挖土机的制作方法

挖土机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种挖土机，在反复回转操作时使回转角速度顺畅地增大。本发明的实施例的挖土机具备回转用液压马达(44)和回转泄压阀(71)，在回转用液压马达(44)的旋转中进行了反复回转操作的情况下，将回转用液压马达(44)的吸入侧的工作油的压力即回转压力维持为回转泄压阀(71)的回转泄压压力以下。反复回转操作意味着在回转中将回转操作柄返回中立位置之后再次将回转操作柄向回转方向操作。
【专利说明】
挖土机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种具备回转用液压马达的挖土机。
【背景技术】
[0002] 已知一种挖土机，能够在回转操作中降低从回转泄压阀放出的工作油的量(例如， 参照专利文献1)。
[0003] 专利文献1:日本特开2014-222104号公报
[0004] 在上述挖土机中，在回转中在将回转操作柄返回中立位置之后再次将回转操作柄 向回转方向操作了的情况下（以下，将这种操作称为"反复回转操作"。），有时不能够使回转 角速度顺畅地增大。

【发明内容】

[0005] 因此，希望提供一种挖土机，在反复回转操作时使回转角速度顺畅地增大。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的实施例的挖土机具备回转用液压马达以及回转泄压 阀，在上述回转用液压马达的旋转中进行了反复回转操作的情况下，将上述回转用液压马 达的吸入侧的工作油的压力即回转压力维持为上述回转泄压阀的回转泄压压力以下。
[0007] 发明的效果
[0008] 通过上述构成，能够提供一种在反复回转操作时使回转角速度顺畅地增大的挖土 机。
【附图说明】
[0009] 图1是表示本发明的实施例的挖土机的构成例的图。
[0010] 图2是图1的挖土机上所搭载的液压系统的回路图。
[0011] 图3是表示栗流量与负控压之间的关系的负控制线图。
[0012]图4是表示栗流量与栗排出压之间的关系的马力控$lj线图（PQ线图）。
[0013]图5是表示回转液压回路的构成例的概略图。
[0014] 图6是表示回转液压回路内压与回转泄压流量之间的关系的图（之一）。
[0015] 图7是表示初始值设定处理的一个例子的流程的流程图。
[0016] 图8是表示回转加速时的回转压力与栗流量指令值随时间推移的图。
[0017] 图9是表示初始值设定处理的另外的一个例子的流程的流程图。
[0018] 符号的说明
[0019] 1···挖土机2···下部行驶体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10L、10R…液压栗111^、121^、121?、131^、131?、14、151^、15卜"流量控 制阀20L、20R…负控节流阀22···工作油箱30L、30R···中心旁通管路40L、40R···栗调节器 41U41R…倾转促动器42U42R…行驶用液压马达44…回转用液压马达52…控制栗 54···控制器55L、55R…电磁阀60L、60R…滑阀机构61L、61R…排出量控制部80···机械制 动器8l···减速器82…回转操作柄83···主泄压阀70、73···管路7l···回转泄压阀72···单 向阀100···液压系统200…回转液压回路S1~S6…压力传感器S7…角速度检测装置
【具体实施方式】
[0020] 以下，参照附图对本发明的优选实施例进行说明。
[0021] 图1是表示本发明的实施例的作为建筑机械的挖土机的构成例的图。在图1中，挖 土机1在履带式的下部行驶体2上，经由回转机构围绕X轴回转自如地搭载有上部回转体3。
[0022] 此外，上部回转体3在前方中央部具备掘削配件。掘削配件包括动臂4、斗杆5以及 铲斗6,且由作为液压促动器的动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9驱动。
[0023]图2是图1的挖土机上所搭载的液压系统100的回路图。液压系统100具有:发动机； 以及由电动马达等驱动源驱动的液压栗10L、10R(以下，有时也集中称为"液压栗10"。关于 左右一对地构成的其他构成要素也同样。）。液压栗10L是使每旋转一次的排出量即排出容 积可变的可变容量型栗。此外，液压栗10L使工作油经由将流量控制阀11L、12L、13L、W& 15L连通的中心旁通管路30L循环到工作油箱22。同样，液压栗10R使工作油经由将流量控制 阀12R、13R、14R以及15R连通的中心旁通管路30R循环到工作油箱22。
[0024] 流量控制阀11L是为了将液压栗10L排出的工作油向作为液压促动器的行驶用液 压马达42L供给而对工作油的流动进行切换的滑阀。
