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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsmaschinen-Steuerungssystem und Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck.
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STAND DER TECHNIK
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Konventionellerweise ist eine Arbeitsmaschine, etwa eine hydraulische Aushubmaschine, bekannt, die mehrere Kreislaufsystems aufweist, in denen Arbeitsöl von mehreren hydraulischen Pumpen zu jeweiligen Kreislaufsystemen gefördert wird.
JP 10-088627 A offenbart eine Aushub-Rotations-Arbeitsmaschine, in der Arbeitsöl von einer ersten Pumpe, einer zweiten Pumpe und einer dritten Pumpe zu jeweiligen Kreislaufsystemen gefördert wird.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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In einer Arbeitsmaschine, etwa einer hydraulischen Aushubmaschine, tritt manchmal der Fall auf, dass eine Pumpe mit aufgeteiltem Förderstrom, in welcher Auslassanschlüsse in einem einzigen Zylinderblock aufgeteilt und in zwei Stufen angeordnet sind und Arbeitsöl in zwei Systeme gleichzeitig eingespeist werden kann, anstelle zweier hydraulischer Pumpen verwendet wird. Wenn die Pumpe mit aufgeteilten Förderströmen verwendet wird, sind die Abgabeflussraten des Arbeitsöls an die zwei Kreislaufsysteme gleich. Daher ergibt sich eine Notwendigkeit zur Erfassung durch einen Drucksensor oder dergleichen, ob jeweils in den beiden Kreislaufsystemen ein Betätigungsventil geschaltet und ein Aktuator aktiviert ist, und zum Einstellen der Abgabeflussrate der Pumpe mit aufgeteilten Förderströmen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Lage zu sein, wenn eine Pumpe mit aufgeteilten Förderströmen in einer Arbeitsmaschine, die mehrere Kreislaufsysteme aufweist, verwendet wird, eine Abgabeflussrate der Pumpe mit aufgeteilten Förderströmen mit einem einfachen Aufbau einzustellen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Arbeitsmaschinen-Steuerungssystem, das zur Steuerung einer Arbeitsmaschine mit einem ersten Aktuator und einem zweiten Aktuator ausgebildet ist: eine Fluid-Druckpunkte des Typs mit aufgeteilten Förderströmen, die ausgebildet ist, ein Arbeits-Fluid aus einem ersten Auslassanschluss und einem zweiten Auslassanschluss abzugeben; ein erstes Kreislaufsystem, dem ein erstes Arbeits-Fluid, das von dem ersten Auslassanschluss abgegeben wird, zugeführt wird, wobei das erste Kreislaufsystem ein erstes Betätigungsventil, das ausgebildet ist, den ersten Aktuator zu steuern, und einen ersten neutralen Durchgang aufweist, der eine Verbindung zwischen dem ersten Auslassanschluss und einem Behälter in einem Zustand ermöglicht, in welchem das erste Betätigungsventil in einer normalen Stellung ist; ein zweites Kreislaufsystem, dem ein Arbeits-Fluid, das von dem zweiten Auslassanschluss abgegeben wird, zugeführt wird, wobei das zweite Kreislaufsystem ein zweites Betätigungsventil, das ausgebildet ist, den zweiten Aktuator zu steuern, und einen zweiten neutralen Durchgang aufweist, der eine Verbindung zwischen dem zweiten Auslassanschluss und dem Behälter in einem Zustand bereitstellt, in welchem das zweite Betätigungsventil in einer normalen Stellung ist; und einen Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck, der ausgebildet ist, ein Arbeits-Fluid mit niedrigerem Druck aus einem Arbeits-Fluid auf der Stromabwärtsseite des ersten Betätigungsventils des ersten neutralen Durchgangs und einem Arbeits-Fluid auf der Stromabwärtsseite des zweiten Betätigungsventils des zweiten neutralen Durchgangs auszuwählen und mit diesem eine Verbindung herzustellen. Die Fluid-Druckpumpe wird so eingestellt, dass je geringer der Druck des Arbeits-Fluids, das von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck ausgewählt ist, desto stärker eine Abgabeflussrate angehoben wird.
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KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Ansicht eines Aufbaus einer Arbeitsmaschine, in der ein Arbeitsmaschinen-Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
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2 ist ein Kreislaufplan des Arbeitsmaschinen-Steuerungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Auswahlkreislaufs für niedrigeren Druck in 2.
