CN102733439A

CN102733439A - 施工机械

Info

Publication number: CN102733439A
Application number: CN2012100499932A
Authority: CN
Inventors: 桥本浩文
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: JP5631799B2; CN102733439B; JP2012215015A

Abstract

本发明提供一种施工机械，其避免起因于出口节流器的不必要的能量消耗且使挖掘装置的活动按照操作者的意图进行。一种具备包含斗杆及动臂的挖掘装置的施工机械，其具备斗杆关闭先导压传感器、动臂提升先导压传感器、判定控制开始条件是否成立(控制解除条件是否未成立)的控制执行判定部及对配置于连结斗杆缸和出口节流器的油路上的可变溢流阀的溢流压进行控制的溢流压控制部，当关闭方向的斗杆操作量处于上限侧操作区域且提升方向的动臂操作量处于中间操作区域时，控制执行判定部判定为控制开始条件成立，当控制执行判定部判定为控制开始条件成立时，溢流压控制部改变可变溢流阀的溢流压的设定。

Description

施工机械

技术领域

本发明涉及一种搭载在连接液压缸和油箱的油路上具备出口节流器的液压回路的施工机械。

背景技术

以往，已知有在连接液压缸和油箱的油路上具备出口节流器和安全阀的施工机械的液压回路(例如参考专利文献1)。

专利文献1的液压回路具备用于防止斗杆缸中杆侧油室内的压力油朝向油箱急剧流出的出口节流器。出口节流器通过在斗杆缸中杆侧油室内的压力油朝向油箱流出时产生背压来防止斗杆缸的活塞与操作者的意图不同地向杆伸长方向急剧移动。

另一方面，专利文献1的液压回路具备防止油路内的压力过度上升的安全阀。安全阀由可变溢流阀和控制该可变溢流阀的溢流压的控制器构成。控制器根据斗杆缸的缸底侧油室的压力的增大或者用于使压力油流入斗杆缸的缸底侧油室的斗杆操作杆的操纵杆操作量的增大降低溢流压。即，安全阀除了具有作为防止产生过度压力的安全阀的功能之外，还具有使杆侧油室内的压力油不受较大的背压而能够朝向油箱流出的功能。

如此，当操作者欲伸长斗杆缸的杆时(进行关闭斗杆的操作时)，专利文献1的液压回路能够使斗杆缸中杆侧油室内的压力油通过安全阀而不经过出口节流器朝向油箱流出。即，专利文献1的液压回路使斗杆缸的活塞不受较大的背压而能够有效地向杆伸长方向移动，从而抑制关闭斗杆时的不必要的能量消耗。

专利文献1：日本特开2010-133432号公报

然而，专利文献1的液压回路在操作者欲伸长斗杆缸的杆时始终降低溢流压，因此有时在空中关闭斗杆时斗杆的活动变快等无法实现按照操作者意图的斗杆的活动。

发明内容

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供一种避免起因于出口节流器的不必要的能量消耗且使挖掘装置的活动按照操作者的意图进行的施工机械。

为了实现上述目的，本发明的实施例所涉及的施工机械具备包含斗杆及动臂的挖掘装置，其特征在于，具备：可变溢流阀，配置于连结斗杆缸和出口节流器的油路上；斗杆操作量检测部，检测斗杆操作量；动臂操作量检测部，检测动臂操作量；及控制装置，具有控制执行判定部及溢流压控制部，所述控制执行部判定所述斗杆操作量和所述动臂操作量是否满足预定条件，所述溢流压控制部控制所述可变溢流阀的溢流压，所述控制装置当通过所述控制执行判定部判定为关闭方向的斗杆操作量处于预定的上限侧操作区域且提升方向的动臂操作量处于预定的中间操作区域时，通过所述溢流压控制部改变所述可变溢流阀的溢流压的设定。

发明效果

根据上述构件，本发明能够提供一种避免起因于出口节流器的不必要的能量消耗且使挖掘装置的活动按照操作者的意图进行的施工机械。

附图说明

图1是表示第1实施例所涉及的液压挖土机的侧视图。

图2是表示搭载于第1实施例所涉及的液压挖土机的液压回路的结构例的概要图。

图3是表示在第1实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图。

图4是表示在第1实施例所涉及的液压挖土机中执行的溢流压变更处理的流程的流程图。

图5是第1斗杆流量控制阀中关闭侧位置的开口线图。

图6是表示连结斗杆缸的杆侧油室和油箱的油路的总开口面积的变化的一例的图。

图7是表示在第2实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图。

图8是表示搭载于第3实施例所涉及的液压挖土机的液压回路的结构例的概要图。

图9是表示在第3实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图。

图10是表示第4实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图。

图11是表示搭载于第5实施例所涉及的液压挖土机的液压回路的结构例的概要图。

图12是表示在第5实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图。

图13是表示在第6实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图。

图中：1-下部行走体，2-回转机构，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，12L、12R-主泵，16A-斗杆操作杆，16B-动臂操作杆，16C-铲斗操作杆，17A-斗杆关闭先导压传感器，17B-动臂提升先导压传感器，17C-铲斗关闭先导压传感器，17D-斗杆杆压传感器，17E-斗杆缸底压传感器，17F、17G-吐出压传感器，19-主溢流阀，20-可变溢流阀，30-控制器，40L、40R-中间旁通管路，150-控制阀，151～159-流量控制阀，300-控制执行判定部，301-溢流压控制部。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的优选实施例进行说明。

