专利名称：建筑机械的液压回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及下述液压回路，该液压回路包括通过设置于液压挖掘机等的建筑机械中的发动机驱动的至少3个液压泵，本发明特别是涉及下述液压回路和具有该液压回路的建筑机械，该液压回路按照伴随各液压泵的驱动的消耗转矩不超过发动机的输出功率的方式，对各液压泵的排量进行控制。
在这样构成的已有技术中，在运算电路中，根据来自各压力检测器的信号，按照各液压泵的输入转矩的总和不超过发动机可输出的输出马力的方式，对泵排量控制器的输出信号进行控制。因此，按照该已有技术，由于即使在多个液压泵中的，某个液压泵的输出压力变高的情况下，液压泵的输入转矩的总和仍受到限制，不超过发动机可输出的输出功率，可防止发动机熄火，另外，可较有效地利用发动机的动力。
此外，作为另一已有技术，JP特开平5-126104号文献公开的发明也是公知的。在该文献中，公开了一种建筑机械的液压回路，该液压回路包括2个变量液压泵，以及1个定量液压泵，从该定量液压泵向回转用液压马达，供给压力油，上述定量液压泵的输出压力可通过节流阀，传递给2个变量液压泵的调节器。
在作为该另一已有技术而公开的液压回路中，在定量液压泵的输出压力增加的场合，因该输出压力，2个变量液压泵的调节器按照减小其排量的方式动作。由此，各液压泵的输入转矩的总和不超过发动机可输出的功率，防止发动机过载。
在上述的JP特开平53-110102号文献公开的已有技术中，按照全部一致的方式对多个液压泵的排量进行控制，无法优先地对打算确保流量的促动器，供给压力油。比如，在作为建筑机械的液压挖掘机中，由于回转驱动时的回转负载压力大大超过驱动悬臂，旋臂，挖斗等的前侧部件的液压驱动缸的负载压力，故在前部与回转的复合动作时，特别是在回转驱动的初始动作时，最好将压力油优先于前侧部件用的液压驱动缸，供给回转用液压马达。但是，在上述的已有技术中，由于按照一致的方式对全部液压泵进行控制，故在这样的复合动作时，对回转用的液压马达的压力油的供给量不足，回转速度变慢。另外，如果在前侧部件与回转的复合动作时，前部驱动用的液压驱动缸的负载压力变化，则供给回转用的液压马达的压力油的流量变化，由此，回转速度改变。在液压驱动缸的操作中，特别是，回转速度的变化使操作者感到非常不舒服。象这样，在该已有技术中，没有对特定的促动器的担心，特别是在操作性方面，具有问题。
在JP特开平5-126104号文献公开的另一已有技术中，回转马达的压力油的供给源采用定量液压泵，在回转马达和其它促动器的复合动作时，该其它促动器的负载的变化不对回转速度造成影响。但是，为了不使各液压泵的输入转矩的总和超过发动机可输出的输出功率，则采用按照减小另外的2个变量液压泵的输入转矩的方式进行控制的方案，由此，如果在液压挖掘机的回转驱动时，回转负载变大，则定量液压泵的输出压力非常高，使另外的2个变量液压泵的排量大幅度地减少。由此，比如，在使悬臂动作的情况下，在进行回转动作的场合，对悬臂用的液压驱动缸的供给流量极度地减少，悬臂的动作速度急剧变慢。象这样，即使在该另一已有技术的情况下，特别是在操作性方面，仍残留有问题。
本发明是针对上述的各已有技术的问题而提出的，本发明的第1目的在于提供一种建筑机械的液压回路，该液压回路采用3个变量液压泵，其中的1个液压泵不受到另外的2个液压泵的消耗转矩的影响，可向特定的促动器，供给稳定的流量的压力油，可顺利地驱动特定的促动器。
另外，本发明的第2目的在于提供一种建筑机械的液压回路，该液压回路即使在从第3液压泵供给压力油的特定的促动器的负载增加的情况下，仍不使第1和第2液压泵的排量极度地减少，可防止特定的促动器以外的其它的促动器的速度的过度降低，可确保良好的操作性。
按照这样形成的第1项发明，仅仅通过与本身的消耗转矩有关的状态量，对第3液压泵的排量进行控制，不受到其它的液压泵的消耗转矩的影响。由此，对从第3液压泵供给压力油的促动器，供给稳定的流量的压力油，可顺利地进行其驱动。
第2项发明涉及第1项发明，其特征在于与上述消耗转矩有关的状态量为各液压泵的输出压力。
