CN116897236A - 液压挖掘机的液压系统、液压挖掘机、以及液压挖掘机的控制方法 - Google Patents

液压挖掘机的液压系统、液压挖掘机、以及液压挖掘机的控制方法 Download PDF

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Abstract

液压挖掘机的液压系统具备作业状态判断部及阀控制部。在判定作业机的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部以使从第一液压泵朝向动臂缸的液压油的流通受到限制、且从第二液压泵向动臂缸供给液压油、且从第一液压泵及第二液压泵双方向斗杆缸供给液压油、且从第一液压泵及第二液压泵中的一方或双方向铲斗缸供给液压油的方式，对第一动臂操作阀、第一斗杆操作阀、第一铲斗操作阀、第二动臂操作阀、第二斗杆操作阀、以及第二铲斗操作阀进行控制。

Description

液压挖掘机的液压系统、液压挖掘机、以及液压挖掘机的控制 方法
技术领域
本公开涉及液压挖掘机的液压系统、液压挖掘机、以及液压挖掘机的控制方法。
背景技术
在涉及液压挖掘机的技术领域中，已知有一种如专利文献1所公开的液压挖掘机。
专利文献1：日本特开2019-052465号公报
发明内容
液压挖掘机具有动臂缸、斗杆缸、以及铲斗缸这三个液压缸。在将从两个液压泵排出的液压油分配给三个液压缸的液压系统中，根据作业机的作业状态，可能出现液压油未被适当地分配给液压缸的情况。
本公开的目的在于，将从两个液压泵排出的液压油适当地分配给三个液压缸。
根据本公开，提供一种液压挖掘机的液压系统，其具备：第一液压泵；第二液压泵；动臂缸，其用于使作业机的动臂进行动作；斗杆缸，其用于使作业机的斗杆进行动作；铲斗缸，其用于使作业机的铲斗进行动作；第一动臂操作阀，其用于控制从第一液压泵朝向动臂缸的液压油的流通；第一斗杆操作阀，其用于控制从第一液压泵朝向斗杆缸的液压油的流通；第一铲斗操作阀，其用于控制从第一液压泵朝向铲斗缸的液压油的流通；第二动臂操作阀，其用于控制从第二液压泵朝向动臂缸的液压油的流通；第二斗杆操作阀，其用于控制从第二液压泵朝向斗杆缸的液压油的流通；第二铲斗操作阀，其用于控制从第二液压泵朝向铲斗缸的液压油的流通；斗杆止回阀，其用于抑制液压油从斗杆缸经由第二斗杆操作阀逆流至第二液压泵；铲斗止回阀，其用于抑制液压油从铲斗缸经由第二铲斗操作阀逆流至第二液压泵；操作装置，其为了使动臂缸、斗杆缸、以及铲斗缸中的至少一个动作而被操作；作业状态判断部，其基于操作装置的操作状态、表示动臂缸的缸底腔的压力的动臂缸底压、表示斗杆缸的缸底腔的压力的斗杆缸底压、以及表示铲斗缸的缸底腔的压力的铲斗缸底压，来判断作业机的作业状态；以及阀控制部，其基于由作业状态判断部判断出的作业机的作业状态，对第一动臂操作阀、第一斗杆操作阀、第一铲斗操作阀、第二动臂操作阀、第二斗杆操作阀、以及第二铲斗操作阀中的至少一个进行控制，作业状态判断部在操作装置的斗杆挖掘操作量为第一阈值以上或操作装置的铲斗挖掘操作量为第二阈值以上，且在动臂缸底压高于斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值的情况下，判定作业机的作业状态为通常状态，而在斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值高于动臂缸底压的情况下，判定作业机的作业状态为重挖掘状态，在判定作业机的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部以使从第一液压泵朝向动臂缸的液压油的流通受到限制、且从第二液压泵向动臂缸供给液压油、且从第一液压泵及第二液压泵双方向斗杆缸供给液压油、且从第一液压泵及第二液压泵中的一方或双方向铲斗缸供给液压油的方式，对第一动臂操作阀、第一斗杆操作阀、第一铲斗操作阀、第二动臂操作阀、第二斗杆操作阀、及第二铲斗操作阀进行控制。
根据本公开，从两个液压泵排出的液压油得以被适当地分配给三个液压缸。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的液压挖掘机的立体图。
图2是用于说明实施方式涉及的作业机的动作的示意图。
图3是表示实施方式涉及的液压挖掘机的液压系统的示意图。
图4是表示实施方式涉及的液压挖掘机的控制装置的功能框图。
图5是表示实施方式涉及的作业状态判断部的判断方法的示意图。
图6是表示判定实施方式涉及的作业机的作业状态为通常状态时的液压系统的示意图。
图7是表示判定实施方式涉及的作业机的作业状态为重挖掘状态时的液压系统的示意图。
图8是表示实施方式涉及的液压挖掘机的控制方法的流程图。
图9是表示实施方式涉及的液压挖掘机的控制方法的时间图。
图10是表示实施方式涉及的计算机系统的框图。
具体实施方式
下面，参照附图对本公开涉及的实施方式进行说明，但本公开不限于实施方式。以下说明的实施方式的构成要素能够适当地组合。此外，也有不使用部分构成要素的情况。
液压挖掘机
图1是表示实施方式涉及的液压挖掘机1的立体图。如图1所示，液压挖掘机1具备：回转体2、行走体3，操作装置4、作业机10、动臂缸21、斗杆缸22、以及铲斗缸23。
回转体2对作业机10进行支承。回转体2具有驾驶室2A。液压挖掘机1的驾驶员搭乘于驾驶室2A中。驾驶员就坐的驾驶座椅2B设于驾驶室2A中。
行走体3对回转体2进行支承。行走体3具有一对履带3A。液压挖掘机1通过履带3A的旋转而行走。此外，行走体3也可以具有安装于车轴的轮胎。
操作装置4由液压挖掘机1的驾驶员操作。操作装置4为使作业机10动作而被操作。操作装置4配置于驾驶室2A中。
作业机10具有动臂11、斗杆12以及铲斗13。动臂11可转动地连结于回转体2。斗杆12可转动地连结于动臂11。铲斗13可转动地连结于斗杆12。
动臂缸21、斗杆缸22、及铲斗缸23均为液压缸。动臂缸21用于使动臂11动作。斗杆缸22用于使斗杆12动作。铲斗缸23用于使铲斗13动作。
作业机的动作
图2是用于说明实施方式涉及的作业机10的动作的示意图。对操作装置4进行操作，则动臂缸21、斗杆缸22、及铲斗缸23中的至少一个通过操作产生动作。
动臂缸21用于使动臂11进行上升动作或下降动作。通过对操作装置4进行动臂上升操作，动臂缸21伸长，动臂11进行上升动作。通过对操作装置4进行动臂下降操作，动臂缸21缩短，动臂11进行下降动作。
斗杆缸22使斗杆12进行挖掘动作或翻斗动作。通过对操作装置4进行斗杆挖掘操作，斗杆缸22伸长，斗杆12进行挖掘动作。通过对操作装置4进行斗杆翻斗操作，斗杆缸22缩短，斗杆12进行翻斗动作。
铲斗缸23用于使铲斗13进行挖掘动作或翻斗动作。通过对操作装置4进行铲斗挖掘操作，铲斗缸23伸长，铲斗13进行挖掘动作。通过对操作装置4进行铲斗翻斗操作，铲斗缸23缩短，铲斗13进行翻斗动作。
液压系统
图3是表示实施方式涉及的液压挖掘机1的液压系统5的示意图。如图3所示，液压系统5具备：发动机6、第一液压泵31、第二液压泵32、动臂缸21、斗杆缸22、铲斗缸23、操作装置4、第一动臂操作阀41L、第一斗杆操作阀42L、第一铲斗操作阀43L、第二动臂操作阀41R、第二斗杆操作阀42R、第二铲斗操作阀43R、以及油箱7。
发动机6是液压挖掘机1的动力源。作为发动机6的例子，可以示出柴油发动机。
第一液压泵31及第二液压泵32分别排出液压油。第一液压泵31及第二液压泵32分别由发动机6产生的动力驱动。在实施方式中，第一液压泵31及第二液压泵32均为可变容量型液压泵。第一液压泵31具有为改变第一液压泵31的容量而被驱动的斜盘31A。第二液压泵32具有为改变第二液压泵32的容量而被驱动的斜盘32A。
