挖土机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种挖土机，能够实现使操作要素通过自重动作时的操作要素的动作稳定化。本发明的实施例的挖土机具备：斗杆缸(8)，具有在斗杆(5)通过自重落下时膨胀的底侧油室和收缩的杆侧油室；再生解除阀(75)，对从杆侧油室朝向工作油箱(T)的工作油的流量进行调节；以及统一放压阀(56L)，对朝向底侧油室的工作油的流量进行调节。
【专利说明】
挖土机
技术领域
[0001 ]本申请主张基于2015年3月10日申请的日本专利申请第2015-047662号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
[0002]本发明涉及一种具备可变节流阀的挖土机，该可变节流阀对在使操作要素通过自重落下时从液压缸的收缩侧油室向工作油箱流出的工作油的流量进行限制。
【背景技术】
[0003]已知一种具备可变节流阀的挖土机，该可变节流阀对在使斗杆通过自重落下而关闭时从斗杆缸的杆侧油室向工作油箱流出的工作油的流量进行限制(参照专利文献I)。
[0004]该挖土机为，在使斗杆通过自重落下而关闭时使可变节流阀的开口面积减小而使其落下速度不会变得过大。此外，在为了进行掘削操作而对斗杆进行液压驱动并使其关闭时，使可变节流阀的开口面积成为最大。这是为了使通过可变节流阀将压力损失抑制为最小限度。
[0005]专利文献I:日本特开2010-230060号公报
[0006]然而，在该可变节流阀的响应性较差的情况下，在使斗杆通过自重落下时有可能使其开口面积频繁增减(摆动)而使斗杆的动作不稳定。
【发明内容】
[0007]因此，希望提供一种挖土机，能够实现使操作要素通过自重动作时的操作要素的动作稳定化。
[0008]本发明的实施例的挖土机具备:液压缸，具有在操作要素通过自重落下时膨胀的膨胀侧油室和收缩的收缩侧油室;第一可变节流阀，对从上述收缩侧油室朝向工作油箱的工作油的流量进行调节；以及第二可变节流阀，对朝向上述膨胀侧油室的工作油的流量进行调节。
[0009]发明的效果
[0010]通过上述机构，能够提供一种挖土机，能够将使操作要素通过自重动作时的操作要素的动作稳定化。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的实施例的挖土机的侧视图。
[0012]图2是表示图1的挖土机上所搭载的液压回路的构成例的概略图。
[0013]图3A是表示液压回路的其他构成例的概略图。
[0014]图3B是表示液压回路的另外的其他构成例的概略图。
[0015]图4是表示动作稳定化处理的一个例子的流程的流程图。
[0016]图5是表示指令值导出方法的一个例子的图。
[0017]图6是表示进行斗杆空中动作的情况下斗杆杆压与斗杆底压的时间推移的图。
[0018]图7是表示指令值导出方法的其他一个例子的图。
[0019]图8是表示液压回路的另外的其他构成例的概略图。
[0020]图9是表示液压回路的另外的其他构成例的概略图。
[0021 ]图10是表示液压回路的另外的其他构成例的概略图。
[0022 ]图11是表示液压回路的另外的其他构成例的概略图。
[0023]符号的说明
[0024]I…下部行驶体 2…回转机构 3…上部回转体4…动臂 5…斗杆6...?产斗7…动臂缸8…斗杆缸9…铲斗缸7a、8a、9a...再生阀7b、8b…保持阀10…驾驶室ll...发动机13…变速器14L...第一栗14R...第二栗14aL、14aR…泄压阀17…控制阀19U19R…负控制节流阀 21…回转用液压马达 21U21R…接口 22U22R…泄压阀23L、23R…单向阀30...控制器31…减法器32、33…PI控制器34…减法器35、36…运算器37…减法器50、51、51A、51B、52、52A、52B、53…可变负载单向阀 55…合流阀56U56R…统一放压阀 62B、620"切换阀 75…再生解除阀 76U76R…流量控制阀170、171、171A、171B、172、172A、172B、173 …流量控制阀 T …工作油箱
【具体实施方式】
[0025]图1是表示作为应用了本发明的建筑机械的挖土机的侧视图。在挖土机的下部行驶体I上经由回转机构2搭载有上部回转体3 ο在上部回转体3上安装有动臂4 ο在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有伊^斗6。作为操作要素的动臂4、斗杆5以及伊^斗6，构成附件的一个例子即掘削附件，并通过动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9而被分别液压驱动。在上部回转体3上设置有驾驶室10，且搭载有发动机11等动力源以及控制器30等。
[0026]控制器30是作为进行挖土机的驱动控制的主控制部的控制装置。在本实施例中，控制器30由包括CPU(Central Processing Unit)以及内部存储器的计算处理装置构成，使(PU执行内部存储器所储存的驱动控制用的程序而实现各种功能。
