CN110392789B - 挖土机 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式所涉及的挖土机具备：下部行走体(1)；上部回转体(3)，可回转地搭载于下部行走体(1)；主泵(14)，搭载于上部回转体(3)；液压致动器，通过主泵(14)所吐出的工作油被驱动；泄放阀(177)，控制主泵(14)所吐出的工作油中不经由液压致动器而流入工作油罐的工作油的流量；及控制器(30)，根据从主泵(14)供给至液压致动器的工作油的压力中的脉动的大小来控制泄放阀(177)的开口面积。

Description

挖土机

技术领域

本公开涉及一种具备通过液压泵所吐出的工作油被驱动的液压致动器的挖土机。

背景技术

以往，已知有一种能够用1个截止阀控制与共用主泵的多个液压致动器各自相对应的方向切换阀的泄放的挖土机(参考专利文献1。)。

该挖土机根据作业附件的作业半径的缩小来增大泄放，由此抑制作业附件的作业半径小时的上部回转体的回转加速力。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-18359号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，上述挖土机只是为了实现回转操作性的稳定化而通过截止阀控制泄放，而不是为了抑制液压回路内的工作油的压力的脉动而利用截止阀。因此，无法抑制液压回路内的工作油的压力的脉动。

鉴于上述问题，希望提供一种能够抑制液压回路内的工作油的压力的脉动的挖土机。

用于解决技术课题的手段

本发明的实施方式所涉及的挖土机具备：下部行走体；上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；液压泵，搭载于所述上部回转体；液压致动器，通过所述液压泵所吐出的工作油被驱动；泄放阀，控制所述液压泵所吐出的工作油中不经由所述液压致动器而流入工作油罐的工作油的流量；及控制装置，根据从所述液压泵供给至所述液压致动器的工作油的压力中的脉动的大小来控制所述泄放阀的开口面积。

发明效果

通过上述方法，能够提供一种能够抑制液压回路内的工作油的压力的脉动的挖土机。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。

图2为表示图1的挖土机的驱动系统的结构例的框图。

图3为表示搭载于图1的挖土机的液压回路的结构例的概略图。

图4为泄放流量增减处理的一例的流程图。

图5表示动臂上升操作中执行泄放流量增减处理时的泵吐出压力与比例阀特性随时间的变化。

图6为泄放流量增减处理的其他一例的流程图。

图7为表示搭载于图1的挖土机的液压回路的其他结构例的概略图。

具体实施方式

图1为本发明的实施方式所涉及的挖土机(挖掘机)的侧视图。上部回转体3可回转地经由回转机构2搭载于挖土机的下部行走体1。在上部回转体3安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有作为端接附件的铲斗6。

动臂4、斗杆5、铲斗6构成作为附件的一例的挖掘附件，且分别通过动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9被液压驱动。在动臂4安装有动臂角度传感器S1，在斗杆5安装有斗杆角度传感器S2，在铲斗6安装有铲斗角度传感器S3。

动臂角度传感器S1检测动臂4的转动角度。本实施方式中，动臂角度传感器S1为加速度传感器，能够检测动臂4相对于上部回转体3的转动角度(以下，称为“动臂角度α”。)。动臂角度α例如在将动臂4最大限度放低时成为零度，随着提升动臂4而变大。

斗杆角度传感器S2检测斗杆5的转动角度。本实施方式中，斗杆角度传感器S2为加速度传感器，能够检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下，称为“斗杆角度β”。)。斗杆角度β例如在将斗杆5最大限度闭合时成为零度，随着打开斗杆5而变大。

铲斗角度传感器S3检测铲斗6的转动角度。本实施方式中，铲斗角度传感器S3为加速度传感器，能够检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下，称为“铲斗角度γ”。)。铲斗角度γ例如在铲斗6最大限度闭合时成为零度，随着打开铲斗6而变大。

动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3分别可以是利用可变电阻器的电位器、检测相对应的液压缸的冲程量的冲程传感器、检测连结销回转的转动角度的旋转编码器、陀螺传感器、加速度传感器与陀螺传感器的组合等。

在动臂缸7安装有动臂杆压力传感器S7R及动臂底部压力传感器S7B。在斗杆缸8安装有斗杆杆压力传感器S8R及斗杆底部压力传感器S8B。在铲斗缸9安装有铲斗杆压力传感器S9R及铲斗底部压力传感器S9B。

动臂杆压力传感器S7R检测动臂缸7的杆侧油室的压力(以下，称为“动臂杆压力”。)，动臂底部压力传感器S7B检测动臂缸7的底部侧油室的压力(以下，称为“动臂底部压力”。)。斗杆杆压力传感器S8R检测斗杆缸8的杆侧油室的压力(以下，称为“斗杆杆压力”。)，斗杆底部压力传感器S8B检测斗杆缸8的底部侧油室的压力(以下，称为“斗杆底部压力”。)。铲斗杆压力传感器S9R检测铲斗缸9的杆侧油室的压力(以下，称为“铲斗杆压力”。)，铲斗底部压力传感器S9B检测铲斗缸9的底部侧油室的压力(以下，称为“铲斗底部压力”。)。

