专利名称：用于建筑机械的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于建筑机械的控制装置，这种控制装置适用于液压挖掘机，液压挖土机或类似的机械。
一般地说，在用于建筑机械例如液压挖土机中的流体压力驱动系统中，主控制阀的打开通过使用液压或电磁液压控制阀进行遥控，以便调节致动器(例如在液压挖土机中的转臂油缸，操纵杆油缸等)的工作流体的流量。
然而，为了使操作员能够按照其意图进行同时操作而同时驱动加有不同负载的几个致动器，必须进行控制杠杆的手动操作和作为流体压力能源的发动机驱动的可变输出流体压力泵的输出压力和输出流量的调节，而这需要非常高的技巧。
因而，近来已经提出了一种负载检测型1泵系统，其中可以相对容易地进行同时操作，这是一种液体压力驱动系统，它采用相互并连的闭合中心型的主控制阀(每个阀上的压力差是常数，并且流量正比于阀的开度而增加)。
这里，参照图7说明上述的这种负载检测型1泵系统的一个代表性的例子。图7是一个示意图，表示在国际公开No.WO93-16285(日本专利申请No.Heisei5-510414)中披露的液压驱动装置的结构。
操作量检测器450A和450B响应手动操作杠杆405A和405B的操作量设置电信号，并分别向阀流量控制装置411A和411B输出电信号。
同时，由可变输出液压泵401通过压力补偿流量控制阀440A和440B向几个液压致动器403A和403B提供的工作流体的流量被流量检测器410A和410B检测，并把检测的信息分别反馈给阀流量控制装置411A和411B。
然后，从阀流量控制装置411A和411B向泵倾斜控制装置(tiltingcontrol apparatus)412输出的控制信号被用来控制泵调节器420，用来操作可变输出液压泵401的容量改变机构401a，并分别通过控制装置411A和411B实现压力补偿流量控制阀440A和440B的方向控制和流量控制。
具体地说，现有技术的装置构成流量伺服型系统和节能型液压源系统(向泵交付的流量低于所要求的流量)，其中使最高负载压力的流量控制阀的开度最大，以便减小流量控制阀的压力损失。
同时，图8是表示在国际公开No.WO93-18308(日本专利公开No.Heisei5-514375)中披露的液压驱动的装置的结构示意图。该液压驱动装置使用流量控制阀503a和503b分别实现从可变输出的液压泵501向几个致动器502a和502b提供的工作油的方向控制和流量控制。
应当注意，流量控制阀503a和503b包括滑柱，它们响应从控制器510通过螺线管线路511，512，513和514对其输送的电流值而移动。
同时，卸载阀507和液压泵501相连，并当可变输出液压泵501的输出压力和通过往复阀506提取的最大负载压力之间的压力差超过预定值时，卸载阀507打开，从而使从液压泵501输出的工作油返回油箱。应当注意，差值压力设置螺栓507a被提供在卸载阀507的负载压力作用侧。
用来响应从卸载阀507流出的工作流体的流量而产生控制压力的固定的量孔508被连接于卸载阀507的下游，由固定的量孔508产生的控制压力由压力检测器515检测。
此外，用于可变输出液压泵501的控制装置包括泵调节器509，控制器510，压力检测器515，位移检测器516等，并且被这样构成，使得当由固定量孔508产生的控制压力变高时，液压泵501的输出流量减小，而当控制压力变低时，输出流量增加。
此外，方向控制阀530和卸载阀507并联联接在相对于固定量孔508的上游的位置。螺线管操作的比例减压阀531被从控制器510响应来自可手动操作的杠杆装置505的操作信号而输出的信号所控制，以便控制由控制液压源521送入方向控制阀530的控制液压。
因而，方向控制阀530被这样控制，使得当手动操作杆504的操作量小时，方向控制阀530的开口面积大，并且随着手动操作杆504的操作量的增加，开口面积减小。
因而，由卸载阀507进行的负载检测控制和由方向控制阀530进行的泄放控制响应手动操作杠杆装置505的操作被选择地进行，并且几个致动器502a和502b被具有这两个控制的大部分特征的流量控制所驱动。
此外，液压驱动控制装置包括一个负载检测系统，负载检测系统又包括入口和出口的单独的测量阀和用来设置这些阀两端的压力差的压力补偿阀。
然而，上述的这种常规的液压驱动系统的系统概念都是为了节能，并且常规的液压装置本体和常规的液压装置调节系统的元件都是分立的，通过将其集中而构成系统。具体地说，在致动器的控制中，把重点放在高传输效率的泵的控制上，而对于控制阀(例如上述的压力补偿流量控制阀440A和440B或流量控制阀503a与503b)，则把重点放在方向转换功能上，这是因为它们呈现相当低的压力损失。
因而，在液体压力源和阀流量调节系统之间的互干扰(相互干扰指的是在同时操作时，致动器的流量因由另一个致动器的负载的变化而引起的压力变化而改变)至今尚未讨论过，并且可操作性(尤其是精密的可操作性)差。
此外，对于流量调节系统的主控制阀只用于流量调节，一直没有考虑过只使用控制阀通过反馈实现压力控制。
然而，在这样一种流体压力驱动系统中，频繁地作用着大惯性负载，在这种情况下，液压驱动系统便具有取决于管道系统特性和惯性负载的谐振频率(它根据负载或机器的姿态而改变)，因而使系统更易于振荡。
此外，由于当操作装置(活塞之类)和硬的物体例如石块剧烈碰撞时会发生这种突出的负载振动，或者由于当紧急情况发生时的突然的人工操作，有时在机器本体上会产生较低或较高的谐波。因而驾驶感觉不好，并且不能达到预期的可操作性的改进。
本发明就是根据上述的情况作出的，其目的在于实现手动可操作性的改进，改善驾驶感觉，以及改善建筑机械的可操作性。
为了实现上述目的，本发明的建筑机械的控制装置的特征在于，它包括可由操作员手动操作的手动操作装置，具有由原动机驱动的液压泵的工作流体供给装置，具有由来自工作流体供给装置的工作流体驱动的几个致动器的驱动装置，具有多个位于驱动装置和工作流体供给装置之间的用于控制驱动装置的阀装置，具有工作流体供给流量检测装置用于检测来自工作流体供给装置的工作流体的供给流量的检测装置，以及阀控制装置，用于接收来自可手动操作装置的操作指令以及来自检测装置的检测结果，并通过比较由手动操作装置对致动器设置的所需的流量信息和来自工作流体供给装置的工作流体供给流量信息的分配器功能控制阀装置，并响应比较的结果对致动器确定最佳的供给流量。
利用这种结构，来自具有分配器功能的阀控制装置的操作信号作为供给流量设置指令输出给多个控制阀，并且致动器利用来自液压泵的液体压力进行操作。阀控制装置通过其分配器装置比较由手动操作的装置设置的致动器的所需流量信息和来自工作流体供给装置的工作流体供给流量信息，并响应比较的结果确定对致动器最佳的供给流量。因而，可以精确地实现对于致动器的所需流量的分配。
阀控制装置可以包括一个分配器，当所要求的流量的总数低于工作流体供给流量时，它通过手动操作装置向致动器输出所要求的流量信号作为致动器流量设置信号，而当所要求的流量的总数高于工作流体供给流量时，则向致动器输出用小于1的系数乘所要求的流量所获得的值作为致动器流量设置信号。