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4 ist eine Ansicht zur Darstellung eines modifizierten Beispiels des Auswahlkreislaufs für niedrigeren Druck.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Weiteren wird mit Bezug zu den Zeichnungen ein Arbeitsmaschinen-Steuerungssystem (im Weiteren einfach als das „Steuerungssystem” bezeichnet) 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zunächst wird mit Bezug zu 1 eine hydraulische Aushubmaschine bzw. ein Hydraulik-Bagger 1, die bzw. der als eine Arbeitsmaschine dient, in welchem das Steuerungssystem 100 angewendet wird, beschrieben. Obwohl ein Fall, in welchem die Arbeitsmaschine die hydraulische Aushubmaschine 1 ist, nachfolgend beschrieben ist, ist das Steuerungssystem 100 auf andere Arbeitsmaschinen, etwa einen Radlader, anwendbar. Obwohl Arbeitsöl als ein Arbeits-Fluid hierin verwendet wird, können andere Fluide, etwa Arbeitswasser, als das Arbeits-Fluid verwendet werden.
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Die hydraulische Aushubmaschine 1 umfasst einen raupenartigen Fahrabschnitt 2, einen Drehabschnitt 3, der drehbar auf einem oberen Teil des Fahrabschnitts 2 vorgesehen ist, und einen Aushubabschnitt 5, der an einem vorderen mittleren Teil des Drehabschnitts 3 vorgesehen ist.
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Der Fahrabschnitt 2 erlaubt, dass die hydraulische Aushubmaschine 1 fährt, indem ein Paar aus linker und rechter Raupe 2a durch Fahrmotore (nicht gezeigt) angetrieben werden. Der Drehabschnitt 3 wird durch einen Drehmotor (nicht gezeigt) angetrieben und wird in die linke und die rechte Richtung in Bezug auf den Fahrabschnitt 2 gedreht.
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Der Aushubabschnitt 5 umfasst einen Ausleger 6, der um eine horizontale Welle drehbar gehalten ist, die sich in der linken und rechten Richtung des Drehabschnitts 3 erstreckt, einen Arm 7, der drehbar an einem vorderen Ende des Auslegers 6 gehalten wird, und eine Schaufel 8, die drehbar an einem vorderen Ende des Arms 7 gehalten ist, wobei die Schaufel ausgebildet ist, Erde und Sand und dergleichen auszuheben. Der Aushubabschnitt 5 umfasst ferner einen Auslegerzylinder 6a, der ausgebildet ist, den Ausleger 6 nach oben und nach unten zu schwenken, einen Armzylinder 7a, der ausgebildet ist, den Arm 7 nach oben und nach unten zu schwenken, und einen Schaufelzylinder 8a, der ausgebildet ist, die Schaufel 8 zu schwenken.
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Als nächstes wird mit Bezug zu 2 und 3 ein Aufbau des Steuerungssystems 100 beschrieben.
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Das Steuerungssystem 100 umfasst eine hydraulische Pumpe 10, die als eine Fluid-Druckpumpe dient, die ausgebildet ist, das Arbeitsöl auszugeben, ein erstes Kreislaufsystem 20, dem Arbeitsöl, das von einem ersten Auslassanschluss 12 ausgegeben wird, zugeführt wird, ein zweites Kreislaufsystem 30, dem Arbeitsöl, das aus einem zweiten Auslassanschluss 13 ausgegeben wird, zugeführt wird, und einen Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40, der ausgebildet ist, aus dem Arbeitsöl stromabwärts von Betätigungsventilen 21 bis 23 eines ersten neutralen Durchgangs 25 in dem ersten Kreislaufsystem 20 und Arbeitsöl stromabwärts von Betätigungsventilen 31 bis 34 eines zweiten neutralen Durchgangs 25 in dem zweiten Kreislaufsystem 30 das Arbeitsöl mit niedrigerem Druck auszuwählen und für dieses eine Verbindung herzustellen.
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Das Steuerungssystem 100 dient dazu, Aktionen von mehreren Aktuatoren der hydraulischen Aushubmaschine 1 zu steuern. Zusätzlich zu der hydraulischen Pumpe 10 umfasst das Steuerungssystem 100 eine weitere Pumpe (nicht gezeigt), die ausgebildet ist, das Arbeitsöl einem dritten Kreislaufsystem (nicht gezeigt) zuzuführen, das einen weiteren Aktuator, etwa den Drehmotor, aufweist.
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Die hydraulische Pumpe 10 wird von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Die hydraulische Pumpe 10 ist eine Pumpe des Typs mit aufgeteilten Föderströmen, in der der erste Auslassanschluss 12 und der zweite Auslassanschluss 13 in zwei Stufen in einem einzigen Zylinderblock (nicht gezeigt) aufgeteilt und angeordnet sind und das Arbeitsöl gleichzeitig an zwei Systeme ausgegeben werden kann. Die hydraulische Pumpe 10 teilt das Arbeitsöl aus dem ersten Auslassanschluss 12 und dem zweiten Auslassanschluss 13 proportional auf und gibt es ab.
