JP2012137156A - Hydraulic system of working machine and hydraulic control method of working machine - Google Patents

Hydraulic system of working machine and hydraulic control method of working machine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic system of a working machine and a hydraulic control method of the working machine, capable of heating up a control valve in advance to prevent any problem in operation of a spool, by flowing operating oil in the control valve by opening a drain oil path when the control valve is in the neutral position and the temperature of operating oil is predetermined temperature or below.SOLUTION: The hydraulic system includes a discharge circuit 4 of a variable displacement pump 3 whose pump discharge rate Q is adjustable, an actuator 6 connected with the discharge circuit 4 via a control valve 5, and a controller 7 for controlling pump discharge pressure of the variable displacement pump 3, and the controller 7 controls the discharge circuit 4 so that command discharge pressure corresponding to a predetermined bleed-off area value calculated from the operation amount of the control valve 5 is produced therefrom. The hydraulic system includes an oil flowing means 10 for flowing operating oil in the control valve 5 by opening a drain oil path 9 for discharging operating oil in the discharge circuit 4 through the control valve 5 to an operating oil tank 8, when the control valve 5 is in the neutral position and temperature of operating oil is predetermined temperature T or below.

Description

本発明は、バックホー、トラクタ等の作業機において、ポンプ吐出量を調整可能な可変容量ポンプの吐出回路を、吐き出される作動油のポンプ吐出圧が制御バルブの操作量から算出した予定のブリードオフ面積値に応じた指令吐出圧となるように制御する作業機の油圧システム及び作業機の油圧制御方法に関するものである。   The present invention relates to a variable displacement pump discharge circuit capable of adjusting a pump discharge amount in a work machine such as a backhoe or a tractor, and a bleed-off area where a pump discharge pressure of discharged hydraulic oil is calculated from an operation amount of a control valve The present invention relates to a working machine hydraulic system and a working machine hydraulic control method for controlling a command discharge pressure according to a value.

従来、可変容量ポンプを備えた作業機の油圧システムの制御方法が知られている。
この油圧システムの制御方法は、外部からポンプ吐出量の調整可能な可変容量ポンプの吐出回路に、複数のアクチュエータを制御バルブを介して接続した油圧システムを制御するものであって、余分な作動油をタンクに流す(ブリードする)ことがなく、アクチュエータを動作させるために必要な作動油のみを可変容量ポンプから吐き出しており、エネルギーロスを抑制している。
Conventionally, a method for controlling a hydraulic system of a working machine having a variable displacement pump is known.
This hydraulic system control method controls a hydraulic system in which a plurality of actuators are connected via a control valve to a discharge circuit of a variable displacement pump whose pump discharge amount can be adjusted from the outside. In this case, only the hydraulic oil necessary for operating the actuator is discharged from the variable displacement pump without flowing (bleeding) into the tank, thereby suppressing energy loss.

従来の油圧システムは、吐出回路のポンプ吐出圧に基づく圧力信号と、各制御バルブの操作量に基づく操作量信号と、可変容量ポンプのポンプ吐出量に基づくアクチュエータ流量の流量信号とを検出でき、コントローラによって、操作量信号の総和値から予定のブリードオフ面積値を算出する。
さらに、コントローラは、前記ブリードオフ面積値と、可変容量ポンプの最大吐出量から流量信号によるアクチュエータ流量を減算した流量値とから指令吐出圧を算出し、可変容量ポンプのポンプ容量を指令吐出圧と吐出圧信号を減算した算出値をパラメータとして算出された吐出量指令により油圧システムを制御する(特許文献1参照)。
The conventional hydraulic system can detect the pressure signal based on the pump discharge pressure of the discharge circuit, the operation amount signal based on the operation amount of each control valve, and the flow signal of the actuator flow rate based on the pump discharge amount of the variable displacement pump, The controller calculates a planned bleed-off area value from the total value of the operation amount signals.
Further, the controller calculates a command discharge pressure from the bleed-off area value and a flow rate value obtained by subtracting the actuator flow rate based on the flow rate signal from the maximum discharge amount of the variable displacement pump, and the pump displacement of the variable displacement pump is set as the command discharge pressure. The hydraulic system is controlled by a discharge amount command calculated using a calculated value obtained by subtracting the discharge pressure signal as a parameter (see Patent Document 1).

特開平10−047306号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-047306

上記従来の油圧システムの制御方法は、無駄な作動油をタンクにブリードしないように、吐出回路と作動油タンクとを連通するドレン油路を有さない型(クローズドセンター型)の制御バルブを用いているため、制御バルブの中立時には制御バルブの内部で作動油が流れない。
作動油が流れなければ制御バルブの温度は上がらず、特に寒冷地などでは制御バルブが冷えたままとなり、スプールの動きに支障をきたす。
The conventional hydraulic system control method uses a control valve of a type (closed center type) that does not have a drain oil passage that communicates the discharge circuit and the hydraulic oil tank so as not to bleed waste hydraulic oil into the tank. Therefore, hydraulic oil does not flow inside the control valve when the control valve is neutral.
If the hydraulic oil does not flow, the temperature of the control valve will not rise. Especially in cold districts, the control valve will remain cold, which hinders the movement of the spool.

本発明は、このような問題点に鑑みて、可変容量ポンプの吐出回路をポンプ吐出圧が制御バルブの操作量から算出した予定のブリードオフ面積値に応じた指令吐出圧となるように制御する際に、吐出回路の作動油を制御バルブを通って作動油タンクに排油させるドレン油路を設けて、制御バルブの中立時で且つ作動油の温度が所定温度以下である時にドレン油路を開いて制御バルブ内で作動油を流すことで、スプールの動作に支障がないよう事前に制御バルブのヒートアップができる作業機の油圧システム及び作業機の油圧制御方法を提供することを目的とする。   In view of such problems, the present invention controls the discharge circuit of the variable displacement pump so that the pump discharge pressure becomes the command discharge pressure corresponding to the planned bleed-off area value calculated from the operation amount of the control valve. In this case, a drain oil passage is provided for draining the hydraulic oil of the discharge circuit to the hydraulic oil tank through the control valve, and the drain oil passage is opened when the control valve is neutral and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature. An object of the present invention is to provide a hydraulic system for a work machine and a hydraulic control method for the work machine that can heat up the control valve in advance so that the operation of the spool is not hindered by opening and flowing hydraulic oil in the control valve. .

前記課題を達成するために、本発明に係る作業機の油圧システムは、以下の技術的手段を採用した。
第1に、ポンプ吐出量Qを調整可能な可変容量ポンプ3の吐出回路4と、この吐出回路4に制御バルブ5を介して接続されたアクチュエータ6と、前記可変容量ポンプ3から吐き出される作動油のポンプ吐出圧Pを制御するコントローラ7とを備え、
このコントローラ7は、前記制御バルブ5の操作量sから算出した予定のブリードオフ面積値Bに応じた指令吐出圧SPとすべく吐出回路4を制御する作業機の油圧システムであって、
前記吐出回路4の作動油を制御バルブ5を通って作動油タンク8に排油させるドレン油路9を有し、
このドレン油路9に、前記制御バルブ5の中立時で且つ作動油の温度が所定温度T以下である時にドレン油路9を開いて制御バルブ5内で作動油を流す油流動手段10を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the hydraulic system for a working machine according to the present invention employs the following technical means.
First, the discharge circuit 4 of the variable displacement pump 3 capable of adjusting the pump discharge amount Q, the actuator 6 connected to the discharge circuit 4 via the control valve 5, and the hydraulic oil discharged from the variable displacement pump 3 A controller 7 for controlling the pump discharge pressure P of
The controller 7 is a hydraulic system for a working machine that controls the discharge circuit 4 so as to obtain a command discharge pressure SP corresponding to a planned bleed-off area value B calculated from the operation amount s of the control valve 5.
A drain oil passage 9 for draining the hydraulic oil of the discharge circuit 4 through the control valve 5 to the hydraulic oil tank 8;
The drain oil passage 9 is provided with oil flow means 10 that opens the drain oil passage 9 and allows the hydraulic oil to flow in the control valve 5 when the control valve 5 is neutral and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature T. It is characterized by.

第2に、前記油流動手段10は、前記ドレン油路9の最下流に設けられていて前記吐出回路4の作動油が所定のリリーフ圧Rを越えた時にドレン油路9を開くリリーフ弁11と、前記ドレン油路9を開閉する切替弁12とを有していると共に、前記コントローラ7で吐出回路4を制御バルブ5の中立時に指令吐出圧SPが所定のリリーフ圧Rより高くなるように制御し、且つ前記コントローラ7で切替弁12を可変容量ポンプ3からアクチュエータ6への油路PC及びアクチュエータ6から作動油タンク8への油路CTが開く前にドレン油路9を閉じるように制御していることを特徴とする。   Secondly, the oil flow means 10 is provided on the most downstream side of the drain oil passage 9, and a relief valve 11 that opens the drain oil passage 9 when the hydraulic oil in the discharge circuit 4 exceeds a predetermined relief pressure R. And a switching valve 12 that opens and closes the drain oil passage 9, and the controller 7 controls the discharge circuit 4 so that the command discharge pressure SP becomes higher than a predetermined relief pressure R when the control valve 5 is neutral. And the controller 7 controls the switching valve 12 so that the drain oil passage 9 is closed before the oil passage PC from the variable displacement pump 3 to the actuator 6 and the oil passage CT from the actuator 6 to the hydraulic oil tank 8 are opened. It is characterized by that.

第3に、前記制御バルブ5は、前記可変容量ポンプ3からアクチュエータ6への油路PC及びアクチュエータ6から作動油タンク8への油路CTが開く前に前記ドレン油路9を閉じるように構成され、
前記油流動手段10は、前記ドレン油路9の最下流に設けられていて前記吐出回路4の作動油が所定のリリーフ圧Rを越えた時にドレン油路9を開くリリーフ弁11を有していると共に、前記コントローラ7で吐出回路4を制御バルブ5の中立時に指令吐出圧SPが所定のリリーフ圧Rより高くなるように制御していることを特徴とする。
Third, the control valve 5 is configured to close the drain oil passage 9 before the oil passage PC from the variable displacement pump 3 to the actuator 6 and the oil passage CT from the actuator 6 to the hydraulic oil tank 8 are opened. And
The oil flow means 10 includes a relief valve 11 that is provided on the most downstream side of the drain oil passage 9 and opens the drain oil passage 9 when the hydraulic oil in the discharge circuit 4 exceeds a predetermined relief pressure R. In addition, the controller 7 controls the discharge circuit 4 so that the command discharge pressure SP is higher than a predetermined relief pressure R when the control valve 5 is neutral.

