JP2006118685A

JP2006118685A - Fluid circuit of working machine

Info

Publication number: JP2006118685A
Application number: JP2004310051A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shimada; 佳幸嶋田
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2006-05-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the regeneration efficiency and the energy efficiency while preventing the defective action of a fluid pressure actuator by the simple constitution regarding the fluid pressure circuit of a working machine. <P>SOLUTION: It has a fluid pressure source of supply 4, a fluid pressure actuator 5, an operation means 7 to set up the stroke volume, a control valve 2 to adjust the supply fluid of the working fluid to the fluid pressure actuator 5, a regeneration circuit 17 to regenerate the working fluid discharged from the fluid pressure actuator 5, a regeneration valve 8 to adjust the regeneration fluid, a pilot circuit 19 to control the open degree of the control valve 2, the second pilot circuit 20 that branches from a pilot circuit 19 and adjusts the open degree of the regeneration valve 8, a control means 11 to output a control signal according to the supply quantity of the working fluid from the supply source of the fluid pressure 4 and an electromagnetic proportional pilot pressure control valve 10 to adjust the pilot pressure arranged on the second pilot circuit 20 on the open degree control of regeneration valve 8 on the basis of the control signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、作業機械に備えられた流体圧アクチュエータの作動を制御する流体圧回路に関する。 The present invention relates to a fluid pressure circuit that controls the operation of a fluid pressure actuator provided in a work machine.

油圧ショベル等の作業機械は、油圧シリンダ等をはじめとする流体圧アクチュエータを流体圧回路上に備え、流体圧アクチュエータによりバケットやブーム，スティック，旋回装置といった流体圧装置を作動させるように構成されている。つまり、作業機械においては、油圧ポンプによって加圧された作動油が油圧回路を介して各種油圧装置へ供給されるようになっており、油圧ポンプと油圧装置との間に制御弁が介装されて、油圧装置へ供給される作動油の流量や油圧が適切に制御されるようになっている。 A work machine such as a hydraulic excavator is provided with a fluid pressure actuator such as a hydraulic cylinder on a fluid pressure circuit, and is configured to operate a fluid pressure device such as a bucket, a boom, a stick, and a swing device by the fluid pressure actuator. Yes. That is, in the work machine, hydraulic fluid pressurized by the hydraulic pump is supplied to various hydraulic devices via the hydraulic circuit, and a control valve is interposed between the hydraulic pump and the hydraulic device. Thus, the flow rate and hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic device are appropriately controlled.

例えば、特許文献１には、油圧メインポンプから吐出される圧油が制御弁を介して複数の油圧シリンダ（アクチュエータ）へ供給される油圧回路の油圧制御装置において、パイロットポンプから吐出されるパイロット圧油が、操作レバーを備えたリモコン弁（遠隔操作弁）を介して制御弁の調圧弁部へ供給されて、制御弁の開度が調整される構成が記載されている。このような構成により、オペレータによる操作レバーの操作に応じて制御弁の開度を調節し、油圧シリンダへ供給される圧油の流量を制御できるようになっている。 For example, Patent Document 1 discloses a pilot pressure discharged from a pilot pump in a hydraulic control device of a hydraulic circuit in which pressure oil discharged from a hydraulic main pump is supplied to a plurality of hydraulic cylinders (actuators) via control valves. A configuration is described in which oil is supplied to a pressure regulating valve portion of a control valve via a remote control valve (remote control valve) provided with an operation lever so that the opening degree of the control valve is adjusted. With such a configuration, the flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder can be controlled by adjusting the opening of the control valve according to the operation of the operation lever by the operator.

ところで、このような油圧回路において、油圧シリンダから作動油タンクへ排出される作動油の一部を再び油圧シリンダへ還流させて再利用を図る再生回路を併設したものが開発されている。例えば、特許文献２には、液圧シリンダのヘッド側から作動油タンクへの戻り油の一部をロッド側へ供給する再生回路が液圧回路に形成された構成が記載されており、このような構成によってヘッド側の高圧液を有効利用し、省エネルギー運転ができるようになっている。 By the way, such a hydraulic circuit has been developed in which a regeneration circuit for reusing a part of hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder to the hydraulic oil tank and returning it to the hydraulic cylinder for reuse is developed. For example, Patent Document 2 describes a configuration in which a regeneration circuit for supplying a part of return oil from the head side of the hydraulic cylinder to the hydraulic oil tank to the rod side is formed in the hydraulic circuit. With such a configuration, the high-pressure liquid on the head side can be effectively used and energy-saving operation can be performed.

一般的な再生回路を備えた作業機械の油圧回路の構成を図４に示す。ここに示された油圧回路は、作業機械のアームがオペレータによってアームイン操作（アームを駆動するアーム油圧シリンダの伸び操作であり、アームを内側に回転させる操作）された時に、アーム油圧シリンダ５から排出される作動油を再生利用するための再生回路１７を備えた油圧回路である。 FIG. 4 shows a configuration of a hydraulic circuit of a work machine provided with a general regeneration circuit. The hydraulic circuit shown here is discharged from the arm hydraulic cylinder 5 when the arm of the work machine is arm-in operated by the operator (the operation of extending the arm hydraulic cylinder that drives the arm and rotating the arm inward). It is a hydraulic circuit provided with the regeneration circuit 17 for recycle | reusing the used hydraulic fluid.

まず、この油圧回路には、エンジン２１によって駆動されて作動油を圧送する油圧ポンプ４とアームを駆動するアーム油圧シリンダ５とがコントロール弁ユニット１のアーム制御弁２を介して配置されている。また、アーム制御弁２からアーム油圧シリンダ５のヘッド室５ａ側への作動油通路（ヘッドライン）１４とアーム油圧シリンダ５のロッド室５ｂ側への作動油通路（ロッドライン）１５とを連結するように、再生通路１７が備えられており、この再生通路１７上には再生通路１７を流通する作動油流量を制御するための再生弁８が備えられている。なお、アームイン操作時における作動油の再生量を増加させるために、アーム制御弁２の戻り油制御開口部２ｃの開口が十分に絞られた状態に設定されている。これにより、ロッドライン１５から作動油タンク１２へ還流する作動油が、タンクライン１６よりも再生通路１７へ流通しやすいようになっている。 First, in this hydraulic circuit, a hydraulic pump 4 that is driven by an engine 21 to pump hydraulic oil and an arm hydraulic cylinder 5 that drives an arm are arranged via an arm control valve 2 of the control valve unit 1. Further, a hydraulic oil passage (head line) 14 from the arm control valve 2 to the head chamber 5 a side of the arm hydraulic cylinder 5 and a hydraulic oil passage (rod line) 15 to the rod chamber 5 b side of the arm hydraulic cylinder 5 are connected. As described above, a regeneration passage 17 is provided, and a regeneration valve 8 for controlling the flow rate of hydraulic oil flowing through the regeneration passage 17 is provided on the regeneration passage 17. Note that the opening of the return oil control opening 2c of the arm control valve 2 is set to be sufficiently narrowed in order to increase the amount of hydraulic oil regenerated during the arm-in operation. As a result, the hydraulic oil recirculated from the rod line 15 to the hydraulic oil tank 12 is more likely to flow through the regeneration passage 17 than the tank line 16.

このような再生回路を備えた油圧回路においては、アーム油圧シリンダ５の作動量を設定するアーム操作レバー７がオペレータによって操作されると、パイロット回路１９，２０を介してパイロット圧が制御弁２の圧力室２ａ及び再生弁８の圧力室８ａへ導かれて、制御弁２，再生弁８の開度が制御されるようになっている。これにより、アーム操作レバー７の操作量の増加に応じて、再生弁８を介して再生される作動油流量を増加させることができるようになっている。 In the hydraulic circuit having such a regeneration circuit, when the arm operation lever 7 for setting the operation amount of the arm hydraulic cylinder 5 is operated by the operator, the pilot pressure is supplied to the control valve 2 via the pilot circuits 19 and 20. The opening of the control valve 2 and the regeneration valve 8 is controlled by being guided to the pressure chamber 2a and the pressure chamber 8a of the regeneration valve 8. As a result, the flow rate of hydraulic oil regenerated through the regeneration valve 8 can be increased in accordance with an increase in the operation amount of the arm operation lever 7.