动臂缸21包括缸底腔21A和杆腔21B。通过向缸底腔21A供给液压油，来使动臂缸21伸长。通过向杆腔21B供给液压油，来使动臂缸21缩短。
斗杆缸22包括缸底腔22A和杆腔22B。通过向缸底腔22A供给液压油，来使斗杆缸22伸长。通过向杆腔22B供给液压油，来使斗杆缸22缩短。
铲斗缸23包括缸底腔23A和杆腔23B。通过向缸底腔23A供给液压油，来使铲斗缸23伸长。通过向杆腔23B供给液压油，来使铲斗缸23缩短。
操作装置4为使动臂缸21、斗杆缸22、及铲斗缸23中的至少一个动作而被操作员操作。在图3所示的示例中，操作装置4具有：为使动臂缸21动作而被操作的动臂作业杆401、为使斗杆缸22动作而被操作的斗杆作业杆402、以及为使铲斗缸23动作而被操作的铲斗作业杆403。此外，图3所示的操作装置4为一个示例。操作装置4也可以具有两个作业杆。即可以设置为：通过对其中一个作业杆，进行沿前后方向的操作来使动臂缸21动作，并进行沿左右方向的操作来使铲斗缸23动作。以及，通过对另一个作业杆进行沿左右方向的操作来使斗杆缸22动作。
第一动臂操作阀41L与第一液压泵31连接。第一动臂操作阀41L用于控制液压油从第一液压泵31朝向动臂缸21的流通。第一动臂操作阀41L对从第一液压泵31供给至动臂缸21的液压油的流量及流向进行控制。
第一斗杆操作阀42L与第一液压泵31连接。第一斗杆操作阀42L用于控制液压油从第一液压泵31朝向斗杆缸22的流通。第一斗杆操作阀42L对从第一液压泵31供给至斗杆缸22的液压油的流量及流向进行控制。
第一铲斗操作阀43L与第一液压泵31连接。第一铲斗操作阀43L用于控制液压油从第一液压泵31朝向铲斗缸23的流通。第一铲斗操作阀43L对从第一液压泵31供给至铲斗缸23的液压油的流量及流向进行控制。
第二动臂操作阀41R与第二液压泵32连接。第二动臂操作阀41R用于控制液压油从第二液压泵32朝向动臂缸21的流通。第二动臂操作阀41R对从第二液压泵32供给至动臂缸21的液压油的流量及流向进行控制。
第二斗杆操作阀42R与第二液压泵32连接。第二斗杆操作阀42R用于控制液压油从第二液压泵32朝向斗杆缸22的流通。第二斗杆操作阀42R对从第二液压泵32供给至斗杆缸22的液压油的流量及流向进行控制。
第二铲斗操作阀43R与第二液压泵32连接。第二铲斗操作阀43R用于控制液压油从第二液压泵32朝向铲斗缸23的流通。第二铲斗操作阀43R对从第二液压泵32供给至铲斗缸23的液压油的流量及流向进行控制。
第一动臂操作阀41L及第二动臂操作阀41R均为，通过移动杆状的阀芯来控制供给至动臂缸21的液压油的流量及流向的滑动阀芯式操作阀。通过沿轴向移动阀芯，从而实现向动臂缸21的缸底腔21A供给液压油与向杆腔21B供给液压油的切换。此外，基于阀芯的移动量，可调整供给至动臂缸21的液压油的流量。
第一斗杆操作阀42L及第二斗杆操作阀42R也均为滑动阀芯式流量操作阀。通过沿轴向移动阀芯，从而实现向斗杆缸22的缸底腔22A供给液压油与向杆腔22B供给液压油的切换。此外，基于阀芯的移动量，可调整供给至斗杆缸22的液压油的流量。
第一铲斗操作阀43L及第二铲斗操作阀43R也均为滑动阀芯式流量操作阀。通过沿轴向移动阀芯，从而实现向铲斗缸23的缸底腔23A供给液压油与向杆腔23B供给液压油的切换。此外，基于阀芯的移动量，可调整供给至铲斗缸23的液压油的流量。
由第一动臂操作阀41L、第一斗杆操作阀42L、及第一铲斗操作阀43L构成连接于第一液压泵31的第一操作阀组40L。
由第二动臂操作阀41R、第二斗杆操作阀42R、及第二铲斗操作阀43R构成连接于第二液压泵32的第二操作阀组40R。
第一动臂操作阀41L经由排出流路50L及供给流路51L与第一液压泵31连接。第一斗杆操作阀42L经由排出流路50L及供给流路52L与第一液压泵31连接。第一铲斗操作阀43L经由排出流路50L及供给流路53L与第一液压泵31连接。排出流路50L与第一液压泵31的排出口连接。供给流路51L、供给流路52L及供给流路53L并列地与排出流路50L连接。
第二动臂操作阀41R经由排出流路50R及供给流路51R与第二液压泵32连接。第二斗杆操作阀42R经由排出流路50R及供给流路52R与第二液压泵32连接。第二铲斗操作阀43R经由排出流路50R及供给流路53R与第二液压泵32连接。排出流路50R与第二液压泵32的排出口连接。供给流路51R、供给流路52R及供给流路53R并列地与排出流路50R连接。
第一动臂操作阀41L经由缸底流路54及缸底流路54L与动臂缸21的缸底腔21A连接。第二动臂操作阀41R经由缸底流路54及缸底流路54R与动臂缸21的缸底腔21A连接。缸底流路54与缸底腔21A连接。缸底流路54L与第一动臂操作阀41L连接。缸底流路54R与第二动臂操作阀41R连接。
第一斗杆操作阀42L经由缸底流路55及缸底流路55L与斗杆缸22的缸底腔22A连接。第二斗杆操作阀42R经由缸底流路55及缸底流路55R与斗杆缸22的缸底腔22A连接。缸底流路55与缸底腔22A连接。缸底流路55L与第一斗杆操作阀42L连接。缸底流路55R与第二斗杆操作阀42R连接。
第一铲斗操作阀43L经由缸底流路56及缸底流路56L与铲斗缸23的缸底腔23A连接。第二铲斗操作阀43R经由缸底流路56及缸底流路56R与铲斗缸23的缸底腔23A连接。缸底流路56与缸底腔23A连接。缸底流路56L与第一铲斗操作阀43L连接。缸底流路56R与第二铲斗操作阀43R连接。
第一动臂操作阀41L经由杆腔流路57及杆腔流路57L与动臂缸21的杆腔21B连接。第二动臂操作阀41R经由杆腔流路57及杆腔流路57R与动臂缸21的杆腔21B连接。杆腔流路57与杆腔21B连接。杆腔流路57L与第一动臂操作阀41L连接。杆腔流路57R与第二动臂操作阀41R连接。
第一斗杆操作阀42L经由杆腔流路58及杆腔流路58L与斗杆缸22的杆腔22B连接。第二斗杆操作阀42R经由杆腔流路58及杆腔流路58R与斗杆缸22的杆腔22B连接。杆腔流路58与杆腔22B连接。杆腔流路58L与第一斗杆操作阀42L连接。杆腔流路58R与第二斗杆操作阀42R连接。
第一铲斗操作阀43L经由杆腔流路59及杆腔流路59L与铲斗缸23的杆腔23B连接。第二铲斗操作阀43R经由杆腔流路59及杆腔流路59R与铲斗缸23的杆腔23B连接。杆腔流路59与杆腔23B连接。杆腔流路59L与第一铲斗操作阀43L连接。杆腔流路59R与第二铲斗操作阀43R连接。
第一动臂操作阀41L的阀芯及第二动臂操作阀41R的阀芯在缸底腔供给位置、杆腔供给位置、及中立位置间移动，缸底腔供给位置为，使供给至动臂缸21的缸底腔21A的液压油流通的位置；杆腔供给位置为，使供给至动臂缸21的杆腔21B的液压油流通的位置；中立位置为，不允许液压油流通的位置。在图3所示的示例中，第一动臂操作阀41L的阀芯及第二动臂操作阀41R的阀芯被配置于中立位置。
第一斗杆操作阀42L的阀芯及第二斗杆操作阀42R的阀芯在缸底腔供给位置、杆腔供给位置、及中立位置间移动，缸底腔供给位置为，使供给至斗杆缸22的缸底腔22A的液压油流通的位置；杆腔供给位置为，使供给至斗杆缸22的杆腔22B的液压油流通的位置；中立位置为，不允许液压油流通的位置。在图3所示的示例中，第一斗杆操作阀42L的阀芯及第二斗杆操作阀42R的阀芯被配置于中立位置。
第一铲斗操作阀43L的阀芯及第二铲斗操作阀43R的阀芯在缸底腔供给位置、杆腔供给位置、及中立位置间移动，缸底腔供给位置为，使供给至铲斗缸23的缸底腔23A的液压油流通的位置；杆腔供给位置为，使供给至铲斗缸23的杆腔23B的液压油流通的位置；中立位置为，不允许液压油流通的位置。在图3所示的示例中，第一铲斗操作阀43L的阀芯及第二铲斗操作阀43R的阀芯的阀芯被配置于中立位置。
