工程机械的液压驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压挖掘机等工程机械的液压驱动装置，尤其涉及具备具有两个排出口而且由一个栗调整器(栗控制装置)控制排出流量的栗装置，并且具备将栗装置的排出压控制为比多个驱动器的最高负载压高的道路传感系统的工程机械的液压驱动装置。
【背景技术】
[0002]具备将液压栗的排出流量控制为液压栗(主栗)的排出压比多个驱动器的最高负载压仅高目标差压的道路传感系统的装置作为液压挖掘机那样的工程机械的液压驱动装置而广泛利用。
[0003]在专利文献I记载了在具备这样的道路传感系统的工程机械的液压驱动装置中，与第一驱动器组以及第二驱动器组对应地设置有第一以及第二这两个液压栗的双栗道路传感系统。该双栗道路传感系统构成为，将两个液压栗中的一方的液压栗的最大容量设定为比另一方的液压栗的最大容量大，且将一方的液压栗的最大容量设定为能够驱动最大要求流量为最大的驱动器(假定悬臂缸)的容量，并且利用另一方的液压栗的排出流量来驱动特定的驱动器(假设起重臂缸)。另外，在上述一方的液压栗侧设置合流阀，仅在最大要求流量为最大的驱动器(假设悬臂缸)的要求流量较少时，且特定的驱动器(假设起重臂缸)的要求流量大时，经由合流阀使一方的液压栗的排出流量与另一方的液压栗的排出流量合流而能够供给至特定的驱动器(假设起重臂缸)。
[0004]专利文献2中记载了如下双栗道路传感系统，即、使用具有两个排出口的分流式的液压栗来代替两个液压栗，能够基于第一驱动器组以及第二驱动器组各自的最大负载压而分别独立地控制第一排出口以及第二排出口的排出流量。在该系统中，也在两个排出口的排出油路间设置分流、合流切换阀(行驶独立阀)，在仅行驶的情况或者一边行驶一边使用推土装置的情况等，将分流、合流切换阀切换到分流位置而将两个排出口的排出流量独立地供给至驱动器，在起重臂缸、悬臂缸等行驶或驱动推土机以外的驱动器时，能够将分流、合流切换阀切换到合流位置而将两个排出口的排出流量合流并供给至驱动器。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2011-196438号公报
[0008]专利文献2:日本特开2012-67459号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的课题
[0010]如在专利文献I中被指出的那样，在通常的具备单栗道路传感系统的液压驱动装置中，液压栗的排出压总是被控制为比多个驱动器的最高负载压仅高某设定压量，在负载压高的驱动器和负载压低的驱动器进行复合驱动的情况(例如，同时进行起重臂上升(负载压:高)和悬臂接地(负载压:低)操作的、进行所谓水平整平动作的情况等)下，液压栗的排出压被控制为起重臂缸的高的负载压仅高某设定压量。此时，为了防止流量过于流向负载压低的悬臂缸而设置的悬臂缸驱动用的压力补偿阀节流，由于该压力补偿阀的压力损失而消耗了无益的能量。
[0011]在具备专利文献I所记载的双栗道路传感系统的液压驱动装置中，通过分别设置悬臂缸驱动用的液压栗和起重臂缸驱动用的液压栗使其分离，从而能够在水平整平动作等，减少负载压低的悬臂缸驱动用的压力补偿阀造成的节流压力损失，防止无益的能量消耗。
[0012]然而，在专利文献I所记载的双栗道路传感系统存在如下别的问题。
