)的位置變化的和超過(guò)了規(guī)定值(X0;X′0)，則上述第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(102)產(chǎn)生增加上述設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)值的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。
12.在權(quán)利要求
1，8及11中所記載的驅(qū)動(dòng)控制裝置中，上述油壓泵(2;90)和油壓傳動(dòng)裝置(3)間，裝有控制油壓泵(2;90)的排出量和方向的控制閥(4)，由上述第2操作裝置(8)控制此控制閥的開(kāi)啟位置，從而控制油壓傳動(dòng)裝置(3)的動(dòng)作，具有以下特征的驅(qū)動(dòng)控制裝置第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置(20，24;81;85;92，93)根據(jù)檢測(cè)出的第2操作裝置(8，71)位置的變化計(jì)算上述控制閥(4)的開(kāi)啟程度，從而得到適合于此開(kāi)啟程度所要求油壓泵(2;90)的排出量。
專利摘要
液壓建筑機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制裝具有以下構(gòu)成和裝置動(dòng)力機(jī)；由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)的油壓泵；至少有一個(gè)由此油壓泵排出的油帶動(dòng)油壓控制裝置；包括設(shè)定動(dòng)力機(jī)1轉(zhuǎn)數(shù)的第1操作裝置的第1轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置；控制油壓傳動(dòng)裝置動(dòng)作的第2操作裝置。其中設(shè)置有第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置，它由第2操作裝置帶動(dòng)，如果位移超過(guò)規(guī)定值，則輸出增加動(dòng)力機(jī)(1)設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)控制信號(hào)。還設(shè)置有轉(zhuǎn)數(shù)控制裝置，它至少要與第2轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定裝置連動(dòng)。
文檔編號(hào)F04B49/00GK87106788SQ87106788
公開(kāi)日1988年8月10日 申請(qǐng)日期1987年10月5日
發(fā)明者辰已明 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan