本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)、作業(yè)機械及控制方法。

背景技術(shù)：

如液壓挖掘機這樣的作業(yè)機械具備作業(yè)機，該作業(yè)機具有鏟斗、斗桿和動臂。作為驅(qū)動作業(yè)機的液壓缸的驅(qū)動源，在作業(yè)機械搭載有多個液壓泵。

專利文獻1中公開了一種液壓回路，其具備合分流閥，能夠在從第一液壓泵排出的液壓油和從第二液壓泵排出的液壓油的合流和分流之間進行切換。在第一液壓泵和第二液壓泵為合流狀態(tài)下，從第一液壓泵排出的液壓油和從第二液壓泵排出的液壓油通過合分流閥合流之后，被分配給多個液壓缸。在第一液壓泵和第二液壓泵為分流狀態(tài)下，通過從第一液壓泵排出的液壓油驅(qū)動動臂缸，通過從第二液壓泵排出的液壓油驅(qū)動鏟斗缸和斗桿缸。

在專利文獻2中公開了下述技術(shù)：在主操作閥與液壓致動器之間設(shè)置有壓力補償閥，在第一液壓泵和第二液壓泵為合流狀態(tài)下，使分別與多個液壓缸連接的主操作閥的前后壓差均勻化。通過使多個主操作閥的前后壓差均勻化，能夠?qū)⒘髁颗c操作裝置的操作量對應(yīng)的液壓油供給到液壓缸，因此能夠抑制操作裝置的操作性下降。

專利文獻1：日本特開平03-260401號公報

專利文獻2：國際公開第2005/047709號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在第一液壓泵和第二液壓泵為分流狀態(tài)下，如果基于表示從第一液壓泵和第二液壓泵排出的液壓油壓力的泵壓來控制第一液壓泵和第二液壓泵，則存在無法向液壓缸充分地供給為了驅(qū)動作業(yè)機所需的流量的液壓油的可能性。其結(jié)果，在從合流狀態(tài)切換為分流狀態(tài)時，作業(yè)機無法以足夠的速度和響應(yīng)性工作，作業(yè)機械的作業(yè)效率下降。

本發(fā)明的目的在于提供一種在分流時也能夠以足夠的速度和響應(yīng)性控制作業(yè)機的控制系統(tǒng)、作業(yè)機械及控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種控制系統(tǒng)，其用于控制作業(yè)機械，該作業(yè)機械包括：作業(yè)機；以及驅(qū)動上述作業(yè)機的多個液壓缸，上述控制系統(tǒng)包括：第一液壓泵和第二液壓泵，其排出向上述液壓缸供給的液壓油；通路，其連接上述第一液壓泵和上述第二液壓泵；開閉裝置，其設(shè)置于上述通路，對上述通路進行開閉；操作裝置，其為了驅(qū)動上述液壓缸而被操作；缸壓數(shù)據(jù)獲取部，其獲取表示上述液壓缸的上述液壓油壓力的缸壓數(shù)據(jù)；操作量數(shù)據(jù)獲取部，其獲取上述操作裝置的操作量數(shù)據(jù)；泵流量計算部，其基于上述缸壓數(shù)據(jù)和上述操作量數(shù)據(jù)計算第一泵流量和第二泵流量，該第一泵流量表示在上述通路關(guān)閉的分流狀態(tài)下從上述第一液壓泵排出的上述液壓油的流量，該第二泵流量表示在上述通路關(guān)閉的分流狀態(tài)下從上述第二液壓泵排出的上述液壓油的流量；以及泵控制部，其基于上述第一泵流量和上述第二泵流量來控制上述第一液壓泵和上述第二液壓泵。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供一種具備第一方式的控制系統(tǒng)的作業(yè)機械。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供一種控制方法，其用于控制作業(yè)機械，該作業(yè)機械包括：作業(yè)機；以及驅(qū)動上述作業(yè)機的多個液壓缸，上述控制方法包括：從第一液壓泵和第二液壓泵排出向上述液壓缸供給的液壓油；獲取表示上述液壓缸的上述液壓油壓力的缸壓數(shù)據(jù)；獲取為了驅(qū)動上述液壓缸而操作的操作裝置的操作量數(shù)據(jù)；基于上述缸壓數(shù)據(jù)和上述操作量數(shù)據(jù)，計算第一泵流量和第二泵流量，該第一泵流量表示在連接上述第一液壓泵和上述第二液壓泵的通路由開閉裝置關(guān)閉的分流狀態(tài)下從上述第一液壓泵排出的上述液壓油的流量，該第二泵流量表示在上述分離狀態(tài)下從上述第二液壓泵排出的上述液壓油的流量；以及基于上述第一泵流量和上述第二泵流量來控制上述第一液壓泵和上述第二液壓泵。

根據(jù)本發(fā)明的方式，提供一種能夠以足夠的速度和響應(yīng)性控制作業(yè)機的控制系統(tǒng)、作業(yè)機械及控制方法。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式涉及的作業(yè)機械的一個示例的立體圖。

圖2是示意性地表示第一實施方式涉及的作業(yè)機械的控制系統(tǒng)的一個示例的圖。

圖3是表示第一實施方式涉及的作業(yè)機械的液壓回路的一個示例的圖

圖4是表示第一實施方式涉及的作業(yè)機械的泵控制器的一個示例的功能框圖。

圖5是表示第一實施方式涉及的控制方法的一個示例的流程圖。

圖6是表示第一實施方式涉及的作業(yè)機械的液壓回路的主要部分的圖。

圖7是表示第一實施方式涉及的液壓泵和液壓缸的流量、液壓泵的排出壓力、以及桿行程根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。

圖8是表示比較例涉及的液壓泵和液壓缸的流量、液壓泵的排出壓力、以及桿行程根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。

圖9是表示第二實施方式涉及的作業(yè)機械的泵控制器的一個示例的功能框圖。

圖10是表示比較例涉及的液壓泵和液壓缸的流量、以及液壓泵的排出壓力根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。

圖11是表示比較例涉及的液壓泵和液壓缸的流量、以及液壓泵的排出壓力根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。

圖12是表示第二實施方式涉及的液壓泵和液壓缸的流量、以及液壓泵的排出壓力根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。

符號說明

1作業(yè)機；2上部回轉(zhuǎn)體；3下部行走體；4驅(qū)動裝置；5操作裝置；6駕駛室；6S駕駛席；7機械室；8履帶；9控制系統(tǒng)；11鏟斗；12斗桿；13動臂；14蓄電器；14C變壓器；15G第一逆變器；15R第二逆變器；16旋轉(zhuǎn)傳感器；17混合動力控制器；18發(fā)動機控制器；19泵控制器；19C處理部；19M存儲部；19IO輸入輸出部；20液壓缸；21鏟斗缸；21A第一鏟斗流路；21B第二鏟斗流路；21C蓋側(cè)空間；21L桿側(cè)空間；22斗桿缸；22A第一斗桿流路；22B第二斗桿流路；22C蓋側(cè)空間；22L桿側(cè)空間；23動臂缸；23A第一動臂流路；23B第二動臂流路；23C蓋側(cè)空間；23L桿側(cè)空間；24行走馬達；25電動回轉(zhuǎn)馬達；26發(fā)動機；27發(fā)電電動機；28操作量檢測部；29共軌控制部；30液壓泵；30A斜盤；30S斜盤角度傳感器；31第一液壓泵；31A斜盤；31B伺服機構(gòu)；31S斜盤角度傳感器；32第二液壓泵；32A斜盤；32B伺服機構(gòu)；32S斜盤角度傳感器；33節(jié)流撥盤；40液壓回路；41第一泵流路；42第二泵流路；43第一供給流路；44第二供給流路；45第三供給流路；46第四供給流路；47第一分支流路；48第二分支流路；49第三分支流路；50第四分支流路；51第五分支流路；52第六分支流路；55合流流路(通路)；60主操作閥；61第一主操作閥；62第二主操作閥；63第三主操作閥；67第一合分流閥(開閉裝置)；68第二合分流閥；70壓力補償閥；71壓力補償閥；72壓力補償閥；73壓力補償閥；74壓力補償閥；75壓力補償閥；76壓力補償閥；81C壓力傳感器；81L壓力傳感器；82C壓力傳感器；82L壓力傳感器；83C壓力傳感器；83L壓力傳感器；84壓力傳感器；85壓力傳感器；86壓力傳感器；87壓力傳感器；88壓力傳感器；90溢流閥；100液壓挖掘機(作業(yè)機械)；191缸壓數(shù)據(jù)獲取部；192操作量數(shù)據(jù)獲取部；193泵流量計算部；194泵控制部；195溢流流量計算部；AX1、AX2、AX3旋轉(zhuǎn)軸；RX回轉(zhuǎn)軸。