[0025] 流量控制阀12L是为了将液压栗10L排出的工作油向作为液压促动器的回转用液 压马达44供给而对工作油的流动进行切换的滑阀。流量控制阀12R是为了将液压栗10R排出 的工作油向行驶用液压马达42R供给而对工作油的流动进行切换的滑阀。
[0026] 流量控制阀13L、13R分别是为了将液压栗10L、10R排出的工作油向作为液压促动 器的动臂缸7供给、并且将动臂缸7内的工作油向工作油箱22排出而对工作油的流动进行切 换的滑阀。流量控制阀13R是在作为操作装置的动臂操作柄被操作的情况下、将液压栗10R 排出的工作油向动臂缸7供给的滑阀。此外，流量控制阀13L是在动臂操作柄以规定的柄操 作量以上被操作的情况下、将液压栗10L排出的工作油追加地向动臂缸7供给的滑阀。
[0027]流量控制阀14R是用于将液压栗10R排出的工作油向作为液压促动器的铲斗缸9供 给、并且将铲斗缸9内的工作油向工作油箱22排出的滑阀。
[0028]此外，流量控制阀15L、15R分别是为了将液压栗10L、10R排出的工作油向作为液压 促动器的斗杆缸8供给、此外将斗杆缸8内的工作油向工作油箱22排出而对工作油的流动进 行切换的滑阀。流量控制阀15L是在作为操作装置的斗杆操作柄被操作的情况下、将液压栗 10L排出的工作油向斗杆缸8供给的滑阀。此外，流量控制阀15R是在斗杆操作柄以规定的柄 操作量以上被操作的情况下、将液压栗10R排出的工作油追加地向斗杆缸8供给的滑阀。 [0029]中心旁通管路30U30R分别在处于最下游的流量控制阀15L、15R与工作油箱22之 间具备负控节流阀20L、20R(以下，将负控制简称为"负控"。）。负控节流阀20L、20R通过对液 压栗10L、10R排出的工作油的流动进行限制，在负控节流阀20L、20R的上游产生负控压。 [0030]压力传感器S1、S2对在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压进行检测，并将检 测出的值作为电气的负控压信号向控制器54输出。压力传感器S3、S4是压力取得装置的一 个例子，对液压栗10L、10R的排出压进行检测，并将检测出的值作为电气的排出压信号向控 制器54输出。
[0031] 控制器54是对液压系统100进行控制的控制装置，例如是具备CPU (Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、R0M(Read Only Memory)、NVRAM(Non Volatile RAM)等的计算机。
[0032] 在本实施例中，控制器54基于作为对操作了斗杆操作柄、动臂操作柄等各种操作 装置的情况下产生的先导压进行测定的操作内容检测部的先导压传感器的输出，对各种操 作装置的操作内容(例如，柄操作的有无、柄操作方向、柄操作量等。）进行电气检测。其中， 操作内容检测部也可以使用对各种操作柄的倾斜进行检测的倾斜传感器等、先导压传感器 以外的传感器来构成。
[0033]然后，控制器54使CPU执行与根据各种操作装置的操作内容使电磁阀55L、55R等动 作的各种功能要素对应的程序。
[0034]电磁阀55L、55R是根据控制器54输出的指令而进行动作的阀。在本实施例中，电磁 阀55L、55R是根据控制器54输出的电流指令对从控制栗52向排出量控制部61L、61R的受压 室612L、612R导入的控制压进行调整的电磁减压阀。
[0035] 栗调节器40L是对液压栗10L的排出量进行控制的驱动机构，主要包括倾转促动器 41L、滑阀机构60L、排出量控制部61L、以及反馈柄62L。此外，栗调节器40L以及电磁阀55L构 成栗流量调整装置。
[0036]倾转促动器41L是对用于使液压栗10L的栗容量变化的斜板(支架yoke)进行倾转 驱动的功能要素。具体地说，倾转促动器41L包括：工作活塞410L，在一端具有大径受压部 PR1，并且在另一端具有小径受压部PR2;受压室411L，与大径受压部PR1对应；以及受压室 412L，与小径受压部PR2对应。经由滑阀600L向受压室411L导入液压栗10L的排出压，或者从 受压室411L经由滑阀600L排出工作油。此外，向受压室412L导入液压栗10L的排出压。工作 活塞410L为，当向受压室411L导入工作油而其向受压室412L侧位移时，向小流量侧倾转驱 动液压栗10L的斜板(支架）。此外，工作活塞410L为，当从受压室411L排出工作油而向受压 室411L侧位移时，向大流量侧倾转驱动液压栗10L的斜板(支架）。
