CN112313381B - 作业机械 - Google Patents

Abstract

提供一种作业机械，在操作员进行手动操作的情况下确保高操作性，并且在根据控制器的指令输入对车身进行自动控制的情况下不依据负荷变动地向执行机构准确地供给目标流量，由此能够更快速且更准确地驱动执行机构。控制器在指示了区域限制控制功能的无效化的情况下，以从液压泵向多个方向控制阀的供给流量与多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制多个辅助流量控制装置，在指示了上述区域限制控制功能的有效化的情况下，以从上述液压泵向上述多个方向控制阀的供给流量不与上述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制上述多个辅助流量控制装置。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等作业机械。

背景技术

液压挖掘机等作业机械具备包含旋转体的车身和安装于旋转体的作业装置(前装置)，作业装置包括以能够进行上下方向的转动的方式连接于旋转体的动臂(前部件)、以能够进行上下方向的转动的方式连接于该动臂的前端的斗杆(前部件)、以能够进行上下方向的转动的方式连接于该动臂的前端的斗杆(前部件)、以能够进行上下方向的转动的方式连接于该斗杆的前端的铲斗(前部件)、驱动动臂的动臂缸(执行机构)、驱动斗杆的斗杆缸(执行机构)、和驱动铲斗的铲斗缸(执行机构)。利用各个手动操作杆对作业机械的前部件进行操作对规定区域进行挖掘并不容易，对于操作员要求熟练的操作技术。因此，提出了用于使这样作业变得容易的技术(专利文献1、2)。

专利文献1所记载的工程机械的区域限制挖掘控制装置具备：检测机构，其检测前装置的位置；控制器，其具有根据来自该检测机构的信号对前装置的位置进行运算的运算部、对前装置的进入进行禁止的不可侵入区域的设定部、根据不可侵入区域和前装置位置计算出操作杆信号的控制增益的运算部；以及执行机构控制机构，其根据计算出的控制增益控制执行机构的动作。根据这样的结构，与到不可侵入区域的边界线的距离相应地控制杆操作信号，因此，即使操作员将要错误地使铲斗前端向不可侵入区域移动，也会自动地控制成铲斗前端的轨迹沿着边界上。由此，不会被操作员的操作技术的熟练度所支配，任谁都能够高精度地进行稳定的作业。

另一方面，在专利文献2所记载的液压驱动装置中，进行各执行机构的方向控制阀各自的压力补偿的压力补偿阀与各方向控制阀串联配置。由此，操作员不受负荷变动的影响，能够向执行机构供给与杆操作量相应的流量。另外，通过在泵排出流量因马力控制等无法排出目标流量的情况下使压力补偿阀的目标补偿差压变化，能够减少向各执行机构输送的流量，并且也能够维持其流量分配比地向执行机构供给流量。而且，通过设定表示与执行机构自身的自负荷压力的增加相应地使压力补偿阀的流量减少的程度的所谓右下行特性，能够具有与该执行机构自身的自负荷特性相应地不产生波动那样的右下行特性，提高执行机构动作的稳定性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3056254号公报

专利文献2：日本专利第3564911号公报

发明内容

在专利文献1所记载的工程机械中，在设想根据作业内容切换操作员的手动操作功能和车身的自动控制功能的情况下，存在以下课题。

在根据来自控制器的指令进行车身的自动控制的情况下，前装置的前端沿着设为目标的轨迹准确地移动是重要的，为此需要向执行机构准确地供给目标流量。但是，在专利文献1的区域限制挖掘控制装置中，由于与杆操作量相应地被控制的是方向控制阀的开口量，所以因伴随执行机构的负荷变动产生的阀的前后差压的变化，存在向执行机构的流量供给变得不稳定的情况。

另一方面，在专利文献2的技术中，不仅仅相对于操作杆的输入量控制方向控制阀的开口量，也根据压力补偿阀控制方向控制阀的前后差压，由此能够不依存执行机构的负荷地实现向执行机构的准确流量供给。因此，认为通过将专利文献2的技术适用于专利文献1的区域限制挖掘控制装置，在自动控制中也能够不依据负荷变动地向执行机构准确地流着目标流量。

但是，执行机构的动作根据负荷变动而变化是操作员借助操作杆操作车身的方面上的重要判断材料之一。对于安装上述那样能够不依据负荷变动地向执行机构准确地流着目标流量的功能，意味着伴随负荷变动的执行机构的动作变化丧失。因此，操作员对于车身的操作感，感到不适应，有导致车身的操作性降低的隐忧。

像这样在液压挖掘机等作业机械的操作员的手动操作功能和车身的自动控制功能中，所要求的性能不同，适于此的液压系统结构也不同。因此，即使在一个作业机械的液压系统中切换这两个功能，也难以兼顾在各个功能中要求的性能。

本发明是鉴于这样的实际情况做出的，其目的在于提供一种作业机械，在操作员进行手动操作的情况下确保高操作性，并且在根据控制器的指令输入对车身进行自动控制的情况下不依据负荷变动地向执行机构准确地供给目标流量，由此能够更快速且更准确地驱动执行机构。

为了实现上述目的，本发明提供一种作业机械，具备：行驶体；旋转体，其以能够旋转的方式安装于上述行驶体上；作业装置，其安装于上述旋转体；多个液压执行机构，其驱动上述旋转体或上述作业装置；液压泵；调节器，其与上述多个液压执行机构的负荷压力相应地进行上述液压泵的马力控制；多个方向控制阀，其以并联方式连接于上述液压泵的排出管道，并调整从上述液压泵向上述多个液压执行机构的供给流量；操作杆装置，其用于指示上述多个液压执行机构的动作；先导泵；操作压生成用阀装置，其与来自上述操作杆装置的动作指示量相应地将上述先导泵的排出压减压，并作为上述多个方向控制阀的操作压输出；控制有效化开关，其用于对区域限制控制功能的有效化或无效化进行指示，其中，上述区域限制控制功能防止上述作业装置侵入预先设定的区域；以及控制器，其在由上述控制有效化开关指示了上述区域限制控制功能的无效化的情况下，以输出与来自上述操作杆装置的动作指示量相应的操作压的方式控制上述操作压生成用阀装置，在由上述控制有效化开关指示了上述区域限制控制功能的有效化的情况下，以对与来自上述操作杆装置的动作指示量相应的操作压进行修正后输出的方式控制上述操作压生成用阀装置，在上述作业机械中，具备多个辅助流量控制装置，其与上述多个方向控制阀的各上游连接，能够限制从上述液压泵向上述多个方向控制阀的供给流量，上述控制器在由上述控制有效化开关指示了上述区域限制控制功能的无效化的情况下，以从上述液压泵向上述多个方向控制阀的供给流量与上述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制上述多个辅助流量控制装置，上述控制器在由上述控制有效化开关指示了上述区域限制控制功能的有效化的情况下，以从上述液压泵向上述多个方向控制阀的供给流量不与上述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制上述多个辅助流量控制装置，并且，在通过上述马力控制产生了饱和、即上述液压泵的当前排出流量与上述液压泵的目标排出流量相比减少时，以从上述液压泵向上述多个方向控制阀的供给流量与作为上述当前排出流量相对于上述目标排出流量的比率的泵流量减少率相应地减少的方式控制上述多个辅助流量控制装置。

