CN113924399B - 作业设备的液压控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种作业设备的液压驱动装置(20),其可以确保在复合操作状态下的作业致动器的驱动压并可以抑制行走马达的增速而且还可以进行从单独操作状态向复合操作状态的良好的迁移。液压驱动装置(20)具备流路切换阀(70)和对其进行操作的流路切换控制部。流路切换阀70具有用于单独操作状态的第一位置(71)和用于复合操作状态的第二位置(73),在第一位置(71)可以形成与第一泵(21)相连的第一流路(73a)、与第二泵(22)相连的第二流路(73b)、使第一流路(73a)和第二流路(73b)连通的连通流路(73c)。流路切换控制部,在复合操作状态作业致动器(45)的驱动状态没有在允许范围时,使连通流路(73c)的开口面积与驱动状态在允许范围时相比减少。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制作业设备的动作的液压控制装置。
背景技术
例如,在专利文献1中公开了一种以往的液压控制装置。该文献的图1所示的装置具备第一泵、第二泵、切换从该第一泵以及第二泵排出的工作油的流路的流路切换阀(在该文献为行走直进阀)、多个液压致动器。该多个液压致动器包含使作业附属装置动作的作业致动器和使行走体移动的第一行走马达以及第二行走马达。上述多个液压致动器被区分成包含上述第一行走马达的第一组和包含上述第二行走马达的第二组。
在该装置,在只进行行走操作以及作业操作的其中之一的单独操作状态,上述流路切换阀被切换到中立位置,形成允许从上述第一以及第二液压泵排出的工作油分别供给到属于上述第一以及第二组的液压致动器的流路。与此相比,在同时进行上述行走操作和作业操作的复合操作状态,上述流路切换阀被切换到行走直进位置形成如下所示的流路,该流路允许从上述第一泵向上述作业致动器供给工作油,另一方面,允许从上述第二泵向上述第一以及第二行走马达双方供给工作油,由此,保证上述第一以及第二行走马达的行走动作的直进性。
并且,为了缓解上述流路切换阀从上述中立位置切换到上述行走直进位置时的行走速度的骤减,对该行走直进位置赋予连通流路。该连通流路,通过将与上述第一泵连接的泵管路和与上述第二泵连接的泵管路相互连通,来防止在上述流路切换阀从上述中立位置切换到上述行走直进位置时供给到上述第一以及第二行走马达的工作油的流量一下子就减半。
并且,上述专利文献1公开了在上述复合操作状态,在作为上述作业致动器的驱动压的作业压力高于作为上述第一以及第二行走马达的驱动压的行走压力时,打开上述连通流路从而防止行走动作的急剧减速,另一方面,在行走压力高于作业压力时,关闭上述连通流路从而防止进一步的急剧减速。
然而,因为进行上述复合操作时的上述泵管路彼此之间的连通伴随着作业致动器和行走马达的相互连通,所以特别是在上述作业压力较高时,会允许原本应该供给到作业致动器的工作油通过如上所述被打开的连通流路以大流量流入上述行走马达。这样,会导致不能确保作业致动器的工作压,另一方面也会使行走马达的工作速度过度地上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2006-329341号
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压控制装置,该液压控制装置是被设置在作业设备上并具备流路切换阀的液压驱动装置,该液压控制装置可以确保在复合操作状态下的作业致动器所需的驱动压并且能抑制行走速度的过度上升,而且还可以缓解从单独操作状态向复合操作状态迁移时的行走速度的急剧下降。
所提供的液压控制装置,被设置于作业设备,所述作业设备具备被设置在左右可分别进行行走动作的第一行走体以及第二行走体和能进行作业动作的作业附属装置,包括:第一泵,用于排出工作油;第二泵,独立于所述第一泵而另外设置,用于排出工作油;第一行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第一行走体进行所述行走动作;第二行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第二行走体进行所述行走动作;作业致动器,通过被供给工作油而被驱动,让所述作业附属装置进行所述作业动作所包含的对象作业动作;流路切换阀,可以进行用于切换通过所述第一泵以及所述第二泵排出的工作油的流路的流路切换动作,其中,所述流路切换动作是在第一位置和第二位置之间进行切换的动作,在所述第一位置形成用于允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述第一行走马达并允许从所述第二泵排出的工作油不是供给到所述第一行走马达而是供给到所述第二行走马达和所述作业致动器的流路,在所述第二位置形成允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述作业致动器的第一流路和允许从所述第二泵排出的工作油供给到所述第一行走马达以及所述第二行走马达的第二流路以及使所述第一流路和所述第二流路相互连通的连通流路,并且,通过所述流路切换动作可以使所述连通流路的开口面积发生变化;驱动状态检测器,用于检测作为所述作业致动器的驱动状态的指标的物理量,该物理量随着该作业致动器的负荷的变化而变化;以及,流路切换控制部,使所述流路切换阀进行所述流路切换动作,在仅进行对象作业操作以及行走操作的其中之一的单独操作状态使所述流路切换阀切换到所述第一位置,在同时进行所述对象作业操作以及所述行走操作的复合操作状态使所述流路切换阀切换到所述第二位置,所述对象作业操作是使所述作业附属装置进行所述对象作业动作的操作,所述行走操作是使所述第一行走马达以及所述第二行走马达进行所述行走动作的操作,其中,所述流路切换控制部,存储所述物理量的允许范围即对应于作为所述对象作业操作的大小的对象作业操作量而设定的允许范围,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,以使所述连通流路的所述开口面积与该物理量在该允许范围的情况相比变小的方式,操作所述流路切换阀。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的作业设备1的侧视图。
图2表示搭载在图1所示的上述作业设备1上的液压控制装置20的液压回路图。
图3表示在单独操作状态下上述液压控制装置20形成的流路的回路图。
图4表示在复合操作状态下上述液压控制装置20形成的流路的回路图。
图5表示通过上述液压控制装置20的控制器进行的控制动作的流程图。
图6是表示对于上述作业设备1的斗杆转动速度设定的速度允许值的示意图。
图7是表示斗杆操作的大小即斗杆操作量和从第一泵21排出的工作油的流量即第一泵流量之间的关系的图表。
图8是表示上述第一泵流量和从第二泵22排出的工作油的流量即第二泵流量的上限值之间的关系的图表。
具体实施方式
参照图1至图8对本发明的实施方式进行说明。
图1表示上述实施方式涉及的作业设备1。该作业设备1是进行作业的设备,例如是进行建筑作业的工程机械例如是挖掘机。该作业设备1具备下部行走体11、上部回转体13、作业附属装置15、多个操作部17以及图2所示的液压控制装置20。
上述下部行走体11包含分别设置在左右的作为第一行走体以及第二行走体的一对履带11a(图1仅示意了左履带11a)。上述一对履带11a分别可以在地面上进行行走动作,由此,上述下部行走体11以及包含该下部行走体11的作业设备1整体可以在与上述行走动作对应的行走方向上移动。上述上部回转体13以相对于上述下部行走体11可回转的方式搭载在该下部行走体11上。上述上部回转体13包含驾驶室13a,操作人员在该驾驶室13a内进行用于使作业设备1动作的操作。
上述作业附属装置15被安装在上述上部回转体13上,进行为了上述作业的动作即作业动作。上述作业附属装置15包含动臂15a、斗杆15b、铲斗15c。上述动臂15a以可相对于上述上部回转体13进行上下方向的转动动作即起伏动作的方式被安装在该上部回转体13。上述斗杆15b以可相对于上述动臂15a进行上下方向的转动动作即推斗杆动作和收斗杆动作的方式被安装在该动臂15a的远端部。上述铲斗15c是为了进行挖掘、搬运砂土、平整地面等的作业而与该砂土直接接触的部分。上述铲斗15c以可相对于上述斗杆15b进行上下方向的转动动作的方式被安装在该斗杆15b的远端部。即,上述作业附属装置15进行的上述“作业动作”包含上述动臂15a的起伏动作、上述斗杆15b的转动动作、上述铲斗15c的转动动作。在该实施方式,上述斗杆15b的转动动作相当于“对象作业动作”。
用于使作业设备1动作的操作通过操作人员施加到上述多个操作部17的每一个操作部。上述多个操作部17例如被配置在上述驾驶室13a的内部。上述多个操作部17分别包含接受上述操作的操作部件例如杆(操作杆)。
上述多个操作部17包含多个作业操作部、第一行走操作部171、第二行走操作部172。
上述多个作业操作部被分别施加用于使上述作业附属装置15动作的操作即作业操作。上述多个作业操作部包含图2所示的斗杆操作部17a,在该斗杆操作部17a被施加斗杆操作,所述斗杆操作是用于使上述斗杆15b进行上述转动动作的操作。上述多个作业操作部除了上述斗杆操作部17a之外还包含动臂操作部以及铲斗操作部,该动臂操作部被施加用于使上述动臂15a动作的动臂操作,该铲斗操作部被施加用于使上述铲斗15c动作的铲斗操作。
在上述第一行走操作部171被施加第一行走操作,所述第一行走操作是用于使上述下部行走体11的上述一对履带11a之中与上述第一行走体对应的履带11a进行行走动作的操作。所述第一行走操作具体而言是如下所述用于驱动上述多个致动器28中所包含的第一行走马达31的操作。
在上述第二行走操作部172被施加第二行走操作,所述第二行走操作是用于使上述一对履带11a之中与上述第二行走体对应的履带11a进行行走动作的操作。上述第二行走操作具体而言是用于驱动上述多个致动器28中所包含的第二行走马达32的操作。