[0037]滑阀机构60L是用于对倾转促动器41L进行工作油的供给排出的功能要素，包括滑 阀600L以及弹簧601L。滑阀600L具备导入液压栗10L的排出压的第一接口、与工作油箱22连 通的第二接口、以及与受压室411L连通的输出接口。此外，滑阀600L被选择性地切换为将第 一接口与输出接口连通的第一位置、将第二接口与输出接口连通的第二位置、或者使第一 接口以及第二接口的任一个都不与输出接口连通的中立位置。弹簧601L赋予向使滑阀600L 向第二位置位移的方向作用的力。
[0038]排出量控制部61L是用于使滑阀600L位移的功能要素。具体地说，排出量控制部 61L包括伺服活塞610L、弹簧611L、以及受压室612L。伺服活塞610L根据电磁阀55L生成的控 制压，使滑阀600L沿向第一位置位移的方向移动。弹簧611L克服电磁阀55L生成的控制压， 赋予沿使伺服活塞610L复原的方向作用的力。受压室612L与设置于伺服活塞610L的受压部 PR3对应，从控制栗52通过电磁阀55L导入工作油。
[0039]反馈柄62L是用于使倾转促动器41L的位移向滑阀600L反馈的连杆机构。具体地 说，反馈柄62L为，在工作活塞410L移动了时，将其移动量物理地向滑阀600L反馈而使滑阀 600L向中立位置复原。
[0040] 此外，上述说明涉及栗调节器40L，但对于栗调节器40R也同样适用。
[0041 ] 根据以上的构成，栗调节器40L、40R为，向排出量控制部61L、61R导入的控制压越 大则使液压栗10U10R的排出量越降低。此外，栗调节器40U40R为，向排出量控制部61L、 61R导入的控制压越小则使液压栗10L、10R的排出量越增大。
[0042]此外，图2表示挖土机1的液压促动器均未被利用的状态。以下，将该状态称为"待 机模式"。在待机模式下，液压栗10L、10R排出的工作油通过中心旁通管路30L、30R而到达负 控节流阀20L、20R，使在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压增大。
[0043]作为其结果，栗调节器40L、40R根据控制器54基于负控压信号生成的指令，使滑阀 600L、600R向第一位置位移。滑阀600L、600R对倾转促动器41L、41R进行驱动，使液压栗10L、 10R的排出量降低。作为其结果，液压栗10L、10R排出的工作油通过中心旁通管路30L、30R时 的压力损失(栗损失)得到抑制。
[0044]另一方面，在挖土机1的某个液压促动器被操作的情况下，液压栗10L、10R排出的 工作油经由与该液压促动器对应的流量控制阀向其液压促动器流入。因此，到达负控节流 阀20L、20R的量减少或者消失，在负控节流阀20L、20R的上游产生的负控压降低。
[0045]作为其结果，栗调节器40U40R使液压栗10L、10R的排出量增大，使足够的工作油 在各液压促动器循环，使各促动器的驱动可靠。
[0046] 图3是表示液压栗10的排出量（以下，称为"栗流量"。）与负控压之间的关系的负控 制线图，纵轴为栗流量，横轴为负控压。如上所述，由实线表示的栗控制线表示随着负控压 减少而栗流量增大的趋势。此外，图3中省略待机模式下的负控压与栗流量之间的关系的图 示，但在实际上，在待机模式下负控压低于规定压的情况下，栗流量被限制为最小流量。
[0047] 以下，将上述那样的基于负控压的栗流量的控制称为"负控制"。通过负控制，液压 系统100在待机模式下，能够抑制不需要的能量消耗。其原因为，能够抑制液压栗10L、10R排 出的工作油在中心旁通管路30L、30R中产生的栗气损失。此外，液压系统100在使各种液压 促动器工作的情况下，能够从液压栗10L、10R向各种液压促动器供给足够需要的工作油。 [0048]此外，液压系统100与负控制并行地执行马力控制。马力控制为如下控制：以液压 栗10的吸收马力不超过发动机的输出马力的方式，根据液压栗10的排出压（以下，称为"栗 排出压"。）的上升来使栗流量降低。
[0049] 图4是表示栗流量与栗排出压之间的关系的马力控制线图（PQ线图），纵轴表示栗 流量，横轴表示栗排出压。实线所示的马力控制线，表示随着栗排出压减少而栗流量增大的 趋势。
[0050] 接下来，参照图5对构成图1的挖土机上所搭载的液压系统100的一部分的回转液 压回路200进行说明。此外，图5是表示回转液压回路200的构成例的概略图。
[0051] 如图5所示那样，回转液压回路200主要包括回转用液压马达44、回转泄压阀71L、 71R以及单向阀72L、72R。
[0052] 回转用液压马达44经由包括机械制动器80以及减速器81的回转机构使上部回转 体3回转。在本实施例中，回转用液压马达44的输出扭矩通过由2级的行星齿轮机构构成的 减速器81放大。此外，回转用液压马达44的输出轴的旋转，通过由多个制动器盘以及夹着各 制动器盘的多个制动器板构成的机械制动器80来制动。
