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DE112019001388T5 - Kalibriersystem für hydraulikpumpe mit variabler kapazität - Google Patents

Kalibriersystem für hydraulikpumpe mit variabler kapazität Download PDF

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Publication number
DE112019001388T5
DE112019001388T5 DE112019001388.2T DE112019001388T DE112019001388T5 DE 112019001388 T5 DE112019001388 T5 DE 112019001388T5 DE 112019001388 T DE112019001388 T DE 112019001388T DE 112019001388 T5 DE112019001388 T5 DE 112019001388T5
Authority
DE
Germany
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pump
current command
command value
hydraulic
capacity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112019001388.2T
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English (en)
Inventor
Atsunori Shimamoto
Naoki Sawada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar SARL
Original Assignee
Caterpillar SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar SARL filed Critical Caterpillar SARL
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Abstract

Zur Bereitstellung der hochgenauen Kalibrierung einer Pumpensteuertabelle, wenn die Kapazitätsvariablensteuerung einer Hydraulikpumpe so konfiguriert ist, dass sie basierend auf einer Pumpensteuertabelle durchgeführt wird, die die Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert darstellt. [Lösung] Das Kalibrierteil (42) zur Kalibrierung der Pumpensteuertabelle (41) umfasst: ein Kalibrierdaten-Erfassungsmittel (48) zum Erfassen von Daten durch Messen des jedem Strombefehlswert entsprechenden Pumpendrucks, während der Strombefehlswert in einer mehrstufigen Weise geändert wird; ein erstes Tabellenerstellungsmittel 50 zum Erstellen einer ersten Tabelle (49), die eine Beziehung zwischen dem Faktor K und der Pumpendurchflussrate darstellt, indem ein Faktor K erhalten wird, der eine Beziehung zwischen dem Faktor K und dem Pumpendruck darstellt; ein zweites Tabellenerstellungsmittel (52), um eine zweite Tabelle (51) zu erstellen, die eine Beziehung zwischen jedem Strombefehlswert und dem gemessenen Pumpendruck darstellt; ein drittes Tabellenerstellungsmittel (54), um eine dritte Tabelle (53) zu erstellen, die eine Beziehung zwischen der Pumpendurchflussrate und dem Strombefehlswert darstellt, indem der Faktor in der ersten Tabelle verwendet wird; und Mittel zur Erstellung der Pumpensteuertabelle (55), um eine Pumpensteuertabelle (41) zu erstellen, die eine Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert darstellt, indem die Motordrehzahl während der Pumpendruckmessung verwendet wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität, deren Kapazität basierend auf einem von einer Steuerung ausgegebenen Strombefehlswert variabel gesteuert wird.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen wird in hydraulischen Arbeitsmaschinen, einschließlich Hydraulikbaggern, eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität verwendet, die ihre Kapazität basierend auf einem von der Steuerung ausgegebenen Strombefehlswert variabel steuert, wobei diejenigen Steuerungen bekannt sind, die so ausgebildet sind, dass sie mit einer Tabelle installiert werden, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen einer Pumpenkapazität (oder einer Pumpendurchflussrate) und dem Strombefehlswert und ausgegebenen Strombefehlswert darstellt, die unter Verwendung der Tabelle von den Steuerungen erfasst werden.
  • Die Tabelle wird im Voraus gemäß einer Spezifikation erstellt und in der Steuerung gespeichert, die die Entsprechungsbeziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert darstellt. Der Strombefehlswert wird unter Verwendung der spezifikationsbasierten Tabelle ausgegeben, aber manchmal kommt es aufgrund von Schwankungen in der Herstellung, einer Änderung im Laufe der Zeit usw. zu einer Abweichung zwischen dem Pumpenkapazitätswert, der einem Strombefehlswert entspricht, der aus der spezifikationsbasierten Tabelle ausgegeben wird, und dem tatsächlichen Pumpenkapazitätswert.
  • Daher ist konventionell als Kalibrierung zum Abgleich der Werte in der spezifikationsbasierten Tabelle mit den tatsächlichen Werten eine Technologie bekannt, bei der der Strombefehlswert zumindest einer der tatsächlichen minimalen und maximalen Taumelscheibenpositionen berechnet wird, die den durch Änderung des Strombefehlswerts erfassten Änderungspunkten des Druckwerts entsprechen, während die auf einen Aktorkolben wirkenden Druckwerte überwacht werden, der einen Taumelscheibenneigungswinkel variabel einstellt, und der Strombefehlswert kompensiert wird, indem eine Differenz zwischen diesen tatsächlichen und spezifikationsbasierten Strombefehlswerten als kompensierter Wert verwendet wird (siehe Patentdokument 1, zum Beispiel), und eine andere Technologie ist bekannt, um die Steuerung (spezifikationsbasierte Tabelle) in Bezug auf den Strombefehlswert basierend auf der Strombefehlswerte und Auslassdrücke bei maximaler und minimaler Auslassdurchflussrate der Hydraulikpumpe zu aktualisieren (siehe zum Beispiel Patentdokument 2). Gemäß diesen Patentdokumenten 1, 2 ermöglicht ihre einfache Ausgestaltung die Kalibrierung zu geringen Kosten, ohne dass ein Taumelscheibenneigungswinkelsensor und ein Durchflussmesser zur Kalibrierung erforderlich sind.
  • Liste der Anführungen
  • [Patentdokumente]
    • PTL 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2008-303813
    • PTL 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2014-177969
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • [Von der Erfindung zu lösende Probleme]
  • Bei der Kalibrierung der Pumpenkapazität (Pumpendurchflussrate), die dem Strombefehlswert der Hydraulikpumpe entspricht, sind die beiden oben genannten Verfahren nach diesen Patentdokumenten 1, 2 so ausgebildet, dass sie einen Kalibrierwert des Strombefehlswerts, der der maximalen und der maximalen Durchflussrate (Taumelscheibenpositionen) entspricht, als Druckänderungspunkte berechnen und den Strombefehlswert, der jeder Zwischendurchflussrate zwischen minimaler und maximaler Durchflussrate entspricht, unter Verwendung des Kalibrierwertes kalibrieren. Das heißt, der Kalibrierwert, der einem mittleren Strombefehlswert entspricht und die Hydraulikpumpe auf eine beliebige mittlere Durchflussrate einstellt, wird nicht erfasst, sondern der Strombefehlswert wird als Ganzes kalibriert, indem nur der Kalibrierwert des Strombefehlswerts, der der minimalen und maximalen Durchflussrate entspricht, als Druckänderungspunkte verwendet wird. Da der Druck jedoch zu niedrig ist, wenn die Hydraulikpumpe bei minimaler Durchflussrate arbeitet, ist es schwierig, genaue Druckänderungspunkte zu finden, und da die Motorleistung bei maximaler Durchflussrate der Hydraulikpumpe abfallen kann, ist es auch schwierig, genaue Druckänderungspunkte zu finden, sodass es schwierig ist, den Kalibrierwert der Strombefehlswerte, die minimalen und maximalen Durchflussraten entsprechen, als Druckänderungspunkte genau zu berechnen. Mit anderen Worten, die Verfahren nach den Patentdokumenten 1, 2 kalibrieren den Strombefehlswert als Ganzes nur mit einem Kalibrierwert, der minimalen und maximalen Durchflussraten entspricht, die schwer genau zu berechnen sind, sodass die Kalibrierung eine geringere Genauigkeit hat und dies ein Problem ist, das durch die Erfindung zu lösen ist.