第4に、前記油流動手段10は、前記作動油の温度が所定温度Tを越えた時にはコントローラ7で吐出回路4を制御バルブ5の中立時に指令吐出圧SPが所定のリリーフ圧Rより低くなるように制御することを特徴とする。
第5に、前記油流動手段10は、前記ドレン油路9を開閉する切替弁12を有し、この切替弁12をコントローラ7で制御バルブ5の中立時であって作動油の温度が所定温度T以下である時にドレン油路9を開き、且つ作動油の温度が所定温度Tを越えた時にドレン油路9を閉じるように制御していることを特徴とする。
Fourth, when the temperature of the hydraulic oil exceeds a predetermined temperature T, the oil flow means 10 causes the controller 7 to cause the discharge circuit 4 and the command discharge pressure SP to be lower than the predetermined relief pressure R when the control valve 5 is neutral. It is characterized by controlling as follows.
Fifthly, the oil flow means 10 has a switching valve 12 that opens and closes the drain oil passage 9, and the switching valve 12 is in the neutral state of the control valve 5 by the controller 7, and the temperature of the hydraulic oil is a predetermined temperature. Control is performed so that the drain oil passage 9 is opened when the temperature is equal to or lower than T, and the drain oil passage 9 is closed when the temperature of the hydraulic oil exceeds a predetermined temperature T.

第6に、前記油流動手段10は、前記作動油タンク8内に作動油の温度を検出する温度センサ14を有すると共に、この温度センサ14で検出した作動油の温度に基づいてコントローラ7でドレン油路9の開きを制御していることを特徴とする。
第7に、前記可変容量ポンプ3は、エンジン2駆動式であって、
前記油流動手段10は、前記エンジン2の始動時にもドレン油路9を開くことを特徴とする。
Sixth, the oil flow means 10 has a temperature sensor 14 for detecting the temperature of the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 8, and the controller 7 drains the hydraulic oil based on the temperature of the hydraulic oil detected by the temperature sensor 14. The opening of the oil passage 9 is controlled.
Seventh, the variable displacement pump 3 is an engine 2 drive type,
The oil flow means 10 opens the drain oil passage 9 even when the engine 2 is started.

また、本発明に係る作業機の油圧制御方法は、第1に、ポンプ吐出量Qを調整可能な可変容量ポンプ3を有していて制御バルブ5を介してアクチュエータ6が接続された吐出回路4を、前記可変容量ポンプ3のポンプ吐出圧Pが制御バルブ5の操作量sから算出した予定のブリードオフ面積値Bに応じた指令吐出圧SPとなるように制御する作業機の油圧制御方法であって、
前記制御バルブ5の中立時で且つ作動油の温度が所定温度T以下である時に、前記吐出回路4の作動油を制御バルブ5を通って作動油タンク8に排油させるドレン油路9を開い
て制御バルブ5内に作動油を流すことを特徴とする。
In the hydraulic control method for a work machine according to the present invention, first, the discharge circuit 4 having the variable displacement pump 3 capable of adjusting the pump discharge amount Q and connected to the actuator 6 through the control valve 5. Is a hydraulic control method for a working machine that controls the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 3 to be a command discharge pressure SP corresponding to a bleed-off area value B calculated from an operation amount s of the control valve 5. There,
When the control valve 5 is in a neutral position and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature T, a drain oil passage 9 for draining the hydraulic oil from the discharge circuit 4 to the hydraulic oil tank 8 through the control valve 5 is opened. Then, hydraulic oil is caused to flow through the control valve 5.

第2に、前記可変容量ポンプ3は、エンジン2駆動式であって、
前記エンジン2の始動時にもドレン油路9を開くことを特徴とする。
Second, the variable displacement pump 3 is an engine 2 drive type,
The drain oil passage 9 is also opened when the engine 2 is started.

請求項1に係る発明によると、コントローラで制御バルブの操作量から算出した予定のブリードオフ面積値に応じた指令吐出圧とすべく吐出回路を制御する作業機の油圧システムが、吐出回路の作動油を制御バルブを通って作動油タンクに排油させるドレン油路を有し、制御バルブの中立時で且つ作動油の温度が所定温度以下である時にドレン油路を開いて制御バルブ内で作動油を流す油流動手段を備えていることで、制御バルブを操作する前に内部に作業油を流してヒートアップすることが可能となり、寒冷地等で制御バルブが低温であってもスプール動作への影響を低減できる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a hydraulic system for a work machine that controls a discharge circuit so as to obtain a command discharge pressure corresponding to a predetermined bleed-off area value calculated from an operation amount of a control valve by a controller. It has a drain oil passage that drains oil to the hydraulic oil tank through the control valve. When the control valve is neutral and the temperature of the hydraulic oil is lower than the specified temperature, the drain oil passage is opened and operated in the control valve. Equipped with oil flow means to flow oil, it is possible to heat up by flowing working oil inside before operating the control valve, and even in cold districts etc. even if the control valve is low temperature, spool operation Can reduce the effects of

請求項2に係る発明によると、吐出回路の作動油が所定のリリーフ圧を越えた時にドレン油路を開くリリーフ弁と、ドレン油路を開閉する切替弁とを有していると共に、コントローラで制御バルブの中立時に指令吐出圧が所定のリリーフ圧より高く且つ可変容量ポンプからアクチュエータへの油路及びアクチュエータから作動油タンクへの油路が開く前にドレン油路を閉じるように制御することで、リリーフ弁及び切替弁を後付けして、制御バルブ中立時の指令吐出圧と切替弁とをコントロールするだけでよいため、組付け容易化、制御システムの簡略化を図りながら、低温の制御バルブをヒートアップでき、スプール動作をスムースにできる。   According to the second aspect of the present invention, the controller includes a relief valve that opens the drain oil passage when the hydraulic oil in the discharge circuit exceeds a predetermined relief pressure, and a switching valve that opens and closes the drain oil passage. By controlling so that the command discharge pressure is higher than the predetermined relief pressure when the control valve is neutral and the oil passage from the variable displacement pump to the actuator and the oil passage from the actuator to the hydraulic oil tank are opened, the drain oil passage is closed. Since it is only necessary to retrofit the relief valve and switching valve to control the command discharge pressure and switching valve when the control valve is neutral, the low-temperature control valve can be installed while simplifying the assembly and simplifying the control system. Heat up and spool operation can be smooth.

請求項3に係る発明によると、可変容量ポンプからアクチュエータへの油路及びアクチュエータから作動油タンクへの油路が開く前にドレン油路を閉じるように制御バルブを構成し、吐出回路の作動油が所定のリリーフ圧を越えた時にドレン油路を開くリリーフ弁を有していると共に、コントローラで制御バルブの中立時に指令吐出圧が所定のリリーフ圧より高くなるように制御することによって、追加する部品点数を可及的に少なくしてシステムの小型化を図り、制御バルブ中立時の指令吐出圧をコントロールするだけで、制御バルブを内部で作動油を流動させてヒートアップできる。   According to the third aspect of the invention, the control valve is configured to close the drain oil passage before the oil passage from the variable displacement pump to the actuator and the oil passage from the actuator to the hydraulic oil tank are opened, and the hydraulic fluid in the discharge circuit In addition to having a relief valve that opens the drain oil passage when the pressure exceeds the predetermined relief pressure, the controller controls the command discharge pressure to be higher than the predetermined relief pressure when the control valve is neutral. By reducing the number of parts as much as possible and reducing the size of the system and controlling the command discharge pressure when the control valve is neutral, the control oil can flow inside and heat up.

請求項4に係る発明によると、作動油の温度が所定温度を越えた時には制御バルブの中立時に指令吐出圧が所定のリリーフ圧より低くなるように制御することで、制御バルブをヒートアップした後、指令吐出圧のコントロールだけで余計に作動油をタンクにブリードすることがなくなり、無駄を省くことができる。
請求項5に係る発明によると、ドレン油路を開閉する切替弁を、コントローラで制御バルブの中立時であって作動油の温度が所定温度以下である時にドレン油路を開き、且つ作動油の温度が所定温度を越えた時にドレン油路を閉じるように制御することで、制御バルブの中立時でも制御バルブ内へ作業油を流してヒートアップできる。
According to the invention of claim 4, after the control valve is heated up by controlling the command discharge pressure to be lower than the predetermined relief pressure when the control oil is neutral when the temperature of the hydraulic oil exceeds the predetermined temperature. By simply controlling the command discharge pressure, it is not necessary to bleed hydraulic oil into the tank, and waste can be saved.
According to the fifth aspect of the present invention, the switching valve for opening and closing the drain oil passage is opened when the control oil is neutral by the controller and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than the predetermined temperature. By controlling so that the drain oil passage is closed when the temperature exceeds a predetermined temperature, it is possible to heat up by flowing the working oil into the control valve even when the control valve is neutral.

請求項6に係る発明によると、作動油タンク内の温度センサで検出した作動油の温度に基づいてコントローラでドレン油路の開きを制御することで、制御バルブの温まり具合を油圧システムが自動的に認識でき、運転者を介さずに、冷えた時にはヒートアップし、温まれば無駄なブリードを止めることができる。
請求項7に係る発明によると、エンジン駆動式の可変容量ポンプを有する油圧システムにおける問題として、エンジン始動時には、作動油をタンクへ逃がせず作動油が高圧になってしまう状況下でセルモータに大電流を流してエンジンを始動させていたため、セルモータに電流を供給するバッテリに負荷がかかっていたが、エンジン始動時にドレン油路を開くことで、作動油をタンクに排油してセルモータにかかる負荷を減らすことができ、エンジン始動用の別バッテリ等を設ける必要がないため、バッテリの小型化が図れる。
According to the invention of claim 6, the hydraulic system automatically controls the degree of warming of the control valve by controlling the opening of the drain oil passage by the controller based on the temperature of the hydraulic oil detected by the temperature sensor in the hydraulic oil tank. It can be recognized, and it heats up when it cools without going through the driver, and can stop useless bleed when it gets warm.
According to the seventh aspect of the present invention, as a problem in the hydraulic system having the engine-driven variable displacement pump, a large current is supplied to the cell motor in a situation where the hydraulic oil does not escape to the tank and the hydraulic oil becomes high pressure when starting the engine. Since the engine was started by flowing the air, a load was applied to the battery that supplies current to the cell motor.However, when the engine was started, the drain oil passage was opened to drain the hydraulic oil into the tank and reduce the load on the cell motor. Since it is not necessary to provide a separate battery or the like for starting the engine, the battery can be reduced in size.

