JP2000129729A - Hydraulic drive control device for construction machine - Google Patents
Hydraulic drive control device for construction machineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は建設機械の油圧駆動
制御装置に係わり、特に複数のアクチュエータを有し、
１ポンプで複数のアクチュエータを駆動する油圧ショベ
ル等の建設機械において、特定のアクチュエータの微操
作性を向上する油圧駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic drive control device for a construction machine, and more particularly to a hydraulic drive control device having a plurality of actuators.
The present invention relates to a hydraulic drive control device that improves the fine operability of a specific actuator in a construction machine such as a hydraulic shovel that drives a plurality of actuators with one pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の複数のアクチュエータを有する油
圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置において、方向
制御弁に補助弁を付加したものとしては、下記の２つの
タイプがある。2. Description of the Related Art In a conventional hydraulic drive system for a construction machine such as a hydraulic excavator having a plurality of actuators, there are the following two types of directional control valves having an auxiliary valve added thereto.
【０００３】(1) メータイン流量を補助的に制御するも
の 特開昭６２−２８４８３５号公報 国際特許公開ＷＯ９４／１０４５６号公報 (2) メータアウト流量を補助的に制御するもの 特開平６−１２３３０３号公報 また、操作特性を変更できる油圧駆動制御装置として従
来公知のものには、次の公知例がある。(1) Auxiliary control of meter-in flow rate Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-284835 International Patent Publication WO94 / 10456 (2) Auxiliary control of meter-out flow rate [Patent Literature] Further, there are the following known examples of conventionally known hydraulic drive control devices capable of changing operation characteristics.
【０００４】特開平９−２８６５９２号公報 特開平７−２４８００４号公報 上記の特開昭６２−２８４８３５号公報に記載の従来
技術では、方向制御弁のフィーダ通路に補助弁を設け、
方向制御弁の入側でアクチュエータに供給される圧油の
流量を補助的に制御している。また、フィーダ通路に設
けた補助弁の操作系に、オペレータの操作で切り換え可
能な減圧弁や他のアクチュエータの操作信号で切り換え
可能な電磁比例減圧弁を設け、オペレータが任意にその
開口面積を調節できるようにしている。In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-284835, an auxiliary valve is provided in a feeder passage of a directional control valve.
On the inlet side of the directional control valve, the flow rate of the pressure oil supplied to the actuator is additionally controlled. In addition, the operation system of the auxiliary valve provided in the feeder passage is provided with a pressure-reducing valve that can be switched by the operator's operation and an electromagnetic proportional pressure-reducing valve that can be switched by the operation signal of another actuator, and the operator can adjust the opening area as desired. I can do it.
【０００５】上記の国際特許公開ＷＯ９４／１０４５
６号公報に記載の従来技術では、方向制御弁のフィーダ
通路にシート弁タイプの補助弁を設け、方向制御弁の入
側でアクチュエータに供給される圧油の流量を補助的に
制御している。また、その補助弁に他のアクチュエータ
の操作信号や自身の負荷圧を導いて、複合操作性を改善
している。The above-mentioned International Patent Publication WO94 / 1045
In the prior art described in Japanese Patent Application Publication No. 6 (1994), a seat valve type auxiliary valve is provided in a feeder passage of the directional control valve, and the flow rate of the pressure oil supplied to the actuator at the inlet of the directional control valve is auxiliary controlled. . In addition, an operation signal of another actuator or its own load pressure is guided to the auxiliary valve to improve the composite operability.
【０００６】一方、上記の特開平６−１２３３０３公
報に記載の従来技術では、制御対象となるアクチュエー
タに接続された方向制御弁のメータアウト絞りの上流又
は下流に圧力補償弁を設け、負荷圧の変化にかかわらず
アクチュエータの作動速度を一定にするとともに、キャ
ビテーションを防止することを可能としている。On the other hand, in the prior art described in JP-A-6-123303, a pressure compensating valve is provided upstream or downstream of a meter-out throttle of a directional control valve connected to an actuator to be controlled, and a load compensating valve is provided. This makes it possible to keep the operating speed of the actuator constant irrespective of the change and to prevent cavitation.
【０００７】上記の特開平９−２８６５９２号公報に
記載の従来技術では、作業状態を検出して油圧ポンプの
流量特性を変更し、油圧ポンプの吐出流量を制御するこ
とで、方向制御弁の流量特性を変更している。In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-286592, the flow rate of the directional control valve is controlled by detecting the working state, changing the flow characteristic of the hydraulic pump, and controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump. The characteristics have been changed.
【０００８】上記の特開平７−２４８００４号公報に
記載の従来技術では、リモコン弁（パイロットバルブ）
の元圧（一次圧）を生成するパイロット油路にモード切
換弁を配置し、このモード切換弁とリモコン弁との間
に、減圧弁を経由する油路をパイロット油路に並列に設
け、このモード切換弁を切り換え、パイロット油路か減
圧弁を経由する油路かを選択することによってリモコン
弁の元圧を変化させ、通常操作モードと微操作モードと
を切り換え可能としている。In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-248004, a remote control valve (pilot valve) is used.
A mode switching valve is arranged in a pilot oil passage for generating a primary pressure (primary pressure) of the above, and an oil passage passing through a pressure reducing valve is provided between the mode switching valve and the remote control valve in parallel with the pilot oil passage. By switching the mode switching valve and selecting between the pilot oil path and the oil path passing through the pressure reducing valve, the source pressure of the remote control valve is changed, and the normal operation mode and the fine operation mode can be switched.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、次に述べるような問題がある。However, the prior art has the following problems.
【００１０】例えば、制御対象となるアクチュエータを
油圧ショベルの旋回モータとした場合、油圧ショベルの
前方で掘削した土砂を側方又は後方に排土する通常の掘
削一積み込み作業時には高遠な旋回動作が要求される。
一方、汎用機である油圧ショベルは、バケットにワイヤ
を取り付けてクレーン作業に供されることもある。この
場合には、荷振れ防止や位置決めのため、旋回動作は緩
操作・微操作が要求される。For example, when the actuator to be controlled is a turning motor of a hydraulic shovel, a high-level turning operation is required during a normal excavation-loading operation in which earth and sand excavated in front of the hydraulic shovel are discharged to the side or rearward. Is done.
On the other hand, a hydraulic shovel, which is a general-purpose machine, may be used for crane work by attaching a wire to a bucket. In this case, a gentle operation and a fine operation are required for the turning operation in order to prevent the load from swaying and position.
【００１１】ところが、上記の特開昭６２−２８４８
３５号公報や上記の国際特許公開ＷＯ９４／１０４５
６号公報に記載の従来技術では、補助弁は方向制御弁の
フィーダ通路に設けられているので、建設機械のような
慣性の大きな物体の運動を制御する場合、減速時にはア
クチュエータからの戻り油を制御できず、物体が慣性に
より流れてしまう現象を抑制できないという不都合があ
る。However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-2848
No. 35 and the above-mentioned International Patent Publication WO94 / 1045.
In the prior art described in Japanese Patent Application Publication No. 6 (1994), since the auxiliary valve is provided in the feeder passage of the directional control valve, when controlling the movement of an object having a large inertia such as a construction machine, the return oil from the actuator is reduced during deceleration. There is an inconvenience that the control cannot be performed and the phenomenon that the object flows due to inertia cannot be suppressed.
【００１２】また、上記の特開平６−１２３３０３号
公報に記載の従来技術は、負荷圧の変化によらずアクチ
ュエータの動作速度を一定に保つことを目的としてお
り、緩操作・微操作には供されていない。Further, the prior art described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-123303 aims at keeping the operating speed of the actuator constant irrespective of the change in load pressure, and is useful for gentle operation and fine operation. It has not been.
【００１３】上記の特開平９−２８６５９２号公報に
記載の従来技術は、方向制御弁の流量特性を変更するた
め、油圧ポンプの流量特性を変更して油圧ポンプの吐出
流量を制御している。このため、１つの油圧ポンプで複
数のアクチュエータに圧油を供給するシステムでは、全
ての方向制御弁の流量特性が変更されるため、特定のア
クチュエータに対する方向制御弁の流量特性だけを変更
することはできない。In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-286592, the discharge flow rate of the hydraulic pump is controlled by changing the flow rate characteristic of the hydraulic pump in order to change the flow rate characteristic of the directional control valve. Therefore, in a system in which one hydraulic pump supplies pressure oil to a plurality of actuators, the flow characteristics of all the directional control valves are changed. Therefore, it is not possible to change only the flow characteristics of the directional control valve for a specific actuator. Can not.
