本發(fā)明涉及一種用于控制液壓泵的流量的方法，更具體地，涉及一種用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法，其中，當(dāng)上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)突然旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠限制該排出流量。

背景技術(shù)：

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于建筑機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置的液壓回路。

如圖1所示，可變排量液壓泵(以下稱為“液壓泵”)2和先導(dǎo)泵3連接到發(fā)動(dòng)機(jī)1。

使上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(圖中未示出)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)4連接到由工作油(workingoil)驅(qū)動(dòng)的液壓泵2。

主控制閥(mcv)5安裝在液壓泵2和回轉(zhuǎn)馬達(dá)4之間的流路中，該主控制閥5控制從液壓泵2供給到回轉(zhuǎn)馬達(dá)4的工作油。

對(duì)回轉(zhuǎn)馬達(dá)4的制動(dòng)扭矩進(jìn)行控制的安全閥6安裝在回轉(zhuǎn)馬達(dá)4中?；剞D(zhuǎn)操作桿(rcv)7分別連接到主控制閥5和控制器8，并施加先導(dǎo)壓力以使主控制閥5移位。

根據(jù)上述構(gòu)造，隨著由從先導(dǎo)泵3供給的工作油提供的與回轉(zhuǎn)操作桿7的操作量相對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)壓力被施加到主控制閥5，從液壓泵2排出的工作油被供給到回轉(zhuǎn)馬達(dá)4，因此，所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。

在通過回轉(zhuǎn)操作桿7的操作而使所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，從回轉(zhuǎn)開始到回轉(zhuǎn)加速期間，不必要地或過度地將工作油供給到回轉(zhuǎn)馬達(dá)4，這導(dǎo)致液壓泵2的最大排出流量，因此不僅會(huì)造成液壓能量的損失，而且會(huì)增加燃料油耗。

而且，如果所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)由于回轉(zhuǎn)操作桿7的操作而突然回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，則從液壓泵2供給到回轉(zhuǎn)馬達(dá)4的流量急劇增大，從而使回轉(zhuǎn)馬達(dá)4加速。此時(shí)，回轉(zhuǎn)馬達(dá)4維持安全閥6的預(yù)設(shè)泄放壓力(presetreliefpressure)。

如果由于所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的突然轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的流量增加而導(dǎo)致通過安全閥6的液壓壓力超過預(yù)設(shè)泄放壓力，剩余的超過驅(qū)動(dòng)該回轉(zhuǎn)馬達(dá)4所需的量的過量工作油則通過安全閥6返回到工作油箱。

因此，液壓能量隨著返回的流量而損失，這會(huì)導(dǎo)致燃料效率降低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題，已做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法，其中，能夠在上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)突然回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)時(shí)通過減小液壓泵的排出流量來最小化經(jīng)由該安全閥返回的過量工作油。

技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法，該建筑機(jī)械包括：可變排量液壓泵；回轉(zhuǎn)馬達(dá)，該回轉(zhuǎn)馬達(dá)由所述液壓泵的工作油驅(qū)動(dòng)，以使上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)操作桿；檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)操作桿的操作量；電動(dòng)比例閥，該電動(dòng)比例閥用于控制從所述液壓泵供給到回轉(zhuǎn)馬達(dá)的工作油；壓力傳感器，該壓力傳感器用于檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)中產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)壓力；以及控制器，所檢測(cè)到的信號(hào)被從所述檢測(cè)裝置和壓力傳感器輸入到該控制器，所述方法包括以下步驟：

檢測(cè)回轉(zhuǎn)操作桿的操作量和所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)中產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)壓力；

計(jì)算響應(yīng)于所述回轉(zhuǎn)操作桿的操作量的、相應(yīng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)所需流量；

當(dāng)所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)要旋轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)算回轉(zhuǎn)加速的第一斜率或第一梯度值，以從回轉(zhuǎn)開始時(shí)增加所述液壓泵的排出流量；

考慮到在回轉(zhuǎn)馬達(dá)中檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力與作為基準(zhǔn)壓力的所述安全閥的預(yù)設(shè)安全閥壓力的基準(zhǔn)壓力之間的差值，將所述第一斜率梯度值校正為第二斜率梯度值；以及

減少或控制液壓泵的排出流量，使得旋轉(zhuǎn)所需的上述所需流量的增加量被減少或限制為對(duì)應(yīng)于第二斜率梯度值的流量。

該方法還包括以下步驟：如果通過所述第二梯度值校正后的流量大于與所述回轉(zhuǎn)操作桿的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量，則控制所述液壓泵的排出流量，而如果通過所述第二梯度值校正后的流量小于與所述回轉(zhuǎn)操作桿的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量，則響應(yīng)于校正后的流量來控制所述液壓泵的排出流量。