請求項8に係る発明によると、可変容量ポンプのポンプ吐出圧が制御バルブの操作量から算出した予定のブリードオフ面積値に応じた指令吐出圧となるように制御する場合に、制御バルブの中立時で且つ作動油の温度が所定温度以下である時に、吐出回路の作動油を制御バルブを通って作動油タンクに排油させるドレン油路を開いて制御バルブ内に作動油を流すことで、寒冷地等で低温となった制御バルブをヒートアップでき、スプールの動作に支障がなくなる。   According to the eighth aspect of the present invention, when control is performed so that the pump discharge pressure of the variable displacement pump becomes the command discharge pressure corresponding to the scheduled bleed-off area value calculated from the operation amount of the control valve, the control valve is neutral. When the temperature of the hydraulic oil is lower than the predetermined temperature, the drain oil passage for draining the hydraulic oil in the discharge circuit through the control valve to the hydraulic oil tank is opened and the hydraulic oil is allowed to flow in the control valve. The control valve, which has become low temperature in a cold region, can be heated up, and there is no hindrance to the spool operation.

請求項9に係る発明によると、可変容量ポンプがエンジン駆動式であっても、エンジン始動時にかかるセルモータ及びバッテリの負担をドレン油路を開くことで低減し、バッテリを小型化できる。   According to the ninth aspect of the present invention, even when the variable displacement pump is an engine drive type, the burden on the cell motor and the battery when starting the engine can be reduced by opening the drain oil passage, and the battery can be downsized.

本発明に係る作業機の油圧システムの油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system for a working machine according to the present invention. 油圧システムのブロック図である。It is a block diagram of a hydraulic system. 油圧システムの制御バルブにおけるスプールストロークと各油路の開口面積を表すグラフである。It is a graph showing the spool stroke in the control valve of a hydraulic system, and the opening area of each oil path.

以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る油圧システム1を示しており、図1における21は、油圧システム1を備えたバックホーやトラクタ等の作業機21であって、作業機21は、機体中にエンジン2、作動油タンク8、バッテリ22等の補器を有している。
図1中の6はアクチュエータ(油圧アクチュエータ)であって、油圧アクチュエータ6は、作業機(バックホー)21の掘削作業装置におけるブーム、アーム及びバケット等を揺動駆動している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a hydraulic system 1 according to the present invention. Reference numeral 21 in FIG. 1 denotes a work machine 21 such as a backhoe or a tractor provided with the hydraulic system 1, and the work machine 21 includes an engine 2 in the machine body. , Hydraulic oil tank 8, battery 22 and other auxiliary equipment.
1 is an actuator (hydraulic actuator), and the hydraulic actuator 6 swings and drives a boom, an arm, a bucket, and the like in an excavation work device of a work machine (backhoe) 21.

図1、2を参照して、作業機21に装備されたいくつかの油圧アクチュエータ6を作動させるための油圧システム1について説明する。
図1に示すように、油圧システム1は、前記エンジン2によって駆動され且つポンプ吐出量Qを調整可能な可変容量ポンプ3と、この可変容量ポンプ3の吐出回路4と、この吐出回路4に制御バルブ5を介して接続された油圧アクチュエータ6と、可変容量ポンプ3から吐き出される作動油のポンプ吐出圧Pを制御するコントローラ7とを有する。
With reference to FIGS. 1 and 2, a hydraulic system 1 for operating several hydraulic actuators 6 installed in the work machine 21 will be described.
As shown in FIG. 1, the hydraulic system 1 is driven by the engine 2 and is capable of adjusting a pump discharge amount Q, a discharge circuit 4 of the variable displacement pump 3, and a control by the discharge circuit 4. It has a hydraulic actuator 6 connected via a valve 5 and a controller 7 for controlling the pump discharge pressure P of hydraulic oil discharged from the variable displacement pump 3.

さらに油圧システム1は、吐出回路4の作動油を作動油タンク8に排油させるドレン油路9と、エンジン2の始動時にドレン油路9を開く油流動手段10(10A1、10A2、10B、10C)と、作動油の温度を検出する温度センサ14とを備えている。
なお、油流動手段10は、エンジン2の始動時にドレン油路9を開くのであれば、10A1(図1中のA−1)、10A2(同A−2)、10B(同B)、10C(同C)で示された例のいずれでもよく、まずは、油流動手段10が、ドレン油路9の最下流に設けられたリリーフ弁11と、このリリーフ弁11の直前に設けられた切替弁12とを備えている10A1(A−1)の場合を、以下に述べる。
Further, the hydraulic system 1 includes a drain oil passage 9 for draining the hydraulic oil of the discharge circuit 4 to the hydraulic oil tank 8, and oil flow means 10 (10A1, 10A2, 10B, 10C) that opens the drain oil passage 9 when the engine 2 is started. ) And a temperature sensor 14 for detecting the temperature of the hydraulic oil.
If the oil flow means 10 opens the drain oil passage 9 when the engine 2 is started, 10A1 (A-1 in FIG. 1), 10A2 (same A-2), 10B (same B), 10C ( Any of the examples shown in C) may be used. First, the oil flow means 10 includes a relief valve 11 provided at the most downstream side of the drain oil passage 9 and a switching valve 12 provided immediately before the relief valve 11. The case of 10A1 (A-1) including

前記可変容量ポンプ3は、エンジン2を駆動源とし且つ傾斜板17等のポンプ容量制御機構を備えたアキシャルピストンポンプなどの公知のもので、エンジン2停止時などには、傾斜板17の一端に連結されたポンプバネ23の付勢によって傾斜板17が、所定角(例えば、最大角)となるように構成されている。
なおこれは、急遽バッテリ22からの電流が途絶えた等の非常時でも、可変容量ポンプ3が所定のポンプ吐出量Qを確保して油圧アクチュエータ6に必要な作動油を供給し、油圧システム1をダウンさせないためである。
The variable displacement pump 3 is a known pump such as an axial piston pump having the engine 2 as a drive source and a pump displacement control mechanism such as an inclined plate 17. When the engine 2 is stopped, the variable displacement pump 3 is connected to one end of the inclined plate 17. The inclined plate 17 is configured to have a predetermined angle (for example, the maximum angle) by the biasing of the connected pump spring 23.
This is because the variable displacement pump 3 secures a predetermined pump discharge amount Q and supplies the necessary hydraulic fluid to the hydraulic actuator 6 even in an emergency such as when the current from the battery 22 suddenly stops. This is to prevent it from going down.

可変容量ポンプ3の傾斜板17他端には、ポンプアクチュエータ18のロッド18aが連結されており、ポンプアクチュエータ18のロッド18aを出退させることで、可変容量ポンプ3のポンプ吐出量Qを調節できる。
前記吐出回路4は、可変容量ポンプ3のポンプ吐出圧Pを制御するポンプ圧力制御部24を備えている。
The other end of the inclined plate 17 of the variable displacement pump 3 is connected to the rod 18a of the pump actuator 18, and the pump discharge amount Q of the variable displacement pump 3 can be adjusted by moving the rod 18a of the pump actuator 18 back and forth. .
The discharge circuit 4 includes a pump pressure control unit 24 that controls the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 3.

このポンプ圧力制御部24は、ポンプ吐出圧Pが指令吐出圧SPとなるように、可変容量ポンプ3のポンプ吐出量をポンプアクチュエータ18を介してコントロールするものである。ポンプ圧力制御部24の入力は、可変容量ポンプ3の吐出口3aからの作動油、及び上述したコントローラ7からの指令吐出圧SPであり、出力として、ポンプアクチュエータ18へ作動油を供給する。   The pump pressure control unit 24 controls the pump discharge amount of the variable displacement pump 3 via the pump actuator 18 so that the pump discharge pressure P becomes the command discharge pressure SP. The inputs of the pump pressure control unit 24 are hydraulic oil from the discharge port 3a of the variable displacement pump 3 and the command discharge pressure SP from the controller 7 described above, and supply hydraulic oil to the pump actuator 18 as an output.

ポンプ圧力制御部24は、ポンプアクチュエータ18への作動油の流れを制御するポンプ制御弁25と、このポンプ制御弁25のスプール25a一端に所定の圧を立てる電磁リリーフ弁26とを備えている。
この電磁リリーフ弁26は、入力電流が上がるとポンプリリーフ圧Prが下がるネガティブ型であって、弁体を油路閉じ方向に付勢する調節バネ26aと、この調節バネ26aの付勢方向と拮抗するように配備された比例ソレノイド26bとを有している。
The pump pressure control unit 24 includes a pump control valve 25 that controls the flow of hydraulic oil to the pump actuator 18, and an electromagnetic relief valve 26 that establishes a predetermined pressure at one end of the spool 25 a of the pump control valve 25.
The electromagnetic relief valve 26 is a negative type in which the pump relief pressure Pr is lowered when the input current is increased. The electromagnetic relief valve 26 urges the valve body in the oil passage closing direction, and antagonizes the urging direction of the adjustment spring 26a. And a proportional solenoid 26b arranged to do so.

上述のポンプ制御弁25のスプール25aの一端には、可変容量ポンプ3の吐出口3aから直接届く作動油によってポンプ吐出圧P(自己圧)がかかり、スプール25aの他端には、ポンプ制御弁25に備え付けられたバネ25bによる付勢力、及び電磁リリーフ弁26により制御されるポンプリリーフ圧Prがかかっている。
このポンプリリーフ圧Prを電気的に(後述の圧力出力信号D1で)調節することによって、コントローラ7は、ポンプアクチュエータ18への作動油の流入・流出でポンプアクチュエータ18のロッド18aを出退させて傾斜板17を操作でき、可変容量ポンプ3をポンプ吐出圧Pが指令吐出圧SPとなるように制御できると共に、ポンプ吐出量Qの制御も可能となる。
A pump discharge pressure P (self-pressure) is applied to one end of the spool 25a of the above-described pump control valve 25 by hydraulic oil that reaches directly from the discharge port 3a of the variable displacement pump 3, and a pump control valve is connected to the other end of the spool 25a. An urging force by a spring 25 b provided to 25 and a pump relief pressure Pr controlled by an electromagnetic relief valve 26 are applied.
By electrically adjusting the pump relief pressure Pr (by a pressure output signal D1 described later), the controller 7 moves the rod 18a of the pump actuator 18 back and forth with the inflow / outflow of hydraulic oil to / from the pump actuator 18. The inclined plate 17 can be operated, the variable displacement pump 3 can be controlled so that the pump discharge pressure P becomes the command discharge pressure SP, and the pump discharge amount Q can also be controlled.