第一动臂操作阀41L经由排出流路61L与油箱7连接。从动臂缸21供给至第一动臂操作阀41L的液压油经由排出流路61L被供给至油箱7。第二动臂操作阀41R经由排出流路61R与油箱7连接。从动臂缸21供给至第二动臂操作阀41R的液压油经由排出流路61R被供给至油箱7。
第一斗杆操作阀42L经由排出流路62L与油箱7连接。从斗杆缸22供给至第一斗杆操作阀42L的液压油经由排出流路62L被供给至油箱7。第二斗杆操作阀42R经由排出流路62R与油箱7连接。从斗杆缸22供给至第二斗杆操作阀42R的液压油经由排出流路62R被供给至油箱7。
第一铲斗操作阀43L经由排出流路63L与油箱7连接。从铲斗缸23供给至第一铲斗操作阀43L的液压油经由排出流路63L被供给至油箱7。第二铲斗操作阀43R经由排出流路63R与油箱7连接。从铲斗缸23供给至第二铲斗操作阀43R的液压油经由排出流路63R被供给至油箱7。
第一液压泵31、第一动臂操作阀41L、第一斗杆操作阀42L、及第一铲斗操作阀43L通过中立流路64L连接。中立流路64L经由对第一液压泵31的容量进行负控制的负控制机构65L与油箱7连接。在第一动臂操作阀41L的阀芯、第一斗杆操作阀42L的阀芯、及第一铲斗操作阀43L的阀芯均配置于中立位置的状态下，从第一液压泵31排出的液压油经由第一动臂操作阀41L、第一斗杆操作阀42L、第一铲斗操作阀43L、以及中立流路64L，被供给至油箱7。
第二液压泵32、第二动臂操作阀41R、第二斗杆操作阀42R、及第二铲斗操作阀43R通过中立流路64R连接。中立流路64R经由对第二液压泵32的容量进行负控制的负控制机构65R与油箱7连接。在第二动臂操作阀41R的阀芯、第二斗杆操作阀42R的阀芯、及第二铲斗操作阀43R的阀芯均配置于中立位置的状态下，从第二液压泵32排出的液压油经由第二动臂操作阀41R、第二斗杆操作阀42R、第二铲斗操作阀43R、以及中立流路64R，被供给至油箱7。
此外，在图3中，图示有多个油箱7，但油箱7也可以为一个。
供给流路51L中配置有动臂止回阀44L。供给流路52L中配置有斗杆止回阀45L。供给流路53L中配置有铲斗止回阀46L。
动臂止回阀44L用于抑制液压油从动臂缸21经由第一动臂操作阀41L向第一液压泵31逆流。斗杆止回阀45L用于抑制液压油从斗杆缸22经由第一斗杆操作阀42L向第一液压泵31逆流。铲斗止回阀46L用于抑制液压油从铲斗缸23经由第一铲斗操作阀43L向第一液压泵31逆流。
供给流路51R中配置有动臂止回阀44R。供给流路52R中配置有斗杆止回阀45R。供给流路53R中配置有铲斗止回阀46R。
动臂止回阀44R用于抑制液压油从动臂缸21经由第二动臂操作阀41R向第二液压泵32逆流。斗杆止回阀45R用于抑制液压油从斗杆缸22经由第二斗杆操作阀42R向第二液压泵32逆流。铲斗止回阀46R用于抑制液压油从铲斗缸23经由第二铲斗操作阀43R向第二液压泵32逆流。
此外，液压系统5具有：第一排出压传感器71、第二排出压传感器72、动臂缸底压传感器73、动臂杆压传感器74、斗杆缸底压传感器75、斗杆杆压传感器76、铲斗缸底压传感器77、以及铲斗杆压传感器78。
第一排出压传感器71用于检测表示从第一液压泵31排出的液压油的压力的第一排出压。第一排出压传感器71配置于第一液压泵31的排出口。
第二排出压传感器72用于检测表示从第二液压泵32排出的液压油的压力的第二排出压。第二排出压传感器72配置于第二液压泵32的排出口。
动臂缸底压传感器73用于检测表示动臂缸21的缸底腔21A的压力的动臂缸底压。动臂缸底压传感器73配置于缸底流路54。
动臂杆压传感器74用于检测表示动臂缸21的杆腔21B的压力的动臂杆压。动臂杆压传感器74配置于杆腔流路57。
斗杆缸底压传感器75用于检测表示斗杆缸22的缸底腔22A的压力的斗杆缸底压。斗杆缸底压传感器75配置于缸底流路55。
斗杆杆压传感器76用于检测表示斗杆缸22的杆腔22B的压力的斗杆杆压。斗杆杆压传感器76配置于杆腔流路58。
铲斗缸底压传感器77用于检测表示铲斗缸23的缸底腔23A的压力的铲斗缸底压。铲斗缸底压传感器77配置于缸底流路56。
铲斗杆压传感器78用于检测表示铲斗缸23的杆腔23B的压力的铲斗杆压。铲斗杆压传感器78配置于杆腔流路59。
此外，液压系统5具有：动臂操作量传感器81、斗杆操作量传感器82、以及铲斗操作量传感器83。
动臂操作量传感器81用于检测表示对动臂缸21进行操作的操作装置4的操作量的动臂操作量。在实施方式中，动臂作业杆401设有PPC(比例压力控制：PressureProportional Control)阀。PPC阀基于动臂作业杆401的操作角度生成先导压力。动臂操作量传感器81是用于检测作为动臂操作量的PPC压的压力传感器，该PPC压表示基于动臂作业杆401的操作角度由PPC阀生成的先导压力。设有两个动臂操作量传感器81。其中一个动臂操作量传感器81用于检测动臂上升操作量，该动臂上升操作量表示执行动臂上升操作时的动臂操作量。另一个动臂操作量传感器81用于检测动臂下降操作量，该动臂下降操作量表示执行动臂下降操作时的动臂操作量。
斗杆操作量传感器82用于检测表示对斗杆缸22进行操作的操作装置4的操作量的斗杆操作量。与动臂作业杆401一样地，斗杆作业杆402设有PPC阀。斗杆操作量传感器82是用于检测作为斗杆操作量的PPC压的压力传感器，该PPC压表示基于斗杆作业杆402的操作角度由PPC阀生成的先导压力。设有两个斗杆操作量传感器82。其中一个斗杆操作量传感器82用于检测表示执行斗杆挖掘操作时的斗杆操作量的斗杆挖掘操作量。另一个斗杆操作量传感器82用于检测表示执行斗杆翻斗操作时的斗杆操作量的斗杆翻斗操作量。
铲斗操作量传感器83用于检测表示对铲斗缸23进行操作的操作装置4的操作量的铲斗操作量。与动臂作业杆401及斗杆作业杆402一样地，铲斗作业杆403设有PPC阀。铲斗操作量传感器83是用于检测作为铲斗操作量的PPC压的压力传感器，该PPC压表示基于铲斗作业杆403的操作角度由PPC阀生成的先导压力。设有两个铲斗操作量传感器83。其中一个铲斗操作量传感器83用于检测表示执行铲斗挖掘操作时的铲斗操作量的铲斗挖掘操作量。另一个铲斗操作量传感器83用于检测表示执行铲斗翻斗操作时的铲斗操作量的铲斗翻斗操作量。
此外，动臂操作量传感器81也可以是用于检测动臂作业杆401的操作角度以作为动臂操作量的角度传感器。斗杆操作量传感器82也可以是用于检测斗杆作业杆402的操作角度以作为斗杆操作量的角度传感器。铲斗操作量传感器83也可以是用于检测铲斗作业杆403的操作角度以作为铲斗操作量的角度传感器。
控制装置
图4是表示实施方式涉及的液压挖掘机1的控制装置9的功能框图。控制装置9搭载于液压挖掘机1。控制装置9用于控制液压系统5。控制装置9包括计算机系统。
控制装置9经由通信线路，分别与第一排出压传感器71、第二排出压传感器72、动臂缸底压传感器73、动臂杆压传感器74、斗杆缸底压传感器75、斗杆杆压传感器76、铲斗缸底压传感器77、铲斗杆压传感器78、动臂操作量传感器81、斗杆操作量传感器82、以及铲斗操作量传感器83连接。此外，控制装置9经由控制线，分别与第一液压泵31、第二液压泵32、第一动臂操作阀41L、第二动臂操作阀41R、第一斗杆操作阀42L、第二斗杆操作阀42R、第一铲斗操作阀43L、以及第二铲斗操作阀43R连接。
控制装置9具有：检测数据获取部91、作业状态判断部92、阀控制部93、泵控制部94、以及存储部95。
