JP2004353790A - 油圧作業機の制御弁の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン2によって駆動される油圧ポンプ3の吐出油を、制御弁5で制御して油圧アクチュエータ4を駆動するようにした油圧作業機において、エンジン2のアクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の駆動速度の変更制御域を大幅に拡大する。
【解決手段】操作レバー信号出力手段7と、エンジン回転速度検出手段9と、操作レバー応答切換域上限設定手段10と、弁制御信号出力部8とからなり、弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定手段10で画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御用操作レバー信号aに基づいて行われ、操作レバー応答切換域上限設定手段10で画定される操作レバー応答切換域を超える制御弁5スプールの切換制御は、エンジン回転速度検出手段9からの信号で行うよう構成した。
【選択図】 図1
【解決手段】操作レバー信号出力手段7と、エンジン回転速度検出手段9と、操作レバー応答切換域上限設定手段10と、弁制御信号出力部8とからなり、弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定手段10で画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御用操作レバー信号aに基づいて行われ、操作レバー応答切換域上限設定手段10で画定される操作レバー応答切換域を超える制御弁5スプールの切換制御は、エンジン回転速度検出手段9からの信号で行うよう構成した。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、移動式クレーン、あるいは、高所作業車等の油圧作業機の制御弁の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明の適用対象としての油圧作業機は、図3に示すように、アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えてなるものである。
前記制御弁5は、その最大切換量(最大開度)で、油圧ポンプ3の最大吐出油量(エンジン2を高回転速度にした時の吐出油量)の略全量が制御油量として油圧アクチュエータ4に供給可能なものが用いられている。
【0003】
前記制御弁5を切換制御するための従来の制御装置は、操作レバー6に取り付けられて当該操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7と、操作レバー信号出力手段7からの操作レバー信号aを受け取って前記制御弁5を切換制御するための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8とで構成されている。
【0004】
操作レバー6を中立位置から正または逆方向に傾動操作すると、操作レバー信号出力手段7からこの傾動操作に応じた操作レバー信号aが、弁制御信号出力部8に出力される。弁制御信号出力部8は受け取りに係る操作レバー信号aに応じた弁制御信号b1,b2を制御弁5の駆動部に出力する。これにより、操作レバーの6の中立位置からの正または逆方向の傾動操作量に応じた切換量(開度)に制御弁5(制御弁5のスプール)を正または逆方向へ切換えるようになっている。そしてこの場合、操作レバー6と制御弁5の関係は、操作レバー6の中立位置から正または逆方向へ最大傾動させた時に、制御弁5(制御弁5スプール)が中立位置から最大切換量(最大開度)になるよう、一義的に設定されている。
【0005】
このように構成した従来の制御弁制御装置を備えた油圧作業機では、装作レバー6による制御弁5スプールの切換量(開度)制御と、アクセルペダル1によるエンジン2回転数の制御の個別操作を併用することによって、制御油量を、ゼロ〜エンジン2を高回転速度にしたときの油圧ポンプ3吐出油量(最大吐出油量)の範囲内で任意に制御し、油圧アクチュエータ4の駆動速度を御することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この種の油圧作業機においては、操作レバー3を中立位置から正または逆方向へ最大に傾動させた状態(以下、最大傾動状態という)に維持したままで、エンジン2のアクセルペダル1の操作で以って油圧アクチュエータ4の駆動速度を制御する使用方法が多用されている。
【0007】
このような使用方法によれば、アクセルペダル1の操作だけで油圧アクチュエータ4の駆動速度を変更制御できるのでオペレータの疲労度が少ないという利点がある。この利点は、操作レバー6がデデンド型(最大傾動位置で手を離しても当該最大傾動位置に維持されるような機能をもったもの)である場合には、特に大きい。
【0008】