  • [Mittel zum Lösen des Problems]
  • Mit der vorliegenden Erfindung sollte dieses Problem unter Berücksichtigung der tatsächlichen Situation, wie oben erwähnt, gelöst werden, wobei die Erfindung gemäß Anspruch 1 ein Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität ist, das Kalibriersystem umfassend: beim Installieren des Kalibriersystems das Kalibrieren einer Pumpensteuertabelle in einem Hydrauliksteuerkreis, umfassend: eine von einem Motor angetriebene Hydraulikpumpe mit einer variablen Kapazität, die basierend auf einem Strombefehlswert für eine Kapazitätssteuerung variabel gesteuert wird; und eine Steuerung mit der Pumpensteuertabelle, die eine Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert darstellt und den Strombefehlswert für die Kapazitätssteuerung basierend auf der Pumpensteuertabelle ausgibt; ein Kalibrierdaten-Erfassungsmittel zum Erfassen gemessener Pumpendruckdaten, die jedem Strombefehlswert entsprechen, durch Messen eines Pumpendrucks in jedem Strombefehlswert, während der von der Steuerung ausgegebene Strombefehlswert in einer mehrstufigen Weise von einem minimalen zu einem maximalen Strombefehlswert geändert wird; ein erstes Tabellenerstellungsmittel zum Erstellen einer ersten Tabelle durch Berechnung eines Faktors, der eine Beziehung zwischen dem Pumpendruck und der Pumpendurchflussrate darstellt, basierend auf der Pumpendurchflussrate, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei voreingestelltem Strombefehlskriteriumswert und dem gemessenen Pumpendruck, der von dem Kalibrierdaten-Erfassungsmittel erfasst wurde, erhalten wird; ein zweites Tabellenerstellungsmittel, um eine zweite Tabelle zu erstellen, die eine Beziehung zwischen jedem Strombefehlswert und dem gemessenen Pumpendruck darstellt, basierend auf den durch das Kalibrierdaten-Erfassungsmittel erfassten Daten; ein drittes Tabellenerstellungsmittel, um durch Umrechnung des gemessenen Pumpendrucks in der zweiten Tabelle in die Pumpendurchflussrate unter Verwendung des Faktors in der ersten Tabelle eine dritte Tabelle zu erstellen, die eine Beziehung zwischen der Pumpendurchflussrate und dem Strombefehlswert darstellt; und ein Mittel zum Erstellen einer Pumpensteuerungstabelle, um die Pumpensteuerungstabelle zu erstellen, die eine Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert basierend auf einer Motordrehzahl während der Pumpendruckmessung und der dritten Tabelle darstellt; wobei die durch die Mittel zur Erstellung der Pumpensteuertabelle erzeugte Pumpensteuertabelle als die kalibrierte Pumpensteuertabelle verwendet wird.
  • Die Erfindung nach Anspruch 2 ist das Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität, wobei das Kalibrierdaten-Erfassungsmittel ausgebildet ist, um die Kalibrierdaten sequentiell von jeder Hydraulikpumpe zu erhalten, während der Hydrauliksteuerkreis nach Anspruch 1 mehrere Hydraulikpumpen mit variabler Kapazität beinhaltet, und wobei die Kalibrierdaten der Hydraulikpumpe, während der Strombefehlswert, der an eine andere als die die Kalibrierdaten erhaltende Hydraulikpumpe ausgegeben wird, konstant gehalten wird, durch Ändern des Strombefehlswerts für die Hydraulikpumpe erfasst werden.
  • Die Erfindung nach Anspruch 3 ist das Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität, wobei die Kalibrierdaten nach Anspruch 1 oder 2 von den Kalibrierdaten-Erfassungsmitteln unter der Bedingung erfasst werden, dass die Motordrehzahl konstant gehalten wird und der Pumpendruck mit zunehmender Pumpenkapazität zunimmt.
  • [Effekte der Erfindung]
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 kann die Pumpensteuertabelle erstellt werden, bei der der jedem Strombefehlswert entsprechende Pumpenkapazitätswert über die gesamten Strombefehlswerte kalibriert wird, sodass die Pumpensteuertabelle hochgenau kalibriert werden kann.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 werden zwei oder mehr Hydraulikpumpen installiert, und die Kalibrierdaten für jede Hydraulikpumpe können problemlos auch in dem Hydrauliksteuerkreis erfasst werden, der so ausgebildet ist, dass er das von diesen Hydraulikpumpen abgegebene Öl zusammenführt.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 können die gemessenen Pumpendruckdaten, die jedem Strombefehlswert entsprechen, genau erfasst werden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Seitenansicht eines Hydraulikbaggers.
    • 2 ist ein Hydrauliksteuerkreisdiagramm des Hydraulikbaggers.
    • 3 ist ein Steuerblockdiagramm des Kalibrierteils.
    • 4 ist eine Zeichnung mit Angabe der Kalibrierdaten.
    • 5a ist eine Zeichnung der ersten Tabelle und Fig. b ist eine Zeichnung der zweiten Tabelle.
    • 6a ist eine Zeichnung der dritten Tabelle, und Fig. b ist eine Zeichnung der Pumpensteuertabelle.
  • Beschreibung der Ausführungsform
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. In der 1 zeigt 1 einen Hydraulikbagger in Bezug auf die vorliegende Ausführungsform an, wobei der Hydraulikbagger 1 einen unteren Fahrkörper vom Raupentyp 2, einen oberen Schwenkkörper 3, der schwenkbar über dem unteren Fahrkörper 2 gelagert ist, und ein vorderes Arbeitsteil 4, das an dem oberen Schwenkkörper 3 angebracht ist, beinhaltet, und wobei ferner das vordere Arbeitsteil 4 einen Ausleger 5 beinhaltet, dessen Basisendteil vertikal schwenkbar durch den oberen Schwenkkörper 3 gelagert ist, einen Stiel 6, der in Längsrichtung schwenkbar an einem Endteil des Auslegers 5 gelagert ist, einen Löffel 7, der schwenkbar an einem Endteil des Stiels 6 gelagert ist, und andere, wobei der Hydraulikbagger 1 linke und rechte Fahrmotoren (nicht abgebildet) zum Bewegen des unteren Fahrkörpers 2, einen Schwenkmotor (nicht abgebildet) zum Schwenken des oberen Schwenkkörpers 3, einen Auslegerzylinder 8 zum Schwenken des Auslegers 5, des Stiels 6 bzw. des Löffels 7 und verschiedene Hydraulikaktoren, wie beispielsweise einen Stielzylinder 9 und einen Löffelzylinder 10, aufweist.
