JP2007100779A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】優先アクチュエータＰＡと増速アクチュエータＩＡとを備えるとともに、優先アクチュエータＰＡにポンプ吐出油を優先的に供給するようにしたものである。
【解決手段】 第ポンプＰ１の最大吐出量をＱｐ１ｍａｘとし、優先アクチュエータＰＡの要求流量をＱｍ１とし、第１ポンプＰ１から増速アクチュエータＩＡに振り分けるための分流要求流量をＱｄとしたとき、コントローラＣは、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＜Ｑｐ１ｍａｘのとき、合流制御弁Ｓ２を、上記分流要求流量Ｑｄを通過させるのに必要な開度に制御する機能と、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＞Ｑｐ１ｍａｘのとき、合流制御弁Ｓ２を、｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の流量を通過させるのに必要な開度に制御する機能と、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＜Ｑｐ１ｍａｘの範囲内で第１ポンプＰ１の吐出量を制御する機能とを備えている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、特定のアクチュエータに対して、一対のポンプの吐出量を合流させて使用する油圧制御装置に関する。

この種の装置として、例えば図３に示すものが従来から知られている。この従来の油圧制御装置は、パワーショベルに関するもので、一対の可変吐出量形ポンプからなる第１，２ポンプＰ１，Ｐ２を備えるとともに、第１ポンプＰ１には、バケットシリンダ１に接続するとともに、その接続過程に、このバケットシリンダ１を制御するセンタークローズドタイプの切換弁２を接続している。この切換弁２は、そのパイロット室２ａに導かれたパイロット圧の作用で切り換わるものである。

また、上記第１ポンプＰ１には、センタークローズドタイプの合流制御弁３を介してアームシリンダ４にも接続しているが、この合流制御弁３は、第１ポンプＰ１に対して、切換弁２と並列に接続している。このようにした合流制御弁３と第１ポンプＰ１との間には、優先弁５を接続している。上記合流制御弁３は、そのパイロット室３ａに導かれたパイロット圧の作用で切り換わるもので、第１ポンプＰ１の吐出量をアームシリンダ４に導くためのものである。また、上記優先弁５は、パイロット室５ａに導かれたパイロット圧の作用で切り換わるが、この優先弁５が図示の中立位置にあるとき、第１ポンプＰ１から合流弁３への流通は自由流れとなる。そして、上記中立位置から左右いずれかに切り換わると、第１ポンプＰ１から合流制御弁３への流通は、絞り抵抗が付与されるようにしている。

上記のようにした切換弁２のパイロット室２ａと、優先弁５のパイロット室５ａとのそれぞれは、同一のパイロット圧源に連通させ、それらが同期して切り換えられるようにしている。つまり、切換弁２が図示の中立位置にあるときには、優先弁５も図示の中立位置を保ち、切換弁２が左右いずれかに切り換わったときには、優先弁５も左右いずれかに切り換わる構成にしている。そして、優先弁５が中立位置にあるときには、第１ポンプＰ１から合流制御弁３までの流通が自由流れとなり、優先弁５がその中立位置から左右いずれかに切り換わると、第１ポンプＰ１から合流制御弁３までの流通に絞り抵抗が付与されるようにしている。

また、第２ポンプＰ２には、センタークローズドタイプの切換弁６を介して上記アームシリンダ４に接続しているが、この切換弁６は、そのパイロット室６ａに導かれたパイロット圧の作用で切り換わるものである。そして、上記した合流制御弁３とこの切換弁６とのそれぞれが、中立位置から左右いずれかに切り換えられると、第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との吐出油が合流してアームシリンダ４に供給されることになる。

ただし、バケットシリンダ１の負荷に対して、アームシリンダ４の負荷の方が小さい場合があり、切換弁２と合流制御弁３とが同時に開位置を保ったときには、負荷の小さなアームシリンダ４に、第１ポンプＰ１の吐出油が優先的に供給されてしまうが、それを阻止するのが上記優先弁５である。すなわち、切換弁２と優先弁５とは、上記したように同期して切り換わるので、切換弁２が中立位置以外の位置に切り換えられたときには、優先弁５も中立位置以外の位置に切り換わる。したがって、第１ポンプＰ１と合流制御弁３との間では絞り抵抗が付与され、第１ポンプＰ１の吐出油は、バケットシリンダ１に優先的に供給されることになる。