[0013]在液压挖掘机的挖掘动作中，水平整平动作是起重臂缸小流量+悬臂缸大流量的组合。但是，在液压挖掘机中，起重臂缸和悬臂缸均为最大要求流量比其他驱动器大的驱动器，在液压挖掘机的实际的挖掘动作中，还有起重臂缸成为大流量的复合动作。例如，在铲斗挖掘后、以最大速度进行起重臂上升并且对(起重臂上升全操作)悬臂接地进行微操作的铲斗扒搂动作中，成为起重臂缸大流量+悬臂缸小流量的组合。另外，在斜面上侧水平配置液压挖掘机的主体、然后使铲斗爪尖从斜面的谷侧朝向山侧(上侧)倾斜地移动的、所谓从斜面上侧进行的斜拉动作中，通常悬臂操作杆为全输入、起重臂操作杆为半输入，成为起重臂缸中流量+悬臂缸大流量的组合。另外，在该斜拉动作中，起重臂上升的操作量根据斜面的角度和相对于斜面的悬臂角度(车体与铲斗前端的距离)而变化，与之相应地，起重臂缸流量在中流量与大流量之间发生变化。
[0014]在专利文献I中，在一方的液压栗侧设置有合流阀，仅在悬臂缸的要求流量少时，且在起重臂缸的要求流量增加了的情况下，能够使一方的液压栗的排出流量与另一方的液压栗的排出流量合流而供给至起重臂缸。但是，在这样的回路结构中，在进行了铲斗挖掘后的铲斗扒搂动作的情况下，存在向起重臂缸供给的压力油的流量未达到迅速进行铲斗扒搂动作所需要的流量的情况，从而存在起重臂速度变慢之类的问题。
[0015]另外，由于在悬臂缸的要求流量大时合流阀被关闭，因此只能向起重臂缸供给小容量侧的液压栗的压力油。因此，不能进行起重臂缸的要求流量为中流量以上的从斜面上侧进行的斜拉动作。
[0016]这样，在专利文献I中，对于称为水平整平动作的特定的复合动作，虽然能得到起重臂缸和悬臂缸所要求的流量平衡，但对于起重臂缸要求中流量以上的流量的复合动作而言，却无法得到所需要的流量平衡，存在无法进行适当的复合动作、或复合动作本身无法进行之类的问题。
[0017]在专利文献2所记载的道路传感系统中，除了行驶以及/或者使用推土装置的情况以外，由于使两个排出口的排出流量合流来对驱动器进行驱动，因此此时的液压回路的形态实际上与单栗的液压回路相同。因此，与具备通常的单栗道路传感系统的液压驱动装置相同，在对负载压高的驱动器和负载压低的驱动器进行复合驱动的复合操作时，存在由于压力补偿阀的压力损失而产生无益的能量消耗之类的基本的问题。
[0018]本发明的目的在于提供一种工程机械的液压驱动装置，其在同时驱动最大要求流量大的两个驱动器的复合操作时，在抑制压力补偿阀的节流压力损失引起的无益的能量消耗的同时，能够灵活地对应两个驱动器所要求的各种流量平衡。
[0019]用于解决课题的方案
[0020](I)为了实现上述目的，本发明是一种工程机械的液压驱动装置，其特征在于，具备:
[0021]分流式的第一栗装置，其具有第一排出口以及第二排出口 ；
[0022]单流式的第二栗装置，其具有第三排出口 ；
[0023]多个驱动器，其利用从上述第一以及第二栗装置的上述第一?第三排出口排出的压力油进行驱动；
[0024]多个流量控制阀，其对从上述第一?第三排出口向上述多个驱动器供给的压力油的流动进行控制；
[0025]多个压力补偿阀，其对上述多个流量控制阀的前后差压分别进行控制；
[0026]第一栗控制装置，其具有第一道路传感控制部，该第一道路传感控制部对上述第一栗装置的容量进行控制，以使上述第一以及第二排出口的高压侧的排出压比通过从上述第一以及第二排出口排出的压力油驱动的驱动器的最高负载压仅高目标差压；以及
[0027]第二栗控制装置，其具有第二道路传感控制部，该第二道路传感控制部对上述第二栗装置的容量进行控制，以使上述第三排出口的排出压比通过从上述第三排出口排出的压力油驱动的驱动器的最高负载压仅高目标差压，
[0028]上述多个驱动器包含最大要求流量比其他驱动器大的第一以及第二驱动器，