在上部回转体3设置有驾驶室即驾驶舱10且搭载有引擎11等动力源。并且，在上部回转体3安装有机体倾斜传感器S4、回转角速度传感器S5及摄像头S6。

机体倾斜传感器S4检测上部回转体3相对于水平面的倾斜度。本实施方式中，机体倾斜传感器S4为检测绕上部回转体3的前后轴及左右轴回转的倾斜角的加速度传感器。上部回转体3的前后轴及左右轴例如彼此正交并通过挖土机的回转轴上的一点即挖土机中心点。

回转角速度传感器S5检测上部回转体3的回转角速度。本实施方式中为陀螺传感器。也可以是分解器、旋转编码器等。

摄像头S6获取挖土机的周边的图像。本实施方式中，摄像头S6包括安装于上部回转体3的前方摄像头。前方摄像头为拍摄挖土机的前方的立体摄像头，其安装于驾驶舱10的舱顶即驾驶舱10的外部。也可以安装于驾驶舱10的顶棚即驾驶舱10的内部。前方摄像头能够拍摄挖掘附件。前方摄像头可以是单眼摄像头。

驾驶舱10内设置有控制器30。控制器30发挥进行挖土机的驱动控制的主控制部的功能。本实施方式中，控制器30由包括CPU、RAM、ROM等的计算机构成。控制器30的各种功能例如通过由CPU执行存储于ROM中的程序来实现。

图2为表示图1的挖土机的驱动系统的结构例的框图，分别用双重线、粗实线、虚线及点线表示机械动力传递管路、工作油管路、先导管路及电气控制管路。

挖土机的驱动系统主要包括引擎11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀体17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、控制器30、比例阀31等。

引擎11为挖土机的驱动源。本实施方式中，引擎11例如为以维持规定的转速的方式动作的柴油引擎。并且，引擎11的输出轴与主泵14及先导泵15的输入轴连结。

主泵14经由工作油管路将工作油供给至控制阀体17。本实施方式中，主泵14为斜板式可变容量型液压泵。

调节器13控制主泵14的吐出量。本实施方式中，调节器13根据来自控制器30的控制指令来调节主泵14的斜板偏转角，由此控制主泵14的吐出量。

先导泵15经由先导管路向包括操作装置26及比例阀31的各种液压控制设备供给工作油。本实施方式中，先导泵15为固定容量型液压泵。

控制阀体17为控制挖土机中的液压系统的液压控制装置。控制阀体17包括控制阀171～176及泄放阀177。控制阀体17能够通过控制阀171～176将主泵14所吐出的工作油选择性地供给至1个或多个液压致动器。控制阀171～176控制从主泵14流入液压致动器的工作油的流量及从液压致动器流入工作油罐的工作油的流量。液压致动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左侧行走用液压马达1A、右侧行走用液压马达1B及回转用液压马达2A。泄放阀177控制主泵14所吐出的工作油中不经由液压致动器而流入工作油罐的工作油的流量(以下，称为“泄放流量”。)。泄放阀177可以设置于控制阀体17的外部。

操作装置26为用于供操作人员操作液压致动器的装置。本实施方式中，操作装置26经由先导管路将先导泵15所吐出的工作油供给至与液压致动器分别相对应的控制阀的先导端口。供给至各先导端口的工作油的压力(先导压力)为与各液压致动器相对应的操作装置26的操纵杆或踏板(未图示。)的操作方向及操作量相应的压力。

吐出压力传感器28检测主泵14的吐出压力。本实施方式中，吐出压力传感器28将所检测的值输出至控制器30。

操作压力传感器29检测使用了操作装置26的操作人员的操作内容。本实施方式中，操作压力传感器29以压力(操作压力)形式检测与各液压致动器相对应的操作装置26的操纵杆或踏板的操作方向及操作量，并将所检测的值输出至控制器30。操作装置26的操作内容可以使用操作压力传感器以外的其他传感器来检测。

比例阀31根据控制器30所输出的控制指令来动作。本实施方式中，比例阀31为根据控制器30所输出的电流指令来调整从先导泵15导入控制阀体17内的泄放阀177的先导端口的二次压力的电磁阀。比例阀31例如以电流指令越大则使导入泄放阀177的先导端口的二次压力变得越大的方式动作。

接着，参考图3对搭载于挖土机的液压回路的结构例进行说明。图3为表示搭载于图1的挖土机的液压回路的结构例的概略图。图3与图2同样地分别用双重线、粗实线、虚线及点线表示机械动力传递管路、工作油管路、先导管路及电气控制管路。

图3的液压回路使工作油在通过引擎11驱动的主泵14L、14R经由管路42L、42R至工作油罐进行循环。主泵14L、14R与图2的主泵14相对应。

管路42L为将配置于控制阀体17内的控制阀171、173、175L及176L各自在主泵14L与工作油罐之间进行并联连接的工作油管路。管路42R为将配置于控制阀体17内的控制阀172、174、175R及176R各自在主泵14R与工作油罐之间进行并联连接的工作油管路。

