CN108966665A - 作业机械的液压控制*** - Google Patents

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Abstract

提供一种无论泵输出切换装置的异常状态如何均能够检测泵输出切换装置的异常的作业机械的液压控制***。液压挖掘机的液压控制***包括：蓄存器(21)，其与先导泵(17)和先导阀(20)之间的油路(25A)连接；卸载阀(27)，为其泵输出切换装置；压力传感器(29)，其检测向先导阀(20)供给的液压油的压力；以及控制器(30)，其具有对应于由压力传感器(29)检测出的压力而对卸载阀(27)进行切换的泵输出控制部(31)。控制器(30)还具有异常判定部(32)，其运算向卸载阀(27)输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为规定值以上的情况下，判定为卸载阀(27)异常，并输出其判定结果。

Description

作业机械的液压控制***
技术领域
本发明涉及液压挖掘机等作业机械，特别涉及具有蓄存器的作业机械的液压控制***。
背景技术
专利文献1公开了一种液压挖掘机的液压控制***。以下进行其详细说明。
液压挖掘机的液压控制***包括：由发动机驱动的主泵及先导泵；由从主泵排出的液压油驱动的液压执行机构(举例来说例如动臂液压缸)；对从主泵向液压执行机构的液压油流动进行控制的控制阀；以及对控制阀进行操作的先导阀。
先导阀将从该先导泵及后述的蓄存器中的某一方供给的液压油的压力设为初始压力(一级压力)，生成与操作杆的操作量对应的先导压(二级压力)，利用该先导压对控制阀进行操作。
液压挖掘机的液压控制***还包括：连接先导泵的排出侧与先导阀的油路；设置在该油路上的泵用止回阀；在油路的与泵用止回阀相比连接在先导泵侧的卸载阀；在油路的与泵用止回阀相比连接在先导泵侧的溢流阀；在油路的与泵用止回阀相比连接在先导阀侧的蓄存器；在油路的与泵用止回阀相比设置在先导阀侧的压力传感器；以及控制器。
泵用止回阀容许液压油从先导泵向先导阀及蓄存器流动，而阻止液压油从蓄存器向先导泵流动。压力传感器检测向先导阀供给的液压油的压力并向控制器输出。
控制器对应于由压力传感器检测出的压力将卸载阀选择切换为阻断位置和连通位置。在卸载阀为阻断位置的情况下，将从先导泵排出的液压油向先导阀及蓄存器供给。另一方面，在卸载阀为连通位置的情况下，从先导泵排出的液压油经由卸载阀释放到油箱中。由此减少先导泵的输出。
蓄存器在卸载阀为阻断位置的情况下(即先导泵为高输出时)，蓄积从先导泵排出的液压油的一部分。另一方面，在卸载阀为连通位置的情况下(即先导泵为低输出时)，向先导阀供给液压油。
液压挖掘机的液压控制***还具有：将来自动臂液压缸的返回油向蓄存器供给的回收管路；设置在回收管路上的再生阀；设置在再生阀与蓄存器之间的再生用止回阀；以及先导压传感器。
再生用止回阀容许液压油从再生阀向蓄存器流动，而阻止液压油从蓄存器向再生阀流动。先导压传感器对从先导阀向控制阀输出的先导压进行检测并向控制器输出。
控制器对应于由压力传感器检测出的压力和由先导压传感器检测出的先导压将再生阀选择切换为阻断位置和连通位置。在再生阀为连通位置的情况下，将来自动臂液压缸的返回油向蓄存器供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/147283号
发明内容
在上述的液压挖掘机的液压控制***中，在蓄存器中蓄积的液压油充足的情况下，通过将卸载阀(换言之泵输出切换装置)从阻断位置向连通位置切换，从而减少先导泵的输出，提高发动机的燃油效率。然而，在由于某种理由卸载阀在阻断位置固着的情况下，无法减少先导泵的输出，无法提高发动机的燃油效率。另外，在由于某种理由卸载阀在阻断位置与连通位置之间的中间位置固着的情况下，也无法充分地减少先导泵的输出，无法充分地提高发动机的燃油效率。另外，在由于某种理由卸载阀在连通位置固着的情况下，可能由于时间经过而蓄存器内的液压油耗尽、先导阀无法充分地发挥作用。
因此，例如考虑根据压力传感器的压力检测值检测卸载阀的异常的方法。在该方法中，若发生卸载阀在连通位置固着的状态的异常，则压力检测值偏离正常的范围，因此能够检测该异常。但是，若发生卸载阀在阻断位置或中间位置固着的状态的异常，则由于压力检测值处于正常的范围内，因此无法检测该异常。
本发明是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供一种无论泵输出切换装置的异常状态如何，都能够检测泵输出切换装置的异常的作业机械的液压控制***。
