CN108779790B - 建筑机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不降低作业速度地在作业中能实时检测剩余流量控制阀的打开并固定的建筑机械。该建筑机械具备：剩余流量控制阀控制部，其在检测到操作杆装置的操作量信号的操作开始时，对剩余流量控制阀输出闭指令；泵泄放控制部，其对开式回路泵的调整器输出泄放流量指令；辅助阀控制部，其对辅助阀持续输出之前的闭指令；固定检测判定部，其比较压力信号与预先设定的阈值，若压力信号低于阈值则判定为剩余流量控制阀打开并固定，若压力信号超过阈值则判定为剩余流量控制阀正常；以及停止信号生成部，输入固定判定信号，在打开并固定的情况下向辅助阀控制部输出维持辅助阀关闭状态的控制信号，在正常的情况下向辅助阀控制部输出使辅助阀进行打开动作的控制信号。

Description

建筑机械
技术领域
本发明涉及一种建筑机械。
背景技术
在液压挖掘机等建筑机械领域中，出于液压***节能目的，具有闭式回路的液压驱动***，将两倾斜转动液压泵(以下也称作闭式回路泵)与液压致动器以闭式回路状地连接，通过两倾斜转动液压泵的泄放流量控制，控制液压致动器的驱动速度，从而使来自液压致动器的回油返回到闭式回路泵(例如参照专利文献1)。
另外，具有检测在通常的液压装置中使用的液压比例阀(以下也称作比例阀)的固定故障的故障诊断装置(例如参照专利文献2)。该比例阀故障诊断装置是具有泵、蓄能器以及比例阀的车辆用液压装置中比例阀的故障诊断装置，其特征在于，具备输出用于驱动所述比例阀的比例阀指示电流的比例阀驱动指示单元、测定所述泵的泵压力的压力测量单元、基于所述比例阀指示电流和所述泵压力来进行所述比例阀的固定判定的比例阀固定判定单元，所述比例阀固定判定单元具有存储所述泵停止时的泵压力的第一压力存储单元、存储从所述泵停止后经过预定时间后的泵压力的第二压力存储单元、以及计算所述第一压力存储单元和所述第二压力存储单元中分别存储的所述泵压力的差值的第一压力差值计算单元，在使所述泵工作预定时间而使压力上升后，使所述泵停止，对所述比例阀进行“闭”指示时，在通过所述第一压力差值计算单元计算出的所述泵压力的差值为预定值以上的情况下，判定所述比例阀为打开并固定故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-048899号公报
专利文献2：日本特开2008-291962号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述专利文献1中记载的闭式回路的液压驱动***，在液压致动器为单杆液压缸的情况下，由于活塞的头油室侧受压部与杆油室侧受压部的面积不同，随着活塞的动作而流入液压缸的工作油量与从液压缸流出的液压油量不同。由此，在闭式回路的内部，产生工作油量过多部位和不足部位。
为了抑制这样的闭式回路内部的工作油量的过或不足，在液压缸的头油室侧连接经由切换阀供给不足的工作油的单倾斜转动液压泵(以下称作开式回路泵)，在开式回路泵与切换阀之间设有能将剩余量的工作油向油箱排出的液压比例阀。将该液压比例阀称作剩余流量控制阀。
例如，在对一个液压缸在伸展方向驱动的情况下，使切换阀进行打开动作，与闭式回路泵一同从开式回路泵向液压缸头油室侧供给工作油，通过闭式回路泵吸入来自液压缸杆油室侧的回油。此时，剩余流量控制阀关闭。另一方面，在对液压缸在收缩方向驱动的情况下，从闭式回路泵向液压缸杆油室侧供给工作油，通过闭式回路泵吸入来自液压缸头油室侧的回油。此时，使切换阀和剩余流量控制阀进行打开动作，将来自液压缸头油室侧的回油的剩余量向油箱排出。此时，开式回路泵***放工作油。
在构成这样的液压驱动***的剩余流量控制阀中，如果产生例如打开并固定、即内部流路保持打开状态的不良情形，则液压缸内的工作油经由开路的剩余流量控制阀被排出到油箱中。由此，产生液压缸向非意图方向急剧动作的可能性，使建筑机械的操作性降低。
上述专利文献2中记载的比例阀故障诊断装置需要在使装置暂停后使泵停止并指示比例阀“闭”。在专利文献1中记载的作业机械(建筑机械)中适用专利文献2中记载的故障诊断装置的情况下，为了判定剩余流量控制阀的打开并固定，需要在使装置暂停后关闭切换阀，起动开式回路泵，测量关闭剩余流量控制阀时产生的开式回路泵的压力值来进行判定。因此，在此期间，不能通过开式回路泵驱动液压缸，产生使建筑机械的作业也停止的必要。其结果为，整体的作业速度降低，使生产率恶化。
本发明基于上述状况，其目的在于提供一种不降低建筑机械的作业速度地在作业中能实时检测剩余流量控制阀的打开并固定的建筑机械。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，例如采用请求专利保护的范围所记载的构成。本申请包括多种解决上述课题的手段，其中一个例子如下：一种建筑机械，具备：第一闭式回路单元，其具备第一闭式回路泵以及闭式回路状地与所述第一闭式回路泵连接的第一液压缸；第一开式回路单元，其具备第一开式回路泵以及第一剩余流量控制阀，其中，第一开式回路泵经由作为切换阀的第一辅助阀与所述第一液压缸的头油室侧流路连接，第一剩余流量控制阀被配置在从所述第一开式回路泵与所述第一辅助阀之间的流路即第一开式回路泵泄放侧流路分支的流路上，能向油箱排出来自所述第一液压缸的头油室的工作油；以及控制单元，其具备指示所述第一液压缸的动作的第一操作杆装置、测量所述第一开式回路泵泄放侧流路的压力的第一压力传感器、分别调整所述第一闭式回路泵和所述第一开式回路泵的泄放流量的多个调整器以及分别向所述第一剩余流量控制阀、所述第一辅助阀、所述多个调整器输出指令信号的控制装置，该建筑机械的特征在于，所述控制装置具备：压力检测部，其获取所述第一压力