CN106460877A - 挖土机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种挖土机(1)具备：动臂缸(7)及铲斗缸(9)，由液压泵(10R)吐出的工作油驱动；再生油路，使从动臂缸(7)的底侧油室流出的工作油流入到杆侧油室；回油路(32R)，将铲斗缸(9)与工作油罐(22)进行连通；补给油路(34)，可以将动臂缸(7)的底侧油室与回油路(32R)进行连通；及可变单向阀(50)，可以阻断液压泵(10R)与动臂缸(7)之间的连通。在进行了包括动臂下降操作和铲斗操作的复合操作的情况下，可变单向阀(50)阻断液压泵(10R)与动臂缸(7)之间的连通。从底侧油室流出的工作油和回油路(32R)的工作油流入到杆侧油室。

Description

挖土机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种具备再生油路的挖土机及其控制方法，在进行动臂下降操作时，所述再生油路使从动臂缸的收缩侧油室流出的工作油流入到伸展侧油室。

背景技术

已知有如下施工机械的控制装置，其通过1台液压泵吐出的工作油同时驱动动臂缸及铲斗缸，以使作为操作体的动臂及铲斗同时进行动作(参考专利文献1。)。

该控制装置构成为通过另一液压泵吐出的工作油来驱动斗杆缸，以使作为驱动体的斗杆进行动作。并且，该控制装置包括再生油路，在进行了动臂下降操作的情况下，该再生油路使从动臂缸的底侧油室流出的工作油流入到动臂缸的杆侧油室。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-309949号公报

发明的概要

发明要解决的技术课题

然而，上述控制装置在进行了包括动臂下降操作、斗杆打开操作及铲斗打开操作的复合操作即排土操作的情况下，使液压泵吐出的大部分工作油流入到负载压力较低的动臂缸，导致流入到负载压力较高的铲斗缸中的工作油的量减少。其结果，使排土操作时的铲斗打开速度降低，有可能引起铲斗打开速度与斗杆打开速度的匹配不良。

鉴于上述情况，优选提供一种在进行包括动臂下降操作的复合操作时防止操作体的动作速度的匹配不良的挖土机。

用于解决技术课题的手段

本发明的实施例所涉及的挖土机具备：动臂缸，由液压泵吐出的工作油驱动；另一液压缸，由所述液压泵吐出的工作油驱动；再生油路，使从所述动臂缸的收缩侧油室流出的工作油流入到伸展侧油室；回油路，将所述另一液压缸与工作油罐进行连通；补给油路，可以将所述伸展侧油室与所述回油路进行连通；及阀，可以阻断所述液压泵与所述动臂缸之间的连通，在进行了包括动臂下降操作和有关所述另一液压缸的操作的复合操作的情况下，所述阀阻断所述液压泵与所述动臂缸之间的连通，从所述收缩侧油室流出的工作油和所述回油路的工作油流入到所述伸展侧油室。

发明效果

根据上述方法可以提供一种挖土机，该挖土机在进行包括动臂下降操作的复合操作时防止操作体的动作速度的匹配不良。

附图说明

图1是表示本发明的实施例所涉及的挖土机的结构例的侧视图。

图2是表示搭载于图1的挖土机的液压回路的结构例的图。

图3是表示可变单向阀的结构例的示意图。

图4是包括图2的液压回路中的控制阀的部分的剖视图。

图5是表示单独进行了动臂下降操作时的液压回路的状态的图。

图6是表示单独进行了动臂下降操作时的控制阀的状态的图。

图7是表示进行了排土操作时的液压回路的状态的图。

图8是表示进行了排土操作时的控制阀的状态的图。

图9是表示复合操作时处理的一例的流程的流程图。

图10是表示搭载于图1的挖土机上的液压回路的另一结构例的图。

图11是表示搭载于图1的挖土机上的液压回路的又一结构例的图。

具体实施方式

图1是表示本发明的实施例所涉及的作业机械的结构例的侧视图。在图1中，作为作业机械的挖土机(挖掘机)1经由回转机构将上部回转体3以围绕X轴回转自如的方式搭載于履带式下部行走体2上。

并且，上部回转体3在前方中央部具备挖掘附件。挖掘附件包括动臂4、斗杆5及端接附件6，且包括作为液压驱动器的动臂缸7、斗杆缸8及端接附件用液压缸9。在本实施例中，端接附件6为铲斗，端接附件用液压缸9为铲斗缸。另外，端接附件6也可以是抓斗等除了铲斗以外的装置。

图2是表示搭载于图1的挖土机的液压回路的结构例的图。另外，图2的虚线表示控制压力线，图2的点线表示电信号线。

液压泵10L、10R是通过引擎、电动马达等驱动源而被驱动的可变容量型泵。在本实施例中，液压泵10L通过连通控制阀11L～15L彼此的中位旁通油路30L使工作油循环至工作油罐22。并且，液压泵10L可以通过平行于中位旁通油路30L而延伸的平行油路31L而分别向控制阀12L～15L供给工作油。同样地，液压泵10R通过连通控制阀11R～15R彼此的中位旁通油路30R使工作油循环至工作油罐22。并且，液压泵10R可以通过平行于中位旁通油路30R而延伸的平行油路31R而分别向控制阀12R～15R供给工作油。另外，以下内容中，有时液压泵10L及液压泵10R统称为“液压泵10”而被参考。关于左右一对地构成的其它构成要件也相同。

