液压挖掘机的附属设备控制装置技术领域
本发明涉及液压挖掘机的附属设备控制装置，尤其涉及具有安
装在液压挖掘机的前作业机上的附属设备用的液压回路的液压挖掘
机的附属设备控制装置。
背景技术
在作为工程机械的液压挖掘机中，在前作业机的前端部除了安
装通用性高的铲斗来进行挖掘作业等之外，还可以安装碎石机
(breaker)或破碎机等的附属设备来代替铲斗进行多种作业。
在安装在前作业机上的附属设备中，根据其种类确定压力油的
压力和流量等的规格，需要根据安装在前作业机上的附属设备的种
类对液压回路等的设定进行变更。
作为根据安装在前作业机上的附属设备的种类对设定(模式)
进行变更的现有技术，有例如专利文献1和专利文献2所记载的技
术。
专利文献1所记载的现有技术为，在碎石机等的附属设备上安
装连接器，该连接器根据多根电线接地的有无来设定每个附属设备
所固有的位模式(bit pattern)，将该连接器与设在工程机械主体侧
的控制装置通过电气配线连接，当检测到附属设备被操作了的情况
下，能够通过使用控制条件设定值来控制液压泵，由此，能够从相
对于多个附属设备而被要求的各泵控制条件中对适合的条件进行设
定，所述控制条件设定值是预先存储在控制装置中的泵控制条件的
设定值中的、与该附属设备所固有的位模式对应的设定值。
专利文献2所记载的现有技术为，在安装了不需要来自液压泵
的最大油量的低容量型的执行机构的情况下，操作者通过模式切换
开关切换至低容量型附属设备的使用模式，并且使用作为最大喷出
量设定机构的油门电位计(accel potentiometer)来设定压力油喷出
量的上限，并从通过最大喷出量设定机构所设定的压力油喷出量、
根据操作踏板的操作量被正向控制(positive control)的压力油喷出
量、基于P-Q控制的压力油喷出量中选择最小的喷出量，以成为所
选择的喷出量的方式对从液压泵喷出的压力油油量进行倾转控制，
其中，所述P-Q控制以不会超负荷的方式对液压泵的最大转矩进行
设定并限制泵喷出量。
专利文献1：日本特开平9-105154号公报
专利文献2：日本特许3609923号公报
然而，在上述现有技术中，没有考虑到操作者忘记从通常的模
式切换至附属设备模式的情况的问题，在没有根据附属设备的种类
进行设定的通常模式下对附属设备进行操作的情况下，其结果会导
致以超出规格的状态对附属设备进行使用，从而存在附属设备及其
他的液压机械发生故障或寿命降低的担心。另外，由于存在粉尘等
的异物混入到回油中的情况，对于碎石机等那样优选使回油不经由
控制阀而直接流回到油箱中的附属设备，在以使回油经由控制阀并
流回到油箱中这样的通常模式对所述碎石机等的附属设备进行操作
的情况下，存在因粉尘等而导致阀柱卡死(spool stick)等的可能，
并且与以超出规格的状态对附属设备进行使用的情况同样地，存在
造成附属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降低的可能。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种液压挖掘
机的附属设备控制装置，能够防止在操作者忘记从通常的模式切换
至附属设备模式而对附属设备进行操作的情况下的、附属设备及其
他的液压机器发生故障和寿命降低。
(1)为了实现上述目的，本发明提供一种液压挖掘机的附属设
备控制装置，其具有液压回路，所述液压回路具有：至少一个液压
泵；包含附属设备用执行机构的多个执行机构；包含附属设备用流
量控制阀的多个流量控制阀，所述附属设备用流量控制阀通过来自
附属设备用操作机构的操作先导压进行切换，并将所述液压泵的喷
出油供给至所述附属设备用执行机构，所述液压挖掘机的附属设备
控制装置具有：模式切换机构，选择非附属设备模式和附属设备模
式的某一个，在选择了附属设备模式时，将所述液压回路的状态切
换至适合于所述附属设备用执行机构的使用的状态；和动作限制机
构，在通过所述模式切换机构没有选择所述附属设备模式的状态下
对附属设备用操作机构进行操作时，对所述附属设备用执行机构的
动作进行限制。
这样，由于构成为在没有选择所述附属设备模式的状态下对附
属设备用操作机构进行操作时，对所述附属设备用执行机构的动作
进行限制，所以能够在操作者忘记从非附属设备模式切换至附属设
备模式而对附属设备进行操作的情况下，使操作者意识到忘记切换
模式的情况，从而能够促使切换至附属设备模式，因此能够防止附
属设备及其他的液压机器发生故障和寿命降低。
(2)在上述(1)中，所述动作限制机构通过对供给至所述附属
设备用执行机构的压力油的流量进行限制，而对该附属设备用执行
机构的动作进行限制。
由此，由于在没有选择所述附属设备模式的状态下对附属设备
用操作机构进行操作时，供给至附属设备用执行机构的油量被限制，
所以能够在操作者忘记从非附属设备模式切换至附属设备模式而对
附属设备进行操作的情况下，使操作者意识到忘记切换模式的情况，
从而能够促使切换至附属设备模式，并且，能够抑制在超出了规格
的状态下使用附属设备的情况，能够防止附属设备及其他的液压机
器发生故障和寿命降低。
(3)在上述(2)中，所述动作限制机构通过对所述液压泵的喷
出流量进行限制，而对供给至所述附属设备用执行机构的压力油的
流量进行限制。
(4)另外，在上述(2)中，所述动作限制机构通过对从所述
附属设备用流量控制阀通过的压力油的流量进行限制，而对供给至
所述附属设备用执行机构的压力油的流量进行限制。
发明的效果
根据本发明，能够防止在操作者忘记从通常的模式切换至附属
设备模式并对附属设备进行操作的情况下的、附属设备及其他的液
压机器发生故障和寿命降低。
附图说明
图1是概要性地表示本发明的第一实施方式的具有附属设备控
制装置的液压挖掘机的液压回路系统的整体构成的图。
图2是表示本发明的第一实施方式的控制单元的处理内容的框
图。
图3是表示本发明的第一实施方式的泵容量控制部的处理内容
的详细的图。
图4是表示本发明的第一实施方式的油路控制部的处理内容的