該方法包括以下步驟：如果所述預(yù)設(shè)泄放壓力大于檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力，則通過使第一梯度值增大的方式對(duì)第一梯度值進(jìn)行補(bǔ)償來執(zhí)行將第一梯度值校正為第二梯度值的步驟，而如果所述預(yù)設(shè)泄放壓力小于檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力，則以使第一梯度值減小的方式對(duì)第一梯度值進(jìn)行補(bǔ)償。

有利效果

根據(jù)具有上述構(gòu)造的本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)挖掘機(jī)的上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)相對(duì)于下部行走結(jié)構(gòu)(lowertravelingstructure)突然回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠從液壓泵排出使所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)所需的工作油，從而能夠在燃料效率提高的情況下使液壓能量損失最小化。

附圖說明

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于建筑機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置的液壓回路。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法所用的回轉(zhuǎn)控制裝置的液壓回路。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的流程圖。

圖5是示出了按照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的、用于補(bǔ)償排出流量的特性梯度的曲線圖，使得該排出流量不超過與回轉(zhuǎn)操作桿的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量以及所述安全閥的預(yù)設(shè)泄放壓力。

圖6是示出了按照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的、對(duì)回轉(zhuǎn)操作中的排出流量的梯度校正(gradientcorrection)的曲線圖。

附圖中的主要部分的附圖標(biāo)記說明

10；液壓泵

11；回轉(zhuǎn)馬達(dá)

12；回轉(zhuǎn)操作桿

13；回轉(zhuǎn)操作量檢測(cè)裝置

14、15、16、17；電動(dòng)比例閥

18、19；壓力傳感器

20；調(diào)節(jié)器

21；安全閥

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法所用的回轉(zhuǎn)控制裝置的液壓回路。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的流程圖。圖5是示出了按照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的、用于補(bǔ)償排出流量的特性梯度的曲線圖，使得該排出流量不超過與回轉(zhuǎn)操作桿的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量以及所述安全閥的預(yù)設(shè)泄放壓力。圖6是示出了按照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法的、對(duì)回轉(zhuǎn)操作中的排出流量的梯度校正的曲線圖。

參考圖2-6，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的排出流量的方法，該建筑機(jī)械包括：可變排量液壓泵10；回轉(zhuǎn)馬達(dá)11，該回轉(zhuǎn)馬達(dá)11由液壓泵10的工作油驅(qū)動(dòng)，以使上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)操作桿(rcv)，該回轉(zhuǎn)操作桿包括電動(dòng)回轉(zhuǎn)操作桿12；檢測(cè)裝置13，該檢測(cè)裝置13用于檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量；電動(dòng)比例閥14、15、16、17，該電動(dòng)比例閥14、15、16、17用于控制從液壓泵10供給到回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的工作油；壓力傳感器18、19，該壓力傳感器18、19用于檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)11中產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)壓力；以及控制器20，所檢測(cè)到的信號(hào)被從檢測(cè)裝置13和壓力傳感器18、19輸入到控制器20，所述方法包括以下步驟：

步驟s10：檢測(cè)回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量和回轉(zhuǎn)馬達(dá)11中產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)壓力pa或pb；

步驟s20：計(jì)算響應(yīng)于所述回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量的、回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的所需流量；

步驟s30：當(dāng)上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)要旋轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)算回轉(zhuǎn)加速的第一梯度(例如，圖5中的斜率a)值作為斜率值，以從回轉(zhuǎn)開始時(shí)增加液壓泵10的排出流量；

步驟s40：考慮到在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11中檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力pa或pb與回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的安全閥21的預(yù)設(shè)壓力的基準(zhǔn)壓力之間的差值，將所述第一梯度值校正為第二梯度值(例如，通過圖6中的作為基準(zhǔn)壓力的預(yù)設(shè)泄放壓力與檢測(cè)到的壓力之間的差值進(jìn)行補(bǔ)償或校正的斜率值)；以及

步驟s50：控制液壓泵10的排出流量，使得旋轉(zhuǎn)該回轉(zhuǎn)馬達(dá)11所需的所需流量被限制為第二梯度的排出流量。

該方法還包括步驟s60：如果通過所述第二梯度校正后的流量大于與回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量，則響應(yīng)于所述回轉(zhuǎn)操作桿而從液壓泵10排出所述排出流量，而如果通過所述第二梯度校正后的流量小于與回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量，則響應(yīng)于來自液壓泵10的校正后的流量來控制液壓泵10的排出流量。

