CN102733443A - 施工机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种施工机械，其具备可将从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油利用于斗杆的驱动的液压回路。本发明所涉及的施工机械具备：控制执行判定部(300)，判定控制开始条件是否成立；及合流控制部(301)，其可与下降方向的动臂操作量相独立地控制第2动臂流量控制阀(157)朝向下降侧位置方向的位移，第2动臂流量控制阀的下降侧位置具有使从动臂缸(7)的缸底侧油室流出的压力油根据第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量向中间旁通油路合流的油路，当下降方向的动臂操作量在中间操作区域且打开方向的斗杆操作量在上限侧操作区域时，控制执行判定部判定为控制开始条件成立，合流控制部使第2动臂流量控制阀向下降侧位置位移。

Description

施工机械

技术领域

本发明涉及一种具备有效利用在向下降方向操作动臂时从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油的液压回路的施工机械。

背景技术

以往，已知有将在向下降方向操作动臂时从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油供给于动臂缸的杆侧油室的动臂下降再生回路(例如参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开平10-89317号公报

然而，因为杆贯穿油室内，所以动臂缸的杆侧油室的容积小于动臂缸的缸底侧油室的容积，因此无法再生利用从缸底侧油室流出的压力油的总量，使无法再生利用的残留压力油返回至油箱，因而很难说充分谋求了能量的有效再利用。另外，即使在将从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油供给于动臂以外的其他液压缸时，也有时根据施工机械的工作状态要求比从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油的压力更高的压力，并且由于向其他液压缸的供给油路复杂化等理由，未能充分谋求从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油的有效活用。

发明内容

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供一种具备可将从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油利用于其他液压驱动器的驱动的液压回路的施工机械。

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装置，其特征在于，具备：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；第1动臂流量控制阀，根据提升方向的动臂操作量向提升侧位置方向位移，并根据下降方向的动臂操作量向下降侧位置方向位移；第2动臂流量控制阀，根据提升方向的动臂操作量向提升侧位置方向位移；及控制装置，具有控制执行判定部及合流控制部，所述控制执行判定部判定是否进行基于所述包含斗杆及动臂的装置的预定工作，所述合流控制部可与下降方向的动臂操作量相独立地控制所述第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移，所述第2动臂流量控制阀的下降侧位置具有使从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油根据该第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量向中间旁通油路合流的油路，所述控制装置当通过所述控制执行判定部判定为下降方向的动臂操作量在预定的中间操作区域且打开方向的斗杆操作量在预定的上限侧操作区域时，通过所述合流控制部使所述第2动臂流量控制阀向下降侧位置位移。

发明效果

根据上述构件，本发明能够提供一种具备可将从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油利用于其他液压驱动器的驱动的液压回路的施工机械。

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合流控制处理的流程的流程图。

图5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6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7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8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。

图9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10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11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，13L、13R-调整器，16A-斗杆操作杆，16B-动臂操作杆，16C-铲斗操作杆，17A-斗杆打开先导压传感器，17B-动臂下降先导压传感器，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，18-主溢流阀，19L、19R-溢流阀，20L、20R-负控制节流器，21-比例电磁阀，30-控制器，40L、40R-中间旁通油路，41L、41R-负控压油路，150-控制阀(行走直进阀)，151～160-流量控制阀，300-控制执行判定部，301-合流控制部。

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及铲斗6和分别驱动它们的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9的挖掘装置。另外，上部回转体3在前部搭载用于操作者乘坐的驾驶室10，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。

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经由各个中间旁通油路40L、40R循环至油箱。

主泵12L、12R为用于通过高压油路将压力油供给于控制阀150、各个流量控制阀151～160的装置，例如为斜板式可变容量型液压泵。另外，主泵12L、12R的泵控制方式优选采用负控控制。

调整器13L、13R为用于控制主泵12L、12R的吐出量的装置，例如通过调节主泵12L、12R的斜板偏转角来控制主泵12L、12R的吐出量。

中间旁通油路40L为连通流量控制阀151、153、155、157及158的高压油路，在位于最下游的流量控制阀159与压力油箱之间具备负控制节流器20L。

中间旁通油路40R为连通控制阀150、流量控制阀152、154、156、159及160的高压油路，在位于最下游的流量控制阀160与压力油箱之间具备负控制节流器20R。