这样，通过分配器，根据从操作系统向主控制阀输出的操作信号，可以用泵的输出流量实现操作者要求的致动器流量分配，而不管致动器的负载如何。因而可以得到对于可操作性的改善，尤其是对于同时的可操作性和精确的可操作性的改善，并改善可工作性，使得充分发挥操作者的技巧。
小于1的系数可以含有用所要求的流量信息的总数对工作流体流量进行归一化所获得的信息。
由分配器设置的致动器流量设置信号可对建筑机械的每一种工作方式进行设置。
在这种情况下，响应工作方式确定对于致动器的最佳供给流量，并且可以精确地实现对致动器的所需流量的分配。因而，可以按照操作者的意愿同时驱动几个致动器而不需要高的技巧，从而可以改善工作效率。
用于建筑机械的控制装置可以这样构成，使得检测装置包括控制检测装置，用来检测阀装置的操作状态，并使阀控制装置包括校正装置，用来接收来自控制检测装置的检测结果并校正分配器功能。
此外，控制检测装置可以包括滑柱位置检测器，用来测量并反馈控制阀的滑柱位置，负载检测负载压力检测器，用来测量并反馈负载压力，以及流量检测器，用来测量并反馈对致动器提供的流量。利用这种结构，可以用高的精度控制控制阀的滑柱位置。
每个负载检测负载压力检测器可以包括在其输出部分的带通滤波器，这可以阻止滑柱位置控制中的过调。
工作流体供给装置可以包括蓄油器，用来存储在液压泵的输出例的工作流体。此外，工作流体供给装置可以包括卸载阀，当蓄油器的容量超过预定值时，用来旁路在空载条件下的液压泵的输出流量。
利用上述结构，可以把因手动操作变化、流量的大的变化或流量的突然变化而引起的供给压力变化抑制到很低的程度，并且可以消除致动器之间的压力变化的相互干扰，可以抑制建筑机械结构的低次谐波或波动，此外，可以改善可操作性并改善操作者的驾驶感觉。此外，通过卸载阀把不需要的泵流量旁路可以节省燃料费用。此外，通过在蓄油器中存储的流体压力，可以暂时提供高于泵输出流量的流量，这可以改善生产效率。
用于建筑机械的控制装置可以这样构成，使得卸载阀和液压泵的输出侧上的工作流体供给通路并联提供，而蓄油器被并联在相对于卸载阀与工作流体供给通路的连接点为下游侧上的工作流体供给通路部分上，用于阻止从蓄油器回流的止回阀被设置在卸载阀的连接部分和蓄油器与工作流体供给通路的连接部分之间的工作流体供给部分上。
可以手动操作的装置可以包括供给压力设置装置，用来维持液压泵的泵输出压力恒定。这允许所谓的恒定供给压力操作，其中响应工作内容提供预先编程的泵输出压力指令信号，因而可以改善可操作性，并允许进行具有操作技巧的操作。
用于建筑机械的控制装置可以这样构成，使得工作流体供给装置包括蓄油器，用于存储在液压泵的输出侧上的工作液体，并且阀控制装置包括分配器，当所需流量的总数低于工作流体供给流量时，它通过手动操作装置向致动器输出所需流量信号作为致动器流量设置信号，而当所需流量的总数高于工作流体供给流量时，则向致动器输出通过小于1的第一系数乘所需流量而获得的值作为致动器流量设置信号，并计算蓄油器的储蓄供给流量和工作流体供给流量的总和作为可允许的供给流量，并向致动器输出由第二系数乘所需流量而获得的值作为致动器流量设置信号，所述第二系数具有用所需流量的总数对可允许的供给流量归一化而获得的信息。
用于建筑机械的控制装置可以这样构成，使得第一系数具有通过用所需流量的总数归一化工作流体供给流量而获得的信息，并使得对于建筑机械的每个工作方式设置第一系数和第二系数中的至少一个。
用于建筑机械的控制装置可以这样构成，使得检测装置包括动力源侧检测装置，用来检测工作流体供给装置的操作条件，并使控制装置包括动力源侧控制装置，用来接收来自动力源侧检测装置的检测结果并控制工作流体供给装置。
此外，动力源侧检测装置可以包括旋转状态检没器，用来检测原动机的旋转状态，输出功率检测器，用来检测原动机的输出功率状态，以及工作流体压力检测器，用来检测来自工作流体供给装置的工作流体的压力。
同时，用于建筑机械的本发明的另一种控制装置的特征在于，它包括可由操作者手动操作的可手动操作的装置，由发动机驱动的至少一个可变输出的液压泵，由来自可变输出的液压泵输出的压力流体驱动的多个液压致动器，多个主控制阀，位于液压致动器和可变输出液压泵之间，用于控制到液压致动器的流量和方向，蓄油器，被提供在可变输出液压泵和主控制阀之间的液体通路内，用来储蓄压力流体，卸载阀，被提供在可变输出液压泵和主控制阀之间，当蓄油器的容量接近容量的最大值时，在空载状态下，用来旁路可变输出液压泵的输出流量，分配器，它包括第一计算装置，当由手动操作装置使致动器的所需流量的总数低于可变输出液压泵的输出流量时，用来通过手动操作装置向致动器输出所需流量信号作为致动器流量设置信号，而当所需流量的总数高于泵的输出流量时，则输出通过用所需流量的总数除泵输出流量而获得的值乘送到液压致动器的所需流量而获得的值，作为致动器流量设置信号，以及第二计算装置，用来通过用所需流量的总数除计算出的作为蓄油器的储蓄供给流量和泵输出流量的总数的可允许的供给流量所获得的值乘对于致动器的所需流量，并输出相乘的结果作为致动器的流量设置信号，为手动操作装置提供的供给压力设置装置，用来使泵的输出保持恒定，阀控制器，用来接收来自分配器的致动器流量设置信号，并向主控制阀提供操作信号，为阀控制器提供的控制器侧检测器组，并包括滑柱位置检测器，用来测量并反馈主控制阀的滑柱位置，负载检测负载压力检测器，它具有带通滤波器，用来测量反馈的负载压力，以及流量检测器，用来测量和反馈供给液体压力致动器的流量，包括旋转速度检测器的动力源侧检测器组，用于测量发动机速度，支架(rack)开度检测器，用来检测发动机燃料泵的支架开度，倾斜角检测器，用来检测泵的倾斜角，输出压力检测器，用来测量泵的输出压力，供给压力检测器，用来测量系统的供给压力，以及蓄油器容量检测器，用来测量蓄油器的容量，第一指令装置，用来根据由供给压力设置装置设置的压力和来自供给压力检测器的反馈信号之间的差和所述差的积分值的和，产生对于可变输出的液压泵的倾斜(tilting)角指令信号，第二指令装置，用于从供给压力设置装置和负载检测负载压力检测器当中选择最大的信号，从而确定当最大信号的值继续一个固定的时间以上时，通过把固定的值加于最大信号而获得的值作为指令信号，并根据指令信号和来自供给压力检测器的反馈信号之间的差和所述差的积分值的和为可变输出的液压泵产生倾斜角指令信号，第三指令装置，当供给压力高于预设值某一值且蓄油器的容量在其最大值附近时，用来产生一个信号，以便打开卸载阀使处于空载状态下的可变输出的液压泵的输出流量旁路，而当供给压力低于预设值某一值或蓄油器容量降到其最大值附近时，关闭卸载阀，第四指令装置，用来在发动机的输出功率范围内，根据发动机的输出供给功率和发动机-泵的效率特性，对可变输出液压泵产生允许的倾斜角指令信号，第五指令装置，用来为可变输出的液压泵产生倾斜角指令信号，以便保证随操作员的流量要求成正比地增加的泵流量，以及泵控制器，用来选择所产生的指令信号中最小的一个作为可变输出液压泵的倾斜角指令信号并根据选择的倾斜角指令信号和来自倾斜角检测器的反馈信号之间的差固定泵的倾斜角。
