CN112154271A - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种无论操作员的操作内容和液压致动器的负荷状态如何都能够抑制发动机的加载减速的工程机械。控制器(50)具有：要求转矩推定部(50c)，其基于第一液压致动器(1)的要求速度和所述第一液压致动器的负荷压力，推定所述第一液压泵对发动机(9)要求的转矩即要求转矩；要求速度限制部(50d)，其在所述要求转矩的变化率即要求转矩变化率超过预定的变化率的情况下，限制所述要求速度使得所述要求转矩变化率成为所述预定的变化率以下；指令运算部(50e)，其基于被所述要求速度限制部限制的所述第一液压致动器的要求速度，运算所述第一液压泵的排出流量。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及一种搭载有液压驱动装置的工程机械，该液压驱动装置利用由发动机驱动的液压泵向液压致动器供给液压。

背景技术

近年来，在液压挖掘机等工程机械中，为了减少驱动液压缸等液压致动器的液压回路内的节流部件而降低燃料消耗率，正在开发从液压泵向液压致动器输送工作油，并使利用液压致动器进行工作的工作油不返回油箱而返回液压泵的液压回路(以下称为液压闭合回路)。

在将发动机作为原动力而驱动液压泵的情况下，需要有效地使用发动机的输出，并且控制施加于发动机的负荷马力以便在过负荷下使发动机不停止。作为公开与液压泵的马力控制相关的现有技术的技术，例如有专利文献1。

在专利文献1中记载了一种作业机械的控制装置，其设置于具有由发动机驱动的可变容量式的液压泵和从所述液压泵供给工作油的多个致动器的作业机械上，其特征在于，该控制装置具备：输入部(操作杆)，其接受用于输入针对所述各致动器的工作指令的操作；存储部，其按操作内容存储将其操作量与所述液压泵的吸收马力的上限值关联起来的马力信息，所述操作内容通过所述各致动器中成为操作对象的致动器和针对该致动器进行的操作的方向而被确定；操作马力决定部，其在由所述输入部输入了针对至少一个致动器的工作指令的情况下，使用存储于所述存储部中的马力信息按各致动器中的每一个决定所述吸收马力的上限值；高位选择部，其选择由所述操作马力决定部决定的吸收马力的上限值中最大的吸收马力的上限值；以及容量调整部，其调整所述液压泵的容量，以便成为由所述高位选择部选择出的吸收马力以下的马力，存储于所述存储部中的马力信息中至少一个操作内容所涉及的马力信息具有吸收马力的上限值根据所述输入部的操作量的变化而变化的特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-276126号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据专利文献1所记载的作业机械的控制装置，通过根据操作杆的操作量及操作方向来设定液压泵的吸收马力的上限值，能够抑制发动机的负荷而抑制发动机熄火等不良情况。但是，由于未考虑操作杆的操作速度、致动器的负荷状态，因此产生例如以下课题。

当操作员以高速对操作杆进行操作时，与成为操作对象的致动器连接的液压泵的排出流量迅速增加，该液压泵对发动机要求的扭矩(要求扭矩)根据该致动器的负荷压力而急剧上升。此时，发动机输出转矩的上升赶不上要求转矩的上升，即使在要求转矩的绝对值低于发动机的最大额定转矩的情况下，也有可能发生发动机转速停止或暂时降低的现象(加载减速)。特别是在利用液压泵直接驱动致动器的液压闭合回路中，在致动器与液压泵之间不存在节流部件，致动器的负荷直接传递到液压泵，因此该倾向变得明显。

本发明是鉴于所述课题完成的，其目的在于提供一种无论操作员的操作内容、致动器的负荷状态如何都能够抑制发动机的加载减速的工程机械。

用于解决课题的手段

为了实现所述目的，本发明提供一种工程机械，具备：发动机；可变容量型的第一液压泵，其被所述发动机驱动；第一液压致动器，其被从所述第一液压泵排出的液压驱动；第一操作装置，其指示所述第一液压致动器的动作方向以及要求速度；以及控制器，其根据来自所述操作装置的输入来控制所述第一液压泵的排出流量，其中，所述工程机械具备检测所述第一液压致动器的负荷压力的第一压力检测装置，所述控制器具有：要求转矩推定部，其基于所述第一液压致动器的要求速度和所述第一液压致动器的负荷压力，推定所述第一液压泵对所述发动机要求的转矩即要求转矩；要求速度限制部，其在所述要求转矩的变化率即要求转矩变化率超过预定的变化率的情况下，限制所述要求速度，使得所述要求转矩变化率成为所述预定变化率以下；以及指令运算部，其基于被所述要求速度限制部限制的所述第一液压致动器的要求速度，运算所述第一液压泵的排出流量。

根据如以上那样构成的本发明，基于第一液压致动器的要求速度以及第一液压致动器的负荷压力推定针对发动机的要求转矩，在要求转矩变化率超过预定的变化率的情况下，限制第一液压致动器的要求速度，使得要求转矩变化率成为预定的变化率以下。由此，无论操作员的操作内容和液压致动器的负荷状态如何，都能够抑制发动机的加载减速。

发明效果

根据本发明，在搭载有利用发动机驱动的液压泵向液压致动器供给液压的液压驱动装置的工程机械中，无论操作人员的操作内容、致动器的负荷状态如何，都能够抑制发动机的加载减速。

附图说明

图1是作为本发明的第1实施例所涉及的工程机械的一例的液压挖掘机的侧视图。

图2是搭载于图1所示的液压挖掘机上的液压驱动装置的概略结构图。

图3是图2所示的控制器的功能框图。

图4表示图2所示的液压驱动装置的动臂上升动作时的动作。

图5是表示图2所示的控制器的处理的流程图。

图6是表示一般的带涡轮的发动机的负荷转矩与转速的关系的图。

图7是表示图2所示的液压驱动装置的动臂下降+斗杆倾卸动作时的动作。

图8是表示图2所示的液压驱动装置的动臂上升+斗杆倾卸动作时的动作的图。

图9是本发明的第2实施例中的液压驱动装置的概略结构图。

图10是表示本发明的第2实施例中的控制器的处理的流程图。

图11是表示本发明的第2实施例中的液压驱动装置的动臂上升+回转动作时的动作的图。

图12是表示本发明的第3实施例中的液压驱动装置的概略结构图。

图13是本发明的第3实施例中的控制器的功能框图。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式所涉及的工程机械，以液压挖掘机为例参照附图进行说明。另外，在各图中，对同等的部件标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。

实施例1

图1是本发明的第1实施例所涉及的液压挖掘机的侧视图。

在图1中，液压挖掘机100具备装备有履带式的行驶装置8的下部行驶体101、经由回转电动机7能够回转地安装于下部行驶体101上的上部回转体102、以及能够在上下方向上转动地安装于上部回转体102的前部的前作业装置103。在上部回转体102上设置有操作者所搭乘的驾驶室104。

