CN108350910B - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明能够与采用了液压先导方式的操作装置的情况大致同样地确保根据液压执行机构而不同的初始动作响应。液压挖掘机的控制装置(100)根据来自电气杆方式的作业用操作装置(2a、2b)的操作信号而输出用于驱动对应的电磁比例阀(即电磁比例阀(41a、41b、42a～42d、43a～43d、44a、44b)中的某一个)的指令电流，具有修正功能，在操作装置的从中立位置的操作开始时，在预先设定的规定时间内以比与操作装置的操作量相对应的目标电流变大的方式对指令电流进行修正。该修正功能仅将通向铲斗用电磁比例阀(44a、44b)的指令电流作为修正对象。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等工程机械，尤其涉及具有电气杆方式的操作装置的工程机械。

背景技术

作为工程机械之一的液压挖掘机具有：能够自行的下部行驶体、能够旋转地设在该下部行驶体上侧的上部旋转体、和与该上部旋转体连结的作业装置。作业装置例如具有能够转动地与上部旋转体连结的动臂、能够转动地与动臂连结的斗杆、和能够转动地与斗杆连结的铲斗。并且，通过多个液压缸(详细地说为动臂缸、斗杆缸及铲斗缸)的驱动来使动臂、斗杆及铲斗转动。各液压执行机构通过从液压泵经由例如液压先导方式的方向控制阀供给的液压油而驱动。

供操作员进行操作的操作装置具有液压先导方式和电气杆方式。液压先导方式的操作装置具有分别与操作杆的从中立位置的操作方向相对应、且根据操作杆的操作量而生成先导压的多个先导阀。先导阀向对应的方向控制阀的操作部(受压部)输出先导压来使方向控制阀驱动。

电气杆方式的操作装置具有分别与操作杆的从中立位置的操作方向相对应、且根据操作杆的操作量而生成操作信号(电信号)的多个电位器(potentiometer)。控制装置根据来自电位器的操作信号来生成指令电流，向对应的电磁比例阀的螺线管部输出指令电流，使电磁比例阀驱动。电磁比例阀生成与指令电流成正比的先导压，向对应的方向控制阀的操作部输出先导压，使方向控制阀驱动。

公知在具有上述的电气杆方式的操作装置、控制装置、电磁比例阀及方向控制阀的驱动系统中，与具有上述的液压先导方式的操作装置及方向控制阀的驱动系统相比，液压执行机构的初始动作响应(换言之，操作杆的从中立位置的操作开始时的液压执行机构的响应)变迟。这是因为为了进行操作装置的信号生成、从操作装置向控制装置的信号输出、控制装置的信号处理及从控制装置向电磁比例阀的电流输出而产生了时间延迟。另外，是因为在操作杆刚返回到中立位置后，虽然电磁比例阀的阀芯还没有完全关闭，但若处于中立位置的状态持续，则电磁比例阀的阀芯会完全关闭，因此阀芯的初始动作变迟。

另外，专利文献1公开了一种驱动系统，具有电气杆方式的操作装置、根据来自操作装置的操作信号而输出指令电流的控制装置、和根据来自控制装置的指令电流而驱动的电磁比例式的方向控制阀。并且，控制装置在操作装置的从中立位置的操作开始时，在预先设定的规定时间内以比与操作装置的操作量相对应的目标电流变大的方式对通向方向控制阀的指令电流进行修正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-195546号公报

发明内容

在具有上述的电气杆方式的操作装置、控制装置、电磁比例阀及方向控制阀的驱动系统中，可以考虑采用专利文献1所记载的技术。即，可以考虑控制装置在操作装置的从中立位置的操作开始时，在预先设定的规定时间内以比与操作装置的操作量相对应的目标电流变大的方式对通向电磁比例阀的指令电流进行修正。并且，只要对通向所有的电磁比例阀的指令电流同样地进行修正，就能够使与之相对应的液压执行机构的初始动作特性同样地提高。但是，在具有上述的液压先导方式的操作装置及方向控制阀的驱动系统中，根据液压执行机构的种类而初始动作响应会不同。因此，在无论液压执行机构的种类如何均使其为相同的初始动作特性的情况下，操作员有可能会感到不协调感。

详细地说明具有液压先导方式的操作装置及方向控制阀的驱动系统中的液压执行机构的初始动作响应。

由于液压执行机构的负荷不同，所以存在相对应的方向控制阀的数量不同的情况。作为具体例，存在一个铲斗缸通过经由一个方向控制阀供给的液压油而驱动、但另一方面一个斗杆缸或一个动臂缸通过经由两个方向控制阀供给的液压油而驱动的情况。在该情况下，关于斗杆缸及动臂缸，由于从一个先导阀向两个方向控制阀的操作部输出先导压，所以到先导压上升而使方向控制阀动作为止的时间滞后增加，方向控制阀的初始动作响应进一步变迟。因此，铲斗缸的初始动作响应比斗杆缸的初始动作响应及动臂缸的初始动作响应快。

