可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法

文档序号:505261 发布日期:2021-05-28 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法 (Variable displacement pump control device, pump system, and variable displacement pump control method ) 是由 赤见俊也 于 2020-11-10 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法。本发明的一个方式是一种可变容量泵控制装置,该可变容量泵控制装置被用于根据斜板的倾斜角度来改变喷出容量的可变容量泵,该可变容量泵控制装置具备存储部和控制部,所述存储部存储外部空气的信息即外部空气信息,所述控制部基于所述外部空气信息来控制所述可变容量泵所具备的所述斜板的倾斜角度。(The present invention relates to a variable displacement pump control device, a pump system, and a variable displacement pump control method. One aspect of the present invention is a variable displacement pump control device used for a variable displacement pump that changes a discharge displacement in accordance with an inclination angle of a swash plate, the variable displacement pump control device including a storage unit that stores outside air information that is information on outside air, and a control unit that controls the inclination angle of the swash plate included in the variable displacement pump based on the outside air information.)

可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法

技术领域

本发明涉及一种可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法。

背景技术

在土木现场使用的建筑机械有时会在高原使用。在这样的情况下,由于高原的氧浓度相对于平原的氧浓度低,因此发动机所产生的用于使建筑机械运转的动力在高原要比在平原降低。因此,存在根据高度的不同、建筑机械的作业效率相比于平原的效率降低这样的问题。为了解决这样的问题,迄今为止提出了一种限制泵的喷出量来进行利用的构造(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-240518号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而,在所提出的方法中,只能针对例如平原和高原那样预先决定的两个高度来优化泵的喷出量。因此,对于预先决定的高度以外的高度,所提出的方法无法解决建筑机械的作业效率降低的问题。

鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种抑制建筑机械的作业效率根据高度而降低的可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法。

用于解决问题的方案

本发明的一个方式是一种可变容量泵控制装置,所述可变容量泵控制装置被用于根据斜板的倾斜角度来改变喷出容量的可变容量泵,所述可变容量泵控制装置具备存储部和控制部,所述存储部存储外部空气的信息即外部空气信息,所述控制部基于所述外部空气信息来控制所述可变容量泵所具备的所述斜板的倾斜角度。

因此,即使通过上述的可变容量泵进行动作的建筑机械进行作业的高度不是预先决定的高度,上述泵控制装置也能够抑制建筑机械的作业效率的降低。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,所述控制部具备用于获取所述外部空气信息的外部空气信息获取部,所述存储部存储表示所述斜板的倾斜角度与所述外部空气信息之间的关系的信息即关系信息,所述控制部参照所述关系信息,根据所述外部空气信息来控制所述斜板的倾斜角度。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,所述控制部还具备学习部,所述学习部基于表示所述外部空气信息的历史记录的信息和表示所述斜板的倾斜角度的历史记录的信息来学习所述关系信息。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,所述控制部还具备施工时间估计部,所述施工时间估计部基于所述外部空气信息的历史记录、所述斜板的倾斜角度的历史记录以及与当前的所述外部空气有关的信息,来估计通过所述可变容量泵进行动作的建筑机械的施工时间。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,所述控制部基于所述外部空气信息以及与通过所述可变容量泵进行动作的建筑机械所具备的装置的动作有关的信息,来控制所述可变容量泵的吸收马力。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,所述建筑机械所具备的装置包括空调装置。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,与所述外部空气有关的信息包括氧浓度、气压以及海拔中的任一方。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,还具备外部空气信息获取部,所述外部空气信息获取部基于表示通过所述可变容量泵进行动作的机械的位置的位置信息、以及表示海拔与所述位置信息所表示的位置之间的关系的信息,来获取与所述外部空气有关的信息。