具體實施方式

以下，參照附圖來說明本發(fā)明涉及的實施方式，但本發(fā)明不限定于此。以下說明的實施方式的結(jié)構(gòu)要素能夠適當組合。此外，也存在不使用一部分結(jié)構(gòu)要素的情況。

第一實施方式

作業(yè)機械

圖1是表示本實施方式涉及的作業(yè)機械100的一個示例的立體圖。在本實施方式中，對作業(yè)機械100是混合動力方式的液壓挖掘機的示例進行說明。在以下的說明中，可將作業(yè)機械100稱為液壓挖掘機100。

如圖1所示，液壓挖掘機100包括：通過液壓驅(qū)動的作業(yè)機1、作為支承作業(yè)機1的回轉(zhuǎn)體的上部回轉(zhuǎn)體2、支承上部回轉(zhuǎn)體2的下部行走體3、驅(qū)動液壓挖掘機100的驅(qū)動裝置4、以及用于對作業(yè)機1進行操作的操作裝置5。

上部回轉(zhuǎn)體2能夠以回轉(zhuǎn)軸RX為中心進行回轉(zhuǎn)。上部回轉(zhuǎn)體2具有搭乘操作員的駕駛室6和機械室7。操作員乘坐的駕駛席6S設(shè)置在駕駛室6內(nèi)。機械室7配置在駕駛室6的后方。包括發(fā)動機和液壓泵等的驅(qū)動裝置4的至少一部分配置于機械室7。下部行走體3具有一對履帶8。通過履帶8的旋轉(zhuǎn)，液壓挖掘機100行走。另外，下部行走體3也可以是車輪(輪胎)。

作業(yè)機1由上部回轉(zhuǎn)體2支承。作業(yè)機1包括鏟斗11、與鏟斗11連接的斗桿12、以及與斗桿12連接的動臂13。鏟斗11和斗桿12通過鏟斗銷連接。鏟斗11以旋轉(zhuǎn)軸AX1為中心可旋轉(zhuǎn)地支承于斗桿12。斗桿12和動臂13通過斗桿銷連接。斗桿12以旋轉(zhuǎn)軸AX2為中心可旋轉(zhuǎn)地支承于動臂13。動臂13和上部回轉(zhuǎn)體2通過動臂銷連接。動臂13以旋轉(zhuǎn)軸AX3為中心可旋轉(zhuǎn)地支承于上部回轉(zhuǎn)體2。上部回轉(zhuǎn)體2以回轉(zhuǎn)軸RX為中心可旋轉(zhuǎn)地由下部行走體3支承。

旋轉(zhuǎn)軸AX1、旋轉(zhuǎn)軸AX2和旋轉(zhuǎn)軸AX3是平行的。旋轉(zhuǎn)軸AX1、AX2、AX3與平行于回轉(zhuǎn)軸RX的軸正交。在以下的說明中，可將與旋轉(zhuǎn)軸AX1、AX2、AX3平行的方向稱為上部回轉(zhuǎn)體2的車寬方向，將與回轉(zhuǎn)軸RX平行的方向稱為上部回轉(zhuǎn)體2的上下方向，將與旋轉(zhuǎn)軸AX1、AX2、AX3及回轉(zhuǎn)軸RX雙方正交的方向稱為上部回轉(zhuǎn)體2的前后方向。以回轉(zhuǎn)軸RX為基準，作業(yè)機1所在的方向是前方向。以回轉(zhuǎn)軸RX為基準，機械室7所在的方向是后方向。

驅(qū)動裝置4包括：驅(qū)動作業(yè)機1的液壓缸20、以及產(chǎn)生使上部回轉(zhuǎn)體2回轉(zhuǎn)的動力的電動回轉(zhuǎn)馬達25。通過液壓油驅(qū)動液壓缸20。液壓缸20包括：驅(qū)動鏟斗11的鏟斗缸21、驅(qū)動斗桿12的斗桿缸22、以及驅(qū)動動臂13的動臂缸23。上部回轉(zhuǎn)體2在由下部行走體3支承的狀態(tài)下，能夠通過電動回轉(zhuǎn)馬達25產(chǎn)生的動力以回轉(zhuǎn)軸RX為中心進行回轉(zhuǎn)。

操作裝置5配置在駕駛室6內(nèi)。操作裝置5由液壓挖掘機100的操作員操作。為了驅(qū)動液壓缸20，對操作裝置5進行操作。操作裝置5包括操作桿。通過對操作裝置5進行操作來驅(qū)動液壓缸20，由此作業(yè)機1被驅(qū)動。

控制系統(tǒng)

圖2是示意性地表示實施方式涉及的液壓挖掘機100的控制系統(tǒng)9的圖?？刂葡到y(tǒng)9包括驅(qū)動裝置4?？刂葡到y(tǒng)9用于控制液壓挖掘機100，該液壓挖掘機100包括作業(yè)機1和驅(qū)動作業(yè)機1的多個液壓缸20。

驅(qū)動裝置4包括作為驅(qū)動源的發(fā)動機26、發(fā)電電動機27、以及用于排出液壓油的液壓泵30。發(fā)動機26例如是柴油發(fā)動機。發(fā)電電動機27例如是開關(guān)式磁阻馬達。另外，發(fā)電電動機27也可以是PM(Permanent Magnet，永磁式)馬達。液壓泵30是可變?nèi)萘啃鸵簤罕?。在本實施方式中，液壓?0是斜盤式液壓泵。液壓泵30包括第一液壓泵31和第二液壓泵32。發(fā)動機26的輸出軸與發(fā)電電動機27及液壓泵30以機械方式連接。通過發(fā)動機26進行驅(qū)動，發(fā)電電動機27和液壓泵30工作。另外，發(fā)電電動機27可以以機械方式與發(fā)動機26的輸出軸直接連接，也可以經(jīng)由如PTO(Power Take Off：動力輸出)這樣的動力傳遞機構(gòu)與發(fā)動機26的輸出軸連接。

驅(qū)動裝置4包括液壓驅(qū)動系統(tǒng)和電動驅(qū)動系統(tǒng)。液壓驅(qū)動系統(tǒng)包括：液壓泵30、供從液壓泵30排出的液壓油流動的液壓回路40、通過經(jīng)由液壓回路40被供給的液壓油來工作的液壓缸20、以及行走馬達24。行走馬達24例如是由從液壓泵30排出的液壓油驅(qū)動的液壓馬達。

電動驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)電電動機27、蓄電器14、變壓器14C、第一逆變器15G、第二逆變器15R和電動回轉(zhuǎn)馬達25。發(fā)動機26進行驅(qū)動，而使發(fā)電電動機27的轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)。由此，發(fā)電電動機27能夠進行發(fā)電。蓄電器14例如是雙電荷層蓄電器。

混合動力控制器17使變壓器14C與第一逆變器15G及第二逆變器15R之間提供或接受直流電力。此外，混合動力控制器17使變壓器14C與蓄電器14之間提供或接受直流電力。電動回轉(zhuǎn)馬達25基于從發(fā)電電動機27或蓄電器14供給的電力而動作，產(chǎn)生用于使上部回轉(zhuǎn)體2進行回轉(zhuǎn)的動力。電動回轉(zhuǎn)馬達25例如是磁鐵嵌入式同步電動回轉(zhuǎn)馬達。在電動回轉(zhuǎn)馬達25設(shè)置有旋轉(zhuǎn)傳感器16。旋轉(zhuǎn)傳感器16例如是旋轉(zhuǎn)變壓器或旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)傳感器16檢測電動回轉(zhuǎn)馬達25的旋轉(zhuǎn)角度或轉(zhuǎn)速。