作为上述作业设备1被施加了操作的状态存在单独操作状态和复合操作状态,在单独操作状态仅进行对象作业操作以及行走操作(上述第一行走操作以及上述第二行走操作之中的至少其中之一的操作)的其中之一的操作,在复合操作状态同时进行上述对象作业操作和上述行走操作。上述对象作业操作是用于使作业附属装置15进行上述对象作业动作的操作,在该实施方式是用于使上述斗杆15b进行转动动作的操作即斗杆操作。
上述液压控制装置20是通过液压控制上述作业设备1的动作的装置,如图2所示,主要由液压回路构成。上述液压控制装置20具备泵单元20P、多个致动器28、多个控制阀50、再生回路60、行走直进阀70、图3所示的多个传感器80以及控制器90。
上述泵单元20P是上述液压回路的液压源。该泵单元20P包含第一液压泵21以及第二泵22,分别被引擎E驱动排出工作油,并将排出工作油分别供给到上述多个致动器28。上述第一以及第二泵21、22分别为可变容量型液压泵,具有根据所输入的泵容量指令而变化的泵容量。
上述多个致动器28分别是通过接受工作油的供给而被驱动的液压致动器。上述多个致动器28包含可伸缩的液压缸和液压马达。具体而言,上述多个致动器28包含第一行走马达31、第二行走马达32、回转马达39、多个作业致动器40。
上述第一以及第二行走马达31、32以使上述第一以及第二行走体即上述下部行走体11的上述一对履带11a、11b分别进行上述行走动作的方式而被驱动。上述第一以及第二行走马达31、32分别是液压马达,具体而言,是具有根据所输入的容量指令而变化的马达容量的可变容量型液压马达。上述第一行走马达31使上述第一行走体,具体而言是上述左右履带11a的其中之一,例如右履带11a进行上述行走动作。上述第二行走马达32使上述第二行走体,具体而言是上述左右履带11a的另一个、例如左履带11a进行上述行走动作。
上述回转马达39以使上述上部回转体13相对于上述下部行走体11回转的方式而被驱动。上述回转马达39是液压马达。上述回转马达39,通过使上述上部回转体13相对于上述下部行走体11回转,从而使上述作业附属装置15相对于上述下部行走体11回转。上述回转马达39在本实施方式没有被包含在上述多个作业致动器40之中,但是也可以被包含在上述多个作业致动器40之中。
上述多个作业致动器40分别以使上述作业附属装置15进行上述作业动作的方式而被驱动。上述多个作业致动器40分别为液压缸。上述多个作业致动器40包含图1所示的动臂液压缸43、斗杆液压缸45、铲斗液压缸47。
上述动臂液压缸43以使上述动臂15a相对于上述上部回转体13向上下方向转动即使该动臂15a进行起伏动作的方式进行伸缩。上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47分别具有杆室以及头室,进行与如下所述的斗杆液压缸45的伸缩动作相同的伸缩动作。
上述斗杆液压缸45以使上述斗杆15b相对于上述动臂15a向上下方向转动的方式进行伸缩。如图2所示,上述斗杆液压缸45具有形成头室45a以及杆室45b的缸主体、活塞45p、杆45r。上述活塞45p被装填在上述缸主体内,用于隔开上述头室45a与上述杆室45b。上述斗杆液压缸45,通过向上述头室45a供给工作油,一边从上述杆室45b排出工作油一边伸长。上述斗杆液压缸45,通过向杆室45b供给工作油,一边从上述头室45a排出工作油一边收缩。
上述铲斗液压缸47以使上述铲斗15c相对于上述斗杆15b向上下方向转动的方式进行伸缩。
本发明涉及的“作业致动器”例如从上述斗杆液压缸45、上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47之中选择。而且,本发明涉及的“对象作业操作”从图1所示的多个作业附属装置要素即斗杆15b、动臂15a以及铲斗15c分别进行的转动动作之中选择。在该实施方式,上述斗杆15b的转动动作相当于“对象作业动作”,上述斗杆液压缸45相当于本发明涉及的“作业致动器”。
上述多个致动器28分为第一组G1和第二组G2。上述多个致动器28之中,在上述单独操作状态下应该从上述第一泵21接受工作油的供给的致动器28属于上述第一组G1。具体而言,上述第一组G1包含上述第一行走马达31但不包含上述斗杆液压缸45。上述多个致动器28之中,在上述单独操作状态下应该从上述第二泵22接受工作油的供给的致动器28属于上述第二组G2。上述第二组G2包含上述第二行走马达32以及上述斗杆液压缸45。
上述回转马达39、上述动臂液压缸43、上述铲斗液压缸47被包含在所述第一组G1以及所述第二组G2的其中之一中。上述液压回路的构成也可以适当地变更。在图2所示的液压回路,上述动臂液压缸43以及上述铲斗液压缸47被包含在上述第一组G1中,上述回转马达39被包含在上述第二组G2中。在上述第一组G1,除了上述第一行走马达31以外的致动器28具体而言为动臂液压缸43以及铲斗液压缸47,以总是可以接受从第一泵21排出的工作油的供给的方式,与该第一液压泵(应为第一泵)21连接。上述第二行走马达32以总是可以接受从第二泵22排出的工作油的供给的方式与该第二泵22连接。从上述第二泵22排出的工作油之中没有供给到上述第二行走马达32的工作油被供给到上述第二组G2之中除了上述第二行走马达32以外的致动器28,具体而言为回转马达39以及斗杆液压缸45。
上述多个控制阀50是用于分别控制上述多个致动器28的动作的阀。上述多个控制阀50分别被配置在上述泵单元20P与上述多个致动器28之间。上述多个控制阀50分别以使从上述泵单元20P分别供给到上述多个致动器28的工作油的方向以及流量发生变化的方式进行开闭动作。
上述多个控制阀50包含第一行走控制阀51、第二行走控制阀52、动臂控制阀53、斗杆控制阀55、铲斗控制阀57、回转控制阀59。
上述第一行走控制阀51,通过使供给到上述第一行走马达31的工作油的方向以及流量发生变化可以控制上述第一行走马达31的旋转动作。上述第二行走控制阀52,通过使供给到上述第二行走马达32的工作油的方向以及流量发生变化可以控制上述第二行走马达32的旋转动作。上述斗杆控制阀55相当于本发明涉及的“作业控制阀”,通过使供给到上述斗杆液压缸45的工作油的方向以及流量发生变化可以控制上述斗杆液压缸45的伸缩动作。上述动臂控制阀53、上述铲斗控制阀57以及上述回转控制阀59是分别用于控制上述回转马达39的旋转动作、上述动臂液压缸43的伸缩动作以及上述铲斗液压缸47的伸缩动作的阀。上述液压回路也可以包含未图示的放气阀(Bleed Valve)。该放气阀以允许从上述第一泵21以及上述第二泵22排出的工作油即未供给到上述多个致动器28的工作油返回到油箱T的方式开阀。
在图2所示的液压回路,上述第一中心旁通管路CL1经由上述行走直进阀70可选择地连接到与上述第一泵21的排出口相连的第一泵管路PL1或者与上述第二泵22的排出口相连的第二泵管路PL2。沿着该第一中心旁通管路CL1从其上游侧起依次配置有上述第一行走控制阀51、上述铲斗控制阀57以及上述动臂控制阀53,这些阀是与属于上述第一组G1的致动器28相对应的控制阀。上述第一中心旁通管路CL1直至上述油箱T。并且,与上述第一中心旁通管路CL1并行配置的第一并行管路RL1直接连接到上述第一泵管路PL1,工作油可从上述第一泵21通过该第一并行管路RL1分别经由上述铲斗控制阀57以及上述动臂控制阀53并行地供给到上述铲斗液压缸47以及上述动臂液压缸43。
上述第一行走控制阀51可以在中立位置51n和前进驱动位置51a以及后退驱动位置51b之间进行切换,所述中立位置51n为使上述第一中心旁通管路CL1直接开通的位置,所述前进驱动位置51a以及所述后退驱动位置51b为使在该第一中心旁通管路CL1流动的工作油分别导入上述第一行走马达31的前进驱动端口和后退驱动端口的位置。上述第一行走控制阀51具有被配置在彼此相反的位置的一对前进先导端口51c以及后退先导端口51d,通过向上述前进先导端口51c输入先导压,上述第一行走控制阀51被切换到上述前进驱动位置51a,可以使上述第一行走马达31被向正转方向(前进驱动方向)驱动,另一方面,通过向上述后退先导端口51d输入先导压,上述第一行走控制阀51被切换到上述后退驱动位置51b,可以使上述第一行走马达31被向反转方向(后退驱动方向)驱动。
上述第一行走操作部171被连接到上述前进以及后退先导端口51c、51d。该第一行走操作部171,通过对该第一行走操作部171的操作杆施加前进操作方向的第一行走操作将先导压输入到上述前进先导端口51c,另一方面,通过对上述操作杆施加后退操作方向的第一行走操作将先导压输入到上述后退先导端口51d。
上述第二中心旁通管路CL2与上述第二泵管路PL2直接连接。沿着该第二中心旁通管路CL2从其上游侧起依次配置有上述第二行走控制阀52、上述回转控制阀59以及上述斗杆控制阀55,这些阀是属于上述第二组G2的控制阀。上述第二中心旁通管路CL2直至上述油箱T。并且,与上述第二中心旁通管路CL2并行配置的第二并行管路RL2可以经由上述行走直进阀70连接到上述第一泵管路PL1,工作油可从上述第一泵21通过该第二并行管路RL2分别经由上述回转控制阀59以及上述斗杆控制阀55并行地供给到上述回转马达39以及上述斗杆液压缸45。而且,在上述第二行走控制阀52的下游侧的位置从上述第二中心旁通管路CL2分支的分支管路BL与上述第二并行管路RL2相连。
上述第二行走控制阀52可以在中立位置52n和前进驱动位置52a以及后退驱动位置52b之间切换,所述中立位置52n为使上述第二中心旁通管路CL2直接开通的位置,所述前进驱动位置52a以及所述后退驱动位置52b为使在该第二中心旁通管路CL2流动的工作油分别导入上述第二行走马达32的前进驱动端口以及后退驱动端口的位置。上述第二行走控制阀52具有被配置在彼此相反的位置的一对前进先导端口52c以及后退先导端口52d,通过向上述前进先导端口52c输入先导压,上述第二行走控制阀52被切换到上述前进驱动位置52a,可以使上述第二行走马达32被向正转方向(前进方向)驱动,另一方面,通过向上述后退先导端口52d输入先导压,上述第二行走控制阀52被切换到上述后退驱动位置52b,可以使上述第二行走马达32被向反转方向(后退方向)驱动。
上述第二行走操作部172被连接到上述前进以及后退先导端口52c、52d。该第二行走操作部172,通过对该第二行走操作部172的操作杆施加前进操作方向的第二行走操作将先导压输入到上述前进先导端口52c,另一方面,通过对上述操作杆施加后退操作方向的第二行走操作将先导压输入到上述后退先导端口52d。