根据以上那样构成的本发明，在区域限制控制功能无效的情况下，将辅助流量控制装置的流量控制设为无效，辅助流量控制装置维持与操作员的操作输入量相应的开口，向多个液压执行机构进行分流。该情况下，操作员更容易感到与执行机构的负荷变动相应的执行机构动作的变化，所以确保了操作员操作时的作业机械的操作性。另一方面，在区域限制控制功能有效的情况下，辅助流量控制能够不依存执行机构的负荷变动地按照控制器所指令的目标流量那样高响应且可靠地向执行机构供给流量，能够提高执行机构的自动控制精度。由此，在操作员的手动操作时和基于控制器自动控制时的两种操作形态中，能够向适于各个操作形态的液压系统特性切换，由此能够兼顾各个操作形态下要求的性能。

发明效果

根据本发明的作业机械，在操作员进行手动操作的情况下确保高操作性，并且在根据控制器的指令输入对车身进行自动控制的情况下，不依据负荷变动地向执行机构准确地供给目标流量，由此能够更快速且更准确地驱动执行机构。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的液压挖掘机的侧视图。

图2A是本发明的第1实施例中的液压驱动装置的回路图(1/2)。

图2B是本发明的第1实施例中的液压驱动装置的回路图(2/2)。

图3是本发明的第1实施例中的切换阀单元的结构图。

图4是本发明的第1实施例中的电磁比例阀单元的结构图。

图5是本发明的第1实施例中的控制器的功能框图。

图6A是表示本发明的第1实施例中的控制器的运算处理的流程图。

图6B是表示本发明的第1实施例中的控制无效化处理的详情的流程图。

图6C是表示本发明的第1实施例中的控制有效化处理的详情的流程图。

图7A是本发明的第2实施例中的液压驱动装置的回路图(1/2)。

图7B是本发明的第2实施例中的液压驱动装置的回路图(2/2)。

图8是本发明的第3实施例中的控制器的功能框图。

图9A是表示本发明的第3实施例中的控制器的运算处理的流程图。

图9B是表示本发明的第3实施例中的控制有效化处理的详情的流程图(1/2)。

图9C是表示本发明的第3实施例中的控制有效化处理的详情的流程图(2/2)。

图10A是表示本发明的第3实施例中的流量修正比率的一例的图。

图10B是表示本发明的第3实施例中的修正系数的一例的图。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式的作业机械列举液压挖掘机为例，参照附图进行说明。此外，各图中，对同等的部件标注相同附图标记，并适当省略重复的说明。

图1是本实施方式的液压挖掘机的侧视图。

如图1所示，液压挖掘机300具备：行驶体201、配置在该行驶体201上且构成车身的旋转体202、和安装于该旋转体202且进行砂土的挖掘作业等的作业装置203。

作业装置203包括：以能够向上下方向转动的方式安装于旋转体202的动臂204、以能够向上下方向转动的方式安装于该动臂204的前端的斗杆205、以能够向上下方向转动的方式安装于该斗杆205的前端的铲斗206、驱动动臂204的动臂缸204a、驱动斗杆205的斗杆缸205a、和驱动铲斗206的铲斗缸206a。

在旋转体202上的前侧位置设有驾驶室207，在后侧位置设有确保重量平衡的配重209。在驾驶室207与配重209之间设有收容发动机及液压泵等的机械室208，在机械室208中设置有控制阀210。

在本实施方式的液压挖掘机300中搭载有以下实施例中说明的液压驱动装置。

实施例1

图2A及图2B是本发明的第1实施例中的液压驱动装置的回路图。

(1)结构

如图2A及图2B所示，第1实施例中的液压驱动装置400具备由未图示的发动机驱动的三个主液压泵，例如分别为由可变容量形液压泵构成的第1液压泵1、第2液压泵2及第3液压泵3。另外，具备由未图示的发动机驱动的先导泵4，并且具备向第1液压泵1、第2液压泵2、第3液压泵3及先导泵4供给油的工作油箱5。

第1液压泵1的倾转角由附设于该第1液压泵1的调节器控制。该第1液压泵1的调节器包括流量控制指令压端口1a、第1液压泵自压端口1b、第2液压泵自压端口1c。同样地，第2液压泵2的倾转角由附设于该第2液压泵2的调节器控制。该第2液压泵2的调节器包括流量控制指令压端口2a、第2液压泵自压端口2b、第1液压泵自压端口2c。另外同样地，第3液压泵3的倾转角由附设于该第3液压泵3的调节器控制。该第3液压泵3的调节器包括流量控制指令压端口3a、第3液压泵自压端口3b。

在第1液压泵1上，在最上游连接有对向驱动行驶体201的一对行驶马达中的未图示的右行驶马达供给的液压油的流动进行控制的右行驶用方向控制阀6。在该右行驶用方向控制阀6的下游，连接有对向铲斗缸206a供给的液压油的流动进行控制的铲斗用方向控制阀7、对向斗杆缸205a供给的液压油的流动进行控制的第2斗杆用方向控制阀8、和对向动臂缸204a供给的液压油的流动进行控制的第1动臂用方向控制阀9。这些铲斗用方向控制阀7、第2斗杆用方向控制阀8及第1动臂用方向控制阀9与连接于右行驶用方向控制阀的管路41连接，并经由管路42、43、44以彼此并联的方式与该管路41连接。

在第2液压泵2上连接有对向动臂缸204a供给的液压油的流动进行控制的第2动臂用方向控制阀10、对向斗杆缸205a供给的液压油的流动进行控制的第1斗杆用方向控制阀11、对向例如驱动代替铲斗206而设置的小型破碎机等第1特殊附属装置的未图示的第1执行机构供给的液压油的流动进行控制的第1附属装置用方向控制阀12、和对驱动行驶体201的一对行驶马达中的未图示的左行驶马达的驱动进行控制的左行驶用方向控制阀13。这些第2动臂用方向控制阀10、第1斗杆用方向控制阀11、第1附属装置用方向控制阀12及左行驶用方向控制阀13与连接于第2液压泵2的管路45连接，并经由管路46、47、48、49以彼此并联的方式与该管路45连接。另外，管路49经由合流阀17与管路41连接。

在第3液压泵3上连接有对向驱动旋转体202的未图示的旋转马达供给的液压油的流动进行控制的旋转用方向控制阀14、对向动臂缸204a供给的液压油的流动进行控制的第3动臂用方向控制阀15、和在第1特殊附属装置的基础上安装了具有第2执行机构的第2特殊附属装置或取代第1特殊执行机构而安装了具有第1执行机构和第2执行机构的第2特殊附属装置时对向未图示的第2执行机构供给的液压油的流动进行控制的第2附属装置用方向控制阀16。

旋转用方向控制阀14、第3动臂用方向控制阀15和第2附属装置用方向控制阀16与连接于第3液压泵3的管路50连接，并经由管路51、52、53以彼此并联的方式与该管路50连接。