[0053]此外，回转用液压马达44的第一接口44L经由管路70L与流量控制阀12L的第一接 口 12P1连接，回转用液压马达44的第二接口 44R经由管路70R与流量控制阀12L的第二接口 12P2连接。
[0054]回转泄压阀71L、71R是将管路70R、70L内的工作油的压力（以下，称为"回转液压回 路内压"。）限制为规定的回转泄压压力以下的阀。在本实施例中，回转泄压阀71L、71R是能 够电气地对回转泄压压力进行调整的电磁式泄压阀，根据来自控制器54的控制指令使回转 泄压压力变更。但是，回转泄压阀71L、71R也可以是通过弹簧等而回转泄压压力被固定地设 定的机械式泄压阀。
[0055]具体地说，回转泄压阀71L在管路70L的回转液压回路内压达到开启压的情况下成 为局部的开状态，使管路70L内的工作油开始经由管路73向工作油箱22流出。并且，回转泄 压阀71L在管路70L的回转液压回路内压达到回转泄压压力的情况下成为全开状态，以回转 液压回路内压不过度地超过回转泄压压力的方式使管路70L内的工作油向工作油箱22流 出。同样，回转泄压阀71R在管路70R的回转液压回路内压达到开启压的情况下成为局部的 开状态，使管路70R内的工作油开始经由管路73向工作油箱22流出。并且，回转泄压阀71R在 管路70R的回转液压回路内压达到回转泄压压力的情况下成为全开状态，以回转液压回路 内压不过度地超过回转泄压压力的方式使管路70R内的工作油向工作油箱22流出。
[0056]角速度检测装置S7是对上部回转体3的回转角速度进行检测的传感器，将检测出 的值向控制器54输出。
[0057]图6是表示回转液压回路内压与通过回转泄压阀71的工作油的流量（以下，称为 "回转泄压流量"。）之间的关系的图。
[0058]如图6所示那样，回转泄压流量在回转液压回路内压低于开启压的情况下为零。此 外，回转泄压流量在回转液压回路内压为开启压以上且低于回转泄压压力的情况下，随着 回转液压回路内压增大而比较缓慢地增加。此外，回转泄压流量在回转液压回路内压为回 转泄压压力以上的情况下，随着回转液压回路内压增大而比较急剧地增加。
[0059]单向阀72U72R是使管路70U70R内的工作油的压力不低于工作油箱22的工作油 的压力（以下，称为"箱压"。）的阀。
[0060]具体地说，单向阀72L禁止管路70L的工作油向工作油箱22流出，并且在管路70L的 回转液压回路内压低于箱压的情况下成为开状态，使工作油箱22(管路73)的工作油向管路 70L内流入。同样，单向阀72R禁止管路70R的工作油向工作油箱22流出，并且在管路70R的回 转液压回路内压低于箱压的情况下成为开状态，使工作油箱22(管路73)的工作油向管路 70R内流入。
[0061]主泄压阀83是将液压系统100内的工作油的压力限制为规定的主泄压压力以下的 阀。在本实施例中，主泄压阀83是主泄压压力通过弹簧等被固定地设定的机械式泄压阀。此 外，主泄压压力被设定为比回转泄压压力高。
[0062] 控制器54能够基于回转操作内容以及液压栗10L的栗排出压，对液压栗10L的栗流 量以及回转泄压阀71L、71R的回转泄压压力进行调整。
[0063] 在本实施例中，包括回转操作的有无等的回转操作内容，基于压力传感器S5、S6的 输出被导出。此外，压力传感器S5、S6是对与回转操作柄82的柄操作量对应的先导压进行检 测的先导压传感器。此外，液压栗10L的栗排出压，基于作为排出压传感器的压力传感器S3 的输出被导出。
[0064]例如，当回转操作柄82被向右回转方向操作、压力传感器S6检测到的先导压上升 时，流量控制阀12L被向左方移动。此时，流量控制阀12L通过第一接口 12P1使液压栗10L与 回转用液压马达44的第一接口 44L连通，且通过第二接口 12P2使回转用液压马达44的第二 接口44R与工作油箱22连通。此外，流量控制阀12L截断中心旁通管路30L。液压栗10L，由于 通过中心旁通管路30L的截断而负控压减少到几乎为零，因此如图3的负控制线图所示那 样，使其栗流量增大到最大栗流量。
[0065] 另一方面，回转用液压马达44的驱动所消耗的工作油的量（以下，称为"回转消耗 流量"。），保持比液压栗10L的最大栗流量低的状态而缓慢增加。其原因为，挖土机1的上部 回转体3具有较大的惯性力矩。此时，产生最大栗流量与回转消耗流量之间的流量差的工作 油，经由回转泄压阀71L向工作油箱22排出。因此，液压栗10L生成的液压能量的一部分，不 被利用就被不必要地舍弃。
[0066] 因此，控制器54为，为了将该被不必要地舍弃的液压能量抑制为最小限度，而执行 使液压栗10L的栗流量接近回转消耗流量的控制（以下，称为"回转泄压切断控制"。）。具体 地说，控制器54基于回转操作内容以及液压栗10L的栗排出压，对液压栗10L的栗流量、回转 泄压阀71L、71R的回转泄压压力等进行调整。
