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CN110506165B - 工程机械 - Google Patents

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CN110506165B
CN110506165B CN201880013697.2A CN201880013697A CN110506165B CN 110506165 B CN110506165 B CN 110506165B CN 201880013697 A CN201880013697 A CN 201880013697A CN 110506165 B CN110506165 B CN 110506165B
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森和繁
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

提供一种能够在同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的水平拉回操作中提高能量效率的工程机械。控制器(30)在动臂操作装置(17)的动臂举升操作量(Pi1)低于规定操作量或第2液压泵(2)的排出压(P2)为规定压力以上的情况下，根据基于动臂举升操作量(Pi1)的第1液压泵(1)的目标排液容积(Qa1)和基于斗杆操作装置18的斗杆拉回操作量(Pi2)的第1液压泵(1)的目标排液容积(Qa2)中的最大值控制第1调节器(60a)，在动臂举升操作量(Pi1)为所述规定操作量以上且第2液压泵(2)的排出压(P2)低于所述规定压力的情况下，仅根据基于动臂举升操作量(Pi1)的第1液压泵(1)的目标排液容积(Qa1)控制第1调节器(60a)。

Description

工程机械
技术领域
本发明涉及液压挖掘机等工程机械，特别是涉及以可变容量型液压泵驱动多个液压执行机构的工程机械。
背景技术
液压挖掘机等工程机械通常包括液压泵、通过从该液压泵排出的液压油驱动的液压执行机构和控制液压油针对该液压执行机构的供排的流量控制阀。例如专利文献1公开了对驱动多个液压执行机构的液压泵的进行流量控制的压泵控制装置的现有技术。
专利文献1中公开了一种液压泵控制装置，其包括：可变容量液压泵；该可变容量液压泵的排油容积可变机构；调节器，其控制该排油容积可变机构的倾转量；多个液压执行机构，其由所述液压泵驱动；以及各控制阀，其控制以上各液压执行机构的驱动，该液压泵控制装置的特征在于，设有：各操作量检测器，其检测各所述控制阀的操作量；以及控制器，其设定分别与由以上各操作量检测器检测的各操作量对应的所述排油容积可变机构的各倾转量及关于以上倾转量针对对应的液压执行机构为最优的最大倾转量，并且，输入各所述操作量检测器的检测值，输出与以上各检测值对应的所述倾转量，以控制所述调节器，所述控制器包括：抽取机构，其针对各所述液压执行机构设置，抽取与相应的所述操作量检测器的检测值对应的所述倾转量；以及最大值选择机构，其选择由以上各抽取机构抽取的倾转量中的最大值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-119709号公报
发明内容
液压挖掘机等工程机械存在搭载有双泵式液压驱动装置的构造。在该双泵式液压驱动装置中，在同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的水平拉回操作中，一个液压泵(第1液压泵)主要向动臂液压缸供给液压油，另一液压泵(第2液压泵)主要向斗杆液压缸供给液压油。这样的液压驱动装置在应用于专利文献1记载的液压泵控制装置的情况下产生以下课题。
在水平拉回操作中，从操作开始到操作结束保持斗杆拉回操作量最大，另一方面，动臂举升操作量在操作前半段保持最大，在操作后半段逐渐减小。在此，第1液压泵的排液容积(倾转量)根据基于动臂举升操作量的第1液压泵的目标排液容积和基于斗杆拉回操作量的第1液压泵的目标排液容积中的最大值控制，第2液压泵的排液容积根据基于动臂举升操作量的第2液压泵的目标排液容积和基于斗杆拉回操作量的第2液压泵的目标排液容积中的最大值控制。