なお、ポンプ圧力制御部24は、可変容量ポンプ3の傾斜板17の傾斜角(後述の傾斜入力信号H1)を電気的に検出する傾斜センサ27を有しており、コントローラ7で、可変容量ポンプ3のポンプ吐出量Qが換算される。
前記制御バルブ5は、油圧アクチュエータ6の出退方向を切り換えるセンターオープン型(6ポート)の方向制御弁であって、各方向制御弁は、吐出回路4から供給される作動油の油路がそれぞれのPポートへ分岐しているパラレル型である(図1参照)。
The pump pressure control unit 24 includes a tilt sensor 27 that electrically detects a tilt angle (a tilt input signal H1 described later) of the tilt plate 17 of the variable displacement pump 3. 3 pump discharge amount Q is converted.
The control valve 5 is a center open type (6-port) directional control valve that switches the exit / retreat direction of the hydraulic actuator 6, and each directional control valve has an oil passage for hydraulic oil supplied from the discharge circuit 4, respectively. This is a parallel type branching to the P port (see FIG. 1).

制御バルブ5は、スプール15を一端側から付勢する付勢バネ5aと、この付勢バネ5aの付勢方向と拮抗するように配備された比例ソレノイド5bとを有している。
図1に示したように、比例ソレノイド5bは、操作レバー等の操作手段28の操作量s(傾角)に比例して電流が流れることで制御バルブ5内部のスプール15を動かす。スプール15の動かされた量(ストローク)に応じた面積だけ、可変容量ポンプ3から油圧アクチュエータ6の各油室への油路PCが開口し、この開口面積に応じて油圧アクチュエータ6の作動速度が制御される。
The control valve 5 includes an urging spring 5a that urges the spool 15 from one end side, and a proportional solenoid 5b that is arranged to antagonize the urging direction of the urging spring 5a.
As shown in FIG. 1, the proportional solenoid 5 b moves the spool 15 inside the control valve 5 when a current flows in proportion to the operation amount s (tilt angle) of the operation means 28 such as an operation lever. The oil passage PC from the variable displacement pump 3 to each oil chamber of the hydraulic actuator 6 is opened by an area corresponding to the amount (stroke) of the spool 15, and the operating speed of the hydraulic actuator 6 depends on the opening area. Be controlled.

なお、油圧アクチュエータ6への油路PCは、ドレン油路9が閉じる前に開くように制御バルブ5が構成されている。
また、操作手段28は、操作レバーの傾角などの指令量又は制御バルブ5のスプール15の移動量である制御バルブ5の操作量s(後述の操作入力信号H2)を電気的に検出する操作センサ29を有している。
The control valve 5 is configured so that the oil passage PC to the hydraulic actuator 6 is opened before the drain oil passage 9 is closed.
The operation means 28 is an operation sensor that electrically detects an operation amount s (operation input signal H2 described later) of the control valve 5, which is a command amount such as an inclination angle of the operation lever or a movement amount of the spool 15 of the control valve 5. 29.

上述したドレン油路9は、可変容量ポンプ3の吐出口3aと作動油タンク8とを連通して、可変容量ポンプ3からの作動油を作動油タンク8に直接排油(ドレン)させる油路であって、各制御バルブ5の中央のポート(センターポート)を貫通するように設けられている。
なお、ドレン油路9は、センターポートに設けられていなくとも、センターポート脇のポートなど、制御バルブ5内部のいずれかを通過していればよい。
The drain oil passage 9 described above communicates the discharge port 3a of the variable displacement pump 3 and the hydraulic oil tank 8 so that the hydraulic oil from the variable displacement pump 3 is directly drained (drained) into the hydraulic oil tank 8. However, it is provided so as to penetrate the center port (center port) of each control valve 5.
The drain oil passage 9 may pass through any of the control valves 5 such as a port on the side of the center port, even if it is not provided in the center port.

ドレン油路9の最下流(最下流側の制御バルブ5と作動油タンク8との間)には、吐出回路4からの作動油が所定のリリーフ圧Rを越えた時にドレン油路9を開くリリーフ弁11が設けられ、このリリーフ弁11の直前(リリーフ弁11と最下流側の制御バルブ5との間)には、ドレン油路9を開閉する切替弁12が設けられている。
なお、リリーフ弁11の所定のリリーフ圧Rは、後述の中立指令吐出圧SP’(=(SQ/Kq×B)2)よりも高く設定されており、本実施形態においては、40(Kgf/cm2)である。
In the most downstream of the drain oil passage 9 (between the control valve 5 on the most downstream side and the hydraulic oil tank 8), the drain oil passage 9 is opened when the hydraulic oil from the discharge circuit 4 exceeds a predetermined relief pressure R. A relief valve 11 is provided, and a switching valve 12 that opens and closes the drain oil passage 9 is provided immediately before the relief valve 11 (between the relief valve 11 and the control valve 5 on the most downstream side).
The predetermined relief pressure R of the relief valve 11 is set higher than a neutral command discharge pressure SP ′ (= (SQ / Kq × B) 2 ) described later. In the present embodiment, 40 (Kgf / cm 2 ).

前記切替弁12は、内部のスプール12aをドレン油路9が閉じる側へ付勢する付勢バネ12bと、この付勢バネ12bの付勢方向と拮抗するように配備されたON/OFFソレノイド12cとを有している。このソレノイド12cにコントローラ7によって電流が流された(後述の開き出力信号D2)時だけ、切替弁12はドレン油路9を開く。
前記温度センサ14は、半導体抵抗温度センサや、白金等の金属測温抵抗体を用いたものであって、作動油タンク8内に設けられている。タンク8内の作動油の温度を電気的に検出して、温度に応じた後述の温度入力信号H6をコントローラ7へ送る。
The switching valve 12 includes an urging spring 12b that urges the internal spool 12a toward the side where the drain oil passage 9 is closed, and an ON / OFF solenoid 12c that is arranged to antagonize the urging direction of the urging spring 12b. And have. The switching valve 12 opens the drain oil passage 9 only when a current is passed through the solenoid 12c by the controller 7 (open output signal D2 described later).
The temperature sensor 14 uses a semiconductor resistance temperature sensor or a metal temperature measuring resistor such as platinum, and is provided in the hydraulic oil tank 8. The temperature of the hydraulic oil in the tank 8 is electrically detected, and a temperature input signal H6 described later corresponding to the temperature is sent to the controller 7.

なお、油圧システム1は、可変容量ポンプ3の吐出口3aのポンプ吐出圧P(後述の圧力入力信号H3)を電気的に検出する圧力センサ30を有している。
また、作業機21は、エンジン2の始動時に運転者が使用するエンジンキー等のエンジン始動手段31(始動入力信号H4)を有している。
前記コントローラ7は、A/D変換器、演算器、D/A変換器等で構成され、可変容量ポンプ3の傾斜板17の傾斜角をポテンショメータ、ロータリエンコーダ等から傾斜入力信号H1として入力し、制御バルブ5の操作量sを操作センサ29から操作入力信号H2として入力し、可変容量ポンプ3のポンプ吐出圧Pを圧力センサ30から圧力入力信号H3として入力する。
The hydraulic system 1 includes a pressure sensor 30 that electrically detects a pump discharge pressure P (a pressure input signal H3 described later) of the discharge port 3a of the variable displacement pump 3.
Further, the work implement 21 has an engine starting means 31 (starting input signal H4) such as an engine key used by the driver when the engine 2 is started.
The controller 7 includes an A / D converter, an arithmetic unit, a D / A converter, etc., and inputs the tilt angle of the tilt plate 17 of the variable capacity pump 3 as a tilt input signal H1 from a potentiometer, a rotary encoder, etc. The operation amount s of the control valve 5 is input from the operation sensor 29 as the operation input signal H2, and the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 3 is input from the pressure sensor 30 as the pressure input signal H3.

本発明に係るコントローラ7は、上記に加えて、作動油の温度を温度センサ14から温度入力信号H6として入力する。
また、コントローラ7の出力は、ポンプ圧力制御部24のポンプ制御弁25のポンプリリーフ圧Prを圧力出力信号D1とすると共に、切替弁12のスプール12aを開き位置とする開き出力信号D2(又は閉じ位置とする閉じ出力信号D3)も出力する。
In addition to the above, the controller 7 according to the present invention inputs the temperature of the hydraulic oil from the temperature sensor 14 as a temperature input signal H6.
Further, the output of the controller 7 is that the pump relief pressure Pr of the pump control valve 25 of the pump pressure control unit 24 is used as the pressure output signal D1, and the opening output signal D2 (or closed) which makes the spool 12a of the switching valve 12 open. A closing output signal D3) for position is also output.

なお、コントローラ7は、圧力出力信号D1の代わりに、可変容量ポンプ3に対してポンプ吐出量Qを指令する容量出力信号D1’を出力することとしてもよい。
コントローラ7は、以下の3つの制御C1〜C3を行う。
1つは、ドレン油路9閉鎖時において、制御バルブ5の操作量s(スプール15のストローク)に応じて指令吐出圧SPを算出し、必要なポンプ吐出圧Pとなるように可変容量ポンプ3を制御(吐出圧制御C1)することである。
The controller 7 may output a capacity output signal D1 ′ for instructing the pump discharge amount Q to the variable capacity pump 3 instead of the pressure output signal D1.
The controller 7 performs the following three controls C1 to C3.
First, when the drain oil passage 9 is closed, the command discharge pressure SP is calculated according to the operation amount s (stroke of the spool 15) of the control valve 5 and the required pump discharge pressure P is obtained. Is controlled (discharge pressure control C1).