  • Anschließend wird anhand von 2 eine Erläuterung des im Hydraulikbagger 1 installierten Hydrauliksteuerkreises gegeben. In 2 steht die Zahl 11 für einen Öltank, die Zahlen 12, 13 für eine erste und zweite Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität als Hydraulikquellen des Hydraulikaktors und die Zahl 14 für eine Pilotpumpe als hydraulische Pilotdruckquelle, wobei diese erste und zweite Hydraulikpumpe 12, 13 und die Pilotpumpe 14 von einem Motor E angetrieben werden. Die Zahlen 12a, 13a zeigen auch Regler (variable Kapazitätsmittel) an, die eine Kapazität der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 variabel machen, wobei die Regler 12a, 13a so ausgebildet sind, dass Strombefehle zur Steuerung ihrer Kapazität von einer später beschriebenen Steuerung 40 eingegeben werden, sodass die Pumpenkapazität (Verdrängungsvolumen) der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 basierend auf dem Strombefehlswert zur Steuerung ihrer Kapazität variabel gemacht wird.
  • In der 2 geben die Zahlen 15, 16 die erste und zweite Auslassleitung an, denen das Auslassöl von der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 zugeführt wird, die Zahl 17 bezeichnet eine Steuerventileinheit, die an diese erste und zweite Auslassleitung 15, 16 angeschlossen ist, wobei in die Steuerventileinheit 17 jeweils linke und rechte Fahr-, Schwenk-, erste Ausleger-, zweite Ausleger-, erste Stiel-, zweite Stiel- und Löffelsteuerventile 18 bis 25, die eine Ölzufuhr/-abgabe zu den jeweils linken und rechten Fahrmotoren steuern, Schwenkmotor, Auslegerzylinder 8, Stielzylinder 9 und Löffelzylinder 10, gerades Fahrventil 26, Hauptentlastungsventil 27 zum Einstellen des Kreisdrucks für die erste und zweite Auslassleitung, Schwerkraft-Sturzsicherungsventile (alle nicht abgebildet) für den Ausleger und den Stiel, Zylinderentlastungsventile (alle nicht abgebildet) zum Einstellen eines Kreisdrucks für den Auslegerzylinder 8, den Stielzylinder 9, den Löffelzylinder 10, ein Stielentlastungsventil 28 (später erwähnt) und andere enthalten sind.
  • Die jeweiligen linken und rechten Fahr-, Schwenk-, ersten Ausleger-, zweiten Ausleger-, ersten Stiel-, zweiten Stiel- und Löffelsteuerventile 18 bis 25 sind so ausgebildet, dass sie durch die Pilotdruckausgabe basierend auf einer Manipulatoroperation zur Steuerung der Ölzufuhr/-abgabe des entsprechenden Hydraulikaktors (linke und rechte Fahrmotoren, Schwenkmotor, Auslegerzylinder 8, Stielzylinder 9 und Löffelzylinder 10) in Betrieb genommen werden können; und in der vorliegenden Ausführungsform, da die später erwähnte Kalibrierung der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 so ausgebildet ist, dass sie durchgeführt wird, während der Stielzylinder 9 an einem Ende der eingefahrenen Seite (außen) fixiert ist, wird weiter unten eine Erläuterung zu den ersten und zweiten Stielsteuerventilen 23, 24 und dem Stielentlastungsventil 28 für die Steuerung der Ölzufuhr/-abgabe für den Stielzylinder 9 gegeben; und ferner zu dem Stielmagnetventil 30 der eingefahrenen Seite, dem ersten und zweiten Stielmagnetventil 31, 32 der ausgefahrenen Seite und dem Entlastungsmagnetventil 33 für die Ausgabe des Pilotdrucks an diese Ventile 23, 24 und 28. Zu beachten ist, dass in 2 andere Hydraulikaktoren als der Stielzylinder 9, Ölkanäle für den Anschluss dieser anderen Hydraulikaktoren und Steuerventile für andere Hydraulikaktoren, Magnetventile, die Pilotdruck an Steuerventile für diese anderen Hydraulikaktoren ausgeben, und andere ausgelassen sind.
  • Das erste Stielsteuerventil 23 ist ein vorgesteuertes Richtungsumschaltventil mit Pilotanschlüssen 23a, 23b an den eingefahrenen und ausgefahrenen Seiten, wobei das erste Stielsteuerventil 23 so ausgebildet ist, dass, wenn der Pilotdruck nicht in beide Pilotanschlüsse 23a, 23b eingegeben wird, sich das Ventil 23 in einer neutralen Position N befindet, in der das Öl nicht dem Stielzylinder 9 zugeführt/abgelassen wird, und wenn der Pilotdruck in den Pilotanschluss 23a der eingefahrenen Seite eingegeben wird, schaltet das Ventil 23 in eine Betriebsposition X der eingefahrenen Seite, um das Auslassöl der ersten Hydraulikpumpe 12 einer stangenseitigen Ölkammer 9a des Stielzylinders 9 zuzuführen und das Auslassöl aus einer kopfseitigen Ölkammer 9b in einen Öltank 11 abzulassen, und wenn der Steuerdruck in den Pilotanschluss 23b der ausgefahrenen Seite eingegeben wird, schaltet das Ventil 23 in eine Betriebsposition Y der ausgefahrenen Seite, um das Auslassöl der ersten Hydraulikpumpe 12 einer kopfseitigen Ölkammer 9b des Stielzylinders 9 zuzuführen.
  • Das zweite Stielsteuerventil 24 ist ein vorgesteuertes Richtungsumschaltventil mit Pilotanschlüssen 24a, 24b an den eingefahrenen und ausgefahrenen Seiten, wobei das zweite Stielsteuerventil 24 so ausgebildet ist, dass, wenn der Pilotdruck nicht in beide Pilotanschlüsse 24a, 24b eingegeben wird, sich das Ventil 24 in einer neutralen Position N befindet, in der das Öl nicht dem Stielzylinder 9 zugeführt/abgelassen wird, und wenn der Pilotdruck in den Pilotanschluss 24a an der eingefahrenen Seite eingegeben wird, schaltet das Ventil 24 in eine Betriebsposition X der eingefahrenen Seite, um das Auslassöl der zweiten Hydraulikpumpe 13 einer stangenseitigen Ölkammer 9a des Stielzylinders 9 zuzuführen und das Auslassöl aus einer kopfseitigen Ölkammer 9b in den Öltank 11 abzulassen, und wenn der Pilotdruck in den Steueranschluss 24b der ausgefahrenen Seite eingegeben wird, schaltet das Ventil 24 in eine Betriebsposition Y der ausgefahrenen Seite, um das Auslassöl der zweiten Hydraulikpumpe 13 einer kopfseitigen Ölkammer 9b des Stielzylinders 9 zuzuführen und Auslassöl von der stangenseitigen Ölkammer 9a der kopfseitigen Ölkammer 9b als regeneriertes Öl zuzuführen und Restöl in den Öltank 11 abzulassen.
  • Außerdem ist das Stielentlastungsventil 28 ein vorgesteuertes Ein/Aus-Ventil zum Öffnen/Schließen eines Entlastungsölkanals 35, der von einem stangenseitigen Ölkanal 34 des Stielzylinders abgezweigt ist, der das erste und zweite Stielsteuerventil 23, 24 und die stangenseitige Ölkammer 9a des Stielzylinders 9 verbindet und bis zum Öltank 11 reicht, wobei das Stielentlastungsventil 28 so ausgebildet ist, dass, wenn der Pilotdruck nicht in einen Pilotanschluss 28a eingegeben wird, sich das Ventil 28 in einer neutralen Position N befindet, die den Entlastungsölkanal 35 schließt, und wenn der Pilotdruck in den Pilotanschluss 28a eingegeben wird, das Ventil 28 in eine offene Position X schaltet, die den Entlastungsölkanal 35 öffnet, um Öl aus einem stangenseitigen Ölkanal 34 des Stielzylinders über die Öffnung 28b in den Öltank 11 abzulassen.