在本實施方式中，電動回轉(zhuǎn)馬達25在減速時產(chǎn)生再生能量。蓄電器14由電動回轉(zhuǎn)馬達25產(chǎn)生的再生能量(電能)充電。另外，蓄電器14可以是雙電荷層蓄電器，也可以是鎳氫電池或鋰離子電池這樣的二次電池。

驅(qū)動裝置4基于設(shè)置在駕駛室6內(nèi)的操作裝置5的操作進行動作。操作裝置5的操作量由操作量檢測部28檢測。操作量檢測部28包括壓力傳感器。操作量檢測部28檢測與操作裝置5的操作量對應(yīng)地產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓。操作量檢測部28將壓力傳感器的檢測信號換算為操作裝置5的操作量。另外，操作量檢測部28也可以包括如電位計這樣的電傳感器。在操作裝置5包括電力桿的情況下，由操作量檢測部28檢測與操作裝置5的操作量對應(yīng)地產(chǎn)生的電信號。

在駕駛室6設(shè)置有節(jié)流撥盤33。節(jié)流撥盤33是用于設(shè)定對發(fā)動機26的燃料供給量的操作部。

控制系統(tǒng)9包括混合動力控制器17、用于控制發(fā)動機26的發(fā)動機控制器18、以及用于控制液壓泵30的泵控制器19?；旌蟿恿刂破?7、發(fā)動機控制器18和泵控制器19包括計算機系統(tǒng)?；旌蟿恿刂破?7、發(fā)動機控制器18和泵控制器19分別包括CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)這樣的處理器、以及ROM(Read Only Memory，只讀存儲器)或RAM(Random Access Memory，隨機存取存儲器)這樣的存儲裝置、以及輸入輸出接口裝置。另外，混合動力控制器17、發(fā)動機控制器18和泵控制器19也可以統(tǒng)合成一個控制器。

混合動力控制器17基于分別設(shè)置于發(fā)電電動機27、電動回轉(zhuǎn)馬達25、蓄電器14、第一逆變器15G和第二逆變器15R的溫度傳感器的檢測信號，來調(diào)整發(fā)電電動機27、電動回轉(zhuǎn)馬達25、蓄電器14、第一逆變器15G和第二逆變器15R的溫度?；旌蟿恿刂破?7進行蓄電器14的充放電控制、發(fā)電電動機27的發(fā)電控制、以及發(fā)電電動機27對發(fā)動機26輔助的控制。混合動力控制器17基于旋轉(zhuǎn)傳感器16的檢測信號，來控制電動回轉(zhuǎn)馬達25。

發(fā)動機控制器18基于節(jié)流撥盤33的設(shè)定值生成指令信號，將其輸出到設(shè)置于發(fā)動機26的共軌控制部29。共軌控制部29基于從發(fā)動機控制器18發(fā)送來的指令信號，調(diào)整對發(fā)動機26的燃料噴射量。

泵控制器19基于從發(fā)動機控制器18、混合動力控制器17和操作量檢測部28中的至少一方發(fā)送來的指令信號，生成用于調(diào)整從液壓泵30排出的液壓油流量的指令信號。在本實施方式中，在本實施方式中，液壓泵30包括第一液壓泵31和第二液壓泵32。第一液壓泵31和第二液壓泵32由發(fā)動機26驅(qū)動。第一液壓泵31和第二液壓泵32排出向液壓缸20供給的液壓油。

泵控制器19對液壓泵30的斜盤30A的傾斜角度進行控制，調(diào)整從液壓泵30排出的液壓油的流量。在液壓泵30設(shè)置有檢測液壓泵30的斜盤角度的斜盤角度傳感器30S。斜盤角度傳感器30S包括：檢測第一液壓泵31的斜盤31A的傾斜角度的斜盤角度傳感器31S、以及檢測第二液壓泵32的斜盤32A的傾斜角度的斜盤角度傳感器32S。斜盤角度傳感器30S的檢測信號輸出到泵控制器19。

泵控制器19基于斜盤角度傳感器30S的檢測信號，計算液壓泵30的泵容量(cc/rev)。在液壓泵30設(shè)置有驅(qū)動斜盤30A的伺服機構(gòu)。泵控制器19控制伺服機構(gòu)來調(diào)整斜盤角度。在液壓回路40設(shè)置有壓力傳感器84和壓力傳感器85，用于檢測從液壓泵30排出的液壓油的壓力。壓力傳感器84和壓力傳感器85的檢測信號被輸出到泵控制器19。在本實施方式中，發(fā)動機控制器18和泵控制器19通過CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng))這樣的車內(nèi)LAN(Local Area Network，局域網(wǎng))連接。通過車內(nèi)LAN，發(fā)動機控制器18和泵控制器19能夠相互發(fā)送接收數(shù)據(jù)。泵控制器19獲取設(shè)置于液壓回路40的各傳感器的檢測值，輸出用于控制液壓泵30等的控制指令。泵控制器19執(zhí)行的控制將在后文中詳細說明。

液壓回路

圖3是表示本實施方式涉及的驅(qū)動裝置4的液壓回路40的一個示例的圖。驅(qū)動裝置4包括：鏟斗缸21、斗桿缸22、動臂缸23、排出向鏟斗缸21和斗桿缸22供給的液壓油的第一液壓泵31、以及排出向動臂缸23供給的液壓油的第二液壓泵32。從第一液壓泵31和第二液壓泵32排出的液壓油在液壓回路40中流動。

液壓回路40包括：與第一液壓泵31連接的第一泵流路41、以及與第二液壓泵32連接的第二泵流路42。液壓回路40還包括：與第一泵流路41連接的第一供給流路43和第二供給流路44、以及與第二泵流路42連接的第三供給流路45和第四供給流路46。

第一泵流路41在第一分支部P1處分支成第一供給流路43和第二供給流路44。第二泵流路42在第四分支部P4處分支成第三供給流路45和第四供給流路46。

液壓回路40包括：與第一供給流路43連接的第一分支流路47和第二分支流路48、以及與第二供給流路44連接的第三分支流路49和第四分支流路50。第一供給流路43在第二分支部P2處分支成第一分支流路47和第二分支流路48。第二供給流路44在第三分支部P3處分支成第三分支流路49和第四分支流路50。液壓回路40還包括：與第三供給流路45連接的第五分支流路51、以及與第四供給流路46連接的第六分支流路52。

液壓回路40具備主操作閥60，其基于對操作裝置5進行操作而產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓來調(diào)整向液壓缸20供給的液壓油的方向和流量。主操作閥60包括：用于調(diào)整向鏟斗缸21供給的液壓油的方向和流量的第一主操作閥61、用于調(diào)整向斗桿缸22供給的液壓油的方向和流量的第二主操作閥62、以及用于調(diào)整向動臂缸23供給的液壓油的方向和流量的第三主操作閥63。

第一主操作閥61與第一分支流路47和第三分支流路49連接。第二主操作閥62與第二分支流路48和第四分支流路50連接。第三主操作閥63與第五分支流路51和第六分支流路52連接。

液壓回路40包括：連接第一主操作閥61和鏟斗缸21的蓋側(cè)空間21C的第一鏟斗流路21A、以及連接第一主操作閥61和鏟斗缸21的桿側(cè)空間21L的第二鏟斗流路21B。

液壓回路40包括：連接第二主操作閥62和斗桿缸22的桿側(cè)空間22L的第一斗桿流路22A、以及連接第二主操作閥62和斗桿缸22的蓋側(cè)空間22C的第二斗桿流路22B。

液壓回路40包括：連接第三主操作閥63和動臂缸23的蓋側(cè)空間23C的第一動臂流路23A、以及連接第三主操作閥63和動臂缸23的桿側(cè)空間23L的第二動臂流路23B。

液壓缸20的蓋側(cè)空間是缸蓋罩與活塞之間的空間。液壓缸20的桿側(cè)空間是用于配置活塞桿的空間。

通過將液壓油供給到鏟斗缸21的蓋側(cè)空間21C來使鏟斗缸21伸長，由此鏟斗11進行挖掘動作。通過將液壓油供給到鏟斗缸21的桿側(cè)空間21L來使鏟斗缸21收縮，由此鏟斗11進行傾卸動作。