前作业装置103具备：动臂2，其以能够在上下方向上转动地安装在上部回转体102的前部；斗杆4，其作为以能够在上下或前后方向上转动的方式与该动臂2的前端部连结的作业部件；铲斗6，其作为以能够在上下或前后方向上转动的方式与该斗杆4的前端部连结的作业部件；液压缸(以下，动臂液压缸)1，其驱动动臂2；液压缸(以下，斗杆液压缸)3，其驱动斗杆4；液压缸(以下，铲斗液压缸)5，其驱动铲斗6。

图2是搭载于图1所示的液压挖掘机100的液压驱动装置的概略结构图。另外，为了简化说明，在图2中仅示出与动臂液压缸1以及斗杆液压缸3的驱动相关的部分，省略与其他致动器的驱动相关的部分。

在图2中，液压驱动装置300具备：动臂液压缸1、斗杆液压缸3、作为指示动臂液压缸1和斗杆液压缸3的各动作方向和各要求速度的操作装置的杆51、作为动力源的发动机9、分配发动机9的动力的动力传递装置10、由由动力传递装置10分配的动力驱动的第一～第四液压泵12～15以及补油泵11、能够切换第一～第四液压泵12～15与液压致动器1、3的连接的切换阀40～47、比例阀48、49、控制切换阀40～47、比例阀48、49和后述的调节器12a、13a、14a、15a的控制器50。

作为动力源的发动机9与分配动力的动力传递装置10连接。在动力传递装置10上连接有第一～第四液压泵12～15以及补油泵11。

第一～第四液压泵12～15具备：具有一对输入输出端口的偏转斜板机构、调整偏转斜板的倾斜角的调节器12a、13a、14a、15a。

调节器11a、12a、13a、14a根据来自控制器50的信号，调整第一～第四液压泵12～15的偏转斜板的偏转角。

第一以及第二液压泵12、13通过调整倾转斜板的倾转角，能够控制来自输入输出端口的工作油的排出流量和方向。

补油泵11向流路212补充压力油。

第一以及第二液压泵12、13在接受压力油的供给时也作为液压电动机发挥功能。

流路200、201与第一液压泵12的一对输入输出端口连接，切换阀40、41与流路200、201连接。切换阀40、41根据来自控制器50的信号来切换流路的连通和切断。切换阀40、41在没有来自控制器50的信号的情况下是切断状态。

切换阀40分别经由流路210、211与动臂液压缸1连接。根据来自控制器50的信号，如果切换阀40成为连通状态，则第一液压泵12经由流路200、201、切换阀40以及流路210、211与动臂液压缸1连接，由此构成闭合回路。

切换阀41分别经由流路213、214与斗杆液压缸3连接。根据来自控制器50的信号，如果切换阀41成为连通状态，则第一液压泵12经由流路200、201、切换阀41以及流路213、214与斗杆液压缸3连接，由此构成闭合回路。

在第二液压泵13的一对输入输出端口连接有流路202、203，在流路202、203连接有切换阀42、43。切换阀42、43根据来自控制器50的信号来切换流路的连通和切断。切换阀42、43在没有来自控制器50的信号的情况下是切断状态。

切换阀42分别经由流路210、211与动臂液压缸1连接。根据来自控制器50的信号，如果切换阀42成为连通状态，则第二液压泵13经由流路202、203、切换阀42以及流路210、211与动臂液压缸1连接，由此构成闭合回路。

切换阀43分别经由流路213、214与斗杆液压缸3连接。根据来自控制器50的信号，如果切换阀43成为连通状态，则第二液压泵13经由流路202、203、切换阀43以及流路213、214与斗杆液压缸3连接，由此构成闭合回路。

第三液压泵14的一对输入输出端口的单侧经由流路204与切换阀44、45、比例阀48以及安全阀21连接。第三液压泵14的一对输入输出端口的相反侧与储存箱(罐)25连接。

在流路压力成为预定的压力以上时，安全阀21将工作油释放到储存箱25来保护回路。

切换阀44、45根据来自控制器50的信号来切换流路的连通和切断。在没有来自控制器50的信号的情况下，切换阀44、45为切断状态。

切换阀44经由流路210与动臂液压缸1连接。

切换阀45经由流路213与斗杆液压缸3连接。

比例阀48根据来自控制器50的信号，使开口面积变化，控制通过流量。在没有来自控制器50的信号的情况下，比例阀48被保持为最大开口面积。另外，在切换阀44、45为切断状态时，控制器50根据第三液压泵14的排出流量向比例阀48给予信号，以便成为预先决定的开口面积。

第四液压泵15的一对输入输出端口的单侧经由流路205与切换阀46、47、比例阀49以及安全阀22连接。第四液压泵15的一对输入输出端口的相反侧与储存箱25连接。

在流路压力成为预定的压力以上时，安全阀22将工作油释放到储存箱25来保护回路。

切换阀46、47根据来自控制器50的信号来切换流路的连通和切断。在没有来自控制器50的信号的情况下，切换阀46、47为切断状态。

切换阀46经由流路210与动臂液压缸1连接。

切换阀47经由流路213与斗杆液压缸3连接。

比例阀49根据来自控制器50的信号，使开口面积变化，控制通过流量。在没有来自控制器50的信号的情况下，比例阀49被保持为最大开口面积。另外，在切换阀46、47为切断状态时，控制器50根据第四液压泵15的排出流量向比例阀49给予信号，以便成为预先决定的开口面积。