为了实现上述目的，本发明包括：液压泵；液压仪器，其与所述液压泵的排出侧连接；泵输出切换装置，其将所述液压泵选择性地切换为高输出或低输出；蓄存器，其连接于所述液压泵与所述液压仪器之间的油路连接，在所述液压泵为高输出时蓄积从所述液压泵排出的液压油的一部分，在所述液压泵为低输出时向所述液压仪器供给液压油；泵用止回阀，其容许液压油从所述液压泵向所述液压仪器及所述蓄存器流动，且阻止液压油从所述蓄存器向所述液压泵流动；压力传感器，其检测从所述液压泵及所述蓄存器中的某一方向所述液压仪器供给的液压油的压力；以及控制器，其具有泵输出控制部，该泵输出控制部在所述液压泵为高输出时且所述压力传感器的压力检测值为预先设定的上限值以上的情况下，为了将所述液压泵切换为低输出而向所述泵输出切换装置输出低输出指令，在所述液压泵为低输出时且所述压力传感器的压力检测值为预先设定的下限值以下的情况下，为了将所述液压泵切换为高输出而向所述泵输出切换装置输出高输出指令，在该作业机械的液压控制***中，所述控制器还具有异常判定部，其运算从所述泵输出控制部向所述泵输出切换装置输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为预先设定的规定值以上的情况下，判定为所述泵输出切换装置异常，并输出该判定结果。
发明效果
根据本发明，运算向泵输出切换装置输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为规定值以上的情况下，判定为泵输出切换装置异常。由此，无论泵输出切换装置的异常状态如何，都能够检测泵输出切换装置的异常。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式的液压挖掘机的构造的立体图。
图2是表示本发明第1实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中与动臂液压缸的驱动有关的主回路的构成的图。
图3是表示本发明第1实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中与动臂液压缸的驱动有关的先导回路的构成的图。
图4是将本发明第1实施方式的控制器的功能构成与关联设备一起表示的框图。
图5是表示本发明第1实施方式的控制器的泵输出控制部的处理内容的流程图。
图6是表示本发明第1实施方式的控制器的异常判定部的处理内容的流程图。
图7是表示本发明第1实施方式的压力检测值的变化与指令持续时间的变化的时序图，表示卸载阀正常的情况。
图8是表示本发明第1实施方式的压力检测值的变化与指令持续时间的变化的时序图，表示发生了卸载阀固着于连通位置的状态的异常的情况。
图9是表示本发明第1实施方式的压力检测值的变化与指令持续时间的变化的时序图，表示发生了卸载阀固着于阻断位置的状态的异常的情况。
图10是表示本发明第1实施方式的压力检测值的变化与指令持续时间的变化的时序图，表示发生了卸载阀固着于中间位置的状态的异常的情况。
图11是表示本发明第1变形例的控制器的异常判定部的处理内容的流程图。
图12是本发明第2实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中的与动臂液压缸的驱动相关的先导回路构成的图。
图13是将本发明第2实施方式的控制器的功能构成与关联设备一起表示的框图。
图14是表示本发明第2实施方式的控制器的泵输出控制部的处理内容的流程图。
图15是表示本发明第2实施方式的控制器的异常判定部的处理内容的流程图。
图16是表示本发明第2变形例的控制器的异常判定部的处理内容的流程图。
图17是表示本发明第3实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中的与动臂液压缸的驱动相关的主回路及先导回路的构成的图。
图18是将本发明第3实施方式的控制器的功能构成与关联设备一起表示的框图。
图19是表示本发明第3实施方式的控制器的再生控制部的处理内容的流程图。
图20是表示本发明第3实施方式的控制器的异常判定部的处理内容的流程图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的第1实施方式。
图1是表示本实施方式的液压挖掘机的构造的图。
本实施方式的液压挖掘机包括车身1和前部作业装置2。车身1由履带式下部行驶体3和以能够回转的方式设置在下部行驶体3上侧的上部回转体4构成。下部行驶体3通过左侧及右侧的行驶马达5(在图1中仅示出左侧的行驶马达5)的旋转驱动而行驶。上部回转体4通过回转马达(未图示)的旋转驱动而回转。
前部作业装置2包括：动臂6，其以能够在铅直方向上转动的方式与上部回转体4的前部连结；斗杆7，其以能够在铅直方向上转动的方式与动臂6连结；以及铲斗8，其以能够在铅直方向上转动的方式与斗杆7连结。动臂6、斗杆7及铲斗8分别通过动臂液压缸9、斗杆液压缸10及铲斗液压缸11的伸缩驱动而转动。
在上部回转体4的前部设置有驾驶室12，在上部回转体4的后部设置有机械室13。在机械室13中搭载有发动机14(参照后述的图2)等设备。
在驾驶室12中设置有供驾驶者落座的驾驶席(未图示)和左侧及右侧的行驶用操作部件(虽未图示，但具体来说，是将操作踏板及操作杆一体化而成的构造)。并且，驾驶者沿前后方向操作左侧的行驶用操作部件，指示左侧的行驶马达5的动作，沿前后方向操作右侧的行驶用操作部件，指示右侧的行驶马达5的动作。