在动臂缸204a上设有检测缸底侧的压力的压力传感器71a、检测活塞杆侧的压力的压力传感器71b。同样地，在斗杆缸205a上设有检测缸底侧的压力的压力传感器72a、检测活塞杆侧的压力的压力传感器72b。另外同样地，在铲斗缸206a上设有检测缸底侧的压力的压力传感器73a、检测活塞杆侧的压力的压力传感器73b。另外，以获取车身的动作状态为目的，设有检测动臂缸204a的行程量的行程传感器74、检测斗杆缸205a的行程量的行程传感器75及检测铲斗缸206a的行程量的行程传感器76。此外，获取车身的动作状态的机构是倾斜传感器、旋转角传感器、IMU等多种多样的，不限于上述行程传感器。

在连接于铲斗用方向控制阀7的管路42、连接于第2斗杆用方向控制阀8的管路43、以及连接于第1动臂用方向控制阀9的管路44上，分别设有进行复合操作时对从第1液压泵1向各方向控制阀供给的液压油的流量进行限制的辅助流量控制装置21、22、23。

在连接于第2动臂用方向控制阀10的管路46及连接于第1斗杆用方向控制阀11的管路47上，分别设有进行复合操作时对从第2液压泵2向各方向控制阀供给的液压油的流量进行限制的辅助流量控制装置24、25。在第1实施例中，辅助流量控制装置24由形成辅助可变节流件的提动型的主阀31、与主阀31的阀芯31a的移动量相应地使开口面积变化的设于阀芯31a的作为控制可变节流件的反馈节流件31b、作为先导可变节流件的液压可变节流阀32构成。内置主阀31的壳体具有形成于主阀31与管路46的连接部的第1压力室31c、形成于主阀31与第2动臂用方向控制阀10之间的管路57的连接部的第2压力室31d、和以经由反馈节流件31b与第1压力室31c连通的方式形成的第3压力室31e。第3压力室31e和液压可变节流阀32以管路63a连接，液压可变节流阀32和管路57以管路63b连接，这些管路63a、63b形成先导管道63。

液压可变节流阀32的压力信号端口32a与比例电磁减压阀35的输出端口连接，比例电磁减压阀35的供给端口与先导泵4连接，液压可变节流阀32的油箱端口与工作油箱5连接。

在连接于第2液压泵的管路45上设有压力传感器77。在将第2动臂用方向控制阀10和辅助流量控制装置24连接的管路57上设有压力传感器78。在将第2动臂用方向控制阀10和动臂缸204a的缸底侧连接的管路上设有压力传感器79a。在将第2动臂用方向控制阀10和动臂缸204a的活塞杆侧连接的管路上设有压力传感器79b。在将第1斗杆用方向控制阀11和辅助流量控制装置25连接的管路58上设有压力传感器80。在将第1斗杆用方向控制阀11和斗杆缸205a的缸底侧连接的管路上设有压力传感器81a。在将第1斗杆用方向控制阀11和斗杆缸205a的活塞杆侧连接的管路上设有压力传感器81b。

此外，为了简化说明而省略了一部分图示，但辅助流量控制装置21～29及周边的设备、配管、配线全是相同结构。

该第1实施例中的液压驱动装置400具备能够分别对第1动臂用方向控制阀9、第2动臂用方向控制阀10、第3动臂用方向控制阀15及铲斗用方向控制阀7进行切换操作的操作杆91a及先导阀92a、和能够分别对第1斗杆用方向控制阀11、第2斗杆用方向控制阀8进行切换操作的操作杆91b及先导阀92b。在将先导阀92a、92b和切换阀单元93连接的管路97上设有检测动臂204、斗杆205、铲斗206被操作的压力传感器102。此外，由于说明会变得复杂，所以针对对旋转用方向控制阀14进行切换操作的旋转用操作装置、对右行驶用方向控制阀6进行切换操作的右行驶用操作装置、对左行驶用方向控制阀13进行切换操作的左行驶用操作装置、对第1附属装置用方向控制阀12进行切换操作的第1附属装置用操作装置、对第2附属装置用方向控制阀16进行切换操作的第2附属装置用操作装置，省略了图示。

切换阀单元93经由管路98与第1液压泵1、第2液压泵2、第3液压泵3的流量控制指令端口连接，经由管路99与各方向控制阀的先导端口连接，经由管路100、101与电磁比例阀单元94连接。

图3是切换阀单元93的结构图。如图3所示，切换阀单元93内置有根据来自控制器95的指令而进行切换控制的多个电磁切换阀93a。若由控制有效化开关96指示了区域限制控制功能的无效化，则电磁切换阀93a切换到图示A位置，若指示了区域限制控制功能的有效化，则切换到图示B位置。在电磁切换阀93a处于图示A位置时，从管路97输入的先导压力信号经由管路98、99输出到各方向控制阀的先导端口或第1液压泵1、第2液压泵2、第3液压泵3的流量控制指令压端口3a、3b、3c。另一方面，在电磁切换阀93a处于B位置时，从管路97输入的先导压力信号经由管路100输出到电磁比例阀单元94。同时，经由管路101从电磁比例阀单元94输入的先导压力信号经由管路98、99输出到各方向控制阀的先导端口或第1液压泵1、第2液压泵2、第3液压泵3的流量控制指令压端口3a、3b、3c。

图4是电磁比例阀单元94的结构图。如图4所示，电磁比例阀单元94内置有根据来自控制器95的指令来控制开口量的多个比例电磁减压阀94a。从管路100输入的先导压力信号通过比例电磁减压阀94a被修正，并经由管路101输出到切换阀单元93。

在第1实施例中的液压驱动装置400中，具备控制器95，压力传感器71a、71b、72a、72b、73a、73b、77、78、79a、79b、80、81a、81b的输出值和行程传感器74、75、76的输出值及控制有效化开关96的指令值向控制器95输入。另外，控制器95向切换阀单元93所具备的切换阀、电磁比例阀单元94所具备的各电磁阀、和比例电磁减压阀35、36(及未图示的比例电磁减压阀)输出指令。

图5是控制器95的功能框图。在图5中，控制器95具有输入部95a、控制有效化判断部95b、车身姿势运算部95c、要求流量运算部95d、目标流量运算部95e、修正目标流量运算部95f、目标泵流量运算部95g、泵流量减少率运算部95h、执行机构流量运算部95i、当前泵流量运算部95j和输出部95k。

输入部95a获取控制有效化开关96的信号及传感器输出值。控制有效化判断部95b基于控制有效化开关96的信号判断将区域限制控制设为有效或无效。车身姿势运算部95c基于传感器输出值对旋转体202及作业装置203的姿势进行运算。要求流量运算部95d基于传感器输出值对执行机构的要求流量进行运算。目标流量运算部95e基于车身的姿势及要求流量对执行机构的目标流量进行运算。目标泵流量运算部95g基于来自目标流量运算部95e的各执行机构的目标流量对液压泵的目标排出流量(目标泵流量)进行运算。执行机构流量运算部95i基于传感器输出值对执行机构的当前流量进行运算。当前泵流量运算部95j基于来自执行机构流量运算部95i的各执行机构的当前流量对液压泵的当前排出流量(当前泵流量)进行运算。泵流量减少率运算部95h基于目标泵流量和当前泵流量对液压泵的排出流量减少率(泵流量减少率)进行运算。修正目标流量运算部95f基于来自目标流量运算部95e的目标流量和来自泵流量减少率运算部95h的泵流量减少率对执行机构的修正目标流量进行运算。输出部95k基于来自控制有效化判断部95b的判断结果、来自修正目标流量运算部95f的修正目标流量和来自输入部95a的压力传感器输出值生成指令电气信号，并输出到切换阀单元93、电磁比例阀单元94及比例电磁减压阀35、36。