传感器测量到的所述第一开式回路泵泄放侧流路的第一压力信号；操作量检测部，其获取来自所述第一操作杆装置的操作量信号；剩余流量控制阀控制部，其在所述操作量检测部检测到所述第一操作杆装置的操作量信号的操作开始时，对所述第一剩余流量控制阀输出闭指令；泵泄放控制部，其在所述操作开始时，对所述第一开式回路泵的所述调整器输出泄放流量指令；辅助阀控制部，其在所述操作开始时，对所述第一辅助阀输出闭指令；固定检测判定部，其比较来自所述压力检测部的第一压力信号与预先设定的阈值，若所述第一压力信号低于所述阈值，则判定为所述第一剩余流量控制阀打开并固定，若所述第一压力信号超过所述阈值，则判定为所述第一剩余流量控制阀正常；以及停止信号生成部，其输入来自所述固定检测判定部的固定判定信号，在打开并固定情况下向所述辅助阀控制部输出维持所述第一辅助阀的关闭状态的控制信号，在正常情况下，向所述辅助阀控制部输出使所述第一辅助阀进行打开动作的控制信号。
发明的效果
根据本发明，由于能在建筑机械的运行中实时检测剩余流量控制阀的打开并固定，因此能抑制作业效率下降。
附图说明
图1是表示本发明建筑机械的第一实施方式的液压挖掘机的侧视图。
图2是表示构成本发明建筑机械的第一实施方式的液压驱动装置的概要图。
图3是表示构成本发明建筑机械的第一实施方式的控制装置的构成的概念图。
图4是表示构成本发明建筑机械的第一实施方式的控制装置的固定检测判定部的处理内容的流程图。
图5是表示使本发明建筑机械的第一实施方式的动臂缸进行伸展动作时的时序动作的一例的特性图。
图6是表示使本发明建筑机械的第一实施方式的动臂缸进行收缩动作时的时序动作的一例的特性图。
图7是表示构成本发明建筑机械的第二实施方式的液压驱动装置的概要图。
图8是表示构成本发明建筑机械的第二实施方式的控制装置的构成的概念图。
图9是表示构成本发明建筑机械的第三实施方式的液压驱动装置的概要图。
图10是表示构成本发明建筑机械的第三实施方式的控制装置的构成的概念图。
具体实施方式
以下，作为建筑机械，以液压挖掘机为例子，使用附图说明本发明的实施方式。而且，本发明能适用于具备闭式回路状地与闭式回路泵连接的液压缸、与液压缸的头油室侧连接的开式回路泵和剩余流量控制阀的所有建筑机械，本发明的应用不限定于液压挖掘机。
在现有技术的采用剩余流量控制阀的闭式回路的液压缸驱动回路中，在剩余流量控制阀打开并固定(stuck open)情况下，液压缸头油室侧的工作油被排出到油箱中，存在液压缸进行非意图的收缩动作的课题。
于是，本发明的第一实施方式中，建筑机械具备：第一闭式回路单元，其具备第一闭式回路泵以及闭式回路状地与所述第一闭式回路泵连接的第一液压缸；第一开式回路单元，其具备第一开式回路泵和第一剩余流量控制阀，其中，第一开式回路泵经由作为切换阀的第一辅助阀与所述第一液压缸的头油室侧连接，第一剩余流量控制阀被配置在所述第一开式回路泵与所述第一辅助阀之间，能向油箱排出来自所述第一液压缸的头油室侧的液压油的余量；以及控制单元，其具有指示所述第一液压缸的动作的第一操作杆装置、具备泵泄放控制部、辅助阀控制部、剩余流量控制阀控制部的控制装置、以及设在所述第一开式回路泵的泄放侧流路上且测量所述第一开式回路泵的泄放压力的压力传感器。
而且，在通过第一操作杆装置输入了第一液压缸伸展信号时，控制装置在对第一辅助阀输出开指令之前对第一剩余流量控制阀输出闭指令，使第一剩余流量控制阀关闭。这样，使第一开式回路泵的泄放流量增加，因此输入中的第一开式回路泵的泄放压力信号增加。在该泄放压力信号的增加量为预定阈值以下的情况下，控制装置判定第一剩余流量控制阀为开路。判定为打开并固定的控制装置禁止对第一辅助阀输出开指令，维持第一辅助阀的关闭状态。
由此，能在建筑机械的运行中实时检测剩余流量控制阀的打开并固定。由此，能抑制运行率下降。另外，若检测到剩余流量控制阀的打开并固定则使辅助阀关闭，因此能提供一种能抑制液压缸的非意图的收缩动作，且能抑制操作员未意图的前部作业机的动作的建筑机械。
实施例1
图1是表示本发明建筑机械的第一实施方式的液压挖掘机的侧视图，图2是表示构成本发明建筑机械的第一实施方式的液压驱动装置的概要图。
图1中，作为本实施方式涉及的建筑机械，以液压挖掘机100为例进行说明。液压挖掘机100具备下部行驶体103和作为主体的上部旋转体102，下部行驶体103在左右方向的两侧具备履带式行驶装置8a、8b，上部旋转体102可旋转地安装在下部行驶体103上。上部旋转体102上设有作为操作员所搭乘操作室的驾驶室101。下部行驶体103与上部旋转体102能够经由旋转液压电动机7进行旋转。
在上部旋转体102的前侧可转动地安装有前部作业机104的基端部，前部作业机104是用于进行例如挖掘作业等的工作装置。此处，前侧是指在驾驶室101中搭乘的操作员所面向的方向(图1中的左向)。
前部作业机104具备基端部可俯仰地连接在上部旋转体102的前侧的动臂(boom)2。动臂2经由动臂缸1而动作，动臂缸1是由作为被供给的流体的作业油(液压油)驱动的单杆式液压缸。动臂缸1的动臂杆1b的前端部与上部旋转体102连接，动臂头1a的基端部与动臂2连接。
斗杆(arm)4的基端部可俯仰地连接在动臂2的前端部。斗杆4经由作为单杆式液压缸的斗杆缸3而动作。斗杆缸3的斗杆杆3b的前端部与斗杆4连接，斗杆缸3的斗杆头3a与动臂2连接。
铲斗(bucket)6的基端部可俯仰地连接在斗杆4的前端部。铲斗6经由铲斗缸5而动作，铲斗缸5是作为由被供给的工作油驱动的液压致动器的单杆式液压缸。铲斗缸5的铲斗杆5b的前端部与铲斗6连接，铲斗缸5的铲斗头5a的基端与斗杆4连接。
在驾驶室101配置有第一操作杆装置13，第一操作杆装置13是用于操作构成前部作业机104的动臂2、斗杆4、铲斗6的操作部件(参照图2)。