[0027]图2是表示图1的挖土机上所搭载的液压回路的构成例的概略图。在本实施例中，液压回路主要包括第一栗14L、第二栗14R、控制阀17以及液压驱动器。液压驱动器主要包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9以及回转用液压马达21。
[0028]动臂缸7是使动臂4升降的液压缸，在底侧油室与杆侧油室之间连接有再生阀7a，在底侧油室侧设置有保持阀7b。此外，斗杆缸8是使斗杆5开闭的液压缸，在底侧油室与杆侧油室之间连接有再生阀8a，在杆侧油室侧设置有保持阀8b ο此外，铲斗缸9是使铲斗6开闭的液压缸，在底侧油室与杆侧油室之间连接有再生阀9a。再生阀7a、8a、9a均设置在控制阀17的外部，例如与相关的液压缸相邻接地设置。
[0029]此外，在本实施例中，设置有对斗杆缸8的底侧油室的工作油的压力(以下，称为“斗杆底压”。)进行检测的斗杆底压传感器SI。斗杆底压传感器SI将检测到的值向控制器30输出。此外，也可以设置对斗杆缸8的杆侧油室的工作油的压力(以下，称为“斗杆杆压”。)进行检测的斗杆杆压传感器，还可以设置对动臂缸7以及铲斗缸9各自的底侧油室以及杆侧油室中的工作油的压力进行检测的压力传感器。
[0030]回转用液压马达21是使上部回转体3回转的液压马达，接口21L、21R分别经由泄压阀22L、22R与工作油箱T连接，且经由单向阀23L、23R与工作油箱T连接。
[0031]泄压阀22L在接口21L侧的压力达到规定的泄压压力的情况下开启，将接口 21L侧的工作油向工作油箱T排出。此外，泄压阀22R在接口 21R侧的压力达到规定的泄压压力的情况下开启，将接口 21R侧的工作油向工作油箱T排出。
[0032]单向阀23L在接口21L侧的压力成为负压的情况下开启，从工作油箱T向接口21L侧补给工作油。单向阀23R在接口 2IR侧的压力成为负压的情况下开启，从工作油箱T向接口21R侧补给工作油。如此，单向阀23L、23R构成在回转用液压马达21制动时向吸入侧的接口补给工作油的补给机构。
[0033]第一栗14L是从工作油箱T吸入工作油而排出的液压栗，在本实施例中为斜板式可变容量型液压栗。此外，第一栗14L与调节器(未图示)连接。调节器根据来自控制器30的指令对第一栗14L的斜板倾转角进行变更而对第一栗14L的排出量进行控制。第二栗14R也是同样的。
[0034]此外，在第一栗14L的排出侧设置有泄压阀14aL。泄压阀14aL在第一栗14L的排出侧的压力达到规定的泄压压力的情况开启，将排出侧的工作油向工作油箱排出。设置在第二栗14R的排出侧的泄压阀14aR也是同样的。
[0035]控制阀17是进行挖土机的液压驱动系统的控制的液压控制装置。此外，控制阀17只要包括可变负载单向阀51?53、合流阀55、统一放压阀56L、56R、再生解除阀75以及流量控制阀170?173。
[0036]流量控制阀170?173是对相对于液压驱动器流入流出的工作油的方向以及流量进行控制的阀。在本实施例中，流量控制阀170?173分别是通过左右某一个先导接口接受对应的操作柄等操作装置(未图示)生成的先导压而进行动作的三位四通的滑阀。操作装置使根据操作量(操作角度)而生成的先导压作用于与操作方向对应一侧的先导接口。
[0037]具体地说，流量控制阀170是对相对于回转用液压马达21流入流出的工作油的方向以及流量进行控制的滑阀，流量控制阀171是对相对于斗杆缸8流入流出的工作油的方向以及流量进行控制的滑阀。
[0038]此外，流量控制阀172是对相对于动臂缸7流入流出的工作油的朝向以及流量进行控制的滑阀，流量控制阀173是对相对于铲斗缸9流入流出的工作油的方向以及流量进行控制的滑阀。
[0039]可变负载单向阀51?53是根据来自控制器30的指令而进行动作的阀。在本实施例中，可变负载单向阀51?53是能够对流量控制阀171?173的每个与第一栗14L以及第二栗14R中的至少一方之间的连通.截断进行切换的两位两通的电磁阀。此外，可变负载单向阀51?53在第一位置具有对向栗侧返回的工作油的流动进行截断的单向阀。具体地说，可变负载单向阀51为，在处于第一位置的情况下使流量控制阀171与第一栗14L以及第二栗14R中的至少一方之间连通，在处于第二位置的情况下将该连通截断。可变负载单向阀52以及可变负载单向阀53也是同样的。
[0040]合流阀55是合流切换部的一个例子，是根据来自控制器30的指令而进行动作的阀。在本实施例中，合流阀55是能够对是否使第一栗14L排出的工作油(以下，称为“第一工作油”)与第二栗14R排出的工作油(以下，称为“第二工作油”)合流进行切换的两位两通的电磁阀。具体地说，合流阀55为，在处于第一位置的情况下使第一工作油与第二工作油合流，在处于第二位置的情况下不使第一工作油与第二工作油合流。[0041 ]统一放压阀56L、56R是根据来自控制器30的指令而进行动作的阀。在本实施例中，统一放压阀56L是能够对第一工作油向工作油箱T的排出量进行控制的两位两通的电磁阀。统一放压阀56R也是同样的。通过该构成，统一放压阀56L、56R能够对流量控制阀170?173中的相关的流量控制阀的合成开口进行再现。具体地说，在合流阀55处于第二位置的情况下，统一放压阀56L能够再现流量控制阀170以及流量控制阀171的合成开口，统一放压阀56R能够再现流量控制阀172以及流量控制阀173的合成开口。此外，统一放压阀56L在处于第一位置的情况下，作为根据来自控制器30的指令而对其合成开口的开口面积进行调节的可变节流阀起作用，在处于第二位置的情况下将该合成开口截断。统一放压阀56R也是同样的。