第3项发明以第2发明为前提，其特征在于上述第1状态量检测机构由第1导引管路形成，该第1导引管路将上述第1液压泵的输出压力，传递给上述第1和第2液压泵用的排量控制机构，上述第2状态量检测机构由第2导引管路形成，该第2导引管路将上述第2液压泵的输出压力，传递给上述第1和第2液压泵用的排量控制机构，上述第3状态量检测机构由第3导引管路和第4导引管路形成，该第3导引管路将上述第3液压泵的输出压力，传递给上述第1和第2液压泵用的排量控制机构，该第4导引管路将上述第3液压泵的输出压力，传递给上述第3液压泵用的排量控制机构。
第4项发明涉及第3项发明，其特征在于在上述第3导引管路上，设置有限制机构，该限制机构对上述第3液压泵的输出压力信号，提供规定的限制。
按照第4项发明，借助控制机构，按照不大于比如，规定压力的方式对通过第3导引管路传递给第1和第2液压泵用的排量控制结构的第3液压泵的输出压力信号进行限制。由此，即使在从第3液压泵供给压力油的促动器的负载增加的情况下，仍不使第1和第2液压泵的排量极度地减少，作为第1和第2液压泵的排出流量，可至少确保规定的流量，防止各促动器的速度的过度的降低，可确保良好的操作性。
第5项发明涉及第4项发明，其特征在于上述限制机构为限制在规定的设定压力以下的减压阀。
第6项发明涉及第2项发明，其特征在于该液压回路还包括辅助液压泵；第1电磁比例阀，该第1电磁比例阀设置于连接上述第1和第2液压泵用的排量控制机构的管路上，对上述辅助液压泵的输出压力进行控制；第2电磁比例阀，该第2电磁比例阀设置于连接上述辅助液压泵和第3液压泵用的排量控制机构的管路上，对上述辅助液压泵的输出压力进行控制；控制器，来自上述第1，第2，第3状态量检测机构的信号输入到该控制器中，对上述第1和第2电磁比例阀的相应的驱动信号进行运算输出处理；上述第1和第2液压泵用的排量控制机构分别借助由上述第1电磁比例阀减压处理后的先导压力而动作，上述第3液压泵用的排量控制机构借助由上述第2电磁比例阀减压处理后的先导压力而动作。
第7项发明涉及第6项发明，其特征在于上述控制器在上述第1电磁比例阀的驱动信号的运算时，在来自第3状态量检测机构的检测信号大于规定值的场合，将第3液压泵的削耗转矩作为下述值计算，该值大于预先分配给第3液压泵的最大输入转矩，从根据来自第2状态量检测机构的检测信号而计算的第1和第2液压泵的消耗转矩中，扣除作为第3液压泵的消耗转矩而运算得到的值，根据该结果，向上述第1电磁比例阀，输出驱动信号。
第8项发明的特征在于建筑机械的至少1个作业部件的驱动采用第1～7项所述的液压回路。
第9项发明涉及第8项发明，其特征在于其还包括上述作业部件中的，操作人员进行相应的指示用的指示机构，上述控制器根据来自上述指示机构的指示信号，对上述第1，第2电磁比例阀的驱动信号进行运算输出处理。
第10项发明涉及第9项发明，其特征在于上述指示信号为设置于上述建筑机械上的操作室的室内用空调机的驱动指示信号。
第11项发明涉及第8项发明，其特征在于其还设置有第4状态量检测机构，该第4状态量检测机构检测与上述建筑机械的运转有关的状态量，上述控制器根据来自上述第4状态量检测机构的信号，对第1和第2电磁比例阀的驱动信号进行运算输出处理。
第12项发明涉及第11项发明，其特征在于上述建筑机械为包括悬臂，臂，由附属装置形成的前侧部件的液压挖掘机，上述第4状态量检测机构为检测上述前侧部件的姿势的姿势检测机构。
第13项发明涉及第11项发明，其特征在于上述第4状态量检测机构为检测上述发动机的冷却水温的冷却水温检测器。
第14项发明涉及第8～13项发明，其特征在于上述建筑机械为可回转的液压挖掘机，上述第3液压泵至少向回转用促动器供给压力。
另外，在后面将要描述的实施例中，上述第1和第2液压泵用的排量控制机构与调节器6相对应，第3液压泵用的排量控制机构与调节器7相对应，限制机构与减压阀14相对应，第1导引管路与管路16相对应，第2导引管路与管路17相对应，第3，第4导引管路与管路18相对应，第4导引管路与管路19相对应，第3导引管路与管路20相对应，第1，第2导引管路与管路27相对应，第1状态量检测机构与压力检测器63相对应，第2状态量检测机构与压力检测器64相对应，第3状态量检测机构与压力检测器65相对应，第4状态量检测机构与冷却水温检测器66相对应，指示机构与空调机的驱动开关67相对应，第4状态量检测机构与悬臂角度检测器70相对应，旋臂角度检测器71与挖斗角度检测器72相对应。
(第1实施例)本实施例为本发明适合用于作为建筑机械的液压挖掘机的液压回路的实例。