なお、図中符号７および８は、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２のそれぞれに接続したブリードオフ弁で、切換弁２，６および合流弁３が図示の中立位置にあるとき、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出油をタンクＴに返戻するものである。
特開２００５−１２７４１３号公報

上記のようにした従来の油圧制御装置では、バケットシリンダ１への供給流量を優先させるために、優先弁５を必要とするので、その優先弁５の分だけ部品点数が多くなり、それだけ組み付け作業が複雑化するという問題があった。また、組み付け作業が複雑化するだけでなく、優先弁５の分だけ取り付けスペースを多く必要とするという問題もあった。

この発明の目的は、優先弁を用いなくても、所定のアクチュエータを優先的に作動させうる油圧制御装置を提供することである。

この発明は、必要時に合流流量で増速作動される増速アクチュエータＩＡと、この増速アクチュエータＩＡに対して優先して作動される優先アクチュエータＰＡと、上記各アクチュエータにそれぞれ切換制御弁Ｓ１，Ｓ３を介して接続された可変吐出量型の一対のポンプＰ１，Ｐ２と、上記優先アクチュエータＰＡに供給される第１ポンプＰ１からの吐出油の一部を上記増速アクチュエータＩＡに供給する合流制御弁Ｓ２とを有する油圧回路と、上記増速アクチュエータＩＡへの供給流量を制御するコントローラとを備えた油圧制御装置を前提にするものである。

上記の装置を前提にしつつ、第１の発明は、上記コントローラが、優先アクチュエータ用の切換制御弁Ｓ１を制御する操作レバーＬ１の操作量が入力されたとき、その操作量に応じた優先アクチュエータの要求流量Ｑｍ１を演算する機能と、合流制御弁Ｓ２および増切換制御弁Ｓ３を御する操作レバーＬ２の操作量が入力されたとき、その操作量に応じた増速アクチュエータの要求流量Ｑｍ２を演算する機能と、上記各操作レバーの操作量に対応した信号または演算された各アクチュエータの要求流量に応じて、合流制御弁の開度と第１ポンプの吐出量とを制御する機能とを備えた点に特徴を有する。

第２の発明は、上記コントローラが、増速アクチュエータを制御する操作レバーＬ２の操作量に応じて、第１ポンプから増速アクチュエータＩＡへの分流要求流量Ｑｄを演算し、優先アクチュエータの要求流量Ｑｍ１と増速アクチュエータＩＡへの分流要求流量Ｑｄとの和が、第１ポンプＰ１の最大吐出量Ｑｐ１ｍａｘより小さいときには、合流制御弁Ｓ２の開度を分流要求流量Ｑｄが通過できる開度に制御し、上記和が最大吐出量Ｑｐ１ｍａｘより大きいときには、合流制御弁Ｓ２の開度を｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝が通過できる開度に制御するとともに、Ｑｐ１ｍａｘを限度として、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）に応じて第１ポンプＰ１の吐出量を制御する機能を有する点に特徴を有する。

第３の発明は、上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２に、上記コントローラで開閉制御されるブリードオフ弁を接続するとともに、このブリードオフ弁は、上記切換制御弁Ｓ１，合流制御弁Ｓ２あるいは切換制御弁Ｓ３が中立位置にあって閉状態にあるとき、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量をタンクに返戻する一方、上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２は、上記要求流量Ｑｍ１あるいはＱｍ２がゼロから所定範囲まで、微少流量を吐出するとともに、この微量流量を上記ブリードオフ弁でタンクに返戻する構成にした点に特徴を有する。

第１の発明によれば、コントローラが合流制御弁Ｓ２の開度を制御するようにしたので、この制御開度を、従来の絞り効果を得るのと同じ開度に設定しておけば、従来のような優先弁５を必要としない。このように優先弁５を必要としないので、当該装置の組み付け作業も効率的になるし、省スペース化を図ることができる。