因此，第2液压泵的排液容积在水平拉回操作的前半段为基于动臂举升操作量的第2液压泵的最大排液容积和基于斗杆拉回操作量的第2液压泵的最大排液容积中的最大值，在水平拉回操作的后半段，通过使动臂举升操作量降低而成为基于斗杆拉回操作量的第2液压泵的最大排液容积。
另一方面，第1液压泵的排液容积在水平拉回操作的前半段为基于动臂举升操作量的第1液压泵的最大排液容积和基于斗杆拉回操作量的第1液压泵的最大排液容积中的最大值，在水平拉回操作的后半段，通过使动臂举升操作量降低而成为基于斗杆拉回操作量的第1液压泵的最大排液容积。其结果，在水平拉回操作的后半段，尽管动臂举升操作量降低，主要向动臂液压缸供给液压油的第1液压泵的倾转量过大，第1液压泵的排出压过度上升，从而存在能量效率降低的可能。
本发明是鉴于上述课题提出的，其目的在于提供一种能够在同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的水平拉回操作中提高能量效率的工程机械。
为了达成上述目的，本发明的工程机械包括：车身；动臂，其以能够在上下方向上转动的方式安装于所述车身；斗杆，其以能够在上下或前后方向上转动的方式安装于所述动臂的顶端部；可变容量型的第1液压泵及第2液压泵；第1调节器及第2调节器，其调节所述第1液压泵及第2液压泵的排液容积；动臂液压缸，其被供给从所述第1液压泵及所述第2液压泵排出的液压油，驱动所述动臂；斗杆液压缸，其被供给从所述第1液压泵及所述第2液压泵排出的液压油，驱动所述斗杆；动臂操作装置，其指示所述动臂的动作；斗杆操作装置，其指示所述斗杆的动作；操作量检测装置，其检测所述动臂操作装置及所述斗杆操作装置的操作量；以及控制器，其根据所述动臂操作装置及所述斗杆操作装置的操作量控制所述第1调节器及第2调节器，所述工程机械的特征在于，压力检测装置，其检测所述第2液压泵的排出压，所述控制器其根据基于所述动臂操作装置的动臂举升操作量的所述第2液压泵的目标排液容积和基于所述斗杆操作装置的斗杆拉回操作量的所述第2液压泵的目标排液容积中的最大值，控制所述第2调节器，在所述动臂举升操作量低于规定操作量或所述第2液压泵的排出压为规定压力以上的情况下，根据基于所述动臂举升操作量的所述第1液压泵的目标排液容积和基于所述斗杆拉回操作量的所述第1液压泵的目标排液容积中的最大值控制所述第1调节器，在所述动臂举升操作量为所述规定操作量以上且所述第2液压泵的排出压低于所述规定压力的情况下，仅根据基于所述动臂举升操作量的所述第1液压泵的目标排液容积控制所述第1调节器。
根据按照以上方式构成的本发明，在同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的水平拉回操作中，主要向动臂液压缸供给液压油的第1液压泵的排液容积对应于动臂举升操作量的下降而减少。由此，第1液压泵的排出压不会过度上升，因此能够提高能量效率。
发明的效果
根据本发明，在同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的水平拉回操作中，主要向动臂液压缸供给液压油的液压泵的排出压不会过度上升，因此能够提高能量效率。
附图说明
图1是作为本发明实施方式工程机械的一例的液压挖掘机的侧视图。
图2是搭载于图1所示的液压挖掘机的液压驱动装置的概略构成图。
图3是示意性地示出图2所示的流量控制阀的滑阀行程(先导压)与各节流阀的开口面积的关系的图。
图4是示意性地示出进行了水平拉回操作的情况下的斗杆拉回操作量和动臂举升操作量的变化的图。
图5是本发明第1实施例中的控制器的功能框图。
图6是本发明第1实施例中的控制器具有的第1调节器控制部的功能框图。
图7是本发明第1实施例中的控制器具有的第2调节器控制部的功能框图。
图8是示意性地示出在本发明的第1实施例中进行了水平拉回操作情况下的第1及第2液压泵的排液容积的变化的图。
图9是本发明的第2实施例中的控制器具有的第1调节器控制部的功能框图。
图10是示意性地示出在本发明的第2实施例中进行了水平拉回操作情况下的第1及第2液压泵的排液容积的变化的图。
具体实施方式
以下，作为本发明实施方式工程机械以液压挖掘机为例，参照附图进行说明。需要说明的是，在各图中针对等同的构件标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。
图1是本发明实施方式液压挖掘机的侧视图。