[0042]再生解除阀75是根据来自控制器30的指令而进行动作的阀。在本实施例中，再生解除阀75是能够对从斗杆缸8向工作油箱T流出的工作油的流量进行控制的两位两通的电磁阀。具体地说，再生解除阀75在处于第一位置的情况下作为对从斗杆缸8流出的工作油的流量进行限制的可变节流阀起作用。但是，在处于第二位置的情况下不对从斗杆缸8流出的工作油的流量进行限制。通过该构成，再生解除阀75在使斗杆5通过自重落下的情况下，能够对从斗杆缸8流出的工作油的流量进行限制，防止斗杆5的落下速度过度变大。此外，在液压驱动斗杆5的情况下，不对从斗杆缸8流出的工作油的流量进行限制。因此，能够防止在掘削时产生不需要的压力损失。此外，也可以对于动臂缸7以及铲斗缸9的至少一方设置同样的再生解除阀。
[0043]此外，可变负载单向阀51?53、合流阀55、统一放压阀56L、56R以及再生解除阀75的各个也可以是先导压驱动的滑阀。
[0044]接下来，参照图3A对液压回路的其他构成例进行说明。图3A是表示图1的挖土机上所搭载的液压回路的其他构成例的概略图。图3A的液压回路与图2的液压回路的不同点主要在于:相对于斗杆缸8流入流出的工作油的方向以及流量通过2个流量控制阀17IA、17IB控制的点；相对于动臂缸7的底侧油室流入流出的工作油的流量通过2个流量控制阀172A、172B控制的点；以及合流切换部不是由合流阀而是由可变负载单向阀构成的点(省略合流阀的点)；其他点共通。因此，省略共通点的说明，而对不同点进行详细说明。
[0045]流量控制阀17IA、172B是对相对于斗杆缸8流入流出的工作油的朝向以及流量进行控制的阀，与图2的流量控制阀171对应。具体地说，流量控制阀17IA将第一工作油向斗杆缸8供给，流量控制阀17IB将第二工作油向斗杆缸8供给。由此，第一工作油和第二工作油能够同时流入斗杆缸8。
[0046]流量控制阀172A是对相对于动臂缸7流入流出的工作油的朝向以及流量进行控制的阀，与图2的流量控制阀172对应。
[0047]流量控制阀172B是在进行了动臂抬起操作的情况下使第一工作油向动臂缸7的底侧油室流入的阀，在进行了动臂降低操作的情况下，能够使从动臂缸7的底侧油室流出的工作油与第一工作油合流。
[0048]流量控制阀173是对相对于铲斗缸9流入流出的工作油的方向以及流量进行控制的阀，与图2的流量控制阀173对应。此外，图3A的流量控制阀173为，在其内部包含用于将从铲斗缸9的杆侧油室流出的工作油向底侧油室进行再生的再生回路173c。再生回路173c包括将铲斗缸9的杆侧油室与底侧油室相连接的管路以及配置在该管路上的单向阀。
[0049]可变负载单向阀50、5^、518、524、528、53是能够对流量控制阀170、171六、1718、172六、1728、173的各个与第一栗1礼以及第二栗141?中的至少一方之间的连通.截断进行切换的两位两通的阀。这6个可变负载单向阀分别连动地动作，由此起到作为合流切换部的作用、能够实现图2的合流阀55的功能。因此，在图3A的液压回路中可省略图2的合流阀55。
[0050]统一放压阀56U56R是能够对第一工作油向工作油箱T的排出量进行控制的两位两通的阀，与图2的统一放压阀56L、56R对应。
[0051]此外，图3A的6个流量控制阀均为三位六通的滑阀，与图2的流量控制阀不同，具有中心旁通接口。因此，图3A的统一放压阀56L配置在流量控制阀171A的下游，统一放压阀56R配置在流量控制阀17IB的下游。
[0052]切换阀62B是能够对是否将从动臂缸7的杆侧油室排出的工作油向工作油箱T排出进行切换的两位两通的可变泄压阀。具体地说，切换阀62B在处于第一位置的情况下将动臂缸7的杆侧油室与工作油箱T之间连通，在处于第二位置的情况下将该连通截断。此外，切换阀62B在第一位置上具有将来自工作油箱T的工作油的流动截断的单向阀。
[0053]切换阀62C是能够对是否将从动臂缸7的底侧油室排出的工作油向工作油箱T排出进行切换的两位两通的可变泄压阀。具体地说，切换阀62C在处于第一位置的情况下将动臂缸7的底侧油室与工作油箱T之间连通，在处于第二位置的情况下将该连通截断。此外，切换阀62C在第一位置上具有将来自工作油箱T的工作油的流动截断的单向阀。
[0054]此外，图3A的液压回路也可以为，再生阀8a合并于流量控制阀171A。图3B表示再生阀8a被合并于流量控制阀17IA的液压回路，与图3A对应。具体地说，流量控制阀17IA在其内部包括用于将从斗杆缸8的杆侧油室流出的工作油向底侧油室进行再生的再生回路171Ac。再生回路171Ac包括将斗杆缸8的杆侧油室与底侧油室相连接的管路和配置在该管路上的单向阀。在图2的液压回路中，也可以同样地将再生阀8a合并于流量控制阀171A。
