CN103328283A - 轮式作业机的液压驱动装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种在坡道起步时能够不沿着坡道下降地进行起步轮式作业机的液压驱动装置，本发明具有：切换开关（26），其能够选择在作业装置（5）作业时进行的行驶体（3）的临时停车模式即作业制动模式；比例电磁阀（27），其能够控制制动用方向控制阀（25）；以及控制器（28），其能够根据从制动操作量用压力传感器（24）输出的信号将制动启动信号（S1）或制动解除信号（S2）输出给比例电磁阀（27），并且控制器（28）包括根据从行驶操作量用压力传感器（18）输出的信号使制动解除信号（S2）带有时间延迟的延迟单元，并进行将由该延迟单元延迟后的制动解除信号（S2）输出给比例电磁阀(27）的处理。

Description

轮式作业机的液压驱动装置
技术领域
本发明涉及轮式作业机的液压驱动装置，所述液压驱动装置设置在轮式挖掘机、轮式装载机、起重车等轮式作业机，并且具有能够选择在作业装置作业时进行的行驶体的临时停车模式即作业制动模式的开关。
背景技术
以往，专利文献1公开了具有以下部分的轮式挖掘机：行驶体，其具有前轮以及后轮；车体主体，例如回转体，其配置于该行驶体上；以及作业装置，其包括安装在该回转体的斗杆、动臂等。另外，在该轮式挖掘机中公开了具有以下部分的液压驱动装置：行驶马达，其用于驱动行驶体；行驶用方向控制阀，其用于控制该行驶马达；行驶操作装置，例如加速踏板，其用于切换操作该行驶用方向控制阀；制动装置，其用于制动前轮和后轮；制动用方向控制阀，其用于控制该制动装置；以及制动操作装置，例如制动踏板，其用于切换操作该制动用方向控制阀。
另外，专利文献2在如上所述的轮式挖掘机中公开了具有以下部分的液压驱动装置：制动操作量检测器，例如压力传感器，其用于检测制动踏板的操作量；开关，其能够选择在作业装置作业时进行的行驶体的临时停车模式即作业制动模式；通断式电磁阀，其能够控制制动用方向控制阀；以及控制器，其在利用上述的开关而选择了作业制动模式的状态下，能够根据从上述压力传感器输出的信号将制动启动信号或制动解除信号输出给上述的电磁阀。
另外，在通过该专利文献2所示开关而选择了作业制动模式的状态下，稍长一点地踏入制动踏板时，制动启动信号从控制器输出到电磁阀。这时该电磁阀输出将制动用方向控制阀切换为使制动装置变成制动状态的信号，并保持制动状态。另外，在像这样的制动状态下，当再次踏入制动踏板时，从控制器向电磁阀输出制动解除信号。这时该电磁阀输出将制动用方向控制阀切换为使制动装置变成制动解除状态的信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-274140号公报
专利文献2：日本特开2006-7849号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述的专利文献1所示的技术中，在考虑了上述的专利文献2所示的技术的情况下，当坡道起步时存在问题。即，在行驶体在坡道临时停车的状态下，当加速踏板的踏入量浅时，从控制器向电磁阀输出制动解除信号，制动装置为制动解除状态。这时由于加速踏板的踏入量浅，所以为不能确保行驶驱动压力的状态。因此，能够引起该轮式挖掘机由于自重而沿坡道下降。
本发明是基于上述的现有技术中的实际状况而做出的发明，其目的在于提供一种轮式作业机的液压驱动装置，其在坡道起步时能够不沿坡道下降地进行起步。
用于解决课题的手段