详细的图。
图5是表示本发明的第一实施方式的附属设备控制装置所适用
的液压挖掘机的外观的图。
图6是概要性地表示本发明的第二实施方式的具有附属设备控
制装置的液压挖掘机的液压回路系统的整体构成的图。
图7是表示本发明的第二实施方式的控制单元的处理内容的框
图。
图8是表示本发明的第二实施方式的泵容量控制部的处理内容
的详细的图。
图9是表示本发明的第二实施方式的先导压力控制部的处理内
容的详细的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
<第一实施方式>
图1是概要性地表示本发明的第一实施方式的具有附属设备控
制装置的液压挖掘机的液压回路系统的整体构成的图。
在图1中，液压挖掘机的液压回路系统具有：发动机等的原动
机1；通过该原动机1驱动的可变容量型的第一液压泵2以及第二液
压泵3两个主泵；通过原动机1驱动的固定容量型的先导泵4；连接
在第一及第二液压泵2、3上的控制阀单元5；连接在控制阀单元5
上的作为附属设备的碎石机110；连接在控制阀单元5上的多个液压
执行机构，其包括未图示的动臂液压缸111、斗杆液压缸112、铲斗
液压缸113以及旋转马达107(同时参照后述图5)；用于操作附属
设备(在本实施方式中为碎石机110)的操作踏板装置7(附属设备
操作机构)；包含用于对动臂液压缸111、斗杆液压缸112、铲斗液
压缸113及旋转马达107、行驶马达114a、114b等的液压执行机构
进行操作的操作装置的多个操作装置(未同时图示)；对第一及第
二液压泵2、3的容量(排油容积或者斜盘的倾转)进行控制的泵容
量控制装置8、9。
附属设备是代替进行挖掘作业等的铲斗而安装在前作业机103
(参照后述图5)上的、用于进行多种作业的设备。在本实施方式中，
作为附属设备的一例而举例说明将碎石机110安装到前作业机103
上的情况。作为附属设备的一种的碎石机110安装在前作业机103
的前端，是用于进行使大体积岩石或混凝土块等的块状物破碎的作
业的机构。碎石机110由冲击棒110a和用于驱动该冲击棒110a的
碎石机液压缸110b构成，该冲击棒110a由前端尖利的钢棒等构成，
通过将压力油供给至碎石机液压缸110b的供给端口(未图示)来使
冲击棒110a反复动作，并通过对块状物进行冲击而使其破碎。
控制阀单元5具有与第一及第二液压泵2、3对应的第一阀组5a
及第二阀组5b两个阀组，第一阀组5a具有多个流量控制阀A1～A4，
第二阀组5b具有多个流量控制阀B1～B5。
在第一阀组5a中，流量控制阀A1～A4是从上游侧以流量控制
阀A1、...、A4的顺序配置在中央旁通管线(center bypass line)10
上的中央旁通型(center bypass type)的流量控制阀，该中央旁通管
线10连接在第一液压泵2的喷出管线2a上。在第二阀组5b中，流
量控制阀B1～B5是从上游侧以流量控制阀B1、...、B5的顺序配置
在中央旁通管线11上的中央旁通型的流量控制阀，该中央旁通管线
11连接在第二液压泵3的喷出管线3a上。在第一及第二阀组5a、
5b中，中央旁通管线10、11的最下游侧连接在油箱T上，在流量控
制阀A1～A4、B1～B4位于图示的中立位置时，第一及第二液压泵2、
3的喷出管线2a、3a经由中央旁通管线10、11与油箱T连通，并使
第一及第二液压泵2、3的喷出压力下降为油箱压。
流量控制阀B4用于附属设备的驱动，在本实施方式中，流量控
制阀B4的两个执行机构端口的一方经由第一执行机构管线61连接
在作为附属设备的碎石机110的供给端口(未图示)上，另一方经
由通过油路62a、62b的两个部分构成的第二执行机构管线62而连
接在碎石机110的排出端口(未图示)上。流量控制阀B4具有第一
及第二受压部51a、51b，若操作先导压力被引导至第一受压部51a，
则切换至图中右侧的位置，将第二液压泵3的喷出油经由第一执行
机构管线61供给至附属设备，若操作先导压力被引导至第二受压部
51b，则切换至图中左侧的位置，将第二液压泵3的喷出油经由第二
执行机构管线62供给至附属设备。但是，在本实施方式所使用的附
属设备的碎石机110中，由于压力油的供给端口及排出端口已确定，
所以只能将流量控制阀B4的位置切换至第二液压泵3的喷出油经由
第一执行机构管线61供给至碎石机110的供给端口的图中右侧的位
置。在连接在流量控制阀B4的两个执行机构端口上的第一及第二执
行机构管线61、62上分别连接有溢流阀63、64，并将在第一及第二
执行机构管线61、62中流动的压力油的压力限制在一定以下。
虽然省略图示及详述，但是第一阀组5a的流量控制阀A1～A4
以及第二阀组5b的流量控制阀B1～B3、B5用于包含动臂液压缸111、
斗杆液压缸112、铲斗液压缸113及旋转马达107(参照后述图5)
的多个液压执行机构(未图示)的驱动，这些流量控制阀也与流量
控制阀B4同样地具有受压部，并同样地被切换操作。
在控制阀单元5中设有主溢流阀17，该主溢流阀17分别经由止
回阀(单向阀)18、19连接在第一及第二液压泵2、3的喷出管线
2a、3a上，并将第一及第二液压泵2、3的喷出压力限制在一定以下。
止回阀18、19并列地连接在该主溢流阀17的输入端口侧，分别容
许从第一及第二液压泵2、3向主溢流阀17的压力油的流动，并阻
止反方向的压力油的流动。另外，在先导泵4的喷出管线4a上连接
有先导溢流阀16，通过该先导溢流阀16保持先导泵4的喷出压力恒
定。
泵容量控制装置8为控制第一液压泵2的容量(排油容积或者
斜盘的倾转)的装置，该第一液压泵2将压力油供给至与第一阀组
5a对应的执行机构，该泵容量控制装置8基于与第一阀组5a的流量
控制阀A1～A4有关的操作装置(未图示)的操作信号(操作先导压
力)等，对第一液压泵2的容量进行控制。
泵容量控制装置9为控制第二液压泵3的容量的装置，该第二
液压泵3将压力油供给至与第二阀组5b对应的执行机构，该第二阀
