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作业设备的液压控制装置的制作方法

2022-02-20 19:58:29 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种控制作业设备的动作的液压控制装置。


背景技术:

2.例如,在专利文献1、2中公开了一种以往的液压控制装置。专利文献1的图1所示的装置具备第一泵、第二泵、切换从该第一泵以及第二泵排出的工作油的流路的流路切换阀(在该文献为行走直进阀)、多个液压致动器。该多个液压致动器包含使作业附属装置动作的作业致动器和使行走体移动的第一行走马达以及第二行走马达。上述多个液压致动器被区分成包含上述第一行走马达的第一组和包含上述第二行走马达的第二组。
3.在该装置,在只进行行走操作以及作业操作的其中之一的单独操作状态,上述流路切换阀被切换到中立位置,形成允许从上述第一以及第二液压泵排出的工作油分别供给到属于上述第一以及第二组的液压致动器的流路。与此相对应,在同时进行上述行走操作和上述作业操作的复合操作状态,上述流路切换阀被切换到行走直进位置形成如下所示的流路,该流路允许从上述第一泵向上述作业致动器供给工作油,另一方面,允许从上述第二泵向上述第一以及第二行走马达双方供给工作油,由此,保证上述第一以及第二行走马达的行走动作的直进性。
4.并且,为了缓解上述流路切换阀从上述中立位置切换到上述行走直进位置时的行走速度的骤减,对该行走直进位置赋予连通流路。该连通流路,通过将与上述第一泵连接的泵管路和与上述第二泵连接的泵管路相互连通,来防止在上述流路切换阀从上述中立位置切换到上述行走直进位置时供给到上述第一以及第二行走马达的工作油的流量一下子就减半。
5.上述专利文献2公开了可以进行再生动作的装置。上述再生动作是通过使从作业致动器(在该文献为液压缸)排出的工作油即排出工作油与供给到该作业致动器的工作油即供给工作油合流,来提高上述作业致动器在作业附属装置处于无负荷或者轻负荷状态时的驱动速度的动作(参照该文献的0003段落等)。
6.上述专利文献2所述的技术,基于向上述作业致动器供给工作油的泵的排出压即泵压决定是否进行再生动作(参照该文献的权利要求1、0011段落以及0012段落等)。如果将这样的技术适用于上述专利文献1所述的装置即包含在复合操作状态通过连通流路将第一以及第二泵的泵线相互连通的装置,就不能基于上述泵压适当地判断是否应该进行在上述复合操作状态下对上述作业致动器的再生动作。这是因为通过使该装置的上述第一泵以及第二泵的泵线彼此连通,上述泵压会受到上述第一及第二行走马达的驱动压的影响。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1:日本专利公开公报特开平10-267007号
10.专利文献2:日本专利公开公报特开2006-329341号


技术实现要素:

11.本发明的目的在于提供一种液压控制装置,该液压控制装置被设置在可进行行走动作以及作业动作的作业设备上,在单独操作状态以及复合操作状态可以分别形成适当的流路并且可以进行是否应该进行再生动作的适当的判断。
12.所提供的液压控制装置,被设置于作业设备,所述作业设备具备被设置在左右可分别进行行走动作的第一行走体以及第二行走体和能进行作业动作的作业附属装置,所述液压控制装置包括:第一泵,用于排出工作油;第二泵,独立于所述第一泵而另外设置,用于排出工作油;第一行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第一行走体进行所述行走动作;第二行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第二行走体进行所述行走动怍;作业致动器,通过被供给工作油而被驱动,让所述作业附属装置进行所述作业动作所包含的对象作业动作;流路切换阀,可以进行用于切换通过所述第一泵以及所述第二泵排出的工作油的流路的流路切换动作,其中,所述流路切换动作是在第一位置和第二位置之间进行切换的动作,在所述第一位置形成用于允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述第一行走马达并允许从所述第二泵排出的工作油不是供给到所述第一行走马达而是供给到所述第二行走马达和所述作业致动器的流路,在所述第二位置形成允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述作业致动器的第一流路和允许从所述第二泵排出的工作油供给到所述第一行走马达以及所述第二行走马达的第二流路以及使所述第一流路和所述第二流路相互连通的连通流路,并且,通过所述流路切换动作可以使所述连通流路的开口面积发生变化;再生阀,被设置在用于使从让所述作业致动器进行所述对象作业动作的所述作业致动器排出的排出工作油与供给到所述作业致动器的供给工作油合流的再生流路,可以在打开该再生流路的开状态和隔断该再生流路的闭状态之间进行切换;再生解除阀,被设置在允许所述排出工作油不与所述供给工作油合流而返回到油箱的返回流路,可以在打开该返回流路的开状态和隔断该返回流路的闭状态之间进行切换;驱动状态检测器,用于检测作为所述作业致动器的驱动状态的指标的物理量,该物理量随着该作业致动器的负荷的变化而变化;流路切换控制部,使所述流路切换阀进行所述流路切换动作,在仅进行对象作业操作以及行走操作的其中之一的单独操作状态使所述流路切换阀切换到所述第一位置,在同时进行所述对象作业操作以及所述行走操作的复合操作状态使所述流路切换阀切换到所述第二位置,所述对象作业操作是使所述作业附属装置进行所述对象作业动作的操作,所述行走操作是使所述第一行走马达以及所述第二行走马达进行所述行走动作的操作;再生控制部,使所述再生阀以及所述再生解除阀在以下两个状态之间进行切换,通过使所述再生阀切换到所述开状态并使所述再生解除阀切换到所述闭状态进行允许所述排出工作油与所述供给工作油合流的再生动作的状态,通过使所述再生阀切换到所述闭状态并使所述再生解除阀切换到所述开状态进行阻止所述排出工作油与所述供给工作油合流的再生解除动作的状态,以及,泵压检测器,用于检测作为所述第二泵排出的工作油的压力的第二泵压。所述再生控制部,在所述单独操作状态,在通过所述泵压检测器检测出的所述第二泵压小于预先设定的再生允许泵压的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生动作,在通过所述泵压检测器检测出的所述第二泵压在所述再生允许泵压以上的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生解除动作。所述再生控制部,存储通过所述驱动状态检测器检测出的所述物理量的允许范围即与作为所述对象作业操作的大小的
对象作业操作量对应而设定的允许范围,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测出的所述物理量处于与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生动作,在通过所述驱动状态检测器检测出的所述物理量没有处于与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生解除动作。
附图说明
13.图1是本发明的实施方式涉及的作业设备1的侧视图。
14.图2表示搭载在图1所示的上述作业设备1上的液压控制装置20的液压回路图。
15.图3表示在单独操作状态下上述液压控制装置20形成的流路的回路图。
16.图4表示在复合操作状态下上述液压控制装置20形成的流路的回路图。
17.图5表示通过上述液压控制装置20进行的控制动作的流程图。
18.图6是表示对于上述作业设备1的斗杆转动速度设定的速度允许值的示意图。
具体实施方式
19.参照图1至图6对本发明的实施方式进行说明。
20.图1表示上述实施方式涉及的作业设备1。该作业设备1是进行作业的设备,例如是进行建筑作业的工程机械例如是挖掘机。该作业设备1具备下部行走体11、上部回转体13、作业附属装置15、多个操作部17以及图2所示的液压控制装置20。
21.上述下部行走体11包含分别设置在左右的作为第一行走体以及第二行走体的一对履带11a(图1仅示意了左履带11a)。上述一对履带11a分别可以在地面上进行行走动作,由此,上述下部行走体11以及包含该下部行走体11的作业设备1整体可以在与上述行走动作对应的行走方向上移动。上述上部回转体13以相对于上述下部行走体11可回转的方式搭载在该下部行走体11上。上述上部回转体13包含驾驶室13a,操作人员在该驾驶室13a内进行用于使作业设备1动作的操作。