为了达成该目的，本发明为一种轮式作业机的液压驱动装置，该液压驱动装置设置于轮式作业机，该轮式作业机具有行驶体、车体主体、以及作业装置，上述行驶体具有前轮以及后轮，上述车体主体配置在该行驶体上，上述作业装置安装于该车体主体，上述液压驱动装置具有：行驶马达，其用于驱动上述行驶体；行驶用方向控制阀，其用于控制该行驶马达；行驶操作装置，其用于切换操作该行驶用方向控制阀；制动装置，其用于制动上述前轮以及后轮；制动用方向控制阀，其用于控制该制动装置；制动操作装置，其用于切换操作该制动用方向控制阀；制动操作量检测器，其用于检测该制动操作装置的操作量；切换开关，其能够选择在上述作业装置作业时进行的上述行驶体的临时停车模式即作业制动模式；电磁阀，其能够控制上述制动用方向控制阀；以及控制器，其在利用上述开关选择了上述作业制动模式的状态下，能够根据从上述制动操作量检测器输出的信号将制动启动信号或制动解除信号输出给上述电磁阀，上述轮式作业机的液压驱动装置的特征在于，上述电磁阀由比例电磁阀构成，上述液压驱动装置具有用于检测上述行驶操作装置的操作量的行驶操作量检测器，上述控制器包括根据从上述行驶操作量检测器输出的信号使上述制动解除信号带有时间延迟的延迟单元，上述控制器进行将由该延迟单元延迟后的上述制动解除信号输出给上述比例电磁阀的处理。
另外，本发明特征在于，在上述发明中，上述控制器的上述延迟单元包括：低通滤波器，其用于使上述制动解除信号通过；以及系数设定器，其用于设定与从上述行驶操作量检测器输出的操作量对应的系数，上述控制器进行这样的处理：将上述低通滤波器中的上述制动解除信号的通过特性控制为与由上述系数设定器所设定的系数对应的通过特性。
另外，本发明特征在于，在上述发明中，上述液压驱动装置具有用于检测上述车体主体相对于水平面的倾斜角的倾斜角检测器，上述控制器具有修正单元，该修正单元根据从上述倾斜角检测器输出的信号以及从上述行驶操作量检测器输出的信号，以减小的方式来修正上述制动解除信号的值。
另外，本发明特征在于，在上述发明中，上述液压驱动装置具有用于对驱动行驶马达的压力进行检测的行驶驱动压力检测器，上述控制器进行这样的控制处理：相对于基于上述倾斜角检测器运算出的请求驱动压力，当上述行驶驱动压力充分地超过了请求驱动压力时，输出上述制动解除信号。
发明效果
根据本发明，当在坡道中开始作业制动而临时停车状态下操作行驶操作装置时，根据该行驶操作量利用控制器的延迟单元来带有时间延迟，并从制动启动信号切换到制动解除信号，将该制动解除信号输出给比例电磁阀。由此，当启动比例电磁阀来解除制动时，成为确保了充足的行驶驱动压力的状态，与以往相比能够提升坡道起步性能。
附图说明
图1是表示具有本发明的液压驱动装置的第1实施方式的轮式作业机的一个例子的轮式挖掘机的侧视图。
图2是表示设置在图1所示的轮式挖掘机的第1实施方式的液压驱动装置的液压回路图。
图3是表示设置在图2所示的第1实施方式的液压驱动装置的控制器的结构的方框图。
图4是表示设置在第1实施方式的低通滤波器的特性的图。
图5是表示本发明的液压驱动装置的第2实施方式的液压回路图。
图6是表示设置在图5所示的第2实施方式的液压驱动装置的控制器的结构的方框图。
图7是表示本发明的液压驱动装置的第3实施方式的液压回路图。
图8是表示设置在图7所示的第3实施方式的液压驱动装置的控制器的结构的方框图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的轮式作业机的液压驱动装置的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
参照图1～图4对本发明的第1实施方式进行说明。