图6A是表示第1实施例中的控制器95的运算处理的流程图。控制器95判定控制有效化开关96是否为ON(步骤S100)，在判定成控制有效化开关96为OFF(否)的情况下执行控制无效化处理(步骤S200)，在判定成控制有效化开关96为ON(是)的情况下执行控制有效化处理(步骤S300)。

图6B是表示控制无效化处理(步骤S200)的详情的流程图。控制器95将切换阀单元93切换到OFF(步骤S201)，判定是否没有操作杆输入(步骤S202)。

在步骤S202中判定成没有操作杆输入(是)的情况下，结束控制无效化处理(步骤S200)。

在步骤S202中判定成有操作杆输入(否)的情况下，先导阀92a、92b与操作杆输入量相应地生成先导指令压(步骤S203)，与先导指令压相应地使方向控制阀开口(步骤S204)，向执行机构输送液压油使执行机构动作(步骤S205)。继步骤S205之后，判定是否需要对多个执行机构分流(步骤S206)。

在步骤S206中判定成无需分流(否)的情况下，不从控制器95向比例电磁减压阀35、36输出指令电气信号(步骤S207)，使先导可变节流件32、34全开(步骤S208)，与先导可变节流件开口相应地使辅助流量控制装置24、25的主阀31、33全开(步骤S209)，结束控制无效化处理(步骤S200)。

在步骤S206中判定成需要分流(是)的情况下，从控制器95向比例电磁减压阀35、36输出指令电气信号(步骤S210)，与来自比例电磁减压阀35、36的指令压相应地使先导可变节流件32、34开口(步骤S211)，与先导可变节流件开口相应地使辅助流量控制装置24、25的主阀31、33开口(步骤S212)，控制主阀31、33…的流量(从方向控制阀向执行机构输送的流量)(步骤S213)，结束控制无效化处理(步骤S200)。

图6C是表示控制有效化处理(步骤S300)的详情的流程图。控制器95将切换阀单元93切换到ON(步骤S301)，判定是否没有操作杆输入(步骤S302)。

在步骤S302中判定成没有操作杆输入(是)的情况下，结束控制有效化处理(步骤S300)。

在步骤S302中判定成有操作杆输入(否)的情况下，电磁比例阀单元94的比例电磁减压阀94a与操作杆输入量相应地生成先导指令压(步骤S303)，与先导指令压相应地使方向控制阀开口(步骤S304)，向执行机构输送液压油使执行机构动作(步骤S305)。

继步骤S305之后，利用控制器95的要求流量运算部95d计算出执行机构的要求流量(步骤S306)，利用控制器95的目标流量运算部95e计算出执行机构的目标流量(步骤S307)，利用控制器95的目标泵流量运算部95g计算出液压泵的目标泵流量(步骤S308)，利用控制器95的执行机构流量运算部95i计算出执行机构的当前流量(步骤S309)，利用控制器95的当前泵流量运算部95j计算出液压泵的当前泵流量(步骤S310)，利用控制器95的泵流量减少率运算部95h根据液压泵的目标泵流量和当前泵流量计算出泵流量减少率α(步骤311)。继步骤311之后，判定泵流量减少率α是否小于1(即，是否为液压泵实际能够排出的流量低于目标泵流量的饱和状态)(步骤S312)。

在步骤S312中判定成不为饱和状态(否)的情况下，利用控制器95的输出部95k基于执行机构的目标流量和辅助流量控制装置24、25的前后差压计算出指令电气信号(步骤S313)，向比例电磁减压阀35、36输出指令电气信号(步骤S314)，与来自比例电磁减压阀35、36的指令压相应地使先导可变节流件32、34开口(步骤S315)，与先导可变节流件开口相应地使辅助流量控制装置24、25的主阀31、33开口(步骤S316)，控制主阀31、33的流量(从方向控制阀向执行机构输送的流量)(步骤S317)，结束控制有效化处理(步骤S300)。

在步骤S312中判定成是饱和状态(是)的情况下，利用控制器95的修正目标流量运算部95f对执行机构的目标流量乘以泵流量减少率α而计算出修正目标流量(步骤S318)，利用控制器95的输出部95k基于修正目标流量和辅助流量控制装置24、25的前后差压计算出指令电气信号(步骤S319)，向比例电磁减压阀35、36输出指令电气信号(步骤S320)，与来自比例电磁减压阀35、36的指令压相应地使先导可变节流件32、34开口(步骤S321)，与先导可变节流件开口相应地使辅助流量控制装置24、25的主阀31、33开口(步骤S321)，控制主阀31、33的流量(从方向控制阀向执行机构输送的流量)(步骤S323)，结束控制有效化处理(步骤S300)。

此外，上述中作为具体的控制对象列举了动臂204、斗杆205的方向控制阀、辅助流量控制装置、比例电磁减压阀，但在图6A～图6C所示的流程中，对包括未图示的全部的方向控制阀、辅助流量控制装置、比例电磁减压阀执行。

(2)动作

在这样构成的第1实施例中的液压驱动装置400中，能够进行以下所述那样的操作及控制。此外，在此为了简化说明，列举进行动臂204、斗杆205、铲斗206的三者复合动作的情况来说明动作。

「基于操作员的手动操作」

若从控制有效化开关96向控制器95发送了将液压挖掘机300的区域限制控制设为无效的信号，则控制器95对切换阀单元93内的油路进行切换，使得从对操作杆91a、91b的输入经由先导阀92a、92b生成的先导指令压直接作用于各执行机构的方向控制阀的各先导端口。由此，能够与操作员输入的操作量相应地使各执行机构驱动。

控制器95基于动臂204、斗杆205及铲斗206的操作量计算出液压可变节流阀的目标开口量，例如，基于与第1斗杆用方向控制阀11对应的辅助流量控制装置25的液压可变节流阀34的开口特性和来自比例电磁减压阀36的操作压以液压可变节流阀34的开口量成为目标开口量的方式经由比例电磁减压阀36来控制液压可变节流阀34的开口量。

在此，主阀33的位移仅依存操作员的操作输入量、而不依存斗杆缸205a的负荷被确定。因此，若在操作员维持操作杆91b的输入量的状态下斗杆缸205a的负荷发生变动，则主阀33的前后差压变化，主阀33向斗杆缸205a分流的流量变化。该流量变化如实反映于斗杆缸205a的举动，通过使操作员认知该变化来调整操作杆91b的输入，能够进行操作员所意图的操作。

「基于区域限制控制的自动操作」

若从控制有效化开关96向控制器95发送了将液压挖掘机300的区域限制控制设为有效的信号，则控制器95对切换阀单元93内的油路进行切换，使得从对操作杆91a、91b的输入经由先导阀92a、92b生成的先导指令压向电磁比例阀单元94导入。导入到电磁比例阀单元94信号压根据电磁比例阀单元94所具备的比例电磁减压阀94a和控制器95的指令而被控制，再次向切换阀单元93导入。导入到切换阀单元93的信号压向各执行机构的方向控制阀的先导端口引导。

