专利名称：作业车辆的作业机用油压泵的控制方法以及控制装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及作业车辆、特别涉及土木作业车辆的作业机用油压泵的容量控制方法以及控制装置。
背景技术：
例如在驱动作为土木作业车辆的轮式装载机的作业机的油压装置中，虽然在挖掘作业时等需要油压，但有时排出量少是可以的。此时，若使用固定容量型油压泵，则大量压力油会环流到油罐，从而发生很大的功率损失。为了降低该功率损失，提出有油压泵选用可变容量型来减少挖掘作业时泵排出量。例如，美国专利第6073442号公报中公开的方法，其中，当满足i)变速机处于前进第一速度段位置，ii)作业机处于挖掘位置，iii)车辆运行速度是设定速度以下，这其中的至少一个条件时，判断为作业车辆处于挖掘作业中，进行将泵容量降低到是最大容量以下的规定容量的控制。
在上述条件中，作业机的挖掘位置如图13所规定。图13是挖掘位置的作业机70的侧面图。升降臂72的基端部通过臂销73摇动自如地安装在车体71上，车体71和升降臂72通过升降缸74连结。升降缸74伸缩则升降臂72以臂销73为中心摇动。铲斗75通过铲斗销76而摇摆自如地安装在升降臂72的前端部，车体71和铲斗75介由倾斜缸77以及链接装置78连结。倾斜缸77伸缩则铲斗75以铲斗销76为中心摇动。作业机70的挖掘位置以连结臂销73和铲斗销76的线Y-Y为基准，规定升降臂72在其以下位置时处于挖掘位置。
然而，在上述方法中，具有以下问题。第一，当变速机处于前进第一速度时，使泵容量降低到最大容量以下的规定容量。但是，此时并不限于挖掘作业，也有在一边操作作业机一边以前进第一速度向规定地点接近的情况。此时会作业机的速度减慢，作业效率降低。此外，还有根据土质以前进二速度作业的情况，这时由于泵容量不降低所以产生功率损失。
第二，当车辆行驶速度是设定速度以下时，使泵容量降低到最大容量以下的规定容量。但是，也存在不进行挖掘作业来一边操作作业机一边以设定速度以下向目的地移动的情况。此时也存在泵容量降低，作业机的速度降低，作业效率降低的情况。第三，变速机是前进第一速度，作业机是挖掘位置，且车辆行驶速度是设定速度以下时，使泵容量降低到最大容量以下的规定容量。在通常挖掘时，到对象物的正前方，为了防止铲斗接地而行驶阻力变大，铲斗应该从地面稍微抬起，在插进对象物之前尽早使铲斗接地。此时，作业机的反映速度变慢，操作慢，同时作业人员有不适感。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种作业车辆的作业机用油压泵的控制方法以及控制装置，在可靠检测出作业车辆处于挖掘状态后使泵容量降低，减少功率损失并且不会降低作业效率或会作业人员带来不适感。
为了实现上述目的，本发明的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法中，所述车辆具有使作业机动作的工作缸和向工作缸供给规定压油的油压泵的作业车辆，该方法中，测定工作缸内的至少一个工作缸的底部侧的油压是规定值以下的状态的持续时间；持续时间经过规定时间，之后，底部侧的油压超过规定值时，判断为挖掘作业开始；将油压泵的容量设定成比最大容量低的规定容量；进行将油压泵的容量降低到规定容量的控制。
通过所述方法，工作缸的底部侧的油压在规定时间是规定值以下，之后，当超过规定值时判断为挖掘作业开始，将油压泵的容量降低到比最大值低的规定容量。工作缸的底部侧的油压在挖掘作业开始前肯定存在在规定时间是规定压力以下的状态，并且由于油压在挖掘作业中和非挖掘作业中明显不同，所以能够可靠地判断处于挖掘作业中，有效地降低功率损失。此外，因为直到铲斗插进对象物之前，油压泵的容量不降低，所以作业速度不会降低，操作者不会有不适感。
此外，在控制方法中，当进行着降低到规定容量的控制时，也可以是，在作业车辆的前后进退操作机构从前进位置切换至中立或者后退位置时，判断为挖掘作业结束；停止将油压泵的容量降低到规定容量的控制。通过该方法，操作者将前后进退操作机构从前进位置变换到中立或者后退位置时判断为挖掘作业结束，停止泵容量降低控制。因此，挖掘作业结束的判断变得可靠，挖掘作业结束后作业机的操作速度变大，作业性降低的担心没有必要。