补油泵11的排出口经由流路212与补油用安全阀20以及补油用止回阀26、27、28a、28b、29a、29b连接。

补油泵11的吸入口与储存箱25连接。

补油用安全阀20对补油用止回阀26、27、28a、28b、29a、29b的补油压力进行调整。

在流路200、201的压力低于由补油用安全阀20设定的压力的情况下，补油用止回阀26向流路200、201供给补油泵11的压力油。

在流路202、203的压力低于由补油用安全阀20设定的压力的情况下，补油用止回阀27向流路202、203供给补油泵11的压力油。

补油用止回阀28a、28b在流路210、211的压力低于由补油用安全阀20设定的压力的情况下，向流路210、211供给补油泵11的压力油。

在流路213、214的压力低于由补油用安全阀20设定的压力的情况下，补油用止回阀29a、29b向流路213、214供给补油泵11的压力油。

设置于流路200、201的安全阀30a、30b在流路压力成为预定的压力以上时，经由补油用安全阀20将工作油释放到油箱25来保护回路。

设置于流路202、203的安全阀31a、31b在流路压力成为预定的压力以上时，将工作油经由补油用安全阀20释放到储存箱25来保护回路。

流路210与动臂液压缸1的前室1a连接。

流路211与动臂液压缸1的活塞杆室1b连接。

动臂液压缸1是接受工作油的供给而进行伸缩工作的液压单杆缸。动臂液压缸1的伸缩方向依赖于工作油的供给方向。

设置于流路210、211的安全阀32a、32b在流路压力成为预定的压力以上时，将工作油经由补油用安全阀20释放到储存箱25来保护回路。

设置于流路210、211的冲洗阀34将流路内的剩余油经由补油用安全阀20向储存箱25排出。

流路213与斗杆液压缸3的前室3a连接。

流路214与斗杆液压缸3的活塞杆室3b连接。

斗杆液压缸3是接受工作油的供给而进行伸缩工作的液压单杆缸。斗杆液压缸3的伸缩方向依赖于工作油的供给方向。

设置于流路213、214的安全阀33a、33b在流路压力成为预定的压力以上时，将工作油经由补油用安全阀20释放到储存箱25来保护回路。

设置于流路210、211上的冲洗阀35将流路内的剩余油经由补油用安全阀20向储存箱25排出。

与流路210连接的压力传感器60a测量流路210的压力，并输入到控制器50。压力传感器60a通过测量流路210的压力来测量动臂液压缸1的前室压力。

与流路211连接的压力传感器60b测量流路211的压力，并输入到控制器50。压力传感器60b通过测量流路211的压力来测量动臂液压缸1的活塞杆室压力。

与流路213连接的压力传感器61a测量流路213的压力，并输入到控制器50。压力传感器61a通过测量流路213的压力来测量斗杆液压缸3的前室压力。

与流路214连接的压力传感器61b测量流路214的压力，并输入到控制器50。压力传感器61b通过测量流路214的压力来测量斗杆液压缸3的活塞杆室压力。

杆51将针对来自操作员的各致动器的操作量输入到控制器50。

图3是图2所示的控制器50的功能框图。另外，在图3中，与图2同样地仅表示与动臂液压缸1以及斗杆液压缸3的驱动相关的部分，省略与其他致动器的驱动相关的部分。

在图3中，控制器50具备要求速度运算部50a、致动器压力运算部50b、要求转矩推定部50c、要求速度限制部50d、指令运算部50e。

要求速度运算部50a对操作员的杆输入运算各致动器的动作方向以及要求速度，并向要求扭矩推定部50c以及要求速度限制部50d输出。

致动器压力运算部50b根据设置于各部的压力传感器60a、60b、61a、61b的值来运算致动器1、3的压力(以下为致动器压力)，并输出至要求扭矩推定部50c以及指令运算部50e。

要求转矩推定部50c基于从要求速度运算部50a输入的要求速度以及从致动器压力运算部50b输入的致动器压力，根据操作员的杆输入来推定在驱动致动器1、3的情况下施加于发动机9的转矩(以下为要求转矩)。

要求速度限制部50d基于从要求转矩推定部50c输入的要求转矩，计算要求转矩的变化率(以下，要求转矩变化率)。而且，为了使要求转矩变化率不超过基于发动机9的特性而预先设定的容许转矩变化率(后述)，限制从要求速度运算部50a输入的要求速度，并输出给指令运算部50e。

指令运算部50e基于从致动器压力运算部50b输入的致动器压力以及从要求速度限制部50d输入的要求速度，运算针对切换阀40～47、比例阀48、49以及调节器12a、13a、14a、15a的指令值。

接着，对图2所示的液压驱动装置300的动作进行说明。

(1)非操作时

在图2中，在未操作杆51时，第一～第四液压泵12～15全部被控制为最小倾转角，切换阀40～47被全部关闭，动臂液压缸1以及斗杆液压缸3被保持在停止状态。

(2)动臂上升动作时

图4示出在液压驱动装置300中进行了动臂液压缸1的伸长动作的情况下的杆51的输入、基于杆51的输入的要求液压缸速度、第一液压泵12的要求排出流量与第二液压泵13的要求排出流量之和、第三液压泵14的要求排出流量与第四液压泵15的要求排出流量之和、由压力传感器60a、60b测量到的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、发动机负荷转矩、第一液压泵12的排出流量、第二液压泵13的排出流量、第三液压泵14的排出流量、以及第四液压泵15的排出流量的变化。

从时刻t0到时刻t1，杆51的输入为0，动臂液压缸1静止。

从时刻t1到时刻t2，杆51的输入将伸长动臂液压缸1的指令值提高到最大值为止。

图5是表示控制器50的泵负荷转矩控制的流程的流程图。

首先，在步骤S1中，控制器50根据杆51的输入值L_in来决定要求液压缸速度V_{cyl_d}。

【数学式1】

V_{cyl_d}＝f(L_in)···(1)

接着，在步骤S2中，控制器50根据要求液压缸速度V_{cyl_d}，如以下那样计算第一液压泵12的要求排出流量与第二液压泵13的要求排出流量之和Q_{cp_d}、第三液压泵14的要求排出流量与第四液压泵15的要求排出流量之和Q_{op_d}。

在以要求液压缸速度V_{cyl_d}使缸伸长的情况下，如果将活塞杆室的受压面积设为A_{cyl_r}，则从活塞杆流出的流量Q_{cyl_r}为

【数学式2】

Q_{cyl_r}＝V_{cyl_d}×A_{cyl_r}···(2)，

其中，如果将头部室的受压面积设为A_{cyl_h}，则流入前室的流量Q_{cyl_h}为

【数学式3】

Q_{cyl_h}＝V_{cyl_d}×A_{cyl_h}···(3)。

与气缸和闭合回路状连接的第一液压泵12的要求排出流量与第二液压泵13的要求排出流量之和Q_{cp_d}等于来自缸杆室的流出流量，因此成为

【数学式4】

Q_{cp_d}＝Q_{cyl_r}···(4)。

另外，在将缸的活塞杆室与前室连接成闭合回路状时，为了补偿因受压面积差而产生的流量不足的量，第三液压泵14的要求排出流量与第四液压泵15的要求排出流量之和Q_{op_d}为

【数学式5】

Q_{op_d}＝Q_{cyl_h}-Q_{cyl_r}···(5)。

在此，如果将活塞杆室的受压面积设为A_{cyl_r}，将前室的受压面积设为A_{cyl_h}的比设为

【数学式6】

则数学式(5)成为

【数学式7】

同样在步骤S2中，控制器50根据由压力传感器60a、60b测量出的动臂液压缸1的前室压力P_{cyl_h}和活塞杆室压力P_{cyl_r}、第一液压泵12的要求排出流量与第二液压泵13的要求排出流量之和Q_{cp_d}、第三液压泵14的要求排出流量与第四液压泵15的要求排出流量之和Q_{op_d}，例如如以下那样计算在按照杆51的输入驱动了动臂液压缸1的情况下第一～第四液压泵12～15产生的要求转矩T_{p_d}。

首先，使气缸伸长时的第一液压泵12的要求扭矩与第二液压泵13的要求扭矩之和T_{cp_d}为

【数学式8】

在此，N_eng是发动机转速，P_loss是在从液压缸到泵的管路中产生的压力损失，η_cp是第一液压泵12和第二液压泵13的泵效率。

另外，使缸体伸长的情况下的第三液压泵14的要求转矩与第四液压泵15的要求转矩之和T_{op_d}为

【数学式9】

这里，η_op是第三液压泵14和第四液压泵15的泵效率。

根据以上，液压泵12～15产生的要求转矩T_{p_d}由以下的式子表示。

【数学式10】

T_{p_d}＝T_{cp_d}+T_{op_d}…(10)