控制阀171是为了将主泵14L所吐出的工作油供给至左侧行走用液压马达1A并且将左侧行走用液压马达1A所吐出的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀172是为了将主泵14R所吐出的工作油供给至右侧行走用液压马达1B并且将右侧行走用液压马达1B所吐出的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀173是为了将主泵14L所吐出的工作油供给至回转用液压马达2A并且将回转用液压马达2A所吐出的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀174是用于将主泵14R所吐出的工作油供给至铲斗缸9并且将铲斗缸9内的工作油排出至工作油罐的滑阀。

控制阀175L、175R是为了将主泵14L、14R所吐出的工作油供给至动臂缸7并且将动臂缸7内的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀176L、176R是为了将主泵14L、14R所吐出的工作油供给至斗杆缸8并且将斗杆缸8内的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

泄放阀177L为控制与主泵14L所吐出的工作油相关的泄放流量的滑阀。泄放阀177R为控制与主泵14R所吐出的工作油相关的泄放流量的滑阀。泄放阀177L、177R与图2的泄放阀177相对应。

泄放阀177L、177R例如具有最小开口面积(开度0％)的第1阀位置和最大开口面积(开度100％)的第2阀位置。泄放阀177L、177R能够在第1阀位置与第2阀位置之间连续(无级)地移动。

调节器13L、13R调节主泵14L、14R的斜板偏转角，由此控制主泵14L、14R的吐出量。调节器13L、13R与图2的调节器13相对应。控制器30例如根据主泵14L、14R的吐出压力的增大而用调节器13L、13R调节主泵14L、14R的斜板偏转角以减少吐出量。这是为了避免以吐出压力与吐出量之积表示的主泵14的吸收马力超过引擎11的输出马力。

斗杆操作杆26A为操作装置26的一例，用于操作斗杆5。斗杆操作杆26A利用先导泵15所吐出的工作油，将与操纵杆操作量相应的控制压力导入至控制阀176L、176R的先导端口。具体而言，斗杆操作杆26A在沿斗杆闭合方向操作时，向控制阀176L的右侧先导端口导入工作油，并且向控制阀176R的左侧先导端口导入工作油。并且，斗杆操作杆26A在沿斗杆打开方向操作时，向控制阀176L的左侧先导端口导入工作油，并且向控制阀176R的右侧先导端口导入工作油。

动臂操作杆26B为操作装置26的一例，用于操作动臂4。动臂操作杆26B利用先导泵15所吐出的工作油，将与操纵杆操作量相应的控制压力导入控制阀175L、175R的先导端口。具体而言，动臂操作杆26B在沿动臂上升方向操作时，向控制阀175L的右侧先导端口导入工作油，并且向控制阀175R的左侧先导端口导入工作油。并且，动臂操作杆26B在沿动臂下降方向操作时，向控制阀175L的左侧先导端口导入工作油，并且向控制阀175R的右侧先导端口导入工作油。

吐出压力传感器28L、28R为吐出压力传感器28的一例，其检测主泵14L、14R的吐出压力，并将检测出的值输出至控制器30。

操作压力传感器29A、29B为操作压力传感器29的一例，其以压力形式检测针对斗杆操作杆26A、动臂操作杆26B的操作人员的操作内容，并将检测出的值输出至控制器30。操作内容例如为操纵杆操作方向、操纵杆操作量(操纵杆操作角度)等。

左右行走操纵杆(或踏板)、铲斗操作杆及回转操作杆(均未图示。)分别为用于操作下部行走体1的行走、铲斗6的开闭及上部回转体3的回转的操作装置。这些操作装置与斗杆操作杆26A、动臂操作杆26B同样地利用先导泵15所吐出的工作油，并将与操纵杆操作量(或踏板操作量)相应的控制压力导入至与各液压致动器相对应的控制阀中的左右某一个先导端口。针对这些各操作装置的操作人员的操作内容与操作压力传感器29A、29B同样地通过相对应的操作压力传感器以压力形式被检测，且检测值输出至控制器30。

控制器30接收操作压力传感器29A、29B等的输出，并根据需要对调节器13L、13R输出控制指令，以改变主泵14L、14R的吐出量。并且，根据需要对比例阀31L1、31L2、31R1、31R2输出电流指令，以改变泄放阀177L、177R及负控节流阀18L、18R的开口面积。

比例阀31L1、31R1根据控制器30所输出的电流指令来调整从先导泵15导入泄放阀177L、177R的先导端口的二次压力。比例阀31L2、31R2根据控制器30所输出的电流指令来调整从先导泵15导入负控节流阀18L、18R的二次压力。比例阀31L1、31L2、31R1、31R2与图2的比例阀31相对应。