在图1中，液压挖掘机200包括下部行驶体201、与下部行驶体201一起构成车身的上部回转体202和前部作业装置203。下部行驶体201具有左右的履带式行驶装置204、205(仅图示一侧)，由左右的行驶马达7、8(仅图示一侧)驱动。上部回转体202以能够回转的方式搭载在下部行驶体201上，通过回转马达6回转驱动。前部作业装置203以能够在上下方向上转动的方式安装在上部回转体202的前部。上部回转体202具有舱室(驾驶室)206，在舱室206内配置有后述的操纵杆装置17、18(参照图2)或未图示的行驶用的操作踏板装置等操作装置。
前部作业装置203包括：动臂207，其以能够在上下方向上转动的方式安装在上部回转体202的前部；斗杆208，其以能够在上下或前后方向上转动的方式与该动臂207的顶端部连结；铲斗209，其以能够在上下或前后方向上转动的方式与该斗杆208的顶端部连结；作为驱动动臂207的液压执行机构的动臂液压缸3；作为驱动斗杆208的液压执行机构的斗杆液压缸4；以及作为驱动铲斗209的液压执行机构的铲斗液压缸5。动臂207通过动臂液压缸3的伸缩而相对于上部回转体202在上下方向上转动，斗杆208通过斗杆液压缸4的伸缩而相对于动臂207在上下、前后方向上转动，铲斗209通过铲斗液压缸5的伸缩而相对于斗杆208在上下、前后方向上转动。
图2是搭载于图1所示的液压挖掘机200的液压驱动装置的概略构成图。需要说明的是，为了简化说明，部分省略与除了动臂液压缸3及斗杆液压缸4以外的液压执行机构的操作相关的部分的图示。
在图2中，液压驱动装置300包括：作为原动机的发动机50；通过发动机50驱动的可变用容量型第1及第2液压泵1、2；动臂液压缸3；斗杆液压缸4；铲斗液压缸5；回转马达6；左右的行驶马达7、8；动臂流量控制阀9、10，其供排动臂液压缸3的液压油；斗杆流量控制阀11、12，其控制斗杆液压缸4的液压油的供排；其他流量控制阀，其控制除了动臂液压缸3或斗杆液压缸4以外的液压执行机构的液压油的供排；先导式动臂操纵杆装置17，其指示动臂液压缸3的操作；先导式斗杆操纵杆装置18，其指示斗杆液压缸4的操作；第1及第2调节器60a、60b，其分别调节分别具有第1及第2液压泵1、2的排液容积可变构件(斜板)1a、2a的倾转量(排液容积)；以及控制器30，其控制第1及第2调节器60a、60b。
第1液压泵1从上游侧依次连接用于控制向行驶马达7的液压油的供排的流量控制阀、用于控制向铲斗液压缸5的液压油的供排的流量控制阀、用于控制向动臂液压缸3的液压油的供排的动臂流量控制阀9、用于控制向斗杆液压缸4的液压油的供排的斗杆流量控制阀12，并且，从用于控制向铲斗液压缸5的液压油的供排的流量控制阀起串并联连接。
另外，第2液压泵2从上游侧依次串并联连接用于控制向回转马达6的液压油的供排的流量控制阀、用于控制向斗杆液压缸4的液压油的供排的斗杆流量控制阀11、用于控制向动臂液压缸3的液压油的供排的动臂流量控制阀10、用于控制向附属装置的液压油的供排的流量控制阀、用于控制向行驶马达8的液压油的供排的流量控制阀。
第1调节器60a包括：倾转控制活塞61a，其驱动排液容积可变构件1a；以及比例电磁阀62a，其对应于从控制器30输入的指令电流，生成倾转控制活塞61a的操作压。同样地，第2调节器60b包括：倾转控制活塞61b，其驱动排液容积可变构件2a；以及比例电磁阀62b，其对应于从控制器60输入的指令电流生成倾转控制活塞61b的操作压。
动臂流量控制阀9、10在动臂操纵杆装置17的操纵杆(动臂操纵杆)17a被向动臂举升侧操作时，由从动臂操纵杆装置17输出的先导压(动臂举升先导压BMU)向图示左方向驱动。由此，第1及第2液压泵1、2的排出油被向动臂液压缸3的底侧供给，并且从动臂液压缸3的杆侧排出的油返回油箱，动臂液压缸3进行伸长动作。
另外，动臂流量控制阀9、10在动臂操纵杆17a被向动臂下降侧操作时，由从动臂操纵杆装置17输出的先导压(动臂下降先导压BMD)向图示右方向驱动。由此，第1及第2液压泵1、2的排出油被向动臂液压缸3的杆侧供给，并且从动臂液压缸3的底侧排出的油返回油箱，动臂液压缸3进行退缩动作。
斗杆流量控制阀11、12在斗杆操纵杆装置18的操纵杆(斗杆操纵杆)18a被向动臂拉回侧操作时，由从斗杆操纵杆装置18输出的先导压(斗杆拉回先导压AMC)向图示右方向驱动。由此，第1及第2液压泵1、2的排出油被向斗杆液压缸4的底侧供给，并且从斗杆液压缸4的杆侧排出的油返回油箱，斗杆液压缸4进行伸长动作。