图1～5为第1实施例的说明图，图1为整体液压回路图，图2为主要部分的液压回路图，图3为第3液压泵的排出流量特性图，图4为第1和第2液压泵的排出流量特性图，图5为液压挖掘机的外观图。
象图5所示的那样，作为适合采用本实施例的建筑机械的液压挖掘机包括可通过图中未示出的行走马达而行走的行走体41；回转体40，该回转体40包括操作室43和机械室42，该回转体40可通过图1所示的回转用液压马达13实现回转；前部47，该前部47由分别通过液压驱动缸11，12，13旋转的悬臂44，旋臂45，挖斗46形成。另外，上述悬臂44通过销与回转体40连接，按照可旋转的方式设置于回转体40上。
图1为悬臂驱动缸11，旋臂驱动缸12，回转马达13的液压回路的整体图。另外，在图中，省略挖斗驱动缸48和行走马达，操作先导系统。象图1所示的那样，第1实施例的液压回路包括通过发动机5驱动的变量的第1，第2，第3液压泵1，2，3以及变量辅助泵4。
从第1，第2，第3液压泵1，2，3，排到相应的主管路22，23，24中的压力油的流量通过方向控制阀8，9，10进行控制，将该压力油传递给悬臂驱动缸11，旋臂驱动缸12，回转马达13。第1，第2，第3液压泵1，2，3为斜板泵，该泵可通过改变排量可变机构(在下面由斜板代表)1a，2a，3a的倾斜角度(排量)，调整旋转1圈的排出流量(排量)，斜板1a，2a的倾斜角度通过作为第1和第2液压泵1，2用的排量控制机构的调节器6控制，该斜板3a的倾斜角度通过作为第3液压泵用的排量控制机构的调节器7控制。
下面根据图2，对包括该调节器6，7的液压回路的主要部分进行具体描述。另外，在图2中，有关下述流量控制机构的图示省略，该流量控制机构为按照与图中未示出的操作杆的操作量相对应的速度，驱动各促动器用的机构，在该流量控制机构中，为了按照与操作信号相对应的速度，驱动各促动器，对应于液压泵所要求的流量，使倾斜角度增加，或减少。
上述调节器6，7具有限制液压泵的输入转矩的功能，其由伺服驱动缸6a，7a和倾斜控制阀6b，7b形成。该伺服驱动缸6a，7a包括按照受压面积差驱动的差动活塞6e，7e，该差动活塞6e，7e的较大直径侧受压室6c，7c通过倾斜控制阀6b，7b与导引管线28a，28c和油箱15连通，较小直径侧受压室6d，7d与导引管路28b，28d连通，直接作用通过导引管路25，28而供给的先导压力P0。另外，如果较大直径侧受压室6c，7c与导引管路28a，28c连通，则借助受压面积差，朝向图中右方，驱动差动活塞6e，7e，如果较大直径侧受压室6c，7c与油箱15连通，则借助受压面积差，朝向图中左方，驱动差动活塞6e，7e。如果差动活塞6e，7e朝向图中右方移动，则斜板1a，2a，3a的倾斜角度，即，泵的倾斜减少，液压泵1，2，3的排量减少，如果差动活塞6e，7e朝向图中左方移动，则斜板1a，2a，3a的倾斜角度，即，泵的倾斜增加，液压泵1，2，3的排量提高。
倾斜控制阀6b，7b为输入转矩限制用的阀，其由阀柱6g，7g，弹簧6f，7f和操作驱动部6h，6i，7h构成。通过从相应的主管路22，23分支的管路16和管路17，将从第1液压泵1排出的压力油(输出压力P1)与从第2液压泵2排出的压力油(输出压力P2)传递给往复阀26，通过该往复阀26选择的高压侧的压力油(压力P2)通过管路27，传递给第1，第2液压泵1，2用的倾斜控制阀6b的操作驱动部6h。另外，从第3液压泵3排出的压力油(输出压力P3)通过减压阀14减压(压力P3’)，通过管路19，传递给另一个操作驱动部6i，该减压阀14设置于从主管路24分支的管路18上，其用作在后面将要描述的限制机构。从第3液压泵3排出的输出压力P3通过管路18，以及从该管路18分支的管路18a，直接传递给第3液压泵用的倾斜控制阀7b中的操作驱动部7h。另外，对应于弹簧6f，7f的按压力，操作驱动部6h，6i，7h的液压产生的按压力，对各倾斜控制阀6b，7b的位置进行控制。
上述减压阀14包括弹簧14a，以及受压部14b，该受压部14b通过管路19和管路21，反馈输出压力，如果第3液压泵3的输出压力P3大于通过弹簧14a设定的规定压力值，则使节流量增加。由此，减小第3液压泵3的输出压力P3，传递给倾斜控制阀6b的操作驱动部6i的压力P3’不会大于规定压力值。在该第1实施例中，弹簧14a设定在不实现图3所示的第3液压泵3的排量控制的最大压力P30。标号15表示压力油的储油箱。