22.上述作业附属装置15被安装在上述上部回转体13上,进行为了上述作业的动作即作业动作。上述作业附属装置15包含动臂15a、斗杆15b、铲斗15c。上述动臂15a以可相对于上述上部回转体13进行上下方向的转动动作即起伏动作的方式被安装在该上部回转体13。上述斗杆15b以可相对于上述动臂15a进行上下方向的转动动作即推斗杆动作和收斗杆动作的方式被安装在该动臂15a的远端部。上述铲斗15c是为了进行挖掘、搬运砂土、平整地面等的作业而与该砂土直接接触的部分。上述铲斗15c以可相对于上述斗杆15b进行上下方向的转动动作的方式被安装在该斗杆15b的远端部。即,上述作业附属装置15进行的上述“作业动作”包含上述动臂15a的起伏动作、上述斗杆15b的转动动作、上述铲斗15c的转动动作。在该实施方式,上述斗杆15b的转动动作之中的收斗杆动作相当于“对象作业动作”。
23.用于使作业设备1动作的操作通过操作人员施加到上述多个操作部17的每一个操作部。上述多个操作部17例如被配置在上述驾驶室13a的内部。上述多个操作部17分别包含接受上述操作的操作部件例如杆(操作杆)。
24.上述多个操作部17包含多个作业操作部、第一行走操作部171、第二行走操作部172。
25.上述多个作业操作部被分别施加用于使上述作业附属装置15动作的操作即作业操作。上述多个作业操作部包含图2所示的斗杆操作部17a,在该斗杆操作部17a被施加用于使上述斗杆15b进行上述转动动作的斗杆操作。上述多个作业操作部除了上述斗杆操作部17a之外还包含动臂操作部以及铲斗操作部,该动臂操作部被施加用于使上述动臂15a动作的动臂操作,该铲斗操作部被施加用于使上述铲斗15c动作的铲斗操作。
26.在上述第一行走操作部171被施加第一行走操作,所述第一行走操作是用于使上述下部行走体11的上述一对履带11a之中与上述第一行走体对应的履带11a进行行走动作的操作。所述第一行走操作具体而言是如下所述用于驱动上述多个致动器28中所包含的第一行走马达31的操作。
27.在上述第二行走操作部172被施加第二行走操作,所述第二行走操作是用于使上述一对履带11a之中与上述第二行走体对应的履带11a进行行走动作的操作。上述第二行走操作具体而言是用于驱动上述多个致动器28中所包含的第二行走马达32的操作。
28.作为上述作业设备1被施加了操作的状态存在单独操作状态和复合操作状态,在单独操作状态仅进行对象作业操作以及行走操作(上述第一行走操作以及上述第二行走操作之中的至少其中之一的操作)的其中之一的操作,在复合操作状态同时进行上述对象操作和上述行走操作。上述对象作业操作是用于进行上述作业操作之中如后所述的上述作业操作中所包含的对象作业动作的操作。
29.上述液压控制装置20是通过液压控制上述作业设备1的动作的装置,如图2所示,主要由液压回路构成。上述液压控制装置20具备泵单元20p、多个致动器28、多个控制阀50、再生回路60、行走直进阀70、图3所示的多个传感器80以及控制器90。
30.上述泵单元20p是上述液压回路的液压源。该泵单元20p包含第一液压泵21以及第二泵22,分别被引擎e驱动排出工作油,并将排出工作油分别供给到上述多个致动器28。
31.上述多个致动器28分别是通过接受工作油的供给而被驱动的液压致动器。上述多个致动器28包含可伸缩的液压缸和液压马达。具体而言,上述多个致动器28包含第一行走马达31、第二行走马达32、回转马达39、多个作业致动器40。
32.上述第一以及第二行走马达31、32以使上述第一以及第二行走体即下部行走体11的上述一对履带11a、11b分别进行行走动作的方式而被驱动。上述第一以及第二行走马达31、32分别是液压马达,具体而言,是具有根据所输入的容量指令而变化的马达容量的可变容量型液压马达。上述第一行走马达31使上述第一行走体即上述一对履带11a的其中之一,例如右履带11a进行上述行走动作。上述第二行走马达32使上述第二行走体即上述一对履带11a的另一个、例如左履带11a进行上述行走动作。
33.上述回转马达39以使上述上部回转体13相对于上述下部行走体11回转的方式而被驱动。上述回转马达39是液压马达。上述回转马达39,通过使上述上部回转体13相对于上述下部行走体11回转,从而使上述作业附属装置15相对于上述下部行走体11回转。上述回转马达39在本实施方式没有被包含在上述多个作业致动器40之中,但是也可以被包含在该多个作业致动器40之中。
34.上述多个作业致动器40分别以使上述作业附属装置15进行上述作业动作的方式而被驱动。上述多个作业致动器40分别为液压缸。上述多个作业致动器40包含图1所示的动臂液压缸43、斗杆液压缸45、铲斗液压缸47。
35.上述动臂液压缸43以使上述动臂15a相对于上述上部回转体13进行上下方向的转动动作即起伏动作的方式进行伸缩。上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47分别具有杆室以及头室,进行与如下所述的斗杆液压缸45的伸缩动作相同的伸缩动作。
36.上述斗杆液压缸45以使上述斗杆15b进行相对于上述动臂15a在上下方向的转动动作的方式进行伸缩。如图2所示,上述斗杆液压缸45具有形成头室45a以及杆室45b的缸主体、活塞45p、杆45r。上述活塞45p被装填在上述缸主体内,用于隔开上述头室45a与上述杆室45b。上述斗杆液压缸45,通过向上述头室45a供给工作油,一边从杆室45b排出工作油一边伸长。上述斗杆液压缸45,通过向上述杆室45b供给工作油,一边从上述头室45a排出工作油一边收缩。
37.上述铲斗液压缸47以使上述铲斗15c进行相对于上述斗杆15b在上下方向的转动动作的方式而被驱动。
38.本发明涉及的“作业致动器”例如从上述斗杆液压缸45、上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47之中选择。
39.而且,本发明涉及的“对象作业操作”从图1所示的多个作业附属装置要素即所述斗杆15b、所述动臂15a以及所述铲斗15c分别进行的转动动作之中选择。在该实施方式,所述斗杆15b的转动动作即斗杆转动动相当于“对象作业动作”,上述斗杆液压缸45相当于本发明涉及的“作业致动器”。
40.上述多个致动器28分为第一组g1和第二组g2。上述多个致动器28之中,在上述单独操作状态下应该从上述第一泵21接受工作油的供给的致动器28属于上述第一组g1。具体而言,上述第一组g1包含上述第一行走马达31但不包含上述斗杆液压缸45。上述多个致动器28之中,在上述单独操作状态下应该从上述第二泵22接受工作油的供给的致动器28属于上述第二组g2。上述第二组g2包含上述第二行走马达32以及上述斗杆液压缸45。
41.上述回转马达39、上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47被包含在第一组g1以及第二组g2的其中之一中。上述液压回路的构成也可以适当地变更。在图2所示的液压回路,上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47被包含在上述第一组g1中,上述回转马达39被包含在上述第二组g2中。在上述第一组g1,除了上述第一行走马达31以外的致动器28具体而言为动臂液压缸43以及铲斗液压缸47,以总是可以接受从第一泵21排出的工作油的供给的方式,与该第一泵21连接。上述第二行走马达32以总是可以接受从所述第二泵22排出的工作油的供给的方式与该第二泵22连接。从上述第二泵22排出的工作油之中没有供给到上述第二行走马达32的工作油被供给到上述第二组g2之中除了上述第二行走马达32以外的致动器28,具体而言为回转马达39以及斗杆液压缸45。
42.上述多个控制阀50是用于分别控制上述多个致动器28的动作的阀。上述多个控制阀50分别被配置在上述泵单元20p与上述多个致动器28之间。上述多个控制阀50分别以使从上述泵单元20p分别供给到上述多个致动器28的工作油的方向以及流量发生变化的方式进行开闭动作。
43.上述多个控制阀50包含第一行走控制阀51、第二行走控制阀52、动臂控制阀53、斗杆控制阀55、铲斗控制阀57、回转控制阀59。
44.上述第一行走控制阀51,通过使供给到上述第一行走马达31的工作油的方向以及流量发生变化可以控制上述第一行走马达31的旋转动作。第二行走控制阀52,通过使供给