另外，在驾驶室12中设置有左侧的作业用操作部件(虽未图示，但具体来说是操作杆)和右侧的作业用操作部件15(具体来说，如后述的图2及图3所示是操作杆)。并且，驾驶者沿前后方向操作左侧的作业用操作部件而指示斗杆液压缸10的动作，沿左右方向操作左侧的作业用操作部件而指示回转马达的动作。另外，驾驶者沿前后方向操作右侧的作业用操作部件15而指示动臂液压缸9的动作，沿左右方向操作右侧的作业用操作部件15而指示铲斗液压缸11的动作。
接下来，对本实施方式的液压挖掘机的液压控制***进行说明。
图2是表示本实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中与动臂液压缸9的驱动相关的主回路的构成的图。图3是表示本实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中与动臂液压缸9的驱动相关的先导回路的构成的图。图4是将本实施方式的控制器的功能构成与关联设备一起表示的框图。
本实施方式的液压控制***包括：上述的发动机14；由发动机14驱动的可变容量型的主泵16及固定容量型的先导泵17；由从主泵16排出的液压油驱动的动臂液压缸9(液压执行机构)；对从主泵16向动臂液压缸9的液压油流动进行控制的先导操作式控制阀18；以及对控制阀18进行操作的操作装置19。
操作装置19具有上述的作业用操作部件15、和通过操作部件15的前后方向的操作而动作的一对先导阀20(液压仪器)。先导阀20将从先导泵17(液压泵)及后述的蓄存器21中的某一方供给的液压油的压力设为初始压力(一级压力)，生成与操作部件15的操作量对应的先导压(二级压力)，利用该先导压操作控制阀18。
详细来说，一方的先导阀20生成与操作部件15的前侧的操作量对应的先导压Pd，将该先导压Pd向控制阀18的受压部22A输出，对控制阀18进行切换。由此，从主泵16向动臂液压缸9的杆侧油室供给液压油，从动臂液压缸9的底侧油室排出液压油，动臂液压缸9缩短。因此，动臂6下降。并且，先导压Pd还被输出至后述的先导操作式的止回阀23。
另一方的先导阀20生成与操作部件15的后侧的操作量对应的先导压Pu，将该先导压Pu向控制阀18的受压部22B输出，对控制阀18进行切换。由此，从主泵16向动臂液压缸9的底侧油室供给液压油，液压油被从动臂液压缸9的杆侧油室排出，动臂液压缸9伸长。因此，动臂6上升。
控制阀18以管路24A与动臂液压缸9的杆侧油室连接。控制阀18以管路24B与动臂液压缸9的底侧油室连接，在管路24B上设置有先导操作式的止回阀23。止回阀23在没有输出来自先导阀20的先导压Pd的情况下，容许液压油流入动臂液压缸9的底侧油室，但阻止液压油从动臂液压缸9的底侧油室排出(逆流防止功能)。由此，防止动臂液压缸9在前部作业装置2的自重的作用下缩短。止回阀23在输入有来自先导阀20的先导压Pd的情况下，使前述的逆流防止功能无效化。由此，容许液压油从动臂液压缸9的底侧油室排出。
本实施方式的液压控制***还包括：连接先导泵17的排出侧与先导阀20的油路25A；设置在油路25A上的泵用止回阀26；在油路25A的与泵用止回阀26相比更靠先导泵17一侧经由油路25B连接的卸载阀27(泵输出切换装置)；在油路25A的与泵用止回阀26相比更靠先导阀20一侧经由油路25C连接的蓄存器21；在油路25A的与泵用止回阀26相比更靠先导阀20一侧经由油路25D连接的溢流阀28；在油路25A的与泵用止回阀26相比而设置在先导阀20一侧的压力传感器29；以及控制器30。
泵用止回阀26容许液压油从先导泵17向先导阀20及蓄存器21流动，阻止液压油从蓄存器21向先导泵17流动。
卸载阀27通过选择切换为阻断位置和连通位置，从而将先导泵17选择切换为高输出或低输出。详细来说，在卸载阀27为阻断位置的情况下，从先导泵17排出的液压油被向先导阀20及蓄存器21供给。另一方面，在卸载阀27为连通位置的情况下，从先导泵17排出的液压油经由卸载阀27释放到油箱中。由此，减少先导泵17的输出。
蓄存器21在卸载阀27为阻断位置的情况下(即，在先导泵17为高输出时)，蓄积从该先导泵17排出的液压油的一部分。另一方面，在卸载阀27为连通位置的情况下(即，在先导泵17为低输出时)，向先导阀20供给液压油。
溢流阀28进行限制以使得向先导阀20供给的液压油的压力Pi不超过规定压力(在本实施方式中与后述的上限值Ph相同)。即，溢流阀28在压力Pi超过规定压力的情况下，使油路25A的液压油向油箱释放。压力传感器29检测向先导阀20供给的液压油的压力Pi，并向控制器30输出。
控制器30具有基于程序执行运算处理和控制处理的运算控制部(例如CPU)、以及存储程序和运算处理结果的存储部(例如ROM、RAM)等。控制器30作为功能构成具有泵输出控制部31及异常判定部32。