检测数据获取部91用于获取：第一排出压传感器71的检测数据、第二排出压传感器72的检测数据、动臂缸底压传感器73的检测数据、动臂杆压传感器74的检测数据、斗杆缸底压传感器75的检测数据、斗杆杆压传感器76的检测数据、铲斗缸底压传感器77的检测数据、铲斗杆压传感器78的检测数据、动臂操作量传感器81的检测数据、斗杆操作量传感器82的检测数据、以及铲斗操作量传感器83的检测数据。
作业状态判断部92对作业机10的作业状态进行判断。作业机10的作业状态包括通常状态和重挖掘状态。
通常状态是指，铲斗13以比规定的挖掘负荷小的挖掘负荷对挖掘对象进行挖掘的状态或作业机10不对挖掘对象进行挖掘的状态。在通常状态下，作用于作业机10的挖掘反作用力小于作用于作业机10的重力。在通常状态下，动臂缸底压高于斗杆缸底压及铲斗缸底压。
重挖掘状态是指，铲斗13以比规定的挖掘负荷高的挖掘负荷对挖掘对象进行挖掘的状态。在重挖掘状态下，较大的挖掘反作用力作用于作业机10。在重挖掘状态下，动臂缸底压低于斗杆缸底压及铲斗缸底压。
例如在挖掘作业中，交替出现动臂缸底压大于斗杆缸底压及铲斗缸底压的通常状态、以及动臂缸底压低于斗杆缸底压及铲斗缸底压的重挖掘状态。
作业状态判断部92能够基于操作装置4的操作状态、动臂缸底压、斗杆缸底压、以及铲斗缸底压，对作业机10的作业状态进行判断。作业状态判断部92能够基于斗杆操作量传感器82的检测数据、铲斗操作量传感器83的检测数据、斗杆缸底压传感器75的检测数据、以及铲斗缸底压传感器77的检测数据，对作业机10的作业状态进行判断。
在实施方式中，通常状态是指，操作装置4的斗杆挖掘操作量为第一阈值R1以上或铲斗挖掘操作量为第二阈值R2以上、且动臂缸底压高于斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值的作业状态。
在实施方式中，重挖掘状态是指，操作装置4的斗杆挖掘操作量为第一阈值R1以上或铲斗挖掘操作量为第二阈值R2以上、且斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值高于动臂缸底压的作业状态。
图5是表示实施方式涉及的作业状态判断部92的判断方法的示意图。作业状态判断部92能够基于斗杆操作量传感器82的检测数据，来判断斗杆挖掘操作是否被执行。此外，作业状态判断部92能够基于斗杆操作量传感器82的检测数据，获取斗杆挖掘操作量，该斗杆挖掘操作量表示操作装置4的斗杆挖掘操作被执行时的斗杆操作量。此外，作业状态判断部92能够基于铲斗操作量传感器83的检测数据，来判断铲斗挖掘操作是否被执行。此外，作业状态判断部92能够基于铲斗操作量传感器83的检测数据，获取铲斗挖掘操作量，该铲斗挖掘操作量表示操作装置4的铲斗挖掘操作被执行时的铲斗操作量。
作业状态判断部92在斗杆挖掘操作量为第一阈值R1以上或铲斗挖掘操作量为第二阈值R2以上、且斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值高于动臂缸底压的重挖掘判断条件成立时，判定作业机10的作业状态为重挖掘状态。第一阈值R1及第二阈值R2分别为预设的数值，并被存储于存储部95中。
第一阈值R1是对于斗杆作业杆402的PPC压的阈值。第二阈值R2是对于铲斗作业杆403的PPC压的阈值。作为一个示例，第一阈值R1及第二阈值R2均为5kg/cm2。第一阈值R1及第二阈值R2均为较低的值。在刚开始斗杆作业杆402的操作后，斗杆挖掘操作量会超过第一阈值R1。在刚开始铲斗作业杆403的操作后，铲斗挖掘操作量会超过第二阈值R2。作业状态判断部92能够在斗杆挖掘操作量成为第一阈值R1以上时，判定斗杆挖掘操作已开始。作业状态判断部92能够在铲斗挖掘操作量成为第二阈值R2以上时，判定铲斗挖掘操作已开始。
作业状态判断部92在判定重挖掘判断条件不成立的情况下，判定作业机10的作业状态为通常状态。
阀控制部93基于作业状态判断部92判断出的作业机10的作业状态，对第一动臂操作阀41L、第一斗杆操作阀42L、第一铲斗操作阀43L、第二动臂操作阀41R、第二斗杆操作阀42R、及第二铲斗操作阀43R中的至少一个进行控制。在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，阀控制部93执行阀控制，以使液压系统5成为第一液压油供给状态。在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部93执行阀控制，以使液压系统5成为与第一液压油供给状态不同的第二液压油供给状态。
泵控制部94基于作业状态判断部92判断出的作业机10的作业状态，对第一液压泵31及第二液压泵32进行控制。在实施方式中，泵控制部94基于作业机10的作业状态和操作装置4的操作状态，对第一液压泵31的吸收转矩及第二液压泵32的吸收转矩进行控制。
在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，泵控制部94使第一液压泵31的吸收转矩的上限值与第二液压泵32的吸收转矩的上限值相等。在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态且动臂上升操作量为第三阈值R3以上的情况下，泵控制部94使第一液压泵31的吸收转矩的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩的上限值。第三阈值R3为预设的数值，并被存储于存储部95中。
第三阈值R3是对于动臂作业杆401的PPC压的阈值。作为一个示例，第三阈值R3为5kg/cm2。第三阈值R3为较低的数值。在刚开始动臂作业杆401的操作后，动臂上升操作量会超过第三阈值R3。作业状态判断部92能够在动臂上升操作量为第三阈值R3以上时，判定动臂上升操作已开始。
在施加于作业机10的挖掘负荷变高的重挖掘状态下，驾驶员为了减轻施加于铲斗13及斗杆12的挖掘负荷，大多情况进行动臂上升操作。在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态且动臂上升操作量为第三阈值R3以上的情况下，泵控制部94驱动斜盘31A及斜盘32A中的至少一方，使第一液压泵31的吸收转矩的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩的上限值。
作业状态判断部92能够基于动臂操作量传感器81的检测数据，对动臂上升操作量是否为第三阈值R3以上进行判断。如图5所示，在判定：重挖掘判定条件成立、且动臂上升操作量为第三阈值R3以上时，泵控制部94执行吸收转矩控制，以使第一液压泵31的吸收转矩的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩的上限值。
一般来说，液压泵的吸收转矩Tp[kgm]可由下述式(1)来表示。
Tp＝q×P/(200×π)/ηt…(1)
式(1)中，Tp为液压泵的吸收转矩[kgm]，q为液压泵的容量[cc/rev]，P为从液压泵排出的液压油的排出压[kg/cm2]，ηt为液压泵的转矩效率。
第一液压泵31的容量q可通过改变第一液压泵31的斜盘31A的角度来调整。第二液压泵32的容量q可通过改变第二液压泵32的斜盘32A的角度来调整。表示第一液压泵31的排出压P的第一排出压由第一排出压传感器71来检测。表示第二液压泵32的排出压P的第二排出压由第二排出压传感器72来检测。转矩效率ηt为第一液压泵31及第二液压泵32各自的固有值，是已知的数据。