到上述第二行走马达32的工作油的方向以及流量发生变化可以控制上述第二行走马达32的旋转动作。上述斗杆控制阀55相当于本发明涉及的“作业控制阀”,通过使供给到上述斗杆液压缸45的工作油的方向以及流量发生变化可以控制上述斗杆液压缸45的伸缩动作。上述动臂控制阀53、上述铲斗控制阀57以及上述回转控制阀59是分别用于控制上述回转马达39的旋转动作、上述动臂液压缸43的伸缩动作以及上述铲斗液压缸47的伸缩动作的阀。上述液压回路也可以包含未图示的放气阀(bleed valve)。该放气阀以允许从上述第一泵21以及上述第二泵22排出的工作油即未供给到上述多个致动器28的工作油返回到油箱t的方式开阀。
45.在图2所示的液压回路,上述第一中心旁通管路cl1经由上述行走直进阀70可选择地连接到与上述第一泵21的排出口相连的第一泵管路pl1或者与上述第二泵22的排出口相连的第二泵管路pl2。沿着该第一中心旁通管路cl1从其上游侧起依次配置有上述第一行走控制阀51、上述铲斗控制阀57以及上述动臂控制阀53,这些阀是与属于上述第一组g1的致动器28相对应的控制阀。上述第一中心旁通管路cl1直至上述油箱t。并且,与上述第一中心旁通管路cl1并行配置的第一并行管路rl1直接连接到上述第一泵管路pl1,工作油可从上述第一泵21通过该第一并行管路rl1分别经由上述铲斗控制阀57以及上述动臂控制阀53并行地供给到上述铲斗液压缸47以及上述动臂液压缸43。
46.上述第一行走控制阀51可以在中立位置51n和前进驱动位置51a以及后退驱动位置51b之间进行切换,所述中立位置51n为使上述第一中心旁通管路cl1直接开通的位置,所述前进驱动位置51a以及所述后退驱动位置51b为使在该第一中心旁通管路cl1流动的工作油分别导入上述第一行走马达31的前进驱动端口以及后退驱动端口的位置。上述第一行走控制阀51具有被配置在彼此相反的位置的一对前进先导端口51c以及后退先导端口51d,通过向上述前进先导端口51c输入先导压,上述第一行走控制阀51被切换到上述前进驱动位置51a,可以使上述第一行走马达31被向正转方向(前进驱动方向)驱动,另一方面,通过向上述后退先导端口51d输入先导压,上述第一行走控制阀51被切换到上述后退驱动位置51b,可以使上述第一行走马达31被向反转方向(后退驱动方向)驱动。
47.上述第一行走操作部171被连接到上述前进以及后退先导端口51c、51d。该第一行走操作部171,通过对该第一行走操作部171的操作杆施加前进操作方向的第一行走操作将先导压输入到上述前进先导端口51c,另一方面,通过对上述操作杆施加后退操作方向的第一行走操作将先导压输入到上述后退先导端口51d。
48.上述第二中心旁通管路cl2与上述第二泵管路pl2直接连接。沿着该第二中心旁通管路cl2从其上游侧起依次配置有上述第二行走控制阀52、上述回转控制阀59以及上述斗杆控制阀55,这些阀是属于上述第二组g2的控制阀。上述第二中心旁通管路cl2直至上述油箱t。并且,与上述第二中心旁通管路cl2并行配置的第二并行管路rl2可以经由上述行走直进阀70连接到上述第一泵管路pl1,工作油可从上述第一泵21通过该第二并行管路rl2分别经由上述回转控制阀59以及上述斗杆控制阀55并行地供给到上述回转马达39以及上述斗杆液压缸45。而且,在上述第二行走控制阀52的下游侧的位置从上述第二中心旁通管路cl2分支的分支管路bl与上述第二并行管路rl2相连。
49.上述第二行走控制阀52可以在中立位置52n和前进驱动位置52a以及后退驱动位置52b之间切换,所述中立位置52n为使上述第二中心旁通管路cl2直接开通的位置,所述前
进驱动位置52a以及所述后退驱动位置52b为使在该第二中心旁通管路cl2流动的工作油分别导入上述第二行走马达32的前进驱动端口以及后退驱动端口的位置。上述第二行走控制阀52具有被配置在彼此相反的位置的一对前进先导端口52c以及后退先导端口52d,通过向上述前进先导端口52c输入先导压,上述第二行走控制阀52被切换到上述前进驱动位置52a,可以使上述第二行走马达32被向正转方向(前进方向)驱动,另一方面,通过向上述后退先导端口52d输入先导压,上述第二行走控制阀52被切换到上述后退驱动位置52b,可以使上述第二行走马达32被向反转方向(后退方向)驱动。
50.上述第二行走操作部172被连接到上述前进以及后退先导端口52c、52d。该第二行走操作部172,通过对该第二行走操作部172的操作杆施加前进操作方向的第二行走操作将先导压输入到上述前进先导端口52c,另一方面,通过对上述操作杆施加后退操作方向的第二行走操作将先导压输入到上述后退先导端口52d。
51.上述斗杆控制阀55可以在中立位置55n和收斗杆驱动位置55a以及推斗杆驱动位置55b之间切换,所述中立位置55n为使上述第二中心旁通管路cl2直接开通的位置,所述收斗杆驱动位置55a以及所述推斗杆驱动位置55b为使从上述第一泵21通过上述第二并行管路rl2供给的工作油分别导入上述斗杆液压缸45的头室45a以及杆室45b的位置。上述斗杆控制阀55具有被配置在彼此相反的位置的一对收斗杆先导端口55c以及推斗杆先导端口55d,通过向上述收斗杆先导端口55c输入先导压,所述斗杆控制阀55被切换到上述收斗杆驱动位置55a,可以使上述斗杆液压缸45被向伸长方向(收斗杆驱动方向)驱动,另一方面,通过向上述推斗杆先导端口55d输入先导压,所述斗杆控制阀55被切换到上述推斗杆驱动位置55b,可以使上述斗杆液压缸45被向收缩方向(推斗杆驱动方向)驱动。
52.上述斗杆操作部17a被连接到上述斗杆收回以及推斗杆先导端口55c、55d。该斗杆操作部17a,通过对该斗杆操作部17a的操作杆施加收斗杆操作方向的操作即收斗杆操作将先导压输入到上述收斗杆先导端口55c,另一方面,通过对上述操作杆施加推斗杆操作方向的操作即推斗杆操作将先导压输入到上述推斗杆先导端口55d。
53.因此,在该实施方式成为上述再生动作的对象的作业动作即对象作业动作是上述收斗杆动作,为了进行该对象作业动作的对象作业操作是上述收斗杆操作。但是,上述对象作业动作以及与该对象作业动作对应的上述对象作业操作可以从上述作业动作中任意地选择。例如,可以将上述推斗杆动作、斗杆提升动作或者斗杆下降动作作为上述对象作业动作而选择,将与其对应的上述推斗杆操作、斗杆提升操作或者斗杆下降操作作为上述对象作业操作而选择。
54.上述再生回路60是用于使上述斗杆液压缸45的驱动速度具体而言为使上述斗杆15b进行收斗杆动作的伸长动作的速度增加的回路。上述再生回路60包含再生流路61和再生切换阀62。
55.上述再生流路61是将上述斗杆液压缸45的上述杆室45b和上述头室45a直接连通的流路,例如由管道构成。
56.上述再生切换阀62被设置在上述再生流路61。该再生切换阀62作为被设置在上述再生流路61的再生阀而发挥功能并作为被设置在将上述杆室45b和上述油箱t连通的返回流路67的再生解除阀而发挥功能。
57.上述再生切换阀62作为上述再生阀的功能是可在开状态(合流允许状态)和闭状
态(合流阻止状态)之间进行切换的功能,在所述开状态,通过使上述再生流路61开通允许从使上述斗杆15b进行作为所述对象作业动作的所述收斗杆动作的上述斗杆液压缸45即正在进行伸长动作的斗杆液压缸45排出的工作油即排出工作油与向上述斗杆液压缸45供给的工作油即供给工作油通过上述再生流路61进行合流,在所述闭状态,通过隔断上述再生流路61从而阻止上述合流。进一步具体而言,该功能是在允许随着上述斗杆液压缸45的伸长从上述杆室45b排出的所述排出工作油与向上述头室45a供给的所述供给工作油进行合流的状态和阻止所述合流的状态之间进行切换的功能。作为上述再生阀的上述再生切换阀62的开度即上述再生流路61的开度的变化既可以是在全开和隔断之间的选择性的切换,也可以是从全开起到隔断为止的连续性的变化。
58.上述再生切换阀62的作为上述再生解除阀的功能是在允许从上述斗杆液压缸45排出的所述排出工作油通过上述返回流路67返回到上述油箱t的状态和阻止所述返回的状态之间进行切换的功能。进一步具体而言,该功能是可在开状态(合流解除状态)和闭状态(解除阻止状态)之间进行切换的功能,在所述开状态,通过使上述返回流路67开通允许随着上述斗杆液压缸45的伸长从上述杆室45b排出的上述工作油返回到上述油箱t,在所述闭状态,通过隔断上述返回流路67来阻止或者抑制上述排出工作油返回到上述油箱t。作为上述再生解除阀的上述再生切换阀62的开度即上述返回流路67的开度的变化既可以是在全开和隔断之间的选择性的切换,也可以是从全开起到隔断为止的连续性的变化。