在上述的可变容量泵控制装置中,也可以是,所述位置信息是通过GPS(GlobalPositioning System:全球定位系统)获取到的信息。

本发明的一个方式是一种泵系统,具备:上述的可变容量泵控制装置;所述可变容量泵,其动作由所述可变容量泵控制装置来控制;以及建筑机械,其通过所述可变容量泵进行动作。

因此,根据上述泵系统,即使上述的建筑机械进行作业的高度不是预先决定的高度,也能够抑制建筑机械的作业效率的降低。

本发明的一个方式是一种可变容量泵控制方法,该可变容量泵控制方法被用于根据斜板的角度来改变喷出容量的可变容量泵,所述可变容量泵控制方法包括:存储步骤,存储外部空气的信息即外部空气信息;以及控制步骤,基于所述外部空气信息来控制所述可变容量泵所具备的所述斜板的倾斜角度。

因此,根据上述可变容量泵控制方法,即使通过上述的可变容量泵进行动作的建筑机械进行作业的高度不是预先决定的高度,也能够抑制建筑机械的作业效率的降低。

发明的效果

根据本发明,能够提供一种抑制建筑机械的作业效率根据高度而降低的可变容量泵控制装置、泵系统以及可变容量泵控制方法。

附图说明

图1是示出实施方式的泵系统的功能结构的一例的图。

图2是示出实施方式中的控制部的功能结构的一例的图。

图3是示出实施方式中的外部空气传感器、电磁比例阀以及泵控制装置控制液压泵的动作的处理流程的一例的流程图。

图4是示出第一变形例中的控制部的功能结构的一例的图。

图5是示出第二变形例中的控制部的功能结构的一例的图。

图6是示出第三变形例中的经由网络以可通信的方式连接的电磁比例阀2、外部空气传感器以及泵控制装置的一例的图。

图7是示出第四变形例中的泵系统的功能结构的一例的图。

图8是示出第四变形例中的控制部的功能结构的一例的图。

图9是示出第五变形例中的控制部的功能结构的一例的图。

附图标记说明

100、100a:泵系统;1:液压泵;2:电磁比例阀;3:外部空气传感器;4、4a、4b:泵控制装置;11:泵主体;12:斜板;13:倾斜致动器;40、40a、40b、40c、40d:控制部;41:存储部;42:通信部;43:输入部;44:输出部;401:外部空气信息获取部;402、402a:倾斜角度决定部;403:阀控制部;404:记录部;405:建筑机械控制部;406、406a:学习部;407:施工时间估计部;408:空调信息获取部;9:网络;901、901a、901b:建筑机械;902:个人计算机;903:空调装置。

具体实施方式

(实施方式)

图1是示出实施方式的泵系统100的功能结构的一例的图。

泵系统100具备建筑机械901。建筑机械901具备液压泵1、电磁比例阀2、外部空气传感器3以及泵控制装置4。

液压泵1是将发动机的动力转换为液压动力的泵。液压泵1具备泵主体11、设置于泵主体11的斜板12以及控制斜板12的倾斜角度的倾斜致动器13。泵主体11将发动机的动力转换为液压动力。在泵主体11中,发动机所产生的动力中的、被液压泵1吸收的部分的马力即吸收马力(喷出量)的大小是与斜板12的倾斜角度相应的大小。建筑机械901以使液压泵1的吸收马力不超过发动机所产生的动力的方式进行动作。

电磁比例阀2接受泵控制装置4的控制,来控制倾斜致动器13的动作。具体地说,电磁比例阀2通过泵控制装置4的控制来控制向倾斜致动器13送入的液压。电磁比例阀2通过向倾斜致动器13送入的液压的控制来控制倾斜致动器13的动作。

外部空气传感器3获取外部空气的信息(下面称为“外部空气信息”。)。外部空气信息例如包括氧浓度、气压以及海拔中的任一方。

泵控制装置4具备控制部40,该控制部40具备通过总线连接的CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)等处理器91和存储器92。在控制部40中,处理器91执行预先保存于存储器92的程序。泵控制装置4通过程序的执行来作为具备存储部41、通信部42、输入部43、输出部44以及控制部40的装置发挥作用。

