专利名称：建筑机械的液压回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压挖土机等液压建筑机械的液压回路。
背景技术：
例如，在液压挖土机中采用这样的结构通过操作部件(以下，以遥控阀为例进行说明)的操作使液压控制式控制阀动作，并使液压致动器动作。
另外，在该结构中，进行使从油泵泄入油箱的流量(换言之，就是供给液压致动器的流量)按操作部件的操作量改变的溢流调节控制。
众所周知，在这种场合采用多个控制阀(液压致动器)共用溢流调节阀的统一溢流调节方式的技术(例如，参照特开平11-303809号公报)。
该统一溢流调节控制以如下方式进行用压力传感器测出遥控阀的操作导压并发送到控制器，从该控制器向电磁比例减压阀(以下，按通称称之为比例阀)供给指令电流，使其二次压改变，用该二次压使液压控制式滑阀即统一溢流调节阀的开口面积改变。
但是，在操作量和比例阀之间，由于比例阀的指令电流/二次压的公差而产生各台机械的偏差。即，在相对于相同操作量的溢流调节阀的开口面积上，产生各台机械产之间的个体差。
在这种情况下，相对于操作量的液压致动器的动作(例如始动点)在各台机械之间存在偏差，因此造成操作性变差。
因此，理想的方式是在每台机械上修正操作量/比例阀二次压的关系。
作为与此关联的技术，已知有如特开平2-134404号公报所揭示的修正指令电流值的技术，其中，在根据来自基于操作量的控制器的指令电流使比例阀动作并以其二次压对控制阀进行控制的液压回路中，用压力传感器测出比例阀的二次压并反馈到控制器，从而消除与指令电流的变化对应的二次压变化的偏差。
因而，业界考虑应用该修正技术，修正指令电流值(操作量)和比例阀二次压的特性。
但是，若不加改变地沿用上述特开平2-134404号中记载的技术，则必须在现有回路中增设检测比例阀二次压用的压力传感器以及在该传感器与控制器之间的布线设备等新设备，于是产生了成本变高以及难以对现有设备进行后安装的问题。
发明内容
本发明之目的在于，提供可利用现有设备且仅通过控制器的程序改进就可修正操作量/比例阀二次压的特性的建筑机械的液压回路。
首先，本发明的建筑机械的液压回路具有以下的基本结构。
即，本发明包括操作部件；按上述操作部件的操作量来输出指令电流的控制器；用上述控制器输出的指令电流致动的电磁比例减压阀；以及用上述电磁比例减压阀的二次压致动的液压控制式滑阀。而且，构成为根据该滑阀的开口面积的改变而改变泵压。这里，为进行修正供给上述电磁比例减压阀的电流值即比例阀指令值和上述滑阀的开口面积的特性的修正处理，控制器构成为可执行测出预先设定的泵压和取得了该泵压时的实际的比例阀指令值，将该实际的比例阀指令值与在看作不存在相对于比例阀指令值的二次压公差时取得上述设定泵压的理论上的比例阀指令值作比较，并消除该两指令值之差。
通常，在用发动机驱动液压油泵的建筑机械的液压回路中，为了防止过载导致的发动机停车，进行泵压变高就降低泵流量的所谓功率控制，因此，设有检测泵压的泵压传感器。
另外，象上述的统一溢流调节回路那样，采用用按遥控阀的操作量从控制器输出的指令电流来使滑阀动作的回路结构时，还设有检测遥控阀的操作量(导压)的导压传感器。
另一方面，根据伯努利定理，泵压与滑阀的开口面积之间如后述存在一定的关系，测出泵压就可知道开口面积的特性。液压控制式滑阀的开口面积由比例阀的二次压确定，而该二次压由施加到比例阀的指令电流值(比例阀指令值)确定。因此，泵压和比例阀指令值之间存在一定的关系，测出了泵压，就可知道比例阀指令值。
本发明依据以上的论点，采用这样的进行修正的结构相对于预先设定的泵压，将实际施加于比例阀的比例阀指令值和视为无公差时的理论上的比例阀指令值进行比较并消除该两指令值之差。因此，可与各机械的个体差无关地使操作量/滑阀的开口面积的特性相同，从而确保良好的操作性。
而且，作为传感器，只要有检测泵压的泵压传感器和检测操作量的导压传感器即可，这两个传感器可不加改变地直接利用如上述在现有设备中原本设置的传感器，因此不必仅为修正而增加新的设备。