[实施例1]

图1是表示本发明的第1实施例所涉及的液压挖土机的侧视图。液压挖土机中，通过回转机构2将上部回转体3回转自如地搭载于履带式下部行走体1上。

上部回转体3在前方中央部搭载包括动臂4、斗杆5、铲斗6、及分别驱动它们的动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9的挖掘装置。并且，上部回转体3在前部搭载用于操作者乘坐的驾驶室10，并在后部搭载作为驱动源的引擎(未图示)。另外，以下将动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用液压马达(未图示)及回转用液压马达(未图示)等统称为“液压驱动器”。

图2是表示搭载于第1实施例所涉及的液压挖土机的液压回路的结构例的概要图。另外，图2中分别以实线、虚线及点线表示高压油路、先导油路及电力驱动、控制系统。

第1实施例中，液压回路使压力油从通过引擎驱动的2个主泵12L、12R分别经由中间旁通管路40L、40R而循环至油箱。

主泵12L、12R是用于通过高压油路将压力油分别供给至控制阀150、流量控制阀151～159的装置，例如为斜板式可变容量型液压泵。另外，主泵12L、12R的泵控制方式可以是负控控制、正控控制、负载传感控制等中的任一个。

中间旁通管路40L为连通流量控制阀151、153、155、157及158的高压油路，中间旁通管路40R为连通控制阀150以及流量控制阀152、154、156及159的高压油路。

控制阀150为行走直进阀，是在同时操作驱动下部行走体2的左右行走用液压马达(未图示)和除此以外的其他液压驱动器时动作的线轴阀。具体而言，控制阀150能够为了以提高下部行走体2的直进性为目的使压力油仅从主泵12L分别循环至流量控制阀151及流量控制阀152而切换压力油的流动。

流量控制阀151是为了用左侧行走用液压马达(未图示)循环主泵12L吐出的压力油而切换压力油的流动的线轴阀，流量控制阀152是为了用右侧的行走用液压马达(未图示)循环主泵12L或12R吐出的压力油而切换压力油的流动的线轴阀。

流量控制阀153是为了用回转用液压马达(未图示)循环主泵12L或12R吐出的压力油而切换压力油的流动的线轴阀。

流量控制阀154是用于将主泵12R吐出的压力油供给至铲斗缸9且将铲斗缸9内的压力油排出至油箱的线轴阀。

流量控制阀155是可用于驱动液压马达或液压缸的预备的线轴阀。

流量控制阀156、157是为了将主泵12L、12R吐出的压力油供给至动臂缸7且将动臂缸7内的压力油排出至油箱而切换压力油的流动的线轴阀。另外，流量控制阀156是在操作动臂操作杆16B时始终动作的线轴阀(以下称为“第1动臂流量控制阀”)。另外，流量控制阀157是仅在以预定的操纵杆操作量以上操作动臂操作杆16B时动作的线轴阀(以下称为“第2动臂流量控制阀”)。

流量控制阀158、159是为了将主泵12L、12R吐出的压力油供给至斗杆缸8且将斗杆缸8内的压力油排出至油箱而切换压力油的流动的线轴阀。另外，流量控制阀158为在操作斗杆操作杆16A时始终动作的阀(以下称为“第1斗杆流量控制阀”)。另外，流量控制阀159是仅在以预定的操纵杆操作量以上操作斗杆操作杆16A时动作的阀(以下称为“第2斗杆流量控制阀”)。

另外，第1斗杆流量控制阀158在位于关闭侧位置(图中右侧的线轴位置)且连结斗杆缸8的杆侧油室和油箱的CT端口具备出口节流器158A。

出口节流器158A是用于在向关闭方向操作斗杆操作杆16A时防止斗杆缸8中的杆侧油室内的压力油朝向油箱急剧流出的阀。

斗杆操作杆16A是用于操作斗杆5的操作装置，利用控制泵(未图示)吐出的压力油使与操纵杆操作量相应的先导压导入于第1斗杆流量控制阀158的左右任一先导端口。另外，在第1实施例中，当关闭方向的操纵杆操作量为预定的操纵杆操作量以上时，斗杆操作杆16A还使压力油导入于第2斗杆流量控制阀159右侧的先导端口。

动臂操作杆16B是用于操作动臂4的操作装置，利用控制泵吐出的压力油使与操纵杆操作量相应的先导压导入于第1动臂流量控制阀156的左右任一先导端口。另外，在第1实施例中，当提升方向的操纵杆操作量为预定的操纵杆操作量以上时，动臂操作杆16B还使压力油导入于第2动臂流量控制阀157右侧的先导端口。