存储部41使用磁硬盘装置或半导体存储装置等存储装置来构成。存储部41对在控制部40的处理中使用的各种信息进行存储。各种信息例如是预先存储于存储部41、表示斜板12的倾斜角度与外部空气信息之间的关系的信息。下面,将表示斜板12的倾斜角度与外部空气信息之间的关系的信息称为第一关系信息。第一关系信息只要是表示外部空气信息与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息即可,可以是任意的信息。例如,第一关系信息可以是表示海拔与斜板12的倾斜角度之间的关系的数式。例如,第一关系信息可以是表示气压与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。例如,第一关系信息可以是表示氧浓度与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。例如,第一关系信息可以是表示海拔及气压与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。例如,第一关系信息可以是表示海拔及氧浓度与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。例如,第一关系信息可以是表示气压及氧浓度与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。例如,第一关系信息可以是表示海拔、气压及氧浓度与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。

存储部41例如存储外部空气信息。存储部41例如存储外部空气信息的历史记录。存储部41例如存储斜板12的倾斜角度的历史记录。

通信部42构成为包括用于将本装置与外部装置连接的通信接口。外部装置的一例是电磁比例阀2。外部装置的一例是外部空气传感器3。通信部42通过有线或无线的方式来与外部装置通信。

输入部43构成为包括键盘、触摸面板等输入装置。输入部43也可以构成为用于将这些输入装置与本装置连接的接口。输入部43接受针对本装置的各种命令或信息的输入。各种命令例如是由通信部42开始进行通信的命令。各种命令例如是由输出部44输出规定的信息的命令。各种命令例如是针对建筑机械901的规定的动作的命令。例如在建筑机械为动力挖掘机的情况下,针对建筑机械901的规定的动作可以是使臂移动的动作。例如在建筑机械为移动体的情况下,针对建筑机械901的规定的动作可以是移动这样的动作。

输出部44构成为包括CRT(Cathode Ray Tube:阴极射线管)显示器、液晶显示器、有机EL(Electro-Luminescence:电致发光)显示器等显示装置。输出部44也可以构成为用于将这些显示装置与本装置连接的接口。输出部44例如输出表示控制部40的控制的历史记录的信息。输出部44例如输出存储部41所存储的各种信息。

控制部40基于由外部空气传感器3获取到的外部空气信息,来控制电磁比例阀2的动作。控制部40不仅控制液压泵1的动作,还控制具备液压泵1的建筑机械901的动作。

图2是示出实施方式中的控制部40的功能结构的一例的图。控制部40具备外部空气信息获取部401、倾斜角度决定部402、阀控制部403、记录部404以及建筑机械控制部405。

外部空气信息获取部401从外部空气传感器3获取外部空气信息。倾斜角度决定部402参照第一关系信息,来获取与由外部空气信息获取部401获取到的外部空气信息对应的倾斜角度。阀控制部403控制电磁比例阀2的动作,以使斜板12的倾斜角度是由倾斜角度决定部402决定出的斜板12的倾斜角度。

记录部404将各种信息记录于存储部41。例如,记录部404将由倾斜角度决定部402决定出的倾斜角度记录于存储部41。记录部404例如将由外部空气传感器3获取到的外部空气信息记录于存储部41。建筑机械控制部405控制建筑机械901的动作。

图3是示出实施方式中的外部空气传感器3、电磁比例阀2以及泵控制装置4控制液压泵1的动作的处理流程的一例的流程图。

外部空气传感器3获取外部空气信息(步骤S101)。控制部40获取在步骤S101获取到的外部空气信息(步骤S102)。控制部40参照存储部41中存储的第一关系信息,来获取与在步骤S102获取到的外部空气信息对应的倾斜角度(步骤S103)。控制部40通过控制电磁比例阀2的动作,来将斜板12的倾斜角度控制为在步骤S103获取到的倾斜角度(步骤S104)。