比例阀31L1能够调整二次压力以使泄放阀177L能够在第1阀位置与第2阀位置之间的任意位置停止。比例阀31R1能够调整二次压力以使泄放阀177R能够在第1阀位置与第2阀位置之间的任意位置停止。

比例阀31L2能够调整二次压力，从而能够调整负控节流阀18L的开口面积。比例阀31R2能够调整二次压力，从而能够调整负控节流阀18R的开口面积。

接着，对在图3的液压回路中采用的负控控制进行说明。

在管路42L、42R中位于最下游的泄放阀177L、177R各自与工作油罐之间配置有负控节流阀18L、18R。通过泄放阀177L、177R而到达工作油罐的工作油的流动受到负控节流阀18L、18R的限制。而且，负控节流阀18L、18R产生用于控制调节器13L、13R的控制压力(以下，称为“负控压力”。)。负控压力传感器19L、19R为用于检测负控压力的传感器，其将检测出的值输出至控制器30。

本实施方式中，负控节流阀18L、18R为开口面积根据比例阀31L2、31R2的二次压力而变化的可变节流阀。负控节流阀18L、18R例如随着比例阀31L2、31R2的二次压力的增大而开口面积变小。但是，负控节流阀18L、18R可以是固定节流阀。

控制器30根据负控压力来调节主泵14L、14R的斜板偏转角，由此控制主泵14L、14R的吐出量。以下，将负控压力与主泵14L、14R的吐出量之间的关系称为“负控特性”。负控特性例如可以作为对照表而存储于ROM等中，也可以以规定的计算式表示。控制器30例如参考表示规定的负控特性的数据表，进行如下控制：负控压力越大，则越减少主泵14L、14R的吐出量；负控压力越小，则越增加主泵14L、14R的吐出量。

具体而言，如图3中所示，液压致动器均为未被操作的待机状态时，主泵14L、14R所吐出的工作油通过泄放阀177L、177R而到达负控节流阀18L、18R。之后，通过泄放阀177L、177R的工作油的流动增大在负控节流阀18L、18R的上游产生的负控压力。其结果，控制器30将主泵14L、14R的吐出量减少至规定的允许最小吐出量，以抑制所吐出的工作油通过管路42L、42R时的压力损失(抽吸损失)。待机状态下的该规定的允许最小吐出量为泄放流量的一例，以下，称为“待机流量”。

另一方面，在操作某一个液压致动器时，主泵14L、14R所吐出的工作油通过与作为操作对象的液压致动器相对应的控制阀而流入作为操作对象的液压致动器。因此，通过泄放阀177L、177R而到达负控节流阀18L、18R的泄放流量减少，在负控节流阀18L、18R的上游产生的负控压力下降。其结果，控制器30增大主泵14L、14R的吐出量，以向作为操作对象的液压致动器供给足量的工作油，从而可靠地驱动作为操作对象的液压致动器。另外，以下将流入液压致动器的工作油的流量称为“制动器流量”。此时，主泵14L、14R所吐出的工作油的流量相当于制动器流量与泄放流量的总和。

通过如上结构，图3的液压回路在使液压致动器工作时，能够可靠地从主泵14L、14R将所需的足量的工作油供给至作为工作对象的液压致动器。并且，能够在待机状态下抑制液压能量的不必要的消耗。这是由于能够将泄放流量降低至待机流量。

然而，图3的液压回路在待机状态下也始终将相当于待机流量的工作油供给至负控节流阀18L、18R。并且，使液压致动器工作时，始终将一定量的工作油作为泄放流量而供给至负控节流阀18L、18R。这是为了生成负控压力。并且，是为了能够根据液压致动器的运行迅速地改变吐出量。

泄放流量越小，则因抑制液压能量的不必要的消耗所带来的效果越大，但是流入液压致动器的工作油的流量越容易发生变动。此时，液压系统的振动系统中产生压力变动时，若流量变动相对于压力变动大，则导致振动变大。这是因2次振动系统的衰减项由

表示。另外，P表示主泵14的吐出压力(液压致动器的负荷压)，Q表示流入液压致动器的工作油的流量。因此，因负荷的增大而使压力变动变大时，为了减小流入液压致动器的工作油的流量变动，希望加大泄放流量。因此，一律地减少泄放流量不太合适。

因此，控制器30的泄放阀控制部300根据压力脉动的大小来改变泄放流量，从而同时实现液压能量的不必要的消耗的抑制与压力脉动的抑制。

泄放阀控制部300例如根据主泵14所吐出的工作油的压力中的脉动的大小来控制泄放阀177的开口面积。可以根据动臂杆压力、动臂底部压力、斗杆杆压力、斗杆底部压力等工作中的液压致动器中的工作油的压力脉动的大小来控制泄放阀177的开口面积。例如脉动越大，则泄放阀控制部300越加大泄放阀177的开口面积。这是为了通过增大泄放流量(包括待机状态下的待机流量。)来提高脉动的衰减性，从而抑制脉动。另一方面，脉动越小，则泄放阀控制部300越减小泄放阀177的开口面积。这是为了减少泄放流量(包括待机状态下的待机流量。)以抑制被白白浪费的工作油的量。