铲斗操作杆16C是用于操作铲斗6的操作装置，利用控制泵吐出的压力油使与操纵杆操作量相应的先导压导入于流量控制阀154的左右任一先导端口。

斗杆关闭先导压传感器17A为斗杆操作量检测部的一例，是将斗杆操作杆16A中关闭方向的操纵杆操作量(操纵杆操作角度)作为压力检测的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

动臂提升先导压传感器17B为动臂操作量检测部的一例，是将动臂操作杆16B中提升方向的操纵杆操作量(操纵杆操作角度)作为压力检测的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

铲斗关闭先导压传感器17C为铲斗操作量检测部的一例，是将铲斗操作杆16C中关闭方向的操纵杆操作量(操纵杆操作角度)作为压力来检测的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

左右行走操纵杆(或踏板)及回转操作杆(均未图示)分别是用于操作下部行走体2的行走及上部回转体3的回转的操作装置。这些操作装置与斗杆操作杆16A等相同，利用控制泵吐出的压力油使与操纵杆操作量(或踏板操作量)相应的先导压导入于与左右行走用液压马达及回转用液压马达各自对应的流量控制阀的左右任一先导端口。另外，操作者对这些各个操作装置的操作内容(为操纵杆操作方向及操纵杆操作量)与压力传感器17A～17C相同地通过对应的压力传感器以压力形式检测且检测值输出于控制器30。

主溢流阀19是当主泵12L或12R的吐出压成为预定的溢流压以上时将压力油排出于油箱来将吐出压控制成小于预定溢流压的安全阀。

可变溢流阀20是当斗杆缸8中的杆侧油室的压力成为预定的溢流压以上时将压力油排出于油箱来将杆侧油室的压力控制成小于预定溢流压的安全阀。

另外，可变溢流阀20可根据控制器30输出的控制信号变更其溢流压，优选根据控制信号降低溢流压。

另外，可变溢流阀20可以以替换溢流压为恒定的原有安全阀的形式安装，也可与原有安全阀分开而独立安装。替换原有安全阀时有抑制安装可变溢流阀20所需的成本的效果。

控制器30为用于控制液压回路的控制装置，例如由具备CPU(CentralProcessing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read OnlyMemory)等的计算机构成。

另外，控制器30从ROM等非易失性存储介质读出分别与控制执行判定部300及溢流压控制部301对应的程序并在RAM等易失性存储介质中展开的同时，使CPU执行与各自对应的处理。

具体而言，控制器30接收压力传感器17A～17C等输出的检测值，根据这些检测值执行基于控制执行判定部300及溢流压控制部301各自的处理。

之后，控制器30对可变溢流阀20适当地输出与控制执行判定部300及溢流压控制部301各自的处理结果对应的控制信号。

控制执行判定部300是用于判定是否在基于挖掘装置的挖掘或挖地基工作中执行基于溢流压控制部301的溢流压变更处理(后述)的功能要件，例如根据斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量和动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量判定控制开始条件(控制解除条件)是否成立。

具体而言，当斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量在预定的上限侧操作区域且动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量在预定的中间操作区域时，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立。

“上限侧操作区域”是指，为了向所希望的操作方向对操作对象进行操作而将操作杆操作至最大操纵杆操作角度附近时的操纵杆操作量的范围。例如，上限侧操作区域包含为了向关闭方向操作斗杆5而对斗杆操作杆16A进行极限操作时的斗杆操作杆16A的操纵杆操作量。

“中间操作区域”是指，为了向所希望的操作方向对操作对象进行缓慢操作而对操作杆进行操作时的操纵杆操作量的范围。例如，中间操作区域包含为了向提升方向缓慢操作动臂4而操作动臂操作杆16B时的动臂操作杆16B的操纵杆操作量。

更具体而言，中间操作区域包含在挖掘或挖地基工作中(正向关闭方向操作斗杆5时)为了以防止液压挖土机被抬起为目的向提升方向操作动臂4而操作动臂操作杆16B时的动臂操作杆16B的操纵杆操作量。

另外，上限侧操作区域可设定成其下限与中间操作区域的上限相等，也可设定成其下限与中间操作区域的上限之间隔开一定间隔。

溢流压控制部301为用于控制可变溢流阀20的溢流压的功能要件，以下将溢流压控制部301变更溢流压的处理称为“溢流压变更处理”。

例如在通过控制执行判定部300判定为控制开始条件成立时，溢流压控制部301降低可变溢流阀20的溢流压。此时，降低后的溢流压可以是预先记录的恒定值，也可以是根据斗杆缸8的杆侧油室的压力变化的可变值。另外，溢流压的降低可朝向恒定值或可变值以阶段状切换，也可以切换成朝向恒定值或可变值以一定时间慢慢降低。

另外，在通过控制执行判定部300判定为控制开始条件成立而降低溢流压之后通过控制执行判定部300重新判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)时，溢流压控制部301使可变溢流阀20的溢流压返回至原来的值。