即，可利用现有设备且仅通过控制器的程序改进就可修正操作量/比例阀二次压的特性。因此，成本低廉，且对现有设备的后安装也容易实现。
但是，滑阀开口面积即使相同，也可能因油温的影响造成的油粘性变化和油质变化等产生泵压上的差异。即，在开口面积/泵压的特性上存在不稳定因素。
另一方面，对于比例阀指令值和开口面积的特性，若存在开口面积的变化程度成为显著的拐点，则在该拐点处泵压曲线也弯折，且与油的粘性改变等不稳定因素无关。
从而，采用将与拐点处的泵压对应的比例阀指令值进行比较的下述结构是合适的。在这种情况下，可与不稳定因素无关地进行正确的修正。
在上述结构中，在泵压曲线上，设定相对于比例阀指令值的改变、泵压的改变程度成为显著的拐点，控制器根据对该拐点处的比例阀指令值的比较进行修正。
另外，在上述结构中，拐点也可设为多个，控制器根据该等多个拐点处的比例阀指令值的比较进行修正。
在这种情况下，由于根据多个拐点处的比例阀指令值的比较进行修正(例如用一次函数来修正)，因此可进一步提高修正精度。
但是，进行比例阀指令值/比例阀二次压的设定时，通常在特定的指令电流值(例如400mA)上设定成公差成为最小。
因而，在上述结构中，控制器根据将在拐点和相对于比例阀指令值的二次压公差成为最小的点处的比例阀指令值作比较来进行修正，也可提高修正精度。
再有，通常为了提高致动器在特定操作区域的响应性等目的，原本就设定了滑阀的开口面积的拐点(泵压的拐点)作为操作量/致动器的特性，因此可直接利用该拐点。
另一方面，若原本未在滑阀中设有这样的拐点，则可新设拐点。
并且，作为测出拐点的方法，在上述任一结构中，控制器构成为根据台阶状变化的泵压的台阶之间的差压来求出拐点。
在这种情况下，通过根据台阶状变化的泵压的台阶之间的差压来求出拐点，能够容易且正确地测出拐点。
图1是本发明实施例的液压回路的整体结构的示图。
图2是该回路中的比例阀指令值与阀开口面积及泵压的关系的示图。
图3是找出该回路中泵压拐点的方法的说明图。
图4是说明该回路的调节及修正处理的内容的流程图。
图5是比例阀二次压的公差与比例阀指令值的关系的示图。
图6是说明本发明另一实施例的液压回路所执行的调节及修正处理的内容的流程图。
具体实施例方式
本实施例中，对照背景技术中的说明点，以执行统一溢流调节控制的液压回路为应用对象进行例示。
图1表示该液压回路的整体结构。
液压油泵1和油箱T之间，连接了设有多个液压致动器和单独控制这些多个液压控制式控制阀的液压致动器回路2。
各控制阀由单独的遥控阀操作，这里为便于理解附图及说明，仅示出了一个遥控阀3。
另外，在液压油泵1和油箱T之间，与液压致动器回路2并联地设有溢流调节管线4。该溢流调节管线4中设有统一溢流调节阀5，作为对所有液压致动器统一地按遥控阀操作量进行溢流调节控制的液压控制式滑阀。
该统一溢流调节阀5的行程在开口面积成为最大的卸荷位置x和开口面积为0的阻止位置y之间动作，进行溢流调节控制。
该统一溢流调节阀5的控制管线6中，设有由控制器7控制的电磁比例减压阀(以下称为比例阀，以与背景技术的说明相一致)8。该比例阀8的二次压作为导压供给统一溢流调节阀5的导阀端口。9是比例阀8的一次液压源。
另外，作为该液压回路中原设的传感器有为进行功率控制而检测泵压并发送到控制器7的泵压传感器10；为进行按照遥控阀3的操作量的溢流调节控制而检测出来自遥控阀3的导压并发送到控制器7的导压传感器11。
12是调节模式选择开关。在机械出厂时和比例阀8或其关联部件更换时等场合，若该开关12被接通，则控制器7成为调节模式，执行在机械使用时即每次操作时进行的修正处理(根据遥控阀操作量，对控制器7向比例阀8指示的电流值进行因每台机械的公差引起的偏差的修正)中设置的调节作用。
以下详述该调节作用和修正处理。
在通常的操作中遥控阀3一被操作，就由导压传感器11检测出按该操作量从遥控阀3输出的导压并发送到控制器7，然后从控制器7向比例阀8输出指令电流。该导压Pi和比例阀指令值的关系如图4的流程图中的步骤S6中所示。
另一方面，图2表示比例阀指令值I与统一溢流调节阀5的开口面积及泵压的关系。如图所示，若比例阀指令值I增加，开口面积就减少，泵压相应地上升。即，开口面积和泵压之间具有一定的关系，若知泵压就可知开口面积。