[0067] 接下来，参照图7说明控制器54对节能模式开始后的初次的栗流量指令值(Q2)设 定初始值的处理（以下，称为"初始值设定处理"。）的一个例子。此外，图7是表示初始值设定 处理的一个例子的流程的流程图。此外，节能模式为如下处理:在执行了回转泄压切断控制 之后，基于包括栗流量指令值(Q2)、负控制流量(Qn)以及马力控制流量(Qh)的多个栗流量 指令值中最小的值(栗流量指令值(Q3))来输出电流指令(I s)。
[0068] 最初，控制器54判断是否基于作为操作内容检测部的先导压传感器取得的先导压 进行了回转操作（步骤ST41)。在本实施例中，控制器54在回转操作柄82被操作了的情况下 判断为进行了回转操作。到判断为进行了回转操作为止(步骤ST41的否），控制器54反复进 行该判断。
[0069]然后，在判断为进行了回转操作的情况（步骤ST41的是），控制器54开始计测回转 操作开始后的经过时间（步骤ST42)。
[0070] 然后，控制器54判断回转压力是否成为阈值TH1以上(步骤ST43)。到判断为回转压 力成为阈值TH1以上为止(步骤ST43的否），控制器54反复进行该判断。
[0071]然后，在判断为回转压力成为阈值TH1以上的情况下（步骤ST43的是），控制器54停 止回转操作开始后的经过时间的计测(步骤ST44)。
[0072]然后，控制器54基于从开始回转操作起到回转压力成为阈值TH1以上为止的经过 时间（计测时间）来决定栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)(步骤ST45)。此外，该计测时间是 使回转用液压马达44的吸入侧的工作油的压力即回转压力增大到阈值TH1所需要的时间， 以下称为"加压时间"。基于该"加压时间"来决定对液压栗10L以"低速旋转时的节能模式" 进行驱动、还是以"高速旋转时的节能模式"进行驱动。
[0073]该决定方法，基于栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)与低速旋转时的节能模式或 者高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量相当这样的前提。
[0074]具体地说，如以下的连续的方程式（1)所示那样，回转消耗流量QswPC被表示为，用 于使回转用液压马达44旋转的旋转用流量Vsw · cosw、与用于使回转压力增大到能够使回转 用液压马达44能动地旋转驱动的状态的加压用流量Csw · p'sw之和。此外，Vsw表示回转用液 压马达44每旋转一转的排出容积，ω sw表示回转用液压马达44的旋转角速度（回转角速度）。 Vsw是回转用液压马达44特有的固定值，cosw可以是由回转用的转速检测传感器检测的检测 值。此外，C sw表示流量系数(固定值），p ' sw表示回转压力psw的微分值(变化）。此外，能动地旋 转意味着回转用液压马达44的非惰性旋转的旋转。此外，惰性旋转意味着在回转操作柄82 处于中立位置的状态下回转用液压马达44旋转的状态。
[0075] 【式1】
[0076] Vsw · 〇 sw+Csw · P SW - QswPC
[0077] 此外，在低速旋转时的节能模式或者高速旋转时的节能模式开始之后、即栗排出 压达到阈值TH1之后，栗排出压被控制为目标栗排出压，因此回转压力不变化。因此，加压用 流量C SW · p'sw成为零，回转消耗流量QswPC仅由旋转用流量Vsw · C0SW表示。目标栗排出压 (Ptgt)为回转泄压阀71的开启压(Pc)以上且低于回转泄压阀71的回转泄压压力(Pr)的值， 预先存储于NVRAM等。在本实施例中，目标栗排出压(Ptgt)是开启压与回转泄压压力的中间 值。
[0078]此外，在低速旋转时的节能模式或者高速旋转时的节能模式开始之前、即栗排出 压达到阈值TH1之前，液压栗10L不使回转用液压马达44能动地旋转驱动。因此，如果回转角 速度ω sw为零，则旋转用流量Vsw · ω sw成为零，回转消耗流量QswPCR由加压用流量Csw · p ' sw 表示。但是，如果由于惰性旋转而回转角速度《sw不为零，则旋转用流量Vsw · cosw不成为零， 即使在成为能够使回转用液压马达44能动地旋转驱动的状态之前，回转消耗流量&^也由 用于使回转用液压马达44惰性旋转的惰性旋转用流量V sw · cosw与加压用流量Csw · p'sw之和 表不。