利用上述结构，可以实现在系统响应、安全性和流量控制精度方面的改进。通过增加主控制阀的高速压力控制功能，前方的工作机械或机械本体的较高的谐波可得到抑制，并可以改善可同时操作性、精确可操作性以及驾驶员在驾驶室内的驾驶感觉。
此外，通过使液压电子控制系统化，其中在液压装置和电子控制的装置之间的功能分配被综合地确定，从系统的观点看来，改善了常规的液压驱动系统，从而改善可操作性、驾驶感觉和提高工作效率。
本发明的用于建筑机械的另一种控制装置的特征在于，它包括可由操作者手动操作的装置，由原动机驱动的液压泵，由来自液压泵的工作流体驱动的多个致动器，用于控制致动器的多个控制阀以及阀控制装置，用来比较由手动操作装置设定的供给致动器的所需流量信息和来自液压泵的工作流体供给流量信息，根据比较的结果确定供给致动器的最佳供给流量，并用最佳供给流量控制阀装置。
利用这种结构，可以按照操作员的意愿同时驱动多个致动器，而不需高的技巧，从而改善工作效率。
图1是作为本发明的第一实施例的用于建筑机械的控制装置的基本部分的液压管路图；图2是作为本发明第一实施例的用于建筑机械的控制装置的总体结构方块图；图3是作为本发明第一实施例的用于建筑机械的控制装置中的操纵系统的控制系统方块图；图4是对于作为本发明第一实施例的结构的控制装置的修正，并且是表示对每个工作方式设定的系数的数据表；图5是作为本发明第一实施例的建筑机械的控制装置的液压管路的另一个例子；图6是作为本发明第二实施例的用于建筑机械的控制装置的液压管路图；图7是常规的建筑机械的液压驱动管路的例子；以及图8是常规的用于建筑机械的液压驱动管路的另一个例子。
下面结合图1至图6用实施例说明本发明。
(1)第一实施例的说明参见图1，其中所示的装置包括柴油发动机(以后简称为发动机)1作为原动机，可变输出的液压泵(以后简称为液压泵)工作为由发动机1驱动的液压泵，以及由来自液压泵2的高压工作流体驱动的多个液压致动器7A和7B。
多个主控制阀(闭合中心阀)6A和6B被设置在液压泵2和液压致动器7A和7B之间，从而响应来自操作员操作的手动操作系统的操作指令信号可以控制要被送到液压致动器7A和7B的工作油的流量。
具体地说，致动器7A和7B响应作为手动操作装置的手动操纵杠杆30A和30B的手动操作的状态进行操作。
具有阻止阀的流量检测器106A和106B被分别提供在主控制阀6A和6B的上游侧。
此外，在液压泵2和主控制阀6A和6B之间的油通路内并联着卸载阀3，当没有负载时，它使来自液压泵2的工作流体对液压箱9旁路，还有蓄油器5，用来储蓄来自液压泵2的工作流体。
其中，在液压泵2的输出侧上的工作流体供给通路(油路)在下游侧被分成两个方向，卸载阀3被提供在两个油路的一个上，而蓄油器5通过阻止阀4被提供在另一个油路上。应当注意，阻止阀4用来阻止工作流体从蓄油器5回流。
此外，本发明的装置包括控制装置，用来控制致动器7A和7B、液压泵2、主控阀6A和6B以及其它部分的操作。这些元件当中，主控阀6A和6B的操作被在控制装置中提供的阀控制装置31控制。
阀控制装置31包括分配器31a，它接收来自手动操作杠杆30A和30B的操作指令和下面将要说明的检测器的检测结果，比较由手动操作杠杆30A和30B设置的对于致动器7A和7B的所需流量信息和液压泵2的工作流体供给流量信息，并响应比较的结果确定对于致动器7A和7B的最佳供给流量。
然后，当由手动操作杠杆30A和30B的操作状态设置的对于致动器7A和7B的工作流体的所需流量的总和低于液压泵2的输出流量时，分配器31则通过手动操作杠杆30A和30B向致动器7A和7B输出所需流量信号作为致动器流量设置信号。在另一方面，当所需流量的总和高于泵的输出流量时，则分配器31a用通过使泵输出流量除以所需流量的总数而获得值α(α＜1第一系数)乘对于致动器7A和7B的所需流量，并把乘得的值设置为新的所需流量，并输出这样设置的所需流量信号作为致动器流量设置信号。
此外，分配器31a计算蓄油器5的储蓄供给流量和来自泵2的输出流量的和作为可允许的供给流量，并用通过使可允许的供给流量除以所需流量的总和而获得的值β乘对于致动器7A和7B的所需流量，把乘得的值重新设置为工作流体所需的量，并输出该所需的流量信号作为致动器流量设置信号。
本装置还包括用于将液压泵2的输出压力保持为恒值的供给压力设置装置20。
此外，用于检测滑柱位置(即阀的开度)的滑柱(spool)位置检测器107A和107B分别对主控制阀6A和6B提供，并对阀控制器(校正装置)32A和32B提供具有带通滤波器的负载压力反馈系统和流量反馈系统，分别对主控制阀6A和6B输出操作信号。
具体地说，控制检测装置(或控制侧检测器组)包括具有阻止阀(它可以被致动器速度检测器或位置检测器代替)的流量检测器106A和106B，分别用来对提供给致动器7A和7B的流量进行测量和反馈，提供有滑柱位置检测器107A和107B，分别用来测量和反馈主控制阀6A和6B的滑柱位置(阀的开度)，A油口负载压力检测器108A和108B以及B油口负载压力检测器109A和109B，用于负载检测，每个包括有带通滤波器200(见图3)，用来测量和反馈在主控制阀的输出侧上的负载压力。
此外，还提供有动力源侧检测装置(或动力原侧检测器组)，它包括用于测量发动机1的燃料泵的支架开度的支架开度检测器(输出检测器)100，用于测量发动机1的速度的发动机速度检测器(旋转状态检则器)101，用于测量液压泵2的输出的泵输出压力检测器(工作流体压力检测器)102，用于测量液压泵2的倾斜角的泵倾斜角检测器103，用来测量来自阻止阀4的供给压力的供给压力检测器104，以及用于测量蓄油器容量的蓄油器容量检测器105。
此外，本发明的控制装置包括动力源侧控制装置(泵控制器)26。泵控制器26包括第一指令装置a，第二指令装置b，第三指令装置c，第四指令装置d和第五指令装置e。
泵控制器26具有从上述的指令装置a，b，d和e中发出的信号中选择一个最低的信号被用作液压泵2的倾斜角指令信号，并根据所选择的倾斜角指令信号和来自液压泵2的倾斜角检测器103的反馈信号的差来定位泵的倾斜角。
这里对上述的指令装置a到e进行说明。
第一指令装置a是根据由供给压力设置装置20设置的压力和来自供给压力检测器104的反馈信号之间的差与所述差的积分值的和，对液压泵2产生倾斜角指令信号φp的装置，并具有PI控制器的功能。
第二指令装置b是这样一种装置，它用来从除去供给压力设置装置20之外由A油口负载压力检测器108A和108B以及用于主控制阀6A和6B的负载检测的B油口负载压力检测器109A和109B检测的负载信息内选择具有最大负载信息的信号P1max，从而当这个值持续超过某一固定时间时，确定通过对该值加上一个固定值P10而获得的值作为指令信号，并根据指令信号和来自供给压力检测器104的反馈信号之间的差与所述差的积分值的和产生液压泵2的倾斜角指令信号φp1s。因而，第二指令装置b也具有PI控制器的功能。
第三指令装置c是这样一种装置，当供给压力升高到比一预定值较高的某个值高的值并蓄油器容量接近其最大值时，它用来产生使卸载阀3打开的信号，从而使液压泵2的输出流量在空载状态下被旁路，而当供给压力下降到低于比预定值低的某个值时或蓄油器容量下降到接近其最大值时，使卸载阀3关闭。