而且，关于动臂缸，存在作为无冲击(shockless)功能而设置使先导压减少的节流件等的情况。在该情况下，斗杆缸的初始动作响应比动臂缸的初始动作响应快。

本发明是鉴于上述情况而研发的，其目的在于提供一种能够与采用了液压先导方式的操作装置的情况大致同样地确保与液压执行机构的种类相应的初始动作响应的工程机械。

为了实现上述目的，本发明提供一种工程机械，具有：多个液压泵；单体的第1方向控制阀，其控制液压油从上述液压泵向单体的第1液压执行机构的流动；一对第1电磁比例阀，其生成并输出用于驱动上述单体的第1方向控制阀的先导压；多个第2方向控制阀，其控制液压油从上述多个液压泵向单体的第2液压执行机构的流动；多对第2电磁比例阀，其生成并输出用于分别驱动上述多个第2方向控制阀的先导压；至少一个电气杆方式的操作装置，其输出用于对上述第1液压执行机构进行操作的第1操作信号，并且输出用于对上述第2液压执行机构进行操作的第2操作信号；和控制装置，其根据来自上述操作装置的第1操作信号而输出用于驱动上述第1电磁比例阀的第1指令电流，并且根据来自上述操作装置的第2操作信号而输出用于驱动上述第2电磁比例阀的第2指令电流，在上述工程机械中，上述控制装置具有修正功能，在上述操作装置的从中立位置的操作开始时，在预先设定的规定时间内以比与上述操作装置的操作量相对应的目标电流变大的方式对指令电流进行修正，上述控制装置的上述修正功能以将上述第1指令电流作为修正对象而不将上述第2指令电流作为修正对象、或者以上述第1指令电流的修正值比上述第2指令电流的修正值大的方式进行修正。

发明效果

根据本发明，即使使用电气杆方式的操作装置，也能够与采用了液压先导方式的操作装置的情况大致同样地确保根据液压执行机构的种类而不同的初始动作响应。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式中的液压挖掘机的构造的立体图。

图2是表示本发明的第1实施方式中的液压挖掘机的驱动系统的结构的图。

图3是表示本发明的第1实施方式中的控制装置的功能结构的框图。

图4是表示本发明的第1实施方式中的操作杆的操作量与目标先导压之间的关系的图。

图5是表示本发明的第1实施方式中的目标先导压与目标电流之间的关系的图。

图6是表示本发明的第1实施方式中的预充电电流的图。

图7是表示与本发明的第1实施方式中的控制装置的修正功能相关的处理步骤的流程图。

图8是用于说明本发明的第1实施方式中的动作的一个例子的时序图。

图9是用于说明本发明的第1实施方式中的动作的其他例子的时序图。

图10是表示本发明的第2实施方式中的预充电电流的图。

图11是表示本发明的第3实施方式中的控制装置的功能结构的框图。

图12是表示本发明的第3实施方式中的预充电电流的图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的第1实施方式。

图1是表示本实施方式中的液压挖掘机的构造的立体图，局部透视地示出搭载设备。

本实施方式的液压挖掘机具有能够自行的下部行驶体10、能够旋转地设在下部行驶体10上侧的上部旋转体11、和与上部旋转体11前侧连结的作业装置12。

下部行驶体10具有在从上方观察时呈大致H字形状的履带架(track frame)、和设在该履带架的左侧及右侧的履带式的行驶装置13a、13b(在图中仅示出左侧的行驶装置13a)。在左侧的行驶装置13a中，通过左行驶马达3a的向前方或后方的旋转，左履带(crawler)向前方或后方旋转。同样地，在右侧的行驶装置13b中，通过右行驶马达3b(在图1中没有示出但在后述的图2中示出)的向前方或后方的旋转，右履带(crawler)向前方或后方旋转。由此，下部行驶体10行驶。

上部旋转体11通过旋转马达4的旋转而向左方或右方旋转。在上部旋转体11的前部设有驾驶室14，在上部旋转体11的后部搭载有发动机15等设备。在驾驶室14内设有行驶用操作装置1a、1b、和作业用操作装置2a、2b。另外，在驾驶室14的乘降口上设有能够向上下进行操作的门锁杆16(在图1中为方便起见没有示出，但在后述的图2中示出)。门锁杆16在被操作到上升位置的情况下允许操作员的乘降，在被操作到下降位置的情况下阻碍操作员的乘降。

作业装置12具有能够转动地与上部旋转体11前侧连结的动臂17、能够转动地与动臂17连结的斗杆18、和能够转动地与斗杆18连结的铲斗19。动臂17通过动臂缸5的伸长或伸缩而向上方或下方转动。斗杆18通过斗杆缸6的伸长或伸缩而向收回方向(拉回方向)或放出方向(推出方向)转动。铲斗19通过铲斗缸7的伸长或伸缩而向铲装方向或卸载方向转动。

图2是表示本实施方式中的液压挖掘机的驱动系统的结构的图。此外，在该图2中，为方便起见，省略了主溢流阀、加载单向阀(load check valve)、返回回路及排放回路等的图示。

本实施方式的驱动系统大致由主液压控制回路和先导压控制回路构成。

主液压控制回路具有：通过发动机15而被驱动的可变容量型的液压泵8a、8b、8c、多个液压执行机构(详细地说为上述的左行驶马达3a、右行驶马达3b、旋转马达4、动臂缸5、斗杆缸6及铲斗缸7)、和多个液压先导方式的方向控制阀(详细地说为左行驶用方向控制阀21、右行驶用方向控制阀22、旋转用方向控制阀23、动臂用方向控制阀24a、24b、斗杆用方向控制阀25a、25b及铲斗用方向控制阀26)。在液压泵8a、8b、8c上分别设有使泵容量变化的调节器9a、9b、9c。