59.该实施方式涉及的再生切换阀62由具有如图2所示的先导端口64的先导切换阀构成,可以在再生允许位置62a和再生解除位置62b之间进行切换。该再生切换阀62,在先导压没有输入到上述先导端口64时被保持在上述再生解除位置62b,隔断上述再生流路61阻止上述排出工作油的上述合流,并开通上述返回流路67允许该排出工作油返回到上述油箱t。另一方面,上述再生切换阀62,在先导压输入到上述先导端口64时以与该先导压的大小对应的行程从上述再生解除位置62b移动到上述再生允许位置62a,使上述再生流路61以与上述行程对应的开度开通从而允许上述排出工作油以与该行程对应的流量(再生流量)与上述供给工作油进行合流,并隔断上述返回流路67或者使其开度减小从而阻止或者抑制该排出工作油返回到油箱t。
60.上述再生阀以及上述再生解除阀也可以由分别相互独立的阀构成。例如,如图3以及图4示意性地所示,也可以在上述再生流路61和上述返回流路67分别设置相互独立的再生阀63以及再生解除阀65。上述再生阀63以及上述再生解除阀65既可以是如图3以及图4所示的可变节流阀(variable throttle valve),也可以是简单的开闭切换阀。另外,在图3以及图4省略了再生切换用的先导回路的图示,为了方便起见,将从控制器90输出的信号直接输入到再生阀63以及再生解除阀65。
61.上述行走直进阀70是流路切换阀,用于切换将从上述第一泵21以及上述第二泵22分别排出的工作油供给到上述多个致动器28的流路。上述行走直进阀70可以将上述流路切换成用于上述单独操作状态的流路和用于上述复合操作状态的流路。
62.具体而言,上述行走直进阀70具有两个切换位置,即,作为第一位置的中立位置71、作为第二位置的行走直进位置73。上述行走直进阀70,在该实施方式是具有先导端口75的液压切换阀。上述行走直进阀70可以,在上述先导端口75没有输入先导压时被保持在上述中立位置71,另一方面,如果在上述先导端口75输入先导压就进行流路切换动作,即,从
上述中立位置71移动与该先导压的大小对应的行程到上述行走直进位置73。另外,在图3以及图4中省略了与上述行走直进阀70连接的先导回路的图示,为了方便起见,将从控制器90输出的信号直接输入到行走直进阀70。
63.上述行走直进阀70在上述中立位置71形成用于上述单独操作状态的流路。所述中立位置71在对上述多个操作部17之中的任意一个操作部都没有施加操作时也被选择。如图2以及图3所示,上述行走直进阀70在上述中立位置71相互隔断上述第一泵21和上述第二泵22。在上述中立位置71,上述行走直进阀70可以将从第一泵21以及第二泵22排出的工作油相互独立地供给到属于上述第一组g1的致动器28和属于上述第二组g2的致动器28。进一步具体而言,上述行走直进阀70,在选择了上述中立位置71时,可以形成将上述第一泵管路pl1和上述第一中心旁通管路cl1相互连接的流路71a并将从上述第一泵21排出的工作油供给到属于上述第一组g1的致动器28,另一方面,隔断从上述第二泵管路pl2到上述第一中心旁通管路cl1以及上述第二并行管路rl2的连接,由此,使从上述第二泵22排出的工作油处于仅可以供给到属于上述第二组g2的致动器28的状态。即,该实施方式涉及的上述行走直进阀70,在选择了上述中立位置71时,阻止从上述第一泵21排出的工作油供给到属于上述第二组g2的致动器28,并阻止从上述第二泵22排出的工作油供给到属于上述第一组g1的致动器28。
64.上述行走直进阀70在上述行走直进位置73形成用于上述复合操作状态的流路。该流路如下所述是用于促进上述下部行走体11的直进行走的流路。如图2以及图4所示,在选择了上述行走直进位置73时,上述行走直进阀70可以使从上述第一泵21以及上述第二泵22排出的工作油分别相互独立地供给到上述第一以及第二行走马达31、32和作为怍业致动器的上述斗杆液压缸45。该实施方式涉及的上述行走直进阀70,在选择了上述行走直进位置73时,可以使从上述第一泵21排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32以外的致动器28。例如,在选择了上述行走直进位置73时,上述行走直进阀70可以使从上述第一泵21排出的工作油供给到上述斗杆液压缸45。在选择了上述行走直进位置73时,上述行走直进阀70可以使从上述第二泵22排出的工作油供给到上述第一行走马达31以及上述第二行走马达32。
65.上述行走直进阀70在上述行走直进位置73形成第一流路73a、第二流路73b、连通流路73c。
66.上述第一流路73a将上述第一泵管路pl1和上述第二并行管路rl2相互连接,由此,从第一泵21排出的工作油可以经由上述斗杆控制阀55供给到上述斗杆液压缸45。本实施方式涉及的上述第一流路73a还可以使从上述第一泵21排出的工作油经由上述回转控制阀59供给到上述回转马达39。上述第二流路73b将上述第二泵管路pl2与上述第一中心旁通管路cl1相互连接,由此,从上述第二泵22排出的工作油经由上述第一行走控制阀51不仅可以供给到上述第二行走马达32还可以供给到上述第一行走马达31。
67.上述连通流路73c将上述第一流路73a和上述第二流路73b相互连通,由此,如以下详细所述,可以抑制上述第一以及第二行走马达31、32在从仅进行上述行走操作的单独操作状态(单独行走操作状态)迁移到上述复合操作状态时即在上述行走直进阀70被从上述中立位置71切换到上述行走直进位置73时的急剧减速。上述连通流路73c包含具有可变的开口面积的节流阀73d。该节流阀73d的开口面积随着从上述中立位置71向上述行走直进位
置73的流路切换动作的行程的增大(即上述先导压的增大)而增大。当上述行程在一定值以下时上述开口面积为0,因此,上述第一流路73a与上述第二流路73b被相互隔断。
68.当选择了上述行走直进位置73并且上述节流阀73d的开口面积为0时(即,连通流路73c被隔断时),上述行走直进阀70阻止从上述第一泵21排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32之中的任意一个马达。上述行走直进阀70也可以是在上述连通流路73c如此被隔断时阻止从上述第二泵22排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32以外的致动器28的构成。
69.上述多个传感器80,如图3以及图4所示,包含引擎转速传感器81、多个先导压传感器83、泵压传感器85、速度传感器87。
70.上述引擎转速传感器81检测出上述引擎e的转速,由此,可以检测出上述第一泵21以及上述第二泵22的各自的转速。即,上述引擎转速传感器81可以作为检测上述第一泵21以及第二泵22的转速的泵转速检测器而发挥作用。该泵转速检测器也可以是分别直接检测第一泵21以及第二泵22的转速的传感器。
71.上述多个先导压传感器83检测从包含上述多个作业操作部(包含斗杆操作部17a)以及上述第一以及第二行走操作部171、172的上述多个操作部17输出的先导压,由此,可以检测出对上述多个操作部17分别施加的操作(包含上述作业操作以及上述第一以及第二行走操作)。因此,上述多个先导压传感器83构成用于检测对上述多个操作部17分别施加的操作的有无以及操作的大小即操作量的操作检测器。在上述多个操作部17分别输出与所施加的操作对应的电信号的情况下,上述操作检测器也可以是检测该电信号的检测器。上述操作检测器或者也可以是驱动传感器,该驱动传感器检测伴随对上述多个操作部17分别施加的上述操作而倾斜的操作杆的相应倾斜的角度。
72.如图3所示,上述泵压传感器85检测作为从上述第二泵22排出的工作油的压力的排出压即作为该第二泵22的泵压的第二泵压。上述泵压传感器85,在只进行上述行走操作以及上述对象作业操作之中的相应的作业操作的单独操作状态(单独作业操作状态),可以作为用于检测施加在上述斗杆液压缸45的负荷的作业致动器负荷检测器而发挥作用。
73.上述速度传感器87是检测作为由上述作业致动器生成的作业动作的对象作业动作的速度的对象作业动作速度、在该实施方式为图1所示的斗杆15b的转动速度即斗杆转动速度的速度检测器。该速度传感器87可以作为用于检测表示上述斗杆液压缸45的驱动状态的物理量的驱动状态检测器而发挥作用。