接着，在步骤S3中计算要求转矩T_{p_d}的变化率(要求转矩变化率)。例如将从要求转矩T_{p_d}减去发动机9当前输出的转矩后得到的值除以控制器50的控制周期，由此求出要求转矩变化率。

接着，在步骤S4中，控制器50在步骤S3中计算出的要求转矩变化率为容许转矩T_{p_lim}的变化率(以下为容许转矩变化率)以下的情况下进入步骤S6，在不是这样的情况下进入步骤S5。容许转矩T_{p_lim}是发动机9能够输出的转矩，能够根据发动机9的燃料喷射量、涡轮压力等信息来计算。在此，容许转矩T_{p_lim}以及容许转矩变化率也可以如以下那样求出。

在带涡轮发动机的情况下，如果从无负荷状态向发动机施加负荷，则直至涡轮压力上升为止无法输出设计最大扭矩。例如，如图6所示，如果从t1到t2负荷从最小值提高到最大值，则发动机输出扭矩的上升赶不上要求扭矩的上升，发动机转速低于容许最小转速。另一方面，如果从t1到t3负荷从最小值提高到最大值，则发动机输出扭矩的上升赶上负荷扭矩的上升，因此发动机转速不会低于容许最小转速。因此，将发动机转速的降低被抑制到容许最小转速为止的最大转矩变化率设为容许转矩变化率，将满足容许转矩变化率的最大输出转矩设为容许转矩T_{p_lim}。例如，通过将容许转矩变化率和控制器50的控制周期的积加到当前时刻的发动机输出转矩中来求出。即，本发明中的容许转矩T_{p_lim}根据当前时刻的发动机输出转矩而时刻变化。另外，在步骤S4中，判定要求转矩变化率是否为容许转矩变化率以下，但该判定与要求转矩T_{p_d}是否为容许转矩T_{p_lim}以下的判定相同。

在步骤S5中，控制器50限制要求液压缸速度V_{cyl_d}，以使要求转矩变化率成为容许转矩变化率以下(即，要求转矩T_{p_d}成为容许转矩T_{p_lim}以下)。例如能够如以下那样求出所限制的要求液压缸速度V_{cyl_d}’。

对于在步骤S2中求出的要求转矩T_{p_d}，由于发动机9只能输出到容许转矩T_{p_lim}，因此需要进行限制以使得第一液压泵12的要求转矩与第二液压泵13的要求转矩之和T_{cp_d}、第三液压泵14的要求转矩与第四液压泵15的要求转矩之和T_{op_d}成为

【数学式11】

T_{p_lim}＝T_{cp_d}′+T_{op_d}′···(11)。

根据数学式(7)、数学式(8)、数学式(9)，成为

【数学式12】

T_{p_lim}＝Q_{cp_d}′×G···(12)。

其中，

【数学式13】

进而根据数学式(2)，成为

【数学式14】

T_{p_lim}＝V_{cyl_d}′×A_{cyl_r}×G···(14)，

因此，所限制的液压缸速度V_{cyl_d}’能够求出为

【数学式15】

在步骤S6中，控制器50基于要求液压缸速度V_{cyl_d}，计算第一液压泵12的要求排出流量Q_{cp1_d}、第二液压泵13的要求排出流量Q_{cp2_d}、第三液压泵14的要求排出流量Q_{op1_d}以及第四液压泵15的要求排出流量Q_{op2_d}。

根据图5所示的处理流程，在从图4所示的时刻t1到时刻t2，杆51的输入将动臂液压缸1伸长的指令值提高到最大值时，控制器50根据杆51的输入来计算要求液压缸速度V_{cyl_d}。接着，控制器50根据要求液压缸速度V_{cyl_d}，使用数学式(2)、数学式(4)来计算第一液压泵12的要求排出流量与第二液压泵13的要求排出流量之和Q_{cp_d}，使用数学式(3)、数学式(5)来计算第三液压泵14的要求排出流量与第四液压泵15的要求排出流量之和Q_{op_d}。控制器50根据计算出的要求排出流量和由压力传感器60a、60b测量出的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力，使用数学式(8)、数学式(9)、数学式(10)来计算要求转矩T_{p_d}。

如图4所示，相对于要求转矩T_{p_d}从时刻t1到时刻t2增加到最大值的情况，在设为从时刻t1到时刻t3为止发动机9的容许转矩T_{p_lim}成为发动机9的额定最大转矩时，从时刻t1到时刻t3，控制器50使用数学式(15)计算所限制的液压缸速度V_{cyl_d}’，使得要求转矩T_{p_d}成为发动机9的容许转矩T_{p_lim}以下。

控制器50基于所限制的液压缸速度V_{cyl_d}’，计算第一液压泵12的排出流量Q_cp12、第二液压泵13的排出流量Q_cp13、第三液压泵14的要求排出流量Q_op14以及第四液压泵15的要求排出流量Q_op15。

通过以上那样进行控制，能够不使发动机9加载减速地使液压挖掘机100进行动作。

此外，在基于致动器压力来计算马力的情况下，为了防止因致动器压力的变动而导致泵偏转角振动，例如也可以在发动机转速稳定且压力变动为预定值以下的期间通过移动平均等滤波处理来抑制致动器压力的变动。另外，在本实施例中，将泵一台一台启动，但也可以同时启动。

(3)动臂下降+斗杆倾卸动作时

图7中示出在液压驱动装置300中同时进行了动臂液压缸1的收缩动作和斗杆液压缸3的收缩动作的情况下的杆51的输入、基于杆51的输入的要求液压缸速度、由压力传感器60a、60b测量到的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、由压力传感器61a、61b测量到的斗杆液压缸3的前室压力和活塞杆室压力、第一以及第二液压泵12、13的各要求排出流量、比例阀48、49的各要求通过流量、发动机负荷转矩、第一以及第二液压泵12、13的各排出流量、比例阀48、49的各通过流量的变化。

从时刻t0到时刻t1，杆51的输入为0，动臂液压缸1和斗杆液压缸3静止。

从时刻t1到时刻t2，杆51的输入将收缩动臂液压缸1和斗杆液压缸3的指令值提高到最大值。

根据图5所示的处理流程，当从图7所示的时刻t1到时刻t2，杆51的输入将收缩动臂液压缸1和斗杆液压缸3的指令值提高到最大值时，控制器50根据杆51的输入来计算要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}和要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}。

在此，控制器50对动臂液压缸1的驱动用分配第一液压泵12，对斗杆液压缸3的驱动用分配第二液压泵13。

控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}，使用数学式(2)、数学式(4)来计算第一液压泵12的要求排出流量Q_{cp12_d}。另外，控制器50根据要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}，使用数学式(2)、数学式(4)来计算第二液压泵13的要求排出流量Q_{cp13_d}。

在收缩液压缸的情况下，通过从前室流出的流量Q_{cyl_h}与流入活塞杆室的流量Q_{cyl_r}的差分而产生的剩余流量由第一比例阀48、第二比例阀49被排出到储存箱25。第一比例阀48、第二比例阀49的要求通过流量Q_{pv_d}为