[0055]接下来，对进行掘削动作时的图2的液压回路的状态进行说明。
[0056]控制器30基于对操作装置生成的先导压进行检测的操作压力传感器(未图示。)等操作检测部的输出，判断操作者对挖土机进行的操作内容。此外，控制器30基于对第一栗14L以及第二栗14R各自的排出压力进行检测的排出压力传感器(未图示。)、对液压驱动器各自的压力进行检测的负载压力传感器(未图示。)等负载检测部的输出，判断挖土机的动作状态。此外，在本实施例中，负载压力传感器包括对动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9各自的底侧油室以及杆侧油室各自的压力进行检测的缸压传感器。
[0057]然后，控制器30为，当判断为斗杆5被操作时，根据斗杆操作柄的操作量，使处于第二位置的合流阀55向第一位置的方向移动。然后，使第一工作油与第二工作油合流，将第一工作油以及第二工作油向流量控制阀171供给。流量控制阀171接受与斗杆操作柄的操作量相对应的先导压(以下，称为“斗杆先导压”。)而向右侧位置移动，使第一工作油以及第二工作油向斗杆缸8流入。
[0058]此外，控制器30为，在判断为动臂4以及铲斗6被操作的情况下，根据负载压力传感器的输出来判断是掘削动作还是地面挖掘动作。地面挖掘动作例如是用铲斗6使地面平坦的动作，与掘削动作时相比斗杆缸8的底侧油室的压力更低。
[0059]在判断为是掘削动作的情况下，控制器30基于负控制、正控制、负载传感检测控制、马力控制等栗排出量控制，决定与动臂操作柄以及铲斗操作柄的操作量相对应的第二栗14R的排出量指令值。然后，控制器30控制对应的调节器，而控制为第二栗14R的排出量成为指令值。
[0060]此外，控制器30基于上述流量差、第一栗14L的排出压力、第二栗14R的排出压力等，对合流阀55的开口面积进行控制。例如，控制器30参照预先登记的开口映射来决定合流阀55的开口面积，将与其开口面积对应的指令对合流阀55输出。此外，控制器30也可以代替开口映射而使用规定的函数来决定合流阀55的开口面积。
[0061]此外，在判断为是地面挖掘动作的情况下，控制器30为，只要挖土机的动作不会变得不稳定，也尽可能迅速地将合流阀55关闭。这是为了仅使第二工作油向动臂缸7以及铲斗缸9流入而使动臂4以及铲斗6的操作性提高。
[0062]接下来，对进行掘削动作的情况下的图3A的液压回路的状态进行说明。
[0063]控制器30为，与图2的液压回路的情况同样，基于操作检测部的输出来判断操作者对挖土机进行的操作内容，并基于负载检测部的输出来判断挖土机的动作状态。
[0064]当斗杆5被操作时，流量控制阀171A接受斗杆先导压而向左侧位置移动，流量控制阀171B接受斗杆先导压而向右侧位置移动。
[0065]然后，控制器30为，当判断为斗杆5被操作时，使可变负载单向阀51A成为第一位置，第一工作油通过可变负载单向阀5IA达到流量控制阀171A。此外，使可变负载单向阀5IB成为第一位置，第二工作油通过可变负载单向阀5IB达到流量控制阀17IB。通过了流量控制阀171A的第一工作油与通过了流量控制阀171B的第二工作油合流，并向斗杆缸8的底侧油室流入。
[0066]然后，控制器30为，当判断为动臂4以及铲斗6被操作时，基于负载压力传感器的输出来判断是掘削动作还是地面挖掘动作。然后，在判断为是掘削动作的情况下，控制器30决定与动臂操作柄以及铲斗操作柄的操作量相对应的第二栗14R的排出量指令值。然后，控制器30控制对应的调节器，而控制为使第二栗14R的排出量成为指令值。
[0067]此时，流量控制阀172A接受与动臂操作柄的操作量相对应的先导压(以下，称为“动臂先导压”。)而向左侧位置移动。此外，流量控制阀173接受与铲斗操作柄的操作量相对应的先导压(以下，称为“铲斗先导压”。)而向右侧位置移动。然后，控制器30使可变负载单向阀52A成为第一位置，第二工作油通过可变负载单向阀52A到达流量控制阀172A。此外，使可变负载单向阀53成为第一位置，第二工作油通过可变负载单向阀53到达流量控制阀173。然后，通过了流量控制阀172A的第二工作油向动臂缸7的底侧油室流入，通过了流量控制阀173的第二工作油向铲斗缸9的底侧油室流入。
[0068]此外，控制器30基于上述流量差、第一栗14L的排出压力、第二栗14R的排出压力等，对可变负载单向阀51B的开口面积进行控制。例如，控制器30参照预先登记的开口映射来决定可变负载单向阀51B的开口面积，将与该开口面积对应的指令对可变负载单向阀51B进行输出。由此，向斗杆缸8的底侧油室流入的第二工作油减少或消失。
[0069]接下来，参照图4，说明在操作者执行使斗杆5在空中动作(通过自重落下)的斗杆空中动作时，对图3A的液压回路进行控制的控制器30使斗杆5的动作稳定化的处理(以下，称为“动作稳定化处理”。)。图4是表示动作稳定化处理的一个例子的流程的流程图。控制器30按照规定的控制周期反复执行该动作稳定化处理。
[0070]最初，控制器30判断是否为斗杆空中动作中(步骤STl)。在本实施例中，控制器30基于操作压力传感器检测的斗杆先导压以及斗杆底压传感器SI检测的斗杆底压，来判断是否正执行斗杆空中动作。例如，控制器30，在斗杆操作柄被向关闭方向操作、且斗杆底压为规定值以下的情况下，判断为正执行斗杆空中动作。