接着，说明图2所示概要图中的液压驱动装置的***构成。
从未图示的发动机接受动力而被驱动的第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12分别具备具有作为流量调整单元的一对进出口的倾斜转动斜板机构以及调整斜板的倾斜角来调整泵排量的调整器11a、12a。调整器11a、12a按照从控制装置14经由信号线接收到的泵泄放流量指令值，分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量。
第一闭式回路泵11一方的泄放口经由流路201与作为第一液压缸的动臂缸1的杆油室侧连接，第一闭式回路泵11另一方的泄放口经由流路200与动臂缸1的头油室侧连接，从而构成了闭式回路。本实施方式中，由第一闭式回路泵11和连接在闭式回路上的动臂缸1构成第一闭式回路单元。
第一开式回路泵12的泄放口经由流路202和作为切换阀的第一辅助阀15与流路200连接。第一开式回路泵12的吸入口与油箱17连接。
在第一开式回路泵12与第一辅助阀15之间的流路202设有分支部，该分支部连接有流路203的一端侧，流路203的另一端侧与油箱17连接。流路203上设有作为液压比例阀的第一剩余流量控制阀16。第一辅助阀15以及第一剩余流量控制阀16分别按照从控制装置14经由信号线接收到的指令信号被控制开闭。本实施方式中，由第一开式回路泵12、第一辅助阀15、第一剩余流量控制阀16构成第一开式回路单元。
在流路202设有测量第一开式回路泵12的泄放压力的第一压力传感器18。第一压力传感器18检测到的第一开式回路泵12的泄放压力信号经由信号线被输入到控制装置14。另外，第一操作杆装置13的操作员进行的操作信号经由信号线被输入到控制装置14。本实施方式中，由第一操作杆装置13、第一压力传感器18、调整器11a、12a、控制装置14构成控制单元。
接着，使用图3及图4说明构成本实施方式的控制装置14。图3是表示构成本发明建筑机械的第一实施方式的控制装置的构成的概念图。图4是表示构成本发明建筑机械的第一实施方式的控制装置的固定检测判定部的处理内容的流程图。
控制装置14输入第一操作杆装置13的操作信号和第一压力传感器18的第一开式回路泵12的泄放压力信号，根据这些信号控制第一辅助阀15和第一剩余流量控制阀16，判定第一剩余流量控制阀打开并固定的有无，并且分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量。如图3所示，控制装置14具备操作量检测部14a、压力检测部14b、辅助阀控制部14c、剩余流量控制阀控制部14d、泵泄放控制部14e、固定检测判定部14f、停止信号生成部14g。
操作量检测部14a输入来自第一操作杆装置13的操作量信号，并作为动臂缸1的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量向固定检测判定部14f和各控制部14c、14d、14e输出。
压力检测部14b输入来自第一压力传感器18的第一开式回路泵12的泄放压力信号，并作为流路202的压力信号向固定检测判定部14f输出。
辅助阀控制部14c和剩余流量控制阀控制部14d输入来自操作量检测部14a的动臂缸1的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量的信号以及在判定为第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况下的来自停止信号生成部14g的后述停止信号，根据这些信号向第一辅助阀15以及第一剩余流量控制阀16输出控制指令信号。
具体地，基于来自操作量检测部14a的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量，辅助阀控制部14c和剩余流量控制阀控制部14d分别具备例如预先设定的表，在未从停止信号生成部14g输入停止信号的情况下，运算按照这些表的控制指令信号并输出。
在来自操作量检测部14a的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量大于0时，即第一操作杆装置13***作时(操作开始时)，剩余流量控制阀控制部14d立即输出关闭信号作为对第一剩余流量控制阀16的控制指令值。另一方面，在来自操作量检测部14a的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量大于0时，即第一操作杆装置13***作时(操作开始时)，辅助阀控制部14c继续输出之前的关闭信号作为对第一辅助阀15的控制指令值，在从操作开始起经过了预定时间差(Δt)后，输出全开信号，作为对第一辅助阀15的控制指令值。
泵泄放控制部14e输入来自操作量检测部14a的动臂缸1的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量的信号以及在判定为第一剩余流量控制阀16打开并固时的来自停止信号生成部14g的后述停止信号，根据这些信号运算分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量的控制指令信号，并向各调整器11a、12a输出控制指令信号。
在来自操作量检测部14a的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量大于0时，即第一操作杆装置13***作时(操作开始时)，泵泄放控制部14e立即输出分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量的控制指令信号。