なお、再生通路１７には、ヘッドライン１４からロッドライン１５への作動油の流通（すなわち、再生方向に対して逆方向への作動油の流通）をブロックする逆止弁（チェックバルブ）１８が介装されているとともに、ロッドライン１５から分岐した油圧回路上には、アームシリンダ５のロッド室５ｂ側の作動油を直接作動油タンク１２へリリーフさせるためのアンロード弁９が設けられている。
特開２００１−２００８０６号公報特開平９−３２９１０６号公報 The regeneration passage 17 has a check valve (check valve) 18 that blocks the flow of hydraulic oil from the head line 14 to the rod line 15 (that is, the flow of hydraulic oil in the direction opposite to the regeneration direction). On the hydraulic circuit branched from the rod line 15, there is provided an unload valve 9 for directly relieving the hydraulic oil on the rod chamber 5 b side of the arm cylinder 5 to the hydraulic oil tank 12. .
JP 2001-200806 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-329106

ところで、上述のような再生回路においては、再生通路１７を流通して再生される作動油量を増加させることができれば、再生効率をより高めることができる。したがって、エネルギー効率を向上させることを考えると、再生通路１７に介装される再生弁８の最大開度をできるだけ大きく（開放側に）設定して、再生通路１７の作動油流量を増加させることができるようにすることが望ましい。 By the way, in the regeneration circuit as described above, if the amount of hydraulic oil regenerated through the regeneration passage 17 can be increased, the regeneration efficiency can be further increased. Therefore, in view of improving energy efficiency, the maximum opening of the regeneration valve 8 interposed in the regeneration passage 17 is set as large as possible (to the open side) to increase the hydraulic oil flow rate in the regeneration passage 17. It is desirable to be able to

しかし、再生弁８の最大開度を大きく設定すると、以下のような課題が生ずることがある。例えば、アーム油圧シリンダ５においてアームイン操作を行う場合、再生通路１７の作動油流量が増加することによって、ロッド室５ｂ側の作動油の排出量も増加することになる。ここで、シリンダロッド５Ｒの単位移動量に対するヘッド室５ａへの必要作動油流入量は、構造的に、ロッド室５ｂからの作動油流出量よりも多くなっている（一般に、略２倍程度）ため、増加したロッド室５ｂ側の作動油の排出量に比例した量の作動油を、アーム油圧シリンダ５のヘッド室５ａ側へ供給する必要がある。 However, if the maximum opening of the regeneration valve 8 is set large, the following problems may occur. For example, when an arm-in operation is performed in the arm hydraulic cylinder 5, the amount of hydraulic oil discharged on the rod chamber 5b side increases as the hydraulic oil flow rate in the regeneration passage 17 increases. Here, the required amount of hydraulic oil flowing into the head chamber 5a with respect to the unit movement amount of the cylinder rod 5R is structurally larger than the amount of hydraulic oil flowing out from the rod chamber 5b (generally about twice as much). Therefore, it is necessary to supply an amount of hydraulic oil proportional to the increased amount of hydraulic oil discharged on the rod chamber 5 b side to the head chamber 5 a side of the arm hydraulic cylinder 5.

つまりここで、油圧ポンプ４からアーム油圧シリンダ５のヘッド室５ａ側へ供給される作動油流量と、再生通路１７を通ってヘッド室５ａ側へ再生される作動油流量との和が、ロッド室５ｂからの作動油の排出によるシリンダロッド５Ｒの移動によって増加したヘッド室５ａ側体積に満たない場合には、シリンダ内でバキュームによるエアが発生し、操作性が悪化したりシリンダ内のシールが破損してしまうのである。 In other words, the sum of the hydraulic oil flow rate supplied from the hydraulic pump 4 to the head chamber 5a side of the arm hydraulic cylinder 5 and the hydraulic oil flow rate regenerated to the head chamber 5a side through the regeneration passage 17 is the rod chamber. If the volume of the head chamber 5a increased by the movement of the cylinder rod 5R due to the discharge of the hydraulic oil from the cylinder 5b is not reached, vacuum air is generated in the cylinder, the operability is deteriorated, and the seal in the cylinder is broken. It will be done.

そのため、上述したような従来の再生回路においては、ヘッドライン１４を介してヘッド室５ａへ供給される作動油流量が最も少ない状態、すなわち、油圧ポンプ４を駆動するエンジン２１の回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）が低回転の状態において、ロッド室５ｂからの作動油排出によるシリンダ内のバキュームが発生しない程度に、再生弁８の最大開度を絞って設定せざるを得ず、再生弁８の最大開度を大きくすることが困難であるという課題がある。 Therefore, in the conventional regeneration circuit as described above, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the head chamber 5a via the head line 14 is the smallest, that is, the rotational speed of the engine 21 that drives the hydraulic pump 4 (engine rotation In a state where the number Ne) is low, the maximum opening degree of the regeneration valve 8 must be set to a level that does not cause vacuum in the cylinder due to the discharge of hydraulic oil from the rod chamber 5b. There is a problem that it is difficult to increase the maximum opening.

また、このような再生回路における再生弁の最大開度設定にかかる制約により、単に再生効率上の課題だけでなく、以下のような課題も生じている。すなわち、再生弁８の最大開度は予めシリンダ内におけるバキュームが生じないように絞られて設定されているため、エンジン２１の回転速度が高回転の状態では、油圧ポンプ４からアームシリンダ５のヘッド室５ａ側へ供給される作動油が増加するのに対し、ロッド室５ｂ側においては、再生弁８から再生される作動油量が増加しにくい。 In addition, due to the restrictions on the setting of the maximum opening of the regeneration valve in such a regeneration circuit, not only the problem on regeneration efficiency but also the following problem arises. That is, since the maximum opening of the regenerative valve 8 is set in advance so as not to generate a vacuum in the cylinder, the head of the arm cylinder 5 from the hydraulic pump 4 when the rotational speed of the engine 21 is high. The amount of hydraulic oil supplied to the chamber 5a increases, whereas the amount of hydraulic oil regenerated from the regeneration valve 8 hardly increases on the rod chamber 5b side.

このとき、アーム制御弁２の戻り油制御開口部２ｃの開口も十分に絞られた状態に設定されているため、作動油タンク１２へ還流する作動油量も増加しにくく、結果としてロッドライン１５の作動油圧が上昇してアームシリンダ５のシリンダロッド５Ｒが移動しにくくなってしまう。つまり、ロッドライン１５内の作動油圧がアームシリンダ５の負荷として働くことになり、油圧ポンプ４にかかる負荷も増大して、必要以上のエネルギーロスが生じることになってしまう。 At this time, since the opening of the return oil control opening 2c of the arm control valve 2 is also set to a sufficiently narrowed state, the amount of hydraulic oil returning to the hydraulic oil tank 12 is hardly increased, and as a result, the rod line 15 This increases the hydraulic pressure of the cylinder rod 5R, making it difficult for the cylinder rod 5R of the arm cylinder 5 to move. That is, the operating oil pressure in the rod line 15 acts as a load on the arm cylinder 5, and the load applied to the hydraulic pump 4 increases, resulting in an unnecessary energy loss.

本発明は、このような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成で、流体圧アクチュエータの動作不良を防止しながら、再生効率及びエネルギー効率の良好な作業機械の流体圧回路を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems, and provides a fluid pressure circuit for a work machine having a simple configuration and good regeneration efficiency and energy efficiency while preventing malfunction of the fluid pressure actuator. For the purpose.