第四指令装置d是这样一种装置，它根据包括发动机1的输出功率，液压泵2的输出压力和发动机-泵的效率特性的三个参数，用来产生在发动机1的输出功率范围内的液压泵2可允许的倾斜角指令信号P11。
第五指令装置e是这样一个装置，它用来对液压泵2产生倾斜角指令信号φf，以便保证随操作员的流量要求成正比地增加的泵流量。
顺便说明，当说明本装置的功能时，如图2所示，它可大致地分为由建筑机械的操作者操作的操作系统，用于提供液体压力的动力供给系统，以及控制液体压力的控制系统。这些系统将参照图1和图2进行说明。
(a)动力供给系统作为动力供给系统的动力源的柴油机1具有由发动机油门10设定的发动机速度。具体地说，发动机速度控制器11响应发动机油门10的开度输出指令信号，并响应来自发动机速度检测器101的反馈信号和来自燃料泵的支架(rack)开度检测器100的另一个反馈信号固定燃料泵的支架开度，从而自动地设置发动机速度。
动力源侧控制装置(泵控制器)26包括供给压力控制器21，发动机负载限制器22，泵流量控制器23，最小信号选择器24和泵倾斜角调节器25。
然后，液压泵2被泵控制器26控制，使得和发动机1类似地提供相应于负载8A和8B的供给压力。供给压力信号由供给压力设置装置20设置并被输出到供给压力控制器21，用于液压泵2和蓄油器5。
具体地说，供给压力控制器21使用由供给压力设置装置20设置的压力和来自供给压力检测器104的反馈信号之间的差与这差的积分值的和(PI控制)为液压泵2设置倾斜角指令信号φp(第一指令装置a)。
同时，供给压力控制器21从用于负载检测的负载压力检测器108A、108B、109A和109B当中选择最大信号P1max，并当这值持续时间超过一个固定的时间时，设置通过把此值加于固定值P10而获得的值，并使用由供给压力设置装置20和来自供给压力检测器104的反馈信号之间的差与这差的积分值的和(PI控制)为液压泵2设置倾斜角指令信号φp1s(第二指令装置b)。
此外，供给压力控制器21除去具有上述的用于液压泵2的倾斜角操作算法之外，还具有卸载阀操作算法，当供给压力超过预定值高的某个值并且蓄油器容量接近其最大值时，用来打开卸载阀3，从而使可变输出型泵流量在空载状态下被旁路，而当供给压力下降到低于比预定值低的某个值或当蓄油器容量下降到接近其最大值时使卸载阀3关闭(第三指令装置C)。
应当说明，提供有止回阀4，用于当液压泵2处于空载状态时阻止高压工作油从蓄油器5回流。
代替常规的动力方式选择器，提供有发动机负载限制器22，并根据泵的容量，发动机速度检测器101的输出Ne，泵输出压力检测器102的输出Pp和发动机-泵的效率特性，在发动机输出功率范围内，对液压泵2设置一个可允许的倾斜角指令信号φ11(第四指令装置d)。
泵流量控制器23类似于常规的正向(Positive)流量控制器，并对液压泵2输出一个倾斜角指令信号φf，以便保证按操作员的流量要求成正比地增加的泵流量，泵控制器26可以把倾斜角指令信号φf作为一个前馈信号(前馈)(第五指令装置e)。
然后，最小信号选择器24从上述装置产生的泵倾斜角指令信号φp，φp1s，φ11和φf中选择一个，它把泵倾斜角设置为最低值。
泵倾斜角调节器25接收最小信号选择器24的输出信号作为它的输入信号，并响应来自泵倾斜角检测器103的反馈信号固定液压泵2的倾斜角。
如上所述，本动力供给系统的结构使其成为一个大的能量存储的动力供给系统，以保证向以后要说明的控制系统的功率供应，因而具有所谓的低通系统特性。
(b)控制系统作为阀控制装置的分配器31，当致动器流量请求信号Qra，Qrb，…被从手动操作杠杆(手动操作装置)30A和30B(此处只示出了两个)输入时，响应动力供给系统的状态向阀控制器32A，32B…输出致动器流量设置信号Qsa，Qsb，…。
应当说明，致动器流量请求信号Qra，Qrb，…是相互独立设置的信号，向致动器7A和7B供给的工作油的优先程度根据由这些信号代表的请求流量的大小设置。
然后，上述用于设置这一致动器流量设置信号Qsa，Qsb，…的装置可用于下面两种情况中的每种情况。
①当由手动操作杠杆30A，30B，…向液压致动器7A，7B，…设置的请求流量的总数低于液压泵2的输出流量时，则由手动操作杠杆30A，30B…供给致动器7A和7B的请求流量信号被作为致动器流量设置信号使用。换句话说，Qsa＝Qra，Qsb＝Qrb，…在另一方面，当请求流量的总数高于泵输出流量时，由手动操作杠杆30A和30B设置的请求流量被〔泵输出流量〕/〔请求流量总数〕＝α(α＜1第一系数)乘，并输出计算所得的值到阀控制器32A，32B，…作为致动器流量设置信号。换句话说，Qsa＝αQra，Qsb＝αQrb，…②动力供给系统的可允许的供给流量Qs＝函数F(Xa，Qp，Ps)＞Qp根据对于蓄油器5的容量检测器105的输出信号Xa，泵输出流量信号Qp＝函数F(Ne，φ，Pp)以及供给压力检测器104的输出信号Ps进行计算。并且对于致动器7A，7B…的请求信号被数值β(β＜1第二系数)乘，其中的β通过用请求流量的总和除所允许的供给流量Qs获得，这样得到致动器流量设置信号。换句话说，Qsa＝βQra，Qsb＝βQrb，…因而，由操作者请求的致动器流量分配(包括优先权)可被精确地实现，因而大大改善了可操作性，从而可以提高工作效率。
本发明的控制系统的特征在于，和常规的用于建筑机械的液压驱动装置不同，主控制阀6A和6B具有较快的响应和多种功能，从而使得负载驱动液压致动器7A和7B的操作通过电子控制的一个主控制阀进行控制，以便控制由手动操作和负载改变引起的所有流量和压力的变化，并且这种控制系统使得单功能的液压控制阀最小，并可以使单个元件/系统的功能精确，从而改善精度和可靠性。
此外，因为提供有上述的这种分配器31a，所以在常规情况下通过由操作者根据经验手动操作和调整的手动操作杠杆30A和30B的复杂的手动同时操作对液压泵2进行控制或流量分配可由操作者根据工作内容设置为所需的方式。换句话说，根据工作内容，可对致动器7A和7B的操作提供不同的优先权。
因而，这种控制系统可以和上述的动力供给系统协同操作，从而只通过手动操作手动操作杠杆30A和30B，便能自动地实现和负载8A、8B无关的精确的流量控制，同时使操作者把注意力集中在工作机械的负载状态上。
(c)阀门控制系统下面参照图3说明阀门控制系统的操作，同时说明致动器(液压缸)7A。
首先，从分配器31a输出的致动器流量设置信号Qsa被输入到阀控制器32A。同时，对于致动器7A的流量信号通过具有止回阀的流量检测器106A被反馈。然后，由用常数Kp乘信号Qsa和信号Qsaa之间的差值信号而获得的信号(P控制信号)，用常数1/T乘信号Qsa和信号Qsaa之间的差值信号的积分值而得的另一个信号(I控制信号)以及作为信号Qsa的前馈信号的另一个信号相加。
应当注意，主控制阀6A的流量，代替具有止回阀的流量检测器106A，还可以从主控制阀6A两端的压力差(Ps-P11a或Ps-P12a)，主控制阀6A或类似的滑柱位置检测器107A的输出Xca进行计算。