另外，第1液压泵1的输出压力P1相当于第1状态量，管路16和管路27形成第1状态量检测机构和第1导出管路。此外，第2液压泵2的输出压力P2相当于第2状态量，管路17和管路27形成第2状态量检测机构和第2导出管路。还有，第3液压泵3的输出压力P3相当于第1状态量，管路18和管路19形成第3状态量检测机构和第3导出管路，管路18和管路18a形成第4状态量检测机构和第4导出管路。
在按照上述方式形成的第1实施例的建筑机械的液压回路中，在使臂驱动缸11动作的场合，对应于要求流量，通过图中未示出的流量控制机构，调节器6的倾斜角度增加，第1液压泵1的排出流量增加。由于该排出流量的增加和悬臂驱动缸11的负荷压力，第1液压泵1的输出压力P1增加，倾斜控制阀6b的操作驱动部6h的压力P12上升，阀柱6g朝向图2左方的按压力增加。如果该阀柱6g的朝向左方的按压力大于弹簧6f的朝向右方的按压力，则该阀柱6g向左方移动，阀位置转移到III侧，将伺服驱动缸6a的较大直径侧受压室6c与导引管路28a连通。象上述的那样，如果伺服驱动缸6a的较大直径侧受压室6c与导引管路28a连通，则借助伺服驱动缸6a的各受压室6c，6d的受压面积差，差动活塞6e向图2的右方转移，斜板1a，2a的倾斜角度减少。由于回转马达13不动作，故第3液压泵3的输出压力P3保持在低压的状态，提供给倾斜控制阀6b中的另一个操作驱动部6i的压力P3’也保持极低的压力状态。
在象这样，回转马达13不动作的场合，通过第1液压泵1或第2液压泵2的输出压力P1，P2，对第1液压泵1和第2液压泵的倾斜角度进行控制，沿图4所示的流量特性曲线i-ii-iii-iv，排出流量变化。即，在第1液压泵1和第2液压泵2的输出压力P1，P2为较低压力的场合，按照下述方式对倾斜角度进行控制，该方式为倾斜角度增加，排出流量也上升，但是伴随输出压力P1，P2的增加，使倾斜角度减小，使排出流量减少，不超过预先分配给第1液压泵1和第2液压泵的最大输入转矩a(由虚线所示的曲线a)。
在这样的情况下，如果对回转马达13的动作进行指示，则通过图中未示出的流量控制机构，第3液压泵3的排出流量增加，通过基本上与上述的臂驱动缸11的驱动的场合相同的作用，对应于输出压力P3，沿图3所示的流量特性曲线，液压泵3的斜板3a的倾斜角度减少。即，在不超过针对第3液压泵3而预先设定的最大输入转矩c(由虚线表示的曲线c)的范围内，对倾斜角度进行控制。在此场合，由于在第3液压泵3用的调节器7的控制中，未反映第1液压泵1和第2液压泵2的输出压力P1，P2，故比如，即使在悬臂驱动缸11的负载压力变化的情况下，第3液压泵3朝向回转马达13的供给流量仍不变化。
通过减压阀14，将第3液压泵3的输出压力P3传递给第1，第2液压泵1，2用的调节器6。即，第1，第2液压泵1，2的输出压力P1，P2作用于倾斜控制阀6b的操作驱动部6h，另外，由于对第3液压泵3的输出压力P3进行了减压处理的压力P3’作用于另一个操作驱动部6i，故调节器6造成的第1，第2液压泵1，2的倾斜角度相对回转马达13不驱动的场合，更进一步地减小。由此，对应于由减压阀14提供的压力P3’的值，可在由图4所示的流量特性曲线i-ii-iii-iv-vii-vi-v所围绕的区域中的值进行控制。象上述那样，按照传递给倾斜控制阀6b的压力P3’小于P30的方式对减压阀14中的弹簧14b进行设定，特性曲线v-vi-vii与下述转矩(图4中的虚线所示的曲线b)相对应，该转矩指从第1，第2液压泵1，2的最大输入转矩a中，扣除相当于压力P30的第3液压泵3的输入转矩后的转矩。象上述那样，压力P30为不实现第3液压泵3的排出流量的压力，相当于该压力P30的输入转矩为与分配给第3液压泵3的最大输入转矩c基本上相同，或比其稍小的值。由此，即使在旋转负载变大，第3液压泵3的输出压力P3增加的情况下，对于第1，第2液压泵1，2的排出流量来说，至少确保图4中的i-vi-vii所示的流量，可避免悬臂驱动缸11和旋臂驱动缸12的动作速度降低到极限。