上記目的を達成するため、本発明の作業機械の流体圧回路（請求項１）は、流体圧回路の作動流体を圧送する流体圧供給源と、該流体圧供給源から該作動流体を供給されて作動し、該作動流体を流体圧タンクへ排出する流体圧アクチュエータと、オペレータの操作量に応じて該流体圧アクチュエータの作動量を設定する操作手段と、該流体圧供給源から該流体圧アクチュエータへの作動流体供給通路上に介装されて該流体圧アクチュエータへ供給される該作動流体の供給流量を調節する制御弁と、該流体圧アクチュエータから排出された該作動流体を該流体圧タンクを介さず再び該流体圧アクチュエータへ流通させる再生回路と、該再生回路上に介装されて、該再生回路を流通する該作動流体の再生流量を調節する再生弁と、該操作手段で設定された該作動量に応じて該流体圧アクチュエータを作動させるべく該制御弁の開度を制御するためのパイロット作動流体を流通させるパイロット回路と、該パイロット回路から分岐し、流体圧によって該再生弁の開度を調節する該パイロット作動流体を流通させる第２パイロット回路と、該流体圧供給源から圧送される該作動流体の供給流量に応じて制御信号を出力する制御手段と、該第２パイロット回路上に介装され、該制御手段からの該制御信号に基づいて該再生弁の開度制御にかかる該パイロット作動流体の流体圧を調節する電磁比例式パイロット圧制御弁とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a fluid pressure circuit (claim 1) of a work machine according to the present invention is supplied with a fluid pressure supply source for pumping a working fluid of the fluid pressure circuit, and supplied with the working fluid from the fluid pressure supply source. A fluid pressure actuator that discharges the working fluid to a fluid pressure tank, operation means for setting an operation amount of the fluid pressure actuator according to an operation amount of an operator, and a fluid pressure actuator from the fluid pressure supply source A control valve for adjusting the supply flow rate of the working fluid supplied to the fluid pressure actuator, which is interposed on the working fluid supply passage to the fluid pressure actuator, and the fluid pressure tank for discharging the working fluid discharged from the fluid pressure actuator. A regenerative circuit that recirculates to the fluid pressure actuator without intervention, a regenerative valve that is interposed on the regenerative circuit and regulates the regenerative flow rate of the working fluid that circulates through the regenerative circuit, and A pilot circuit for circulating a pilot working fluid for controlling the opening degree of the control valve to operate the fluid pressure actuator according to the actuated amount, and the regeneration valve branched from the pilot circuit and driven by the fluid pressure A second pilot circuit for circulating the pilot working fluid for adjusting the opening of the control circuit, control means for outputting a control signal in accordance with the supply flow rate of the working fluid pumped from the fluid pressure supply source, and the second pilot An electromagnetic proportional pilot pressure control valve that is disposed on a circuit and adjusts the fluid pressure of the pilot working fluid for controlling the opening of the regeneration valve based on the control signal from the control means. It is a feature.

また、該制御手段は、該流体圧供給源から圧送される該作動流体の供給流量が増加するほど、該パイロット圧制御弁の開度を開放する制御信号を出力し、該再生弁は、該パイロット圧制御弁の開度の開放に伴って、該再生回路を流通する該作動流体の再生流量を増量させることが好ましい（請求項２）。
また、該作動流体供給源を駆動するエンジンとを備え、該制御手段は、該エンジンの回転数に応じて該制御信号を出力することが好ましい（請求項３）。 The control means outputs a control signal for opening the opening of the pilot pressure control valve as the supply flow rate of the working fluid pumped from the fluid pressure supply source increases, and the regeneration valve It is preferable that the regeneration flow rate of the working fluid flowing through the regeneration circuit is increased as the opening of the pilot pressure control valve is opened (claim 2).
It is preferable that an engine that drives the working fluid supply source is provided, and the control means outputs the control signal in accordance with the rotational speed of the engine.

本発明の作業機械の流体圧回路（請求項１）によれば、簡素な構成で、再生回路を介した作動流体の再生量を電磁比例式パイロット圧制御弁で容易に調整することができ、流体圧アクチュエータの動作不良を防止しながら、再生効率を上昇させることができる。また、流体圧回路の負荷を低減させることができ、エネルギーロスを低減させることができる。 According to the fluid pressure circuit of the working machine of the present invention (Claim 1), the regeneration amount of the working fluid via the regeneration circuit can be easily adjusted with an electromagnetic proportional pilot pressure control valve with a simple configuration, Regeneration efficiency can be increased while preventing malfunction of the fluid pressure actuator. Moreover, the load of the fluid pressure circuit can be reduced and energy loss can be reduced.

また、本発明の作業機械の流体圧回路（請求項２）によれば、再生弁にかかるパイロット圧制御弁の開度を制御するようになっているため、再生弁の開口特性を容易にかつ確実に変化させて流量コントロールすることができる。
また、本発明の作業機械の流体圧回路（請求項３）によれば、作動流体の供給流量をエンジンの回転数によって容易に把握することができ、確実に流体圧アクチュエータの動作不良を防止しながら、再生効率を上昇させる制御を実施することができる。 According to the fluid pressure circuit of the working machine of the present invention (Claim 2), the opening degree of the pilot pressure control valve applied to the regeneration valve is controlled. The flow rate can be controlled with certainty.
Further, according to the fluid pressure circuit of the working machine of the present invention (Claim 3), the supply flow rate of the working fluid can be easily grasped by the engine speed, and the malfunction of the fluid pressure actuator can be reliably prevented. However, it is possible to implement control that increases the regeneration efficiency.

以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態としての作業機械の流体圧回路を示すもので、図１は本流体圧回路の全体構成を示す回路構成図、図２は本流体圧回路における制御弁及び再生弁の開口特性を示すグラフ、図３は本流体圧回路におけるパイロット圧力制御弁の制御特性を示すグラフである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a fluid pressure circuit of a working machine as one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing the overall configuration of the fluid pressure circuit, and FIG. 2 is a control in the fluid pressure circuit. FIG. 3 is a graph showing the control characteristics of the pilot pressure control valve in the fluid pressure circuit.

［構成］
まず、図１を用いて本流体圧回路の構成について説明する。なお、本実施形態の流体圧回路は、再生回路を備えた作業機械の油圧回路に本発明を適用したものであり、前述した従来の油圧回路（図４参照）と同一の部位については同一の符号を用いている。
図１に示すように、本油圧回路は、エンジン２１に駆動されて作動油（作動流体）を圧送する油圧ポンプ（流体圧供給源）４と、油圧ポンプ４から作動油を供給されて作動するアーム油圧シリンダ５（流体圧アクチュエータ，以下、単にアームシリンダともいう）及びブーム油圧シリンダ（以下、単にブームシリンダともいう）６と、各油圧シリンダ５，６から排出された作動油を貯留する作動油タンク１２とを備えて構成されている。 [Constitution]
First, the configuration of the fluid pressure circuit will be described with reference to FIG. The fluid pressure circuit of the present embodiment is an application of the present invention to a hydraulic circuit of a work machine having a regeneration circuit, and the same parts as those of the conventional hydraulic circuit (see FIG. 4) described above are the same. The code is used.
As shown in FIG. 1, this hydraulic circuit is driven by an engine 21 and operates by being supplied with hydraulic oil from the hydraulic pump 4 (hydraulic pressure supply source) 4 that pumps hydraulic oil (working fluid). Arm hydraulic cylinder 5 (fluid pressure actuator, hereinafter also simply referred to as arm cylinder) and boom hydraulic cylinder (hereinafter also simply referred to as boom cylinder) 6, and hydraulic oil that stores hydraulic oil discharged from each hydraulic cylinder 5, 6 A tank 12 is provided.

油圧ポンプ４を駆動するエンジン２１の回転速度は、オペレータによって選択できるようになっており、作業状況に応じてオペレータによって操作される図示しないエンジンダイアルの操作位置に応じて、予め設定されたエンジン回転数でエンジン２１が回転し、油圧ポンプ４を駆動するようになっている。例えば、エンジンダイアルの位置が１（最低回転の状態に対応するダイアル位置）に操作されると、エンジン回転数Ｎｅが最低回転数に設定され、ダイアル位置が大きくなるにつれて、より大きなエンジン回転数Ｎｅが設定され、エンジンダイアル位置が１０（最高回転の状態に対応するダイアル位置）に操作されると、エンジン回転数Ｎｅが最高回転数に設定されるようになっている。 The rotation speed of the engine 21 that drives the hydraulic pump 4 can be selected by the operator, and the engine rotation set in advance according to the operation position of an engine dial (not shown) operated by the operator according to the work situation. The engine 21 is rotated by the number to drive the hydraulic pump 4. For example, when the position of the engine dial is operated to 1 (dial position corresponding to the state of the minimum rotation), the engine rotation speed Ne is set to the minimum rotation speed, and the engine rotation speed Ne increases as the dial position increases. Is set, and the engine dial position is operated to 10 (dial position corresponding to the maximum rotation state), the engine rotation speed Ne is set to the maximum rotation speed.