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Die hydraulische Pumpe 10 ist eine Pumpe des Typs mit variabler Kapazität mit einer Taumelscheibe (nicht gezeigt), deren Neigungswinkel von einem Regler 11 eingestellt wird, der durch einen Pilotdruck bzw. Steuerdruck zu steuern ist, d. h. eine Pumpe, in der eine Abgabeflussrate durch den Neigungswinkel der Taumelscheibe eingestellt wird. In der hydraulischen Pumpe 10 wird mittels Druck des Arbeits-Fluids, der von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 als Steuerdruck ausgewählt wird, der Neigungswinkel der Taumelscheibe so eingestellt, dass je niedriger der Steuerdruck ist, desto stärker die Abgabeflussrate erhöht wird. In der hydraulischen Pumpe 10 werden die Abgabeflussraten des Arbeitsöls, das von dem ersten Auslassanschluss 12 und dem zweiten Auslassanschluss 13 ausgegeben wird, durch den einzigen Regler 11 eingestellt.
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Das von der hydraulischen Pumpe 10 ausgegebene Arbeitsöl wird entsprechend dem ersten Kreislaufsystem 20 und dem zweiten Kreislaufsystem 30 über einen ersten Auslassdurchgang 15, der mit dem ersten Auslassanschluss 12 verbunden ist, und einen zweiten Auslassdurchgang 16, der mit dem zweiten Auslassanschluss 13 verbunden ist, zugeführt.
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Auf der Stromabwärtsseite des ersten Auslassdurchgangs 15 und des zweiten Auslassdurchgangs 16 ist ein Hauptentlastungsventil bzw. Hauptüberdruckventil 18 vorgesehen, das zu öffnen ist, wenn der Druck einen vorbestimmten Hauptentlastungsdruck übersteigt, um den Druck des Arbeitsöls bei oder unter dem Hauptentlastungsdruck zu halten. Rückschlagventile 15a, 16a, die ausgebildet sind, ein Strömen des Arbeits-Fluids nur in Richtung zu dem Hauptentlastungsventil 18 zuzulassen, sind entsprechend in dem ersten Auslassdurchgang 15 und dem zweiten Auslassdurchgang 16 vorgesehen. Der vorbestimmte Hauptentlastungsdruck ist so festgelegt, dass er so hoch ist, dass der niedrigste Arbeitsdruck der Betätigungsventile 21 bis 23, 31 bis 34, die nachfolgend zu beschreiben sind, in ausreichender Weise sichergestellt werden kann.
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Das erste Kreislaufsystem 20 beinhaltet das Betätigungsventil 21, das ausgebildet ist, den Fahrmotor der linken Raupe 2a zu steuern, das Betätigungsventil 22, das ausgebildet ist, den Auslegerzylinder 6a zu steuern, und das Betätigungsventil 23, das ausgebildet ist, den Schaufelzylinder 8a in der Reihenfolge ausgehend von der Stromaufwärtsseite zu steuern. Diese Betätigungsventile 21 bis 23 entsprechend einem ersten Betätigungsventil, und der Fahrmotor, der Auslegerzylinder 6a und der Schaufelzylinder 8a entsprechend einem ersten Aktuator. Das erste Kreislaufsystem 20 umfasst den ersten neutralen Durchgang 25, der eine Verbindung zwischen dem ersten Auslassdurchgang 15 und einem Behälter 19 in einem Zustand bereitstellt, in welchem alle Betätigungsventile 21 bis 23 in der normalen Stellung sind, und einen parallelen Durchgang 26, der parallel zu dem ersten neutralen Durchgang 25 vorgesehen ist.
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Auf der Stromabwärtsseite des Betätigungsventils 23 in dem ersten neutralen Durchgang 25 ist ein Drosselventil 27 zur Erzeugung eines Pilotdrucks bzw. Steuerdrucks als negativer Steuerdruck vorgesehen. In dem Drosselventil 27 ist parallel ein Steuerentlastungsventil 28 vorgesehen, das zu öffnen ist, wenn der Steuerdruck, der auf der Stromaufwärtsseite des Drosselventils 27 erzeugt wird, einen vorbestimmten Steuerentlastungsdruck übersteigt, so dass der Steuerdruck bei dem Steuerentlastungsdruck oder niedriger gehalten wird. Der vorbestimmte Steuerentlastungsdruck ist so festgelegt, dass er niedriger ist als der Hauptentlastungsdruck des Hauptentlastungsventils 18, so dass in dem Drosselventil 27 ein unzulässiger Druck nicht erzeugt wird.