如图1所示，作为设置有第1实施方式的轮式作业机的轮式挖掘机具有：行驶体3，其具有前轮1以及后轮2；车体主体，即回转体4，其配置于该行驶体3上；以及作业装置5，其包括安装在该回转体4的斗杆、动臂等。
另外，如图2所示，设置于图1所示的轮式挖掘机的液压驱动装置的第1实施方式具有：液压泵11，其由发动机10来驱动；行驶马达13，其由来自液压泵11的压力油来驱动；行驶用方向控制阀14，其用于控制从液压泵11流向行驶马达13的压力油的流动；以及先导液压回路，其用于操作该行驶用方向控制阀14。该先导液压回路具有：先导液压源15；先导阀17，其根据行驶操作装置、例如加速踏板16的操作量而产生先导压力；行驶操作量检测器，例如行驶操作量用压力传感器18，其用于检测该行驶操作量；以及前进后退切换阀19，其通过前进后退切换开关26的操作而被切换到前进位置、后退位置、中立位置。
设置于该第1实施方式的制动回路具有：液压源20；先导泵12，其由发动机10来驱动；未图示的制动片，其用于对前轮1以及后轮2施加制动力；制动气缸21，其用于驱动该制动片；制动操作装置，例如制动踏板22；制动操作量检测器，例如制动操作量用压力传感器24，其用于检测该制动踏板22的制动操作量；以及制动用方向控制阀25，其根据该制动换作量向制动气缸21输送来自液压源20的压力油。
另外，具有：上述的切换开关26，其选择在作业装置5作业时进行的行驶体3的临时停车模式即作业制动模式；作为电磁阀的比例电磁阀27，其能够控制制动用方向控制阀25；以及控制器28，其能够根据从制动操作量用压力传感器24输出的信号将制动启动信号S1或制动解除信号S2输出给比例电磁阀27。
如图3所示，控制器28包括：作业制动模式判别单元28a，其根据切换开关26和制动操作量用压力传感器24的信号来判别是否是上述的作业制动模式；开关（switching）部28b，其当通过该作业制动模式判别单元28a判别为是作业制动模式时（启动），将制动启动信号S1输出给比例电磁阀27，当通过作业制动模式判别单元28a判别为不是作业制动模式时（解除），将制动解除信号S2输出给比例电磁阀27。另外，该控制器28包括使从行驶操作量用压力传感器18输出的信号带有时间延迟的延迟单元，并进行将由该延迟单元延迟后的上述制动解除信号S2输出给比例电磁阀27的处理。
上述的控制器28的延迟单元包括：低通滤波器28c，其用于使制动解除信号S2通过；以及系数设定器28d，其用于设定与从行驶操作量用压力传感器18输出的操作量相对应的系数。控制器28进行这样的处理：将低通滤波器28c中的制动解除信号S2的通过特性控制为与由系数设定器28d设定的系数相对应的通过特性。
如图4所示，当由系数设定器28d设定的系数是比较大的T1时，到输出制动解除信号S2为止的时间变得比较短，另外，当由系数设定器28d设定的系数是比较小的T3时，到输出制动解除信号S2为止的时间变得比较长。
在像这样构成的第1实施方式中，如图3所示，在利用切换开关26选择作业制动模式、并稍长地踏入了制动踏板22的状态下，经制动操作量用压力传感器24在控制器28内部将制动启动信号S1输出给比例电磁阀27，对前轮1以及后轮2实施作业制动。
在该状态下踏入加速踏板16时，由于在制动解除信号S2和比例电磁阀27之间介入有低通滤波器28c，所以根据经行驶操作量用压力传感器18得到的行驶操作量由系数设定器28d来确定低通滤波器28c系数（LPF系数），并且能够在向比例电磁阀27输出制动解除信号S2时带有时间延迟。
因此，当轮式挖掘机在坡道以作业制动模式停止的状态下，当踏入加速踏板16而解除制动时，在确保充足的行驶驱动压力的状态下比例电磁阀27发挥作用，并切换制动用方向控制阀25，使制动气缸21工作而解除制动。因此，当在坡道起步时能够不沿坡道下降地进行起步，能够提升坡道起步性能。