上記従来の制御弁の制御装置でこのような使用方法を用いた場合、アクセルペダル1の操作でだけで実現できる油圧アクチュエータ4の駆動速度の変動域は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる下限速度と、エンジン2の高回転速度における油圧ポンプ2の吐出油の略全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる上限速度との間になる。
【0009】
換言すれば、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度となり、これよりも低い速度を実現できないものである。
【0010】
この発明は、上記した操作方法において、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低いものにすることができる制御弁の制御装置を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明の油圧作業機の制御弁の制御装置は、次のように構成する。
アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えてなる油圧作業機の前記制御弁5の制御装置であって、
・操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7、
・エンジン2の回転速度を検出してエンジン回転速度信号cを出力するエンジン回転速度信号出力手段9、
・操作レバー信号aによる制御弁5スプール切換可能域の上限を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁5スプール切換量以下の任意の値に設定するための、操作レバー応答制 御域上限設定信号dを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段10、
・前記各手段7,9,10からの信号a,c,dを受け取って前記制御弁を切換制御する ための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8、
とからなり、前記弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号b1,b2を生成出力するよう構成してあることを特徴とする油圧作業機の制御弁の制御装置。
【0012】
【作用】
以上のように構成した本発明の油圧作業機の制御弁の制御装置において、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低いものしようとするときには、操作レバー応答切換域上限設定手段を操作し、当該手段から、操作レバー信号aによる制御弁スプールの切換可能域の上限が、「エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁スプール切換量」以下の任意の切換量に設定する操作レバー応答切換域上限設定信号dを出力させる。
【0013】
操作レバー応答切換域上限設定信号dを受け取った弁制御信号出力部8は、操作レバー6の操作により切換操作可能な制御弁5の操作レバー応答切換域の上限を受け取りに係る操作レバー応答切換域上限設定信号dに応じて変更する。操作レバー応答切換域は、制御弁5を切換量ゼロ(中立位置)〜操作レバー応答切換域上限設定信号dによりその上限が設定される切換域である。
【0014】
次いで、操作レバー6を最大傾動状態に傾動操作する。この状態では、操作レバー信号aは、操作レバー6の最大傾動操作に応答するものであるが、弁制御信号出力部8において操作レバー応答切換域の上限が、「エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁スプール切換量」以下の任意の切換量に設定されているので、制御弁5は、エンジン低回転速度における油圧ポンプ3の吐出量の一部をその制御油として油圧アクチュエータ4に供給する切換量に切り換えられている。油圧ポンプの吐出量の残余部分は、ポンプ油路に配置したリリーフ弁等を通りタンクに還流する。
【0015】
この状態では、油圧アクチュエータ4の駆動速度は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給して得られる速度よりも低いものとなっている。
【0016】
弁制御信号出力手段8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域(その上限が操作レバー応答切換域設定手段により任意に設定できる操作レバー応答切換域)内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はアクセルペダル1で制御されるエンジンの回転速度に係るエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号b1,b2を生成出力するよう構成されているので、上述の状態で、アクセルぺダル1によりエンジン2の回転速度を低回転速度から高回転速度へ増速制御することで、制御弁5を前記操作レバー応答切換域を越えて切換制御することができるのである。
【0017】