【００１４】上記の特開平７−２４８００４号公報に
記載の従来技術は、モード切換弁により減圧弁を経由す
る油路を選択し、リモコン弁（パイロットバルブ）の元
圧（一次圧）を下げることによってリモコン弁のレバー
ストロークーパイロット圧特性を変化させ、微操作モー
ドを可能としている。しかし、リモコン弁（パイロット
バルブ）は減圧弁で構成されるので、元圧を下げると発
生するパイロット圧力の上限（パイロット最大圧力）は
低下した元圧まで下がるが、リモコン弁のレバー操作量
に対するパイロット圧力の変化率（操作量−パイロット
圧力特性の傾き）は変わらない。このため、パイロット
圧を制御できるレバー操作量の範囲、即ち可操作範囲が
減少し、アクチュエータの最大速度は落とせるが、微操
作性は向上しない。In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-248004, an oil passage passing through a pressure reducing valve is selected by a mode switching valve to lower a source pressure (primary pressure) of a remote control valve (pilot valve). This changes the lever stroke-pilot pressure characteristics of the remote control valve, enabling a fine operation mode. However, since the remote control valve (pilot valve) is constituted by a pressure reducing valve, the upper limit of the pilot pressure (pilot maximum pressure) generated when the original pressure is reduced decreases to the reduced original pressure. The rate of change of the pressure (operating amount-slope of pilot pressure characteristic) does not change. For this reason, the range of the lever operation amount in which the pilot pressure can be controlled, that is, the operable range is reduced, and the maximum speed of the actuator can be reduced, but the fine operability is not improved.
【００１５】本発明の目的は、１ポンプで複数のアクチ
ュエータを駆動する建設機械の油圧駆動制御装置におい
て、特定のアクチュエータに対して容易に微操作が行え
る建設機械の油圧駆動制御装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a hydraulic drive control device for a construction machine in which a plurality of actuators are driven by one pump. It is.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプか
ら吐出された圧油によって駆動される複数のアクチュエ
ータと、この複数のアクチュエータに対してそれぞれ設
けられた複数の操作手段と、この複数の操作手段の操作
レバーの操作方向と操作量に応じてそれぞれ切り換え操
作され、前記複数のアクチュエータに供給される圧油の
方向及び流量をそれぞれ制御する複数の方向制御弁と、
この複数の方向制御弁をそれぞれタンクに接続する複数
のタンクラインとを有し、前記複数のアクチュエータか
らの戻り油をそれぞれ前記複数の方向制御弁に設けられ
たメータアウト油路及びタンクラインを介してタンクに
排出する建設機械の油圧駆動制御装置において、前記複
数のアクチュエータのうちの特定のアクチュエータに係
わる方向制御弁のメータアウト油路の下流側に位置する
タンクラインに設けられ、前記特定のアクチュエータか
らの戻り油の流量を補助的に制御する微操作用の補助弁
と、前記特定のアクチュエータに対する操作手段の操作
レバーの操作量に応じた開度となるよう前記補助弁を制
御する補助弁操作手段とを備えるものとする。(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic pump, a plurality of actuators driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and a plurality of actuators. A plurality of operating means provided respectively for the plurality of operating means, and a switching operation is performed in accordance with an operating direction and an operating amount of an operating lever of the plurality of operating means, and a direction and a flow rate of the pressure oil supplied to the plurality of actuators are controlled. A plurality of directional control valves to control each,
A plurality of tank lines connecting each of the plurality of directional control valves to a tank, and returning oil from the plurality of actuators via a meter-out oil passage and a tank line provided in each of the plurality of directional control valves. A hydraulic drive control device for a construction machine that discharges water to a tank, wherein the specific actuator is provided in a tank line located downstream of a meter-out oil passage of a directional control valve related to a specific actuator among the plurality of actuators. An auxiliary valve for fine operation for auxiliary control of the flow rate of return oil from the valve, and an auxiliary valve operation for controlling the auxiliary valve to have an opening corresponding to the operation amount of the operation lever of the operation means for the specific actuator Means.
【００１７】このように微操作用の補助弁と補助弁操作
手段を設けることにより、特定のアクチュエータに係わ
る方向制御弁のメータアウト油路に設けられたメータア
ウト絞りとその下流側に設けられた補助弁とを合成した
見かけのメータアウト絞りのメータリング特性は、方向
制御弁のメータアウト絞り単独の場合に比べて操作域の
ほぼ全域にわたって開口面積が減少した特性となり、最
大開口面積が小さくなるだけでなく広い操作範囲にわた
って開口面積が可変となり、かつレバー操作量に対する
開口面積の変化量も少なくなる。このため、簡単な構成
で優れた微操作性が得られる。By providing the auxiliary valve for fine operation and the auxiliary valve operating means as described above, the meter-out restrictor provided in the meter-out oil passage of the directional control valve relating to the specific actuator and the downstream side thereof are provided. The metering characteristic of the apparent meter-out throttle combined with the auxiliary valve is a characteristic in which the opening area is reduced over almost the entire operation range as compared with the case where the meter-out throttle of the directional control valve is used alone, and the maximum opening area is reduced. Not only that, the opening area can be varied over a wide operation range, and the amount of change in the opening area with respect to the lever operation amount can be reduced. Therefore, excellent fine operability can be obtained with a simple configuration.
【００１８】また、補助弁は特定のアクチュエータに係
わる方向制御弁のタンクラインに設けられているため、
特定のアクチュエータのみを微操作できると共に、加速
時や定速操作時だけでなく、減速時にも特定のアクチュ
エータを微操作できる。Further, since the auxiliary valve is provided in the tank line of the directional control valve related to the specific actuator,
Only a specific actuator can be finely operated, and the specific actuator can be finely operated not only at the time of acceleration or constant speed operation but also at the time of deceleration.
【００１９】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記補助弁の開度を常に最大開度に保持し通常操作モー
ドとするか、前記操作レバーの操作量に応じて制御し微
操作モードとするかを選択する選択手段を更に備える。(2) In the above (1), preferably,
There is further provided a selection means for selecting whether the opening degree of the auxiliary valve is always kept at a maximum opening degree and a normal operation mode is set, or a control mode is set according to an operation amount of the operation lever to set a fine operation mode.
【００２０】これにより、特定のアクチュエータに対し
てオペレータが任意に高速なアクチュエータ操作が可能
な通常操作モードと微操作モードとを切り換えることが
できる。As a result, it is possible to switch between a normal operation mode and a fine operation mode in which the operator can arbitrarily operate a specific actuator at a high speed.
【００２１】（３）また、上記（１）において、好まし
くは、前記補助弁はパイロット駆動式であり、前記補助
弁操作手段は前記特定のアクチュエータに対する操作手
段により生成されるパイロット圧を前記補助弁に導き補
助弁の開度を制御する回路手段を有する。(3) In the above (1), preferably, the auxiliary valve is a pilot-driven type, and the auxiliary valve operating means uses a pilot pressure generated by operating means for the specific actuator as the auxiliary valve. And circuit means for controlling the opening of the auxiliary valve.
【００２２】これにより油圧的に、特定のアクチュエー
タに対する操作手段の操作レバーの操作量に応じて補助
弁の開度を制御することができる。Thus, the opening degree of the auxiliary valve can be hydraulically controlled in accordance with the operation amount of the operation lever of the operation means for a specific actuator.
【００２３】（４）上記（１）において、前記補助弁は
電磁比例式であり、前記補助弁操作手段は、前記特定の
アクチュエータに対する操作手段により生成される操作
信号を検出する手段と、この操作信号に応じた制御信号
を計算して前記補助弁に与え補助弁の開度を制御する演
算手段とを有するものであってもよい。(4) In the above (1), the auxiliary valve is an electromagnetic proportional type, and the auxiliary valve operating means includes means for detecting an operation signal generated by operating means for the specific actuator, A calculating means for calculating a control signal corresponding to the signal and giving the control signal to the auxiliary valve to control an opening degree of the auxiliary valve.
【００２４】これにより電気的に、特定のアクチュエー
タに対する操作手段の操作レバーの操作量に応じて補助
弁の開度を制御することができる。Thus, the opening of the auxiliary valve can be electrically controlled in accordance with the operation amount of the operation lever of the operation means for a specific actuator.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２６】図１〜図７は、本発明の油圧駆動制御装置
の第１の実施形態を示すもので、図１において、１は原
動機、２は原動機１によって駆動されるメインの油圧ポ
ンプ（以下メインポンプという）である。メインポンプ
２から吐出された圧油は複数の方向制御弁４ａ，４ｂ，
４ｃを介して複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，５ｃに
供給され、これら複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，５
ｃを駆動する。本実施形態において、アクチュエータ５
ａは油圧ショベルの上部旋回体を旋回させる旋回モータ
５ａ、アクチュエータ５ｂは油圧ショベルのブームを俯
仰動させるブームシリンダ５ｂ、アクチュエータ５ｃは
油圧ショベルのアームを回動させるアームシリンダ５ｃ
であり、方向制御弁４ａで旋回モータ５ａに供給される
圧油の方向及び流量を制御することにより旋回モータ５
ａの旋回方向と旋回速度が制御され、方向制御弁４ｂで
ブームシリンダ５ｂに供給される圧油の方向及び流量を
制御することによりブームシリンダ５ｂの伸縮方向と伸
縮速度が制御され、方向制御弁４ｃでアームシリンダ５
ｃに供給される圧油の方向及び流量を制御することによ
りアームシリンダ５ｃの伸縮方向と伸縮速度が制御され
る。1 to 7 show a first embodiment of a hydraulic drive control device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a prime mover, and 2 denotes a main hydraulic pump (hereinafter referred to as a prime mover) driven by the prime mover 1. Main pump). The pressure oil discharged from the main pump 2 is supplied to a plurality of directional control valves 4a, 4b,
4c to the plurality of actuators 5a, 5b, 5c.