于是，按照该第1实施例的建筑机械的液压回路，由于即使在悬臂驱动缸11的负载，旋臂驱动缸12的负载变化，第1，第2液压泵1，2的消耗转矩变化的情况下，在第3液压泵3的倾斜角度的控制中，不反映该变化，向回转马达13，供给稳定量的压力油，故可确保顺利的回转动作。另外，即使在回转负载增加的情况下，仍不使第1，第2液压泵1，2的排出流量减小必要量以上，可避免悬臂驱动缸11和旋臂驱动缸12的速度的极度降低，可确保良好的操作性。
(第2实施例)下面通过图6～9，对本发明的第2实施例进行描述。图6为该第2实施例的主要部分的液压回路图，图7为表示控制器的处理的流程的流程图，图8为第1和第2液压泵的排出流量特性图，图9为第3液压泵的流量特性图。另外，对于与在上述的第1实施例中描述的部分相同的部分，采用同一标号，重复的说明省略。
在该第2实施例中，象图6所示的那样，设置有检测第1，第2，第3液压泵1，2，3的相应的输出压力P1，P2，P3的压力检测器63，64，65，作为检测发动机5的冷却水温度的第4状态量检测机构的冷却水温检测器66，以及控制器60，该控制器输入作为操作室43的指示机构的室内用空调机的驱动开关67的信号，进行后面将要描述的运算处理。另外，在从辅助泵4的排出管路25分支的管路80上，设置有减小先导一次压力P0的第1电磁比例阀61和第2电磁比例阀62，通过相应的管路81，82，将实现减压的先导二次压力P01，P02，传递给形成各调节器6，7的倾斜控制阀6b，7b中的操作驱动部6j，7h。即，在上述的第1实施例中，将各液压泵1，2，3的输出压力P1，P2，P3直接，或经过减压处理后传递给各调节器6，7，从而可通过该压力，对各倾斜角度进行控制，与此相对，在第2实施例中，先导二次压力P01，P02用作调节器6，7的控制压力。另外，通过从控制器60输出的驱动电流i1，i2，驱动第1电磁比例阀61和第2电磁比例阀62。除此以外的方案与上述的第1实施例相同。
在象这样形成的第2实施例的建筑机械的液压回路中，各压力检测器53，64，65输出的压力信号P1，P2，P3，冷却水温检测器66输出的温度信号TW，以及空调机驱动信号SA输入到控制器60中，该控制器60根据这些输入信号，进行图7的流程图所示的处理。
在该处理中，最初，通过步骤S1，对各液压泵1，2，3的输出压力P1，P2，P3进行读取处理，在下一步骤S2，根据图8和图9所示的各液压泵1，2，3的流量特性，设定与各输出压力P1，P2，P3相对应的排出流量Q1，Q2，Q3。图8为第1和第2液压泵1，2的流量特性，象该图8所示的那样，在第3液压泵3的输出压力P3小于规定的最小压力P3m的场合，按照最大输入转矩不超过曲线①所示的值的方式，设定排出流量。另外，在第3液压泵3的排出流量P3大于规定的最大压力P30的场合，按照输入转矩不超过曲线n所示的值的方式设定排出流量。此外，在第3液压泵3的输出压力P3在P3m＜P3＜P30的范围内的场合，对应于该值，设定沿①～i+1所示的输入转矩曲线的排出流量。比如，在第3液压泵3的输出压力P3为P3i+1的场合，当第1液压泵1和第2液压泵2的输出压力P1，P2中的较大的压力为Pa时，将输入转矩曲线i+1上的排出流量Qa作为第1和第2液压泵1，2的排出流量设定。象这样，第1和第2液压泵1，2的排出流量按照下述方式进行设定，该方式为其对应于第3液压泵3的输出压力P3而减少，并且即使在第3液压泵的输出压力P3大于规定的最大压力P30的情况下，仍不按照大于相当于压力P30的输入转矩的方式减小。
图9为表示第3液压泵3的流量特性的图，象该图9所示的那样，针对第3液压泵3，仅仅对应于第3液压泵的输出压力P3，设定其排出流量。即，比如，在第3液压泵3的输出压力P3为P3n’的场合，将特性曲线上的流量Qn’设定为第3液压泵3的排出流量。
返回到图8，通过下一步骤S3，读入对冷却水温检测器66输出的温度信号TW，以及空调机的驱动开关67输出的驱动信号SA。在步骤S4，冷却水温TW为规定的温度TC，当比如，该冷却水温TW低于可判断发动机5接近过热的状态的温度TC的场合，进行下一步骤S5，判断是否指示空调机的驱动，在判定空调机未驱动的场合，进行步骤S6。
在上述的步骤S4，在冷却水温TW大于规定的温度TC的场合，比如，在发动机5接近过热状态的场合，进行步骤S9，将小于1的系数α，β与在步骤S2设定的各液压泵1，2，3的排出流量Q1，Q2，Q3相乘。即，Q1，2＝Q1，2×α，Q3＝Q3×β，设定在小于在步骤S2设定的流量的流量，再次按照各液压泵1，2，3的消耗转矩变小的方式进行设定，进行步骤S6。