至此结束对图3的说明。

像这样构成的泵控制装置4具备控制部40,该控制部40基于外部空气信息来控制液压泵1的吸收马力。像这样,泵控制装置4根据外部空气信息来控制液压泵1的吸收马力,因此即使建筑机械901进行作业的高度不是预先决定的高度,也能够抑制建筑机械901的作业效率的降低。

除此以外,液压泵1是具备斜板12的斜板式活塞泵,控制部40控制斜板12的倾斜角度。因此,即使建筑机械901进行作业的高度不是预先决定的高度,泵控制装置4也能够更加高效地抑制建筑机械901的作业效率的降低。

并且,除此以外,控制部40参照预先决定的表示斜板12的倾斜角度与外部空气信息之间的关系的信息即关系信息,来将斜板12的倾斜角度控制为与由外部空气信息获取部401获取到的外部空气信息相应的斜板12的倾斜角度。因此,即使建筑机械901进行作业的高度不是预先决定的高度,泵控制装置4也能够进一步高效地抑制建筑机械901的作业效率的降低。

并且,除此以外,外部空气信息是氧浓度、气压或海拔。因此,即使建筑机械901进行作业的高度不是预先决定的高度,泵控制装置4也能够进一步高效地抑制建筑机械901的作业效率的降低。

像这样构成的泵系统100具备控制部40,该控制部40基于外部空气信息来控制液压泵1的吸收马力。像这样,泵系统100根据外部空气信息来控制液压泵1的吸收马力,因此即使建筑机械901进行作业的高度不是预先决定的高度,也能够抑制建筑机械901的作业效率的降低。

(第一变形例)

第一关系信息也可以是预先通过机器学习学习到的学习结果。例如,第一关系信息也可以是由控制部40通过机器学习学习到的学习结果。下面,将通过机器学习来学习第一关系信息的控制部40称为控制部40a。此外,机器学习也包括深度学习。

图4是示出第一变形例中的控制部40a的功能结构的一例的图。

泵控制装置4具备控制部40a来代替具备控制部40。控制部40a在具备学习部406这一点上与控制部40不同。下面,对于具有与控制部40所具备的各功能部相同的功能的功能部,通过标注与图2相同的附图标记来省略说明。

学习部406基于外部空气信息的历史记录和斜板12的倾斜角度的历史记录来学习第一关系信息。存储于存储部41的第一关系信息通过由学习部406学习到的第一关系信息来更新。

至此结束对图4的说明。

像这样构成的第一变形例的泵控制装置4具备学习部406,该学习部406基于表示外部空气信息的历史记录的信息和表示斜板12的倾斜角度的历史记录的信息来学习关系信息。因此,即使建筑机械901进行作业的高度不是预先决定的高度,泵控制装置4也能够比上述的实施方式所起到的效果进一步高效地抑制建筑机械901的作业效率的降低。

(第二变形例)

控制部40也可以估计建筑机械901的施工时间。下面,将估计建筑机械的施工时间的控制部40称为控制部40b。此外,控制部40b也可以具备学习部406。

图5是示出第二变形例中的控制部40b的功能结构的一例的图。

泵控制装置4具备控制部40b来代替具备控制部40。控制部40b在具备施工时间估计部407这一点上与控制部40不同。下面,对于具有与控制部40所具备的各功能部相同的功能的功能部,通过标注与图2相同的附图标记来省略说明。

施工时间估计部407基于外部空气信息的历史记录、斜板12的倾斜角度的历史记录以及与当前的外部空气有关的信息,来估计具备液压泵1的建筑机械901的施工时间。与当前的外部空气有关的信息是在由施工时间估计部407开始估计施工时间之前由外部空气传感器3获取到的外部空气信息中的、与由施工时间估计部407开始估计施工时间的时间点最接近的外部空气信息。