74.作为上述驱动状态的指标而检测出的物理量并不局限于上述对象作业动作速度、在该实施方式为上述斗杆转动速度。因此,上述驱动状态检测器并不局限于上述速度传感器87。上述物理量例如也可以是作为作业致动器的上述斗杆液压缸45的推力即液压缸推力(致动器推力)。即,上述驱动状态检测器也可以是检测上述致动器推力的推力检测器。
75.上述速度检测器并不局限于如上述速度传感器87那样检测上述斗杆15b相对于上述动臂15a的转动动作的速度。该速度检测器也可以检测上述斗杆液压缸45的伸缩动作的速度。上述速度检测器或者也可以用角度传感器或者加速度传感器以及基于由这些传感器检测出的角度或者速度计算对象作业动作速度的运算器来构成。
76.上述推力检测器优选包含例如图3以及图4所示的头压传感器88a以及杆压传感器88b。上述头压传感器88a检测上述头室45a的工作油的压力即头压。上述杆压传感器88b检
测上述杆室45b内的工作油的压力即杆压。通常,压力传感器比速度传感器便宜。因此,上述推力检测器可以用比上述速度检测器便宜的构成作为上述驱动状态检测器而发挥作用。
77.上述斗杆液压缸45的推力是头侧力fa和杆侧力fb之差。上述头侧力fa是上述头室45a内的工作油的压力即上述头压与上述活塞45p相对于该头室45a的受压面积的乘积。上述杆侧力fb是上述杆室45b内的工作油的压力即上述杆压与上述活塞45p相对于该杆室45b的受压面积的乘积。因此,上述推力检测器可以用上述头压传感器88a、上述杆压传感器88b以及运算由其检测出的头压和杆压之差的运算器来构成。上述运算器也可以是上述控制器90的具有进行上述运算功能的部分。即,上述推力检测器也可以包含上述控制器90的一部分。
78.上述控制器90进行所输入的信号的读取、指令信号的输出、运算(判断、计算)以及信息的存储等。上述控制器90具有流路切换指令部、再生指令部、泵容量指令部、马达容量指令部作为在该实施方式所需要的功能。
79.包含上述流路切换指令部的上述控制器90与未图示的先导液压源以及流路切换操作阀一起构成使上述行走直进阀70进行上述流路切换动作的流路切换控制部。上述先导液压源生成用于输入到上述行走直进阀70的先导端口75的先导压,例如是被上述引擎e驱动的先导泵。上述流路切换操作阀介于上述先导液压源和上述先导端口75之间,最终调节输入到该先导端口75的先导压。上述流路切换操作阀具体而言可以由电磁阀构成,将从上述先导液压源输出的先导压减压至与上述切换指令信号对应的先导压之后输入到上述先导端口75,所述电磁阀通过接受切换指令信号的输入而以与该切换指令信号的大小对应的开度开阀。上述控制器90的上述流路切换指令部,通过生成与作业设备1的状态对应的切换指令信号并将其输入到上述流路切换操作阀,进行上述行走直进阀70的操作。具体而言,进行从上述中立位置71n的行程的控制即该行走直进阀70的位置的切换和上述节流阀73d的开口面积(开度)的控制。
80.包含上述再生指令部的上述控制器90与上述先导液压源以及再生操作阀一起构成使上述再生切换阀60(应为62)进行再生动作以及再生解除动作的再生控制部。上述再生操作阀介于上述先导液压源与上述再生切换阀62的上述先导端口64之间,调节输入到该先导端口64的先导压。上述再生操作阀具体而言由电磁阀构成,将从上述先导液压源输出的先导压减压至与上述再生指令信号对应的先导压之后输入到上述先导端口64,所述电磁阀通过接受再生指令信号的输入而以与该再生指令信号的大小对应的开度开阀。上述控制器90的上述再生指令部通过生成与作业设备1的状态对应的再生指令信号并将其输入上述再生操作阀,进行从上述再生切换阀62的上述再生解除位置62b到上述再生允许位置62a的行程的控制即再生/再生解除的切换和再生流量的控制。
81.上述泵容量指令部,根据上述作业操作以及上述行走操作的各自的操作量,计算应该从上述第一泵21以及上述第二泵22分别排出的工作油的流量,生成用于获得该流量的泵容量指令并将它们分别输入到上述第一以及第二泵21、22。而且,上述马达容量指令部生成与上述作业设备的运转状态对应的上述马达容量指令并将它们分别输入到上述第一以及第二行走马达31、32。
82.以下,对以上说明的上述液压控制装置20的动作进行说明。上述液压控制装置20在上述单独操作状态以及上述复合操作状态分别如下所述进行动作。
83.在上述单独操作状态,上述控制器90的上述流路切换指令部,以使上述行走直进阀70保持在图2所示的中立位置71即不向该行走直进阀70的先导端口75输入先导压的方式,停止对未图示的流路切换操作阀输入切换指令信号。如此被保持在上述中立位置71的上述行走直进阀70,可以将从上述第一泵21排出的工作油供给到属于上述第一组g1的致动器28,另一方面,阻止将从该第一泵21排出的工作油供给到属于上述第二组g2的致动器28。具体而言,从上述第一泵21排出的工作油可以通过上述第一并行管路rl1直接供给到上述铲斗控制阀57以及上述动臂控制阀53,并通过位于上述中立位置71的上述行走直进阀70的流路71a以及第一中心旁通管路cl1供给到第一行走控制阀51。在该单独操作状态,如果对与属于上述第一组g1的致动器28对应的某个操作部17施加操作,与被施加了该操作的操作部17连接的控制阀50就开阀,从上述第一泵21排出的工作油可以通过该控制阀50供给到与该控制阀50对应的上述第一组g1的致动器28。
84.另一方面,从上述第二泵22排出的工作油可以供给到第二组g2。从上述第二泵22排出的工作油,通过被保持在上述中立位置71的上述行走直进阀70,被阻止供给到属于上述第一组g1的致动器28,但是,可以通过第二中心旁通管路cl2、分支管路bl以及第二并行管路rl2供给到属于第二组g2的致动器28。在该状态,如果对与属于上述第二组g2的致动器28对应的某个操作部17施加操作,与被施加了该操作的操作部17连接的控制阀50就开阀,从上述第二泵22排出的工作油通过该控制阀50供给到与该控制阀50对应的上述第二组g2的致动器28。例如,如果对斗杆操作部17a施加用于使上述斗杆液压缸45伸长从而使上述斗杆15b进行收斗杆动作即朝向接近上述动臂15a的转动动作的操作即收斗杆操作,该斗杆操作部17a就将先导压输入到与上述斗杆液压缸45连接的斗杆控制阀55的收斗杆先导端口55c,使该斗杆控制阀55切换到收斗杆驱动位置55a。由此,该斗杆控制阀55形成允许从上述第二泵22排出的工作油通过上述第二并行管路rl2供给到上述斗杆液压缸45的头室45a的流路,并形成允许从上述杆室45b排出的工作油返回到油箱t的流路。这可以使上述斗杆液压缸45伸长从而使图1所示的斗杆15b进行上述斗杆收回方向的转动动作即收斗杆动作(对象作业动作)。
85.在上述斗杆液压缸45被驱动时,存在上述再生控制部使上述再生回路60进行再生动作(斗杆再生动作)的情况和不进行该再生动作即进行再生解除动作的情况。
86.上述再生解除动作是再生阀隔断上述再生流路61并且再生解除阀使返回流路6开通(例如,全开)的动作,在图2所示的回路为上述再生切换阀62保持上述再生解除位置62b的动作。该再生解除动作是阻止从上述杆室45b排出的排出工作油供给到上述斗杆液压缸45的头室45a并允许所述排出工作油返回到上述油箱t的动作。
87.上述再生动作是再生阀使上述再生流路61开通(全开或者以规定的开度开通),上述再生解除阀65使上述返回流路67全闭或者节流的动作,在图2所示的回路为上述再生切换阀62切换到上述再生允许位置62a的动作。该再生动作允许从上述杆室45b排出的排出工作油通过上述再生流路61供给到上述头室45a(与供给到头室45a的供给工作油合流),由此,与不进行上述再生动作的情况相比,使上述斗杆15b的转动速度具体而言是作为该实施方式的对象作业动作速度的收斗杆动作速度增加。该再生动作,如以后详细说明所述,与不进行该再生动作的情况相比,伴随着上述杆室45b的压力即杆压的降低进而上述斗杆液压缸45的推力(驱动力)的降低。
88.上述控制器90的上述再生指令部,在该实施方式的对象作业操作即上述收斗杆操作以及上述行走操作之中仅进行相应的收斗杆操作的单独操作状态,基于上述斗杆液压缸45的负荷,判断是让上述再生回路60进行再生动作还是进行再生解除动作(是否再生的判断)。例如,上述控制器90的上述再生指令部,基于在上述单独操作状态通过上述泵压传感器85检测到的泵压即上述第二泵22的排出压,判断是否进行再生动作。具体而言,在通过上述泵压传感器85检测到的上述第二泵22的排出压在上述控制器90所存储的再生允许泵压以下的情况下,即上述斗杆液压缸45的负荷较小的情况下,以向上述再生切换阀62的先导端口64输入先导压从而允许再生动作的方式,向再生操作阀输入再生指令信号。相反,在上述第二泵22的泵压大于上述再生允许泵压的情况下,即斗杆液压缸45的负荷较大的情况下,以停止向上述先导端口64输入先导压从而阻止上述再生动作的方式,停止向上述再生操作阀输入再生指令信号。