控制阀11L为线轴阀，该线轴阀在作为操作装置的左侧行走杆(未图示。)被操作的情况下切换工作油的流动，以便将液压泵10L吐出的工作油供给到作为液压驱动器的左侧行走用液压马达42L。

控制阀11R为作为直行阀的线轴阀。在本实施例中，直行阀11R为4通2位的线轴阀，具有第1阀位置及第2阀位置。具体而言，第1阀位置具有连通液压泵10L与平行油路31L的流路和连通液压泵10R与控制阀12R的流路。并且，第2阀位置具有连通液压泵10R与平行油路31L的流路和连通液压泵10L与控制阀12R的流路。

控制阀12L为线轴阀，该线轴阀切换工作油的流动，以便将液压泵10吐出的工作油供给到选择性液压驱动器(未图示。)。

控制阀12R为线轴阀，该线轴阀在作为操作装置的右侧行走杆(未图示。)被操作的情况下切换工作油的流动，以便将液压泵10吐出的工作油供给到作为液压驱动器的右侧行走用液压马达42R。

控制阀13L为线轴阀，该线轴阀在作为操作装置的回转操作杆(未图示。)被操作的情况下切换工作油的流动，以便将液压泵10吐出的工作油供给到作为液压驱动器的回转用液压马达44。

控制阀13R为线轴阀，该线轴阀在作为操作装置的铲斗操作杆(未图示。)被操作的情况下切换工作油的流动，以便将液压泵10吐出的工作油供给到铲斗缸9。

控制阀14L、14R为线轴阀，该线轴阀在作为操作装置的动臂操作杆(未图示。)被操作的情况下切换工作油的流动，以便将液压泵10吐出的工作油供给到动臂缸7。另外，在动臂操作杆以规定的杆操作量以上的量向动臂上升方向被操作的情况下，控制阀14L将工作油追加供给到动臂缸7。

控制阀15L、15R为线轴阀，该线轴阀在作为操作装置的斗杆操作杆(未图示。)被操作的情况下切换工作油的流动，以便将液压泵10吐出的工作油供给到斗杆缸8。另外，控制阀15R在斗杆操作杆以规定的杆操作量以上的量被操作的情况下，将工作油追加供给到斗杆缸8。

另外，分别从左侧行走用液压马达42L、选择性液压驱动器、回转用液压马达44、及斗杆缸8流出的工作油通过回油路32L而排出到工作油罐22。同样地，分别从右侧行走用液压马达42R、铲斗缸9、动臂缸7、及斗杆缸8流出的工作油通过回油路32R而排出到工作油罐22。

中位旁通油路30L、30R在位于最下游的控制阀15L、15R与工作油罐22之间分别具备负控制节流阀20L、20R。另外，以下，将负控制简称为“负控”。负控节流阀20L、20R对液压泵10L、10R吐出的工作油的流动进行限制，以便在负控节流阀20L、20R的上游产生负控压力。

压力传感器S1、S2检测在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压力，并将检测到的值作为负控压力电信号输出到控制器54。

压力传感器S3、S4检测液压泵10L、10R的吐出压力，并将检测到的值作为吐出压力电信号输出到控制器54。

另外，在左侧行走杆、右侧行走杆、斗杆操作杆、回转操作杆、动臂操作杆、铲斗操作杆等操作装置中安装有操作内容检测部。操作内容检测部例如为对各操作装置生成的先导压力进行检测的压力传感器(未图示。)。这些压力传感器将检测到的值作为先导压力电信号输出到控制器54。

控制器54为控制液压回路的功能要件，例如为具备CPU、RAM、ROM、NVRAM等的计算机。在本实施例中，控制器54根据压力传感器等操作内容检测部的输出对各种操作装置的操作内容(例如杆操作的有无、杆操作方向、杆操作量等。)进行电检测。另外，操作内容检测部也可以由检测各种操作杆的倾斜的倾斜传感器等除了压力传感器以外的传感器构成。

而且，控制器54使CPU执行对应于各种功能要件的程序，该各种功能要件使可变单向阀50、补给阀51等按照各种操作装置的操作内容进行动作。

可变单向阀50为可以阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通的机构的一例，并按照控制器54输出的指令而进行动作。在本实施例中，可变单向阀50为在连接平行油路31R与控制阀14R的油路33上设置的负载单向阀。具体而言，可变单向阀50防止工作油从控制阀14R向平行油路31R流动，且在平行油路31R的工作油的压力超过开启压力的情况下，容许从平行油路31R向控制阀14R的工作油的流动。

图3是表示可变单向阀50的结构例的示意图。具体而言，可变单向阀50主要包括阀体50a、弹簧50b及电磁阀50c。阀体50a在平行油路31R的工作油的压力超过开启压力的情况下以开启油路33的方式移动，在平行油路31R的工作油的压力为开启压力以下的情况下以关闭油路33的方式移动。弹簧50b产生使阀体50a移动的力(第1闭阀力)，以便关闭油路33。

电磁阀50c为按照控制器54输出的电流指令进行动作的电磁比例阀。在本实施例中，电磁阀50c利用作为定量泵的控制泵55吐出的工作油来调整二次压力。与弹簧50b同样，二次压力产生使阀体50a移动的力(第2闭阀力)，以便关闭油路33。