【数学式16】

Q_{pv_d}＝Q_{cyl_h}-Q_{cyl_r}…(16)，

根据数学式(6)，成为

【数学式17】

在此，控制器50将比例阀48分配给动臂液压缸1的剩余流量排出用，将比例阀49分配给斗杆液压缸3的剩余流量排出用。

控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}，使用数学式(3)、数学式(16)来计算比例阀48的要求通过流量Q_{pv48_d}。另外，控制器50根据要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}，使用数学式(3)、数学式(16)，计算比例阀49的要求通过流量Q_{pv49_d}。

在收缩液压缸的情况下，不使用第三液压泵14和第四液压泵15，因此第三液压泵14的要求扭矩与第四液压泵15的要求扭矩之和T_{op_d}为0。

控制器50根据计算出的要求流量、由压力传感器60a、60b测量出的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、由压力传感器61a、61b测量出的斗杆液压缸3的前室压力和活塞杆室压力，使用数学式(8)、数学式(10)来计算要求转矩T_{p_d}。

如图7所示，在动臂液压缸1的前室压力比活塞杆室压力高的情况下，在使动臂液压缸1伸长的动臂上升时，第一液压泵12的排出压力高于吸入压力，因此第一液压泵12作为泵进行动作。另一方面，在收缩动臂液压缸1的动臂下降时，第一液压泵12的吸入压力高于排出压力，因此第一液压泵12作为电动机进行动作。

如图7所示，在斗杆液压缸3的活塞杆室压力高于前室压力的情况下，在收缩斗杆液压缸3的斗杆倾卸时，第二液压泵13的排出压力高于吸入压力，因此第二液压泵13作为泵进行动作。另一方面，在动臂下降时，由于第二液压泵13的吸入压力高于排出压力，因此第二液压泵13作为电动机进行动作。

因此，在杆51的输入为动臂下降、斗杆倾卸的情况下，第一液压泵12作为电动机进行动作，第二液压泵13作为泵进行动作，因此第一液压泵12的要求转矩与第二液压泵13的要求转矩之和T_{cp_d}低于第一液压泵12和第二液压泵13均作为泵进行动作的动臂单独动作时。

如图7所示，相对于要求转矩T_{p_d}从时刻t1到时刻t2增加到最大值的情况，在发动机9的容许转矩T_{p_lim}能够从时刻t1到时刻t2为止输出要求转矩的情况下，根据图5所示的处理流程，能够按照要求速度输出。控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}和要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}，计算第一液压泵12的排出流量Q_cp1、第二液压泵13的排出流量Q_cp2、比例阀48的通过流量Q_pv48以及比例阀49的通过流量Q_pv49。

通过如以上那样进行控制，能够不使发动机9加载减速地使液压挖掘机100进行动作。

如数学式(15)所示，在计算基于致动器压而限制的液压缸速度V_{cyl_d}’的情况下，为了防止因致动器压的振动而使液压缸速度V_{cyl_d}’成为振动，例如，也可以在发动机转速稳定且压力变动为预定值以下的期间通过移动平均等滤波处理来抑制致动器压的振动。

(4)动臂上升+斗杆倾卸动作时

图8中示出在液压驱动装置300中同时进行了动臂液压缸1的伸长动作和斗杆液压缸3的收缩动作的情况下的杆51的输入、基于杆51的输入的要求液压缸速度、由压力传感器60a、60b测量到的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、由压力传感器61a、61b测量到的斗杆液压缸3的前室压力和活塞杆室压力、第一～第三液压泵12～14的各要求排出流量、比例阀49的要求通过流量、发动机负荷转矩、第一～第三液压泵12～14的各排出流量、比例阀49的通过流量的变化。

从时刻t0到时刻t1，杆51的输入为0，动臂液压缸1和斗杆液压缸3静止。

从时刻t1到时刻t2，杆51的输入将伸长动臂液压缸1的指令值和收缩斗杆液压缸3的指令值提高到最大值。

根据图5所示的处理流程，当从图8所示的时刻t1到时刻t2，杆51的输入将收缩动臂液压缸1和斗杆液压缸3的指令值提高到最大值时，控制器50根据杆51的输入来计算要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}和要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}。

在此，控制器50将第一液压泵12和第三液压泵14分配给用于动臂液压缸1的驱动，将第二液压泵13和比例阀49分配给用于斗杆液压缸3的驱动。

控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}，使用数学式(2)、数学式(4)来计算第一液压泵12的要求排出流量Q_{cp12_d}。另外，控制器50根据要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}，使用数学式(2)、数学式(4)来计算第二液压泵13的要求排出流量Q_{cp13_d}。

使用数学式(3)、数学式(5)来计算第三液压泵14的要求排出流量与第四液压泵15的要求排出流量之和Q_{op_d}。

控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}，使用数学式(3)、数学式(5)来计算第三液压泵14的要求排出流量Q_{op14_d}。

控制器50根据要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}，使用数学式(3)、数学式(16)来计算比例阀49的要求通过流量Q_{py49_d}。

控制器50根据计算出的要求流量、由压力传感器60a、60b测量出的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、由压力传感器61a、61b测量出的斗杆液压缸3的前室压力和活塞杆室压力，使用数学式(8)、数学式(9)来计算第一液压泵12的要求转矩T_{cp12_d}、第二液压泵13的要求转矩T_{cp13_d}、第三液压泵14的要求转矩T_{op14_d}。此时，要求转矩T_{p_d}为

【数学式18】

T_{p_d}＝T_{cp12_d}+T_{cp13_d}+T_{op14_d}···(18)。

如图8所示，相对于要求转矩T_{p_d}从时刻t1到时刻t2增加到最大值的情况，在设为从时刻t1到时刻t3为止发动机9的容许转矩T_{p_lim}成为发动机9的额定最大转矩时，从时刻t1到时刻t3，控制器50计算所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’和所限制的斗杆液压缸速度V_{cyl_boom_d}’，使得成为

【数学式19】

T_{p_lim}＝T_{cp12_d}′+T_{cp13_d}′+T_{op14_d}′···(19)。

根据数学式(2)、数学式(7)、数学式(8)、数学式(9)，成为

【数学式20】

T_{p_lim}＝V_{cyl_boom_d}′×A_{cyl_boom_r}×G+V_{cyl_arm_d}′×A_{cyl_arm_r}×H···(20)。

这里成为

【数学式21】

将要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}与要求斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}的比设为

【数学式22】

计算所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’和所限制的斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}’，使其保持为固定。根据数学式(20)、数学式(22)，所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’成为

【数学式23】

所限制的斗杆液压缸速度V_{cyl_arm_d}’成为

【数学式24】

控制器50基于所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’，计算第一液压泵12的排出流量Q_cp12和第三液压泵14的要求排出流量Q_op14，基于所限制的斗杆液压缸速度V_{cyl_boom_d}’，计算第二液压泵13的排出流量Q_cp13以及比例阀49的通过流量Q_pv49。