在控制方法中，当进行着降低到规定容量的控制时，也可以是，在自挖掘作业开始判断时的预定的第一设定时间内，当底部侧的油压变为规定值以下时，判断为挖掘作业结束；停止将油压泵的容量降低到规定容量的控制。通过该方法，在判断为挖掘作业开始以后，在第一设定时间以内工作缸的底部侧的油压变为规定值以下时，不继续进行挖掘作业，判断为挖掘作业结束，停止泵容量降低控制。因此，在非挖掘作业时没有将油压泵容量降低到规定容量，所以作业机速度不会降低，作业效率不会降低。
在控制方法中，当进行着降低到规定容量的控制时，也可以是，底部侧的油压变为规定值以下，规定值以下的油压状态超过自挖掘作业判断开始时的预定的第二设定时间时，判断为挖掘作业结束；停止将油压泵的容量降低到规定容量的控制。通过该方法，在判断为挖掘开始以后，工作缸的底部侧油压变为规定值以下，该状态超过第二设定时间时判断为挖掘作业结束，停止泵容量降低控制。因此，例如即使由误信号而开始泵容量降低控制，也能够在短时间内判断为误信号，从而停止降低油压泵的容量的控制，能够防止作业效率降低。
在控制方法中，当进行着降低到规定容量的控制时，也可以是，作业机的铲斗的高度变为规定值以上时，判断为挖掘作业结束；停止将油压泵的容量降低到规定容量的控制。通过该方法，在挖掘作业中，操作工作缸，使铲斗上升挖起对象物，使更多的对象物装入铲斗内时，铲斗的上升速度变大，作业性降低的担心没有必要。
本发明的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置的第一结构是，所述车辆具有使作业机动作的工作缸和向工作缸供给规定压油的可变容量型油压泵，该控制装置包括检测工作缸内的至少一个工作缸的底部侧的油压的底部压力检测器；控制可变容量型油压泵的容量的容量控制装置；控制器，其中输入来自底部检测器的检测值，当以检测值是规定值以下的状态经过规定时间并且之后检测值超过规定值时，判断为挖掘作业开始，向容量控制装置输出将可变容量型油压泵的容量降低到比最大容量小的规定容量的容量控制信号通过所述结构，以工作缸的底部侧的油压是固定值以下的状态经过规定时间，之后，超过规定值时，将油压泵的容量降低到规定容量。即，因为能够可靠地检测出作业车辆处于挖掘作业中，将泵容量降低到规定容量，所以能够有效降低功率损失，得到能高效作业的作业车辆。
此外，也可以是，在控制器中，输入来自检测设置在作业车辆上的前后进退操作机构的操作位置的操作位置检测部件的检测信号，当操作位置从前进位置切换至中立或者后退位置时，停止向容量控制装置发送容量控制信号。通过该结构，当前后进退操作机构的操作位置处于中立或者后进位置时，停止发送降低油压泵容量的容量控制信号。因此，能够可靠地检测出挖掘作业结束时，在非挖掘作业时泵容量不会降低。因此，得到作业效率不会降低的作业车辆。
控制装置也可以是，在控制器中，在判断为挖掘作业开始后，在预定的第一设定时间以内，当来自底部压力检测器的检测值变为规定值以下时，判断为挖掘作业结束，停止向容量控制装置发送容量控制信号。通过该结构，当来自底部压力检测器的检测值在第一设定时间内变为规定值以下时判断为挖掘作业结束，停止发送油压泵的容量控制信号。因此，工作缸的底部侧的油压暂时变为规定值以上，短时间油压降低时，能够停止将油压泵的容量降低到规定容量的控制。因此，得到作业效率不会降低的作业车辆。
在控制装置中也可以是，在控制器中，判断为挖掘作业开始后，来自底部压力检测器的检测值变为规定值以下，规定值以下的状态超过预定的第二设定时间时，判断为挖掘作业结束，停止向容量控制装置发送容量控制信号。通过该结构，即使例如由误信号而开始泵容量降低控制，也能够在短时间内判断为误信号，停止控制将油压泵的容量降低到规定容量的控制。因此能够得到作业效率不会降低的作业车辆。
在控制装置也可以是，具有检测作业机的铲斗高度的铲斗高度检测器，控制器，当判断为挖掘作业开始后，从铲斗高度检测器输入铲斗高度，当铲斗高度变为规定值以上时，判断为挖掘作业结束，停止向容量控制装置发送容量控制信号。通过该结构，在挖掘作业中，使铲斗上升挖起对象物，将更多的对象物挖进铲斗内时，当铲斗变为规定高度以上时，停止泵的容量控制，所以铲斗的上升速度变大，作业性降低的担心没有必要。因此，能够得到作业效率不会降低的作业车辆。