在根据平行油路31R的工作油的压力而产生的按压阀体50a的力(开阀力)为第1闭阀力与第2闭阀力的合力即闭阀力以下的情况下，可变单向阀50关闭油路33，而在开阀力大于闭阀力的情况下开放油路33。并且，控制器54通过调整对电磁阀50c的电流指令的大小而调整第2闭阀力的大小。由此，控制器54通过对可变单向阀50进行电子控制而能够切换液压泵10R与动臂缸7之间的连通/阻断。

补给阀51防止动臂缸7的杆侧油室中的工作油的压力成为负压。这是为了防止在杆侧油室中产生气穴。在本实施例中，补给阀51为在连接回油路32R与动臂缸7的杆侧油室的补给油路34上设置的可变单向阀，并具有与可变单向阀50相同的结构。因此，控制器54通过对补给阀51进行电子控制而能够调整补给油路34的流路面积。具体而言，控制器54将作为补给阀51的可变单向阀的开启压力调整为较低，从而能够增大补给油路34的流路面积。这是因为若补给阀51的上游侧与下游侧之间的压力差相同，则其开启压力越低，补给阀51的开口面积变得越大。另外，补给阀51也可以是开启压力固定的单向阀。

单向阀52为在连接平行油路31R与控制阀13R的油路35上设置的单向阀。具体而言，单向阀52防止从控制阀13R向平行油路31R的工作油的流动，且在平行油路31R的工作油的压力超过规定的开启压力的情况下，容许从平行油路31R向控制阀13R的工作油的流动。关于设置于液压泵10与各控制阀12L～15L、12R、15R之间的单向阀也相同。

泵调节器40L、40R是对液压泵10L、10R的吐出量进行控制的机构。在本实施例中，泵调节器40L、40R按照控制器54生成的指令而调整液压泵10L、10R的斜板偏转角，从而控制液压泵10L、10R的吐出量。

例如挖土机1中的液压驱动器均未被操作的状态下，液压泵10L、10R吐出的工作油通过中位旁通油路30L、30R而到达负控节流阀20L、20R，使得在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压力增大。该情况下，泵调节器40L、40R按照控制器54根据负控压力信号而生成的指令减少液压泵10L、10R的吐出量。其结果，液压泵10L、10R吐出的工作油在通过中位旁通油路30L、30R时的压力损失(抽吸损失)得以抑制。

另一方面，在任意的液压驱动器被操作的情况下，液压泵10L、10R吐出的工作油经由对应于该液压驱动器的控制阀而流入到该液压驱动器。因此，到达负控节流阀20L、20R的量减少或消失，在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压力降低。该情况下，泵调节器40L、40R使液压泵10L、10R的吐出量增大，且使足够的工作油在各液压驱动器中循环，将各驱动器的驱动设为可靠的驱动。

并且，在液压泵10L、10R的吐出压力超过按照吐出量而定的规定值的情况下，泵调节器40L、40R按照控制器54根据吐出压力信号而生成的指令减少液压泵10L、10R的吐出量。这是为了防止液压泵10L、10R的吸収马力超过作为驱动源的引擎的输出马力。

另外，泵调节器40L、40R也可以利用负控节流阀20L、20R的上游的负控压力、液压泵10L的吐出压力及液压泵10R的吐出压力，以液压的方式控制液压泵10L、10R的吐出量。

接着，参考图4对液压泵10R与动臂缸7及铲斗缸9之间的工作油的流动进行说明。另外，图4是包括图2的液压回路中的控制阀13R及控制阀14R的部分的剖视图。

控制阀14R主要包括阀体14Ra(用左下斜线阴影表示的部分)、及在形成于阀体14Ra上的阀孔内滑动的动臂阀芯14Rb(用右下斜线阴影表示的部分)。

阀体14Ra具有6个脊部L1～L6。并且，在脊部L1与脊部L2之间形成有构成回油路32R的第1回油路32R1，在脊部L5与脊部L6之间形成有构成回油路32R的第2回油路32R2。并且，在脊部L2与脊部L3之间形成有环状空间V1，在脊部L3与脊部L4之间形成有环状空间V2，在脊部L4与脊部L5之间形成有环状空间V3。

动臂阀芯14Rb具有轴部A和形成于轴部A上的4个脊部L7～L10。并且，在脊部L7与脊部L8之间形成有环状空间V4，在脊部L8与脊部L9之间形成有环状空间V5，在脊部L9与脊部L10之间形成有环状空间V6。并且，动臂阀芯14Rb中形成有再生油路RC。

环状空间V1为在阀体14Ra的脊部L2与脊部L3之间围绕阀孔而形成的环状空间。并且，在面对环状空间V1的阀体14Ra的部分形成有与连接动臂缸7的杆侧油室和控制阀14R的油路连通的第1缸口P1。并且，在环状空间V1连接有包括补给阀51的补给油路34，可以流入第1回油路32R1的工作油。并且，若动臂阀芯14Rb向图4的左方滑动，则环状空间V1经由环状空间V4而与第1回油路32R1连通。并且，若动臂阀芯14Rb向图4的右方滑动，则环状空间V1经由环状空间V5而与环状空间V2连通。

环状空间V2为在阀体14Ra的脊部L3与脊部L4之间围绕阀孔而形成的环状空间。并且，在面对环状空间V2的阀体14Ra的部分形成有与连接液压泵10R和控制阀14R的油路33连通的泵口P2。并且，若动臂阀芯14Rb向图4的左方滑动，则环状空间V2经由环状空间V5而与环状空间V3连通。并且，若动臂阀芯14Rb向图4的右方滑动，则环状空间V2经由环状空间V5而与环状空间V1连通。