89.在上述复合操作状态,上述液压控制装置20的上述流路切换控制部使上述行走直进阀70切换到上述行走直进位置73。具体而言,上述控制器90的流路切换指令部向切换操作部输入切换指令信号从而允许向上述行走直进阀70的先导端口75输入先导压。如此,被切换到上述行走直进位置73的上述行走直进阀70形成使从上述第一泵21排出的工作油可以通过上述第二并行管路rl2以及上述斗杆控制阀55供给到上述斗杆液压缸45的第一流路73a。这使得从上述第一泵21排出的工作油能以与为了驱动上述斗杆液压缸45对上述斗杆操作部17a施加的斗杆操作的大小即斗杆操作量对应的流量通过上述斗杆控制阀55供给到上述斗杆液压缸45。
90.如此被切换到上述行走直进位置73的上述行走直进阀70,通过形成第二流路73b,能使从上述第二泵22排出的工作油通过第一中心旁通管路cl1以及第一行走控制阀51,不仅供给到上述第二行走马达32还供给到上述第一行走马达31。此时,如果对上述第一以及第二行走操作部171、172的至少其中之一施加行走操作,上述第一以及第二行走控制阀51、52之中与被施加了上述行走操作的行走操作部对应的行走控制阀开阀,从上述第二泵22排出的工作油能以与上述行走操作的大小即行走操作量对应的流量供给到上述第一以及第二行走马达31、32之中与如上所述开阀的行走控制阀对应的行走马达。如此,上述第一以及第二行走马达31、32能被从共同的上述第一泵21排出的工作油而驱动。这使得,在对上述第一以及第二行走操作部171、172分别施加的上述第一以及第二行走操作的操作量彼此相等时,能以彼此相等的流量向上述第一以及第二行走马达31、32供给工作油,由此,上述第一以及第二行走马达31、32能以彼此相等的速度旋转从而使上述下部行走体11能以较高的直进性行走。
91.被切换到上述行走直进位置73的上述行走直进阀70所形成的上述连通流路73c的功能如下所述。在只有上述行走操作的单独操作状态即单独行走操作状态,如果追加对象作业操作(在该实施方式为收斗杆操作)而迁移至复合操作状态,包含上述控制器90的上述流路切换控制部将上述行走直进阀70从中立位置71切换到行走直进位置73。此时,假设如果没有上述连通流路73c,会从上述第一泵以及第二泵21、22排出的工作油分别供给到上述第一以及第二行走马达31、32的状态突然变为只有上述第二泵22排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32的状态。这会使供给到该第一以及第二行走马达31、32的工作油的流量以及上述第一以及第二行走马达31、32的旋转速度剧减,可能会导致在作业设备1
产生摇晃等的冲击。上述连通流路73c能抑制第一以及第二行走马达31、32的急剧减速。具体而言,该连通流路73c,允许从上述第一泵21排出的工作油的一部分以与该连通流路73c的开口面积对应的程度供给到上述第二行走马达32,由此,可以抑制上述第一以及第二行走马达31、32的急剧减速。
92.作为上述复合操作状态的一种方式,存在上述下部行走体11的一对履带11a分别进行行走动作而上述作业附属装置15进行上述作业动作、例如用铲斗15c平整地面的动作的状态(进行行走平整的状态)。
93.作为上述复合操作状态的另一种方式,存在使上述作业附属装置15进行辅助上述下部行走体11在行走方向的移动的向上拉动作的状态。例如,在上坡的倾斜较大或上坡的地面比较滑、上述履带11a相对于地面空转从而下部行走体11不能或者难以行走的情况下,可以通过利用上述作业附属装置15的动作(上述向上拉动作)使上述作业设备1提升来辅助让上述下部行走体11使上述作业设备1移动。具体而言,通过在将上述铲斗15c的远端刺入地面的状态下使上述斗杆15b进行上述收斗杆动作,可以辅助上述第一以及第二行走马达31、32使上述下部行走体11前进。这种向上拉动作还有可能伴随着动臂15a的动臂提升动作。另一方面,即使进行了上述向上拉动作,也存在上述作业设备1不能或者难以移动的情况。
94.在上述向上拉动作,施加到上述斗杆液压缸45的负荷大于施加到上述第一以及第二行走马达31、32的负荷。在如此与上述第一以及第二行走马达31、32的负荷相比作为作业致动器的斗杆液压缸45的负荷较大的状态下,如果上述连通流路73c以较大的开口面积打开,该连通流路73c会允许原本应该供给到上述斗杆液压缸45的工作油通过该连通流路73c流向上述第一以及第二行走马达31、32。这会导致无法确保上述斗杆液压缸45的驱动压(为了驱动该斗杆液压缸45所需的液压),不能或难以驱动上述斗杆液压缸45。另一方面,工作油向上述第一以及第二行走马达31、32的流入,会使该第一以及第二行走马达31、32的旋转速度过分地高,从而作为上述第一以及第二行走体的上述一对履带11a空转的危险性提高,而且,难以摆脱该空转状态。以上的情况使作业设备1难以移动,有时还会卡住。
95.另一方面,关于上述斗杆液压缸45的再生控制,存在如下所述的问题。以往,对于上述斗杆液压缸45所示的作业致动器判断是否应该进行再生动作,是基于相当于该作业致动器的负荷的泵压(在上述实施方式为上述第二泵22的排出压)而进行的。然而,如上述实施方式所述,在上述复合操作状态如果上述行走直行阀70被切换到上述行走直行位置73从而上述连通流路73c被打开,该连通流路73c会使上述第二泵22的排出压受到上述第一以及第二行走马达31、32的驱动压的影响。例如,在上述连通流路73c处于全开状态时,该连通流路73c使上述斗杆液压缸45的驱动压以及上述第一以及第二行走马达31、32的驱动压之中较低一方的压力与上述第二泵22的泵压大致相同。这种情况,例如,尽管在上述提升动作中对上述斗杆液压缸45施加了较大的负荷,依然会使上述第二泵22的排出压与上述第一以及第二行走马达31、32的驱动压大致相同。如果在这样的状态下如上所述基于上述第二泵22的泵压判断是否进行再生动作,尽管对上述斗杆液压缸45施加了较大的负荷,仍然存在再生回路60的再生动作没有被解除的可能性。这会阻碍对斗杆液压缸45施加足够的推力,使斗杆液压缸45不能或者难以被驱动,例如,使上述作业设备1通过上述提升动作的移动变得更加困难。为了解决这样的问题,该实施方式涉及的上述液压控制装置20的上述再生控制
部,在上述连通流路73c被打开的上述复合作业状态(应为复合操作状态),基于表示作业致动器即上述斗杆液压缸45的驱动状态的物理量,判断是否进行再生。
96.以下,按照图5的流程图对通过上述再生控制部进行的具体的控制动作进行说明。
97.首先,上述控制器90的再生指令部,判断是否对作业操作部(在该实施方式为斗杆操作部17a)施加用于进行作为再生控制的对象的对象作业动作(在该实施方式为收斗杆操作)的作业操作即对象作业操作(在该实施方式为收斗杆动作)(步骤s11)。在没有施加上述对象作业操作(收斗杆操作)的情况下,因为不进行对象作业动作(收斗杆动作)从而不需要再生动作,所以包含上述再生指令部的上述再生控制部使上述再生切换阀62进行再生解除动作(步骤s23)。具体面言,该实施方式涉及的上述再生指令部,停止对再生操作阀输入再生指令信号并停止对上述再生切换阀62输入先导压,由此,使该再生切换阀62保持在再生解除位置62b。这是使内置于上述再生切换阀62的再生阀切换到遮断再生流路61的闭状态并使再生解除阀切换到开通返回流路67的开状态的动作。
98.在对上述斗杆操作部17a施加作为上述对象操作的上述收斗杆操作的情况下(在步骤s11为“是”),上述控制器90的上述流路切换指令部,判断是否对上述第一以及第二行走操作部171、172中的至少一方施加了行走操作(步骤s12)。
99.在没有对上述第一以及第二行走操作部171、172的任意一方施加上述行走操作的情况下,即,在上述对象作业操作以及上述行走操作之中仅进行了相应的对象作业操作的情况下(为单独作业操作状态的情况;在步骤s12为“否”),上述控制器90的上述再生指令部,基于通过泵压传感器85检测到的第二泵22的排出压(第二泵压),判断是否进行再生动作(步骤s21)。具体而言,上述控制器90存储对上述第二泵压预先设定的再生允许泵压,仅在实际检测出的上述第二泵22的泵压小于上述再生允许泵压的情况下(在步骤s21为“是”),即在作为作业致动器的斗杆液压缸45的负荷较小的情况下,包含上述控制器90的上述再生控制部使上述再生回路60进行再生动作(步骤s22)。具体而言,上述控制器90的上述再生指令部向上述再生操作阀输入再生指令信号并允许向上述再生切换阀62输入先导压,由此,使该再生切换阀62切换到再生允许位置62a。这是使内置于上述再生切换阀62的再生阀切换到遮断再生流路61的闭状态并使再生解除阀切换到开通返回流路67的开状态的动作。