[0029]在上述第一驱动器的要求流量比规定流量小的情况下，仅由从上述单流式的第二栗装置的上述第三排出口排出的压力油驱动上述第一驱动器，
[0030]在上述第一驱动器的要求流量比上述规定流量大的情况下，将上述第一栗装置的第一排出口以及上述第二栗装置的第三排出口与上述第一驱动器连接，以使从上述单流式的第二栗装置的上述第三排出口排出的压力油与从上述分流式的第一栗装置的上述第一以及第二排出口的一方排出的压力油合流来驱动上述第一驱动器，
[0031]在上述第二驱动器的要求流量比规定流量小的情况下，仅由从上述分流式的第一栗装置的上述第一以及第二排出口的另一方排出的压力油来驱动上述第二驱动器，
[0032]在上述第二驱动器的要求流量比上述规定流量大的情况下，将上述第一栗装置的第一以及第二排出口与上述第二驱动器连接，以使从上述分流式的第一栗装置的上述第一以及第二排出口这两方排出的压力油合流来驱动上述第二驱动器。
[0033]在这样构成的本发明中，在第一驱动器(例如起重臂缸)的要求流量为小流量、且第二驱动器(例如悬臂缸)的要求流量为大流量的复合动作(例如水平整平动作)中，从第一排出口和第二排出口向第二驱动器供给第二驱动器所要求的大流量，在第一驱动器(例如起重臂缸)的要求流量为大流量、且第二驱动器(例如悬臂缸)的要求流量为小流量的复合动作(例如铲斗扒搂动作)中，从第一排出口和第三排出口向第一驱动器供给第一驱动器所要求的大流量，在第一驱动器(例如起重臂缸)的要求流量为中流量以上、且第二驱动器(例如悬臂缸)的要求流量为大流量的复合动作(例如从斜面上侧进行的斜拉动作)中，从第一排出口和第三排出口向第一驱动器供给第一驱动器所要求的中流量以上的流量，从第一排出口和第二排出口向第二驱动器供给第二驱动器所要求的大流量。
[0034]这样，在同时驱动最大要求流量大的两个驱动器的复合操作时，能够灵活应对两个驱动器所要求的各种流量平衡。
[0035]另外，在第一驱动器和第二驱动器的要求流量均为中流量以上的复合动作以外的复合动作中，即使在第一驱动器和第二驱动器分别由来自不同的排出口的压力油驱动，且第一驱动器和第二驱动器的要求流量均为中流量以上的复合动作中，对于第三排出口和第二排出口，由于第一驱动器和第二驱动器分别由来自不同的排出口的压力油驱动，因此也能够抑制因低负载侧驱动器的压力补偿阀的节流压力损失引起的无益的能量消耗。
[0036](2)在上述⑴中，优选，上述分流式的第一栗装置构成为，从上述第一以及第二排出口排出相同的流量的压力油，
[0037]上述多个驱动器包含同时驱动而且通过此时供给流量相同而发挥规定的功能的第三以及第四驱动器，
[0038]将上述第一栗装置的第一以及第二排出口与上述第三以及第四驱动器连接，以使上述第三驱动器由从上述分流式的第一栗装置的上述第一以及第二排出口的一方排出的压力油驱动，且使上述第四驱动器由从上述分流式的第一栗装置的上述第一以及第二排出口的另一方排出的压力油驱动。
[0039]由此，从第一以及第二排出口向各个压力油供给路径排出等流量的压力油，总是向第三以及第四驱动器(例如左右行驶马达)供给等量的压力油，从而能够使第三以及第四驱动器可靠地发挥规定的功能。
[0040](3)在上述(2)中，优选上述第一栗控制装置具有:导入有上述分流式的第一栗装置的上述第一排出口的排出压的第一转矩控制用的驱动器；以及导入有上述第二排出口的排出压的第二转矩控制用的驱动器，
[0041]通过上述第一以及第二转矩控制用的驱动器，随着上述第一排出口的排出压与上述第二排出口的排出压的平均压力变高而使第一栗装置的容量减少。