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Auf der Stromaufwärtsseite des Drosselventils 27 ist ein erster Steuerdurchgang 29 angeschlossen. Der von dem Drosselventil 27 erzeugte Steuerdruck wird zu dem ersten Steuerdurchgang 29 geführt. Der erste Steuerdurchgang 29 ist mit dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 verbunden.
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Die Betätigungsventile 21 bis 23 steuern eine Flussrate des Arbeitsöls, das von der hydraulischen Pumpe 10 zu den Aktuatoren geführt wird, um die Aktionen der Aktuatoren zu steuern. Die Betätigungsventile 21 bis 23 werden durch den Steuerdruck betätigt, der gemäß einer manuellen Betätigung eines Bedienhebels durch einen Bediener der hydraulischen Aushubmaschine 1 zugeführt wird.
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Das Betätigungsventil 21 ist normalerweise durch die Vorspannkraft eines Paares aus zentrierenden Federn in der normalen Stellung, und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung durch den Steuerdruck geschaltet, der von den Steuerdurchgängen 21a, 21b zugeführt wird. Das Betätigungsventil 22 ist normalerweise mittels einer Vorspannkraft eines Paares aus Rückholfedern in einer normalen Stellung, und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Startposition durch Steuerdruck, der von Steuerdurchgängen 22a, 22b zugeführt wird, geschaltet. Das Betätigungsventil 23 ist normalerweise durch eine Vorspannkraft eines Paares aus Rückholfedern in der normalen Stellung, und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung durch Steuerdruck, der von Steuerdurchgängen 23a, 23b zugeführt wird, geschaltet.
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Das zweite Kreislaufsystem 30 umfasst das Betätigungsventil 31, das ausgebildet ist, den Fahrmotor der rechten Raupe 2a zu steuern, das Betätigungsventil 32, das ausgebildet ist, einen Hilfsaktuator zu steuern, das Betätigungsventil 33, das ausgebildet ist, in ähnlicher Weise den Hilfsaktuator zu steuern, und das Betätigungsventil 34, das ausgebildet ist, den Armzylinder 7a ausgehend von der Stromaufwärtsseite in dieser Reihenfolge zu steuern. Diese Betätigungsventile 31 bis 34 entsprechen einem zweiten Betätigungsventil, und der Fahrmotor, der Hilfsaktuator und der Armzylinder 7a entsprechend einem zweiten Aktuator. Das zweite Kreislaufsystem 30 umfasst den zweiten neutralen Durchgang 35, der eine Verbindung zwischen dem zweiten Auslassdurchgang 16 und dem Behälter 19 in einem Zustand herstellt, in welchem die Betätigungsventile 31 bis 34 in ihren normalen Stellungen sind, und einen parallelen Durchgang 36, der parallel zu dem zweiten neutralen Durchgang 35 vorgesehen ist.
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Auf der Stromabwärtsseite des Betätigungsventils 34 in dem zweiten neutralen Durchgang 35 ist ein Drosselventil 37 zur Erzeugung eines Pilotdrucks bzw. Steuerdrucks als negativen Steuerdruck vorgesehen. In dem Drosselventil 37 ist parallel ein Steuerentlastungsventil 38 vorgesehen, das zu öffnen ist, wenn der auf der Stromaufwärtsseite des Drosselventils 37 erzeugte Steuerdruck einen vorbestimmten Steuerentlastungsdruck übersteigt, um den Steuerdruck bei dem Steuerentlastungsdruck oder niedriger zu halten. Der vorbestimmte Steuerentlastungsdruck ist so festgelegt, dass er niedriger ist als der Hauptentlastungsdruck des Hauptentlastungsventils 18, so dass in dem Drosselventil 37 ein unzulässiger Druck nicht erzeugt wird.
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Auf der Stromaufwärtsseite des Drosselventils 37 ist ein zweiter Steuerdurchgang 39 angeschlossen. Der von dem Drosselventil 37 erzeugte Steuerdruck wird dem zweiten Steuerdurchgang 39 zugeführt. Der zweite Steuerdurchgang 39 ist mit dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 verbunden.
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Die Betätigungsventile 31 bis 34 steuern eine Flussrate des Arbeitsöls, das von der hydraulischen Pumpe 10 zu den Aktuatoren geführt wird, um die Aktionen der Aktuatoren zu steuern. Die Betätigungsventile 31 bis 34 werden durch Steuerdruck betätigt, der zugeführt wird gemäß einer manuellen Betätigung des Bedienhebels durch den Bediener der hydraulischen Aushubmaschine 1.