此外，如上所述，阀控制系统具有大量的谐振和反谐振点，这是因为所驱动的质量负载8A和8B的变化范围很大，并且尤其是因为具有低频的振动现象使驾驶感觉变差，所以来自主控制阀6A的A端口负载压力检测器108A的信号P11a和来自主控制阀6A的B端口负载压力检测器109A的信号P12a通过带通滤波器200被反馈回阀控制器32A。换句话说，本系统是一种动态压力反馈系统。
最后，主控制阀(3级放大型主控制阀)6A可以反馈这一信号Xca到阀控制器32A，以便定位主控制阀6A的滑柱，使得可以自动地获得等于致动器流量设置信号Qsa的信号Qsaa，这是因为用于主控制阀的伺服阀的滑柱位置(滑柱开度)的信号Xca从滑柱位置检测器107A获得，它和输入电流Xci成正比地增加。
代替常规的用手动操作进行的对致动器7A和7B的流量调整，本系统是一种自动流量控制型的伺服系统，因而可以改善响应速度、安全性和流量精度。
下面参照图4说明本发明第一实施例的改型。本改型基本上以类似于上述的第一实施例的方式构成，下面将具体说明其与第一实施例的差别。本改型被这样构成，使得由分配器31a设置的致动器流量设置信号Qsa和Qsb对于建筑机械的每个工作方式(例如挖掘工作方式，折除房屋工作方式等)被设置。
具体地说，在上述第一实施例中，当由手动操作杠杆30A，30B，…对液压致动器7A，7B，…设置的所需流量的总数高于泵输出流量时，则或者①由〔泵输出流量〕/〔所需流量的总数〕计算第一系数α，并使由手动操作杠杆设置的所需流量乘以第一系数α，从而设致动器流量设置信号为Qsa＝αQra，Qsb＝αQrb，…，或者②由〔可允许的供给流量〕/〔所需流量的总数〕计算第二系数β，并使由手动操作杠杆30A，30B，…设置的所需流量乘以第二系数β，以便设置致动器流量设置信号为Qsa＝βQra，Qsb＝βQrb，…在这种情况下，用来乘致动器7A和7B的所需流量Qra，Qrb，…的系数(第一系数α或第二系数β)对于致动器7A和7B全都具有相等的值。
具体地说，在上述①的情况下，Qra和Qrb都乘以第一系数α，以及②的情况下，Qra和Qrb都乘以第二系数β。
顺便说明，因为所需流量Qra，Qrb，…都是响应手动操作的杠杆30A和30B的手动操作状态而被设定的，同时根据设置的所需信号Qra，Qrb，…的大小已经向致动器7A，7B，…的操作提供了不同的优先权，如果第一系数α或第二系数β对每个致动器被单独地设置，则可以使每个致动器的优先权成为确定的，因而改善可操作性。简明地说，根据工作的方式(即工作方式)，如果不使用相同值的系数α(或β)校正响应手动操作杠杆30A和30B的手动操作状态而设定的所需流量Qra，Qrb，…，而使用按照工作方式对所需流量Qra，Qrb，…进行加权而获得的系数设置致动器的流量设置信号Qsa，Qsb，…，则可以进一步改善可操作性和工作效率。
因此，在本改型中，用来乘所需流量Qra和Qrb的系数α(或β)α(或β)被校正系数Kij乘，所述校正系数Kij响应致动器或工作的方式(即工作方式)对每个致动器进行设置。
现在说明校正系数Kij，根据致动器(i)与工作方式(j)设置校正系数Kij，并可以表示为Kij＝F(i，j)。
具体地说，分配器31a中具有如图4所示的数据表，在数据表中，以表的形式存储着根据致动器i和工作方式数j设置的校正系数Kij。
其中的工作方式是由操作者任意设置的工作方式，例如，把挖掘方式设为j＝1，而拆除房屋方式设为j＝2。操作者可以在驾驶室内通过手动操作一种手动操作件来设置工作方式或改变其设置的工作方式，并对于每个致动器(i＝1，2，…)对于每种工作方式可以设置适当的优先权。
同时，i是表示致动器的数，并当建筑机械例如是液压挖土机时，i＝1代表悬臂油缸，i＝2代表操纵杆油缸，i＝3代表铲斗油缸，以及i＝4代表转向马达。
例如，如果操作者选择挖掘方式(j＝1)作为工作方式，则分别对悬臂油缸(i＝1)和操纵杆油缸(i＝2)…设置校正系数K11，K21，…例如，如果操作者选择挖掘方式(j＝1)作为工作方式，则对悬臂油缸(i＝1)和操纵杆油缸(i＝2)，…设置校正系数K11，K21，…。
因而，当由手动操作杠杆30A，30B，…对液压致动器7A，7B设定的所需流量的总数高于泵的输出流量时，则①通过〔泵输出流量〕/〔所需流量总数〕计算第一系数α，并且第一系数α，由手动操作杠杆30A，30B，…设置的所需流量Qra，Qrb，…，以及对每个致动器设置的校正系数K11，K21，…彼此相乘，从而设置致动器流量设置信号Qsa，Qsb，…、具体地说，致动器流量设置信号被设置为Qsa＝α·K11·Qra，Qsb＝α·K12·Qrb，…。
在另一方面，还有②当通过〔允许的供给流量〕/〔所需流量的总数〕计算第二系数β时，则致动器流量设置信号被设置为Qsa＝β·K11·Qra，Qsb＝β·K12·Qrb，…，这与上述方式类似。
然后，通过使用对建筑机械的每个致动器和每个工作方式单独设置的校正系数设置要被分配器31a设置的致动器流量设置信号Qsa和Qsb，可以实现对建筑机械的工作方式合适的致动器的流量分配。尤其是可以实现按照操作者的意愿进行的多个致动器的同时操作。
因而，可以无需任何技巧，便可实现按操作员意愿进行的操作，从而大大提高工作效率。
应当注意，在上述的例子中，乘第一系数α和第二系数β的校正系数Kij被设为相等的值，但校正系数Kij也可以设置为在第1系数α和第2系数β之间的不同的值。
顺便说明，在上述的第一实施例及其改型中，对于每个主控制阀的一个致动器，使用一个三向电磁阀，要被供给液压致动器的工作流体的流量和方向通过三向电磁阀的操纵控制进行控制。然而，本发明并不限于具有所述结构的这种装置，例如，如图5所示，可以提供使用多个双向电磁阀201至204的单独控制型阀装置相互独立地控制对致动器207的工作流体供应和从致动器207中工作流体的输出。
这里，考虑到致动器207的操作响应提供了如图5所示的这种单独控制型阀装置，通过单独控制相互独立提供的电磁阀201至204，可以快速而精确地实现工作流体的供给与输出。
同时，标号205代表速度检测器，207是液压致动器，208和209代表每个液压检测器，210和211代表每个阀位置检测器，以及212和213代表每个止回阀(方向控制止回阀)。
在本液压管路中，根据来自检测器205，208到211的检测信息由未示出的控制装置设置电磁阀201到204的控制信号，用来控制电磁阀201至204的状态转换。
应当注意，在响应和稳定性方面优越的滑柱型电磁阀被用作双向电磁阀201至204。虽然可能使用具有高的液体密封度的提升阀类的电磁阀作为电磁阀201至204，但据认为还是具有稳定的响应的滑柱型的电磁阀最为合适。
(2)第二实施例的说明下面说明本发明的第二实施例。本第二实施例以类似于第一实施例的方式构成，其主要区别是省略了蓄油器5，如图6所示。
此外，对蓄油器5附带提供的卸载阀3，止回阀4，供给压力检测器104，蓄油器容量检测器105等也被省略了。在图6中具有和图1中相同标号的元件是和第一实施例相同的元件或基本相同的元件，并省略对它们的详细说明。