固定检测判定部14f具备检测第一剩余流量控制阀16的打开并固定的功能。具体地，在预定定时，比较预定压力阈值与来自压力检测部14b的流路202的压力信号，在压力信号为阈值以下的情况下，判定第一剩余流量控制阀16为打开并固定(stuck open)，向停止信号生成部14g输出打开并固定判定标志。
此处，说明控制装置14的动作。操作员操作第一操作杆装置13，从而来自操作量检测部14a的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量大于0(操作开始时)，即第一操作杆装置13***作时，剩余流量控制阀控制部14d立即输出全闭信号，作为对第一剩余流量控制阀16的控制指令值。另外，此时泵泄放控制部14e立即输出分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量的控制指令信号。此时第一辅助阀15也接收全闭指令，尚未接收到开指令信号。因此，在图2所示概要图中，来自第一开式回路泵12的液压油流入到流路202，但是由于第一辅助阀15和第一剩余流量控制阀16为关闭状态，因此能预测由第一压力传感器18测量的流路202的压力上升。然后，在经过预定时间差(Δt)后对第一辅助阀15输出开指令，第一开式回路泵12与动臂缸连接。因此，在该预定时间差(Δt)期间，在流路202的压力为预定阈值以下的情况下，判定第一剩余流量控制阀16为打开并固定。
在从固定检测判定部14f输入了第一剩余流量控制阀16的打开并固定判定标志的情况下，停止信号生成部14g生成各停止信号，并向各控制部输出。例如，对辅助阀控制部14c输出将第一辅助阀15关闭的信号，对泵泄放控制部14e输出将第一开式回路泵12的泄放指令值设为0的信号，将流路202与动臂缸1切断。由此，能防止工作油从动臂缸1的动臂头1a经由第一剩余流量控制阀16向油箱17排出。其结果为，能防止动臂缸1的急剧收缩。
接着，使用图4说明固定检测判定部14f的处理内容。
固定检测判定部14f判断第一操作杆装置13的操作量是否大于0(步骤S1)。具体地，判断来自操作量检测部14a的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量是否大于0(第一操作杆装置13是否***作)，来确定操作开始时间。在操作量大于0的情况下进入步骤S2，这之外的情况下进入步骤S5。
固定检测判定部14f判断从第一操作杆装置13***作时(操作开始时)起是否经过了预定时间差(Δt)(步骤S2)。在经过了预定时间差(Δt)的情况下进入步骤S3，这之外的情况下进入步骤S5。
固定检测判定部14f判断第一压力传感器18测量到的压力是否小于预先设定的阈值Ps(步骤S3)。具体地，判断来自压力检测部14b的作为第一开式回路泵12的泄放压力的流路202的压力信号是否小于预先决定的压力的阈值Ps。在测量到的压力小于阈值Ps的情况下进入步骤S4，这之外的情况下进入步骤S5。
固定检测判定部14f将打开并固定判定标志设定为1(步骤S4)。具体地，在上述步骤S1至S3的所有判定为“是”的情况下，即，如果第一操作杆装置13***作(步骤S1)，经过时间为预定时间差(Δt)内(步骤S2)，且第一压力传感器18测量到的压力值小于阈值Ps，则固定检测判定部14f将打开并固定判定标志设定为1，判定第一剩余流量控制阀16为打开并固定。
另一方面，在上述步骤S1至S3的任一判定为“否”的情况下，固定检测判定部14f将打开并固定判定标志设定为0(步骤S5)。打开并固定判定标志以1表示打开并固定，以0表示正常。
在完成步骤S4或者步骤S5的处理后，固定检测判定部14f返回并从步骤1开始执行后续处理。
接着，使用图5及图6说明使液压致动器驱动的一系列动作中第一剩余流量控制阀16的固定检测方法的一例。图5是表示使本发明建筑机械的第一实施方式的动臂缸进行伸展动作时的时序动作的一例的特性图，图6是表示使本发明建筑机械的第一实施方式的动臂缸进行收缩动作时的时序动作的一例的特性图。
首先，说明使动臂缸1停止的状态的液压回路。
在图2所示的第一操作杆装置13为非操作的情况下，控制装置14经由信号线输入第一操作杆装置13的操作量信号，基于例如预先设定的表，辅助阀控制部14c对第一辅助阀15输出关闭信号，剩余流量控制阀控制部14d对第一剩余流量控制阀16输出开指令。泵泄放控制部14e根据操作量输出第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泵泄放流量指令值为0。第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量为0，且第一辅助阀15也被控制为切断状态，因此动臂缸1停止。
接着，说明在第一剩余流量控制阀16打开并固定的状态下使动臂缸1伸展的情况。
图5表示将动臂缸1设为伸展动作状态时的各控制信号和流路202的压力值的一例。图5中，横轴表示时间，纵轴分别表示(a)第一操作杆装置13动臂缸伸展指令、(b)第一开式回路泵12泄放指令值、(c)第一剩余流量控制阀16控制指令值、(d)第一辅助阀15控制指令值、(e)第一压力传感器18检测压力。另外，时刻t1表示第一操作杆装置13***作的时刻，时刻t2表示从时刻t1起经过了预定时间差(Δt)后的时刻。
如果从第一操作杆装置13输入使动臂缸1伸展的操作量指令值，则控制装置14的操作量检测部14a向剩余流量控制阀控制部14d、泵泄放控制部14e、辅助阀控制部14c输出伸展驱动指令值(时刻t1)。剩余流量控制阀控制部14d基于预先设定的表，立即输出全闭信号作为对第一剩余流量控制阀16的控制指令值，泵泄放控制部14e立即输出分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量的控制指令信号，将工作油泄放。此时，辅助阀控制部14c基于预先设定的表，持续输出关闭信号作为对第一辅助阀15的控制指令值，在从时刻t1起经过了预定时间差(Δt)后的时刻t2向第一辅助阀15输出开指令。