泄放阀控制部300可以根据信息获取装置所获取的与脉动相关的信息来计算脉动的大小。与脉动相关的信息包括动臂角度α、斗杆角度β、铲斗角度γ、动臂杆压力、动臂底部压力、斗杆杆压力、斗杆底部压力、铲斗杆压力、铲斗底部压力、摄像头S6的摄影图像、主泵14的吐出压力、操作装置26的操作压力等中的至少1个。信息获取装置包括动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机体倾斜传感器S4、回转角速度传感器S5、摄像头S6、动臂杆压力传感器S7R、动臂底部压力传感器S7B、斗杆杆压力传感器S8R、斗杆底部压力传感器S8B、铲斗杆压力传感器S9R、铲斗底部压力传感器S9B、吐出压力传感器28、操作压力传感器29等中的至少1个。泄放阀控制部300可以以多个阶段对脉动的大小进行判定。此时，泄放阀控制部300例如根据吐出压力传感器28的输出，以“大”、“中”、“小”这三个阶段对脉动的大小进行判定。具体而言，规定时间内的泵吐出压力的变动幅度为第1阈值以上时判定为“大”，该变动幅度小于第1阈值且为第2阈值以上时判定为“中”，该变动幅度小于第2阈值时判定为“小”。

而且，泄放阀控制部300例如将与脉动的大小相对应的控制指令输出至比例阀31，由此增减泄放阀177的开口面积。例如脉动越大，则泄放阀控制部300越降低相对于比例阀31的电流指令以降低比例阀31的二次压力，从而增大泄放阀177的开口面积。这是为了抑制脉动。相反地，脉动越小，则泄放阀控制部300越增大相对于比例阀31的电流指令以增大比例阀31的二次压力，从而减小泄放阀177的开口面积。这是为了抑制被白白浪费的工作油的量。

并且，泄放阀控制部300配合泄放阀177的开口面积的增减而改变负控特性。本实施方式中，泄放阀控制部300配合泄放阀177的开口面积的增减来增减负控节流阀18L、18R的开口面积，由此改变负控特性。这是为了即使在增减泄放流量时，也不使操纵杆操作量与制动器流量之间的关系发生变化。

例如脉动越大，则泄放阀控制部300越使负控特性向高脉动时负控设定侧移位；脉动越小，则泄放阀控制部300越使负控特性向低脉动时负控设定侧移位。

高脉动时负控设定与低脉动时负控设定相比待机流量大并且相对于负控压力的上升的吐出量的减少率缓慢。即，只要负控压力相同，则高脉动时负控设定中的主泵14的吐出量比低脉动时负控设定中的吐出量大。并且，实现相同的吐出量时，高脉动时负控设定中的负控压力比低脉动时负控设定中的负控压力高。但是，只要在包括操纵杆操作量的其他条件相同，则即使负控特性不同制动器流量也相同。例如只要在包括动臂上升操作量的其他条件相同，则即使泄放流量不同及负控特性不同，流入动臂缸7的底部侧油室的工作油的流量也相同。

如此，泄放阀控制部300计算脉动的大小，并将与脉动的大小相对应的控制指令输出至比例阀31。比例阀31使泄放阀177工作以增减泄放流量。通过该结构，控制器30在脉动大时增大泄放流量，由此能够抑制脉动。并且，在脉动小时减少泄放流量，由此能够抑制被白白浪费的工作油的量。

并且，图3中控制从主泵14L向液压致动器的工作油的流动的控制阀171、173、175L及176L分别在主泵14L与工作油罐之间彼此并联连接。然而，控制阀171、173、175L及176L分别可以在主泵14L与工作油罐之间串联连接。此时，即使构成各控制阀的滑轴被切换成任何阀位置，管路42L也不被滑轴截断，而能够向配置于下游侧的相邻控制阀供给工作油。

同样地，控制从主泵14R至液压致动器的工作油的流动的控制阀172、174、175R及176R分别在主泵14R与工作油罐之间彼此并联连接。然而，控制阀172、174、175R及176R分别可以在主泵14R与工作油罐之间串联连接。此时，即使构成各控制阀的滑轴被切换成任意的阀位置，管路42R也不被滑轴截断，而能够向配置于下游侧的相邻控制阀供给工作油。