本发明的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置的第二结构是，所述车辆包括使作业机动作的工作缸和向工作缸供给规定油压的可变量型油压泵和控制向工作缸内的规定工作缸供给的压油的流量的控制阀和作业机操作杆，该作业车辆的作业机用油压泵的控制装置中，可以是，具有检测规定工作缸内的至少一个工作缸的底部侧的油压的底部压力检测器；控制可变容量型油压泵的容量的容量控制装置，用于使规定工作缸的负荷压力和可变容量型油压泵的排出压力的差压的负载传感检测差压恒定；控制器，输入来自底部压力检测器的检测值，以检测值是规定值以下的状态经过规定时间并且之后检测值超过规定值时，判断为挖掘作业开始，将相对作业机操作杆的最大冲程的控制阀的冲程降低到比最大冲程小的规定冲程。
通过上述结构，当以工作缸的底部侧的油压是规定值以下的状态经过规定时间，之后，超过规定值时，将油压泵的容量降低到规定容量。即，由于能够可靠地检测出作业车辆处于挖掘作业中，将泵容量降低到规定容量，所以能够有效降低功率损失，得到高效作业的作业车辆。此外，因为通过负载传感检测油压控制来将泵容量降低到比最大容量小的规定容量，所以能够与工作缸的荷重无关地确保必要的容量，有效地进行作业。
图1是具有本发明实施例1的控制装置的作业车辆的一个例子的轮式装载机的侧面图；图2是图1的轮式装载机的作业机的侧面图；图3是在图1的轮式装载机的挖铲、装载作业时的各过程中升降缸的底部侧产生油压变化的一个例子的曲线图；图4是实施例1的控制装置的系统图；图5是用于说明实施例1的控制方法的流程图；图6是本发明的实施例2的轮式装载机的前部的侧面图；图7是实施例2的控制装置的系统图；图8是用于说明实施例2的控制方法的流程图；图9是本发明实施例3的控制装置的系统图；图10是用于说明实施例3的控制方法的曲线图；图11是用于说明实施例3的控制方法的变形例的曲线图；
图12是用于说明实施例3的控制方法的别的变形例的曲线图；图13是现有的作业车辆的作业机的挖掘位置的侧面图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法以及控制装置的最优实施例进行说明。
以下，对实施例1进行说明。图1是作为作业车辆一个例子的轮式装载机1的侧面图。在图1中，作业车辆1包括具有驾驶室2、发动机室3以及后轮4、4的后部车体5，以及具有前轮6、6的前部框架7。在前部框架7上安装有作业机10。即，在基端部摇动自如地安装于前部框架7上的升降臂11的前端部上，摇动自如地安装有铲斗12。前部框架7和升降臂11由一对升降缸13、13连结，通过升降臂11伸缩而升降缸13、13摇动。
倾斜臂14的大致中央部摇动自在地支持在升降臂11上，其一端部与前部框架7通过倾斜缸15连结。倾斜臂14的另一端部与铲斗12通过倾斜连杆16连结，若倾斜缸15伸缩则铲斗12摇动。在后部车体5上搭载有动力装置20。动力装置20包括发动机21、转矩变换器22、可进行前后进退切换以及多挡变速挡的切换的变速机23、分配机24、以及驱动后轮4和前轮6的减速机25、25等。此外，发动机21驱动向升降缸13、倾斜缸15供给压油的可变容量型油压泵26。在驾驶室2内设置有前后进退操作机构30。在本实施例中，通过一对伸缩缸13、13以及倾斜缸15构成了使作业机10动作的工作缸60。另外，工作缸60不限于此，只要是具有“使作业车辆的作业机动作”功能的一般的工作缸即可。
接着，对轮式装载机1的挖掘、装载作业的过程的一个例子进行说明。
(1)前进过程驾驶员操作升降缸13以及倾斜连杆15来使铲斗12变成挖掘姿势，操作前后进退操作机构30使车辆向挖掘装载的对象物前进。
(2)挖掘过程使铲斗12的铲刃插进对象物，操作倾斜缸15使铲斗12后倾，使对象物装载到铲斗12内。
(3)后退过程当将对象物装载到铲斗12内以后，使车辆1后退。