所有的方向控制阀为中间旁通式的方向控制阀，分类成与液压泵8a的排出侧连接的第1阀组、与液压泵8b的排出侧连接的第2阀组、和与液压泵8c的排出侧连接的第3阀组。

第1阀组具有右行驶用方向控制阀22、铲斗用方向控制阀26及动臂用方向控制阀24a。右行驶用方向控制阀22与铲斗用方向控制阀26及动臂用方向控制阀24a串联地连接，且相对于从液压泵8a供给的液压油的流动而连接于上游侧。铲斗用方向控制阀26及动臂用方向控制阀24a相互并联地连接。由此，来自液压泵8a的液压油与铲斗用方向控制阀26及动臂用方向控制阀24a相比优先向右行驶用方向控制阀22供给。

第2阀组具有动臂用方向控制阀24b及斗杆用方向控制阀25a。动臂用方向控制阀24b及斗杆用方向控制阀25a相互并联地连接。第3阀组具有旋转用方向控制阀23、斗杆用方向控制阀25b及左行驶用方向控制阀21。旋转用方向控制阀23、斗杆用方向控制阀25b及左行驶用方向控制阀21相互并联地连接。

先导压控制回路具有：通过发动机15而被驱动的先导泵27、液压先导方式的行驶用操作装置1a、1b、电气杆方式的作业用操作装置2a、2b、控制装置(控制单元)100和多个电磁比例阀(详细地说为旋转用电磁比例阀41a、41b、动臂用电磁比例阀42a、42b、42c、42d、斗杆用电磁比例阀43a、43b、43c、43d及铲斗用电磁比例阀44a、44b)。

左侧的行驶用操作装置1a具有能够向前后方向进行操作的操作杆、和将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压的第1及第2先导阀(未图示)。

第1先导阀生成与操作杆的从中立位置向前侧的操作量相应的先导压，经由先导管路P1而向左行驶用方向控制阀21的一方侧的操作部(受压部)输出先导压，使左行驶用方向控制阀21的阀芯向另一方侧驱动。由此，来自液压泵8c的液压油经由左行驶用方向控制阀21而向左行驶马达3a供给，左行驶马达3a向前方旋转。

第2先导阀生成与操作杆的从中立位置向后侧的操作量相应的先导压，经由先导管路P2向左行驶用方向控制阀21的另一方侧的操作部输出先导压，使左行驶用方向控制阀21的阀芯向一方侧驱动。由此，来自液压泵8c的液压油经由左行驶用方向控制阀21而向左行驶马达3a供给，左行驶马达3a向后方旋转。

同样地，右侧的行驶用操作装置1b具有能够向前后方向进行操作的操作杆、和将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压的第3及第4先导阀(未图示)。

第3先导阀生成与操作杆的从中立位置向前侧的操作量相应的先导压，经由先导管路P3向右行驶用方向控制阀22的一方侧的操作部输出先导压，使右行驶用方向控制阀22的阀芯向另一方侧驱动。由此，来自液压泵8a的液压油经由右行驶用方向控制阀22而向右行驶马达3b供给，右行驶马达3b向前方旋转。

第4先导阀生成与操作杆的从中立位置向后侧的操作量相应的先导压，经由先导管路P4向右行驶用方向控制阀22的另一方侧的操作部输出先导压，使右行驶用方向控制阀22的阀芯向一方侧驱动。由此，来自液压泵8a的液压油经由右行驶用方向控制阀22而向右行驶马达3b供给，右行驶马达3b向后方旋转。

左侧的作业用操作装置2a具有能够向前后方向及左右方向进行操作的操作杆、和第1～第4电位器(未图示)。第1电位器根据操作杆的从中立位置向前侧的操作量来生成操作信号(电信号)，并将其向控制装置100输出。第2电位器根据操作杆的从中立位置向后侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。第3电位器根据操作杆的从中立位置向左侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。第4电位器根据操作杆的从中立位置向右侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。

同样地，右侧的作业用操作装置2b具有能够向前后方向及左右方向进行操作的操作杆、和第5～第8电位器(未图示)。第5电位器根据操作杆的从中立位置向前侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。第6电位器根据操作杆的从中立位置向后侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。第7电位器根据操作杆的从中立位置向左侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。第8电位器根据操作杆的从中立位置向右侧的操作量来生成操作信号，并将其向控制装置100输出。

控制装置100生成与来自第1电位器的操作信号相应的指令电流，向旋转用电磁比例阀41a的螺线管部输出指令电流，使旋转用电磁比例阀41a驱动。旋转用电磁比例阀41a将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P5而向旋转用方向控制阀23的一方侧的操作部输出先导压，使旋转用方向控制阀23的阀芯向另一方侧驱动。由此，来自液压泵8c的液压油经由旋转用方向控制阀23而向旋转马达4供给，旋转马达4向一个方向旋转。