因此，在设第一液压泵31的吸收转矩Tp为吸收转矩Tp1、第二液压泵32的吸收转矩Tp为吸收转矩Tp2的情况下，泵控制部94能够基于第一排出压传感器71的检测数据来调整斜盘31A的角度，由此控制第一液压泵31的吸收转矩Tp1。泵控制部94能够基于第二排出压传感器72的检测数据来调整斜盘32A的角度，由此控制第二液压泵32的吸收转矩Tp2。
在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，泵控制部94基于第一排出压传感器71的检测数据及第二排出压传感器72的检测数据，以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值与第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值相等的方式，对斜盘31A及斜盘32A中的至少一方的角度进行调整。即，泵控制部94以使吸收转矩Tp1的上限值与吸收转矩Tp2的上限值的比例成为“Tp1:Tp2＝50:50”的方式，对第一液压泵31的容量q及第二液压泵32的容量q进行调整。
在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态且动臂上升操作量为第三阈值R3以上的情况下，泵控制部94基于第一排出压传感器71的检测数据及第二排出压传感器72的检测数据，以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的方式，对斜盘31A及斜盘32A中的至少一方的角度进行调整。在实施方式中，泵控制部94例如以使吸收转矩Tp1的上限值与吸收转矩Tp2的上限值的比例成为“Tp1:Tp2＝90:10”的方式，对第一液压泵31的容量q及第二液压泵32的容量q进行调整。
在实施方式中，泵控制部94不仅考虑到动臂上升操作量，还考虑到斗杆挖掘操作量及铲斗挖掘操作量，来执行吸收转矩控制。即，如图5所示，在作业机10的作业状态为重挖掘状态时，判定动臂上升操作量为第三阈值R3以上、且斗杆挖掘操作量为第四阈值R4以上、且铲斗挖掘操作量为第五阈值R5以上的情况下，泵控制部94使第一液压泵31的吸收转矩的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩的上限值。作业状态判断部92能够基于斗杆操作量传感器82的检测数据，对斗杆挖掘操作量是否为第四阈值R4以上进行判断。作业状态判断部92能够基于铲斗操作量传感器83的检测数据，对铲斗挖掘操作量是否为第五阈值R5以上进行判断。
第四阈值R4是对于斗杆作业杆402的PPC压的阈值。第五阈值R5是对于铲斗作业杆403的PPC压的阈值。第四阈值R4高于第一阈值R1。第五阈值R5高于第二阈值R2。作为一个示例，第四阈值R4为15kg/cm2。第五阈值R5为10kg/cm2。在斗杆作业杆402被一定程度地操作后，斗杆挖掘操作量超过第四阈值R4。例如在将斗杆作业杆402从中立位置操作至斗杆作业杆402的可动范围的50％以上后，斗杆挖掘操作量超过第四阈值R4。作业状态判断部92能够在斗杆挖掘操作量为第四阈值R4以上时，判定斗杆挖掘操作被充分地执行。同样地，在铲斗作业杆403被一定程度地操作后，铲斗挖掘操作量超过第五阈值R5。作业状态判断部92能够在铲斗挖掘操作量成为第五阈值R5以上时，判定铲斗挖掘操作被充分地执行。
图6是表示判定实施方式涉及的作业机10的作业状态为通常状态时的液压系统5的示意图。图6示出的是液压系统5被设定为第一液压油供给状态的状态。
如图6所示，在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，阀控制部93对第一动臂操作阀41L及第二动臂操作阀41R进行控制，以使液压油被从第一液压泵31及第二液压泵32双方供给至动臂缸21的缸底腔21A。此外，在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，阀控制部93对第一斗杆操作阀42L及第二斗杆操作阀42R进行控制，以使液压油被从第一液压泵31及第二液压泵32双方供给至斗杆缸22的缸底腔22A。此外，在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，阀控制部93对第一铲斗操作阀43L及第二铲斗操作阀43R进行控制，以使液压油被从第一液压泵31及第二液压泵32双方供给至铲斗缸23的缸底腔23A。
即，在作业机10的作业状态为通常状态时，阀控制部93使第一动臂操作阀41L、第二动臂操作阀41R、第一斗杆操作阀42L、第二斗杆操作阀42R、第一铲斗操作阀43L、以及第二铲斗操作阀43R的各自的阀芯配置于缸底腔供给位置。
从第一液压泵31排出的液压油的一部分在流过第一动臂操作阀41L后，被供给至缸底流路54。从第二液压泵32排出的液压油的一部分在流过第二动臂操作阀41R后，被供给至缸底流路54。从第一液压泵31排出的液压油与从第二液压泵32排出的液压油在缸底流路54中汇合后，被供给至动臂缸21的缸底腔21A。
从第一液压泵31排出的液压油的一部分在流过第一斗杆操作阀42L后，被供给至缸底流路55。从第二液压泵32排出的液压油的一部分在流过第二斗杆操作阀42R后，被供给至缸底流路55。从第一液压泵31排出的液压油与从第二液压泵32排出的液压油在缸底流路55中汇合后，被供给至斗杆缸22的缸底腔22A。
从第一液压泵31排出的液压油的一部分在流过第一铲斗操作阀43L后，被供给至缸底流路56。从第二液压泵32排出的液压油的一部分在流过第二铲斗操作阀43R后，被供给至缸底流路56。从第一液压泵31排出的液压油与从第二液压泵32排出的液压油在缸底流路56中汇合后，被供给至斗杆缸23的缸底腔23A。
此外，在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，阀控制部93也可以以使液压油从第一液压泵31及第二液压泵32中的一方供给至铲斗缸23的缸底腔23A的方式，来控制第一铲斗操作阀43L及第二铲斗操作阀43R。
图7是表示判定实施方式涉及的作业机10为作业机10的作业状态为重挖掘状态时的液压系统5的示意图。图7示出的是液压系统5被设定为第二液压油供给状态的状态。
在判定作业机10的作业状态已从图6所示的通常状态变为重挖掘状态的情况下，阀控制部93以使液压系统5从第一液压油供给状态变为第二液压油供给状态的方式执行阀控制。
如图7所示，在判定作业机10的作业状态已从通常状态变为重挖掘状态的情况下，阀控制部93以使从第一液压泵31朝向动臂缸21的液压油的流通受到限制的方式对第一动臂操作阀41L进行控制。
在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部93以使从第一液压泵31朝向动臂缸21的液压油的流通受到限制、且从第二液压泵32向动臂缸21供给液压油、且从第一液压泵31及第二液压泵32双方向斗杆缸22供给液压油、且从第一液压泵31及第二液压泵32中的一方或双方向铲斗缸23供给液压油的方式，对第一动臂操作阀41L、第一斗杆操作阀42L、第一铲斗操作阀43L、第二动臂操作阀41R、第二斗杆操作阀42R、以及第二铲斗操作阀43R进行控制。
在图7所示的示例中，第一动臂操作阀41L的阀芯配置于中立位置。即，在判定已从通常状态变为重挖掘状态的情况下，阀控制部93以使从第一液压泵31朝向动臂缸21的液压油的流通受到限制的方式，将第一动臂操作阀41L的阀芯从缸底腔供给位置移动至中立位置。
在重挖掘状态下，第一动臂操作阀41L的阀芯被配置于中立位置。因此，第一动臂操作阀41L阻断液压油的流通。从第一液压泵31排出的液压油不被供给至动臂缸21。