その他には、ドレン油路9を開く制御(開閉制御C2)と、ポンプ吐出圧Pを所定値まで上げる制御(昇圧制御C3)であるが、まずは指令吐出圧SPの算出方法を以下に述べる。
指令吐出圧SPは、以下の式1〜4に基づいて決定される。
In addition, there are control for opening the drain oil passage 9 (open / close control C2) and control for increasing the pump discharge pressure P to a predetermined value (pressure increase control C3). First, a method of calculating the command discharge pressure SP will be described below.
The command discharge pressure SP is determined based on the following formulas 1 to 4.

Figure 2012137156
Figure 2012137156

式1では、まず設定吐出量SQを求めているが、この設定吐出量SQとは、最大ポンプ吐出量Qmaxを上限とする設定値であって、作業機21の走行、ブーム揺動などの使用状態に応じて必要となるアクチュエータ流量Qa及びブリードオフ流量Qbと、生じうる差流量ΔQとの和として計算される。
式1におけるブリードオフ流量Qbは、流量係数Kqと、使用状態に応じて予定されるブリードオフ面積値Bと、その使用状態に応じた指令吐出圧SPとを用いて、式2の関係式で表せる。
In Formula 1, the set discharge amount SQ is first obtained. This set discharge amount SQ is a set value with the maximum pump discharge amount Qmax as an upper limit, and is used for traveling of the work implement 21, boom swinging, and the like. It is calculated as the sum of the actuator flow rate Qa and the bleed-off flow rate Qb required depending on the state and the difference flow rate ΔQ that can be generated.
The bleed-off flow rate Qb in Equation 1 is a relational expression of Equation 2 using a flow coefficient Kq, a bleed-off area value B planned according to the use state, and a command discharge pressure SP according to the use state. I can express.

Figure 2012137156
Figure 2012137156

ここで、式2中のブリードオフ面積値Bとは、コントローラ7内に予め用意され且つ制御バルブ5の操作量sを入力とする関数によって算出される値であって、この関数の出力値である作動油タンク8に連通する通路(ブリードオフ通路)の開口面積値をいう。
式1における差流量ΔQはほとんど0に近いので無視すると、指令吐出圧SPは、以下の式3によって静的に求めることができる。
Here, the bleed-off area value B in Expression 2 is a value calculated by a function that is prepared in advance in the controller 7 and that receives the operation amount s of the control valve 5, and is an output value of this function. The opening area value of a passage (bleed-off passage) communicating with a certain hydraulic oil tank 8 is referred to.
If the differential flow rate ΔQ in Equation 1 is almost 0, and ignored, the command discharge pressure SP can be obtained statically by Equation 3 below.

Figure 2012137156
Figure 2012137156

式3において、ドレン油路9を閉じている際には作動油がタンク8に排油されないのであるから、回路上のわずかな漏れを無視すれば、可変容量ポンプ3のポンプ吐出量Q(つまり、傾斜板17の傾斜入力信号H1)を、式1、3中のアクチュエータ流量Qaを表す信号として代替できる。   In Formula 3, when the drain oil passage 9 is closed, the hydraulic oil is not discharged into the tank 8, so if a slight leak on the circuit is ignored, the pump discharge amount Q (that is, the variable displacement pump 3) The tilt input signal H1) of the tilt plate 17 can be replaced with a signal representing the actuator flow rate Qa in the equations 1 and 3.

Figure 2012137156
Figure 2012137156

以下で吐出圧制御C1を説明する。なお、式4における右辺中の分子を流量値Xa(=SQ−Q)と、分母をブリードオフ特性値Xb(=Kq×B)とする。
図2のブロック図に示すように、コントローラ7は、流量値Xaを、設定吐出量算出部7aで使用状態に応じて設定した設定吐出量SQから、可変容量ポンプ3からの傾斜入力信号H1をポンプ吐出量換算部7bによって換算したポンプ吐出量Qを算出する。
The discharge pressure control C1 will be described below. In Equation 4, the numerator in the right side is the flow rate value Xa (= SQ-Q), and the denominator is the bleed-off characteristic value Xb (= Kq × B).
As shown in the block diagram of FIG. 2, the controller 7 calculates the flow rate value Xa from the set discharge amount SQ set by the set discharge amount calculation unit 7 a according to the use state, and the gradient input signal H1 from the variable displacement pump 3. The pump discharge amount Q converted by the pump discharge amount conversion unit 7b is calculated.

次にコントローラ7は、制御バルブ5の操作量s(操作入力信号H2)に応じた予定のブリードオフ面積値Bに対して、流量係数Kqを乗じてブリードオフ特性値Xbを算出する。
上述した流量値Xaを、ブリードオフ特性値Xbで除し、その値を2乗する演算を行い、指令吐出圧SPを求める(式4参照)。
Next, the controller 7 calculates the bleed-off characteristic value Xb by multiplying the scheduled bleed-off area value B corresponding to the operation amount s (operation input signal H2) of the control valve 5 by the flow coefficient Kq.
The flow rate value Xa described above is divided by the bleed-off characteristic value Xb, and the value is squared to obtain the command discharge pressure SP (see Equation 4).

そして、この指令吐出圧SPに基づき、ポンプ吐出圧Pのクローズドループ制御を行う。つまり、指令吐出圧SPとポンプ吐出圧P(圧力入力信号H3)を減算し、指令吐出圧SPとポンプ吐出圧Pとの差に対して位相補償機能を持ったゲイン(G)を掛けた圧力出力信号D1を、ポンプ圧力制御部24へ出力する。
ポンプ圧力制御部24は、圧力出力信号D1に従って電磁リリーフ弁26のポンプリリーフ圧Prを調節して、ポンプアクチュエータ18を介して傾斜板17を操作することによって、可変容量ポンプ3のポンプ吐出圧Pが指令吐出圧SPに収束するように制御する。
Then, closed loop control of the pump discharge pressure P is performed based on the command discharge pressure SP. That is, the command discharge pressure SP and the pump discharge pressure P (pressure input signal H3) subtracts, multiplied by the gain (G C) having a phase compensation function for the difference between the command discharge pressure SP and the pump discharge pressure P The pressure output signal D1 is output to the pump pressure control unit 24.
The pump pressure control unit 24 adjusts the pump relief pressure Pr of the electromagnetic relief valve 26 in accordance with the pressure output signal D1 and operates the inclined plate 17 via the pump actuator 18, whereby the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 3. Is controlled to converge to the command discharge pressure SP.

なお、前記クローズドループ制御を行うことで、式1における差流量ΔQに影響するポンプ配管ボリューム及び漏れ分を補償し、打ち消すことができる。
制御バルブ5の中立時には、コントローラ7へ操作入力信号H2として0が入力される。この場合、コントローラ7で計算されるブリードオフ面積値Bは最大、つまり式4における右辺中の分母であるブリードオフ特性値Xbが、分子である流量値Xaに比べて相対的に大きくなって、指令吐出圧SPの値は小さくなる。
By performing the closed loop control, it is possible to compensate for and cancel the pump pipe volume and leakage that affect the differential flow rate ΔQ in Equation 1.
When the control valve 5 is neutral, 0 is input to the controller 7 as the operation input signal H2. In this case, the bleed-off area value B calculated by the controller 7 is the maximum, that is, the bleed-off characteristic value Xb that is the denominator in the right side in Equation 4 is relatively larger than the flow rate value Xa that is the numerator. The value of the command discharge pressure SP is reduced.

実際には、ポンプ吐出量Qは回路のわずかな漏れ分しか必要とせず、アクチュエータ速度(つまり、アクチュエータ流量Qa)もほとんど0と入力されるため、可変容量ポンプ3は、最低限必要な中立指令吐出圧SP’(=(SQ/Kq×B)2)分だけの圧を保てばよく、エネルギーの浪費が低減される。
なお、本実施形態において中立指令吐出圧SP’の値は、ポンプ制御弁25のバネ25bや、電磁リリーフ弁26による圧損分や漏れ分を考慮して、35(Kgf/cm2)となり、この値となるように設定吐出量SQを設定すればよい。
Actually, the pump discharge amount Q requires only a small amount of leakage of the circuit, and the actuator speed (that is, the actuator flow rate Qa) is almost zero. Therefore, the variable displacement pump 3 has a minimum necessary neutral command. It is only necessary to maintain the pressure corresponding to the discharge pressure SP ′ (= (SQ / Kq × B) 2 ), and energy waste is reduced.
In this embodiment, the value of the neutral command discharge pressure SP ′ is 35 (Kgf / cm 2 ) in consideration of the pressure loss and leakage due to the spring 25b of the pump control valve 25 and the electromagnetic relief valve 26. The set discharge amount SQ may be set to be a value.

また、可変容量ポンプ3に中立指令吐出圧SP’を指令する際、電磁リリーフ弁26がネガティブ型であるため、コントローラ7からの圧力出力信号D1として電流値0の信号を送ればよい。
制御バルブ5を操作位置に移動すると、コントローラ7上のブリードオフ面積値Bが小さくなって、指令吐出圧SPの値はいったん大きくなる。
Further, when commanding the neutral command discharge pressure SP ′ to the variable displacement pump 3, since the electromagnetic relief valve 26 is a negative type, a signal having a current value of 0 may be sent as the pressure output signal D 1 from the controller 7.
When the control valve 5 is moved to the operation position, the bleed-off area value B on the controller 7 decreases and the value of the command discharge pressure SP increases once.

しかし、指令吐出圧SPが油圧アクチュエータ6にかかる負荷圧よりも高くなり、油圧アクチュエータ6のピストンを押して油室へ作動油が流入し始めると、指令吐出圧SPの値を保持すべくポンプ吐出量Q(アクチュエータ流量Qa)が増大して、油圧アクチュエータ6の作動速度が上がる。
ポンプ吐出量Qが増大するということは、式4における右辺中の分子である流量値Xa(=SQ−Q)が、分母であるブリードオフ特性値Xbに比べて相対的に小さくなるから、指令吐出圧SPの値は逆に小さくなる。
However, when the command discharge pressure SP becomes higher than the load pressure applied to the hydraulic actuator 6 and the piston of the hydraulic actuator 6 is pushed and hydraulic oil starts to flow into the oil chamber, the pump discharge amount is maintained to maintain the value of the command discharge pressure SP. Q (actuator flow rate Qa) increases and the operating speed of the hydraulic actuator 6 increases.
The increase in the pump discharge amount Q means that the flow rate value Xa (= SQ−Q), which is the numerator in the right side of Equation 4, is relatively smaller than the bleed-off characteristic value Xb, which is the denominator. Conversely, the value of the discharge pressure SP decreases.