Drive c. In the present embodiment, the actuator 5
a is a swing motor 5a for swinging the upper swing body of the hydraulic shovel, actuator 5b is a boom cylinder 5b for raising and lowering the boom of the hydraulic shovel, and actuator 5c is an arm cylinder 5c for rotating the arm of the hydraulic shovel.
The direction control valve 4a controls the direction and the flow rate of the pressure oil supplied to the swing motor 5a, so that the swing motor 5
a direction and a speed of the boom cylinder 5b are controlled by controlling a direction and a flow rate of the pressure oil supplied to the boom cylinder 5b by the direction control valve 4b. Arm cylinder 5 with 4c
By controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied to c, the expansion and contraction direction and the expansion and contraction speed of the arm cylinder 5c are controlled.
【００２７】方向制御弁４ａ，４ｂ，４ｃは、メインポ
ンプ２より引出されたポンプライン３から分岐しタンク
１４に接続されたセンタバイパスライン１５の途中に取
り付けられたオープンセンタ型の方向制御弁であり、逆
流を防ぐための逆止弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設けた
フィーダライン３ａ，３ｂ，３ｃ、タンクライン６ａ，
６ｂ，６ｃ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，５ｃの給排ラ
イン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１２ａ，１２ｂ，１２
ｃにそれぞれ接続され、フィーダライン３ａ，３ｂ，３
ｃはポンプライン３に接続され、タンクライン６ａ，６
ｂ，６ｃは共通のタンクライン６を介してタンク１４に
接続されている。The directional control valves 4a, 4b and 4c are open center type directional control valves which are branched from the pump line 3 drawn from the main pump 2 and are mounted in the middle of a center bypass line 15 connected to a tank 14. Yes, feeder lines 3a, 3b, 3c provided with check valves 20a, 20b, 20c for preventing backflow, tank lines 6a,
6b, 6c, supply / discharge lines 11a, 11b, 11c and 12a, 12b, 12 of the actuators 5a, 5b, 5c.
c, respectively, and feeder lines 3a, 3b, 3
c is connected to the pump line 3 and the tank lines 6a, 6
b and 6c are connected to the tank 14 via the common tank line 6.
【００２８】また、方向制御弁４ａ，４ｂ，４ｃはパイ
ロット駆動部３０ａ，３１ａ；３０ｂ，３１ｂ；３０
ｃ，３１ｃを有するパイロット駆動式であり、切換位置
Ａ，Ｂ，Ｃを有している。切換位置Ａではセンタバイパ
スライン１５を連通させ、フィーダライン３ａ，３ｂ，
３ｃ、タンクライン６ａ，６ｂ，６ｃ、給排ライン１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１２ａ，１２ｂ，１２ｃを遮断
し、切換位置Ｂではセンタバイパスライン１５を遮断
し、フィーダライン３ａ，３ｂ，３ｃと給排ライン１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ、タンクライン６ａ，６ｂ，６ｃと
給排ライン１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ連通さ
せ、切換位置Ｃではセンタバイパスライン１５を遮断
し、フィーダライン３ａ，３ｂ，３ｃと給排ライン１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ、タンクライン６ａ，６ｂ，６ｃと
給排ライン１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ連通させ
る。パイロット駆動部３０ａ，３１ａ；３０ｂ，３１
ｂ；３０ｃ，３１ｃにパイロット圧の作用していない中
立時には切換位置Ａに位置し、パイロット駆動部３０
ａ，３０ｂ，３０ｃにパイロット圧が作用すると切換位
置Ｂに切り換えられ、パイロット駆動部３１ａ，３１
ｂ，３１ｃにパイロット圧が作用すると切換位置Ｃに切
り換えられる。The directional control valves 4a, 4b, 4c are connected to pilot drive units 30a, 31a; 30b, 31b;
c, 31c, and has switching positions A, B, C. At the switching position A, the center bypass line 15 is communicated, and the feeder lines 3a, 3b,
3c, tank lines 6a, 6b, 6c, supply / discharge line 11
a, 11b, 11c and 12a, 12b, 12c, the center bypass line 15 at the switching position B, and the feeder lines 3a, 3b, 3c and the supply / discharge line 11
a, 11b, 11c, the tank lines 6a, 6b, 6c communicate with the supply / discharge lines 12a, 12b, 12c, respectively. 12
a, 12b, 12c, the tank lines 6a, 6b, 6c and the supply / discharge lines 11a, 11b, 11c, respectively. Pilot drive units 30a, 31a; 30b, 31
b: When the pilot pressure is not acting on 30c, 31c, the switch is in the switching position A when the pilot drive unit 30 is in the neutral position.
a, 30b, and 30c are switched to the switching position B when the pilot pressure acts on the pilot drive units 31a and 31c.
When the pilot pressure acts on b and 31c, it is switched to the switching position C.
【００２９】方向制御弁４ａの切換位置Ｂ，Ｃにおい
て、１０Ｂ，１０Ｃはフィーダライン３ａと給排ライン
１１ａ，１２ａとを連通する油路、１３Ｂ，１３Ｃはタ
ンクライン６ａと給排ライン１２ａ，１１ａとを連通す
る油路であり、それぞれメータイン油路、メータアウト
油路と呼ぶこととする。これらメータイン油路１０Ｂ，
１０Ｃ及びメータアウト油路１３Ｂ，１３Ｃには方向制
御弁４ａの切換量（パイロット圧の大きさ又は操作量）
に応じて開口面積を変化させるメータイン絞り３２Ｂ，
３２Ｃ及びメータアウト絞り３３Ｂ，３３Ｃが設けられ
ている。また、切換位置Ａにおいて、３４はセンタバイ
パスライン１５を連通させるセンタバイパス油路であ
り、このセンタバイパス油路３４には図示しないセンタ
バイパス絞りが設けられている。このセンタバイパス絞
りは、方向制御弁４ａの切換量（パイロット圧の大きさ
又は操作量）に応じてメータイン絞り３２Ｂ，３２Ｃ及
びメータアウト絞り３３Ｂ，３３Ｃとは反対の方向に開
口面積を変化させる。方向制御弁４ｂ，４ｃも同様であ
る。At the switching positions B and C of the direction control valve 4a, 10B and 10C are oil passages communicating the feeder line 3a with the supply / discharge lines 11a and 12a, and 13B and 13C are tank lines 6a and the supply / discharge lines 12a and 11a. Are communicated with each other, and are referred to as a meter-in oil passage and a meter-out oil passage, respectively. These meter-in oil passages 10B,
In 10C and meter-out oil passages 13B and 13C, the switching amount of the directional control valve 4a (the magnitude of the pilot pressure or the operation amount).
Meter-in diaphragm 32B that changes the opening area according to
32C and meter-out diaphragms 33B and 33C are provided. In the switching position A, reference numeral 34 denotes a center bypass oil passage which communicates with the center bypass line 15. The center bypass oil passage 34 is provided with a center bypass throttle (not shown). The center bypass throttle changes the opening area in the direction opposite to the meter-in throttles 32B, 32C and the meter-out throttles 33B, 33C in accordance with the switching amount (the magnitude or the operation amount of the pilot pressure) of the direction control valve 4a. The same applies to the direction control valves 4b and 4c.
【００３０】７はメインポンプ２とともに原動機１によ
り駆動されるパイロットポンプであり、パイロットポン
プ７に接続されたパイロット圧力供給ライン８にはパイ
ロットバルブ９ａ，９ｂ，９ｃが接続されている。パイ
ロットバルブ９ａ，９ｂ，９ｃは旋回モータ５ａ、ブー
ムシリンダ５ｂ、アームシリンダ５ｃに対してそれぞれ
設けられた操作レバー装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃの一
部を構成するものであり、操作レバー装置３５ａ，３５
ｂ，３５ｃは油圧ショベルを運転するオペレータにより
操作される操作レバー３６ａ，３６ｂ，３６ｃをそれぞ
れ備えている。各パイロットバルブ９ａ，９ｂ，９ｃか
らパイロットラインａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ
２が引き出されており、これらパイロットラインａ１，
ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２は、方向制御弁４ａ，４
ｂ，４ｃのパイロット駆動部３０ａ，３１ａ；３０ｂ，
３１ｂ；３０ｃ，３１ｃにそれぞれ接続されている。パ
イロットバルブ９ａ，９ｂ，９ｃはそれぞれ１対の減圧
弁を内蔵しており、操作レバー３６ａ，３６ｂ，３６ｃ
を操作すると、その操作方向に応じた側の減圧弁が作動
し、パイロット圧力供給ライン８の圧力（一定）を元圧
（一次圧）として操作量に応じたレベルのパイロット圧
を操作方向に応じた側のパイロットラインａ１又はａ
２，ｂ１又はｂ２，ｃ１又はｃ２に発生し、これらパイ
ロット圧を方向制御弁４ａ，４ｂ，４ｃのパイロット駆
動部３０ａ又は３１ａ，３０ｂ又は３１ｂ，３０ｃ又は
３１ｃに導くことにより方向制御弁４ａ，４ｂ，４ｃは
操作レバー３６ａ，３６ｂ，３６ｃの操作方向と操作量
に応じてそれぞれ切り換え操作される。Reference numeral 7 denotes a pilot pump driven by the prime mover 1 together with the main pump 2. Pilot valves 9a, 9b and 9c are connected to a pilot pressure supply line 8 connected to the pilot pump 7. The pilot valves 9a, 9b, 9c constitute a part of operation lever devices 35a, 35b, 35c provided for the swing motor 5a, the boom cylinder 5b, and the arm cylinder 5c, respectively.