上述斗杆控制阀55可以在中立位置55n和收斗杆驱动位置55a以及推斗杆驱动位置55b之间切换,所述中立位置55n为使上述第二中心旁通管路CL2直接开通的位置,所述收斗杆驱动位置55a以及所述推斗杆驱动位置55b为使从上述第一泵21通过上述第二并行管路RL2供给的工作油分别导入上述斗杆液压缸45的头室45a以及杆室45b的位置。上述斗杆控制阀55具有被配置在彼此相反的位置的一对收斗杆先导端口55c以及推斗杆先导端口55d,通过向上述收斗杆先导端口55c输入先导压,所述斗杆控制阀55被切换到上述收斗杆驱动位置55a,可以使上述斗杆液压缸45被向伸长方向(收斗杆驱动方向)驱动,另一方面,通过向上述推斗杆先导端口55d输入先导压,所述斗杆控制阀55被切换到上述推斗杆驱动位置55b,可以使上述斗杆液压缸45被向收缩方向(推斗杆驱动方向)驱动。
上述斗杆操作部17a被连接到上述收斗杆以及推斗杆先导端口55c、55d。该斗杆操作部17a,通过对该斗杆操作部17a的操作杆施加收斗杆操作方向的作业操作将先导压输入到上述收斗杆先导端口55c,另一方面,通过对上述操作杆施加推斗杆操作方向的作业操作将先导压输入到上述推斗杆先导端口55d。
上述再生回路60是用于使上述斗杆液压缸45的驱动速度(在本实施方式为伸长速度)增加的回路。上述再生回路60包含再生流路61和再生切换阀62。
上述再生流路61是将上述斗杆液压缸45的杆室45b和头室45a直接连通的流路,例如由管路构成。
上述再生切换阀62被设置在上述再生流路61,作为被设置在上述再生流路61的再生阀而发挥功能并作为被设置在将上述杆室45b和上述油箱T连通的返回流路67的再生解除阀而发挥功能。
上述再生切换阀62作为上述再生阀的功能是可在开状态(合流允许状态)和闭状态(合流阻止状态)之间进行切换的功能,在所述开状态,通过使上述再生流路61开通允许从上述斗杆液压缸45排出的工作油即排出工作油与向上述斗杆液压缸45供给的工作油即供给工作油通过上述再生流路61进行合流,在所述闭状态,通过隔断上述再生流路61从而阻止上述合流。进一步具体而言,该功能是在允许随着上述斗杆液压缸45的伸长从上述杆室45b排出的工作油与向上述头室45a供给的工作油进行合流的状态和阻止所述合流的状态之间进行切换的功能。作为上述再生阀的上述再生切换阀62的开度即上述再生流路61的开度的变化既可以是在全开和隔断之间的选择性的切换,也可以是从全开起到隔断为止的连续性的变化。
上述再生切换阀62作为上述再生解除阀的功能是在允许从上述斗杆液压缸45排出的工作油通过上述返回流路67返回到上述油箱T的状态和阻止所述返回的状态之间进行切换的功能。进一步具体而言,该功能是可在开状态(合流解除状态)和闭状态(解除阻止状态)之间进行切换的功能,在所述开状态,通过使上述返回流路67开通允许随着上述斗杆液压缸45的伸长从上述杆室45b排山的上述排山工作油返回到油箱T,在所述闭状态,通过隔断上述返回流路67来阻止或者抑制上述排出工作油返回到上述油箱T。作为上述再生解除阀的上述再生切换阀62的开度即上述返回流路67的开度的变化既可以是在全开和隔断之间的选择性的切换,也可以是从全开起到隔断为止的连续性的变化。
该实施方式涉及的再生切换阀62由具有如图2所示的先导端口64的先导切换阀构成,可以在再生允许位置62a和再生解除位置62b之间进行切换。该再生切换阀62,在先导压没有输入到上述先导端口64时被保持在上述再生解除位置62b,隔断上述再生流路61阻止上述排出工作油的上述合流,并开通上述返回流路67允许该排出工作油返回到上述油箱T。另一方面,上述再生切换阀62,在先导压输入到上述先导端口64时以与该先导压的大小对应的行程从上述再生解除位置62b移动到上述再生允许位置62a,使上述再生流路61以与上述行程对应的开度开通从而允许上述排出工作油以与该行程对应的流量(再生流量)与上述供给工作油进行合流,并隔断上述返回流路67或者使其开度减小从而阻止或者抑制该排出工作油返回到油箱T。
上述再生阀以及上述再生解除阀也可以由分别相互独立的阀构成。例如,如图3以及图4示意性地所示,也可以在再生流路61以及返回流路67分别设置相互独立的再生阀63以及再生解除阀65。上述再生阀63以及上述再生解除阀65既可以是如图3以及图4所示的可变节流阀(variable throttle valve),也可以是简单的开闭切换阀。另外,在图3以及图4省略了再生切换用的先导回路的图示,为了方便起见,将从控制器90输出的信号直接输入到再生阀63以及再生解除阀65。
上述行走直进阀70是流路切换阀,用于切换将从上述第一泵21以及上述第二泵22分别排出的工作油供给到上述多个致动器28的流路。上述行走直进阀70可以将上述流路切换成用于上述单独操作状态的流路和用于上述复合操作状态的流路。
具体而言,上述行走直进阀70具有两个切换位置,即,作为第一位置的中立位置71、作为第二位置的行走直进位置73。上述行走直进阀70,在该实施方式是具有先导端口75的液压切换阀。上述行走直进阀70可以,在上述先导端口75没有输入先导压时被保持在上述中立位置71,另一方面,如果在上述先导端口75输入先导压就进行流路切换动作,即,以与该先导压的大小对应的行程从上述中立位置71移到上述行走直进位置73。另外,在图3以及图4中省略了与上述行走直进阀70连接的先导回路的图示,为了方便起见,将从控制器90输出的信号直接输入到行走直进阀70。
上述行走直进阀70在上述中立位置71形成用于上述单独操作状态的流路。该中立位置71在对上述多个操作部17之中的任意一个操作部都没有施加操作时也被选择。如图2以及图3所示,上述行走直进阀70在上述中立位置71相互隔断上述第一泵21和上述第二泵22。在上述中立位置71,上述行走直进阀70可以将从第一泵21以及第二泵22排出的工作油独立地供给到属于第一组G1的致动器28和属于第二组G2的致动器28。进一步具体而言,上述行走直进阀70,在选择了上述中立位置71时,可以形成将上述第一泵管路PL1和上述第一中心旁通管路CL1相互连接的流路71a并将从上述第一泵21排出的工作油供给到属于第一组G1的致动器28,另一方面,隔断从上述第二泵管路PL2到上述第一中心旁通管路CL1以及上述第二并行管路RL2的连接,由此,使从上述第二泵22排出的工作油处于仅可以供给到属于上述第二组G2的致动器28的状态。即,该实施方式涉及的上述行走直进阀70,在选择了上述中立位置71时,阻止从第一泵21排出的工作油供给到属于第二组G2的致动器28,并阻止从第二泵22排出的工作油供给到属于第一组G1的致动器28。
上述行走直进阀70在上述行走直进位置73形成用于上述复合操作状态的流路。该流路如下所述是用于促进上述下部行走体11的直进行走的流路。如图2以及图4所示,在选择了上述行走直进位置73时,上述行走直进阀70可以使从上述第一泵21以及上述第二泵22分别排出的工作油相互独立地供给到上述第一以及第二行走马达31、32和作为作业致动器的上述斗杆液压缸45。该实施方式涉及的上述行走直进阀70,在选择了上述行走直进位置73时,可以使从第一泵21排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32以外的致动器28。例如,在选择了上述行走直进位置73时,上述行走直进阀70可以使从上述第一泵21排出的工作油供给到上述斗杆液压缸45。在选择了上述行走直进位置73时,上述行走直进阀70可以使从上述第二泵22排出的工作油供给到上述第一行走马达31以及上述第二行走马达32。
上述行走直进阀70在上述行走直进位置73形成第一流路73a、第二流路73b、连通流路73c。
上述第一流路73a将上述第一泵管路PL1和上述第二并行管路RL2相互连接,由此,从上述第一泵21排出的工作油可以经由上述斗杆控制阀55供给到上述斗杆液压缸45。本实施方式涉及的上述第一流路73a还可以使从上述第一泵21排出的工作油经由上述回转控制阀59供给到上述回转马达39。上述第二流路73b将上述第二泵管路PL2与上述第一中心旁通管路CL1相互连接,由此,从上述第二泵22排出的工作油经由上述第一行走控制阀51不仅可以供给到上述第二行走马达32还可以供给到上述第一行走马达31。
上述连通流路73c将上述第一流路73a和上述第二流路73b相互连通,由此,如以下详细所述,可以抑制上述第一以及第二行走马达31、32在从仅进行上述行走操作的单独操作状态迁移到上述复合操作状态时即在上述行走直进阀70从上述中立位置71切换到上述行走直进位置73时的急剧减速。上述连通流路73c包含具有可变的开口面积的节流阀73d。该节流阀73d的开口面积随着从上述中立位置71向上述行走直进位置73的流路切换动作的行程的增大(即上述先导压的增大)而增大。当上述行程在一定值以下时上述开口面积为0,因此,上述第一流路73a与上述第二流路73b被相互隔断。
当选择了上述行走直进位置73并且上述节流阀73d的开口面积为0时(即,连通流路73c被隔断时),上述行走直进阀70阻止从上述第一泵21排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32之中的任意一个马达。上述行走直进阀70也可以是在上述连通流路73c如此被隔断时阻止从上述第二泵22排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32以外的致动器28的构成。
上述多个传感器80,如图3以及图4所示,包含引擎转速传感器81、多个先导压传感器83、泵压传感器85、速度传感器87。
上述引擎转速传感器81检测出上述引擎E的转速,由此,可以检测出上述第一泵21以及上述第二泵22的各自的转速。即,上述引擎转速传感器81可以作为检测上述第一泵21以及第二泵22的转速的泵转速检测器而发挥作用。该泵转速检测器也可以是直接检测第一泵21以及第二泵22的转速的传感器。