  • Außerdem sind das Stielmagnetventil 30 der eingefahrenen Seite, das erste und zweite Stielmagnetventil 31, 32 der ausgefahrenen Seite und das Entlastungsmagnetventil 33 Proportional-Magnetventile, die den Pilotdruck basierend auf Befehlen der Steuerung 40 ausgeben, wobei während des normalen Betriebs, bei dem die später erwähnte Pumpenkalibrierung nicht durchgeführt wird, der Pilotdruck ausgegeben wird, um den Stiel 6 gemäß einer Betätigung eines Stielmanipulators (nicht abgebildet) zu betätigen. Das heißt, wenn der Stielmanipulator während des Normalbetriebs zu einer Stielaußenseite (eingefahrene Seite des Stielzylinders 9) hin betrieben wird, ein Steuerbefehl zur Ausgabe des Pilotdrucks an die Pilotanschlüsse 23a, 24a der eingefahrenen Seite des ersten und zweiten Stielsteuerventils 23, 24 von der Steuerung 40 an das Stielmagnetventil 30 der eingefahrenen Seite ausgegeben wird. Hiermit schalten das erste und zweite Stielsteuerventil 23, 24 in die Betriebsposition X der eingefahrenen Seite, sodass, während das Auslassöl der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 der stangenseitigen Ölkammer 9a des Stielzylinders 9 zugeführt wird, das Auslassöl in den Öltank 11 abgelassen und der Stielzylinder 9 eingefahren wird. Wenn der Stielmanipulator während des Normalbetriebs zu einer Stielinnenseite (ausgefahrene Seite des Stielzylinders 9) hin betrieben wird, wird außerdem ein Steuerbefehl zur Ausgabe des Pilotdrucks an die Pilotanschlüsse 23b, 24b der ausgefahrenen Seite des ersten und zweiten Stielsteuerventils 23, 24 von der Steuerung 40 an das erste und zweite Stielmagnetventil 31, 32 der ausgefahrenen Seite ausgegeben. Hiermit schalten das erste und zweite Stielsteuerventil 23, 24 in die Betriebsposition X der ausgefahrenen Seite, sodass, während das Auslassöl der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 der kopfseitigen Ölkammer 9b des Stielzylinders 9 zugeführt wird, das Auslassöl aus der stangenseitigen Ölkammer 9a der kopfseitigen Ölkammer 9b als regeneriertes Öl zugeführt wird, Restöl in den Öltank 11 abgelassen wird und der Stielzylinder 9 ausgefahren wird. Darüber hinaus wird, wenn ein Druck in der stangenseitigen Ölkammer 9a nicht höher als der in der kopfseitigen Ölkammer 9b ist, während der Stielzylinder 9 ausgefahren wird, das Öl nicht von der stangenseitigen Ölkammer 9a zur kopfseitigen Ölkammer 9b regeneriert, wobei ein Steuerbefehl zur Ausgabe des Pilotdrucks an den Pilotanschluss 28a des Stielentlastungsventils 28 von der Steuerung 40 an das Entlastungsmagnetventil 33 ausgegeben wird. Hiermit schaltet das Stielentlastungsventil 28 in die offene Position X, um das Auslassöl aus der stangenseitigen Ölkammer 9a über den Entlastungsölkanal 35 in den Öltank 11 ablassen zu können. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuerung von Stielzylinder 9 während der Pumpenkalibrierung später erwähnt wird.
  • Einerseits ist die Steuerung 40 eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, um CPU, Speicher und andere zu umfassen, wobei die Steuerung während des normalen Betriebs, bei dem die später erwähnte Pumpenkalibrierung nicht durchgeführt wird, Signale vom Betrieb des Manipulators für jeden Hydraulikaktor, den Auslassdruck der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13, die Motorsteuerung, die Gasdrehscheibe, verschiedene Betriebsmodus-Einstellmittel usw. eingibt und basierend auf diesen Eingabesignalen die von jedem Hydraulikaktor angeforderte erforderliche Durchflussrate des Hydraulikaktors und die von der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 angeforderte erforderliche Durchflussrate der Pumpe berechnet. Außerdem ist die Steuerung 40 so ausgebildet, dass sie den Steuerbefehl entsprechend der berechneten erforderlichen Durchflussrate des Hydraulikaktors an Magnetventile ausgibt (linke und rechte Magnetventile zum Fahren (nicht abgebildet), Magnetventile zum Schwenken, Ausleger und Löffel, das Stielmagnetventil 30 der eingefahrenen Seite, erste und zweite Stielmagnetventile 31, 32 der ausgefahrenen Seite, Entlastungsmagnetventil 33 usw.), das den Pilotdruck an die Steuerventile 18 bis 25 und das Stielentlastungsventil 28 ausgibt, um die Ölzufuhr/-abfuhr jedes Hydraulikaktors zu steuern, und den Steuerbefehl zur Aufrechterhaltung der Pumpenkapazität entsprechend der von der Pumpe benötigten Durchflussrate an die Regler 12a, 13a der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 ausgibt, um die Durchflussrate der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 zu steuern.
  • Hier ist die Steuerbefehlsausgabe von der Steuerung 40 an den Regler 12a, 13a ein Strombefehl zur Steuerung der Pumpenkapazität, um die Pumpenkapazität der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 durch Ansprechen auf den Strombefehlswert variabel zu machen, wobei die Steuerung 40 ausgebildet ist, um jede Pumpensteuertabelle 41, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert für die erste und zweite Hydraulikpumpe 12, 13 darstellt, aufzuweisen und den Strombefehlswert zur Steuerung des Stroms für den Regler 12a, 13a unter Verwendung der Pumpensteuertabelle 41 zu berechnen.
  • Darüber hinaus wird die Steuerung 40 mit einem Kalibrierteil 42 installiert, das die Pumpensteuertabelle 41 kalibriert. Im Gegensatz zu der Entsprechungsbeziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert, wie sie in der spezifikationsbasierten Pumpensteuertabelle 41 dargestellt ist, weist die tatsächliche Entsprechungsbeziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert eine Schwankung bis zu einer Toleranz auf und kann ferner mit der Zeit abweichen. Um die Pumpensteuertabelle 41 mit der tatsächlichen Entsprechungsbeziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert abzugleichen, kann die Kalibrierung daher mit einer Pumpenkalibrierungsarbeit durchgeführt werden, die von dem in der Steuerung 40 installierten Kalibrierteil 42 durchgeführt wird.