通過將液壓油供給到斗桿缸22的蓋側(cè)空間22C來使斗桿缸22伸長，由此斗桿12進行挖掘動作。通過將液壓油供給到斗桿缸22的桿側(cè)空間22L來使斗桿缸22收縮，由此斗桿12進行傾卸動作。

通過將液壓油供給到動臂缸23的蓋側(cè)空間23C來使動臂缸23伸長，由此動臂13進行提升動作。通過將液壓油供給到動臂缸23的桿側(cè)空間23L來使動臂缸23收縮，由此動臂13進行下降動作。

基于操作裝置5的操作，作業(yè)機1動作。在本實施方式中，操作裝置5包括：配置于坐在駕駛席6S上的操作員右側(cè)的右操作桿5R、以及配置于左側(cè)的左操作桿5L。如果使右操作桿5R在前后方向上移動，則動臂13進行下降動作或舉升動作。如果使右操作桿5R在左右方向(車寬方向)上移動，則鏟斗11進行挖掘動作或傾卸動作。如果使左操作桿5L在前后方向上移動，則斗桿12進行傾卸動作或挖掘動作。如果使左操作桿5L在左右方向上移動，則上部回轉(zhuǎn)體2進行左回轉(zhuǎn)或右回轉(zhuǎn)。也可以在使左操作桿5L在前后方向上移動的情況下，上部回轉(zhuǎn)體2進行右回轉(zhuǎn)或左回轉(zhuǎn)，在使左操作桿5L在左右方向上移動的情況下，斗桿12進行傾卸動作或挖掘動作。

第一液壓泵31的斜盤31A由伺服機構(gòu)31B驅(qū)動。伺服機構(gòu)31B基于來自泵控制器19的指令信號工作，調(diào)整第一液壓泵31的斜盤31A的傾斜角度。通過調(diào)整第一液壓泵31的斜盤31A的傾斜角度，來調(diào)整第一液壓泵31的泵容量(cc/rev)。同樣，第二液壓泵32的斜盤32A由伺服機構(gòu)32B驅(qū)動。通過調(diào)整第二液壓泵32的斜盤32A的傾斜角度，來調(diào)整第二液壓泵32的泵容量(cc/rev)。

第一主操作閥61是對從第一液壓泵31供給到鏟斗缸21的液壓油的方向和流量進行調(diào)整的方向控制閥。第二主操作閥62是對從第一液壓泵31供給到斗桿缸22的液壓油的方向和流量進行調(diào)整的方向控制閥。第三主操作閥63是對從第二液壓泵32供給到動臂缸23的液壓油的方向和流量進行調(diào)整的方向控制閥。

第一主操作閥61是滑閥式方向控制閥。第一主操作閥61的閥芯能夠在下述位置之間移動：停止對鏟斗缸21供給液壓油使鏟斗缸21停止的停止位置PT0、連接第一分支流路47和第一鏟斗流路21A以便將液壓油供給到蓋側(cè)空間21C使鏟斗缸21伸長的第一位置PT1、以及連接第三分支流路49和第二鏟斗流路21B以便將液壓油供給到桿側(cè)空間21L使鏟斗缸21收縮的第二位置PT2。對第一主操作閥61進行操作，以使鏟斗缸21成為停止狀態(tài)、伸長狀態(tài)和收縮狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)。

第二主操作閥62是與第一主操作閥61同等的結(jié)構(gòu)。第二主操作閥62的閥芯能夠在下述位置之間移動：停止對斗桿缸22供給液壓油使斗桿缸22停止的停止位置PT0、連接第四分支流路50和第二斗桿流路22B以便將液壓油供給到蓋側(cè)空間22C使斗桿缸22伸長的第二位置PT2、以及連接第二分支流路48和第一斗桿流路22A以便將液壓油供給到桿側(cè)空間22L使斗桿缸22收縮的第一位置PT1。對第二主操作閥62進行操作，以使斗桿缸22成為停止狀態(tài)、伸長狀態(tài)和收縮狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)。

第三主操作閥63是與第一主操作閥61同等的結(jié)構(gòu)。第三主操作閥63的閥芯能夠在下述位置之間移動：停止對動臂缸23供給液壓油使動臂缸23停止的停止位置PT0、連接第五分支流路51和第一動臂流路23A以便將液壓油供給到蓋側(cè)空間23C使動臂缸23伸長的第一位置PT1、以及連接第六分支流路52和第二動臂流路23B以便將液壓油供給到桿側(cè)空間23L使動臂缸23收縮的第二位置PT2。對第三主操作閥63進行操作，以使動臂缸23成為停止狀態(tài)、伸長狀態(tài)和收縮狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)。

第一主操作閥61由操作裝置5來操作。通過對操作裝置5進行操作，先導(dǎo)液壓作用于第一主操作閥61，決定從第一主操作閥61供給到鏟斗缸21的液壓油的方向和流量。在本實施方式中，操作裝置5包括先導(dǎo)液壓式操作桿。通過對操作裝置5進行操作來產(chǎn)生先導(dǎo)液壓。先導(dǎo)液壓作用于第一主操作閥61，由此第一主操作閥61的閥芯移動與先導(dǎo)液壓對應(yīng)的距離。第一主操作閥61基于對操作裝置5進行操作而產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓使閥芯移動，來調(diào)整被供給到鏟斗缸21的液壓油的方向和流量。鏟斗缸21在與被供給到鏟斗缸21的液壓油的方向?qū)?yīng)的移動方向上進行動作，鏟斗缸21以與被供給到鏟斗缸21的液壓油的流量對應(yīng)的缸體速度進行動作。

同樣，第二主操作閥62由操作裝置5來操作。通過對操作裝置5進行操作，先導(dǎo)液壓作用于第二主操作閥62，決定從第二主操作閥62供給到斗桿缸22的液壓油的方向和流量。第二主操作閥62基于對操作裝置5進行操作而產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓使閥芯移動，來調(diào)整被供給到斗桿缸22的液壓油的方向和流量。斗桿缸22在與被供給到斗桿缸22的液壓油的方向?qū)?yīng)的移動方向上進行動作，斗桿缸22以與被供給到斗桿缸22的液壓油的流量對應(yīng)的缸體速度進行動作。

同樣，第三主操作閥63由操作裝置5來操作。通過對操作裝置5進行操作，先導(dǎo)液壓作用于第三主操作閥63，決定從第三主操作閥63供給到動臂缸23的液壓油的方向和流量。第三主操作閥63基于對操作裝置5進行操作而產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓使閥芯移動，來調(diào)整被供給到動臂缸23的液壓油的方向和流量。動臂缸23在與被供給到動臂缸23的液壓油的方向?qū)?yīng)的移動方向上進行動作，動臂缸23以與被供給到動臂缸23的液壓油的流量對應(yīng)的缸體速度進行動作。

操作量檢測部28包括：檢測用于使第一主操作閥61動作的先導(dǎo)液壓的壓力傳感器86、檢測用于使第二主操作閥62動作的先導(dǎo)液壓的壓力傳感器87、以及檢測用于使第三主操作閥63動作的先導(dǎo)液壓的壓力傳感器88。

操作量檢測部28基于壓力傳感器86的檢測信號，計算用于驅(qū)動鏟斗缸21的操作裝置5的操作量。壓力傳感器86的檢測信號的值與操作裝置5的操作量具有相關(guān)關(guān)系。操作量檢測部28中存儲有表示壓力傳感器86的檢測信號的值與操作裝置5的操作量之間的關(guān)系的相關(guān)數(shù)據(jù)。操作量檢測部28基于壓力傳感器86的檢測信號和相關(guān)數(shù)據(jù)，計算用于驅(qū)動鏟斗缸21的操作裝置5的操作量。

同樣，操作量檢測部28基于壓力傳感器87的檢測信號，計算用于驅(qū)動斗桿缸22的操作裝置5的操作量。

同樣，操作量檢測部28基于壓力傳感器88的檢測信號，計算用于驅(qū)動動臂缸23的操作裝置5的操作量。

鏟斗缸21進行動作，由此鏟斗11基于鏟斗缸21的移動方向和缸體速度被驅(qū)動。斗桿缸22進行動作，由此斗桿12基于斗桿缸22的移動方向和缸體速度被驅(qū)動。動臂缸23進行動作，由此動臂13基于動臂缸23的移動方向和缸體速度被驅(qū)動。