而且，统一溢流调节阀5的开口面积(以下，称为阀开口面积)由比例阀8的二次压确定，该二次压由从控制器7加到比例阀8的电流值(比例阀指令值)确定。
因此，泵压和比例阀指令值之间具有一定的关系，测出泵压就可知道比例阀指令值。因而，对于预先设定的泵压，若比较从控制器7实际输出的比例阀指令值和视为无公差时理论上的比例阀指令值，并进行补足两者之差的修正，则可将全部的机械的操作量/阀开口面积的特性设为相同。
但是，即使阀开口面积相同，也存在可能由于油温的影响造成的油粘性改变等使泵压改变的情况。即，在阀开口面积/泵压的特性上存在不稳定要素，即便是相同的阀开口面积，泵压上也可能产生差异。因此，若根据任意抽取的泵压进行比例阀指令值的比较，恐怕不能进行正确的修正。
这里，比例阀指令值和开口面积之间基本上存在比例关系，但是，为了提高特定的操作区域中致动器的响应性等目的，通常如图2所示，对比例阀指令值设定了开口面积的变化程度成为显著的拐点(这里示出了两点的情形)。在该开口面积的拐点处泵压的变化程度也变大，泵压曲线上也产生拐点。
在该泵压的拐点处，即使有油的粘性变化等存在，由于压力的变化的程度大，也能够正确地测出比较点。再有，拐点未预先设定时，新设定拐点即可。
这种场合，通过获取泵压的变化程度成为显著的边界点，就可测出拐点。具体而言，例如可采用以下方法。
如图3所示，使比例阀指令值台阶状地增加，从而使比例阀二次压台阶状地增加。这样，在比例阀8的动作行程中，阀开口面积台阶状地减少，泵压也台阶状地变化。于是，测出泵压，就可求得各台阶处与前一台阶的差压。
以图3为例，在It+1＝It+ΔI处，此时的压力为Pt+1，与前一台阶的差压ΔP+1＝Pt+1-Pt，将该差压ΔP+1最大处作为拐点，得到此时的比例阀指令值I0。
本实施例中，采用将上述泵压的拐点处的比例阀指令值的实际值和理论值进行比较的结构。
一并用图4的流程图说明此点的作用。
步骤S1～步骤S4表示机械出厂时等场合进行的调节。
步骤S1中，从图1的调节模式选择开关12输入的状况被测出，在步骤S2中判别是否为调节模式。
若判定为调节模式，则在步骤S3测出泵压的拐点后，在步骤S4中关闭调节模式，返回到步骤S2。
从步骤S5往后，表示机械使用时即每次通常操作时进行的修正处理的内容。
在步骤S5输入导压Pi后，在步骤S6中，根据关于导压Pi和比例阀指令值I0的关系而设定、存储的映射关系算出比例阀指令值I0。
在图4的步骤S5中，将在两个拐点求出的实际的比例阀指令值I1a、I1b与理论上的比例阀指令值I0a、I0b进行比较，若这两个指令值存在差异，则进行修正使该差值成为0。
例如，若在某拐点处的比例阀指令值理论上为500mA而某机械中实际为450mA，则对该机械设定导压Pi和比例阀指令值的关系，在450mA处形成拐点的泵压。
再有，在本实施例的情况下，基于两个拐点的指令值的比较进行修正(例如通过一次函数修正)。
然后，在步骤S8中，将修正后的比例阀指令值即修正值I1向比例阀8输出。
通过进行该修正处理，对于所有的机械，在相同的导压下达到相同的拐点。即，与比例阀8的公差无关，遥控阀操作量/阀开口面积的特性成为相同，能够以相同操作量获得相同的致动器的动作，确保良好的操作性。
而且，根据该回路，如图1所示作为传感器，只要有检测泵压的泵压传感器10和检测操作量(遥控阀导压)Pi的导压传感器11即可，该两传感器10、11可直接利用上述在现有设备中原设的传感器，因此，若仅用于修正则不必追加新设备。从而，成本低廉且对现有设备的后安装也容易进行。
另外，根据本实施例，由于采用与拐点处的泵压对应的比例阀指令值进行比较的结构，因此，可与油温的影响造成的油粘性变化等不稳定因素无关地进行正确的修正。
而且，由于根据两个拐点处的比例阀指令值的比较进行修正，可进一步提高修正精度。
其他实施例(1)进行比例阀指令值/二次压的设定时，通常，如图5所示，在特定的比例阀指令值I(例如400mA)上设定成使比例阀二次压的公差成为最小。