组5b是包含对供给至执行机构的压力油的流量进行限制的流量控制
阀B4的阀组，该泵容量控制装置9基于先导压力控制第二液压泵3
的容量，该先导压力通过后述的往复阀组21从作为与流量控制阀
B4有关的操作装置的操作踏板装置7(后述)等的、与第二阀组5b
的流量控制阀B1～B5有关的操作装置(未图示)的操作信号(操作
先导压力)等中被选出，并经由先导管线21a被引导。
操作踏板装置7(附属设备操作机构)为具有操作踏板7c的液
压先导式，与操作踏板7c的操作方向和操作量对应地输出作为附属
设备操作信号的操作先导压力。从操作踏板装置7输出的操作先导
压力经由先导管线7a、7b分别被引导至附属设备驱动用的流量控制
阀B4所对应的受压部51a、51b。另外，输出至先导管线7a、7b的
操作先导压力通过连接在先导管线7a、7b之间的往复阀7f使压力高
的一方，即，使与操作踏板7c的操作量对应的先导压力被选择，并
经由先导管线7d被引导至后述的往复阀组21。
往复阀组21被连接在来自操作踏板装置7的先导管线7d上，
且往复阀组21被连接在将操作先导压力从操作装置引导至第二阀组
5b的流量控制阀B1～B5所对应的装置上的各先导管线(未图示)上，
该操作装置用于对动臂液压缸111、斗杆液压缸112、铲斗液压缸
113、旋转马达107、行驶马达114a、114b等的液压执行机构进行操
作。
往复阀组21具有往复阀21b及未图示的多个往复阀。未图示的
往复阀以将未图示的多个操作装置的先导管线分段(tournament)连
接的方式设置，并从这些先导管线的先导压力中抽取最高压力。另
外，往复阀21b连接在先导管线7d与未图示的其他的操作装置的最
终段的往复阀的输出端口之间。由此，使往复阀21b成为最终段的
往复阀组21，从来自操作踏板装置7的操作先导压力和来自未图示
的其他的多个操作装置的操作先导压力中，抽取并输出最高压力。
最终段的往复阀21b的输出端口经由先导管线21a连接在第二液压
泵3的泵容量控制装置9上，并基于操作踏板装置7及其他操作装
置的操作状态来控制第二液压泵3的容量。
本实施方式的附属设备控制装置是这样的液压挖掘机的液压回
路系统中所具备的装置，其具有附属设备选择装置20(模式切换机
构)、设在操作踏板装置7上的操作量传感器7e、比例电磁阀13、
电磁切换阀14、切换阀15以及控制单元12。
附属设备选择装置20是操作者根据安装在液压挖掘机的前作业
机103上的铲斗或者附属设备的种类切换作业模式的装置，具有用
于选择作业模式的旋转刻度盘20a。旋转刻度盘20a不仅能够旋转操
作还能够将其按下，通过旋转刻度盘20a的旋转操作和按下操作的
组合来进行作业模式的切换。例如，在将作业模式切换至ATT1的
情况下，如图1所示，通过旋转刻度盘20a选择作业模式名ATT1
的位置，然后按下旋转刻度盘20a。附属设备选择装置20的选择结
果被发送至控制单元12。
操作量传感器7e是对用于操作附属设备的操作踏板装置7的操
作踏板7c的操作量进行检测的装置，并将检测结果(操作踏板7c
的操作量)发送至控制单元12。
比例电磁阀13设在先导管线21a上，并依据从控制单元12流
到螺线管13b的控制电流，对从往复阀组21引导至泵容器控制装置
9的先导压力进行控制，该先导管线21a连接往复阀组21的最终段
的往复阀21b与第二液压泵3的泵容量控制装置9。比例电磁阀13
在从控制单元12流到螺线管13b的电流为零时，通过弹簧13c的力
切换至图示右侧的位置，并随着流到螺线管13b的电流变大而逐渐
切换至图示左侧的位置，引导至泵流量控制装置9的先导压力变小。
电磁切换阀14与连接在切换阀15的受压部15a上的先导管线
14a连接，依据从控制单元12流到螺线管14b的电流进行ON/OFF
控制。电磁切换阀14在从控制单元12流到螺线管14b的电流为零
时，通过弹簧14c的力切换至图示左侧的位置(OFF位置)，先导
管线14a与先导泵4的喷出管线4a被连通，并向后述的切换阀15
的受压部15a供给先导管线4a的先导压力。当从控制单元12向螺
线管14b流动有励磁用的电流时，电磁切换阀14切换至图示右侧的
位置(ON位置)，先导管线14a与油箱T被连通，使切换阀15的
受压部15a为油箱压。
切换阀15设在连接在作为执行机构的碎石机110的排出端口上
的第二执行机构管线62的油路62a、62b之间，并依据经由先导管
线14a引导至受压部15a的先导压力进行ON/OFF控制。切换阀15
在引导至受压部15的先导压力为油箱压时，通过弹簧15b的力切换
至使油路62a与油路62b连通的图示右侧的位置，在引导至受压部
15的先导压力为先导泵4的喷出压力时，切换至使油路62a与油箱
T连通的图示左侧的位置。即，在切换阀15位于图示左侧的位置时
经由油路62a使作为附属设备的碎石机110的排出端口连接在油箱T
上，从而将来自碎石机110的回油直接引导至油箱T。
控制单元12是对本实施方式的附属设备控制装置进行控制的装
置，基于来自附属设备选择装置20以及操作量传感器7e的输入，
将电流输出至比例电磁阀13以及电磁切换阀14。
图2是表示本发明的第一实施方式的控制单元的处理内容的框
图，图3是表示泵容量控制部的处理内容的详细的图，图4是表示
油路控制部的处理内容的详细的图。此外，在图2～图4中为了说明
分别同时表示附属设备选择装置20。
在图2中，控制单元12具有：容量控制部12A，基于附属设备
选择装置20的选择结果和来自操作踏板装置7的操作量传感器7e
的检测结果来控制比例电磁阀13，由此控制第二液压泵3的容量(参
照图3)；和油路控制部12B，基于附属设备选择装置20的选择结
果来控制电磁切换阀14，由此对切换阀15的位置进行切换(参照图
4)。
在图3中，容量控制部12A具有泵上限容积第一运算部70、泵
上限流量设定部组71、泵上限流量选择开关部72、目标发动机旋转
设定部73、除法运算部74、最大值选择部75、泵上限容积第二运算
部76、作业模式选择开关部77、比例阀压力运算部78和比例阀输