控制器30的泵输出控制部31对应于由压力传感器29检测出的压力Pi对卸载阀27进行控制。使用图5说明其详细内容。图5是表示本实施方式的控制器30的泵输出控制部31的处理内容的流程图。
在步骤S101中，泵输出控制部31向卸载阀27输出闭指令(高输出指令)(具体来说是不输出驱动信号)，将卸载阀27设为阻断位置。由此，从先导泵17排出的液压油被向先导阀20及蓄存器21供给。因此，在从先导泵17排出的液压油的一部分蓄积在蓄存器21中的同时，向先导阀20供给的液压油的压力Pi上升。
进入步骤S102，泵输出控制部31判定压力传感器29的压力检测值Pi是否为预先设定的上限值Ph以上。在压力检测值Pi低于上限值Ph的情况下，返回步骤S101，重复上述相同的步骤。另一方面，在压力检测值Pi为上限值Ph以上的情况下，转入步骤S103。
在步骤S103中，泵输出控制部31向卸载阀27输出开指令(低输出指令)(具体来说是输出驱动信号)，将卸载阀27设为连通位置。由此，从先导泵17排出的液压油经由卸载阀27释放到油箱中。另外，蓄积在蓄存器21中的液压油被向先导阀20供给。因此，向先导阀20供给的液压油的压力Pi下降。
进入步骤S104，泵输出控制部31判定压力传感器29的压力检测值Pi是否为预先设定的下限值Pl(其中Pl＜Ph)以下。在压力检测值Pi超过下限值Pl的情况下，返回步骤S103，重复执行上述相同的步骤。另一方面，在压力检测值Pi为下限值Pl以下的情况下，返回步骤S101，重复上述相同的步骤。
作为本实施方式的主要部分的控制器30的异常判定部32运算从泵输出控制部31向卸载阀27输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，基于该指令持续时间判定卸载阀27是否异常，并输出其判定结果。使用图6详细说明其内容。图6是表示本实施方式的控制器30的异常判定部32的处理内容的流程图。
在步骤S111中，异常判定部32作为指令持续时间计数从向卸载阀27输出闭指令到切换为输出开指令的时间。或者计数从向卸载阀27输出开指令到切换为输出闭指令的时间。
进入步骤S112，异常判定部32判定指令持续时间(计数值)是否为规定值Cerr(具体来说，如后述的图7所示，预先设定为比卸载阀27正常情况下的指令持续时间的最大值Cn大的值)以上。在指令持续时间低于规定值Cerr的情况下，进入步骤S113，判定为卸载阀27正常。
在指令持续时间为规定值Cerr以上的情况下，进入步骤S114，异常判定部32判定为卸载阀27异常。并且，向液压挖掘机的驾驶室12内的监视器33发送异常发生信息并显示，通知驾驶者。另外，经由通信装置34向维护人员所持的移动终端35发送异常发生信息并显示，通知维护人员。
接下来，使用图7～图10说明本实施方式的动作及作用效果。
图7～图10是表示本实施方式的压力检测值的变化与指令持续时间的变化的时序图。图7表示卸载阀27正常的情况，图8表示发生了卸载阀27在连通位置处固着的状态的异常的情况，图9表示发生了卸载阀27在阻断位置处固着的状态的异常的情况，图10表示发生了卸载阀27在中间位置处固着的状态的异常的情况。
首先，使用图7说明卸载阀27正常的情况。在发动机14的起动时(时刻T0)，如果蓄存器21中没有蓄积液压油，则压力传感器29的压力检测值Pi为零。控制器30的泵输出控制部31向卸载阀27输出闭指令，使卸载阀27成为阻断状态。由此，压力传感器29的压力检测值Pi升高。
控制器30的泵输出控制部31在直到压力传感器29的压力检测值Pi上升至上限值Ph的期间(时刻T0～时刻T1期间)，持续向卸载阀27输出闭指令。在该期间内，控制器30的异常判定部32计数闭指令的持续时间，由于该闭指令的持续时间低于规定值Cerr，因此判定为卸载阀27正常。并且，若卸载阀27正常，则紧接着起动开始的闭指令的持续时间为最大值Cn。
若压力传感器29的压力检测值Pi上升至上限值Ph(时刻T1)，则控制器30的泵输出控制部31向卸载阀27输出开指令，将卸载阀27设为连通状态。由此，压力传感器29的压力检测值Pi下降。
控制器30的泵输出控制部31在直到压力传感器29的压力检测值Pi下降至下限值Pl的期间(时刻T1～时刻T2期间)，持续向卸载阀27输出开指令。在该期间内，控制器30的异常判定部32计数开指令的持续时间，由于该开指令的持续时间低于规定值Cerr，因此判定为卸载阀27正常。
若压力传感器29的压力检测值Pi下降至下限值Pl(时刻T2)，则控制器30的泵输出控制部31向卸载阀27输出闭指令，将卸载阀27设为阻断状态。由此压力传感器29的压力检测值Pi上升。
控制器30的泵输出控制部31在直到压力传感器29的压力检测值Pi上升至上限值Ph的期间(时刻T2～时刻T3期间)，持续向卸载阀27输出闭指令。在该期间内，控制器30的异常判定部32计数闭指令的持续时间，由于该闭指令的持续时间低于规定值Cerr，因此判定为卸载阀27正常。之后重复上述步骤。