控制装置14的压力检测部14b将流路202的压力信号向固定检测判定部14f输出，固定检测判定部14f按照图5所示的特性图，在到达该预定时间差(Δt)的时刻t2的期间，比较流路202的压力与预先决定的阈值Ps，如果压力高于阈值Ps，则判定为第一剩余流量控制阀16正常。另一方面，在压力低于阈值Ps的情况下，判定为第一剩余流量控制阀16打开并固定。
并且，说明在第一剩余流量控制阀16打开并固定的状态下使动臂缸1收缩的情况。
图6表示将动臂缸1设为收缩动作状态时的各控制信号和流路202的压力值的一例。图6中，横轴表示时间，纵轴分别表示(a)第一操作杆装置13动臂缸收缩指令、(b)第一开式回路泵12泄放指令值、(c)第一剩余流量控制阀16控制指令值、(d)第一辅助阀15控制指令值、(e)第一压力传感器18检测压力。另外，时刻t1表示第一操作杆装置13***作的时刻，时刻t2表示从时刻t1起经过了预定时间差(Δt)后的时刻。
如果从第一操作杆装置13输入使动臂缸1收缩的操作量指令值，则控制装置14的操作量检测部14a向剩余流量控制阀控制部14d、泵泄放控制部14e、辅助阀控制部14c输出收缩驱动指令值(时刻t1)。剩余流量控制阀控制部14d基于预先设定的表，立即输出全闭信号，作为对第一剩余流量控制阀16的控制指令值，泵泄放控制部14e立即输出分别控制第一闭式回路泵11和第一开式回路泵12的泄放流量的控制指令信号，将工作油泄放。此时，辅助阀控制部14c持续输出闭信号，在从时刻t1起经过了预定时间差(Δt)后的时刻t2，向第一辅助阀15输出开指令。
控制装置14的压力检测部14b将流路202的压力信号向固定检测判定部14f输出，固定检测判定部14f按照图6所示特性图，在到达该预定时间差(Δt)的时刻t2的期间，比较流路202的压力与预先决定的阈值Ps，如果压力高于阈值Ps，则判定为第一剩余流量控制阀16正常。
该情况下，泵泄放控制部14e向第一开式回路泵12输出将泄放流量设为0的控制指令信号，剩余流量控制阀控制部14d调整剩余流量控制阀的开口量，例如输出半闭信号，控制动臂缸1的收缩速度。另一方面，在压力低于阈值Ps的情况下，判定为第一剩余流量控制阀16打开并固定。
接着，说明本实施方式中使动臂缸1伸展情况下的效果。
例如，在图2所示的液压回路中，在第一剩余流量控制阀16不是打开并固定而是正常工作的情况下，如果操作员操作了第一操作杆装置13，则第一剩余流量控制阀16按指令关闭，第一开式回路泵12将液压油泄放，图5所示预定时间差(Δt)内第一辅助阀15关闭，因此第一开式回路泵12泄放的工作油被封入到关闭状态的流路202中。由此，流路202内的压力上升。
如果流路202内的压力上升到图5所示的压力阈值Ps以上，则固定检测判定部14f判断为第一剩余流量控制阀16正常。辅助阀控制部14c由于未从固定检测判定部14f和停止信号生成部14g输入打开并固定引起的停止信号，因此在经过了图5所示的预定时间差(Δt)后，对第一辅助阀15输出开指令。由此，第一开式回路泵12泄放的工作油流入动臂头1a，能按第一操作杆装置13的指令使动臂缸1伸展。
另一方面，在第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况下，如果操作员操作了第一操作杆装置13，则第一剩余流量控制阀16接受闭指令，但是保持打开的状态。在该状态下，第一开式回路泵12将工作油泄放，在图5所示的预定时间差(Δt)内，即使第一辅助阀15关闭，也会经由打开并固定的第一剩余流量控制阀16将工作油排出到油箱17。由此，流路202内的压力不上升，通常为接近油箱的压力的低压。在流路202内的压力低于图5所示的压力阈值Ps的情况下，固定检测判定部14f将第一剩余流量控制阀16判定为打开并固定。
例如，在不具备这样的固定检测判定部14f的情况下，假设在经过了图5所示的预定时间差(Δt)后向第一辅助阀15输出了开指令，则作用于动臂头1a的压力高于油箱17的压力，因此工作油从动臂头1a流出。由此，不同于第一操作杆装置13的缸伸展指令，动臂缸1收缩。其结果为，建筑机械的操作性下降，并且生产率也下降。这在进行了使动臂缸1收缩的操作时的动作中也同样如此。
本实施方式中，在固定检测判定部14f将第一剩余流量控制阀16判定打开并固定的情况下，停止信号生成部14g例如对第一辅助阀15输出闭信号，将流路202切断，因此防止来自动臂头1a的工作油经由第一剩余流量控制阀16向油箱17排出。由此，防止动臂缸1的急剧的收缩。并且，在驱动动臂缸1时，每次实时检查第一剩余流量控制阀16的打开并固定，因此能抑制建筑机械的作业效率下降。
根据上述的本发明建筑机械的第一实施方式，在建筑机械的运行中能实时检测第一剩余流量控制阀16的打开并固定，因此能抑制作业效率下降。
而且，能抑制以与本实施方式相同顺序对第一辅助阀15进行开操作时产生的压力冲击。具体地，在使动臂缸1伸展以及收缩时使第一辅助阀15关闭，使第一剩余流量控制阀16关闭的状态下从第一开式回路泵12泄放工作油，将流路202内的压力提高至预定值后，使第一辅助阀15进行开动作。由此，由于预先减小流路201与流路202的压力差，因此能抑制在使第一辅助阀15进行开动作时产生的压力冲击。该情况下，作为目标的流路202内的预定压力被设定为与动臂头1a大致相等的压力。与此不同的是，本发明实施方式中设定的压力阈值Ps设定为比油箱17的压力稍高例如1～2MPa程度的压力。