b and 35c are provided with operation levers 36a, 36b and 36c operated by an operator who operates the hydraulic excavator, respectively. From each pilot valve 9a, 9b, 9c, a pilot line a1, a2, b1, b2, c1, c
2 are drawn out, and these pilot lines a1,
a2, b1, b2, c1, c2 are directional control valves 4a, 4
b, 4c pilot drive units 30a, 31a;
31b; 30c and 31c, respectively. Each of the pilot valves 9a, 9b, 9c has a built-in pair of pressure reducing valves, and the operation levers 36a, 36b, 36c
Is operated, the pressure reducing valve on the side corresponding to the operation direction is operated, and the pressure (constant) of the pilot pressure supply line 8 is set as the original pressure (primary pressure), and the pilot pressure at the level corresponding to the operation amount is set according to the operation direction. Pilot line a1 or a
2, b1 or b2, c1 or c2, and directs these pilot pressures to the pilot drive portions 30a or 31a, 30b or 31b, 30c or 31c of the directional control valves 4a, 4b, 4c to thereby control the directional control valves 4a, 4b. , 4c are respectively switched in accordance with the operation direction and the operation amount of the operation levers 36a, 36b, 36c.
【００３１】１６は方向制御弁４ａに対するタンクライ
ン６ａの途中に設けられ、旋回モータ５ａからの戻り油
の流量を補助的に制御する微操作用の補助弁であり、こ
の補助弁１６は開方向作用のパイロット駆動部１６ａ
と、閉方向作用のパイロット駆動部１６ｂと、開方向作
用のバネ１６ｃを有している。An auxiliary valve 16 is provided in the tank line 6a with respect to the direction control valve 4a, and is used for fine control for supplementarily controlling the flow rate of the return oil from the swing motor 5a. Working pilot drive 16a
And a pilot drive section 16b acting in the closing direction and a spring 16c acting in the opening direction.
【００３２】補助弁１６のパイロット駆動部１６ａに対
してはシャトル弁１７が設けられ、このシャトル弁１７
の入力側はライン４０ａ，４０ｂを介して方向制御弁４
ａに対するパイロットラインａ１，ａ２に接続され、シ
ャトル弁１７の出力側はライン４０ｃを介して補助弁１
６のパイロット駆動部１６ａに接続され、パイロットラ
インａ１又はａ２のパイロット圧のうち、より高圧の一
方がシャトル弁１７で選択され、補助弁１６のパイロッ
ト駆動部１６ａに導かれる構成となっている。ここで、
パイロット駆動部１６ａ，１６ｂ、バネ１６ｃ、ライン
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ、シャトル弁１７は旋回モータ
５ａの操作手段である操作レバー装置３５ａの操作レバ
ー３６ａの操作量に応じた開度となるよう補助弁１６を
制御する補助弁操作手段を構成する。A shuttle valve 17 is provided for the pilot drive section 16a of the auxiliary valve 16.
Of the directional control valve 4 via lines 40a and 40b.
a to the pilot lines a1 and a2, and the output side of the shuttle valve 17 is connected to the auxiliary valve 1 via a line 40c.
6 is connected to the pilot drive unit 16a, and one of the higher pilot pressures of the pilot lines a1 and a2 is selected by the shuttle valve 17 and guided to the pilot drive unit 16a of the auxiliary valve 16. here,
The pilot drive units 16a, 16b, the springs 16c, the lines 40a, 40b, 40c, and the shuttle valve 17 have auxiliary valves that have an opening corresponding to the operation amount of the operation lever 36a of the operation lever device 35a that is the operation means of the turning motor 5a. Auxiliary valve operating means for controlling the control valve 16 is constituted.
【００３３】また、補助弁１６のパイロット駆動部１６
ｂに対しては、オペレータにより操作される作業モード
選択スイッチ１８と、この作業モード選択スイッチ１８
からの信号を受けて作動する３方向切換弁１９が設けら
れている。作業モード選択スイッチ１８は、例えば図示
の如く旋回モータ５ａの操作レバー装置３５ａの操作レ
バー３６ａのグリップ頂部に設けられ、通常操作モード
では操作されずＯＦＦ位置にあり、微操作モードではＯ
Ｎ位置に押され、電気信号を出力する。３方向切換弁１
９は補助弁１６のパイロット駆動部１６ｂに接続された
パイロットライン４１ａとパイロット圧力供給ライン８
から分岐したパイロットライン４１ｂ、若しくはパイロ
ットライン４１ａとタンク１４に接続されたタンクライ
ン４１ｃとをオンオフ的に切替接続可能であり、通常操
作モードでスイッチ１８から電気信号が出力されていな
いときは図示の位置にあり、パイロットライン４１ａと
タンクライン４１ｃを接続し、微操作モードでスイッチ
１８から電気信号が出力されると図示の位置から切り換
えられ、パイロットライン４１ａをパイロットライン４
１ｂに接続する。The pilot drive unit 16 of the auxiliary valve 16
b, a work mode selection switch 18 operated by an operator and a work mode selection switch 18
A three-way switching valve 19 is provided which operates in response to a signal from the controller. The work mode selection switch 18 is provided, for example, at the top of the grip of the operation lever 36a of the operation lever device 35a of the turning motor 5a as shown in the drawing, is not operated in the normal operation mode, is in the OFF position, and is in the fine operation mode.
It is pushed to the N position and outputs an electric signal. 3-way switching valve 1
Reference numeral 9 denotes a pilot line 41a and a pilot pressure supply line 8 which are connected to the pilot drive portion 16b of the auxiliary valve 16.
The pilot line 41b or the pilot line 41a and the tank line 41c connected to the tank 14 can be switched on / off in a normal operation mode. When the pilot line 41a and the tank line 41c are connected to each other and the electric signal is output from the switch 18 in the fine operation mode, the pilot line 41a is switched from the position shown in FIG.
1b.
【００３４】以上のように構成した油圧駆動制御装置に
おいて、方向制御弁４ａ，４ｂ，４ｃが全て中立の切換
位置Ａにあるときは、メインポンプ２から吐出された圧
油の全流量がセンタバイパスライン１５を通ってタンク
１４に戻る。この状態から操作レバー装置３５ｂの操作
レバー３６ｂを図示右側に操作すると、レバー操作量に
応じたパイロット圧がパイロットラインｂ１に生じ、方
向制御弁４ｂはレバー操作量に応じた切換量だけ切換位
置Ｂに切換わり、メインポンプ２からの圧油は切換位置
Ｂのメータイン油路１０Ｂ及びメータイン絞り３２Ｂを
通ってブームシリンダ５ｂのボトム側に流入し、ブーム
シリンダ５ｂを伸長させる。ブームシリンダ５ｂのロッ
ド側から排出された圧油は方向制御弁４ｂの切換位置Ｂ
におけるメータアウト油路１３Ｂ及びメータアウト絞り
３３Ｂを通ってタンクライン６ｂに流出する。このと
き、センタバイパスライン１５を連通させるセンタバイ
パス油路３４の図示しないセンタバイパス絞り、メータ
イン油路１０Ｂのメータイン絞り３２Ｂ、メータアウト
油路１３Ｂのメータアウト絞り３３Ｂは、レバー操作量
に対して一義的に定まる開口面積となっている。When the directional control valves 4a, 4b, 4c are all in the neutral switching position A in the hydraulic drive control device configured as described above, the total flow rate of the pressure oil discharged from the main pump 2 is reduced to the center bypass. Return to tank 14 via line 15. When the operation lever 36b of the operation lever device 35b is operated to the right in the figure from this state, a pilot pressure corresponding to the lever operation amount is generated in the pilot line b1, and the direction control valve 4b switches the switching position B by the switching amount corresponding to the lever operation amount. The pressure oil from the main pump 2 flows into the bottom side of the boom cylinder 5b through the meter-in oil passage 10B and the meter-in throttle 32B at the switching position B, and extends the boom cylinder 5b. The pressure oil discharged from the rod side of the boom cylinder 5b is switched to the switching position B of the direction control valve 4b.