另外，在步骤S5，在判定驱动空调机的场合，为了减小使空调机动作所必需的发动机5的负载量，进行步骤S10，与上述步骤S9相同，将小于1的系数α，β与在步骤S2设定的排出流量Q1，Q2，Q3相乘，进行步骤S6。
在步骤S6，读入第1电磁比例阀61和第2电磁比例阀62的输出特性。即，通过图中未示出的特性，读入各电磁比例阀61，62的输入电流i1，i2与输出压力P01，P02之间的关系。
在下一步骤S7，为了获得已设定的排出流量Q1，Q2，Q3，根据在步骤S5已读入的各电磁比例阀61，62的特性，计算第1电磁比例阀61和第2电磁比例阀62的输出电流i1，i2。象在上述的第1实施例所描述的那样，各调节器6，7对应于提供给倾斜控制阀6b，7b的压力P01，P02，一致地设定各倾斜角度，对应于各倾斜角度，还一致地确定排出流量Q1，Q2，Q3。根据相当于在步骤S6和步骤S7设定的排出流量Q1，Q2，Q3的倾斜控制阀6b，7b的压力P01，P02，可计算各电磁比例阀61，62的电流值i1，i2。接着，在步骤S8，向电磁比例阀61，62，输出在步骤S7设定的电流信号i1，i2。
如果使电流i1，i2流过电磁比例阀61，62的螺旋管61a，62a，则对应于该电流值，电磁比例阀61，62中的阀柱移动，其阀位置位于ヌ侧和ラ侧。伴随该阀柱的移动，导引管路80和管路81，82慢慢地连通，对倾斜控制阀6b，7b中的操作驱动部6j，7h，提供先导二次压力P01，P02。通过该先导二次压力P01，P02，倾斜控制阀6b，7b的阀柱6g，7g移动，阀位置朝向ハ侧和ヘ侧移动，伺服驱动缸6a，7a的较大直径侧受压室6c，7c和导引管路28a，28c连通，斜板1a，2a，3a的倾斜角度减少，各液压泵1，2，3的排出流量由在步骤S2，或S9，S10设定的流量Q1，Q2，Q3控制。
因此，按照该第2实施例，第3液压泵3的排出流量Q3可仅仅由本身的输出压力P3来控制，即使在比如，悬臂驱动缸11的负载压力变化，第1和第2液压泵1，2的排出流量Q1，Q2变化的情况下，即，即使在第1和第2液压泵1，2的消耗转矩变化的情况下，仍确保稳定的流量。
另外，虽然第1和第2液压泵1，2的排出流量Q1，Q2对应于相应的输出压力P1，P2和第3液压泵3的输出压力而控制，但是即使在第3液压泵的输出压力P3大于规定的P30的情况下，仍使其不减小相当于该压力P30的输入转矩以上的值，不过多地使与第1和第2液压泵1，2连接的悬臂驱动缸11和旋臂驱动缸12的动作速度降低。
此外，在根据冷却水温TW，判定发动机5接近过热的场合，驱动空调机的场合，将各液压泵1，2，3的排出流量Q1，Q2，Q3抑制到较低值，按照此程度使发动机5的负载减轻，可防止发动机熄火。
(第3实施例)下面根据图10和图11，对本发明的第3实施例进行描述。图10为表示控制器60A的输入输出关系的图，图11表示在控制器60A的处理时，用于求出补偿系数的曲线图。
在该第3实施例中，象图10所示的那样，在控制器60A中，输入各液压泵1，2，3的输出压力信号P1，P2，P3与分别设置于形成图5所示的液压挖掘机的前部47的悬臂44，旋臂45，挖斗46上的角度检测器70，71，72的回转角信号θBO，θA，θBU。其它的方案与上述的第2实施例相同。
在象这样形成的第3实施例中，控制器60A根据各旋转角信号θBO，θA，θBU，计算从回转体40，到挖斗45的前端的水平距离L，接着，根据图11所示的曲线图，计算相对该水平距离L的第1和第2液压泵1，2的排出流量Q1，Q2，Q3的补偿系数η(≤1)，以及第3液压泵的排出流量Q3的补偿系数γ(≤1)。另外，按照水平距离L越大，其补偿系数γ，η的值越小的方式设定该补偿系数γ，η。另外，与上述的第2实施例相同，根据各液压泵1，2，3的输出压力P1，P2，P3，计算形成目标的各液压泵1，2，3的排出流量Q1，Q2，Q3。将上述的补偿系数η与该已计算出的排出流量Q1，Q2相乘，并且将补偿系数γ与排出流量Q3相乘。此外，根据通过该补偿系数γ，η补偿的，形成目标的排出流量Q1，Q2，Q3，通过与上述的第2实施例相同的处理，向电磁比例阀61，62输出电流信号i1，i2。