從鏟斗缸21、斗桿缸22和動臂缸23排出的液壓油經(jīng)由排出流路53排出到油箱54內(nèi)。

在本實施方式中，在排出流路53設(shè)置有溢流閥90，用于防止液壓回路40的液壓油的壓力上升。在液壓回路40的液壓油的壓力超過規(guī)定值時，溢流閥90動作，液壓油通過溢流閥90從液壓回路40排出。

第一泵流路41和第二泵流路42通過合流流路55連接。合流流路55是連接第一液壓泵31和第二液壓泵32的通路。合流流路55通過第一泵流路41和第二泵流路42連接第一液壓泵31和第二液壓泵32。

液壓回路40具有第一合分流閥67。第一合分流閥67設(shè)置于合流流路55。第一合分流閥67是對合流流路55進行開閉的開閉裝置。第一合分流閥67由泵控制器19控制。

第一合分流閥67通過對合流流路55進行開閉，能夠切換為使第一泵流路41與第二泵流路42連接的合流狀態(tài)、以及使第一泵流路41與第二泵流路42分流的分流狀態(tài)。合流狀態(tài)包括通過第一合分流閥67打開合流流路55的狀態(tài)。分流狀態(tài)包括通過第一合分流閥67關(guān)閉合流流路55的狀態(tài)。

合流狀態(tài)是指通過合流流路55連接第一泵流路41和第二泵流路42，從第一泵流路41排出的液壓油和從第二泵流路42排出的液壓油在第一合分流閥67中合流的狀態(tài)。在合流狀態(tài)下，第一液壓泵31排出的液壓油和第二液壓泵32排出的液壓油被分別供給到鏟斗缸21、斗桿缸22和動臂缸23。

分流狀態(tài)是指通過第一合分流閥67使連接第一泵流路41和第二泵流路42的合流流路55分流，從第一泵流路41排出的液壓油和從第二泵流路42排出的液壓油分流的狀態(tài)。在分流狀態(tài)下，從第一液壓泵31排出的液壓油被供給到鏟斗缸21和斗桿缸22，而不供給到動臂缸23。此外，在分流狀態(tài)下，從第二液壓泵32排出的液壓油被供給到動臂缸23，而不供給到鏟斗缸21和斗桿缸22。

第一合分流閥67的閥芯能夠移動到下述位置：打開合流流路55而連接第一泵流路41和第二泵流路42的合流位置、以及關(guān)閉合流流路55而分流第一泵流路41和第二泵流路42的分流位置。對第一合分流閥67進行控制以使第一泵流路41和第二泵流路42成為合流狀態(tài)和分流狀態(tài)中的任一狀態(tài)。

在第一合分流閥67處于閉閥狀態(tài)時，合流流路55關(guān)閉。在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，第一液壓泵31排出向第一液壓缸組供給的液壓油，該第一液壓缸組包括至少一個液壓缸20。此外，在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，第二液壓泵32排出向第二液壓缸組供給的液壓油，該第二液壓缸組包括與所屬于第一液壓缸組的液壓缸20不同的至少一個液壓缸20。在本實施方式中，第一液壓缸組包括鏟斗缸21和斗桿缸22。第二液壓缸組包括動臂缸23。

在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，從第一液壓泵31排出的液壓油經(jīng)由第一泵流路41、第一主操作閥61和第二主操作閥62被分別供給到鏟斗缸21和斗桿缸22。此外，在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，從第二液壓泵32排出的液壓油經(jīng)由第二泵流路42和第三主操作閥63被供給到動臂缸23。

在合流流路55打開的合流狀態(tài)下，第一液壓泵31和第二液壓泵32各自排出的液壓油經(jīng)由第一泵流路41、第二泵流路42、第一主操作閥61、第二主操作閥62和第三主操作閥63，被分別供給到鏟斗缸21、斗桿缸22和動臂缸23。

液壓回路40具有第二合分流閥68。第二合分流閥68與設(shè)置在第一主操作閥61和第二主操作閥62之間的梭閥80連接。通過梭閥80選擇第一主操作閥61和第二主操作閥62中的最大壓力并輸出到第二合分流閥68。此外，在第二合分流閥68和第三主操作閥63之間連接有梭閥80。

第二合分流閥68通過梭閥80來選擇對供給到鏟斗缸21(第一軸)、斗桿缸22(第二軸)和動臂缸23(第三軸)的各軸的液壓油進行減壓而得到的負荷傳感壓力(LS壓力)中的最大壓力。負荷傳感壓力是用于壓力補償?shù)南葘?dǎo)液壓。在第二合分流閥68為合流狀態(tài)時，選擇第一軸～第三軸中的最大LS壓力，供給到第一軸～第三軸各自的壓力補償閥70以及第一液壓泵31的伺服機構(gòu)31B和第二液壓泵32的伺服機構(gòu)32B。另一方面，在第二合分流閥68為分流狀態(tài)時，第一軸和第二軸中的最大LS壓力被供給到第一軸和第二軸的壓力補償閥70以及第一液壓泵31的伺服機構(gòu)31B，第三軸的LS壓力被供給到第三軸的壓力補償閥70以及第二液壓泵32的伺服機構(gòu)32B。

梭閥80選擇從第一主操作閥61、第二主操作閥62和第三主操作閥63輸出的先導(dǎo)液壓中表現(xiàn)為最大值的先導(dǎo)液壓。所選擇的先導(dǎo)液壓被供給到壓力補償閥70和液壓泵30(31、32)的伺服機構(gòu)(31B、32B)。

壓力傳感器

在第一鏟斗流路21A設(shè)置有壓力傳感器81C。在第二鏟斗流路21B設(shè)置有壓力傳感器81L。壓力傳感器81C檢測鏟斗缸21的蓋側(cè)空間21C的壓力。壓力傳感器81L檢測鏟斗缸21的桿側(cè)空間21L的壓力。

在第一斗桿流路22A設(shè)置有壓力傳感器82C。在第二斗桿流路22B設(shè)置有壓力傳感器82L。壓力傳感器82C檢測斗桿缸22的蓋側(cè)空間22C的壓力。壓力傳感器82L檢測斗桿缸22的桿側(cè)空間22L的壓力。

在第一動臂流路23A設(shè)置有壓力傳感器83C。在第二動臂流路23B設(shè)置有壓力傳感器83L。壓力傳感器83C檢測動臂缸23的蓋側(cè)空間23C的壓力。壓力傳感器83L檢測動臂缸23的桿側(cè)空間21L的壓力。

在第一液壓泵31的排出口設(shè)置有壓力傳感器84。壓力傳感器84設(shè)置在第一液壓泵31和第一泵流路41之間。壓力傳感器84檢測從第一液壓泵31排出的液壓油的壓力。由壓力傳感器84檢測出的壓力值輸出到泵控制器19。

在第二液壓泵32的排出口設(shè)置有壓力傳感器85。壓力傳感器85設(shè)置在第二液壓泵32與第二泵流路42之間。壓力傳感器85檢測從第二液壓泵32排出的液壓油的壓力。由壓力傳感器85檢測出的壓力值輸出到泵控制器19。

壓力補償閥

液壓回路40具有壓力補償閥70。壓力補償閥70具備用于選擇連接、節(jié)流和切斷的選擇端口。壓力補償閥70包括節(jié)流閥，其能夠通過自身壓力實現(xiàn)切斷、節(jié)流、連接的切換。壓力補償閥70的目的在于，即使各軸的負荷壓力不同，也根據(jù)各軸的計量開口面積的比率對流量分配進行補償。如果沒有設(shè)置壓力補償閥70，則大部分液壓油會流到低負荷側(cè)的軸。壓力補償閥70以使低負荷壓力的軸的主操作閥60的出口壓力與最大負荷壓力的軸的主操作閥60的出口壓力相等的方式使壓力損失作用于低負荷壓力的軸，由此各主操作閥60的出口壓力相同，因而實現(xiàn)流量分配功能。

壓力補償閥70包括：與第一主操作閥61連接的壓力補償閥71和壓力補償閥72、與第二主操作閥62連接的壓力補償閥73和壓力補償閥74、以及與第三主操作閥63連接的壓力補償閥75和壓力補償閥76。