Flows through the meter-out oil passage 13B and the meter-out restrictor 33B into the tank line 6b. At this time, a center bypass throttle (not shown) of the center bypass oil passage 34 that communicates with the center bypass line 15, a meter-in throttle 32B of the meter-in oil passage 10B, and a meter-out throttle 33B of the meter-out oil passage 13B are univocal to the lever operation amount. The opening area is determined in a specific manner.
【００３５】アームシリンダ５ｃの操作レバー装置３５
ｃの操作レバー３６ｃを操作したときも同様である。Operation lever device 35 for arm cylinder 5c
The same is true when the operation lever 36c of c is operated.
【００３６】次に、旋回モータ５ａの操作レバー装置３
５ａの操作レバー３６ａを操作したときの動作を説明す
る。Next, the operation lever device 3 of the turning motor 5a
The operation when the operation lever 36a of 5a is operated will be described.
【００３７】まず、作業モード選択スイッチ１８が押さ
れない通常操作モードでは、３方向切換弁１９はパイロ
ットライン４１ａとタンクライン４１ｃを接続する図示
の位置にあるので、補助弁１６はバネ１６ｃにより図示
の全開位置に保持される。この状態で操作レバー装置３
５ａの操作レバー３６ａを図示右側に操作すると、レバ
ー操作量に応じたパイロット圧がパイロットラインａ１
に生じ、方向制御弁４ａはレバー操作量に応じた切換量
だけ切換位置Ｂに切換わり、メインポンプ２からの圧油
は切換位置Ｂのメータイン油路１０Ｂのメータイン絞り
３２Ｂを通って旋回モータ５ａに流入して、旋回モータ
５ａを回転させる。旋回モータ５ａから排出された圧油
は方向制御弁４ａのメータアウト油路１３Ｂ及びメータ
イン絞り３３Ｂ、タンクライン６ａ、補助弁１６を通っ
てタンクライン６からタンク１４に流れ落ちる。このと
き補助弁１６のパイロット駆動部１６ａには、パイロッ
トラインａ１、ライン４０ａ、シャトル弁１７、ライン
４０ｃを介してレバー操作量に応じたパイロット圧が導
入され、補助弁１６の開度を大きくする方向に作用する
が、補助弁１６は既にバネ１６ｃにより全開に保持され
ているため、変化はない。First, in the normal operation mode in which the work mode selection switch 18 is not pressed, the three-way switching valve 19 is at the position shown connecting the pilot line 41a and the tank line 41c. It is held in the fully open position. In this state, the operating lever device 3
When the operation lever 36a of FIG. 5a is operated rightward in the figure, the pilot pressure corresponding to the lever operation amount is changed to the pilot line a1.
The direction control valve 4a is switched to the switching position B by a switching amount corresponding to the lever operation amount, and the pressure oil from the main pump 2 passes through the meter-in throttle 32B of the meter-in oil passage 10B at the switching position B and turns the turning motor 5a. To rotate the turning motor 5a. The pressure oil discharged from the turning motor 5a flows down from the tank line 6 to the tank 14 through the meter-out oil passage 13B of the direction control valve 4a, the meter-in throttle 33B, the tank line 6a, and the auxiliary valve 16. At this time, the pilot pressure according to the lever operation amount is introduced into the pilot drive unit 16a of the auxiliary valve 16 via the pilot line a1, the line 40a, the shuttle valve 17, and the line 40c, and the opening degree of the auxiliary valve 16 is increased. Acting in the direction, there is no change since the auxiliary valve 16 is already fully opened by the spring 16c.
【００３８】一方、作業モード選択スイッチ１８を押し
た微操作モードでは、３方向切換弁１９はパイロットラ
イン４１ａとパイロットライン４１ｂを接続する位置に
切り換えられるので、補助弁１６は全閉位置に切り換え
られ、その位置で保持される。この状態で操作レバー装
置３５ａの操作レバー３６ａを図示右側に操作すると、
レバー操作量に応じたパイロット圧がパイロットライン
ａ１に生じ、方向制御弁４ａはレバー操作量に応じた切
換量だけ切換位置Ｂに切換わる。これと同時に、補助弁
１６のパイロット駆動部１６ａには、上記のようにパイ
ロットラインａ１と等価なパイロット圧が生じ、補助弁
１６はレバー操作量に応じた弁開度になるよう開口面積
を大きくする方向に変位する。したがって、メインポン
プ２からの圧油は切換位置Ｂのメータイン油路１０Ｂの
メータイン絞り３２Ｂを通って旋回モータ５ａに流入し
て、旋回モータ５ａを回転させる一方、旋回モータ５ａ
から排出された圧油は方向制御弁４ａのメータアウト油
路１３Ｂのメータアウト絞り３３Ｂ、タンクライン６
ａ、補助弁１６を通ってタンクライン６からタンク１４
に流れ落ちる。On the other hand, in the fine operation mode in which the work mode selection switch 18 is pressed, the three-way switching valve 19 is switched to the position connecting the pilot line 41a and the pilot line 41b, and the auxiliary valve 16 is switched to the fully closed position. , Held in that position. In this state, when the operation lever 36a of the operation lever device 35a is operated rightward in the figure,
A pilot pressure corresponding to the lever operation amount is generated in the pilot line a1, and the direction control valve 4a is switched to the switching position B by a switching amount corresponding to the lever operation amount. At the same time, a pilot pressure equivalent to the pilot line a1 is generated in the pilot drive unit 16a of the auxiliary valve 16 as described above, and the opening area of the auxiliary valve 16 is increased so as to have a valve opening corresponding to the lever operation amount. In the direction of Therefore, the pressure oil from the main pump 2 flows into the turning motor 5a through the meter-in throttle 32B of the meter-in oil passage 10B at the switching position B to rotate the turning motor 5a, while rotating the turning motor 5a.
Is discharged from the meter-out restrictor 33B of the meter-out oil passage 13B of the directional control valve 4a and the tank line 6
a, from the tank line 6 through the auxiliary valve 16 to the tank 14
Run down.
【００３９】図２は、補助弁１６を用いてメータアウト
側の流量特性を変化させるときの考え方を示した図であ
る。近接して直列に接続された開口面積Ａ１，Ａ２の２
つの絞りは、開口面積ＡSUMの１つの絞りに置き換えて
考えることができる。この場合、Ａ１，Ａ２，ＡSUMの
関係は次の式で表すことができる。FIG. 2 is a diagram showing the concept when changing the flow characteristic on the meter-out side using the auxiliary valve 16. Open areas A1 and A2, which are closely connected in series
One stop can be considered by replacing one stop with an aperture area A SUM . In this case, the relationship between A1, A2, and A SUM can be expressed by the following equation.
【００４０】 ＡSUM＝Ａ１・Ａ２／√（Ａ１2＋Ａ２2） …（１） したがって、（１）式を適用することによって、メータ
アウト油路１３Ｂのメータアウト絞り３３Ｂと補助弁１
６の絞りを１つのメータアウト絞りに置き換えて考える
ことが可能である。A SUM = A1 · A2 / √ (A1 2 + A2 2 ) (1) Therefore, by applying the expression (1), the meter-out throttle 33B of the meter-out oil passage 13B and the auxiliary valve 1
It is possible to replace the six stops with one meter-out stop.
【００４１】図３は、パイロット圧に対するメータアウ
ト絞り３３Ｂ、通常操作モードでの補助弁１６、微操作
モードの補助弁１６のそれぞれの開口面積の一例を示し
た図である。メータアウト絞り３３Ｂはパイロット圧Ｐ
oにて開口し始め、パイロット圧の上昇に比例してその
開口面積を増加させ、パイロット圧力供給ライン８の圧
力（元圧）と等価な圧力Ｐmaxにおいて開口面積ａを得
る。通常操作モードでは補助弁１６はパイロット圧の大
小に関係なく開口面積２ａに保たれる。微操作モードで
は補助弁１６は、パイロット圧Ｐoにて開口し始め、パ
イロット圧の上昇に比例してその開口面積を増加させ、
パイロット圧力供給ライン８の圧力（元圧）と等価な圧
力Ｐmaxにおいて開口面積ａ／２を得る。FIG. 3 is a diagram showing an example of the opening area of each of the meter-out throttle 33B for the pilot pressure, the auxiliary valve 16 in the normal operation mode, and the auxiliary valve 16 in the fine operation mode. Meter-out throttle 33B is pilot pressure P
The opening is started at o, the opening area is increased in proportion to the rise of the pilot pressure, and the opening area a is obtained at a pressure Pmax equivalent to the pressure (original pressure) of the pilot pressure supply line 8. In the normal operation mode, the auxiliary valve 16 is kept at the opening area 2a regardless of the magnitude of the pilot pressure. Auxiliary valve 16 is in the fine operation mode, it begins to open at the pilot pressure P o, to increase its opening area in proportion to the increase of the pilot pressure,
An opening area a / 2 is obtained at a pressure Pmax equivalent to the pressure (original pressure) of the pilot pressure supply line 8.