また、油圧ポンプ４は、エンジン回転数Ｎｅが小さいときには低出力で運転し、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど高出力運転できるようになっている。なお、油圧ポンプ４の出力とは、油圧ポンプ４から圧送される作動油流量とその作動油圧との積に対応するパラメータである。
つまり、オペレータは、低速作業や低負荷の軽作業等を行う場合には小さいエンジンダイアル位置を選択して油圧ポンプ４を低出力運転させ、高速作業や高負荷の作業等を行う場合には大きいエンジンダイアル位置を選択して油圧ポンプ４を高出力運転させることができるようになっている。 The hydraulic pump 4 operates at a low output when the engine speed Ne is small, and can operate at a high output as the engine speed Ne increases. The output of the hydraulic pump 4 is a parameter corresponding to the product of the hydraulic oil flow rate fed from the hydraulic pump 4 and the hydraulic pressure.
In other words, the operator selects a small engine dial position when performing low speed work or light work with low load, etc., and operates the hydraulic pump 4 at low output, and is large when performing high speed work or high load work. The hydraulic pump 4 can be operated at a high output by selecting the engine dial position.

なお、本実施形態では、エンジンダイアル位置が１から１０までの１０段階のうちの一つを選択できるようになっており、選択されたエンジンダイアル位置に対応して、エンジン回転数Ｎｅも１０段階に設定されるようになっている。
また、油圧ポンプ４と各油圧シリンダ５，６との間の作動油供給通路上には、各シリンダへ供給される作動油流量を調節するためのコントロール弁ユニット１が介装されており、コントロール弁ユニット１内には、アームシリンダ５へ供給される作動油流量を制御するためのアーム制御弁（制御弁）２と、ブームシリンダ６へ供給される作動油流量を制御するためのブーム制御弁３が備えられている。 In the present embodiment, the engine dial position can be selected from one of 10 steps from 1 to 10, and the engine speed Ne is also set to 10 steps corresponding to the selected engine dial position. Is set to.
A control valve unit 1 for adjusting the flow rate of hydraulic oil supplied to each cylinder is interposed on the hydraulic oil supply passage between the hydraulic pump 4 and each hydraulic cylinder 5, 6. In the valve unit 1, an arm control valve (control valve) 2 for controlling the flow rate of hydraulic oil supplied to the arm cylinder 5 and a boom control valve for controlling the flow rate of hydraulic oil supplied to the boom cylinder 6 are provided. 3 is provided.

これらの各制御弁２，３は、図１に示すように、スプール（流量制御スプール）の位置を３つの位置のいずれかに切り換え可能で、かつ、開度調整が可能なスプール弁として構成されており、ブーム，アーム等の操作レバーの操作量に応じて作動油の流通方向及び開度調整が行われるようになっている。
例えば、オペレータによってアームシリンダ５の伸縮作動量を設定するアーム操作レバー７がアームイン方向（アームシリンダ５の伸び方向）へ操作されると、アーム操作レバー７の図示しないリモコンバルブが開放され、パイロット回路１９を介してアーム制御弁２の圧力室２ａへパイロット圧が供給されて、アーム制御弁２のスプール位置が切り換えられるとともに、そのパイロット圧に応じた開度に弁開度が調整されるようになっている。 As shown in FIG. 1, each of these control valves 2 and 3 is configured as a spool valve that can switch the position of the spool (flow rate control spool) to one of three positions and adjust the opening degree. The flow direction and opening degree of the hydraulic oil are adjusted according to the operation amount of the operation lever such as the boom and the arm.
For example, when the operator operates the arm operation lever 7 for setting the expansion / contraction operation amount of the arm cylinder 5 in the arm-in direction (extension direction of the arm cylinder 5), the remote control valve (not shown) of the arm operation lever 7 is opened, and the pilot circuit The pilot pressure is supplied to the pressure chamber 2a of the arm control valve 2 via 19 so that the spool position of the arm control valve 2 is switched, and the valve opening is adjusted to the opening corresponding to the pilot pressure. It has become.

つまり、アーム操作レバー７がアームイン方向へ操作されると、油圧ポンプ４から圧送された作動油は、ポンプライン１３を流通してアーム制御弁２へ供給された後、ヘッドライン１４を通ってアームシリンダ５のヘッド室５ａ側へと供給されるようになっている。
またこの時、アームシリンダ５のロッド室５ｂ内の作動油は、ロッドライン１５及びアーム制御弁２を介してタンクライン１６を流通し、作動油タンク１２へと還流するようになっている。 In other words, when the arm operation lever 7 is operated in the arm-in direction, the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump 4 flows through the pump line 13 and is supplied to the arm control valve 2, and then passes through the head line 14 to the arm. The cylinder 5 is supplied to the head chamber 5a side.
At this time, the hydraulic oil in the rod chamber 5 b of the arm cylinder 5 flows through the tank line 16 via the rod line 15 and the arm control valve 2 and returns to the hydraulic oil tank 12.

なお、ここでは図示を省略しているが、アーム操作レバー７がアームアウト方向（アームシリンダ５の縮み方向）へ操作された場合には、パイロット圧がアーム制御弁２の圧力室２ｂへ供給されて、アーム制御弁２のスプール位置が反対方向へ切り換えられるようになっている。つまりこの場合、油圧ポンプ４から圧送された作動油がアームシリンダ５のロッド室５ｂ側へ供給されるとともに、ヘッド室５ａ内の作動油が作動油タンク１２へ還流することになる。 Although not shown here, when the arm operation lever 7 is operated in the arm-out direction (the direction in which the arm cylinder 5 is contracted), the pilot pressure is supplied to the pressure chamber 2b of the arm control valve 2. Thus, the spool position of the arm control valve 2 is switched in the opposite direction. That is, in this case, the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump 4 is supplied to the rod chamber 5 b side of the arm cylinder 5, and the hydraulic oil in the head chamber 5 a returns to the hydraulic oil tank 12.

また、ブームシリンダ６についても同様の構成となっているが、ここではブーム操作レバーやブーム制御弁３のパイロット回路等を省略している。
なお、パイロット圧に対する各油圧シリンダ５，６，油圧ポンプ４及び作動油タンク１２を結ぶ各通路の開口特性（アーム制御弁２及びブーム制御弁３の絞り特性）は、図２に示すように設定されている。すなわち、Ｐ−Ｃ通路開度特性及びＣ−Ｔ通路開度特性として示すように、各油圧シリンダ５，６と油圧ポンプ４とを結ぶ通路（Ｐ−Ｃ通路）の開口面積、及び各油圧シリンダ５，６と作動油タンク１２とを結ぶ通路（Ｃ−Ｔ通路）の開口面積は、圧力室へ導入されるパイロット圧が大きいほど大きく設定される。 The boom cylinder 6 has the same configuration, but the boom operation lever and the pilot circuit of the boom control valve 3 are omitted here.
The opening characteristics (throttle characteristics of the arm control valve 2 and the boom control valve 3) of the passages connecting the hydraulic cylinders 5, 6, the hydraulic pump 4 and the hydraulic oil tank 12 with respect to the pilot pressure are set as shown in FIG. Has been. That is, as shown as the PC passage opening characteristic and the CT passage opening characteristic, the opening area of the passage (PC passage) connecting the hydraulic cylinders 5 and 6 and the hydraulic pump 4, and the hydraulic cylinders The opening area of the passage (CT passage) connecting 5, 6 and the hydraulic oil tank 12 is set to be larger as the pilot pressure introduced into the pressure chamber is larger.