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Das Betätigungsventil 31 ist normalerweise durch eine Vorspannkraft eines Paares aus zentrierenden Federn in der normalen Stellung, und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung durch Steuerdruck, der von den Steuerdurchgängen 31a, 31b zugeführt wird, geschaltet. Das Betätigungsventil 32 ist normalerweise durch eine Vorspannkraft eines Paares aus Rückholfedern in seiner normalen Stellung, und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung durch Steuerdruck geschaltet, der aus den Steuerdurchgängen 32a, 32b zugeführt wird. Das Betätigungsventil 33 wird normalerweise durch eine Vorspannkraft eines Paares aus Rückholfedern in seiner normalen Stellung gehalten, und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung durch Steuerdruck geschaltet, der von Steuerdurchgängen 33a, 33b zugeführt wird. Das Betätigungsventil 34 wird normalerweise durch eine Vorspannkraft eines Paares aus Rückholfedern in seiner normalen Stellung gehalten und wird zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung durch Steuerdruck geschaltet, der von Steuerdurchgängen 34a, 34b zugeführt wird.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 ein Wechselventil 41, das als ein Auswahlventil für niedrigeren Druck dient, das ausgebildet ist, aus dem ersten neutralen Durchgang 25, der als ein erster Fluid-Durchgang dient, und dem zweiten neutralen Durchgang 35, der als ein zweiter Fluid-Durchgang dient, das Arbeitsöl auf Seite des hohen Drucks auszuwählen, und ein erstes Schaltventil 45 und ein zweites Schaltventil 46, die als ein Schaltventil dienen, das durch Druck des Arbeitsöls, das von dem Wechselventil 41 ausgewählt ist, geschaltet wird, wobei die Schaltventile ausgebildet sind, zwischen dem ersten neutralen Durchgang 25 und dem zweiten neutralen Durchgang 35 das Arbeitsöl auf der Seite des hohen Drucks zu blockieren, und Arbeitsöl auf Seite des niedrigen Drucks über einen Steuerdurchgang 11a dem Regler 11 als den Steuerdruck zuzuführen.
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Das Wechselventil 41 wählt aus dem ersten Steuerdurchgang 29, der mit dem ersten neutralen Durchgang 25 verbunden ist, und dem zweiten Steuerdurchgang 39, der mit dem zweiten neutralen Durchgang 35 verbunden ist, ein Arbeitsöl auf Seite des hohen Drucks aus und führt das Arbeitsöl zu einem Steuerdurchgang 41a.
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Wie in 3 gezeigt ist, weist das erste Schaltventil 45 eine Sperrstellung 45a auf, um das Arbeitsöl aus dem ersten Steuerdurchgang 29 zu sperren, und eine Verbindungsstellung 45b, um eine Verbindung für das Arbeitsöl aus dem ersten Pilotdurchgang 29 herzustellen. Das erste Schaltventil 45 weist einen Schieber (nicht gezeigt) auf, in welchem ein Steuerdruck des Steuerdurchgangs 41a auf einer Seite anliegt, und eine Vorspannkraft einer Rückholfeder 45c und ein Steuerdruck eines Steuerdurchgangs 45d auf der anderen Seite anliegen. Der Druck des Arbeitsöls des ersten Steuerdurchgangs 29 wird zu dem Steuerdurchgang 45d geführt.
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In ähnlicher Weise weist das zweite Schaltventil 46 eine Sperrstellung 46a auf, um das Arbeitsöl aus dem zweiten Steuerdurchgang 29 zu sperren, und weist eine Verbindungsstellung 46b auf, um eine Verbindung für das Arbeitsöl aus dem zweiten Steuerdurchgang 39 herzustellen. Das zweite Schaltventil 46 umfasst einen Schieber (nicht gezeigt), in welchem der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 41a auf der einen Seite anliegt, und eine Vorspannkraft einer Rückholfeder 46c und ein Steuerdruck eines Steuerdurchgangs 46d auf der anderen Seite anliegen. Ein Druck des Arbeitsöls des zweiten Steuerdurchgangs 39 wird zu dem Steuerdurchgang 46d geführt.
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Das erste Schaltventil 45 oder das zweite Schaltventil 46 wird in die Verbindungsstellung 45b, 46b durch den Druck des Arbeitsöls, das von dem Wechselventil 41 ausgewählt ist, geschaltet, und das durchlaufende Arbeitsöl wird als der Steuerdruck zu dem Regler 11 geführt.