另外，斗杆流量控制阀11、12在斗杆操纵杆18a被向斗杆推出侧操作时，由从斗杆操纵杆装置18输出的先导压(斗杆推出先导压AMD)向图示左方向驱动。由此，第1及第2液压泵1、2的排出油被向斗杆液压缸4的杆侧供给，并且从斗杆液压缸4的底侧排出的油返回油箱，斗杆液压缸4进行退缩动作。
在将从动臂操纵杆装置17输出的动臂举升先导压BMU向动臂流量控制阀9、10的图示左侧的各受压部引导的先导管线上，设有检测动臂举升先导压BMU的压力传感器19，在将从动臂操纵杆装置17输出的动臂下降先导压BMD向动臂流量控制阀9、10的图示右侧的各受压部向引导的先导管线上，设有检测动臂下降先导压BMD的压力传感器20。
在将从斗杆操纵杆装置18输出的斗杆拉回先导压AMC向斗杆流量控制阀11、12的图示右侧的各受压部引导的先导管线上，设有检测斗杆拉回先导压AMC的压力传感器21，在将从斗杆操纵杆装置18输出的斗杆推出先导压AMD向斗杆流量控制阀11、12的图示左侧的各受压部向引导的先导管线上，设有检测斗杆推出先导压AMD的压力传感器22。
在供给第2液压泵2的排出油的液压油供给管线上，设有检测第2液压泵2的排出压的压力传感器23。
控制器30输入压力传感器19、20、21、22的检测信号(先导压)及压力传感器23的检测信号(第2液压泵2的排出压)而进行规定的运算处理，并向第1及第2调节器60a、60b的比例电磁阀62a、62b输出指令电流。
图2所示的液压电路是所谓中立全开型的方式。在该方式中，通过按照图3的方式设定流量控制阀9、10、11、12的滑阀的行程与各节流阀的开口面积的关系，从而对应于滑阀的行程即操纵杆17a、18a的操作量(杆操作量)，控制从第1及第2液压泵1、2向液压执行机构3、4供给的液压油的流量(以下称为入口流量)、从第1及第2液压泵1、2经由中央旁通流路返回油箱的液压油的流量(以下称为旁路节流流量)。
例如，在操纵杆17a、18a位于中立位置的情况下仅中央旁通节流阀打开，因此全部液压油返回油箱。在中间位置的情况下，中央旁通节流阀和入口节流阀双方打开，因此部分液压油返回油箱，另一方面，其余的液压油被向液压执行机构3、4供给。在最大位置的情况下，仅入口节流阀打开，因此全部液压油被向液压执行机构3、4供给。
在此，假定同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的(以下称为水平拉回操作)情况。将水平拉回操作中的斗杆拉回操作量和动臂举升操作量的变化示出在图4中。在操作刚刚开始后，斗杆拉回操作、动臂举升操作的操作量均为最大(A区间)，但随着斗杆被拉回，为了保持铲斗的齿尖的高度恒定，斗杆拉回操作量保持为最大，而动臂举升操作量逐渐减少(B区间)。
在A区间，由于斗杆拉回操作量、动臂举升操作量均为最大，因此第1及第2液压泵1、2的目标排液容积均为最大值。由于斗杆液压缸4的负载压低于动臂液压缸3的负载压，因此从第2液压泵2排出的液压油全部被向斗杆液压缸4供给，而从第1液压泵1排出的液压油通过在并联流路15设置的节流阀16的作用，大半被向动臂液压缸3供给，一部分被向斗杆液压缸4供给。
与此相对，在B区间由于斗杆拉回操作量保持为最大，因此与A区间同样地，第1及第2液压泵1、2的目标排液容积均为最大值。从第2液压泵2排出的液压油全部被向斗杆液压缸4供给也与A区间相同，但从第1液压泵1排出的液压油伴随动臂举升操作量的减少而使动臂流量控制阀9的中央旁通节流阀打开，从而向动臂液压缸3供给的流量减少，减少的流量(即旁路节流流量)经由从中央旁通流路13分支的串联流路14被向斗杆液压缸4供给。
在设定动臂流量控制阀9的中央旁通节流阀的开口面积较大(图3中的虚线)的情况下，中间位置的旁路节流流量也较多，因此对应于动臂举升操作量的减少，斗杆液压缸4的动作速度增大，能够提高作业效率。
另一方面，在例如为了减小除了水平拉回以外的操作中的由旁路节流流量引起的损失，而将动臂流量控制阀9的中央旁通节流阀的开口面积设定得较小(图3中的实线)的情况下，在水平拉回操作中，第1液压泵1的目标排液容积保持为最大值，因此第1液压泵1的排出压与上述情况相比上升。其结果，存在由旁路节流流量引起的损失增加而燃料效率恶化的可能。本实施方式液压挖掘机200通过具有以下实施例中说明的控制器30，从而能够提高水平拉回操作中的能量效率。
【实施例1】
图5是本发明第1实施例中的控制器30的功能框图。