[0071]在判断为不是斗杆空中动作中的情况下(步骤STl的否)，控制器30不对作为第一可变节流阀的再生解除阀75、以及作为第二可变节流阀的统一放压阀56L进行特别的控制，而使这次动作稳定化处理结束。例如，在进行伴随有斗杆关闭的掘削的情况下，再生解除阀75维持在第二位置，不对从斗杆缸8的杆侧油室流出的工作油的流量进行限制。此外，统一放压阀56L被驱动为，在第一位置实现相关的流量控制阀的合成开口的开口面积。
[0072]在判断为是斗杆空中动作中的情况下(步骤STl的是)，控制器30取得第二可变节流阀的目标开口面积、且取得目标斗杆底压(步骤ST2)。在本实施例中，控制器30使用各种液压驱动器的先导压、参照目标开口面积表来决定统一放压阀56L的目标开口面积。目标开口面积表是对各种液压驱动器的先导压与统一放压阀56L的目标开口面积之间的对应关系进行存储的参照用表，预先存储于ROM等。此外，控制器30使用斗杆先导压、参照目标斗杆底压表来决定目标斗杆底压。目标斗杆底压表是对斗杆先导压与目标斗杆底压之间的对应关系进行存储的参照用表，预先存储于ROM等。此外，目标开口面积表以及目标斗杆底压表的各个中的对应关系，例如是基于实验结果来决定的。
[0073]然后，控制器30分别导出对于第一可变节流阀以及第二可变节流阀的指令值(步骤ST3)，并将这些指令值对第一可变节流阀以及第二可变节流阀的各个输出(步骤ST4)。在本实施例中，控制器30使用比例.积分控制(PI控制)来导出指令值。
[0074]图5是表示控制器30的指令值导出方法的一个例子的图。具体地说，控制器30包括减法器31、PI控制器32、PI控制器33以及减法器34。
[0075]减法器31作为输入而接受参照目标斗杆底压表决定的目标斗杆底压Pt、以及斗杆底压传感器SI检测的斗杆底压Pb，并将其偏差Δ P对PI控制部32以及PI控制部33的各个输出。
[0076]PI控制器32作为输入而接受偏差△ P，为了使偏差A P接近于零，而将作为第二可变节流阀的统一放压阀56L的开口面积相对于目标开口面积At的调节量Am2向减法器34输出。此外，调节量Am2是用于将统一放压阀56L的开口面积在目标开口面积At的附近进行微调而实现所希望的状态(偏差AP成为零的状态)的(以目标开口面积At为基准的)调节量。
[0077]PI控制器33作为输入而接受偏差△ P，为了使偏差A P接近于零，而将作为第一可变节流阀的再生解除阀75的开口面积相对于当前值的调节量Aml作为指令值Atcl向再生解除阀75输出。此外，调节量Aml是用于将再生解除阀75的开口面积在当前值的附近进行微调而实现所希望的状态(偏差A P成为零的状态)的(以当前值为基准的)调节量。例如，PI控制器33将与该指令值Atcl相对应的控制电流对再生解除阀75输出。此外，在再生解除阀75为先导压驱动的滑阀的情况下，PI控制器33将与该指令值Atcl相对应的控制电流向对再生解除阀75的控制压进行调节的电磁比例阀(未图示。)输出。
[0078]减法器34作为输入而接受参照目标开口面积表决定的目标开口面积At以及调节量Am2，将从目标开口面积At减去调节量Am2而得到的调节后的目标开口面积作为指令值Atc2，并对统一放压阀56L输出。例如，减法器34将与该指令值Atc2相对应的控制电流对统一放压阀56L输出。此外，在统一放压阀56L为先导压驱动的滑阀的情况下，减法器34将与该指令值Atc2相对应的控制电流向对统一放压阀56L的控制压进行调节的电磁比例阀(未图不。)输出。
[0079]接下来，参照图6，对在斗杆空中动作时控制器30执行了动作稳定化处理的情况下的效果进行说明。图6表示进行斗杆空中动作的情况下的斗杆杆压Pr与斗杆底压Pb的时间推移。具体地说，图6的实线表示执行了动作稳定化处理的情况(对再生解除阀75以及统一放压阀56L各自的开口面积进行调节的情况)下的斗杆杆压Pr与斗杆底压Pb的时间推移。此夕卜，图6的虚线表示未执行动作稳定化处理的情况(仅对再生解除阀75的开口面积进行调节的情况)下的斗杆杆压Pr与斗杆底压Pb的时间推移。
[0080]如图6所示那样，在时刻tl当斗杆操作柄被向关闭方向操作而斗杆5通过自重落下时，斗杆底压Pb被控制为接近与根据斗杆操作柄的操作量的斗杆先导压相对应的目标斗杆底压Pt。
[0081]然而，当不执行动作稳定化处理而仅对再生解除阀75的开口面积进行调节、由此使斗杆底压Pb接近于目标斗杆底压Pt时，由于再生解除阀75的响应延迟，而斗杆杆压Pr如虚线所示那样振动地变动(摆动)。此外，斗杆底压Pb也如虚线所示那样与斗杆杆压Pr的变动连动而振动地变动。