上述多个先导压传感器83检测从包含上述多个作业操作部(包含斗杆操作部17a)以及上述第一以及第二行走操作部171、172的上述多个操作部17分别输出的先导压,由此,可以检测出对上述多个操作部17分别施加的操作(包含上述作业操作以及上述第一以及第二行走操作)。因此,上述多个先导压传感器83构成用于检测对上述多个操作部17分别施加的操作的有无以及操作的大小即操作量的操作检测器。在上述多个操作部17分别输出与所施加的操作对应的电信号的情况下,上述操作检测器也可以是检测该电信号的检测器。上述操作检测器或者也可以是角度传感器,该角度传感器检测伴随对上述多个操作部17分别施加的上述操作而倾斜的操作杆的相应倾斜的角度。
如图3所示,上述泵压传感器85检测作为从上述第二泵22排出的工作油的压力的排出压即作为该第二泵22的泵压的第二泵压。上述泵压传感器85,在上述单独操作状态,可以作为用于检测施加在上述斗杆液压缸45的负荷的作业致动器负荷检测器而发挥作用。
上述速度传感器87是检测上述作业动作之中作为由上述作业致动器生成的动作的对象作业动作的速度的对象作业动作速度、在该实施方式为图1所示的斗杆15b的转动速度即斗杆转动速度的速度检测器。该速度传感器87可以作为用于检测表示上述斗杆液压缸45的驱动状态的物理量的驱动状态检测器而发挥作用。
作为上述驱动状态的指标而检测出的物理量并不局限于上述对象作业动作速度、在该实施方式为上述斗杆转动速度。因此,上述驱动状态检测器并不局限于上述速度传感器87。上述物理量例如也可以是作为作业致动器的上述斗杆液压缸45的推力即液压缸推力(致动器推力)。即,上述驱动状态检测器也可以是检测上述致动器推力的推力检测器。
上述速度检测器并不局限于如上述速度传感器87那样检测上述斗杆15b相对于上述动臂15a的转动速度。该速度检测器也可以检测上述斗杆液压缸45的伸缩动作的速度。上述速度检测器或者也可以用角度传感器或者加速度传感器以及基于由这些传感器检测出的角度或者加速度计算速度的运算器来构成。
上述推力检测器优选包含例如图3以及图4中所示的头压传感器88A以及杆压传感器88B。上述头压传感器88A检测上述斗杆液压缸45的头室45a的工作油的压力即头压。上述杆压传感器88B检测上述杆室45b内的工作油的压力即杆压。通常,压力传感器比速度传感器便宜。因此,上述推力检测器可以用比上述速度检测器便宜的构成作为上述驱动状态检测器而发挥作用。
上述斗杆液压缸45的推力是头侧力Fa和杆侧力Fb之差。上述头侧力Fa是上述头室45a内的工作油的压力即上述头压与上述活塞45p相对于该头室45a的受压面积的乘积。上述杆侧力Fb是上述杆室45b内的工作油的压力即上述杆压与上述活塞45p相对于该杆室45b的受压面积的乘积。因此,上述推力检测器可以用上述头压传感器88A、上述杆压传感器88B以及运算由这些传感器检测出的头压和杆压之差的运算器来构成。上述运算器也可以是上述控制器90的具有进行上述运算的功能的部分。即,上述推力检测器也可以包含上述控制器90的一部分。
上述控制器90进行所输入的信号的读取、指令信号的输出、运算(判断、计算)以及信息的存储等。上述控制器90具有流路切换指令部、再生指令部、泵容量指令部、马达容量指令部作为在该实施方式所需要的功能。
包含上述流路切换指令部的上述控制器90与未图示的先导液压源以及流路切换操作阀一起构成使上述行走直进阀70进行上述流路切换动作的流路切换控制部。上述先导液压源生成用于输入到上述行走直进阀70的先导端口75的先导压,例如是被上述引擎E驱动的先导泵。上述流路切换操作阀介于上述先导液压源和上述先导端口75之间,最终调节输入到该先导端口75的先导压。上述流路切换操作阀具体而言可以由电磁阀构成,将从上述先导液压源输山的先导压减压至与上述切换指令信号对应的先导压之后输入到上述先导端口75,所述电磁阀通过接受切换指令信号的输入而以与该切换指令信号的大小对应的开度开阀。上述控制器90的上述流路切换指令部,通过生成与作业设备1的状态对应的切换指令信号并将其输入到上述流路切换操作阀,进行上述行走直进阀70的操作。具体而言,进行从上述中立位置71n的行程的控制即该行走直进阀70的位置的切换和上述节流阀73d的开口面积(开度)的控制。
包含上述再生指令部的上述控制器90与上述先导液压源以及再生操作阀一起构成使上述再生切换阀60(应为62)进行流路切换动作的再生控制部。上述再生操作阀介于上述先导液压源与上述再生切换阀62的上述先导端口64之间,调节输入到该先导端口64的先导压。上述再生操作阀具体而言由电磁阀构成,将从上述先导液压源输出的先导压减压至与上述再生指令信号对应的先导压之后输入到上述先导端口64,所述电磁阀通过接受再生指令信号的输入而以与该再生指令信号的大小对应的开度开阀。上述控制器90的上述再生指令部通过生成与作业设备1的状态对应的再生指令信号并将其输入上述再生操作阀,进行从上述再生切换阀62的上述再生解除位置62b到上述再生允许位置62a的行程的控制即再生/再生解除的切换和再生流量的控制。
上述泵容量指令部,根据上述作业操作以及上述行走操作的各自的操作量,计算应该从上述第一泵21以及上述第二泵22分别排出的工作油的流量,生成用于获得该流量的泵容量指令并将它们分别输入到上述第一以及第二泵21、22。而且,上述马达容量指令部生成与上述作业设备1的运转状态对应的上述马达容量指令并将它们分别输入到上述第一以及第二行走马达31、32。
以下,对以上说明的上述液压控制装置20的动作进行说明。上述液压控制装置20在上述单独操作状态以及上述复合操作状态分别如下所述进行动作。
在上述单独操作状态,上述控制器90的上述流路切换指令部,以使上述行走直进阀70保持在图2所示的上述中立位置71即不向该行走直进阀70的先导端口75输入先导压的方式,停止对未图示的流路切换操作阀输入切换指令信号。如此被保持在上述中立位置71的上述行走直进阀70,可以将从上述第一泵21排出的工作油供给到属于第一组G1的致动器28,另一方面,阻止将从该第一泵21排出的工作油供给到属于第二组G2的致动器28。具体而言,从上述第一泵21排出的工作油可以通过上述第一并行管路RL1直接供给到上述铲斗控制阀57以及上述动臂控制阀53,并通过位于上述中立位置71的上述行走直进阀70的流路71a以及第一中心旁通管路CL1供给到第一行走控制阀51。在该单独操作状态,如果对与属于上述第一组G1的致动器28对应的某个操作部17施加操作,与被施加了该操作的操作部17连接的控制阀50就开阀,从上述第一泵21排出的工作油可以通过该控制阀50供给到与该控制阀50对应的第一组G1的致动器28。
另一方面,从上述第二泵22排出的工作油,通过被保持在上述中立位置71的上述行走直进阀70,被阻止供给到属于上述第一组G1的致动器28,但是,可以通过第二中心旁通管路CL2、分支管路BL以及第二并行管路RL2供给到属于第二组G2的致动器28。在该状态,如果对与属于上述第二组G2的致动器28对应的某个操作部17施加操作,与被施加了该操作的操作部17连接的控制阀50就开阀,从上述第二泵22排出的工作油通过该控制阀50供给到与该控制阀50对应的第二组G2的致动器28。例如,如果对斗杆操作部17a施加用于使斗杆液压缸45伸长从而使斗杆15b进行收斗杆动作即朝向接近动臂15a的转动动作的操作即收斗杆操作,该斗杆操作部17a就将先导压输入到与上述斗杆液压缸45连接的斗杆控制阀55的收斗杆先导端口55c,使该斗杆控制阀55切换到收斗杆驱动位置55a。由此,该斗杆控制阀55形成允许从上述第二泵22排出的工作油通过上述第二并行管路RL2供给到上述斗杆液压缸45的头室45a的流路,并形成允许从上述斗杆液压缸45的杆室45b排出的工作油返回到油箱T的流路。这可以使上述斗杆液压缸45伸长从而使图1所示的斗杆15b进行上述收斗杆方向的转动动作。
在上述斗杆液压缸45被驱动时,存在上述再生控制部使上述再生回路60进行再生动作(斗杆再生动作)的情况和不进行该再生动作即进行再生解除动作的情况。
上述再生解除动作是再生阀隔断上述再生流路61并且再生解除阀使返回流路6开通(例如,全开)的动作,在图2所示的回路为上述再生切换阀62保持上述再生解除位置62b的动作。该再生解除动作是阻止从上述杆室45b排出的排出工作油供给到上述斗杆液压缸45的头室45a但允许所述排出工作油返回到上述油箱T的动作。
上述再生动作是再生阀使上述再生流路61开通(全开或者以规定的开度开通),上述再生解除阀65使上述返回流路67全闭或者节流的动作,在图2所示的回路为上述再生切换阀62切换到上述再生允许位置62a的动作。该再生动作允许从杆室45b排出的工作油通过再生流路61供给到头室45a(与供给到头室45a的工作油合流),由此,与不进行再生动作的情况相比,使上述斗杆15b的转动速度增加。该再生动作,如以后详细说明所述,与不进行该再生动作的情况相比,伴随着上述杆室45b的压力即杆压的降低进而斗杆液压缸45的推力(驱动力)的降低。
上述控制器90的上述再生指令部,在该实施方式的对象作业操作之中的收斗杆操作和上述行走操作之中仅进行收斗杆操作的单独操作状态,基于上述斗杆液压缸45的负荷,判断是让再生回路60进行再生动作还是进行再生解除动作(是否再生的判断)。例如,控制器90的再生指令部,基于在上述单独操作状态通过上述泵压传感器85检测到的泵压即上述第二泵22的排出压,决定有无再生。具体而言,在通过上述泵压传感器85检测到的上述第二泵22的泵压在上述控制器90所存储的泵压允许值以下的情况下,即斗杆液压缸45的负荷较小的情况下,以向上述再生切换阀62的先导端口64输入先导压从而允许再生动作的方式,向再生操作阀输入再生指令信号。相反,在上述第二泵22的泵压大于上述泵压允许值的情况下,即斗杆液压缸45的负荷较大的情况下,以停止向上述先导端口64输入先导压从而阻止上述再生动作的方式,停止向上述再生操作阀输入再生指令信号。
在上述复合操作状态,通过允许上述控制器90的流路切换指令部向流路切换操作阀输入切换指令信号从而向上述行走直进阀70的先导端口75输入先导压,将该行走直进阀70切换到行走直进位置73。该行走直进阀70形成允许从上述第一泵21排出的工作油可以通过第二并行管路RL2以及斗杆控制阀55供给到斗杆液压缸45的第一流路73a。这使得从上述第一泵21排出的工作油能以与对上述斗杆操作部17a施加的斗杆操作的大小即斗杆操作量对应的流量通过斗杆控制阀55供给到斗杆液压缸45。