环状空间V3为在阀体14Ra的脊部L4与脊部L5之间围绕阀孔而形成的环状空间。并且，在面对环状空间V3的阀体14Ra的部分形成有与连接动臂缸7的底侧油室和控制阀14R的油路连通的第2缸口P3。并且，若动臂阀芯14Rb向图4的左方滑动，则环状空间V3经由环状空间V5而与环状空间V2连通。并且，若动臂阀芯14Rb向图4的右方滑动，则环状空间V3经由环状空间V6而与第2回油路32R2连通。

再生油路RC为在动臂阀芯14Rb向图4的右方滑动时用于使从动臂缸7的底侧油室流出的工作油向动臂缸7的杆侧油室流入的油路。在本实施例中，再生油路RC形成为分别在脊部L8及脊部L9的外周面开口，且在动臂阀芯14Rb向图4的右方滑动时，能够连通环状空间V1和环状空间V3。另外，动臂下降速度按照再生油路RC的开口面积及第2缸口P3的开口面积(环状空间V3与第2回油路32R2之间的流路的流路面积)而定，开口面积越大越快。

与控制阀14R同样，控制阀13R适当地切换第1缸口Q1、泵口Q2、第2缸口Q3、第1回油路32R1及第2回油路32R2彼此之间的连接关系，并对从液压泵10R通过铲斗缸9之后朝向工作油罐22的工作油的流动进行控制。另外，第1缸口Q1为与连接铲斗缸9的杆侧油室和控制阀13R的油路连通的口。并且，泵口Q2为与连接液压泵10R和控制阀13R的油路35连通的口，第2缸口Q3为与连接铲斗缸9的底侧油室和控制阀13R的油路连通的口。另外，控制阀13R具有与控制阀14R相同的结构，因此省略其详细说明。

接着，参考图5对单独进行了动臂下降操作时的液压回路的状态进行说明。另外，图5是表示单独进行了动臂下降操作时的液压回路的状态的图，且对应于图2。并且，在本实施例中，动臂下降操作是指在使挖掘附件在空中进行动作时用于使动臂4下降的操作。并且，图5的粗实线表示朝向动臂缸7的工作油的流动，图5的粗点线表示朝向工作油罐的工作油的流动。并且，在本实施例中，以半杆操作进行动臂下降操作。“半杆操作”是指以小于全杆操作的操作量进行的杆操作。并且，“全杆操作”是指以规定的操作量以上的量进行的杆操作，规定的操作量例如为80％以上的操作量。另外，操作量100％对应于使操作杆最大限度地倾斜时的操作量，操作量0％对应于将操作杆保持中立时(未对操作杆进行操作时)的操作量。

具体而言，若动臂操作杆朝下方被操作，则控制阀14R在图中右侧的先导端口受到先导压力而向图中左侧移动。

若控制阀14R向左移动，则中位旁通油路30R被阻断，因此液压泵10R吐出的工作油在通过平行油路31R之后朝向控制阀14R流动。

此时，控制器54将可变单向阀50的开启压力调整为较低，容许从平行油路31R向控制阀14R的工作油的流动。

而且，平行油路31R的工作油在通过控制阀14R之后流入到动臂缸7的杆侧油室。并且，从动臂缸7的底侧油室流出的工作油在通过控制阀14R及回油路32R之后排出到工作油罐22。

接着，参考图6对单独进行了动臂下降操作时的控制阀14R中的工作油的流动进行说明。另外，图6是包括图2的液压回路中的控制阀13R及控制阀14R的部分的剖视图，且对应于图4。并且，在本实施例中，以半杆操作进行动臂下降操作。

具体而言，若动臂操作杆朝下方被操作，则控制阀14R的动臂阀芯14Rb从图4所示的状态向图中右侧移动。另外，为了便于说明将左右进行颠倒，图6的动臂阀芯14Rb向右侧的移动对应于图5中的控制阀14R向左侧的移动。

若动臂阀芯14Rb向右侧移动，则环状空间V3经由环状空间V6而与第2回油路32R2连通。因此，从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分在通过第2缸口P3、环状空间V3、环状空间V6、及第2回油路32R2之后排出到工作油罐22。

并且，若动臂阀芯14Rb向右侧移动，则环状空间V2经由环状空间V5而与环状空间V1连通。因此，液压泵10R吐出的工作油通过可变单向阀50、油路33、泵口P2之后流入到环状空间V2，且在通过环状空间V5及环状空间V1、第1缸口P1之后流入到动臂缸7的杆侧油室。

并且，从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的另一部分在通过第2缸口P3、环状空间V3、再生油路RC之后流入到环状空间V1，并与来自液压泵10R的工作油进行合流而再生于动臂缸7的杆侧油室。

接着，参考图7对进行排土操作时的液压回路的状态进行说明。另外，图7是表示进行了排土操作时的液压回路的状态的图，且对应于图2及图5。并且，图7的粗实线表示朝向动臂缸7、斗杆缸8或铲斗缸9的工作油的流动，图7的粗点线表示朝向工作油罐的工作油的流动。并且，在本实施例中，以半杆操作进行动臂下降操作，以全杆操作进行斗杆打开操作，以全杆操作进行铲斗打开操作。

具体而言，若动臂操作杆朝下方被操作，则控制阀14R在图右侧的先导端口受到先导压力而向图左侧移动。并且，若铲斗操作杆向打开方向被操作，则控制阀13R在图右侧的先导端口受到先导压力而向图左侧移动。并且，若斗杆操作杆向打开方向被操作，则控制阀15L在图右侧的先导端口受到先导压力而向图左侧移动。