[0079]因此，控制器54为，如果节能模式开始时的回转角速度cosw为零，则能够将加压用 流量Csw · ?'％作为低速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后，如上所述那样，节 能模式开始时的加压用流量Csw · p'sw为零，因此控制器54能够使低速旋转时的节能模式开 始时的回转消耗流量成为零。
[0080]此外，在节能模式开始时的回转角速度cosw不为零的情况下，能够将惰性旋转用流 量Vsw · 〇sw与加压用流量Csw · p'sw(零)的合计作为高速旋转时的节能模式开始时的回转消 耗流量。然后，如上所述那样，节能模式开始时的加压用流量C sw · p'sw为零，因此控制器54 能够将惰性旋转用流量Vsw · cosw作为高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。
[0081 ]根据以上的关系，控制器54在高速旋转时的节能模式下，只要能够取得高速旋转 时的节能模式开始时(参照图8的时刻t5。）的惰性旋转用流量Vsw · ω sw，则能够导出高速旋 转时的节能模式开始时的回转消耗流量QswPC，并能够将该回转消耗流量Q swPC设定为栗流 量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。
[0082] 因此，控制器54例如参照表示加压时间与惰性旋转用流量之间的对应关系的对应 表，根据加压时间导出惰性旋转用流量。对应表是预先存储于ROM等的参照用表，加压时间 与惰性旋转用流量之间的对应关系根据实验值来决定。此外，惰性旋转用流量通常相对于 加压时间处于正比例的关系，加压时间越大则其越大。
[0083] 或者也可以为，控制器54参照表示反复回转操作中的回转操作的反复次数与惰性 旋转用流量之间的对应关系的对应表，根据表示是第几次的回转操作的反复次数来导出惰 性旋转用流量。此外，惰性旋转用流量通常相对于反复次数处于正比例的关系，反复次数越 大则其越大。
[0084] 如此，控制器54根据从回转操作开始起到回转压力成为阈值TH1以上为止的经过 时间（加压时间）、回转操作的反复次数等回转状态，导出低速旋转时的节能模式或者高速 旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后，将该回转消耗流量设定为栗流量指令值 (Q2)的初始值(Q2a)。
[0085] 接下来，参照图8,对回转加速时的回转压力与栗流量指令值(Q3)随时间的推移进 行说明。此外，图8中的实线表示执行初始值设定处理时的推移，虚线表示将高速旋转时的 节能模式开始时的栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)固定为最小值(Q2min)时的推移。最小 值(Q2min)是预先设定的值，是应该向旋转中的回转用液压马达44供给的最低限度的流量。 此外，图8中的点划线表示不执行回转泄压切断控制的情况下的推移。
[0086] 如图8所示那样，当在时刻tl开始回转操作柄82的操作时，栗流量指令值(Q3)选择 负控制流量而成为负控制流量(Qn)。此外，回转压力随着栗流量的增大而增大。此外，在本 实施例中，取得作为压力取得装置的压力传感器S3检测的栗排出压，作为回转压力。其中， 压力取得装置也可以是直接检测回转压力的压力传感器。
[0087]然后，当在时刻t2、回转压力（栗排出压)达到作为目标压（目标栗排出压(Ptgt)) 的阈值TH1时，控制器54使低速旋转时的节能模式开始。在该时刻，回转用液压马达44还未 开始旋转，因此节能模式开始时的回转消耗流量为零。因此，栗流量指令值(Q2)为，在被复 位为初始值(Q2min)之后，在时刻t3、由于回转操作柄82返回而操作被中断之前，在回转泄 压切断控制下逐渐增大。初始值(Q2min)例如存储于参照表。此外，也可以基于栗流量指令 值(Q2)来设定。此外，回转压力(栗排出压)为，在时刻t3、回转操作柄82的操作被中断之前， 维持目标压（目标栗排出压(Ptgt))不变。此外，当在时刻t3、回转操作柄82的操作被中断 时，控制器54使低速旋转时的节能模式结束。
[0088]然后，当在时刻t4、重新开始回转操作柄82的操作时，栗流量指令值(Q3)选择负控 制流量而再次成为负控制流量(Qn)。此外，回转压力(栗排出压)也随着栗流量的增大而增 大。