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Nachfolgend werden die Funktionen des Steuerungssystems 100 beschrieben.
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Zunächst wird ein Fall beschrieben, in welchem alle Aktuatoren der hydraulischen Aushubmaschine 1 nicht aktiviert sind und die Betätigungsventile 21 bis 23 des ersten Kreislaufsystems 20 und die Betätigungsventile 31 bis 34 des zweiten Kreislaufsystems 30 jeweils in ihrer normalen Stellung sind.
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Das von der hydraulischen Pumpe 10 ausgegebene Arbeitsöl wird proportional in den ersten neutralen Durchgang 25 und den zweiten neutralen Durchgang 35 aufgeteilt und zu dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 geführt. Der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29, der mit dem ersten neutralen Durchgang 25 verbunden ist, und der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39, der mit dem zweiten neutralen Durchgang 35 verbunden ist, werden zu dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 geführt. Der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29 und der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39 haben in Abhängigkeit von einem Leitungswiderstand oder dergleichen eine unterschiedliche Größe. Es wird hierin ein Fall beschrieben, in welchem der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29 höher ist als der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39.
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Das Wechselventil 41 führt den Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29 auf der Hochdruckseite zu dem Steuerdurchgang 41a. Da der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 45d und der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 41a im Wesentlichen gleich sind, wird das erste Schaltventil 45 in die Sperrstellung 45a durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 45c geschaltet. Da indessen der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 46d kleiner ist als der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 41a, überwindet eine Druckdifferenz davon die Vorspannkraft der Rückholfeder 46c, und das zweite Schaltventil 46 wird in die Verbindungsstellung 46b geschaltet.
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Auf diese Weise wird der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39, der durch das zweite Schaltventil 46 geleitet wird, zu dem Regler 11 der hydraulischen Pumpe 10 über den Steuerdurchgang 11a geführt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Betätigungsventile 21 bis 23 des ersten Kreislaufsystems 20 und die Betätigungsventile 31 bis 34 des zweiten Kreislaufsystems 30 jeweils in ihren normalen Stellungen. Daher wird das Arbeitsöl den Aktuatoren nicht zugeführt, und der Steuerdruck, der dem Regler 11 zugeführt wird, ist relativ hoch. Daher wird in der hydraulischen Pumpe 10 der Neigungswinkel der Taumelscheibe so eingestellt, dass die Abgabeflussrate reduziert wird. Wenn daher die Betätigungsventile 21 bis 23 und die Betätigungsventile 31 bis 34 nicht betätigt werden, wird die hydraulische Pumpe 10 so eingestellt, dass sie die minimale Abgabeflussrate hat.
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Als nächstes wird als ein Beispiel eines Falls beschrieben, in welchem eine Betätigung vorgenommen wird, um den Ausleger 6 der hydraulischen Aushubmaschine 1 zu schwenken.
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Zum Zeitpunkt der Schenkung des Auslegers 6 durch Betätigung des Bedienhebels durch den Bediener wird der Steuerdruck von dem Steuerdurchgang 22a oder dem Steuerdurchgang 22b zugeführt, und das Betätigungsventil 22 wird in die erste Schaltstellung oder die zweite Schaltstellung geschaltet. Dadurch wird ein Teil des Arbeitsöls, das von dem ersten Auslassanschluss 12 der hydraulischen Pumpe 10 zu dem ersten Kreislaufsystem 20 geführt wird, von dem Betätigungsventil 22 zu dem Auslegerzylinder 6a geführt. Daher wird der Druck des Arbeitsöls des ersten neutralen Durchgangs 25 auf der Stromabwärtsseite des Betätigungsventils 22 weiter abgesenkt als in einem Falle, in welchem der Ausleger 6 nicht geschwenkt wird.
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Zu diesem Zeitpunkt ist der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29, der zu dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 geführt ist, niedriger als der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39. Daher führt das Wechselventil 41 den Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39 auf der Seite mit hohem Druck zu dem Steuerdurchgang 41a.
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Da der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 45d niedriger ist als der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 41a, überwindet eine Druckdifferenz davon die Vorspannkraft der Rückholfeder 45c und das erste Schaltventil 45 wird in die Verbindungsstellung 45b geschaltet. Da indessen der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 46d und der Steuerdruck des Steuerdurchgangs 41a im Wesentlichen gleich sind, wird das zweite Schaltventil 46 durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 46c in die Sperrstellung 46a geschaltet.