若位于控制阀14R的上游的控制阀13R向左侧移动，则中位旁通油路30R被阻断，因此液压泵10R吐出的工作油通过平行油路31R而朝向控制阀13R及控制阀14R流动。

此时，控制器54将可变单向阀50的开启压力调整为较高，阻断从平行油路31R向控制阀14R的工作油的流动。其结果，平行油路31R的工作油在通过油路35、控制阀13R之后流入到铲斗缸9的杆侧油室。并且，从铲斗缸9的底侧油室流出的工作油在通过控制阀13R及回油路32R之后排出到工作油罐22。

并且，从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分在通过控制阀14R之后到达回油路32R，并与从铲斗缸9的底侧油室流出的工作油进行合流而排出到工作油罐22。

并且，从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的另一部分在通过再生油路RC之后再生于动臂缸7的杆侧油室。

此时，控制器54将补给阀51的开启压力调整为较低，以使补给油路34的流路面积增大。其结果，回油路32R的工作油的一部分通过补给油路34而与来自再生油路RC的工作油进行合流，并流入到动臂缸7的杆侧油室。

接着，参考图8对进行了排土操作时的控制阀13R及控制阀14R中的工作油的流动进行说明。另外，图8是包括图2的液压回路中的控制阀13R及控制阀14R的部分的剖视图，且对应于图4及图6。并且，在本实施例中，以半杆操作进行动臂下降操作，以全杆操作进行铲斗打开操作。

具体而言，若动臂操作杆朝下方被操作，则控制阀14R的阀芯从图4所示的状态向图右侧移动。同样地，若铲斗操作杆向打开方向被操作，则控制阀13R的铲斗阀芯13Rb从图4所示的状态向图右侧移动。另外，为了便于说明而将左右进行颠倒，图8的铲斗阀芯13Rb、动臂阀芯14Rb向右侧的移动对应于图7中的控制阀13R、14R向左侧的移动。

若动臂阀芯14Rb向右侧移动，则环状空间V3经由环状空间V6而与第2回油路32R2连通。因此从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分在通过第2缸口P3、环状空间V3、环状空间V6、及第2回油路32R2之后排出到工作油罐22。

并且，若动臂阀芯14Rb向右侧移动，则环状空间V2经由环状空间V5而与环状空间V1连通。此时，控制器54将可变单向阀50的开启压力调整为较高，并阻断从平行油路31R向控制阀14R的工作油的流动。因此，液压泵10R吐出的工作油不会流入到环状空间V2。另一方面，在铲斗阀芯13Rb向右侧移动的情况下，液压泵10R吐出的工作油在通过单向阀52、油路35、泵口Q2、及第1缸口Q1之后流入的铲斗缸9的杆侧油室。并且，从铲斗缸9的底侧油室流出的工作油在通过第2缸口Q3之后到达第1回油路32R1，其一部分排出到工作油罐22。

并且，液压泵10R吐出的工作油不会流入到环状空间V2，因此若动臂缸7的杆侧油室的体积膨胀，则环状空间V1的工作油的压力降低。而且，若环状空间V1的工作油的压力变得低于第1回油路32R1的工作油的压力，则第1回油路32R1的工作油的另一部分在通过补给油路34之后流入到环状空间V1。而且，流入到环状空间V1的工作油与在再生油路RC中流动的工作油进行合流，并流入到动臂缸7的杆侧油室。此时，控制器54将补给阀51的开启压力调整为较低，以使补给油路34的流路面积增大。因此，即使控制器54不将液压泵10R吐出的工作油供给到动臂缸7的杆侧油室，也能够将足够量的工作油供给到动臂缸7的杆侧油室。

接着，参考图9说明在进行包括动臂下降操作的复合操作时控制器54用再生油和回油使动臂4下降的处理(以下，设为“复合操作时处理”。)。另外，在本实施例中，“再生油”是指从动臂缸7的底侧油室流出并流入到动臂缸7的杆侧油室的工作油，“回油”是指从铲斗缸9排出到工作油罐22的工作油。并且，图9是表示复合操作时处理的一例的流程的流程图，控制器54以规定的控制周期反复执行该复合操作时处理。

首先，控制器54判定是否进行了规定的复合操作(步骤ST1)。在本实施例中，规定的复合操作为包括动臂下降操作和端接附件操作的复合操作。具体而言，控制器54根据作为操作内容检测部的各种压力传感器的输出而判定是否进行了包括动臂下降操作及铲斗打开操作的复合操作。另外，规定的复合操作可以是作为包括动臂下降操作、斗杆打开操作及铲斗打开操作的复合操作的排土操作，也可以是包括动臂下降操作和铲斗闭合操作的复合操作。

在判定未进行规定的复合操作的情况下(步骤ST1的否)，控制器54结束此次复合操作时处理。

并且，在判定进行了规定的复合操作的情况下(步骤ST1的是)，控制器54阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通(步骤ST2)。在本实施例中，控制器54阻断控制阀14R的入口节流侧的油路33。具体而言，对构成设置于油路33上的可变单向阀50的电磁阀50c赋予电流指令，以使可变单向阀50的开启压力增大，从而阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通。

并且，控制器54使与动臂缸7的杆侧油室有关的补给油路34的流路面积增大(步骤ST3)。在本实施例中，控制器54对构成作为补给阀51的可变单向阀的电磁阀赋予电流指令，以使该可变单向阀的开启压力减小，从而增大补给油路34的流路面积。