100.与此相对应,在上述第二泵22的排出压(泵压)在上述允许泵压值以上的情况下(在步骤s21为“否”),即,上述斗杆液压缸45的负荷较大的情况下,包含上述控制器90的上述再生指令部的上述再生控制部,使上述再生回路60进行上述再生解除动作(步骤s23)。
101.在上述作业设备1处于上述复合操作状态的情况下(在步骤s11以及步骤s12为“是”),包含上述控制器90的上述再生指令部的上述再生控制部,基于斗杆液压缸45的驱动状态是否处于允许范围内,具体而言是作为该驱动状态的指标的物理量即与上述斗杆液压缸45的负荷的变化对应地变化的物理量是否处于预先设定的允许范围内,判断是否执行再生动作(步骤s31)。在上述斗杆液压缸45的上述驱动状态处于上述允许范围内的情况下(在步骤s31为“是”),上述再生控制部使上述再生回路60进行上述再生动作(步骤s32)。例如,在作业设备1(参照图1)进行匀速行走等的情况下,即使是在上述复合作业状态(应为复合操作状态)下当施加到上述斗杆液压缸45的负荷较低时,以使如果上述斗杆液压缸45的驱动状态被判断为处于允许范围内则进行上述再生动作的方式,设定上述物理量的允许范
围。上述再生动作可以使上述斗杆液压缸45的驱动速度增加从而提高上述作业设备1的作业性。另一方面,在上述斗杆液压缸45的驱动状态没有处于上述允许范围内的情况下(在步骤s31为“否”),上述再生控制部使上述再生回路60进行上述再生解除动作(步骤s33)。例如,在上述作业附属装置15进行上述提升动作的情况下,当在上述复合作业状态(应为复合操作状态)下施加到上述斗杆液压缸45的负荷较大时,以使如果上述斗杆液压缸45的驱动状态被判断为没有处于允许范围内则进行上述再生解除动作的方式,设定上述物理量的上述允许范围。上述再生解除动作可以防止由于执行上述再生动作而引起的上述斗杆液压缸45的推力的降低,由此例如可以通过上述提升动作使作业设备1容易地移动。
102.上述斗杆液压缸45的驱动状态是否合适的判断以及为了进行该判断对上述物理量的允许范围的设定,基于如下所述的想法进行。上述斗杆液压缸45被以与对上述斗杆操作部17a施加的收斗杆操作(对象作业操作)大致对应的速度以及推力而驱动时的状态为在允许范围。因此,以使作为此时的上述驱动状态的指标的上述物理量即上述斗杆转动速度(也可以是斗杆液压缸45的伸缩速度)或者液压缸推力处于允许范围内的方式来设定该允许范围。相反,上述斗杆转动速度(上述伸缩速度)或者上述液压缸推力不与上述收斗杆操作对应时的上述斗杆液压缸45的驱动状态为没有在允许范围。例如,尽管对上述斗杆操作部17a施加了一定以上的斗杆操作但是上述斗杆15b还是处于停止(上述斗杆液压缸45还是处于停止)时的该斗杆液压缸45的驱动状态为没有在允许范围。或者,尽管上述斗杆操作很小但是在上述斗杆液压缸45产生了较大的推力时的该斗杆液压缸45的驱动状态也没有在允许范围。
103.上述控制器90存储的上述允许范围与作为上述斗杆操作的大小的斗杆操作量(对象作业操作量)相对应而变化。即,上述控制器90保存与上述斗杆操作量(对象作业操作量)对应的允许范围。
104.在作为上述斗杆液压缸45的上述驱动状态的指标的上述物理量是上述斗杆转动速度(或者斗杆液压缸45的伸缩速度)的情况下,即上述驱动状态检测器为速度检测器的情况下的详细内容如下所述。上述控制器90判断通过上述速度检测器检测到的速度,例如,通过上述速度传感器87检测到的上述斗杆转动速度(上述斗杆15b的转动速度)是否在针对该速度而设定的速度允许值以上。上述速度允许值以上的范围是上述斗杆转动速度的允许范围。上述控制器90,如图6所示,存储将上述速度允许值与对象作业操作量(在该实施方式为斗杆操作量)相互关联的图表。根据该图表,在上述斗杆操作量为最小操作量smin以上的范围,速度允许值被设定成该斗杆操作量(对象作业操作量)越小则速度允许值就越小,在斗杆操作量小于最小操作量smin的范围(实质上没有进行斗杆操作的范围),速度允许值被设定为0。
105.即使上述斗杆操作量(对象作业操作量)相同,但是作为从上述第一泵21排出的工作油的流量的第一泵流量越小则上述斗杆液压缸45的伸缩速度以及上述斗杆15b的转动速度就越小。因此,在被存储在上述控制器90中的上述图表,以使上述速度允许值根据从上述第一泵21排出的工作油的流量即第一泵流量而变化的方式,设定该速度允许值(参照图6)。具体而言,根据上述图表,上述第一泵流量越小,作为与上述斗杆操作量对应的上述速度允许值就设定成越低的值。因为上述第一泵流量(每个单位时间从第一泵21排出的工作油的体积)通过引擎e的转速(每个单位时间的转数)与上述第一泵21的容量的乘积计算得出,上
述控制器90的上述流路切换指令部以及上述再生指令部既可以用上述引擎转速传感器81检测出的上述引擎e的转速越低则速度允许值就越低的方式来设定速度允许值,也可以用上述第一泵21的容量越小则速度允许值就越低的方式来设定速度允许值。图6的虚线ln表示额定(nominal)速度,该额定速度是在对上述斗杆15b没有施加负荷时与上述斗杆操作量对应的上述斗杆15b的转动速度。图6的实线la、lb、lc分别表示在上述第一泵流量为q1a、q1b、q1e(q1a>q1b>q1c)时与上述斗杆操作量对应的速度允许值。
106.在表示上述斗杆液压缸45的驱动状态的检测对象物理量是上述斗杆液压缸45的液压缸推力(致动器推力)的情况下,即上述驱动状态检测器是推力检测器的情况下的详细内容如下所述。上述控制器90判断通过上述推力检测器检测出的上述斗杆液压缸45的推力(例如,根据通过上述头压传感器88a以及上述杆压传感器88b分别检测出的头压和杆压计算出的推力)是否在对该推力预先设定的推力允许值以下。上述控制器90存储将上述推力允许值与上述对象作业操作量(在该实施方式为斗杆操作量)相互关联的图表。上述推力允许值以下的范围是上述斗杆液压缸45的推力的允许范围。上述图表,例如,在图6所示的图表将“速度允许值”替换为“推力允许值”,将“额定速度”替换为“额定推力”。
107.基于上述斗杆液压缸45的推力可以判断该斗杆液压缸45的驱动状态是否合适的理由如下所述。在上述斗杆液压缸45的驱动状态没有处于允许范围的情况下,(例如,在作用于上述斗杆15b的负荷过大而该斗杆15b以及驱动该斗杆的斗杆液压缸45的动作被抑制或者阻止时),即使向头室45a供给工作油,由于经由上述斗杆液压缸45的杆45r传递到上述活塞45p的反作用力较大,该活塞45p在伸长方向的动作也会被阻止或者被显著地抑制。这使得上述头室45a的压力,与在上述负荷较小斗杆15b可以进行与斗杆操作对应的转动动作的情况下,即上述斗杆液压缸45的驱动状态在允许范围的情况相比,变高。另一方面,杆室45b的压力例如与油箱t的压力大致相同。因此,在斗杆液压缸45的驱动状态没有处于允许范围时,与该驱动状态处于允许范围时相比,上述头压和上述杆压之间的压差以及与该压差对应的斗杆液压缸45的推力增大。这就是可以基于上述斗杆液压缸45的推力判断该斗杆液压缸45的驱动状态是否合适的理由。因此,上述再生控制部以及上述流路切换控制部,可以基于上述头压和上述杆压之间的压差,判断上述斗杆液压缸45的驱动状态是否合适。
108.如上所述,即使是在该连通流路73c允许应该供给到上述斗杆液压缸45的工作油通过上述连通流路73c供给到上述第一以及第二行走马达31、32的情况下,在该斗杆液压缸45的驱动状态没有处于允许状态的情况下(即,斗杆15b的回转动作没有与斗杆操作相对应的情况下)的斗杆液压缸45的推力,与上述驱动状态处于允许范围的情况(即,斗杆15b的回转动作与上述斗杆操作相对应的情况)相比变高。因此,可以基于上述斗杆液压缸45的推力判断上述斗杆液压缸45的驱动状态。
109.上述实施方式也可以进行各种变形。例如,也可以变更图2、图3以及4所示的回路的连接。例如,既可以变更图5所示的流程图的步骤的顺序,也可以不执行步骤的一部分。例如,允许值或范围等既可以恒定,也可以通过手动操作来变更,还可以根据某些条件自动地变更。例如,构成要素的数量既可以变更,也可以不设置构成要素的一部分。例如,作为相互不同的多个部件或部分进行的说明,也可以是一个部件或一个部分。例如,作为一个部件或一个部分进行的说明,也可以分开设置成相互不同的多个部件或部分。