したがって、本発明に係る油圧作業機の制御弁の制御装置によれば、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低い任意の速度に設定できるのである。
【0018】
【実施例】以下本発明に係る制御弁の制御装置の実施例を、図1に基づいて説明する。
本発明に係る制御弁の制御装置の適用対象としての油圧作業機は、上記従来技術で説明したものと同様、アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えている。
【0019】
前記制御弁5は、この実施例では、切換量ゼロの中立位置から正方向および逆方向へ切切換可能な四方向三位置型の方向切換弁で構成されている。そして、この制御弁は、エンジン2の高回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の略全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要な切換量(以下「エンジン高速回転速度での飽和切換量」という)まで、正逆方向へ切換可能なものが用いられている。この制御弁5は、その駆動部(図示せず)に入力される弁制御信号b1,b2により、中立位置からの正方向および逆方向への切換量が制御されるようになっている。
【0020】
本発明に係る制御弁の制御装置は、操作レバー6に取り付けられて当該操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7、エンジン2の回転速度を検出してエンジン回転速度信号cを出力するエンジン回転速度信号出力手段9、操作レバー信号aで切換可能な制御弁5スプールの切換域(操作レバー応答切換域)の上限を任意に設定するための操作レバー応答切換域上限設定信号dを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段10、および、前記各手段(操作レバー信号出力
手段7、エンジン回転速度検出手段9、および、操作レバー応答切換域上限設定手段10)からの信号(操作レバー信号a、エンジン回転速度信号c、および、操作レバー応答切換域上限設定信号d)を受けとって制御弁5を切換制御するための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8とで構成されている。
【0021】
前記操作レバー信号出力手段7が出力する操作レバー信号aは、操作レバー6の中立位置からの正逆傾動方向と傾動量を示す信号である。
【0022】
前記エンジン回転速度検出手段9の出力するエンジン回転速度信号cは、アクセルペダル1により制御されるエンジン2の回転速度に応答する信号である。
【0023】
前記操作レバー応答切換域上限設定手段10が出力する操作レバー応答切換域上限設定信号dは、操作レバー信号aで切換可能な制御弁5(制御弁5のスプール)の切換域(中立位置から正方向への切換域、および、中立位置から逆方向への切換域)の上限を任意に設定するためのものである。
【0024】
操作レバー応答切換域上限設定手段10による操作レバー応答切換域上限は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁5の切換量(以下、「エンジン低速回転速度での飽和切換量」という)よりも充分小さな値(制御弁5の中立位置も含む)と、「エンジン低回転速度での飽和切換量」以上の値(「エンジン高回転速度での飽和切換量」を含む)との間で段階的あるいは連続的に任意に設定可能になっている。
【0025】
図2は、操作レバー応答切換域上限設定手段10によりその上限が設定される操作レバー応答切換域の説明図である。図2では、制御弁5の正方向の切換域のみを示している。図2において、切換弁5の切換域は、中立位置Oから「エンジン高回転速度での飽和切換量」X2(エンジン2の高回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の略全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要な切換量)までの間である。操作レバー応答切換域上限設定手段10により、操作レバー応答切換域の上限は、「エンジン低回転速度での飽和切換量」X1よりも充分小さな値Y1と、「エンジン低回転速度での飽和切換量」X1以上の値Y2との間で段階的あるいは連続的に任意に設定可能となっている。
【0026】
前記Y1は、この例では中立位置Oと「エンジン低速回転速度での飽和切換量」Y1の中間に設定したものを示しているが、このY1は中立位置に設定しても良い。また、前記Y2は、「エンジン低回転速度での飽和切換量」Y1を多少超えた位置に設定したものを示しているが、このY2は「エンジン高回転速度での飽和切換量X2に設定しても良い。
【0027】
操作レバー応答切換域上限設定手段10によりその切換域の上限がY1〜Y2の範囲で段階的または連続的に変更される操作レバー応答切換域は、中立位置OからY1乃至中立位置OからY2の範囲で段階的または連続的に変更可能となっている。
【0028】