另外，如图4所示，随着行驶操作量变大，变更T3、T2、T1和由系数设定器28d设定的低通滤波器系数28e，由此能够给到达制动解除信号S2为止的时间延迟带来变化。因此，能够使坡道起步性能提升而与从行驶操作量用压力传感器18得到的行驶操作量无关。
[第2实施方式]
在图5所示的第2实施方式中行驶回路具有：液压泵11，其由发动机10驱动；行驶马达13，其由来自液压泵11的压力油驱动；倾斜角检测器，其用于检测车体主体即回转体4相对于水平面的倾斜角；行驶用方向控制阀14，其用于控制从液压泵11流向行驶马达13的压力油的流动；以及先导液压回路，其用于操作该行驶用方向控制阀14。先导液压回路与上述的第1实施方式同样具有：先导液压源15；先导阀17，其根据行驶操作装置，例如加速踏板16的操作量而产生先导压力；行驶操作量检测器，例如行驶操作量用压力传感器18，其用于检测该行驶操作量；以及前进后退切换阀19，其通过前进后退切换开关26的操作而被切换到前进位置、后退位置、中立位置。
制动回路也与第1实施方式同样地具有：液压源20；先导泵12，其由发动机10来驱动；未图示的制动片，其用于对前轮1以及后轮2施加制动力；制动气缸21，其用于驱动该制动片；制动操作装置，例如制动踏板22；制动操作量检测器，例如制动操作量用压力传感器24，其用于检测该制动操作量；以及制动用方向控制阀25，其根据该制动操作量向制动气缸21输送来自液压源20的压力油。
另外，具有：切换开关26，其选择在作业装置5作业时进行的行驶体3的临时停车模式即作业制动模式；作为电磁阀的比例电磁阀27，其能够控制制动用方向控制阀25；以及控制器28，其能够根据从制动操作量用压力传感器24输出的信号将制动启动信号S1或制动解除信号S2输出给比例电磁阀27。
另外，如图6所示，该第2实施方式中，控制器28包括：作业制动模式判别单元28a，其根据切换开关26和制动操作量用压力传感器24的信号来判别是否是上述的作业制动模式；以及开关部28b，其当通过该作业制动模式判别单元28a判别为是作业制动模式时（启动），将制动启动信号S1输出给比例电磁阀27，当通过作业制动模式判别单元28a判别为不是作业制动模式时（解除），将制动解除信号S2输出给比例电磁阀27。另外，该控制器28包括使从行驶操作量用压力传感器18输出的信号带有时间延迟的延迟单元，并进行将由该延迟单元延迟后的上述制动解除信号S2输出给比例电磁阀27的处理。
上述的控制器28的延迟单元包括：低通滤波器28c，其用于使制动解除信号S2通过；以及系数设定器28d，其用于设定与从行驶操作量用压力传感器18输出的操作量相对应的系数。控制器28进行这样的处理：将低通滤波器28c中的制动解除信号S2的通过特性控制为与由系数设定器28d所设定的系数相对应的通过特性。这些点也与第1实施方式相同。
该第2实施方式具有用于检测行驶体3相对于水平面的倾斜角的上述倾斜角检测器，即倾斜角传感器30，控制器28具有：修正单元，其根据从倾斜角传感器30输出的信号以及从行驶操作量用压力传感器18输出的信号以减小的方式来修正制动解除信号S2的值。
如图6所示，该修正单元由控制器28所包括的第1函数产生器28e、第2函数产生器28f、以及加法器28g构成，其中所述加法器28g对从这些函数产生器28e、28f输出的信号值进行加法运算并输出给开关部28b。第1函数产生器28e具有这样的特性：随着从倾斜角传感器30输出的倾斜角的值变大而增加制动解除信号S2的值。另外，第2函数产生器28f具有这样的特性：随着从行驶操作量用压力传感器18输出的行驶操作量变大而减少制动解除信号S2的值。