また、図２においてバイパス通路開度特性として示すように、油圧ポンプ４と作動油タンク１２とを結ぶバイパス通路の開口面積は、圧力室へ導入されるパイロット圧が大きいほど、逆に減少していくような特性に設定されている。これにより、オペレータは、操作レバーを操作してパイロット圧を適宜調整することで、各制御弁における油圧シリンダ５，６，油圧ポンプ４及び作動油タンク１２を結ぶ各通路の作動油流量を調整できるようになっている。 Further, as shown as the bypass passage opening characteristic in FIG. 2, the opening area of the bypass passage connecting the hydraulic pump 4 and the hydraulic oil tank 12 decreases as the pilot pressure introduced into the pressure chamber increases. It is set to a certain characteristic. Thereby, the operator can adjust the hydraulic oil flow rate of each passage connecting the hydraulic cylinders 5, 6, the hydraulic pump 4 and the hydraulic oil tank 12 in each control valve by appropriately adjusting the pilot pressure by operating the operation lever. It is like that.

アームシリンダ５のヘッドライン１４とロッドライン１５との間には、これらの二つの作動油通路を連結する再生通路（再生回路）１７が設けられるとともに、この再生通路１７上には、再生弁８及び逆止弁１８が備えられている。
逆止弁１８は、ロッドライン１５からヘッドライン１４へのみ作動油を流通させるためのチェック弁であり、逆方向（ヘッドライン１４側からロッドライン１５側への方向）への作動油流通をブロックするようになっている。また、再生弁８は、パイロット回路１９から分岐した第２パイロット回路２０内のパイロット圧に応じて開度が制御されて、再生通路１７を流通する作動油流量をコントロールするようになっている。 Between the head line 14 and the rod line 15 of the arm cylinder 5, a regeneration passage (regeneration circuit) 17 that connects these two hydraulic oil passages is provided, and on the regeneration passage 17, a regeneration valve 8 is provided. And a check valve 18 is provided.
The check valve 18 is a check valve for circulating hydraulic oil only from the rod line 15 to the head line 14, and blocks hydraulic oil circulation in the reverse direction (direction from the head line 14 side to the rod line 15 side). It is supposed to be. Further, the opening of the regeneration valve 8 is controlled in accordance with the pilot pressure in the second pilot circuit 20 branched from the pilot circuit 19 so as to control the flow rate of hydraulic oil flowing through the regeneration passage 17.

なお、再生弁８における開口特性（絞り特性）についても、図２にＲ−Ｈ再生通路開度特性として示すような曲線に設定されている。すなわち、圧力室８ａへ導入されるパイロット圧が大きいほどロッドライン１５とヘッドライン１４とを結ぶ通路（再生通路１７）の開口面積は大きくなるような特性に設定されている。また、パイロット圧（アームインパイロット圧）が、アーム操作レバー７の最大操作時のパイロット圧であるＰ_S1のときに、開口面積がＡ_2maxとなるように設定されている。また、パイロット圧がＰ_S2（ただし、Ｐ_S2＜Ｐ_S1）のときに、開口面積がＡ_1maxとなるように設定されている。 Note that the opening characteristic (throttle characteristic) of the regeneration valve 8 is also set to a curve as shown as the RH regeneration passage opening characteristic in FIG. That is, the characteristic is set such that the larger the pilot pressure introduced into the pressure chamber 8a, the larger the opening area of the passage connecting the rod line 15 and the head line 14 (regeneration passage 17). Further, when the pilot pressure (arm-in pilot pressure) is P _S1 which is the pilot pressure at the maximum operation of the arm operation lever 7, the opening area is set to A _2max . Further, when the pilot pressure is P _S2 (where P _S2 <P _S1 ), the opening area is set to be A _1max .

ここで、開口面積Ａ_1maxとは、ヘッドライン１４を介してヘッド室５ａへ供給される作動油流量が最も少ない状態、すなわち、油圧ポンプ４を駆動するエンジン２１の回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）が最低回転の状態において、シリンダ内にバキュームが発生しない最大の開口面積となっている。つまり、エンジン回転数Ｎｅが最低回転の状態において、再生弁８の開度をＡ_1max以上開放すると、シリンダ内にバキュームが発生するおそれが生じる、閾値としての開度である。 Here, the opening area A _1max is the state in which the flow rate of hydraulic oil supplied to the head chamber 5a through the head line 14 is the smallest, that is, the rotational speed of the engine 21 that drives the hydraulic pump 4 (engine rotational speed Ne). Is the largest opening area where no vacuum is generated in the cylinder in the state of minimum rotation. That is, when the opening degree of the regeneration valve 8 is opened by A _1max or more in a state where the engine speed Ne is the minimum rotation, the opening degree is a threshold value that may cause a vacuum in the cylinder.

例えば、第２パイロット回路２０のパイロット圧が上昇すると、再生弁８の開度が開放方向に制御される。このとき、アームシリンダ５のヘッド室５ａ内圧力がロッド室５ｂ内圧力よりも小さい場合には、ロッドライン１５側の作動油がヘッドライン１４側へ流通するようになっている。つまり、ロッドライン１５から作動油タンク１２へ還流する作動油のうちの一部が再生通路１７を介してヘッドライン１４側へ供給されることになり、アームシリンダ５のヘッド室５ａへの作動油供給量が増加する。したがって、アームイン操作時においては、作動油の再生によってアームインの動作速度を上昇させることができるようになっている。 For example, when the pilot pressure of the second pilot circuit 20 increases, the opening degree of the regeneration valve 8 is controlled in the opening direction. At this time, when the pressure in the head chamber 5a of the arm cylinder 5 is smaller than the pressure in the rod chamber 5b, the hydraulic oil on the rod line 15 side flows to the head line 14 side. In other words, a part of the hydraulic oil recirculated from the rod line 15 to the hydraulic oil tank 12 is supplied to the head line 14 side via the regeneration passage 17, and the hydraulic oil to the head chamber 5a of the arm cylinder 5 is supplied. Supply volume increases. Accordingly, during the arm-in operation, the operation speed of the arm-in can be increased by regenerating the hydraulic oil.

また、本実施形態では、このようなアームイン操作時における作動油の再生量を増加させるために、アーム制御弁２の戻り油制御開口部（すなわち、Ｃ−Ｔ通路）２ｃの開口が十分に絞られた状態に設定されている。これにより、ロッドライン１５から作動油タンク１２へ還流する作動油が、タンクライン１６よりも再生通路１７へ流通しやすいようになっている。 Further, in this embodiment, in order to increase the amount of hydraulic oil regenerated during such an arm-in operation, the opening of the return oil control opening (that is, the C-T passage) 2c of the arm control valve 2 is sufficiently throttled. Is set to the specified state. As a result, the hydraulic oil recirculated from the rod line 15 to the hydraulic oil tank 12 is more likely to flow through the regeneration passage 17 than the tank line 16.

ところで、再生弁８が開放方向に制御されたときに、アームシリンダ５のヘッド室５ａ内圧力がロッド室５ｂ内圧力よりも大きい場合には、再生弁８が開放側に制御されていたとしても、逆止弁１８の働きによってロッドライン１５からヘッドライン１４側への作動油の再生が行われない。つまり、高圧のヘッドライン１４内の作動油は、アームシリンダ５のシリンダロッド５Ｒを押し上げようとするが、ロッドライン１５内の作動油は、再生通路１７を流通することができないため、アーム制御弁２の戻り油制御開口部２ｃから作動油タンク１２へ流通する作動油量が増加してタンクライン１６に過大なブースト圧が発生してしまうおそれがある。 By the way, when the regeneration valve 8 is controlled in the opening direction and the pressure in the head chamber 5a of the arm cylinder 5 is larger than the pressure in the rod chamber 5b, the regeneration valve 8 may be controlled to the opening side. The hydraulic oil from the rod line 15 to the headline 14 side is not regenerated by the check valve 18. That is, the hydraulic oil in the high-pressure headline 14 tries to push up the cylinder rod 5R of the arm cylinder 5, but the hydraulic oil in the rod line 15 cannot flow through the regeneration passage 17, so that the arm control valve There is a possibility that the amount of hydraulic oil flowing from the second return oil control opening 2 c to the hydraulic oil tank 12 increases and an excessive boost pressure is generated in the tank line 16.