因此，按照该第3实施例，与上述的第1实施例和第2实施例相同，即使在悬臂驱动缸11的负载，旋臂驱动缸12的负载变化，第1，第2液压泵1，2的消耗转矩变化的情况下，该变化仍不在第3液压泵3的倾斜角度控制中反映，由于向回转马达13，供给稳定量的压力油，故可确保顺利的回转动作。另外，即使在回转负载增加的情况下，仍不使第1，第2液压泵1，2的排出流量减少必要程度以上，可避免悬臂驱动缸11和旋臂驱动缸12的速度的极度降低，可确保良好的操作性。
还有，即使在因前部47的姿势(从回转体40，到挖斗46前端的距离)，弯矩增加的情况下，仍可将液压泵1，2，3的排出流量抑制在较小程度，仍可防止发动机5的超负荷，特别是可减小在前部47的启动，停止时产生的振动。
另外，在上述的第1，第2，第3实施例中，象图3和图9所示的那样，按照在高于规定压力P30的区域，形成一定的最大转矩的方式，设定第3液压泵3的流量特性，但是，比如，既可象图12中的点划线(2)所示的那样，按照在高于P30的区域，输入转矩增加的方式进行设定，也可象二点划线(3)所示的那样，按照输入转矩减少的方式设定。此外，还可象图13中的曲线(4)所示的那样，按照输入转矩呈曲线状减少的方式设定。
此外，可通过共同的调节器6，对第1和第2液压泵1，2中的斜板1a，2a进行控制，但是也可设置在各液压泵1，2中各自独立的调节器。
再有，各实施例中的调节器6，7是作为下述类型而进行描述的，在该类型中，具有对应于伴随促动器的动作的泵的要求流量，使倾斜角度增加，或减少用的流量控制机构，但是，也可为下述调节器，该调节器不具有流量控制机构，即使在促动器处于非动作的状态的情况下，仍形成最大倾斜状态。
另外，作为提供给调节器6的控制力，可选择第1液压泵1的输出压力P1和第2液压泵2的输出压力P2中的，较大的压力，但是也可为这两者的平均值。
此外，调节器6，7采用具有倾斜角度控制阀6b，7b的结构，但是，也可为下述类型，其中直接将控制压力传递给伺服驱动缸6a，7a，并且将规定的按压力作用于斜板1a，1b的另一侧，因此，通过各自的平衡，对倾斜角度进行控制。
还有，作为作用于基于第3液压泵3的输出压力P3的第1和第2液压泵1，2的调节器6上的最大压力，为不实现第3液压泵3的流量控制的极限值P30，但是，如果为其附近的值，既可比该P30高，也可比该P30低。
再有，作为与第3液压泵3连接的特定的促动器，例举有回转马达13，但是，也可为比如，破碎装置(breaker)，敲碎机等的，代替挖斗的特殊的附属装置等。
工业上的利用可能性如果象上面所描述的那样，采用本发明，即使在为下述液压回路的情况下，在该液压回路中，可采用3个变量液压泵，通过相应的输出压力，对各液压泵的排量进行控制，其中的1个液压泵仍不受会到其它的两个液压泵的消耗转矩的变化的影响，仍可向与第3液压泵连接的特定的促动器，供给稳定的流量的压力油，仍可顺利地进行该特定的促动器的驱动。另外，即使在与第3液压泵连接的特定的促动器的负载增加的情况下，第1和第2液压泵的排出流量仍不会极度地减少，仍可防止特定的促动器以外的其它的促动器的速度的过度降低，由此，可确保良好的操作性。
权利要求
1.一种液压回路，该液压回路包括发动机；变量第1液压泵，该第1液压泵通过该发动机驱动；变量第2液压泵；第3液压泵；排量控制机构，该排量控制机构对上述第1液压泵和第2液压泵的排量进行控制；多个促动器，该多个促动器通过来自上述第1，第2，第3液压泵的压力油驱动；多个方向控制阀，该多个方向控制阀对供给上述这些促动器的压力油的流量进行控制，其特征在于上述第3液压泵为变量液压泵；该液压回路包括第3液压泵用的排量控制机构，该第3液压泵用的排量控制机构对该第3液压泵的排量进行控制；第1，第2，第3状态量检测机构，该第1，第2，第3状态量检测机构检测与上述第1，第2，第3液压泵中的相应消耗转矩有关的状态量；上述第1和第2液压泵用的排量控制机构根据由上述第1，第2，第3状态量检测机构检测到的状态量，对第1和第2液压泵的排量进行控制；上述第3液压泵用的排量控制机构根据由第3状态量检测机构检测到的状态量，对第3液压泵的排量进行控制。
2.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于与上述消耗转矩有关的状态量为各液压泵的输出压力。
