[发明专利]液压闭合回路的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及液压闭合回路的驱动装置，更具体地说，涉及一种通过液压泵直接驱动液压执行机构的液压闭合回路的驱动装置。

背景技术

近几年，对于液压挖掘机和轮式装载机等工程机械，节能化逐渐成为重要的开发项目。在工程机械的节能化中，液压系统自身的节能化非常重要，由此正在研究一种通过液压泵以闭合回路的方式连接液压执行机构并对其直接控制的液压闭合回路系统的应用。该系统不产生因控制阀造成的压损，并且由于仅在必要时排出泵流量，所以也不会发生流量损失，因此，能够实现节能化。

由于在工程机械中作为液压执行机构而使用了单杆液压缸，所以为了进行闭合回路式的连接，需要吸收随着液压缸内活塞的头侧与杆侧的受压面积差而产生的流量差，从而为此提出了对策。

例如，在专利文献1中记载了一种结构，在将单杆液压缸与液压泵以闭合回路的方式连接的执行机构回路中设有低压选择阀，当发生流量过剩或流量不足时，经由低压选择阀自动地在与油箱之间对回路内的油进行吸排作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-2371号公报

与像液压机那样地负载的方向始终固定的装置不同，在工程机械中负载的方向会频繁变动。例如，在液压挖掘机的斗杆液压缸中，在斗杆伸长的状态下，斗杆重量作用于牵引液压缸的方向上，由此活塞杆侧油室变成高压；而在斗杆折叠的状态下，相反地作用于推压液压缸的方向上，由此活塞头侧油室变成高压。同样地，在动臂液压缸中，当动臂处于空中时，动臂重量作用于推压液压缸的方向上，由此活塞头侧油室变成高压，当铲斗接地而变成挖掘姿势时，牵引力作用在动臂液压缸上而使活塞杆侧油室变成高压。这样，液压缸负载根据使用状况而变化，但从操作性上来讲，优选为活塞杆速度不因负载而大幅变动。

然而，在专利文献1记载的液压闭合回路系统中，当负载方向反转时，存在活塞杆速度大幅变动而使操作性降低的课题。

发明内容

本发明是基于上述情况提出的，其目的是，提供一种在通过液压泵驱动单杆液压缸的液压闭合回路系统中，能够抑制负载反转时的活塞杆速度的变动并提高操作性的驱动装置。

为了达成上述目的，第一发明是一种液压闭合回路的驱动装置，其具有：双向型液压泵；对所述双向型液压泵的排出流量进行控制的排出流量控制机构；通过所述双向型液压泵排出的压力油而驱动的单杆液压缸；第一管路，其一端与所述双向型液压泵的一方的排出口连接，且另一端与所述单杆液压缸的活塞杆侧油室连接；第二管路，其一端与所述双向型液压泵的另一方的排出口连接，且另一端与所述单杆液压缸的活塞头侧油室连接；和对所述单杆液压缸的驱动发出指令的操作装置，其中，所述液压闭合回路的驱动装置具有：检测所述单杆液压缸的活塞杆侧油室的压力的活塞杆侧油室压力检测机构；检测所述单杆液压缸的活塞头侧油室的压力的活塞头侧油室压力检测机构；和控制装置，该控制装置具有：负载计算机构，根据由所述活塞杆侧油室压力检测机构检测出的所述单杆液压缸的活塞杆侧油室的压力、和由所述活塞头侧油室压力检测机构检测出的活塞头侧油室的压力，来运算所述单杆液压缸的负载量；负载切换机构，根据由所述负载计算机构算出的所述负载量的极性来运算第一比例增益；和乘法机构，将由所述负载切换机构算出的第一比例增益与来自所述操作装置的操作量相乘来计算指令信号，并将所述指令信号输出至所述排出流量控制机构。

另外，第二发明的特征在于，在第一发明中，所述负载计算机构从由所述活塞头侧油室压力检测机构检测出的所述单杆液压缸的活塞头侧油室的压力与所述单杆液压缸的活塞头侧的受压面积相乘得到的值中，减去由所述活塞杆侧油室压力检测机构检测出的所述单杆液压缸的活塞杆侧油室的压力与所述单杆液压缸的活塞杆侧的受压面积相乘得到的值，由此，运算所述单杆液压缸的负载量。

而且，第三发明的特征在于，在第二发明中，所述负载切换机构的所述第一比例增益的输出特性在所述单杆液压缸的负载量的极性发生变化的区域内具有不敏感区或滞后。

另外，第四发明的特征在于，在第一至第三发明的任意一项中，具有控制装置，所述控制装置具有：负载感应机构，运算根据由所述负载计算机构算出的所述负载量的增加而逐渐减小的第二比例增益；和乘法机构，将由所述负载切换机构算出的第一比例增益、由所述负载感应机构算出的第二比例增益、和来自所述操作装置的操作量相乘来计算指令信号，并将所述指令信号输出至所述排出流量控制机构。