[0082]因此，控制器30根据图5的指令值导出方法来执行动作稳定化处理，对作为第一可变节流阀的再生解除阀75的开口面积以及作为第二可变节流阀的统一放压阀56L的开口面积分别独立地进行调节。具体地说，以消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对统一放压阀56L的开口面积进行调节。例如，可以以通过使统一放压阀56L以及再生解除阀75各自的开口面积的调节时期不同、由此消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对统一放压阀56L的开口面积进行调节。或这，也可以以通过使统一放压阀56L以及再生解除阀75各自的响应性不同、由此消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对统一放压阀56L的开口面积进行调节。
[0083]作为其结果，如实线所示那样，斗杆底压Pb变动被抑制而维持为目标斗杆底压Pt，斗杆杆压Pr的变动也被抑制而维持在与目标斗杆底压Pt相对应的等级。
[0084]如此，控制器30分别独立地控制第一可变节流阀以及第二可变节流阀，第一可变节流阀对在操作要素通过自重落下时从进行膨胀的液压缸的收缩侧油室朝向工作油箱的工作油的流量进行调节，第二可变节流阀对朝向该液压缸的膨胀侧油室的工作油的流量进行调节。具体地说，以消除由对2个可变节流阀中的一方的可变节流阀的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对另一方的可变节流阀的开口面积进行调节。因此，能够不使操作要素通过自重落下时的液压缸内的工作油的压力振动地变动、而使其稳定化。作为其结果，能够实现使操作要素在空中动作时的操作要素的动作稳定化。
[0085]例如，控制器30分别独立地控制再生解除阀75以及统一放压阀56L，该再生解除阀75对从斗杆5通过自重落下时进行膨胀的斗杆缸8的杆侧油室朝向工作油箱T的工作油的流量进行调节，该统一放压阀56L对朝向斗杆缸8的底侧油室的工作油的流量进行调节。具体地说，以消除由对再生解除阀75的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对统一放压阀56L的开口面积进行调节。因此，能够不使斗杆5通过自重落下时的斗杆缸8内的工作油的压力振动地变动、而使其稳定化。作为其结果，能够将使斗杆5在空中动作时的斗杆5的动作稳定化。
[0086]此外，在上述实施例中，控制器30将统一放压阀56L用作为第二可变节流阀，但也可以将统一放压阀56R用作为第二可变节流阀，还可以将统一放压阀56L、56R的双方用作为第二可变节流阀。
[0087]接下来，参照图7，对控制器30的指令值导出方法的其他一个例子进行说明。图7是表示控制器30的指令值导出方法的其他一个例子的图。具体地说，控制器30包括运算器35、运算器36以及减法器37。
[0088]运算器35作为输入而接受斗杆底压传感器SI检测的斗杆底压Pb，将作为第二可变节流阀的统一放压阀56L的开口面积相对于目标开口面积At的调节量Am2对减法器37输出。例如，运算器35使用斗杆底压Pb、参照第二可变节流阀调节量表，决定与当前的斗杆底压Pb相对应的调节量Am2。第二可变节流阀调节量表是存储斗杆底压Pb与调节量Am2之间的对应关系的参照用表，预先存储于ROM等中。在第二可变节流阀调节量表中，例如设定为斗杆底压Pb越大则调节量Am2越小。
[0089]运算器36作为输入而接受斗杆底压传感器SI检测的斗杆底压Pb，将作为第一可变节流阀的再生解除阀75的开口面积相对于当前值的调节量Aml作为指令值Atcl向再生解除阀7 5输出。例如，运算器36使用斗杆底压Pb、参照第一可变节流阀调节量表，决定与当前的斗杆底压Pb相对应的调节量Ami。第一可变节流阀调节量表是存储斗杆底压Pb与调节量Aml之间的对应关系的参照用表，预先存储于ROM等中。在第一可变节流阀调节量表中，例如设定为，斗杆底压Pb越大则调节量Aml越大。然后，运算器36将与该指令值Atcl相对应的控制电流向再生解除阀75输出。此外，在再生解除阀75为先导压驱动的滑阀的情况下，运算器36将与该指令值Atcl相对应的控制电流向对再生解除阀75的控制压进行调节的电磁比例阀(未图不。)输出。
[0090]减法器37作为输入而接受参照目标开口面积表而决定的目标开口面积At以及调节量Am2，将从目标开口面积At减去调节量Am2而得到的调节后的目标开口面积作为指令值Atc2向统一放压阀56L输出。例如，减法器37将与该指令值Atc2相对应的控制电流向统一放压阀56L输出。此外，在统一放压阀56L为先导压驱动的滑阀的情况下，减法器37将与该指令值Atc2相对应的控制电流向对统一放压阀56L的控制压进行调节的电磁比例阀(未图示。)输出。
[0091]通过该构成，与根据图5的指令值导出方法来执行动作稳定化处理的情况同样，控制器30能够分别独立地调节作为第一可变节流阀的再生解除阀75的开口面积以及作为第二可变节流阀的统一放压阀56L的开口面积。例如，能够分别独立地调节对从操作要素通过自重落下时进行膨胀的液压缸的收缩侧油室朝向工作油箱的工作油的流量进行调节的第一可变节流阀、以及对朝向该液压缸的膨胀侧油室的工作油的流量进行调节的第二可变节流阀。具体地说，能够以消除由对2个可变节流阀中的一方的可变节流阀的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对另一方的可变节流阀的开口面积进行调节。因此，能够不使操作要素通过自重落下时的液压缸内的工作油的压力振动地变动而使其稳定化。作为其结果，能够实现使操作要素在空中动作时的操作要素的动作稳定化。