另外，控制装置100生成与来自第2电位器的操作信号相应的指令电流，向旋转用电磁比例阀41b的螺线管部输出指令电流，使旋转用电磁比例阀41b驱动。旋转用电磁比例阀41b将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P6而向旋转用方向控制阀23的另一方侧的操作部输出先导压，使旋转用方向控制阀23的阀芯向一方侧驱动。由此，来自液压泵8c的液压油经由旋转用方向控制阀23而向旋转马达4供给，旋转马达4向相反方向旋转。

此外，在先导管路P5、P6上(换言之旋转用电磁比例阀41a、41b的二次压侧)设有旋转用压力传感器31a、31b，将由各压力传感器检测出的实际先导压向控制装置100输出。

控制装置100生成与来自第3电位器的操作信号相应的指令电流，向斗杆用电磁比例阀43a、43b的螺线管部输出指令电流，使斗杆用电磁比例阀43a、43b驱动。斗杆用电磁比例阀43a将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P11而向斗杆用方向控制阀25a的一方侧的操作部输出先导压，使斗杆用方向控制阀25a的阀芯向另一方侧驱动。斗杆用电磁比例阀43b将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P12而向斗杆用方向控制阀25b的一方侧的操作部输出先导压，使斗杆用方向控制阀25b的阀芯向另一方侧驱动。由此，来自液压泵8b的液压油经由斗杆用方向控制阀25a而向斗杆缸6的活塞杆侧供给，且来自液压泵8c的液压油经由斗杆用方向控制阀25b而向斗杆缸6的活塞杆侧供给，斗杆缸6缩短。

另外，控制装置100生成与来自第4电位器的操作信号相应的指令电流，向斗杆用电磁比例阀43c、43d的螺线管部输出指令电流，使斗杆用电磁比例阀43c、43d驱动。斗杆用电磁比例阀43c将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P13而向斗杆用方向控制阀25a的另一方侧的操作部输出先导压，使斗杆用方向控制阀25a的阀芯向一方侧驱动。斗杆用电磁比例阀43d将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P14而向斗杆用方向控制阀25b的另一方侧的操作部输出先导压，使斗杆用方向控制阀25b的阀芯向一方侧驱动。由此，来自液压泵8b的液压油经由斗杆用方向控制阀25a而向斗杆缸6的缸底侧供给，且来自液压泵8c的液压油经由斗杆用方向控制阀25b而向斗杆缸6的缸底侧供给，斗杆缸6伸长。

此外，在先导管路P11、P12、P13、P14上(换言之，斗杆用电磁比例阀43a、43b、43c、43d的二次压侧)设有斗杆用压力传感器33a、33b、33c、33d，将由各压力传感器检测出的实际先导压向控制装置100输出。

控制装置100生成与来自第5电位器的操作信号相应的指令电流，向动臂用电磁比例阀42a、42b的螺线管部输出指令电流，使动臂用电磁比例阀42a、42b驱动。动臂用电磁比例阀42a将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P7而向动臂用方向控制阀24a的一方侧的操作部输出先导压，使动臂用方向控制阀24a的阀芯向另一方侧驱动。动臂用电磁比例阀42b将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P8向动臂用方向控制阀24b的一方侧的操作部输出先导压，使动臂用方向控制阀24b的阀芯向另一方侧驱动。由此，来自液压泵8a的液压油经由动臂用方向控制阀24a而向动臂缸5的活塞杆侧供给，且来自液压泵8b的液压油经由动臂用方向控制阀24b而向动臂缸5的活塞杆侧供给，动臂缸5缩短。

另外，控制装置100生成与来自第6电位器的操作信号相应的指令电流，向动臂用电磁比例阀42c、42d的螺线管部输出指令电流，使动臂用电磁比例阀42c、42d驱动。动臂用电磁比例阀42c将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P9向动臂用方向控制阀24a的另一方侧的操作部输出先导压，使动臂用方向控制阀24a的阀芯向一方侧驱动。动臂用电磁比例阀42d将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P10而向动臂用方向控制阀24b的另一方侧的操作部输出先导压，使动臂用方向控制阀24b的阀芯向一方侧驱动。由此，来自液压泵8a的液压油经由动臂用方向控制阀24a而向动臂缸5的缸底侧供给，且来自液压泵8b的液压油经由动臂用方向控制阀24b而向动臂缸5的缸底侧供给，动臂缸5伸长。

此外，在先导管路P7、P8、P9、P10上(换言之，动臂用电磁比例阀42a、42b、42c、42d的二次压侧)设有动臂用压力传感器32a、32b、32c、32d，将由各压力传感器检测出的实际先导压向控制装置100输出。

控制装置100生成与来自第7电位器的操作信号相应的指令电流，向铲斗用电磁比例阀44a的螺线管部输出指令电流，使铲斗用电磁比例阀44a驱动。铲斗用电磁比例阀44a将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P15而向铲斗用方向控制阀26的一方侧的操作部输出先导压，使铲斗用方向控制阀26的阀芯向另一方侧驱动。由此，来自液压泵8a的液压油经由铲斗用方向控制阀26而向铲斗缸7的缸底侧供给，铲斗缸7伸长。