壓力補償閥71在第一分支流路47與第一鏟斗流路21A連通而能夠向蓋側(cè)空間21C供給液壓油的狀態(tài)下，對第一主操作閥61的前后壓差(計量壓差)進行補償。壓力補償閥72在第三分支流路49與第二鏟斗流路21B連通而能夠向桿側(cè)空間21L供給液壓油的狀態(tài)下，對第一主操作閥61的前后壓差(計量壓差)進行補償。

壓力補償閥73在第二分支流路48與第一斗桿流路22A連通而能夠向桿側(cè)空間22L供給液壓油的狀態(tài)下，對第二主操作閥62的前后壓差(計量壓差)進行補償。壓力補償閥74在第四分支流路50與第二斗桿流路22B連接而能夠向蓋側(cè)空間22C供給液壓油的狀態(tài)下，對第二主操作閥62的前后壓差(計量壓差)進行補償。

另外，主操作閥60的前后壓差(計量壓差)是指主操作閥60的與液壓泵30一側(cè)對應(yīng)的入口端口的壓力和與液壓缸20一側(cè)對應(yīng)的出口端口的壓力之差，是用于測算(metering)流量的壓差。

通過壓力補償閥70，在低負荷作用于鏟斗缸21和斗桿缸22中的一方的液壓缸20，而高負荷作用于另一方的液壓缸20的情況下，也能夠分別向鏟斗缸21和斗桿缸22分配流量與操作裝置5的操作量對應(yīng)的液壓油。

壓力補償閥70能夠與多個液壓缸20的負荷無關(guān)而供給基于操作的流量。例如在高負荷作用于鏟斗缸21，而低負荷作用于斗桿缸22的情況下，在從第二主操作閥62向斗桿缸22供給液壓油時，無論從第一主操作閥61向鏟斗缸21供給液壓油所產(chǎn)生的計量壓差ΔP1如何，為了能夠供給基于第二主操作閥62的操作量的流量，配置于低負荷側(cè)的壓力補償閥70(73、74)進行補償來使作為低負荷側(cè)的斗桿缸22一側(cè)的計量壓差ΔP2成為與鏟斗缸21一側(cè)的計量壓差ΔP1大致相同的壓力。

在高負荷作用于斗桿缸22，而低負荷作用于鏟斗缸21的情況下，在從第一主操作閥61向鏟斗缸21供給液壓油時，無論從第二主操作閥62向斗桿缸22供給液壓油所產(chǎn)生的計量壓差ΔP2如何，為了能夠供給基于第一主操作閥61的操作量的流量，配置于低負荷側(cè)的壓力補償閥70(71、72)對低負荷側(cè)的計量壓差ΔP1進行補償。

溢流閥

液壓回路40具有溢流閥90。在液壓回路40中，在不驅(qū)動液壓缸30時也從液壓泵30排出流量與最小容量相當?shù)囊簤河?。該被排出的液壓油?jīng)由溢流閥90排出(溢流)。在溢流時，泵壓PP是作為規(guī)定值的溢流壓力。

泵控制器

圖4是表示本實施方式涉及的泵控制器19的一個示例的功能框圖。泵控制器19包括處理部19C、存儲部19M和輸入輸出部19IO。處理部19C是處理器，存儲部19M是存儲裝置，輸入輸出部19IO是輸入輸出接口裝置。存儲部19M還用作處理部19C執(zhí)行處理時的臨時存儲部。

処理部19C包括：缸壓數(shù)據(jù)獲取部191，其獲取表示液壓缸20的液壓油壓力的缸壓數(shù)據(jù)；操作量數(shù)據(jù)獲取部192，其獲取操作裝置30的操作量數(shù)據(jù)；泵流量計算部193，其基于缸壓數(shù)據(jù)和操作量數(shù)據(jù)計算第一泵流量和第二泵流量，該第一泵流量表示在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下從第一液壓泵31排出的液壓油的流量，該第二泵流量表示在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下從第二液壓泵32排出的液壓油的流量；以及泵控制部194，其基于第一泵流量和第二泵流量來控制第一液壓泵31和第二液壓泵32。

輸入輸出部19IO與壓力傳感器81C、81L、82C、82L、83C、83L、84、85、86、87、88以及第一合分流閥67連接。

缸壓數(shù)據(jù)獲取部191從壓力傳感器81C和壓力傳感器81L獲取鏟斗缸21的缸壓數(shù)據(jù)。缸壓數(shù)據(jù)獲取部191從壓力傳感器82C和壓力傳感器82L獲取斗桿缸22的缸壓數(shù)據(jù)。缸壓數(shù)據(jù)獲取部191從壓力傳感器83C和壓力傳感器83L獲取動臂缸23的缸壓數(shù)據(jù)。

操作量數(shù)據(jù)獲取部192獲取表示為了驅(qū)動鏟斗缸21而操作的操作裝置5的操作量的操作量數(shù)據(jù)。操作量數(shù)據(jù)獲取部192獲取表示為了驅(qū)動斗桿缸22而操作的操作裝置5的操作量的操作量數(shù)據(jù)。操作量數(shù)據(jù)獲取部192獲取表示為了驅(qū)動動臂缸23而操作的操作裝置5的操作量的操作量數(shù)據(jù)。操作量數(shù)據(jù)獲取部192從包括壓力傳感器86、87、88的操作量檢測部28獲取操作量數(shù)據(jù)。

壓力傳感器86檢測為了使第一主操作閥61動作而對操作裝置5進行操作時產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓。壓力傳感器87檢測為了使第二主操作閥62動作而對操作裝置5進行操作時產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓。壓力傳感器88檢測為了使第三主操作閥63動作而對操作裝置5進行操作時產(chǎn)生的先導(dǎo)液壓。

操作量檢測部28基于壓力傳感器86的檢測信號，計算用于驅(qū)動鏟斗缸21的操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)。壓力傳感器86的檢測信號的值與操作裝置5的操作量具有相關(guān)關(guān)系。操作量檢測部28中存儲有表示壓力傳感器86的檢測信號的值與操作裝置5的操作量之間的關(guān)系的相關(guān)數(shù)據(jù)。操作量檢測部28基于壓力傳感器86的檢測信號和相關(guān)數(shù)據(jù)，計算用于驅(qū)動鏟斗缸21的操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)。

同樣，操作量檢測部28基于壓力傳感器87的檢測信號，計算用于驅(qū)動斗桿缸22的操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)。

同樣，操作量檢測部28基于壓力傳感器88的檢測信號，計算用于驅(qū)動動臂缸23的操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)。

泵流量計算部193基于由缸壓數(shù)據(jù)獲取部191獲取的缸壓數(shù)據(jù)、以及由操作量數(shù)據(jù)獲取部192獲取的操作量數(shù)據(jù)，計算第一泵流量和第二泵流量，該第一泵流量表示在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下從第一液壓泵31排出的液壓油的流量，該第二泵流量表示在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下從第二液壓泵32排出的液壓油的流量。

設(shè)主操作閥60的前后壓差為ΔPA、各軸的液壓缸20的缸壓為LA、表示從液壓泵30排出的液壓油壓力的泵壓為PP、表示為了使各軸的液壓缸20基于操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)被驅(qū)動所需要的液壓油流量的請求流量為Qd、分配給各軸的液壓缸20的液壓油的分配流量為Q時，以下的式(1)成立。

在本實施方式中，第一主操作閥61、第二主操作閥62和第三主操作閥63的入口側(cè)與出口側(cè)之間的壓差恒定。該壓差是前后壓差ΔPA，針對第一主操作閥61、第二主操作閥62和第三主操作閥63分別預(yù)先設(shè)定，存儲在泵控制器19的存儲部19M中。

分配流量Q分別針對各軸的液壓缸20來求取。即，分配流量Q分別針對鏟斗缸21、斗桿缸22和動臂缸23來求取。設(shè)鏟斗缸21的分配流量為Qbk、斗桿缸22的分配流量為Qa、動臂缸23的分配流量為Qb，則分配流量Qbk、Qa、Qb根據(jù)以下的式(2)、式(3)和式(4)求取。