如果安全閥21的預(yù)設(shè)泄放壓力的基準(zhǔn)壓力大于在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11中檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力，則通過使第一梯度值增大的方式對(duì)第一梯度值進(jìn)行校正或補(bǔ)償來執(zhí)行將第一梯度值校正為第二梯度值的步驟，而如果所述預(yù)設(shè)泄放壓力的基準(zhǔn)壓力小于在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11中檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力，則以使第一梯度值減小的方式對(duì)第一梯度值進(jìn)行校正或補(bǔ)償。

根據(jù)上述構(gòu)造，如s10中所示，當(dāng)通過回轉(zhuǎn)操作桿12的操作而使上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過操作量檢測(cè)裝置13檢測(cè)該回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量，并且，檢測(cè)到的信號(hào)被輸入到控制器20。

而且，在電動(dòng)比例閥14、15、16、17被回轉(zhuǎn)操作桿12移位時(shí)，當(dāng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)11被從液壓泵10供給的工作油驅(qū)動(dòng)時(shí)，在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的流路中產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)壓力pa、pb被壓力傳感器18、19檢測(cè)到并輸入到控制器20。

這里，由于電動(dòng)比例閥14、15、16、17響應(yīng)于回轉(zhuǎn)操作桿12的操作而被控制器20移位時(shí)通過從液壓泵10供給的工作油驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的構(gòu)造是本發(fā)明的領(lǐng)域中所常用的，因此將省略關(guān)于這種構(gòu)造的詳細(xì)說明。

如s20中所示，當(dāng)根據(jù)回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量的檢測(cè)信號(hào)被輸出到控制器20時(shí)，在控制器20的流量計(jì)算部20a中計(jì)算與回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量相對(duì)應(yīng)的所需流量qr。

如s30中所示，當(dāng)要通過驅(qū)動(dòng)該回轉(zhuǎn)馬達(dá)11而使上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)算回轉(zhuǎn)加速的第一梯度值，以從回轉(zhuǎn)開始時(shí)增加液壓泵10的排出流量。也就是說，第一梯度是sref，并且可通過實(shí)驗(yàn)來設(shè)置作為斜率的該梯度的任意基準(zhǔn)值，盡管最佳斜率或最佳梯度會(huì)根據(jù)上部作業(yè)裝置的位置或慣性而變化。

如s40中所示，通過考慮在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11中檢測(cè)到的回轉(zhuǎn)壓力pa或pb和與回轉(zhuǎn)馬達(dá)11相關(guān)聯(lián)的安全閥21的預(yù)設(shè)泄放壓力的基準(zhǔn)壓力之間的差值來計(jì)算第二斜率值。在這一點(diǎn)上，第一梯度的校正量被給定如下：ds＝ds(dp)(圖6)，dp＝prelief(回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的安全閥21的預(yù)設(shè)壓力)-psw(回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的檢測(cè)到的壓力pa、pb)。校正后的第二梯度s為：s＝sref+ds。

如s45中所示，通過對(duì)應(yīng)于第二梯度值限制所需流量qr來計(jì)算或補(bǔ)償回轉(zhuǎn)流量qsw。其中一種限制該流量的方法如下：qsw(t)＝qsw(t-1)+s×dt。這里，qsw(t-1)是先前計(jì)算的qsw，dt是采樣時(shí)間。

如s50中所示，為了使流量降低到第二斜率值，將所計(jì)算的回轉(zhuǎn)流量qsw與對(duì)應(yīng)于回轉(zhuǎn)操作桿12的操作量的所需流量qr進(jìn)行比較。如果qsw大于qr，則前進(jìn)到s60a，而如果qsw小于qr，則前進(jìn)到s60b。

如s60a中所示，如果qsw大于qr，則通過控制器20的輸出裝置20b將電信號(hào)施加到用于調(diào)節(jié)液壓泵10的斜盤角度(swashangle)的調(diào)節(jié)器22，以便從液壓泵10排出流量qr。

如s60b中所示，如果qsw小于qr，則通過控制器20的輸出裝置20b將電信號(hào)施加到用于調(diào)節(jié)液壓泵10的斜盤角度的調(diào)節(jié)器22，以便從液壓泵10排出流量qsw。

如上所述，按照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制建筑機(jī)械的液壓泵的流量的方法，即使在上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)突然旋轉(zhuǎn)時(shí)，也最優(yōu)地限制或減小了排出流量，以便控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)11僅排出使所述上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)開始回轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩所需的排出流量，從而能夠減少通過回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的安全閥21返回到油箱的工作油。

雖然已參照附圖中的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行各種等同的修改和變型。

工業(yè)適用性

根據(jù)具有上述構(gòu)造的本發(fā)明，由于在挖掘機(jī)的上部結(jié)構(gòu)突然旋轉(zhuǎn)時(shí)以減少的量?jī)H排出旋轉(zhuǎn)所需的流量，能夠使通過安全閥返回的流量損失最小化，同時(shí)確保上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)加速。