出电流运算部79的各功能。
泵上限容积第一运算部70输入来自操作踏板装置7的操作量传
感器7e的操作踏板7c的操作量，即输入附属设备操作量(ATT操
作量)的检测结果，并使其参照存储在存储器中的表格，来计算与
此时的ATT操作量对应的泵上限容积。在存储器的表格中设定有
ATT操作量与泵上限容积的关系，使得在ATT操作量小时为大的泵
上限容积(例如，第二液压泵3的最大喷出容积)，随着ATT操作
量变大泵上限容积变小，且第二液压泵3的喷出流量变小到成为必
要最小流量的泵上限容积(例如，最小值的喷出容积，其能够包含
后述的泵上限流量设定部组71的泵上限流量设定部71b～71i所设定
的全部泵上限流量的设定值)。即，在不对操作踏板装置7(附属设
备操作机构)的操作踏板7c进行操作时、以及在操作量小时，以不
进行第二液压泵3的上限流量限制的方式，最大喷出容积作为泵上
限容积而被设定，在以最大程度对操作踏板7c进行操作时，以成为
上述的泵上限容积(第二液压泵3的喷出流量成为必要最小流量的
泵上限容积)的方式被设定，并在其间以考虑操作性并具有记录
(metering)(流量变化特性)的方式设定。
泵上限流量设定部组71具有用于设定泵上限流量的多个泵上限
流量设定部71b～71i，该泵上限流量适合于使用铲斗进行的挖掘作业
或者使用各种附属设备进行的各种作业。在泵上限流量设定部
71b～71i中分别设定有适合于在前作业机103上安装各种附属设备
(ATT)来进行各种作业的第二液压泵3的泵上限流量。在本实施
方式中，设定碎石机作为ATT1，在ATT1上限流量设定部71b中，
对适合于在前作业机103上安装碎石机110来进行破碎作业的第二
液压泵3的泵上限流量进行设定。在其他的泵上限流量设定部
71c～71i中也是同样地，设定各种附属设备作为ATT2～ATT8，在泵
上限流量设定部71c～71i中，设定有与该附属设备的种类对应的第二
液压泵3的泵上限流量。
泵上限流量选择开关部72被切换至与附属设备选择装置20所
选择的作业模式对应的位置，从设定在泵上限流量设定部组71的泵
上限流量设定部71b～71i中的泵上限流量中，向除法运算部74输出
与附属设备选择装置20所选择的基于铲斗的挖掘作业对应的、或者
与各附属设备对应的泵上限流量。在图2中表示如下的情况：通过
附属设备选择装置20选择ATT1(碎石机)，泵上限流量选择开关
部72切换至所对应的ATT1泵上限流量设定部71b，向除法运算部
74输出泵上限流量设定部71b所设定的泵上限流量，即向除法运算
部74输出适合于在前作业机103上安装作为附属设备的碎石机110
并进行破碎作业的第二液压泵3的泵上限流量。
在目标发动机旋转设定部73中设定有被未图示的发动机旋转控
制刻度盘等预先决定的目标发动机转速。
除法运算部74用设定在目标发动机旋转设定部73中的目标发
动机转速，除以由泵上限流量选择开关部72选择并被设定的泵上限
流量，并将其输出至最大值选择部75。
最大值选择部75选择由泵上限容积第一运算部70计算的泵上
限容积、以及除法运算部74的计算结果的最大值，并将其输出至作
业模式选择开关部77。
泵上限容积第二运算部76输入来自操作踏板装置7的操作量传
感器7e的操作踏板7c的操作量(ATT操作量)的检测结果，并使
其参照存储在存储器中的表格，来计算与此时的ATT操作量对应的
泵上限容积。在存储器的表格中设定有ATT操作量与泵上限容积的
关系，使得在ATT操作量小到为0(零)或者视为0(零)时，泵
上限容积大(例如，第二液压泵3的最大喷出容积)，当ATT操作
量变大时(即，当操作踏板7c被操作时)立即使第二液压泵3的喷
出流量一下减少到为必要最小流量的泵上限容量。
作业模式选择开关部77，当通过附属设备选择装置20选择使用
附属设备的模式(附属设备模式：ATT1～ATT8)时，切换至附属设
备模式(ATT模式)侧，选择由最大值选择部75计算的泵容积并输
出至比例阀压力运算部78，当通过附属设备选择装置20选择使用铲
斗来进行挖掘的模式(非附属设备模式：挖掘)时，作业模式选择
开关部77被切换至ATT模式以外的一侧，选择由泵上限容积第二
运算部76计算的泵容积并输出至比例阀压力运算部78。
比例阀压力运算部78输入由作业模式选择开关部77选择的泵
容积，并使其参照存储在存储器中的表格，来计算与此时的泵容积
对应的比例阀压力。在存储器的表格中设定有泵容积与比例阀压力
的关系，使得随着泵容积变大而使比例阀压力变大。
比例阀输出电流运算部79输入由比例阀压力运算部78计算的
比例阀压力，并使其参照存储在存储器中的表格，来计算与此时的
比例阀压力对应的比例阀输出电流。在存储器的表格中设定有比例
阀压力与比例阀输出电流的关系，使得随着比例阀压力变大而使比
例阀输出电流变小。由比例阀输出电流运算部79计算的比例阀输出
电流输出至比例电磁阀13的螺线管13b。
在图4中，油路控制部12B具有电磁阀OFF设定部80、电磁阀
ON设定部81和附属设备选择开关部82的各功能。
电磁阀OFF设定部80具有输出对电磁阀14进行OFF控制的电
流(电流0(零))的功能，电磁阀ON设定部81具有输出对电磁
阀14进行ON控制的电流的功能，即输出对电磁阀14的螺线管14b
进行励磁并切换至ON位置的电流的功能。
附属设备选择开关部82若通过附属设备选择开关20选择了作
为附属设备来使用碎石机110的模式(ATT1)，则切换至电磁阀
OFF设定部80侧，作为油路控制部12B的输出而输出对电磁阀14
进行OFF控制(切换至OFF位置)的电流，若通过附属设备选择装
置20选择ATT1以外的模式(挖掘、或者ATT2～ATT8的某一个)，
则切换至电磁阀ON设定部81侧，作为油路控制部12B的输出而输
出对电磁阀14进行ON控制(切换至ON位置)的电流。
图5是表示本实施方式的附属设备控制装置所适用的液压挖掘
机的外观的图，表示作为附属设备的一例而安装碎石机110的情况。