接下来，使用图8说明发生了卸载阀27在连通位置处固着的状态的异常的情况。若发生了卸载阀27在连通位置处固着的状态的异常(时刻T4)，压力传感器29的压力检测值Pi之后下降达到Pl(时刻T5)，则控制器30的泵输出控制部31向卸载阀27输出闭指令。另外，控制器30的异常判定部32计数闭指令的持续时间。
但是，由于卸载阀27是在连通位置处固着的状态，因此不会从连通位置切换至阻断位置，压力传感器29的压力检测值Pi进一步下降。并且，由于压力检测值Pi没有达到上限值Ph以上，因此闭指令的持续时间达到规定值Cerr(时刻T6)。由此，控制器30的异常判定部32判定为卸载阀27异常。
接下来，使用图9说明发生了卸载阀27在阻断位置处固着的状态的异常的情况。若发生了卸载阀27在阻断位置处固着的状态的异常(时刻T7)，压力传感器29的压力检测值Pi之后上升达到Ph(时刻T8)，则控制器30的泵输出控制部31向卸载阀27输出开指令。另外，控制器30的异常判定部32计数开指令的持续时间。
但是，由于卸载阀27处于在阻断位置固着的状态，因此不会从阻断位置切换至连通位置，压力传感器29的压力检测值Pi达到溢流阀28的规定压力(在本实施方式中为上限值Ph)。并且，由于压力检测值Pi不会变为下限值Pl以下，因此开指令的持续时间达到规定值Cerr(时刻T9)。由此，控制器30的异常判定部32判定为卸载阀27异常。
接下来，使用图10说明发生了卸载阀27在连通位置与阻断位置之间的中间位置处固着的状态的异常的情况。若发生了卸载阀27在中间位置固着的状态的异常(时刻T10)，则压力传感器29的压力检测值Pi达到上限值Ph与下限值Pl间的中间值。并且，由于压力检测值Pi不会达到上限值Ph以上或下限值Pl以下，因此指令持续时间达到规定值Cerr(时刻T11)。由此，控制器30的异常判定部32判定为卸载阀27异常。
如上所述，在本实施方式中，运算向卸载阀27输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为规定值Cerr以上的情况下，判定为卸载阀27异常。由此，无论卸载阀27的异常状态(特别是卸载阀27在阻断位置固着的状态、卸载阀27在中间位置固着的状态)如何，均能够检测卸载阀27的异常。
并且，在第1实施方式中未特别说明，但控制器30的异常判定部32在判定为卸载阀27异常的情况下，也可以对应于压力传感器29的压力检测值Pi识别异常状态。使用图11说明该变形例。图11是表示本变形例的控制器30的异常判定部32的处理内容的流程图。
步骤S111～S114与第1实施方式相同。在步骤S114中由异常判定部32判定为卸载阀27异常之后，转入步骤S115。
在步骤S115中，异常判定部32判定压力传感器29的压力检测值Pi是否低于下限值Pl。在压力检测值Pi低于下限值Pl的情况下转入步骤S116，确定为卸载阀27在连通位置固着的状态的异常。在压力检测值Pi为下限值Pl以上的情况下进入步骤S117，判定压力传感器29的压力检测值Pi是否为上限值Ph以上。在压力检测值Pi为上限值Ph以上的情况下进入步骤S118，确定为卸载阀27在阻断位置固着的状态的异常。在压力检测值Pi低于上限值Ph的情况下进入步骤S119，确定为卸载阀27在中间位置固着的状态的异常。
并且，控制器30的异常判定部32将卸载阀27的异常发生信息及异常状态信息向监视器33及移动终端35发送并进行显示。由此，有助于卸载阀27的异常应对。
使用图12～图15说明本发明的第2实施方式。并且，在本实施方式中，与第1实施方式等同的部分标注同一附图标记，适当地省略说明。
图12是表示本实施方式的液压挖掘机的液压控制***构成中的与动臂液压缸9的驱动相关的先导回路的构成的图。图13是将本实施方式中的控制器的功能构成与关联设备一起表示的框图。
本实施方式的液压控制***的先导泵17A为可变容量型。并且，取代第1实施方式的卸载阀27，具有能够将先导泵17A选择切换为预先设定的大容量或小容量的泵容量切换装置36。泵容量切换装置36通过切换先导泵17A的斜板的倾角来切换先导泵17A的容量。
蓄存器21在先导泵17A为大容量的情况下(即先导泵17为高输出时)，蓄积从先导泵17排出的液压油的一部分。另一方面，在先导泵17A为小容量的情况下(即先导泵17为低输出时)，向先导阀20供给液压油。
控制器30A的泵输出控制部31A对应于由压力传感器29检测出的压力Pi对泵容量切换装置36进行控制。使用图14说明其详细内容。图14是表示本实施方式的控制器30A的泵输出控制部31A的处理内容的流程图。
在步骤S201中，泵输出控制部31A向泵容量切换装置36输出大容量指令(高输出指令)。对应于该大容量指令，泵容量切换装置36将先导泵17设为大容量。由此，从先导泵17排出的液压油被向先导阀20和蓄存器21供给。因此，从先导泵17排出的液压油的一部分蓄积在蓄存器21中，并且向先导阀20供给的液压油的压力Pi上升。
进入步骤S202，泵输出控制部31A判定压力传感器29的压力检测值Pi是否为上限值Ph以上。在压力检测值Pi低于上限值Ph的情况下，返回步骤S201，重复上述相同的步骤。另一方面，在压力检测值Pi为上限值Ph以上的情况下，转入步骤S203。