接着，参考图4及图5对泄放阀控制部300增减泄放流量的处理(以下，称为“泄放流量增减处理”。)进行说明。图4表示泄放流量增减处理的一例的流程图。泄放阀控制部300在挖土机运转期间以规定的控制周期反复执行该处理。图5表示动臂上升操作中执行泄放流量增减处理时的泵吐出压力与比例阀特性随时间的变化。比例阀特性表示动臂操作杆26B的操作压力与比例阀31的目标二次压力之间的关系。比例阀特性例如可以与负控特性同样地作为对照表而存储于ROM等中，也可以以规定的计算式表示。图4及图5的例中，比例阀特性从高脉动时比例阀设定及低脉动时比例阀设定这两个中选择。在动臂操作杆26B的操作压力相同时，高脉动时比例阀设定中的比例阀31的目标二次压力比低脉动时比例阀设定中的比例阀31的目标二次压力低。即，在动臂操作杆26B的操作压力相同时，高脉动时比例阀设定中的泄放阀177的开口面积比低脉动时比例阀设定中的泄放阀177的开口面积大。并且，在动臂操作杆26B的操作压力相同时，高脉动时比例阀设定中的负控节流阀的开口面积比低脉动时比例阀设定中的负控节流阀的开口面积大。

首先，泄放阀控制部300判定在液压回路流动的工作油中的压力脉动大与否(步骤ST1)。图4的例中，泄放阀控制部300根据吐出压力传感器28L的输出来判定规定时间内的主泵14L的吐出压力的变动幅度比规定的阈值大与否。之后，判定为该变动幅度比规定的阈值大时，判定在管路42L流动的工作油中的压力脉动大。关于在管路42R流动的工作油中的压力脉动也相同。以下说明有关在管路42L流动的工作油中的压力脉动，但也适用于在管路42R中流动的工作油中的压力脉动。

判定为压力脉动大时(步骤ST1的是)，泄放阀控制部300作为比例阀31L1、31L2的比例阀特性选择高脉动时比例阀设定，并且作为负控特性选择高脉动时负控设定(步骤ST2)。图5的例中，泄放阀控制部300判定为分别在时刻t1及时刻t3压力脉动大，而作为比例阀31L1、31L2的比例阀特性选择高脉动时比例阀设定，并且作为负控特性选择高脉动时负控设定。

另一方面，判定为压力脉动不大时(步骤ST1的否)，泄放阀控制部300作为比例阀31L1、31L2的比例阀特性选择低脉动时比例阀设定，并且作为负控特性选择低脉动时负控设定(步骤ST3)。图5的例中，泄放阀控制部300判定为在时刻t2压力脉动不大，而作为比例阀31L1、31L2的比例阀特性选择低脉动时比例阀设定，并且作为负控特性选择低脉动时负控设定。

之后，泄放阀控制部300根据所选择的比例阀设定来确定比例阀31L1、31L2的目标二次压力(步骤ST4)。图4的例中，泄放阀控制部300参考与比例阀设定相关的数据表而确定与操作压力传感器29B所输出的操作压力相应的目标二次压力。即，目标二次压力根据此时的脉动的大小、操作内容等挖土机的状态而不同。并且，泄放阀177L及负控节流阀18L各自的开口面积根据该二次压力而被唯一确定。

之后，泄放阀控制部300将与目标二次压力相对应的电流指令输出至比例阀31L1、31L2(步骤ST5)。比例阀31L1、31L2例如在收到与由参考与高脉动时比例阀设定相关的数据表而确定的目标二次压力相对应的电流指令时，将作用于泄放阀177L及负控节流阀18L各自的先导端口的二次压力降低至该目标二次压力。因此，泄放阀177L及负控节流阀18L各自的开口面积增大且泄放流量增大，并且负控压力的响应性变高且压力脉动的衰减性变高。其结果，能够衰减动臂上升操作时的动臂底部压力的脉动。图5的例示出在时刻t1至时刻t2的期间及时刻t3以后的期间选择高脉动时比例阀设定，而主泵14所吐出的工作油即流入动臂缸7的底部侧油室的工作油的压力脉动衰减的情形。此时，泄放阀控制部300参考高脉动时负控设定的数据表而确定与当前的负控压力相对应的主泵14L的目标吐出量，并将与该目标吐出量相对应的控制指令输出至调节器13L。主泵14L受到调节器13L的控制以实现该目标吐出量。

或者，比例阀31L1、31L2例如在收到与由参考与低脉动时比例阀设定相关的数据表而确定的目标二次压力相对应电流指令时，将作用于泄放阀177L及负控节流阀18L各自的先导端口的二次压力增大至该目标二次压力。因此，泄放阀177L及负控节流阀18L各自的开口面积减小且泄放流量减少。其结果，能够抑制动臂上升操作时的液压能量的不必要的消耗。图5的例示出在时刻t1以前的期间及时刻t2至时刻t3的期间选择低脉动时比例阀设定的情形。此时，泄放阀控制部300参考低脉动时负控设定的数据表来确定与当前的负控压力相对应的主泵14L的目标吐出量，并将与该目标吐出量相对应的控制指令输出至调节器13L。主泵14L受到调节器13L的控制以实现该目标吐出量。

通过该结构，即使操作压力相同，泄放阀控制部300也能够将压力脉动大时的比例阀31的目标二次压力与压力脉动小时的比例阀31的目标二次压力设为不同。即能够将压力脉动大时的泄放流量与压力脉动小时的泄放流量设为不同。因此，能够在压力脉动大时增大泄放流量以衰减压力脉动，且能够在压力脉动小时减少泄放流量来抑制液压能量的不必要的消耗。