另外，控制装置100生成与来自第8电位器的操作信号相应的指令电流，向铲斗用电磁比例阀44b的螺线管部输出指令电流，使铲斗用电磁比例阀44b驱动。铲斗用电磁比例阀44b将来自先导泵27的排出压作为初压来生成先导压，经由先导管路P16而向铲斗用方向控制阀26的另一方侧的操作部输出先导压，使铲斗用方向控制阀26的阀芯向一方侧驱动。由此，来自液压泵8a的液压油经由铲斗用方向控制阀26而向铲斗缸7的活塞杆侧供给，铲斗缸7缩短。

此外，在先导管路P15、P16上(换言之，铲斗用电磁比例阀44a、44b的二次压侧)设有铲斗用压力传感器34a、34b，将由各压力传感器检测出的实际先导压向控制装置100输出。

控制装置100基于各电磁比例阀的指令电流和由该二次压侧的压力传感器检测出的实际先导压，来判定各电磁比例阀中是否产生了异常。并且，在判定成在电磁比例阀中产生了异常的情况下，使电磁比例阀的异常状态显示到显示装置50，向操作员进行通知。

在先导泵27的排出侧设有溢流阀28，规定先导泵27的排出压的上限值。另外，在先导泵27与上述的第1～第4先导阀及电磁比例阀41a、41b、42a～42d、43a～43d、44a、44b之间设有门锁阀(gate lock valve)29。

在门锁杆16被操作到上升位置(锁定位置)的情况下，开关被打开，门锁阀29的螺线管部没有被励磁，因此门锁阀29成为图中下侧的中立位置。由此，截断从先导泵27向上述的第1～第4先导阀及电磁比例阀41a、41b、42a～42d、43a～43d、44a、44b的液压油供给。因此，液压执行机构无法动作。另一方面，在门锁杆16被操作到下降位置(锁定解除位置)的情况下，开关被关闭，门锁阀29的螺线管部被励磁，因此门锁阀29成为图中上侧的切换位置。由此，从先导泵27向上述的第1～第4先导阀及电磁比例阀41a、41b、42a～42d、43a～43d、44a、44b供给液压油。因此，液压执行机构能够动作。

接下来说明作为本实施方式的主要部分的控制装置100的详细情况。图3是表示本实施方式中的控制装置100的功能结构的框图。

本实施方式的控制装置100具有分别与上述的第1～第8电位器相对应的八个(在图3中作为代表而仅示出一个)目标先导压运算部110、和分别与电磁比例阀41a、41b、42a～42d、43a～43d、44a、44b相对应的十二个(在图3中作为代表而仅示出一个)指令电流运算部111。

各目标先导压运算部110使用图4所示那样的操作杆的操作量(换言之操作信号)与目标先导压之间的关系，对从对应的电位器输入的操作信号而运算目标先导压，并向对应的一个或两个指令电流运算部111输出目标先导压。此外，操作杆的操作量与目标先导压之间的关系优选使用与采用了液压先导方式的操作装置的情况相同的关系。

各指令电流运算部111使用图5所示那样的目标先导压与目标电流之间的关系，对从对应的目标先导压运算部110输入的目标先导压而运算目标电流，并向对应的电磁比例阀的螺线管部作为指令电流而输出目标电流。

在此，作为本实施方式的大的特征，仅与铲斗缸7相关的(即分别与铲斗用电磁比例阀44a、44b相对应的)两个指令电流运算部111具有对指令电流进行修正的功能。详细地说，具有在作业用操作装置2b的从中立位置向左侧或右侧的操作开始时在预先设定的规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正的功能。即，在作业用操作装置2b的从中立位置向左侧或右侧的操作开始时，如图6(及后述的图8)所示，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的指令电流的修正值(以后称为预充电电流)y向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出。使用图7来说明与该修正功能相关的处理步骤。

首先，在步骤S210中，与铲斗缸7相关的指令电流运算部111判定由铲斗用压力传感器34a或34b检测出的实际先导压(换言之由铲斗用电磁比例阀44a或44b生成的先导压)是否为预先设定的规定阈值x[MPa]以下。在由铲斗用压力传感器34a或34b检测出的实际先导压为规定阈值x以下的情况下，步骤S210的判定为是，进入到步骤S220中，将计时器时间递增计时。然后，进入到步骤S230中，判定从目标先导压运算部110输入的目标先导压是否比0大、且计时器时间是否为预先设定的规定时间t以上。在目标先导压为0的情况下，或在计时器时间小于规定阈值t的情况下，步骤S230的判定为否，返回到上述的步骤S210并重复上述相同的步骤。

此外，当在步骤S210中由铲斗用压力传感器34a或34b检测出的实际先导压比规定阈值x大的情况下，该判定为否，进入到步骤S240中，重置计时器时间。

并且，若目标先导压比0大、且计时器时间成为规定阈值t以上，则步骤S230的判定为是，转移到步骤S250。在步骤S250中，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。即，在规定时间内向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出预充电电流y。

接下来，使用图8及图9来说明本实施方式的动作。图8及图9是表示与铲斗缸7相关的操作杆的操作量、目标先导压、实际先导压及指令电流的经时变化的时序图。此外，在图8中，也表示了没有对指令电流进行修正的情况(换言之没有输出预充电电流y地输出目标电流的情况)下的指令电流及实际先导压的经时变化。