(4)前进、吊杆上升过程使车辆1前进，同时使升降缸13伸长来使升降臂11上升，使铲斗12上升直至装载位置，同时接近翻斗车。
(5)排土过程在规定位置倾卸铲斗12将对象物装载在翻斗车的平台上。
(6)后退、吊杆下降过程使车辆1后退，同时使升降缸11下降，使铲斗12处于挖掘姿势。
重复上述过程进行挖掘装载。
图2表示的是用铲斗12挖掘的状态的侧面图。使车辆1按照箭头A的方向前进，铲斗12的铲刃向对象物Z插进并后倾，则在箭头B、C方向对铲斗12施加力。因此，在升降缸13以及倾斜缸15的底部侧产生高油压。此外，根据作业姿势向铲斗12施加箭头D方向的力，此时，在倾斜缸15的头部侧产生高油压。这些油压在挖掘作业和非挖掘作业时明显不同。因此，能够确定升降缸底部压力的基准值，可靠地判断出是否处于挖掘作业中。此外，因为在倾斜缸15的底部侧也产生高油压，所以能够确定倾斜缸底部压力的基准值，可靠地判断出是否处于挖掘作业中。
图3是在所述轮式装载机1的挖掘、装载作业时的各过程中，倾斜缸13的底部侧产生的油压变化的一个例子的曲线图。图3的纵轴是倾斜缸13底部侧的油压，横轴是时间。如图3所示，升降缸13的底部压力在前进过程降低，在挖掘过程中升高，挖掘结束并后退的同时降低。现在，当设定规定的压力P时，倾斜缸13的底部压力在前进过程的整个区间比P低，在挖掘过程的整个区间比P大，其差是明显的。此外，在后进过程、前进、吊杆上升过程、以及排土过程前半部分比P高，其后比P低。前进过程的时间必定存在几秒间(例如5秒)。因此，通过检测出升降缸13的底部压力在规定时间(例如1秒)比规定的压力P低，其后比P高的时而能够可靠地检测出挖掘作业开始时。在使前后进退操作机构30后退时停止挖掘作业，在挖掘作业开始点与挖掘作业结束点之间的挖掘中进行油压泵的容量降低控制是最有效的。
以下对油压泵的控制方法以及控制装置进行说明。图4是控制装置40的一个例子的系统图。在图4中，可变容量型油压泵26与容量控制装置41连接。在可变容量型油压泵26的排出回路42上安装有与倾斜缸15连接的倾斜操作阀43以及与升降缸13连接的升降操作阀44。在升降缸13的底部侧13A设置有底部压力检测器45。底部压力检测器45例如是压力开关。容量控制装置41和底部压力检测器45分别与控制器50连接。此外，控制器50与检测前后进退操作机构30的操作位置的操作位置检测部件31连接，检测出变速机23位于前进、中立、后退的哪个位置。
接着，基于图5的流程图对控制方法进行说明。当作业开始后，在步骤101中，控制器50输入来自底部压力检测器45的检测结果，判断升降缸底部压力是否是规定压力P以下。在步骤101中，当为NO时返回到步骤101前。当在步骤101中为是时前进到步骤102，控制器50开始时间测定。在步骤103中控制器50判断升降缸底部压力是规定压力P以下的状态是否持续规定时间(例如1秒)以上。当在步骤103中为否时返回到步骤103前。当在步骤103中为是时前进到步骤104，控制器50判断升降缸底部压力是否超过规定压力P。当在步骤104中为否时返回步骤104前。当在步骤104中为是时前进到步骤105，控制器50判断为挖掘作业开始。
在步骤106中，控制器50设定比可变容量型油压泵26的最大容量Qmax低的规定容量Q为Q＝α*Qmax。这里，α例如可以是对应轮式装载机1作业时的行驶驱动力或油压力的大小而确定的系数，也可以是由轮式装载机1作业现场的土质等(土、岩石等的种类、密度、粘度)决定的系数，α一般为0.5～0.9。因此，例如，若α为0.7则规定容量Q设定为最大容量Qmax的0.7倍的容量。在步骤107中，控制器50向容量控制装置41输出控制信号，可变容量型油压泵26的容量降低到规定容量。在挖掘作业结束的时，驾驶员在步骤108中操作前后进退操作机构30来将变速机23切换至中立或者后退。
在步骤109中，控制器50输入来自操作位置检测部件31的检测信号，判断变速机23是否在中立或者后退位置。当在步骤109中为否时，返回至步骤108前。当在步骤109中为是时前进到步骤110，控制器50判断为挖掘作业结束，前进到步骤111。在步骤111中，控制器50中止泵容量控制，将可变容量型油压泵26的容量返回到控制前。