这样，当由手动操作杠杆30A和30B的手动操作的状态对致动器7A和7B设置的工作流体的所需流量的总数低于液压泵2的输出流量时，分配器31向致动器7A和7B输出由手动操作杠杆7A和7B设置的所需流量信号作为致动器流量设置信号。然而，当所需流量的总数大于泵的输出流量时，致动器7A和7B的所需流量被通过用所需流量的总数除泵的输出流量而获得的值α(α＜1系数)乘，并把乘得的结果重新设置为工作流体需要量。然后，分配器31a输出这些所需流量信号作为致动器流量设置信号。
换句话说，作为阀控制装置的分配器31a，当来自手动操作杠杆(手动操作装置)30A和30B的致动器流量请求信号Qa，Qrb，…被输入时，则响应动力供给系统的情况向阀控制器32A，32B，…输出致动器流量设置信号Qsa，Qsb，…。
应当注意，致动器流量请求信号Qra，Qrb，…是相互独立设置的信号，并且要送给致动器7A和7B的工作油的优先程度根据由信号表示的所需流量的大小设置。
此时，当由手动操作杠杆30A，30B，…设置的对液压致动器7A，7B，…的所需流量的总数低于液压泵2的输出流量时，由手动操作杠杆30A，30B，…设置的致动器7A和7B的所需流量信号被用作致动器流量设置信号。换句话说，Qsa＝Qra，Qsb＝Qrb，…在另一方面，如果由手动操作杠杆30A和30B设置的所需流量信号的总数高于泵的输出流量时，则由手动操作杠杆30A和30B设置的所需流量乘以〔泵输出流量〕/〔所需流量的总数〕＝α，并把乘得的值输出到阀控制器32A，32B作为致动器流量设置信号。换句话说，Qsa＝αQra，Qsb＝αQrb，…这样，因为提供有上述的分配器31a，所以在常规情况下当由操作者凭他的经验用手动操作和调整而进行同时操作时，通过手动操作杠杆30A和30B的复杂的手动操作而进行的液压泵2的流量分配和控制可根据工作内容被设置为操作者所希望的方式。换句话说，可根据工作内容对致动器7A和7B的操作提供不同的优先权。
因而，控制系统可以和上述的动力供给系统协同工作，并且操作者可自动地实现精确的流量控制，而不管负载8A和8B，只需要手动地操作可手动操作的杠杆30A和30B，同时把注意力集中在掌握工作机械的负载状态上。
下面说明阀控制系统的操作。这种阀控制系统也类似于结合第一实施例的上述阀控制系统。
具体地说，以下以致动器(液压缸)7A进行说明。首先，从分配器31a输出的致动器流量设置信号Qsa被输入到阀控制器32A。同时，通过流量检测器106A反馈致动器7A的流量信号Qsaa。然后，由常数Kp乘信号Qsa和信号Qsaa之间的差获得的信号(P控制信号)，由用常数1/T乘信号Qsa和信号Qsaa之间的差值信号的积分值而获得的另一个信号(I控制信号)，以及作为信号Qsa的前馈信号的另一个信号F(Qsa)相加。
应当注意，主控制阀6A的流量，代替流量检测器106A，也可以由主控制阀6A两端的压力差(Ps-P11a或Ps-P12a)，主控制阀6A的滑柱位置检测器107A的输出Xca等进行计算。
此外，在结合本第二实施例所述的装置中，和结合第一实施例所述的装置类似，阀控制系统也具有大量的谐振和反谐振点，这是因为被驱动的质量负载8A和8B的变化范围非常大，特别是因为具有低频的振荡现象使驾驶感觉变差，因而来自主控制阀6A的A端口负载压力检测器108A的信号P11a和来自主控制阀6A的B端口负载压力检测器109A的信号P12a通过带通滤波器200被反馈回阀控制器32A。换句话说，本系统是一种动态压力反馈系统。
最后，因为随主控制阀的伺服阀的输入电流值Xci成正比地增加的滑柱位置(滑柱开度)的信号Xca是从滑柱位置检测器107A获得的，所以主控制阀(3级放大型主控制阀)6A可以向阀控制器32A反馈这信号Xca，以便定位主控制阀6A的滑柱，从而使得等于致动器流量设置信号Qsa的信号Qsa可以自动地得到。
这样，由于上述的这种结构，在常规情况下当由操作者凭他的经验用手动操作和调整而进行同时操作时，通过手动操作杠杆30A和30B的复杂的手动操作而进行的液压泵2的流量分配和控制可根据工作内容被设置为操作者所希望的方式。换句话说，可根据工作内容对致动器7A和7B的操作提供不同的优先权。
因而，操作者可自动地实现精确的Y流量控制，而不管负载8A和8B，只需要手动地操作可手动操作的杠杆30A和30B，同时把注意力集中在掌握工作机械的负载状态上。
下面说明本发明的第二实施例的改型。这种改型基本上以类似于第一实施例的改型的方式构成，即在上述的第二实施例中，由分配器31a设置的致动器流量设置信号Qsa和Qsb对建筑机械的每种工作方式进行设置(例如挖掘工作方式，房屋拆除工作方式等)。
具体地说，在上述的第二实施例中，当由手动操作杠杆30A，30B，…设置的液压致动器7A，7B的所需流量的总数高于泵的输出流量时，则通过〔泵输出流量〕/〔所需流量的总数〕计算系数α，并且由手动操作杠杆30A，30B，…设置的所需流量乘以系数α，从而把致动器流量设置信号设置为Qsa＝αQra，Qsb＝αQrb，…在这种情况下，用来乘致动器7A和7B的所需流量Qra，Qrb，…的系数α对于致动器7A和7B都具有相等的值。具体地说，Qra和Qrb都同样地乘以系数α。
顺便说明，因为所需流量Qra，Qrb，…都响应手动操作杠杆30A和30B的手动操作状态被设置，同时已经对致动器7A，7B的操作根据所设置的所需信号Qra，Qrb，…的大小赋以不同的优先权，如果上述的系数α对每个致动器单独设置，则可使致动器的优先权成为确定的，因而可改善可操作性。简明地说，根据工作方式(即工作的方式)，如果响应手动操作杠杆30A和30B的手动操作状态而设置的所需流量Qra，Qrb，…不使用相同值的系数α被校正，而是按照工作方式使用通过使所需流量Qra，Qrb，…加权而获得的系数来设置致动器流量设置信号Qsa，Qsb，…，则可以进一步改善可操作性并提高工作效率。
因此，在第二实施例的这种改型中，用来乘所需流量Qra和Qrb的系数α还被响应致动器或工作的方式(即工作方式)对于每个致动器设置的校正系数Kij乘之。
具体地说，在这种情况下，分配器31a也有在其中设置的如图4所示的数据表，根据致动器数i和工作方式数j而设置的校正系数以表的形式被存储。
工作方式是由操作者任意设置的工作方式，例如，挖掘方式对应于j＝1，房屋拆除方式对应j＝2，可任意设置。操作者可在驾驶室内通过手动操作件来设定工作方式或改变所设置的工作方式，并且对于每个致动器(i＝1，2，…)可以设置适用于每种工作方式的优先权。
同时，i是表示致动器的数，当建筑机械例如是一个液压挖土机时，则i＝1代表悬臂油缸，i＝2代表操纵杆油缸，i＝3代表铲斗油缸，i＝4代表转向马达。
例如，如果操作者选择挖掘方式(j＝1)作为工作方式，则分别对悬臂油缸(i＝1)，操纵杆油缸(i＝2)，…设置校正系数K11，K21，…。
例如，如果操作者选择挖掘方式(j＝1)作为工作方式则对悬臂油缸(i＝1)，操纵杆油缸(i＝2)，…设置校正系数K11，K21，…。