第２の発明によれば、操作レバーＬ２を所定の操作量以上操作したときだけ、合流制御弁Ｓ２が動作するので、無駄な流量を増速用に消費することがなくなる。

第３の発明によれば、上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２が、常に、微少流量を吐出するとともに、この微少流量を、ブリードオフ弁を介してタンクに返戻させるようにしたので、ポンプの脈動の影響を最小限に抑えることができる。すなわち、ポンプはその回転数が低い領域で脈動が強く現れるのが一般的であるが、この第３の発明では、脈動が強くなる微低速回転時のポンプ吐出量を、ブリードオフ弁を介してタンクに返戻し、ポンプの微低速回転以上の吐出量をアクチュエータに供給するようにしたので、アクチュエータに対するポンプの脈動の影響を最小限に抑えることができる。

図１（ａ）および図２に示した第１実施形態は、一対の可変吐出量形ポンプからなる第１，２ポンプＰ１，Ｐ２を備えるとともに、この第１ポンプＰ１には、センタークローズドタイプの切換制御弁Ｓ１と合流制御弁Ｓ２とを並列に接続している。そして、上記切換制御弁Ｓ１には、この発明の優先アクチュエータであるバケットシリンダＰＡを接続している。また、上記合流制御弁Ｓ２には、この発明の増速アクチュエータであるアームシリンダＩＡを接続している。

また、上記第２ポンプＰ２には、アームシリンダＩＡ用であって、センタークローズドタイプの切換制御弁Ｓ３を接続し、この切換制御弁Ｓ３を介して、第２ポンプＰ２の吐出油を、アームシリンダＩＡに供給するようにしている。

さらに、上記両ポンプＰ１，Ｐ２のそれぞれには、電磁作用で切り換わるブリードオフ弁９，１０を接続しているが、これらブリードオフ弁９，１０は、図示のノーマル位置にあるとき、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出油をタンクＴに返戻し、上記ノーマル位置から切り換わったとき、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２とタンクＴとの連通を遮断するものである。

上記のようにした第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量制御、切換制御弁Ｓ１，Ｓ３の切り換え制御、合流制御弁Ｓ２の切り換え制御、およびブリードオフ弁９，１０の切り換え制御を実行するのが、図２に示したコントローラＣであるが、このコントローラＣには、操作機器１１，１２を電気的に接続し、操作機器１１，１２の操作レバーＬ１およびＬ２の操作量が、電気信号に変換されてコントローラＣに入力される構成にしている。そして、このコントローラＣは、図１（ａ）に示すように、両ポンプＰ１，Ｐ２の傾転角を制御する制御機構（図示していない）、切換制御弁Ｓ１、合流制御弁Ｓ２、切換制御弁Ｓ３およびブリードオフ弁９，１０のそれぞれに電気的に接続している。

次に、上記コントローラＣの制御機能を詳しく説明する。
まず、上記コントローラＣには、バケットシリンダＰＡの要求流量Ｑｍ１を特定するための電気信号を出力する操作機器１１およびアームシリンダＩＡの要求流量Ｑｍ２を特定するための電気信号を出力する操作機器１２を接続している。そして、これら、各操作機器１１，１２は、その操作レバーＬ１，Ｌ２を傾けることによって、その傾け量すなわち操作量に応じた電気信号を出力する。したがって、実際には、この操作レバーＬ１，Ｌ２の操作角度に応じて、バケットシリンダＰＡおよびアームシリンダＩＡの要求流量Ｑｍ１およびＱｍ２が特定されることになる。

今、操作レバーＬ１および操作レバーＬ２を操作した場合を図２に基づいて説明する。コントローラＣは、まず、操作レバーＬ１の操作量に応じて、バケットシリンダＰＡの要求流量Ｑｍ１を演算するとともに、操作レバーＬ２の操作量によって、アームシリンダＩＡの要求流量Ｑｍ２を演算する（ステップＩ〜III）。また、上記操作レバーＬ１の操作量に応じて、バケットシリンダＰＡを制御する切換制御弁Ｓ１の開度を制御する（ステップIV）。さらに、ステップIIで演算した結果に応じて、アームシリンダＩＡを制御する切換制御弁Ｓ３の開度を制御する電気信号を出力する（ステップＶ）。