在式(2)中，Qdbk是鏟斗缸21的請求流量，LAbk是鏟斗缸21的缸壓。在式(3)中，Qda是斗桿缸22的請求流量，LAa是斗桿缸22的缸壓。在式(4)中，Qdb是動臂缸23的請求流量，LAb是動臂缸23的缸壓。設(shè)定壓差ΔPL在對鏟斗缸21供給/排出液壓油的第一主操作閥61、對斗桿缸22供給/排出液壓油的第二主操作閥62、以及對動臂缸23供給/排出液壓油的第三主操作閥63均使用相同的值。如上所述，負荷LAbk、負荷LAa和負荷LAb可以是常數(shù)或0。在這種情況下，分配流量Q基于請求流量Qd即基于作業(yè)機5的操作狀態(tài)來設(shè)定。在負荷LAbk、負荷LAa和負荷LAb為鏟斗缸21、斗桿缸22和動臂缸23的實際負荷的情況下，分配流量Q基于作業(yè)機5的操作狀態(tài)和液壓缸20的負荷來確定。

請求流量Qd(Qdbk、Qda、Qdb)基于操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)唯一地決定。即，請求流量Qd基于由操作量檢測部28具有的壓力傳感器86、87、88檢測出的先導(dǎo)液壓求取。泵流量計算部193將先導(dǎo)液壓變換成主操作閥60的閥芯行程，并基于所得的閥芯行程求取請求流量Qd。先導(dǎo)液壓與主操作閥60的閥芯行程的關(guān)系、以及主操作閥60的閥芯行程與請求流量Qd的關(guān)系分別記錄在變換表中。變換表存儲在存儲部19M中。

泵流量計算部193獲取用于檢測與鏟斗11的操作對應(yīng)的先導(dǎo)液壓的壓力傳感器86的檢測值，將其變換成第一主操作閥61的閥芯行程。然后，泵流量計算部193基于所得的閥芯行程求取鏟斗缸21的請求流量Qdbk。

泵流量計算部193獲取用于檢測與斗桿12的操作對應(yīng)的先導(dǎo)液壓的壓力傳感器87的檢測值，將其變換成第二主操作閥62的閥芯行程。然后，泵流量計算部193基于所得的閥芯行程求取斗桿缸22的請求流量Qda。

泵流量計算部193獲取用于檢測與動臂13的操作對應(yīng)的先導(dǎo)液壓的壓力傳感器88的檢測值，將其變換成第三主操作閥63的閥芯行程。然后，泵流量計算部193基于所得的閥芯行程求取動臂缸23的請求流量Qdb。

根據(jù)第一主操作閥61、第二主操作閥62和第三主操作閥63的閥芯行程的方向不同，鏟斗11、斗桿12和動臂13動作的方向不同。泵流量計算部193根據(jù)鏟斗11、斗桿12和動臂13進行動作的方向，在求取缸壓LA時，選擇使用蓋側(cè)空間21C、22C、23C的壓力和桿側(cè)空間21L、22L、23L的壓力中的哪一方。例如在閥芯行程為第一方向的情況下，泵流量計算部193使用檢測蓋側(cè)空間21C、22C、23C的壓力的壓力傳感器81C、82C、83C的檢測值來求取缸壓LAbk、LAa、LAb。在閥芯行程為方向與第一方向相反的第二方向的情況下，泵流量計算部193使用檢測桿側(cè)空間21L、22L、23L的壓力的壓力傳感器81L、82L、83L的檢測值來求取缸壓LAbk、LAa、LAb。在本實施方式中，缸壓LAbk、LAa、LAb是鏟斗缸21的壓力、斗桿缸22的壓力和動臂缸23的壓力。

在式(1)～式(4)中液壓泵30排出的液壓油的壓力PP是未知的情況下，泵流量計算部193反復(fù)進行數(shù)值計算直到下式(5)收斂，基于式(5)收斂時的分配流量Qbk、Qa、Qb，計算壓力PP。

Qlp＝Qbk+Qa+Qb···(5)

Qlp是泵限制流量，表示包括第一液壓泵31和第二液壓泵32的液壓泵30能夠排出的液壓油的流量。泵限制流量Qlp是泵最大流量Qmax和基于第一液壓泵31和第二液壓泵32的目標輸出決定的泵目標流量Qt中的最小值。泵最大流量Qmax是從基于節(jié)流撥盤33的指示值求取的流量中減去在將電動回轉(zhuǎn)馬達25置換為液壓回轉(zhuǎn)馬達時向液壓回轉(zhuǎn)馬達供給的液壓油的流量所得的值。在液壓挖掘機100不具有電動回轉(zhuǎn)馬達25的情況下，泵最大流量Qmax是基于節(jié)流撥盤33的指示值所求取的流量。

第一液壓泵31和第二液壓泵32的目標輸出是從發(fā)動機26的目標輸出中減去液壓挖掘機100的輔機的輸出所得的值。泵目標流量Qt是基于第一液壓泵31和第二液壓泵32的目標輸出和泵壓力所得的流量。詳細而言，泵壓力是第一液壓泵31排出的液壓油的壓力和第二液壓泵32排出的液壓油的壓力中較大的一方。

在計算出分配流量Qbk、Qa、Qb之后，泵流量計算部193基于分配流量Qbk、Qa、Qb計算第一液壓泵31的第一泵流量和第二液壓泵32的第二泵流量。即，在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，第一泵流量是基于分配流量Qbk和分配流量Qa來決定的，該分配流量Qbk是為了使第一液壓缸組的鏟斗缸21基于操作裝置5的操作量被驅(qū)動所需要的液壓油，該分配流量Qa是為了使第一液壓缸組的斗桿缸22基于操作裝置5的操作量被驅(qū)動所需要的液壓油。此外，在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，第二泵流量是基于分配流量Qb來決定的，該分配流量Qb是為了使第二液壓缸組的動臂缸23基于操作裝置5的操作量被驅(qū)動所需要的液壓油。具體而言，第一泵流量是分配流量Qbk與分配流量Qa之和。第二泵流量是分配流量Qb。

泵控制部194基于由泵流量計算部193計算出的第一泵流量和第二泵流量來控制第一液壓泵31和第二液壓泵32。在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，泵控制部194控制伺服機構(gòu)31B來調(diào)整第一液壓泵31的斜盤31A的傾斜角度，將從第一液壓泵31排出的液壓油的流量調(diào)整為第一泵流量。此外，在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下，泵控制部194控制伺服機構(gòu)32B來調(diào)整第二液壓泵32的斜盤32A的傾斜角度，將從第二液壓泵32排出的液壓油的流量調(diào)整為第二泵流量。

控制方法

接著，對本實施方式涉及的液壓挖掘機100的控制方法進行說明。圖5是表示本實施方式涉及的液壓挖掘機100的控制方法的一個示例的流程圖。另外，在以下的說明中，為了簡化說明，以圖6所示的液壓回路40作為控制對象進行說明。圖6是表示參照圖3進行了說明的液壓回路40的主要部分的圖，是表示第一液壓缸組僅包括斗桿缸22、第二液壓缸組僅包括動臂缸23的示例。

此外，圖7是表示本實施方式涉及的液壓泵30和液壓缸20的流量、液壓泵30的排出壓力、以及表示操作裝置5的操作量的桿行程根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。

在圖7所示的圖表中，橫軸是時間t。設(shè)供給到斗桿缸22的液壓油的流量的推斷值為Qag、供給到動臂缸23的液壓油的流量的推斷值為Qbg、供給到斗桿缸22的液壓油的流量的真值為Qar、供給到動臂缸23的液壓油的流量的真值為Qbr。推斷值Qag是由泵控制器19求出的、斗桿缸22的分配流量Qa，推斷值Qbg是由泵控制器19求出的、動臂缸23的分配流量Qb。

流量Qpf是從第一液壓泵31排出的液壓油的流量，流量Qps是從第二液壓泵32排出的液壓油的流量。

壓力Ppf是第一液壓泵31排出的液壓油的壓力，壓力Pps是第二液壓泵32排出的液壓油的壓力。壓力Pa是供給到斗桿缸22的液壓油的壓力，壓力Pb是供給到動臂缸23的液壓油的壓力。