通过如以上那样进行控制，能够在将通过杆51的输入而决定的各致动器的要求速度比保持不变的状态下不使发动机9加载减速地使液压挖掘机100进行动作。

在本实施例中，液压挖掘机100具备：发动机9；由发动机9驱动的可变容量型的液压泵12～15；由从液压泵12～15排出的液压驱动的液压致动器1、3；能够切换液压致动器1、3与液压泵12～15的连接的控制阀40～47；检测液压致动器1、3的各负荷压力的压力检测装置60a、60b、61a、61b；指示液压致动器1、3的各动作方向和各要求速度的操作装置51；根据来自操作装置51的输入来控制液压泵12～15的各排出流量的控制器50，控制器50具有：要求转矩推定部50c，其基于液压致动器1、3的各要求速度和各负荷压力，推定液压泵12～15对发动机9要求的各转矩的合计即要求转矩T_{p_d}；要求速度限制部50d，其在要求转矩T_{p_d}的变化率即要求转矩变化率超过了预定的变化率(容许转矩变化率)的情况下，限制液压致动器1、3的各要求速度以使所述要求转矩变化率成为所述预定的变化率以下；要求速度限制部50d，其在所述要求转矩的变化率即要求转矩变化率超过了所述预定的变化率的情况下，限制液压致动器1、3的各要求速度以使所述要求转矩变化率成为所述预定的变化率以下；指令运算部50e，其基于由要求速度限制部50d限制的液压致动器1、3的各要求速度，决定液压泵12～15相对于液压致动器1、3的分配，运算液压泵12～15的各排出流量。

另外，液压泵12、13分别是具有一对输入输出端口的双排出型的液压泵，控制阀40～43是能够切换液压泵12、13与液压致动器1、3的连接的切换阀。

根据如以上那样构成的本实施例，在搭载有由切换阀40～43控制从两排出型的液压泵12、13向致动器1、3供给的压力油的流动的液压驱动装置300的液压挖掘机100中，基于液压致动器1、3的要求速度以及液压致动器1、3的负荷压力来推定针对发动机9的要求转矩T_{p_d}，在要求转矩变化率超过了预定的变化率(容许转矩变化率)的情况下，限制液压致动器1、3的要求速度以使要求转矩变化率成为预定的变化率以下。由此，无论操作员的操作内容、液压致动器1、3的负荷状态如何，都能够抑制发动机9的加载减速。

另外，指令运算部50e构成为，在对液压致动器1、3中的一个液压致动器分配了2台以上的液压泵的状态下，在要求扭矩变化率超过了预定的变化率(容许扭矩变化率)的情况下，根据由要求速度限制部50d限制的所述一个液压致动器的要求速度，减少分配给所述一个液压致动器的液压泵的台数。由此，通过提高使用中的液压泵的燃料消耗效率，并且增加未使用的液压泵的台数，容易对新操作的致动器分配液压泵。

另外，在本实施例中，根据数学式(1)根据杆51的输入唯一地决定要求液压缸速度V_{cyl_d}，但也可以通过各致动器的负荷状态、杆51的输入值的平衡，使控制器50具有使要求液压缸速度V_{cyl_d}变化的计算功能。

实施例2

关于本发明的第2实施例的液压挖掘机100，以与第1实施例的不同点为中心进行说明。

图9是本实施例中的液压驱动装置的概略结构图。在图9中，与第1实施例(图2所示)的不同点在于，将斗杆液压缸3置换为回转电动机7。

流路215与回转电动机7的a端口连接。

流路216与回转电动机7的b端口连接。

回转电动机7是接受工作油的供给而旋转的液压电动机。回转电动机7的旋转方向依赖于工作油的供给方向。

设置于流路215、216的安全阀37a、37b在流路压力成为预定的压力以上时，将工作油经由供给用安全阀20而向储存箱25释放来保护回路。

设置于流路215、216上的冲洗阀38将流路内的剩余油经由供给用安全阀20向储存箱25排出。

与流路215连接的压力传感器62a测量流路215的压力，并输入到控制器50。压力传感器62a通过测量流路215的压力来测量回转电动机7的a端口压力P_{swing_a}。

与流路216连接的压力传感器62b测量流路216的压力，并输入到控制器50。压力传感器62b通过测量流路216的压力来测量回转电动机7的b端口压力P_{swing_b}。

图10是表示图9所示的控制器50的泵负荷转矩控制的流程的流程图。在图10中，与第1实施例(图5所示)的不同点在于，代替步骤S5而具备步骤S5a～S5f。以下，对不同点进行说明。

在步骤S5a中，控制器50在进行动臂以及回转的复合操作的情况下进入步骤S5b，在不是这样的情况下进入步骤S5f。

在步骤S5b中，控制器50对回转电动机7的要求速度进行限制，以使回转电动机7的要求扭矩成为整体的容许扭矩T_{p_lim}的预定的比例以下。

在步骤S5c中，控制器50在限制了要求速度的回转电动机7的要求转矩与其他回转电动机7以外的致动器的要求转矩的合计超过整体的容许转矩T_{p_lim}的情况下进入步骤S5d，在不是这样的情况下进入步骤S5e。

在步骤S5d中，控制器50根据杆51的输入值L_in来决定回转电动机7以外的致动器的要求速度。

在步骤S5e中，控制器50限制旋转电动机7以外的致动器的要求速度，使得在将各致动器的要求速度比保持不变的状态下使各致动器的要求转矩的合计成为整体的容许转矩T_{p_lim}以下。

在步骤S5f中，控制器50限制各致动器的要求速度，使得在将各致动器的要求速度比保持不变的状态下使各致动器的要求转矩的合计成为整体的容许转矩T_{p_lim}以下。

接着，对图9所示的液压驱动装置300A的动作进行说明。

(1)非操作时

在图9中，在杆51未操作时，第一至第四液压泵12～15全部被控制为最小倾转角，切换阀40～44、46全部关闭，动臂液压缸1以及旋转电动机7被保持为停止状态。

(2)动臂上升+回转动作时

图11中示出在液压驱动装置300中同时进行了动臂液压缸1的伸长动作和回转电动机7的回转动作的情况下的杆51的输入、基于杆51的输入的要求液压缸速度和要求回转速度、由压力传感器60a、60b测量到的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、由压力传感器62a、62b测量到的回转电动机7的a端口压力和b端口压力、第一～第三液压泵12～14的各要求排出流量、发动机负荷转矩、以及第一～第三液压泵12～14的各排出流量的变化。

从时刻t0到时刻t1，杆51的输入为0，动臂液压缸1和回转电动机7静止。

从时刻t1到时刻t2，杆51的输入将伸长动臂液压缸1的指令值和旋转电动机7旋转的指令值提高到最大值。

根据图5所示的处理流程，从图11所示的时刻t1到时刻t2，如果杆51的输入将动臂液压缸1和旋转电动机7旋转的指令值提高到最大值，则控制器50根据杆51的输入来计算要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}和要求旋转速度W_{swing_d}。

在此，控制器50将第一液压泵12和第三液压泵14分配给用于动臂液压缸1的驱动，将第二液压泵13分配给用于旋转电动机7的驱动。

控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}，使用数学式(2)、数学式(4)来计算第一液压泵12的要求排出流量Q_{cp12_d}。