【００４２】図４は、パイロット圧に対するメータアウ
ト絞り３３Ｂ、通常操作モードの補助弁１６、微操作モ
ードの補助弁１６のそれぞれの開口面積が図３の通りで
ある場合、（１）式を用いて算出した見かけのメータア
ウト絞りの開口面積である。通常操作モードでは、操作
域全域にわたって開口面積を大きく取ることができ、高
速な旋回が可能である。微操作モードでは、操作域全域
にわたって通常モードの約１／２の開口面積に絞られて
いる。FIG. 4 shows the case where the opening area of each of the meter-out throttle 33B for the pilot pressure, the auxiliary valve 16 in the normal operation mode, and the auxiliary valve 16 in the fine operation mode is as shown in FIG. This is the apparent aperture area of the meter-out aperture calculated by the above. In the normal operation mode, a large opening area can be taken over the entire operation area, and high-speed turning is possible. In the fine operation mode, the opening area is reduced to about の of the normal mode over the entire operation area.
【００４３】図５は、操作レバー装置３５ａのパイロッ
トバルブ（減圧弁）９ａの入力量（レバー操作量）に対
する出力パイロット圧の関係を、従来の技術で述べた特
開平７−２４８００４号公報に記載のものと比較して示
す図である。図中、Ｐ１はパイロットバルブ９ａの元圧
（パイロット圧供給ライン８の圧力）であり、操作レバ
ー３６ａを操作すると、その操作量に応じて出力パイロ
ット圧は→→と変化する。即ち、パイロット圧は
レバー操作量の「イ」の範囲で可変となる。FIG. 5 shows the relationship between the input amount (lever operation amount) of the pilot valve (pressure reducing valve) 9a of the operation lever device 35a and the output pilot pressure described in JP-A-7-248004 described in the prior art. It is a figure shown in comparison with that of FIG. In the drawing, P1 is the original pressure of the pilot valve 9a (the pressure of the pilot pressure supply line 8), and when the operation lever 36a is operated, the output pilot pressure changes from → to → in accordance with the operation amount. That is, the pilot pressure is variable in the range of the lever operation amount “A”.
【００４４】図６は、図４の関係と図５の→→の
関係を合成して得られる、レバー操作量に対するメータ
アウト絞り３３Ｂと補助弁１６とを複合した見かけのメ
ータアウト絞りの開口面積の関係（メータリング特性）
を示す図である。通常操作モード及び微操作モード共
に、開口面積を可変とするレバー操作量の範囲は図５の
「イ」に対応する範囲であり、微操作モードでも通常操
作モードと同じ広い範囲にわたって開口面積を変化させ
ることができる。したがって、広い微操作域が得られ、
容易に微操作が可能になる。また、微操作モードではレ
バー操作量に対する開口面積の変化量も少なくなり、こ
の点でも微操作性が向上する。FIG. 6 shows an apparent meter-out aperture area obtained by combining the relationship of FIG. 4 and the relationship of →→ of FIG. Relationship (metering characteristics)
FIG. In both the normal operation mode and the fine operation mode, the range of the lever operation amount that makes the opening area variable is the range corresponding to “A” in FIG. 5. In the fine operation mode, the opening area changes over the same wide range as the normal operation mode. Can be done. Therefore, a wide fine operation area can be obtained,
Fine operation can be easily performed. Further, in the fine operation mode, the amount of change in the opening area with respect to the lever operation amount is small, and also in this respect, the fine operability is improved.
【００４５】比較例として、特開平７−２４８００４号
公報に記載のように、パイロットバルブの元圧を下げて
微操作モードを得る場合について説明する。パイロット
バルブの元圧を図５中のＰ１からＰ２に下げた場合、パ
イロットバルブ（減圧弁）は操作レバーの操作量に応じ
て出力パイロット圧は→→と変化する。この場合
のパイロット圧を可変とするレバー操作量の範囲は
「ロ」と通常時の「イ」に比べて狭くなる。As a comparative example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-248004, a case will be described in which the fine operation mode is obtained by lowering the source pressure of the pilot valve. When the source pressure of the pilot valve is reduced from P1 to P2 in FIG. 5, the output pilot pressure of the pilot valve (pressure reducing valve) changes from → to → in accordance with the operation amount of the operation lever. In this case, the range of the lever operation amount that makes the pilot pressure variable is “B”, which is narrower than “A” in the normal state.
【００４６】図７は、図４の「メータアウト絞り」の特
性と図５の→→の関係から得られる、レバー操作
量に対するメータアウト絞りの開口面積の関係（メータ
リング特性）を示す図である。微操作モードでは、開口
面積を可変とするレバー操作量の範囲は図５の「ロ」に
対応する範囲であり、通常操作モードに比べ操作範囲が
狭くなる。また、レバー操作量に対する開口面積の変化
量は通常操作モード時と同じ急峻なままである。このた
めアクチュエータの最大速度は落とせるが、微操作性は
向上しない。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the lever operation amount and the opening area of the meter-out diaphragm (metering characteristic), which is obtained from the characteristic of the "meter-out diaphragm" in FIG. 4 and the relationship of →→ in FIG. is there. In the fine operation mode, the range of the lever operation amount that makes the opening area variable is the range corresponding to “b” in FIG. 5, and the operation range is narrower than in the normal operation mode. Further, the amount of change in the opening area with respect to the lever operation amount remains as steep as in the normal operation mode. Therefore, the maximum speed of the actuator can be reduced, but the fine operability is not improved.
【００４７】以上のように本実施形態によれば、特定の
アクチュエータである旋回モータ５ａの方向制御弁４ａ
のメータアウト油路１３Ｂ，１３Ｃに設けられたメータ
アウト絞り３３Ｂ，３３Ｃとその下流側に設けられた補
助弁１６とを合成した見かけのメータアウト絞りのメー
タリング特性は、微操作モードでは図４に示したように
方向制御弁４ａのメータアウト絞り３３Ｂ，３３Ｃ単独
の場合に比べて操作レバー３６ａの操作域のほぼ全域に
わたって開口面積が減少した特性となり、最大開口面積
が小さくなるだけでなく広い操作範囲にわたって開口面
積が可変となり、かつレバー操作量に対する開口面積の
変化量も少なくなるため、簡単な構成で優れた微操作性
が得られる。As described above, according to the present embodiment, the direction control valve 4a of the swing motor 5a, which is a specific actuator,
The metering characteristics of the apparent meter-out restrictor obtained by combining the meter-out restrictors 33B and 33C provided in the meter-out oil passages 13B and 13C and the auxiliary valve 16 provided on the downstream side thereof are shown in FIG. As shown in FIG. 7, the opening area is reduced over almost the entire operation range of the operation lever 36a as compared with the case where the meter-out throttles 33B and 33C of the directional control valve 4a are used alone. Since the opening area is variable over the operation range and the amount of change in the opening area with respect to the lever operation amount is small, excellent fine operability can be obtained with a simple configuration.
【００４８】また、補助弁１６は特定のアクチュエータ
である旋回モータ５ａの方向制御弁４ａのタンクライン
６ａに設けられているため、旋回モータ５ａのみを微操
作できると共に、加速時や定速操作時だけでなく、減速
時にも旋回モータ５ａを微操作することができる。Further, since the auxiliary valve 16 is provided in the tank line 6a of the direction control valve 4a of the swing motor 5a, which is a specific actuator, only the swing motor 5a can be finely operated, and can be operated during acceleration or constant speed operation. In addition, the turning motor 5a can be finely operated even during deceleration.
【００４９】更に、作業モード選択スイッチ１８と３方
向切換弁１９を設け、補助弁１６の開度を常に最大開度
に保持し通常操作モードとするか、操作レバー３６ａの
操作量に応じて制御し微操作モードとするかを選択する
ようにしたので、特定のアクチュエータである走行モー
タ５ａに対してオペレータが任意に高速なアクチュエー
タ操作可能な通常操作モードと微操作モードとを切り替
えることができる。Further, a work mode selection switch 18 and a three-way switching valve 19 are provided, and the opening of the auxiliary valve 16 is always kept at the maximum opening to set the normal operation mode, or the operation is controlled according to the operation amount of the operation lever 36a. Since the user selects whether the operation mode is the fine operation mode, the operator can arbitrarily switch between the normal operation mode in which the traveling motor 5a as a specific actuator can be operated at a high speed and the fine operation mode.
【００５０】本発明の第２の実施形態を図８〜図１２を
用いて説明する。図８中、図１に示すものと同等の部材
及び機能には、同じ符号を付し説明を省略する。上記実
施形態は、油圧的に補助弁の開度を制御したが、本実施
形態は電気的に補助弁の開度を制御するものである。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8, members and functions equivalent to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In the above embodiment, the opening of the auxiliary valve is controlled hydraulically, but in the present embodiment, the opening of the auxiliary valve is electrically controlled.