ただし、上記ステップIIIでは、アームシリンダＩＡに対する、第１ポンプＰ１からの分流要求量Ｑｄを演算する。そして、このステップIIIからも明らかなように、操作レバーＬ２の操作量がＬｘに到達する前では、上記分流要求流量Ｑｄはゼロを出力し、上記操作量Ｌｘを超えた時点で、分流要求流量Ｑｄはゼロ以上の値を出力するようにしている。

さらに、コントローラＣは、上記要求流量Ｑｍ１およびＱｍ２に応じて、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量Ｑｐ１およびＱｐ２を制御する（ステップVIおよびステップVII）。

そして、操作レバーＬ２の操作量が、上記Ｌｘ以下であれば、コントローラＣは、合流制御弁Ｓ２を中立に保って、バケットシリンダＰＡ用の切換制御弁Ｓ１およびアームシリンダＩＡ用の切換制御弁Ｓ３を、中立位置から左右いずれかに切り換える。すなわち、合流制御弁Ｓ２を閉状態に保って、切換制御弁Ｓ１，Ｓ３のみを、中立位置から左右いずれかに切り換える。このとき、コントローラＣは、切換制御弁Ｓ３の切換量を、上記Ｑｍ２−Ｑｄに応じて制御する（ステップＶ）。

上記のように合流制御弁Ｓ２が閉位置を保った状態で、切換制御弁Ｓ１，Ｓ３のみが、中立位置から切り換えられると、バケットシリンダＰＡには、そのときの第１ポンプＰ１の吐出量Ｑｐ１全量が供給されるとともに、アームシリンダＩＡにも、そのときの第２ポンプＰ２の吐出量Ｑｐ２全量が供給されることになる。

また、操作レバーＬ２の操作角が、ステップIIIで示す上記Ｌｘを超えると、コントローラＣは次のような制御をする。まず、コントローラＣは、ステップVIIIでバケットシリンダＰＡの要求流量と上記分流要求流量Ｑｄとの和である（Ｑｍ１＋Ｑｄ）を演算する。そして、その演算結果に応じて、上記ステップVIに示すように第１ポンプＰ１の吐出量Ｑｐ１を制御する。ただし、このときには、ステップIXにおいて、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ）から第１ポンプＰ１の最大吐出量Ｑｐ１ｍａｘを差し引いた値（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）を演算する。そして、この（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）の値がゼロ以上、言い換えると、Ｑｍ１＋Ｑｄ＞Ｑｐ１ｍａｘであれば、ステップＸにおいてそれをＹの値として出力する。ただし、（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）の値がマイナスのとき、言い換えると、Ｑｍ１＋Ｑｄ＜Ｑｐ１ｍａｘのときには、ゼロの値を出力する（ステップＸ）。

さらに、ステップXIにおいて、｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の値が演算され、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）がゼロであれば、ステップIIIで出力された分流要求流量Ｑｄの値が、合流制御弁Ｓ２の開度制御信号として出力される（ステップXII）。また、（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）がゼロ以上であれば、分流要求流量Ｑｄは、分流要求流量Ｑｄから（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）分が差し引かれた値が、合流制御弁Ｓ２の開度制御信号として出力される（ステップXII）。

そして、（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）あるいは｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝が出力されれば、コントローラＣは、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＜Ｑｐ１ｍａｘのとき、上記分流要求流量Ｑｄを通過させるのに必要な開度に合流制御弁Ｓ２を制御する。また、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＞Ｑｐ１ｍａｘのときには、｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の流量を通過させるのに必要な開度に合流制御弁Ｓ２を制御する。しかも、このときの第１ポンプＰ１の吐出量Ｑｐ１は、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＜Ｑｐ１ｍａｘの範囲内で第１ポンプＰ１の吐出量を制御する。

上記のように第１実施形態によれば、合流制御弁Ｓ２の開度が、｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の値に応じて制御されるが、このときの開度設定を、従来の優先弁５に設けた絞りを想定したものにしておけば、バケットシリンダＰＡを優先的に作動させることができる。

また、上記ブリードオフ弁９，１０は、上記切換制御弁Ｓ１および合流制御弁Ｓ２、あるいは切換制御弁Ｓ３が中立位置にあって閉状態にあるとき、その開度を最大にして第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量をタンクＴに返戻する（ステップXIIIおよびXIV）。一方、上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２は、上記要求流量Ｑｍ１あるいはＱｍ２がゼロから微少範囲まで増加する領域で、微少流量を吐出するとともに、この微少流量を上記ブリードオフ弁９，１０でタンクＴに返戻する。このように第１，２ポンプＰ１，Ｐ２に微少流量を吐出させるようにしたのは、次の理由からである。