图4及图5所示的例中，泄放阀控制部300根据检测主泵14L、14R的吐出压力的吐出压力传感器28L、28R的检测值来判定压力脉动大与否。然而，泄放阀控制部300可以根据动臂杆压力传感器S7R、动臂底部压力传感器S7B、斗杆杆压力传感器S8R、斗杆底部压力传感器S8B、铲斗杆压力传感器S9R、铲斗底部压力传感器S9B等检测液压回路内的工作油的压力的压力传感器的检测值来判定压力脉动大与否。

接着，参考图6对泄放流量增减处理的其他一例进行说明。图6表示泄放流量增减处理的其他一例的流程图。泄放阀控制部300在挖土机运转时以规定的控制周期反复进行该处理。

首先，泄放阀控制部300将在液压回路流动的工作油中的压力脉动的大小作为脉动程度来计算(步骤ST11)。图6的例中，泄放阀控制部300根据吐出压力传感器28L的输出，将规定时间内的主泵14L的吐出压力的变动幅度作为表示在管路42L流动的工作油中的压力脉动的大小的脉动程度来计算。关于在管路42R流动的工作油中的压力脉动也相同。以下说明有关在管路42L流动的工作油中的压力脉动，但也适用于在管路42R流动的工作油中的压力脉动。

之后，泄放阀控制部300根据脉动程度和操作压力来确定比例阀31L1、31L2的目标二次压力(步骤ST12)。图6的例中，泄放阀控制部300确定与所计算的脉动程度、操作压力传感器29B所输出的操作压力相应的目标二次压力。

之后，泄放阀控制部300将与目标二次压力相对应的电流指令输出至比例阀31L1、31L2(步骤ST13)。比例阀31L1、31L2将作用于泄放阀177L及负控节流阀18L各自的先导端口的二次压力调整为该目标二次压力。因此，增大泄放阀177L及负控节流阀18L各自的开口面积时，能够提高负控压力的响应性并且提高压力脉动的衰减性。其结果，能够衰减动臂上升操作时的动臂底部压力的脉动。相反地，减小泄放阀177L及负控节流阀18L各自的开口面积时，能够抑制液压能量的不必要的消耗。

通过该结构，泄放阀控制部300能够根据压力脉动的大小而连续地(不间断地(seamless))确定比例阀31L1、31L2的目标二次压力。因此，压力脉动越大则越增加泄放流量，从而能够衰减压力脉动；压力脉动越小则越减少泄放流量，从而能够抑制液压能量的不必要的消耗。

如上所述，本发明的实施方式所涉及的挖土机具备控制泄放流量的泄放阀177及根据主泵14所吐出的工作油的压力中的脉动的大小来控制泄放阀177的开口面积的控制器30。因此，脉动大时增大泄放阀177的开口面积来增大泄放流量，从而能够提高压力脉动的衰减性。其结果，能够抑制在液压回路流动的工作油的压力的脉动。并且，脉动小时减小泄放阀177的开口面积来减少泄放流量，从而能够抑制液压能量的不必要的消耗。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式只要不脱离本发明的范围，便能够适用各种变形、替换等。并且，进行单独说明特征只要不产生技术上的矛盾，则能够进行组合。

例如，上述实施方式中，负控节流阀18L、18R为开口面积根据比例阀31L2、31R2的二次压力而变化的可变节流阀。而且，负控节流阀18L、18R例如以随着比例阀31L2、31R2的二次压力增大而开口面积减小的方式构成。但是，负控节流阀18L、18R也可以是如图7所示的固定节流阀。此时，比例阀31L2、31R2可以省略。

图7的例中，若因泄放阀177L、177R的开口面积增大而到达负控节流阀18L、18R的泄放流量增大，则通过作为固定节流阀的负控节流阀18L、18R生成的负控压力增大。因此，泄放阀控制部300以调整调节器13L、13R的运行即调节主泵14L、14R的斜板偏转角来改变负控特性，取代根据泄放阀177的开口面积的增减来增减负控节流阀18L、18R的开口面积。这是为了即使在增减泄放流量时也使操纵杆操作量与制动器流量之间的关系不发生变化。

通过该结构，搭载图7所示的液压回路的挖土机能够实现与通过搭载图3所示的液压回路的挖土机实现的效果相同的效果。

并且，上述实施方式中，控制从主泵14L向液压致动器的工作油的流动的控制阀171、173、175L及176L分别通过管路42L在主泵14L与工作油罐之间彼此并联连接。然而，控制阀171、173、175L及176L分别可以在主泵14L与工作油罐之间串联连接。例如控制阀171、173、175L及176L可以经由第1中央旁通管路串联连接。此时，在第1中央旁通管路流动的工作油即使构成各控制阀的滑轴切换成任意的阀位置，也不被滑轴截断。因此，即使构成各控制阀的滑轴被切换成任意的阀位置，在第1中央旁通管路流动的工作油也能够到达配置于下游侧的相邻控制阀。