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Auf diese Weise wird der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29, der durch das erste Schaltventil 45 verläuft, dem Regler 11 der hydraulischen Pumpe 10 über den Steuerdurchgang 11a zugeführt. Dabei wird das Betätigungsventil 22 des ersten Kreislaufsystems 20 in die erste Schaltstellung oder die zweite Schaltstellung geschaltet. Daher ist der dem Regler 11 zugeführte Steuerdruck niedriger als in einem Fall, in welchem das Betätigungsventil 22 in der normalen Stellung ist. Daher wird in der hydraulischen Pumpe 10 der Neigungswinkel der Taumelscheibe so eingestellt, dass die Abgabeflussrate erhöht wird.
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Wie zuvor beschrieben ist, wird in einem Falle, in welchem das Betätigungsventil 22 des ersten Kreislaufsystems 20 betätigt und der Auslegerzylinder 6a aktiviert wird, der Druck des Arbeitsöls auf der Stromabwärtsseite des ersten neutralen Durchgangs 25 des ersten Kreislaufsystems 20 abgesenkt. Daher wird der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29 auf der abgesenkten Seite von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 ausgewählt, und die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 wird so eingestellt, dass sie durch den ausgewählten Steuerdruck erhöht wird. Somit wird in einem Falle, in welchem das Betätigungsventil 22 betätigt wird, die Abgabeflussrate so eingestellt, dass sie eine Abgabeflussrate ist, die zur Betätigung des Auslegerzylinders 6a erforderlich ist.
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Indessen wird beispielsweise in einem Fall, in welchem eine Betätigung zum Schwenken des Arms 7 der hydraulischen Aushubmaschine 1 ausgeführt wird, ein Teil des von dem zweiten Auslassanschluss 13 der hydraulischen Pumpe 10 zu dem zweiten Kreislaufsystem 30 geführten Arbeitsöls von dem Betätigungsventil 34 zu dem Armzylinder 7a geleitet. Durch ähnliche Vorgänge wird der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39 von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 ausgewählt, und die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 wird durch den ausgewählten Steuerdruck so eingestellt, dass sie erhöht wird. Wenn daher das Betätigungsventil 34 betätigt wird, wird die Abgabeflussrate so eingestellt, dass sie eine Abgabeflussrate ist, die zum Betätigen des Armzylinders 7a erforderlich ist.
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Daher kann in dem Steuerungssystem 100 unter Verwendung des Auswahlkreislaufes für niedrigeren Druck 40 ohne Verwendung eines Drucksensors, einer Steuerung und dergleichen, die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 mit einem einfachen Aufbau eingestellt werden.
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Gemäß der vorhergehenden Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen erreicht.
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Wenn die Betätigungsventile 21 bis 23 des ersten Kreislaufsystems 20 betätigt und die Aktuatoren aktiviert werden, wird der Druck des Arbeitsöls auf der Stromabwärtsseite des ersten neutralen Durchgangs 25 des ersten Kreislaufsystems 20 abgesenkt. Daher wird der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29 von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 ausgewählt, und die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 wird so eingestellt, dass sie erhöht wird.
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Wenn in ähnlicher Weise die Betätigungsventile 31 bis 34 des zweiten Kreislaufsystems 30 betätigt und die Aktuatoren aktiviert werden, wird der Druck des Arbeitsöls auf der Stromabwärtsseite des zweiten neutralen Durchgangs 35 des zweiten Kreislaufsystems 30 abgesenkt. Daher wird von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39 ausgewählt, und die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 wird so eingestellt, dass sie erhöht wird.
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Wenn daher die Betätigungsventile 21 bis 23, 31 bis 34 betätigt werden, wird die hydraulische Pumpe 10 so eingestellt, dass sie die minimale Abgabeflussrate besitzt. Wenn irgendeines der Betätigungsventile 21 bis 23, 31 bis 34 betätigt wird, wird die hydraulische Pumpe 10 so eingestellt, dass sie eine Abgabeflussrate aufweist, die zum Aktivieren der Aktuatoren erforderlich ist. Daher kann ohne Verwendung eines Drucksensors, einer Steuerung und dergleichen, die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 mit einfacher Konfiguration eingestellt werden.
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Als nächstes wird mit Bezug zu 4 ein Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 50 gemäß einem modifizierten Beispiel beschrieben. Der Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 50 unterscheidet sich von dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40 einem Punkt, wonach ein einziges Schaltventil 15 vorgesehen ist.