而且，本实施方式中，作为液压缸的驱动对象仅以动臂为例进行了说明，但是并不限于此。可适用于动臂、斗杆、铲斗的任一液压缸。
实施例2
以下，使用附图说明本发明建筑机械的第二实施方式。图7是表示构成本发明建筑机械的第二实施方式的液压驱动装置的概要图，图8是表示构成本发明建筑机械的第二实施方式的控制装置的构成的概念图。图7及8中，与图1至图6所示的符号相同的符号表示同一部分，省略其详细说明。
本实施方式的特征在于下述构成：具备作为第一及第二液压缸的动臂缸1、斗杆缸3；在将第一及第二闭式回路泵11、25和各个液压闭式回路连接的回路中，使第一及第二开式回路泵12、26分别与液压闭式回路的缸头侧的流路连接，使第一及第二闭式回路泵11、25与第一及第二开式回路泵分别连动从而驱动动臂缸1和斗杆缸3的多个闭式回路；以及对应于第一及第二开式回路泵的第一及第二剩余流量控制阀16、28，并且本实施方式的特征在于具备进行如下动作的退缩动作功能：在第一及第二剩余流量控制阀16、28打开并固定时，通过控制装置14的退缩动作控制部33，能使建筑机械不停止地驱动动臂缸1或斗杆缸3。
本实施方式中，相对于第一实施方式，还具备第二闭式回路单元和第二开式回路单元，第二闭式回路单元具备第二闭式回路泵25和闭式回路状地与第二闭式回路泵25连接的第二液压缸3，第二开式回路单元具备第二开式回路泵26和第二剩余流量控制阀28，第二开式回路泵26与第二液压缸3的头油室侧流路经由作为切换阀的第二辅助阀27连接，第二剩余流量控制阀28配置在从第二开式回路泵与所述第二辅助阀27之间的流路即第二开式回路泵泄放侧流路分支的流路上，能向油箱排出来自所述第二液压缸3的头油室的工作油。
图7所示的本发明建筑机械的第二实施方式由大致与第一实施方式相同的设备构成，但是以下的构成不同。
本实施方式中，具备分别通过液压闭式回路将作为第一及第二液压缸的动臂缸1、斗杆缸3与第一及第二闭式回路泵11、25连接的回路。第一及第二闭式回路泵11、25和第一及第二开式回路泵12、26由未图示的发动机驱动，分别具备具有作为流量调整装置的一对进出口的两倾斜转动斜板机构以及调整斜板的倾斜角来调整泵排量的调整器11a、25a、12a、26a。调整器11a、25a、12a、26a分别按照从控制装置14经由信号线接收到的泵泄放流量指令值，控制第一及第二闭式回路泵11、25的泄放流量和第一及第二开式回路泵12、26的泄放流量。具备用于驱动动臂缸1的第一操作杆装置13a和用于驱动斗杆缸3的第二操作杆装置13b。
本实施方式中，作为流路切换回路具备流路切换阀29～32。第一闭式回路泵11的一个泄放口经由流路200与作为流路切换回路的流路切换阀29、30连接。流路切换阀29、30通过经由信号线的来自控制装置14的退缩动作控制部33的信号，被控制流路的流通及切换方向，在无信号情况下被控制为切断状态。第一闭式回路泵11的另一泄放口经由流路201与流路切换阀29、30连接。
流路切换阀29经由流路200a、201a与动臂缸1连接，流路切换阀29成为流通状态时，第一闭式回路泵11经由流路与动臂缸1连接。流路切换阀30经由流路208、209、204a、205a与斗杆缸3连接，流路切换阀30成为流通状态时，第一闭式回路泵11经由流路与斗杆缸3连接。
同样地，第二闭式回路泵25一方的泄放口经由流路204与作为流路切换回路的流路切换阀31、32连接。流路切换阀31、32通过经由信号线的来自控制装置14的退缩动作控制部33的信号，被控制流路的流通及切换方向，在无信号情况下被控制为切断状态。第二闭式回路泵25另一方的泄放口经由流路205与流路切换阀31、32连接。
流路切换阀31经由流路210、211、200a、201a与动臂缸1连接，在流路切换阀31成为流通状态时，第二闭式回路泵25经由流路与动臂缸1连接。流路切换阀32经由流路204a、205a与斗杆缸3连接，在流路切换阀32成为流通状态时，第二闭式回路泵25经由流路与斗杆缸3连接。
第一开式回路泵12的泄放口经由流路202和作为切换阀的第一辅助阀15与流路200连接，第二开式回路泵26的泄放口经由流路206和作为切换阀的第二辅助阀27与流路204连接。另外，流路202和流路206上分别设有分支部，该分支部与流路203、207的一端侧连接，该流路203、207的另一端侧与油箱17连接。流路203、207上分别设有第一及第二剩余流量控制阀16、28。流路202和流路206上分别设有第一压力传感器18a和第二压力传感器18b，第一及第二压力传感器18a、18b检测到的第一及第二开式回路泵12、26的泄放压力信号经由信号线被输入到控制装置14。另外，第一及第二操作杆装置13a、13b的操作员进行的操作信号经由信号线被输入到控制装置14。
接着，使用图8说明构成本实施方式的控制装置14。本实施方式中的控制装置14的构成中与第一实施方式的不同点在于，作为切换回路控制部增设有控制流路切换阀29～32的开闭的切换阀控制部14h，以及使停止信号生成部14g作为退缩动作控制部33发挥功能。
切换阀控制部14h被输入来自操作量检测部14a的动臂缸1或者斗杆缸3的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量的信号、以及在第一及第二剩余流量控制阀16、28的某一个被判定为打开并固定时的来自退缩动作控制部33的后述控制指令信号，并根据这些信号输出驱动流路切换阀29～32的控制指令。
退缩动作控制部33被输入来自操作量检测部14a的动臂缸1或者斗杆缸3的伸展驱动指令值量或者收缩驱动指令值量的信号、以及来自固定检测判定部14f的第一及第二剩余流量控制阀16、28的打开并固定判定标志。在输入了第一及第二剩余流量控制阀16、28的某一个的打开并固定判定标志的情况下，退缩动作控制部33生成控制指令值信号，并向各控制部14c～e、14h输出。例如，不使用与打开并固定的剩余流量控制阀连接的开式回路泵和闭式回路泵，而使用正常的剩余流量控制阀生成控制指令值信号并进行控制，以便实现与操作量对应的缸驱动控制。