[0089]然后，当在时刻t5、回转压力（栗排出压)达到作为目标压（目标栗排出压(Ptgt)) 的阈值TH1时，控制器54使高速旋转时的节能模式开始。在这次(第二次）的回转操作中，与 第一次的回转操作的情况不同，由于回转用液压马达44为惰性旋转中，因此回转压力成为 阈值TH1以上的时刻的回转消耗流量不为零、而成为惰性旋转用流量。因此，控制器54参照 对应表导出与计测时间（加压时间D1)对应的惰性旋转用流量(Q2a)，以该惰性旋转用流量 (Q2a)使栗流量指令值(Q2)复位。因此，栗流量指令值(Q2)为，在被复位为该惰性旋转用流 量(Q2a)之后，在回转操作柄82的操作被中断或者中止之前，在回转泄压切断控制下逐渐增 大。此外，回转压力(栗排出压)为，在回转操作柄82的操作被中断或者中止之前，维持目标 压（目标栗排出压(Ptgt))不变。此外，惰性旋转用流量(Q2a)相对于加压时间D1处于正比例 的关系，加压时间D1越大则其越大。此外，加压时间D1通常为，使回转操作柄82的操作重新 开始时的回转角速度(惰性旋转用流量)越大则其越大。
[0090]此外，如图8的虚线所示那样，当在与第二次的回转操作相关的回转压力成为阈值 TH1以上的时刻、栗流量指令值(Q2)被复位为初始值(Q2min)时，栗流量指令值(Q2)成为比 节能模式开始时的实际的回转消耗流量低的值。由于该指令值与实测值逐渐的背离，而回 转压力(栗排出压)围绕目标压（目标栗排出压(Ptgt))振动，栗流量指令值(Q2)也与其连动 地振动(摆动）。
[0091]如此，在与反复回转操作的第二次以后的回转操作的各个相关的回转压力成为阈 值TH1以上的时刻、使栗流量指令值(Q2)的初始值与回转消耗流量相匹配，对于防止栗流量 指令值(Q2)的摆动是有效的。
[0092]通过以上的构成，控制器54基于从回转操作开始起到回转压力成为阈值TH1以上 为止的经过时间（加压时间）导出高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量。然后，将 该回转消耗流量设定为栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。因此，控制器54为，即使在进行 了反复回转操作的情况下，也能够使与多个回转操作的各个对应的高速旋转时的节能模式 开始时的栗流量指令值(Q2)与实际的回转消耗流量相匹配。作为其结果，能够防止回转泄 压切断控制中的回转压力(栗排出压）围绕目标压（目标栗排出压）的振动、以及栗流量指令 值(Q2)的振动(摆动）。
[0093] 接下来，参照图9对初始值设定处理的另外一个例子进行说明。在该例中，不使用 回转用的转速检测传感器地对使高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量进行计算。 此外，图9是表示初始值设定处理的另外一个例子的流程的流程图。此外，图9的流程与图7 的流程的不同点在于，代替步骤ST42、ST44、ST45而执行步骤ST42A、ST44A、ST45A，其他部分 共通。因此，省略共通部分的说明，对不同部分进行详细说明。
[0094] 在图9的流程中，在判断为进行了回转操作的情况下(步骤ST41的是），控制器54开 始计测回转操作开始后的经过时间，且将压力传感器S3检测的栗排出压作为回转操作开始 时压力进行存储(步骤ST42A)。此外，控制器54在能够直接检测回转压力的情况下，也可以 将此时的回转压力作为回转操作开始时压力进行存储。
[0095]然后，控制器54判断回转压力是否成为阈值TH1以上(步骤ST43)。在判断为回转压 力成为阈值TH1以上之前(步骤ST43的否），控制器54反复进行该判断。
[0096]然后，在判断为回转压力成为阈值TH1以上的情况下（步骤ST43的是），控制器54停 止计测回转操作开始后的经过时间，且将此时的栗排出压作为节能模式开始时压力进行存 储(步骤ST44A)。此外，控制器54也可以与回转操作开始时压力时同样，将此时的回转压力 作为节能模式开始时压力进行存储。
[0097]然后，控制器54基于节能模式开始时压力与回转操作开始时压力之差（以下，称为 "回转压力差"。）、与计测时间（加压时间），来决定栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)(步骤 ST45A)。控制器54为，当成为阈值TH1以上为止的经过时间比规定时间长时，判断为回转用 液压马达44为高速旋转状态，不将低速旋转时的节能模式、而将高速旋转时的节能模式的 流量指令进行输出。
[0098]具体地说，控制器54代替式（1)中的节能模式开始时的回转消耗流量(^>^而使用 节能模式开始之前的栗流量指令值QK前次的栗流量指令值(Q3))。此外，控制器54代替式 (1) 中的惰性旋转用流量Vsw· ?sw而使用栗流量Vd · ωΕ。此外，将回转压力差ΔΡ除以加压 时间At而得到的值与式（1)中的回转压力psw的变化p' sw相当。由此，式（1)置换为以下的式 (2) 。此外，Vd表不液压栗10L的排出容积，ωΕ表不发动机转速。
[0099]【式2】