在图8中，操作杆处于中立位置，目标先导压为0，实际先导压为规定阈值x以下的状态持续了规定时间t以上(时刻t1’以前)。即，由于电磁比例阀的阀芯完全关闭，所以成为阀芯的初始动作变迟的状态。并且，当在时刻t1’对操作杆进行了操作时，由于因电位器及目标先导压运算部110导致的时间延迟，在时刻t2’目标先导压被向指令电流运算部111输入。并且，上述的图9的步骤S230的判定为是而进入到步骤250中，在规定时间内从指令电流运算部111向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出预充电电流y，然后输出目标电流。由此，与没有输出预充电电流y而一开始输出目标电流的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快铲斗缸7的初始动作响应。

在图9中，在操作杆从规定的操作位置返回到中立位置的期间(从时刻t3’到时刻t4’的期间)，目标先导压减少。实际先导压也减少，成为规定阈值x以下。但是，由于在操作杆返回到中立位置后，会立刻再次进行操作，所以实际先导压为规定阈值x以下的状态不会持续规定时间t以上。即，由于电磁比例阀的阀芯不会完全关闭，所以为阀芯的初始动作不会变迟的状态。并且，上述的图9的步骤S230的判定为否，因此从指令电流运算部111向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出目标电流。

在以上那样的本实施方式中，能够仅加快铲斗缸7的初始动作响应。因此，能够与采用了液压先导方式的情况大致同样地确保根据液压执行机构的种类而不同的初始动作响应。其结果为，操作员能够无不协调感地进行操作。

说明本发明的第2实施方式。此外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的部分标注相同的附图标记，适当省略说明。

在本实施方式的控制装置100中，不仅与铲斗缸7相关的(即分别与铲斗用电磁比例阀44a、44b相对应的)两个指令电流运算部111具有对指令电流进行修正的功能，与斗杆缸6相关的(即分别与斗杆用电磁比例阀43a～43d相对应的)四个指令电流运算部111、与动臂缸5相关的(即分别与动臂用电磁比例阀42a～42d相对应的)四个指令电流运算部111、以及与旋转马达4相关的(即分别与旋转用电磁比例阀41a、41b相对应的)两个指令电流运算部111也具有对指令电流进行修正的功能。以下详细叙述。

与铲斗缸7相关的指令电流运算部111在作业用操作装置2b的从中立位置向左侧或右侧的操作开始时(详细地说与第1实施方式同样地，由铲斗用压力传感器34a或34b检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在预先设定的规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。即，如图10所示，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y1向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y1的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快铲斗缸7的初始动作响应。

与斗杆缸6相关的指令电流运算部111在作业用操作装置2a的从中立位置向左侧或右侧的操作开始时(详细地说是由斗杆用压力传感器33a、33b或33c、33d检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。即，如图10所示，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y2(其中y1>y2)向斗杆用电磁比例阀43a、43b或43c、43d的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y2的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快斗杆缸6的初始动作响应。

与动臂缸5相关的指令电流运算部111在作业用操作装置2b的从中立位置向前侧或后侧的操作开始时(详细地说是由动臂用压力传感器32a、32b或32c、32d检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。即，如图10所示，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y3(其中y2>y3)向动臂用电磁比例阀42a、42b或42c、42d的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y3的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快动臂缸5的初始动作响应。

与旋转马达4相关的指令电流运算部111在作业用操作装置2a的从中立位置向前侧或后侧的操作开始时(详细地说是由旋转用压力传感器31a或31b检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。即，虽然没有图示，但在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y0(其中y0与y3大致相等)向旋转用电磁比例阀41a或41b的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y0的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快旋转马达4的初始动作响应。

并且，根据上述的预充电电流的关系(y1>y2>y3)，能够得到铲斗缸7的初始动作响应>斗杆缸6的初始动作响应>动臂缸5的初始动作响应的关系、即实现与液压先导方式的操作感相同的操作感的初始动作响应的关系。因此，能够与采用了液压先导方式的情况大致同样地确保根据液压执行机构的种类而不同的初始动作响应。其结果为，操作员即使使用电气杆方式的操作装置，也能够与采用了液压先导方式的情况相比无不协调感地进行操作。

说明本发明的第3实施方式。此外，在本实施方式中，对与第1及第2实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并适当省略说明。

图11是表示本实施方式中的控制装置的功能结构的框图。

本实施方式的控制装置100A与上述控制装置100同样地，具有目标先导压运算部110和指令电流运算部111。而且，还具有模式控制部112，具有选择性地执行手动控制模式和自动控制模式的功能。

驾驶室14内的设定装置113通过操作员的操作来选择手动控制模式及自动控制模式中的一方，并且能够输入选择了自动控制模式的情况下的控制参数。在选择了手动控制模式的情况下，从设定装置113向模式控制部112及各指令电流运算部111输出手动控制模式的设定指令，在选择了自动控制模式的情况下，从设定装置113向模式控制部112及各指令电流运算部111输出自动控制模式的设定指令。

手动控制模式是指用于按照操作装置2a、2b的操作来使旋转马达4、动臂缸5、斗杆缸6及铲斗缸7驱动的模式。自动控制模式是指基于操作装置2a、2b的操作，以限制或调整上部旋转体11、动臂17、斗杆18及铲斗19中的某一个的动作的方式使旋转马达4、动臂缸5、斗杆缸6及铲斗缸7驱动的模式。作为自动控制模式的具体例，具有限制铲斗19的移动范围的模式、和调整铲斗19的移动轨迹的模式。

