用于控制工程机械的优先功能的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制工程机械的优先功能的设备和方法，更具体地讲，本发明涉及一种用于工程机械的液压优先功能控制设备及其方法，在通过更换连接到挖掘机的可选装置进行联合作业的情况下，所述设备和方法可使操作者能够设定可选装置的优先顺序或优先程度。
【背景技术】
[0002]通常，根据作业条件，可在挖掘机的铲斗被移走之后安装诸如破碎机的可选装置，并可通过同时驱动可选装置和附件来进行联合作业。在这种情况下，由于可选装置和附件之间的负荷压力不同，导致液压流体不能平稳地从液压泵供应到可选装置和附件。因此，通过经由优先功能来限制从液压泵供应到可选装置的液压流体的量，可防止附件的运动受到限制。
[0003]如图1所示，现有技术中的用于工程机械的优先功能控制设备包括:可变排量液压泵(以下称为“液压泵”)1，连接到发动机；可选装置和附件(未示出)，连接到液压泵I;可选装置操作杆2和附件操作杆3，当操作者操作可选装置操作杆2和附件操作杆3时，可选装置操作杆2和附件操作杆3输出与其操作量相对应的操作信号；可选装置阀芯4，安装在液压泵I和可选装置之间的流动路径中，并响应于可选装置操作杆2的操作而移位以控制供应到可选装置的液压流体的流动方向；附件阀芯5，安装在液压泵I和附件之间的流动路径中，并响应于附件操作杆3的操作而移位以控制附件的启动、停止和方向改变。
[0004]如图1所示，在通过操作可选装置操作杆2和附件操作杆3而驱动共用液压泵I的可选装置和附件来进行联合作业的情况下，由于可选装置和附件之间的负荷压力不同，导致不能从液压泵I平稳地供应液压流体。也就是说，如果在可选装置中产生的负荷压力比在附件中产生的负荷压力相对低，则根据液压特性，从液压泵I供应到可选装置的液压流体的量增加，因而附件的运动会受到限制。
[0005]因此，节流孔6安装在液压泵I和可选装置阀芯4之间的流动路径中，以在可选装置和附件同时被驱动的联合作业期间限制被供应到可选装置的液压流体的量。
[0006]如图2所示，现有技术中的另一种用于工程机械的优先功能控制设备包括:可变排量液压泵(以下称为“液压泵”)1，连接到发动机；可选装置和附件(未示出)，连接到液压泵I ;可选装置操作杆2和附件操作杆3，当操作者操作可选装置操作杆2和附件操作杆3时，可选装置操作杆2和附件操作杆3输出与其操作量相对应的操作信号；可选装置阀芯4，安装在液压泵I和可选装置之间的流动路径中，并响应于可选装置操作杆2的操作而移位以控制供应到可选装置的液压流体的流动方向；附件阀芯5，安装在液压泵I和附件之间的流动路径中，并响应于附件操作杆3的操作而移位以控制附件的启动、停止和方向改变；液压减压阀7，安装在可选装置操作杆2和可选装置阀芯4之间的信号路径中，并响应于来自外部的信号压力而移位以控制从可选装置操作杆2输入到可选装置阀芯4的信号压力。
[0007]因此，在通过操作可选装置操作杆2和附件操作杆3而驱动可选装置和附件来进行联合作业的情况下，通过液压减压阀7来限制供应到可选装置的液压流体的量，从而可防止附件的运动受到限制。
[0008]然而，如图1和图2所示，在通过节流孔6和液压减压阀7限制被供应到可选装置的液压流体的量的情况下，根据可选装置的负荷状况平稳地调节优先功能的程度会是困难的。此外，没有提供操作者可通过其容易地设定优先功能的界面，并且在可选装置的负荷状况变化的情况下，轻松应对这样的变化会是困难的。
[0009]如图3所示，现有技术中的又一种用于工程机械的优先功能控制设备包括:可变排量液压泵(以下称为“液压泵”)I和先导泵8，连接到发动机；可选装置和附件(未示出)，连接到液压泵I ;附件操作杆3，当操作者操作附件操作杆3时，附件操作杆3输出与操作量相对应的操作信号；可选装置阀芯4，安装在液压泵I和可选装置之间的流动路径中，并移位以控制供应到可选装置的液压流体的流动方向；附件阀芯5，安装在液压泵I和附件之间的流动路径中，并响应于附件操作杆3的操作而移位以控制附件的启动、停止和方向改变；用于可选装置的电气操作装置9，根据操作者的操作输出操作信号以控制可选装置；电比例减压阀10，安装在先导泵8和可选装置阀芯4之间的信号路径中，并移位以将来自先导泵8的信号压力转换成对应于来自外部的电气控制信号的二次信号压力，并将二次信号压力供应到可选装置阀芯4;控制器11，将与用于可选装置的电气操作装置9的操作信号相对应的电气控制信号输出到电比例减压阀10。
[0010]因此，在操作用于可选装置的电气操作装置9和附件操作杆3的情况下，根据用于可选装置的电气操作装置9的操作而产生的操作信号被输入到控制器。根据从控制器11输出而对应于操作信号的电气控制信号，电比例减压阀10产生二次信号压力。因此，由于可选装置阀芯4的开度受控于通过电比例减压阀10的二次信号压力，以限制供应到可选装置的液压流体的量，因此可防止附件的运动受到限制。