在图5中，液压挖掘机具有下部行驶体100、以能够旋转的方式
搭载在该下部行驶体100的上部的上部旋转体101、经由转向柱102
以能够在上下以及左右方向上转动的方式连结在该上部旋转体101
的前端部分上的前作业机103、以能够上下移动的方式设置在下部行
驶体100的前方侧的排土用的刮板104。在上部旋转体101上具有发
动机室105和驾驶室106。另外，在上部旋转体101上具有旋转马达
107，并通过旋转马达107的旋转而旋转驱动。前作业机103具有以
能够在上下方向上转动的方式连结在转向柱102上的动臂108、以能
够在上下方向上转动的方式连结在动臂108的前端的斗杆109和以
能够在前后方向上转动的方式连结在斗杆109的前端的作为附属设
备的碎石机110。动臂108、斗杆109以及碎石机110分别通过动臂
用液压缸111、斗杆用液压缸112及碎石机用液压缸113旋转地被驱
动。下部行驶体100具有左右的行驶马达114a、114b(只图示一方)，
并通过该行驶马达114a、114b的旋转而行驶。
此外，在图1中，省略了除图3所示的碎石机110(附属设备)
以外的执行机构，即行驶马达114a、114b等的执行机构和与它们对
应的流量控制阀的图示。
图1所示的操作踏板装置7配置在驾驶室106内，发动机1、第
一及第二液压泵2、3以及先导泵4配置在发动机室105内。控制阀
单元5等的液压机器配置在上部旋转体101的适当位置上。
下面，说明以上那样地构成的本实施方式中的动作。
(1)非附属设备模式选择时
在通过附属设备选择装置20选择挖掘模式(非附属设备模式)
时，泵上限流量选择开关部72切换至泵上限流量设定部组71的其
中之一(例如，ATT1泵上限流量71b)，并且作业模式选择开关部
77切换至ATT模式以外的一侧，使用由泵上限容积第二运算部76
计算的泵上限容积，并通过比例阀压力运算部78计算比例阀压力，
使用该比例阀压力并由比例阀输出电流运算部79计算的泵比例阀输
出成为控制单元12的输出。另外，附属设备选择开关部82切换至
电磁阀ON设定部81侧，且对电磁切换阀14进行ON控制的电磁切
换阀输出成为控制单元12的输出。若电磁切换阀14被进行ON控
制，则先导管线14a成为油箱压，切换阀15切换至图示右侧的位置
且第二执行机构管线62的油路62a、62b被连通。
(1-1)对与前作业机103对应的操作装置进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B1～B5对应的执行机构的操作装
置(未图示)被操作，则通过往复阀组21抽取这些操作信号(操作
先导压力)中的最高压力并引导至容量控制装置9，容量控制装置9
基于该先导压力对第二液压泵3的容量进行控制。即，控制第二液
压泵3的容量使其喷出必要的油量，该必要的油量是经由第二阀组
5b的流量控制阀B1～B5向对应的各执行机构供给所必要的油量。因
此，能够在前作业机103上安装铲斗，并进行挖掘作业。
(1-2)对与附属设备对应的操作踏板装置7进行操作的情况
若操作踏板装置7的操作踏板7c被操作，则其操作先导压力经
由先导管线7d被引导至往复阀组21的往复阀21b，通过往复阀组
21抽取包含来自其他操作装置的操作信号的操作先导压力中的最高
压力。此时，从往复阀组21被引导至容量控制装置9的操作先导压
力，与操作踏板7c的操作量对应地被比例电磁阀13限制。即，第
二液压泵3的容量被控制，并且经由第二阀组5b的流量控制阀
B1～B5供给至对应的各执行机构的压力油的油量被限制。因此，即
使在前作业机103上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机110)
来进行作业，由于第二液压泵3的喷出流量不与操作踏板装置7的
操作踏板7c的操作对应地增加，因此必要流量的压力油不向附属设
备供给，导致动作速度明显变慢，不能进行基于附属设备的作业。
(1-3)同时对与前作业机103对应的操作装置和与附属设备对
应的操作踏板装置7进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B1～B5对应的附属设备的操作装
置(未图示)和操作踏板装置7的操作踏板7c被同时操作，则如上
述(1-2)所示，从往复阀组21被引导至容量控制装置9的操作先导
压力，与操作踏板7c的操作量对应地被比例电磁阀13限制。即，
第二液压泵3的容量被控制，并且经由第二阀组5b的流量控制阀
B1～B5供给至对应的各执行机构的压力油的油量被限制。因此，即
使在前作业机103上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机110)
来进行作业，由于第二液压泵3的喷出流量不与操作踏板装置7的
操作踏板7c的操作以及与前作业机103对应的操作装置的操作相应
地增加，因此不向附属设备及前作业机103的各执行机构供给必要
的流量的压力油，动作速度明显变慢，不能进行作业。
(2)附属设备模式选择时
在通过附属设备选择装置20选择附属设备模式(例如，作为附
属设备使用碎石机110的ATT1)时，泵上限流量选择开关部72切
换至ATT1泵上限流量71b，并且作业模式选择开关部77切换至ATT
模式侧，使用由最大值选择部75所选择的泵上限容积并由比例阀压
力运算部78计算比例阀压力，使用该比例阀压力并由比例阀输出电
流运算部79计算的泵比例阀输出成为控制单元12的输出。另外，
附属设备选择开关部82切换至电磁阀OFF设定部80侧，且对电磁
切换阀14进行OFF控制的电磁切换阀输出成为控制单元12的输出。
若电磁切换阀14被进行OFF控制，则先导管线14a成为先导泵4
的喷出压力，切换阀15切换至图示左侧的位置，第二执行机构管线
62的油路62a与油箱T连通。
(2-1)对与前作业机103对应的操作装置进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B1～B5对应的附属设备的操作装