在重挖掘状态下，第一斗杆操作阀42L的阀芯及第一铲斗操作阀43L的阀芯均配置于缸底腔供给位置。因此，从第一液压泵31排出的液压油的一部分在流过第一斗杆操作阀42L后，被供给至斗杆缸22的缸底腔22A。从第一液压泵31排出的液压油的一部分在流过第一铲斗操作阀43L后，被供给至铲斗缸23的缸底腔23A。
在重挖掘状态下，第二动臂操作阀41R的阀芯被配置于缸底腔供给位置。因此，从第二液压泵32排出的液压油在流过第二动臂操作阀41R后，被供给至动臂缸21的缸底腔21A。
在重挖掘状态下，第二斗杆操作阀42R的阀芯及第二铲斗操作阀43R的阀芯均配置于缸底腔供给位置。在实施方式中，供给流路52R中配置有斗杆止回阀45R。在图7所示的示例中，从第一液压泵31排出的液压油的至少一部分，被供给至缸底流路55R及第二斗杆操作阀42R。第一液压泵31的吸收转矩高于第二液压泵32的吸收转矩。斗杆缸22与斗杆止回阀45R之间的缸底流路55R的压力，高于第二液压泵32与斗杆止回阀45R之间的供给流路52R的压力。从第二液压泵32排出的液压油无法流过斗杆止回阀45R。斗杆止回阀45R阻断从第二液压泵32排出的液压油的流通。因此，无法从第二液压泵32向斗杆缸22供给液压油。此外，供给流路53R中配置有铲斗止回阀46R。与斗杆止回阀45R一样地，铲斗止回阀46R阻断从第二液压泵32排出的液压油的流通。因此，无法从第二液压泵32向铲斗缸23供给液压油。
由此，在通常状态下，从第一液压泵31排出的液压油被分别分配给动臂缸21的缸底腔21A、斗杆缸22的缸底腔22A、以及铲斗缸23的缸底腔23A。此外，在通常状态下，从第二液压泵32排出的液压油被分别分配给动臂缸21的缸底腔21A、斗杆缸22的缸底腔22A、以及铲斗缸23的缸底腔23A。
在重挖掘状态下，从第一液压泵31排出的液压油被供给至斗杆缸22的缸底腔22A及铲斗缸23的缸底腔23A，而不被供给至动臂缸21。从第二液压泵32排出的液压油被供给至动臂缸21的缸底腔21A，而不被供给至斗杆缸22及铲斗缸23。
此外，如图6所示，在通常状态下，第一动臂操作阀41L、第二动臂操作阀41R、第一斗杆操作阀42L、第二斗杆操作阀42R、第一铲斗操作阀43L、以及第二铲斗操作阀43R的各自的阀芯配置于缸底腔供给位置。在判定已从通常状态变为重挖掘状态的情况下，阀控制部93以使从第一液压泵31朝向动臂缸21的液压油的流通受到限制的方式，仅将第一动臂操作阀41L的阀芯从缸底腔供给位置移动至中立位置。
此外，在重挖掘状态下，第一动臂操作阀41L也可以不阻断从第一液压泵31向动臂缸21的液压油的流通。在重挖掘状态下，第一动臂操作阀41L也可以以相较于通常状态下从第一液压泵31供给至动臂缸21的液压油的流量较少的流量向动臂缸21供给液压油。例如，在判定已从第一动臂操作阀41L、第二动臂操作阀41R、第一斗杆操作阀42L、第二斗杆操作阀42R、第一铲斗操作阀43L、及第二铲斗操作阀43R的各自的阀芯配置于缸底腔供给位置的通常状态，变为重挖掘状态的情况下，阀控制部93也可以以使从第一液压泵31朝向动臂缸21供给的液压油的流量减少的方式，仅移动第一动臂操作阀41L的阀芯。
此外，也可以省去斗杆止回阀45R及铲斗止回阀46R。在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部93也可以将第一动臂操作阀41L的阀芯移动至中立位置，并将第二动臂操作阀41R的阀芯配置于缸底腔供给位置，以从第二液压泵32向动臂缸21供给液压油、且不从第一液压泵31向动臂缸21供给液压油。此外，在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部93也可以将第一斗杆操作阀42L的阀芯配置于缸底腔供给位置，并将第二斗杆操作阀42R的阀芯移动至中立位置，以从第一液压泵31向斗杆缸22供给液压油、且不从第二液压泵32向斗杆缸22供给液压油。此外，在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部93也可以将第一铲斗操作阀43L的阀芯配置于缸底腔供给位置，并将第二铲斗操作阀43R的阀芯配置于中立位置，以从第一液压泵31向铲斗缸23供给液压油、且不从第二液压泵32向铲斗缸23供给液压油。
液压挖掘机的控制方法
图8是表示实施方式涉及的液压挖掘机1的控制方法的流程图。液压挖掘机1的运转开始。作业状态判断部92对作业机10的作业状态是否已从通常状态变为重挖掘状态进行判断(步骤S1)。
即，如参照图5所说明的那样，作业状态判断部92对是否处于如下状态进行判断，即，斗杆挖掘量为第一阈值R1以上或铲斗挖掘操作量为第二阈值R2以上、且斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值高于动臂缸底压的状态。
在步骤S1中，在判定作业机10的作业状态未从通常状态变为重挖掘状态的情况下(步骤S1：否)，泵控制部94以使液压系统5成为参照图6所说明的第一液压油供给状态的方式进行阀控制(步骤S2)。
泵控制部94以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值与第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的比例相等的方式进行吸收转矩控制(步骤S3)。
在步骤S1中，在判定作业机10的作业状态已从通常状态变为重挖掘状态的情况下(步骤S1：是)，泵控制部94以使液压系统5成为参照图7所说明的第二液压油供给状态的方式进行阀控制(步骤S4)。
作业状态判断部92对是否处于如下状态进行判断，即，重挖掘状态下动臂上升操作量为第三阈值R3以上、且斗杆挖掘操作量为第四阈值R4以上、且铲斗挖掘操作量为第五阈值R5以上的状态(步骤S5)。
在步骤S5中，在判定不处于重挖掘状态下动臂上升操作量为第三阈值R3以上、且斗杆挖掘操作量为第四阈值R4以上、且铲斗挖掘操作量为第五阈值R5以上的状态的情况下(步骤S5：否)，泵控制部94以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值与第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的比例相等的方式进行吸收转矩控制(步骤S3)。
在步骤S5中，在判定处于重挖掘状态下动臂上升操作量为第三阈值R3以上、且斗杆挖掘操作量为第四阈值R4以上、且铲斗挖掘操作量为第五阈值R5以上的状态的情况下(步骤S5：是)，泵控制部94以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值与第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的比例不同的方式进行吸收转矩控制。泵控制部94以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的方式进行吸收转矩控制(步骤S6)。
图9是表示实施方式涉及的液压挖掘机1的控制方法的时间图。在时刻ta，对操作装置4进行斗杆挖掘操作并进行铲斗挖掘操作。在时刻ta之后的时刻tb，在斗杆挖掘操作量成为第一阈值R1以上、且铲斗挖掘操作量成为第二阈值R2以上、且斗杆缸底压及铲斗缸底压中较高一方的数值高于动臂缸底压的情况下，判定处于重挖掘状态。在重挖掘状态下，斗杆缸底压及铲斗缸底压均变高。另一方面，动臂缸底压较低。