另外，步骤ST2及步骤ST3的处理的顺序可不同，可以在执行步骤ST3的处理之后，执行步骤ST2的处理，也可以同时执行。

通过上述处理，控制器54也不会将液压泵10R吐出的工作油供给到动臂缸7的杆侧油室，而能够仅将再生油及回油供给到动臂缸7的杆侧油室。因此，控制器54能够将液压泵10R吐出的所有工作油供给到铲斗缸9的杆侧油室。其结果，能够防止铲斗6的打开速度的降低，进而能够增大铲斗6的打开速度。而且，控制器54能够防止动臂下降速度、斗杆打开速度及铲斗打开速度的匹配不良。具体而言，控制器54能够提高例如斗杆/铲斗同时到达性能。另外，斗杆/铲斗同时到达性能是指使被全杆操作的斗杆5从规定的第1姿势到达规定的第2姿势为止所需时间与被全杆操作的铲斗6从规定的第1姿势到达规定的第2姿势为止所需时间匹配的性能。而且，斗杆/铲斗同时到达性能越高，挖土机1越能够没有偏差地向例如卡车的车厢排出土砂。

并且，控制器54阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通，因此在控制阀14R也不会产生压力损失。

并且，控制器54使补给油路34的流路面积增大，因此能够使从铲斗缸9的底侧油室流出并在回油路32R中流动的工作油中的足够量的工作油流入(再生)到动臂缸7的杆侧油室。因此，流入到动臂缸7的杆侧油室的工作油的量不会不足，也不会产生气穴。并且，控制器54使回油路32R的工作油流入到动臂缸7的杆侧油室，因此能够降低回油路32R的工作油的压力，并能够降低从铲斗缸9的底侧油室流出的工作油的压力损失(节流损失)。

接着，参考图10对本发明的实施例所涉及的搭载于作业机械的液压回路的另一结构例进行说明。另外，图10是表示搭载于图1的挖土机的液压回路的另一结构例的图，且对应于图7。并且，图10的粗实线表示朝向动臂缸7、斗杆缸8或铲斗缸9的工作油的流动，图10的粗点线表示朝向工作油罐的工作油的流动。

图10的液压回路与图7的液压回路不同点在于，具备控制阀14La来代替控制阀14L。另外，在其它方面两者相同。因此，省略相同点的说明，并对不同点进行详细说明。

控制阀14La为6通3位的线轴阀，具有动臂上升操作时阀位置、中立阀位置及动臂下降操作时阀位置。

动臂上升操作时阀位置(右侧的阀位置)为在动臂操作杆朝上方被操作的情况下采用的阀位置。控制阀14La在采用了动臂上升操作时阀位置的情况下，使液压泵10吐出的工作油流入到动臂缸7的底侧油室。

中立阀位置(中央的阀位置)为在动臂操作杆未被操作的情况下采用的阀位置。控制阀14La在采用了中立阀位置的情况下，使中位旁通油路30L连通。

动臂下降操作时阀位置(左侧的阀位置)为在动臂操作杆朝下方被操作，且斗杆操作杆被操作的情况下采用的阀位置。控制阀14La在采用了动臂下降操作时阀位置的情况下，使液压泵10L吐出的工作油与从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分进行合流，以便合流之后的工作油供给到斗杆缸8。

如图10所示，在动臂下降操作时，即使在使从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分与液压泵10L吐出的工作油合流(再生)的情况下，控制器54也不会将液压泵10R吐出的工作油供给到动臂缸7的杆侧油室，而能够仅将再生油及回油供给到动臂缸7的杆侧油室。因此，控制器54能够将液压泵10R吐出的所有工作油供给到铲斗缸9的杆侧油室。其结果，能够防止铲斗6的打开速度的降低，进而能够增大铲斗6的打开速度。而且，控制器54能够防止动臂下降速度、斗杆打开速度及铲斗打开速度的匹配不良。

并且，控制器54使补给油路34的流路面积增大，因此能够使从铲斗缸9的底侧油室流出并在回油路32R中流动的工作油中的足够量的工作油流入到动臂缸7的杆侧油室。因此，流入到动臂缸7的杆侧油室的工作油的量不会不足，也不会产生气穴。

如上所述，本发明的实施例所涉及的挖土机在进行了包括动臂下降操作和端接附件操作的复合操作的情况下，阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通，且使从动臂缸7的底侧油室流出的工作油(再生油)及在回油路32R中流动的工作油(回油)流入到动臂缸7的杆侧油室。因此，能够将液压泵10R吐出的所有工作油供给到铲斗缸9。其结果，能够防止铲斗6的动作速度的降低，进而能够增大铲斗6的动作速度。并且，能够防止斗杆动作速度与铲斗动作速度的匹配不良。

并且，进行包括动臂下降操作和端接附件操作的复合操作时的补给油路34的流路面积被调整为比未进行包括动臂下降操作和端接附件操作的复合操作时的补给油路34的流路面积大。因此，本发明的实施例所涉及的挖土机即使阻断了液压泵10R与动臂缸7之间的连通，也能够使从铲斗缸9的底侧油室流出并在回油路32R中流动的工作油中的足够量的工作油流入到动臂缸7的杆侧油室。其结果，流入到动臂缸7的杆侧油室的工作油的量不会不足，也不会产生气穴。