[0092]接下来，参照图8，对液压回路的另外的其他构成例进行说明。图8是图1的挖土机上所搭载的液压回路的另外的其他构成例的概略图。图8的液压回路与图3A的液压回路的主要不同点为，将再生阀8a用作为第二可变节流阀，其他点共通。因此，省略共通点的说明，并且对不同点进行详细说明。
[0093]对图8的液压回路进行控制的控制器30，在操作者执行使斗杆5在空中动作的斗杆空中动作时，代替将统一放压阀56L用作为第二可变节流阀，而将再生阀8a用作为第二可变节流阀。此外，控制器30也可以将统一放压阀56L以及再生阀8a的双方用作为第二可变节流阀。
[0094]具体地说，控制器30根据图5或者图7的指令值导出方法执行动作稳定化处理，对作为第一可变节流阀的再生解除阀75的开口面积以及作为第二可变节流阀的再生阀8a的开口面积分别独立地调节。具体地说，以消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式对再生阀8a的开口面积进行调节。例如，可以以通过使再生阀8a以及再生解除阀75各自的开口面积的调节时期不同、由此消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对再生阀8a的开口面积进行调节。或者，也可以以通过使再生阀8a以及再生解除阀75各自的响应性不同、由此消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对再生阀8a的开口面积进行调节。
[0095]此外，控制器30例如使用斗杆杆压、斗杆底压以及斗杆先导压，参照目标开口面积表来决定再生阀8a的目标开口面积。
[0096]作为其结果，控制器30分别独立地控制再生解除阀75以及再生阀8a，该再生解除阀75对从在斗杆5通过自重落下时进行膨胀的斗杆缸8的杆侧油室朝向工作油箱T的工作油的流量进行调节，该再生阀8a对朝向斗杆缸8的底侧油室的工作油的流量进行调节。具体地说，以消除由对再生解除阀75的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对再生阀8a的开口面积进行调节。因此，能够不使斗杆5通过自重落下时的斗杆缸8内的工作油的压力振动地变动、而使其稳定化。作为其结果，能够实现使斗杆5在空中动作时的斗杆5的动作稳定化。
[0097]接下来，参照图9，对液压回路的另外的其他构成例进行说明。图9是表示图1的挖土机上所搭载的液压回路的另外的其他构成例的概略图。图9的液压回路与图3B的液压回路的主要不同点为，具备作为第二可变节流阀的流量控制阀76L、76R，其他点共通。因此，省略共通点的说明，并且对不同点进行详细说明。
[0098]流量控制阀76L、76R是根据来自控制器30的指令而动作的阀。在本实施例中，流量控制阀76L是能够对在第一栗14L与控制阀17之间的中心旁通管路中流动的工作油的流量进行控制的两位两通的电磁阀。流量控制阀76R也是同样的。通过该构成，流量控制阀76L在处于第一位置的情况下作为根据来自控制器30的指令而对其开口面积进行调节的可变节流阀起作用，在处于第二位置的情况下将其开口截断。流量控制阀76R也是同样的。
[0099]对图9的液压回路进行控制的控制器30为，在操作者执行使斗杆5在空中动作的斗杆空中动作时，代替将统一放压阀56L用作为第二可变节流阀，而将流量控制阀76L、76R的至少一方用作为第二可变节流阀。此外，控制器30也可以将统一放压阀56L以及流量控制阀76L、76R的全部用作为第二可变节流阀。
[0100]具体地说，控制器30根据图5或者图7的指令值导出方法执行动作稳定化处理，对作为第一可变节流阀的再生解除阀75的开口面积以及作为第二可变节流阀的流量控制阀76L的开口面积分别独立地调节。具体地说，以消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对流量控制阀76L的开口面积进行调节。例如，可以以通过使流量控制阀76L以及再生解除阀75各自的开口面积的调节时期不同、由此消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对流量控制阀76L的开口面积进行调节。或者，也可以以通过使流量控制阀76L以及再生解除阀75各自的响应性不同、由此消除由再生解除阀75的响应延迟导致的影响的方式，对流量控制阀76L的开口面积进行调节。
[0101]此外，控制器30例如使用各种液压驱动器的先导压、参照目标开口面积表来决定流量控制阀76L的目标开口面积。
[0102]作为其结果，控制器30分别独立地控制再生解除阀75以及流量控制阀76L，该再生解除阀75对从在斗杆5通过自重落下时进行膨胀的斗杆缸8的杆侧油室朝向工作油箱T的工作油的流量进行调节，该流量控制阀7 6L对朝向斗杆缸8的底侧油室的工作油的流量进行调节。具体地说，以消除由对再生解除阀75的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对流量控制阀76L的开口面积进行调节。因此，能够不使斗杆5通过自重落下时的斗杆缸8内的工作油的压力振动地变动、而使其稳定化。作为其结果，能够实现使斗杆5在空中动作时的斗杆5的动作稳定化。