図1に戻って説明する。前記弁制御信号出力部8は、操作レバー信号出力手段7、アクセル信号出力手段9、および、操作レバー応答切換域上限設定手段10から、操作レバー信号a、エンジン回転速度信号c、および、操作レバー応答切換域上限設定信号dを受けとって演算処理し、制御弁5を切換制御するための弁制御信号b1,b2を出力するものである。
【0029】
この弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号を生成出力するよう構成している。
なお、上述した本件発明の実施例においては、エンジン1回転速度信号cに応答し切り換えられる制御弁5の最大開度を、エンジン高回転速度での飽和切換量としているが、この最大開度を任意に制御する制御弁最大開度を指示する最大開度指示手段(図示せず)を別途設け、この最大開度指示手段からの最大開度指示信号を弁制御信号出力部8に入力するようにし、弁制御信号出力部8において、弁制御信号b1,b2を、最大開度指示手段の指示に係る最大開度を超えないよう規制するようにしても良い。
【0030】
【本発明の効果】
以上の如く構成し作用する本発明に係る油圧作業機の制御装置は、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低い任意の速度に設定できるのである。換言すれば、アクセルペダル1の操作だけで油圧アクチュエータ4の駆動速度を変更制御できる範囲を大幅に増大することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る油圧作業機の制御弁の制御装置の説明図である。
【図2】本発明の制御装置における操作レバー応答切換域の説明図である。
【図3】従来の油圧作業機の制御弁の制御装置の説明図である。
【符号の説明】
1;アクセルペダル、2;エンジン、3;油圧ポンプ、4;油圧アクチュエータ、
5;制御弁、6;操作レバー、7;操作レバー信号出力手段、
8;弁制御信号出力部、9;エンジン回転速度検出手段、
10;操作レバー応答切換域上限設定手段、
X1;エンジン高回転速度での飽和切換量(図2)、
X2;エンジン低回転速度での飽和切換量(図2)、
Y1〜Y2;操作レバー応答切換域上限設定手段10により段階的または連続的に変更される操作レバー応答切換域の上限(図2)、
a;レバー操作信号、b1,b2;弁制御信号、c;エンジン回転速度信号、
d;操作レバー応答切換域上限設定手段、
【産業上の利用分野】この発明は、移動式クレーン、あるいは、高所作業車等の油圧作業機の制御弁の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明の適用対象としての油圧作業機は、図3に示すように、アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えてなるものである。
前記制御弁5は、その最大切換量(最大開度)で、油圧ポンプ3の最大吐出油量(エンジン2を高回転速度にした時の吐出油量)の略全量が制御油量として油圧アクチュエータ4に供給可能なものが用いられている。
【0003】
前記制御弁5を切換制御するための従来の制御装置は、操作レバー6に取り付けられて当該操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7と、操作レバー信号出力手段7からの操作レバー信号aを受け取って前記制御弁5を切換制御するための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8とで構成されている。
【0004】
操作レバー6を中立位置から正または逆方向に傾動操作すると、操作レバー信号出力手段7からこの傾動操作に応じた操作レバー信号aが、弁制御信号出力部8に出力される。弁制御信号出力部8は受け取りに係る操作レバー信号aに応じた弁制御信号b1,b2を制御弁5の駆動部に出力する。これにより、操作レバーの6の中立位置からの正または逆方向の傾動操作量に応じた切換量(開度)に制御弁5(制御弁5のスプール)を正または逆方向へ切換えるようになっている。そしてこの場合、操作レバー6と制御弁5の関係は、操作レバー6の中立位置から正または逆方向へ最大傾動させた時に、制御弁5(制御弁5スプール)が中立位置から最大切換量(最大開度)になるよう、一義的に設定されている。
【0005】
このように構成した従来の制御弁制御装置を備えた油圧作業機では、装作レバー6による制御弁5スプールの切換量(開度)制御と、アクセルペダル1によるエンジン2回転数の制御の個別操作を併用することによって、制御油量を、ゼロ〜エンジン2を高回転速度にしたときの油圧ポンプ3吐出油量(最大吐出油量)の範囲内で任意に制御し、油圧アクチュエータ4の駆動速度を御することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この種の油圧作業機においては、操作レバー3を中立位置から正または逆方向へ最大に傾動させた状態(以下、最大傾動状態という)に維持したままで、エンジン2のアクセルペダル1の操作で以って油圧アクチュエータ4の駆動速度を制御する使用方法が多用されている。
