作业车的控制系统、控制方法和作业车的制作方法_2

文档序号:9925002阅读:来源:国知局
>[0039] 参照下图对本实施方式的作业车进行说明。图1是实施方式的作业车100的立体 图。在本实施方式中,作业车100是液压挖掘机。作业车100具有车辆主体1和工作装置4。
[0040] 车辆主体1具有行驶体2和旋转体3。行驶体2具有一对行驶装置2a、2b。各行驶装置 2曰、化具有履带2d、2e。行驶装置2a、2b通过驱动履带2d、2e使作业车100行驶。
[0041] 旋转体3载置于行驶体2上。旋转体3被安装为相对于行驶体2能够旋转。旋转体3由 后述的旋转电动马达32(参照图2巧E动而旋转。旋转体3上安装有驾驶室5。旋转体3具有发 动机室16。发动机室16配置在驾驶室5的后方。发动机室16中收容有后述的发动机21和液压 累25等设备。
[0042] 工作装置4安装在旋转体3上。工作装置4具有大臂7、小臂8、作业装置9、大臂缸10、 小臂缸11和装置缸12。大臂7的基端部能够摆动地地连结于旋转体3。大臂7的前端部能够摆 动地地连结于小臂8的基端部。小臂8的前端部能够摆动地地连结于作业装置9。
[0043] 大臂缸10、小臂缸11和装置缸12是利用从后述的液压累25排出的工作油驱动的液 压执行机构。大臂缸10使大臂7动作。小臂缸11使小臂8动作。装置缸12使作业装置9动作。通 过驱动运些液压缸1〇、11、12,驱动工作装置4。需要说明的是,在本实施方式中作业装置9可 W是伊斗、破碎机或者娠碎机等其他装置。
[0044] 图2是表示作业车100的大致结构的示意图。发动机21是例如柴油发动机。通过调 整向发动机21的液压缸内喷射的燃料量控制发动机21的输出马力。运种调整通过由控制器 40发出的指令信号控制付设于发动机21的燃料喷射累22的电子调速器23进行。作为调速器 23,一般通过采用全速(才一瓜一 K)控制方式的调速器,根据负荷调整发动机转速和 燃料喷射量,W使发动机转速成为后述的目标转速。即,调速器23消除增减燃料喷射量,W 消除目标摆动数和实际的发动机摆动数之间的偏差。
[0045] 发动机21的实际转速由发动机转速传感器24检测。发动机转速传感器24检测到的 发动机转速,作为检测信号被输入到后述的控制器40。
[0046] 发动机21的输出轴上连结有液压累25的驱动轴。液压累25由发动机21的输出轴的 摆动而被驱动。液压累25是可变容量型的液压累。斜板26的倾转角的变化使液压累25的容 量变化。
[0047] 累控制阀27通过从控制器40输入的指令信号进行动作,经由伺服活塞控制液压累 25。累控制阀27控制斜板26的倾转角,W使液压累25的排出压和液压累25的容量的积不超 过与从控制器40输入累控制阀27的指令信号的指令值(指令电流值)对应的累吸收转矩。 良P,累控制阀27根据被输入的指令电流值控制液压累25的输出转矩。
[004引从液压累25排出的工作油,通过工作装置控制阀28供给到液压执行机构10-12。具 体地,工作油供给到大臂缸10、小臂缸11、装置缸12。由此,大臂缸10,小臂缸11,装置缸12分 别被驱动,大臂7、小臂8、作业装置9动作。
[0049] 液压累25的排出压由排出压检测部39检测。排出压检测部39检测出的液压累25的 排出压作为检测信号输入到控制器40。
[0050] 工作装置控制阀28是具有与各液压执行机构10-12对应的多个控制阀的流量方向 控制阀。工作装置控制阀28控制供给到液压执行机构10-12的工作油的流量。
[0051] 作业车100具有电驱动系统20。电驱动系统20具有发电电动马达29、电力控制装置 33、旋转电动马达32和蓄电装置34。
[0052] 发电电动马达29连结于发动机21的输出轴。发电电动马达29进行发电作用和电动 作用。发电电动马达29通过电力控制装置33连接于旋转电动马达32和蓄电装置34。通过发 电电动马达29进行发电作用使蓄电装置34储存电力。
[0053] 蓄电装置34将电力供给到旋转电动马达32。在发电电动马达29进行电动作用时, 蓄电装置34向发电电动马达29供给电力。旋转电动马达32通过从蓄电装置34供给电力而被 驱动,使上述旋转体3旋转。本实施方式中的蓄电装置34为电容器。需要说明的是,不限于电 容器,也可w采用电池等其他的蓄电装置。