当在步骤105中控制器50判断为挖掘作业开始后，在步骤112中开始时间测定。在步骤113中，控制器50判断升降缸底部压力超过规定压力P的时间是否超过预定的第一设定时间(例如1秒)。步骤112、113与步骤106、107并行。当在步骤113中为否时，控制器50判断不继续进行挖掘作业，判断为前进到步骤110结束挖掘作业。当在步骤113中为是时，控制器50判断继续进行挖掘作业，前进到步骤108。其间，进行油压泵容量降低控制。
当在步骤105中控制器50判断为开始挖掘作业之后，在步骤114中判断升降缸底部压力是否下降到低于规定压力P。当在步骤114中为否时，控制器50返回到步骤114前。当在步骤114中为是时，控制器50在步骤115中开始时间测定。在步骤116中，控制器50判断升降缸底部压力下降到低于规定压力P的时间是否持续到规定的第二设定时间(例如0.5秒)以上。步骤114～116与步骤106、107并行。当在步骤116中为否时返回到步骤116前。当在步骤116中为是时，控制器50判断为不处于挖掘作业中，向步骤110前进，判断挖掘作业结束。
在上述说明中，在升降缸13的底部侧13A上设置底部压力检测器45，升降缸13的底部侧13A油压在规定时间是规定值以下，之后，超过规定值时，判断作业车辆挖掘作业开始，将泵的容量降低到比最大容量小的规定容量，但是不限于此。例如，也可以在倾斜缸15的底部侧15A上设置底部压力检测器，倾斜缸15的底部侧15A油压在规定时间是规定值以下，之后，超过规定值时，判断作业车辆挖掘作业开始，将泵的容量降低到比最大容量小的规定容量。这样也可以得到同样的作用以及效果。
接着，参照图6～图8对本发明的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法以及控制装置的实施例2进行详细说明。图6相对于图1在轮式装载机1上安装铲斗高度检测器32这一点是不同的。图7表示的是控制装置40A的一个例子的系统图。控制装置40A相对图4的控制装置40在安装铲斗高度检测器32这一点是不同的。图8与图5比较追加了步骤118这一点上是不同的。因此，在图6～图8的说明中，对与图1～图5相同的说明部分标注同一标号并省略说明。
如图6所示，在前部框架7上安装有检测升降臂11的基端部的上面相对前部框架7的位置的铲斗高度检测器32。在基端部摇动自如地被安装于前部框架7上的升降臂11的前端部上，通过铲斗销12P摇动自如地安装有铲斗12。当铲斗销12P的中心的距地表面GL的高度H变为规定高度例如为1.5m时，从铲斗高度检测器32发出信号。即，当作业机10的铲斗12的高度是规定值以上时，铲斗高度检测器32产生信号。铲斗高度检测器32例如是非接触式传感器，若升降臂11的基端部的上面在规定距离以内接近非接触式传感器，则产生电气信号。如图7所示，铲斗高度检测器32与控制器50连接。控制器50如后所述，接收来自铲斗高度检测器32的信号，判断铲斗12是否变为规定高度以上。
如图6所示，在挖掘中铲斗12的铲刃插进对象物，操作倾斜缸15使铲斗12后倾，铲斗12内装入对象物时，操作升降缸13，使铲斗12沿着箭头Y方向上升，挖起对象物，在铲斗12内装入更多的对象物。此时，若保持进行了油压泵的容量控制的状态，则油压泵的排出量少故升降缸13的伸长速度降低，因此，铲斗12的上升速度变慢，作业效率降低。因此，在本实施例中当铲斗12变为规定高度，停止油压泵的容量控制，提高铲斗12的上升速度。
接着，基于图8的流程图对本实施方式的控制方法进行说明。当控制器50在步骤105中判断为挖掘作业开始后，在步骤108中根据来自高度检测器32的信号判断铲斗12的高度是否变为规定值以上。步骤118与步骤106、107并行。当在步骤118中为是时，控制器50判断没有继续挖掘作业，前进到步骤110判断为挖掘作业结束，前进到步骤111。当在步骤118中为否时，控制器50判断挖掘作业继续，前进到步骤108。这其间，进行油压泵容量降低控制。