接着，说明本实施方式中图7所示的第一剩余流量控制阀16打开并固定时的动作。
与第一实施方式相同，通过第一操作杆装置13a使动臂缸1伸展时，如果第一剩余流量控制阀16打开并固定，则与图5所示的第一实施方式相同，由于第一压力传感器18a的检测压力不增加，因此固定检测判定部14f将第一剩余流量控制阀16判定为打开并固定，向退缩动作控制部33输出第一剩余流量控制阀16的打开并固定判定标志。
退缩动作控制部33对辅助阀控制部14c和切换阀控制部14h输出指令信号，向与第一开式回路泵12对应的第一辅助阀15和流路切换阀29输出关闭信号。
并且，在从第一操作杆装置13a输入动臂缸1的伸展操作信号，从第二操作杆装置13b未输入驱动斗杆缸3的操作信号的情况下，退缩动作控制部33向泵泄放控制部14e输出指令信号，控制成第二闭式回路泵25和第二开式回路泵26的泄放流量对应于第一操作杆装置13a的操作量，对第二辅助阀27输出开动作信号，对第二剩余流量控制阀28输出关闭信号。
上述第一实施方式中，在第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况下，通过关闭第一辅助阀15，能使动臂缸1停止，从而能抑制未意图的动臂缸1的动作。但是，由于动臂缸1不能驱动，因此存在作业效率下降这一遗憾。本实施方式中，由于在这种情况下使用其他闭式回路能驱动动臂缸1，因此即使第一剩余流量控制阀16为打开并固定也能驱动动臂缸1，能抑制作业效率下降。
根据上述本发明建筑机械的第二实施方式，能取得与上述第一实施方式相同的效果。
另外，根据上述本发明建筑机械的第二实施方式，即使在一个剩余流量控制阀打开并固定的情况下，也能使用其他闭式回路驱动液压缸，因此能抑制作业效率下降。
而且，本实施方式中，作为液压缸的驱动对象仅以动臂和斗杆为例进行了说明，但是并不限于此。可适用于动臂、斗杆、铲斗的任一液压缸。
另外，本实施方式中，以第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况下驱动动臂缸1为例进行说明，但是并不限于此。在使斗杆缸3伸长、退缩情况下，也可以同样地通过控制与正常动作的剩余流量控制阀连接的闭式回路泵和开式回路泵和切换阀，来驱动斗杆缸3。
实施例3
以下使用附图说明本发明建筑机械的第三实施方式。图9是表示构成本发明建筑机械的第三实施方式的液压驱动装置的概要图，图10是表示构成本发明建筑机械的第三实施方式的控制装置的构成的概念图。图9及10中，与图1至图8中所示的符号相同的符号的为同一部分，因此省略其详细说明。
图9所示的本发明建筑机械的第三实施方式由大致与第一实施方式相同的设备构成，但是以下构成不同。
本实施方式中，不同点在于在控制装置14中增设了故障通知部34，具备与控制装置14经由信号线连接的故障通知装置35。
如图10所示，故障通知部34经由停止信号生成部14g接收来自固定检测判定部14f的打开并固定判定标志，基于该值对故障通知装置35输出打开并固定的剩余流量控制阀的信息。剩余流量控制阀的信息例如是发生故障的剩余流量控制阀的配置位置、制造编号、故障发生时刻等。
在图9所示的第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况下，控制装置14的故障通知部34对故障通知装置35输出第一剩余流量控制阀16的信息，因此操作者或者维修作业者能从故障通知装置35掌握发生故障的剩余流量控制阀的配置位置、故障状态。
根据上述本发明建筑机械的第三实施方式，能取得与上述第一实施方式相同效果。
另外，根据上述本发明建筑机械的第三实施方式，由于具备故障通知部34和故障通知装置35，因此在第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况下，能将发生故障的剩余流量控制阀的位置、故障状态等详细信息迅速通知给操作者或者维修作业者。由此，能缩短部件更换等维修所需时间。其结果为，能缩短建筑机械的停止时间，提高运行率。
而且，故障通知装置35可以是显示器等显示设备或者通过扬声器等的声音进行通知的通知单元。另外，本实施方式中，以通知第一剩余流量控制阀16打开并固定的情况为例进行了说明，不仅可通知打开并固定，还可进行关闭固定(常闭)通知，即第一剩余流量控制阀16保持关闭的不良状况。
而且，本发明不限定为上述各实施方式，包括不脱离其主旨的范围内的各种变形例。例如，上述实施方式中，以本发明适用于液压挖掘机的情况为例进行了说明，本发明还能适用于液压挖掘机以外的建筑机械。例如，对于液压式起重机等在作业装置中具备通过闭式回路驱动多个液压致动器的液压装置的建筑机械，本发明都能适用。
符号说明
1：动臂缸，1a：动臂头，1b：动臂杆，2：动臂，3：斗杆缸，3a：斗杆头，3b：斗杆杆，4：斗杆，5：铲斗缸，5a：铲斗头，5b：铲斗杆，6：铲斗，7：旋转液压电动机，8a、8b：行驶装置，11、25：第一、第二闭式回路泵，12、26：第一、第二开式回路泵，11a、25a、12a、26a：调整器，13、13a：第一操作杆装置，13b：第二操作杆装置，14：控制装置，14a：操作量检测部，14b：压力检测部，14c：辅助阀控制部，14d：剩余流量控制阀控制部，14e：泵泄放控制部，14f：固定检测判定部，14g：停止信号生成部，14h：切换阀控制部，15、27：第一、第二辅助阀，16、28：第一、第二剩余流量控制阀，17：油箱，18、18a：第一压力传感器，18b：第二压力传感器，29～32：流路切换阀，33：退缩动作控制部，34：故障通知部，35：故障通知装置，100：液压挖掘机，101：驾驶室，102：上部旋转体，104：前部作业机，200～211：流路，Ps：阈值。