[0103]接下来，参照图10，对液压回路的另外的其他构成例进行说明。图10是表示图1的挖土机上所搭载的液压回路的另外的其他构成例的概略图。图10的液压回路与图2的液压回路的主要不同点为，将再生阀8a用作为第二可变节流阀，其他点共通。因此，省略共通点的说明，并且对不同点进行详细说明。
[0104]对图10的液压回路进行控制的控制器30为，在操作者执行使斗杆5在空中动作的斗杆空中动作时，代替将统一放压阀56L用作为第二可变节流阀，而将再生阀8a用作为第二可变节流阀。此外，控制器30也可以将统一放压阀56L以及再生阀8a的双方用作为第二可变节流阀。
[0105]通过该构成，控制器30分别独立地控制再生解除阀75以及再生阀8a，该再生解除阀75对从在斗杆5通过自重落下时进行膨胀的斗杆缸8的杆侧油室朝向工作油箱T的工作油的流量进行调节，该再生阀8a对朝向斗杆缸8的底侧油室的工作油的流量进行调节。具体地说，以消除由对再生解除阀75的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对再生阀8a的开口面积进行调节。因此，能够不使斗杆5通过自重落下时的斗杆缸8内的工作油的压力振动地变动、而使其稳定化。作为其结果，能够实现使斗杆5在空中动作时的斗杆5的动作稳定化。
[0106]接下来，参照图11，对液压回路的另外的其他构成例进行说明。图11是表示图1的挖土机上所搭载的液压回路的另外的其他构成例的概略图。图11的液压回路与其他液压回路的不同点为，采用使用了在负控制节流阀19L、19R的上游生成的控制压的负控制，其他点共通。因此，省略共通点的说明，并且对不同点进行详细说明。
[0107]对图11的液压回路进行控制的控制器30为，在操作者执行使斗杆5在空中动作的斗杆空中动作时，将再生阀8a、流量控制阀76L以及流量控制阀76R的至少一个用作为第二可变节流阀。
[0108]通过该构成，控制器30分别独立地控制再生解除阀75以及第二可变节流阀，该再生解除阀75对从在斗杆5通过自重落下时进行膨胀的斗杆缸8的杆侧油室朝向工作油箱T的工作油的流量进行调节，该第二可变节流阀对朝向斗杆缸8的底侧油室的工作油的流量进行调节。具体地说，以消除由对再生解除阀75的开口面积进行调节时的响应延迟导致的影响的方式，对第二可变节流阀的开口面积进行调节。因此，能够不使斗杆5通过自重落下时的斗杆缸8内的工作油的压力振动地变动、而使其稳定化。作为其结果，能够实现使斗杆5在空中动作时的斗杆5的动作稳定化。
[0109]以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述实施例，能够不脱离本发明的范围地对上述实施例施加各种变形以及置换。
[0110]例如，在上述实施例中，液压驱动器也可以包括左侧行驶用液压马达(未图示。)以及右侧行驶用液压马达(未图示。)。此外，回转用液压马达21也可以为电动马达。
[0111]此外，在上述实施例中，控制器30将与斗杆缸8相关的再生解除阀75作为第一可变节流阀，但也可以将与动臂缸7、铲斗缸9等其他液压缸相关的再生解除阀作为第一可变节流阀。
[0112]此外，在上述实施例中，控制器30将统一放压阀56L、再生阀8a或者流量控制阀76L用作为第二可变节流阀。然而，控制器30也可以将统一放压阀56L、再生阀8a以及流量控制阀76L中的2个以上的任意组合用作为第二可变节流阀。
【主权项】
1.一种挖土机，具备: 液压缸，具有在操作要素通过自重落下时膨胀的膨胀侧油室以及收缩的收缩侧油室； 第一可变节流阀，对从上述收缩侧油室朝向工作油箱的工作油的流量进行调节；以及 第二可变节流阀，对朝向上述膨胀侧油室的工作油的流量进行调节。2.如权利要求1所述的挖土机，其中， 上述第一可变节流阀的开口面积的调节时期与上述第二可变节流阀的开口面积的调节时期不同。3.如权利要求1或2所述的挖土机，其中， 上述第一可变节流阀的响应性与上述第二可变节流阀的响应性不同。4.如权利要求1至3中任一项所述的挖土机，其中， 上述第二可变节流阀被配置于从第一管路向上述工作油箱延伸的第二管路，该第一管路将向上述液压缸供给工作油的液压栗和上述膨胀侧油室进行连接。5.如权利要求1至3中任一项所述的挖土机，其中， 上述第二可变节流阀被配置于将上述膨胀侧油室和上述收缩侧油室进行连接的管路。6.如权利要求1至3中任一项所述的挖土机，其中， 上述第二可变节流阀被配置于将向上述液压缸供给工作油的液压栗和上述膨胀侧油室进行连接的管路。
【文档编号】E02F9/22GK105971043SQ201610135992
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】松崎英祐, 石山宽, 塚根浩郎, 塚根浩一郎, 川岛宏治
【申请人】住友重机械工业株式会社