由此，能够通过控制器95的控制使执行机构驱动，进行液压挖掘机300的区域限制控制。

控制器95针对动臂204、斗杆205及铲斗206的操作量基于从各压力传感器、各行程传感器获取的车身动作状态计算出执行机构的目标流量，另外基于执行机构的目标流量计算出液压泵的目标泵流量。同时使用从安装于方向控制阀前后的压力传感器80、81b(或压力传感器80、81a)获取的方向控制阀前后差压、和基于相对于对方向控制阀的压力指令端口作用的先导压的方向控制阀的开口面积特性计算出的方向控制阀的开口面积，计算出执行机构的入口节流侧的当前流量，另外基于执行机构的当前流量计算出液压泵的当前泵流量。而且基于目标泵流量和当前泵流量计算出泵流量减少率α。

在泵流量减少率α＝1的情况下，不修正主阀33的目标流量，利用控制器95基于主阀33的目标流量和从压力传感器77、80得到的辅助流量控制装置25的前后差压计算出指令电气信号，经由比例电磁减压阀36向先导可变节流件34输出指令。

在泵流量减少率α＜1的情况下，对执行机构的目标流量乘以α计算出修正目标流量，利用控制器95基于主阀33的修正目标流量和从压力传感器77、80得到的辅助流量控制装置25的前后差压计算出指令电气信号，经由比例电磁减压阀36向先导可变节流件34输出指令。

以上，说明了辅助流量控制装置25的动作，但其他辅助流量控制装置的动作也是同样的。

在第1实施例中，在作业机械300中具备：行驶体201；旋转体202，其以能够旋转的方式安装在行驶体201上；作业装置203，其安装在旋转体202上；多个液压执行机构204a、205a、206a…，其驱动旋转体202或作业装置203；液压泵1、2、3；调节器1a、1b、1c、2a、2b、2c、3a、3b，其与多个液压执行机构204a、205a、206a…的负荷压力相应地进行液压泵1、2、3的马力控制；多个方向控制阀，其以并联方式连接于液压泵1、2、3的排出管道，调整从液压泵1、2、3向多个液压执行机构的供给流量；操作杆装置91a、91b，其用于指示多个液压执行机构204a、205a、206a…的动作；先导泵4；操作压生成用阀装置93、94，其与来自操作杆装置91a、91b的动作指示量相应地将先导泵4的排出压减压，并作为多个方向控制阀7～12、14～16的操作压输出；控制有效化开关96，其用于对区域限制控制功能的有效化或无效化进行指示，其中，该区域限制控制功能防止作业装置303侵入预先设定的区域；以及控制器95，其在由控制有效化开关96指示了上述区域限制控制功能的无效化的情况下，以输出与来自操作杆装置91a、91b的动作指示量相应的操作压的方式控制操作压生成用阀装置93、94，在由控制有效化开关96指示了上述区域限制控制功能的有效化的情况下，以对与来自操作杆装置91a、91b的动作指示量相应的操作压进行修正后输出的方式控制操作压生成用阀装置93、94，在该作业机械300中，具备多个辅助流量控制装置21～29，其连接于多个方向控制阀7～12、14～16的各上游，能够限制从液压泵1、2、3向多个方向控制阀7～12、14～16的供给流量，控制器95在由控制有效化开关96指示了上述区域限制控制功能的无效化的情况下，以从液压泵1、2、3向多个方向控制阀7～12、14～16的供给流量与多个液压执行机构204a、205a、206a…的负荷变动相应地变动的方式控制多个辅助流量控制装置21～29，在由控制有效化开关96指示了上述区域限制控制功能的有效化的情况下，以从液压泵1、2、3向多个方向控制阀7～12、14～16的供给流量不与多个液压执行机构204a、205a、206a…的负荷变动相应地变动的方式控制多个辅助流量控制装置21～29，并且，在利用上述马力控制产生了饱和、即液压泵1、2、3的当前排出流量比液压泵1、2、3的目标排出流量减少时，以与作为上述当前排出流量相对于上述目标排出流量的比率的泵流量减少率α相应地减少从液压泵1、2、3向多个方向控制阀7～12、14～16的供给流量的方式控制多个辅助流量控制装置21～29。

另外，多个辅助流量控制装置21～29分别具有形成辅助可变节流件的提动型的主阀31、33…、与主阀31、33…的提动阀芯的移动量相应地使开口面积变化的控制可变节流件31b、33b…、与通过流量相应地确定上述提动阀芯的移动量的先导管道63、64…、和配置于先导管道63、64…并与来自控制器95的指令相应地使开口量变化的先导可变节流件32、34…，控制器95在由控制有效化开关96指示了区域限制控制功能的无效化的情况下，以主阀31、33…的通过流量与多个液压执行机构204a、205a、206a…的负荷变动相应地变动的方式控制先导可变节流件32、34…的开口量，在由控制有效化开关96指示了区域限制控制功能的有效化的情况下，以主阀31、33…的通过流量不与多个液压执行机构204a、205a、206a…的负荷变动相应地变动的方式控制先导可变节流件32、34…的开口量，并且，在产生了上述饱和时，以主阀31、33…的通过流量与泵流量减少率α相应地减少的方式控制先导可变节流件32、34…的开口量。

另外，先导可变节流件32、34…由液压可变节流阀构成，作业机械300还具备：设于液压泵1、2、3的排出管道的第1压力传感器77…；设于将多个方向控制阀7～12、14～16和主阀31、33…连接的油路上的第2压力传感器78、80…；以及与来自控制器95的指令相应地将先导泵4的排出压减压并作为液压可变节流阀32、34…的操作压输出的比例电磁减压阀35、36…，控制器95在由控制有效化开关96指示了上述区域限制控制功能的无效化的情况下，基于来自操作杆装置91a、91b的动作指示量计算出液压可变节流阀32、34…的目标开口量，基于液压可变节流阀32、34…的开口特性和液压可变节流阀32、34…的操作压计算出液压可变节流阀32、34…的当前开口量，以上述目标开口量与上述当前开口量之差变小的方式经由比例电磁减压阀35、36…控制液压可变节流阀32、34…的开口量，在由控制有效化开关96指示了上述区域限制控制功能的有效化的情况下，基于来自操作杆装置91a、91b的动作指示量计算出主阀31、33…的目标通过流量，基于由第1压力传感器77及第2压力传感器78、80…检测出的主阀31、33…的前后差压和相对于从比例电磁减压阀35、36…输出的操作压的主阀31、33…的当前开口量计算出主阀31、33…的当前通过流量，以上述目标通过流量与上述当前通过流量之差变小的方式经由比例电磁减压阀35、36…控制液压可变节流阀32、34…的开口量。