若设定了手动控制模式，则模式控制部112将来自作业用操作装置2a、2b的操作信号直接向各目标先导压运算部110输出。另一方面，若设定了自动控制模式，则基于传感器的检测值对上部旋转体11、动臂17、斗杆18、铲斗19中的某一个的动作位置进行运算。而且，基于来自作业用操作装置2a、2b的操作信号，对用于限制或调整上部旋转体11、动臂17、斗杆18及铲斗19中的某一个的动作的指令信号进行运算，将运算出的指令信号向对应的目标先导压运算部110输出。

与铲斗缸7相关的指令电流运算部111在作业用操作装置的从中立位置的操作开始时(详细地说是由铲斗用压力传感器34a或34b检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在预先设定的规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。此时，若设定了手动控制模式，则与第2实施方式同样地，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y1向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出。另一方面，若设定了自动控制模式，则如图12所示，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y4(其中y4>y1)向铲斗用电磁比例阀44a或44b的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y1或y4的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快铲斗缸7的初始动作响应。

与斗杆缸6相关的指令电流运算部111在作业用操作装置的从中立位置的操作开始时(详细地说是由斗杆用压力传感器33a、33b或33c、33d检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。此时，若设定了手动控制模式，则与第2实施方式同样地，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y2(其中y1>y2)向斗杆用电磁比例阀43a、43b或43c、43d的螺线管部输出。另一方面，若设定了自动控制模式，则在规定时间内将预充电电流y4(其中y4>y2)向斗杆用电磁比例阀43a、43b或43c、43d的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y2或y4的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快斗杆缸6的初始动作响应。

与动臂缸5相关的指令电流运算部111在作业用操作装置的从中立位置的操作开始时(详细地说是由动臂用压力传感器32a、32b或32c、32d检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。此时，若设定了手动控制模式，则与第2实施方式同样地，在规定时间内将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y3(其中y2>y3)向动臂用电磁比例阀42a、42b或42c、42d的螺线管部输出。另一方面，若设定了自动控制模式，则在规定时间内将预充电电流y4(其中y4>y3)向动臂用电磁比例阀42a、42b或42c、42d的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y3或y4的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快动臂缸5的初始动作响应。

与旋转马达4相关的指令电流运算部111在作业用操作装置的从中立位置的操作开始时(详细地说是由旋转用压力传感器31a或31b检测出的实际先导压为规定阈值x以下的状态持续规定时间t以上、且从目标先导压运算部输入的目标先导压比0大时)，在规定时间内以比目标电流变大的方式对指令电流进行修正。此时，若设定了手动控制模式，则与第2实施方式同样地，将以比目标电流变大的方式预先设定的预充电电流y0(其中y0与y3大致相等)向旋转用电磁比例阀41a或41b的螺线管部输出。另一方面，若设定了自动控制模式，则在规定时间内将预充电电流y4(其中y4>y0)向旋转用电磁比例阀41a或41b的螺线管部输出。由此，与没有输出预充电电流y0或y4的情况相比，能够加快实际先导压的上升。因此，能够加快旋转马达4的初始动作响应。

在以上那样的本实施方式中，在手动控制模式下，能够与第2实施方式同样地根据预充电电流的关系(y1>y2>y3)而得到铲斗缸7的初始动作响应>斗杆缸6的初始动作响应>动臂缸5的初始动作响应的关系、即实现与液压先导方式的操作感相同的操作感的初始动作响应的关系。因此，能够与采用了液压先导方式的情况大致同样地确保根据液压执行机构的种类而不同的初始动作响应。其结果为，操作员即使使用电气杆方式的操作装置，也能够与采用了液压先导方式的情况相比无不协调感地进行操作。

另一方面，在自动控制模式下，与操作员的操作性相比使各液压执行机构的响应性优先。即，与手动控制模式相比，预充电电流大，能够提高各液压执行机构的初始动作响应。因此，能够提高作业效率。

此外，在第3实施方式中，列举若设定了自动控制模式则与铲斗缸7、斗杆缸6、动臂缸5及旋转马达4分别相关的指令电流运算部111输出预充电电流y4的情况为例进行了说明，但并不限于此。即，也可以是，若设定了自动控制模式，则与铲斗缸7、斗杆缸6、动臂缸5及旋转马达4分别相关的指令电流运算部111中的某一个输出预充电电流y4，其余的指令电流运算部111即使设定了自动控制模式，也输出与手动控制模式相同的预充电电流。在这样的变形例中，也能够得到上述相同的效果。