因此，从加法器28g输出并被提供给开关部28b的制动解除信号S2为这样的值：行驶体3的倾斜度变得越大，即该轮式挖掘机接地的坡道的倾斜度越大，该制动解除信号S2的值越大。其他结构与上述的第1实施方式相同。
根据像这样构成的第2实施方式，与第1实施方式相同地，能够延迟到成为制动解除状态为止的时间从而确保行驶驱动压力，并且当坡道的倾斜角较大时，抑制比例电磁阀27的工作，有点抑制制动用方向控制阀25的开度，能够在将制动装置的制动状态保持得很小的同时，也就是说，在拖着制动力的同时，实现坡道起步而不沿着坡道下滑。即，即使坡道的倾斜角很大时，也能够不沿着坡道下降而实现良好的坡道起步。
[第3实施方式]
在图7所示的第3实施方式中，行驶回路具有：液压泵11，其由发动机10驱动；行驶马达13，其由来自液压泵11的压力油驱动；倾斜角传感器30，其用于检测回转体4相对于水平面的倾斜角；行驶用方向控制阀14，其用于控制从液压泵11流向行驶马达13的压力油的流动；以及先导液压回路，其用于操作该行驶用方向控制阀14。先导液压回路具有：先导液压源15；先导阀17，其根据行驶操作装置，例如加速踏板16的操作量而产生先导压力；行驶操作量检测器，例如行驶操作量用压力传感器18，其用于检测该行驶操作量；以及前进后退切换阀19，其通过前进后退切换开关26的操作而被切换到前进位置、后退位置、中立位置。
制动回路具有：液压源20；先导泵12，其由发动机10来驱动；未图示的制动片，其用于对前轮1以及后轮2施加制动力；制动气缸21，其用于驱动该制动片；制动操作装置，例如制动踏板22；制动操作量检测器，例如制动操作量用压力传感器24，其用于检测该制动操作量；以及制动用方向控制阀25，其根据该制动操作量向制动气缸21输送来自液压源20的压力油。
另外，具有：切换开关26，其选择在作业装置5作业时进行的行驶体3的临时停车模式即作业制动模式；作为电磁阀的比例电磁阀27，其能够控制制动用方向控制阀25；以及控制器28，其能够根据从制动操作量用压力传感器24输出的信号将制动启动信号S1或制动解除信号S2输出给比例电磁阀27。
另外，如图8所示，该第3实施方式中，控制器28包括：作业制动模式判别单元28a，其根据切换开关26和制动操作量用压力传感器24的信号来判别是否是上述的作业制动模式；以及开关部28b，其当通过该作业制动模式判别单元28a判别为是作业制动模式时（启动），将制动启动信号S1输出给比例电磁阀27，当通过作业制动模式判别单元28a判别为不是作业制动模式时（解除），将制动解除信号S2输出给比例电磁阀27。这些点与上述的第2实施方式相同。
该第3实施方式具有：函数产生器28h，其根据从倾斜角传感器30输出的信号来决定请求驱动压力，其中所述倾斜角传感器30用于检测车体主体即回转体4相对于水平面的倾斜角；行驶驱动压力检测器，例如泵排出压力传感器31，其用于使行驶马达13旋转；以及减法器28i，其对从函数产生器28h输出的信号和从泵排出压力传感器31输出的信号进行减法运算。另外，函数产生器28h具有这样的特性：随着从倾斜角传感器30输出的信号变大，即随着倾斜角度变大，使请求驱动压力变大。
因此如图8所示，通过以以下方式进行设定能够提升坡道起步性能：当从泵排出压力传感器31输出的信号比函数产生器28h请求的驱动压力大出某种程度时，输出制动解除信号S2。