主泵12L、12R吐出的压力油的流动被负控制节流器20L、20R限制。因此，负控制节流器20L、20R产生用于控制调整器13L、13R的控制压(以下称为“负控压”)。

负控压油路41L、41R为用于将在负控制节流器20L、20R的上游产生的负控压传递给调整器13L、13R的先导油路。

调整器13L、13R通过根据负控压调节主泵12L、12R的斜板偏转角来控制主泵12L、12R的吐出量。另外，调整器13L、13R设成导入的负控压越大越减少主泵12L、12R的吐出量且导入的负控压越小越增大主泵12L、12R的吐出量。

具体而言，当液压挖土机中的液压驱动器不进行任何操作时(以下称为“待机模式”)，主泵12L、12R吐出的压力油通过中间旁通油路40L、40R到达负控制节流器20L、20R。而且，主泵12L、12R吐出的压力油的流动使在负控制节流器20L、20R的上游产生的负控压增大。其结果，调整器13L、13R使主泵12L、12R的吐出量减少至容许最小吐出量，抑制所吐出的压力油通过中间旁通油路40L、40R时的压力损失(抽吸损失)。

另一方面，当操作液压挖土机中的任一个液压驱动器时，主泵12L、12R吐出的压力油通过与操作对象的液压驱动器对应的流量控制阀流入操作对象的液压驱动器。而且，主泵12L、12R吐出的压力油的流动使到达负控制节流器20L、20R的量减少或消失，降低在负控制节流器20L、20R的上游产生的负控压。其结果，接受已降低的负控压的调整器13L、13R使主泵12L、12R的吐出量增大，使充分的压力油循环于操作对象的液压驱动器，使操作对象的液压驱动器的驱动具有可靠性。

根据如上述的结构，图2的液压系统能够在待机模式下抑制主泵12L、12R中的不必要的能量消耗(主泵12L、12R吐出的压力油在中间旁通油路40L、40R中产生的抽吸损失)。

另外，图2的液压系统在驱动液压驱动器时能够从主泵12L、12R可靠地向驱动对象的液压驱动器供给所需的充分的压力油。

另外，调整器13L、13R除了进行上述的负控压控制之外，还通过根据主泵12L、12R的吐出压调节主泵12L、12R的斜板偏转角(通过全马力控制)来控制主泵12L、12R的吐出量。具体而言，当主泵12L、12R的吐出压成为预定值以上时，调整器13L、13R调节主泵12L、12R的斜板偏转角来减少吐出量，以免以吐出压与吐出量之积表示的泵马力超过引擎的输出马力。

控制阀150为行走直进阀，为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分别向流量控制阀151及流量控制阀152循环而切换压力油的流动。

流量控制阀151是为了使主泵12L吐出的压力油在左侧行走用液压马达(未图示)中循环而切换压力油的流动的线轴阀，流量控制阀152是为了使主泵12L或12R吐出的压力油在右侧行走用液压马达(未图示)中循环而切换压力油的流动的线轴阀。

流量控制阀153是为了使主泵12L或12R吐出的压力油在回转用液压马达(未图示)中循环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是可为了驱动液压马达或液压缸而利用的预备的线轴阀。

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”)。

第1动臂流量控制阀156具备位于下降侧位置(图中右侧的线轴位置)且在CT端口与PC端口之间包含止回阀的高压油路156A。另外，CT端口为连结动臂缸7的缸底侧油室和油箱的端口，PC端口为连结主泵12R和动臂缸7的杆侧油室的端口，PT端口为连结主泵12R和油箱的端口。另外，高压油路156A为用于使从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油流入动臂缸7的杆侧油室的再生用高压油路。另外，再生用高压油路156A的开口面积设为与第1动臂流量控制阀156朝向下降侧位置方向(图的左方向)的位移量成比例。

第2动臂流量控制阀157具备位于下降侧位置(图中左侧的线轴位置)且在PT端口与动臂缸7的缸底侧油室之间包含止回阀及节流器的高压油路157A。另外，高压油路157A为用于使从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油向中间旁通油路40L合流的合流用高压油路。另外，合流用高压油路157A的开口面积设为与第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向(图的右方向)的位移量成比例。