置(未图示)被操作，则通过往复阀组21抽取这些操作信号(操作
先导压力)中的最高压力并引导至容量控制装置9，容量控制装置9
基于该先导压力对第二液压泵3的容量进行控制。即，控制第二液
压泵3的容量使其喷出必要的油量，该必要的油量是经由第二阀组
5b的流量控制阀B1～B5向对应的各执行机构进行供给所必要的油
量。因此，能够在前作业机103上安装铲斗，并进行挖掘作业。因
此，能够在前作业机103上安装铲斗，并进行挖掘作业。
(2-2)对与附属设备对应的操作踏板装置7进行操作的情况
若操作踏板装置7的操作踏板7c被操作，则该操作先导压力经
由先导管线7d被引导至往复阀组21的往复阀21b，通过往复阀组
21抽取包含来自其他操作装置的操作信号的操作先导压力中的最高
压力。此时，从往复阀组21被引导至容量控制装置9的操作先导压
力以成为与通过附属设备选择装置20所选择的附属设备模式
(ATT1)对应的泵上限流量的方式被比例电磁阀13限制。即，第
二液压泵3的容量的泵上限容量被控制为适合于ATT1的值。因此，
能够在前作业机103上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机
110)来进行作业，并且不会在超出规格的状态下使用附属设备，从
而能够抑制附属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降低。
(2-3)同时对与前作业机103对应的操作装置和与附属设备对
应的操作踏板装置7进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B1～B5对应的附属设备的操作装
置(未图示)，和操作踏板装置7的操作踏板7c被同时操作，则如
上述(2-2)所示，从往复阀组21被引导至容量控制装置9的操作先
导压力被比例电磁阀13限制，使其成为与通过附属设备选择装置20
所选择的附属设备模式(ATT1)对应的泵上限流量。即，第二液压
泵3的容量被控制为适合于ATT1的值。因此，能够在前作业机103
上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机110)来进行作业，并且
不会以超出规格参数的状态对附属设备进行使用，从而能够抑制附
属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降低。
在以上那样地构成的本实施方式中，在附属设备选择装置20中，
在选择非附属设备模式的状态下使操作踏板装置7的踏板7c被操作
的情况下，对第二液压泵3的喷出流量进行限制，由此，对供给至
附属设备的压力油的流量进行限制，因此，当在前作业机103上安
装附属设备来进行各种作业的情况下，万一在以没有进行与附属设
备的种类对应的设定的非附属设备模式对附属设备进行操作的情况
下，附属设备的动作速度明显下降，不能进行作业。因此，能够防
止在操作者忘记从非附属设备模式切换至附属设备模式而对附属设
备进行操作的情况下的、附属设备及其他的液压机器发生故障或寿
命降低。
另外，能够使操作者意识到忘记从非附属设备模式切换至附属
设备模式的情况，通过促使将作业模式切换至附属设备模式，而能
够更可靠地抑制防止附属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降
低。
<第二实施方式>
利用图6～图9说明本发明的第二实施方式。图6是概要性地表
示具有本实施方式的附属设备控制装置的液压挖掘机的液压回路系
统的整体构成的图。图7是表示本实施方式的控制单元的处理内容
的框图，图8是表示泵容量控制部的处理内容的详细的图，图9是
表示先导压力控制部的处理内容的详细的图。此外，在图2～图4中，
为了进行说明分别同时表示附属设备选择装置20。图中，在与图1～
图5所示的构成同等的部件上标注相同附图标记，并省略其说明。
在图6中，本实施方式的液压挖掘机的液压回路系统与第一实
施方式同样，具有：发动机等的原动机1；通过该原动机1驱动的可
变容量型的两个主泵，即第一液压泵2以及第二液压泵3；通过原动
机1驱动的固定容量型的先导泵4；连接在第一及第二液压泵2、3
上的控制阀单元5；连接在控制阀单元5上的作为附属设备的碎石机
110；连接在控制阀单元5上的多个执行机构，包含未图示的动臂液
压缸111、斗杆液压缸112、铲斗液压缸113以及旋转马达107；用
于操作附属设备(在本实施方式中为碎石机110)的操作踏板装置7
(附属设备操作机构)；多个操作装置(都未图示)，包含用于对
动臂液压缸111、斗杆液压缸112、铲斗液压缸113及旋转马达107、
行驶马达114a、114b等的执行机构进行操作的操作装置；和泵容量
控制装置8、9，对第一及第二液压泵2、3的容量(排油容积或者斜
盘的倾转)进行控制。
本实施方式的附属设备控制装置是在这样的液压挖掘机的液压
回路系统中所具有的装置，其具有附属设备选择装置20(模式切换
机构)、设在操作踏板装置7上的操作量传感器7e、比例电磁阀13、
电磁切换阀14、切换阀15、比例电磁阀200、201以及控制单元212。
比例电磁阀200、201分别设在将来自操作踏板装置7的操作先
导压力输出至执行机构用的流量控制阀B4的先导管线7a、7b上，
并依据从控制单元212流到螺线管200a、201a的电流而被控制。电
磁切换阀200、201在流到螺线管200a、201a的电流为0时，即在
该螺线管没有被励磁时，通过弹簧200b、201b的力被切换至将来自
操作踏板装置7的操作先导压力引导至流量控制阀B4的受压部51a、
51b的位置(OFF位置)上，若在螺线管200a、201a中流动有用于
励磁的电流，则该电磁切换阀200、201被切换至将油箱压引导至流
量控制阀B4的受压部51a、51b的位置(ON位置)上。
控制单元212是对本实施方式的附属设备控制装置进行控制的