另外，在将非控制时的溢流压设定得较低的情况下通过控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)时，溢流压控制部301可使可变溢流阀20的溢流压增加。其结果，能够使挖掘或挖地基工作中的溢流压变得低于非挖掘或挖地基工作时的溢流压。

在此，参考图3，对控制执行判定部300判定是否在基于挖掘装置的挖掘或挖地基工作中执行基于溢流压控制部301的溢流压变更处理的处理(以下称为“控制执行判定处理”)的一例进行说明。另外，图3是表示在第1实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图，该控制执行判定处理设为在液压挖土机工作期间持续执行。另外，控制判定标志F的初始值(启动控制器30时的初始化处理设定值)设为“0”。

首先，控制执行判定部300判定斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量是否在上限侧操作区域且动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量是否在中间操作区域。

具体而言，控制执行判定部300判定斗杆关闭先导压传感器17A的输出即斗杆关闭先导压是否在预定阈值α以上(步骤ST1)。此时，斗杆关闭先导压在预定阈值α以上是指斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量在预定的上限侧操作区域。

当判定为斗杆关闭先导压在阈值α以上时(步骤ST1的是)，控制执行判定部300判定动臂提升先导压传感器17B的输出即动臂提升先导压是否在预定阈值β以上且在预定阈值γ(＞β)以下(步骤ST2)。此时，动臂提升先导压在预定阈值β以上且在预定阈值γ以下是指动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量在预定的中间操作区域。

当判定为动臂提升先导压在阈值β以上且阈值γ以下时(步骤ST2的是)，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立并对控制判定标志F设定“1”(步骤ST3)。

另一方面，当判定为斗杆关闭先导压小于阈值α时(步骤ST1的否)，控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)并对控制判定标志F设定“0”(步骤ST4)。这是因为，能够判断为斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量不在上限侧操作区域。

另外，即使判定为斗杆关闭先导压在阈值α以上时，只要判定为动臂提升先导压小于阈值β或大于阈值γ时(步骤ST2的否)，控制执行判定部300就判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)并对控制判定标志F设定“0”(步骤ST4)。这是因为，能够判断为动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量不在中间操作区域。

另外，可使控制执行判定部300在进行动臂提升先导压是否在阈值β以上且阈值γ以下的判定之后进行斗杆关闭先导压是否在阈值α以上的判定，也可使其同时进行这些判定。关于以下说明的其他实施例也相同。

在此，参考图4，对基于挖掘装置的挖掘或挖地基工作的基于溢流压控制部301的溢流压变更处理的一例进行说明。另外，图4是表示溢流压变更处理的流程的流程图，该溢流压变更处理设为在液压挖土机工作期间持续执行。

首先，溢流压控制部301读入在控制执行判定处理中设定的控制判定标志F(步骤ST11)，并判定控制判定标志F是“1”还是“0”(步骤ST12)。

当判定为控制判定标志F为“1”时(步骤ST12的是)，溢流压控制部301对可变溢流阀20输出控制信号并降低可变溢流阀20的溢流压(步骤ST13)。

具体而言，溢流压控制部301将可变溢流阀20的溢流压从适于未进行挖掘或挖地基工作时的预定的第1设定值降低至适于进行挖掘或挖地基工作时的预定的第2设定值。另外，当溢流压已经变成第2设定值时，溢流压控制部301将溢流压仍维持为第2设定值。

另一方面，当判定为控制判定标志F不是“1”(而是“0”)时(步骤ST12的否)，溢流压控制部301对可变溢流阀20输出控制信号并使可变溢流阀20的溢流压从第2设定值还原为第1设定值(步骤ST14)。另外，当溢流压已经变成第1设定值时，溢流压控制部301将溢流压仍维持为第1设定值。

这样，溢流压控制部301能够切换可变溢流阀20的溢流压并使挖掘或挖地基工作中的溢流压变得低于非挖掘或挖地基工作时的溢流压。

接着，参考图5，对第1斗杆流量控制阀158中关闭侧位置(图2右侧的线轴位置)的开口特性的一例进行说明。另外，图5是第1斗杆流量控制阀158中的关闭侧位置的开口线图，分别用实线、虚线、单点划线表示PT端口开口面积、PC端口开口面积、CT端口开口面积的变化。另外，图5追加地用点线表示作用于第1斗杆流量控制阀158的关闭侧(右侧)的先导端口的压力(先导压)的变化。另外，设为表示开口面积的各个线段属于左侧的纵轴，先导压属于右侧的纵轴。

图5表示第1斗杆流量控制阀158向关闭方向的线轴行程随着先导压增加而增加的关系。

另外，图5表示如下变化，即在线轴行程成为值P1之前PT端口开口面积急剧减少，之后比较缓慢地持续减少并达到零。该变化表示向关闭方向操作斗杆操作杆16A时在中间旁通管路40L流动的压力油根据操纵杆操作量减少。