另外，作业机械300还具备检测多个方向控制阀7～12、14～16的前后差压的前后差压检测装置，基于多个方向控制阀7～12、14～16的开口特性和从操作压生成用阀装置93、94输出的操作压计算出多个方向控制阀7～12、14～16的当前开口量，控制器95基于由上述前后差压检测装置检测出的多个方向控制阀7～12、14～16的前后差压和多个方向控制阀7～12、14～16的当前开口量，计算出从多个方向控制阀7～12、14～16向多个液压执行机构204a、205a、206a…的当前供给流量，通过将从多个方向控制阀7～12、14～16向多个液压执行机构204a、205a、206a…的当前供给流量合计，计算出液压泵1、2、3的当前排出流量。

另外，上述前后差压检测装置由设于将多个方向控制阀7～12、14～16和主阀31、33…连接的油路上的第2压力传感器78、80…、以及设于将多个液压执行机构204a、205a、206a…的工作油供给侧端口和多个方向控制阀7～12、14～16连接的油路上的第3压力传感器79b、81b…(79a、81a…)构成。

(3)效果

根据以上那样构成的第1实施例，在区域限制控制功能无效的情况下，将辅助流量控制装置21～29的流量控制设为无效，辅助流量控制装置21～29维持与操作员的操作输入量相应的开口，向多个液压执行机构进行分流。该情况下，操作员更容易感到与执行机构的负荷变动相应的执行机构动作的变化，因此确保了操作员操作时的液压挖掘机300的操作性。另一方面，在区域限制控制功能有效的情况下，辅助流量控制装置21～29能够不依存于执行机构的负荷变动地按照控制器95所指令的目标流量那样高响应且可靠地向执行机构供给流量，能够提高执行机构的自动控制精度。另外，在成为饱和状态的情况下也是，能够维持向各执行机构的分流比率，能够不降低执行机构的控制精度地实现自动控制。由此，在操作员的手动操作时和基于控制器95的自动控制时这两种操作形态中，通过向适于各个操作形态的液压系统特性切换，能够兼顾各个操作形态中要求的性能。

实施例2

图7A及图7B是本发明的第2实施例中的液压驱动装置的回路图。

(1)结构

如图7A及图7B所示，第2实施例中的液压驱动装置400A的结构与第1实施例中的液压驱动装置400(图2A及图2B所示)大致相同，但以下方面不同。

在第2动臂用方向控制阀10的油箱管道上设有压力传感器111，在第1斗杆用方向控制阀11的油箱管道上设有压力传感器112。

此外，为了简化说明而省略了一部分图示，但辅助流量控制装置21～29及周边的设备、配管、配线全部为相同结构。另外，控制器95的运算处理与第1实施例(图6A、图6B及图6C所示)相同。

(2)动作

第2实施例中的液压驱动装置400A的动作与第1实施例中的液压驱动装置400的动作大致相同，但在以下方面不同。

「基于区域限制控制的自动操作」

从控制有效化开关96向控制器95发送将液压挖掘机300的区域限制控制设为有效的信号，在进行基于区域限制控制的自动操作的状态下，控制器95针对动臂204、斗杆205及铲斗206的操作量基于从各压力传感器、各行程传感器获取到的车身动作状态，计算出执行机构的目标流量，另外基于各执行机构的目标流量计算出液压泵的目标泵流量。同时根据从安装于方向控制阀前后的压力传感器81b、112(或压力传感器81a、112)获取的方向控制阀前后差压、和基于相对于对方向控制阀的压力指令端口作用的先导压的方向控制阀的开口面积特性计算出的开口面积，计算出执行机构的出口节流侧的当前流量，另外基于各执行机构的当前流量计算出液压泵的当前泵流量。而且基于上述目标泵流量和上述当前泵流量计算出泵流量减少率α。

(3)效果

在第2实施例中，检测多个方向控制阀7～12、14～16的前后差压的前后差压检测装置由设于将多个液压执行机构204a、205a、206a…的工作油排出侧端口和多个方向控制阀7～12、14～16连接的油路上的第4压力传感器79a、81a…(79b、81b…)、以及设于将多个方向控制阀7～12、14～16和工作油箱5连接的油路上的第5压力传感器111、112…构成。

根据以上那样构成的第2实施例，除了与第1实施例相同的效果以为，还得到以下效果。

通过计测方向控制阀的出口节流侧的执行机构回路的压力和油箱回路的压力，在如驱动大的惯性体的执行机构(例如旋转马达)那样容易在执行机构的动作和入口节流侧流量产生偏离的液压回路中也能够准确地计算出执行机构的当前流量。由此，能够更高精度地计算出当前泵流量和泵流量减少率α，能够在饱和时维持分流比并进行更稳定的执行机构的操作。

实施例3

针对本发明的第3实施例，以与第1实施例的不同点为中心进行说明。

(1)结构

第3实施例中的液压驱动装置的结构与第1实施例中的液压驱动装置400(图2A及图2B所示)相同，但控制器95的处理内容不同。

图8是第3实施例中的控制器95的功能框图。在图8中，控制器95除了第1实施例(图5所示)的结构以外，具有流量修正比率运算部95l和压力状态判断部95m。

流量修正比率运算部95l将来自泵流量减少率运算部95h的泵流量减少率α与对各执行机构预先设定的修正比率γ相乘来运算流量修正比率β。修正目标流量运算部95f基于来自目标流量运算部95e的目标流量和来自流量修正比率运算部95l的流量修正比率β对执行机构的修正目标流量进行运算。压力状态判断部95m基于输入部95a的压力传感器输出值来判断需要分流的执行机构中的负荷压最高的执行机构。输出部95k基于来自控制有效化判断部95b的判断结果、来自修正目标流量运算部95f的修正目标流量、来自输入部95a的压力传感器输出值、和压力状态判断部95m的判断结果，生成指令电气信号，并向切换阀单元93、电磁比例阀单元94、比例电磁减压阀35、36输出。

图9A是表示第3实施例中的控制器95A的运算处理的流程图。控制器95A判断控制有效化开关96是否为ON(步骤S100)，在判定成控制有效化开关96为OFF(否)的情况下执行控制无效化处理(步骤S200)，在判定成控制有效化开关96为ON(是)的情况下执行控制有效化处理(步骤S300A)。

图9B及图9C是表示控制有效化处理(步骤S300A)的详情的流程图。在图9B中，步骤S301～S317与第1实施例(图6C所示)相同。

在步骤S312中判定成是饱和状态(是)的情况下，利用控制器95的流量修正比率运算部95l对泵流量减少率α乘以对流量控制对象的执行机构预先设定的修正系数γ而计算出流量修正比率β(步骤S341)，利用控制器95的修正目标流量运算部95f对流量控制对象的执行机构的目标流量乘以流量修正比率β而计算出修正目标流量(步骤S342)，利用控制器95的输出部95k基于修正目标流量和辅助流量控制装置24、25的前后差压计算出指令电气信号(步骤S343)，利用控制器95的压力状态判断部95m基于来自输入部95a的压力传感器输出值判定流量控制对象的执行机构的负荷压在分流对象的执行机构中是否最高(步骤S345)。

在步骤S345中判定成流量控制对象的执行机构的负荷压不为分流对象的执行机构中的最高负荷压(否)的情况下，利用控制器95的输出部95k向比例电磁减压阀35、36输出指令电气信号(步骤S346)，与来自比例电磁减压阀35、36的指令压相应地使先导可变节流件32、34开口(步骤S347)，与先导可变节流件开口相应地使辅助流量控制装置24、25的主阀31、33开口(步骤S348)，控制主阀31、33的流量(从方向控制阀向执行机构输送的流量)(步骤S349)，结束控制有效化处理(步骤S300)。