[0101] 然后，控制器54使用作为固定值的发动机转速ωΕ以及流量系数Csw、前次的栗流量 指令值(Q3)即栗流量指令值Q P、以及当前取得的回转压力差ΔΡ以及加压时间At，来计算 排出容积Vd。然后，控制器54将计算出的排出容积Vd与发动机转速ω Ε相乘而得到的值作为 节能模式开始时的回转消耗流量而导出，并将该回转消耗流量设定为栗流量指令值(Q2)的 初始值(Q2a)。
[0102] 通过以上的构成，控制器54基于从回转操作开始起到回转压力成为阈值TH1以上 为止的经过时间（加压时间）与该期间的回转压力差，导出高速旋转时的节能模式开始时的 回转消耗流量。然后，将该回转消耗流量设定为栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。因此，控 制器54与图7的执行初始值设置处理的情况同样，即使在进行了反复回转操作的情况下，也 能够使与多个回转操作的各个对应的高速旋转时的节能模式开始时的栗流量指令值(Q2) 与实际的回转消耗流量相匹配。作为其结果，能够防止回转泄压切断控制中的回转压力(栗 排出压)围绕目标压（目标栗排出压)的振动、以及栗流量指令值(Q2)的振动(摆动）。
[0103] 此外，控制器54也可以基于对回转角速度C0SW进行检测的角速度检测装置S7的输 出，来决定栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。具体地说，控制器54基于检测出的回转角速 度ω sw以及预先存储于ROM等的回转用液压马达44的每旋转一次的排出容积Vsw，导出高速 旋转时的节能模式开始时的惰性旋转用流量V sw · ω sw。然后，控制器54根据该惰性旋转用 流量Vsw · ω~导出高速旋转时的节能模式开始时的回转消耗流量QswPC，并将该回转消耗流 量QswPc设定为栗流量指令值(Q2)的初始值(Q2a)。
[0104]以上，对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明不限定于特定的实施例，在专 利请求的范围所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形以及变更。
[0105] 例如，在上述实施例中，液压系统100执行负控制，并且通过回转泄压切断控制使 液压栗10L的排出量接近回转消耗流量而抑制泄压流量。然而，本发明并不限于该构成。例 如，液压系统100也可以代替负控制而执行正控制、负荷传感检测控制等。
[0106] 此外，在上述实施例中，液压系统100以在回转操作时回转泄压阀71的回转泄压流 量成为几乎一定的方式执行回转泄压切断控制。然而，本发明不限定于该构成。例如，液压 系统100也可以在回转用液压马达44以外的其他液压促动器的操作时，以在其液压促动器 和与该液压促动器对应的流量控制阀之间设置的泄压阀的泄压流量成为几乎一定的方式 执行泄压切断控制。
【主权项】
1. 一种挖土机，具备： 回转用液压马达；以及 回转泄压阀， 在上述回转用液压马达的旋转中进行反复回转操作的情况下，将上述回转用液压马达 的吸入侧的工作油的压力即回转压力维持在上述回转泄压阀的回转泄压压力以下。2. 如权利要求1所述的挖土机，其中， 具备向上述回转用液压马达供给工作油的液压栗， 上述液压栗在节能模式下被驱动， 上述节能模式包括与上述回转用液压马达的旋转状态相对应的多个节能模式。3. 如权利要求1所述的挖土机，具备： 取得回转压力的压力取得装置；以及 对上述回转用液压马达进行控制的控制装置， 上述控制装置为，在上述压力取得装置取得的回转压力达到规定的阈值之后，将回转 压力控制为规定的目标压力。4. 如权利要求3所述的挖土机，具备： 向上述回转用液压马达供给工作油的液压栗；以及 对上述液压栗的栗流量进行调整的栗流量调整装置， 上述控制装置为，在上述压力取得装置取得的回转压力达到规定的阈值之后，对上述 栗流量调整装置输出栗流量指令值而将回转压力控制为规定的目标压力，且根据回转压力 达到规定的阈值时的上述回转用液压马达的回转状态来决定上述栗流量指令值的初始值。5. 如权利要求3或者4所述的挖土机，其中， 上述规定的目标压力为上述回转泄压阀的开启压力以上且低于回转泄压压力。6. 如权利要求4所述的挖土机，其中， 上述控制装置为，根据回转操作的开始后、回转压力达到规定的阈值为止所需要的时 间，来决定上述栗流量指令值的初始值。7. 如权利要求4所述的挖土机，其中， 具备检测回转角速度的角速度检测装置， 上述控制装置为，根据上述角速度检测装置检测的回转角速度来决定上述栗流量指令 值的初始值。
【文档编号】E02F9/22GK105986596SQ201610149679
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】松崎英祐
【申请人】住友重机械工业株式会社