[0054] 发电电动马达29的转矩由控制器40控制。控制发电电动马达29进行发电作用时, 发动机21产生的输出转矩的一部分被传递到发电电动马达29的驱动轴,并吸收发动机21的 转矩,从而进行发电。
[0055] 发电电动马达29产生的交流电力由电力控制装置33转换为直流电力并供给到蓄 电装置34。在发电电动马达29被控制为进行电动作用时,蓄电装置34中存储的直流电力由 电力控制装置33转换为交流电力并供给到发电电动马达29。
[0056] 由此,发电电动马达29的驱动轴被摆动驱动,发电电动马达29产生转矩。该转矩从 发电电动马达29的驱动轴传递到发动机21的输出轴,加到发动机21的输出转矩。发电电动 马达29的发电量(吸收转矩量),电动量(辅助量;产生转矩量)根据控制器40发出的指令信 号被控制。
[0057] 在发电电动马达29进行了发电作用的情况下,电力控制装置33将发电的电力,或 者存储在蓄电装置34的电力转换为适合旋转电动马达32的具有所希望的电压、频率、相数 的电力,并供给到旋转电动马达32。需要说明的是,在旋转体3的旋转动作被减速或被制动 的情况下,旋转体3的动能通过旋转电动马达32转换为电能。该电能作为再生电力存储到蓄 电装置34,或者作为使发电电动马达29的电动作用的电力被供给。
[0058] 在本实施方式中,电力控制装置33是逆变器。但是,电力控制装置33也可W是逆变 器W外的装置。
[0059] 在驾驶室5中安装有操作装置51-53和输入装置43。操作装置51-53具有第一操作 装置51、第二操作装置52和目标转速设定装置53。
[0060] 为了使旋转体3动作,操作人员操作第一操作装置51。第一操作装置51具有例如操 作杆等操作部件。表示第一操作装置51的操作方向和操作量的操作信号输入到控制器40。 即,根据相对于第一操作装置51的中立位置的操作方向和操作量,将表示右旋转操作量或 者左旋转操作量的旋转操作信号输入到控制器40。
[0061] 控制器40根据第一操作装置51的操作量,控制从蓄电装置34供给到旋转电动马达 32的电力。由此,旋转体3W对应于第一操作装置51的操作量的速度旋转。另外,旋转体3向 着对应于第一操作装置51的操作方向的方向旋转。
[0062] 根据操作方向,第一操作装置51也可W兼用作小臂8的操作装置。例如,也可W将 第一操作装置51的左右方向的操作分配到小臂8的操作,前后方向的操作分配到旋转体3的 操作。在运种情况下,上述工作装置控制阀28根据第一操作装置51的操作量变更控制小臂 缸11的控制阀的开口面积。由此,W对应于第一操作装置51的操作量的速度使小臂8动作。 小臂缸11根据第一操作装置51的操作方向伸缩。
[0063] 为了使大臂7动作,操作人员操作第二操作装置52。第二操作装置52具有例如操作 杆等操作部件。表示第二操作装置52的操作方向和操作量的操作信号输入控制器40。即,根 据相对于第二操作装置52的中立位置的操作方向和操作量,将表示大臂提升操作量或者大 臂下降操作量的大臂操作信号输入到控制器40。
[0064] 工作装置控制阀28根据第二操作装置52的操作量变更控制大臂缸10的控制阀的 开口面积。由此,W对应于第二操作装置52的操作量的速度使大臂7动作。另外,大臂缸10根 据第二操作装置52的操作方向伸缩。
[0065] 根据操作方向,第二操作装置52也可W兼用作作业装置9的操作装置。例如,也可 W将第二操作装置52的左右方向的操作分配到大臂7的操作,将前后方向的操作分配到作 业装置9的操作。在运种情况下,工作装置控制阀28根据第二操作装置52的操作量变更控制 装置缸12的控制阀的开口面积。由此,W根据第二操作装置52的操作量的速度使作业装置9 动作。另外,装置缸12根据第二操作装置52的操作方向伸缩。
[0066] 目标转速设定装置53是用于设定发动机21的目标转速的装置。目标转速设定装置 53具有例如表盘等操作部件。通过操作目标转速设定装置53,操作人员能够手 动设定发动机21的目标转
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