因而，当由手动操作杠杆30A，30B，…设置的液压致动器7A，7B，…的所需流量的总数高于泵的输出流量时，就通过〔泵输出流量〕/〔所需流量的总数〕计算第一系数α，并且使系数α，由手动操作杠杆30A，30B设置的所需流量Qra，Qrb，…以及对每个致动器设置的校正系数K11，K21，…互相相乘，从而设置致动器流量设置信号Qsa，Qsb，…。具体地说，致动器流量设置信号被设置为Qsa＝α·K11·Qra，Qsb＝α·K12·Qrb，…这样，通过使用对建筑机械的每个工作方式以及每个致动器单独设置的校正系数Kij来设置要由分配器31a设置的致动器流量设置信号Qsa和Qsb，可以实现适合于建筑机械的工作方式的致动器的流量分配。特别是当进行几个致动器的同时操作时，可以实现按操作者的意愿进行的操作。
因而，可以按照操作者的意原进行操作，而不需任何技巧，从而大大提高工作效率。
应当注意，在第二实施例及其改型中，也可使用包括例如如图5所示的电磁阀201至204的单独的控制型阀装置代替主控制阀6A和6B。此时，利用这种结构，对致动器207和工作油的供给和从致动器207的工作油的输出可彼此独立地被控制。
(3)其它应当说明，本发明不限于上述的实施例，不脱离本发明的构思，可以用不同的方式对其进行修正。
本发明的工业应用当本发明用于例如液压挖土机或液压铲土机的建筑机械时，可以消除由于压力的改变而引起的不同致动器之间的相互干扰，并可以抑制建筑机械结构的低次谐波，因而可以预料能够改善可操作性和操作者的驾驶感觉。此外，通过分配器的作用，由操作者所需的致动器流量分配可以和致动器负载无关地被精确地实现，并改善可操作性，尤其是同时可操作性和精确的可操作性。因而，可以按照操作者的意愿同时驱动几个油缸，因而改善工作效率。因而，本发明可以改善建筑机械的可操作性或提高其工作效率，相信本发明会得到广泛的应用。
权利要求
1.一种用于建筑机械的控制装置，其特征在于它包括可由操作者手动操作的手动操作装置(30A，30B)；由原动机(1)驱动的包括液压泵(2)的工作流体供给装置；包括由来自所述工作流体供给装置的工作流体驱动的多个致动器(7A，7B)；阀装置，包括设置在所述驱动装置和所述工作流体供给装置之间的多个控制阀(6A，6B)，用来控制所述驱动装置；检测装置，包括工作流体供给流量检测装置(102)，用来检测来自所述工作流体供给装置的工作流体的流量；以及阀控制装置(31)，用来接收来自所述手动操作装置(30A，30B)的操作指令和来自所述检测装置(102)的检测结果，并通过分配器功能控制所述阀装置，所述分配器功能用来比较由所述手动操作装置(30A，30B)对所述致动器(7A，7B)设置的所需流量信息(Qra，Qrb)与来自所述工作流体供给装置的工作流体供给流量信息，并响应比较结果确定对所述致动器(7A，7B)的最佳供给流量。
2.如权利要求1所述的用于建筑机械的控制装置，其特征在于，所述阀控制装置(31)包括分配器(31a)，当所需流量信息(Qra，Qrb)低于工作流体供给流量信息时，它通过所述手动操作装置(30A，30B)向所述致动器(7A，7B)输出所需流量信号(Qra，Qrb)作为致动器流量设置信号(Qp)，而当所需流量(Qra，Qrb)的总数高于工作流体供给流量(Qp)时，向所述致动器(7A，7B)输出通过用小于1的系数(α)乘以所述致动器(7A，7B)的所需流量(Qra，Qrb)而获得的值作为致动器流量设置信号(Qsa，Qsb)。
3.如权利要求2所述的用于建筑机械的控制装置，其特征在于，小于1的系数(α)具有用所需流量信息(Qra，Qrb)的总和对工作流体供给流量(Qp)进行归一化而获得的信息。
4.如权利要求2所述的用于建筑机械的控制装置，其特征在于，由所述分配器(31a)设置的致动器流量设置信号(Qsa，Qsb)对于所述建筑机械的每种工作方式进行设置。
5.如权利要求1所述的用于建筑机械的控制装置，其特征在于，所述检测装置包括控制检测装置(106A，106B，107A，107B，108A，108B，109a，109B)，用来检测所述阀装置的操作状态，以及所述阀控制装置(31)，包括校正装置(32A，32B)，用于接收来自所述控制检测装置(106A至109B)的检测结果，并校正分配器功能。
6.如权利要求5所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述控制检测装置(106A至109B)包括滑柱位置检测器(107A，107B)，用于测量并反馈所述控制阀(6A，6B)的滑柱位置，负载检测负载压力检测器(108A，108B，109A，109B)，用于测量并反馈负载压力，以及流量检测器(160A，160B)，用来测量并反馈供给所述致动器(7A，7B)的流量。
7.如权利要求6所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，每个所述负载检测负载压力检测器(108A，108B，109A，109B)包括位于其输出位置的带通滤波器(200)。
8.如权利要求1所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述工作流体供给装置包括蓄油器(5)，用来在所述液压泵(2)的输出侧储蓄工作流体。
9.如权利要求8所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述工作流体供给装置包括卸载阀(3)，当所述蓄油器(5)的容量超过预定量时，用来在空载状态下旁路所述液压泵(2)的输出流量。
10.如权利要求9所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述卸载阀(3)和所述液压泵(2)的输出侧上的工作流体供给路径并联地被提供，而所述蓄油器(5)并联于相对于所述卸载阀对所述工作流体供给路径的连接点处于下游侧的所述工作流体供给路径部分上，并在所述卸载阀(3)和所述蓄油器(5)对所述工作流体供给路径的连接部分之间的所述工作流体供给路径的部分设置有止回阀(4)，用来阻止从所述蓄油器(5)回流。
11.如权利要求1所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述手动操作装置(30A，30B)包括供给压力设置装置(20)，用来保持所述液压泵(2)的泵输出压力为常量。
12.如权利要求1所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述工作流体供给装置包括用于在所述液压泵(2)的输出侧上储蓄工作流体的蓄油器(5)，以及所述阀控制装置(31)包括分配器(31a)，当所需流量(Qra，Qrb)的总数低于工作流体供给流量(Qp)时，输出由所述手动操作装置(30A，30B)对所述致动器(7A，7B)设置的所需流量信息(Qra，Qrb)作为致动器流量设置信号(Qsa，Qsb)，而当所需流量(Qra，Qrb)的总数高于工作流体供给流量(Qp)时，则输出由小于1的第一系数(α)乘对所述致动器(7A，7B)的所需流量(Qra，Qrb)而获得的值作为致动器流量设置信号(Qsa，Qsb)，并计算所述蓄油器(5)的储蓄供给流量和工作流体供给流量(Qp)的总数作为允许的供给流量(Qs)，并输出由第二系数(B)乘所述致动器(7A，7B)的所需流量(Qra，Qrb)而获得的值，作为致动器流量设置信号(Qsa，Qsb)，所述第二系数(β)具有用所需流量(Qra，Qrb)的总数对允许的供给流量(Qs)进行归一化而获得的信息。