このため、ロッドライン１５には、ヘッド室５ａ側の作動油圧が所定圧を超えた場合に作動油を直接作動油タンク１２へリリーフさせるためのアンロード弁９が備えられている。アンロード弁９は、ロッドライン１５から分岐して直接作動油タンク１２へ通じるアンロードライン２２上に介装されており、ヘッドライン１４を流通する作動油圧に応じてその開度を開放又は閉鎖方向へ制御するようになっている。 For this reason, the rod line 15 is provided with an unload valve 9 for directly relieving the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 12 when the hydraulic pressure on the head chamber 5a side exceeds a predetermined pressure. The unload valve 9 is interposed on an unload line 22 that branches off from the rod line 15 and directly communicates with the hydraulic oil tank 12, and its opening degree is opened or closed in accordance with the hydraulic pressure flowing through the head line 14. Control in the direction.

また、パイロット回路２０上には、電磁比例式の圧力制御弁（電磁比例式パイロット圧制御弁）１０が介装されている。この圧力制御弁１０は、コントローラ１１から入力される電気信号によってパイロット回路２０におけるパイロット圧を制御するようになっており、この制御特性は図３に示すように設定されている。
つまり、コントローラ１１から入力される電気信号（ここでは、電流値）が増大するほど、アームインパイロット圧、すなわち、第２パイロット回路２０における圧力制御弁１０よりも下流側のパイロット圧（再生弁８の圧力室８ａへ導入されるパイロット圧）が減少するように、開度制御されるようになっている。 Further, an electromagnetic proportional pressure control valve (electromagnetic proportional pilot pressure control valve) 10 is interposed on the pilot circuit 20. The pressure control valve 10 controls the pilot pressure in the pilot circuit 20 by an electrical signal input from the controller 11, and the control characteristics are set as shown in FIG.
That is, as the electrical signal (current value in this case) input from the controller 11 increases, the arm-in pilot pressure, that is, the pilot pressure downstream of the pressure control valve 10 in the second pilot circuit 20 (regeneration valve 8). The opening degree is controlled so that the pilot pressure introduced into the pressure chamber 8a decreases.

コントローラ１１は、アームシリンダ５へ供給される作動油流量に応じて、様々なパターンで電流値の電気信号を圧力制御弁１０へ出力することができるようになっている。なお、本実施形態では、オペレータによって操作された図示しないエンジンダイアルの操作位置に応じて、コントローラ１１から出力される電流値が定められるようになっており、コントローラ１１に予め記述されたソフトウェアによって、エンジンダイアルの操作位置が大きいほど（つまり、エンジン回転数Ｎｅが高いほど）、出力される電流値が小さくなるように設定されている。つまり、本実施形態では、アームシリンダ５へ供給される作動油流量を把握するパラメータとして、エンジン回転速度に対応したエンジンダイアルの操作位置を参照するようになっているのである。 The controller 11 can output electric signals of current values to the pressure control valve 10 in various patterns in accordance with the flow rate of hydraulic oil supplied to the arm cylinder 5. In the present embodiment, the current value output from the controller 11 is determined according to the operation position of an engine dial (not shown) operated by the operator, and the software described in advance in the controller 11 The output current value is set to be smaller as the operation position of the engine dial is larger (that is, as the engine speed Ne is higher). That is, in the present embodiment, the operation position of the engine dial corresponding to the engine rotation speed is referred to as a parameter for grasping the flow rate of the hydraulic oil supplied to the arm cylinder 5.

例えば、エンジンダイアルの操作位置が１であるとき（エンジン回転数が最低回転の状態のとき）には、最大の電流値Ｉ₁が出力されるようになっている。また、エンジンダイアルスイッチの操作位置が大きくなるほど、出力される電流値が小さく設定され、エンジンダイアルスイッチの操作位置が１０のとき（エンジン回転数が最高回転の状態のとき）には、電流値が最小の電流値Ｉ₂となるように設定されている。 For example, when the operation position of the engine dial is 1 (when the engine speed is at the minimum speed), the maximum current value I ₁ is output. Further, the larger the operation position of the engine dial switch, the smaller the output current value is set. When the operation position of the engine dial switch is 10 (when the engine speed is at the maximum speed), the current value is The minimum current value I ₂ is set.

つまり、本実施形態にかかる作業機械の油圧回路では、圧力制御弁１０の働きによって、アーム操作レバー７の操作量に応じて設定されるパイロット圧に関して、パイロット回路１９を介してアーム制御弁２の圧力室２ａへ供給されるパイロット圧と、パイロット回路１９から分岐した第２パイロット回路２０を介して再生弁８の圧力室８ａへ供給されるパイロット圧とが、個別に制御されるようになっている。 That is, in the hydraulic circuit of the working machine according to the present embodiment, the pilot pressure that is set in accordance with the operation amount of the arm operation lever 7 by the action of the pressure control valve 10 is controlled by the arm control valve 2 via the pilot circuit 19. The pilot pressure supplied to the pressure chamber 2a and the pilot pressure supplied to the pressure chamber 8a of the regeneration valve 8 via the second pilot circuit 20 branched from the pilot circuit 19 are individually controlled. Yes.

［作用・効果］
以上のような構成により、本実施形態における油圧回路によれば以下のような作用・効果を奏する。
オペレータによってアーム操作レバー７が操作されてアームイン操作を実施する場合、まず、パイロット回路１９を介してアーム制御弁２の圧力室２ａへパイロット圧が供給される。また、パイロット回路１９から分岐した第２パイロット回路２０へも、同じパイロット圧のパイロット圧が導入される。 [Action / Effect]
With the above configuration, the hydraulic circuit according to the present embodiment has the following operations and effects.
When the arm operation lever 7 is operated by the operator to perform the arm-in operation, first, the pilot pressure is supplied to the pressure chamber 2 a of the arm control valve 2 via the pilot circuit 19. Also, the pilot pressure of the same pilot pressure is introduced into the second pilot circuit 20 branched from the pilot circuit 19.

一方、コントローラ１１には、エンジンダイアルの操作位置が入力され、そのエンジンダイアルの操作位置が大きいほど、小さな電流値が圧力制御弁１０へ出力される。そして、圧力制御弁１０では、入力された電流値に応じて、図３に示されたように、圧力制御弁１０よりも下流側のパイロット圧（アームインパイロット圧）を制御する。
ここで、エンジンダイアルの操作位置が１（エンジン回転数が最低回転の状態）であった場合、コントローラ１１から最大の電流値Ｉ₁の電気信号が出力される。そしてパイロット制御弁１０では、入力された最大電流値Ｉ₁に基づいて、パイロット回路２０におけるパイロット圧を制御する。 On the other hand, the operation position of the engine dial is input to the controller 11, and a smaller current value is output to the pressure control valve 10 as the operation position of the engine dial is larger. The pressure control valve 10 controls the pilot pressure (arm-in pilot pressure) on the downstream side of the pressure control valve 10 as shown in FIG. 3 according to the input current value.
Here, when the operation position of the engine dial is 1 (the engine speed is at the minimum speed), the controller 11 outputs an electrical signal having the maximum current value I ₁ . The pilot control valve 10 controls the pilot pressure in the pilot circuit 20 based on the input maximum current value I ₁ .

パイロット制御弁１０における制御特性は、図３に示されたように設定されているため、第２パイロット回路２０のパイロット制御弁１０より下流側のパイロット圧は、その上限値がＰ_S2に制限されることになる。これにより、オペレータによるアーム操作レバー７の操作量に関わらず、第２パイロット回路２０から再生弁８の圧力室８ａへ供給されるパイロット圧の最大値はＰ_S2となる。 Since the control characteristics of the pilot control valve 10 are set as shown in FIG. 3, the upper limit value of the pilot pressure downstream of the pilot control valve 10 of the second pilot circuit 20 is limited to _PS2. Will be. Thereby, regardless of the amount of operation of the arm operation lever 7 by the operator, the maximum value of the pilot pressure supplied from the second pilot circuit 20 to the pressure chamber 8a of the regeneration valve 8 is _PS2 .