【0007】
このような使用方法によれば、アクセルペダル1の操作だけで油圧アクチュエータ4の駆動速度を変更制御できるのでオペレータの疲労度が少ないという利点がある。この利点は、操作レバー6がデデンド型(最大傾動位置で手を離しても当該最大傾動位置に維持されるような機能をもったもの)である場合には、特に大きい。
【0008】
上記従来の制御弁の制御装置でこのような使用方法を用いた場合、アクセルペダル1の操作でだけで実現できる油圧アクチュエータ4の駆動速度の変動域は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる下限速度と、エンジン2の高回転速度における油圧ポンプ2の吐出油の略全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる上限速度との間になる。
【0009】
換言すれば、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度となり、これよりも低い速度を実現できないものである。
【0010】
この発明は、上記した操作方法において、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低いものにすることができる制御弁の制御装置を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明の油圧作業機の制御弁の制御装置は、次のように構成する。
アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えてなる油圧作業機の前記制御弁5の制御装置であって、
・操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7、
・エンジン2の回転速度を検出してエンジン回転速度信号cを出力するエンジン回転速度信号出力手段9、
・操作レバー信号aによる制御弁5スプール切換可能域の上限を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁5スプール切換量以下の任意の値に設定するための、操作レバー応答制 御域上限設定信号dを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段10、
・前記各手段7,9,10からの信号a,c,dを受け取って前記制御弁を切換制御する ための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8、
とからなり、前記弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号b1,b2を生成出力するよう構成してあることを特徴とする油圧作業機の制御弁の制御装置。
【0012】
【作用】
以上のように構成した本発明の油圧作業機の制御弁の制御装置において、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低いものしようとするときには、操作レバー応答切換域上限設定手段を操作し、当該手段から、操作レバー信号aによる制御弁スプールの切換可能域の上限が、「エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁スプール切換量」以下の任意の切換量に設定する操作レバー応答切換域上限設定信号dを出力させる。
【0013】
操作レバー応答切換域上限設定信号dを受け取った弁制御信号出力部8は、操作レバー6の操作により切換操作可能な制御弁5の操作レバー応答切換域の上限を受け取りに係る操作レバー応答切換域上限設定信号dに応じて変更する。操作レバー応答切換域は、制御弁5を切換量ゼロ(中立位置)〜操作レバー応答切換域上限設定信号dによりその上限が設定される切換域である。
【0014】
次いで、操作レバー6を最大傾動状態に傾動操作する。この状態では、操作レバー信号aは、操作レバー6の最大傾動操作に応答するものであるが、弁制御信号出力部8において操作レバー応答切換域の上限が、「エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁スプール切換量」以下の任意の切換量に設定されているので、制御弁5は、エンジン低回転速度における油圧ポンプ3の吐出量の一部をその制御油として油圧アクチュエータ4に供給する切換量に切り換えられている。油圧ポンプの吐出量の残余部分は、ポンプ油路に配置したリリーフ弁等を通りタンクに還流する。
【0015】
この状態では、油圧アクチュエータ4の駆動速度は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給して得られる速度よりも低いものとなっている。
【0016】
