作业机械的驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括由液压栗直接驱动液压驱动器的液压闭路的作业机械的驱动装置。
【背景技术】
[0002]近年来，在液压挖掘机、轮式装载机等作业机械中，着眼于节能系统，在市场上投入了回收制动时的再生能量的混合型作业机械等。但是，以往市场上所投入的混合型作业机械的大多数的驱动系统在是在现有的液压系统中增加电气系统的驱动系统，向液压驱动器的流量在对一边利用作为方向控制阀的控制阀的阀开度调整、即节流而引起压损一边进行调整方面没有变化。
[0003]对于作业机械的节能化来说，液压系统自身的节能化是重要的，尤其在减少由控制阀产生的节流压损得到较大的效果。因此，作为实现了节能的作业机械的作业装置，进行了利用液压栗对液压驱动器进行闭路连接而直接进行控制的液压闭路系统的开发。该系统未使用控制阀，因此，不存在由控制阀产生的节流压损，由于液压栗只排出必要的流量，因此能减少流量损失。另外，也能再生液压驱动器的势能或减速时的能量，作为节能系统是非常有效的系统。
[0004]在液压闭路系统中，有时需要以一个液压栗供应液压驱动器的最大输出，因此，存在栗大型化之类的课题。
[0005]作为不使栗大型化地构成液压闭路系统的现有技术，具有专利文献I所示的技术。该专利文献I公开了设置多个可变容量型液压栗，根据从操作装置生成的操作信号，计算出与液压驱动器闭路连接的栗的数量与各栗的排出流量的技术。通过将多个可变容量型液压栗分别通过电磁切换阀闭路连接于两个以上的液压驱动器，利用来自一个或多个液压栗的压力油驱动一个液压驱动器，能不使可变容量型液压栗大型化地确保操作者所期望的流量。
[0006]在液压闭路系统的情况下，利用大致一定旋转的发动机、电动机驱动可变容量型液压栗，利用调节器等控制可变容量型液压栗的容量，使栗排出流量变化。一般来说，可变容量型液压栗由于具有在大容量区域效率好而在小?中容量区域效率低下的特性，因此，为了进一步提高液压闭路系统的节能效果，期望尽量在液压栗的大容量区域使用。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特公昭62-25882号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]在上述的专利文献I所示的技术中，公开了对进行驱动的液压驱动器计算液压栗的排出流量的方案，但由于未涉及根据液压栗效率的计算，因此，能够想象出在液压栗效率比较差的点计算排出流量的情况，存在无法得到本来应该得到的效率的可能性。另外，驱动液压栗的原动机能产生的最大输出比液压驱动器所需的输出低的情况下，需要以成为原动机的最大输出以下的方式使液压栗排出流量比由操作指令分配的排出流量下降，但该情况下也与上述相同，有可能无法得到本应得到的效率。
[0012]本发明是鉴于上述现有技术的实际情况而完成的，其目的在于提供一种能尽量在效率好的大容量区域驱动一个或多个液压栗的作业机械的驱动装置。
[0013]用于解决课题的方法
[0014]用于实现该目的的本发明是一种作业机械的驱动装置，其具备:原动机；由上述原动机供给驱动力的多个液压栗；使上述液压栗的排出流量可变的排出流量可变装置；多个液压驱动器；用于对上述液压驱动器和至少一个以上的上述液压栗进行闭路连接的连接装置；生成对上述液压驱动器的操作信号的操作装置；检测上述液压驱动器的负荷压力的负荷压力检测装置；以及根据上述操作装置的操作信号控制上述排出流量可变装置和上述连接装置的控制装置，该作业机械的驱动装置的特征在于，上述控制装置具备第一目标排出流量设定部，该第一目标排出流量设定部根据来自上述操作装置的操作信号和预先设定的上述液压栗的效率设定值，计算上述多个液压栗中的、排出至上述液压驱动器的液压栗的第一目标排出流量。
[0015]这样构成的本发明具备于控制装置，能通过考虑预先设定的效率设定值进行的第一目标排出流量设定部的计算，在液压栗效率好的大容量区域驱动液压栗。
[0016]本发明在上述发明中，具有液压栗状态量计算部，该液压栗状态量计算部根据上述负荷压力检测装置的负荷压力，计算上述液压栗的效率以及基于上述液压栗的效率设定值的上述液压栗的排出流量中的任一个，包括:输出限制部，其根据由上述第一目标排出流量设定部计算出的第一目标排出流量、上述负荷压力检测装置的负荷压力、由上述液压栗状态量计算部计算出的上述排出流量及预先设定的上述原动机的输出阈值，限制上述液压驱动器的必要输出；以及第二目标排出流量设定部，其根据上述输出限制部的计算值和上述液压栗状态量计算部的上述排出流量，计算上述多个液压栗中的、排出至上述液压驱动器的液压栗的第二目标排出流量。
[0017]这样构成的本发明即使在驱动液压栗的原动机产生最大输出时，也能通过使用控制装置所包含的输出限制部的计算值和液压栗状态量计算部的排出流量进行的第二目标排出流量设定部的计算，在液压栗效率好的大容量区域驱动液压栗。
[0018]发明的效果
[0019]本发明能通过考虑以往未考虑的预先设定的效率设定值进行的第一目标排出流量设定部的计算，尽量在液压栗效率好的大容量区域驱动液压栗。其结果，本发明能进一步提尚液压闭路系统的效率。
【附图说明】
[0020]图1是表示包括本发明的作业机械的驱动装置的第一实施方式的液压挖掘机的侧视图。
[0021]图2是表示图1所示的液压挖掘机所具备的驱动系统的主要部分的回路构成图。