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”)。

流量控制阀160为切换是否使主泵12R吐出的压力油到达至负控制节流器20R的线轴阀。

斗杆操作杆16A为用于操作斗杆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及第2斗杆流量控制阀159各自的左右任一个先导端口。

动臂操作杆16B为用于操作动臂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及第2动臂流量控制阀157各自的左右任一个先导端口。

铲斗操作杆16C为用于操作铲斗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的左右任一个先导端口。

斗杆打开先导压传感器17A为斗杆操作量检测部的一例，是检测斗杆操作杆16A的打开方向的操纵杆操作量(操纵杆操作角度)作为压力的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

动臂下降先导压传感器17B为动臂操作量检测部的一例，是检测动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量(操纵杆操作角度)作为压力的压力传感器，对控制器30输出检测出的值。

铲斗打开先导压传感器17C为铲斗操作量检测部的一例，是检测铲斗操作杆16C的打开方向的操纵杆操作量(操纵杆操作角度)作为压力的压力传感器，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)分别为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等相同地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分别与左右行走用液压马达及回转用液压马达对应的流量控制阀的左右任一个先导端口。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出且检测值输出于控制器30。

主溢流阀18为当主泵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的溢流压的安全阀。

溢流阀19L、19R为当负控制节流器20L、20R的上游的负控压成为预定的溢流压以上时将压力油排出于油箱来将负控压控制成小于预定的溢流压的安全阀。

比例电磁阀21为用于控制作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压的装置，例如为根据来自控制器30的控制指令电流改变输出压的比例电磁减压阀。

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及合流控制部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分别基于控制执行判定部300及合流控制部301的处理。

之后，控制器30对比例电磁阀21适当地输出与控制执行判定部300及合流控制部301各自的处理结果对应的控制指令电流。

控制执行判定部300为用于判定在基于挖掘装置的排土工作、水平返回工作等如在空中向下降方向操作动臂4的同时使斗杆5向打开方向大幅移动的工作(以下称为“排土工作等”)时是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的功能要件，例如根据斗杆操作杆16A的打开方向的操纵杆操作量和动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量判定控制开始条件是否成立(控制解除条件是否不成立)。

具体而言，当斗杆操作杆16A的打开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的下降方向的操纵杆操作量在预定的中间操作区域或上限侧操作区域时，控制执行判定部300判定为控制开始条件成立(处于排土工作等的状态)。

“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打开方向操作斗杆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下降方向缓慢操作动臂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将砂土排土于预定场所的操作、水平返回操作等时为了在空中向打开方向操作斗杆5的同时向下降方向操作动臂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，也可设定成在其下限与中间操作区域的上限之间隔开一定间隔。

合流控制部301为用于控制第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向(图2的右方向)的位移的功能要件。

具体而言，合流控制部301例如与动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量相独立地控制作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压并控制第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向(图2的右方向)的位移量。另外，第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向(图2的右方向)的位移量设为与作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压的大小成比例。

更具体而言，例如在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，合流控制部301将对比例电磁阀21的控制指令电流设为最大，截断第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口与动臂操作杆16B的下降侧先导压油路之间的连通，并且将第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口连通于排泄(油箱)端口。由此，合流控制部301禁止第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向(图2的右方向)的位移，并禁止从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油向中间旁通油路40L合流。另外，本实施例中，在动臂操作杆16B向下降方向操作的期间，通过第1动臂流量控制阀156的再生用高压油路156A在动臂缸7的杆侧油室再生从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油。

另一方面，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，合流控制部301对比例电磁阀21输出预定大小的控制指令电流，并将动臂操作杆16B的下降侧先导压油路的压力油调整为与控制指令电流相应的压力并导入第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口。另外，动臂下降先导压具有随着动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量的增大而增大的倾向。由此，合流控制部301使第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向(图2的右方向)位移并开始进行从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油向中间旁通油路40L的合流。另外，在本实施例中，在动臂缸7的杆侧油室中也再生从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油。另外，作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的动臂下降先导压优选控制成成为预先设定的恒定值(典型的为更高的值)。另外，在本实施例中，关于作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的动臂下降先导压，考虑比例电磁阀21的开启故障而将动臂操作杆16B的下降侧先导压油路的压力油用作源压，但是也可将控制泵(未图示)吐出的压力油用作源压。另外，此时，比例电磁阀21可使用比例电磁阀而并非比例电磁减压阀。