弁制御信号出力手段8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域(その上限が操作レバー応答切換域設定手段により任意に設定できる操作レバー応答切換域)内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はアクセルペダル1で制御されるエンジンの回転速度に係るエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号b1,b2を生成出力するよう構成されているので、上述の状態で、アクセルぺダル1によりエンジン2の回転速度を低回転速度から高回転速度へ増速制御することで、制御弁5を前記操作レバー応答切換域を越えて切換制御することができるのである。
【0017】
したがって、本発明に係る油圧作業機の制御弁の制御装置によれば、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低い任意の速度に設定できるのである。
【0018】
【実施例】以下本発明に係る制御弁の制御装置の実施例を、図1に基づいて説明する。
本発明に係る制御弁の制御装置の適用対象としての油圧作業機は、上記従来技術で説明したものと同様、アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えている。
【0019】
前記制御弁5は、この実施例では、切換量ゼロの中立位置から正方向および逆方向へ切切換可能な四方向三位置型の方向切換弁で構成されている。そして、この制御弁は、エンジン2の高回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の略全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要な切換量(以下「エンジン高速回転速度での飽和切換量」という)まで、正逆方向へ切換可能なものが用いられている。この制御弁5は、その駆動部(図示せず)に入力される弁制御信号b1,b2により、中立位置からの正方向および逆方向への切換量が制御されるようになっている。
【0020】
本発明に係る制御弁の制御装置は、操作レバー6に取り付けられて当該操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7、エンジン2の回転速度を検出してエンジン回転速度信号cを出力するエンジン回転速度信号出力手段9、操作レバー信号aで切換可能な制御弁5スプールの切換域(操作レバー応答切換域)の上限を任意に設定するための操作レバー応答切換域上限設定信号dを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段10、および、前記各手段(操作レバー信号出力
手段7、エンジン回転速度検出手段9、および、操作レバー応答切換域上限設定手段10)からの信号(操作レバー信号a、エンジン回転速度信号c、および、操作レバー応答切換域上限設定信号d)を受けとって制御弁5を切換制御するための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8とで構成されている。
【0021】
前記操作レバー信号出力手段7が出力する操作レバー信号aは、操作レバー6の中立位置からの正逆傾動方向と傾動量を示す信号である。
【0022】
前記エンジン回転速度検出手段9の出力するエンジン回転速度信号cは、アクセルペダル1により制御されるエンジン2の回転速度に応答する信号である。
【0023】
前記操作レバー応答切換域上限設定手段10が出力する操作レバー応答切換域上限設定信号dは、操作レバー信号aで切換可能な制御弁5(制御弁5のスプール)の切換域(中立位置から正方向への切換域、および、中立位置から逆方向への切換域)の上限を任意に設定するためのものである。
【0024】
操作レバー応答切換域上限設定手段10による操作レバー応答切換域上限は、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要充分な制御弁5の切換量(以下、「エンジン低速回転速度での飽和切換量」という)よりも充分小さな値(制御弁5の中立位置も含む)と、「エンジン低回転速度での飽和切換量」以上の値(「エンジン高回転速度での飽和切換量」を含む)との間で段階的あるいは連続的に任意に設定可能になっている。
【0025】
図2は、操作レバー応答切換域上限設定手段10によりその上限が設定される操作レバー応答切換域の説明図である。図2では、制御弁5の正方向の切換域のみを示している。図2において、切換弁5の切換域は、中立位置Oから「エンジン高回転速度での飽和切換量」X2(エンジン2の高回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の略全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必要な切換量)までの間である。操作レバー応答切換域上限設定手段10により、操作レバー応答切換域の上限は、「エンジン低回転速度での飽和切換量」X1よりも充分小さな値Y1と、「エンジン低回転速度での飽和切換量」X1以上の値Y2との間で段階的あるいは連続的に任意に設定可能となっている。
【0026】