[0022]图3是表示图2所示的驱动系统所具备的控制器的主要部分的图。
[0023]图4是表示图3所示的控制器所具备的第一目标排出流量设定部的主要部分的图。
[0024]图5是表示图4所示的第一目标排出流量设定部的控制过程的流程图。
[0025]图6是表示图4所示的液压驱动器必要流量计算部具有的、杆操作量和液压驱动器必要流量的关系的特性线图。
[0026]图7是表示图4所示的连接判断部的液压驱动器与能连接的液压栗的连接顺位的流程图。
[0027]图8是表示图3所示的控制器所具备的液压栗状态量计算部的控制过程的流程图。
[0028]图9是表示图3所示的控制器所具备的液压栗状态量计算部的排出压力、容积比、液压栗效率的关系的特性线图。
[0029]图10是表示图5所示的步骤S6的处理、即第一目标排出流量计算部的控制过程的流程图。
[0030]图11是表示图3所示的控制器所具备的输出限制部的主要部分的图。
[0031]图12是表示图11所示的输出限制部的控制过程的流程图。
[0032]图13是表示图3所示的控制器所具备的第二目标排出流量设定部的控制过程的流程图。
[0033]图14是表示图13所示的流程所含的步骤S14的处理、即判断条件I的控制过程的流程图。
[0034]图15是表示图13所示的流程所含的步骤S16的处理、即修正第一目标排出流量的再修正计算的控制过程的流程图。
[0035]图16是表示由图6所示的特性线图说明的本发明的作业机械的驱动装置的第一实施方式的第一作用例的图。
[0036]图17是表示由图7所示的关系图说明的本发明的作业机械的驱动装置的第一实施方式的第一作用例的图。
[0037]图18是表示由图6所示的特性线图说明的本发明的作业机械的驱动装置的第一实施方式的第二作用例的图。
[0038]图19是表示由图7所示的关系图说明的本发明的作业机械的驱动装置的第一实施方式的第二作用例的图。
[0039]图20是表示本发明的作业机械的驱动装置的第二实施方式所具备的控制器的主要部分的图。
[0040]图21是表示本发明的作业机械的驱动装置的第三实施方式所具备的控制器的主要部分的图。
[0041]图22是表示图21所示的控制器所具备的第一目标排出流量设定部的主要部分的图。
[0042]图23是表示图22所示的第一目标排出流量设定部的控制过程的流程图。
[0043]图24是表示图23所示的步骤S61的处理、即第一目标排出流量计算部的控制过程的流程图。
[0044]图25是表示本发明的作业机械的驱动装置的第三实施方式所具备的第二目标排出流量设定部的控制过程的流程图。
[0045]图26是表示图25所示的步骤S141的处理、即判断条件I的控制过程的流程图。
[0046]图27是表示图25所示的步骤S161的处理、即第二目标排出流量计算的控制过程的流程图。
[0047]图28是表示包括本发明的作业机械的驱动装置的第四实施方式的液压挖掘机所具备的驱动系统的主要部分的回路构成图。
[0048]图29是表示图28所示的控制器所具备的输出限制部的控制过程的流程图。
[0049]图30是表示由图3所示的控制器实施的计算式的图。
【具体实施方式】
[0050]下面，根据【附图说明】本发明的作业机械的驱动装置的实施方式。
[0051]图1是表示包括本发明的作业机械的驱动装置的第一实施方式的液压挖掘机的侧视图。
[0052]包括第一实施方式的液压挖掘机具备行驶体101，在行驶体101上设置旋转体102。由行驶体101与旋转体102构成主体。行驶体101通过对位于主体的左右侧的履带进行旋转驱动而行驶。另外，在行驶体101上具备作为液压驱动器的、对左右的履带施加行驶动力的行驶马达1b和未图示的行驶马达10a。虽然未图示，但旋转体102能通过介于旋转体102和行驶体101之间的轴承机构、后述的液压驱动器即旋转马达1c相对于行驶体101旋转。另外，旋转体102在主机架105上，在前部搭载作业装置103，在后部搭载配重108，在左前部搭载驾驶室104。在配重108的前侧具备作为原动机的发动机106，还具有通过来自发动机106的驱动输出进行驱动的驱动系统107。
[0053]作业装置103通过联杆机构结合由起重臂111、悬臂112、铲斗113构成的构造物，分别以联杆轴为中心进行旋转运动，从而进行挖掘等作业。为了分别对起重臂111、悬臂112、铲斗113进行旋转驱动，具备作为液压驱动器的起重臂缸7a、悬臂缸7b及铲斗缸7c。
[0054]图2是表示图1所示的液压挖掘机所具备的驱动系统107的主要部分的回路构成图，图3是表示图2所示的驱动系统所具备的控制器41的主要部分的图。
[0055]如图2所示，作为作业机械的驱动装置的驱动系统107由液压闭路系统和液压开路系统构成，该液压闭路系统不通过控制阀而是使用配管连接作为液压栗的可变容量型液压栗2a?2f与起重臂缸7a、悬臂缸7b、铲斗缸7c及旋转马达10c，该液压开路系统通过控制供给流量和方向的控制阀11并使用配管连接可变容量型液压栗la、lb和行驶马达10a、1b0
[0056]另外，在第一实施方式中，使液压闭路系统与液压开路系统混合，但并未限定于此，根据作业机械的用途，可以为例如由液压闭路系统构成全液压驱动器等其他形态。
[0057]在此，对上述的该液压闭路系统进行说明。
[0058]具备:发动机106及利用发动机106并通过由齿轮机构等构成的动力传递装置13供给由转矩及转数构成的驱动输出的多个可变容量型液压栗2a?2f，还具备:使可变容量型液压栗2a?2f的排出流量可变的作为排出流量可变装