如此被切换到上述行走直进位置73的上述行走直进阀70,通过形成第二流路73b,能使从上述第二泵22排出的工作油通过第一中心旁通管路CL1以及第一行走控制阀51,不仅供给到第二行走马达32还供给到第一行走马达31。此时,如果对上述第一以及第二行走操作部171、172的至少其中之一施加行走操作,第一以及第二行走控制阀51、52之中与被施加了上述行走操作的行走操作部对应的行走控制阀开阀,从上述第二泵22排出的工作油能以与上述行走操作的大小即行走操作量对应的流量供给到上述第一以及第二行走马达31、32之中与如上所述开阀的行走控制阀对应的行走马达。因此,上述第一以及第二行走马达31、32能被从共同的上述第一泵21排出的工作油而驱动。这使得,在对上述第一以及第二行走操作部171、172分别施加的第一以及第二行走操作的操作量彼此相等时,能以彼此相等的流量向上述第一以及第二行走马达31、32供给工作油,由此,上述第一以及第二行走马达31、32能以彼此相等的速度旋转从而使上述下部行走体11能以较高的直进性行走。
上述行走直进阀70在上述行走直进位置73形成的连通流路73c的功能如下所述。在只有上述行走操作的单独操作状态即单独行走操作状态,如果追加对象作业操作(在该实施方式为斗杆操作)而迁移至复合操作状态,上述控制器90的包含上述流路切换指令部的上述流路切换控制部将上述行走直进阀70从中立位置71切换到行走直进位置73。此时,假设如果没有上述连通流路73c,会从上述第一泵21以及第二泵22分别排山的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32的状态突然变为只有第二泵22排出的工作油供给到上述第一以及第二行走马达31、32的状态。这会使供给到该第一以及第二行走马达31、32的工作油的流量以及上述第一以及第二行走马达31、32的旋转速度剧减,可能会导致在作业设备1产生摇晃等的剧烈震荡。上述连通流路73c能抑制第一以及第二行走马达31、32的急剧减速。具体而言,该连通流路73c,允许从上述第一泵21排出的工作油的一部分以与该连通流路73c的开口面积对应的程度供给到上述第二行走马达32,由此,可以抑制上述第一以及第二行走马达31、32的急剧减速。
作为上述复合操作状态的一种方式,存在下部行走体11的一对履带11a分别进行行走动作而作业附属装置15进行作业动作、例如用铲斗15c平整地面的动作的状态(进行行走平整的状态)。
作为上述复合操作状态的另一种方式,存在使上述作业附属装置15进行辅助上述下部行走体11在行走方向的移动的向上拉动作的状态。例如,在上坡的倾斜较大或上坡的地面比较滑、履带11a相对于地面空转从而下部行走体11不能或者难以行走的情况下,可以通过利用上述作业附属装置15的动作(上述向上拉动作)使作业设备1提升来辅助让上述下部行走体11使上述作业设备1移动。具体而言,通过在将上述铲斗15c的远端刺入地面的状态下使上述斗杆15b进行上述收斗杆动作,可以辅助上述第一以及第二行走马达31、32使下部行走体11前进。这种向上拉动作还有可能伴随着动臂15a的升动臂动作。另一方面,即使进行了上述向上拉动作,也存在作业设备1不能或者难以移动的情况。
在上述向上拉动作,施加到斗杆液压缸45的负荷大于施加到第一以及第二行走马达31、32的负荷。在如此与第一以及第二行走马达31、32的负荷相比作为作业致动器的斗杆液压缸45的负荷较大的状态下,如果上述连通流路73c以较大的开口面积打开,该连通流路73c会允许原本应该供给到斗杆液压缸45的工作油通过上述连通流路73c流向第一以及第二行走马达31、32。这会导致无法确保斗杆液压缸45的驱动压(为了驱动该斗杆液压缸45所需的液压),不能或难以驱动斗杆液压缸45。另一方面,工作油向上述第一以及第二行走马达31、32的流入,会使该第一以及第二行走马达31、32的旋转速度过分地高,从而作为第一以及第二行走体的一对履带11a空转的危险性提高,而且,难以摆脱该空转状态。以上的情况使作业设备1难以移动,有时还会使作业设备1卡住。
上述液压控制装置20的上述流路切换控制部,为了解决上述的问题,进行如下所述的连通流路73c的开口面积的控制。另外,上述的问题仅是一个例子而已。以下的控制对于解决在复合作业状态(应为复合操作状态)下因作业致动器的负荷比第一以及第二行走马达的负荷大所引起的问题特别有效。
上述流路切换控制部,基于上述斗杆液压缸45的驱动状态,控制上述连通流路73c的开口面积。具体而言,构成上述流路切换控制部的上述控制器90的上述流路切换指令部,存储对作为上述驱动状态的指标的物理量预先设定的允许范围,在该物理量没有处于该允许范围(例如,斗杆液压缸45的负荷大从而斗杆15b的收斗杆动作处于困难的驱动状态)的情况下,生成使上述连通流路73c的开口面积与上述物理量处于上述允许范围的情况相比变小的切换指令信号。该开口面积也可以是0。即,该连通流路73c也可以完全被隔断。而且,在作为上述驱动状态的指标的上述物理量没有处于上述允许范围的情况下,上述再生控制部解除上述再生回路60的再生动作。
以下,对上述连通流路73c的开口面积等的控制的详细情况按照图5所示的多个步骤(处理)的顺序进行说明。该多个步骤的顺序也可以适当地变更。上述多个步骤大致区分为图5所示的判断序列S10以及控制序列S20。
在上述判断序列S10,判断操作状态和作为作业致动器的斗杆液压缸45的驱动状态是否合适(propriety of the driving state)。
首先,上述控制器90的流路切换指令部,基于从作为操作检测器的上述先导压传感器83输入的检测信号,判断作业设备1的操作状态是否处于复合操作状态(步骤S11)。具体而言,该控制器90的流路切换指令部判断是否对行走操作部171、172的至少其中之一施加了行走操作,并且,对斗杆操作部17a施加了用于进行对象作业动作的对象作业操作(在该实施方式为用于进行斗杆15b的转动动作的斗杆操作)。在没有处于复合操作状态的情况下(在步骤S11为“否”),上述控制器90的包含流路切换指令部的上述流路切换控制部停止向行走直进阀70的先导端口75输入先导压,并将该行走直进阀70保持在中立位置71(虽然在图5中没有表示)。因此,该行走直进阀70使从第一泵21排出的工作油可以供给到属于第一组G1(包含第一行走马达31)的致动器28,使从第二泵22排出的工作油可以供给到属于第二组G2(包含第二行走马达32以及斗杆液压缸45)的致动器28。
上述控制器90的流路切换指令部,在判断为处于上述复合作业状态(应为复合操作状态)的情况下(在步骤S11为“是”),判断斗杆液压缸45的驱动状态是否在允许范围,具体而言,判断通过驱动状态检测器检测出的物理量即作为上述斗杆液压缸45的驱动状态的指标的物理量是否在对其设定的允许范围(步骤S13)。作为上述驱动状态的指标的物理量例如为斗杆转动速度(也可以是斗杆液压缸45的伸缩速度)或者斗杆液压缸45的液压缸推力,上述驱动状态检测器例如包含图3以及图4所示的速度传感器87或者头压以及杆压传感器88A、88B。
上述驱动状态是否合适的判断以及用于该判断的上述物理量的允许范围的设定,基于如下所述的想法进行。斗杆液压缸45被以与对上述斗杆操作部17a施加的斗杆操作(对象作业操作)大致对应的速度或推力而驱动时的该斗杆液压缸45的驱动状态为在允许范围。因此,以使作为此时的上述驱动状态的指标的上述斗杆转动速度(上述斗杆液压缸45的伸缩速度)或者液压缸推力处于允许范围内的方式来设定该允许范围。相反,该斗杆转动速度(伸缩速度)或者推力不与对上述斗杆操作部17a施加的斗杆操作对应时的斗杆液压缸45的驱动状态为没有在允许范围。例如,尽管对斗杆操作部17a施加了一定以上的大小的斗杆操作但是斗杆液压缸45还是处于停止(即伸缩速度为0)时的该斗杆液压缸45的驱动状态为没有在允许范围。或者,尽管上述斗杆操作很小但是在上述斗杆液压缸45产生了较大的推力时的该斗杆液压缸45的驱动状态也没有在允许范围。
上述控制器90存储的上述允许范围与作为上述斗杆操作的大小的斗杆操作量(对象作业操作量)相对应而变化。即,上述控制器90存储与上述斗杆操作量(作业操作量)对应的允许范围。
在作为上述斗杆液压缸45的上述驱动状态的指标的上述物理量是该斗杆转动速度(或者斗杆液压缸45的伸缩速度)的情况下,即驱动状态检测器为速度检测器的情况下的详细内容如下所述。上述控制器90判断通过上述速度检测器检测到的速度(例如通过上述速度传感器87检测到的斗杆15b的转动速度)是否在针对该速度而设定的速度允许值以上。上述速度允许值以上的范围是上述斗杆转动速度的允许范围。上述控制器90,如图6所示,存储将上述速度允许值与对象作业操作量(在该实施方式为斗杆操作量)相互关联的图表。根据该图表,在斗杆操作量为最小操作量Smin以上的范围,速度允许值被设定成该斗杆操作量(对象作业操作量)越小则速度允许值就越小,在斗杆操作量小于最小操作量Smin的范围(实质上没有进行斗杆操作的范围),速度允许值被设定为0。
即使上述斗杆操作量(对象作业操作量)相同,但是作为从第一泵21排出的工作油的流量的第一泵流量越小则斗杆液压缸45的伸缩速度以及斗杆15b的转动速度就越小。因此,在被存储在上述控制器90中的上述图表,以使上述速度允许值根据第一泵21的排出流量(第一泵流量)而变化的方式,设定该速度允许值(参照图6)。具体而言,根据上述图表,上述第一泵流量越小,作为与上述斗杆操作量对应的速度允许值就设定成越低的值。因为上述第一泵流量(每个单位时间从第一泵21排出的工作油的体积)通过引擎E的转速(每个单位时间的转数)与第一泵21的容量的乘积计算得山,上述控制器90的流路切换指令部既可以用上述引擎转速传感器81检测出的引擎E的转速越低则速度允许值就越低的方式来设定速度允许值,也可以用上述第一泵21的容量越小则速度允许值就越低的方式来设定速度允许值。图6的虚线Ln表示额定(nominal)速度,该额定速度是在对上述斗杆15b没有施加负荷施加负荷时与上述斗杆操作量对应的斗杆15b的转动速度。图6的实线La、Lb、Lc分别表示在第一泵流量为Q1a、Q1b、Q1c(Q1a>Q1b>Q1c)时与斗杆操作量对应的速度允许值。