并且，动臂阀芯14Rb具有与动臂缸7的杆侧油室连接的第1缸口P1、与液压泵10R连接的泵口P2、及与动臂缸7的底侧油室连接的第2缸口P3。而且，回油路32R包括：第1回油路32R1，在进行了铲斗打开操作的情况下，从铲斗缸9流出的工作油在其中流动；及第2回油路32R2，在进行了铲斗闭合操作的情况下，从铲斗缸9流出的工作油在其中流动。并且，第1缸口P1形成于比第2回油路32R2更接近第1回油路32R1的位置。因此，能够将补给油路34的长度限制为所需的最小限度的长度，并能够抑制补给油路34的管路阻力。

并且，控制器54通过对可变单向阀50进行电子控制而能够切换液压泵10R与动臂缸7之间的连通/阻断。并且，控制器54通过对补给阀51进行电子控制而调整补给油路34的流路面积的大小。因此，能够简单且迅速地控制流入到动臂缸7或从动臂缸7流出的工作油的流动。

接着，参考图11对搭载于本发明的实施例所涉及的作业机械的液压回路的又一结构例进行说明。另外，图11是表示搭载于图1的挖土机的液压回路的又一结构例的图。并且，图11的粗实线表示朝向动臂缸7、斗杆缸8或铲斗缸9的工作油的流动，图11的粗点线表示朝向工作油罐的工作油的流动。

图11的液压回路与图2的液压回路不同点在于，再生油路RC、补给油路34及补给阀51配置于控制阀17的外部，并追加了开闭阀56、可变节流阀57及可变节流阀58。另外，在其它方面两者相同。因此，省略相同点的说明，并对不同点进行详细说明。

控制阀17为包括控制阀11L～15L、控制阀11R～15R的阀组件。另外，图2的液压回路构成为使再生油路RC、补给油路34及补给阀51包含在控制阀17内。

开闭阀56为对再生油路RC的连通/阻断进行切换的功能要件的一例，并按照控制器54输出的指令进行动作。在本实施例中，开闭阀56为2通2位的电磁开闭阀，具有第1阀位置及第2阀位置。具体而言，第1阀位置具有：流路，将动臂缸7的底侧油室和杆侧油室进行连通；节流阀，对于在该流路中流动的工作油的流量进行抑制；及单向阀，防止向底侧油室的工作油的流动。并且，开闭阀56在位于第2阀位置的情况下阻断底侧油室与杆侧油室的连通。另外，开闭阀56可以不是如图示的电磁开闭阀，而是与可变节流阀57相同的可变节流阀。

可变节流阀57为对从动臂缸7的底侧油室流向控制阀14R的工作油的流量进行调整的功能要件的一例，按照控制器54输出的指令而增减流路面积。控制器54通过减小可变节流阀57的流路面积而增大在再生油路RC中流动的工作油的流量，并通过增大可变节流阀57的流路面积而减小在再生油路RC中流动的工作油的流量。

可变节流阀58为对在补给油路34中流动的工作油的流量进行调整的功能要件的一例。与可变节流阀57相同地，可变节流阀58按照控制器54输出的指令而增减流路面积。控制器54在未进行铲斗打开操作的情况(例如在未进行铲斗闭合操作的情况)下减小可变节流阀58的流路面积，并防止工作油通过补给油路34向动臂缸7流入。另一方面，控制器54在进行了包括动臂下降操作及铲斗打开操作的复合操作的情况下增大可变节流阀58的流路面积，以使从铲斗缸9流出的工作油在补给油路34中顺畅地流动。

如图11所示，即使在再生油路RC、补给油路34及补给阀51配置于控制阀17的外部的情况下，控制器54也不会将液压泵10R吐出的工作油供给到动臂缸7的杆侧油室，而能够仅将再生油及回油供给到动臂缸7的杆侧油室。因此，控制器54能够将液压泵10R吐出的所有工作油供给到铲斗缸9的杆侧油室。其结果，能够防止铲斗6的打开速度的降低，进而能够增大铲斗6的打开速度。而且，控制器54能够防止动臂下降速度、斗杆打开速度及铲斗打开速度的匹配不良。另外，在本实施例中，将铲斗缸9的底侧油室与控制阀13R相连的管路构成回油路的一部分。

并且，图11的液压回路采用如下结构，即，将开闭阀56及可变节流阀57分别承担的功能从控制阀14R进行分离，并将开闭阀56及可变节流阀57配置于控制阀14R的外部。然而，也可以只将开闭阀56承担的功能从控制阀14R分离。该情况下，只有开闭阀56配置于控制阀14R的外部，可变节流阀57被整合到控制阀14R内。或者也可以只有可变节流阀57承担的功能从控制阀14R分离。该情况下，只有可变节流阀57配置于控制阀14R的外部，开闭阀56被整合到控制阀14R内。

并且，控制器54使补给油路34的流路面积增大，因此能够使从铲斗缸9的底侧油室流出的工作油中的足够量的工作油流入到动臂缸7的杆侧油室。

因此，流入到动臂缸7的杆侧油室中的工作油的量不会不足，也不会产生气穴。

并且，图11的液压回路也可以采用如图10所示的控制阀14La。该情况下，控制器54在进行了排土操作时，使液压泵10L吐出的工作油与从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分进行合流，以便合流之后的工作油被供给到斗杆缸8。

以上，关于本发明的实施例进行了详述，但本发明并不限定于特定的实施例，在记载于权利要求范围中的本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形及变更。