  • Wie im Steuerblockdiagramm in 3 dargestellt, ist das Kalibrierteil 42 zum Anschluss an einen ersten und einen zweiten Drucksensor 43, 44, die den Auslassdruck (Pumpendruck) der ersten bzw. zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 erfassen, an eine Überwachungsvorrichtung 45, die in einem Betriebsraum des Hydraulikbaggers 1 angeordnet ist, an eine Motorsteuerung 46, die den Motor E, das Stielmagnetventil 30 der eingefahrenen Seite und das Entlastungsmagnetventil 33 usw. steuert, ausgebildet, und umfasst ein Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 zum Erfassen der später erwähnten Kalibrierdaten 47, ein erstes und zweites Tabellenerstellungsmittel 50, 52 zum Erstellen einer ersten und zweiten Tabelle 49, 51, das dritte Tabellenerstellungsmittel 54 zum Erstellen einer dritten Tabelle 53, das Mittel zum Erstellen einer Pumpensteuertabelle 55 zum Erstellen der kalibrierten Pumpensteuertabelle 41 und andere. Außerdem ist die Zahl 56 in 3 ein in der Steuerung 40 installiertes Pumpensteuertabellen-Speicherteil, wobei jede Pumpensteuertabelle 41 der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 im Pumpensteuertabellen-Speicherteil 56 gespeichert ist und im Ausgangszustand die spezifikationsbasierte Pumpensteuertabelle 41 gespeichert ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in 3 nur der Abschnitt dargestellt ist, der sich auf die Pumpenkalibrierung aller verschiedenen, von der Steuerung 40 durchgeführten Steuerungen bezieht. Die Überwachungsvorrichtung 45 umfasst eine Anzeige- und Bedienvorrichtung, die verschiedene Geräteinformationen des Hydraulikbaggers 1 anzeigen und verschiedene Einstellungen vornehmen kann, und die Überwachungsvorrichtung 45 ist in der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, dass die Pumpenkalibrierungsarbeit durch die Manipulation der Überwachungsvorrichtung durch eine Bedienperson vorangetrieben wird, und es ist zu verstehen, dass die Pumpenkalibrierungsarbeit nicht auf eine solche Überwachungsvorrichtung beschränkt ist, sondern so ausgebildet werden kann, dass die Arbeit mit anderen Bedienvorrichtungen (Schalter, Taste usw.) durchgeführt werden kann.
  • Danach wird eine Erläuterung zu einer Pumpenkalibriersteuerung gegeben, die vom Kalibrierteil 42 durchgeführt wird. Wenn ein Betriebssignal zum Start der Kalibrierarbeit von der Überwachungsvorrichtung 45 eingegeben wird, werden nach dem Konfigurieren der erforderlichen Anfangseinstellung die Kalibrierdaten 47 durch die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 erfasst. In diesem Fall setzt das Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 als vorbereitende Steuerung zur Erfassung der Kalibrierdaten 47 zunächst eine Motordrehzahl auf die vorgegebene Motordrehzahl Ns. Nach Ablauf der vorgeschriebenen Zeit, die als die voreingestellte Drehzahl Ns konfiguriert ist, gibt das Mittel einen Steuerbefehl zur Ausgabe des Pilotdrucks an das Stielmagnetventil 30 der eingefahrenen Seite und das Entlastungsmagnetventil 33 aus, um das erste und das zweite Stielsteuerventil 23, 24 und das Stielentlastungsventil 28 in die Betriebsposition X der eingefahrenen Seite und die offene Position X des maximalen Hubs zu schalten. Hiermit schalten das erste und zweite Stielsteuerventil 23, 24 in die Betriebsposition X der eingefahrenen Seite, sodass, während das Auslassöl der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 der stangenseitigen Ölkammer 9a des Stielzylinders 9 zugeführt wird, das Auslassöl aus der kopfseitigen Ölkammer 9b in den Öltank 11 abgelassen wird und der Stielzylinder 9 eingefahren wird. Außerdem fließt, nachdem der Stielzylinder 9 durch Schalten des Stielentlastungsventils 28 in die geöffnete Stellung X zu einem eingefahrenen Seitenende gelangt ist, das Auslassöl des ersten und zweiten Steuerventils 12, 13 über das erste und zweite Stielsteuerventil 23, 24 in der Betriebsposition X der eingefahrenen Seite, dem stangenseitigen Ölkanal 34 des Stielzylinders und dem Entlastungsölkanal 35 zum Öltank 11. In diesem Zustand steigt der Pumpendruck selbst dann, wenn die Pumpenkapazität der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 auf das Maximum umschaltet, erst dann an, wenn der Motor E an Leistung verliert, sodass eine Erfassung der später erwähnten Kalibrierdaten 47 möglich ist, bis die Motordrehzahl auf der voreingestellten Drehzahl Ns gehalten wird und die Pumpenkapazität unter der Bedingung einer Erhöhung des Pumpendrucks in Verbindung mit einer Erhöhung der Pumpenkapazität das Maximum erreicht. Darüber hinaus erfasst das Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 die Kalibrierdaten 47 unter Beibehaltung der oben erwähnten vorbereitenden Steuerung. Diese Erfassung der Kalibrierdaten 47 wird jeweils an der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 durchgeführt, wobei bei der Erfassung der Kalibrierdaten 47 für die erste Hydraulikpumpe 12, während der Strombefehlswert für den Regler 13a der zweiten Hydraulikpumpe 13 auf einer Konstante des voreingestellten Strombefehlswerts Cfix gehalten wird, die gemessenen Pumpendruckdaten, die dem Strombefehlswert der ersten Hydraulikpumpe 12 entsprechen, erfasst werden, indem der Pumpendruck der ersten Hydraulikpumpe 12 bei jedem Strombefehlswert gemessen wird, während der Strombefehlswert für die erste Hydraulikpumpe 12 in einer mehrstufigen Weise von minimalen zu maximalen Strombefehlswerten Cmin bis Cmax geändert wird. Außerdem werden bei der Erfassung der Kalibrierdaten 47 für die zweite Hydraulikpumpe 13, während der Strombefehlswert für den Regler 12a der ersten Hydraulikpumpe 12 auf einer Konstante des voreingestellten Strombefehlswerts Cfix gehalten wird, die gemessenen Pumpendruckdaten, die dem Strombefehlswert der zweiten Hydraulikpumpe 13 entsprechen, erfasst, indem der Pumpendruck der zweiten Hydraulikpumpe 13 bei jedem Strombefehlswert gemessen wird, während der Strombefehlswert für die zweite Hydraulikpumpe 13 in mehreren Schritten von minimalen zu maximalen Strombefehlswerten Cmin bis Cmax geändert wird. Ein Beispiel für diese Kalibrierdaten 47 ist in 4 dargestellt, wobei in den in 4 dargestellten Kalibrierdaten 47 bei der Erfassung der Kalibrierdaten 47 für eine der Hydraulikpumpen 12, 13 der Pumpendruck beider Hydraulikpumpen 12, 13 gemessen wird. Außerdem werden bei der Erfassung der Kalibrierdaten 47 das Minimum (minimaler Strombefehlswert) Cmin und das Maximum (maximaler Strombefehlswert) Cmax unter Berücksichtigung des Wertes in der spezifikationsbasierten Pumpensteuertabelle 41 und der Toleranz auf den Wert eingestellt, der die minimale bis maximale Pumpenkapazität der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 vollständig abdecken kann. Die von dem Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 erfassten Kalibrierdaten 47 werden in erste und zweite Tabellenerstellungsmittel 50, 52 eingegeben.