在图5中，控制器30包括控制第1调节器60a的第1调节器控制部30a和控制第2调节器60b的第2调节器控制部30b。第1调节器控制部30a输入从包含操纵杆装置17、18在内的操作装置输入的先导压Pi1、Pi2、…、Pin及第2液压泵2的排出压P2而进行规定的运算处理，向第1调节器60a的比例电磁阀62a输出指令电流Ia。另一方面，第2调节器控制部30b输入从包含操纵杆装置17、18在内的操作装置输入的先导压Pi1、Pi2、…、Pin而进行规定的运算处理，向第2调节器60b的比例电磁阀62b输出指令电流Ib。
图6是示出第1调节器控制部30a的详细内容的功能框图。
在图6中，第1调节器控制部30a包括排液容积转换部311、312、…、31n、排液容积限制部70、最大值选择部36a和指令电流转换部37a。排液容积限制部70包括操作判定部32、压力判定部33、最大值选择部34和乘法部35。
排液容积转换部311存储针对先导压Pi1的第1液压泵1的目标排液容积特性，将所输入的先导压Pi1转换为目标排液容积Qa1并输出。排液容积转换部312存储针对先导压Pi2的第1液压泵1的目标排液容积特性，将所输入的先导压Pi2转换为目标排液容积Qa2并输出。排液容积转换部31n存储针对其他先导压Pin的第1液压泵1的目标排液容积特性，将所输入的先导压Pin转换为排液容积Qan并输出。以下将先导压Pi1设为动臂举升先导压BMU、将先导压Pi2设为斗杆拉回先导压AMC进行说明。
操作判定部32在先导压Pi1(动臂举升操作量)低于判定为正在进行动臂举升操作的阈值(规定操作量)时输出1，在为阈值以上时输出0。压力判定部33在第2液压泵2的排出压P2低于判定为正在进行挖掘等负载高的作业的阈值(规定压力)时输出0，在为阈值以上时输出1。最大值选择部34选择操作判定部32的输出值和压力判定部33的输出值中的最大值并向乘法部35输出。乘法部35将最大值选择部34的输出值与排液容积转换部312的输出值相乘并向最大值选择部36a输出。由此，在动臂举升操作量Pi1为规定操作量以上且第2液压泵2的排出压P2低于规定压力的情况下，基于斗杆拉回操作量Pi2的第1液压泵1的目标排液容积Qa2未被输入至最大值选择部36a，因此仅根据基于动臂举升操作量Pi1的第1液压泵1的目标排液容积Qa1控制第1调节器60b。
最大值选择部36a选择排液容积转换部311、312、…、31n的各输出值Qa1、Qa2、…、Qan和乘法部35的输出值中的最大值，向指令电流转换部37a输出。指令电流转换部37a将与最大值选择部36a的输出值对应的指令电流Ia向第1调节器60a的比例电磁阀62a输出。
图7是示出第2调节器控制部30b的详细内容的功能框图。
在图7中，第2调节器控制部30b包括排液容积转换部381、382、…、38n、最大值选择部36b和指令电流转换部37b。
排液容积转换部381存储针对先导压Pi1的第2液压泵2的目标排液容积特性，将所输入的先导压Pi1转换为排液容积Qb1并输出。排液容积转换部382存储针对先导压Pi2的第2液压泵2的目标排液容积特性，将所输入的先导压Pi2转换为排液容积Qb2并输出。排液容积转换部38n存储针对其他先导压Pin的第2液压泵2的目标排液容积特性，将所输入的先导压Pin转换为排液容积Qbn并输出。
最大值选择部36b选择排液容积转换部381、382、…、38n的各输出值Qb1、Qb2、…、Qbn中的最大值，向指令电流转换部37b输出。指令电流转换部37b将与最大值选择部36b的输出值对应的指令电流Ib向第2调节器60b的比例电磁阀62b输出。
接下来说明本实施例中的液压驱动装置300(参照图2)的动作。
在液压挖掘机200的操作者将动臂操纵杆17a向动臂举升方向操作并将斗杆操纵杆18a向斗杆拉回方向操作时，在动臂流量控制阀9、10的图示左侧的受压部作用动臂举升先导压BMU，在斗杆流量控制阀11、12的图示左侧的受压部作用斗杆拉回先导压AMC。此时，先导压由压力传感器19、21检测，作为检测信号Pi1、Pi2被输入至控制器30。另外，第2液压泵2的排出压也作为压力传感器23的检测信号P2被输入至控制器30。
在控制器30中，与先导压Pi1、Pi2对应的第1液压泵1的目标排液容积Qa1、Qa2分别从排液容积转换部311、312输出，另一方面，除了动臂液压缸3及斗杆液压缸4以外的液压执行机构未被操作，因此从排液容积转换部31n输出目标排液容积的最小值。由于进行动臂举升操作且动臂举升先导压Pi1高于阈值，因此操作判定部32的输出值为0。另外，由于未进行挖掘等负载高的作业，第2液压泵2的排出压P2低于阈值，因此压力判定部33的输出值为0。其结果，最大值选择部34的输出值也为0，因此在乘法部35中，目标排液容积Qa2与0相乘。因此，从最大值选择部36输出与先导压Pi1对应的目标排液容积Qa1。