前記Y1は、この例では中立位置Oと「エンジン低速回転速度での飽和切換量」Y1の中間に設定したものを示しているが、このY1は中立位置に設定しても良い。また、前記Y2は、「エンジン低回転速度での飽和切換量」Y1を多少超えた位置に設定したものを示しているが、このY2は「エンジン高回転速度での飽和切換量X2に設定しても良い。
【0027】
操作レバー応答切換域上限設定手段10によりその切換域の上限がY1〜Y2の範囲で段階的または連続的に変更される操作レバー応答切換域は、中立位置OからY1乃至中立位置OからY2の範囲で段階的または連続的に変更可能となっている。
【0028】
図1に戻って説明する。前記弁制御信号出力部8は、操作レバー信号出力手段7、アクセル信号出力手段9、および、操作レバー応答切換域上限設定手段10から、操作レバー信号a、エンジン回転速度信号c、および、操作レバー応答切換域上限設定信号dを受けとって演算処理し、制御弁5を切換制御するための弁制御信号b1,b2を出力するものである。
【0029】
この弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号を生成出力するよう構成している。
なお、上述した本件発明の実施例においては、エンジン1回転速度信号cに応答し切り換えられる制御弁5の最大開度を、エンジン高回転速度での飽和切換量としているが、この最大開度を任意に制御する制御弁最大開度を指示する最大開度指示手段(図示せず)を別途設け、この最大開度指示手段からの最大開度指示信号を弁制御信号出力部8に入力するようにし、弁制御信号出力部8において、弁制御信号b1,b2を、最大開度指示手段の指示に係る最大開度を超えないよう規制するようにしても良い。
【0030】
【本発明の効果】
以上の如く構成し作用する本発明に係る油圧作業機の制御装置は、アクセルペダル1の操作だけで実現できる油圧アクチュエータ4の下限速度を、エンジン2の低回転速度における油圧ポンプ3の吐出油の全量が制御弁5の制御油として油圧アクチュエータ4に供給されて得られる速度よりも低い任意の速度に設定できるのである。換言すれば、アクセルペダル1の操作だけで油圧アクチュエータ4の駆動速度を変更制御できる範囲を大幅に増大することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る油圧作業機の制御弁の制御装置の説明図である。
【図2】本発明の制御装置における操作レバー応答切換域の説明図である。
【図3】従来の油圧作業機の制御弁の制御装置の説明図である。
【符号の説明】
1;アクセルペダル、2;エンジン、3;油圧ポンプ、4;油圧アクチュエータ、
5;制御弁、6;操作レバー、7;操作レバー信号出力手段、
8;弁制御信号出力部、9;エンジン回転速度検出手段、
10;操作レバー応答切換域上限設定手段、
X1;エンジン高回転速度での飽和切換量(図2)、
X2;エンジン低回転速度での飽和切換量(図2)、
Y1〜Y2;操作レバー応答切換域上限設定手段10により段階的または連続的に変更される操作レバー応答切換域の上限(図2)、
a;レバー操作信号、b1,b2;弁制御信号、c;エンジン回転速度信号、
d;操作レバー応答切換域上限設定手段、
Claims (1)
- アクセルペダル1の操作によりその回転速度が低回転速度から高回転速度の間で任意に制御可能なエンジン2と、このエンジン2により駆動される油圧ポンプ3と、油圧アクチュエータ4への前記油圧ポンプ3からの作動油供給量を制御する制御弁5とを備えてなる油圧作業機の前記制御弁5の制御装置であって、
・操作レバー6の操作に応答した操作レバー信号aを出力する操作レバー信号出力手段7、
・エンジン2の回転速度を検出してエンジン回転速度信号cを出力するエンジン回転速度信号出力手段9、
・操作レバー信号aによる制御弁5スプール切換可能域の上限を、エンジン2の低回転速 度における油圧ポンプ3の吐出油の全量を油圧アクチュエータ4に供給させるために必 要充分な制御弁5スプール切換量以下の任意の値に設定するための、操作レバー応答制 御域上限設定信号dを出力する操作レバー応答切換域上限設定手段10、
・前記各手段7,9,10からの信号a,c,dを受け取って前記制御弁を切換制御する ための弁制御信号b1,b2を出力する弁制御信号出力部8、
とからなり、前記弁制御信号出力部8は、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域内での制御弁5スプールの切換制御は操作レバー信号aに基づいて行なわれ、操作レバー応答切換域上限設定信号dによって画定される操作レバー応答切換域を越える制御弁5スプールの切換制御はエンジン回転速度信号cに応答して行われるよう、弁制御信号b1,b2を生成出力するよう構成してあることを特徴とする油圧作業機の制御弁の制御装置。
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2003
- 2003-05-30 JP JP2003153582A patent/JP2004353790A/ja active Pending
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