在步骤S203中，泵输出控制部31A向泵容量切换装置36输出小容量指令(低输出指令)。对应于该小容量指令，泵容量切换装置36将先导泵17设为小容量。由此，蓄积在蓄存器21中的液压油被向先导阀20供给。因此，向先导阀20供给的液压油的压力Pi下降。
进入步骤S204，泵输出控制部31A判定压力传感器29的压力检测值Pi是否为下限值Pl以下。在压力检测值Pi超过下限值Pl的情况下，返回步骤S203，重复上述相同的步骤。另一方面，在压力检测值Pi为下限值Pl以下的情况下，返回步骤S201，重复上述相同的步骤。
作为本实施方式的主要部分的控制器30A的异常判定部32A，运算从泵输出控制部31A向泵容量切换装置36输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，基于该指令持续时间判定泵容量切换装置36是否异常，并输出其判定结果。使用图15说明其详细内容。图15是表示本实施方式的控制器30A的异常判定部32A的处理内容的流程图。
在步骤S211中，异常判定部32A作为指令持续时间，计数从开始向泵容量切换装置36输出大容量指令到切换为输出小容量指令的时间。或者，计数从开始向泵容量切换装置36输出小容量指令到切换为输出大容量指令的时间。
进入步骤S212，异常判定部32A判定指令持续时间(计数值)是否为规定值(具体来说，预先设定的大于泵容量切换装置36正常情况下的最大指令持续时间的值)以上。在指令持续时间低于规定值的情况下进入步骤S213，判定为泵容量切换装置36正常。
在指令持续时间为规定值以上的情况下进入步骤S214，异常判定部32A判定为泵容量切换装置36异常。并且，向液压挖掘机的驾驶室12内的监视器33发送异常发生信息并进行显示，通知驾驶者。另外，经由通信装置34向维护人员所持的移动终端35发送异常发生信息并进行显示，通知给维护人员。
如上所述，在本实施方式中，运算向泵容量切换装置36输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为规定值以上的情况下，判定为泵容量切换装置36异常。由此，无论泵容量切换装置36的异常状态(特别是在泵大容量固定的状态、在泵中容量固定的状态)如何，均能够检测泵容量切换装置的异常。
并且，在第2实施方式中未特别说明，但控制器30A的异常判定部32A在判定为泵容量切换装置36异常的情况下，也可以对应于压力传感器29的压力检测值Pi识别异常状态。使用图16说明这样的变形例。图16是表示本变形例中的控制器30A的异常判定部32A的处理内容的流程图。
步骤S211～S214与第2实施方式相同。在步骤S214中由异常判定部32A判定为泵容量切换装置36异常之后转入步骤S215。
在步骤S215中，异常判定部32A判定压力传感器29的压力检测值Pi是否低于下限值Pl。在压力检测值Pi低于下限值Pl的情况下进入步骤S216，确定为在泵小容量固定的状态的异常。在压力检测值Pi为下限值Pl以上的情况下进入步骤S217，判定压力传感器29的压力检测值Pi是否为上限值Ph以上。在压力检测值Pi为上限值Ph以上的情况下进入步骤S218，确定为在泵大容量固定的状态的异常。在压力检测值Pi低于上限值Ph的情况下进入步骤S219，确定为在泵中容量固定的状态的异常。
并且，控制器30的异常判定部32将泵容量切换装置36的异常发生信息及异常状态信息向监视器33及移动终端35发送并进行显示。由此，能够有助于泵容量切换装置36的异常应对。
另外，在第1实施方式中，以作为泵输出切换装置设有卸载阀27的情况为例进行了说明，而在第2实施方式中，以作为泵输出切换装置具有泵容量切换装置36的情况为例进行了说明，但不限于此，能够在不脱离本发明主旨及技术构思的范围内进行变形。例如，也可以具有卸载阀27和泵容量切换装置36这两方。或者，也可以按照由电动机驱动先导泵17的方式构成，并具有逆变器，该逆变器将先导泵17选择切换为预先设定的高旋转或低旋转。在这种情况下，也能够获得与上述相同的效果。
使用图17～图20说明本发明的第3实施方式。并且，在本实施方式中，对与第1实施方式等同的部分标注同一附图标记，适当地省略说明。
图17是表示本实施方式的液压挖掘机的液压控制***的构成中的与动臂液压缸9的驱动相关的主回路及先导回路的构成的图。图18是将本实施方式的控制器的功能构成与关联设备一起表示的框图。
本实施方式的液压控制***包括：连接先导泵17的排出侧与操作装置19的先导阀20的油路25A；设置在油路25A上的泵用止回阀26；在油路25A的与泵用止回阀26相比更靠先导泵17一侧经由油路25B连接的卸载阀27；在油路25A的与泵用止回阀26相比更靠先导阀20一侧经由油路25C连接的蓄存器21；设置在油路25C上的带有止回阀的减压阀37；在油路25A的与泵用止回阀26相比更靠先导泵17一侧经由油路25D连接的溢流阀28；在油路25A的与泵用止回阀26相比而设置在先导阀20侧的压力传感器29；以及控制器30B。