13.如权利要求12所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，第一系数(α)具有用所需流量(Qra，Qrb)的总数对工作流体供给流量(Qp)进行归一化而获得的信息。
14.如权利要求12所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，由所述分配器(31a)设置的致动器流量设置信号(Qsa，Qsb)对所述建筑机械的每种工作方式进行设置。
15.如权利要求1所述的用于建筑机械的控制装置，其特征在于，所述检测装置包括动力源侧检测装置(100至102)，用于检测所述工作流体供给装置的操作状态，以及所述控制装置包括动力源侧控制装置(26)，用于接收来自所述动力源侧检测装置(100至102)的检测结果，并控制所述工作流体供给装置。
16.如权利要求15所述的建筑机械的控制装置，其特征在于，所述动力源侧检测装置(100至102)包括旋转状态检测器(101)，用于检测原动机(1)的旋转状态，输出功率检测器(100)，用于检测所述原动机(1)的输出功率状态，以及工作流体压力检测器(102)，用于检测来自所述工作流体供给装置的工作流体的压力。
17.一种用于建筑机械的控制装置，其特征在于它包括由操作者手动操作的手动操作装置(30A，30B)；由发动机(1)驱动的至少一个可变输出的液压泵(2)；由来自所述可变输出的液压泵(2)的压力流体驱动的多个液压致动器(7A，7B)；设置在所述液压致动器(7A，7B)和所述可变输出的液压泵(2)之间的多个主控制阀(6A，6B)，用于控制对所述液压致动器(7A，7B)的流量和方向；提供在所述可变输出的液压泵(2)和所述主控制阀(6A，6B)之间的蓄油器(5)，用于储蓄压力流体；提供在所述可变输出的液压泵(2)和所述主控制阀(6A，6B)之间的所述液体通路中的卸载阀(3)，当所述蓄油器(5)的容量接近其容量的最大值时，用来在空载状态下使所述可变输出的液压泵(2)的输出流量旁路；分配器(31a)，包括第一计算装置，用来当由所述手动操作装置(30A，30B)对所述致动器(7A，7B)设置的所需流量的总数低于所述可变输出的液压泵(2)的输出流量时，输出由所述手动操作装置(30A，30B)对所述致动器(7A，7B)设置的所需流量信号作为致动器流量设置信号，而当所需流量的总数高于泵的输出流量时，则输出通过用泵输出流量除以所需流量的总数而获得的值(α)乘对于所述液压致动器(7A，7B)的所需流量而获得的值作为致动器流量设置信号，以及第二计算装置，用于用一个值(β)乘所述致动器(7A，7B)的所需流量，并输出相乘的结果作为致动器的流量设置信号，其中所述的值(β)是通过用所需流量的总数除作为计算的所述蓄油器(5)的储蓄供给流量和泵输出流量的总数的允许供给流量而得到的；供给压力设置装置(20)，为所述手动操作装置(30A，30B)提供，用来使泵的输出保持恒定，阀控制器(32A)用于接收来自所述分配器(31a)的致动器流量设置信号，并向所述主控制阀(6A，6B)提供操作信号；为所述阀控制器(32A)提供的控制侧检测器组，包括滑柱位置检测器(107A，107B)，用于测量和反馈所述主控制阀(6A，6B)的滑柱位置，负载检测负载压力检测器(108A，108B，109A，109B)，具有带通滤波器(200)，用于测量和反馈负载压力，以及流量检测器(106A，106B)，用于测量并反馈供给所述液压致动器(7A，7B)的流量；动力源侧检测器组，包括旋转状态检测器(101)，用来测量发动机速度，支架(rack)开度检测器(100)，用来测量发动机燃料泵的支架开度，倾斜角检测器(103)，用来测量泵的倾斜角，输出压力检测器(102)，用来测量泵的输出压力，供给压力检测器(104)，用来测量系统供给压力，以及蓄油器容量检测器(105)，用来测量所述蓄油器(5)的容量；第一指令装置，用来根据由所述供给压力设置装置(20)设置的压力和来自所述供给压力检测器(104)的反馈信号之间的差和所述差的积分值的和，对所述可变输出液压泵(2)产生倾斜角指令信号；第二指令装置，用来从所述供给压力设置装置(20)和所述负载检测负载压力检测器(108A，108B，109A，109B)当中选择最大信号，当最大信号的值持续一个固定的时间间隔以上时，则确定把最大信号的值加上一个固定值而获得的值作为指令信号，并根据指令信号和来自所述供给压力检测器(104)的反馈信号之间的差和所述差的积分值的和对所述可变输出的液压泵(2)产生倾斜角指令信号；第三指令装置，用来当供给压力升高到高于一个预定值某一值且所述蓄油器(5)的容量接近其最大值时，产生使所述卸载阀(3)打开的信号，从而使所述可变输出液压泵(2)的输出流量在空载状态下被旁路，而当供给压力降低到比预定值低一个某一值或所述蓄油器(5)的容量下降到其最小值附近时，关闭所述卸载阀(3)；第四指令装置，用来根据所述发动机(1)的输出功率和发动机一泵系统的效率特性，在所述发动机(1)的输出功率范围内产生用于所述可变输出的液压泵(2)的可允许的倾斜角指令信号；第五指令装置，用来为所述可变输出的液压泵(2)产生倾斜角指令信号，用来保证按操作者的流量请求成比例地增加的泵的流量；以及泵控制器(26)，用来选择所产生的指令信号中最低的一个作为所述可变输出的液压泵(2)的倾斜角指令信号，并根据所选择的倾斜角指令信号和来自所述倾斜角检测装置的反馈信号之间的差设置泵的倾斜角。
18.一种用于建筑机械的控制装置，其特征在于它包括可由操作者手动操作的手动操作装置(30A，30B)；由原动机(1)驱动的液压泵(2)；由来自所述液压泵(2)的工作流体驱动的多个致动器(7A，7B)；用于控制所述致动器(7A，7B)的多个控制阀(6A，6B)；以及阀控制装置(31)，用来比较由所述手动操作装置(30A，30B)对所述致动器(7A，7B)设置的所需流量信息和来自液压泵(2)的工作流体流量信息，根据比较的结果确定所述致动器(7A，7B)的最佳供给流量，并用最佳供给流量控制所述阀装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于建筑机械的控制装置。当来自手动操作装置(30A，30B)的操作指令和来自检测装置(102)的检测结果被收到时，由手动操作装置(30A，30B)为致动器(7A，7B)设置的所需流量信息(Qra，Qrb)和来自工作流体供给装置的工作流体流量信息互相比较，并通过在控制装置中提供的阀控制装置(31)的分配器功能，根据比较的结果确定致动器(7A，7B)的最佳供给流量，并用该最佳供给流量控制阀装置。
文档编号F15B11/16GK1166192SQ96191191
公开日1997年11月26日 申请日期1996年10月8日 优先权日1995年10月9日
发明者三木正俊, 吉野和宪, 石濑文彦, 赤木朋宏, 三森滋美, 鲛岛诚 申请人:新卡特彼勒三菱株式会社