另外，合流控制部301可根据动臂缸7的缸底侧油室的压力改变作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧的先导端口的动臂下降先导压，并改变第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向的位移量。

另外，合流控制部301也可根据动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量改变作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧的先导端口的动臂下降先导压，并改变第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向的位移量。此时，合流控制部301可改变作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧的先导端口的动臂下降先导压，以便与作用于第1动臂流量控制阀156的下降侧的先导端口的动臂下降先导压不同。

另外，合流控制部301可根据动臂缸7的缸底侧油室的压力与动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量改变第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置方向的位移量。

另外，合流控制部301可根据施工机械的动作模式(例如为H模式、SP模式等)、目标引擎转速等当前时刻的施工机械的设定内容改变作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧的先导端口的动臂下降先导压。

另外，合流控制部301可根据操作者通过设置于驾驶室10内的触控面板等输入装置(未图示)的输入使动臂下降先导压对第2动臂流量控制阀157的下降侧的先导端口的作用变得有效。相反，也可使动臂下降先导压对第2动臂流量控制阀157的下降侧的先导端口的作用变得无效。

另外，作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的动臂下降先导压可控制成阶段性地变化，也可控制成非阶段性且线性或非线性地变化。

另外，当通过控制执行判定部300判定为控制开始条件成立之后重新判定为控制开始条件不成立(控制解除条件成立)时，合流控制部301截断第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口与动臂操作杆16B的下降侧先导压油路之间的连通，并且将第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口连通于排泄(油箱)端口，使作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压恢复到变化前的状态。

在此，参考图3对控制执行判定部300判定在进行基于挖掘装置的排土工作等时是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的处理(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在液压挖土机动作的期间持续执行。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的打开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的下降方向的操纵杆操作量是否在中间操作区域或上限侧操作区域。

具体而言，控制执行判定部300判定动臂下降先导压传感器17B的输出即动臂下降先导压是否在预定阈值β以上(步骤ST1)。此时，动臂下降先导压在预定阈值β以上是指，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或上限侧操作区域。

当判定为动臂下降先导压在阈值β以上时(步骤ST1的是)，控制执行判定部300判定斗杆打开先导压传感器17A的输出即斗杆打开先导压是否在预定阈值α以上(步骤ST2)。此时，斗杆打开先导压在预定阈值α以上是指，斗杆操作杆16A的打开方向的操纵杆操作量在上限侧操作区域。

当判定为斗杆打开先导压在阈值α以上时(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，当判定为动臂下降先导压小于阈值β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，能够判断动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量未在中间操作区域及上限侧操作区域的任一方。

另外，即使判定为动臂下降先导压在阈值β以上时，当判定为斗杆打开先导压小于阈值α时(步骤ST2的否)，控制执行判定部300也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，能够判断斗杆操作杆16A的打开方向的操纵杆操作量不在上限侧操作区域。

另外，控制执行判定部300可以在进行斗杆打开先导压是否在阈值α以上的判定之后进行动臂下降先导压是否在阈值β以上的判定，也可同时进行这些判定。关于以下说明的其他实施例也相同。

接着，参考图4对合流控制部301使第2动臂流量控制阀157位移的处理(以下称为“合流控制处理”)的一例进行说明。另外，图4是表示合流控制处理的流程的流程图，该合流控制处理在液压挖土机动作的期间持续执行。

首先，合流控制部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)，合流控制部301执行合流控制(步骤ST13)，使第2动臂流量控制阀157向下降侧位置位移。

具体而言，合流控制部301使对比例电磁阀21的控制指令电流从最大值减少至预定的大小，并将第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口连通于动臂操作杆16B的下降侧先导压油路。这是为了将动臂操作杆16B的下降侧先导压油路的压力油调整为与控制指令电流相应的压力并导入第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口。另外，当第2动臂流量控制阀157已经在所希望的下降侧位置时，合流控制部301将第2动臂流量控制阀157仍维持在所希望的下降侧位置。