【００５１】図８において、操作レバー装置３５ａのパ
イロットバルブ９ａから引き出されたパイロットライン
ａ１，ａ２にはそのパイロット圧を検出するための圧力
センサ２１ａ，２１ｂが設けられ、作業モード選択スイ
ッチ１８及び圧力センサ２１ａ，２１ｂからの信号はコ
ントローラ２２に入力される。方向制御弁４ａからのタ
ンクライン６ａには、旋回モータ５ａからの戻り油の流
量を補助的に制御する電磁比例式補助弁２３が設けら
れ、この電磁比例式補助弁２３はコントローラ２２から
出力される制御信号（電気信号）により動作し、制御信
号が０（通常操作モード）のときは全開位置に保持され
る。コントローラ２２は、作業モード選択スイッチ１８
及び圧力センサ２１ａ，２１ｂからの信号を基に、電磁
比例式補助弁２３を動作させる制御信号（電気信号）を
演算して電磁比例式補助弁２３に出力する制御演算手段
として機能する。In FIG. 8, pressure sensors 21a and 21b for detecting the pilot pressure are provided on pilot lines a1 and a2 drawn from a pilot valve 9a of an operation lever device 35a. Signals from the sensors 21a and 21b are input to the controller 22. In the tank line 6a from the direction control valve 4a, there is provided an electromagnetic proportional auxiliary valve 23 for supplementarily controlling the flow rate of the return oil from the swing motor 5a. The electromagnetic proportional auxiliary valve 23 is output from the controller 22. When the control signal is 0 (normal operation mode), it is held at the fully open position. The controller 22 is provided with a work mode selection switch 18.
Based on the signals from the pressure sensors 21a and 21b, it functions as a control calculation means for calculating a control signal (electric signal) for operating the electromagnetic proportional auxiliary valve 23 and outputting the control signal to the electromagnetic proportional auxiliary valve 23.
【００５２】コントローラ２２の制御機能を図９〜図１
２を用いて説明する。The control functions of the controller 22 are shown in FIGS.
2 will be described.
【００５３】図９はコントローラ２２の制御機能をブロ
ック線図で表したものであり、コントローラ２２は、作
業モード選択スイッチ１８からの微操作モード信号を受
けて圧力センサ２１ａ，２１ｂからの圧力信号１，２の
うち、より高圧の信号を選択し、これをパイロット圧信
号Ｐｉとして出力するパイロット圧選択手段５１と、こ
のパイロット圧選択手段５１からのパイロット圧信号Ｐ
ｉを入力してパイロット圧信号と制御信号の関係を予め
設定したテーブルを用いて電磁比例式補助弁２３に制御
信号Ｉｃを出力する出力演算手段５２とを有している。FIG. 9 is a block diagram showing the control function of the controller 22. The controller 22 receives a fine operation mode signal from the work mode selection switch 18 and receives a pressure signal 1 from the pressure sensors 21a and 21b. , 2, a pilot pressure selecting means 51 for selecting a higher pressure signal and outputting the selected signal as a pilot pressure signal Pi, and a pilot pressure signal P from the pilot pressure selecting means 51.
an output calculating means 52 for inputting i and outputting a control signal Ic to the electromagnetic proportional auxiliary valve 23 using a table in which the relationship between the pilot pressure signal and the control signal is set in advance.
【００５４】図１０に、出力演算手段５２で用いられる
テーブルに予め設定したパイロット圧信号と制御信号の
関係の一例を示す。パイロット圧信号ＰｉがＰo以下で
は制御信号ＩｃはＩmaxであり、パイロット圧信号Ｐｉ
がＰoを超えると、パイロット圧信号Ｐｉが大きくある
に従って制御信号Ｉｃが小さくなり、パイロット圧信号
Ｐｉが最大のＰmaxになると制御信号ＩｃがＩ0となるよ
うにパイロット圧信号Ｐｉと制御信号Ｉｃとの関係が設
定されている。FIG. 10 shows an example of the relationship between the pilot pressure signal and the control signal preset in the table used by the output calculation means 52. Control signal Ic pilot pressure signal Pi is the following P o is the Imax, pilot pressure signal Pi
There exceeds P o, the control signal Ic in accordance with the pilot pressure signal Pi is large becomes small, the control and the control signal Ic pilot pressure signal Pi is the maximum Pmax is the pilot pressure signal Pi so that I 0 signal Ic And the relationship is set.
【００５５】電磁比例式補助弁２３の制御信号Ｉｃと開
口面積の特性の一例を図１１に示す。制御信号ＩｃがＩ
maxでは開口面積は０であり、制御信号Ｉｃが小さくな
るに従って開口面積は大きくなり、制御信号ＩｃがＩ0
で開口面積はａ／２になる。その結果、微操作モード時
のパイロット圧と開口面積の特性は、図３に「補助弁
（微操作モード）」と表示した特性が得られる。FIG. 11 shows an example of the control signal Ic of the electromagnetic proportional auxiliary valve 23 and the characteristics of the opening area. When the control signal Ic is I
At max, the opening area is 0, and as the control signal Ic decreases, the opening area increases, and the control signal Ic becomes I 0.
And the opening area becomes a / 2. As a result, as the characteristics of the pilot pressure and the opening area in the fine operation mode, the characteristics indicated as “auxiliary valve (fine operation mode)” in FIG. 3 are obtained.
【００５６】コントローラ２２で行われる制御につい
て、コントローラ２２の制御機能をブロック線図で表し
た上記の図９と、コントローラ２２の制御機能をフロー
チャートを表した図１２を用いて説明する。The control performed by the controller 22 will be described with reference to FIG. 9 showing a block diagram of the control function of the controller 22 and FIG. 12 showing a flowchart of the control function of the controller 22.
【００５７】作業モード選択スイッチ１８が押されない
通常操作モードでは、パイロット圧選択手段５１におい
て作業モード選択スイッチ１８の判定が行われ（ステッ
プ１１１）、微操作モードになるまで判定が繰り返され
る。したがって、この間、コントローラ２２から出力さ
れる制御信号は０である。In the normal operation mode in which the operation mode selection switch 18 is not depressed, the operation mode selection switch 18 is determined by the pilot pressure selection means 51 (step 111), and the determination is repeated until the operation mode is changed to the fine operation mode. Therefore, during this time, the control signal output from the controller 22 is 0.
【００５８】作業モード選択スイッチ１８を押した微操
作モードでは、パイロット圧選択手段５１において作業
モード選択スイッチ１８の判定が行われ（ステップ１１
１）、微操作モードと判定されると、圧力センサ２１
ａ，２１ｂからの圧力信号Ｐ１，Ｐ２が読み込まれる
（ステップ１１２）。読み込まれた圧力信号Ｐ１，Ｐ２
はパイロット圧選択手段５１において比較され（ステッ
プ１１３）、圧力信号Ｐ１の方が高圧ならば圧力信号Ｐ
１が、圧力信号Ｐ２の方が高圧ならば圧力信号Ｐ２が、
パイロット圧Ｐｉとして出力される（ステップ１１４、
ステップ１１５）。パイロット圧Ｐｉを入力として出力
演算手段５２にて図１０に示すテーブルに従って制御信
号Ｉｃが出力される（ステップ１１６、ステップ１１
７）。制御信号Ｉｃを受けて、電磁比例式補助弁２３は
図１１に示されるようにその開口面積を変化させる。そ
の結果、メータアウト絞り３３Ｃと合成した見かけのメ
ータアウト絞りの開口面積は図４の通りとなる。In the fine operation mode in which the work mode selection switch 18 is depressed, the pilot pressure selection means 51 determines the work mode selection switch 18 (step 11).
1) If it is determined that the operation mode is the fine operation mode, the pressure sensor 21
The pressure signals P1 and P2 from a and 21b are read (step 112). The read pressure signals P1, P2
Are compared by the pilot pressure selection means 51 (step 113). If the pressure signal P1 is higher, the pressure signal P
1 if the pressure signal P2 is higher than the pressure signal P2,
It is output as the pilot pressure Pi (step 114,
Step 115). The control signal Ic is output according to the table shown in FIG. 10 by the output calculation means 52 with the pilot pressure Pi as an input (step 116, step 11).
7). Upon receiving the control signal Ic, the electromagnetic proportional auxiliary valve 23 changes its opening area as shown in FIG. As a result, the opening area of the apparent meter-out stop synthesized with the meter-out stop 33C is as shown in FIG.
【００５９】従って、本実施形態においても、特定のア
クチュエータである旋回モータ５ａに対する操作レバー
３６ａの操作量に応じて電気的に補助弁１６の開度を制
御し、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ
る。Therefore, also in the present embodiment, the opening of the auxiliary valve 16 is electrically controlled in accordance with the operation amount of the operation lever 36a for the swing motor 5a as a specific actuator, and the same as in the first embodiment. The effect can be obtained.