在此，如果将回转电动机7的排出容积设为D_swing，则从回转电动机7流出的流量Q_swing为

【数学式25】

Q_swing＝W_{swing_d}×D_swing···(25)。

与回转电动机7以闭合回路状连接的第二液压泵13的要求排出流量Q_{cp_d}与来自回转电动机7的流出流量相等，因此成为

【数学式26】

Q_{cp_d}＝Q_swing···(26)。

使用数学式(25)、数学式(26)来计算第二液压泵13的要求排出流量Q_{cp13_d}。

控制器50根据要求动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}，使用数学式(3)、数学式(5)来计算第三液压泵14的要求排出流量Q_{op14_d}。

控制器50根据计算出的要求流量、由压力传感器60a、60b测量出的动臂液压缸1的前室压力和活塞杆室压力、由压力传感器62a、62b测量出的旋转电动机7的a端口压力P_{swing_a}和b端口压力P_{swing_a}，使用数学式(8)、数学式(9)来计算第一液压泵12的要求转矩T_{cp12_d}、第二液压泵13的要求转矩T_{cp13_d}以及第三液压泵14的要求转矩T_{op14_d}。此时，要求转矩T_{p_d}为

【数学式27】

T_{p_d}＝T_{cp12_d}+T_{op14_d}+T_{cp13_d}···(27)。

如图11所示，相对于要求转矩T_{p_d}从时刻t1到时刻t2增加到最大值的情况，在设为从时刻t1到时刻t3为止发动机9的容许转矩T_{p_lim}成为发动机9的额定最大转矩时，从时刻t1到时刻t3，控制器50计算所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’和所限制的旋转速度W_{swing_d}’，使得成为

【数学式28】

T_{p_lim}＝T_{cp12_d}′+T_{op14_d}′+T_{cp13_d}′···(28)。

在此，在一般的工程机械在平地进行旋转动作的情况下，如图11所示，在停止中具有a端口压力和b端口压力低、且在旋转加速中单侧端口的压力上升的特征。特别是在以最大加速度进行回转的情况下，单侧的端口压力上升至安全阀37a、37b的设定压力。因此，在输入超过最大加速度那样的要求速度的情况下，如果从泵供给所要求的流量，则一部分的流量从安全阀37a、37b中的一方向储存箱25排出而成为浪费。

例如，在如第1实施例的(4)动臂上升+斗杆倾卸动作时那样控制为要使2个致动器的要求速度比一致的情况下，在回转电动机7中，一部分流量从安全阀37a或37b排出，不仅回转速度不会出现，动臂液压缸1的速度也可能变低。

为了抑制该情况，在将动臂液压缸1与旋转电动机7组合运转的情况下，将分配给旋转电动机7的马力的比率设定为比分配给动臂液压缸1的马力的比率低。即，将发动机9能够输出的马力的50％以下(例如20％)分配给回转电动机7。根据数学式(28)，成为

【数学式29】

T_{cp12_d}′+T_{op14_d}′＝0.8T_{p_lim}···(29)，

成为

【数学式30】

T_{cp13_d}′＝0.2T_{p_lim}···(30)。

根据数学式(2)、数学式(7)、数学式(8)、数学式(9)、数学式(24)、数学式(25)，成为

【数学式31】

T_{p_lim}＝V_{cyl_boom_d}′×A_{cyl_boom_r}×G+W_{swing_d}′×D_swing×I···(31)。

这里，成为

【数学式32】

根据数学式(29)、数学式(30)、数学式(31)，所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’成为

【数学式33】

所限制的旋转速度W_{swing_d}’成为

【数学式34】

控制器50基于所限制的动臂液压缸速度V_{cyl_boom_d}’来计算第一液压泵12的排出流量Q_cp12和第三液压泵14的要求排出流量Q_op14，基于所限制的回转速度W_{swing_d}’来计算第二液压泵13的排出流量Q_cp13。

在本实施例中，液压致动器1、7包含一个以上的液压缸1和一个以上的液压电动机7，指令运算部50e在同时驱动液压缸1和液压电动机7的状态下，在要求转矩变化率超过预定的变化率(容许转矩变化率)的情况下，运算液压泵12～15的各排出流量使得分配给液压电动机7的液压泵的要求转矩成为发动机9的输出转矩的预定比例(例如20％)以下。

根据如以上那样构成的本实施例的液压挖掘机100，能够抑制伴随着回转开始时的回转电动机7的压力上升而动臂液压缸1的速度显著降低的情况，并且能够不使发动机9加载减速来使液压挖掘机100进行动作。

[实施例3]

关于本发明的第3实施例的液压挖掘机100，以与第1实施例的不同点为中心进行说明。

图12是本实施例中的液压驱动装置的概略结构图，图13是本实施例中的控制器50的功能框图。在图12以及图13中，与第1实施例(图2以及图3所示)的不同点在于，除去了闭合回路的结构要素之外的点、将能够切换液压泵13、14与液压致动器1、3的连接的切换阀44～47置换为流量控制阀71～74。

流量控制阀71与流路204、储存箱25、流路210以及流路211连接。在没有向流量控制阀71输入信号的情况下，流量控制阀72将流路204与储存箱25连接，将连接流路210和流路211的端口关闭。如果向流量控制阀71输入正的信号，则流量控制阀71将流路204与流路210连接，将储存箱25与流路211连接。另外，当输入负的信号时，流量控制阀71将流路204与流路211连接，将储存箱25与流路210连接。根据正负信号的大小，连接各流路的流路的开口面积发生变化。

流量控制阀72与流路204、储存箱25、流路213以及流路214连接。在流量控制阀72没有信号的情况下，流量控制阀72将流路204与储存箱25连接，将与流路213和与流路214连接的端口关闭。当向流量控制阀72输入正的信号时，流量控制阀72将流路204与流路213连接，将储存箱25与流路214连接。另外，当输入负的信号时，流量控制阀71将流路204与流路214连接，将储存箱25与流路213连接。根据正负信号的大小，连接各流路的流路的开口面积发生变化。

流量控制阀73与流路205、储存箱25、流路210以及流路211连接。在没有向流量控制阀73输入信号的情况下，流量控制阀73将流路205与储存箱25连接，将与流路210和流路211连接的端口关闭。如果向流量控制阀73输入正的信号，则流量控制阀73将流路205与流路210连接，将储存箱25与流路211连接。另外，当输入负的信号时，流量控制阀73将流路205与流路211连接，将储存箱25与流路210连接。根据正负信号的大小，连接各流路的流路的开口面积发生变化。

流量控制阀74与流路205、储存箱25、流路213以及流路214连接。在没有向流量控制阀74输入信号的情况下，流量控制阀72将流路205与储存箱25连接，将与流路213和流路214连接的端口关闭。如果向流量控制阀74输入正的信号，则流量控制阀74将流路205与流路213连接，将储存箱25与流路214连接。另外，当输入负的信号时，流量控制阀74将流路205与流路214连接，将储存箱25与流路213连接。根据正负信号的大小，连接各流路的流路的开口面积发生变化。