  • Das erste Tabellenerstellungsmittel 50, in das die Kalibrierdaten 47 eingegeben werden, berechnet die Koeffizienten K1, K2, die die Beziehung zwischen dem Pumpendruck und der Pumpendurchflussrate der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 darstellen, jeweils basierend auf der Pumpendurchflussrate, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei voreingestellten mehreren Strombefehlskriteriumswerten erhalten wurde, und der gemessene Pumpendruck, der aus den Kalibrierdaten-Erfassungsmitteln 48 bei einem Strombefehlskriteriumswert erhalten wurde. Die Koeffizienten K1, K2 sind Koeffizienten, die eine proportionale Beziehung zwischen dem Quadrat der Pumpendurchflussrate und dem Pumpendruck darstellen und mit den folgenden Gleichungen (1), (2) dargestellt werden: K 1 = ( Q 1 + Q 2 ) 2 /P 1
    Figure DE112019001388T5_0001
    K 2 = ( Q 1 + Q 2 ) 2 /P 2
    Figure DE112019001388T5_0002
  • In der obigen Gleichung (1) ist Q1 die Pumpendurchflussrate der ersten Hydraulikpumpe 12, die aus der spezifikationsbasierten Pumpendurchflussrate bei Strombefehlskriteriumswert erhalten wird, Q2 ist die Pumpendurchflussrate der zweiten Hydraulikpumpe 13, die aus der spezifikationsbasierten Pumpendurchflussrate bei dem voreingestellten Strombefehlswert Cfix erhalten wird, und P1 ist der gemessene Pumpendruck der ersten Hydraulikpumpe 12, der durch die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 bei dem Strombefehlskriteriumswert erhalten wird. Außerdem ist in der obigen Gleichung (2) Q1 die Pumpendurchflussrate der ersten Hydraulikpumpe 12, die aus der spezifikationsbasierten Pumpendurchflussrate bei dem voreingestellten Strombefehlswert Cfix erhalten wird, Q2 die Pumpendurchflussrate der zweiten Hydraulikpumpe 13, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei dem Strombefehlskriteriumswert erhalten wird, und P2 der gemessene Pumpendruck der zweiten Hydraulikpumpe 13, der durch die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 bei dem Strombefehlskriteriumswert erhalten wird. Hier ist der Strombefehlskriteriumswert mehrere Strombefehlswerte, die zumindest den minimalen und maximalen Strombefehlswert Cmin und Cmax beinhalten, wobei in der vorliegenden Ausführungsform die minimalen und maximalen Strombefehlswerte Cmin und Cmax und ein dazwischenliegender Strombefehlswert Cmid, der fast einen Median darstellt, der sich während der Kalibrierdatenerfassung ändert, als Strombefehlskriteriumswerte festgelegt sind, aber die Kriteriumswerte nicht auf diese Werte beschränkt sind und ihre Anzahl erhöht werden kann. Wenn die Pumpendurchflussraten der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 13 aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei den Strombefehlskriteriumswerten ermittelt werden, kann die Pumpendurchflussrate auch durch Multiplikation der Pumpenkapazität mit der Motordrehzahl (voreingestellte Motordrehzahl Ns) ermittelt werden.
  • Darüber hinaus erstellt das erste Tabellenerstellungsmittel 50 die erste Tabelle 49, die die Beziehung zwischen den Koeffizienten K1, K2 und dem Pumpendruck darstellt, indem die Koeffizienten K1, K2 verwendet werden, die die Beziehung zwischen dem Pumpendruck und der Pumpendurchflussrate der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 bei dem wie oben erwähnt ermittelten Strombefehlskriteriumswert darstellen, und der gemessene Pumpendruck der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, der von dem Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 bei dem Strombefehlskriteriumswert erfasst wurde (ein Beispiel der ersten Tabelle 49 ist in 5a dargestellt). Die von dem ersten Tabellenerstellungsmittel 50 erzeugten Daten in der ersten Tabelle 49 werden in das dritte Tabellenerstellungsmittel 54 eingegeben.
  • Das zweite Tabellenerstellungsmittel 52, in das die Kalibrierdaten 47 eingegeben werden, erzeugt eine zweite Tabelle 51, die die Entsprechungsbeziehung zwischen jedem Strombefehlswert und dem Pumpendruck für jede der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 basierend auf den Kalibrierdaten 47 darstellt (ein Beispiel für die zweite Tabelle 51 ist in 5b dargestellt, und in 5b ist die zweite Tabelle 51 nur für die erste Hydraulikpumpe 12 dargestellt). Die von dem zweiten Tabellenerstellungsmittel 52 erzeugten Daten in der zweiten Tabelle 51 werden in das dritte Tabellenerstellungsmittel 54 eingegeben.
  • Das dritte Tabellenerstellungsmittel 54, bei dem die Daten der ersten und zweiten Tabelle 49, 51 eingegeben werden, rechnet den Pumpendruck der zweiten Tabelle 51 unter Verwendung der Koeffizienten K1, K2 der ersten Tabelle 49 in die Pumpendurchflussrate um und erstellt die dritte Tabelle 53, die die Beziehung zwischen der Pumpendurchflussrate und dem Strombefehlswert für jede der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 darstellt (ein Beispiel für die dritte Tabelle 53 ist in 6a dargestellt, und in 6a ist die dritte Tabelle 53 nur für die erste Hydraulikpumpe 12 dargestellt). Um den Pumpendruck der zweiten Tabelle 51 mithilfe der Koeffizienten K1, K2 in die Pumpendurchflussrate umzurechnen, werden die folgenden Gleichungen (3), (4) verwendet: Q 1 = ( K 1 ( P 1 ) × P 1 ) 1 / 2 Q 2
    Figure DE112019001388T5_0003
    Q 2 = ( K 2 ( P 1 ) × P 2 ) 1 / 2 Q 1
    Figure DE112019001388T5_0004
  • In der Gleichung (3) ist Q1 die Pumpendurchflussrate der ersten Hydraulikpumpe 12, P1 ist der Pumpendruck, der jedem Strombefehlswert in der zweiten Tabelle 51 für die erste Hydraulikpumpe 12 entspricht, K1(P1) ist der Koeffizient, der jedem Pumpendruck P1 in der ersten Tabelle 49 für die erste Hydraulikpumpe 12 entspricht, und Q2 ist die Pumpendurchflussrate der zweiten Hydraulikpumpe 13, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei dem voreingestellten Strombefehlswert Cfix erhalten wird. In der Gleichung (4) ist Q2 die Pumpendurchflussrate der zweiten Hydraulikpumpe 13, P2 ist der Pumpendruck, der jedem Strombefehlswert in der zweiten Tabelle 51 für die zweite Hydraulikpumpe 13 entspricht, K2(P2) ist der Koeffizient, der jedem Pumpendruck P2 in der ersten Tabelle 49 für die zweite Hydraulikpumpe 13 entspricht, und Q1 ist die Pumpendurchflussrate der ersten Hydraulikpumpe 12, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei dem voreingestellten Strombefehlswert Cfix erhalten wird. Die von dem dritten Tabellenerstellungsmittel 54 erzeugten Daten in der dritten Tabelle 53 werden in die Mittel zur Erstellung der Pumpensteuertabelle 55 eingegeben.