装置，基于附属设备选择装置20以及来自操作量传感器7e的输入，
将驱动电流输出至比例电磁阀13以及电磁切换阀14、200、201。
在图7中，控制单元(C/U)212具有：容量控制部212A(参照
图8)，其基于附属设备选择装置20的选择结果和来自操作踏板装
置7的操作量传感器7e的检测结果对比率电磁阀13进行控制并由
此对第二液压泵3的容量进行控制；油路控制部12B，其基于附属
设备选择装置20的选择结果对电磁切换阀14进行控制并由此对切
换阀15的位置进行切换；和先导压控制部212C，其基于附属设备
选择装置20的选择结果对电磁切换阀200、201进行控制。
在图8中，容量控制部212A具有泵上限容积第一运算部70、
泵上限流量设定部组71、泵上限流量选择开关部72、目标发动机旋
转设定部73、除法运算部74、最大值选择部75、泵上限容积第二运
算部276、作业模式选择开关部77、比例阀压力运算部78和比例阀
输出电流运算部79的各功能。
泵上限容积第二运算部276输入来自操作踏板装置7的操作量
传感器7e的操作踏板7c的操作量(ATT操作量)的检测结果，并
使其参照存储在存储器中的表格，来计算与此时的ATT操作量对应
的泵上限容积。在存储器的表格中设定有ATT操作量与泵上限容积
的关系，使得泵上限容积不受ATT操作量的影响而为恒定(例如，
第二液压泵3的最大喷出容积)。
在图9中，先导压控制部212C具有电磁阀OFF设定部90、电
磁阀ON设定部91和附属设备选择开关部92的各功能。
电磁阀OFF设定部90具有输出使电磁阀200、201切换至OFF
位置上的电流(电流0(零))的功能，电磁阀ON设定部91具有
输出使电磁阀200、201切换至ON位置上的电流，即对电磁阀200、
201的螺线管200a、201a进行励磁而切换至ON位置上的电流的功
能。
附属设备选择开关部92，若通过附属设备选择装置20选择使用
附属设备的模式(附属设备模式：ATT1～ATT8)，则切换至ATT模
式侧(即，电磁阀OFF设定部90侧)，作为附属设备控制部212C
的输出而输出对电磁阀200、201进行OFF控制(切换至OFF位置)
的电流，若通过附属设备选择装置20选择使用铲斗来进行挖掘的模
式(非附属设备模式：挖掘)，则切换至ATT模式以外的一侧(即，
电磁阀ON设定部91侧)，作为附属设备控制部212C的输出而输
出对电磁阀200、201进行ON控制(切换至ON位置)的电流。
其他的构成与本发明的第一实施方式相同。
下面，说明以上那样地构成的本实施方式的动作。
(1)非附属设备模式选择时
在通过附属设备选择装置20选择挖掘模式(非附属设备模式)
时，泵上限流量选择开关部72切换至泵上限流量设定部组71的其
中之一(例如，ATT1泵上限流量设定部71b)，并且作业模式选择
开关部77切换至ATT模式以外的一侧，使用由泵上限容积第二运
算部276计算的泵上限容积并通过比例阀压力运算部78计算比例阀
压力，使用该比例阀压力并由比例阀输出电流运算部79计算的泵比
例阀输出成为控制单元212的输出。另外，附属设备选择开关部82
切换至电磁阀ON设定部81侧，对电磁切换阀14进行ON控制的电
磁切换阀输出成为控制单元212的输出。若电磁切换阀14被进行
ON控制，则先导管线14a成为油箱压，切换阀14切换至图示右侧
的位置且使第二执行机构管线62的油路62a、62b连通。另外，使
附属设备选择开关部92切换至电磁阀ON设定部91侧，对电磁切
换阀200、201进行ON控制的电磁切换阀输出成为控制单元212的
输出。若电磁切换阀200、201被进行ON控制，则供操作踏板装置
7的操作先导压力输出的先导管线7a、7b被遮断，油箱压被引导至
流量控制阀B4的受压部51a、51b。
(1-1)对与前作业机103对应的操作装置进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B 1～B5对应的执行机构的操作装
置(未图示)被操作，则通过往复阀组21抽取这些操作信号(操作
先导压力)中的最高压力并引导至容量控制装置9，容量控制装置9
基于该先导压力对第二液压泵3的容量进行控制。即，控制第二液
压泵3的容量使其喷出必要的油量，该必要的油量是经由第二阀组
5b的流量控制阀B 1～B5向对应的各执行机构供给所必要的油量。因
此，能够在前作业机103上安装铲斗，并进行挖掘作业。
(1-2)对与附属设备对应的操作踏板装置7进行操作的情况
若操作踏板装置7的操作踏板7c被操作，则操作先导压力被输
出至先导管线7a、7b，但是由于被电磁切换阀200、201遮断，所以
流量控制阀B4从中立位置不进行切换。因此，即使在前作业机103
上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机110)来进行作业，由于
压力油不能被供给至附属设备，所以不能进行基于附属设备的作业。
另外，输出至先导管线7d的先导压力被往复阀组21选择且供给至
容量控制装置9并以第二液压泵3的容量变大的方式被控制，但是
由于流量控制阀B1～B5不进行切换，所以，第二液压泵3为无负荷
运行。
(1-3)同时对与前作业机103对应的操作装置和与附属设备对
应的操作踏板装置7进行操作的情况
在该情况下，与上述(1-1)同样地，若与第二阀组5b的流量控
制阀B1～B5对应的执行机构的操作装置(未图示)被操作，则通过
往复阀组21抽取这些操作信号(操作先导压力)中的最高压力并引
导至容量控制装置9，容量控制装置9基于该先导压力对第二液压泵
3的容量进行控制。即，控制第二液压泵3的容量使其喷出必要的油
量，该必要的油量是经由第二阀组5b的流量控制阀B1～B5向对应的
各执行机构供给所必要的油量。因此，能够在前作业机103上安装
铲斗，并进行挖掘作业。另外，如上述(1-2)所示，若操作踏板装
置7的操作踏板7c被操作，则操作先导压力被输出至先导管线7a、
7b，但是由于被电磁切换阀200、201遮断，所以流量控制阀B4从