110.例如,上述速度允许值,在上述实施方式虽然基于对象作业操作量以及泵流量来
变更,但是也可以仅基于对象作业操作量来变更,或者也可以为恒定值(固定值)。上述速度允许值只要是可以判断作业附属装置的对象作业动作是否与对象作业操作相对应的值即可。上述推力允许值也可以在满足与上述同样的条件的范围内进行各种变更。
111.上述再生切换阀62或者上述再生阀63以及上述再生解除阀65的位置并不局限于分别在图2至图4所示的位置。例如,也可以,以让上述斗杆控制阀55位于上述再生切换阀62或上述再生阀63以及上述再生解除阀65与上述斗杆液压缸45之间的流路的中途的方式,来配置各个阀。
112.如上所述,本发明提供的液压控制装置被设置在可进行行走动作以及作业动作的作业设备上,在单独操作状态以及复合操作状态可以分别形成适当的流路并且可以进行是否应该进行再生动作的适当的判断。
113.所提供的液压控制装置,被设置于作业设备,所述作业设备具备被设置在左右可分别进行行走动作的第一行走体以及第二行走体和能进行作业动作的作业附属装置,所述液压控制装置包括:第一泵,用于排出工作油;第二泵,独立于所述第一泵而另外设置,用于排出工作油;第一行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第一行走体进行所述行走动作;第二行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第二行走体进行所述行走动作;作业致动器,通过被供给工作油而被驱动,让所述作业附属装置进行所述作业动作所包含的对象作业动作;流路切换阀,可以进行用于切换通过所述第一泵以及所述第二泵排出的工作油的流路的流路切换动作,其中,所述流路切换动作是在第一位置和第二位置之间进行切换的动作,在所述第一位置形成用于允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述第一行走马达并允许从所述第二泵排出的工作油不是供给到所述第一行走马达而是供给到所述第二行走马达和所述作业致动器的流路,在所述第二位置形成允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述作业致动器的第一流路和允许从所述第二泵排出的工作油供给到所述第一行走马达以及所述第二行走马达的第二流路以及使所述第一流路和所述第二流路相互连通的连通流路,并且,通过所述流路切换动作可以使所述连通流路的开口面积发生变化;再生阀,被设置在用于使从让所述作业致动器进行所述对象作业动作的所述作业致动器排出的排出工作油与供给到所述作业致动器的供给工作油合流的再生流路,可以在打开该再生流路的开状态和隔断该再生流路的闭状态之间进行切换;再生解除阀,被设置在允许所述排出工作油不与所述供给工作油合流而返回到油箱的返回流路,可以在打开该返回流路的开状态和隔断该返回流路的闭状态之间进行切换;驱动状态检测器,用于检测作为所述作业致动器的驱动状态的指标的物理量,该物理量随着该作业致动器的负荷的变化而变化;流路切换控制部,使所述流路切换阀进行所述流路切换动作,在仅进行对象作业操作以及行走操作的其中之一的单独操作状态使所述流路切换阀切换到所述第一位置,在同时进行所述对象作业操作以及所述行走操作的复合操作状态使所述流路切换阀切换到所述第二位置,所述对象作业操作是使所述作业附属装置进行所述对象作业动作的操作,所述行走操作是使所述第一行走马达以及所述第二行走马达进行所述行走动作的操作;再生控制部,使所述再生阀以及所述再生解除阀在以下两个状态之间进行切换,通过使所述再生阀切换到所述开状态并使所述再生解除阀切换到所述闭状态进行允许所述排出工作油与所述供给工作油合流的再生动作的状态,通过使所述再生阀切换到所述闭状态并使所述再生解除阀切换到所述开状态进行阻止所述排出工作油与所述供给工作油合流的再生解除
动作的状态,以及,泵压检测器,用于检测作为所述第二泵排出的工作油的压力的第二泵压。所述再生控制部,在所述单独操作状态,在通过所述泵压检测器检测出的所述第二泵压小于预先设定的再生允许泵压的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生动作,在通过所述泵压检测器检测出的所述第二泵压在所述再生允许泵压以上的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生解除动作。所述再生控制部,存储通过所述驱动状态检测器检测出的所述物理量的允许范围即与作为所述对象作业操作的大小的对象作业操作量对应而设定的允许范围,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测出的所述物理量处于与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生动作,在通过所述驱动状态检测器检测出的所述物理量没有处于与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生解除动作。
114.所述液压控制装置的所述流路切换控制部,可以在单独操作状态以及复合操作分别形成适当的流路,并且,所述再生控制部可以适当地判断是否应该进行与所形成的流路对应的再生动作。具体而言,在所述单独操作状态,所述流路切换控制部使所述流路切换阀切换到第一位置,从而形成允许从所述第一、第二泵排出的工作油分别供给到所述第一行以及第二行走马达的流路,所述再生控制部,可以基于通过泵压检测器检测到的第二泵压即所述第二泵22的排出压,基于对接受来自该第二泵的工作油的供给的作业致动器施加的负荷,对是否进行再生动作进行适当的判断。另一方面,在所述复合操作状态,所述流路切换控制部使所述流路切换阀切换到第二位置,从而形成允许从所述第一、第二泵排出的工作油都供给到所述第一行以及第二行走马达、并且使第一以及第二泵相互连通的连通流路,所述再生控制部,可以基于作为上述作业致动器的驱动状态的指标的物理量即与该作业致动器的负荷对应的物理量是否处于与对象作业操作量对应的允许范围,不考虑上述第一泵以及第二泵彼此的相互连通,都能进行是否可以进行再生动作的适当的判断。
115.而且,优选,所述驱动状态检测器,是检测作为所述驱动状态的指标的所述物理量的所述对象作业动作的速度即对象作业动作速度的速度检测器,所述再生控制部,存储对应于所述对象作业操作量而预先设定的速度允许值,在通过所述速度检测器检测到的所述对象作业动作速度在与所述对象作业操作量对应的所述速度允许值以下的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生解除动作,在通过所述速度检测器检测到的所述对象作业动作速度比所述速度允许值大的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生动作。如此构成的所述再生控制部,基于所述对象作业动作速度,可以可靠地判断以让所述作业附属装置进行所述对象作业动作的方式被驱动的所述作业致动器的驱动状态,由此,能对是否可以进行所述再生动作进行适当的判断。
116.在这种情况下,优选,所述再生控制部,以所述第一泵排出的工作油的流量越大则作为与所述对象作业操作量对应的速度允许值就越大的方式,来设定所述速度允许值。由于供给到所述作业致动器的工作油的流量越大则所述对象作业动作速度就越高,所述再生控制部,将伴随所述第一泵排出的工作油的流量的增大而增大的所述速度允许值作为基准,可以正确地判断所述作业致动器的驱动状态。
117.所述驱动状态检测器或者也可以是检测作为所述驱动状态的指标的所述物理量的所述作业致动器的推力即致动器推力的推力检测器。在这种情况下,优选,所述再生控制
部,存储与所述对象作业操作量对应的预先设定的推力允许值,在通过所述驱动状态检测器检测到的所述致动器推力在与所述对象作业操作量对应的所述推力允许值以上的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生解除动作,在通过所述驱动状态检测器检测到的所述致动器推力小于与所述对象作业操作量对应的所述推力允许值的情况下,使所述再生阀以及所述再生解除阀进行所述再生动作。如此构成的所述再生控制部,可以基于所述致动器推力正确地判断产生该推力的所述作业致动器的驱动状态,由此,能对是否可以进行所述再生动作进行适当的判断。
再多了解一些

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