在步骤S345中判定成流量控制对象的执行机构的负荷压为分流对象的执行机构中最高(是)的情况下，不利用控制器95的输出部95k向比例电磁减压阀35、36输出指令电气信号(步骤S344)，与来自比例电磁减压阀35、36的指令压(油箱压)相应地使先导可变节流件32、34全开(步骤S345)，与先导可变节流件开口相应地使辅助流量控制装置24、25的主阀31、33全开(步骤S346)，结束控制有效化处理(步骤S300a)。

在此，流量修正比率β如图10A所示那样以对各执行机构设定的修正系数γ与泵流量减少率α之积求出。另外，修正系数γ不必是固定的，也可以如图10B所例示那样与执行机构的负荷压Pl相应地变化。

此外，上述中作为具体的控制对象列举了动臂204、斗杆205的方向控制阀、辅助流量控制装置、比例电磁减压阀，但图9A～图9C所示的流程对包括未图示的全部的方向控制阀、辅助流量控制装置、比例电磁减压阀执行。另外，上述中，例示了将作为驱动大的惯性体的执行机构、且为流量变化对惯性体的举动带来的影响大的执行机构(旋转马达及动臂缸204a)的流量修正比率β设定得高的情况，但各执行机构的流量修正比率β的设定由设计者等根据液压系统、运转条件等任意设定，不限于例示的内容。

(2)动作

第3实施例中的液压驱动装置的动作与第1实施例中的液压驱动装置400的动作大致相同，但在以下方面不同。

「基于区域限制控制的自动操作」

从控制有效化开关96向控制器95发送将液压挖掘机300的区域限制控制设为有效的信号，在进行基于区域限制控制的自动操作的状态下，控制器95A基于动臂204、斗杆205及铲斗206的操作量和从各压力传感器、各行程传感器获取到的车身动作状态计算出执行机构的目标流量，另外基于各执行机构的目标流量计算出液压泵的目标泵流量。同时根据从安装于方向控制阀前后的压力传感器80、81b(或压力传感器80、81a)获取的方向控制阀前后差压、和基于相对于对方向控制阀的压力指令端口作用的先导压的方向控制阀的开口面积特性计算出的开口面积，计算出执行机构的入口节流侧当前流量，另外基于各执行机构的当前流量计算出液压泵的当前泵流量。而且基于目标泵流量和当前泵流量计算出泵流量减少率α。

在泵流量减少率α＝1的情况下，不修正目标流量，利用控制器95基于主阀33的目标流量和从压力传感器77、80得到的辅助流量控制装置25的前后差压计算出指令电气信号，经由比例电磁减压阀36向先导可变节流件34输出指令。

在泵流量减少率α＜1的情况下，对泵流量减少率α乘以对各执行机构预先设定的修正系数γ而计算出流量修正比率β(修正后的泵流量比率)。而且对各执行机构的目标流量乘以流量修正比率β而计算出修正目标流量，利用控制器95A基于主阀33的修正目标流量和从压力传感器77、80得到的辅助流量控制装置25的前后差压计算出目标指令电气信号。同时，利用控制器95根据压力传感器输出值判断流量控制对象的执行机构的负荷压在分流对象的执行机构中是否为最高。

在流量控制对象的执行机构的负荷压不为分流对象的执行机构中的最高负荷压的情况下，从控制器95A向比例电磁减压阀36输出目标指令电气信号，比例电磁减压阀36接受目标指令电气信号并输出液压可变节流阀34的操作压。

在流量控制对象的执行机构的负荷压在分流对象的执行机构中为最高的情况下，不从控制器95A向比例电磁减压阀36输出目标指令电气信号，比例电磁减压阀36作为液压可变节流阀34的操作压而输出油箱压，由此使主阀33全开。

以上，说明了辅助流量控制装置25的动作，但其他辅助流量控制装置的动作也是同样的。

在第3实施例中，控制器95A在由控制有效化开关96指示了区域限制控制功能的有效化的情况下且产生了饱和时，对泵流量减少率α乘以对多个液压执行机构204a、205a、206a…各自预先设定的修正系数γ来修正泵流量减少率α，以与按多个液压执行机构204a、205a、206a…的每一个修正的泵流量减少率β相应地减少从液压泵1、2、3向多个方向控制阀7～12、14～16的供给流量的方式控制多个辅助流量控制装置21～29。

(3)效果

根据以上那样构成的第3实施例，除了与第1实施例相同的效果以外，还会得到以下效果。

在因伴随执行机构的负荷压上升执行的泵的马力控制等而实际的泵排出流量比目标泵流量少、成为饱和状态的情况下，对于具有大的惯性体的执行机构(例如旋转马达等)将泵流量减少率α向增加侧修正而优先流着油，由此减轻相对于饱和的流量降低量，从而能够提高饱和时的执行机构举动的稳定性，能够进行更稳定的执行机构的操作。

以上详细叙述了本发明的实施例，但本发明并不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明，本发明并不限定于具备所说明的全部结构。另外，也能够在某个实施例的结构中加入其他实施例的结构的一部分、删除某个实施例的结构的一部分，或者，也能够与其他实施例的一部分进行置换。

附图标记说明

1…第1液压泵，1a…流量控制指令压端口(调节器)，1b…第1液压泵自压端口(调节器)，1c…第2液压泵自压端口(调节器)，2…第2液压泵，2a…流量控制指令压端口(调节器)，2b…第1液压泵自压端口(调节器)，2c…第2液压泵自压端口(调节器)，3…第3液压泵，3a…流量控制指令压端口(调节器)，3b…第3液压泵自压端口(调节器)，4…先导泵，5…工作油箱，6…右行驶用方向控制阀，7…铲斗用方向控制阀，8…第2斗杆用方向控制阀，9…第1动臂用方向控制阀，10…第2动臂用方向控制阀，11…第1斗杆用方向控制阀，12…第1附属装置用方向控制阀，13…左行驶用方向控制阀，14…旋转用方向控制阀，15…第3动臂用方向控制阀，16…第2附属装置用方向控制阀，17…合流阀，21…铲斗用辅助流量控制装置，22…第2斗杆用辅助流量控制装置，23…第1动臂用辅助流量控制装置，24…第2动臂用辅助流量控制装置，25…第1斗杆用辅助流量控制装置，26…第1附属装置用辅助流量控制装置，27…旋转用辅助流量控制装置，28…第3动臂用辅助流量控制装置，29…第2附属装置用辅助流量控制装置，31…主阀，31a…阀芯，31b…反馈节流件(控制可变节流件)，31c…第1压力室，31d…第2压力室，31e…第3压力室，32…液压可变节流阀(先导可变节流件)，32a…压力信号端口，33…主阀，33a…阀芯，33b…反馈节流件(控制可变节流件)，33c…第1压力室，33d…第2压力室，33e…第3压力室，34…液压可变节流阀(先导可变节流件)，34a…压力信号端口，35…比例电磁减压阀，35a…螺线管，36…比例电磁减压阀，36a…螺线管，41～62…管路，63…先导管道，63a、63b、63c…管路，64…先导管道，64a、64b、64c…管路，65～67…管路，71a、71b、72a、72b、73a、73b…压力传感器，74、75、76…行程传感器，77、78、79a、79b、80、81a、81b…压力传感器，91a、91b…操作杆(操作杆装置)，92a、92b…先导阀，93…切换阀单元(操作压生成用阀装置)，93a…电磁切换阀，94…电磁比例阀单元(操作压生成用阀装置)，94a…比例电磁减压阀，95、95A…控制器，95a…输入部，95b…控制有效化判断部，95c…车身姿势运算部，95d…要求流量运算部，95e…目标流量运算部，95f…修正目标流量运算部，95g…目标泵流量运算部，95h…泵流量减少率运算部，95i…执行机构流量运算部，95j…当前泵流量运算部，95k…输出部，95l…流量修正比率运算部，95m…压力状态判断部，96…控制有效化开关，97～101…管路，111、112…压力传感器，201…行驶体，202…旋转体，203…作业装置，204…动臂，204a…动臂缸(液压执行机构)，205…斗杆，205a…斗杆缸(液压执行机构)，206…铲斗，206a…铲斗缸(液压执行机构)，207…驾驶室，208…机械室，209…配重，210…控制阀，300…液压挖掘机(作业机械)，400、400A…液压驱动装置。