至此结束对图5的说明。

像这样构成的第二变形例的泵控制装置4具备施工时间估计部407,该施工时间估计部407基于外部空气信息的历史记录、斜板12的倾斜角度的历史记录以及与当前的外部空气有关的信息,来估计建筑机械901的施工时间。因此,泵控制装置4的用户能够制定高效的作业计划。

(第三变形例)

泵控制装置4也可以使用多台信息处理装置来安装。在该情况下,泵控制装置4所具备的各功能部可以分散地安装于多个信息处理装置。例如,外部空气信息获取部401、倾斜角度决定部402、阀控制部403、记录部404以及建筑机械控制部405可以安装于不同的信息处理装置。另外,电磁比例阀2、外部空气传感器3以及泵控制装置4可以经由网络以可通信的方式连接。

图6是示出第三变形例中的经由网络以可通信的方式连接的电磁比例阀2、外部空气传感器3以及泵控制装置4的一例的图。

在图6中,建筑机械901a具备电磁比例阀2、外部空气传感器3、存储部41、通信部42、输入部43、输出部44以及建筑机械控制部405,不具备外部空气信息获取部401、倾斜角度决定部402、阀控制部403以及记录部404。在图6中,泵控制装置4a仅在不具备建筑机械控制部405这一点上与泵控制装置4不同。建筑机械901能够经由网络9来与泵控制装置4a进行通信。泵控制装置4a经由网络9来获取由外部空气传感器3获取到的外部空气信息。泵控制装置4经由网络9来控制电磁比例阀2的动作。在泵控制装置4a具备施工时间估计部407的情况下,泵控制装置4a能够基于经由网络9获取到的外部空气信息和电磁比例阀2的控制的历史记录来估计施工时间。由泵控制装置4a估计施工时间的估计结果经由输入部43和输出部44所具备的接口被输出到个人计算机902。

此外,不一定只有建筑机械901a具备外部空气传感器3。外部空气传感器3只要能够经由网络9来与泵控制装置4a进行通信即可,可以位于任何位置。泵控制装置4a也可以从位于不同位置的多台外部空气传感器3获取外部空气信息。泵控制装置4a也可以具备学习部406或施工时间估计部407。

至此结束对图6的说明。

(第四变形例)

建筑机械901和建筑机械901a也可以具备空调装置。下面,以建筑机械901具备空调装置的情况为例进行说明。在这样的情况下,控制部40不仅可以基于外部空气信息,还可以基于外部空气信息和建筑机械901所具备的空调装置的动作的信息来控制斜板12的倾斜角度。下面,将与建筑机械所具备的空调装置的动作有关的信息称为空调信息。空调信息例如可以表示空调装置是否已开始进行动作。空调信息例如也可以表示空调装置的动作是节能模式。节能模式是指以比规定的电力少的电力进行动作。空调信息例如可以表示建筑机械901a的动作是节能模式的动作。建筑机械901a的动作是节能模式的动作具体是指抑制液压泵的吸收马力来进行负荷比较小的作业的动作。下面,将基于外部空气信息和空调信息来控制斜板12的倾斜角度的控制部40称为控制部40c。下面,将具备空调装置的建筑机械901称为建筑机械901b。

图7是示出第四变形例中的泵系统100a的功能结构的一例的图。泵系统100a具备建筑机械901b。建筑机械901b在具备泵控制装置4b来代替具备泵控制装置4这一点以及具备空调装置903这一点上与建筑机械901不同。空调装置903能够通过通信部42来与泵控制装置4b进行通信。

泵控制装置4b在具备控制部40c来代替具备控制部40这一点上与泵控制装置4不同。泵控制装置4b所具备的存储部41存储第二关系信息,来代替表示外部空气信息与斜板12的倾斜角度之间的关系的第一关系信息。第二关系信息是表示外部空气信息及空调信息与斜板12的倾斜角度之间的关系的信息。