因而，也可采用根据在用上述实施例的方法求出的一个拐点和与比例阀指令值对应的二次压公差成为最小的点处的比例阀指令值的比较来进行修正的结构。在这种情况下，与仅基于一个拐点的比较的情况相比，可提高修正精度。
(2)上述实施例中，如图4的流程图所示，将调节处理和修正处理分开，采用在机械出厂时等场合进行调节处理来求出拐点，在每次机械操作时根据该拐点进行修正处理的结构。当然也可不拘泥于该结构，而也可采用在机械操作时测出拐点的同时根据该拐点对导压和比例阀指令的关系作成修正映射关系，并将预先存储的未修正的映射关系变换成该修正映射关系的结构。
参照图6进行说明，在步骤S11中，检测出图1的调节模式选择开关12的输入状况，在步骤S12中判别是否为调节模式。
若判定为调节模式，则在步骤S13中通过与图4的步骤S3相同的处理，测出泵压的拐点。
然后，在步骤S14进行导压Pi的输入，在步骤S15中进行比例阀指令值I0的计算，在步骤S16中用图4的步骤S7的方法算出修正映射关系。再有，该修正映射关系可通过基于例如根据两个拐点获得的修正值求出一次式而获得。
在步骤S17中，将关于每个致动器的导压和比例阀指令值的关系的预先存储的映射关系变换成修正映射关系，并在步骤S18中加以存储。
然后，在步骤S19中关闭调节模式，返回到步骤S12，进入通常操作。
依据此结构，也可获得与上述实施例同样的效果。
(3)比例阀指令值的比较，最好如上述实施例那样在拐点进行，作为次佳的方法，也可将预先设定的一个或多个泵压作为比较点，进行此时的比例阀指令值的比较。
(4)本发明不限于上述实施例举出的设有统一溢流调节阀的液压回路，可广泛适用于这样的液压回路，其中电磁比例减压阀根据按操作部件的操作量从控制器输出的指令电流而动作，液压控制式滑阀根据该电磁比例减压阀的二次压而动作，泵压根据该滑阀的开口面积的变化而改变。
虽然以上参照附图所示的实施例对本发明作了描述，但须指出，这里可采用它们的等效例和替换例，只要不偏离权利要求书规定的本发明的范围。
权利要求
1.一种建筑机械的液压回路，其中包括操作部件；按所述操作部件的操作量输出指令电流的控制器；用所述控制器输出的指令电流致动的电磁比例减压阀；以及用所述电磁比例减压阀的二次压致动的液压控制式的滑阀，泵压根据该滑阀的开口面积的变化而改变，其特征在于，所述控制器构成为可对供给所述电磁比例减压阀的电流值即比例阀指令值和所述滑阀的开口面积的特性进行修正处理，其中，测出预先设定的泵压和得到该泵压时的实际的比例阀指令值，将该实际的比例阀指令值与在视为不存在相对于比例阀指令值的二次压公差时取得所述设定泵压的理论上的比例阀指令值作比较，并消除这两个指令值之差。
2.权利要求1所述的建筑机械的液压回路，其特征在于，对于所述泵压，设定泵压的变化程度相对于比例阀指令值的变化程度成为显著的拐点，所述控制器根据该拐点处的比例阀指令值的比较进行修正。
3.权利要求2所述的建筑机械的液压回路，其特征在于，设定多个所述拐点，控制器根据该多个拐点处的比例阀指令值的比较进行修正。
4.权利要求2所述的建筑机械的液压回路，其特征在于，所述控制器根据相对于比例阀指令值的二次压的公差最小点处的比例阀指令值与拐点之间的比较结果进行修正。
5.权利要求2所述的建筑机械的液压回路，其特征在于，所述控制器构成为可根据台阶状地改变的泵压的台阶间的差压找出拐点。
全文摘要
本发明的主题是液压回路，其中，用按遥控阀的操作量而从控制器输出的指令电流使电磁比例减压阀动作，并用该减压阀的二次压使液压导阀式滑阀即统一溢流调节阀动作。在控制器中，作为修正供给该减压阀的电流值即比例阀指令值和滑阀的开口面积的特性的修正处理，在泵压的变化程度成为显著的拐点处，将得到该时的泵压的实际比例阀指令值和认为不存在公差时理论上的比例阀指令值进行比较，并作出消除这两个指令值之差异的修正。
文档编号F15B11/02GK101029497SQ200710085279
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年2月27日
发明者冈秀和 申请人:神钢建设机械株式会社