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)，合流控制部301解除合流控制(步骤ST14)，使第2动臂流量控制阀157向中间位置(图中中央的线轴位置)位移。

具体而言，合流控制部301将对比例电磁阀21的控制指令电流的大小设为最大，截断第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口与动臂操作杆16B的下降侧先导压油路之间的连通，并且将第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口连通于排泄(油箱)端口。另外，当第2动臂流量控制阀157已经在中间位置时，合流控制部301将第2动臂流量控制阀157仍维持在中间位置。

根据以上结构，只要判定为在进行排土工作等时执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制时，第1实施例所涉及的液压挖土机就能够使动臂下降先导压作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口，并使从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油向中间旁通油路40L合流。其结果，第1实施例所涉及的液压挖土机能够与主泵12L吐出的压力油一同将从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油供给于位于第2动臂流量控制阀157的下游的第1斗杆流量控制阀158，并在排土工作等时由斗杆5再生利用。这是因为，排土工作等期间，动臂缸7的缸底侧油室的压力变得高于斗杆缸8的杆侧油室的压力。另外，第1实施例所涉及的液压挖土机能够与动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量相独立地改变流过合流用高压油路157A的压力油的量，因此能够在排土工作等期间将斗杆5的活动加快至所希望的速度。

另外，第1实施例所涉及的液压挖土机由于在第2动臂流量控制阀157中内置合流用高压油路157A，因此能够避免液压回路的大型化及复杂化，采用小型且低廉的结构的同时实现上述效果。

[实施例2]

接着，参考图5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5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，该控制执行判定处理在液压挖土机动作的期间持续执行。

另外，图5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一点上与图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，若一旦进行控制开始条件成立的判定，则只要动臂下降先导压在阈值β以上，则图5的控制执行判定处理无论斗杆打开先导压如何都将控制判定标志F维持为“1”。即，若一旦进行控制开始条件成立的判定，则只要动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量在中间操作区域或上限侧操作区域，则图5的控制执行判定处理与斗杆操作杆16A的操纵杆操作量无关地将控制判定标志F维持为“1”。

以下，参考流程图对图5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判定动臂下降先导压是否在阈值β以上(步骤ST21)。

当判定为动臂下降先导压在阈值β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判定斗杆打开先导压是否在阈值α以上(步骤ST23)。

当判定为斗杆打开先导压在阈值α以上时(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)。

当判定为斗杆打开先导压小于阈值α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”(仍维持为“0”)(步骤ST25)。

另一方面，当判定为动臂下降先导压小于阈值β时(步骤ST22的否)，控制执行判定部300判定为控制解除条件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，则只要动臂下降先导压在阈值β以上，则第2实施例所涉及的液压挖土机无论斗杆打开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是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的判定结果因斗杆打开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作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压频繁变化且流过合流用高压油路157A的压力油的量频繁变化而挖掘装置的活动带有振动性。

[实施例3]

接着，参考图6及图7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6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6与图2相同，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7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在液压挖土机动作的期间持续执行。

图6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7的控制执行判定处理在具有判定斗杆杆压是否在斗杆缸底压以上的步骤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。

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。

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为检测斗杆缸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。

当判定为动臂下降先导压在阈值β以上(步骤ST31的是)，并判定为斗杆打开先导压在阈值α以上时(步骤ST32的是)，控制执行判定部300判定斗杆杆压是否在斗杆缸底压以上(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的输出判定斗杆杆压是否在斗杆缸底压以上。

当判定为斗杆杆压在斗杆缸底压以上时(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，当判定为斗杆杆压小于斗杆缸底压时(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，当向打开方向操作斗杆5时，由于主泵12L、12R吐出的压力油流入斗杆缸8的杆侧油室，因此斗杆杆压变得大于斗杆缸底压。