在图12所示的液压驱动装置300B中，如果估算由流量控制阀71～74产生的压力损失，则与第1实施例所示的情况同样，能够将通过杆51的输入而决定的各致动器的要求速度比保持不变，不使发动机9加载减速而使液压挖掘机100进行工作。另外，如果以最大开口面积使用流量控制阀71～74，以液压泵14、15的排出流量控制动臂液压缸1以及斗杆液压缸3的速度，则容易推定在流量控制阀71～74产生的压力损失。

本实施例的液压挖掘机100具备：液压泵13、14；液压致动器1、3；以及能够切换液压致动器1、3与液压泵13、14的连接的控制阀71～74，压力检测装置60a、60b、61a、61b能够检测液压致动器1、3的各负荷压力，操作装置51能够指示液压致动器1、3的各动作方向以及各要求速度，要求转矩推定部50c基于液压致动器1、3的各要求速度和各负荷压力，推定液压泵13、14对发动机9要求的各转矩的合计即要求转矩，要求速度限制部50d在所述要求转矩的变化率即要求转矩变化率超过了预定的变化率(容许转矩变化率)的情况下，限制液压致动器1、3的各要求速度以使所述要求转矩变化率成为所述预定的变化率以下，指令运算部50e基于被要求速度限制部50d限制的液压致动器1、3的各要求速度，决定液压泵13、14相对于液压致动器1、3的分配，运算液压泵13、14的各排出流量。

另外，液压泵14、15分别是具有吸入口和排出口的单排出型的液压泵，能够切换液压致动器1、3与液压泵14、15的连接的控制阀71～74是能够调整从液压泵14、15向液压致动器1、3供给的压力液的方向以及流量的流量控制阀。

根据如以上那样构成的本实施例，在搭载有能够通过流量控制阀71～74对液压致动器1、3与液压泵13、14的连接进行切换的液压驱动装置300B的液压挖掘机100中，与第1实施例同样，无论操作员的操作内容、致动器1、3的负荷状态如何，都能够抑制发动机9的加载减速。

以上，对本发明的实施例进行了详述，但本发明并不限定于所述的实施例，包括各种变形例。例如，所述的实施例是为了易于理解地说明本发明而详细地进行了说明的实施例，并不限定于必须具备所说明的全部结构。另外，也可以在某实施例的结构中添加其他实施例的结构的一部分，也可以将某实施例的结构的一部分删除，或者置换为其他实施例的一部分。

附图标记的说明

1：动臂液压缸(液压缸、液压致动器)、1a：前室、1b：活塞杆室、2：动臂、3：斗杆液压缸(液压缸、液压致动器)、3a：前室、3b：活塞杆室、4：斗杆、5：铲斗液压缸(液压缸、液压致动器)、6：铲斗、7：回转电动机(液压电动机、液压致动器)、8：行驶装置、9：发动机、10：动力传递装置、11：补油泵、12：第一液压泵、12a：调节器、13：第二液压泵、13a：调节器、14：第三液压泵、14a：调节器、15：第四液压泵、15a：调节器、20：补油用安全阀、21、22：安全阀、25：储存箱、26、27、28a、28b、29a、29b：补油用单向阀、30a、30b、31a、31b、32a、32b、33a、33b：安全阀、34、35：冲洗阀、36a、36b：补油用单向阀、37a、37b：安全阀、38：冲洗阀、40～47：切换阀(控制阀)、48、49：比例阀、50：控制器、50a：要求速度运算部、50b：致动器压力运算部、50c：要求转矩推定部、50d：要求速度限制部、50e：指令运算部、51：杆(操作装置)、60a、60b、61a、61b、62a、62b：压力传感器(压力检测装置)、71～74：流量控制阀(控制阀)、100：液压挖掘机、101：下部行驶体、102：上部回转体、103：前作业装置、104：驾驶室、200～216：流路、300、300A、300B：液压驱动装置。

Claims (7)

1.一种工程机械，具备：

发动机，

可变容量型的第一液压泵，其被所述发动机驱动；

第一液压致动器，其被从所述第一液压泵排出的压力液驱动；

操作装置，其指示所述第一液压致动器的动作方向以及要求速度；以及

控制器，其根据来自所述操作装置的输入来控制所述第一液压泵的排出流量，

其特征在于，

该工程机械具备检测所述第一液压致动器的负荷压力的压力检测装置，

所述控制器具有：

要求转矩推定部，其基于所述第一液压致动器的要求速度和所述第一液压致动器的负荷压力，推定所述第一液压泵对所述发动机要求的转矩即要求转矩；

要求速度限制部，其在所述要求转矩的变化率即要求转矩变化率超过预定的变化率的情况下，限制所述要求速度，使得所述要求转矩变化率成为所述预定的变化率以下；以及

指令运算部，其基于被所述要求速度限制部限制的所述第一液压致动器的要求速度来运算所述第一液压泵的排出流量。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

该工程机械具备：

多个液压泵，其包含所述第一液压泵；

多个液压致动器，其包含所述第一液压致动器；以及

多个控制阀，其能够切换所述多个液压致动器与所述多个液压泵的连接，

所述压力检测装置能够检测所述多个液压致动器的各负荷压力，

所述操作装置能够指示所述多个液压致动器的各动作方向以及各要求速度，

所述要求扭矩推定部基于所述多个液压致动器的各要求速度和各负荷压力，推定所述多个液压泵对所述发动机要求的各扭矩的合计即要求扭矩，

在所述要求转矩的变化率即要求转矩变化率超过所述预定的变化率的情况下，所述要求速度限制部限制所述多个液压致动器的各要求速度，使得所述要求转矩变化率成为所述预定的变化率以下，

所述指令运算部基于被所述要求速度限制部限制的所述多个液压致动器的各要求速度，决定所述多个液压泵相对于所述多个液压致动器的分配，运算所述多个液压泵的各排出流量。

3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，

所述指令运算部构成为，在对所述多个液压致动器中的一个液压致动器分配了2台以上的液压泵的状态下，在所述要求扭矩变化率超过所述预定的变化率的情况下，根据被所述要求速度限制部限制的所述一个液压致动器的要求速度来减少分配给所述一个液压致动器的液压泵的台数。

4.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，

所述多个液压致动器包括一个以上的液压缸和一个以上的液压电动机，

在同时驱动所述液压缸和所述液压电动机的状态下，在所述要求转矩变化率超过所述预定的变化率的情况下，所述指令运算部运算所述多个液压泵的各排出流量，使得分配给所述液压电动机的液压泵的要求转矩成为所述发动机的输出转矩的预定比例以下。

5.根据权利要求4所述的工程机械，其特征在于，

所述预定的比例被设定为50％以下

6.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，

所述多个液压泵分别是具有一对输入输出端口的双排出型的液压泵，

所述多个控制阀是能够切换所述多个液压泵与所述多个液压致动器的连接的多个切换阀。

7.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，

所述多个液压泵分别是具有吸入口和排出口的单排出型的液压泵，

所述多个控制阀是能够调整从所述多个液压泵向所述多个液压致动器供给的压力液的方向以及流量的多个流量控制阀。

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