Claims (3)

1.一种建筑机械，具备：
第一闭式回路单元，其具备第一闭式回路泵以及闭式回路状地与所述第一闭式回路泵连接的第一液压缸；
第一开式回路单元，其具备第一开式回路泵以及第一剩余流量控制阀，其中，第一开式回路泵经由作为切换阀的第一辅助阀与所述第一液压缸的头油室侧流路连接，第一剩余流量控制阀被配置在从所述第一开式回路泵与所述第一辅助阀之间的流路即第一开式回路泵泄放侧流路分支的流路上，能向油箱排出来自所述第一液压缸的头油室的工作油；以及
控制单元，其具备指示所述第一液压缸的动作的第一操作杆装置、测量所述第一开式回路泵泄放侧流路的压力的第一压力传感器、分别调整所述第一闭式回路泵和所述第一开式回路泵的泄放流量的多个调整器以及分别向所述第一剩余流量控制阀、所述第一辅助阀、所述多个调整器输出指令信号的控制装置，
其特征在于，
所述控制装置具备：
压力检测部，其获取所述第一压力传感器测量到的所述第一开式回路泵泄放侧流路的第一压力信号；
操作量检测部，其获取来自所述第一操作杆装置的操作量信号；
剩余流量控制阀控制部，其在所述操作量检测部检测到所述第一操作杆装置的操作量信号的操作开始时，对所述第一剩余流量控制阀输出闭指令；
泵泄放控制部，其在所述操作开始时，对所述第一开式回路泵的所述调整器输出泄放流量指令；
辅助阀控制部，其在所述操作开始时，对所述第一辅助阀输出闭指令；
固定检测判定部，其比较来自所述压力检测部的第一压力信号与预先设定的阈值，若所述第一压力信号低于所述阈值，则判定为所述第一剩余流量控制阀打开并固定，若所述第一压力信号超过所述阈值，则判定为所述第一剩余流量控制阀正常；以及
停止信号生成部，其输入来自所述固定检测判定部的固定判定信号，在打开并固定情况下向所述辅助阀控制部输出维持所述第一辅助阀的关闭状态的控制信号，在正常情况下，向所述辅助阀控制部输出使所述第一辅助阀进行打开动作的控制信号。
2.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，
该建筑机械还具备：
第二闭式回路单元，其具备第二闭式回路泵以及闭式回路状地与所述第二闭式回路泵连接的第二液压缸；以及
第二开式回路单元，其具备第二开式回路泵以及第二剩余流量控制阀，其中，第二开式回路泵经由作为切换阀的第二辅助阀与所述第二液压缸的头油室侧流路连接，第二剩余流量控制阀被配置在从所述第二开式回路泵与所述第二辅助阀之间的流路即第二开式回路泵泄放侧流路分支的流路上，能向油箱排出来自所述第二液压缸的头油室的工作油，
所述第一闭式回路单元和所述第二闭式回路单元具有多个流路切换阀，该多个流路切换阀被设置在与所述第一闭式回路泵和所述第二闭式回路泵各自的泄放侧连接的流路上，选择性切换所述第一闭式回路泵、所述第二闭式回路泵与所述第一液压缸、所述第二液压缸的连接关系，
所述控制单元还具有指示所述第二液压缸的动作的第二操作杆装置、测量所述第二开式回路泵泄放侧流路的压力的第二压力传感器以及分别调整所述第二闭式回路泵和所述第二开式回路泵的泄放流量的多个调整器，
所述控制装置分别对所述第二剩余流量控制阀、所述第二辅助阀、所述多个流路切换阀、所述多个调整器输出指令信号，
所述控制装置的所述压力检测部获取所述第二压力传感器测量到的所述第二开式回路泵的泄放侧流路的第二压力信号，
所述控制装置的所述操作量检测部从所述第二操作杆装置获取所述第二液压缸的操作量信号，
在所述操作量检测部从所述第一操作杆装置检测到所述第一液压缸的操作量信号的操作开始时，所述控制装置的所述剩余流量控制阀控制部对与所述第一液压缸连接的所述第一剩余流量控制阀输出闭指令，
在所述操作开始时，所述控制装置的所述泵泄放控制部对与所述第一液压缸连接的所述第一开式回路泵的所述调整器输出泄放流量指令，
在所述操作开始时，所述控制装置的所述辅助阀控制部对与所述第一液压缸连接的所述第一辅助阀输出闭指令，
所述控制装置的所述固定检测判定部比较来自所述压力检测部的所述第一压力信号与预先设定的阈值，若所述第一压力信号低于所述阈值，则判定为与所述第一液压缸连接的所述第一剩余流量控制阀打开并固定，若所述第一压力信号超过所述阈值，则判定为与所述第一液压缸连接的所述第一剩余流量控制阀正常，
所述控制装置的所述停止信号生成部作为进行如下动作的退缩动作控制部发挥功能：输入来自所述固定检测判定部的固定判定信号，在正常情况下，向所述辅助阀控制部输出使与所述第一液压缸连接的所述第一辅助阀进行打开动作的控制信号，在打开并固定情况下，向所述辅助阀控制部输出维持与所述第一液压缸连接的所述第一辅助阀的关闭状态的控制信号以及使与所述第二液压缸连接的所述第二辅助阀进行打开动作的控制信号，向所述泵泄放控制部输出使与所述第二液压缸连接的所述第二开式回路泵的泄放流量增加的控制信号，
该建筑机械还具备：切换阀控制部，其输入来自所述退缩动作控制部的控制信号，切换所述多个流路切换阀，以使与所述第二液压缸连接的所述第二开式回路泵泄放的工作油流入到所述第一液压缸。
3.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，
该建筑机械还具备：故障通知装置，其经由信号线与所述控制装置连接，
所述控制装置具有：故障通知部，其输入来自所述固定检测判定部的固定判定信号，在打开并固定情况下，发送发生故障的所述第一剩余流量控制阀的故障信息，
所述故障通知装置对操作者通知所述第一剩余流量控制阀的故障信息。
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