[0011]然而，如图3所示，在没有提供可根据可选装置的负荷状况或附件的操作量设定优先程度的单独的输入信号算法或装置的情况下，特定附件的运动会因在可选装置中产生的负荷压力而受到限制。
【发明内容】
[0012]因此，提出本发明以解决在现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种用于工程机械的优先功能控制设备及其控制方法，其能够在通过操作可选装置和附件进行作业的情况下防止因可选装置的负荷压力而导致附件的运动受到限制或附件的驱动速度增加。
[0013]本发明的另一目的在于提供一种用于工程机械的优先功能控制设备及其控制方法，其可使操作者能够设定各种类型的可选装置的优先顺序或优先程度，因此可轻松应对因可选装置的更换而导致的负荷状况的变化。
[0014]技术方案
[0015]为了实现上述目的，根据本发明的第一实施例，提供一种用于工程机械的优先功能控制设备，包括:可变排量液压泵和先导泵，连接到发动机；可选装置和附件，连接到液压泵；附件操作杆，当操作者执行操作时，附件操作杆输出与操作量相对应的操作信号；可选装置阀芯，安装在液压泵和可选装置之间的流动路径中，并响应于来自外部的信号压力而移位以控制供应到可选装置的液压流体的流动方向；附件阀芯，安装在液压泵和附件之间的流动路径中，并响应于附件操作杆的操作而移位以控制附件的启动、停止和方向改变；用于可选装置的电气操作装置，根据操作者的操作输出操作信号；电比例减压阀，安装在先导泵和可选装置阀芯之间的信号路径中，以输出与用于可选装置的电气操作装置的操作信号相对应的二次信号压力；第一压力检测传感器，安装在附件操作杆和附件阀芯之间的信号路径中，以实时地检测取决于附件操作杆的操作量的信号压力并输出检测信号；控制器，由操作者考虑到可选装置的负荷压力而预设优先值或比值，如果根据通过第一压力检测传感器检测的附件的操作量而应用了优先功能，则将通过用于可选装置的电气操作装置的操作而从电比例减压阀施加到可选装置阀芯的信号压力限制在预设的信号压力。
[0016]根据本发明的第二实施例，提供一种用于工程机械的优先功能控制设备，包括:可变排量液压泵和先导泵，连接到发动机；可选装置和附件，连接到液压泵；附件操作杆，当操作者执行操作时，附件操作杆输出与操作量相对应的操作信号；可选装置阀芯，安装在液压泵和可选装置之间的流动路径中，并响应于来自外部的信号压力而移位以控制供应到可选装置的液压流体的流动方向；附件阀芯，安装在液压泵和附件之间的流动路径中，并响应于附件操作杆的操作而移位以控制附件的启动、停止和方向改变；用于可选装置的电气操作装置，根据操作者的操作输出操作信号；电比例减压阀，安装在先导泵和可选装置阀芯之间的信号路径中，以输出与用于可选装置的电气操作装置的操作信号相对应的二次信号压力；第二压力检测传感器，安装在液压泵的上游的排放流动路径中，以实时地检测液压泵的负荷压力并输出检测信号；第三压力检测传感器，安装在附件阀芯和附件之间的流动路径中，以实时地检测附件的负荷压力并输出检测信号；控制器，由操作者考虑到可选装置的负荷压力而预设优先值或比值，并将通过用于可选装置的电气操作装置的操作而从电比例减压阀施加到可选装置阀芯的信号压力限制在预设的信号压力，使得通过由操作者设定的优先值或比值，当可选装置未被使用时由附件的负荷压力形成的液压泵的负荷压力与当可选装置被使用时由附件的负荷压力形成的液压泵的负荷压力之间的差值等于预设值或者比预设值小。
[0017]根据本发明的第一实施例，提供一种用于工程机械的优先功能控制设备的控制方法，所述用于工程机械的优先功能控制设备包括:可变排量液压泵和先导泵，连接到发动机；可选装置和附件，连接到液压泵；附件操作杆，当操作者执行操作时，附件操作杆输出与操作量相对应的操作信号；可选装置阀芯，安装在液压泵和可选装置之间的流动路径中，并响应于来自外部的信号压力而移位以控制供应到可选装置的液压流体的流动方向；附件阀芯，安装在液压泵和附件之间的流动路径中，并响应于附件操作杆的操作而移位以控制附件的启动、停止和方向改变；用于可选装置的电气操作装置，根据操作者的操作输出操作信号；电比例减压阀，安装在先导泵和可选装置阀芯之间的信号路径中，以输出与用于可选装置的电气操作装置的操作信号相对应的二次信号压力；控制器，将与用于可选装置的电气操作装置的操作信号相对应的电气控制信号输出到电比例减压阀，所述方法包括:由操作者考虑到可选装置的负荷压力而预设优先值或比值；通过第一压力检测传感器实时地检测取决于附件操作杆的操作量