带有止回阀的减压阀37在蓄存器21侧的压力高于油路25A侧(具体来说是泵用止回阀26的下游侧)的压力的情况下，将来自蓄存器21的液压油减压，向油路25A(即先导阀20)供给。另一方面，在油路25A侧(具体来说是泵用止回阀26的下游侧)的压力高于蓄存器21侧的压力的情况下，将来自油路25A(即先导泵17)的液压油向蓄存器21供给。
本实施方式的液压控制***还包括：回收管路38，其从管路24B的控制阀18与止回阀23之间分支连接，并与油路25C合流连接；再生阀39(电磁切换阀)，其设置在回收管路38上，选择切换为阻断位置或连通位置；再生用止回阀40，其设置在再生阀39与蓄存器21之间；以及先导压传感器41。
回收管路38用于将来自动臂液压缸9缩短时的动臂液压缸9底侧油室的返回油向蓄存器21供给。再生用止回阀40容许液压油从再生阀39向蓄存器21流动，阻止液压油从蓄存器21向再生阀39流动。先导压传感器41检测从操作装置19的先导阀20向控制阀18的受压部22A输出的先导压Pd，并向控制器30B输出。
控制器30B作为功能构成具有再生控制部42、泵输出控制部31、及异常判定部32B。与第1实施方式同样地，泵输出控制部31对应于由压力传感器29检测出的压力Pi对卸载阀27进行控制。
控制器30B的再生控制部42对应于由压力传感器29检测出的压力Pi和由先导压传感器41检测出的先导压Pd对再生阀39进行控制。使用图19说明其详细内容。图19是表示本实施方式的控制器30B的再生控制部42的处理内容的流程图。
在步骤S301中，再生控制部42向再生阀39输出闭指令(具体来说不输出驱动信号)，将再生阀39设为阻断位置。进入步骤S302，再生控制部42判定压力传感器29的压力检测值Pi是否低于上限值Ph。在压力检测值Pi为上限值Ph以上的情况下返回步骤S301，重复上述相同的步骤。另一方面，在压力检测值Pi低于上限值Ph的情况下转入步骤S303。
在步骤S303中，再生控制部42判定先导压传感器41的压力检测值Pd是否超过预先设定的阈值。在压力检测值Pd低于阈值的情况下返回步骤S301，重复上述相同的步骤。另一方面，在压力检测值Pd超过阈值的情况下，转入步骤S304。
在步骤S304中，再生控制部42向再生阀39输出开指令(具体来说输出驱动信号)，将再生阀39设为连通位置。由此，来自动臂液压缸9的底侧油室的返回油被向蓄存器21供给。
作为本实施方式的主要部分的控制器30B的异常判定部32B在再生阀39为阻断位置的情况下，运算从泵输出控制部31向卸载阀27输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，基于该指令持续时间判定卸载阀27是否异常，并输出其判定结果。使用图20说明其详细内容。图20是表示本实施方式的控制器30B的异常判定部32B的处理内容的流程图。
步骤S111～S114与第1实施方式相同。在作为这些步骤的前阶段的步骤S110中，异常判定部32B判定是否从再生控制部42向再生阀39输出闭指令，从而判定再生阀39是否是阻断位置。在判定为再生阀39不是阻断位置的情况下，重复执行步骤S110。另一方面，在判定为再生阀39为阻断位置的情况下，转入步骤S111。
在按照上述方式构成的本实施方式中，也与第1实施方式同样地，无论卸载阀27的异常状态如何，均能够检测卸载阀27的异常。
并且，在第3实施方式中虽未特别说明，但控制器30B的异常判定部32B在判定为卸载阀27异常的情况下，也可以对应于由压力传感器29检测出的压力Pi识别异常状态(参照上述的图11)。
另外，在第3实施方式中，以作为泵输出切换装置具有卸载阀27的情况为例进行了说明，但不限于此，能够在不脱离本发明的主旨及技术构思的范围内进行变形。与第2实施方式同样地，可以具有泵容量切换装置36，或者，也可以具有卸载阀27和泵容量切换装置36双方。或者，也可以按照利用电动机驱动先导泵17的方式构成，并设有逆变器，该逆变器将先导泵17选择切换为高旋转或低旋转。上述情况也能够获得上述相同的效果。
并且，在以上说明中，以将本发明应用于液压挖掘机的液压控制***、应用于具有与在手动操作式的先导阀20(液压仪器)和先导泵17(液压泵)之间的油路连接的蓄存器21的构造的情况进行了说明，但不限于此。即，例如也可以将本发明应用于下述构造，其包括：对操作部件的操作量进行检测的检测器；控制器的操作控制部，其生成与由该检测器检测出的操作部件的操作量对应的驱动信号并输出；电操作式先导阀(电磁比例阀)，其由来自控制器的操作控制部的驱动信号驱动；以及蓄存器，其与该先导阀和先导泵之间的油路连接。另外，可以将本发明应用于具有与先导阀以外的其他液压仪器和液压泵之间连接的蓄存器的构造，也可以将本发明应用于液压挖掘机以外的其他作业机械的液压控制***。
附图标记说明
9 动臂液压缸
12 驾驶室
15 作业用操作部件
16 主泵
17、17A 先导泵
18 控制阀