したがって、図２に示された開口特性により、制御弁８の開口面積の最大値がＡ_1maxとなり、制御弁８を介した再生制御によってアームシリンダ５内にバキュームが発生するようなことがない。
また、コントローラ１１へ入力されるエンジンダイアルのダイアル操作位置が１よりも大きい場合、操作位置が大きくなるに従って、小さい値の電流値Ｉ（Ｉ＜Ｉ₁）が圧力制御弁１０へ出力される。これにより、図３に示された制御特性から、第２パイロット回路２０のパイロット制御弁１０より下流側のパイロット圧Ｐ_sは、その上限値がＰ_S2よりもやや高い圧力に制限されるように設定されることになる。 Therefore, due to the opening characteristics shown in FIG. 2, the maximum value of the opening area of the control valve 8 becomes A _1max , and no vacuum is generated in the arm cylinder 5 due to the regeneration control via the control valve 8.
When the dial operation position of the engine dial input to the controller 11 is greater than 1, a smaller current value I (I <I ₁ ) is output to the pressure control valve 10 as the operation position increases. Thereby, from the control characteristics shown in FIG. 3, the pilot pressure P _s downstream of the pilot control valve 10 of the second pilot circuit 20 is limited to a pressure whose upper limit is slightly higher than P _S2. Will be set.

したがって、図２に示された開口特性により、制御弁８の開口面積の最大値Ａ_maxが、Ａ_1maxよりも大きく設定される。
そして、エンジンダイアルの操作位置が１０（エンジン回転数が最高回転の状態）であった場合、コントローラ１１からは最小の電流値Ｉ₂の電気信号が出力される。これにより、パイロット制御弁１０では、入力された最小電流値Ｉ₂に応じて、パイロット回路２０におけるパイロット圧を制御する。ここで、図３の制御特性により、第２パイロット回路２０のパイロット制御弁１０より下流側のパイロット圧は、その上限値がＰ_S1に制限されることになる。これにより、第２パイロット回路２０から再生弁８の圧力室８ａへ供給されるパイロット圧の最大値は、Ｐ_S2よりも大きなＰ_S1となる。 Therefore, the maximum value A _max of the opening area of the control valve 8 is set larger than A _1max by the opening characteristics shown in FIG.
Then, the operating position of the engine dial 10 (the engine speed is the maximum rotation state) if a minimum of the electrical signal of the current value I ₂ is output from the controller 11. Thereby, the pilot control valve 10 controls the pilot pressure in the pilot circuit 20 according to the input minimum current value I ₂ . Here, the upper limit value of the pilot pressure downstream of the pilot control valve 10 of the second pilot circuit 20 is limited to P _S1 by the control characteristics of FIG. Thereby, the maximum value of the pilot pressure supplied from the second pilot circuit 20 to the pressure chamber 8a of the regeneration valve 8 becomes P _S1 larger than P _S2 .

したがって、図２に示された開口特性により、制御弁８の開口面積の最大値がＡ_2maxとなり、エンジンダイアルの操作位置が１のときと比較して、再生弁８を流通する作動油流量を増加させることができる。つまり、作動油の再生量を増加させることができ、エネルギー効率を上昇させることができる。
このように、エンジン回転数Ｎｅが低い状態（ヘッドライン１４の作動油圧が低圧の状態）では、従来技術における再生弁８の開度制御と同様に、再生弁８の最大開度を小さく設定して、アームシリンダ５におけるバキュームの発生を防止することができ、一方、エンジン回転数Ｎｅが高いほど、再生弁８の最大開度を大きく設定して、作動油の再生効率を上昇させることができる。 Therefore, due to the opening characteristic shown in FIG. 2, the maximum value of the opening area of the control valve 8 is A _2max , and the flow rate of the hydraulic oil flowing through the regeneration valve 8 is smaller than when the operation position of the engine dial is 1. Can be increased. That is, the regeneration amount of hydraulic oil can be increased, and the energy efficiency can be increased.
Thus, in a state where the engine speed Ne is low (the operating hydraulic pressure of the headline 14 is low), the maximum opening of the regeneration valve 8 is set to be small as in the opening control of the regeneration valve 8 in the prior art. Thus, the generation of vacuum in the arm cylinder 5 can be prevented, and on the other hand, the higher the engine speed Ne, the larger the maximum opening of the regeneration valve 8 can be set and the regeneration efficiency of hydraulic oil can be increased. .

また、従来の油圧回路においては、図２に破線で示すように、再生弁８のアームインパイロット圧に対する開口特性において、開口面積の最大値を、シリンダ内でバキュームによるエアが発生しないように、Ａ_1max以下に抑えて設定しておく必要があったが、本実施形態によれば、エンジン２１の回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）に応じて再生弁８の開度を制御することができるため、開口面積をより大きく設定しておくことができ、エネルギー効率を向上させることができる。 In the conventional hydraulic circuit, as shown by a broken line in FIG. 2, the maximum value of the opening area in the opening characteristic with respect to the arm in pilot pressure of the regenerative valve 8 is set so that air due to vacuum is not generated in the cylinder. _However , according to the present embodiment, the opening degree of the regeneration valve 8 can be controlled according to the rotational speed of the engine 21 (engine speed Ne). The opening area can be set larger and energy efficiency can be improved.

このように、本実施形態の油圧回路によれば、簡素な構成で、アームシリンダ５におけるバキュームの発生を防止しながら再生弁の開放面積を大きく設定することができ、再生効率を上昇させることができる。
また、エンジン２１の高回転時には、再生弁を介して再生する作動油流量が増加するようになっているため、シリンダロッド室５ｂ側の作動油圧が上昇しにくくなり、油圧ポンプ４にかかる負荷を低減させることができる。 Thus, according to the hydraulic circuit of the present embodiment, with a simple configuration, the open area of the regeneration valve can be set large while preventing the generation of vacuum in the arm cylinder 5, and the regeneration efficiency can be increased. it can.
In addition, when the engine 21 rotates at a high speed, the flow rate of the hydraulic oil to be regenerated through the regenerative valve increases, so that the hydraulic pressure on the cylinder rod chamber 5b side does not easily rise, and the load on the hydraulic pump 4 is reduced. Can be reduced.

また、コントローラ１１は、エンジンダイアルの操作位置に応じた電流値を出力するようになっているため、簡素な構成で再生弁の開放面積を設定することが可能となる。
また、本実施形態における再生弁８の開度は、再生弁８へ導入されるパイロット回路上に介装された圧力制御弁１０によって制御されるようになっているため、例えば、再生弁８の開口特性を変更したり調整したりすることが容易であり、汎用性に富んだ再生回路付き油圧回路を提供することができる。 In addition, since the controller 11 outputs a current value corresponding to the operation position of the engine dial, it is possible to set the open area of the regeneration valve with a simple configuration.
In addition, the opening degree of the regeneration valve 8 in the present embodiment is controlled by the pressure control valve 10 interposed on the pilot circuit introduced to the regeneration valve 8. It is easy to change or adjust the opening characteristics, and it is possible to provide a hydraulic circuit with a regeneration circuit that is rich in versatility.

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、コントローラ１１が、エンジンダイアルの操作位置に応じて電気信号を出力するようになっているが、これはシリンダ内でバキュームが発生しうる状態であるか否かを判定するための一手段としてエンジンダイアルの操作位置を用いているのであって、例えば、エンジン２１の回転速度を検出するセンサからのセンサ情報に基づいて電気信号を出力するよう構成してもよい。 [Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the controller 11 outputs an electrical signal in accordance with the operation position of the engine dial, but this determines whether or not a vacuum can occur in the cylinder. For example, the operation position of the engine dial is used as one means for doing so. For example, an electric signal may be output based on sensor information from a sensor that detects the rotational speed of the engine 21.