在表示上述斗杆液压缸45的上述驱动状态的检测对象物理量是上述斗杆液压缸45的液压缸推力(致动器推力)的情况下,即上述驱动状态检测器是推力检测器的情况下的详细内容如下所述。上述控制器90判断通过上述推力检测器检测出的上述斗杆液压缸45的推力(例如,根据通过上述头压传感器88A以及杆压传感器88B分别检测出的头压和杆压计算出的推力)是否在对该推力预先设定的推力允许值以下。上述控制器90存储将上述推力允许值与对象作业操作量(在该实施方式为斗杆操作量)相互关联的图表。上述推力允许值以下的范围是上述斗杆液压缸45的推力的允许范围。上述图表,例如,在图6所示的图表将“速度允许值”替换为“推力允许值”,将“额定速度”替换为“额定推力”。
基于上述斗杆液压缸45的推力可以判断该斗杆液压缸45的驱动状态是否合适的理由如下所述。在上述斗杆液压缸45的驱动状态没有处于允许范围的情况下,例如,在作用于上述斗杆15b的负荷过大而该斗杆15b以及驱动该斗杆的斗杆液压缸45的动作被抑制或者阻止时,即使向头室45a供给工作油,由于经由上述斗杆液压缸45的杆45r传递到活塞45p的反作用力较大,该活塞45p在伸长方向的动作也会被阻止或者被显著地抑制。这使得上述头室45a的压力,与在上述负荷较小斗杆15b可以进行与斗杆操作对应的转动动作的情况下,即上述斗杆液压缸45的驱动状态在允许范围的情况相比,变高。另一方面,杆室45b的压力例如与油箱T的压力大致相同。因此,在斗杆液压缸45的驱动状态没有处于允许范围时,与该驱动状态处于允许范围的情况相比,上述头压和上述杆压之间的压差以及与该压差对应的斗杆液压缸45的推力增大。这就是可以基于上述斗杆液压缸45的推力判断该斗杆液压缸45的驱动状态是否合适的理由。因此,上述控制器90的流路切换指令部可以基于上述头压和上述杆压之差直接进行上述驱动状态是否合适的判断。
如上所述,即使是在应该供给到斗杆液压缸45的工作油通过连通流路73c供给到第一行走马达31的情况下,与负荷较小斗杆15b可以进行与斗杆操作相对应的转动动作的情况(即,斗杆液压缸45的驱动状态处于允许范围的情况)相比,上述斗杆液压缸45的推力在斗杆15b不能进行与斗杆操作相对应的转动动作的情况下(即,斗杆液压缸45的驱动状态没有在允许范围的情况)会变高。这就是可以基于斗杆液压缸45的推力判断该斗杆液压缸45的驱动状态是否合适的原因。
在判断为上述斗杆液压缸45的驱动状态处于允许范围的情况下(在步骤S13为“否”),上述流路切换控制部使上述行走直进阀70进行伴随向上述复合操作状态的迁移的通常的流路切换动作(虽然在图5中没有示意)。即,向上述行走直进阀70输入较大的先导压,使该行走直进阀70以较大的行程从上述中立位置71移动到上述行走直进位置73,从而使上述连通流路73c以较大的开口面积开通。由此,上述行走直进阀70,可以在不伴随着第一以及第二行走马达31、32的显著的急剧减速的情况下,迁移到允许从第一泵21排出的工作油供给到斗杆液压缸45并允许从第二泵22排出的工作油供给到第一以及第二行走马达31、32的状态。
另一方面,在判断为上述斗杆液压缸45的驱动状态没有在允许范围的情况下(在步骤S11以及步骤S13为“是”),上述控制器90执行上述控制序列S20所包含的以下步骤。
首先,包含上述控制器90的上述再生控制部使再生回路60进行再生解除动作(步骤S21)。其理由如下所述。
【理由1】上述再生解除动作可以确保斗杆液压缸45的推力。假设尽管上述斗杆液压缸45的驱动状态没有在允许范围,但是如果再生回路60进行再生动作而使杆室45b和头室45a相互连通,杆压会上升从而按压活塞45p从杆室45b朝向头室45a的力变大。这与再生回路60不进行再生动作的情况相比,斗杆液压缸45的推力进一步减小,斗杆15b的转动动作更加困难。与此相比,再生回路60的再生解除动作可以使上述杆压与油箱T的压力大致相等,由此,斗杆液压缸45的推力上升可以使斗杆15b进行正常的转动动作。
【理由2】上述再生解除动作抑制因PQ控制引起的上述第一泵流量的降低。上述PQ控制是考虑了上述引擎E的马力的泵流量控制,上述控制器90的泵容量指令部例如进行如下所述的控制。当作为第一泵21的排出压的第一泵压在预先设定的第一泵压阈值以下时,上述泵容量指令部向该第一泵21输入使上述第一泵21的容量变为该第一泵21能获得的容量的最大值即第一最大容量的泵容量指令。当上述第一泵压超过上述第一泵压阈值时,上述泵容量指令部,以使泵单元20P的输出不会超过上述引擎E的马力的方式,向上述第一泵21输入使上述第一泵21的容量随着第一泵压的增加而变成小于上述第一最大容量的泵容量指令。在上述驱动状态没有处于上述允许范围的情况下,因为作用于斗杆液压缸45的负荷与处于上述允许范围的情况相比较高,所以该斗杆液压缸45的头压较高。在这种状态下执行再生动作会使上述头压进一步变高。这会使上述第一泵压大于上述第一泵压阈值从而产生第一泵21的容量因上述PQ控制而减少。该第一泵21的容量的减少存在会减少第一泵流量从而使斗杆液压缸45的速度进一步降低、使作业设备1的动作进一步变慢的风险。与此相比,上述再生解除动作可以防止上述第一泵压超过上述第一泵压阈值,并能抑制因执行PQ控制使斗杆液压缸45的速度降低。
上述控制器90的上述马达容量指令部,在上述复合作业状态(应为复合操作状态)下上述斗杆液压缸45的驱动状态没有处于允许范围时,具体而言,在作为该驱动状态的指标的物理量没有在允许范围时,生成使第一以及第二行走马达31、32的容量变为最大的马达容量指令,并将其输入到该第一以及第二行走马达31、32(步骤S23)。例如,在对第一以及第二行走马达31、32的容量分别设定了相当于最大容量的“1速”和相当于最小容量的“2速”的情况下,上述马达容量指令部将使上述第一以及第二行走马达31、32的容量变为“1速”的马达容量指令分别输入到第一以及第二行走马达31、32。如此使第一以及第二行走马达31、32的容量变为最大,与该第一以及第二行走马达31、32的容量小于最大的情况相比,可以使该第一以及第二行走马达31、32的旋转速度具体而言一对履带11a的行走动作的速度降低。这可以抑制履带11a的空转从而能抑制该履带11a刮削地面(爬坡面)。而且,上述第一以及第二行走马达31、32的旋转速度的降低,如以后详细所述,可以抑制斗杆15b的转动速度与第一以及第二行走马达31、32的行走速度之间的平衡崩溃。
在上述控制序列S20,上述控制器90的包含流路切换指令部的流路切换控制部,与在上述复合操作状态且斗杆液压缸45的驱动状态处于允许范围的情况下,具体而言,作为该驱动状态的指标的物理量处于允许范围的情况下相比,使上述行走直进阀70在上述行走直进位置73的连通流路73c的节流阀73d的开口面积变小(步骤S25)。该控制也包含使上述开口面积变为0即隔断上述连通流路73c。具体而言,上述流路切换控制部限制输入到上述行走直进阀70的先导端口75的先导压从而抑制该行走直进阀70从中立位置71到行走直进位置73的流路切换动作的行程。
上述连通流路73c的开口面积的限制使从上述第一泵21向上述第一行走马达31供给的工作油的流量减少(也包含不供给)。这可以确保从上述第一泵21通过上述第一流路73a应该供给到上述斗杆液压缸45的工作油的流量,可以确保斗杆液压缸45所需的驱动压,能够进行上述斗杆液压缸45的正常的驱动。而且,从上述第一泵21供给到上述第一行走马达31的工作油的流量的减少可以使上述第一以及第二行走马达31、32的旋转速度(行走动作的速度)降低从而能抑制履带11a相对于地面的空转。如此,确保斗杆液压缸45的驱动压并且第一以及第二行走马达31、32的旋转速度降低能够容易地进行例如通过上述的向上拉动作而使作业设备1移动(提升)。
上述连通流路73c的(节流阀73d的)开口面积可以设定成多种多样。例如,上述控制器90的流路切换指令部可以基于上述斗杆液压缸45的驱动状态设定上述连通流路73c的开口面积。上述流路切换指令部也可以,以上述斗杆15b的转动速度(斗杆液压缸45的伸缩速度)越低、例如该速度与速度允许值之差越大则使上述连通流路73c的开口面积越小的方式,来设定上述连通流路73c的开口面积。例如,上述流路切换控制部也可以,以斗杆液压缸45的推力越大(例如该推力与推力允许值之差越大)则使连通流路73c的开口面积越小的方式,来设定上述连通流路73c的开口面积。而且,如以后所述,上述流路切换控制部也可以,以使上述斗杆15b的转动速度与上述第一以及第二行走马达31、32的行走动作的速度之间的平衡变为良好的方式,来设定上述连通流路73c的开口面积。
上述控制器90的泵容量指令部,作为在初始动作所需的泵流量,基于对行走操作部171、172分别施加的行走操作的操作量即行走操作量计算应该从第二泵22排出的工作油的流量即第二泵流量(步骤S31)。该流量是上述第一以及第二行走马达31、32使上述一对履带11a进行与上述行走操作量对应的速度的行走动作所需的流量(必要流量)。
另一方面,上述控制器90的泵容量指令部判断上述斗杆15b的转动速度是否在该控制器90预先存储的初始动作判断阈值以上(步骤S33)。在上述转动速度小于上述初始动作判断阈值的情况下(在步骤S33为“否”的情况),上述泵容量指令部,不必考虑后述的“上限值”,向上述第二泵22输入使上述第二泵流量变为基于上述行走操作量而决定的流量即初始动作必要泵流量的泵容量指令。
图7以及图8表示设定上述泵流量的具体例子。上述控制器90的泵容量指令部,存储如图7所示的与上述斗杆操作量对应的第一泵流量,并基于此决定该第一泵流量。如图7所示,上述泵容量指令部以上述斗杆操作量越大则第一泵流量就越大的方式来决定第一泵流量。具体而言,以使上述第一泵流量随着上述斗杆操作量从图7所示的最小操作量Smin增加到最大操作量Smax而从最小流量Q1min增加到最大流量Q1max的方式,设定上述斗杆操作量与上述第一泵流量之间的关系。其次,上述泵容量指令部,基于上述第一泵流量,设定第二泵流量的上限值。具体而言,上述控制器90例如存储如图8所示的与上述第一泵流量相关联的上述第二泵流量的上限值。即,该控制器90存储如下所述的上述第二泵流量的上限值,该第二泵流量的上限值随着上述第一泵流量从上述最小流量Q1min增加到上述最大流量Q1max而从最小值Q2min增大到最大值Q2max。因此,上述泵容量指令部,以上述第一泵流量越大(即,设想的斗杆的转动速度越大)则第二泵流量的上限值就越大的方式,来设定第二泵流量的上限值。
