[发明专利]挖掘工程机械的液压驱动装置

说明书

提供一种工程机械，能够高精度地进行使铲斗的施工面接近目标施工面并且使铲斗被推压到施工面上的推压力接近目标推压力的控制。液压驱动装置包括动臂流量控制阀（36）、目标动臂缸速度估算部、推压力估算部、校正部和动臂流量操作部。目标动臂缸速度估算部估算用于使铲斗的施工面接近目标施工面的目标动臂缸速度。推压力估算部基于动臂缸（26）的缸推力、作业装置的重心位置相关的重心位置信息，估算将铲斗推压到施工面上的推压力。所述校正部对所述目标动臂缸速度进行校正，以使目标推压力与所估算的推压力的偏差接近于0。动臂流量操作部操作动臂流量控制阀（36），以达到校正后的目标动臂缸速度。

技术领域

本发明涉及设置于具备挖掘装置的挖掘工程机械并利用液压驱动该挖掘装置的装置，其中，挖掘装置具有动臂、斗杆和铲斗。

背景技术

液压挖掘机等挖掘工程机械通常具有挖掘装置，其包括能够起伏的动臂、可转动地连结在该动臂的远端上的斗杆、以及安装在该斗杆的远端上的铲斗。利用液压驱动上述挖掘装置用的装置通常具备液压泵、与该液压泵相连接的多个液压缸、以及多个控制阀。所述多个液压缸包括驱动动臂用的动臂缸、驱动斗杆用的斗杆缸和驱动铲斗用的铲斗缸。所述多个控制阀分别连接至所述动臂缸、所述斗杆缸和所述铲斗缸。各控制阀例如由先导操作式的切换阀构成，对应于输入的先导压进行开阀动作，以改变向该控制阀所对应的液压制动器供给工作油的方向和流量。

近年来，为了减轻操作人员的负担，正在开发具备自动控制功能的液压驱动装置，其对所述动臂和所述斗杆的作业装置的驱动进行控制，以使操作人员只需要进行简单的操作，就能使所述铲斗沿着预先设定的目标轨迹移动。

例如，专利文献1公开了一种设置于液压挖掘机的液压驱动装置，其中，液压挖掘机具备动臂、斗杆（专利文献1中的“stick（斗杆）”）和铲斗。该液压驱动装置构成为根据斗杆操作杆（专利文献1中的“斗杆操作杆”）的操作，运算各液压缸的目标位置和目标速度并控制该速度，以使所述铲斗的铲尖沿着目标轨迹移动。

而且，该专利文献1中还记载了将动臂缸的负荷压强乘以缸内的实质受压面积来运算压紧力，并自动调整所述铲斗的高度位置（具体而言，升高铲斗的位置以减小挖掘面的压紧力，或降低铲斗位置以增大压紧力）以使该压紧力接近预先设定的目标压紧力，由此控制实际的压紧力以使其接近目标压紧力。

根据所述专利文献1记载的装置，相当于动臂缸的负荷的缸推力被作为相当于压紧力即将铲斗压到施工面上的推压力的力地进行控制，但作业装置的不同姿势会使该推压力也发生变化，不一定与该缸推力完全对应。因而，根据上述装置，实际上无法准确地掌握铲斗被推压到施工面上的推压力，难以高精度地控制该推压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明公开公报特开平9-228404。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压驱动装置，其设置于具备包含动臂、斗杆和铲斗的作业装置的工程机械，能够高精度地进行使铲斗的施工面接近目标施工面并且使铲斗被推压到施工面上的推压力接近目标推压力的控制。