19 操作装置
20 先导阀
21 蓄存器
26 泵用止回阀
27 卸载阀
29 压力传感器
30、30A、30B 控制器
31、31A 泵输出控制部
32、32A 异常判定部
33 监视器
34 通信装置
35 移动终端
36 泵容量切换装置
38 回收管路
39 再生阀
40 再生用止回阀
41 先导压传感器
42 再生控制部

Claims (8)

1.一种作业机械的液压控制***，其包括：
液压泵；
液压仪器，其与所述液压泵的排出侧连接；
泵输出切换装置，其将所述液压泵选择性地切换为高输出或低输出；
蓄存器，其连接于所述液压泵与所述液压仪器之间的油路，在所述液压泵为高输出时蓄积从所述液压泵排出的液压油的一部分，在所述液压泵为低输出时向所述液压仪器供给液压油；
泵用止回阀，其容许液压油从所述液压泵向所述液压仪器及所述蓄存器流动，且阻止液压油从所述蓄存器向所述液压泵流动；
压力传感器，其检测从所述液压泵及所述蓄存器中的某一方向所述液压仪器供给的液压油的压力；以及
控制器，其具有泵输出控制部，该泵输出控制部在所述液压泵为高输出时且所述压力传感器的压力检测值为预先设定的上限值以上的情况下，为了将所述液压泵切换为低输出而向所述泵输出切换装置输出低输出指令，在所述液压泵为低输出时且所述压力传感器的压力检测值为预先设定的下限值以下的情况下，为了将所述液压泵切换为高输出而向所述泵输出切换装置输出高输出指令，
所述作业机械的液压控制***的特征在于，
所述控制器还具有异常判定部，该异常判定部运算从所述泵输出控制部向所述泵输出切换装置输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为预先设定的规定值以上的情况下，判定为所述泵输出切换装置异常，并输出该判定结果。
2.根据权利要求1所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，
所述控制器的所述异常判定部在判定为所述泵输出切换装置异常的情况下，根据所述压力传感器的压力检测值来识别异常状态，并输出该识别结果。
3.根据权利要求1所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，
所述泵输出切换装置是卸载阀，其连接于所述液压泵与所述泵用止回阀之间的油路，选择性地切换为阻断位置或连通位置，
在从所述泵输出控制部输出了所述高输出指令时，将所述卸载阀切换为阻断位置，将从所述液压泵排出的液压油向所述液压仪器及所述蓄存器供给，在从所述泵输出控制部输出了所述低输出指令时，将所述卸载阀切换为连通位置，使从所述液压泵排出的液压油经由所述卸载阀释放。
4.根据权利要求1所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，
所述液压泵是可变容量型，
所述泵输出切换装置是能够将所述液压泵选择切换为成为高输出的大容量或成为低输出的小容量的泵容量切换装置。
5.根据权利要求1所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，
所述控制器的所述异常判定部向作业机械的驾驶室内的监视器发送异常发生信息并使所述显示部进行显示。
6.根据权利要求1所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，
所述控制器的所述异常判定部经由通信装置向移动终端发送异常发生信息并使所述移动终端进行显示。
7.根据权利要求1所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，
主泵；
液压执行机构，其由从所述主泵排出的液压油驱动；以及
控制阀，其对从所述主泵向所述液压执行机构的液压油的流动进行控制，
所述液压仪器是先导阀，其将从所述液压泵及所述蓄存器中的某一方供给的液压油的压力设为初始压力，生成与操作部件的操作量对应的先导压，利用该先导压操作所述控制阀。
8.根据权利要求7所述的作业机械的液压控制***，其特征在于，包括：
回收管路，其用于将来自所述液压执行机构的返回油向所述蓄存器供给；
再生阀，其设置在所述回收管路上，选择性地切换为阻断位置或连通位置；
再生用止回阀，其容许液压油从所述再生阀向所述蓄存器流动，并阻止液压油从所述蓄存器向所述再生阀流动；以及
先导压传感器，其检测从所述先导阀向所述控制阀输出的先导压，
所述控制器还具有再生控制部，该再生控制部根据由所述压力传感器检测出的压力和由所述先导压传感器检测出的先导压，将所述再生阀选择性地切换为阻断位置或连通位置，
所述控制器的所述异常判定部在所述再生阀为阻断位置的情况下，运算从所述泵输出控制部向所述泵输出切换装置输出的指令没有变化的状态的指令持续时间，在该指令持续时间为预先设定的规定值以上的情况下，判定为所述泵输出切换装置异常，并输出该判定结果。
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