在上述斗杆15b的转动速度在上述初始动作判断阈值以上的情况下(在步骤S33为“是”的情况),上述控制器90的泵容量指令部进行使上述斗杆15b的转动速度与上述第一以及第二行走马达31、32的行走动作的速度的平衡变为良好的泵容量控制。具体而言,上述泵容量指令部生成能抑制上述第一以及第二行走马达31、32相对于上述斗杆15b的转动速度相对地过大(例如使履带11a产生空转的速度)的泵容量指令。该泵容量指令部,基于与上述斗杆液压缸45的驱动状态相关的值(例如斗杆转动速度或者斗杆操作量),设定上述泵供给流量的上限值(步骤S35)。
具体而言,在上述作业附属装置15进行上述提升动作的情况下,上述控制器90,以满足如下所述的“条件A”的方式,设定从泵单元20P排出并供给到第一以及第二行走马达31、32的工作油的总流量(以下,称为“泵供给流量”)的上限值。
【条件A】上述泵容量指令部以使第一移动速度和第二移动速度之差在规定范围内的方式来设定上述泵供给流量的上限值,所述第一移动速度为作业设备1因上述斗杆15b的收斗杆动作引起的移动速度,所述第二移动速度为作业设备1因第一以及第二行走马达31、32的驱动的行走动作引起的移动速度。例如,以使上述第一以及第二移动速度变为相等的方式设定上述泵供给流量的上限值。上述第一移动速度是通过上述斗杆15b的收斗杆动作而得到的设想的作业设备1的移动速度,也可以不是作业设备1的实际的移动速度。上述第二移动速度是通过上述第一以及第二行走马达31、32的驱动得到的设想的作业设备1的移动速度,也可以不是作业设备1的实际的移动速度。
例如,上述控制器90存储有关上述斗杆15b的收斗杆动作的值与上述泵供给流量之间的关系。“有关斗杆15b的收斗杆动作的值”例如既可以是斗杆15b的实际的转动速度(例如,通过速度传感器87检测到的速度),也可以是收斗杆操作量。
“泵供给流量”包含至少从第二泵22供给到第一以及第二行走马达31、32的工作油的流量。该“泵供给流量”,在上述连通流路73c被隔断的情况下,是从上述第二泵22供给到上述第一以及第二行走马达31、32的工作油的流量。该“泵供给流量”,在上述连通流路73c开通的状态下,是从第一泵21以及第二泵22供给到第一以及第二行走马达31、32的工作油的总流量。
上述泵容量指令部,在上述泵供给流量的上限值内,设定(决定)与上述行走操作量对应的泵供给流量(步骤S37)。上述控制器90,在进行了与比上述上限值大的泵供给流量对应的较大的行走操作的情况下,与该行走操作无关地基于上述上限值决定上述泵供给流量。上述泵容量设定部生成用于获得这样决定的泵供给流量的泵容量指令并将其输入到上述第一泵21以及第二泵22。
假设,在上述斗杆15b停止或者大致停止时,即,作为对象作业动作速度的斗杆转动速度为0或者接近0时,为了满足上述【条件A】需要使第一以及第二行走马达31、32停止或者大致停止,这使得作业设备1难以实际地行走。基于这样的理由,上述控制器90的上述泵容量指令部,在上述斗杆15b的转动速度在上述初始动作判断阈值以下的情况下,与上述上限值无关地基于上述行走操作量决定从上述泵单元20P供给到上述第一以及第二行走马达31、32的工作油的流量(步骤S31)。这使得操作人员可以通过向第一以及第二行走操作部171和172施加行走操作来使上述第一以及第二行走马达31、32动作从而使作业设备1行走。
上述实施方式也可以进行各种变形。例如,也可以变更图2、图3以及4所示的回路的连接。例如,既可以变更图5所示的流程图的步骤的顺序,也可以不执行步骤的一部分。例如,允许值或范围等既可以恒定,也可以通过手动操作来变更,还可以根据某些条件自动地变更。例如,构成要素的数量既可以变更,也可以不设置构成要素的一部分。例如,作为相互不同的多个部件或部分进行的说明,也可以是一个部件或一个部分。例如,作为一个部件或一个部分进行的说明,也可以分开设置成相互不同的多个部件或部分。
上述速度允许值,在上述实施方式虽然基于对象作业操作量以及泵流量两者而变更,但是也可以仅基于对象作业操作量而变更,或者也可以为恒定值(固定值)。上述速度允许值只要是可以判断作业附属装置的对象作业动作是否与对象作业操作相对应的值即可。推力允许值也可以在满足同样的条件的范围内进行各种变更。
上述再生切换阀62或者上述再生阀63以及上述再生解除阀65的位置并不局限于分别在图2至图4所示的位置。例如,也可以,以让上述斗杆控制阀55位于上述再生切换阀62或上述再生阀63以及再生解除阀65与上述斗杆液压缸45之间的流路的中途的方式,来配置各个阀。
如上所述,本发明提供的液压控制装置,是设置于作业设备具备流路切换阀的液压驱动装置,其能确保在复合操作状态的作业致动器所需的驱动压并抑制行走速度的过度上升,并能缓解从单独操作状态向复合操作状态迁移时的行走速度的急剧下降。
所提供的液压控制装置,被设置于作业设备,所述作业设备具备被设置在左右可分别进行行走动作的第一行走体以及第二行走体和能进行作业动作的作业附属装置,包括:第一泵,用于排出工作油;第二泵,独立于所述第一泵而另外设置,用于排出工作油;第一行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第一行走体进行所述行走动作;第二行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第二行走体进行所述行走动作;作业致动器,通过被供给工作油而被驱动,让所述作业附属装置进行所述作业动作所包含的对象作业动作;流路切换阀,可以进行用于切换通过所述第一泵以及所述第二泵排出的工作油的流路的流路切换动作,其中,所述流路切换动作是在第一位置和第二位置之间进行切换的动作,在所述第一位置形成用于允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述第一行走马达并允许从所述第二泵排出的工作油不是供给到所述第一行走马达而是供给到所述第二行走马达和所述作业致动器的流路,在所述第二位置形成允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述作业致动器的第一流路和允许从所述第二泵排出的工作油供给到所述第一行走马达以及所述第二行走马达的第二流路以及使所述第一流路和所述第二流路相互连通的连通流路,并且,通过所述流路切换动作可以使所述连通流路的开口面积发生变化;驱动状态检测器,用于检测作为所述作业致动器的驱动状态的指标的物理量,该物理量随着该作业致动器的负荷的变化而变化;以及,流路切换控制部,使所述流路切换阀进行所述流路切换动作,在仅进行对象作业操作以及行走操作的其中之一的单独操作状态使所述流路切换阀切换到所述第一位置,在同时进行所述对象作业操作以及所述行走操作的复合操作状态使所述流路切换阀切换到所述第二位置,所述对象作业操作是使所述作业附属装置进行所述对象作业动作的操作,所述行走操作是使所述第一行走马达以及所述第二行走马达进行所述行走动作的操作,其中,所述流路切换控制部,存储所述物理量的允许范围即对应于作为所述对象作业操作的大小的对象作业操作量而设定的允许范围,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,以使所述连通流路的所述开口面积与该物理量在该允许范围的情况相比变小的方式,操作所述流路切换阀。
在所述液压控制装置,在所述流路切换阀随着从所述单独操作状态向所述复合操作状态的迁移而从所述第一位置切换到所述第二位置之际,通过将在该第二位置形成的第一流路和第二流路相互连通可以缓解第一以及第二行走马达的急剧减速。而且,流路切换控制部,在随着所述作业致动器的负荷的变化而变化的作为该作业致动器的驱动状态的指标的物理量没有在允许范围的情况下,通过使所述连通流路的所述开口面积与该物理量在该允许范围的情况相比变小,可以抑制从所述第一泵通过所述第一流路、所述连通流路以及所述第二流路流向所述第一行走马达的工作油的流量。这使得尽管对所述作业致动器施加了很大的负荷,也可以确保从第一泵向该作业致动器供给的工作油的流量也就是所述作业致动器的驱动压,并抑制所述第一以及第二行走马达的驱动速度过度地增大。这例如可以使所述作业致动器能抵抗高负荷进行动作并能抑制所述第一以及第二行走体因过度的增速而引起的空转。
优选,所述驱动状态检测器,是检测作为所述驱动状态的指标的所述物理量的所述对象作业动作的速度即对象作业动作速度的速度检测器,所述流路切换控制部,存储对应于所述对象作业操作量而预先设定的速度允许值,在通过所述速度检测器检测到的所述对象作业动作速度在与所述对象作业操作量对应的所述速度允许值以下的情况下,使所述连通流路的所述开口面积与该对象作业动作速度大于该速度允许值的情况相比变小。所述驱动状态检测器通过检测所述对象作业动作速度,可以正确地判断所述作业致动器的驱动状态。具体而言,所述流路切换控制部,在所述对象作业动作速度在与所述对象作业操作量对应的所述速度允许值以下的情况下,即,因作用于所述作业致动器的负荷过大所述对象作业操作量与实际的对象作业动作速度没有良好地相对应的情况下,通过使所述连通流路的所述开口面积变小来抑制从所述第一泵向所述第一行走马达的工作油的流入,从而可以帮助确保所述作业致动器的驱动压。
在这种情况下,优选,所述流路切换控制部,以所述第一泵排出的工作油的流量越大则作为与所述对象作业操作量对应的速度允许值就越大的方式,来设定所述速度允许值。由于供给到所述作业致动器的工作油的流量越大则所述对象作业动作速度就越高,所述流路切换控制部,将伴随所述第一泵排出的工作油的流量的增大而增大的所述速度允许值作为基准,可以正确地判断所述作业致动器的驱动状态。
所述驱动状态检测器也可以是检测作为所述驱动状态的指标的所述物理量的所述作业致动器的推力即致动器推力的推力检测器。通过该致动器推力也可以正确地判断所述驱动状态。所述致动器推力例如可以基于对作业致动器施加的液压进行计算。如此,在所述物理量为所述致动器推力的情况下,所述流路切换控制部可以存储与所述对象作业操作量对应的预先设定的推力允许值,在通过所述驱动状态检测器检测到的所述致动器推力在与所述对象作业操作量对应的所述推力允许值以上的情况下,使所述连通流路的所述开口面积与该致动器推力小于该推力允许值的情况相比变小。该流路切换控制部在所述致动器推力在与所述对象作业操作量对应的所述推力允许值以上时,即,因作用于所述作业致动器的负荷过大发生了比与所述对象作业操作量对应的推力大的推力时,通过使所述连通流路的所述开口面积变小来抑制从所述第一泵向所述第一行走马达的工作油的流入,从而可以帮助确保所述作业致动器的驱动压。