  • Die Mittel zur Erstellung der Pumpensteuertabelle 55, in die die Daten der dritten Tabelle 53 eingegeben werden, wandelt die Pumpendurchflussrate der dritten Tabelle 53 in die Pumpenkapazität um, indem die Pumpendurchflussrate der dritten Tabelle 53 durch die voreingestellte Motordrehzahl Ns (Motordrehzahl, wenn die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 den Pumpendruck messen) geteilt wird, und erstellt die Pumpensteuertabelle 41, die die Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert für jede der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 darstellt (ein Beispiel für die Pumpensteuertabelle 41 ist in 6b dargestellt, und in 6b ist die Pumpensteuertabelle 41 nur für die erste Hydraulikpumpe 12 dargestellt). Die erstellte Pumpensteuertabelle 41 wird in den Pumpensteuertabellen-Speicherteil 56 ausgegeben, wenn die Pumpensteuertabelle 41 kalibriert ist. Wenn die kalibrierte Pumpensteuertabelle 41 von dem Mittel zur Erstellung der Pumpensteuertabelle 55 eingegeben wird, aktualisiert der Pumpensteuertabellen-Speicherteil 56 die vorhandene Pumpensteuertabelle 41 mit der kalibrierten Pumpensteuertabelle 41 und speichert die Tabelle. Hiermit ist die Kalibrierarbeit der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 beendet und die Überwachungsvorrichtung 45 wird über den Abschluss informiert. Von nun an wird für eine Pumpenkapazitätssteuerung die kalibrierte und in dem Pumpensteuertabellen-Speicherteil 56 gespeicherte Pumpensteuertabelle 41 verwendet.
  • Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, verfügt die Steuerung 40 in der vorliegenden Ausführungsform über die Pumpensteuertabelle 41, die die Entsprechungsbeziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert darstellt, die Pumpenkapazität der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 wird variabel mit dem in der Pumpensteuertabelle 41 erhaltenen Strombefehlswert gesteuert, und ferner ist die Steuerung 40 mit einem Konfigurationsteil 42 ausgestattet, das die Pumpensteuertabelle 41 berechnet. Das Kalibrierteil 42 umfasst: die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 zur Erfassung gemessener Pumpendruckdaten (Kalibrierdaten 47), die jedem Strombefehlswert entsprechen, indem der Pumpendruck in jedem Strombefehlswert gemessen wird, während der von der Steuerung 40 ausgegebene Strombefehlswert in mehreren Schritten vom minimalen zum maximalen Strombefehlswert Cmin bis Cmax geändert wird; das erste Tabellenerstellungsmittel 50, um die erste Tabelle 49 zu erstellen, die die Beziehung zwischen einem Faktor K und dem Pumpendruck darstellt, indem der Faktor K, der die Beziehung zwischen dem Pumpendruck und der Pumpendurchflussrate darstellt, basierend auf der Pumpendurchflussrate erhalten wird, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei voreingestellten Strombefehlskriteriumswerten (in der vorliegenden Ausführungsform, minimale, maximale und dazwischenliegende Strombefehlswerte Cmin, Cmax, Cmid) und dem gemessenen Pumpendruck, der durch die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 erfasst wurde, erhalten wird; das zweite Tabellenerstellungsmittel 52, um die zweite Tabelle 51 zu erstellen, die die Beziehung zwischen jedem Strombefehlswert und dem gemessenen Pumpendruck basierend auf den Kalibrierdaten 47 darstellt; das dritte Tabellenerstellungsmittel 54, indem der gemessene Pumpendruck in der zweiten Tabelle 51 unter Verwendung des Faktors K in der ersten Tabelle 49 in die Pumpendurchflussrate umgewandelt wird, um die dritte Tabelle 53 zu erstellen, die die Beziehung zwischen der Pumpendurchflussrate und dem Strombefehlswert darstellt; und die Mittel zur Erstellung der Pumpensteuertabelle 55, um eine Pumpensteuertabelle 41 zu erstellen, die die Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert basierend auf der Motordrehzahl während der Pumpendruckmessung (voreingestellte Motordrehzahl Ns) und der dritten Tabelle 53 darstellt. Die in den Mitteln zur Erzeugung der Pumpensteuertabelle 55 erzeugte Pumpensteuertabelle 41 wird für die Pumpenkapazitätssteuerung als kalibrierte Pumpensteuertabelle 41 verwendet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Pumpensteuertabelle 41 erstellt werden, in der der jedem Strombefehlswert entsprechende Pumpenkapazitätswert über die gesamten Strombefehlswerte hinweg kalibriert wird, indem die jedem Strombefehlswert entsprechenden gemessenen Pumpendruckdaten (Kalibrierdaten 47) erfasst werden, indem der Pumpendruck in jedem Strombefehlswert gemessen wird, während der Strombefehlswert in mehreren Schritten vom minimalen zum maximalen Strombefehlswert Cmin bis Cmax geändert wird, und indem basierend auf den Kalibrierdaten 47 die erste Tabelle 49 erstellt wird, die die Beziehung zwischen dem Faktor K und dem Pumpendruck darstellt; die zweite Tabelle 51 stellt die Beziehung zwischen jedem Strombefehlswert und dem gemessenen Pumpendruck dar; und die dritte Tabelle 53 stellt die Beziehung zwischen der Pumpendurchflussrate und dem Strombefehlswert dar. Folglich kann die Pumpensteuertabelle 41 hochgenau kalibriert werden, um die Steuergenauigkeit der Pumpenkapazität der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 zu verbessern.
  • Darüber hinaus sind in der vorliegenden Ausführungsform zwei erste und zweite Hydraulikpumpen 12, 13 als die Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität installiert, deren Kapazität mit dem Strombefehlswert von der Steuerung 40 gesteuert wird, wobei die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 so konfiguriert sind, dass sie die Kalibrierdaten 47 sequentiell für die erste und zweite Hydraulikpumpe 12, 13 erfassen und beim Erfassen der Kalibrierdaten 47 für die erste Hydraulikpumpe 12, die Kalibrierdaten 47 für die erste Hydraulikpumpe 12 erfassen, indem der Strombefehlswert für die erste Hydraulikpumpe 12 mehrstufig geändert wird, während der an die zweite Hydraulikpumpe 13 ausgegebene Strombefehlswert konstant gehalten wird (voreingestellter Strombefehlswert Cfix), und beim Erfassen der Kalibrierdaten 47 für die zweite Hydraulikpumpe 13 die Kalibrierdaten 47 für die zweite Hydraulikpumpe 13 erfassen, indem der Strombefehlswert für die zweite Hydraulikpumpe 13 mehrstufig geändert wird, während der an die erste Hydraulikpumpe 12 ausgegebene Strombefehlswert konstant gehalten wird (voreingestellter Strombefehlswert Cfix). Hiermit können bei Installation von zwei ersten und zweiten Hydraulikpumpen 12, 13 und selbst dann, wenn der Hydrauliksteuerkreis zur Versorgung des Auslassöls durch Zusammenschalten dieser ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 konfiguriert ist, die Kalibrierdaten 47 für die erste und zweite Hydraulikpumpe 12, 13 problemlos erfasst werden.
  • Darüber hinaus können, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform zwei Hydraulikpumpen installiert sind, selbst wenn drei oder mehr Hydraulikpumpen installiert sind, die Kalibrierdaten für jede Hydraulikpumpe durch Erfassen der Kalibrierdaten der Hydraulikpumpe erfasst werden, indem der der Hydraulikpumpe entsprechende Strombefehlswert geändert wird, während der Ausgabestrombefehlswert, der einem anderen als der Hydraulikpumpe entspricht, die die Kalibrierdaten erhält, konstant gehalten wird.