すなわち、ポンプはその回転数が低い領域で脈動が強く現れるのが一般的であるが、この実施形態では、脈動が強く現れるポンプの微低速回転域において一定の吐出量を確保するとともに、その吐出量を、ブリードオフ弁９，１０を介してタンクＴに返戻することによって、上記微低速回転領域以上の吐出量を実質的に有効な吐出量としたものである。このようにすることによって、アクチュエータに対するポンプの脈動の影響を最小限に抑えることができる。

上記第１実施形態は、操作レバーＬ１およびＬ２の操作量を電気信号に変換して、それをコントローラＣに入力するようにしたが、図１（ｂ）に示した第２実施形態の操作機器１１，１２は、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量に比例したパイロット圧を出力する構成にするとともに、そのパイロット圧信号を、圧力センサー１３，１４を介して電気信号に変換し、それをコントローラＣに入力するようにしたものである。また、上記操作レバーＬ１を備えた操作機器１１は、切換制御弁Ｓ１のパイロット室に接続している。言い換えると、この第２実施形態において、優先用の切換制御弁Ｓ１は、上記操作機器１１から出力されたパイロット圧に比例して切り換わるようにしている。

また、上記操作機器１１は、電磁逆比例減圧弁１５を介して合流制御弁Ｓ２のパイロット室に接続しているが、この電磁逆比例減圧弁１５は、コントローラＣによってその開度が制御される構成にしている。一方、もう一つの操作機器１２は、アームシリンダＩＡを制御する切換制御弁Ｓ３のパイロット室に接続し、上記操作機器１２から出力されたパイロット圧に比例して、この切換制御弁Ｓ３が切り換わるようにしている。つまり、この第２実施形態において、上記切換制御弁Ｓ１およびＳ３は、直接作用するパイロット圧によって切り換わる構成にしている。

なお、分流要求流量Ｑｄを制御する合流制御弁Ｓ２は、そのパイロット室を、電磁逆比例減圧弁１５を介して操作機器１１に接続している。また、上記コントローラＣは、上記電磁逆比例弁１５の外に、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２およびブリードオフ弁９，１０を電気的に制御するものである。

次に、この第２実施形態における作用を説明するが、その実体は、前記した第１実施形態と同様である。ただし、以下に、第１実施形態と同様な部分も含めてその作用を詳しく説明する。
まず、操作機器１１，１２の操作レバーＬ１，Ｌ２を操作すると、その操作量に比例したパイロット圧が出力されるが、操作機器１１が出力したパイロット圧は切換制御弁Ｓ１のパイロット室に導かれる。また、操作機器１２から出力されたパイロット圧は、アームシリンダＩＡを制御する切換制御弁Ｓ３のパイロット室に導かれる。したがって、上記切換制御弁Ｓ１およびＳ３のそれぞれは、上記操作機器１１，１２の操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量に比例して、その切換量が制御されることになる。

また、コントローラＣは圧力センサー１３，１４を介して、上記操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量を認識するとともに、その操作量に応じてバケットシリンダＰＡとアームシリンダＩＡに対する要求流量を演算する。そして、コントローラＣは、第１実施形態と同様に、アームシリンダＩＡに対する、第１ポンプＰ１からの分流要求流量Ｑｄを演算するが、上記パイロット圧から換算した操作レバーＬ２の操作量がＬｘに到達する前では、上記分流要求流量Ｑｄはゼロを出力し、上記操作量Ｌｘを超えた時点で、分流要求流量Ｑｄはゼロ以上の値を出力するようにしている。なお、この第２実施形態において、上記操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量が決まった段階で、切換制御弁Ｓ１とＳ３との開度が決まるので、コントローラＣの制御としては、第１実施形態のステップIVとＶは省略されることになる。

さらに、コントローラＣは、パイロット圧から換算した上記要求流量Ｑｍ１およびＱｍ２に応じて、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量Ｑｐ１およびＱｐ２を制御する。