图8是示出第四变形例中的控制部40c的功能结构的一例的图。

控制部40c在具备空调信息获取部408这一点以及具备倾斜角度决定部402a来代替具备倾斜角度决定部402这一点上与控制部40不同。

空调信息获取部408获取空调信息。空调信息获取部408通过经由通信部42与空调装置903进行通信,来获取空调信息。倾斜角度决定部402a基于存储于存储部41的第二关系信息、由空调信息获取部408获取到的空调信息以及由外部空气传感器3获取到的外部空气信息,来决定斜板12的倾斜角度。

至此结束对图8的说明。

像这样构成的第四变形例的控制部40c基于外部空气信息和空调信息来控制液压泵1的吸收马力。因此,泵控制装置4能够还基于由空调装置的动作产生的负荷来控制液压泵1的吸收马力,能够比上述的实施方式所起到的效果进一步高效地抑制建筑机械901的作业效率的降低。

此外,第四变形例中的空调装置是建筑机械所具备的装置的一例。泵控制装置4不一定基于由空调装置的动作产生的负荷来控制液压泵1的吸收马力。泵控制装置4也可以基于由建筑机械所具备的除空调装置以外的装置产生的负荷来控制液压泵1的吸收马力。

(第五变形例)

图9是示出第五变形例中的控制部40d的功能结构的一例的图。控制部40d在具备学习部406a这一点上与控制部40c不同。学习部406a基于外部空气信息的历史记录、空调信息的历史记录以及斜板12的倾斜角度的历史记录来学习第二关系信息。存储于存储部41的第二关系信息通过由学习部406a学习到的第二关系信息来更新。下面,将具备学习部406a的控制部40c称为控制部40d。

至此结束对图9的说明。

液压泵1的动作受空调装置903的动作影响。具有控制部40c或控制部40d的泵系统100a不仅基于外部空气信息,还基于与空调装置903的动作有关的信息即空调信息,来控制斜板12的倾斜角度。因此,在建筑机械具有空调装置的情况下,像这样构成的第四变形例和第五变形例的泵系统100a相比于泵系统100能够更加抑制建筑机械的作业效率的降低。

例如,外部空气信息不限于上述信息,也可以包括湿度。

外部空气信息获取部401也可以基于例如通过GPS(Global Positioning System:全球定位系统)获取到的位置信息来获取外部空气信息。位置信息表示建筑机械901、901a以及901b等通过液压泵1进行动作的机械的位置。例如,在外部空气信息为海拔的情况下,外部空气信息获取部401也可以基于预先存储的、表示海拔与位置信息所表示的位置之间的关系的信息以及通过GPS获取到的位置信息,来获取建筑机械901、901a以及901b所处位置的海拔。在这样的情况下,建筑机械901、901a以及901b例如经由通信部42来获取通过GPS获取到的位置信息。表示海拔与位置信息所表示的位置之间的关系的信息例如预先存储于存储部41。

控制部40c和控制部40d也可以具备施工时间估计部407。

此外,液压泵1只要是产生动力的可变容量泵即可,可以是任意的液压泵。液压泵1可以是具备斜板、且根据斜板的角度来改变喷出容量的可变容量泵。例如,液压泵1可以是斜板式活塞泵。此外,第一关系信息是关系信息的一例。此外,泵控制装置4、泵控制装置4a以及泵控制装置4b是可变容量泵控制装置的一例。

此外,泵控制装置4、泵控制装置4a以及泵控制装置4b的各功能中的全部或一部分功能可以使用ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、PLD(Programmable Logic Device:可编程逻辑器件)、FPGA(Field Programmable GateArray:现场可编程门阵列)等硬件来实现。程序可以记录于计算机可读取的记录介质。计算机可读取的记录介质例如是软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。程序也可以经由电气通信线路来发送。

以上,参照附图来详细说明了本发明的实施方式,但具体的结构不限于该实施方式,也包括不脱离本发明的主旨的范围的设计等。

17页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:泵送设备及其控制装置和控制方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!