如上所述，根据实施例2，在挖掘作业中操作升降缸13，使铲斗12上升，挖起对象物，使更多的对象物装入在铲斗12内。然后，当铲斗12变为规定高度以上时，因为停止泵的容量控制，所以铲斗12的上升速度提高，操作性降低的担心没有必要。同时，在本实施例中铲斗高度检测器32作为一个例子选用了非接触式传感器，但是不限于此。例如，可以检测升降臂11的角度，也可以检测铲斗12的铲斗铰链销12P的高度。另外，也可以检测升降缸13的冲程，来检测铲斗12的铲斗铰链销12P的高度。
接着，参照图9～图12对本发明的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置的实施例3进行详细说明。图9表示的是控制装置40B的一个例子的系统图。在控制装置40B的说明中，对图4中所说明的控制装置40以及图7中所说明的控制装置40A相同的部分标注同一标号并省略说明。在图9中，可变容量型油压泵26B与容量控制装置41B连接。在可变容量型油压泵26B的排出回路42上介装有与倾斜缸15连接的倾斜操作阀43以及与升降缸13连接的升降操作阀44B。升降操作阀44B为电磁比例控制阀，与控制器50B接触，对应来自控制器50B的升降操作阀信号的大小动作。
作为作业机操作杆的升降缸操作杆55与控制器50B连接，驾驶员操作升降缸操作杆55，向控制器50B发出升降缸操作信号。控制器50B对应来自升降缸操作杆55的升降缸操作信号向升降操作阀44B输出升降操作信号，在通常时和挖掘作业时变更升降操作阀信号的电气指令值i的输出值输出。
从可变容量型油压泵26B的排出回路42A分支出检测可变容量型油压泵26B的排出压力的负载传感回路42AL，负载传感回路42AL与容量控制装置41B连接。此外，从升降操作阀44B的出口回路42B分支出升降操作阀44B的出口压力检测回路42BL，出口压力检测回路42BL与容量控制装置41B连接。通过这种结构来进行负载传感油压控制。由此，容量控制装置41B使可变容量型油压泵26B的排出压力和升降操作阀44B的出口压力(升降缸13的负荷压)的压力差即负载传感差压ΔP恒定，进行控制可变容量型油压泵26B的容量的所谓的负载传感控制。因此，不管升降缸13的负荷压力的大小，能够确保对应升降操作阀44B的开口面积的流量，有效作业。
接着，对本实施例的动作进行说明。本实施例的控制内容与图5以及图8的控制流程相同，但是在步骤106中的泵降低容量设定的方法不同。当未判断为挖掘作业开始的通常时，驾驶员操作升降缸操作杆55，则如图10所示，来自对升降缸操作信号(升降缸操作杆55的冲程)的控制器50B的升降操作阀信号的电气指令值i如实线变化。即，升降缸操作杆55的冲程最大的升降缸操作信号的最大值LSmax中，电气指令值i为imax。若电气指令值i为imax，则升降操作阀44B的冲程为VSmax。升降操作阀44B的开口面积为最大，然后，控制泵斜盘角θ作为θmax，可变容量型油压泵26B的泵容量为最大容量即Qmax，使该状态下的负载传感差压ΔP为规定的恒定值。
前进到图5的步骤105，若控制器50B判断挖掘作业开始，则变为步骤106，控制器50B设定泵降低容量。即，在挖掘作业开始状态下驾驶员操作升降缸操作杆55，则如图10所示，电气指值值i如虚线那样变化。即，升降缸操作信号的最大值LSmax中，电气指令值i降低的值iα(例如imax的0.7倍)，升降操作阀44B的冲程降低的冲程的VSα(例如VSmax的0.7倍)。
由此，即使升降操作杆55的冲程最大，升降操作阀44B的开口面积变为比最大值低的开口面积。其结果，容量控制装置41B动作，负载传感差压ΔP是规定的恒定值，控制泵斜盘角θ为比θmax低的泵斜盘角的θα。由此，可变容量型油压泵26B的泵容量变为比最大容量Qmax低的Qα。从而，控制装置40B将可变容量型油压泵26B的容量设定为比最大容量Qmax低的固定容量Q，即，Q＝α*Qmax(＝Qα)。
若判断挖掘作业结束，前进到步骤111，则控制器50B返回到如图10所示的模式，即使向升降操作阀44B传送的电气指令值i如实线(通常时)变化。由此，对于升降缸操作杆55的冲程最大(最大值LSmax)中，电气指令值i为imax。其结果，因为升降操作阀44B的冲程为VSmax，所以升降操作阀44B的开口面积为最大值，容量控制装置41B动作，使负载传感差压ΔP为恒定值，进行控制泵斜盘角θ为θmax。由此，泵容量控制中止，可变容量型油压泵26B的容量返回到控制前。