此外，在第1～第3实施方式中，列举具有液压先导方式的行驶用操作装置的情况为例进行了说明，但并不限于此，也可以具有电气杆方式的行驶用操作装置。

另外，在第1～第3实施方式中，作为本发明的适用对象而列举液压挖掘机为例进行了说明，但并不限于此，也可以适用于其他工程机械。具体地说，例如也可以适用于轮式装载机，该轮式装载机具有：多个液压泵；单体的铲斗用方向控制阀，其控制液压油从液压泵向单体的铲斗缸的流动；一对铲斗用电磁比例阀，其生成并输出用于对单体的铲斗用方向控制阀进行操作的先导压；多个斗杆用方向控制阀，其控制液压油从多个液压泵向单体的斗杆缸的流动；多对斗杆用电磁比例阀，其生成并输出用于分别对多个斗杆用方向控制阀进行操作的先导压；电气杆方式的操作装置，其输出用于对铲斗缸进行操作的第1操作信号，并且输出用于对斗杆缸进行操作的第2操作信号；和控制装置，其根据来自操作装置的第1操作信号而输出用于驱动铲斗用电磁比例阀的第1指令电流，并且根据来自操作装置的第2操作信号而输出用于驱动斗杆用电磁比例阀的第2指令电流。

在适用于上述的轮式装载机的情况下，控制装置具有修正功能，在操作装置的从中立位置的操作开始时，在预先设定的规定时间内以比与操作装置的操作量相对应的目标电流变大的方式对指令电流进行修正。并且，控制装置的修正功能也可以与第1实施方式同样地，将用于驱动铲斗缸的第1指令电流作为修正对象而不将用于驱动斗杆缸的第2指令电流作为修正对象。或者，也可以与第2实施方式同样地，以第1指令电流的修正值z1比第2指令电流的修正值z2大的方式进行修正。而且，也可以与第3实施方式同样地，在自动控制模式的情况下将第1指令电流及第2指令电流修正成比修正值z1、z2大的修正值z3。这些情况也能够得到上述相同的效果。

附图标记说明

2a、2b作业用操作装置

5动臂缸

6斗杆缸

7铲斗缸

8a、8b、8c液压泵

17动臂

18斗杆

19铲斗

24a、24b动臂用方向控制阀

25a、25b斗杆用方向控制阀

26铲斗用方向控制阀

42a、42b、42c、42d动臂用电磁比例阀

43a、43b、43c、43d斗杆用电磁比例阀

44a、44b铲斗用电磁比例阀

100、100A控制装置

Claims (4)

1.一种工程机械，具有：多个液压泵；单体的第1方向控制阀，其控制液压油从所述液压泵向单体的第1液压执行机构的流动；一对第1电磁比例阀，其生成并输出用于驱动所述单体的第1方向控制阀的先导压；多个第2方向控制阀，其控制液压油从所述多个液压泵向单体的第2液压执行机构的流动；多对第2电磁比例阀，其生成并输出用于分别驱动所述多个第2方向控制阀的先导压；至少一个电气杆方式的操作装置，其输出用于对所述第1液压执行机构进行操作的第1操作信号，并且输出用于对所述第2液压执行机构进行操作的第2操作信号；和控制装置，其根据来自所述操作装置的第1操作信号而输出用于驱动所述第1电磁比例阀的第1指令电流，并且根据来自所述操作装置的第2操作信号而输出用于驱动所述第2电磁比例阀的第2指令电流，所述工程机械的特征在于，

所述控制装置具有修正功能，在所述操作装置的从中立位置的操作开始时，在预先设定的规定时间内以比与所述操作装置的操作量相对应的目标电流变大的方式对指令电流进行修正，

所述控制装置的所述修正功能以将所述第1指令电流作为修正对象而不将所述第2指令电流作为修正对象、或者以所述第1指令电流的修正值比所述第2指令电流的修正值大的方式进行修正。

2.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

所述工程机械为液压挖掘机，

所述第1液压执行机构为铲斗缸，

所述第2液压执行机构为斗杆缸及动臂缸，

所述控制装置的所述修正功能将用于驱动所述铲斗缸的第1指令电流作为修正对象，而不将用于驱动所述斗杆缸的第2指令电流及用于驱动动臂缸的第2指令电流作为修正对象。

3.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

所述工程机械为液压挖掘机，

所述第1液压执行机构为铲斗缸，

所述第2液压执行机构为斗杆缸及动臂缸，

所述控制装置的所述修正功能以成为用于驱动所述铲斗缸的第1指令电流的修正值y1>用于驱动所述斗杆缸的第2指令电流的修正值y2>用于驱动所述动臂缸的第2指令电流的修正值y3的关系的方式进行修正。

4.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

所述工程机械为液压挖掘机，

所述第1液压执行机构为铲斗缸，

所述第2液压执行机构为斗杆缸及动臂缸，

所述控制装置还具有选择性地执行手动控制模式和自动控制模式的功能，其中所述手动控制模式用于按照所述操作装置的操作，使所述铲斗缸、所述斗杆缸及所述动臂缸驱动，所述自动控制模式用于基于所述操作装置的操作，以限制或调整铲斗、斗杆及动臂中的某一个的动作的方式使所述铲斗缸、所述斗杆缸及所述动臂缸驱动，

关于所述控制装置的修正功能，

在所述手动控制模式的情况下，以成为用于驱动所述铲斗缸的第1指令电流的修正值y1>用于驱动所述斗杆缸的第2指令电流的修正值y2>用于驱动所述动臂缸的第2指令电流的修正值y3的关系的方式进行修正，

在所述自动控制模式的情况下，将用于驱动所述铲斗缸的第1指令电流、用于驱动所述斗杆缸的第2指令电流及用于驱动所述动臂缸的第2指令电流修正成比所述修正值y1、y2、y3大的修正值y4。

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