优选,所述液压控制装置还包括:再生阀,被设置在用于使从所述作业致动器排出的排出工作油与供给到所述作业致动器的供给工作油合流的再生流路,可以在打开该再生流路的开状态和隔断该再生流路的闭状态之间进行切换;再生解除阀,被设置在允许所述排山工作油不与所述供给工作油合流而返回到油箱的返回流路,可以在打开该返回流路的开状态和隔断该返回流路的闭状态之间进行切换;以及,再生控制部。所述再生控制部,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量在所述允许范围的情况下,使所述再生阀处于所述开状态并使所述再生解除阀处于所述闭状态,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在所述允许范围的情况下,使所述再生阀处于所述闭状态并使所述再生解除阀处于所述开状态。
所述再生控制部,在所述复合操作状态作为所述驱动状态的指标的物理量没有在所述允许范围的情况下,通过使所述再生阀处于闭状态并使所述再生解除阀处于开状态,可以使从所述作业致动器排出的排出工作油的压力接近油箱内的压力,由此,所述作业致动器的推力变高从而作业致动器可以容易地让作业附属装置进行对象作业动作。
优选,在所述对象作业动作是通过所述第一行走体以及所述第二行走体的所述行走动作可以使所述作业设备向该作业设备移动的方向即行走方向移动的动作的情况下,所述流路切换控制部,以使所述作业设备因所述对象作业动作在所述行走方向的移动速度与所述作业设备因所述第一行走体以及所述第二行走体的所述行走动作在所述行走方向的移动速度之差在规定范围内的方式,设定从所述第一泵以及第二泵双方向所述第一行走马达以及所述第二行走马达供给的工作油的流量的上限值。
所述流路切换控制部,通过设定所述上限值,可以帮助使所述作业设备因所述对象作业动作的移动速度与所述作业设备因所述行走动作的移动速度之差在规定范围内(即可以保持良好的速度平衡)。这有利于所述作业致动器以及所述第一以及第二行走马达协调动作使作业设备移动。例如,在作业附属装置抵抗过大的负荷难以进行特定作业动作的状态下,通过驱动第一以及第二行走马达可以抑制第一以及第二行走体发生空转等的问题。而且,还可以抑制所述作业致动器的驱动压与所述第一以及第二行走马达的驱动压之差的增大,可以防止这些驱动压不必要地变高。
而且,设定从所述第二泵向所述第一以及第二行走马达供给的工作油的流量的上限值,在进行了让从该第二泵排出的工作油的流量小于所述上限值的行走操作的情况下,可以允许根据该行走操作设定所述流量从而使该行走操作有效。
优选,所述流路切换控制部,在所述对象作业动作的速度在预先设定的速度阈值(例如,初始动作判断阈值)以下的情况下,与所述上限值无关地基于所述行走操作的大小即行走操作量,决定从所述第一泵以及所述第二泵双方向所述第一行走马达以及所述第二行走马达供给的工作油的流量。该速度阈值的设定,在对象作业动作的速度为该速度阈值以下的较小速度的情况下,允许基于行走操作驱动第一以及第二行走马达,由此,即使在所述对象作业动作速度较小的情况下也能让作业设备进行行走。
所述第一行走马达以及所述第二行走马达可以为可变容量型液压马达。在这种情况下,优选,所述液压控制装置还包括使所述第一行走马达以及所述第二行走马达的容量变化的马达容量指令部,该马达容量指令部,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在所述允许范围的情况下,将所述第一行走马达以及所述第二行走马达的容量设定为最大。
该马达容量指令部,在没有允许所述驱动状态的情况下将所述第一以及第二行走马达的容量设定为最大,通过使该第一以及第二行走马达的行程增加并抑制速度,能更可靠地抑制第一以及第二行走体的空转。
Claims (8)
1.一种液压控制装置,被设置于作业设备,所述作业设备具备被设置在左右且可分别进行行走动作的第一行走体以及第二行走体和能进行作业动作的作业附属装置,其特征在于包括:
第一泵,用于排出工作油;
第二泵,独立于所述第一泵而另外设置,用于排出工作油;
第一行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第一行走体进行所述行走动作;
第二行走马达,通过被供给工作油而被驱动,让所述第二行走体进行所述行走动作;
作业致动器,通过被供给工作油而被驱动,让所述作业附属装置进行所述作业动作所包含的对象作业动作;
流路切换阀,可以进行用于切换通过所述第一泵以及所述第二泵排出的工作油的流路的流路切换动作,其中,所述流路切换动作是在第一位置和第二位置之间进行切换的动作,在所述第一位置形成用于允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述第一行走马达并允许从所述第二泵排出的工作油不是供给到所述第一行走马达而是供给到所述第二行走马达和所述作业致动器的流路,在所述第二位置形成允许从所述第一泵排出的工作油供给到所述作业致动器的第一流路以及允许从所述第二泵排出的工作油供给到所述第一行走马达以及所述第二行走马达的第二流路并形成使所述第一流路和所述第二流路相互连通的连通流路,并且,通过所述流路切换动作可以使所述连通流路的开口面积发生变化;
驱动状态检测器,用于检测作为所述作业致动器的驱动状态的指标的物理量,该物理量随着该作业致动器的负荷的变化而变化,所述物理量是所述对象作业动作的速度即对象作业动作速度或所述作业致动器的推力即致动器推力;以及,
流路切换控制部,使所述流路切换阀进行所述流路切换动作,在仅进行对象作业操作以及行走操作的其中之一的单独操作状态使所述流路切换阀切换到所述第一位置,在同时进行所述对象作业操作以及所述行走操作的复合操作状态使所述流路切换阀切换到所述第二位置,所述对象作业操作是用于使所述作业附属装置进行所述对象作业动作的操作,所述行走操作是用于使所述第一行走马达以及所述第二行走马达进行所述行走动作的操作,其中,
所述流路切换控制部,存储所述物理量的允许范围即对应于作为所述对象作业操作的大小的对象作业操作量而设定的允许范围,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在与所述对象作业操作量对应的所述允许范围的情况下,以使所述连通流路的所述开口面积与该物理量在该允许范围的情况相比变小的方式,操作所述流路切换阀。
2.根据权利要求1所述的液压控制装置,其特征在于,
所述驱动状态检测器,是检测作为所述驱动状态的指标的所述物理量的所述对象作业动作速度的速度检测器,
所述流路切换控制部,存储对应于所述对象作业操作量而预先设定的速度允许值,在通过所述速度检测器检测到的所述对象作业动作速度为与所述对象作业操作量对应的所述速度允许值以下的情况下,使所述连通流路的所述开口面积与该对象作业动作速度大于该速度允许值的情况相比变小。
3.根据权利要求2所述的液压控制装置,其特征在于,
所述流路切换控制部,作为与所述对象作业操作量对应的所述速度允许值,以所述第一泵排出的工作油的流量越大则所述速度允许值就越大的方式来设定所述速度允许值。
4.根据权利要求1所述的液压控制装置,其特征在于,
所述驱动状态检测器,检测作为所述驱动状态的指标的所述物理量的所述致动器推力,
所述流路切换控制部,存储对应于所述对象作业操作量而预先设定的推力允许值,在通过所述驱动状态检测器检测到的所述致动器推力为与所述对象作业操作量对应的所述推力允许值以上的情况下,使所述连通流路的所述开口面积与该致动器推力小于该推力允许值的情况相比变小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压控制装置,其特征在于还包括:
再生阀,被设置在用于使从所述作业致动器排出的排出工作油与供给到所述作业致动器的供给工作油合流的再生流路,可以在打开该再生流路的开状态和隔断该再生流路的闭状态之间进行切换;
再生解除阀,被设置在允许所述排出工作油不与所述供给工作油合流而返回到油箱的返回流路,可以在打开该返回流路的开状态和隔断该返回流路的闭状态之间进行切换;以及,
再生控制部,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量在所述允许范围的情况下,使所述再生阀为所述开状态并使所述再生解除阀为所述闭状态,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在所述允许范围的情况下,使所述再生阀为所述闭状态并使所述再生解除阀为所述开状态。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的液压控制装置,其特征在于,
所述对象作业动作,是通过所述第一行走体以及所述第二行走体的所述行走动作可以使所述作业设备向该作业设备移动的方向即行走方向移动的动作,
所述流路切换控制部,以使所述作业设备因所述对象作业动作在所述行走方向的移动速度与所述作业设备因所述第一行走体以及所述第二行走体的所述行走动作在所述行走方向的移动速度之差收敛在规定范围内的方式,设定从所述第一泵以及所述第二泵双方向所述第一行走马达以及所述第二行走马达供给的工作油的流量的上限值。
7.根据权利要求6所述的液压控制装置,其特征在于,
所述流路切换控制部,在所述对象作业动作的速度为预先设定的速度阈值以下的情况下,与所述上限值无关地基于所述行走操作的大小即行走操作量,决定从所述第一泵以及所述第二泵双方向所述第一行走马达以及所述第二行走马达供给的工作油的流量。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的液压控制装置,其特征在于,
所述第一行走马达以及所述第二行走马达为可变容量型液压马达,
所述液压控制装置还包括使所述第一行走马达以及所述第二行走马达的容量变化的马达容量指令部,
该马达容量指令部,在所述复合操作状态通过所述驱动状态检测器检测到的所述物理量没有在所述允许范围的情况下,将所述第一行走马达以及所述第二行走马达的容量设定为最大。
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