在本实施例中，i)挖掘作业结束后，当驾驶员使前后进退操作机构处于中立或者后退位置时，停止泵的容量控制，ii)当判断为挖掘作业开始后，在预定的第一设定时间以内，升降缸的底部侧的油压变为规定值以下时，判断挖掘作业未继续，停止泵容量降低控制，iii)当判断挖掘开始后，升降缸的底部侧的油压变为规定值以下，该状态超过预定的第二设定时间时挖掘作业判断为结束，停止泵容量降低控制，iv)在挖掘作业中，操作升降缸13，使铲斗12上升，挖起对象物，在铲斗12内装入更多的对象物，当铲斗12变为规定高度以上时，停止泵的容量控制，与实施例1、实施例2相同。因为上述以外的本实施例的控制内容与实施例1、实施例2相同，所以省略说明。对于所述的本实施例能够得到与实施例1相同的效果。
图11是相对升降缸操作杆55的冲程的升降操作阀信号的电气指令值i如实线(通常时)的图形和虚线(挖掘作业时)的图形的情况。此时，降低可变容量型油压泵26B的最大容量的同时，降低升降缸操作杆55的冲程的中间区域的应答性并使良好控制区域的应答性变得迟钝，能够很容易进行升降缸13的良好控制。
图12是挖掘作业时、对相对升降缸操作杆55的冲程的升降操作阀信号的电气指令值i的最大值进行改平的情况。该情况中，只降低可变容量型油压泵26B的最大容量，而不改变升降缸操作杆55的冲程的中间区域的应答性，使得升降缸操作杆55的冲程的中间区域的应答性不改变也是可以的。其结果，使得在良好控制区域中的应答性没有变化，升降缸13的动作速度不变，驾驶员也不产生不适感。
本发明能够可靠地检测出处于挖掘作业中，降低功率损失，并作为不降低作业效率以及不给作业者带来不舒感的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法以及控制装置而有用。
权利要求
1.一种作业车辆的作业机用油压泵的控制方法，该作业车辆具有使作业机(10)动作的工作缸(60)和向所述工作缸(60)供给规定的压油的油压泵(26)，所述控制方法特征在于，测定所述工作缸(60)内的至少一个工作缸(13)的底部侧(13A)的油压是规定值以下的状态的持续时间；持续时间经过规定时间，之后，所述底部侧(13A)的油压超过规定值时，判断为挖掘作业开始；将所述油压泵(26)的容量设定成比最大容量低的规定容量；进行将所述油压泵(26)的容量降低到规定容量的控制。
2.如权利要求1所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法，其特征在于，当进行着降低到规定容量的控制时，所述作业车辆(1)的前后进退操作机构(30)从前进位置切换至中立或者后退位置时，判断为挖掘作业结束；停止将所述油压泵(26)的容量降低到规定容量的控制。
3.如权利要求1所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法，其特征在于，当进行着降低到规定容量的控制时，在自判断为挖掘作业开始时的预定的第一设定时间以内，当所述底部侧(13A)的油压变为规定值以下时，判断为挖掘作业结束；停止将所述油压泵(26)的容量降低到规定容量的控制。
4.如权利要求1所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法，其特征在于，当进行着降低到规定容量的控制时，所述底部侧(13A)的油压变为规定值以下，规定值以下的油压状态超过自判断为挖掘作业开始时的预定的第二设定时间时，判断为挖掘作业结束；停止将所述油压泵(26)的容量降低到规定容量的控制。
5.如权利要求1所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制方法，其特征在于，当进行着降低到规定容量的控制时，所述作业机(10)的铲斗(12)的高度变为规定值以上时，判断为挖掘作业结束；停止将所述油压泵(26)的容量降低到规定容量的控制。