例如在上述实施例中，控制器54对可变单向阀50进行电子控制而阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通。然而，本发明并不限定于该结构。例如可变单向阀50也可以是电磁开闭阀等其它类型的阀。

并且，在上述实施例中，控制器54通过对作为补给阀51的可变单向阀进行电子控制而调整补给油路34的流路面积。然而，本发明并不限定于该结构。例如补给阀51也可以是按照来自控制器54的电流指令直接使阀的开口面积变化的电磁比例阀等其它类型的阀。

并且，在上述实施例中，在进行包括动臂下降操作的复合操作时，使液压泵10L吐出的工作油与从动臂缸7的底侧油室流出的工作油的一部分进行合流，并使合流之后的工作油流入到斗杆缸8。然而，本发明并不限定于该结构。例如合流之后的工作油也可以供给到回转用液压马达44等其它液压驱动器。

并且，在上述实施例中，动臂缸7及铲斗缸9基本上由液压泵10R吐出的工作油驱动，且斗杆缸8基本上由液压泵10L吐出的工作油驱动。而且，控制器54在进行包括动臂下降操作的复合操作时阻断液压泵10R与动臂缸7之间的连通，且用从作为端接附件用液压缸的铲斗缸9流出的回油和再生油使动臂4下降。然而，本发明并不限定于该结构。例如也可以用从除了铲斗缸9以外的另一液压缸(例如斗杆缸8)流出的作为工作油的回油和再生油使动臂4下降。

本申请主张基于2014年5月19日于日本申请的日本专利申请2014-103711号的优先权，并将这些日本专利申请的全部内容通过参考而援用于本申请中。

符号说明

1-挖土机，2-下部行走体，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，10L、10R-液压泵，11L、11R、12L、12R、13L、13R、14L、14La、14R、15L、15R-控制阀，13Ra、14Ra-阀体，13Rb-铲斗阀芯，14Rb-动臂阀芯，20L、20R-负控节流阀，22-工作油罐，30L、30R-中位旁通油路，31L、31R-平行油路，32L、32R、32R1、32R2-回油路，33-油路，34-补给油路，35-油路，40L、40R-泵调节器，42L、42R-行走用液压马达，44-回转用液压马达，50-可变单向阀，50a-阀体，50b-弹簧，50c-电磁阀，51-补给阀，52-单向阀，54-控制器，55-控制泵，56-开闭阀，57、58-可变节流阀，S1～S4-压力传感器。

Claims (10)

1.一种挖土机，具备：

动臂缸，由液压泵吐出的工作油驱动；

另一液压缸，由所述液压泵吐出的工作油驱动；

再生油路，使从所述动臂缸的收缩侧油室流出的工作油流入到伸展侧油室；

回油路，将所述另一液压缸与工作油罐进行连通；

补给油路，能够将所述伸展侧油室与所述回油路进行连通；及

阀，可以阻断所述液压泵与所述动臂缸之间的连通，

在进行了包括动臂下降操作和有关所述另一液压缸的操作的复合操作的情况下，所述阀阻断所述液压泵与所述动臂缸之间的连通，从所述收缩侧油室流出的工作油和所述回油路的工作油流入到所述伸展侧油室。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

进行所述复合操作时的所述补给油路的流路面积比未进行所述复合操作时的所述补给油路的流路面积大。

3.根据权利要求1或2所述的挖土机，

所述挖土机具备与所述动臂缸的杆侧油室连接的第1缸口、与所述动臂缸的底侧油室连接的第2缸口及具有连接于所述液压泵的泵口的动臂阀芯，

所述回油路包括：第1回油路，在进行了铲斗打开操作的情况下，从作为所述另一液压缸的铲斗缸流出的工作油在其中流动；及第2回油路，在进行了铲斗闭合操作的情况下，从所述铲斗缸流出的工作油在其中流动，

所述第1缸口形成于比所述第2回油路更靠近所述第1回油路的位置。

4.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，

根据所述阀进行的所述液压泵与所述动臂缸之间的连通、阻断被电子控制。

5.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，

所述补给油路的流路面积的大小被电子控制。

6.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，

所述再生油路及所述补给油路配置于控制阀内。

7.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，

所述再生油路及所述补给油路配置于控制阀的外部。

8.一种挖土机的控制方法，所述挖土机具备：动臂缸，由液压泵吐出的工作油驱动；另一液压缸，由所述液压泵吐出的工作油驱动；再生油路，使从所述动臂缸的收缩侧油室流出的工作油流入到伸展侧油室；回油路，将所述另一液压缸与工作油罐进行连通；补给油路，可以将所述伸展侧油室与所述回油路进行连通；及阀，能够阻断所述液压泵与所述动臂缸之间的连通，其中，

在进行了包括动臂下降操作和有关所述另一液压缸的操作的复合操作的情况下，所述阀阻断所述液压泵与所述动臂缸之间的连通，从所述收缩侧油室流出的工作油和所述回油路的工作油流入到所述伸展侧油室。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，

将进行所述复合操作时的所述补给油路的流路面积设为比未进行所述复合操作时的所述补给油路的流路面积大。

10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其中，

在进行了包括动臂下降操作、有关所述另一液压缸的操作、及有关由另一液压泵吐出的工作油驱动的又一液压缸的操作的复合操作的情况下，使所述另一液压泵吐出的工作油和从所述动臂缸的收缩侧油室流出的工作油的一部分合流，并将合流之后的工作油供给到所述又一液压缸。