3.根据权利要求2所述的液压回路，其特征在于上述第1状态量检测机构由第1导引管路形成，该第1导引管路将上述第1液压泵的输出压力，传递给上述第1和第2液压泵用的排量控制机构；上述第2状态量检测机构由第2导引管路形成，该第2导引管路将上述第2液压泵的输出压力，传递给上述第1和第2液压泵用的排量控制机构；上述第3状态量检测机构由第3导引管路和第4导引管路形成，该第3导引管路将上述第3液压泵的输出压力，传递给上述第1和第2液压泵用的排量控制机构，该第4导引管路将上述第3液压泵的输出压力，传递给上述第3液压泵用的排量控制机构。
4.根据权利要求3所述的液压回路，其特征在于在上述第3导引管路上，设置有限制机构，该限制机构对上述第3液压泵的输出压力信号，提供规定的限制。
5.根据权利要求4所述的液压回路，其特征在于上述限制机构为限制在规定的设定压力以下的减压阀。
6.根据权利要求2所述的液压回路，其特征在于该液压回路还包括辅助液压泵；第1电磁比例阀，该第1电磁比例阀设置于连接上述第1和第2液压泵用的排量控制机构的管路上，对上述辅助液压泵的输出压力进行控制；第2电磁比例阀，该第2电磁比例阀设置于连接上述辅助液压泵和第3液压泵用的排量控制机构的管路上，对上述辅助液压泵的输出压力进行控制；控制器，来自上述第1，第2，第3状态量检测机构的信号输入到该控制器中，对上述第1和第2电磁比例阀的相应的驱动信号进行运算输出处理；上述第1和第2液压泵用的排量控制机构分别借助由上述第1电磁比例阀减压处理后的先导压力而动作，上述第3液压泵用的排量控制机构借助由上述第2电磁比例阀减压处理后的先导压力而动作。
7.根据权利要求6所述的液压回路，其特征在于上述控制器在上述第1电磁比例阀的驱动信号的运算时，在来自第3状态量检测机构的检测信号大于规定值的场合，将第3液压泵的削耗转矩作为下述值计算，该值大于预先分配给第3液压泵的最大输入转矩，从根据来自第2状态量检测机构的检测信号而计算的第1和第2液压泵的消耗转矩中，扣除作为第3液压泵的消耗转矩而运算得到的值，根据该结果，向上述第1电磁比例阀，输出驱动信号。
8.一种建筑机械，其特征在于其包括权利要求1～7中的任何一项所述的液压回路，以及通过该液压回路驱动的至少1个作业部件。
9.根据权利要求8所述的建筑机械，其特征在于其还包括上述作业部件中的，操作人员进行相应的指示用的指示机构，上述控制器根据来自上述指示机构的指示信号，对上述第1，第2电磁比例阀的驱动信号进行运算输出处理。
10.根据权利要求9所述的建筑机械，其特征在于上述指示信号为设置于上述建筑机械上的操作室的室内用空调机的驱动指示信号。
11.根据权利要求8所述的建筑机械，其特征在于其还设置有第4状态量检测机构，该第4状态量检测机构检测与上述建筑机械的运转有关的状态量，上述控制器根据来自上述第4状态量检测机构的信号，对第1和第2电磁比例阀的驱动信号进行运算输出处理。
12.根据权利要求11所述的建筑机械，其特征在于上述建筑机械为包括悬臂，旋臂，由附属装置形成的前侧部件的液压挖掘机，上述第4状态量检测机构为检测上述前侧部件的姿势的姿势检测机构。
13.根据权利要求11所述的建筑机械，其特征在于上述第4状态量检测机构为检测上述发动机的冷却水温的冷却水温检测器。
14.根据权利要求8～13中的任何权利要求所述的建筑机械，其特征在于上述建筑机械为可回转的液压挖掘机，上述第3液压泵至少向回转用促动器供给压力。
全文摘要
一种建筑机械的液压回路，在该液压回路中，采用3个液压泵，根据第1和第2液压泵的输出压力(P1)和(P2)以及下述输出压力(P3’)，对第1和第2液压泵的排量进行控制，该下述输出压力(P3’)是通过借助减压阀(14)减小第3液压泵的输出压力(P3)而获得的，仅仅通过第3液压泵(3)的输出压力，对第3液压泵(3)的排量进行控制，从而上述3个液压泵中的一个不受到其它的液压泵的转矩的变化的影响，由此，防止第3液压泵(3)输出的压力油受到第1和第2液压泵(1)和(2)的排出流量的变化，即，消耗转矩的变化的影响，从而可确保稳定的流量。
文档编号F15B11/16GK1457398SQ02800354
公开日2003年11月19日 申请日期2002年2月18日 优先权日2001年2月19日
发明者有贺修荣, 杉山玄六, 田中秀明, 丰冈司, 江头雅树, 大木孝利 申请人:日立建机株式会社