Claims (7)

1.一种作业机械，具备：

行驶体；

旋转体，其以能够旋转的方式安装于所述行驶体上；

作业装置，其安装于所述旋转体；

多个液压执行机构，其驱动所述旋转体或所述作业装置；

液压泵；

调节器，其与所述多个液压执行机构的负荷压力相应地进行所述液压泵的马力控制；

多个方向控制阀，其以并联方式连接于所述液压泵的排出管道，并调整从所述液压泵向所述多个液压执行机构的供给流量；

操作杆装置，其用于指示所述多个液压执行机构的动作；

先导泵；

操作压生成用阀装置，其与来自所述操作杆装置的动作指示量相应地将所述先导泵的排出压减压，并作为所述多个方向控制阀的操作压输出；

控制有效化开关，其用于对区域限制控制功能的有效化或无效化进行指示，其中，所述区域限制控制功能防止所述作业装置侵入预先设定的区域；以及

控制器，其在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的无效化的情况下，以输出与来自所述操作杆装置的动作指示量相应的操作压的方式控制所述操作压生成用阀装置，在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的有效化的情况下，以对与来自所述操作杆装置的动作指示量相应的操作压进行修正后输出的方式控制所述操作压生成用阀装置，

所述作业机械的特征在于，

具备多个辅助流量控制装置，其与所述多个方向控制阀的各上游连接，能够限制从所述液压泵向所述多个方向控制阀的供给流量，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的无效化的情况下，以从所述液压泵向所述多个方向控制阀的供给流量与所述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制所述多个辅助流量控制装置，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的有效化的情况下，以从所述液压泵向所述多个方向控制阀的供给流量不与所述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制所述多个辅助流量控制装置，并且，在通过所述马力控制产生了饱和、即所述液压泵的当前排出流量与所述液压泵的目标排出流量相比减少时，以从所述液压泵向所述多个方向控制阀的供给流量与作为所述当前排出流量相对于所述目标排出流量的比率的泵流量减少率相应地减少的方式控制所述多个辅助流量控制装置。

2.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于

所述多个辅助流量控制装置分别具有：

形成辅助可变节流件的提动型的主阀；

与所述主阀的提动阀芯的移动量相应地使开口面积变化的控制可变节流件；

与通过流量相应地确定所述提动阀芯的移动量的先导管道；和

配置于所述先导管道并与来自所述控制器的指令相应地使开口量变化的先导可变节流件，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的无效化的情况下，以所述主阀的通过流量与所述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制所述先导可变节流件的开口量，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的有效化的情况下，以所述主阀的通过流量不与所述多个液压执行机构的负荷变动相应地变动的方式控制所述先导可变节流件的开口量，并且，在产生了所述饱和时，以所述主阀的通过流量与所述泵流量减少率相应地减少的方式控制所述先导可变节流件的开口量。

3.如权利要求2所述的作业机械，其特征在于

所述先导可变节流件由液压可变节流阀构成，

所述作业机械还具备：

第1压力传感器，其设于所述液压泵的排出管道；

第2压力传感器，其设于将所述多个方向控制阀和所述主阀连接的油路；以及

比例电磁减压阀，其与来自所述控制器的指令相应地将所述先导泵的排出压减压，并作为所述液压可变节流阀的操作压输出，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的无效化的情况下，基于来自所述操作杆装置的动作指示量计算出所述液压可变节流阀的目标开口量，基于所述液压可变节流阀的开口特性和所述液压可变节流阀的操作压计算出所述液压可变节流阀的当前开口量，并以所述目标开口量与所述当前开口量之差变小的方式经由所述比例电磁减压阀控制所述液压可变节流阀的开口量，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的有效化的情况下，基于来自所述操作杆装置的动作指示量计算出所述主阀的目标通过流量，基于由所述第1压力传感器及所述第2压力传感器检测出的所述主阀的前后差压和相对于从所述比例电磁减压阀输出的操作压的所述主阀的当前开口量计算出所述主阀的当前通过流量，并以所述目标通过流量与所述当前通过流量之差变小的方式经由所述比例电磁减压阀控制所述液压可变节流阀的开口量。

4.如权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

还具备检测所述多个方向控制阀的前后差压的前后差压检测装置，

基于所述多个方向控制阀的开口特性和从所述操作压生成用阀装置输出的操作压计算出所述多个方向控制阀的当前开口量，

所述控制器基于由所述前后差压检测装置检测出的所述多个方向控制阀的前后差压和所述多个方向控制阀的当前开口量，计算出从所述多个方向控制阀向所述多个液压执行机构的当前供给流量，

所述控制器通过将从所述多个方向控制阀向所述多个液压执行机构的当前供给流合计来计算出所述液压泵的当前排出流量。

5.如权利要求4所述的作业机械，其特征在于，

所述前后差压检测装置由设于将所述多个方向控制阀和所述主阀连接的油路上的第2压力传感器、以及设于将所述多个液压执行机构的工作油供给侧端口和所述多个方向控制阀连接的油路上的第3压力传感器构成。

6.如权利要求4所述的作业机械，其特征在于，

所述前后差压检测装置由设于将所述多个液压执行机构的工作油排出侧端口和所述多个方向控制阀连接的油路上的第4压力传感器、和设于将所述多个方向控制阀和工作油箱连接的油路上的第5压力传感器构成。

7.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器在由所述控制有效化开关指示了所述区域限制控制功能的有效化的情况下且产生了所述饱和时，对所述泵流量减少率乘以对所述多个液压执行机构各自预先设定的修正系数来修正所述泵流量减少率，以与按所述多个液压执行机构的每一个修正后的所述泵流量减少率相应地使从所述液压泵向所述多个方向控制阀的供给流量减少的方式控制所述多个辅助流量控制装置。

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