另外，图5表示如下变化，即当线轴行程成为值P2附近时PC端口开口面积开始增加并在轴线行程成为值P3之前比较缓慢地增加，之后急剧增加。该变化表示向关闭方向操作斗杆操作杆16A时，与操纵杆操作量相应量的压力油可流入斗杆缸8的缸底侧油室。

另外，图5表示如下变化，即当线轴行程成为值P2附近时CT端口开口面积开始增加并在线轴行程成为最大之前比较缓慢地增加。该变化表示即使在向关闭方向操作斗杆操作杆16A时，由于CT端口开口面积设定得较小，因此也可以防止斗杆缸8的处于杆侧油室的压力油向油箱的急剧流出。

接着，参考图6，对连结斗杆缸8的杆侧油室和油箱的油路的总开口面积的变化的一例进行说明。另外，在第1实施例中，连结斗杆缸8的杆侧油室和油箱的油路由CT端口及配置可变溢流阀20的油路这2个部分构成，总开口面积以CT端口开口面积和可变溢流阀开口面积的合计表示。

图6(A)～图6(D)表示斗杆关闭先导压、CT端口开口面积、可变溢流阀开口面积及总开口面积(连结斗杆缸8的杆侧油室和油箱的油路的总开口面积)各自的时间变化。

在时刻t1时，若向关闭方向操作斗杆操作杆16A，则如图5所示，斗杆关闭先导压根据关闭方向的操纵杆操作量上升，在时刻t2时，若斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量达到最大值，则超过阈值α而达到最大压P_MAX。

在时刻t1时，CT端口开口面积与斗杆关闭先导压的上升一同上升，在时刻t2时，达到最大面积A1_MAX。由于斗杆缸8的杆侧油室的压力小于溢流压，因此可变溢流阀开口面积在时刻t2时也仍为零。其结果，总开口面积参照与CT端口开口面积相同的变化，在时刻t2时达到CT端口开口面积的最大面积A1_MAX。

之后，在时刻t3时，若在斗杆关闭先导压为阈值α以上的状态下，动臂提升先导压在阈值β以上且阈值γ以下，则通过控制执行判定部300对控制判定标志F设定“1”，并进行基于溢流压控制部301的溢流压切换。而且，若变成斗杆缸8的杆侧油室的压力大于切换后的溢流压的状态，则可变溢流阀20被全开，可变溢流阀开口面积达到最大面积A2_MAX。其结果，总开口面积达到CT端口开口面积和可变溢流阀开口面积的合计，即A1_MAX+A2_MAX。另外，最大面积A2_MAX优选成为大于最大面积A1_MAX的值，例如成为最大面积A1_MAX的2倍以上的值。

这样，在斗杆关闭先导压变成阈值α以上之后，即CT端口开口面积达到最大面积A1_MAX之后，可变溢流阀开口面积瞬间增大至最大面积A2_MAX，但也可以在CT端口开口面积达到最大面积A1_MAX之前增大。

另外，当控制开始条件成立时，可变溢流阀20使溢流压从第1设定值瞬间降低至第2设定值，但也可以使溢流压从第1设定值慢慢降低至第2设定值。

图6(C)及图6(D)的单点划线表示当控制开始条件成立时使溢流压从第1设定值慢慢降低至第2设定值时的可变溢流阀开口面积及总开口面积各自的变化。

如图6(C)及图6(D)的单点划线所示，使溢流压慢慢下降时，可变溢流阀开口面积朝向最大面积A2_MAX慢慢增大。这是因为具有溢流压和斗杆缸8的杆侧油室的压力(＞溢流压)之间的差越大可变溢流阀开口面积越变大的倾向。

根据以上结构，第1实施例所涉及的液压挖土机只需在判定为为了进行挖掘或挖地基工作而需切换基于溢流压控制部301的溢流压时，就能够变更可变溢流阀20的溢流压的设定，并无需经出口节流器158A而使斗杆缸8中杆侧油室内的压力油朝向油箱流出。其结果，能够防止产生挖掘或挖地基工作时起因于出口节流器158A的不必要的能量消耗，或在水平拉动工作或挖地基工作前半部分时等在空中关闭斗杆5时斗杆5的活动变快。

[实施例2]

接着，参考图7，对在本发明的第2实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理进行说明。另外，图7是表示第2实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图，该控制执行判定处理在液压挖土机动作期间持续执行。另外，第2实施例所涉及的液压挖土机设为执行图4所示的溢流压变更处理。

另外，图7的控制执行判定处理在控制开始条件和控制解除条件不同这点上与图3的控制执行判定处理不同。

因此，省略共同点的说明，对不同点进行详细说明。另外，使用与为了说明第1实施例所涉及的液压挖土机而使用的参考符号相同的参考符号。

概略而言，只要进行控制开始条件成立的判定，则只要斗杆关闭先导压在阈值α以上，则图7的控制执行判定处理无论动臂提升先导压如何都将控制判定标志F维持为“1”。即，只要斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量在预定的上限侧操作区域，则图7的控制执行判定处理与动臂操作杆16B的操纵杆操作量无关都将控制判定标志F维持为“1”。