中立位置不进行切换。因此，即使在前作业机103上安装附属设备
(在本实施方式中为碎石机110)来进行作业，压力油也不能被供给
至附属设备，因此不能进行基于附属设备的作业。
(2)附属设备模式选择时
在通过附属设备选择装置20选择附属设备模式(例如，作为附
属设备使用碎石机110的ATT1)时，泵上限流量选择开关部72切
换至ATT1泵上限流量设定部71b，并且作业模式选择开关部77切
换至ATT模式侧，使用由最大值选择部75所选择的泵上限容积并
由比例阀压力运算部78计算比例阀压力，使用该比例阀压力并由比
例阀输出电流运算部79计算的泵比例阀输出成为控制单元212的输
出。另外，附属设备选择开关部82切换至电磁阀ON设定部81侧，
且对电磁切换阀14进行OFF控制的电磁切换阀输出成为控制单元
212的输出。若电磁切换阀14被进行OFF控制，则先导管线14a成
为先导泵4的喷出压力，切换阀15切换至图示左侧的位置，第二执
行机构管线62的油路62a与油箱T连通。另外，使附属设备选择开
关部92切换至电磁阀OFF设定部90侧，对电磁切换阀200、201
进行OFF控制的电磁切换阀输出成为控制单元212的输出。若电磁
切换阀200、201被进行OFF控制，则操作踏板装置7的操作先导压
力经由先导管线7a、7b引导至流量控制阀B4的受压部51a、51b。
(2-1)对与前作业机103对应的操作装置进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B1～B5对应的附属设备的操作装
置(未图示)被操作，则通过往复阀组21抽取这些操作信号(操作
先导压力)中的最高压力并引导至容量控制装置9，容量控制装置9
基于该先导压力对第二液压泵3的容量进行控制。即，控制第二液
压泵3的容量使其喷出必要的油量，该必要的油量是经由第二阀组
5b的流量控制阀B1～B5向对应的各执行机构进行供给所必要的油
量。因此，能够在前作业机103上安装铲斗，并进行挖掘作业。
(2-2)对与附属设备对应的操作踏板装置7进行操作的情况
若操作踏板装置7的操作踏板7c被操作，则该操作先导压力经
由先导管线7d被引导至往复阀组21的往复阀21b，通过往复阀组
21抽取包含来自其他操作装置的操作信号的操作先导压力中的最高
压力。此时，从往复阀组21被引导至容量控制装置9的操作先导压
力以成为与通过附属设备选择装置20所选择的附属设备模式
(ATT1)对应的泵上限流量的方式被比例电磁阀13限制。即，第
二液压泵3的容量的泵上限容量被控制为适合于ATT1的值。因此，
能够在前作业机103上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机
110)来进行作业，并且不会以超出规格的状态对附属设备进行使用，
从而能够抑制附属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降低。
(2-3)同时对与前作业机103对应的操作装置和与附属设备对
应的操作踏板装置7进行操作的情况
若与第二阀组5b的流量控制阀B1～B5对应的执行机构的操作装
置(未图示)和操作踏板装置7的操作踏板7c被同时操作，则如上
述(2-2)所示，从往复阀组21被引导至容量控制装置9的操作先导
压力以成为与通过附属设备选择装置20所选择的附属设备模式
(ATT1)对应的泵上限流量的方式被比例电磁阀13限制。即，第
二液压泵3的容量的泵上限容量被控制为适合于ATT1的值。因此，
能够在前作业机103上安装附属设备(在本实施方式中为碎石机
110)并边操作前作业机103边进行作业，并且不会在超出规格的状
态下对附属设备进行使用，从而能够抑制附属设备及其他的液压机
器发生故障或寿命降低。
在以上那样地构成的本实施方式中构成为，即使在附属设备选
择装置20中，在选择非附属设备模式的状态下使操作踏板装置7的
踏板7c被操作的情况下，也会通过电磁切换阀200、201遮断从操
作踏板装置7传递至附属设备用的流量控制阀B4的操作信号(操作
先导压力)，因此，当在前作业机103上安装附属设备来进行各种
作业的时候，万一在以没有进行与附属设备的种类对应的设定的非
附属设备模式对附属设备进行操作的情况下，也不会经由流量控制
阀B4向附属设备供给驱动油。因此，能够防止在操作者忘记从非附
属设备模式切换至附属设备模式而对附属设备进行操作的情况下
的、附属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降低。
另外，能够使操作者意识到忘记从非附属设备模式切换至附属
设备模式的情况，通过促使将作业模式切换至附属设备模式，而能
够更可靠地抑制防止附属设备及其他的液压机器发生故障或寿命降
低。
附图标记的说明
1 原动机
2 第一液压泵
3 第二液压泵
4 先导泵
5 控制阀单元
5a 第一阀组
5b 第二阀组
7 操作踏板装置(附属设备操作机构)
8、9 泵容量控制装置
10、11 中央旁通管线
12、212 控制单元
13 电磁阀
14 电磁切换阀
15 切换阀
16 先导溢流阀
17 主溢流阀
18、19 止回阀(单向阀)
20 附属设备选择装置
21 往复阀组
61 第一执行机构管线
62 第二执行机构管线
63、64 溢流阀
70 泵上限容积第一运算部
71 泵上限流量设定部组
72 泵上限流量选择开关部
73 目标发动机旋转设定部
74 除法运算部
75 最大值选择部
76、276 泵上限容积第二运算部
77 作业模式选择开关部
78 比例阀压力运算部
79 比例阀输出电流运算部
100 下部行驶体
101 上部旋转体
102 转向柱
103 前作业机
104 刮板
105 发动机室
106 驾驶席
107 旋转马达
108 动臂
109 斗杆
110 碎石机
111 动臂液压缸
112 斗杆液压缸
113 铲斗液压缸
114a、114b 行驶马达
A1～A4，B1～B5 流量控制阀