[0042]由此，与由一个栗驱动第三以及第四驱动器(例如左右行驶马达)的情况相比，流量不易因转矩控制(马力控制)而受限制，不会较大地降低操作效率，第三以及第四驱动器能够发挥规定的功能(例如行驶转向)。
[0043](4)在上述(2)或(3)中，优选还具备切换阀，该切换阀连接于第一压力油供给路径与第二压力油供给路径之间，该第一压力油供给路径与上述分流式的第一栗装置的上述第一排出口连接，该第二压力油供给路径与上述第二排出口连接，在上述第三以及第四驱动器和由上述分流式的第一栗装置驱动的其他驱动器同时被驱动时，切换到连通位置，除此以外时切换到切断位置。
[0044]由此，在第三以及第四驱动器(例如左右行驶马达)和其他驱动器同时被驱动的复合动作(例如行驶复合动作)中，由于第一栗装置的第一排出口和第二排出口作为一个栗发挥功能，因此能够供给第三以及第四驱动器和其他驱动器所需要的流量，可得到良好的复合操作性。
[0045](5)在上述(I)中，优选上述多个流量控制阀包括:
[0046]第一流量控制阀，其在与上述第一驱动器连接的油路设有与上述第二栗装置的第三排出口连接的第三压力油供给路径；
[0047]第二流量控制阀，其在与上述第一驱动器连接的油路设有与上述第一栗装置的第一排出口连接的第一压力油供给路径；
[0048]第三流量控制阀，其在与上述第二驱动器连接的油路设有与上述第一栗装置的第二排出口连接的第二压力油供给路径；以及
[0049]第四流量控制阀，其在与上述第二驱动器连接的油路设有与上述第一栗装置的第一排出口连接的上述第一压力油供给路径，
[0050]上述第一以及第三流量控制阀以如下方式设定开口面积特性:随着阀柱行程增加而开口面积增加，在中间行程成为最大开口面积，之后，维持最大开口面积，直到最大的阀柱行程，
[0051]上述第二以及第四流量控制阀以如下方式设定开口面积特性:在阀柱行程达到中间行程前，开口面积为零，随着阀柱行程超过上述中间行程而增加，开口面积增加，在最大的阀柱行程之前成为最大开口面积。
[0052]由此，能够实现上述(I)中所述的第一?第三排出口与第一以及第二驱动器的连接结构(为如下结构:在第一驱动器的要求流量比规定流量小的情况下，仅由从单流式的第二栗装置的第三排出口排出的压力油驱动第一驱动器，在第一驱动器的要求流量比规定流量大的情况下，使从单流式的第二栗装置的第三排出口排出的压力油和从分流式的第一栗装置的第一以及第二排出口的一方排出的压力油合流来驱动第一驱动器，并且在第二驱动器的要求流量比规定流量小的情况下，仅由从分流式的第一栗装置的第一以及第二排出口的另一方排出的压力油来驱动第二驱动器，在第二驱动器的要求流量比规定流量大的情况下，使从分流式的第一栗装置的第一以及第二排出口这两方排出的压力油合流来驱动第二驱动器)。
[0053](6)在上述(I)?(5)中，上述第一以及第二驱动器例如分别是驱动液压挖掘机的起重臂以及悬臂的起重臂缸以及悬臂缸。
[0054]由此，在同时驱动液压挖掘机的起重臂缸和悬臂缸的复合操作时，在抑制压力补偿阀的节流压力损失引起的无益的能量消耗的同时，灵活地应对起重臂缸和悬臂缸所要求的各种流量平衡，能够得到良好的复合操作性。
[0055](7)在上述⑵?(6)中，上述第三以及第四驱动器例如分别是驱动液压挖掘机的行驶体的左右行驶马达。
[0056]由此，在液压挖掘机中，能够得到良好的前进行驶性。另外，在液压挖掘机的行驶转向动作中，能够实现良好的转向拟合。
[0057]发明效果
[0058]根据本发明，在同时驱动最大要求流量大的两个驱动器的复合操作时，在抑制压力补偿阀的节流压力损失引起的无益的能量消耗的同时，灵活地应对两个