根据像这样构成的第3实施方式，和第1实施方式以及第2实施方式同样地，在成为制动解除状态前能够确保充足的行驶驱动压力，并且坡道的倾斜角较大时，在行驶马达13的驱动压力超过与该倾斜角度对应的请求驱动压力之前，抑制制动用方向控制阀25的开度，能够在保持制动装置的制动状态的同时，也就是说在施加制动的同时，不沿坡道下降地实现坡道起步。即，即使坡道倾斜角较大时，也能够不沿坡道下降而实现良好的坡道起步。
符号说明
1   前轮
2   后轮
3   行驶体
4   回转体
5   作业装置
10  发动机
11  液压泵
12  先导泵
13  行驶马达
14  行驶用方向控制阀
15  先导液压源
16  制动踏板
17  先导阀
18  行驶操作量用压力传感器
19  前进后退切换阀
20  液压源
21  制动气缸
22  制动踏板
24  制动操作量用压力传感器
25  制动用方向控制阀
26  切换开关
27  比例电磁阀
28  控制器
28a 作业制动模式判别单元
28b 开关部
28c 低通滤波器
28d 系数设定器
28e 函数产生器
28f 函数产生器
28g 加法器
28h 函数产生器
28i 减法器
30  倾斜角传感器
31  行驶马达驱动压力传感器
S1  制动启动信号
S2  制动解除信号

Claims (4)

1.一种轮式作业机的液压驱动装置，该液压驱动装置设置于轮式作业机，该轮式作业机具有行驶体、车体主体、以及作业装置，上述行驶体具有前轮以及后轮，上述车体主体配置在该行驶体上，上述作业装置安装于该车体主体，
上述液压驱动装置具有：行驶马达，其用于驱动上述行驶体；行驶用方向控制阀，其用于控制该行驶马达；行驶操作装置，其用于切换操作该行驶用方向控制阀；制动装置，其用于制动上述前轮以及后轮；制动用方向控制阀，其用于控制该制动装置；制动操作装置，其用于切换操作该制动用方向控制阀；制动操作量检测器，其用于检测该制动操作装置的操作量；切换开关，其能够选择在上述作业装置作业时进行的上述行驶体的临时停车模式即作业制动模式；电磁阀，其能够控制上述制动用方向控制阀；以及控制器，其在利用上述开关选择了上述作业制动模式的状态下，能够根据从上述制动操作量检测器输出的信号将制动启动信号或制动解除信号输出给上述电磁阀，
上述轮式作业机的液压驱动装置的特征在于，
上述电磁阀由比例电磁阀构成，上述液压驱动装置具有用于检测上述行驶操作装置的操作量的行驶操作量检测器，上述控制器包括根据从上述行驶操作量检测器输出的信号使上述制动解除信号带有时间延迟的延迟单元，上述控制器进行将由该延迟单元延迟后的上述制动解除信号输出给上述比例电磁阀的处理。
2.根据权利要求1所述的轮式作业机的液压驱动装置，其特征在于，
上述控制器的上述延迟单元包括：低通滤波器，其用于使上述制动解除信号通过；以及系数设定器，其用于设定与从上述行驶操作量检测器输出的操作量对应的系数，上述控制器进行这样的处理：将上述低通滤波器中的上述制动解除信号的通过特性控制为与由上述系数设定器所设定的系数对应的通过特性。
3.根据权利要求2所述的轮式作业机的液压驱动装置，其特征在于，
上述液压驱动装置具有用于检测上述车体主体相对于水平面的倾斜角的倾斜角检测器，上述控制器具有修正单元，该修正单元根据从上述倾斜角检测器输出的信号以及从上述行驶操作量检测器输出的信号，以减小的方式来修正上述制动解除信号的值。
4.根据权利要求3所述的轮式作业机的液压驱动装置，其特征在于，
上述液压驱动装置具有用于对驱动行驶马达的压力进行检测的行驶驱动压力检测器，上述控制器进行这样的控制处理：相对于基于上述倾斜角检测器运算出的请求驱动压力，当上述行驶驱动压力充分地超过了请求驱动压力时，输出上述制动解除信号。
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