6.一种作业车辆的作业机用油压泵的控制装置，该作业车辆具有使作业机(10)动作的工作缸(60)和向所述工作缸(60)供给规定的压油的可变容量型油压泵(26)，所述控制装置特征在于，包括检测所述工作缸(60)内的至少一个工作缸(13)的底部侧(13A)的油压的底部压力检测器(45)；控制所述可变容量型油压泵(26)的容量的容量控制装置(41)；控制器(50)，其输入来自所述底部检测器(45)的检测值，当以所述检测值是规定值以下的状态经过规定时间并且之后所述检测值超过规定值时，判断为挖掘作业开始，向所述容量控制装置(41)输出将所述可变容量型油压泵(26)的容量降低到比最大容量小的规定容量的容量控制信号。
7.如权利要求6所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置，其特征在于，所述控制器(50)输入来自检测设置在所述作业车辆(1)上的前后进退操作机构(30)的操作位置的操作位置检测部件(31)的检测信号，当操作位置从前进位置切换至中立或者后退位置时，停止向所述容量控制装置(41)发送所述容量控制信号。
8.如权利要求6所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置，其特征在于，所述控制器(50)，在判断为挖掘作业开始后，在预定的第一设定时间以内，当来自所述底部压力检测器(45)的所述检测值变为规定值以下时，判断为挖掘作业结束，停止向所述容量控制装置(41)发送所述容量控制信号。
9.如权利要求6所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置，其特征在于，所述控制器(50)，当判断为挖掘作业开始后，当来自所述底部压力检测器(45)的所述检测值变为规定值以下，规定值以下的状态超过预定的第二设定时间时，判断为挖掘作业结束，停止向所述容量控制装置(41)发送所述容量控制信号。
10.如权利要求6所述的作业车辆的作业机用油压泵的控制装置，其特征在于，具有检测所述作业机(10)的铲斗(12)的高度的铲斗高度检测器(32)，所述控制器(50)，当判断为挖掘作业开始后，从所述铲斗高度检测器(32)输入所述铲斗高度，当所述铲斗高度变为规定值以上时，判断为挖掘作业结束，停止向所述容量控制装置(41)发送所述容量控制信号。
11.一种作业车辆的作业机用油压泵的控制装置，该作业车辆包括使作业机(10)动作的工作缸(60)和向所述工作缸(60)供给规定的油压的可变容量型油压泵(26B)和控制向所述工作缸(60)内的规定工作缸(13，13)供给的压油的流量的控制阀(44B)和作业机操作杆(55)，所述控制装置特征在于，包括检测所述规定工作缸(13，13)内的至少一个工作缸(13)的底部侧(13A)的油压的底部压力检测器(45)；控制所述可变容量型油压泵(26B)容量的容量控制装置(41B)，使所述规定工作缸(13、13)的负荷压力和所述可变容量型油压泵(26B)的排出压力的差压即负载传感检测差压恒定；控制器(50B)，其输入来自所述底部检测器(45)的检测值，当以所述检测值是规定值以下的状态经过规定时间并且之后所述检测值超过规定值时，判断为挖掘作业开始，将相对所述作业机操作杆(55)的最大冲程的所述控制阀(44B)的冲程降低到比最大冲程小的规定冲程。
全文摘要
一种作业车辆的油压泵容量控制装置，能够可靠地检测出是否是处于挖掘作业中，并能够降低功率损失。该控制装置包括检测使作业机(10)动作的工作缸(60)的底部侧(13A)的油压的底部压力检测器(45)；控制可变容量型油压泵(26)的容量的容量控制装置(41)；控制器(50)，其当以来自所述底部压力检测器的检测值是规定值以下的状态经过规定时间并且之后所述检测值超过规定值时，判断为挖掘作业开始，向所述容量控制装置输出将油压泵的容量降低到比最大容量小的规定容量的容量控制信号。
文档编号F15B11/00GK1705827SQ20038010160
公开日2005年12月7日 申请日期2003年10月14日 优先权日2002年10月23日
发明者户田英二, 佐藤吉治 申请人:株式会社小松制作所