このように、指令吐出圧SPが上下して徐々に操作量sに見合ったアクチュエータ速度を維持するポンプ吐出圧P、ポンプ吐出量Qに収束して、制御バルブ5の操作量sから算出した予定のブリードオフ面積値Bに応じて必要なだけの指令吐出圧SPとすべく吐出回路4を制御できる。
よって、実際のポンプ吐出量Qは、回路上の漏れを無視すれば、油圧アクチュエータ6に供給された分に限られ、エネルギーの無駄が減る。
In this way, the command discharge pressure SP rises and falls and gradually converges to the pump discharge pressure P and the pump discharge amount Q that maintain the actuator speed corresponding to the operation amount s, and is calculated from the operation amount s of the control valve 5. The discharge circuit 4 can be controlled so as to obtain the required command discharge pressure SP according to the bleed-off area value B.
Therefore, the actual pump discharge amount Q is limited to the amount supplied to the hydraulic actuator 6 if leakage on the circuit is ignored, and waste of energy is reduced.

この吐出圧制御C1と共に、本発明の油圧システム1は、ドレン油路9の開閉制御C2と、ポンプ吐出圧Pの昇圧制御C3とを行っている。
図2のブロック図に示す如く、開閉制御C2及び昇圧制御C3は、寒冷地等にて作業機21を使用する場合に、作動油(及び制御バルブ5)が冷えている際に、両方が行われる。
Along with the discharge pressure control C1, the hydraulic system 1 of the present invention performs the open / close control C2 of the drain oil passage 9 and the boost control C3 of the pump discharge pressure P.
As shown in the block diagram of FIG. 2, the opening / closing control C2 and the pressure increase control C3 are both performed when the working oil (and the control valve 5) is cold when the work machine 21 is used in a cold district or the like. Is called.

これら制御C2、C3は、制御バルブ5の中立時(つまり、スプール15を摺動させる前)で且つ作動油の温度が所定温度T(例えば、0℃から20℃)以下である時には、操作センサ28から送られる制御バルブ5の操作量sが0である旨の操作入力信号H2及び温度センサ14から送られる温度入力信号H6が、コントローラ7に同時に入力された時に開始される(ヒートアップモード)。   These controls C2 and C3 are the operation sensors when the control valve 5 is neutral (that is, before the spool 15 is slid) and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature T (for example, 0 ° C. to 20 ° C.). The operation input signal H2 indicating that the operation amount s of the control valve 5 sent from 28 is 0 and the temperature input signal H6 sent from the temperature sensor 14 are simultaneously input to the controller 7 (heat-up mode). .

また、制御C2、C3を開始する信号のうち温度入力信号H6は、別途、運転者のボタン操作(ヒートアップ開始手段)などによって、コントローラ7に入力されてもよい。
コントローラ7では、入力信号H2、H6が開閉指令部7c及び昇圧指令部7dの両方に入力される。このうち、開閉指令部7cは、油流動手段10A1における切替弁12へ、開き出力信号D2(ON/OFFソレノイド12cを励起させる電流)を送って、切替弁12のスプール12aを開き位置にしてドレン油路9を開く。
Further, among the signals for starting the controls C2 and C3, the temperature input signal H6 may be separately input to the controller 7 by a driver's button operation (heat-up start means) or the like.
In the controller 7, input signals H2 and H6 are input to both the open / close command unit 7c and the boost command unit 7d. Among these, the opening / closing command unit 7c sends an opening output signal D2 (current that excites the ON / OFF solenoid 12c) to the switching valve 12 in the oil flow means 10A1, and sets the spool 12a of the switching valve 12 to the open position to drain. Open the oil passage 9.

これと平行して、昇圧指令部7dは、ポンプ吐出圧Pがリリーフ弁11のリリーフ圧R(40(Kgf/cm2))よりも高くなるように、指令吐出圧SPを上げる。
詳しくは、式4に基づき、制御バルブ5中立時における流量値Xa及びブリードオフ特性値Xbから求めた値(中立指令吐出圧SP’=35(Kgf/cm2))に対して、リリーフ圧Rよりも高くなるように昇圧値α(例えば、15(Kgf/cm2))を足す。
In parallel with this, the pressure increase command unit 7d increases the command discharge pressure SP so that the pump discharge pressure P becomes higher than the relief pressure R (40 (Kgf / cm 2 )) of the relief valve 11.
More specifically, the relief pressure R is obtained from the value (neutral command discharge pressure SP ′ = 35 (Kgf / cm 2 )) obtained from the flow rate value Xa and the bleed-off characteristic value Xb when the control valve 5 is neutral based on Equation 4. The boost value α (for example, 15 (Kgf / cm 2 )) is added so as to be higher.

この足した値(中立指令吐出圧SP’+昇圧値α=50(Kgf/cm2))を、あらたに指令吐出圧SPとし、この指令吐出圧SPとポンプ吐出圧Pとの差に対して位相補償機能を持ったゲイン(G)を掛けた圧力出力信号D1を、ポンプ圧力制御部24へ出力する。
圧力出力信号D1を受けたポンプ圧力制御部24は、電磁リリーフ弁26及びポンプアクチュエータ18を介して、ポンプ吐出圧Pを指令吐出圧SPの50(Kgf/cm2)に昇圧すべく、可変容量ポンプ3のポンプ吐出量Qを上げるが、ドレン油路9から作動油
がタンク8へ漏れるため、いつまでたってもポンプ吐出圧Pを50(Kgf/cm2)に収束させることができない。
The added value (neutral command discharge pressure SP ′ + pressure increase α = 50 (Kgf / cm 2 )) is newly set as the command discharge pressure SP, and the difference between the command discharge pressure SP and the pump discharge pressure P is determined. A pressure output signal D1 multiplied by a gain (G C ) having a phase compensation function is output to the pump pressure control unit 24.
Upon receiving the pressure output signal D1, the pump pressure control unit 24 has a variable capacity so as to increase the pump discharge pressure P to 50 (Kgf / cm 2 ) of the command discharge pressure SP via the electromagnetic relief valve 26 and the pump actuator 18. Although the pump discharge amount Q of the pump 3 is increased, since the hydraulic oil leaks from the drain oil passage 9 to the tank 8, the pump discharge pressure P cannot be converged to 50 (Kgf / cm 2 ).

その結果、例え中立時であっても、制御バルブ5内のドレン油路9を通って作動油が流れ続ける(流動する)こととなり、作動油の流動による摩擦熱で制御バルブ5がスプール操作に先だってヒートアップされ、スプール15の動作への影響を低減できる。
なお、制御バルブ5の温まり具合は、作動油の温度を検知していれば判断がつくため、温度センサ14からの温度入力信号H6をモニタしていればよい。
As a result, even when neutral, the hydraulic oil continues to flow (flows) through the drain oil passage 9 in the control valve 5, and the control valve 5 is operated by the frictional heat due to the flow of the hydraulic oil. Prior to the heat-up, the influence on the operation of the spool 15 can be reduced.
Note that the warming of the control valve 5 can be determined if the temperature of the hydraulic oil is detected. Therefore, the temperature input signal H6 from the temperature sensor 14 may be monitored.

つまり、作動油の温度が所定温度Tを越えた時に、は、コントローラ7は、制御C2、C3を終了(ヒートアップモードを解除)して、吐出圧制御C1のみに戻る。
ヒートアップ解除時に、コントローラ7は、昇圧指令部7dで中立指令吐出圧SP’に昇圧値αを足すことを止め、制御バルブ5中立時の指令吐出圧SPが本来の35(Kgf/cm2)となる。
That is, when the temperature of the hydraulic oil exceeds the predetermined temperature T, the controller 7 ends the control C2 and C3 (releases the heat-up mode) and returns only to the discharge pressure control C1.
At the time of releasing the heat-up, the controller 7 stops adding the boost value α to the neutral command discharge pressure SP ′ at the boost command unit 7d, and the command discharge pressure SP when the control valve 5 is neutral is the original 35 (Kgf / cm 2 ). It becomes.

実際のポンプ吐出圧Pもクローズドループ制御によって、35(Kgf/cm2)に近づき、リリーフ弁11のリリーフ圧R40(Kgf/cm)を下回れば、作動油の流動が止まり、無駄に作動油タンク8へ排油されることはない。
ヒートアップ後の制御バルブ5操作時においては、可変容量ポンプ3からアクチュエータ6への油路PC及びアクチュエータ6から作動油タンク8への油路CTが開く前に、切替弁12によってドレン油路9を閉じれば、上述した吐出圧制御C1と同様に指令吐出圧SPをコントロールできる。
If the actual pump discharge pressure P approaches 35 (Kgf / cm 2 ) by closed loop control and falls below the relief pressure R40 (Kgf / cm 2 ) of the relief valve 11, the flow of the hydraulic oil stops, and the hydraulic oil is wasted. Oil is not discharged into the tank 8.
When the control valve 5 is operated after heating up, the drain oil passage 9 is switched by the switching valve 12 before the oil passage PC from the variable displacement pump 3 to the actuator 6 and the oil passage CT from the actuator 6 to the hydraulic oil tank 8 are opened. Is closed, the command discharge pressure SP can be controlled similarly to the above-described discharge pressure control C1.

なお、ドレン油路9を閉じる際には、開閉指令部7cから切替弁12のソレノイド12cへ送っていた開き出力信号D2の出力を中断するだけでよく、中断後は、付勢バネ12bの付勢によって切替弁12のスプール12aが閉じ位置に移動し、ドレン油路9は閉じる。
また、図1中の(A−2)で示す油流動手段10A2は、10A1の変形例であって、ドレン油路9の最下流に設けられたリリーフ弁11と、このリリーフ弁11の直前に設けられた切替弁12とを備えている。
When closing the drain oil passage 9, it is only necessary to interrupt the output of the opening output signal D2 sent from the opening / closing command portion 7c to the solenoid 12c of the switching valve 12, and after the interruption, the biasing spring 12b is attached. Due to the force, the spool 12a of the switching valve 12 moves to the closed position, and the drain oil passage 9 is closed.
Further, the oil flow means 10A2 indicated by (A-2) in FIG. 1 is a modification of 10A1, and includes a relief valve 11 provided on the most downstream side of the drain oil passage 9 and immediately before the relief valve 11. And a switching valve 12 provided.