そして、操作レバーＬ２の操作量が、上記Ｌｘ以下であれば、コントローラＣが電磁逆比例減圧弁１５を制御して、合流制御弁Ｓ２を中立に保つために必要なパイロット圧を出力する。したがって、合流制御弁２は、操作レバーＬ２の操作量がＬｘ以下であれば、図示の中立位置を保つことになる。したがって、このときには、切換制御弁Ｓ１，Ｓ３のみを、中立位置から左右いずれかに切り換える。

上記のように合流制御弁Ｓ２が閉位置を保った状態で、切換制御弁Ｓ１，Ｓ３のみが、中立位置から切り換えられると、バケットシリンダＰＡには、そのときの第１ポンプＰ１の吐出量Ｑｐ１全量が供給されるとともに、アームシリンダＩＡにも、そのときの第２ポンプＰ２の吐出量Ｑｐ２全量が供給されることになる。

また、操作レバーＬ２の操作角が上記Ｌｘを超えると、コントローラＣは次のような制御をする。まず、コントローラＣは、でバケットシリンダＰＡの要求流量と上記分流要求流量Ｑｄとの和である（Ｑｍ１＋Ｑｄ）を演算する。そして、その演算結果に応じて、第１ポンプＰ１の吐出量Ｑｐ１を制御する。ただし、このときには、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ）から第１ポンプＰ１の最大吐出量Ｑｐ１ｍａｘを差し引いた値（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）を演算する。そして、この（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）の値がゼロ以上、言い換えると、Ｑｍ１＋Ｑｄ＞Ｑｐ１ｍａｘであればそれをＹの値として出力する。ただし、（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）の値がマイナスのとき、言い換えると、Ｑｍ１＋Ｑｄ＜Ｑｐ１ｍａｘのときには、ゼロの値を出力する。

上記のように｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の値が演算され、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）がゼロであれば、コントローラＣは、分流要求流量Ｑｄに対応する電気信号を、電磁逆比例減圧弁１５の開度制御信号として出力する。また、（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）がゼロ以上であれば、分流要求流量Ｑｄから（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）分が差し引かれた電気信号が、電磁逆比例減圧弁１５の開度制御信号として出力される。このように電磁逆比例減圧弁１５の開度に応じてパイロット圧が制御されるが、このパイロット圧に応じて、合流制御弁Ｓ２の開度が制御されることになる。

そして、（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）あるいは｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝が出力されれば、コントローラＣは、上記（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＜Ｑｐ１ｍａｘのとき、合流制御弁Ｓ２に上記分流要求流量Ｑｄを通過させるのに必要なパイロット圧を出力するために電磁逆比例減圧弁１５を制御する。また、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＞Ｑｐ１ｍａｘのときには、合流制御弁Ｓ２に｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の流量を通過させるのに必要なパイロット圧を出力するために電磁逆比例減圧弁１５を制御する。しかも、このときの第１ポンプＰ１の吐出量Ｑｐ１は、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）＜Ｑｐ１ｍａｘの範囲内で第１ポンプＰ１の吐出量を制御する。

上記のようにこの実施形態によれば、合流制御弁Ｓ２の開度が、｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝の値に応じて制御されるが、このときの開度設定を、従来の優先弁５に設けた絞りを想定したものにしておけば、バケットシリンダＰＡを優先的に作動させることができる。なお、上記ブリードオフ弁９，１０の制御は、第１実施形態と全く同様なので、その詳細な説明は省略する。

なお、上記第１，２実施形態における第１ポンプＰ１およびＰ２は、可変吐出量形ポンプであるが、そのポンプは定容量型ポンプであってもよいし、可変容量型ポンプであってもよい。例えば、一回転当たりの吐出量が一定な定容量型ポンプであっても、電動モータを駆動源とすれば、その電動モータの回転数を制御することによって、単位時間当たりの吐出量を可変にすることができる。また、一回転当たりの吐出量を可変にできる可変容量型ポンプの場合には、その傾転角を電気的に制御することによって、吐出量を可変にすることができる。いずれの場合であっても、ポンプの吐出量を可変にすることができる。