以下，参考流程图对图7的控制执行判定处理进行详细说明。

首先，控制执行判定部300判定斗杆关闭先导压是否在阈值α以上(步骤ST21)。

当判定为斗杆关闭先导压在阈值α以上时(步骤ST21的是)，控制执行判定部300判定控制判定标志F是否为“0”(步骤ST22)。

当判定为控制判定标志F不是“0”(而是“1”)时(步骤ST22的否)，控制执行判定部300维持对控制判定标志F设定“1”的状态(步骤ST24)，并返回处理。

当判定为控制判定标志F为“0”时(步骤ST22的是)，控制执行判定部300判定动臂提升先导压是否在阈值β以上且在阈值γ以下(步骤ST23)。

当判定为动臂提升先导压在阈值β以上且在阈值γ以下时(步骤ST23的是)，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立并对控制判定标志F设定“1”(步骤ST24)。

当判定为动臂提升先导压小于阈值β或大于阈值γ时(步骤ST23的否)，控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立并对控制判定标志F设定“0”(维持为“0”)(步骤ST25)。

另一方面，当判定为斗杆关闭先导压小于阈值α时(步骤ST21的否)，控制执行判定部300判定为控制解除条件成立(控制开始条件不成立)并对控制判定标志F设定“0”(步骤ST25)。

根据以上结构，若一旦进行控制开始条件成立的判定，则只要斗杆关闭先导压在阈值α以上，则第2实施例所涉及的液压挖土机无论动臂提升先导压如何都将控制判定标志F维持为“1”。即，第2实施例所涉及的液压挖土机能够防止可变溢流阀20的溢流压根据动臂提升先导压的变动而频繁切换。其结果，第2实施例所涉及的液压挖土机能够防止可变溢流阀20的溢流压频繁切换且挖掘装置的活动带有振动性。

[实施例3]

接着，参考图8及图9，对本发明的第3实施例所涉及的液压挖土机进行说明。另外，图8是表示搭载于第3实施例所涉及的液压挖土机的液压回路的结构例的概要图。图8与图2相同地，分别用实线、虚线及点线表示高压油路、先导油路及电力驱动、控制系统。另外，图9是表示在第3实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图，该控制执行判定处理设为在液压挖土机工作期间持续执行。另外，第3实施例所涉及的液压挖土机设为执行图4所示的溢流压变更处理。

图8在具备斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E这点上与图2的第1实施例所涉及的液压回路不同，但在其他点上相同。

另外，图9的控制执行判定处理在具有判定斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上的步骤ST33这点上与图3的第1实施例所涉及的控制执行判定处理不同，但在其他点上相同。

斗杆杆压传感器17D为检测斗杆缸8的杆侧油室中的压力的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

斗杆缸底压传感器17E是检测斗杆缸8的缸底侧油室中的压力的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

当判定为斗杆关闭先导压在阈值α以上(步骤ST31的是)并判定为动臂提升先导压在阈值β以上且在阈值γ以下时(步骤ST32的是)，控制执行判定部300判定斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上(步骤ST33)。

具体而言，控制执行判定部300根据斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E的输出判定斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上。

当判定为斗杆缸底压在斗杆杆压以上时(步骤ST33的是)，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立并对控制判定标志F设定“1”(步骤ST34)。

另一方面，当判定为斗杆缸底压小于斗杆杆压时(步骤ST33的否)，控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)并对控制判定标志F设定“0”(步骤ST35)。这是因为，当进行挖掘或挖地基工作期间时，斗杆缸底压由于从地面等受到的挖掘反作用力而变成斗杆杆压以上。

这样，控制执行判定部300判定为斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量在上限侧操作区域且动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量在中间操作区域，而且在确认斗杆缸底压在斗杆杆压以上的基础上，判定为控制开始条件成立。

另外，第3实施例所涉及的液压挖土机代替斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E或除了这些传感器之外，还可以具备铲斗缸底压传感器及铲斗杆压传感器(均未图示)。此时，控制执行判定部300可以在判定为斗杆缸底压在斗杆杆压以上的基础上，根据铲斗缸底压传感器及铲斗杆压传感器的输出判定为铲斗缸底压在铲斗杆侧压以上时，判定为控制开始条件成立。另外，控制执行判定部300还可以在判定铲斗缸底压在铲斗杆侧压以上来代替判定斗杆缸底压在斗杆杆压以上时，判定为控制开始条件成立。这是因为，当进行挖掘或挖地基工作期间时，铲斗缸底压由于从地面等受到的挖掘反作用力而变成铲斗杆侧压以上。

根据以上结构，在第3实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定部300能够使是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换的判定结果具有更高的可靠性。其结果，控制执行判定部300能够防止因控制开始条件成立(控制解除条件不成立)的错误判定而在空中关闭斗杆5时斗杆5的活动变块或因控制开始条件不成立(控制解除条件成立)的错误判定而发生起因于出口节流器158A的不必要的能量消耗。

[实施例4]