油逃がし手段の変形例10A2は、油流動手段10A2における切替弁12を、コントローラ7からの開き出力信号D2がない場合には、付勢バネ12bによってスプール12aが開き位置となるように構成しており、ドレン油路9を閉じる際には、開閉指令部7cから切替弁12のソレノイド12cへ閉じ出力信号D3を出力することとなる。
図1中の(B)で示す油流動手段の変形例10Bは、他の例10A1、10A2と同様に、ドレン油路9の最下流に設けられたリリーフ弁11を備えていると共に、制御バルブ5が、可変容量ポンプ3からアクチュエータ6への油路PC及びアクチュエータ6から作動油タンク8への油路CTが開く前にドレン油路9を閉じるように構成されていることが大きな特徴である(図4参照)。
In the oil release means modification 10A2, the switching valve 12 in the oil flow means 10A2 is configured so that the spool 12a is opened by the biasing spring 12b when there is no opening output signal D2 from the controller 7. When the drain oil passage 9 is closed, a closing output signal D3 is output from the opening / closing command section 7c to the solenoid 12c of the switching valve 12.
A modified example 10B of the oil flow means shown in FIG. 1B includes a relief valve 11 provided on the most downstream side of the drain oil passage 9 and a control valve, as in the other examples 10A1 and 10A2. 5 is configured so that the drain oil passage 9 is closed before the oil passage PC from the variable displacement pump 3 to the actuator 6 and the oil passage CT from the actuator 6 to the hydraulic oil tank 8 are opened. (See FIG. 4).

したがって、コントローラ7は、可変容量ポンプ3からアクチュエータ6への油路PC及びアクチュエータ6から作動油タンク8への油路CTが開く前にドレン油路9を閉じる制御をしなくともよく、制御系の簡素化が図れる。
そして、図1中の(C)で示す油流動手段の変形例10Cは、ドレン油路9の最下流に、コントローラ7でドレン油路9の開度を調節可能な電磁比例弁13を備えている。
Therefore, the controller 7 does not need to control to close the drain oil passage 9 before the oil passage PC from the variable displacement pump 3 to the actuator 6 and the oil passage CT from the actuator 6 to the hydraulic oil tank 8 are opened. Can be simplified.
1C includes an electromagnetic proportional valve 13 that can adjust the opening degree of the drain oil passage 9 by the controller 7 at the most downstream side of the drain oil passage 9. Yes.

この電磁比例弁13は、制御バルブ5中立時で且つ作動油が所定温度T以下である時には開閉指令部7cからの開き出力信号D2によってドレン油路9を開く。
また、上述の変形例10A1、10A2、10Bの場合と同様に、可変容量ポンプ3からアクチュエータ6への油路PC及びアクチュエータ6から作動油タンク8への油路CTが開く前(操作入力信号H2)、又は作動油が所定温度Tを越えた時(温度入力信号H6)には、開閉指令部7cからの閉じ出力信号D3によってドレン油路9を閉じる。
The electromagnetic proportional valve 13 opens the drain oil passage 9 by the opening output signal D2 from the opening / closing command part 7c when the control valve 5 is in the neutral state and the hydraulic oil is below the predetermined temperature T.
Similarly to the above-described modified examples 10A1, 10A2, and 10B, before the oil passage PC from the variable displacement pump 3 to the actuator 6 and the oil passage CT from the actuator 6 to the hydraulic oil tank 8 are opened (operation input signal H2 ) Or when the hydraulic oil exceeds a predetermined temperature T (temperature input signal H6), the drain oil passage 9 is closed by the closing output signal D3 from the opening / closing command section 7c.

なお、ドレン油路9を閉じる際に、電磁比例弁13を徐々に閉じることによって、油圧システム1内にサージ圧が立つことを防止できる。
また、電磁比例弁13の代わりに、パイロット圧による比例弁や、上述した切替弁12であってもよい。切替弁12の場合、開き出力信号D2及び閉じ出力信号D3を受けるタイミングは、上述した電磁比例弁13と同様である。
Note that when the drain oil passage 9 is closed, the electromagnetic proportional valve 13 is gradually closed to prevent a surge pressure from being generated in the hydraulic system 1.
Further, instead of the electromagnetic proportional valve 13, a proportional valve based on pilot pressure or the switching valve 12 described above may be used. In the case of the switching valve 12, the timing of receiving the opening output signal D2 and the closing output signal D3 is the same as that of the electromagnetic proportional valve 13 described above.

これまで述べた油流動手段10は、制御バルブ5をヒートアップする時だけでなく、エンジン始動時にドレン油路9を開くこととしてもよい。
これは、従来の油圧システムではエンジン始動させる際に、作動油をタンクへ逃がせず作動油が高圧になり、エンジン始動用のセルモータやバッテリ22に負荷がかかっていたからであり、このバッテリ22等の高負荷には開閉制御C2によって対応することができる。
The oil flowing means 10 described so far may open the drain oil passage 9 not only when the control valve 5 is heated up but also when the engine is started.
This is because when the engine is started in the conventional hydraulic system, the hydraulic oil does not escape to the tank and the hydraulic oil becomes high pressure, and a load is applied to the cell motor and the battery 22 for starting the engine. The load can be handled by the opening / closing control C2.

運転手によるエンジン始動時には、エンジン始動手段31が操作されて始動入力信号H4がコントローラ7に入力される。このとき、コントローラ7は、油流動手段10へ開き出力信号D2を送ってドレン油路9を開き、油圧システム1内の作動油が昇圧する前にドレン油路9から作動油が逃げるため、小さい力でエンジン2を始動できる。
したがって、セルモータにかかる負荷を減らすことができるため、バッテリ22の電圧容量を増やしたり、エンジン始動用に別バッテリを設ける必要がなくなり、バッテリ22を小型化できる。
When the engine is started by the driver, the engine start means 31 is operated and a start input signal H4 is input to the controller 7. At this time, the controller 7 sends an opening output signal D2 to the oil flow means 10 to open the drain oil passage 9, and the hydraulic oil escapes from the drain oil passage 9 before the hydraulic oil in the hydraulic system 1 is boosted. The engine 2 can be started with force.
Therefore, since the load applied to the cell motor can be reduced, there is no need to increase the voltage capacity of the battery 22 or to provide another battery for starting the engine, and the battery 22 can be reduced in size.

なお、図1中の変形例10A1、10A2、10Bのようにドレン油路9にリリーフ弁11を設けていれば、エンジン始動後に切替弁12が開き位置等であっても、制御バルブ5の中立時における中立指令吐出圧SP’がリリーフ弁11のリリーフ圧Rより低いため、作動油が無駄にタンク8に排油されることはない。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。作業機の油圧システム1等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
If the drain valve 9 is provided with a relief valve 11 as in the modified examples 10A1, 10A2, and 10B in FIG. 1, the control valve 5 is neutral even if the switching valve 12 is in the open position after the engine is started. Since the neutral command discharge pressure SP ′ at the time is lower than the relief pressure R of the relief valve 11, the hydraulic oil is not wastefully discharged into the tank 8.
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. Each structure of the hydraulic system 1 etc. of a working machine, or the whole structure, a shape, a dimension, etc. can be suitably changed in accordance with the meaning of the present invention.

油圧システム1は、作業機21に搭載したエンジン2を駆動源とする可変容量ポンプ3を有していたが、バッテリ22を駆動源とした可変容量ポンプ3を有していてもよい。さらに、作業機21は、バッテリ22を全駆動源とした電気バックホー、電気トラクタ等の電気作業機であってもよい。
可変容量ポンプ3は、油圧によって出退するポンプアクチュエータ18で傾斜板18を調整して容量を変化させる油圧式であるが、エンジン2等からギアなどの機械的な伝達機構で駆動力を伝えて傾斜板18を調整する機械式や、リニア駆動アクチュエータ等の電気的な機構で容量を変化させる電気式などであってもよい。
The hydraulic system 1 has the variable displacement pump 3 that uses the engine 2 mounted on the work machine 21 as a drive source, but may have the variable displacement pump 3 that uses the battery 22 as a drive source. Furthermore, the work machine 21 may be an electric work machine such as an electric backhoe or an electric tractor using the battery 22 as a whole drive source.
The variable displacement pump 3 is a hydraulic type in which the displacement is adjusted by adjusting the inclined plate 18 with a pump actuator 18 that moves back and forth by hydraulic pressure, but the driving force is transmitted from the engine 2 or the like by a mechanical transmission mechanism such as a gear. A mechanical type that adjusts the inclined plate 18 or an electric type that changes the capacity by an electric mechanism such as a linear drive actuator may be used.

制御バルブ5は、パラレル型であったが、上流側の制御バルブ5のセンターポート出力から、下流側の制御バルブ5のPポートが順次分岐しているタンデム型であってもよい。
このとき、上述した切替弁12は、ドレン油路9における各制御バルブ5間でなければ、吐出回路4の吐出口4aの直後や、リリーフ弁11直後のドレン油路9の最下流に設けてもよい。
Although the control valve 5 is a parallel type, it may be a tandem type in which the P port of the downstream control valve 5 branches sequentially from the center port output of the upstream control valve 5.
At this time, if the switching valve 12 described above is not between the control valves 5 in the drain oil passage 9, it is provided immediately after the discharge port 4a of the discharge circuit 4 or at the most downstream side of the drain oil passage 9 immediately after the relief valve 11. Also good.

中立指令吐出圧SP’は35(Kgf/cm2)とし、リリーフ弁11の所定のリリー
フ圧Rは40(Kgf/cm2)としていたが、中立指令吐出圧SP’30(Kgf/cm2)に対してリリーフ圧Rを35(Kgf/cm2)とするなど、リリーフ圧Rが中立指令吐出圧SP’よりも高く設定されていればよい。
The neutral command discharge pressure SP ′ was 35 (Kgf / cm 2 ) and the predetermined relief pressure R of the relief valve 11 was 40 (Kgf / cm 2 ), but the neutral command discharge pressure SP′30 (Kgf / cm 2 ). On the other hand, the relief pressure R may be set higher than the neutral command discharge pressure SP ′, for example, the relief pressure R is set to 35 (Kgf / cm 2 ).