这样，控制执行判定部300判定为动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量在中间操作区域或上限侧操作区域且斗杆操作杆16A的打开方向的操纵杆操作量在上限侧操作区域，而且在确认斗杆杆压在斗杆缸底压以上的基础上，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可以代替斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E或在这些的基础上，具备动臂缸底压传感器及动臂杆压传感器(均未图示)。此时，控制执行判定部300可以在判定为斗杆杆压在斗杆缸底压以上的基础上根据动臂缸底压传感器及动臂杆压传感器的输出判定为动臂缸底压在动臂杆压以上时，判定为在排土中。另外，控制执行判定部300可以在判定为动臂缸底压在动臂杆压以上来代替判定为斗杆杆压在斗杆缸底压以上时，判定为控制开始条件成立。这是因为，当向下降方向操作动臂4时，由于从动臂缸7的缸底侧油室流出的压力油被出口节流控制，因此动臂缸底压变得大于动臂杆压。

另外，第3实施例所涉及的液压挖土机可以代替斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E或在这些的基础上，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可以在判定为斗杆杆压在斗杆缸底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杆压在铲斗缸底压以上时，判定为控制开始条件成立。另外，控制执行判定部300还可以判定为铲斗杆压在铲斗缸底压以上来代替判定为斗杆杆压在斗杆缸底压以上时，判定为控制开始条件成立。这是因为，当向打开方向操作铲斗6时，由于主泵12L、12R吐出的压力油流入铲斗缸9的杆侧油室，因此铲斗杆压变得大于铲斗缸底压。

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能够进一步提高是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的判定结果的可靠性。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)的错误判定导致虽然未进行排土工作等但斗杆5的活动却不慎加快。

[实施例4]

接着，参考图8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8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的期间持续执行。另外，第4实施例所涉及的液压挖土机搭载有图6所示的液压回路。

图8的控制执行判定处理在具有判定斗杆杆压是否在斗杆缸底压以上的步骤ST44这一点上与图5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。

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。

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判定斗杆打开先导压是否在α以上(步骤ST43)。

当判定为斗杆打开先导压在α以上时(步骤ST43的是)，控制执行判定部300进一步判定斗杆杆压是否在斗杆缸底压以上(步骤ST44)。

当判定为斗杆杆压在斗杆缸底压以上时(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，当判定为斗杆杆压小于斗杆缸底压时(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”(步骤ST46)。这是因为，当向打开方向操作斗杆5时，由于主泵12L、12R吐出的压力油流入斗杆缸8的杆侧油室，因此斗杆杆压变得大于斗杆缸底压。

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，可以代替斗杆杆压传感器17D及斗杆缸底压传感器17E(参考图6)或在这些的基础上，具备铲斗缸底压传感器及铲斗杆压传感器(均未图示)或动臂缸底压传感器及动臂杆压传感器(均未图示)。

根据以上结构，若一旦进行控制开始条件成立的临时判定，则只要动臂下降先导压在阈值β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无论斗杆打开先导压如何且无论斗杆杆压是否在斗杆缸底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能够防止是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的判定结果因斗杆打开先导压、斗杆杆压、斗杆缸底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作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压频繁变化且流过合流用高压油路157A的压力油的量频繁变化而挖掘装置的活动带有振动性。

另外，控制执行判定部300能够进一步提高是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的判定结果的可靠性。其结果，控制执行判定部300能够防止因控制开始条件成立的错误判定导致虽然未进行排土工作等但斗杆5的活动却不慎加快或者因控制开始条件不成立的错误判定导致虽然在进行排土工作等但未进行基于合流的动臂缸底压的再生利用。

[实施例5]

接着，参考图9及图10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9是表示搭载于第5实施例所涉及的液压挖土机上的液压回路的结构例的概要图。图9与图2及图6相同，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10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在液压挖土机动作的期间持续执行。

图9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，但在其他点上相同。

另外，图10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预定阈值ζ以上的步骤ST53这一点上与图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。

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。

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。

当判定为动臂下降先导压在阈值β以上(步骤ST51的是)并判定为斗杆打开先导压在阈值α以上时(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，在进行排土工作等时，为了使压力油流入斗杆缸8的杆侧油室，主泵12L、12R的吐出压变成阈值ζ以上。

这样，控制执行判定部300判定为动臂操作杆16B的下降方向的操纵杆操作量在中间操作区域或上限侧操作区域且斗杆操作杆16A的打开方向的操纵杆操作量在上限侧操作区域，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能够进一步提高是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157向下降侧位置的位移控制的判定结果的可靠性。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)的错误判定导致虽然未进行排土工作等但斗杆5的活动却不慎加快或者相反地虽然在进行排土工作等但未进行基于合流的动臂缸底压的再生利用。