接着，参考图10对本发明的第4实施例所涉及的液压挖土机进行说明。另外，图10是表示在第4实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图，该控制执行判定处理在液压挖土机动作期间持续执行。另外，将第4实施例所涉及的液压挖土机设为执行图4所示的溢流压变更处理，并设为搭载有图8所示的液压回路。

图10的控制执行判定处理在具有判定斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上的步骤ST44这点上与图7的第2实施例所涉及的控制执行判定处理不同，但在其他点上相同。

当判定为控制判定标志F为“0”时(步骤ST42的是)，控制执行判定部300判定动臂提升先导压是否在阈值β以上且在阈值γ以下(步骤ST43)。

当判定为动臂提升先导压在阈值β以上且在阈值γ以下时(步骤ST43的是)，控制执行判定部300进一步判定斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上(步骤ST44)。

当判定为斗杆缸底压在斗杆杆压以上时(步骤ST44的是)，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立并对控制判定标志F设定“1”(步骤ST45)。

另一方面，当判定为斗杆缸底压小于斗杆杆压时(步骤ST44的否)，控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立并对控制判定标志F设定“0”(维持为“0”)(步骤ST46)。这是因为，当进行挖掘或挖地基工作期间时，斗杆缸底压由于从地面等受到的挖掘反作用力而变成斗杆杆压以上。

另外，第4实施例所涉及的液压挖土机与第3实施例的情况相同，代替斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E(参考图8)或在除了这些传感器之外，还可以具备铲斗缸底压传感器及铲斗杆压传感器(均未图示)。

根据以上结构，若一旦进行控制开始条件成立的判定，则只要斗杆关闭先导压在阈值α以上，则搭载于第4实施例所涉及的液压挖土机上的控制执行判定部300无论动臂提升先导压如何且无论斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上都将控制判定标志F维持为“1”。即，控制执行判定部300能够防止溢流压因动臂提升先导压、斗杆缸底压或者斗杆杆压的变动而频繁切换。其结果，第4实施例所涉及的液压挖土机能够防止可变溢流阀20的溢流压频繁切换且挖掘装置的活动带有振动性。

另外，控制执行判定部300能够使是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换的判定结果具有更高的可靠性。其结果，控制执行判定部300能够防止由于控制开始条件成立的错误判定而在空中关闭斗杆5时斗杆5的活动变快或由于控制解除条件成立的错误判定而产生起因于出口节流器158A的不必要的能量消耗。

[实施例5]

接着，参考图11及图12对本发明的第5实施例所涉及的液压挖土机进行说明。另外，图11是表示搭载于第5实施例所涉及的液压挖土机的液压回路的结构例的概要图。图11与图2及图8相同地分别用实线、虚线及点线表示高压油路、先导油路及电力驱动、控制系统。另外，图12是表示在第5实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图，该控制执行判定处理设为在液压挖土机工作期间持续执行。另外，第5实施例所涉及的液压挖土机设为执行图4所示的溢流压变更处理。

图11在具备吐出压传感器17F、17G这点上与图2的第1实施例所涉及的液压回路不同，在其他点上相同。

另外，图12的控制执行判定处理在具有判定主泵12L、12R的吐出压双方是否在阈值ζ以上的步骤ST53这点上与图3的第1实施例所涉及的控制执行判定处理不同，但在其他点上相同。

吐出压传感器17F为检测主泵12L的吐出压的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

吐出压传感器17G为检测主泵12R的吐出压的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

当判定为斗杆关闭先导压在阈值α以上(步骤ST51的是)并判定为动臂提升先导压在阈值β以上且在阈值γ以下时(步骤ST52的是)，控制执行判定部300判定主泵12L、12R的吐出压双方是否在阈值ζ以上(步骤ST53)。

具体而言，控制执行判定部300根据吐出压传感器17F、17G的输出判定主泵12L、12R的吐出压双方是否在阈值ζ以上。

当判定为主泵12L、12R的吐出压双方在阈值ζ以上时(步骤ST53的是)，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立并对控制判定标志F设定“1”(步骤ST54)。

另一方面，当判定为主泵12L、12R的吐出压的至少一方小于阈值ζ时(步骤ST53的否)，控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)并对控制判定标志F设定“0”(步骤ST55)。这是因为，当进行挖掘或挖地基工作期间时，主泵12L、12R的吐出压由于从地面等受到的挖掘反作用力而变成阈值ζ以上。

这样，控制执行判定部300判定为斗杆操作杆16A的关闭方向的操纵杆操作量在上限侧操作区域，且动臂操作杆16B的提升方向的操纵杆操作量在中间操作区域，而且在确认主泵12L、12R的吐出压双方在阈值ζ以上的基础上，判定为控制开始条件成立。

根据以上结构，在第5实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定部300能够使是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换的判定结果具有更高的可靠性。其结果，控制执行判定部300能够防止由于控制开始条件已成立(控制解除条件不成立)的错误判定而在空中关闭斗杆5时斗杆5的活动变快或由于控制开始条件不成立(控制解除条件成立)的错误判定而产生起因于出口节流器158A的不必要的能量消耗。