【００６０】[0060]
【発明の効果】本発明によれば、１ポンプで複数のアク
チュエータを駆動する建設機械の油圧駆動制御装置にお
いて、特定のアクチュエータに対して、加速時、定速操
作時、減速時のいずれにも広い微操作域が得られ、かつ
レバー操作量に対する開口面積の変化量が少なくなり、
簡単な構成で優れた微操作性が得られる。According to the present invention, in a hydraulic drive control device for a construction machine in which a plurality of actuators are driven by one pump, a specific actuator can be operated during acceleration, constant speed operation, and deceleration. A wide fine operation area is obtained, and the amount of change in the opening area with respect to the lever operation amount is reduced,
Excellent fine operability can be obtained with a simple configuration.
【００６１】また、本発明によれば、作業者が任意に通
常操作モードと微操作モードの切替が可能となり、通常
操作モードでは高速なアクチュエータ操作が、また微操
作モードでは容易に微操作が可能となる。Further, according to the present invention, the operator can arbitrarily switch between the normal operation mode and the fine operation mode, and the actuator can be operated at a high speed in the normal operation mode, and can be easily operated in the fine operation mode. Becomes
【図１】本発明の第１の実施形態による建設機械の油圧
駆動制御装置を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a hydraulic drive control device for a construction machine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明におけるメータアウト絞りの概念を説明
する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of a meter-out stop according to the present invention.
【図３】方向制御弁のメータアウト絞りとタンクライン
に設けられた補助弁のパイロット圧に対する開口面積の
関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a meter-out throttle of a directional control valve and an opening area with respect to a pilot pressure of an auxiliary valve provided in a tank line.
【図４】方向制御弁のメータアウト絞りとタンクライン
に設けられた補助弁を合成した通常操作モードと微操作
モードでのパイロット圧に対するみかけの開口面積の関
係を示す図であるFIG. 4 is a diagram showing a relationship between an apparent opening area and a pilot pressure in a normal operation mode and a fine operation mode in which a meter-out throttle of a directional control valve and an auxiliary valve provided in a tank line are combined.
【図５】操作レバー装置のパイロットバルブの入力量
（レバー操作量）に対する出力パイロット圧の関係を、
従来技術のものと比較して示す図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the input amount (lever operation amount) of the pilot valve of the operation lever device and the output pilot pressure;
It is a figure shown in comparison with a thing of the prior art.
【図６】レバー操作量に対するメータアウト絞りと補助
弁とを複合した見かけのメータアウト絞りの開口面積の
関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the lever operation amount and the apparent opening area of the meter-out throttle in which the meter-out throttle and the auxiliary valve are combined.
【図７】従来技術におけるレバー操作量に対するメータ
アウト絞りの開口面積の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a lever operation amount and an opening area of a meter-out stop in the related art.
【図８】本発明の第２の実施形態による建設機械の油圧
駆動制御装置を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a hydraulic drive control device for a construction machine according to a second embodiment of the present invention.
【図９】コントローラの制御機能をブロック線図で示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing a control function of a controller in a block diagram.
【図１０】コントローラの出力演算手段で用いられるテ
ーブルに予め設定したパイロット圧信号と制御信号の関
係の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a relationship between a pilot pressure signal and a control signal preset in a table used by an output calculation unit of the controller.
【図１１】電磁比例式補助弁の制御信号と開口面積の特
性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing characteristics of a control signal and an opening area of an electromagnetic proportional auxiliary valve.
【図１２】コントローラの制御機能をフローチャートで
示す図である。FIG. 12 is a flowchart showing a control function of a controller.
１ 原動機 ２ 油圧ポンプ ４ａ〜４ｃ 方向制御弁 ５ａ 旋回モータ ５ｂ ブームシリンダ ５ｃ バケットシリンダ ６ 共通のタンクライン ６ａ〜６ｃ タンクライン ７ パイロットポンプ ９ａ〜９Ｃ パイロットバルブ １０Ｂ，１０Ｃ メータイン油路 １３Ｂ，１３Ｃ メータアウト油路 １６ 補助弁 １７ シャトル弁 １８ 作業モード選択スイッチ １９ ３方向切換弁 ２１ａ，２１ｂ 圧力センサ ２２ コントローラ ２３ 電磁比例式補助弁 ３２Ｂ，３２Ｃ メータイン絞り ３３Ｂ，３３Ｃ メータアウト絞り ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 操作レバー装置 ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ 操作レバー ５１ パイロット圧選択手段 ５２ 出力演算手段 Reference Signs List 1 motor 2 hydraulic pump 4a-4c directional control valve 5a swing motor 5b boom cylinder 5c bucket cylinder 6 common tank line 6a-6c tank line 7 pilot pump 9a-9C pilot valve 10B, 10C meter-in oil path 13B, 13C meter-out oil Road 16 Auxiliary valve 17 Shuttle valve 18 Work mode selection switch 19 Three-way selector valve 21a, 21b Pressure sensor 22 Controller 23 Electromagnetic proportional auxiliary valve 32B, 32C Meter-in throttle 33B, 33C Meter-out throttle 35a, 35b, 35c Operating lever device 36a , 36b, 36c Operating lever 51 Pilot pressure selecting means 52 Output calculating means
Claims (4)
れた圧油によって駆動される複数のアクチュエータと、
この複数のアクチュエータに対してそれぞれ設けられた
複数の操作手段と、この複数の操作手段の操作レバーの
操作方向と操作量に応じてそれぞれ切り換え操作され、
前記複数のアクチュエータに供給される圧油の方向及び
流量をそれぞれ制御する複数の方向制御弁と、この複数
の方向制御弁をそれぞれタンクに接続する複数のタンク
ラインとを有し、前記複数のアクチュエータからの戻り
油をそれぞれ前記複数の方向制御弁に設けられたメータ
アウト油路及びタンクラインを介してタンクに排出する
建設機械の油圧駆動制御装置において、 前記複数のアクチュエータのうちの特定のアクチュエー
タに係わる方向制御弁のメータアウト油路の下流側に位
置するタンクラインに設けられ、前記特定のアクチュエ
ータからの戻り油の流量を補助的に制御する微操作用の
補助弁と、 前記特定のアクチュエータに対する操作手段の操作レバ
ーの操作量に応じた開度となるよう前記補助弁を制御す
る補助弁操作手段とを備えることを特徴とする油圧駆動
制御装置。1. A hydraulic pump, a plurality of actuators driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump,
A plurality of operation means provided for each of the plurality of actuators, and a switching operation in accordance with an operation direction and an operation amount of an operation lever of the plurality of operation means, respectively,
A plurality of directional control valves respectively controlling a direction and a flow rate of the pressure oil supplied to the plurality of actuators, and a plurality of tank lines respectively connecting the plurality of directional control valves to a tank; A hydraulic drive control device for a construction machine that discharges return oil from a tank through a meter-out oil passage and a tank line provided in each of the plurality of direction control valves. An auxiliary valve for fine operation, which is provided in a tank line located on the downstream side of the meter-out oil passage of the directional control valve concerned and auxiliary controls the flow rate of return oil from the specific actuator; Auxiliary valve operating means for controlling the auxiliary valve so as to have an opening corresponding to the operation amount of the operating lever of the operating means; Hydraulic drive control device, characterized in that it comprises.
置において、前記補助弁の開度を常に最大開度に保持し
通常操作モードとするか、前記操作レバーの操作量に応
じて制御し微操作モードとするかを選択する選択手段を
更に備えることを特徴とする油圧駆動制御装置。2. The hydraulic drive control device for a construction machine according to claim 1, wherein the auxiliary valve is always kept at a maximum opening to be in a normal operation mode, or is controlled according to an operation amount of the operation lever. A hydraulic drive control device further comprising a selection unit for selecting whether to enter a fine operation mode.
置において、前記補助弁はパイロット駆動式であり、前
記補助弁操作手段は前記特定のアクチュエータに対する
操作手段により生成されるパイロット圧を前記補助弁に
導き補助弁の開度を制御する回路手段を有することを特
徴とする油圧駆動制御装置。3. The hydraulic drive control device for a construction machine according to claim 1, wherein the auxiliary valve is a pilot drive type, and the auxiliary valve operating means controls the pilot pressure generated by operating means for the specific actuator. A hydraulic drive control device comprising circuit means for guiding to the auxiliary valve and controlling the opening of the auxiliary valve.
置において、前記補助弁は電磁比例式であり、前記補助
弁操作手段は、前記特定のアクチュエータに対する操作
手段により生成される操作信号を検出する手段と、この
操作信号に応じた制御信号を計算して前記補助弁に与え
補助弁の開度を制御する演算手段とを有することを特徴
とする油圧駆動制御装置。4. The hydraulic drive control device for a construction machine according to claim 1, wherein said auxiliary valve is of an electromagnetic proportional type, and said auxiliary valve operating means transmits an operation signal generated by operating means for said specific actuator. A hydraulic drive control device comprising: means for detecting; and arithmetic means for calculating a control signal corresponding to the operation signal and applying the control signal to the auxiliary valve to control the opening of the auxiliary valve.
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|---|---|---|---|
| JP30347098A JP3760055B2 (en) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | Hydraulic drive control device for construction machinery |
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Cited By (3)
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-
1998
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