1 作業機の油圧システム
2 エンジン
3 可変容量ポンプ
4 吐出回路
5 制御バルブ
6 アクチュエータ
7 コントローラ
8 作業油タンク
9 ドレン油路
10 油流動手段
11 リリーフ弁
12 切替弁
13 電磁比例弁
14 温度センサ
Q 可変容量ポンプのポンプ吐出量
P 可変容量ポンプのポンプ吐出圧
s 制御バルブの操作量
B 予定のブリードオフ面積値
SP 指令吐出圧
PC 可変容量ポンプからアクチュエータへの油路
CT アクチュエータから作動油タンクへの油路
T 所定温度
R 所定のリリーフ圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic system of work machine 2 Engine 3 Variable capacity pump 4 Discharge circuit 5 Control valve 6 Actuator 7 Controller 8 Work oil tank 9 Drain oil path 10 Oil flow means 11 Relief valve 12 Switching valve 13 Electromagnetic proportional valve 14 Temperature sensor Q Variable capacity Pump discharge amount of the pump P Pump discharge pressure of the variable displacement pump s Operation amount of the control valve B Expected bleed-off area value SP Command discharge pressure PC Oil path from the variable displacement pump to the actuator CT Oil path from the actuator to the hydraulic oil tank T Predetermined temperature R Predetermined relief pressure

Claims (9)

ポンプ吐出量(Q)を調整可能な可変容量ポンプ(3)の吐出回路(4)と、この吐出回路(4)に制御バルブ(5)を介して接続されたアクチュエータ(6)と、前記可変容量ポンプ(3)から吐き出される作動油のポンプ吐出圧(P)を制御するコントローラ(7)とを備え、
このコントローラ(7)は、前記制御バルブ(5)の操作量(s)から算出した予定のブリードオフ面積値(B)に応じた指令吐出圧(SP)とすべく吐出回路(4)を制御する作業機の油圧システムであって、
前記吐出回路(4)の作動油を制御バルブ(5)を通って作動油タンク(8)に排油させるドレン油路(9)を有し、
このドレン油路(9)に、前記制御バルブ(5)の中立時で且つ作動油の温度が所定温度(T)以下である時にドレン油路(9)を開いて制御バルブ(5)内で作動油を流す油流動手段(10)を備えていることを特徴とする作業機の油圧システム。
A discharge circuit (4) of a variable displacement pump (3) capable of adjusting a pump discharge amount (Q), an actuator (6) connected to the discharge circuit (4) via a control valve (5), and the variable A controller (7) for controlling the pump discharge pressure (P) of hydraulic oil discharged from the capacity pump (3),
The controller (7) controls the discharge circuit (4) to have a command discharge pressure (SP) corresponding to a planned bleed-off area value (B) calculated from the operation amount (s) of the control valve (5). A hydraulic system of a working machine
A drain oil passage (9) for draining the hydraulic oil of the discharge circuit (4) through the control valve (5) to the hydraulic oil tank (8);
When the control valve (5) is neutral and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature (T), the drain oil path (9) is opened to the drain oil path (9) in the control valve (5). A hydraulic system for a working machine, comprising oil flow means (10) for flowing hydraulic oil.
前記油流動手段(10)は、前記ドレン油路(9)の最下流に設けられていて前記吐出回路(4)の作動油が所定のリリーフ圧(R)を越えた時にドレン油路(9)を開くリリーフ弁(11)と、前記ドレン油路(9)を開閉する切替弁(12)とを有していると共に、前記コントローラ(7)で吐出回路(4)を制御バルブ(5)の中立時に指令吐出圧(SP)が所定のリリーフ圧(R)より高くなるように制御し、且つ前記コントローラ(7)で切替弁(12)を可変容量ポンプ(3)からアクチュエータ(6)への油路(PC)及びアクチュエータ(6)から作動油タンク(8)への油路(CT)が開く前にドレン油路(9)を閉じるように制御していることを特徴とする請求項1に記載の作業機の油圧システム。   The oil flow means (10) is provided on the most downstream side of the drain oil passage (9), and when the hydraulic oil in the discharge circuit (4) exceeds a predetermined relief pressure (R), the drain oil passage (9 ) And a switching valve (12) for opening and closing the drain oil passage (9), and the controller (7) controls the discharge circuit (4) with the control valve (5). The command discharge pressure (SP) is controlled to be higher than a predetermined relief pressure (R) when neutral, and the switching valve (12) is changed from the variable displacement pump (3) to the actuator (6) by the controller (7). The drain oil passage (9) is controlled to close before the oil passage (PC) and the oil passage (CT) from the actuator (6) to the hydraulic oil tank (8) are opened. The hydraulic system of the working machine according to 1. 前記制御バルブ(5)は、前記可変容量ポンプ(3)からアクチュエータ(6)への油路(PC)及びアクチュエータ(6)から作動油タンク(8)への油路(CT)が開く前に前記ドレン油路(9)を閉じるように構成され、
前記油流動手段(10)は、前記ドレン油路(9)の最下流に設けられていて前記吐出回路(4)の作動油が所定のリリーフ圧(R)を越えた時にドレン油路(9)を開くリリーフ弁(11)を有していると共に、前記コントローラ(7)で吐出回路(4)を制御バルブ(5)の中立時に指令吐出圧(SP)が所定のリリーフ圧(R)より高くなるように制御していることを特徴とする請求項1に記載の作業機の油圧システム。
The control valve (5) is configured to open the oil passage (PC) from the variable displacement pump (3) to the actuator (6) and the oil passage (CT) from the actuator (6) to the hydraulic oil tank (8). Configured to close the drain oil passage (9);
The oil flow means (10) is provided on the most downstream side of the drain oil passage (9), and when the hydraulic oil in the discharge circuit (4) exceeds a predetermined relief pressure (R), the drain oil passage (9 ) To open the discharge circuit (4) by the controller (7) and when the control valve (5) is neutral, the command discharge pressure (SP) is higher than the predetermined relief pressure (R). 2. The hydraulic system for a working machine according to claim 1, wherein the hydraulic system is controlled to be higher.
前記油流動手段(10)は、前記作動油の温度が所定温度(T)を越えた時にはコントローラ(7)で吐出回路(4)を制御バルブ(5)の中立時に指令吐出圧(SP)が所定のリリーフ圧(R)より低くなるように制御することを特徴とする請求項2又は3に記載の作業機の油圧システム。   When the temperature of the hydraulic oil exceeds a predetermined temperature (T), the oil flow means (10) is configured so that the controller (7) sets the discharge circuit (4) to the command discharge pressure (SP) when the control valve (5) is neutral. The hydraulic system for a working machine according to claim 2 or 3, wherein the hydraulic system is controlled to be lower than a predetermined relief pressure (R). 前記油流動手段(10)は、前記ドレン油路(9)を開閉する切替弁(12)を有し、この切替弁(12)をコントローラ(7)で制御バルブ(5)の中立時であって作動油の温度が所定温度(T)以下である時にドレン油路(9)を開き、且つ作動油の温度が所定温度(T)を越えた時にドレン油路(9)を閉じるように制御していることを特徴とする請求項1に記載の作業機の油圧システム。   The oil flow means (10) has a switching valve (12) for opening and closing the drain oil passage (9), and the switching valve (12) is neutralized by the controller (7) at the control valve (5). The drain oil passage (9) is opened when the hydraulic oil temperature is lower than the predetermined temperature (T), and the drain oil passage (9) is closed when the hydraulic oil temperature exceeds the predetermined temperature (T). The hydraulic system for a working machine according to claim 1, wherein the hydraulic system is a working machine. 前記油流動手段(10)は、前記作動油タンク(8)内に作動油の温度を検出する温度センサ(14)を有すると共に、この温度センサ(14)で検出した作動油の温度に基づいてコントローラ(7)でドレン油路(9)の開きを制御していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の作業機の油圧システム。   The oil flow means (10) has a temperature sensor (14) for detecting the temperature of the hydraulic oil in the hydraulic oil tank (8), and based on the temperature of the hydraulic oil detected by the temperature sensor (14). The hydraulic system for a working machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the opening of the drain oil passage (9) is controlled by the controller (7). 前記可変容量ポンプ(3)は、エンジン(2)駆動式であって、
前記油流動手段(10)は、前記エンジン(2)の始動時にもドレン油路(9)を開くことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の作業機の油圧システム。
The variable displacement pump (3) is engine (2) driven,
The hydraulic system for a working machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the oil flow means (10) opens the drain oil passage (9) even when the engine (2) is started.
ポンプ吐出量(Q)を調整可能な可変容量ポンプ(3)を有していて制御バルブ(5)を介してアクチュエータ(6)が接続された吐出回路(4)を、前記可変容量ポンプ(3)のポンプ吐出圧(P)が制御バルブ(5)の操作量(s)から算出した予定のブリードオフ面積値(B)に応じた指令吐出圧(SP)となるように制御する作業機の油圧制御方法であって、
前記制御バルブ(5)の中立時で且つ作動油の温度が所定温度(T)以下である時に、前記吐出回路(4)の作動油を制御バルブ(5)を通って作動油タンク(8)に排油させるドレン油路(9)を開いて制御バルブ(5)内に作動油を流すことを特徴とする作業機の油圧制御方法。
A discharge circuit (4) having a variable displacement pump (3) capable of adjusting a pump discharge amount (Q) and connected to an actuator (6) via a control valve (5) is connected to the variable displacement pump (3 ) Pump discharge pressure (P) is controlled so as to be a command discharge pressure (SP) corresponding to a predetermined bleed-off area value (B) calculated from an operation amount (s) of the control valve (5). A hydraulic control method,
When the control valve (5) is neutral and the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than a predetermined temperature (T), the hydraulic oil in the discharge circuit (4) is passed through the control valve (5) to the hydraulic oil tank (8). A hydraulic control method for a working machine, wherein a drain oil passage (9) for draining oil is opened and hydraulic oil is allowed to flow into a control valve (5).
前記可変容量ポンプ(3)は、エンジン(2)駆動式であって、
前記エンジン(2)の始動時にもドレン油路(9)を開くことを特徴とする請求項8に記載の作業機の油圧制御方法。
The variable displacement pump (3) is engine (2) driven,
The hydraulic control method for a working machine according to claim 8, wherein the drain oil passage (9) is opened even when the engine (2) is started.
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