在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，阀控制部93在时刻tb之后的时刻tc，将第一动臂操作阀41L的阀芯从图6所示的缸底腔供给位置移动至图7所示的中立位置。此外，第一动臂操作阀41L的阀芯的移动也可以在时刻tb开始，还可以在时刻tb与时刻tc之间的时刻开始。
从第一液压泵31排出的液压油分别被供给至斗杆缸22的缸底腔22A及铲斗缸23的缸底腔23A。从第二液压泵32排出的液压油被供给至动臂缸21的缸底腔21A。
在施加于作业机10的挖掘负荷变高的重挖掘状态下，驾驶员为了减轻施加于铲斗13及斗杆12的挖掘负荷，而进行动臂上升操作。在图9所示的示例中，动臂上升操作在时刻tc开始。通过执行动臂上升操作，动臂缸底压变高。
在动臂上升操作开始后，泵控制部94在时刻tc之后的时刻td，以使第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值高于第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的方式，开始对第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值与第二液压泵32的吸收转矩Tp2的上限值的比例进行改变的吸收转矩控制。由于第一液压泵31的吸收转矩Tp1的上限值变高，液压油被顺利地从第一液压泵31分别供给至斗杆缸22及铲斗缸23。
在时刻td之后的时刻te，当斗杆挖掘操作结束时，作业状态判断部92判定作业机10的作业状态成为通常状态。
计算机系统
图10是表示实施方式涉及的计算机系统1000的框图。上述的控制装置9包括计算机系统1000。计算机系统1000具有：处理器1001，如CPU(中央处理器：Central ProcessingUnit)；主内存1002，其包含如ROM(只读存储器：Read Only Memory)这种非易失性存储器及如RAM(随机存储器：Random Access Memory)这种易失性存储器；存储器1003；以及接口1004，其包含输入输出电路。控制装置9的功能作为计算机程序被存储于存储器1003中。处理器1001将计算机程序从存储器1003中读取并加载至主内存1002，依照计算机程序来执行上述的处理。此外，计算机程序还可以经由网络传送至计算机系统1000。
效果
如上所述，根据实施方式，在判定作业机10的作业状态为通常状态的情况下，从第一液压泵31及第二液压泵32双方向动臂缸21的缸底腔21A供给液压油、从第一液压泵31及第二液压泵32双方向斗杆缸22的缸底腔22A供给液压油、且从第一液压泵31及第二液压泵32中的一方或双方向铲斗缸23的缸底腔23A供给液压油。由此，在作业机10的作业状态为通常状态时，从第一液压泵31及第二液压泵32排出的液压油分别被适当地分配给动臂缸21的缸底腔21A、斗杆缸22的缸底腔22A、以及铲斗缸23的缸底腔23A。
在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，从第二液压泵32向动臂缸21的缸底腔21A供给液压油，并阻断从第一液压泵31朝向动臂缸21的液压油的供给。此外，在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态的情况下，从第一液压泵31向斗杆缸22的缸底腔22A及铲斗缸23的缸底腔23A供给液压油，并阻断从第二液压泵32朝向斗杆缸22及铲斗缸23的液压油的供给。
在重挖掘状态下，斗杆缸22及铲斗缸23分别受到使其缩回的挖掘反作用力的作用。因此，斗杆缸底压及铲斗缸底压分别升高。另一方面，施加于动臂缸21的作业机10的重量受到挖掘反作用力而减轻。因此，动臂缸底压低于斗杆缸底压及铲斗缸底压。在重挖掘状态下，若不阻断从第一液压泵31朝向动臂缸21的缸底腔21A的液压油的供给，则从第一液压泵31排出的液压油被供给至动臂缸21，导致供给至斗杆缸22的缸底腔22A的液压油的压力以及被供给至铲斗缸23的缸底腔23A的液压油的压力不足的可能性升高。其结果，可能造成作业机10的挖掘力下降。
在实施方式中，在重挖掘状态下，从第一液压泵31朝向动臂缸21的缸底腔21A的液压油的供给被阻断。因此，抑制了被供给至斗杆缸22的缸底腔22A的液压油的压力以及被供给至铲斗缸23的缸底腔23A的液压油的压力的不足的情况。动臂缸21能够基于从第二液压泵32供给的液压油而动作。由此，在作业机10的作业状态为重挖掘状态时，从第一液压泵31及第二液压泵32排出的液压油也分别被适当地分配给动臂缸21的缸底腔21A、斗杆缸22的缸底腔22A、以及铲斗缸23的缸底腔23A。
在施加于作业机10的挖掘负荷变高的重挖掘状态下，驾驶员为了减轻施加于铲斗13及斗杆12的挖掘负荷，大多情况进行动臂上升操作。在判定作业机10的作业状态为重挖掘状态且执行了动臂上升操作的情况下，泵控制部94使第一液压泵31的吸收转矩高于第二液压泵32的吸收转矩。在重挖掘状态下，第一液压泵31向斗杆缸22及铲斗缸23两个液压缸供给液压油，而第二液压泵32向动臂缸21供给液压油。因此，在重挖掘状态下，通过增高第一液压泵31的吸收转矩，供给至斗杆缸22及铲斗缸23的液压油不足的情况得以被抑制。
符号说明
1…液压挖掘机；2…回转体；2A…驾驶室；2B…驾驶座椅；3…行走体；3A…履带；4…操作装置；5…液压系统；6…发动机；7…油箱；9…控制装置；10…作业机；11…动臂；12…斗杆；13…铲斗；21…动臂缸；21A…缸底腔；21B…杆腔；22…斗杆缸；22A…缸底腔；22B…杆腔；23…铲斗缸；23A…缸底腔；23B…杆腔；31…第一液压泵；31A…斜盘；32…第二液压泵；32A…斜盘；40L…第一操作阀组；40R…第二操作阀组；41L…第一动臂操作阀；41R…第二动臂操作阀；42L…第一斗杆操作阀；42R…第二斗杆操作阀；43L…第一铲斗操作阀；43R…第二铲斗操作阀；44L…动臂止回阀；44R…动臂止回阀；45L…斗杆止回阀；45R…斗杆止回阀；46L…铲斗止回阀；46R…铲斗止回阀；50L…排出流路；50R…排出流路；51L…供给流路；51R…供给流路；52L…供给流路；52R…供给流路；53L…供给流路；53R…供给流路；54…缸底流路；54L…缸底流路；54R…缸底流路；55…缸底流路；55L…缸底流路；55R…缸底流路；56…缸底流路；56L…缸底流路；56R…缸底流路；57…杆腔流路；57L…杆腔流路；57R…杆腔流路；58…杆腔流路；58L…杆腔流路；58R…杆腔流路；59…杆腔流路；59L…杆腔流路；59R…杆腔流路；61L…排出流路；61R…排出流路；62L…排出流路；62R…排出流路；63L…排出流路；63R…排出流路；64L…中立流路；64R…中立流路；65L…负控制机构；65R…负控制机构；71…第一排出压传感器；72…第二排出压传感器；73…动臂缸底压传感器；74…动臂杆压传感器；75…斗杆缸底压传感器；76…斗杆杆压传感器；77…铲斗缸底压传感器；78…铲斗杆压传感器；81…动臂操作量传感器；82…斗杆操作量传感器；83…铲斗操作量传感器；91…检测数据获取部；92…作业状态判断部；93…阀控制部；94…泵控制部；95…存储部；401…动臂作业杆；402…斗杆作业杆；403…铲斗作业杆。

Claims (9)

1.一种液压挖掘机的液压系统，其特征在于，具备：
第一液压泵；
第二液压泵；
动臂缸，其用于使作业机的动臂进行动作；
斗杆缸，其用于使所述作业机的斗杆进行动作；
铲斗缸，其用于使所述作业机的铲斗进行动作；