在本实施例中，在图8中示出进行了水平拉回操作的情况下的第1及第2液压泵1、2的排液容积的变化。在操作刚刚开始后的A区间中，第1及第2液压泵1、2的排液容积均为最大值，这一点与现有技术相同。与此相对，在B区间，第2液压泵2的排液容积保持为最大值，另一方面，第1液压泵1的排液容积对应于先导压Pi1而减少(图中的实线)。这是由于，在第1调节器控制部30a(参照图6)中，基于斗杆拉回操作量Pi2的目标排液容积Qa2向最大值选择部36a的输入被排液容积限制部70限制。
本实施例的液压挖掘机200包括：车身201、202；动臂207，其以能够在上下方向上转动的方式安装于车身201、202；斗杆208，其以能够在上下或前后方向上转动的方式安装于动臂207的顶端部；可变容量型第1及第2液压泵1、2；第1及第2调节器60a、60b，其调节第1及第2液压泵1、2的各排液容积；动臂液压缸3，其至少供给第1液压泵1的排出油以驱动动臂207；斗杆液压缸4，其至少供给第2液压泵2的排出油以驱动斗杆208；动臂操作装置17，其指示动臂207的动作；斗杆操作装置18，其指示斗杆208的动作；操作量检测装置19、20、21、22，其检测动臂操作装置17及斗杆操作装置18的操作量；控制器30，其对应于动臂操作装置17及斗杆操作装置18的操作量控制第1及第2调节器60a、60b；以及压力检测装置23，其检测第2液压泵2的排出压，控制器30根据基于动臂操作装置17的动臂举升操作量Pi1的第2液压泵2的目标排液容积Qb1和基于斗杆操作装置18的斗杆拉回操作量Pi2的第2液压泵2的目标排液容积Qb2中的最大值控制第2调节器60b，在动臂举升操作量Pi1低于规定操作量或第2液压泵2的排出压P2为规定压力以上的情况下，根据基于动臂举升操作量Pi1的第1液压泵1的目标排液容积Qa1和基于斗杆拉回操作量Pi2的第1液压泵1的目标排液容积Qa2中的最大值控制第1调节器60a，在动臂举升操作量Pi1为所述规定操作量以上且第2液压泵2的排出压P2低于所述规定压力的情况下，仅根据基于动臂举升操作量Pi1的第1液压泵1的目标排液容积Qa1控制第1调节器60a。
另外，第1调节器60a包括：第1液压泵1的倾转控制活塞61a，其驱动排液容积可变构件1a；以及比例电磁阀62a，其对应于从控制器30输入的指令电流Ia生成倾转控制活塞61a的操作压，控制器30包括：第1排液容积转换部311，其将动臂举升操作量Pi1转换为第1液压泵1的目标排液容积Qa1并输出；第2排液容积转换部312，其将斗杆拉回操作量Pi2转换为第1液压泵1的目标排液容积Qa2并输出；排液容积限制部70，其在动臂举升操作量Pi1低于所述规定操作量或第2液压泵2的排出压P2为所述规定压力以上的情况下，直接输出第2排液容积转换部312的输出值Qa2，在动臂举升操作量Pi1为所述规定操作量以上且第2液压泵2的排出压P2低于所述规定压力的情况下输出0；最大值选择部36a，其选择第1排液容积转换部311的输出值Qa1和排液容积限制部70的输出值中的最大值并输出；以及指令电流转换部37a，其将基于最大值选择部36a的输出值的指令电流Ia向比例电磁阀62a输出。
根据按照上述方式构成的本实施例的液压挖掘机20，在同时进行斗杆拉回操作和动臂举升操作的水平拉回操作中，主要向动臂液压缸3供给液压油的第1液压泵1的排液容积对应于动臂举升操作量Pi1的降低而减少。由此不会出现第1液压泵1的排出压过度上升的情况，因此能够提高能量效率。
【实施例2】
图9是本发明的第2实施例中的控制器30具有的第1调节器控制部30a的功能框图。在图9中，与第1实施例(参照图6)的区别为第1调节器控制部30a还具有增益生成部38、减法部39、比较部40、乘法部41和加法部42。
增益生成部38对应于动臂举升操作量Pi1输出0到1范围的数值。需要说明的是，本实施例中的增益生成部38以输出与动臂举升操作量Pi1成比例的增益的方式构成。减法部39输出从与斗杆拉回操作量Pi2对应的目标排液容积Qa2减去与动臂举升操作量对应的目标排液容积Qa1得到的差值ΔQ。比较部40将差值ΔQ与规定阈值进行比较，在差值ΔQ为阈值以上时直接输出差值ΔQ，在差值ΔQ低于阈值时输出0。乘法部41将增益生成部38的输出值与比较部40的输出值相乘，加法部42将乘法部41的输出值与目标排液容积Qa1相加，并输出至最大值选择部36a。