[实施例6]

接着，参考图11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11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的期间持续执行。另外，第6实施例所涉及的液压挖土机搭载有图9所示的液压回路。

图11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5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。

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。

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判定斗杆打开先导压是否在α以上(步骤ST63)。

当判定为斗杆打开先导压在α以上时(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”(仍维持为“0”)(步骤ST66)。这是因为，当进行排土工作等时为了使压力油流入斗杆缸8的杆侧油室，主泵12L、12R的吐出压变成阈值ζ以上。

根据以上结构，若一旦进行控制开始条件成立的临时判定，则只要动臂下降先导压在阈值β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无论斗杆打开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能够防止是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的判定结果因斗杆打开先导压、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作用于第2动臂流量控制阀157的下降侧(左侧)的先导端口的先导压频繁变化且流过合流用高压油路157A的压力油的量频繁变化而挖掘装置的活动带有振动性。

另外，控制执行判定部300能够进一步提高是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的判定结果的可靠性。其结果，控制执行判定部300能够防止因控制开始条件成立的错误判定导致虽然未进行排土工作等但斗杆5的活动却加快或者因控制开始条件不成立(控制解除条件成立)的错误判定导致虽然在进行排土工作等但未进行基于合流的动臂缸底压的再生利用。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的范围内能够对上述的实施例上加以各种变形及置换。

例如，在上述实施例中，比例电磁阀21根据来自控制器30的控制指令电流使其输出压电性改变，但也可以根据斗杆打开先导压及动臂下降先导压使其输出压液压性改变。

另外，在上述实施例中，控制执行判定部300为了确认是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制而分别执行斗杆杆压是否在斗杆缸底压以上、铲斗杆压是否在铲斗缸底压以上、动臂缸底压是否在动臂杆压以上或者主泵12L、12R的吐出压双方是否在预定的阈值ζ以上的判定。但是，控制执行判定部300可以任意地组合这些判定来进行是否执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制的确认。而且，控制执行判定部300还可以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执行基于合流控制部301的第2动臂流量控制阀157朝向下降侧位置的位移控制。

Claims (6)

1.一种施工机械，其具备包含斗杆及动臂的装置，其特征在于，具备：

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；

第1动臂流量控制阀，根据提升方向的动臂操作量向提升侧位置方向位移，并根据下降方向的动臂操作量向下降侧位置方向位移；

第2动臂流量控制阀，根据提升方向的动臂操作量向提升侧位置方向位移；及

控制装置，其具有控制执行判定部及合流控制部，所述控制执行判定部判定是否进行基于所述包含斗杆及动臂的装置的预定工作，所述合流控制部可与下降方向的动臂操作量相独立地控制所述第2动臂流量控制阀向下降侧位置方向的位移，

所述第2动臂流量控制阀的下降侧位置具有使从动臂缸的缸底侧油室流出的压力油根据该第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量向中间旁通油路合流的油路，

所述控制装置当通过所述控制执行判定部判定为下降方向的动臂操作量在预定的中间操作区域且打开方向的斗杆操作量在预定的上限侧操作区域时，通过所述合流控制部使所述第2动臂流量控制阀向下降侧位置位移。

2.如权利要求1所述的施工机械，其特征在于，

所述合流控制部根据所述动臂缸的缸底侧油室的压力改变所述第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量。

3.如权利要求1所述的施工机械，其特征在于，

所述合流控制部根据下降方向的动臂操作量改变所述第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量。

4.如权利要求1所述的施工机械，其特征在于，

所述合流控制部根据所述动臂缸的缸底侧油室的压力和下降方向的动臂操作量改变所述第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量。

5.如权利要求1至4中任一项所述的施工机械，其特征在于，

所述合流控制部根据该施工机械的动作模式或目标引擎转速改变所述第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量。

6.如权利要求1至5中任一项所述的施工机械，其特征在于，

所述合流控制部使所述第2动臂流量控制阀朝向下降侧位置方向的位移量阶段性地改变。

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