第一动臂操作阀，其用于控制从所述第一液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通；
第一斗杆操作阀，其用于控制从所述第一液压泵朝向所述斗杆缸的液压油的流通；
第一铲斗操作阀，其用于控制从所述第一液压泵朝向所述铲斗缸的液压油的流通；
第二动臂操作阀，其用于控制从所述第二液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通；
第二斗杆操作阀，其用于控制从所述第二液压泵朝向所述斗杆缸的液压油的流通；
第二铲斗操作阀，其用于控制从所述第二液压泵朝向所述铲斗缸的液压油的流通；
斗杆止回阀，其用于抑制液压油从所述斗杆缸经由所述第二斗杆操作阀逆流至所述第二液压泵；
铲斗止回阀，其用于抑制液压油从所述铲斗缸经由所述第二铲斗操作阀逆流至所述第二液压泵；
操作装置，其为了使所述动臂缸、所述斗杆缸、以及所述铲斗缸中的至少一个动作而被操作；
作业状态判断部，其基于所述操作装置的操作状态、表示所述动臂缸的缸底腔的压力的动臂缸底压、表示所述斗杆缸的缸底腔的压力的斗杆缸底压、以及表示所述铲斗缸的缸底腔的压力的铲斗缸底压，来判断所述作业机的作业状态；以及
阀控制部，其基于由所述作业状态判断部判断出的所述作业机的作业状态，对所述第一动臂操作阀、所述第一斗杆操作阀、所述第一铲斗操作阀、所述第二动臂操作阀、所述第二斗杆操作阀、以及所述第二铲斗操作阀中的至少一个进行控制，
所述作业状态判断部在所述操作装置的斗杆挖掘操作量为第一阈值以上或所述操作装置的铲斗挖掘操作量为第二阈值以上，且在所述动臂缸底压高于所述斗杆缸底压及所述铲斗缸底压中较高一方的数值的情况下，判定所述作业机的作业状态为通常状态，而在所述斗杆缸底压及所述铲斗缸底压中较高一方的数值高于所述动臂缸底压的情况下，判定所述作业机的作业状态为重挖掘状态，
在判定所述作业机的作业状态为重挖掘状态的情况下，
所述阀控制部以使从所述第一液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通受到限制、且从所述第二液压泵向所述动臂缸供给液压油、且从所述第一液压泵及所述第二液压泵双方向所述斗杆缸供给液压油、且从所述第一液压泵及所述第二液压泵中的一方或双方向所述铲斗缸供给液压油的方式，对所述第一动臂操作阀、所述第一斗杆操作阀、所述第一铲斗操作阀、所述第二动臂操作阀、所述第二斗杆操作阀、及所述第二铲斗操作阀进行控制。
2.根据权利要求1所述的液压挖掘机的液压系统，其特征在于，
在判定所述作业机的作业状态为通常状态的情况下，
所述阀控制部以使从所述第一液压泵及所述第二液压泵双方向所述动臂缸供给液压油、且从所述第一液压泵及所述第二液压泵双方向所述斗杆缸供给液压油、且从所述第一液压泵及所述第二液压泵中的一方或双方向所述铲斗缸供给液压油的方式，对所述第一动臂操作阀、所述第一斗杆操作阀、所述第一铲斗操作阀、所述第二动臂操作阀、所述第二斗杆操作阀、及所述第二铲斗操作阀进行控制。
3.根据权利要求2所述的液压挖掘机的液压系统，其特征在于，
在所述通常状态下，所述第一动臂操作阀、所述第二动臂操作阀、所述第一斗杆操作阀、所述第二斗杆操作阀、所述第一铲斗操作阀、及所述第二铲斗操作阀的各自的阀芯配置于缸底腔供给位置；
在判定已从所述通常状态变为所述重挖掘状态的情况下，所述阀控制部以使从所述第一液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通受到限制的方式，仅移动所述第一动臂操作阀的阀芯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压挖掘机的液压系统，其特征在于，具备：
斗杆操作量传感器，其用于检测所述操作装置的斗杆操作量；
铲斗操作量传感器，其用于检测所述操作装置的铲斗操作量；
斗杆缸底压传感器，其用于检测所述斗杆缸底压；以及
铲斗缸底压传感器，其用于检测所述铲斗缸底压，
所述作业状态判断部基于所述斗杆操作量传感器的检测数据、所述铲斗操作量传感器的检测数据、所述斗杆缸底压传感器的检测数据、以及所述铲斗缸底压传感器的检测数据，来对所述作业状态进行判断。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压挖掘机的液压系统，其特征在于，具备：
泵控制部，其用于在判定所述重挖掘状态下动臂上升操作量为第三阈值以上的情况下，使所述第一液压泵的吸收转矩的上限值高于所述第二液压泵的吸收转矩的上限值。
6.根据权利要求5所述的液压挖掘机的液压系统，其特征在于，具备：
动臂操作量传感器，其用于检测所述操作装置的动臂操作量；
所述作业状态判断部基于所述动臂操作量传感器的检测数据，对所述动臂上升操作量是否为所述第三阈值以上进行判断。
7.根据权利要求5或6所述的液压挖掘机的液压系统，其特征在于，
在判定所述重挖掘状态下斗杆挖掘操作量为第四阈值以上且铲斗挖掘操作量为第五阈值以上的情况下，所述泵控制部使所述第一液压泵的吸收转矩的上限值高于所述第二液压泵的吸收转矩的上限值。
8.一种液压挖掘机，其特征在于，具备：
权利要求1至7中任一项所述的液压挖掘机的液压系统。
9.一种液压挖掘机的控制方法，所述液压挖掘机具备：
第一液压泵；
第二液压泵；
动臂缸，其用于使作业机的动臂进行动作；
斗杆缸，其用于使所述作业机的斗杆进行动作；
铲斗缸，其用于使所述作业机的铲斗进行动作；
第一动臂操作阀，其用于控制从所述第一液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通；
第一斗杆操作阀，其用于控制从所述第一液压泵朝向所述斗杆缸的液压油的流通；
第一铲斗操作阀，其用于控制从所述第一液压泵朝向所述铲斗缸的液压油的流通；
第二动臂操作阀，其用于控制从所述第二液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通；
第二斗杆操作阀，其用于控制从所述第二液压泵朝向所述斗杆缸的液压油的流通；
第二铲斗操作阀，其用于控制从所述第二液压泵朝向所述铲斗缸的液压油的流通；
斗杆止回阀，其用于抑制液压油从所述斗杆缸经由所述第二斗杆操作阀逆流至所述第二液压泵；
铲斗止回阀，其用于抑制液压油从所述铲斗缸经由所述第二铲斗操作阀逆流至所述第二液压泵；以及
操作装置，其为了使所述动臂缸、所述斗杆缸、以及所述铲斗缸中的至少一个动作而被操作，所述液压挖掘机的控制方法的特征在于，
基于所述操作装置的操作状态、表示所述动臂缸的缸底腔的压力的动臂缸底压、表示所述斗杆缸的缸底腔的压力的斗杆缸底压、以及表示所述铲斗缸的缸底腔的压力的铲斗缸底压，对所述作业机的作业状态进行判断；
在所述操作装置的斗杆挖掘操作量为第一阈值以上或所述操作装置的铲斗挖掘操作量为第二阈值以上，且在所述动臂缸底压高于所述斗杆缸底压及所述铲斗缸底压中较高一方的数值的情况下，判定所述作业机的作业状态为通常状态，而在所述斗杆缸底压及所述铲斗缸底压中较高一方的数值高于所述动臂缸底压的情况下，判定所述作业机的作业状态为重挖掘状态，
在判定所述作业机的作业状态为重挖掘状态的情况下，
以使从所述第一液压泵朝向所述动臂缸的液压油的流通受到限制、且从所述第二液压泵向所述动臂缸供给液压油、且从所述第一液压泵及所述第二液压泵双方向所述斗杆缸供给液压油、且从所述第一液压泵及所述第二液压泵中的一方或双方向所述铲斗缸供给液压油的方式，对所述第一动臂操作阀、所述第一斗杆操作阀、所述第一铲斗操作阀、所述第二动臂操作阀、所述第二斗杆操作阀、及所述第二铲斗操作阀进行控制。
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