以下说明本实施例中的液压驱动装置300(参照图2)的动作。
在液压挖掘机200的操作者将动臂操纵杆17a向动臂举升方向操作并将斗杆操纵杆18a向斗杆拉回方向操作时，从排液容积转换部311、312分别输出与动臂举升操作量和斗杆拉回操作量对应的目标排液容积Qa1、Qa2，从增益生成部38输出与先导压Pi1对应的数值。
在图8中的A区间，减法部39的输出值为0，因此比较部40及乘法部41的输出值也为0，从加法部42直接输出目标排液容积Qa1。另一方面，在B区间，减法部39的输出值ΔQ大于0，若超过阈值，则从比较部40输出差值ΔQ，因此从加法部42输出将差值ΔQ和增益生成部38的输出值的乘积与目标排液容积Qa1相加得到的值。
图10中示出本实施例中进行了水平拉回操作的情况下的第1及第2液压泵1、2的排液容积的变化。在操作刚刚开始后的A区间中，第1及第2液压泵1、2的排液容积均为最大值，因此与第1实施例(参照图8)相同。与此相对，在B区间，第2液压泵2的排液容积保持为最大值，另一方面，第1液压泵1的排液容积与第1实施例(图中的虚线)相比增加。
在此，与动臂举升操作对应的排液容积转换部311的特性通常还考虑水平拉回操作以外的操作而设定。因此，在第1实施例中，在同时进行动臂举升操作和斗杆拉回操作的情况下，与单独进行动臂举升操作的情况相比存在动臂举升速度降低的可能。另一方面，在本实施例中，通过将从与斗杆拉回操作量对应的目标排液容积Qa2减去与动臂举升操作量对应的目标排液容积Qa1得到的差值ΔQ和与动臂举升操作量对应的增益的乘积值与目标排液容积Qa1相加，从而能够使动臂液压缸3的针对动臂举升操作量的动作速度的特性在进行了斗杆拉回操作的情况下和没有进行斗杆拉回操作的情况下一致。
在本实施例中，控制器30在从基于斗杆拉回操作量Pi2的第1液压泵1的目标排液容积Qa2减去基于动臂举升操作量Pi1的第1液压泵1的目标排液容积Qa1得到的差值ΔQ为规定阈值以上的情况下，将基于动臂举升操作量Pi1的增益和差值ΔQ的乘积值与基于动臂举升操作量Pi1的第1液压泵1的目标排液容积Qa1相加。
另外，控制器30包括：增益生成部38，其计算与动臂举升操作量Pi1对应的增益并输出；减法部39，其输出从第2排液容积转换部312的输出值Qa2减去第1排液容积转换部311的输出值Qa1得到的差值ΔQ；比较部40，其在差值ΔQ为规定阈值以上的情况下直接输出差值ΔQ，在差值ΔQ低于所述规定阈值的情况下输出0；乘法部41，其将增益生成部38的输出值与比较部40的输出值相乘并输出；以及加法部42，其将乘法部41的输出值与第1排液容积转换部311的输出值Qa1相加。
根据按照上述方式构成的本实施例的液压挖掘机200，通过将从与斗杆拉回操作量对应的目标排液容积Qa2减去与动臂举升操作量对应的目标排液容积Qa1得到的差值ΔQ和与动臂举升操作量对应的增益的乘积值与目标排液容积Qa1相加，从而能够使动臂液压缸3的针对动臂举升操作量的动作速度的特性在进行了斗杆拉回操作的情况下和未进行斗杆拉回操作的情况下一致。由此，能够防止水平拉回操作中能量效率下降并提高作业效率。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明不限定于上述实施例，而包含多种变形例。例如，上述实施例为了便于理解本发明进行了详细说明，不限定为具有所说明的全部构成。另外，能够在某实施例的构成中加入其他实施例的构成的一部分、删除某实施例的构成的一部分，或者也可以与其他实施例的一部分置换。
附图标记说明
1…第1液压泵、1a…排液容积可变构件、2…第2液压泵、2a…排液容积可变构件、3…动臂液压缸、4…斗杆液压缸、5…铲斗液压缸、6…回转马达、7、8…行驶马达、9、10…动臂流量控制阀、11、12…斗杆流量控制阀、13…中央旁通流路、14…串联流路、15…并联流路、16…节流阀、17…动臂操纵杆装置(动臂操作装置)、17a…动臂操纵杆、18…斗杆操纵杆装置(斗杆操作装置)、18a…斗杆操纵杆、19、20、21、22…压力传感器(操作量检测装置)、23…压力传感器(压力检测装置)、30…控制器、30a…第1调节器控制部、30b…第2调节器控制部、32…操作判定部、33…压力判定部、34…最大值选择部、35…乘法部、36a、36b…最大值选择部、37a、37b…指令电流转换部、38…增益生成部、39…减法部、40…比较部、50…发动机(原动机)、60a…第1调节器、61a…倾转控制活塞、62a…比例电磁阀、60b…第2调节器、61b…倾转控制活塞、62b…比例电磁阀、70…排液容积限制部、200…液压挖掘机(工程机械)、201…下部行驶体(车身)、202…上部回转体(车身)、203…前部作业装置、204、205…履带式行驶装置、206…舱室、207…动臂、208…斗杆、209…铲斗、300…液压驱动装置、311…排液容积转换部(第1排液容积转换部)、312…排液容积转换部(第2排液容积转换部)、31n…排液容积转换部、381、382、38n…排液容积转换部。