  • Darüber hinaus ist die Erfassung der durch die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel 48 erfassten Kalibrierdaten 47 so konfiguriert, dass sie unter den Bedingungen durchgeführt wird, dass die Motordrehzahl konstant gehalten wird (voreingestellte Motordrehzahl Ns) und der Pumpendruck mit steigender Pumpenkapazität zunimmt. Dies ermöglicht die genaue Erfassung der gemessenen Pumpendruckdaten (Kalibrierdaten 47), die jedem Strombefehlswert entsprechen, der durch Messung des Pumpendrucks erfasst wird, während der von der Steuerung 40 ausgegebene Strombefehlswert in mehreren Schritten vom minimalen zum maximalen Strombefehlswert Cmin bis Cmax geändert wird. Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Ausführungsform, wie oben erwähnt, die Bedingung geschaffen wird, dass durch das Fließen des Auslassöls der ersten und zweiten Hydraulikpumpe 12, 13 zum Öltank 11 über den Entlastungsölkanal 35 die Motordrehzahl konstant gehalten wird und der Pumpendruck mit zunehmender Pumpenkapazität ansteigt, während das erste und zweite Stielsteuerventil 23, 24 und das Stielentlastungsventil 28 an der Position X der eingefahrenen Seite und der offenen Position X des maximalen Hubs positioniert werden und der Stielzylinder 9 an einer eingefahrenen Seite fixiert wird.
  • Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt ist, sodass beispielsweise die Anzahl der Hydraulikpumpen, wie oben erwähnt, zwei, drei oder mehr betragen kann, und natürlich kann die vorliegende Erfindung mit einer Hydraulikpumpe ausgeführt werden. Außerdem wird die vorliegende Ausführungsform anhand des Beispiels einer Hydraulikpumpe erläutert, die in den Hydrauliksteuerkreis des Hydraulikbaggers eingebaut ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches Beispiel beschränkt, sondern kann in der Kalibrierung von Hydraulikpumpen, die an verschiedenen Typen von hydraulischen Arbeitsmaschinen montiert sind, verkörpert werden.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung kann für die Kalibrierung einer Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität verwendet werden, deren Kapazität basierend auf dem von der Steuerung ausgegebenen Strombefehlswert variabel gesteuert wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 12
    Erste Hydraulikpumpe
    13
    Zweite Hydraulikpumpe
    40
    Steuerung
    41
    Pumpensteuertabelle
    42
    Kalibrierteil
    47
    Kalibrierdaten
    48
    Kalibrierdaten-Erfassungsmittel
    49
    Erste Tabelle
    50
    Erste Tabellenerstellungsmittel
    51
    Zweite Tabelle
    52
    Zweite Tabellenerstellungsmittel
    53
    Dritte Tabelle
    54
    Dritte Tabellenerstellungsmittel
    55
    Mittel zum Erstellen einer Pumpensteuerungstabelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008303813 [0004]
    • JP 2014177969 [0004]

Claims (3)

  1. Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität, das Kalibriersystem umfassend: beim Installieren des Kalibriersystems das Kalibrieren einer Pumpensteuertabelle in einem Hydrauliksteuerkreis, umfassend: eine von einem Motor angetriebene Hydraulikpumpe mit einer Kapazität, die basierend auf einem Strombefehlswert für eine Kapazitätssteuerung variabel gesteuert wird; und eine Steuerung mit der Pumpensteuertabelle, die eine Beziehung zwischen einer Pumpenkapazität und einem Strombefehlswert darstellt und den Strombefehlswert für die Kapazitätssteuerung basierend auf der Pumpensteuertabelle ausgibt; ein Kalibrierdaten-Erfassungsmittel zum Erfassen gemessener Pumpendruckdaten, die jedem Strombefehlswert entsprechen, durch Messen eines Pumpendrucks in jedem Strombefehlswert, während der von der Steuerung ausgegebene Strombefehlswert in mehreren Schritten vom minimalen zum maximalen Strombefehlswert geändert wird; ein erstes Tabellenerstellungsmittel, um durch Erhalten eines Faktors, der eine Beziehung zwischen dem Pumpendruck und der Pumpendurchflussrate darstellt, basierend auf der Pumpendurchflussrate, die aus der spezifikationsbasierten Pumpenkapazität bei voreingestelltem Strombefehlskriteriumswert und dem gemessenen Pumpendruck, der durch das Kalibrierdaten-Erfassungsmittel erfasst wurde, erhalten wird, eine erste Tabelle zu erstellen, die eine Beziehung zwischen dem Faktor und dem Pumpendruck darstellt; ein zweites Tabellenerstellungsmittel, um eine zweite Tabelle zu erzeugen, die eine Beziehung zwischen jedem aktuellen Befehlswert und dem gemessenen Pumpendruck basierend auf der von den Kalibrierdaten-Erfassungsmitteln erfassten Daten darstellt; ein drittes Tabellenerstellungsmittel, um durch Umrechnung des gemessenen Pumpendrucks in der zweiten Tabelle in die Pumpendurchflussrate unter Verwendung des Faktors in der ersten Tabelle eine dritte Tabelle zu erstellen, die eine Beziehung zwischen der Pumpendurchflussrate und dem Strombefehlswert darstellt; und ein Mittel zur Erstellung einer Pumpensteuertabelle, um eine Pumpensteuertabelle zu erstellen, die eine Beziehung zwischen der Pumpenkapazität und dem Strombefehlswert basierend auf einer Motordrehzahl während der Pumpendruckmessung und der dritten Tabelle darstellt; wobei die von den Mitteln zur Erstellung der Pumpensteuertabelle erzeugte Pumpensteuertabelle als die kalibrierte Pumpensteuertabelle verwendet wird.
  2. Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität nach Anspruch 1, wobei die Kalibrierdaten-Erfassungsmittel die Kalibrierdaten sequentiell für jede Hydraulikpumpe erfassen, während der Hydrauliksteuerkreis mehrere Hydraulikpumpen mit variabler Kapazität beinhaltet, und wobei die Kalibrierdaten der Hydraulikpumpe, während der Strombefehlswert konstant gehalten wird, der an eine andere als die Hydraulikpumpe ausgegeben wird, die die Kalibrierdaten erhält, durch Ändern des Strombefehlswerts für die Hydraulikpumpe erfasst werden.
  3. Kalibriersystem für eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kalibrierdaten von den Kalibrierdaten-Erfassungsmitteln unter der Bedingung erfasst werden, dass die Motordrehzahl konstant gehalten wird und der Pumpendruck mit zunehmender Pumpenkapazität ansteigt.
DE112019001388.2T 2018-04-27 2019-04-17 Kalibriersystem für hydraulikpumpe mit variabler kapazität Pending DE112019001388T5 (de)

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JP2018-086839 2018-04-27
JP2018086839A JP6966830B2 (ja) 2018-04-27 2018-04-27 可変容量型油圧ポンプの較正システム
PCT/EP2019/025112 WO2019206456A1 (en) 2018-04-27 2019-04-17 Calibration system for variable capacity hydraulic pump

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DE112019001388T5 true DE112019001388T5 (de) 2020-12-10

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