[实施例6]

接着，参考图13对本发明的第6实施例所涉及的液压挖土机进行说明。另外，图13是表示在第6实施例所涉及的液压挖土机中执行的控制执行判定处理的流程的流程图，该控制执行判定处理在液压挖土机动作期间持续执行。另外，第6实施例所涉及的液压挖土机设为执行图4所示的溢流压变更处理，并设为搭载有图11所示的液压回路。

图13的控制执行判定处理在具有判定主泵12L、12R的吐出压双方是否在阈值ζ以上的步骤ST64这点上与图7的第2实施例所涉及的控制执行判定处理不同，但在其他点上相同。

当判定为控制判定标志F为“0”时(步骤ST62的是)，控制执行判定部300判定动臂提升先导压是否在阈值β以上且在阈值γ以下(步骤ST63)。

当判定为动臂提升先导压在阈值β以上且在阈值γ以下时(步骤ST63的是)，控制执行判定部300进一步判定主泵12L、12R的吐出压双方是否在阈值ζ以上(步骤ST64)。

当判定为主泵12L、12R的吐出压双方在阈值ζ以上时(步骤ST64的是)，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立并对控制判定标志F设定“1”(步骤ST65)。

另一方面，当判定为主泵12L、12R的吐出压双方小于阈值ζ时(步骤ST64的否)，控制执行判定部300判定为控制开始条件不成立并对控制判定标志F设定“0”(步骤ST66)。这是因为，当进行挖掘或挖地基工作期间时，主泵12L、12R的吐出压由于从地面等受到的挖掘反作用力而变成阈值ζ以上。

根据以上结构，若一旦进行控制开始条件成立的判定，则只要斗杆关闭先导压在阈值α以上，则搭载于第6实施例所涉及的液压挖土机的控制执行判定部300无论动臂提升先导压如何且无论主泵12L、12R的吐出压双方是否在阈值ζ以上都将控制判定标志F维持为“1”。即，控制执行判定部300能够防止溢流压由于动臂提升先导压或主泵12L、12R的吐出压的变动而频繁切换。其结果，第6实施例所涉及的液压挖土机能够防止可变溢流阀20的溢流压频繁切换并挖掘装置的活动带有振动性。

另外，控制执行判定部300能够使是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换的判定结果具有更高的可靠性。其结果，控制执行判定部300能够防止由于控制开始条件已成立的错误判定而在空中关闭斗杆5时斗杆5的活动变快或者由于控制解除条件成立的错误判定而产生起因于出口节流器158A的不必要的能量消耗。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不受限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的基础上能够对实施例加以各种变形及置换。

例如，在上述实施例中，控制执行判定部300为了确认是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换而分别执行斗杆缸底压是否在斗杆杆压以上、铲斗缸底压是否在铲斗杆侧压以上或者主泵12L、12R的吐出压双方是否在预定的阈值ζ以上的判定。但是，可以使控制执行判定部300任意组合这些判定来确认是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换。而且，还可以使控制执行判定部300根据斗杆角度传感器、动臂角度传感器、铲斗角度传感器等的输出判定挖掘装置的姿势是否为预定的姿势，并将其判定结果用于确认是否需要进行基于溢流压控制部301的溢流压切换。

Claims

1.一种施工机械，其具备包含斗杆及动臂的挖掘装置，其特征在于，具备：

可变溢流阀，配置于连结斗杆缸和出口节流器的油路上；

斗杆操作量检测部，检测斗杆操作量；

动臂操作量检测部，检测动臂操作量；及

控制装置，具有控制执行判定部及溢流压控制部，所述控制执行判定部判定所述斗杆操作量和所述动臂操作量是否满足预定条件，所述溢流压控制部控制所述可变溢流阀的溢流压，

所述控制装置当通过所述控制执行判定部判定为关闭方向的斗杆操作量处于预定的上限侧操作区域且提升方向的动臂操作量处于预定的中间操作区域时，通过所述溢流压控制部改变所述可变溢流阀的溢流压的设定。

2.如权利要求1所述的施工机械，其特征在于，

进一步具备检测所述斗杆缸的杆侧油室及缸底侧油室各自的压力的缸压检测部，

所述控制执行判定部将所述缸底侧油室的压力成为所述杆侧油室的压力以上作为用于改变所述可变溢流阀的溢流压的设定的追加条件。

3.如权利要求1或2所述的施工机械，其特征在于，

进一步具备检测向所述斗杆缸供给压力油的液压泵的吐出压的吐出压检测部，

所述控制执行判定部将所述吐出压的上升作为用于改变所述可变溢流阀的溢流压的设定的追加条件。

4.如权利要求1至3中任一项所述的施工机械，其特征在于，

进一步具备检测所述挖掘装置的姿势的姿势检测部，

所述控制执行判定部将挖掘装置成为预定的姿势作为用于改变所述可变溢流阀的溢流压的设定的追加条件。