桿行程Lvsa是為了操作斗桿12而對操作裝置5進行操作時的操作桿行程。桿行程Lvsb是為了操作動臂13而對操作裝置5進行操作時的操作桿行程。

在合流流路55打開的合流狀態(tài)下，分別被供給到斗桿缸22和動臂缸23的液壓油從第一液壓泵31和第二液壓泵32排出(步驟S10)。如圖7所示，從第一液壓泵31以流量Qpf排出液壓油，從第二液壓泵32以流量Qps排出液壓油。

缸壓數(shù)據(jù)獲取部191獲取表示液壓缸20的液壓油壓力的缸壓數(shù)據(jù)(步驟S20)。如圖7所示，斗桿缸22的缸壓是壓力Pa，動臂缸22的缸壓是壓力Pb。

此外，操作量數(shù)據(jù)獲取部192獲取為了驅(qū)動液壓缸20而操作的操作裝置5的操作量數(shù)據(jù)(步驟S30)。如圖7所示，用于操作斗桿缸22的操作量是桿行程Lvsa，用于操作動臂缸23的操作量是桿行程Lvsb。

泵流量計算部193基于缸壓數(shù)據(jù)和操作量數(shù)據(jù)，計算表示在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下從第一液壓泵31排出的液壓油流量的第一泵流量和表示在合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下從第二液壓泵32排出的液壓油流量的第二泵流量(步驟S40)。第一泵流量是流量Qpf，第二泵流量是流量Qps。

從合流流路55打開的合流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)(步驟S50)。

在從合流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為分流狀態(tài)時，泵控制部194基于由泵流量計算部193計算出的第一泵流量Qpf和第二泵流量Qps來控制第一液壓泵31和第二液壓泵32(步驟S60)。

在本實施方式中，基于缸壓數(shù)據(jù)和操作量數(shù)據(jù)，計算第一液壓泵31的第一泵流量和第二液壓泵32的第二泵流量。因此，如圖7所示，在從合流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為分流狀態(tài)時，分別向斗桿缸22和動臂缸23適當?shù)胤峙湟簤河?。即，在本實施方式中，在從合流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為分流狀態(tài)時，也能夠使被供給到斗桿缸22的液壓油流量的推斷值Qag與真值Qar一致，能夠使被供給動臂缸23的液壓油流量的推斷值Qbg與真值Qbr一致。

圖8是表示比較例涉及的液壓泵30和液壓缸20的流量、液壓泵30的排出壓力、以及桿行程根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。圖8表示基于從液壓泵30排出的液壓油的泵壓來調(diào)整從包括第一液壓泵31和第二液壓泵32的液壓泵30排出的液壓油流量的示例。如圖8所示，在比較例中，在從合流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為分流狀態(tài)時，被供給到斗桿缸22的液壓油流量的推斷值Qag與真值Qar不一致，被供給到動臂缸23的液壓油流量的推斷值Qbg與真值Qbr不一致。在這種情況下，無法向液壓缸20充分地供給為了驅(qū)動作業(yè)機1所需流量的液壓油。其結(jié)果，作業(yè)機1無法以足夠的速度和響應(yīng)性工作，作業(yè)效率下降。此外，操作作業(yè)機1的操作員會產(chǎn)生不適感。

根據(jù)本實施方式，基于缸壓數(shù)據(jù)和操作量數(shù)據(jù)，計算合流流路55關(guān)閉的分流狀態(tài)下的第一液壓泵31的第一泵流量和第二液壓泵32的第二泵流量，并基于計算出的第一泵流量和第二泵流量來控制第一液壓泵31和第二液壓泵32。因此，以足夠的速度和響應(yīng)性對作業(yè)機1進行控制。

第二實施方式

對第二實施方式進行說明。在以下的說明中，對與上述實施方式相同或等同的結(jié)構(gòu)要素標注相同的符號，簡化或省略其說明。

圖9是表示本實施方式涉及的泵控制器19的一個示例的功能框圖。在本實施方式中，処理部19C具備溢流流量計算部195，其基于表示包括第一液壓泵31和第二液壓泵32的液壓泵30能夠排出的液壓油流量的泵限制流量Qlp、以及分配給多個液壓致動器20(鏟斗缸21、斗桿缸22、動臂缸23)的液壓油的分配流量Q(Qbk、Qa、Qb)的總和(Qbk+Qa+Qb)，計算表示經(jīng)由溢流閥90排出到液壓回路40外部的液壓油流量的溢流流量Qz。

泵控制部194基于由溢流流量計算部195計算出的溢流流量Qz來控制第一液壓泵31和第二液壓泵32。在本實施方式中，泵控制部194對液壓泵30進行控制，以便從液壓泵30排出比液壓缸20工作所需的分配流量Q多出溢流流量Qz的液壓油。

在泵限制流量Qlp、溢流流量Qz、以及分配給多個液壓致動器20的液壓油的分配流量Q的總和(Qbk+Qa+Qb)之間成立以下式(6)的關(guān)系。

Qlp＝(Qbk+Qa+Qb)+Qz···(6)

即，在經(jīng)由溢流閥90排出液壓油的情況下，液壓泵30需要考慮到經(jīng)由溢流閥90排出的溢流流量Qz來排出液壓油。如果盡管從溢流閥90排出液壓油卻不考慮溢流流量Qz地確定泵流量，供給到液壓缸20的液壓油會不足夠，可能無法向液壓缸20充分地供給為了驅(qū)動作業(yè)機1所需要的流量的液壓油。其結(jié)果，作業(yè)機1可能無法以足夠的速度和響應(yīng)性工作。

圖10和圖11是表示比較例涉及的液壓泵30和液壓缸20的流量、以及液壓泵20的排出壓力根據(jù)時間而變化的一個示例的圖。圖10表示基于泵壓控制第一液壓泵31和第二液壓泵32時的示例。圖11表示雖然基于如上述實施方式中說明的泵流量來控制第一液壓泵31和第二液壓泵32卻沒有考慮溢流流量Qz的示例。

如圖10所示，在作業(yè)機1的負荷上升而泵壓達到溢流壓力時，流向液壓缸20的流量Qa變成零，作業(yè)機1停止。然后，在作業(yè)機1的負荷下降而脫離溢流狀態(tài)時，從確保泵流量的狀態(tài)起液壓油開始流向液壓缸20，因此響應(yīng)性較高。

此外，在合流狀態(tài)下，液壓泵30若要在泵扭矩限制值的范圍內(nèi)排出液壓油，則從溢流閥90某種程度地排出液壓油。在圖10所示的示例中，沒有嚴密地推斷液壓缸20所需的流量，因此即使液壓缸20所需的分配流量Qa為零，液壓泵30也與合流狀態(tài)一樣排出液壓油。

如圖11所示，在作業(yè)機1的負荷下降而脫離溢流狀態(tài)時，從泵流量為最低的狀態(tài)起液壓油開始流向液壓缸20，因此根據(jù)液壓泵30的響應(yīng)性的界限，被供給到液壓缸20的液壓油流量Qar的增加延遲。其結(jié)果，操作性變差。另外，在圖11中，用虛線表示的流量Qar’表示合流狀態(tài)下的流量，用實線表示的流量Qar表示分流狀態(tài)下的流量。

如圖12所示，通過考慮溢流流量Qz，能夠精確地推斷液壓缸20所需的液壓油的流量。泵控制部194能夠控制第一液壓泵31和第二液壓泵32，以從第一液壓泵31和第二液壓泵32排出液壓缸20所需的流量的液壓油。即，在溢流狀態(tài)下，推斷合流狀態(tài)時從溢流閥90排出的液壓油的溢流流量Qz，并控制第一液壓泵31和第二液壓泵32以排出該推斷出的溢流流量Qz。在溢流狀態(tài)下，可確保與合流狀態(tài)同等的泵流量。能夠抑制在脫離溢流狀態(tài)時被供給到液壓缸20的液壓油流量的響應(yīng)性下降。

以上，對實施方式進行了說明，但實施方式不限定于實施方式中說明的事項。在實施方式所說明的結(jié)構(gòu)要素中，包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的結(jié)構(gòu)要素、實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素、以及所謂等同范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)要素。能夠適當組合實施方式中說明的結(jié)構(gòu)要素。并且，能夠在不脫離實施方式要旨的范圍內(nèi)進行結(jié)構(gòu)要素的各種省略、置換以及變更中的至少一種。