また、ヘッドライン１４を流通する作動油流量が多ければシリンダ内においてバキュームが発生しにくく、反対にヘッドライン１４を流通する作動油流量が少なければバキュームが発生しやすいと考えられるため、油圧ポンプ４から圧送される作動油流量やヘッドライン１４を流通する作動油流量に応じて電気信号を出力する構成としてもよい。
また、上述の実施形態において、各制御弁２，３及び再生弁８の開口特性が図２に示された特性に設定され、パイロット制御弁１０の制御特性が図３に示された特性に設定されているが、これらの設定は、エンジン回転数が上昇するほど（すなわち、油圧ポンプ４からの作動油供給量が増加するほど）再生量を増加させることができるように設定すればよく、実施の形態に応じて任意に設定することができる。 Further, if the flow rate of hydraulic fluid flowing through the headline 14 is large, vacuum is unlikely to occur in the cylinder, and conversely, if the flow rate of hydraulic fluid flowing through the headline 14 is small, vacuum is likely to occur. It is good also as a structure which outputs an electrical signal according to the hydraulic fluid flow volume pumped from the hydraulic fluid flow volume or the hydraulic fluid flow which distribute | circulates the headline 14.
In the above-described embodiment, the opening characteristics of the control valves 2 and 3 and the regeneration valve 8 are set to the characteristics shown in FIG. 2, and the control characteristics of the pilot control valve 10 are set to the characteristics shown in FIG. However, these settings may be set so that the regeneration amount can be increased as the engine speed increases (that is, the hydraulic oil supply amount from the hydraulic pump 4 increases). It can be arbitrarily set according to the form.

また、上述の実施形態は、電磁比例式の圧力制御弁１０が第２パイロット回路２０上に介装された構成となっており、この圧力制御弁１０がコントローラ１１から入力された電気信号に応じて下流側のパイロット圧を減圧するようになっているが、これは、コントローラ１１からの電気信号に基づいて第２パイロット回路２０のパイロット圧を制御可能な制御弁が第２パイロット回路２０に介装されていればよく、例えば電磁比例式のリリーフ弁が介装されてもよい（この場合、リリーフ弁の内部的な調圧構造が制御手段に相当するものとなる）。 Further, the above-described embodiment has a configuration in which the electromagnetic proportional pressure control valve 10 is interposed on the second pilot circuit 20, and the pressure control valve 10 responds to an electrical signal input from the controller 11. The pilot pressure on the downstream side is reduced by a control valve capable of controlling the pilot pressure of the second pilot circuit 20 based on an electric signal from the controller 11 via the second pilot circuit 20. For example, an electromagnetic proportional relief valve may be interposed (in this case, the internal pressure regulating structure of the relief valve corresponds to the control means).

また、上述の実施形態では、アームシリンダ５のアームイン操作にかかる再生回路が示されているが、その他の再生回路においても同様の効果を奏するものであり、例えば、ブーム下げ時やバケットクローズ時の再生回路等に本発明を適用することも可能である。
なお、上述の実施形態では、各制御弁２，３が、スプールの位置を３つの位置に連続的に切り替え可能なスプール弁として構成されているが、このような弁に限定されるものではなく、各種油圧装置のアクチュエータへ供給する作動油量を制御するための弁であれば、弁の形式は問われない。 In the above-described embodiment, the regeneration circuit related to the arm-in operation of the arm cylinder 5 is shown. However, the same effect can be obtained in other regeneration circuits. For example, when the boom is lowered or the bucket is closed. The present invention can also be applied to a reproduction circuit or the like.
In the above-described embodiment, each control valve 2 and 3 is configured as a spool valve capable of continuously switching the spool position to three positions, but is not limited to such a valve. Any type of valve may be used as long as it is a valve for controlling the amount of hydraulic oil supplied to actuators of various hydraulic devices.

また、上述の実施形態では、作動油量を制御することによって油圧の大きさをコントロールする油圧制御装置に対して、本発明の流体圧制御装置を適用したものとなっているが、作動油以外の各種流体の圧力の大きさをコントロールする制御装置に適用可能である。 In the above-described embodiment, the fluid pressure control device of the present invention is applied to the hydraulic control device that controls the hydraulic pressure by controlling the amount of hydraulic oil. The present invention can be applied to a control device that controls the pressure level of various fluids.

本発明の一実施形態としての流体圧回路の構成を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the fluid pressure circuit as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての流体圧回路における制御弁及び再生弁の開口特性を示すグラフである。It is a graph which shows the opening characteristic of the control valve and regeneration valve in the fluid pressure circuit as one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態としての流体圧回路におけるパイロット圧力制御弁の制御特性を示すグラフである。It is a graph which shows the control characteristic of the pilot pressure control valve in the fluid pressure circuit as one embodiment of the present invention. 従来技術にかかる流体圧回路の構成を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the fluid pressure circuit concerning a prior art.

Explanation of symbols

１コントロール弁ユニット
２アーム制御弁
３ブーム制御弁
４油圧ポンプ（流体圧供給源）
５アームシリンダ（流体圧アクチュエータ）
６ブームシリンダ
７アーム操作レバー
８再生弁
９アンロード弁
１０圧力制御弁（電磁比例式パイロット圧制御弁）
１１コントローラ
１２作動油タンク
１３ポンプライン
１４ヘッドライン
１５ロッドライン
１６タンクライン
１７再生通路（再生回路）
１８逆止弁
１９パイロット回路
２０第２パイロット回路
２１エンジン
２２アンロードライン 1 Control valve unit 2 Arm control valve 3 Boom control valve 4 Hydraulic pump (fluid pressure supply source)
5 Arm cylinder (fluid pressure actuator)
6 Boom cylinder 7 Arm operation lever 8 Regeneration valve 9 Unload valve 10 Pressure control valve (Electromagnetic proportional pilot pressure control valve)
11 Controller 12 Hydraulic oil tank 13 Pump line 14 Headline 15 Rod line 16 Tank line 17 Regeneration path (regeneration circuit)
18 Check valve 19 Pilot circuit 20 Second pilot circuit 21 Engine 22 Unload line

Claims

A fluid pressure source for pumping the working fluid of the fluid pressure circuit;
A fluid pressure actuator that operates by being supplied with the working fluid from the fluid pressure supply source and discharges the working fluid to a fluid pressure tank;
An operation means for setting an operation amount of the fluid pressure actuator according to an operation amount of the operator;
A control valve which is interposed on a working fluid supply passage from the fluid pressure supply source to the fluid pressure actuator and adjusts a supply flow rate of the working fluid supplied to the fluid pressure actuator;
A regeneration circuit for allowing the working fluid discharged from the fluid pressure actuator to flow again to the fluid pressure actuator without passing through the fluid pressure tank;
A regeneration valve interposed on the regeneration circuit for adjusting the regeneration flow rate of the working fluid flowing through the regeneration circuit;
A pilot circuit for circulating a pilot working fluid for controlling the opening degree of the control valve to operate the fluid pressure actuator in accordance with the operation amount set by the operation means;
A second pilot circuit that branches from the pilot circuit and distributes the pilot working fluid that adjusts the opening of the regeneration valve by fluid pressure;
Control means for outputting a control signal in accordance with the supply flow rate of the working fluid pumped from the fluid pressure supply source;
An electromagnetic proportional pilot pressure control valve that is disposed on the second pilot circuit and adjusts the fluid pressure of the pilot working fluid for controlling the opening of the regeneration valve based on the control signal from the control means; A fluid pressure circuit for a work machine, comprising:

The control means outputs a control signal for opening the opening of the pilot pressure control valve as the supply flow rate of the working fluid pumped from the fluid pressure supply source increases.
The fluid pressure of the working machine according to claim 1, wherein the regeneration valve increases the regeneration flow rate of the working fluid flowing through the regeneration circuit as the opening of the pilot pressure control valve is opened. circuit.

An engine for driving the working fluid supply source,
The fluid pressure circuit for a working machine according to claim 1 or 2, wherein the control means outputs the control signal in accordance with the rotational speed of the engine.