また、上記第１，２実施形態では、アクチュエータをバケットシリンダＰＡおよびアームシリンダＩＡの対応関係だけで説明したが、この発明においては、これら両アクチュエータが、上記のようにした対応関係を保っていれば、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２に、さらに別のアクチュエータを接続してもよいこと当然である。また、この発明において、上記対応関係を保つアクチュエータがバケットシリンダあるいはアームシリンダに限定されるものではない。要するに、一方のアクチュエータを優先的に作動させながら、他のアクチュエータを増速させる必要があるアクチュエータであれば、どのようなアクチュエータにも適用できる。言い換えると、優先アクチュエータと増速アクチュエータとを制御するものには、この発明をすべて適用できる。

この発明の第１実施形態の回路図である。 この発明の第２実施形態の回路図である。 この発明のコントローラの制御系を示すフロー図である。 従来の油圧制御装置の回路図である。

符号の説明

ＰＡ 優先アクチュエータであるバケットシリンダ
ＩＡ 増速アクチュエータであるアームシリンダ
Ｓ１ バケットシリンダを制御する切換制御弁
Ｓ２ 合流制御弁
Ｓ３ アームシリンダを制御する切換制御弁
Ｌ１ バケットシリンダを制御するための操作レバー
Ｌ２ アームシリンダを制御するための操作レバー
９，１０ ブリードオフ弁
Ｃ コントローラ

Claims (3)

1. 必要時に合流流量で増速作動される増速アクチュエータＩＡと、この増速アクチュエータＩＡに対して優先して作動される優先アクチュエータＰＡと、上記各アクチュエータにそれぞれ切換制御弁Ｓ１，Ｓ３を介して接続された可変吐出量型の一対のポンプＰ１，Ｐ２と、上記優先アクチュエータＰＡに供給される第１ポンプＰ１からの吐出油の一部を上記増速アクチュエータＩＡに供給する合流制御弁Ｓ２とを有する油圧回路と、上記増速アクチュエータＩＡへの供給流量を制御するコントローラとを備えた油圧制御装置において、
   上記コントローラが、優先アクチュエータ用の切換制御弁Ｓ１を制御する操作レバーＬ１の操作量が入力されたとき、その操作量に応じた優先アクチュエータの要求流量Ｑｍ１を演算する機能と、合流制御弁Ｓ２および上記切換制御弁Ｓ３を制御する操作レバーＬ２の操作量が入力されたとき、その操作量に応じた増速アクチュエータの要求流量Ｑｍ２を演算する機能と、上記各操作レバーの操作量に対応した信号または演算された各アクチュエータの要求流量に応じて、合流制御弁の開度と第１ポンプの吐出量とを制御する機能とを備えたことを特徴とする油圧制御装置。
2. 上記コントローラが、増速アクチュエータを制御する操作レバーＬ２の操作量に応じて、第１ポンプから増速アクチュエータＩＡへの分流要求流量Ｑｄを演算し、優先アクチュエータの要求流量Ｑｍ１と増速アクチュエータＩＡへの分流要求流量Ｑｄとの和が、第１ポンプＰ１の最大吐出量Ｑｐ１ｍａｘより小さいときには、合流制御弁Ｓ２の開度を分流要求流量Ｑｄが通過できる開度に制御し、上記和が最大吐出量Ｑｐ１ｍａｘより大きいときには、合流制御弁Ｓ２の開度を｛Ｑｄ−（Ｑｍ１＋Ｑｄ−Ｑｐ１ｍａｘ）｝が通過できる開度に制御するとともに、Ｑｐ１ｍａｘを限度として、（Ｑｍ１＋Ｑｄ）に応じて第１ポンプＰ１の吐出量を制御する機能を有することを特徴とする請求項１記載の油圧制御装置。
3. 上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２に、上記コントローラで開閉制御されるブリードオフ弁を接続するとともに、このブリードオフ弁は、上記切換制御弁Ｓ１，合流制御弁Ｓ２あるいは切換制御弁Ｓ３が中立位置にあって閉状態にあるとき、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出量をタンクに返戻する一方、上記第１，２ポンプＰ１，Ｐ２は、上記要求流量Ｑｍ１あるいはＱｍ２がゼロから所定範囲まで増加する領域で、微少流量を吐出するとともに、この微少流量を上記ブリードオフ弁でタンクに返戻する構成にした請求項１または２記載の油圧制御装置。

Images