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Der Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 50 umfasst ein Wechselventil 41, das als ein Auswahlventil für höheren Druck dient und ausgebildet ist, zwischen dem ersten neutralen Durchgang 25 und dem zweiten neutralen Durchgang 35 das Arbeitsöl auf der Seite mit hohem Druck auszuwählen, und umfasst ein Schaltventil 55, das durch den Druck des Arbeitsöls, der von dem Wechselventil 41 ausgewählt ist, zu schalten ist, wobei das Schaltventil ausgebildet ist, aus dem ersten neutralen Durchgang 25 und dem zweiten neutralen Durchgang 25 das Arbeitsöl auf der Seite mit hohem Druck zu sperren, und das Arbeitsöl auf der Seite mit niedrigem Druck über den Steuerdurchgang 11a dem Regler 11 als den Steuerdruck zuzuführen.
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Das Schaltventil 55 umfasst eine erste Schaltstellung 55a, um das Arbeitsöl aus dem ersten Steuerdurchgang 29 und dem zweiten Steuerdurchgang 39 zu sperren, und nur eine Verbindung für das Arbeitsöl aus dem Steuerdurchgang 41a herzustellen, und eine zweite Schaltstellung 55b, um nur eine Verbindung für das Arbeitsöl aus dem zweiten Steuerdurchgang 39 herzustellen, und eine dritte Schaltstellung 55c, um eine Verbindung nur für das Arbeitsöl aus dem ersten Steuerdurchgang 29 herzustellen. Das Schaltventil 55 umfasst einen Schieber (nicht gezeigt), an welchem eine Vorspannkraft einer zentrierenden Feder 55d und ein Steuerdruck eines Steuerdurchgangs 55f an einer Seite anliegen, und eine Vorspannkraft einer zentrierenden Feder 55e und ein Steuerdruck eines Steuerdurchgangs 55g auf der anderen Seite anliegen. Der Druck des Arbeitsöls des ersten Steuerdurchgangs 29 wird zu dem Steuerdurchgang 55f geführt, und der Druck des Arbeitsöls des zweiten Steuerdurchgangs 39 wird dem Steuerdurchgang 55g zugeleitet.
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Wenn nahezu kein Unterschied im Steuerdruck zwischen dem ersten Steuerdurchgang 29 und dem zweiten Steuerdurchgang 39 vorliegt, wird das Schaltventil 55 in die erste Schaltstellung 55a durch die Vorspannkraft der zentrierenden Federn 55d, 55e geschaltet.
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Wenn der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29 höher ist als der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39 wird das Schaltventil 55 durch den Steuerdruck des Steuerdurchgangs 55f in die zweite Schaltstellung 55b geschaltet. Dadurch wird der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39, der niedriger ist als der Druck des ersten Steuerdurchgangs 29, über den Steuerdurchgang 11a dem Regler 11 der hydraulischen Pumpe 10 zugeführt.
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Wenn in ähnlicher Weise der Steuerdruck des zweiten Steuerdurchgangs 39 höher ist als der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29, wird das Schaltventil 55 durch den Steuerdruck des Steuerdurchgangs 55g in die dritte Schaltstellung 55c geschaltet. Dadurch wird der Steuerdruck des ersten Steuerdurchgangs 29, der niedriger ist als der Druck des zweiten Steuerdurchgangs 39, über den Steuerdurchgang 11a dem Regler 11 der hydraulischen Pumpe 10 zugeführt.
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Auf diese Weise wird selbst in einem Falle, in welchem der Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 50, ähnlich zu dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40, ohne Betätigung der Betätigungsventile 21 bis 23, 31 bis 34 betrieben wird, die hydraulische Pumpe 10 so eingestellt, dass sie die minimale Abgabeflussrate hat. Wenn eines der Betätigungsventile 21 bis 23, 31 bis 34 betätigt wird, wird die hydraulische Pumpe so eingestellt, dass sie eine Abgabeflussrate hat, die erforderlich ist, um die Aktuatoren zu aktivieren. Daher kann ohne Verwendung eines Drucksensors, einer Steuerung und dergleichen die Abgabeflussrate der hydraulischen Pumpe 10 mittels eines einfachen Aufbaus eingestellt werden.
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Da das einzige Schaltventil 55 in dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 50 verwendet wird, können die Kosten im Vergleich zu dem Auswahlkreislauf für niedrigeren Druck 40, in welchem das erste Schaltventil 45 und das zweite Schaltventil 55 als das Schaltventil verwendet sind, verringert werden.
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Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist die Ausführungsform lediglich eines von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und schränkt keineswegs den technischen Bereich der vorliegenden Erfindung auf den speziellen Aufbau der zuvor erwähnten Ausführungsform ein.
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2014-016473 , die beim japanischen Patentamt am 31. Januar 2014 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