Claims (4)

1.一种工程机械，包括：
车身；
动臂，其以能够在上下方向上转动的方式安装于所述车身；
斗杆，其以能够在上下或前后方向上转动的方式安装于所述动臂的顶端部；
可变容量型的第1液压泵及第2液压泵；
第1调节器及第2调节器，其调节所述第1液压泵及第2液压泵的排液容积；
动臂液压缸，其被供给从所述第1液压泵及所述第2液压泵排出的液压油，驱动所述动臂；
斗杆液压缸，其被供给从所述第1液压泵及所述第2液压泵排出的液压油，驱动所述斗杆；
动臂操作装置，其指示所述动臂的动作；
斗杆操作装置，其指示所述斗杆的动作；
操作量检测装置，其检测所述动臂操作装置及所述斗杆操作装置的操作量；以及
控制器，其根据所述动臂操作装置及所述斗杆操作装置的操作量控制所述第1调节器及第2调节器，
所述工程机械的特征在于，
具有压力检测装置，其检测所述第2液压泵的排出压，
所述控制器构成为，
以基于所述动臂操作装置的动臂举升操作量的所述第2液压泵的目标排液容积和基于所述斗杆操作装置的斗杆拉回操作量的所述第2液压泵的目标排液容积中的最大值控制所述第2调节器，
在所述动臂举升操作量低于规定操作量或所述第2液压泵的排出压为规定压力以上的情况下，以基于所述动臂举升操作量的所述第1液压泵的目标排液容积和基于所述斗杆拉回操作量的所述第1液压泵的目标排液容积中的最大值控制所述第1调节器，
在所述动臂举升操作量为所述规定操作量以上且所述第2液压泵的排出压低于所述规定压力的情况下，仅根据基于所述动臂举升操作量的所述第1液压泵的目标排液容积控制所述第1调节器。
2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述控制器在从基于所述斗杆拉回操作量的所述第1液压泵的目标排液容积减去基于所述动臂举升操作量的所述第1液压泵的目标排液容积得到的差值为规定阈值以上的情况下，将基于所述动臂举升操作量的增益和所述差值的乘积值与基于所述动臂举升操作量的所述第1液压泵的目标排液容积相加。
3.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述第1调节器包括：倾转控制活塞，其驱动所述第1液压泵的排液容积可变构件；以及比例电磁阀，其根据从所述控制器输入的指令电流生成所述倾转控制活塞的操作压，
所述控制器包括：
第1排液容积转换部，其将所述动臂举升操作量转换为所述第1液压泵的目标排液容积并输出；
第2排液容积转换部，其将所述斗杆拉回操作量转换为所述第1液压泵的目标排液容积并输出；
排液容积限制部，其在所述动臂举升操作量低于所述规定操作量或所述第2液压泵的排出压为所述规定压力以上的情况下，直接输出所述第2排液容积转换部的输出值，在所述动臂举升操作量为所述规定操作量以上且所述第2液压泵的排出压低于所述规定压力的情况下输出0；
最大值选择部，其选择所述第1排液容积转换部的输出值和所述排液容积限制部的输出值中的最大值并输出；以及
指令电流转换部，其将基于所述最大值选择部的输出值的指令电流输出至所述比例电磁阀。
4.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于，
所述控制器包括：
增益生成部，其计算与所述动臂举升操作量对应的增益并输出；
减法部，其输出从所述第2排液容积转换部的输出值减去所述第1排液容积转换部的输出值得到的差值；
比较部，其在所述差值为规定阈值以上的情况下直接输出所述差值，在所述差值低于所述规定阈值的情况下输出0；
乘法部，其将所述增益生成部的输出值与所述比较部的输出值相乘并输出；以及
加法部，其将所述乘法部的输出值与所述第1排液容积转换部的输出值相加。
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