同样地，控制阀172、174、175R及176R分别可以在主泵14R与工作油罐之间串联连接。例如控制阀172、174、175R及176R可以经由第2中央旁通管路而串联连接。此时，在第2中央旁通管路流动的工作油即使在构成各控制阀的滑轴被切换成任何阀位置也不被滑轴截断。因此，即使构成各控制阀的滑轴被切换成任何阀位置，在第2中央旁通管路流动的工作油也能够到达配置于下游侧的相邻控制阀。

通过该结构，搭载上述液压回路的挖土机能够实现与通过搭载图3及图7分别所示的液压回路的挖土机实现的效果相同的效果。

本申请主张基于2017年3月10日申请的日本专利申请2017-046770号的优先权，该日本专利申请的所有内容通过参考援用于本申请。

符号说明

1-下部行走体，1A-左侧行走用液压马达，1B-右侧行走用液压马达，2-回转机构，2A-回转用液压马达，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-驾驶舱，11-引擎，13、13L、13R-调节器，14、14L、14R-主泵，15-先导泵，17-控制阀体，18L、18R-负控节流阀，19L、19R-负控压力传感器，26-操作装置，26A-斗杆操作杆，26B-动臂操作杆，28、28L、28R-吐出压力传感器，29、29A、29B-操作压力传感器，30-控制器，31、31L1、31L2、31R1、31R2-比例阀，42L、42R-管路，171～174、175L、175R、176L、176R-控制阀，177、177L、177R-泄放阀，300-泄放阀控制部，S1-动臂角度传感器，S2-斗杆角度传感器，S3-铲斗角度传感器，S4-机体倾斜传感器，S5-回转角速度传感器，S6-摄像头，S7B-动臂底部压力传感器，S7R-动臂杆压力传感器，S8B-斗杆底部压力传感器，S8R-斗杆杆压力传感器，S9B-铲斗底部压力传感器，S9R-铲斗杆压力传感器。

Claims (14)

1.一种挖土机，其具备：

下部行走体；

上部回转体，能够回转地搭载于所述下部行走体；

液压泵，搭载于所述上部回转体；

液压致动器，通过所述液压泵所吐出的工作油被驱动；

泄放阀，控制所述液压泵所吐出的工作油中不经由所述液压致动器而流入工作油罐的工作油的流量；

信息获取装置，获取与所述液压致动器相关的脉动的信息；及

控制装置，基于所述信息获取装置所获取的信息来计算脉动的大小，并根据所计算出的脉动的大小来控制所述泄放阀的开口面积。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

脉动越小，所述控制装置越减小所述泄放阀的开口面积。

3.一种挖土机，其具备：

下部行走体；

上部回转体，能够回转地搭载于所述下部行走体；

液压泵，搭载于所述上部回转体；

液压致动器，通过所述液压泵所吐出的工作油被驱动；

节流阀，控制所述液压泵所吐出的工作油中不经由所述液压致动器而流入工作油罐的工作油的流量；

信息获取装置，获取与所述液压致动器相关的脉动的信息；及

控制装置，基于所述信息获取装置所获取的信息来计算脉动的大小，并根据所计算出的脉动的大小来控制所述节流阀的开口面积。

4.根据权利要求3所述的挖土机，其中，

脉动越小，所述控制装置越减小所述节流阀的开口面积。

5.根据权利要求1或3所述的挖土机，其中，

控制从所述液压泵向所述液压致动器的工作油的流动的各控制阀在所述液压泵与所述工作油罐之间彼此并联连接。

6.根据权利要求1或3所述的挖土机，其具备：

压力传感器，检测所述液压泵所吐出的工作油的压力，

所述控制装置根据所述压力传感器的检测值来检测工作油的压力中的脉动的大小。

7.根据权利要求1或3所述的挖土机，其具备：

压力传感器，检测所述液压致动器中的工作油的压力，

所述控制装置根据所述压力传感器的检测值来检测工作油的压力中的脉动的大小。

8.根据权利要求1或3所述的挖土机，其中，

以多个阶段对所述脉动的大小进行判定。

9.根据权利要求1或3所述的挖土机，其中，

对应于所述开口面积的增减来改变控制调节器的控制压力与主泵的吐出量之间的关系。

10.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

在所述泄放阀的下游侧配置有固定节流阀。

11.根据权利要求1或3所述的挖土机，其具有：

控制阀，控制对所述液压致动器供给的工作油，

主泵与所述工作油罐不会因构成所述控制阀的滑轴的位置发生变化而被所述滑轴截断。

12.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述脉动为工作油的压力的变动幅度。

13.根据权利要求1或3所述的挖土机，其中，

即使改变所述开口面积，操纵杆操作量与流入至所述液压致动器的工作油的流量之间的关系也不发生变化。

14.根据权利要求1或3所述的挖土机，其中，

所述信息获取装置被设置在液压回路、附件、所述液压致动器、所述上部回转体中的至少一处。

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